JP2004295372A - Pointing device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯電話、PDA、自動車に搭載されるナビゲータ等の各種電気・電子機器で使用される多方向スイッチ又はコンピュータやゲーム機において2次元の座標位置を入力するためのジョイスティック等のポインティングデバイスに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、各種電気・電子機器のうちでも、特に、携帯電話やPDA等の携帯情報端末にあっては、その本来の機能である音声による通信、データの記録及び辞書機能等の他に、インターネットに接続して文字情報や静止画及び動画の画像情報等の送受信が可能になってきている。また、その通信機能については、ブルートゥースと呼ばれる短距離無線通信規格の採用により本来全く違った目的で開発された電子機器同士が互換性のある通信機能を備えることによって異なった電子機器同士が同一機能を実現することができるようになってきている。
【0003】
そのため、インターネット上からゲームソフトをダウンロードすることにより携帯情報端末でゲームをしたり、携帯情報端末をテレビのリモコンとして利用するようなことが可能となっている。
【0004】
しかしながら、特定の携帯情報端末が本来の目的と異なった機能を実現する場合に、それに応じた操作性を備えていなければならない。具体的には、携帯電話として使用する場合には多方向入力+1確定入力機能、ゲーム機として使用する場合には360度全方向の座標入力機能を備えていることが望まれる。そして、小型化の要求から多方向入力+1確定入力機能と座標入力機能とが1つのキー操作で実現できること及び操作時の確実な操作感が得られるものが望ましい。
【0005】
従来、携帯情報端末で使用される多方向入力と確定入力機能とを実現する手段としては、図6に示したような多方向スイッチがある(特許文献1参照)。
【0006】
この多方向スイッチ30では、基板P上に設けられた中央接点31を中心として入力操作部32の円周方向を4分割した箇所の下面に4つの外周接点33,33,33,33を設け、各接点には操作時のクリック感を発生するための逆椀状皿バネ34が取り付けられている。入力操作部32の下面中央部及び下面外周部の逆椀状皿バネ34に対向した4箇所には、逆椀状皿バネ34の頂点部35を押圧する押圧子36a,36bが突設されており、このうち中央の押圧子36aによるスイッチングが可能な垂直方向ストロークが他の外周の押圧子36bによるスイッチングが可能な垂直方向ストロークよりも短く設定されている。
【0007】
したがって、入力操作部32の上面中央部を指で押し下げると、入力操作部32全体が垂直方向に下降し、中央の押圧子36aが逆椀状皿バネ34の頂点部35を反転して中央の接点31と短絡(ON)する。そこで、その押圧力を解除すれば入力操作部32は元の位置に復帰し中央の接点31の短絡状態が解放(OFF)される。また、4つの外周接点33,33,33,33のいずれか1つに対応する入力操作部32の上面外周部を指で押圧すると、押圧した部分が下降し、その真下の押圧子36bがこれに対向する逆椀状皿バネ34の頂点部35を反転してこの逆椀状皿バネ34に対応した外周接点33と短絡(ON)する。そこで、その押圧力を解除すれば入力操作部32は元の位置に復帰し外周接点33の短絡状態が解放(OFF)される。
【0008】
この多方向スイッチ30によれば、多方向入力と確定入力との操作が行え、かつそれぞれの入力操作時にクリック感のある操作感が得られる。
【0009】
また、従来、コンピュータやゲーム機等で使用される座標入力機能を実現する手段としては、図7に示したようなポインティングデバイスがある(特許文献2参照)。
【0010】
このポインティングデバイス40では、基板P上に設けられた接点41上に逆椀状皿バネ42が固定されており、この逆椀状皿バネ42の頂点部43の真上に離間して対向する湾曲抵抗面44を有すると共に、逆椀状皿バネ42の外周から離間して基板Pに取り付けられる脚部45を有するドーム型弾性部材46が設けられている。湾曲抵抗面44には基板Pと脚部45に接触する円周上を4等分する位置に配置された電極(図示せず)から直交する2方向の電圧が供給されている。
【0011】
ドーム型弾性部材46の中央部には真上に向かってケーシング47から突出する操作軸48が設けられており、この操作軸48を押し下げると、湾曲抵抗面44が逆椀状皿バネ42の頂点部43に接触し、その接触位置でポインティングデバイス40の変動抵抗又は電圧が供給される。そこで、操作軸48を基板P側に傾けると湾曲抵抗面44が逆椀状皿バネ42の上面上を転がり、湾曲抵抗面44と逆椀状皿バネ42との接触位置が変化することで変動抵抗又は電圧が変化し、この変化から操作軸48の位置データを読み取ることができる。操作軸48の更なる押し下げは、ドーム型弾性部材46を更に下方へ変形させ、湾曲抵抗面44が逆椀状皿バネ42の頂点部43を基板P上の接点41に接触させることとなり、その接点41に変動抵抗又は電圧が供給される。この際には、逆椀状皿バネ42の頂点部43が反転するため、いわゆるクリック感のある操作感が得られる。
【0012】
【特許文献1】
特開2001−351479(第4図)。
【0013】
【特許文献2】
特表2001−528655(第8図)。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来の多方向スイッチ30では、操作時のクリック感を発生するための逆椀状皿バネ34の大きさの関係で、隣り合う接点同士の間隔が規定されてしまうため操作方向が4方向程度に限定されてしまう。仮に、隣り合う接点同士の間隔を狭め過ぎた場合には、目的とする接点と違う接点が動作するといった誤動作を生じることとなり、スイッチングの信頼性が得られず使用することができない。
