JP2004213164A - 入力装置 - Google Patents
入力装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004213164A JP2004213164A JP2002379558A JP2002379558A JP2004213164A JP 2004213164 A JP2004213164 A JP 2004213164A JP 2002379558 A JP2002379558 A JP 2002379558A JP 2002379558 A JP2002379558 A JP 2002379558A JP 2004213164 A JP2004213164 A JP 2004213164A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- movable member
- base
- input device
- detecting element
- strain detecting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Position Input By Displaying (AREA)
- Push-Button Switches (AREA)
Abstract
【課題】操作性が良く、小型で、生産性の良好な入力装置を提供する。
【解決手段】本発明の入力装置は、平板状の基体１と、この基体１に設けられた第１の歪み検出素子６ｂと、基体上に配置されたド−ム状の可動部材７と、基体１を支持する支持部材８とを備え、可動部材７が押圧された際、ドーム状の可動部材７は、押圧された際に反転動作をなすと共に、反転動作後の押圧時において、可動部材７の中央部７ｂは、支持部材８で支持された基体１を押圧して、基体１を撓ませると共に、第１の歪み検出素子６ｂを歪ませるようにしたため、可動部材７の上下方向の押圧動作で操作が可能となって、その操作性が良好であると共に、可動部材７は上方への突出量が小さく、不用意に接触することが少なくなって、誤動作の少ないものを提供できる。
【選択図】 図２
【解決手段】本発明の入力装置は、平板状の基体１と、この基体１に設けられた第１の歪み検出素子６ｂと、基体上に配置されたド−ム状の可動部材７と、基体１を支持する支持部材８とを備え、可動部材７が押圧された際、ドーム状の可動部材７は、押圧された際に反転動作をなすと共に、反転動作後の押圧時において、可動部材７の中央部７ｂは、支持部材８で支持された基体１を押圧して、基体１を撓ませると共に、第１の歪み検出素子６ｂを歪ませるようにしたため、可動部材７の上下方向の押圧動作で操作が可能となって、その操作性が良好であると共に、可動部材７は上方への突出量が小さく、不用意に接触することが少なくなって、誤動作の少ないものを提供できる。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯電話機やカメラ等の種々の電子機器に使用して好適な入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の入力装置の図面を説明すると、図９は従来の入力装置の要部断面図、図１０は従来の入力装置に係り、歪み検出素子の配置を示す平面図、図１１は従来の入力装置に係る操作部材の斜視図である。
【０００３】
次に、従来の入力装置の構成を図９〜図１１に基づいて説明すると、金属板からなる支持部材５１上には、合成樹脂の成型品からなる操作部材５２が載置された状態で配置されている。
【０００４】
この操作部材５２は、四角柱状の操作部５３と、この操作部５３の下部から放射状に延びる台形状の４つの梁部５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄと、この梁部５４ａ〜５４ｄのそれぞれの端部に設けられた台座部５５とで構成されている。そして、この操作部材５２は、台座部５５が支持部材５１上に載置した状態で支持部材に取り付けられ、操作部材５２が取り付けられた際、梁部５４ａ〜５４ｄは、支持部材５１と隙間を持って配置されている。
【０００５】
絶縁材からなる帯状のフイルム５６は、中央部に設けられた四角孔５６ａを有し、この四角孔５６ａの外周部には、十字の位置に抵抗体からなる４つの歪み検出素子５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、５７ｄが設けられている。
【０００６】
そして、このフイルム５６は、四角孔５６ａに操作部５３が挿通された状態で、下面が操作部材５２の上面に接着剤によって接着されて、操作部材５２に取り付けられている。
フイルム５６が取り付けられた際、歪み検出素子５７ａ〜５７ｄのそれぞれは、梁部５４ａ〜５４ｄのそれぞれ上に位置している。
【０００７】
フイルム５６上には、絶縁板５８が配置されると共に、この絶縁板５８上には、金属からなるシールド板５９が配置され、このような構成によって、従来の入力装置が形成されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００８】
このような従来の入力装置は、図１０に示すように、操作部５３を矢印Ｘ１方向に倒すと、梁部５４ａが延びるように撓むと共に、この梁部５４ａ上の歪み検出素子５７ａが延びるように歪み、その結果、歪み検出素子５７ａの抵抗値が高くなる。
【０００９】
また、他方の梁部５４ｂは、縮むように撓むと共に、この梁部５４ｂ上の歪み検出素子５７ｂが縮むように歪み、その結果、歪み検出素子５７ｂの抵抗値が低くなる。
【００１０】
また、操作部５３を矢印Ｘ２方向に倒した時は、前記動作と反対の動作を行い、歪み検出素子５７ａの抵抗値が低くなると共に、歪み検出素子５７ｂの抵抗値が高くなる。
【００１１】
次に、図１０に示すように、操作部５３を矢印Ｙ１方向に倒すと、梁部５４ｃが延びるように撓むと共に、この梁部５４ｃ上の歪み検出素子５７ｃが延びるように歪み、その結果、歪み検出素子５７ｃの抵抗値が高くなる。
【００１２】
また、他方の梁部５４ｄは、縮むように撓むと共に、この梁部５４ｄ上の歪み検出素子５７ｄが縮むように歪み、その結果、歪み検出素子５７ｄの抵抗値が低くなる。
【００１３】
また、操作部５３を矢印Ｙ２方向に倒した時は、前記動作と反対の動作を行い、歪み検出素子５７ｃの抵抗値が低くなると共に、歪み検出素子５７ｄの抵抗値が高くなる。
【００１４】
このように、歪み検出素子５７ａ、５７ｂ、又は５７ｃ、５７ｄの抵抗値の変化によって、電圧を変化させて、電圧を検出するようにしたものである。
【００１５】
【特許文献１】
特開２０００−４７８１８号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の入力装置は、操作部５３を左右や前後に倒すように荷重を加えるが、操作部５３は殆ど変位しないため、操作状態を感知し難く、操作性が悪いという問題がある。
また、操作部５３が上方に大きく突出しているため、不用意に操作部５３に触れ易く、誤操作を起こすという問題がある。
また、操作部５３の四方から放射状に延びる梁部５４ａ〜５４ｄを設け、この梁部５４ａ〜５４ｄ上に歪み検出素子５７ａ〜５７ｄを配置するため、梁部５４ａ〜５４ｄが横方向に大きくなって、大型になるという問題がある。
また、梁部５４ａ〜５４ｄの端部に台座部５５が設けられるため、操作部材５２が一層大きくなり、大型になるという問題がある。
【００１７】
そこで、本発明は操作性が良く、小型で、生産性の良好な入力装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の解決手段として、平板状の基体と、この基体に設けられた第１の歪み検出素子と、前記基体上に配置されたド−ム状の可動部材と、前記基体を支持する支持部材とを備え、前記可動部材が押圧された際、ドーム状の前記可動部材は、押圧された際に反転動作をなすと共に、反転動作後の押圧時において、前記可動部材の中央部は、前記支持部材で支持された前記基体を押圧して、前記基体を撓ませると共に、前記第１の歪み検出素子を歪ませるようにした構成とした。
【００１９】
