JP2003281972A - 回転操作型入力装置およびこれを用いた電子機器 - Google Patents
回転操作型入力装置およびこれを用いた電子機器Info
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Abstract
操作型入力装置に関し、回転感触と信号出力を同期させ
易く、また操作を繰り返しても回転感触が劣化しない磁
気式のものを提供する。 【解決手段】 基台14上に回転可能に配された操作体
11下面に装着された1つのリング状磁石13に対し、
基台14下部の基板部20上に配された検出素子21
で、操作体11の回転に際する磁界の強さの変動を検出
して所定出力を得ると共に、基台14に磁石15を配
し、操作体11の回転操作時にリング状磁石13との間
で吸引反発力を発生させて操作感触が得られるものとし
たため、回転感触と信号出力が同期し易く、また回転感
触の劣化も非常に少ないものにできる。
Description
入力操作を行うための回転操作型入力装置およびこれを
用いた電子機器に関するものである。
た各種項目の選択・確定の操作を行うために磁気式の回
転操作型入力装置が用いられている。
いて、図4および図5を用いて説明する。
の断面図、図5は同要部である回転操作感触発生機構部
の構成図であり、同図において、1は、底面に位置する
平板状の基板部1であり、この基板部1の上方には、下
方開口の箱型のケース部2が結合されている。
み部1Aが設けられていると共に、その対向位置となる
ケース部2の天面部には、貫通孔2Aが設けられてい
る。
の円柱状の操作軸3Bとの間に、図示していない磁石を
備えた円板部3Cが固定された回転部材であり、この円
板部3Cが基板部1とケース部2により構成される内部
空間内に位置するように、円柱軸部3Aが基板部1の窪
み部1A内に回転可能に嵌め込まれると共に、操作軸3
Bはケース部2の貫通孔2Aから外方に突出状態にして
組み込まれている。
磁界の強さの変化を検出できるMR素子などの検出素子
4が配設され、その端子4Aは基板部1を介して外方に
突出している。
うに、円板部3C上面に固定された弾性ばねであり、そ
の凸状に設けられた当接部5Aが、ケース部2の天面部
の下面に規則的に設けられた凹凸部6に弾接している。
上のように構成され、その動作は、外方に突出している
操作軸3Bを回転操作して回転部材3を回転させると、
回転部材3に装着された磁石も共回りして磁界の分布状
態が変化し、この磁界の強さの変動を検出素子4で読み
とって、検出素子4は端子4Aから所定信号を送出する
ものである。
5に矢印で示す方向に、凹凸部6上を弾接摺動し、クリ
ック感触を発生させる。
作感触として使用者に伝わってくる。
ていない通常状態において、回転部材3が不用意に回転
して誤信号を発することを防止する回転防止機能として
も働き、通常状態では、当接部5Aは、所定の弾接力で
凹凸部6の凹部の側面部分を押さえ付けるようにして係
止している。
の回転操作型入力装置においては、曲げ加工されて形成
された弾性ばね5とケース部2の凹凸部6を組み合わせ
て回転操作時の感触を発生させる一方、回転部材3に装
着された磁石の移動に伴う磁界の強さの変化を検出素子
4で検出して回転部材3の回転量などを得るものであっ
たため、回転感触と信号出力の同期が取り難いという課
題があった。
ース部2の凹凸部6の磨耗も発生し、回転感触の劣化が
発生しやすいと言う課題もあった。
るものであり、回転感触と信号出力を同期させ易く、ま
た操作を繰り返しても回転感触が劣化しない磁気式の回
転操作型入力装置およびこれを用いた電子機器を提供す
ることを目的とする。
に本発明は、以下の構成を有するものである。
作用の操作体と、この操作体の下面に、回転中心を合わ
せて同心に取付けられ、複数極着磁されたリング状磁石
と、上記操作体を回転自在に支持する基台と、上記操作
体の回転操作に伴う上記リング状磁石の回転を非接触で
検出する検出素子と、上記リング状磁石に対向するよう
上記基台に取付けられ、上記リング状磁石との間で吸引
反発力を発生して操作感触を発生させる磁性体とを備え
た回転操作型入力装置としたものであり、信号発生用の
ために操作体の下面に装着したリング状磁石に対し、検
出素子で回転情報が検出できると共に、そのリング状磁
石に対向する位置に磁性体を配してリング状磁石との間
で発生する吸引反発力を回転操作時の感触とするもので
あるため、回転感触と信号出力を同期させ易く、また操
作を繰り返しても回転感触が劣化しない磁気式の回転操
作型入力装置にできるという作用を有する。
発明において、操作体とリング状磁石の間に磁性板を設
けたものであり、この磁性板を設けることによって、操
作体から外部へ漏れ出す磁界を遮断することができると
共に、磁性板が設けられていないリング状磁石下方の磁
界の強さが強くなるため、検出素子や磁性体をリング状
磁石の下方に配置するのみで、より精度の高い回転情報
の検出および良好な回転感触が得られるものにできると