【0015】
また、上記の従来のポインティングデバイス40にあっては、座標入力機能を有するが4方向等の特定の複数方向入力及びその確定機能を備えておらず、携帯電話やPDA等として使用する場合には迅速な操作ができないといった問題がある。
【0016】
そこで、この発明は、従来の携帯電話、PDA等で使用されている多方向入力機能と確定入力機能を有する多方向スイッチと、コンピュータやゲーム機で使用されている座標入力機能を有するポインティングデバイスの問題点を解消するために考えられたものであって、ポインティングディバスとしての座標入力機能の他に、多方向スイッチとしての多方向入力機能とその確定機能とを兼ね備えた操作性に優れたポインティングデバイスを提供することを課題としている。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明では、基板上に設けられた面状導電性部材と、該面状導電性部材の上方に配置される本体作動部とを有し、前記本体作動部は、前記面状導電性部材を転動自在な凸球状抵抗面を有するドーム状本体と、該ドーム状本体の中央部外表面に前記凸球状抵抗面と連動する入力操作部とを備え、前記凸球状抵抗面が前記面状導電性部材と接触することによって生じる電気的特性を利用して前記入力操作部の位置データを読み取るようにしたポインティングディバイスであって、前記面状導電性部材は前記ドーム状本体内に密閉されており、前記ドーム状本体の外側には前記基板に接触する複数のクリック部材を配置し、前記入力操作部を外側に所定角度以上傾けた場合に前記入力操作部の一部が直接的又は間接的に前記クリック部材を前記基板側に押圧することで、前記クリック部材が弾性変形することで入力操作部にクリック感を発生するようにしたことを特徴としている。
【0018】
請求項2に記載の発明では、基板上に設けられた中央部接点と、該中央部接点と対向する逆椀状の導電性弾性部材と、該導電性弾性部材の上方に配置される本体作動部とを有し、前記本体作動部は、前記導電性弾性部材の凸面上を転動自在な凸球状抵抗面を有するドーム状本体と、該ドーム状本体の中央部外表面に前記凸球状抵抗面と連動する入力操作部とを備え、前記凸球状抵抗面が前記導電性弾性部材と接触することによって生じる電気的特性を利用して前記入力操作部の位置データを読み取るようにしたポインティングディバイスであって、前記導電性弾性部材は前記ドーム状本体内に密閉されており、前記ドーム状本体の外側には前記基板に接触する複数のクリック部材を配置し、前記入力操作部を外側に所定角度以上傾けた場合に前記入力操作部の一部が直接的又は間接的に前記クリック部材を前記基板側に押圧することで、前記クリック部材が弾性変形することで入力操作部にクリック感を発生するようにしたことを特徴としている。
【0019】
請求項3に記載の発明では、請求項1又は2の構成に加えて、前記入力操作部は、中央の軸部と該軸部の上部に設けられた前記軸部よりも大きな平面形状を有する操作面部とを有しており、前記操作面部の外周端部で前記クリック部材を押圧するようにしたことを特徴としている。
【0020】
請求項4に記載の発明では、請求項1又は2の構成に加えて、前記クリック部材が逆椀状をしており、前記操作面部の下面に設けた押圧凸部で前記逆椀状のクリック部材の頂点部を直接押圧することのできるようにしたことを特徴としている。
【0021】
請求項5に記載の発明では、請求項1乃至4のいずれか一つの構成に加えて、前記基板上には前記ドーム状本体の外側に配置された複数の外周部接点を有し、該外周部接点に対向させて前記クリック部材を配置し、さらに、前記クリック部材を導電性材料で構成し、前記クリック部材が弾性変形をしてクリック感を発生する際に前記外周部接点と前記クリック部材とが導通するようにしたことを特徴としている。
【0022】
請求項6に記載の発明では、請求項1又は2の構成に加えて、前記基板上には前記ドーム状本体の外側に配置された複数の外周部接点を有し、該外周部接点に対向させて前記クリック部材を配置し、さらに、前記クリック部材を導電性材料で構成し、前記クリック部材が弾性変形をしてクリック感を発生する際に前記外周部接点と前記クリック部材とが導通するようにし、前記操作面部の下方には前記複数の外周部接点を覆うことのできるカバー部材を有し、該カバー部材の下面には前記逆椀状のクリック部材の頂点部を押圧することのできる押圧凸部を有していることを特徴としている。
【0023】
請求項7に記載の発明では、請求項6の構成に加えて、前記カバー部材の中央部には前記入力操作部の軸部の外周に密着する貫通孔を形成した密閉弾性膜を有し、前記入力操作部の操作時の傾きに追従して前記密閉弾性膜が自在に変形することで、前記クリック部材と前記外周部接点とが常時外気と遮断された密閉状態にあることを特徴としている。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0025】
[発明の実施の形態1]
図1は、この発明に係るポインティングデバイスの実施の形態1の構造を示した要部縦断面図である。
【0026】
基板P上には平面形状が円形をした面状導電性部材Mが設けられている。面状導電性部材Mの上方には面状導電性部材Mと対向する凸球状抵抗面4が配置され、不使用時には面状導電性部材Mと凸球状抵抗面4の頂点には隙間Sがあり、使用時にはその隙間Sをなくして凸球状抵抗面4が面状導電性部材M上を転動自在となるように支持するドーム状本体6の脚部7によって基板Pに取り付けられている。そして、ドーム状本体6の中央部外表面8には凸球状抵抗面4と連動する入力操作部9が設けられ本体作動部10が構成されている。
