JP2003139634A - 座標入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、操作部材の形状を変えることによ
り、操作部材の操作性が低下することのない座標入力装
置を提供すること。 【解決手段】 表示部（図示せず）に座標入力が可能な
入力部材Ｎと、この入力部材Ｎを操作可能な操作部材Ｓ
とを備え、操作部材Ｓは、片手操作で表面の操作面を親
指で押圧することにより入力部材Ｎを操作可能とし、外
形を略卵形に形成し、前記表示部に近い側で前記操作部
材Ｓの一方側の外周面から前記操作部材Ｓの中心を通る
中心線Ｔまでを寸法Ｒ１とし、前記表示部から遠い側で
前記操作部材Ｓの他方側の外周面から前記中心線Ｔまで
を寸法Ｒ２として、前記操作部材ＳをＲ１＜Ｒ２の関係
になるように形成した。

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、特に入力部材を操作可能な操作部材を有し、携帯電
話等の携帯機器に用いて好適な座標入力装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の座標入力装置を、携帯電話に用い
られたもので説明すると、一般的な折り畳み式の携帯電
話は、図８に示すように、操作者の片手で把持した状態
で、一方の手の親指だけで入可能な入力部２０を有して
片手操作可能になっている。前記入力部２０には、表面
にアルファベット、又は数字等が印刷された複数のキー
スイッチ２１が整列配置されている。また、キースイッ
チ２１の図示上方には、座標入力装置２２が配設されて
おり、この座標入力装置２２は、図９に示すように、外
形が円形状の操作部材２３を有し、この操作部材２３の
表面には、図示上下左右の四方に、入力方向を示す矢印
状の目印部２３ａ〜２３ｄが形成されている。

【０００３】それぞれの目印部２３ａ〜２３ｄが形成さ
れた部分の操作部材２３の下部側には、それぞれの目印
部２３ａ〜２３ｄを親指で押圧操作することにより、入
力可能なスイッチ部材２４が配設されている。このスイ
ッチ部材２４は、それぞれの目印部２３ａ〜２３ｄに略
１５０ｇｆ程度の押圧力を加えることにより、スイッチ
回路の接点の切り換えが行えるようになっている。そし
て、入力部２０を片手で把持した状態で、親指により操
作部材２３、又はキースイッチ２１を押圧操作すること
により、携帯電話が片手操作可能になっている。

【０００４】また、入力部２０の図示上部側には、ヒン
ジ部２５を支点として入力部２０上に折り畳み可能なＬ
ＣＤ等のディスプレー２６を有する表示部２７が配設さ
れている。このような一般的な携帯電話に用いられてい
る、従来の座標入力装置２２は、入力部２０を片手で把
持した状態で、親指で、操作部材２３のそれぞれの目印
部２３ａ〜２３ｄを押圧操作することにより、ディスプ
レー２６上のカーソル等を所望の位置のアイコン等まで
移動できるようになっている。このような従来の座標入
力装置２２は、入力部２０を操作者が片手操作する時に
おいて、操作部材２３の図示下方側の目印部２３ｃを操
作する際に、親指による下方向への入力は、力が入れづ
らいために、親指に加わる荷重が実際より大きく感じら
れていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、今後携帯電話
の機能が拡張されるに伴い、例えば地図画面上でのスク
ロールや、ポインティングのアナログ入力が必要となっ
てくるが、従来の円形状の操作部材２３では、親指によ
る下方向の入力時に、前述のように、親指に加わる荷重
が実際より大きく感じる。そのために、下方向の目印部
２３ｃを操作時に、上方向の目印部２３ａと同じ荷重を
加えているつもりでも、下方向の目印部２３ｃに加える
荷重が小さくなって、下方向の出力が小さくなり操作性
が低下するおそれがあった。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、操作部材の形状を変え
ることにより、操作部材の操作性が低下することのない
座標入力装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【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、表示
部に座標入力が可能な入力部材と、この入力部材を操作
可能な操作部材とを備え、前記操作部材は、片手操作で
表面の操作面を親指で押圧することにより前記入力部材
を操作可能とし、前記表示部に近い側で前記操作部材の
一方側の外周面から前記操作部材の中央部までを寸法Ｒ
１とし、前記表示部から遠い側で前記操作部材の他方側
の外周面から前記中央部までを寸法Ｒ２として、前記操
作部材をＲ１＜Ｒ２の関係になるように、外形形状を略
卵形に形成した構成とした。

