JP2004139256A - Input device and electronic appliance - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば携帯電話機の入力操作面に備えられるような入力装置に関し、さらに詳しくは部品点数の削減を図って、より一層小型化を可能にした入力装置および電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、携帯電話機やパソコンなどの電子機器に備えられるような入力装置の一例として、携帯電話機の上面に、表示器と、ダイヤル部と、左右の押しボタン(操作ボタン)と、テンキーおよび各種入力キーとを搭載し、このうちダイヤル部と、左右の押しボタンとを使って表示器に表示される画像をスクロール、あるいは画面上のカーソルを任意の方向に移動している。
【0003】
この場合、携帯電話機の上面に、回転自由にローラ面の一部が突出する円柱形状のダイヤル部を利用者が指先で回転操作したときに得られる回転方向および回転量との回転情報を正確に検知するために、ダイヤル部の軸部に備えたエンコーダによってダイヤル部の回転情報を求めている。
【0004】
また、左右の押しボタンが押下操作されたとき、その下方に押下対応する左右の何れかの検知スイッチが押下されて、押下入力情報を検知している(例えば特許文献1参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−283685号公報。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、左右の押しボタンは中央部のダイヤル部を挟む両側位置に独立して個々に配設されているため、両側の押しボタンと、それぞれの軸支構造を要して部品点数や組立工数が多くなり、コスト高の原因になっていた。
【0007】
また、近年、電子機器の小型化に伴い、その入力操作部に備えられる入力装置も小型化が要請されており、これらのダイヤル部と左右の押しボタンとの3点を有する入力装置のままで小型化を進めていくと、動作部と作用点との距離が短くなり過ぎて動作し難いものになってしまう。さらに、左右の押しボタンにあっては、小部品になって部品強度が弱くなってしまう問題を有していた。
【0008】
そこでこの発明は、このような問題に着目してなされたもので、両側の操作ボタンの操作機能を維持しながら1部品の操作ボタンで構成することにより、小型化の実現を可能にした入力装置および電子機器を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
この発明は、利用者の指先に触れて回動および押下自由に保持された回転体と、該回転体の両側位置に押下自由に保持された左右の操作ボタンとを、装置本体のベース上に搭載し、前記回転体と左右の操作ボタンの押下方向に対向する下面側のベース上には、前記回転体と左右の操作ボタンとの各押下検知スイッチを対設した入力装置であって、前記左右の操作ボタンを一体化した一体型操作ボタンを設け、前記一体型操作ボタンの中間部を前記ベース上に軸支して左右方向にシーソ状に傾動許容して設けたことを特徴とする。
【0010】
ここで回転体とは、例えば軸方向両端部を軸支して正逆転自由に回転操作する円柱形状の軸体で構成することができる。
【0011】
前記操作ボタンとは、上方より押下操作可能に下方から反転バネを弾性対向させて配置し、この操作ボタンが反転バネに抗して押下されたときにスイッチング操作して押下信号を検知する。
【0012】
前記ベースとは、各部品を搭載する平板状の基板で構成することができる。
【0013】
前記押下検知スイッチとは、操作ボタンに対応して接点部間が開閉操作される反転バネスイッチで構成することができる。
【0014】
前記入力装置とは、利用者による指先での入力操作に適した例えば携帯電話機やパソコンなどの入力操作面に適用することができる。
【0015】
前記一体型操作ボタンとは、左右両側の操作ボタンを1つに連結した一体型の操作ボタンであり、この中央部を軸支することによって左右方向にシーソ状に傾動許容させることができ、その傾動時に押して左右何れかを入力操作可能に構成することができる。また、一体化に際しては、中央部の回転体の介在スペースを隔てて左右に連結すれば、容易に一体構成することができる。
【0016】
この発明の構成によれば、シーソ状に傾動許容する一体型操作ボタンが押下されて傾動したときの傾動した側の入力操作を可能に構成できるため、この単一の一体型操作ボタンを配設するだけで両側の入力操作機能を持たせることができる。
【0017】
このため、左右両側に必要な入力操作部を単一部品でまかなうことができ、両側の操作機能を維持しながら1部品で構成できるため左右方向の小型化が可能になる。特に、この場合は両側の操作ボタンを1つにできるだけでなく、両側の軸支構造をも削減して部品点数の削減および組立工数の削減が図れ、低コスト化にもつながる。
【0018】
また、小型化を進めても一体型操作ボタンは小部品にならないため十分な部品強度を有することができ、信頼性の高い入力装置が得られる。
【0019】
さらに、一体型操作ボタンは中央部を支点に傾動する軸支構成のため、該ボタンの動作部と作用点との距離を十分長く確保することができ、スイッチング動作にも適している。
この発明の他の実施の形態として、回転体の下面中央頂部の真下に対向する対向部材に、前記回転体の下面中央頂部を沈み込ませる逃し穴を開口して設けたことを特徴とする。
【0020】
ここで対向部材とは、回転体を搭載したときの下方に対向する例えばベースとフレキシブル基板である。
【0021】
前記逃し穴とは、回転体の全体を下げたとき、その下面中央頂部が触れない形状に開口した穴であり、回転体の大きさに応じた形状に開口すればよい。