また、第２の解決手段として、前記基体は、前記支持部材による前記基体の支持部を挟んで、前記可動部材の中央部側に位置する内方部と、前記可動部材の中央部から離れる方向に位置する外方部を有し、前記第１の歪み検出素子と同一の抵抗材料で形成した第１の抵抗体部を前記外方部に配置すると共に、前記第１の歪み検出素子を前記内方部に配置し、前記可動部材の中央部によって、前記内方部が撓んで前記第１の歪み検出素子を歪ませるようにした構成とした。
【００２０】
また、第３の解決手段として、第２の歪み検出素子と、前記第２の歪み検出素子と同一の抵抗材料で形成した第２の抵抗体部を有し、前記第２の歪み検出素子を前記内方部に配置すると共に、前記第２の抵抗体部を前記外方部に配置し、前記可動部材の中央部によって、前記内方部が撓んで前記第２の歪み検出素子を歪ませるようにした構成とした。
【００２１】
また、第４の解決手段として、複数個の前記歪み検出素子、及び複数個の前記抵抗体部が一列状に配置された構成とした。
【００２２】
また、第５の解決手段として、前記内方部に位置する前記歪み検出素子が前記可動部材と対向する位置に配置された構成とした。
【００２３】
また、第６の解決手段として、前記可動部材を配置した前記基体の上面と反対側である前記基体の下面には、前記歪み検出素子が設けられた構成とした。
【００２４】
また、第７の解決手段として、前記可動部材の外周部が前記基体の上面に当接して配置され、前記外周部と対向する前記基体の下面には、前記基体を支持する前記支持部が設けられた構成とした。
【００２５】
また、第８の解決手段として、前記支持部は、前記基体の下面に設けられた絶縁層で構成された。
また、第９の解決手段として、前記支持部は、前記支持部材に設けられた凸部で構成された。
【００２６】
また、第１０の解決手段として、前記可動部材は、金属材からなる可動接点で構成されると共に、前記基体の上面には、前記可動接点と接離可能な固定接点が形成されて、前記可動接点と前記固定接点とでスイッチが構成され、前記可動接点である前記可動部材が押されて反転動作した際、前記スイッチが操作されるようにした構成とした。
【００２７】
また、第１１の解決手段として、前記固定接点は、ドーム状の前記可動接点の外周部に常時接触する第１の固定接点と、前記可動接点の中央部が接離する第２の固定接点とを有する構成とした。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の入力装置の図面を説明すると、図１は本発明の入力装置の第１実施例に係る斜視図、図２は本発明の入力装置の第１実施例に係る要部断面図、図３は本発明の入力装置の第１実施例に係り、基体の上面図、図４は本発明の入力装置の第１実施例に係り、基体の下面図である。
【００２９】
また、図５は本発明の入力装置の第１実施例に係る電圧検出回路図、図６は本発明の入力装置の第１実施例に係る出力特性図、図７は本発明の入力装置の第２実施例に係る要部断面図、図８は本発明の入力装置の第３実施例に係る要部断面図である。
【００３０】
次に、本発明の入力装置の第１実施例の構成を図１〜図６に基づいて説明すると、絶縁基板からなる板状の基体１は、四角状をなし、対向する側辺には半円形状の複数個の切り欠き部１ａが設けられている。
【００３１】
また、この基体１の上面には、導電パターンからなるリング状の第１の固定接点２ａが設けられると共に、この第１の固定接点２ａの中央部には、第２の固定接点２ｂが設けられている。
【００３２】
そして、第１の固定接点２ａは、基体１の上面に設けられた導電パターンからなる引出導体３ａによって、切り欠き部１ａに設けられた一つのサイド電極４ａに接続され、また、第２の固定接点２ｂは、スルーホールによって基板１の下面に引き出され、下面に設けられた導電パターンからなる引出導体３ｂによって、切り欠き部１ａに設けられた一つのサイド電極４ｂに接続されれている。
【００３３】
また、基体１の下面には、絶縁層からなるリング状の支持部５が下面から突出した状態で設けられると共に、同一の印刷工程で形成されて、同一の抵抗材料からなる４個の第１，第２の歪み検出素子６ｂ、６ｃと第１，第２の抵抗体部６ａ、６ｄが一列状に形成されている。
なお、支持部５はリング状に形成したもので説明したが、支持部５は、間隔をおいて点在した状態で配置しても良い。
【００３４】
そして、下面に設けられた支持部５は、上面に設けられた第１の固定接点２ａと対向する位置に配置されると共に、第１，第２の抵抗体部６ａ、６ｄは、支持部５の外側に位置する基体１の外方部１ｂに配置され、第１，第２の歪み検出素子６ｂ、６ｃは、支持部５の内側に位置する基体１の内方部１ｃに配置されている。
【００３５】
そして、図４に示すように、第１の抵抗体部６ａと第１の歪み検出素子６ｂの一端同士は、下面に設けられた導電パターンからなる引出導体３ｃによって接続された状態で、サイド電極４ｃに接続されている。
【００３６】
また、第１の抵抗体部６ａの他端と第２の歪み検出素子６ｃの一端は、下面に設けられた導電パターンからなる引出導体３ｄによって接続された状態で、サイド電極４ｄに接続されている。
【００３７】
また、第１の歪み検出素子６ｂの他端と第２の抵抗体部６ｄの一端は、下面に設けられた導電パターンからなる引出導体３ｅによって接続された状態で、サイド電極４ｅに接続されている。
【００３８】
また、第２の歪み検出素子６ｃの他端と第２の抵抗体部６ｄの他端は、下面に設けられた導電パターンからなる引出導体３ｆによって接続された状態で、サイド電極４ｆに接続されている。
なお、サイド電極４ａ〜４ｆは、基板１の上面と下面、及び側面に繋がって形成され、このサイド電極４ａ〜４ｆと引出導体３ａ〜３ｆは、銅をエッチングして形成されており、直接サイド電極４ａ〜４ｆに半田付け可能とされている。
【００３９】
なお、この実施例における基体１は、絶縁基板で構成されたもので説明したが、金属板と、この金属板上に形成した絶縁膜、或いは金属板と、この金属板上に設けた絶縁フイルムとで基体１を構成したものもでも良い。
【００４０】
金属板からなるドーム状の可動接点を形成する可動部材７は、裾部に位置する外周部７ａと、反転してクリック動作を行う中央部７ｂを有し、この可動部材７は、中央部７ｂが第２の固定接点２ｂに対向した状態で、外周部７ａを第１の固定接点２ａ上に載置され、よって、外周部７ａは平面視した場合に、支持部５と基板１を挟んで重なった位置に配置される。
【００４１】
そして、ここでは図示しないが、可動接点である可動部材７は、基体１の上面と可動部材７の上面に跨って貼り付けられた接着テープ等によって、基体１の上面に貼り付けられた構成となって、可動部材７と第１，第２の固定接点２ａ、２ｂとでスイッチＳが形成されている。
【００４２】
また、可動部材７が取り付けられると、基体１の内方部１ｃに配置された第１，第２の歪み検出素子６ｂ、６ｃは、可動部材７と基体１を挟んで対向した状態にあると共に、基体１の外方部１ｂに配置された第１，第２の抵抗体部６ａ、６ｄは、可動部材７より外側に配置された状態となっている。
【００４３】
プリント基板等からなる板状の支持部材８上には、図２に示すように、基体１の下面に設けた支持部５を載置し、この支持部５を支持部材８に接着する等して、基体１が支持部材８に取り付けられる。
【００４４】
この時、基体１の下面と支持部材８の上面との間には、僅かな隙間が形成されると共に、サイド電極４ａ〜４ｆは、支持部材８上に設けられた導電パターンからなる配線パターン（図示せず）に半田付けされた状態となり、このような構成によって、本発明の入力装置が形成されている。
【００４５】
そして、このような構成を有する入力装置は、可動部材７の中央部７ｂを押圧すると、外周部７ａが第１の固定接点２ａに接触した状態で、中央部７ｂが反転動作し、クリック感を持って下方に移動する。
【００４６】
すると、中央部７ｂが第２の固定接点２ｂに接触して、スイッチＳがＯＮ状態となる。
なお、中央部７ｂが第２の固定接点２に当接するまでは、外周部７ａが支持部５を介して基板１に支えられているため、基板１の内方部１ｃは、殆ど撓むことがはなく、スイッチＳがＯＮ状態になると、中央部７ｂの反転動作の勢いにより、基体１の内方部１ｃは、支持部５を境にして僅かに下方に撓んだ状態となる。
【００４７】