【０００７】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、前記操作面の外周部寄
りに、所定高さの凸条部を形成した構成とした。

【０００８】また、前記課題を解決するための第３の解
決手段として、前記操作部材は、前記凸条部の円周方向
を略４等分するような溝を形成した構成とした。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の座標入力装置を図
１〜図７に基づいて説明する。まず、図１は本発明の座
標入力装置を携帯機器に取り付けた平面図であり、図２
は図１の要部断面図であり、図３は本発明に係わる操作
部材の平面図であり、図４は図３の要部断面図であり、
図５は図２の要部拡大図であり、図６は本発明に係わる
入力部材の斜視図であり、図７は図６の分解斜視図であ
る。

【００１０】まず、本発明の座標入力装置Ｚは、図２に
示すように、例えば操作者の片手に把持した状態で、操
作可能な携帯電話等の携帯機器Ｋに取り付けられてい
る。そして、携帯機器Ｋのディスプレーからなる表示部
（図示せず）上のカーソル等を所望の位置に移動させて
入力可能な入力部材Ｎと、この入力部材Ｎの上方に配設
されて、操作者の親指で操作可能な操作部材Ｓとで構成
されている。このような携帯機器Ｋは、図１、図２に示
すように、下フレーム１には、入力部材Ｎを半田付け等
で取り付けたプリント基板２が取り付けられている。前
記プリント基板２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の上方に
は、上フレーム３がネジ（図示せず）等で下フレーム１
に取り付けられて配設されている。また、図１に示す携
帯機器Ｋは、上フレーム３の図示上方側に表示部が配設
されている。

【００１１】前記上フレーム３には、形状が略卵形の貫
通穴３ａが形成され、この貫通穴３ａには、貫通穴３ａ
と略同形状で貫通穴３ａよる小さな操作部材Ｓが配設さ
れている。前記操作部材Ｓは、表面に操作面４が形成さ
れ、この操作面４の略中央部には、テーパ状の軸穴４ａ
が形成されている。また、操作部材４は、ディスプレー
からなる表示部（図示せず）に近い側に、一方側の外周
部４ｂが形成され、操作部から遠い側に他方側の外周部
４ｃが形成されている。

【００１２】また、操作部材Ｓは、軸穴４ａが形成され
た略中央部を通る中心線Ｔを有し、図示上方側の一方側
の外周部４ｂから中心線Ｔまでを寸法Ｒ１とし、図示下
方側の他方側の外周部４ｃから中心線Ｔまでを寸法Ｒ２
としている。そして、操作部材Ｓは、Ｒ１＜Ｒ２の関係
になるように、外形形状が略卵形に形成されている。

【００１３】即ち、中心線Ｔ上に位置する中央部から、
一方側の外周部４ａまでは、半径が寸法Ｒ１の略半円形
状に形成され、この略半円形状の一方側の外周部ｂａ
と、寸法Ｒ１より大きな寸法である寸法Ｒ２からなる楕
円形状の他方側の外周部４ｃとを組み合わせることによ
り、操作部材Ｓが略卵形に形成されている。そして、寸
法Ｒ２は、寸法Ｒ１に対して１．２〜１．５倍の寸法に
形成されている。

【００１４】また、操作面４のそれぞれの外周部４ｂ、
４ｃ寄りには、円弧状の外周部に合わせて、所定の高さ
寸法の凸条部５が形成されている。また、凸条部５は、
図３に示すように、４個の溝５ａにより、円周方向が略
等分に４分割されて、第１〜第４の凸条部５ｂ〜５ｅが
形成されている。また、操作部材Ｓの軸穴４ａには、略
円錐台形状のスイッチ操作軸６が装着されている。前記
スイッチ操作軸６は、図５に示すように、上端部が操作
面４から上方に所定寸法突出した状態で、図示上下方向
に移動可能になっている。