【0022】
このように構成した場合は、回転体の下面中央頂部が下方の逃し穴に臨んで沈み込ませることができるため、該回転体の全体の高さを下げて取付けることができる。この結果、高さ方向に大きな配置スペースを要する回転体の取付け高さを抑制して高さ方向の小型化に貢献できる。
【0023】
この発明の他の実施の形態として、左右方向にシーソ状に傾動許容する一体型操作ボタンの軸支部を、左右位置での押下負荷の軽重設定用に左右方向の中心位置より一方にずらして軸支したことを特徴とする。
【0024】
このように構成した場合は、左右両側に配設される押下検知スイッチの個々の構造を変えずに、双方に適した所望の軽重負荷のスイッチング操作力に設定することができる。例えば、左側を頻繁に使用するため負荷の小さい軽負荷操作用に設定し、右側を使用頻度が少なく重要度が高いなどの理由で負荷の大きい重負荷操作用に設定することができる。
【0025】
この発明の他の実施の形態として、前記回転体の軸方向を装置本体の上面左右方向に横架し、該回転体の下面側に対向する押下検知スイッチを、前記回転体の軸方向中心線上の位置より手前側に設定して配設し、前記一体型操作ボタンの下面側に対向する左右の押下検知スイッチを、前記回転体の軸方向中心線上の位置より奥側に設定して配設して構成することができる。
【0026】
このように構成した場合は、利用者が指先で回転体を回転操作したとき、回転体の軸方向中心線上の位置より手前側から前方に向けて操作力が加わることがあり、この場合に回転操作と同時に前方に対して斜め下向きの押下力が混合して加わり、回転操作であるにも拘らず、力が入り過ぎて回転体が押下操作されてしまったときにも、その押下対応する前方の斜め下方には押下検知スイッチがないため誤操作は解消される。
【0027】
例えば、携帯電話機を片手で握ったとき、その握った方の親指の腹で回転体を前方に回転操作したとき、その押下対応する前方の斜め下方には押下検知スイッチはなく、軸方向中心線上の位置より手前側に押下検知スイッチが配設してあることから、回転操作時に誤った押下力がかからず、回転操作時には回転操作力だけを検知して誤押下操作は解消される。
【0028】
また、一体型操作ボタンの下面側に対向する左右の押下検知スイッチを、前記回転体の軸方向中心線上の位置より奥側に設定して配設しているため、回転体の押下検知スイッチと一体型操作ボタンの左右の押下検知スイッチとの合計3個の押下検知スイッチを配設する場合に、前後方向に対して分散配置することができる。このため、押下検知スイッチを配設するための配置領域は左右方向に広がらず、左右方向を狭めて小型化を図ることができる。
【0029】
この発明の他の実施の形態として、利用者の指先に触れて回動および押下自由に保持された回転体を設け、前記回転体に永久磁石を備え、該永久磁石の極性を検知することに基づいて前記回転体に入力操作された回転方向および回転量を検知する非接触の検知手段を備えた入力装置を構成することができる。
【0030】
ここで永久磁石とは、細部への組込みに適した製作自由度の高い磁石、例えば磁性粉と樹脂とを混合して任意の形状に製作することができるボンド磁石を用いて構成することができる。
【0031】
前記検知手段とは、永久磁石のN極とS極との極性を検知して電気信号に変換する例えばホールICで構成することができる。
【0032】
このように構成した場合は、回転体と一体に回転する永久磁石の回転時のN極とS極との周方向の異極性間に交互に表れる磁界の強弱変化や発生数などの極性の変化を検知することによって、回転体の正逆の回転方向と回転量との回転情報を非接触に検知することができる。このため、物理的に回転接触して回転情報を取得する検知手段に比べて磨耗する部分がなくなり、またその回転接触部分への塵や埃が付着して接触性能を劣化させるような悪影響をも受けなくなる。このため信頼性の高い検知性能および半永久的な寿命延長が図れる。
【0033】
さらに、一体型操作ボタンを備えた場合に、これらのボタンの真下に上下方向の押下ストロークを得るための内部空間を必要とするが、この内部空間に相当する回転体の一端部の小径軸上に永久磁石を効率よく周設して組込むことができるため、永久磁石を組込んでも入力装置は大型化することはない。
【0034】
このような入力装置を、例えば携帯電話機やパソコンなどの電子機器に備えた場合は、指先で細かく入力操作するのに適した信頼性の高い小型の入力装置として能率よく使用できる。
【0035】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施の形態を以下図面に基づいて説明する。
図面は携帯電話機に備えられる入力装置を示し、先ず、図1は携帯電話機11を示し、この携帯電話機11はケース本体12の上面に、上側から表示器13と入力装置14と入力キー15…とを順に配設し、ケース本体12の上端あるいは背面側にはアンテナ(図面省略)を付設して一体的に構成している。
【0036】
上述の入力装置14は、ケース本体12の上面から入力されたときの回転操作を検知するスイッチ機能と、その回転位置での押下操作を検知するスイッチ機能と、左右位置での独立した押下操作を検知する両スイッチ機能との合計4種類のスイッチ機能を有する複合的な入力機能を有して携帯電話機11に組込まれる。
【0037】
この入力装置14は、図2および図3に示すように、上方より一体型操作ボタン16と、操作ダイヤルユニット17と、フレキシブル基板18とを、この順に重ねてベース19上に一体的に搭載している。
【0038】
上述のベース19は横長の長方板形状を有し、図4にも示すように、その上面長手方向の両側対向位置には、操作ダイヤルユニット17を回動自由に軸支するための第1軸支孔20aを開口した左右一対の第1起立片20とをそれぞれ立上らせて設けている。
【0039】