そして、可動部材７の中央部７ｂを更に下方に押圧すると、内方部１ｃは更に撓みが大きくなり、この内方部１ｃが撓むと、内方部１ｃに配置された第１，第２の歪み検出素子６ｂ、６ｃは、延ばされるように歪み、その結果、第１，第２の歪み検出素子６ｂ、６ｃの抵抗値がともに高くなる。
【００４８】
その間において、基体１の外方部１ｂは、支持部５が基板１に支えられているため、支持部５を境にして、撓みを起こすことが無く、従って、外方部１ｂに配置された第１，第２の抵抗体部６ａ、６ｄは、抵抗値の変化を生じない。
【００４９】
次に、可動部材７の中央部７ｂの押圧を解除すると、中央部７ｂは、可動部材７自体のバネ性により元の押圧前の状態に自己復帰し、これによって、スイッチＳは、ＯＦＦ状態になると共に、基体１の内方部１ｃも自己復帰して、元の状態に戻る。
【００５０】
そして、図５は、電圧検出回路図（ホイーストンブリッジ回路）を示し、この電圧検出回路図（ホイーストンブリッジ回路）は、第１の抵抗体部６ａと第１の歪み検出素子６ｂの端部同士の接続部９ａと、第２の歪み検出素子６ｃと第２の抵抗体部６ｄの端部同士の接続部９ｂとの間に直流電源１０によって電圧をかけ、第１の抵抗体部６ａと第２の歪み検出素子６ｃの端部同士の接続部９ｃに引出端子１１ａを設けると共に、第１の歪み検出素子６ｂと第２の抵抗体部６ｄの端部同士の接続部９ｄに引出端子１１ｂを設け、引出端子１１ａ、１１ｂ間から出力電圧得るものである。
【００５１】
この電圧検出回路図において、第１，第２の歪み検出素子６ｂ、６ｃの抵抗値が変化すると、引出端子１１ａ、１１ｂとの間に電圧差が生じて、引出端子１１ａ、１１ｂ間で、リニアな電圧変化を検出するようにしたものである。
なお、本実施例におけるスイッチＳと歪みゲージによる引出端子１１ａ、１１ｂ間からの出力を、それぞれ単独に用いても良いが、例えば、スイッチＳがＯＮして初めてＣＰＵが引出端子１１ａ、１１ｂ間からの出力を読み込むようにしても良い。
図６は、スイッチＳのＯＦＦ、ＯＮの出力と、引出端子１１ａ、１１ｂ間の出力特性を示すものであり、スイッチＳがＯＮするのとほぼ同時に歪み検出素子による出力が得られる。
【００５２】
そして、上記のような入力装置を、例えば携帯電話機の氏名の選択に使用した場合、可動接点である可動部材７を押圧して、スイッチＳをＯＮした時、該氏名の選択のモードが決定され、また、可動部材７を更に押圧すると、氏名がスクロールされると共に、可動部材７を強く押圧すると、スクロールを早めるような動作に使用できる。
【００５３】
また、図７は本発明の入力装置の第２実施例を示し、この第２実施例の構成を説明すると、第２実施例では、第１実施例のスイッチＳが存在せず、基体１の下面には、前記第１実施例と同様に、第１、第２の歪み検出素子６ｂ、６ｃと第１，第２の抵抗体部６ａ、６ｄが設けられ、この基体１は、金属板、或いは合成樹脂の成型品からなる支持部材８上に載置される。
【００５４】
そして、基体１の外周部は、支持部材８に設けられた凹部８ａの外周部で位置決めされると共に、支持部材８の孔８ｂの周縁に設けられた凸部からなる支持部８ｃが基体１の下面に当接して、基体１を支持している。
即ち、支持部８ｃが当接する基体１部分は、第１実施例における支持部５に相当する。
【００５５】
また、ドーム状の可動部材７は、金属板、或いは絶縁材（プラスチック）から形成され、この可動部材７は、基体１の上面に載置された状態で、接着テープ等によって基体１に取り付けられている。
【００５６】
そして、それぞれの動作については、前述の第１実施例と同様であり、可動部材７の中央部７ｂを押圧すると、中央部７ｂが反転動作し、クリック感を持って下方に移動し、また、中央部７ｂが基体１に当接するまでは、基体１の内方部１ｃは殆ど変形せず、中央部７ｂの押圧動作を更に行うと、支持部８ｃを境にして、基体１の内方部１ｃが撓んで、内方部１ｃに配置された第１，第２の歪み検出素子６ｂ、６ｃは、延ばされるように歪み、その結果、第１，第２の歪み検出素子６ｂ、６ｃの抵抗値が高くなる。
【００５７】
その間において、基体１の外方部１ｂは、支持部８ｃを境にして、撓みを起こすことが無く、従って、外方部１ｂに配置された第１，第２の抵抗体部６ａ、６ｄは、抵抗値の変化を生じない。
【００５８】
次に、可動部材７の中央部７ｂの押圧を解除すると、中央部７ｂは、可動部材７自体のバネ性により元の押圧前の状態に自己復帰すると共に、基体１の内方部１ｃも自己復帰して、元の状態に戻る。
このようにして、第２実施例の入力装置の動作が行われるものである。
【００５９】
また、図８は本発明の入力装置の第３実施例を示し、第１実施例と同様の部材については、同一番号を付し、詳細な説明は省略する。
この第３実施例の構成を説明すると、第３実施例では、第１実施例のスイッチＳが存在せず、基体１の下面には、第１の抵抗体部６ａと第１の歪み検出素子６ｂが設けられ、この基体１は、金属板、或いは合成樹脂の成型品からなる支持部材８上に載置される。
【００６０】
そして、支持部材８の孔８ｂの周縁に設けられた凸部からなる支持部８ｃが基体１の下面に当接して、基体１を支持している。
即ち、支持部８ｃが当接する基体１部分は、第１実施例における支持部５に相当する。
【００６１】
また、ドーム状の可動部材７は、金属板、或いは絶縁材（プラスチック）から形成されると共に、複数個のドーム状の可動部材７が一体に形成されており、この可動部材７は、基体１の上面に載置された状態で、接着材等によって基体１に取り付けられている。
【００６２】
そして、それぞれの動作については、前述の第１実施例と同様であり、可動部材７の中央部７ｂを押圧すると、中央部７ｂが反転動作し、クリック感を持って下方に移動し、また、中央部７ｂが基体１に当接するまでは、基体１の内方部１ｃは殆ど変形せず、中央部７ｂの押圧動作を更に行うと、支持部８ｃを境にして、基体１の内方部１ｃが撓んで、内方部１ｃに配置された第１の歪み検出素子６ｂは、延ばされるように歪み、その結果、第１の歪み検出素子６ｂの抵抗値が高くなる。
なお、本実施例においては、第１の歪み検出素子６ｂは１つであるから、中央部７ｂと重なる位置に設けても良い。
【００６３】
その間において、基体１の外方部１ｂは、支持部８ｃを境にして、撓みを起こすことが無く、従って、外方部１ｂに配置された第１の抵抗体部６ａは、抵抗値の変化を生じない。
【００６４】
次に、可動部材７の中央部７ｂの押圧を解除すると、中央部７ｂは、可動部材７自体のバネ性により元の押圧前の状態に自己復帰すると共に、基体１の内方部１ｃも自己復帰して、元の状態に戻る。
このようにして、第２実施例の入力装置の動作が行われるものである。
【００６５】
なお、上記実施例では、歪み検出素子が基体１の下面に配置されたもので説明したが、基体の上面、或いは基体の上面と下面に分散して歪み検出素子を配置しても良い。
なお、その場合にも、中央部７ｂが直接、接しない離した位置に配置すべきである。
また、上面、下面に分散する場合には、第１実施例における抵抗体部６ａ、６ｄを、歪み検出素子６ｂ、６ｃに平面視して重なる位置に配置すのが良い。
【００６６】
また、可動部材は、基体の上面に載置したもので説明したが、基体の上面からスペーサ等の他の部材を介して可動部材を配置しても良い。
また、基体の支持構造は、上記実施例に他に、種々の支持構造が適用できること勿論である。
【００６７】
【発明の効果】
本発明の入力装置は、平板状の基体と、この基体に設けられた第１の歪み検出素子と、基体上に配置されたド−ム状の可動部材と、基体を支持する支持部材とを備え、可動部材が押圧された際、ドーム状の可動部材は、押圧された際に反転動作をなすと共に、反転動作後の押圧時において、可動部材の中央部は、支持部材で支持された基体を押圧して、基体を撓ませると共に、第１の歪み検出素子を歪ませるようにしたため、可動部材の上下方向の押圧動作で操作が可能となって、操作状態を感知できるので、その操作性が良好であると共に、可動部材は上方への突出量が小さく、不用意に接触することが少なくなって、誤動作の少ない入力装置を提供できる。
また、可動部材の反転動作で操作の初期位置を感知できて、操作性が良好となる上に、反転動作後の押圧動作によって操作されるため、歪み検出素子のリニアな可変を行うことができる。
【００６８】