【００１５】また、上フレーム３の下面側には、図５示
すように、貫通穴３ａを覆う防水シート７が、接着剤等
で取り付けられている。そのために、スイッチ操作軸６
は、防水シート７で軸穴４ａから抜け止めされるように
なっている。また、貫通穴３ａを覆う防水シート７によ
り、操作部材Ｓ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３の内部に侵入することがなく、プリ
ント基板２上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７は、弾性と可撓性があるゴムシート等から
なり、下面側に所定高さの突部７ａが形成されている。

【００１６】そして、貫通穴３ａから臨むことができる
防水シート７上には、スイッチ操作軸６を装着した操作
部材Ｓが、接着剤等で固着されている。前記防水シート
７に固着された操作部材Ｓの外周部４ｂ、４ｃと、貫通
穴３ａの内周面との間には、図５に示すように、ほぼ均
等な隙間が設けられて、例えば右側の第３の凸条部５ｄ
を、親指等で矢印Ｂの垂直方向に押圧操作すると、図示
右側の防水シート７の突部７ａが、入力部材Ｎの後述す
る可動電極１６を押圧可能になっている。

【００１７】このような座標入力装置Ｚは、第１〜第４
の凸条部５ｂ〜５ｅを押圧することにより、表示部上の
カーソルを所望の位置に移動させることができるように
なっている。そして、図１に示す、例えば右側の第２の
凸条部５ｃを押圧操作することにより、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できるようにな
っている。

【００１８】また、本発明の座標入力装置Ｚは、操作部
材Ｓの形状を、Ｒ１＜Ｒ２の関係の外形形状を略卵形に
形成することにより、中心線Ｔから他方側の外周面４ｃ
までの操作部材Ｓの操作面積が、中心線Ｔから一方側の
外周面４ｂまでの操作面積より大きくなり、携帯機器Ｋ
を片手に把持した状態で、親指で操作面４の図示下方側
の他方側を操作しても無理なく操作することができる。
そのために、片手操作で、親指で下方向の入力時に、図
示上方側の一方側を操作するときに加える荷重と同じ荷
重で、図示下方側の他方側を操作することができ、地図
画面等を操作するときでも操作性が低下することがな
い。また、操作面４に、凸条部５を設けることにより、
親指で凸条部５をなぞりながら操作部材Ｓを操作するこ
とができ、操作性を更に向上させることができる。ま
た、凸条部５の円周方向を略４等分するような溝５ａを
形成したので、片手操作の時に、親指で溝５ａを認識す
ることにより操作方向を容易に選択することができる。

【００１９】また、本発明の座標入力装置Ｚに用いる入
力部材Ｎを、例えば静電容量式のもので説明すると、こ
のような入力部材Ｎを、図７に基づいて説明すると、入
力部材Ｎは、下方側に下ケース１０が配設されている。
この下ケース１０は、表面に円形状で所定の深さの空洞
部１０ａが設けられ、この空洞部１０ａは、底部に所定
厚さの底壁１０ｂが形成されている。また、下ケース１
０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１０ｃがそれぞれ突出形成されている また、底壁１０ｂ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１１ａ〜１１ｄからな
る固定電極１１が形成されている。この固定電極１１
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１０にインサート成形等で
一体化形成されている。

【００２０】また、底壁１０ｂの略中央部には、スイッ
チ回路１２が形成されており、このスイッチ回路１２
は、中央部に例えば中央固定接点１２ａと、この中央固
定接点１２ａの外側に、中央固定接点１２ａと絶縁分離
された、例えば馬蹄形状の周辺固定接点１２ｂ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１０に一体形成されている。また、固定電極１１上
には、誘電体フィルム等からなる絶縁フィルム１３が配
設されている。この絶縁フィルム１３の中央部には、後
述する操作軸１５が挿通可能な貫通穴１３ａが設けられ
て、形状がドーナッツ状に形成されている。