また、ベース中央部の上面短手方向の前後対向位置には、一体型操作ボタン16を軸支するための第2軸支孔21aを開口した第2起立片21を立上らせて設けている。
【0040】
これらの第1・第2起立片20・21は軸支機能だけでなく、略直角に起立した起立片がフレキシブル基板18のベース形状に対応して設けられる外縁部および係止孔18aに係止して位置決めする役目を有しており、各起立片20・21で支持されるベース19上にフレキシブル基板18の前後左右が位置決めされて定位置に搭載される。
【0041】
上述のフレキシブル基板18は、ベース形状と対応する前端部の中央手前位置に第1押下検知スイッチSW1を有し、その左奥側に第2押下検知スイッチSW2を、右奥側に第3押下検知スイッチSW3を有し、さらに左側の中央位置には後述する永久磁石と対応する回転情報検知用のホールIC22を搭載している。
【0042】
上述の第1〜第3押下検知スイッチSW1〜SW3は、円形反転バネ24上に円形フィルム23を重ね合せて一体化構成し、通常は円形反転バネ24の中央部が中高に反転突出した状態にあり、この中央部上面に後述する押子が対設され、円形反転バネ24が押下操作力を受けたとき、下向きに反転して押下検知スイッチをオンして検知信号を出力する。
【0043】
図5は操作ダイヤルユニット17がフレキシブル基板18を介してベース19上に取付けられた状態を示し、この操作ダイヤルユニット17はタイヤ状の操作ダイヤル25を横長の枠体26上に回動自由に軸支した状態で搭載している。この枠体26の左右両端部には第1支軸26aを突設しており、左右両側に突設した第1支軸26aが、前記ベース19の両側に起立した両起立片20の第1軸支孔20aに回動自由に軸支させ、また枠体26の下面中央部に垂設した中央押子27(図4参照)をベース19上の第1押下検知スイッチSW1に押下対応させて設けている。
【0044】
この場合、操作ダイヤル25の下面中央頂部の真下に対向するフレキシブル基板18とベース19には、前記操作ダイヤル25の下面中央頂部を沈み込ませる逃し穴18b,19aを開口して設けている。
【0045】
このような逃し穴18b,19aを設けることにより、操作ダイヤル25をベース19上に搭載したとき、操作ダイヤル25の下面中央頂部が下方の逃し穴18b,19aに臨んで沈み込ませることができる。このため、該操作ダイヤル25の全体高さを下げて取付けることができ、取付け高さ方向の配置スペースを抑制して高さ方向の小型化を図ることができる。
【0046】
この操作ダイヤルユニット17の取付け後に、一体型操作ボタン16を取付けるものであり、この一体型操作ボタン16は操作ダイヤル25の両側上面をそれぞれ覆う如く山形の半円形状を両側に有して搭載される。この一体型操作ボタン16は、前後面に突出する前後一対の第2支軸28が、ベース19の前後対向位置に起立した第2起立片21の第2軸支孔21aにそれぞれ回動自由に軸支される。
【0047】
また、一体型操作ボタン16の下面左側に垂設した左押子29が、フレキシブル基板18上の第2押下検知スイッチSW2に押下対応して設けられ、さらに同操作ボタン16の下面右側に垂設した右押子30がフレキシブル基板18上の第3押下検知スイッチSW3に押下対応して設けられる。
【0048】
この場合、一体型操作ボタン16は、左右両側の操作ボタン部分を1つに連結した一体型の操作ボタンであり、この中央部を軸支することによって左右方向にシーソ状に傾動許容させることができ、その傾動時に押して左右何れかを入力操作する。また、一体化に際しては、中央部の操作ダイヤル25の介在スペースを隔てて左右に連結すれば、容易に一体構成することができる。
【0049】
このように、シーソ状に傾動許容して設けた一体型操作ボタン16は押下操作された側に傾動し、この傾動した側の入力操作を可能にしている。このため、単体の一体型操作ボタン16を配設するだけで、両側の入力操作機能を持たせることができる。また、小型化を進めても一体型操作ボタン16は小部品にならないため十分な部品強度を有することができ、信頼性の高い入力構造が得られる。
【0050】
さらに、この一体型操作ボタン16は中央部を支点に傾動する軸支構成のため、軸支部を基準とするボタン上面の押圧動作部と下部の押子が押下作用する作用点との距離を十分長く確保することができ、小型化を図っても安定したスイッチング動作が得られる。
【0051】
また、この一体型操作ボタン16の前後一対の第2支軸28を、図5に想像線で示すように、左右位置での押下負荷の軽重設定用に左右方向の中心位置より一方にずらして設け、これを軸支するようにすれば、左右両側に配設される押下検知スイッチSW2・SW3の個々の構造を変えずに、双方に適した所望の軽重負荷のスイッチング操作力に設定することができる。例えば、左側を頻繁に使用するため負荷の小さい軽負荷操作用に設定し、右側を使用頻度が少なく重要度が高いなどの理由で負荷の大きい重負荷操作用に設定することができる。
【0052】
次に、第1〜第3押下検知スイッチSW1〜SW3の検知構成について詳しく説明する。
【0053】
先ず、第1押下検知スイッチSW1と対応する操作ダイヤル25が利用者の押下操作力を受けたとき、第1支軸26aを回動支点に枠体26とともに下向きに回動して下面の中央押子27が、その下方の第1押下検知スイッチSW1を押下してスイッチング操作する。
【0054】
この場合、第1押下検知スイッチSW1の配設位置を、図6および図7に示すように、操作ダイヤル25の軸方向中心線上の位置より若干手前側に設定して配設している。
【0055】