【0027】
ドーム状本体6は、入力操作部9の首振り動作に連動して凸球状抵抗面4が導電性弾性部材2上を転動できるようにするため可撓性を有するゴム又は樹脂のエラストマー製が望ましい。他方、入力操作部9は特に材質の限定がないが、操作感を考慮した場合には指に触れる部分は滑りにくい素材とし、押圧力のかかる凸球状抵抗面4の近傍は硬いものが好ましい。
【0028】
実施の形態1では、入力操作部9を硬質樹脂製とし、その中央の軸部11をドーム状本体6に組み込むことで両者を一体にしている。これにより、入力操作部9の指の触れる部分の形状を好みに応じて種々に変更することが可能となっている。実施の形態1の入力操作部9は中央の軸部11とこの軸部11の上部に設けられた軸部11よりも大きな平面形状を有する操作面部12とを有している。図示したものは、指に触れる操作面部12と軸部11とで縦断面形状が略キノコ型をしたものであるが、入力操作部9の形状は操作に支障をきたさない範囲で任意とする。
【0029】
面状導電性部材M2はドーム状本体6内に密閉されているから、塵埃や湿気等から中央部接点1が保護されているため、接触不良の心配がない。
【0030】
入力操作部9の下方には、本体作動部10を囲むカバー部材13を設けている。カバー部材13は、基板Pに固定される基部14と、この基部14から上方に延びる弾性変形可能な屈曲した壁面部15と、壁面部15の上端部に設けた水平な天井部16を有している。カバー部材13の天井部16の上面と略キノコ型の入力操作部9の下面とには、所定の間隙を設けている。したがって、入力操作部9を傾けていくと、ついには略キノコ型の入力操作部9の外周端部17がカバー部材13の天井部16に接触し、天井部16が基板P側に押し下げられることとなる。
【0031】
天井部16の下面には、本体作動部10の周囲の基板P上に配置された外周部接点18と対向して設けられている導電性クリック部材19の頂点部に接触する押圧凸部20が設けられている。カバー部材13は、壁面部15が弾性変形できるように可撓性を有するゴム又は樹脂のエラストマー製が望ましい。
【0032】
図示した実施の形態1では、導電性クリック部材19として逆椀状のものを使用しているが、外周部接点18と接触して通電状態になったときにいわゆるクリック感を生じるものであれば、形状や構造はこれに限らなくともよい。また、導電性クリック部材19は、必ずしも押圧凸部20側に固定されている必要はなく、外周部接点18側に固定されていてもよい。
【0033】
図2は、実施の形態1の場合の基板P上に設けられている接点、電極のパターンを示している。
【0034】
基板Pの表面には、導電性弾性部材2の頂点部3の内面と接触する中央部接点1と、この中央部接点1と一定の間隔を置いてその周囲を囲むようにして導電性弾性部材2の周縁部21が接触する環状接点22と、この環状接点22との外側近傍の円周方向を4等分する位置に配置され導電性クリック部材19と接触することのできる4つの外周部接点18と、この外周部接点18の外側近傍に円周方向を4等分する位置に配置された4つの電極23a,23b,23c,23dとが設けられている。図示した実施の形態2では、4つの外周部接点18と4つの電極23a,23b,23c,23dとは、互いに45度の位相を保って配置されているが、必要に応じて他の関係を保つ配置を選択してもよい。
【0035】
4つの電極23a,23b,23c,23dは、ドーム状本体6の脚部7下面の固定部24と電気的に接続され、向かい合った電極のそれぞれの直交する組(23a,23cと23b,23d)に電圧を加えることで、凸球状抵抗面4上に電圧分布を生じるようにしている。
【0036】
次に、実施の形態1の使用方法とその作用について説明する。
【0037】
指で入力操作部9を中立状態からいずれかの方向へ傾けると、凸球状抵抗面4が面状導電性部材Mの中央部に接触し、その接触位置でポインティングデバイスDの変動抵抗又は電圧が供給される。そこで、入力操作部9をより大きく傾けると凸球状抵抗面4が面状導電性部材Mの上面上を転動し、凸球状抵抗面4と面状導電性部材Mとの接触位置が変化し、これに応じた変動抵抗又は電圧が発生することとなり、この変動抵抗又は電圧の値から入力操作部9の位置データが読み取れる。
【0038】
特定の方向入力を行うために入力操作部9を更に傾けた場合には、ドーム状本体6の傾けた側の脚部7が圧縮変形すると同時に反対側の脚部7が伸長変形して、ついには略キノコ傘型をした入力操作部9の一部である外周端部15がカバー部材13の天井部16を押し下げることで押圧凸部20が下降し、その下降した押圧凸部20に接触している導電性クリック部材19がこれと対応している外周部接点18と接触する。この際には、導電性クリック部材19の頂点部が反転してクリック感のある操作感が入力操作部9を動かしている指に伝わるため、操作中に傾動終端位置を感覚的に認識することができる。そして、入力操作部9を傾けていた力を解除すれば入力操作部9は元の位置に復帰し、外周部接点18から導電性クリック部材19が離れこの導電性クリック部材19も元の形状に復帰する。
【0039】
そして、入力操作部9を押し下げていた押圧力を解除すれば入力操作部9は元の位置に復帰し、面状導電性部材Mから凸球状抵抗面4が離れて面状導電性部材Mへの抵抗値又は電圧の供給が絶たれる。
【0040】
なお、カバー部材13は、壁面部15が弾性変形できるように可撓性を有するゴム又は樹脂のエラストマーを使用するとよいことは前述したが、より押圧凸部20が導電性クリック部材19の頂点部を押し易くするために、隣り合う押圧凸部20同士の中間部に当たる壁面部15及び/又は天井部16に薄肉部を設けてもよい。