また、基体は、支持部材による基体の支持部を挟んで、可動部材の中央部側に位置する内方部と、可動部材の中央部から離れる方向に位置する外方部を有し、第１の歪み検出素子と同一の抵抗材料で形成した第１の抵抗体部を外方部に配置すると共に、第１の歪み検出素子を内方部に配置し、可動部材の中央部によって、内方部が撓んで前記第１の歪み検出素子を歪ませるようにしたため、ブリッジ回路を簡単に形成でき、また、その場合に、温度変化等による影響を少なくできる。
【００６９】
また、第２の歪み検出素子と、第２の歪み検出素子と同一の抵抗材料で形成した第２の抵抗体部を有し、第２の歪み検出素子を内方部に配置すると共に、第２の抵抗体部を外方部に配置し、可動部材の中央部によって、内方部が撓んで第２の歪み検出素子を歪ませるようにしたため、大きな出力を得ることができ、増幅回路等の簡素化が図れる。
また、環境変化による歪み検出素子の抵抗値変化の影響を抑えられる。
【００７０】
また、複数個の歪み検出素子、及び複数個の抵抗体部が一列状に配置されたため、サイド電極をその両側に配置でき、実装面積の小さな小型で角形状の入力装置を得ることができる。
【００７１】
また、内方部に位置する歪み検出素子が可動部材と対向する位置に配置されたため、歪み検出素子の配置のスペースファクタ良く、小型のものが得られる。
【００７２】
また、可動部材を配置した基体の上面と反対側である基体の下面には、歪み検出素子が設けられたため、構成が簡単で、可動部材との接触がなく、長寿命のものが得られる。
【００７３】
また、可動部材の外周部が基体の上面に当接して配置され、外周部と対向する基体の下面には、基体を支持する支持部が設けられたため、基体の撓みを均一化できて、精度の良いものが得られる。
【００７４】
また、支持部は、基体の下面に設けられた絶縁層で構成されたため、構成が簡単で、生産性の良好なものが得られる。
【００７５】
また、支持部は、支持部材に設けられた凸部で構成されたため、構成が簡単で、生産性の良好なものが得られる。
【００７６】
また、可動部材は、金属材からなる可動接点で構成されると共に、基体の上面には、可動接点と接離可能な固定接点が形成されて、可動接点と固定接点とでスイッチが構成され、可動接点である可動部材が押されて反転動作した際、スイッチが操作されるようにしたため、小型のスイッチ付の入力装置が容易に提供できる。
また、スイッチがＯＮとなるのと殆ど同時に歪みゲージの出力の変化が始まるので、ドーム状の可動接点のクリック感触を基準として、スイッチのＯＮ、ＯＦＦ荷重制御の開始を検知できるので、操作性に優れる。
また、このスイッチを使用して、スイッチのＯＮの位置を初期位置として、歪み変化を読みとることができると共に、この初期位置からの変化値を読みとりするように回路処理することによって、スイッチのＯＮに連続して、０から、或いは所定値から歪みゲージの出力が始まるようにできるので、両者のバラツキに関係なく、出力特性が得られる。
【００７７】
また、固定接点は、ドーム状の可動接点の外周部に常時接触する第１の固定接点と、可動接点の中央部が接離する第２の固定接点とを有するため、スイッチの動作が確実で、生産性の良好なものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の入力装置の第１実施例に係る斜視図。
【図２】本発明の入力装置の第１実施例に係る要部断面図。
【図３】本発明の入力装置の第１実施例に係り、基体の上面図。
【図４】本発明の入力装置の第１実施例に係り、基体の下面図。
【図５】本発明の入力装置の第１実施例に係る電圧検出回路図。
【図６】本発明の入力装置の第１実施例に係る出力特性図。
【図７】本発明の入力装置の第２実施例に係る要部断面図。
【図８】本発明の入力装置の第３実施例に係る要部断面図。
【図９】従来の入力装置の要部断面図。
【図１０】従来の入力装置に係り、歪み検出素子の配置を示す平面図。
【図１１】従来の入力装置に係る操作部材の斜視図。
【符号の説明】
１ 基体
１ａ 切り欠き部
１ｂ 外方部
１ｃ 内方部
２ａ 第１の固定接点
２ｂ 第２の固定接点
３ａ〜３ｆ 引出導体
４ａ〜４ｆ サイド電極
５ 支持部
６ａ 第１の抵抗体部
６ｂ 第１の歪み検出素子
６ｃ 第２の歪み検出素子
６ｄ 第２の抵抗体部
７ 可動部材（可動接点）
７ａ 外周部
７ｂ 中央部
８ 支持部材
８ａ 凹部
８ｂ 孔
８ｃ 支持部
９ａ〜９ｄ 接続部
１０ 直流電源
１１ａ 引出端子
１１ｂ 引出端子
Ｓ スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は携帯電話機やカメラ等の種々の電子機器に使用して好適な入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の入力装置の図面を説明すると、図９は従来の入力装置の要部断面図、図１０は従来の入力装置に係り、歪み検出素子の配置を示す平面図、図１１は従来の入力装置に係る操作部材の斜視図である。
【０００３】
次に、従来の入力装置の構成を図９〜図１１に基づいて説明すると、金属板からなる支持部材５１上には、合成樹脂の成型品からなる操作部材５２が載置された状態で配置されている。
【０００４】
この操作部材５２は、四角柱状の操作部５３と、この操作部５３の下部から放射状に延びる台形状の４つの梁部５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄと、この梁部５４ａ〜５４ｄのそれぞれの端部に設けられた台座部５５とで構成されている。そして、この操作部材５２は、台座部５５が支持部材５１上に載置した状態で支持部材に取り付けられ、操作部材５２が取り付けられた際、梁部５４ａ〜５４ｄは、支持部材５１と隙間を持って配置されている。
【０００５】
絶縁材からなる帯状のフイルム５６は、中央部に設けられた四角孔５６ａを有し、この四角孔５６ａの外周部には、十字の位置に抵抗体からなる４つの歪み検出素子５７ａ、５７ｂ、５７ｃ、５７ｄが設けられている。
【０００６】
そして、このフイルム５６は、四角孔５６ａに操作部５３が挿通された状態で、下面が操作部材５２の上面に接着剤によって接着されて、操作部材５２に取り付けられている。
フイルム５６が取り付けられた際、歪み検出素子５７ａ〜５７ｄのそれぞれは、梁部５４ａ〜５４ｄのそれぞれ上に位置している。
【０００７】
フイルム５６上には、絶縁板５８が配置されると共に、この絶縁板５８上には、金属からなるシールド板５９が配置され、このような構成によって、従来の入力装置が形成されている。（例えば、特許文献１参照）
【０００８】
このような従来の入力装置は、図１０に示すように、操作部５３を矢印Ｘ１方向に倒すと、梁部５４ａが延びるように撓むと共に、この梁部５４ａ上の歪み検出素子５７ａが延びるように歪み、その結果、歪み検出素子５７ａの抵抗値が高くなる。
【０００９】
また、他方の梁部５４ｂは、縮むように撓むと共に、この梁部５４ｂ上の歪み検出素子５７ｂが縮むように歪み、その結果、歪み検出素子５７ｂの抵抗値が低くなる。
【００１０】
また、操作部５３を矢印Ｘ２方向に倒した時は、前記動作と反対の動作を行い、歪み検出素子５７ａの抵抗値が低くなると共に、歪み検出素子５７ｂの抵抗値が高くなる。
【００１１】
次に、図１０に示すように、操作部５３を矢印Ｙ１方向に倒すと、梁部５４ｃが延びるように撓むと共に、この梁部５４ｃ上の歪み検出素子５７ｃが延びるように歪み、その結果、歪み検出素子５７ｃの抵抗値が高くなる。
【００１２】
また、他方の梁部５４ｄは、縮むように撓むと共に、この梁部５４ｄ上の歪み検出素子５７ｄが縮むように歪み、その結果、歪み検出素子５７ｄの抵抗値が低くなる。
【００１３】
また、操作部５３を矢印Ｙ２方向に倒した時は、前記動作と反対の動作を行い、歪み検出素子５７ｃの抵抗値が低くなると共に、歪み検出素子５７ｄの抵抗値が高くなる。
【００１４】
このように、歪み検出素子５７ａ、５７ｂ、又は５７ｃ、５７ｄの抵抗値の変化によって、電圧を変化させて、電圧を検出するようにしたものである。
【００１５】
【特許文献１】
特開２０００−４７８１８号公報
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の入力装置は、操作部５３を左右や前後に倒すように荷重を加えるが、操作部５３は殆ど変位しないため、操作状態を感知し難く、操作性が悪いという問題がある。