これにより、操作ダイヤル25の上面を利用者が指先Fで回転操作したときに、該操作ダイヤル25の軸方向中心線上の位置より手前側から前方の斜め下方に向けて押す方向に操作力が加わっても、その前方の斜め下方には第1押下検知スイッチSW1はなく、軸方向中心線上の位置より手前側に第1押下検知スイッチSW1が配設してあることから、回転操作時に誤って押下力が前方の斜め下方に加わっても該スイッチSW1には加わらず、回転操作時には回転操作力だけを検知して誤押下操作を解消した信頼性の高い検知信号が得られる。
【0056】
この誤押下操作の回避機能は、特に携帯電話機11を片手で握って、その握った方の親指で操作ダイヤル25を前方に回転操作したときに親指の指先が屈曲状態から伸張する方向に勢いよく動いて、強い押下力が加わり易い傾向にあることから操作ダイヤル25を介しての誤押下操作を回避するには顕著な効果が得られる。
【0057】
また、一体型操作ボタン16の下面側に対向する左右の押下検知スイッチSW2・SW3を、操作ダイヤル25の軸方向中心線上の位置より奥側に設定して配設している。このように配設しているため、合計3個の押下検知スイッチSW1〜SW3を配設する場合に、前後方向に対して分散配置することができる。このため、押下検知スイッチを配設するための配置領域は左右方向に広がらず、左右方向を狭めて小型化配置を図ることができる。
【0058】
また、第2押下検知スイッチSW2と対応する一体型操作ボタン16の左側が利用者の押下操作力を受けて上側から押下操作されたとき、該ボタン16の第2支軸28を回動支点に下向きに回動(左回転)して下面の左押子29が、その下方に対応する第2押下検知スイッチSW2を押下してスイッチング操作する。
【0059】
同様に、第3押下検知スイッチSW3と対応する一体型操作ボタン16の右側が利用者の押下操作力を受けて上側から押下操作されたとき、該ボタン16の第2支軸28を回動支点に下向きに回動(右回転)して下面の右押子30が、その下方に対応する第3押下検知スイッチSW3を押下してスイッチング操作する。
【0060】
これらの第1〜第3押下検知スイッチSW1〜SW3に対するスイッチング操作時は、円形反転バネ24を下向きに反転させたときの感触によって押下時の操作感触が得られる。指先を離した押下操作後は、押下力が解除されて円形反転バネ24の上向きに反転する反転作用により、各押下検知スイッチSW1〜SW3は押上げられて、元の上動位置に復帰する。
【0061】
次に、操作ダイヤル25の回転検知構造について説明する。
【0062】
図8は操作ダイヤルユニット17を分解して示し、この操作ダイヤルユニット17は永久磁石31と、操作ダイヤル25とを通し軸32を介して左側のコ型枠体33と右側の枠止め板34に一体に保持されている。
【0063】
上述の操作ダイヤル25は、円筒体の外周面に、指先が触れて正逆いずれかの回転操作力が加わったときに十分な接触抵抗を持たせて滑らないための回転操作に適した小さな凹凸を有する操作面35を設け、この操作面35より一側の小径軸部25aの端面には比較的大きな凹凸の操作感触用の放射状溝36を形成し、後述する感触バネ37に接触対応する。また、永久磁石31は円筒体を有して操作ダイヤル25と連設して通し軸32上に軸支される。
【0064】
この場合、永久磁石31は細部への組込みに適した製作自由度の高い磁石、例えば磁性粉と樹脂とを混合して任意の形状に製作可能なボンド磁石などを用い、図9(A)に示すように、筒体の外周面周方向にN極とS極との極性の異なる永久磁石を交互に等分(例えば6等分、好ましくは12等分)して有している。このとき、永久磁石31の外周面周方向の異極性間に磁界μが発生し、この磁界μの強弱変化や発生数を下方に近設するホールIC22で検知する。
【0065】
ホールIC22は、永久磁石31の略真下に対向する下方のフレキシブル基板18の上面に位置をずらして2個搭載する。これにより、永久磁石31が発する磁界μの強弱変化や発生数に対応する電気信号のズレを検知して、永久磁石31の回転方向および回転量を検知している。
【0066】
このように、操作ダイヤル25が回転操作されたとき、これと一体に回転する永久磁石31の磁界μの強弱変化や発生数をホールIC22が非接触に検知し、これを電気信号に変換するだけで操作ダイヤル25の回転方向と回転量との回転情報を正確に求めることができる。
【0067】
また、永久磁石31の極性部分の配置形状は、ボンド磁石を用いて製作に適した任意の形状に設けることができる。例えば、図9(B)に示すように、左右一対の円形くし歯体31a,31bを互いに突き合せて一体に組合せることもできる。
【0068】
このほかにも、図9(C)に示すように、筒体の端面環状方向にN極とS極とを交互に等分配設し、端面上で異極性間の磁界μの強弱変化と発生数を生じさせて永久磁石31cの軸長さ方向の小型化を図るように構成することもできる。
【0069】
上述のコ型枠体33と枠止め板34は、両側から突き合せて一体に設け、左側のコ型枠体33に貫設した軸支孔33aに、通し軸32の一端を挿通して軸支し、また右側の枠止め板34に貫設した軸支孔34aに、通し軸32の他端を挿通して軸支している。
【0070】
このとき、右側の枠止め板34の端面と操作ダイヤル25の放射状溝36との軸方向の対向面間には、操作ダイヤル25の回転感触発生用の抵抗(クリック感)を与えるための感触バネ37を介在させている。
【0071】
上述の感触バネ37は、板バネを逆V字形に設け、その逆V字面間に弾性を持たせた状態で軸方向に介在させるものであって、この感触バネ37の中央部に突出させた図示しない感触突片に操作ダイヤル25の放射状溝36が接触対向し、該操作ダイヤル25が正逆方向のいずれかに回転したとき、放射状溝36の凹凸面が感触突片に間欠的に接触対応して、回転方向の操作感触が得られる。
【0072】
この操作ダイヤル25の操作感触は、これに限らず、例えば図9(A)および図9(B)に示した永久磁石31の外周面周方向のN極とS極に、S極とN極とを備えた操作感触用の永久磁石を対設させて配置構成し、対向する両永久磁石間で磁気吸着作用と磁気反発作用とが回転操作時に交互に生じて、回転方向の操作感触を磁気作用により得ることもできる。