【0041】
[発明の実施の形態2]
図3は、この発明に係るポインティングデバイスの実施の形態2の構造を示した要部縦断面図である。
【0042】
基板P上に設けられた中央部接点1と対向する逆椀状の導電性弾性部材2と、この導電性弾性部材2の頂点部3の外側(凸面側)と対向する凸球状抵抗面4の頂点部5とが絶縁性接着剤を介して一体に固定されており、この凸球状抵抗面4が導電性弾性部材2上を転動自在となるように支持するドーム状本体6の脚部7によって基板Pに取り付けられている。
【0043】
ドーム状本体6は、入力操作部9の首振り動作に連動して凸球状抵抗面4が導電性弾性部材2上を転動できるようになっている。
【0044】
導電性弾性部材2はドーム状本体6内に密閉されているから、塵埃や湿気等から中央部接点1が保護されているため、接触不良の心配がない。
【0045】
図示した実施の形態2では、導電性クリック部材19として中央部接点1に対向して設けた導電性弾性部材2と同じく逆椀状のもので導電性弾性部材2の外径の半分程度の大きさのものを使用しているが、外周部接点18と接触して通電状態になったときにいわゆるクリック感を生じるものであれば、形状や構造はこれに限らなくともよい。
【0046】
次に、実施の形態2の使用方法とその作用について説明する。
【0047】
指で入力操作部9を中立状態からいずれかの方向へ傾けると、凸球状抵抗面4が導電性弾性部材2の頂点部3近傍に接触し、その接触位置でポインティングデバイスDの変動抵抗又は電圧が供給される。そこで、入力操作部9をより大きく傾けると凸球状抵抗面4が導電性弾性部材2の上面上を転動し、凸球状抵抗面4と導電性弾性部材2との接触位置が変化し、これに応じた変動抵抗又は電圧が発生することとなり、この変動抵抗又は電圧の値から入力操作部9の位置データが読み取れる。
【0048】
また、凸球状抵抗面4が導電性弾性部材2の頂点部3に接触したまま、入力操作部9を傾けることなくそのままの姿勢で押し下げた場合には、ドーム状本体6を更に基板P側へ変形させ、凸球状抵抗面4が導電性弾性部材2の頂点部3を基板P上の中央部接点1に接触させることとなり、その中央部接点1に変動抵抗又は電圧が供給される。この際には、導電性弾性部材2の頂点部3が反転するため、いわゆるクリック感のある操作感が得られる。
【0049】
そして、入力操作部9を押し下げていた押圧力を解除すれば入力操作部9は元の位置に復帰し、中央部接点1から導電性弾性部材2の頂点部3が離れて中央部接点1への抵抗値又は電圧の供給が絶たれる。
【0050】
他の構成及び作用については、実施の形態1と同様であり、同じ構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【0051】
[発明の実施の形態3]
図4は、この発明に係るポインティングデバイスの実施の形態3の構造を示した要部縦断面図である。
【0052】
実施の形態3にあっては、入力操作部9の指に触れる部分の縦断面形状が略矩形をしており、その上面部に指の先が入る程度の大きさの凹部25も設けて薄型でも操作し易いものとしている。略矩形の入力操作部9の外周部の下面には、導電性クリック部材19の頂点部を押圧できる押圧凸部20が設けられている。実施の形態2では、入力操作部9に設けた押圧凸部20と導電性クリック部材19の頂点部との間には所定の隙間を設けている。
【0053】
これにより、導電性クリック部材12は入力操作部9と同じ硬質樹脂の押圧凸部20で直に導電性クリック部材19の頂点部に接触することができるから、4方向の入力操作を行った際に明確なクリック感のある操作感を得ることができる。
【0054】
なお、実施の形態3では実施の形態2と異なり、カバー部材13を使用していない。そのため、実施の形態1より構造が簡単で小さなポインティングデバイスDが完成する。
【0055】
他の構成及び作用は実施の形態2と同様であり、同じ構成には同一の符号を付してその説明を省略する。
【0056】
[発明の実施の形態4]
図5は、この発明に係るポインティングデバイスの実施の形態4の構造を示した要部縦断面図である。
【0057】
実施の形態4にあっては、入力操作部9の縦断面形状が略キノコ形をしており、その上面部に指の先が入る程度の大きさの凹部25を設けている。略キノコ型の入力操作部9の外周端部17にはR面が形成されている。
【0058】
入力操作部9の下方には、本体作動部10を囲むカバー部材13を設けている。カバー部材13は、基板Pに固定される基部14と、この基部14から上方に延びる弾性変形可能な傾斜した壁面部15と、壁面部15の上端部に設けた水平な天井部16を有している。カバー部材13の天井部16の上面と略キノコ型の入力操作部9の外周端部17とには、所定の間隙を設けている。
【0059】
カバー部材13の中央部には、入力操作部9の軸部11の外周に密着する貫通孔26を形成した密閉弾性膜27を有し、入力操作部9の操作時の傾きに追従して密閉弾性膜27が自在に変形することで、導電性クリック部材19と外周部接点18とが常時外気と遮断された密閉状態を保つようにしている。
【0060】
他の構成及び作用は実施の形態2と同様であり、同じ構成には同一の符合を付してその説明を省略する。
【0061】
なお、上記実施の形態1乃至4では、座標入力機能の他に、確定入力機能と多方向入力機能とを兼ね備えたものとするため、逆椀状のクリック部材を導電性材料とし、この導電性クリック部材と導通することのできる外周部接点を設けているが、前記三つの機能のうち多方向入力機能を必要としない場合には、逆椀状のクリック部材は導電性を必要とせず、外周部接点を設けなくともよい。