また、操作部５３が上方に大きく突出しているため、不用意に操作部５３に触れ易く、誤操作を起こすという問題がある。
また、操作部５３の四方から放射状に延びる梁部５４ａ〜５４ｄを設け、この梁部５４ａ〜５４ｄ上に歪み検出素子５７ａ〜５７ｄを配置するため、梁部５４ａ〜５４ｄが横方向に大きくなって、大型になるという問題がある。
また、梁部５４ａ〜５４ｄの端部に台座部５５が設けられるため、操作部材５２が一層大きくなり、大型になるという問題がある。
【００１７】
そこで、本発明は操作性が良く、小型で、生産性の良好な入力装置を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の解決手段として、平板状の基体と、この基体に設けられた第１の歪み検出素子と、前記基体上に配置されたド−ム状の可動部材と、前記基体を支持する支持部材とを備え、前記可動部材が押圧された際、ドーム状の前記可動部材は、押圧された際に反転動作をなすと共に、反転動作後の押圧時において、前記可動部材の中央部は、前記支持部材で支持された前記基体を押圧して、前記基体を撓ませると共に、前記第１の歪み検出素子を歪ませるようにした構成とした。
【００１９】
また、第２の解決手段として、前記基体は、前記支持部材による前記基体の支持部を挟んで、前記可動部材の中央部側に位置する内方部と、前記可動部材の中央部から離れる方向に位置する外方部を有し、前記第１の歪み検出素子と同一の抵抗材料で形成した第１の抵抗体部を前記外方部に配置すると共に、前記第１の歪み検出素子を前記内方部に配置し、前記可動部材の中央部によって、前記内方部が撓んで前記第１の歪み検出素子を歪ませるようにした構成とした。
【００２０】
また、第３の解決手段として、第２の歪み検出素子と、前記第２の歪み検出素子と同一の抵抗材料で形成した第２の抵抗体部を有し、前記第２の歪み検出素子を前記内方部に配置すると共に、前記第２の抵抗体部を前記外方部に配置し、前記可動部材の中央部によって、前記内方部が撓んで前記第２の歪み検出素子を歪ませるようにした構成とした。
【００２１】
また、第４の解決手段として、複数個の前記歪み検出素子、及び複数個の前記抵抗体部が一列状に配置された構成とした。
【００２２】
また、第５の解決手段として、前記内方部に位置する前記歪み検出素子が前記可動部材と対向する位置に配置された構成とした。
【００２３】
また、第６の解決手段として、前記可動部材を配置した前記基体の上面と反対側である前記基体の下面には、前記歪み検出素子が設けられた構成とした。
【００２４】
また、第７の解決手段として、前記可動部材の外周部が前記基体の上面に当接して配置され、前記外周部と対向する前記基体の下面には、前記基体を支持する前記支持部が設けられた構成とした。
【００２５】
また、第８の解決手段として、前記支持部は、前記基体の下面に設けられた絶縁層で構成された。
また、第９の解決手段として、前記支持部は、前記支持部材に設けられた凸部で構成された。
【００２６】
また、第１０の解決手段として、前記可動部材は、金属材からなる可動接点で構成されると共に、前記基体の上面には、前記可動接点と接離可能な固定接点が形成されて、前記可動接点と前記固定接点とでスイッチが構成され、前記可動接点である前記可動部材が押されて反転動作した際、前記スイッチが操作されるようにした構成とした。
【００２７】
また、第１１の解決手段として、前記固定接点は、ドーム状の前記可動接点の外周部に常時接触する第１の固定接点と、前記可動接点の中央部が接離する第２の固定接点とを有する構成とした。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明の入力装置の図面を説明すると、図１は本発明の入力装置の第１実施例に係る斜視図、図２は本発明の入力装置の第１実施例に係る要部断面図、図３は本発明の入力装置の第１実施例に係り、基体の上面図、図４は本発明の入力装置の第１実施例に係り、基体の下面図である。
【００２９】
また、図５は本発明の入力装置の第１実施例に係る電圧検出回路図、図６は本発明の入力装置の第１実施例に係る出力特性図、図７は本発明の入力装置の第２実施例に係る要部断面図、図８は本発明の入力装置の第３実施例に係る要部断面図である。
【００３０】
次に、本発明の入力装置の第１実施例の構成を図１〜図６に基づいて説明すると、絶縁基板からなる板状の基体１は、四角状をなし、対向する側辺には半円形状の複数個の切り欠き部１ａが設けられている。
【００３１】
また、この基体１の上面には、導電パターンからなるリング状の第１の固定接点２ａが設けられると共に、この第１の固定接点２ａの中央部には、第２の固定接点２ｂが設けられている。
【００３２】
そして、第１の固定接点２ａは、基体１の上面に設けられた導電パターンからなる引出導体３ａによって、切り欠き部１ａに設けられた一つのサイド電極４ａに接続され、また、第２の固定接点２ｂは、スルーホールによって基板１の下面に引き出され、下面に設けられた導電パターンからなる引出導体３ｂによって、切り欠き部１ａに設けられた一つのサイド電極４ｂに接続されれている。
【００３３】
また、基体１の下面には、絶縁層からなるリング状の支持部５が下面から突出した状態で設けられると共に、同一の印刷工程で形成されて、同一の抵抗材料からなる４個の第１，第２の歪み検出素子６ｂ、６ｃと第１，第２の抵抗体部６ａ、６ｄが一列状に形成されている。
なお、支持部５はリング状に形成したもので説明したが、支持部５は、間隔をおいて点在した状態で配置しても良い。
【００３４】
そして、下面に設けられた支持部５は、上面に設けられた第１の固定接点２ａと対向する位置に配置されると共に、第１，第２の抵抗体部６ａ、６ｄは、支持部５の外側に位置する基体１の外方部１ｂに配置され、第１，第２の歪み検出素子６ｂ、６ｃは、支持部５の内側に位置する基体１の内方部１ｃに配置されている。
【００３５】
そして、図４に示すように、第１の抵抗体部６ａと第１の歪み検出素子６ｂの一端同士は、下面に設けられた導電パターンからなる引出導体３ｃによって接続された状態で、サイド電極４ｃに接続されている。
【００３６】
また、第１の抵抗体部６ａの他端と第２の歪み検出素子６ｃの一端は、下面に設けられた導電パターンからなる引出導体３ｄによって接続された状態で、サイド電極４ｄに接続されている。
【００３７】
また、第１の歪み検出素子６ｂの他端と第２の抵抗体部６ｄの一端は、下面に設けられた導電パターンからなる引出導体３ｅによって接続された状態で、サイド電極４ｅに接続されている。
【００３８】
また、第２の歪み検出素子６ｃの他端と第２の抵抗体部６ｄの他端は、下面に設けられた導電パターンからなる引出導体３ｆによって接続された状態で、サイド電極４ｆに接続されている。
なお、サイド電極４ａ〜４ｆは、基板１の上面と下面、及び側面に繋がって形成され、このサイド電極４ａ〜４ｆと引出導体３ａ〜３ｆは、銅をエッチングして形成されており、直接サイド電極４ａ〜４ｆに半田付け可能とされている。
【００３９】
なお、この実施例における基体１は、絶縁基板で構成されたもので説明したが、金属板と、この金属板上に形成した絶縁膜、或いは金属板と、この金属板上に設けた絶縁フイルムとで基体１を構成したものもでも良い。
【００４０】
金属板からなるドーム状の可動接点を形成する可動部材７は、裾部に位置する外周部７ａと、反転してクリック動作を行う中央部７ｂを有し、この可動部材７は、中央部７ｂが第２の固定接点２ｂに対向した状態で、外周部７ａを第１の固定接点２ａ上に載置され、よって、外周部７ａは平面視した場合に、支持部５と基板１を挟んで重なった位置に配置される。
【００４１】
そして、ここでは図示しないが、可動接点である可動部材７は、基体１の上面と可動部材７の上面に跨って貼り付けられた接着テープ等によって、基体１の上面に貼り付けられた構成となって、可動部材７と第１，第２の固定接点２ａ、２ｂとでスイッチＳが形成されている。
【００４２】
また、可動部材７が取り付けられると、基体１の内方部１ｃに配置された第１，第２の歪み検出素子６ｂ、６ｃは、可動部材７と基体１を挟んで対向した状態にあると共に、基体１の外方部１ｂに配置された第１，第２の抵抗体部６ａ、６ｄは、可動部材７より外側に配置された状態となっている。