【0073】
このようにして、操作ダイヤル25はコ型枠体33と枠止め板34とに軸支されて正逆転自由に設けられる(図3および図4参照)。また、操作ダイヤル25を一体に軸支する左側のコ型枠体34の中央側下面に中央押子27を垂設している。
【0074】
ところで、一体型操作ボタン16を備えた場合に、このボタン16の両側の真下に上下方向の押下ストロークを得るための内部空間を必要とするが、この内部空間に相当する操作ダイヤルの一端部の小径軸上に永久磁石31を効率よく周設して組込むことができるため、永久磁石31を組込んでも入力装置14は大型化することはない。
【0075】
このように構成された入力装置14が利用者に入力操作されたとき、例えば表示器13の表示画像を上下方向にスクロールするために利用者が操作ダイヤル25の上面を指先で軽く接した状態で回すと、これに連動して同軸上の永久磁石31が同方向に回転し、このときの永久磁石31のN極とS極との異極性間に交互に表れる磁界μの強弱変化や発生数を下方に対応するホールIC22で検知して電気信号に変換することにより、回転操作された操作ダイヤル25の正逆いずれかの回転方向と回転量を図示しない中央処理装置に伝送して、表示画像を回転操作された上方向または下方向にスクロール制御する。
【0076】
これにより、表示器13に、例えば表示メニュ、発着信履歴リスト、電話帳リストなどの表示項目あるいはゲーム画像などがスクロール表示される。また、スクロール操作以外に表示画面上のカーソルを移動表示させることもできる。
【0077】
また、操作ダイヤル25は、通常、回転操作以外に押下可能な押下待機状態にあり、操作ダイヤル25を下方に押すと、操作ダイヤル25は下方に押し下げられて下動し、これに伴い中央押子27が下方に押下対応する第1押下検知スイッチSW1を押下してスイッチング動作する。これにより、表示器13に表示されている表示項目の選択や確定を実行することができる。
【0078】
さらに、一体型操作ボタン16の左側が押下操作された場合は、該一体型操作ボタン16の左側が下動して第2押下検知スイッチSW2をスイッチング操作し、左側の入力信号が検知される。同様に、一体型操作ボタン16の右側が押下操作された場合は、該一体型操作ボタン16の右側が下動して第3押下検知スイッチSW3をスイッチング操作し、右側の入力信号が検知される。
【0079】
このように、操作ダイヤル25の回転情報を非接触に検知できるため、物理的に回転接触して検知信号を取得するという機械的な接触部分が無くなることから検知性能の向上、信頼性の向上および寿命延長が図れる。また、この非接触検知機能に加えて、該操作ダイヤル25自体の押下検知機能と、一体型操作ボタン16の押下検知機能とを組合せて多機能の検知構成の入力部を構築することができる。
【0080】
上述のように、シーソ状に傾動許容する一体型の操作ボタンを設けることによって、左右両側に必要な入力操作部を単一の部品でまかなうことができ、両側の押下操作機能を維持しながら1部品で構成できるため左右方向の小型化が可能になる。
【0081】
この発明の構成と、上述の実施の形態の構成との対応において、
この発明の回転体は、実施の形態の操作ダイヤル25に対応し、
以下同様に、
装置本体は、ケース本体12に対応し、
対向部材は、フレキシブル基板18とベース19に対応し、
検知手段は、ホールIC22に対応し、
電子機器は、携帯電話機11に対応するも、
この発明は、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、上述の実施の形態の構成のみに限定されるものではない。
【0082】
例えば、上述の実施の形態では検知手段にホールICを適用したが、これに限らず、ホール素子とICとの組合せでも構成することができる。
【0083】
また、上述の入力装置14ではベース19上にフレキシブル基板18を搭載して配線接続するものを示したが、これに限らず、ベース19の下面に、前記第1〜第3押下検知スイッチSW1〜SW3およびホールIC22とそれぞれ対応する各端子を直付けした入力装置を設けることもできる。
【0084】
【発明の効果】
この発明によれば、両側の操作ボタンを1つにできるだけでなく、両側の軸支構造をも削減して部品点数の削減および組立工数の削減が図れ、低コスト化にもつながる。
【図面の簡単な説明】
【図1】携帯電話機に適用した入力装置の平面図。
【図2】入力装置の組立て状態を示す外観斜視図。
【図3】入力装置を展開して示す展開斜視図。
【図4】フレキシブル基板の搭載状態を示す斜視図。
【図5】操作ダイヤルユニットの搭載状態示す斜視図。
【図6】入力装置の3個の押下検知スイッチの配置関係を示す平面図。
【図7】入力装置への入力操作状態を示す側面図。
【図8】操作ダイヤルユニットを分解して示す外観斜視図。
【図9】磁界の発生状態を示す永久磁石の外観斜視図。
【符号の説明】
11…携帯電話機
14…入力装置
16…一体型操作ボタン
25…操作ダイヤル
SW1〜SW3…押下検知スイッチ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an input device provided on an input operation surface of a mobile phone, for example, and more particularly, to an input device and an electronic device that can be further reduced in size by reducing the number of components.