【００２１】また、スイッチ回路１２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１
４が配設されており、この金属接点１４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１４の上部には、金属接点１４を押圧操作可能な金
属棒等からなる操作軸１５が配設されている。前記操作
軸１５は、下方側に外径寸法の大きな押圧部１５ａと、
上方側に押圧部１５ａより外径寸法が小さい円柱状の操
作部１５ｂとからなっている。そして、スイッチ回路１
２上に配設した金属接点１４は、ドーム状に膨らんだ中
央部に操作軸１５の押圧部１５ａが当接すると共に、下
方側の外周部がスイッチ回路１２の周辺固定接点１２ｂ
に位置して、金属接点１４と周辺固定接点１２ｂとが導
通している。

【００２２】また、固定電極１１上に配設した絶縁フィ
ルム１３上の空洞部１０ａ内には、上下動可能な可動電
極１６が配設されている。この可動電極１６は、図示上
方に円盤状の電極保持部材１７と、この電極保持部材１
７の下面に位置して電極保持部材１７と一体化された導
電性の金属板からなる電極板１８とからなっている。前
記電極保持部材１７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１７ａが設けられてい
る。また、操作面１７ａの中央部には、操作軸１５の操
作部１５ｂが挿通可能な貫通穴１７ｂが形成されてい
る。電極保持部材１８は、円形状の外周壁の四方に、所
定の深さと幅の取付溝１７ｃ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１７ｄが形
成され、この外周突部１７ｄは、操作面１７ａより若干
低く形成されている。

【００２３】また、電極保持部材１７の下面側に取り付
けされる電極板１８は、電極保持部材１７の取付溝１７
ｃにスナップ係合可能な取付脚１８ａが四方に形成さ
れ、中央部に操作軸１５の押圧部１５ａが挿通可能な貫
通穴１８ｂが形成されている。そして、電極板１８の取
付脚１８ａを、電極保持部材１７の取付溝１７ｃにスナ
ップ係合させると、電極保持部材１７と電極板１８とが
一体化されて、可動電極１６が構成されている。また、
電極板１８は、操作軸１５の外径寸法の大きな押圧部１
５ａが接するようになっている。

【００２４】また、空洞部１０ａ内に位置する可動電極
１６の上部には、金属板からなる上ケース１９が配設さ
れ、この上ケース１９は、平坦部１９ａと、この平坦部
１９ａの中央部に可動電極１６の操作面１７ａが位置し
て挿通可能な挿通穴１９ｂが形成されている。また、平
坦部１９ａ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１９ｃが設けられている。ま
た、取付脚１９ｃには、下ケース１０の外壁に形成した
係止部１０ｃにスナップ係止可能な係止穴１９ｄが形成
されている。

【００２５】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１０の固定電極１１上に絶縁フィル
ム１３を載置し、この絶縁フィルム１３の貫通穴１３ａ
から露出するスイッチ回路１２上に金属接点１４を載置
する。次に、電極保持部材１７と電極板１８とを一体化
させた可動電極１６の貫通穴１７ａ、１８ｂに、操作軸
６の操作部６ｂを挿通した状態で、下ケース１０の空洞
部１０ａ内に位置させると、操作軸１５の押圧部１５ａ
下端が金属接点１４のドーム状の頂部に当接して、可動
電極１６が上方に弾性付勢される。そのために、可動電
極１６は、電極板１８と固定電極１１との間に、絶縁フ
ィルム１３を介して、所定の隙間が形成される。

【００２６】また、金属接点１４により上方に弾性付勢
される可動電極１６の上から、上ケース１９をかぶせる
と、平坦部１９ａが可動電極１６の外周突部１７ｄを下
方に押圧すると共に、取付脚１９ｃの係止穴１９ｄが係
止部１０ｃ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。このように組み立てられ
た入力部材Ｎは、図５に示すように、可動電極１６の操
作面１７ａが、上ケース１９の平坦部１９ａと同一平
面、又は若干挿通穴１９ｂから上方に突出すると共に、
操作軸１５の操作部１５ｂの先端部が、操作面８ａから
所定の高さ上方に突出する。