【0062】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1に記載した発明によれば、基板上に設けられた面状導電性部材と、該面状導電性部材の上方に配置される本体作動部とを有し、前記本体作動部は、前記面状導電性部材を転動自在な凸球状抵抗面を有するドーム状本体と、該ドーム状本体の中央部外表面に前記凸球状抵抗面と連動する入力操作部とを備え、前記凸球状抵抗面が前記面状導電性部材と接触することによって生じる電気的特性を利用して前記入力操作部の位置データを読み取るようにしたポインティングディバイスであって、前記面状導電性部材は前記ドーム状本体内に密閉されており、前記ドーム状本体の外側には前記基板に接触する複数のクリック部材を配置し、前記入力操作部を外側に所定角度以上傾けた場合に前記入力操作部の一部が直接的又は間接的に前記クリック部材を前記基板側に押圧することで、前記クリック部材が弾性変形することで入力操作部にクリック感を発生するようにしたので、面状導電性部材はドーム状本体内に密閉されているから、塵埃や湿気等から中央部接点が保護されているため接触不良がなく、入力操作部を動かすことにより凸球状抵抗面が面状導電性部材上を転動することで、両者の接触位置における変動抵抗又は電圧が供給されるから、座標入力が可能である。また、座標入力操作時に傾動終端位置でクリック部材が弾性変形して明確なクリック感が得られるため、操作中に傾動終端位置を感覚的に認識することができる。
【0063】
請求項2に記載した発明によれば、基板上に設けられた中央部接点と対向する逆椀状の導電性弾性部材と、該導電性弾性部材の上方に配置される本体作動部とを有し、本体作動部は、導電性弾性部材の凸面上を転動自在な凸球状抵抗面を有するドーム状本体と、該ドーム状本体の中央部外表面に凸球状抵抗面と連動する入力操作部とを備え、凸球状抵抗面が導電性弾性部材と接触することによって生じる電気的特性を利用して前記入力操作部の位置データを読み取るようにしたポインティングディバイスであって、導電性弾性部材はドーム状本体内に密閉されており、ドーム状本体の外側には基板に接触する複数のクリック部材を配置し、入力操作部を外側に所定角度以上傾けた場合に入力操作部の一部が直接的又は間接的にクリック部材を基板側に押圧することで、クリック部材が弾性変形することで入力操作部にクリック感を発生するようにしたので、請求項1の効果に加えて、入力操作部を基板側に押し下げることで導電性弾性部材の頂点部が中央部接点に接触することで、確定入力が可能となるポインティングディバスを提供することができる。
【0064】
請求項3に記載した発明によれば、入力操作部は、中央の軸部と該軸部の上部に設けられた軸部よりも大きな平面形状を有する操作面部とを有しており、操作面部の外周端部でクリック部材を押圧できるようにしたので、請求項1又は2の効果に加えて、構造が簡単なものとなりポインティングデバイスのコスト低減が実現できる。
【0065】
請求項4に記載した発明によれば、クリック部材が逆椀状をしており、操作面部の下面に設けた押圧凸部で逆椀状のクリック部材の頂点部を直接押圧することのできるようにしたので、請求項1又は2の効果に加えて、傾動終端位置で入力操作部に明確なクリック感が得られるポインティングデバイスを極めて小さな空間で実現することができる。
【0066】
請求項5に記載した発明によれば、基板上にはドーム状本体の外側に配置された複数の外周部接点を有し、該外周部接点に対向させてクリック部材を配置し、さらに、クリック部材を導電性材料で構成し、クリック部材が弾性変形をしてクリック感を発生する際に外周部接点とクリック部材とが導通するようにしたので、請求項1乃至4のいずれか一つの効果に加えて、外周部接点の数に応じた多方向入力機能が得られる。
【0067】
請求項6に記載した発明によれば、基板上にはドーム状本体の外側に配置された複数の外周部接点を有し、該外周部接点に対向させてクリック部材を配置し、さらに、クリック部材を導電性材料で構成し、クリック部材が弾性変形をしてクリック感を発生する際に外周部接点とクリック部材とが導通するようにし、操作面部の下方には複数の外周部接点を覆うことのできるカバー部材を有し、該カバー部材の下面には逆椀状のクリック部材の頂点部を押圧することのできる押圧凸部を有しているので、入力操作部を傾けることによって入力操作部の一部がカバー部材を基板側に押圧し、結果的に押圧凸部が確実にクリック部材の頂点部を押圧することができ、外周接点部が塵埃等から保護されるため、請求項1又は2の効果に加えて、確実なクリック感の発生と外周接点部との導通が実行される信頼性の高いポインティングデバイスが提供できる。
【0068】
請求項7に記載した発明によれば、カバー部材の中央部には入力操作部の軸部の外周に密着する貫通孔を形成した密閉弾性膜を有し、入力操作部の操作時の傾きに追従して密閉弾性膜が自在に変形することで、クリック部材と外周部接点とが常時外気と遮断された密閉状態にあるので、塵埃だけでなく湿気からも外周部接点を保護することができるため、請求項6の効果に加えて、より信頼性の高いポインティングデバイスが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係るポインティングデバイスの実施の形態1の構造を示した要部縦断面図である。
【図2】同実施の形態2の基板上に設けられている接点及び電極のパターンを示した要部平面図である。
【図3】同実施の形態2の構造を示した要部縦断面図である。
【図4】同実施の形態3の構造を示した要部縦断面図である。
【図5】同実施の形態4の構造を示した要部縦断面図である。
【図6】従来の多方向スイッチの構造を示した要部縦断面図である。