[0002]
[Prior art]
Generally, as an example of an input device provided in an electronic device such as a mobile phone or a personal computer, an indicator, a dial, left and right push buttons (operation buttons), numeric keys, and various input keys are provided on the upper surface of the mobile phone. The image displayed on the display is scrolled by using the dial section and the left and right push buttons, or the cursor on the screen is moved in an arbitrary direction.
[0003]
In this case, the rotation information on the rotation direction and the rotation amount obtained when the user rotates the cylindrical dial portion on the upper surface of the mobile phone, the part of which freely protrudes a part of the roller surface, is rotated by the fingertip. In order to perform detection, rotation information of the dial unit is obtained by an encoder provided on the shaft of the dial unit.
[0004]
Further, when the left and right push buttons are pressed down, one of the left and right detection switches corresponding to the pressing down is pressed down, and the pressed input information is detected (for example, see Patent Document 1).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2001-283885.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the left and right push buttons are independently disposed at both sides of the center dial section, the push buttons on both sides and the respective shaft support structures are required, and the number of parts and the number of assembly steps are reduced. And increased costs.
[0007]
In recent years, with the miniaturization of electronic devices, there has been a demand for miniaturization of input devices provided in the input operation unit, and the input device having these three points of a dial unit and left and right push buttons has been used. As the miniaturization proceeds, the distance between the operating section and the point of action becomes too short, making it difficult to operate. Further, the left and right push buttons have a problem that the strength of the parts is reduced due to the small parts.
[0008]
Therefore, the present invention has been made in view of such a problem, and an input device which can be reduced in size by being configured with one component operation button while maintaining the operation functions of the operation buttons on both sides. And electronic equipment.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a rotating body that is freely rotatable and pressed by touching a user's fingertip and left and right operation buttons that are freely pressed and held at both sides of the rotating body are provided on a base of the apparatus main body. An input device which is mounted, and has a push detection switch for each of the rotating body and the left and right operation buttons on a base on a lower surface side opposed to a pressing direction of the rotating body and the left and right operation buttons, An integrated operation button in which left and right operation buttons are integrated is provided, and an intermediate portion of the integrated operation button is pivotally supported on the base and allowed to tilt in a lateral seesaw shape.
[0010]
Here, the rotating body can be constituted by, for example, a cylindrical shaft body that supports both ends in the axial direction and freely rotates forward and backward.
[0011]
The operation button is arranged such that a reversing spring is elastically opposed from below so that the operation button can be pressed from above, and when the operation button is pressed against the reversing spring, a switching operation is performed to detect a pressing signal.
[0012]
The base can be composed of a flat board on which each component is mounted.
[0013]
The press detection switch may be configured as a reversing spring switch that opens and closes between the contact portions corresponding to the operation button.
[0014]
The input device can be applied to an input operation surface, such as a mobile phone or a personal computer, which is suitable for a user's fingertip input operation.
[0015]
The integrated operation button is an integrated operation button in which the operation buttons on both the left and right sides are connected to one, and by pivotally supporting this central portion, it can be allowed to tilt in a seesaw shape in the left and right direction. It can be configured to be able to input either left or right by pushing when tilting. In addition, at the time of integration, if they are connected to the left and right with an intervening space of the rotating body at the center, they can be easily integrated.
[0016]
According to the configuration of the present invention, it is possible to perform an input operation on the tilted side when the integrated operation button that allows tilting in a seesaw shape is pressed and tilted, so that the single integrated operation button is provided. It is possible to have the input operation function of both sides just by doing.
[0017]
Therefore, the input operation units required on both the left and right sides can be covered by a single component, and can be constituted by one component while maintaining the operation functions on both sides, so that the size in the left and right direction can be reduced. In particular, in this case, not only the operation buttons on both sides can be reduced to one, but also the support structures on both sides can be reduced, so that the number of parts and the number of assembly steps can be reduced, leading to cost reduction.
[0018]
Further, even if the miniaturization is promoted, the integrated operation button does not become a small component, so that it can have a sufficient component strength, and a highly reliable input device can be obtained.
[0019]
Further, since the integrated operation button is pivotally supported about a center portion, the distance between the operation portion of the button and the operation point can be sufficiently long, and is suitable for a switching operation.
Another embodiment of the present invention is characterized in that a relief hole is provided in an opposing member facing directly below a lower central portion of the lower surface of the rotating body so as to sink the lower central portion of the lower surface of the rotating body.
[0020]
Here, the opposing member is, for example, a base and a flexible substrate that face downward when the rotating body is mounted.
[0021]
The relief hole is a hole that is opened so that the top of the lower surface of the rotating body does not touch when the entire rotating body is lowered, and may be opened in a shape corresponding to the size of the rotating body.