【００４３】
プリント基板等からなる板状の支持部材８上には、図２に示すように、基体１の下面に設けた支持部５を載置し、この支持部５を支持部材８に接着する等して、基体１が支持部材８に取り付けられる。
【００４４】
この時、基体１の下面と支持部材８の上面との間には、僅かな隙間が形成されると共に、サイド電極４ａ〜４ｆは、支持部材８上に設けられた導電パターンからなる配線パターン（図示せず）に半田付けされた状態となり、このような構成によって、本発明の入力装置が形成されている。
【００４５】
そして、このような構成を有する入力装置は、可動部材７の中央部７ｂを押圧すると、外周部７ａが第１の固定接点２ａに接触した状態で、中央部７ｂが反転動作し、クリック感を持って下方に移動する。
【００４６】
すると、中央部７ｂが第２の固定接点２ｂに接触して、スイッチＳがＯＮ状態となる。
なお、中央部７ｂが第２の固定接点２に当接するまでは、外周部７ａが支持部５を介して基板１に支えられているため、基板１の内方部１ｃは、殆ど撓むことがはなく、スイッチＳがＯＮ状態になると、中央部７ｂの反転動作の勢いにより、基体１の内方部１ｃは、支持部５を境にして僅かに下方に撓んだ状態となる。
【００４７】
そして、可動部材７の中央部７ｂを更に下方に押圧すると、内方部１ｃは更に撓みが大きくなり、この内方部１ｃが撓むと、内方部１ｃに配置された第１，第２の歪み検出素子６ｂ、６ｃは、延ばされるように歪み、その結果、第１，第２の歪み検出素子６ｂ、６ｃの抵抗値がともに高くなる。
【００４８】
その間において、基体１の外方部１ｂは、支持部５が基板１に支えられているため、支持部５を境にして、撓みを起こすことが無く、従って、外方部１ｂに配置された第１，第２の抵抗体部６ａ、６ｄは、抵抗値の変化を生じない。
【００４９】
次に、可動部材７の中央部７ｂの押圧を解除すると、中央部７ｂは、可動部材７自体のバネ性により元の押圧前の状態に自己復帰し、これによって、スイッチＳは、ＯＦＦ状態になると共に、基体１の内方部１ｃも自己復帰して、元の状態に戻る。
【００５０】
そして、図５は、電圧検出回路図（ホイーストンブリッジ回路）を示し、この電圧検出回路図（ホイーストンブリッジ回路）は、第１の抵抗体部６ａと第１の歪み検出素子６ｂの端部同士の接続部９ａと、第２の歪み検出素子６ｃと第２の抵抗体部６ｄの端部同士の接続部９ｂとの間に直流電源１０によって電圧をかけ、第１の抵抗体部６ａと第２の歪み検出素子６ｃの端部同士の接続部９ｃに引出端子１１ａを設けると共に、第１の歪み検出素子６ｂと第２の抵抗体部６ｄの端部同士の接続部９ｄに引出端子１１ｂを設け、引出端子１１ａ、１１ｂ間から出力電圧得るものである。
【００５１】
この電圧検出回路図において、第１，第２の歪み検出素子６ｂ、６ｃの抵抗値が変化すると、引出端子１１ａ、１１ｂとの間に電圧差が生じて、引出端子１１ａ、１１ｂ間で、リニアな電圧変化を検出するようにしたものである。
なお、本実施例におけるスイッチＳと歪みゲージによる引出端子１１ａ、１１ｂ間からの出力を、それぞれ単独に用いても良いが、例えば、スイッチＳがＯＮして初めてＣＰＵが引出端子１１ａ、１１ｂ間からの出力を読み込むようにしても良い。
図６は、スイッチＳのＯＦＦ、ＯＮの出力と、引出端子１１ａ、１１ｂ間の出力特性を示すものであり、スイッチＳがＯＮするのとほぼ同時に歪み検出素子による出力が得られる。
【００５２】
そして、上記のような入力装置を、例えば携帯電話機の氏名の選択に使用した場合、可動接点である可動部材７を押圧して、スイッチＳをＯＮした時、該氏名の選択のモードが決定され、また、可動部材７を更に押圧すると、氏名がスクロールされると共に、可動部材７を強く押圧すると、スクロールを早めるような動作に使用できる。
【００５３】
また、図７は本発明の入力装置の第２実施例を示し、この第２実施例の構成を説明すると、第２実施例では、第１実施例のスイッチＳが存在せず、基体１の下面には、前記第１実施例と同様に、第１、第２の歪み検出素子６ｂ、６ｃと第１，第２の抵抗体部６ａ、６ｄが設けられ、この基体１は、金属板、或いは合成樹脂の成型品からなる支持部材８上に載置される。
【００５４】
そして、基体１の外周部は、支持部材８に設けられた凹部８ａの外周部で位置決めされると共に、支持部材８の孔８ｂの周縁に設けられた凸部からなる支持部８ｃが基体１の下面に当接して、基体１を支持している。
即ち、支持部８ｃが当接する基体１部分は、第１実施例における支持部５に相当する。
【００５５】
また、ドーム状の可動部材７は、金属板、或いは絶縁材（プラスチック）から形成され、この可動部材７は、基体１の上面に載置された状態で、接着テープ等によって基体１に取り付けられている。
【００５６】
そして、それぞれの動作については、前述の第１実施例と同様であり、可動部材７の中央部７ｂを押圧すると、中央部７ｂが反転動作し、クリック感を持って下方に移動し、また、中央部７ｂが基体１に当接するまでは、基体１の内方部１ｃは殆ど変形せず、中央部７ｂの押圧動作を更に行うと、支持部８ｃを境にして、基体１の内方部１ｃが撓んで、内方部１ｃに配置された第１，第２の歪み検出素子６ｂ、６ｃは、延ばされるように歪み、その結果、第１，第２の歪み検出素子６ｂ、６ｃの抵抗値が高くなる。
【００５７】
その間において、基体１の外方部１ｂは、支持部８ｃを境にして、撓みを起こすことが無く、従って、外方部１ｂに配置された第１，第２の抵抗体部６ａ、６ｄは、抵抗値の変化を生じない。
【００５８】
次に、可動部材７の中央部７ｂの押圧を解除すると、中央部７ｂは、可動部材７自体のバネ性により元の押圧前の状態に自己復帰すると共に、基体１の内方部１ｃも自己復帰して、元の状態に戻る。
このようにして、第２実施例の入力装置の動作が行われるものである。
【００５９】
また、図８は本発明の入力装置の第３実施例を示し、第１実施例と同様の部材については、同一番号を付し、詳細な説明は省略する。
この第３実施例の構成を説明すると、第３実施例では、第１実施例のスイッチＳが存在せず、基体１の下面には、第１の抵抗体部６ａと第１の歪み検出素子６ｂが設けられ、この基体１は、金属板、或いは合成樹脂の成型品からなる支持部材８上に載置される。
【００６０】
そして、支持部材８の孔８ｂの周縁に設けられた凸部からなる支持部８ｃが基体１の下面に当接して、基体１を支持している。
即ち、支持部８ｃが当接する基体１部分は、第１実施例における支持部５に相当する。
【００６１】
また、ドーム状の可動部材７は、金属板、或いは絶縁材（プラスチック）から形成されると共に、複数個のドーム状の可動部材７が一体に形成されており、この可動部材７は、基体１の上面に載置された状態で、接着材等によって基体１に取り付けられている。
【００６２】
そして、それぞれの動作については、前述の第１実施例と同様であり、可動部材７の中央部７ｂを押圧すると、中央部７ｂが反転動作し、クリック感を持って下方に移動し、また、中央部７ｂが基体１に当接するまでは、基体１の内方部１ｃは殆ど変形せず、中央部７ｂの押圧動作を更に行うと、支持部８ｃを境にして、基体１の内方部１ｃが撓んで、内方部１ｃに配置された第１の歪み検出素子６ｂは、延ばされるように歪み、その結果、第１の歪み検出素子６ｂの抵抗値が高くなる。
なお、本実施例においては、第１の歪み検出素子６ｂは１つであるから、中央部７ｂと重なる位置に設けても良い。
【００６３】
その間において、基体１の外方部１ｂは、支持部８ｃを境にして、撓みを起こすことが無く、従って、外方部１ｂに配置された第１の抵抗体部６ａは、抵抗値の変化を生じない。
【００６４】
次に、可動部材７の中央部７ｂの押圧を解除すると、中央部７ｂは、可動部材７自体のバネ性により元の押圧前の状態に自己復帰すると共に、基体１の内方部１ｃも自己復帰して、元の状態に戻る。
このようにして、第２実施例の入力装置の動作が行われるものである。
【００６５】
なお、上記実施例では、歪み検出素子が基体１の下面に配置されたもので説明したが、基体の上面、或いは基体の上面と下面に分散して歪み検出素子を配置しても良い。
なお、その場合にも、中央部７ｂが直接、接しない離した位置に配置すべきである。
また、上面、下面に分散する場合には、第１実施例における抵抗体部６ａ、６ｄを、歪み検出素子６ｂ、６ｃに平面視して重なる位置に配置すのが良い。