【図7】従来のポインティングデバイスの構造を示した要部縦断面図である。
【符号の説明】
1 中央部接点
2 導電性弾性部材
3 導電性弾性部材の頂点部
4 凸球状抵抗面
5 凸球状抵抗面の頂点部
6 ドーム状本体
9 入力操作部
10 本体作動部
11 軸部
12 操作面部
13 カバー部材
14 基部
15 壁面部
16 天井部
17 外周端部
18 外周接点部
19 導電性クッリク部材(クリック部材)
20 押圧凸部
21 周縁部
22 環状接点
23a,23b,23c,23d 電極
24 固定部
D ポインティングディバイス
M 面状導電性部材
P 基板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a multidirectional switch used in various electric / electronic devices such as a mobile phone, a PDA, and a navigator mounted on an automobile, or a pointing device such as a joystick for inputting a two-dimensional coordinate position in a computer or a game machine. It is about.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, among various electric and electronic devices, particularly in portable information terminals such as mobile phones and PDAs, in addition to voice communication, data recording and dictionary functions, which are their original functions, the Internet has been used. It has become possible to transmit and receive character information, image information of still images and moving images, etc. by connecting. In addition, with regard to its communication function, electronic devices originally developed for completely different purposes by adopting the short-range wireless communication standard called Bluetooth have compatible communication functions, so that different electronic devices have the same function. Can be realized.
[0003]
Therefore, it is possible to play a game on a portable information terminal by downloading game software from the Internet, or to use the portable information terminal as a remote control for a television.
[0004]
However, when a specific portable information terminal realizes a function different from its intended purpose, it must have operability in accordance with the function. Specifically, it is desired to have a multi-directional input + 1 confirmation input function when used as a mobile phone, and a 360-degree omnidirectional coordinate input function when used as a game machine. In view of the demand for miniaturization, it is desirable that the multidirectional input + 1 fixed input function and the coordinate input function can be realized by one key operation, and that a reliable operation feeling at the time of operation can be obtained.
[0005]
2. Description of the Related Art Conventionally, as means for realizing a multidirectional input and a confirmed input function used in a portable information terminal, there is a multidirectional switch as shown in FIG. 6 (see Patent Document 1).