[0022]
In the case of such a configuration, since the top of the center of the lower surface of the rotating body can sink into the lower relief hole, the entire height of the rotating body can be reduced. As a result, it is possible to contribute to downsizing in the height direction by suppressing the mounting height of the rotating body that requires a large arrangement space in the height direction.
[0023]
As another embodiment of the present invention, a shaft support portion of an integrated operation button that allows a seesaw-like tilt in the left-right direction is shifted to one side from a center position in the left-right direction for setting a pressing load at the left-right position. It is characterized by being supported.
[0024]
With this configuration, it is possible to set a desired light and heavy load switching operation force suitable for both, without changing the individual structures of the push detection switches disposed on the left and right sides. For example, the left side can be set for a light load operation with a small load because of frequent use, and the right side can be set for a heavy load operation with a large load because the use frequency is low and the importance is high.
[0025]
According to another embodiment of the present invention, a push detection switch which traverses the axial direction of the rotating body in the horizontal direction on the upper surface of the apparatus main body and faces the lower surface side of the rotating body on the axial center line of the rotating body. And the left and right push detection switches facing the lower side of the integrated operation button are set and disposed farther than the position on the axial center line of the rotating body. Can be configured.
[0026]
In such a configuration, when the user rotates the rotating body with the fingertip, an operating force may be applied from the near side to the front from the position on the axial center line of the rotating body, and in this case, the rotating body may be rotated. At the same time as the operation, a diagonally downward pressing force is mixed and applied to the front, and despite the rotation operation, when the rotating body is pressed down due to excessive force, the corresponding front is also pressed. Since there is no push detection switch diagonally below, the erroneous operation is eliminated.
[0027]
For example, when the mobile phone is gripped with one hand, when the rotating body is rotated forward with the belly of the gripping thumb, there is no push detection switch diagonally below the front corresponding to the push, but on the axial center line. Since the press detection switch is disposed on the front side of the position, an erroneous press operation is not applied during the rotation operation, and the erroneous press operation is eliminated by detecting only the rotation operation force during the rotation operation.
[0028]
Further, since the left and right push detection switches facing the lower surface side of the integrated operation button are set so as to be located deeper than the position on the axial center line of the rotating body, the push detection switches for the rotating body are provided. When a total of three push detection switches, ie, push detection switches on the left and right of the integrated operation button, are provided, they can be distributed in the front-rear direction. For this reason, the arrangement area for disposing the push detection switch does not extend in the left-right direction, but can be reduced in the left-right direction to reduce the size.
[0029]
According to another embodiment of the present invention, a rotating body that is freely rotatable and pressed by touching a user's fingertip is provided, a permanent magnet is provided on the rotating body, and the polarity of the permanent magnet is detected. An input device including a non-contact detecting means for detecting a rotation direction and a rotation amount of an input operation performed on the rotary body based on the input device can be configured.
[0030]
Here, the permanent magnet can be formed using a magnet having a high degree of manufacturing freedom suitable for incorporation into details, for example, a bonded magnet that can be manufactured into an arbitrary shape by mixing a magnetic powder and a resin. .
[0031]
The detection means may be constituted by, for example, a Hall IC that detects the polarity of the N pole and the S pole of the permanent magnet and converts the polarity into an electric signal.
[0032]
In the case of such a configuration, when the permanent magnet rotating integrally with the rotating body rotates, the strength of the magnetic field alternately appears between the different polarities of the N pole and the S pole in the circumferential direction and a change in the polarity such as the number of occurrences. , It is possible to detect the rotation information of the rotation direction of the rotating body in the forward and reverse directions and the rotation amount in a non-contact manner. Therefore, there is no wear part compared to the detection means for acquiring rotation information by physical rotation contact, and there is also an adverse effect that dust or dirt adheres to the rotation contact part and deteriorates contact performance. I will not receive it. Therefore, highly reliable detection performance and semi-permanent life extension can be achieved.
[0033]
Further, in the case where the integrated operation buttons are provided, an internal space for obtaining a vertical pressing stroke is required directly below these buttons, but on the small diameter axis at one end of the rotating body corresponding to this internal space. Since the permanent magnets can be efficiently installed around and incorporated into the device, the input device does not increase in size even if the permanent magnets are incorporated.
[0034]
When such an input device is provided in an electronic device such as a mobile phone or a personal computer, the input device can be efficiently used as a small and highly reliable input device suitable for fine input operation with a fingertip.
[0035]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 shows an input device provided in a mobile phone. First, FIG. 1 shows a
[0036]
The above-described
[0037]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
[0038]
The above-mentioned
[0039]
Further, a
[0040]
These first and second
[0041]
The above-mentioned
[0042]
The above-described first to third press detection switches SW1 to SW3 are integrally formed by superposing a
[0043]
FIG. 5 shows a state in which an
[0044]
In this case, escape holes 18b and 19a are provided in the
[0045]
By providing such relief holes 18b and 19a, when the
[0046]
After the
[0047]
Further, a
[0048]
In this case, the
[0049]
As described above, the
[0050]
Further, since the
[0051]
Also, as shown by the imaginary line in FIG. 5, the pair of
[0052]
Next, the detection configuration of the first to third press detection switches SW1 to SW3 will be described in detail.