いう作用を有する。
発明において、操作体、リング状磁石、および基台を含
んで構成された機構部と、検出素子が実装された基板部
との間にシートを配置したものであり、防塵・防滴性能
に優れたものにできるという作用を有する。
発明において、操作体をリング形状とし、この操作体の
内側位置にスイッチを配置したものであり、操作体への
回転操作で第一信号が得られ、その内側に配したスイッ
チの操作により第二信号が得られるものにできると共
に、スイッチを操作体内に配置しているため、投影面積
が小さくでき、かつ操作体の上面を水平面上で回転操作
するように操作すると、操作体の回転操作を指を離さず
に連続して行うことができると共に、回転操作に続けて
少しの指の移動でスムーズにスイッチが操作できるとい
う作用を有する。
発明において、操作体の上面に、この操作体の回転中心
に対して同心の円周上で等間隔に小突起を設けたもので
あり、操作体の上面を水平面上で回転操作する際など
に、小突起に指を引っ掛けて操作できるため、指が滑り
難く、簡素な構成で操作しやすいものとなるという作用
を有する。
数のデータが記憶された記憶部と、記憶されたデータを
表示する表示部と、請求項4記載の回転操作型入力装置
とを備え、操作体を回動操作することによって上記記憶
部に記憶されたデータの中から希望する項目を検索し、
ならびに上記操作体の内側に配置されたスイッチを操作
することによって上記検索された項目を決定する電子機
器としたものであり、この回転操作型入力装置の操作体
の上面を機器筐体から露出させて、その上面を水平面上
で回転操作するように構成することにより、データから
の検索および決定が、少ない指の移動量によって行える
ようにでき、使いやすくて操作性に優れた機器を実現で
きるという作用を有する。
て、図1〜図3を用いて説明する。
態による回転操作型入力装置の断面図、図2は同分解斜
視図であり、同図において、11は、略円形リング状に
構成された樹脂製の操作体であり、その下面には、同様
にリング状に加工形成されたケイ素鋼板または磁性ステ
ンレスなどからなる磁性板12および、その下方にリン
グ状磁石13が、同心状に重ねて配されている。
作体11にインサート成形により、精度高く一体的に固
定されている。
N極とS極が交互に、又は同極のみが着磁されたものと
なっている。
ために、リング状磁石13の着磁されている部分を斜線
部で記載している。
磁石を樹脂などにて連結して、リング形状に構成しても
よいし、さらには、一部分が開口した上面視C形状のも
のであってもよい。
用の磁石15が固定された基台14の上面外周部に設け
られたリング状壁部14A上に回転自在に支持されてい
る。
は、上下方向で所定の間隔を維持する対向状態に配され
ている。
単なる磁性体であってもよい。
Bを有するリング状に形成されており、その内筒部14
Cと上記のリング状壁部14A間の所定角度範囲で逃が
し孔14Dが設けられている。
部14Cの外周壁は、操作体11の下面に設けた円形リ
ング状の規制壁部11A内周に、回転可能に係合されて
いる。
素子などの磁界の強さの変化を検出できる検出素子21
が、1つまたは複数個、所定角度位置に実装装着されて
おり、その検出素子21上を覆うように、可撓性を有す
る絶縁シート22が被せられている。
体11、磁性板12、リング状磁石13、および基台1
4を含んで構成された機構部が、組み合わせられてい
る。
2を介して基台14の逃がし孔14D内に位置してリン
グ状磁石13と上下方向で対向するように、かつリング
状磁石13の下面と検出素子21上の絶縁シート22上
面とは、上下方向で僅かな間隔を開けて配置されるよう
に組み合わせられている。
4に配された磁石15、および絶縁シート22を介して
基板部20上に装着された検出素子21に対向状態にな
っている。
孔14Bに上下方向で対応する基板部20の位置には、
押圧型のスイッチ23が配設されている。
でもよいが、本実施の形態によるものは、基板部20上
に配された外側固定接点24上に、弾性金属薄板からな
り上方に凸状のドーム形状に加工された可動接点25の
外周下端を載せ、その可動接点25の中央部下面が、基
板部20上に配された中央固定接点26に所定間隔で対
峙する構成のものとしている。
部の厚みが薄く構成できるので好ましい。
縁テープ25Aにより、基板部20上面に貼り付け固定
されている。
25A上には、絶縁シート22を介して、操作ボタン3
0が載せられており、この操作ボタン30は、基台14
の貫通孔14B内に配され、鍔部30Aの周面が、基台
14の内筒部14Cの内周壁で規制されて上下動可能に
配され、その鍔部30A上面が、操作体11の円形中央
孔11B周辺の下面部に当接することにより上方位置規
制がなされている。
3のスイッチ接点部上および検出素子21上に被せられ
ているため、基板部20のスイッチ接点部および検出素
子21の装着部分などを保護でき、防塵および防滴性も
優れたものとなる。