【００２７】また、可動電極１６の電極板１８は、金属
接点１４、及び操作軸１５を介してスイッチ回路１２の
周辺固定接点１２ｂに導通しているので、スイッチ回路
１２及び固定電極１１に通電することにより、固定電極
１１のそれぞれの電極１１ａ〜１１ｄと可動電極１６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１１と可動電極１６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。

【００２８】このような入力部材Ｎを取り付けた本発明
の座標入力装置Ｚの操作は、図１に示す携帯機器Ｋを操
作者の一方の手に把持し、例えば図示右側の第２の凸条
部５ｃを親指で押圧操作することにより、第２の凸条部
５ｃ下部の防水シート７の突部７ａが、可動電極１６の
操作面１７ａを押圧して、可動電極１６と固定電極１１
との間の静電容量を変化させ、この静電容量の変化に対
応して、ディスプレー（図示せず）上のカーソルを右方
向の所望の位置に移動させることができる。

【００２９】本発明に係わる入力装置Ｎは、静電容量式
に限定されるものではなく、下ケース１０の円周方向に
複数のスイッチを配設し、操作部材Ｓを押圧すると、ス
イッチがＯＮされて、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にしたスイッチ式のものでも良
い。

【００３０】

【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、操作部材をＲ１＜Ｒ２の関係になるよ
うに、外形形状を略卵形に形成したので、操作部材の他
方側の操作面積を、一方側の操作面積より大きくするこ
とができ、携帯機器を片手に把持して、親指で操作部材
を操作するときに、他方側を一方側と同じ操作荷重で操
作することができ、操作性が良い座標入力装置を提供で
きる。

【００３１】また、操作部材は、操作面の外周部寄り
に、所定高さの凸条部を形成したので、片手操作すると
きに、親指で凸条部をなぞりながら操作することがで
き、片手操作時の操作性を、更に向上させることができ
る。

【００３２】また、操作部材は、凸条部の円周方向を略
４等分するような溝を形成したので、片手操作時に、親
指で溝を認識することにより、操作方向を容易に選択す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の座標入力装置を携帯機器に取り付けた
平面図である。

【図２】図１の要部断面図である。

【図３】本発明に係わる操作部材の平面図である。

【図４】図３の要部断面図である。

【図５】図２の要部拡大図である。

【図６】本発明に係わる入力部材の斜視図である。

【図７】図６の分解斜視図である。

【図８】従来の座標入力装置を携帯電話に用いたもので
説明する概略図である。

【図９】従来の座標入力装置の平面図である。

【符号の説明】

Ｚ 座標入力装置 Ｎ 入力部材 Ｓ 操作部材 １ 下フレーム ２ プリント基板 ３ 上フレーム ４ 操作面 ５ 凸条部 ６ スイッチ操作軸 ７ 防水シート １０ 下ケース １１ 固定電極 １２ スイッチ回路 １３ 絶縁フィルム １４ 金属接点 １５ 操作軸 １６ 可動電極 １７ 電極保持部材 １８ 電極板 １９ 上ケース

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示部に座標入力が可能な入力部材と、
   この入力部材を操作可能な操作部材とを備え、前記操作
   部材は、片手操作で表面の操作面を親指で押圧すること
   により前記入力部材を操作可能とし、前記表示部に近い
   側で前記操作部材の一方側の外周面から前記操作部材の
   中央部までを寸法Ｒ１とし、前記表示部から遠い側で前
   記操作部材の他方側の外周面から前記中央部までを寸法
   Ｒ２として、前記操作部材をＲ１＜Ｒ２の関係になるよ
   うに、外形形状を略卵形に形成したことを特徴とする座
   標入力装置。
2. 【請求項２】 前記操作部材は、前記操作面の外周部寄
   りに、所定高さの凸条部を形成したことを特徴とする請
   求項１記載の座標入力装置。
3. 【請求項３】 前記操作部材は、前記凸条部の円周方向
   を略４等分するような溝を形成したことを特徴とする請
   求項２記載の座標入力装置。