[0006]
In this
[0007]
Therefore, when the center of the upper surface of the
[0008]
According to the
[0009]
Conventionally, as a means for realizing a coordinate input function used in a computer, a game machine, or the like, there is a pointing device as shown in FIG. 7 (see Patent Document 2).
[0010]
In this
[0011]
An
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-2001-351479 (FIG. 4).
[0013]
[Patent Document 2]
JP-T-2001-528655 (FIG. 8).
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional
[0015]
In addition, the above-mentioned
[0016]
Accordingly, the present invention provides a multi-directional switch having a multi-directional input function and a confirming input function used in conventional mobile phones and PDAs, and a pointing device having a coordinate input function used in computers and game machines. It was designed to solve the problem, and in addition to the coordinate input function as a pointing device, the multi-directional input function as a multi-directional switch and its determinate function have excellent operability. The task is to provide devices.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the invention according to
[0018]
According to the second aspect of the present invention, a center contact provided on the substrate, an inverted bowl-shaped conductive elastic member opposed to the center contact, and a main body operation disposed above the conductive elastic member A dome-shaped body having a convex spherical resistance surface rotatable on a convex surface of the conductive elastic member; and a convex spherical resistance formed on a central outer surface of the dome-shaped body. A pointing device comprising an input operation unit interlocked with a surface, wherein the convex spherical resistance surface reads the position data of the input operation unit using electrical characteristics generated by contact with the conductive elastic member. The conductive elastic member is hermetically sealed within the dome-shaped main body, and a plurality of click members that contact the substrate are disposed outside the dome-shaped main body, and the input operation unit is directed outward by a predetermined angle. When tilted more than A part of the input operation unit directly or indirectly presses the click member toward the substrate, so that the click member is elastically deformed to generate a click feeling in the input operation unit. Features.