の他の箇所に実装された各種部品上をも覆うようにする
と、基板部20全体の防塵および防滴性が優れたものと
なる。
1の回転中心に同心の円周上で、等間隔になるように、
放射状の小突起11Cが設けられている。
作体11の円形中央孔11Bから上方に表出し、その高
さ位置は、操作体11の小突起11Cの高さ位置と同等
もしくはそれよりも若干高いものに設定されている。
された固定部材であり、下方に突出形成された脚部40
A先端で絶縁シート22を基板部20上にたるみなく押
さえ込むと共に、その脚部40Aに設けられた内側段部
40Bで基台14を位置決め固定している。
せずに省略している。
は、突出形成された上面壁部40Cが設けられ、操作体
11の小突起11Cが設けられていない上面周辺部分の
上方に所定間隔を空けて覆うように配されており、この
上面壁部40Cにより操作体11は上方への抜け防止が
なされている。
と、操作体11の内側に配置されたスイッチ23の操作
ボタン30が、固定部材40から表出するものに構成さ
れている。
は、以上のように構成された磁気式のものであり、次に
その動作について説明する。
し、指などで水平面上で回転操作する場合について説明
すると、操作体11は、基台14の内筒部14Cの外周
壁に規制されつつ水平回転し、これに固定されたリング
状磁石13も共回りする。
が設けてあるので、この小突起11Cに指を引っ掛けて
操作できるため、指が滑り難く、簡素な構成で操作しや
すく、しかも、その回転操作を指を離さずに連続して行
うことができる。
い、磁界の分布状態が変動し、この磁界の強さの変化を
検出素子21で検出して、検出素子21から所定の回転
情報の出力が得られる。
ため、それらの出力が、位相差を持つパルス出力で得ら
れるように配置すると、回転量と回転方向が検出でき
る、いわゆる回転型エンコーダとして機能するものにで
きる。
間に磁性板12を介在させているため、操作体11の上
面から外部へ漏れ出す磁界を遮断することができると共
に、磁性板12が設けられていないリング状磁石13下
方の磁界の強さが強くでき、これにより、操作体11の
回転に伴って大きく磁界の強さが変動するものにできる
ため、その検出精度が容易に高いものとなる。
いて、基台14に配された操作感触発生用の磁石15
は、リング状磁石13と吸引反発を繰り返して行うこと
となり、この吸引反発力が操作感触として得られる。
3からの磁界の強さは、大きいものであるため、操作感
触は良好なものが得られる。
1つのリング状磁石13の回転に伴う磁界の強さの変動
に対して、検出素子21から所定の出力が得られると共
に、磁石15との吸引反発力を回転感触として得るもの
であるため、信号出力と回転感触とを同期させやすいも
のである。
い場合には、リング状磁石13に着磁する磁極を単極に
すると共に、磁石15を単なる磁性体に置きかえれば良
い。
に説明した以外であっても同様の効果が得られる。
態においては、磁石15とリング状磁石13との磁界が
つりあう位置で操作体11は停止しており、不用意に回
転することはない。
ら表出した操作ボタン30を押圧操作した場合、つまり
スイッチ23の押圧操作時の動作について説明すると、
図3に矢印で示すように、操作ボタン30の上端を指な
どで押し下げると、操作ボタン30は、鍔部30Aの周
面が基台14の内筒部14Cの内周壁で規制されつつ下
方に移動し、絶縁シート22を介して操作ボタン30の
下端で可動接点25の中央部を押圧する。
3に示すように、可動接点25は節度を伴って反転して
中央部下面が中央固定接点26に接触し、可動接点25
の外周下端が載せられた外側固定接点24と中央固定接
点26との間が電気的に接続された状態になって、両固
定接点24と26から各々導出された導出部(図示せ
ず)間が導通する。
圧操作力を除くと、可動接点25は自らの弾性復元力で
元の形状に復元して中央部下面が中央固定接点26から
離れ、外側固定接点24と中央固定接点26とが電気的
独立状態に戻ると共に、上記復元力により操作ボタン3
0は元の位置まで押し上げられる。
の周辺に位置する操作体11に指などが触れた場合で
も、操作体11は、磁石15とリング状磁石13との磁
界がつりあう位置で停止しているため、誤信号は発生し
ない。
径が操作体11の外周となる円形面積内で行えるもので
あるため、指の移動量が少なく、良好に続けて操作する
ことができる。
なる回転感触発生機構を、磁石15とリング状磁石13
との吸引反発力を利用した非接触で構成しているため、
回転感触の劣化は、非常に少なく、常に良好な回転操作
感触が得られるものである。
置は、回転感触と信号出力を同期させ易く、また操作体
11への回転操作を繰り返しても回転感触が劣化しない
ものが実現できる。
1の内側にスイッチ23を配しているものを各種電子機
器に搭載すると、例えば、操作体11の回転操作により
得られる検出素子21からの第1信号で、機器の表示部
(図示せず)内に所定の配列状態で表示された電話番号
簿などのデータの中から希望する所定項目である電話番