[0053]
First, when the
[0054]
In this case, as shown in FIGS. 6 and 7, the arrangement position of the first press detection switch SW1 is set slightly before the position on the axial center line of the
[0055]
As a result, when the user rotates the upper surface of the
[0056]
The function of avoiding the erroneous pressing operation is particularly vigorous in the direction in which the fingertip of the thumb extends from the bent state when the
[0057]
Further, left and right press detection switches SW2 and SW3 facing the lower surface side of the
[0058]
Also, when the left side of the
[0059]
Similarly, when the right side of the
[0060]
At the time of the switching operation of the first to third press detection switches SW1 to SW3, the operation feeling at the time of pressing is obtained by the touch when the circular reversing
[0061]
Next, a rotation detecting structure of the
[0062]
FIG. 8 shows the
[0063]
The above-mentioned
[0064]
In this case, as the
[0065]
The two
[0066]
In this way, when the
[0067]
Further, the arrangement of the polar portion of the
[0068]
In addition, as shown in FIG. 9 (C), N poles and S poles are equally distributed alternately in the annular direction of the end face of the cylindrical body, and the intensity change and generation of the magnetic field μ between different polarities are generated on the end face. The number of the permanent magnets 31c may be increased to reduce the size of the permanent magnet 31c in the axial length direction.
[0069]
The above-mentioned
[0070]
At this time, a tactile spring for giving a resistance (click feeling) for generating a tactile sense of rotation of the
[0071]
The above-mentioned touch spring 37 is provided with a leaf spring in an inverted V-shape, and is interposed in the axial direction with elasticity provided between the inverted V-shapes, and protrudes from the center of the touch spring 37. The
[0072]
The operation feeling of the
[0073]
In this manner, the
[0074]
By the way, when the
[0075]
When the user operates the
[0076]
As a result, display items such as a display menu, an outgoing / incoming call history list, a telephone directory list, and a game image are scroll-displayed on the
[0077]
The
[0078]
Further, when the left side of the
[0079]
As described above, since the rotation information of the
[0080]
As described above, the provision of the integral operation button that allows the seesaw-like tilting allows the necessary input operation units on both the left and right sides to be covered by a single component. Since it can be composed of components, it is possible to reduce the size in the left-right direction.
[0081]
In correspondence between the configuration of the present invention and the configuration of the above embodiment,
The rotating body of the present invention corresponds to the
Similarly,
The device body corresponds to the
The facing member corresponds to the
The detecting means corresponds to the
Although the electronic device corresponds to the
The present invention can be applied based on the technical idea described in the claims, and is not limited to only the configuration of the above embodiment.
[0082]
For example, in the above-described embodiment, a Hall IC is applied to the detecting means. However, the present invention is not limited to this, and may be configured by a combination of a Hall element and an IC.
[0083]
In the
[0084]
【The invention's effect】
According to the present invention, not only the operation buttons on both sides can be reduced to one, but also the shaft support structures on both sides can be reduced, so that the number of parts and the number of assembly steps can be reduced, leading to cost reduction.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of an input device applied to a mobile phone.
FIG. 2 is an external perspective view showing an assembled state of the input device.
FIG. 3 is a developed perspective view showing the input device in a developed state.
FIG. 4 is a perspective view showing a mounting state of a flexible substrate.
FIG. 5 is a perspective view showing a mounted state of the operation dial unit.
FIG. 6 is a plan view showing an arrangement relationship of three push detection switches of the input device.
FIG. 7 is a side view showing a state of an input operation to the input device.
FIG. 8 is an external perspective view showing the operation dial unit in an exploded manner.
FIG. 9 is an external perspective view of a permanent magnet showing a state where a magnetic field is generated.
[Explanation of symbols]
11
Claims (6)
前記左右の操作ボタンを一体化した一体型操作ボタンを設け、
前記一体型操作ボタンの中間部を前記ベース上に軸支して左右方向にシーソ状に傾動許容して設けた
入力装置。A rotating body that is freely rotatable and pressed by touching a user's fingertip and left and right operation buttons that are freely pressed and held at both side positions of the rotating body are mounted on a base of the apparatus main body. An input device in which respective push detection switches of the rotating body and the left and right operation buttons are provided on a base on a lower surface side opposed to a pressing direction of the rotating body and the left and right operation buttons,
Providing an integrated operation button integrating the left and right operation buttons,
An input device, wherein an intermediate portion of the integrated operation button is pivotally supported on the base and allowed to tilt in a seesaw shape in the left-right direction.
請求項1記載の入力装置。The input device according to claim 1, wherein a relief hole is provided in an opposing member that faces directly below the lower center top of the rotating body to sink the lower center top of the rotating body.
請求項1または2記載の入力装置。3. The integrated operation button according to claim 1 or 2, wherein a shaft supporting portion that allows a seesaw-like tilt in the left-right direction is shifted to one side from a center position in the left-right direction for setting the pressing load at the left-right position. Input device.
前記一体型操作ボタンの下面側に対向する左右の押下検知スイッチを、前記回転体の軸方向中心線上の位置より奥側に設定して配設した
請求項1、2または3記載の入力装置。The axial direction of the rotator is laid horizontally on the upper surface of the main body of the apparatus, and a push detection switch facing the lower surface of the rotator is set at a position closer to the axial center line of the rotator. Set up
4. The input device according to claim 1, wherein the left and right push detection switches facing the lower surface of the integrated operation button are set at a position deeper than a position on an axial center line of the rotating body. 5.
請求項1、2、3または4記載の入力装置。3. A non-contact detecting means for providing a permanent magnet to the rotating body and detecting a rotation direction and a rotation amount input to the rotating body based on a polarity of the permanent magnet. 5. The input device according to 3, 3 or 4.
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