【００６６】
また、可動部材は、基体の上面に載置したもので説明したが、基体の上面からスペーサ等の他の部材を介して可動部材を配置しても良い。
また、基体の支持構造は、上記実施例に他に、種々の支持構造が適用できること勿論である。
【００６７】
【発明の効果】
本発明の入力装置は、平板状の基体と、この基体に設けられた第１の歪み検出素子と、基体上に配置されたド−ム状の可動部材と、基体を支持する支持部材とを備え、可動部材が押圧された際、ドーム状の可動部材は、押圧された際に反転動作をなすと共に、反転動作後の押圧時において、可動部材の中央部は、支持部材で支持された基体を押圧して、基体を撓ませると共に、第１の歪み検出素子を歪ませるようにしたため、可動部材の上下方向の押圧動作で操作が可能となって、操作状態を感知できるので、その操作性が良好であると共に、可動部材は上方への突出量が小さく、不用意に接触することが少なくなって、誤動作の少ない入力装置を提供できる。
また、可動部材の反転動作で操作の初期位置を感知できて、操作性が良好となる上に、反転動作後の押圧動作によって操作されるため、歪み検出素子のリニアな可変を行うことができる。
【００６８】
また、基体は、支持部材による基体の支持部を挟んで、可動部材の中央部側に位置する内方部と、可動部材の中央部から離れる方向に位置する外方部を有し、第１の歪み検出素子と同一の抵抗材料で形成した第１の抵抗体部を外方部に配置すると共に、第１の歪み検出素子を内方部に配置し、可動部材の中央部によって、内方部が撓んで前記第１の歪み検出素子を歪ませるようにしたため、ブリッジ回路を簡単に形成でき、また、その場合に、温度変化等による影響を少なくできる。
【００６９】
また、第２の歪み検出素子と、第２の歪み検出素子と同一の抵抗材料で形成した第２の抵抗体部を有し、第２の歪み検出素子を内方部に配置すると共に、第２の抵抗体部を外方部に配置し、可動部材の中央部によって、内方部が撓んで第２の歪み検出素子を歪ませるようにしたため、大きな出力を得ることができ、増幅回路等の簡素化が図れる。
また、環境変化による歪み検出素子の抵抗値変化の影響を抑えられる。
【００７０】
また、複数個の歪み検出素子、及び複数個の抵抗体部が一列状に配置されたため、サイド電極をその両側に配置でき、実装面積の小さな小型で角形状の入力装置を得ることができる。
【００７１】
また、内方部に位置する歪み検出素子が可動部材と対向する位置に配置されたため、歪み検出素子の配置のスペースファクタ良く、小型のものが得られる。
【００７２】
また、可動部材を配置した基体の上面と反対側である基体の下面には、歪み検出素子が設けられたため、構成が簡単で、可動部材との接触がなく、長寿命のものが得られる。
【００７３】
また、可動部材の外周部が基体の上面に当接して配置され、外周部と対向する基体の下面には、基体を支持する支持部が設けられたため、基体の撓みを均一化できて、精度の良いものが得られる。
【００７４】
また、支持部は、基体の下面に設けられた絶縁層で構成されたため、構成が簡単で、生産性の良好なものが得られる。
【００７５】
また、支持部は、支持部材に設けられた凸部で構成されたため、構成が簡単で、生産性の良好なものが得られる。
【００７６】
また、可動部材は、金属材からなる可動接点で構成されると共に、基体の上面には、可動接点と接離可能な固定接点が形成されて、可動接点と固定接点とでスイッチが構成され、可動接点である可動部材が押されて反転動作した際、スイッチが操作されるようにしたため、小型のスイッチ付の入力装置が容易に提供できる。
また、スイッチがＯＮとなるのと殆ど同時に歪みゲージの出力の変化が始まるので、ドーム状の可動接点のクリック感触を基準として、スイッチのＯＮ、ＯＦＦ荷重制御の開始を検知できるので、操作性に優れる。
また、このスイッチを使用して、スイッチのＯＮの位置を初期位置として、歪み変化を読みとることができると共に、この初期位置からの変化値を読みとりするように回路処理することによって、スイッチのＯＮに連続して、０から、或いは所定値から歪みゲージの出力が始まるようにできるので、両者のバラツキに関係なく、出力特性が得られる。
【００７７】
また、固定接点は、ドーム状の可動接点の外周部に常時接触する第１の固定接点と、可動接点の中央部が接離する第２の固定接点とを有するため、スイッチの動作が確実で、生産性の良好なものが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の入力装置の第１実施例に係る斜視図。
【図２】本発明の入力装置の第１実施例に係る要部断面図。
【図３】本発明の入力装置の第１実施例に係り、基体の上面図。
【図４】本発明の入力装置の第１実施例に係り、基体の下面図。
【図５】本発明の入力装置の第１実施例に係る電圧検出回路図。
【図６】本発明の入力装置の第１実施例に係る出力特性図。
【図７】本発明の入力装置の第２実施例に係る要部断面図。
【図８】本発明の入力装置の第３実施例に係る要部断面図。
【図９】従来の入力装置の要部断面図。
【図１０】従来の入力装置に係り、歪み検出素子の配置を示す平面図。
【図１１】従来の入力装置に係る操作部材の斜視図。
【符号の説明】
１ 基体
１ａ 切り欠き部
１ｂ 外方部
１ｃ 内方部
２ａ 第１の固定接点
２ｂ 第２の固定接点
３ａ〜３ｆ 引出導体
４ａ〜４ｆ サイド電極
５ 支持部
６ａ 第１の抵抗体部
６ｂ 第１の歪み検出素子
６ｃ 第２の歪み検出素子
６ｄ 第２の抵抗体部
７ 可動部材（可動接点）
７ａ 外周部
７ｂ 中央部
８ 支持部材
８ａ 凹部
８ｂ 孔
８ｃ 支持部
９ａ〜９ｄ 接続部
１０ 直流電源
１１ａ 引出端子
１１ｂ 引出端子
Ｓ スイッチ
Claims (11)
- 平板状の基体と、この基体に設けられた第１の歪み検出素子と、前記基体上に配置されたド−ム状の可動部材と、前記基体を支持する支持部材とを備え、前記可動部材が押圧された際、ドーム状の前記可動部材は、押圧された際に反転動作をなすと共に、反転動作後の押圧時において、前記可動部材の中央部は、前記支持部材で支持された前記基体を押圧して、前記基体を撓ませると共に、前記第１の歪み検出素子を歪ませるようにしたことを特徴とする入力装置。
- 前記基体は、前記支持部材による前記基体の支持部を挟んで、前記可動部材の中央部側に位置する内方部と、前記可動部材の中央部から離れる方向に位置する外方部を有し、前記第１の歪み検出素子と同一の抵抗材料で形成した第１の抵抗体部を前記外方部に配置すると共に、前記第１の歪み検出素子を前記内方部に配置し、前記可動部材の中央部によって、前記内方部が撓んで前記第１の歪み検出素子を歪ませるようにしたことを特徴とする請求項１記載の入力装置。
- 第２の歪み検出素子と、前記第２の歪み検出素子と同一の抵抗材料で形成した第２の抵抗体部を有し、前記第２の歪み検出素子を前記内方部に配置すると共に、前記第２の抵抗体部を前記外方部に配置し、前記可動部材の中央部によって、前記内方部が撓んで前記第２の歪み検出素子を歪ませるようにしたことを特徴とする請求項３記載の入力装置。
- 複数個の前記歪み検出素子、及び複数個の前記抵抗体部が一列状に配置されたことを特徴とする請求項３記載の入力装置。
- 前記内方部に位置する前記歪み検出素子が前記可動部材と対向する位置に配置されたことを特徴とする請求項２から４の何れかに記載の入力装置。
- 前記可動部材を配置した前記基体の上面と反対側である前記基体の下面には、前記歪み検出素子が設けられたことを特徴とする請求項２から５の何れかに記載の入力装置。
- 前記可動部材の外周部が前記基体の上面に当接して配置され、前記外周部と対向する前記基体の下面には、前記基体を支持する前記支持部が設けられたことを特徴とする請求項２から６の何れかに記載の入力装置。
- 前記支持部は、前記基体の下面に設けられた絶縁層で構成されたことを特徴とする請求項７記載の入力装置。
- 前記支持部は、前記支持部材に設けられた凸部で構成されたことを特徴とする請求項７記載の入力装置。
- 前記可動部材は、金属材からなる可動接点で構成されると共に、前記基体の上面には、前記可動接点と接離可能な固定接点が形成されて、前記可動接点と前記固定接点とでスイッチが構成され、前記可動接点である前記可動部材が押されて反転動作した際、前記スイッチが操作されるようにしたことを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の入力装置。