号を選択し、スイッチ23の押圧操作でスイッチ接点部
が導通状態になって得られる第2信号で、上記選択した
電話番号の決定・確定や発信などをさせることができ
る。
り、第1信号および第2信号を適宜必要な機能に割り当
てて、様々な機能を作動させるようにしてもよい。
述したように少ない指の移動で連続して容易に行えるた
め、操作性に優れた電子機器を実現できる。
ると、2つの個別信号が得られるので、機器の多機能化
対応に容易に追従できるが、スイッチ23を搭載しない
ものであっても、操作感触の劣化が非常に少ないので操
作性のよいものが得られる。
スイッチ23を配している場合を含めて、厚みが薄く、
かつ操作範囲に相当する投影面積が小さくコンパクトに
構成できるため、これを搭載する機器の薄型化や小型化
にも容易に対応できる。
水平面上で回転操作するように機器に搭載すると機器の
薄型化も可能となるが、通常の操作つまみの回転操作の
ように、操作体の周囲を持って回転操作してもよい。
以外の構成であってもよく、例えばスライドタイプのも
のを配してもよいし、また、スイッチ接点部分を複数備
えたいわゆる多方向操作タイプのもの、さらにはそれら
の組み合わせたものであってもよい。
と信号出力を同期させ易く、また操作を繰り返しても回
転感触が劣化しない磁気式の回転操作型入力装置を実現
できるという有利な効果が得られ、この回転操作型入力
装置を搭載した電子機器も操作性のよいものとなる。
作をする面積範囲内にスイッチを付加することも可能で
あり、この構成として電子機器に搭載することにより、
さらに使いやすい操作性に優れた機器を容易に実現する
ことができる。
置の断面図
図
Claims (6)
- 【請求項1】 回転操作用の操作体と、この操作体の下
面に、回転中心を合わせて同心に取付けられ、複数極着
磁されたリング状磁石と、上記操作体を回転自在に支持
する基台と、上記操作体の回転操作に伴う上記リング状
磁石の回転を非接触で検出する検出素子と、上記リング
状磁石に対向するよう上記基台に取付けられ、上記リン
グ状磁石との間で吸引反発力を発生して操作感触を発生
させる磁性体とを備えた回転操作型入力装置。 - 【請求項2】 操作体とリング状磁石の間に磁性板を設
けた請求項1記載の回転操作型入力装置。 - 【請求項3】 操作体、リング状磁石、および基台を含
んで構成された機構部と、検出素子が実装された基板部
との間にシートを配置した請求項1記載の回転操作型入
力装置。 - 【請求項4】 操作体をリング形状とし、この操作体の
内側位置にスイッチを配置した請求項1記載の回転操作
型入力装置。 - 【請求項5】 操作体の上面に、この操作体の回転中心
に対して同心の円周上で等間隔に小突起を設けた請求項
4記載の回転操作型入力装置。 - 【請求項6】 少なくとも、複数のデータが記憶された
記憶部と、記憶されたデータを表示する表示部と、請求
項4記載の回転操作型入力装置とを備え、操作体を回動
操作することによって上記記憶部に記憶されたデータの
中から希望する項目を検索し、ならびに上記操作体の内
側に配置されたスイッチを操作することによって上記検
索された項目を決定する電子機器。
Priority Applications (6)
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---|---|---|---|
JP2002080354A JP4175007B2 (ja) | 2002-03-22 | 2002-03-22 | 回転操作型入力装置 |
US10/390,359 US6864679B2 (en) | 2002-03-22 | 2003-03-17 | Rotary manipulation type input device and electronic apparatus using the same |
EP03006247A EP1347481B1 (en) | 2002-03-22 | 2003-03-20 | Rotary manipulation type input device and electronic apparatus using the same |
KR1020030017428A KR100939163B1 (ko) | 2002-03-22 | 2003-03-20 | 회전 조작형 입력 장치 및 이를 이용한 전자 기기 |
DE60305996T DE60305996T2 (de) | 2002-03-22 | 2003-03-20 | Drehbares Eingabegerät und damit versehene elektronische Vorrichtung |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Related Child Applications (6)
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