- 前記固定接点は、ドーム状の前記可動接点の外周部に常時接触する第１の固定接点と、前記可動接点の中央部が接離する第２の固定接点とを有することを特徴とする請求項１０記載の入力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002379558A JP2004213164A (ja) | 2002-12-27 | 2002-12-27 | 入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002379558A JP2004213164A (ja) | 2002-12-27 | 2002-12-27 | 入力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004213164A true JP2004213164A (ja) | 2004-07-29 |
Family
ID=32816027
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002379558A Withdrawn JP2004213164A (ja) | 2002-12-27 | 2002-12-27 | 入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004213164A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019192549A (ja) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | ミツミ電機株式会社 | スイッチ |
| KR20210037528A (ko) * | 2019-09-27 | 2021-04-06 | 애플 인크. | 스트레인 감지 키 멤브레인 |
-
2002
- 2002-12-27 JP JP2002379558A patent/JP2004213164A/ja not_active Withdrawn
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019192549A (ja) * | 2018-04-26 | 2019-10-31 | ミツミ電機株式会社 | スイッチ |
| US11852548B2 (en) | 2018-04-26 | 2023-12-26 | Mitsumi Electric Co., Ltd. | Switch |
| JP7111953B2 (ja) | 2018-04-26 | 2022-08-03 | ミツミ電機株式会社 | スイッチ |
| JP7079295B2 (ja) | 2019-09-27 | 2022-06-01 | アップル インコーポレイテッド | ひずみ感知キーメンブレン |
| KR102414586B1 (ko) * | 2019-09-27 | 2022-06-30 | 애플 인크. | 스트레인 감지 키 멤브레인 |
| KR20220092481A (ko) * | 2019-09-27 | 2022-07-01 | 애플 인크. | 스트레인 감지 키 멤브레인 |
| JP2021057020A (ja) * | 2019-09-27 | 2021-04-08 | アップル インコーポレイテッドＡｐｐｌｅ Ｉｎｃ． | ひずみ感知キーメンブレン |
| JP2022122904A (ja) * | 2019-09-27 | 2022-08-23 | アップル インコーポレイテッド | ひずみ感知キーメンブレン |
| US11501933B2 (en) | 2019-09-27 | 2022-11-15 | Apple Inc. | Strain sensing key membrane |
| KR102518340B1 (ko) | 2019-09-27 | 2023-04-05 | 애플 인크. | 스트레인 감지 키 멤브레인 |
| KR20210037528A (ko) * | 2019-09-27 | 2021-04-06 | 애플 인크. | 스트레인 감지 키 멤브레인 |
| US11942285B2 (en) | 2019-09-27 | 2024-03-26 | Apple Inc. | Strain sensing key membrane |
| JP7494246B2 (ja) | 2019-09-27 | 2024-06-03 | アップル インコーポレイテッド | ひずみ感知キーメンブレン |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6794982B2 (en) | Multidirectional input device and electronic apparatus comprising it | |
| US7960667B2 (en) | Movable contact element and switch using the same | |
| JP4503424B2 (ja) | 多段スイッチ装置 | |
| US7499025B2 (en) | Pressing direction sensor and input device using the same | |
| JP2011248439A (ja) | 静電容量式入力装置 | |
| JP2004096057A (ja) | スイッチ一体型筐体およびこれを有する電子機器 | |
| GB2464584A (en) | A touch module connected to a housing and disposed above a swich module | |
| US20100193341A1 (en) | Multidirectional Input Device | |
| JP2012048279A (ja) | 入力装置 | |
| JP2009016330A (ja) | 可動接点体及びこれを用いたスイッチ | |
| JP4516804B2 (ja) | 接点スイッチ | |
| JP2009170195A (ja) | 可動接点体及びこれを用いたスイッチ | |
| US6693624B1 (en) | Joystick operated positioning device for a computer | |
| JP2010015793A (ja) | タクトスイッチ | |
| JP2008059210A (ja) | 入力装置 | |
| WO2008044764A1 (fr) | Structure de touche de fonction | |
| JP2004213164A (ja) | 入力装置 | |
| JP3898477B2 (ja) | 多方向入力装置 | |
| JP2001331271A (ja) | 入力装置 | |
| US6479775B2 (en) | Flat input device having push switches | |
| JP3757069B2 (ja) | 入力装置 | |
| JP2001255996A (ja) | 入力装置ならびに検出装置 | |
| CN101063916B (zh) | 输入装置 | |
| JP7403389B2 (ja) | 入力デバイス | |
| JP2003084915A (ja) | 座標入力装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050704 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071112 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071127 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20071228 |