[0019]
According to the third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, the input operation unit has a planar shape larger than a central shaft portion and the shaft portion provided above the shaft portion. An operation surface portion, and the click member is pressed by an outer peripheral end of the operation surface portion.
[0020]
According to the fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, the click member has an inverted bowl shape, and the pressing convex portion provided on the lower surface of the operation surface portion causes the inverted bowl-shaped click. It is characterized in that the apex of the member can be directly pressed.
[0021]
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of any one of the first to fourth aspects, the substrate further includes a plurality of outer peripheral contact points disposed outside the dome-shaped main body on the substrate. The click member is disposed so as to face the external contact, and the click member is made of a conductive material. When the click member elastically deforms to generate a click feeling, the outer peripheral contact and the click member are generated. Are electrically connected to each other.
[0022]
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, the substrate has a plurality of outer peripheral contacts disposed outside the dome-shaped main body, and is opposed to the outer peripheral contacts. Then, the click member is arranged, and further, the click member is made of a conductive material, and when the click member elastically deforms to generate a click feeling, the outer peripheral contact and the click member conduct. In this manner, a cover member that can cover the plurality of outer peripheral contact points is provided below the operation surface portion, and a vertex portion of the inverted bowl-shaped click member can be pressed on the lower surface of the cover member. It is characterized by having a pressing projection.
[0023]
According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the configuration of the sixth aspect, the cover member has a closed elastic film having a through hole formed in a central portion of the cover member so as to be in close contact with an outer periphery of a shaft portion of the input operation portion. The sealing elastic film is freely deformed in accordance with the inclination of the input operation unit at the time of operation, so that the click member and the outer peripheral contact point are always in a closed state in which the outside member is shut off from the outside air. .
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0025]
[First Embodiment of the Invention]
FIG. 1 is a vertical sectional view of a main part showing a structure of a pointing device according to a first embodiment of the present invention.
[0026]
A planar conductive member M having a circular planar shape is provided on the substrate P. A convex
[0027]
The dome-shaped
[0028]
In the first embodiment, the
[0029]
Since the planar conductive member M2 is sealed in the dome-shaped
[0030]
A
[0031]
On the lower surface of the
[0032]
In the illustrated first embodiment, an inverted bowl-shaped
[0033]
FIG. 2 shows contact and electrode patterns provided on the substrate P in the case of the first embodiment.
[0034]
On the surface of the substrate P, a
[0035]
The four
[0036]
Next, a method of using the first embodiment and its operation will be described.
[0037]
When the
[0038]
When the
[0039]
When the pressing force that has pressed down the
[0040]
As described above, it is preferable that the
[0041]
[Embodiment 2]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part showing a structure of a pointing device according to a second embodiment of the present invention.
[0042]
An inverted bowl-shaped conductive
[0043]
In the dome-shaped
[0044]
Since the conductive
[0045]
In the illustrated second embodiment, the
[0046]
Next, a method of using the second embodiment and its operation will be described.
[0047]
When the
[0048]
When the
[0049]
When the pressing force that has pressed down the
[0050]
Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, and the same configurations are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0051]
Third Embodiment of the Invention
FIG. 4 is a vertical sectional view of a main part showing a structure of a pointing device according to a third embodiment of the present invention.
[0052]
In the third embodiment, the vertical section of the portion of the
[0053]
Thereby, the
[0054]
The third embodiment differs from the second embodiment in that the
[0055]
Other configurations and operations are the same as those of the second embodiment, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0056]
[Embodiment 4]
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a main part showing a structure of a pointing device according to a fourth embodiment of the present invention.
[0057]
In the fourth embodiment, the
[0058]
A
[0059]
At the center of the
[0060]
Other configurations and operations are the same as those of the second embodiment, and the same configurations are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
[0061]
In the first to fourth embodiments, in addition to the coordinate input function, in order to have both the definite input function and the multi-directional input function, the inverted bowl-shaped click member is made of a conductive material. Although an outer peripheral contact that can conduct with the click member is provided, when the multi-directional input function is not required among the three functions, the inverted bowl-shaped click member does not require conductivity, and It is not necessary to provide a local contact.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention described in
[0063]
According to the second aspect of the present invention, there is provided an inverted bowl-shaped conductive elastic member opposed to the center contact provided on the substrate, and a main body operating portion disposed above the conductive elastic member. The main body operating section includes a dome-shaped main body having a convex spherical resistance surface rotatable on a convex surface of the conductive elastic member, and an input operation section interlocked with the convex spherical resistance surface on a central outer surface of the dome-shaped main body. A pointing device that reads the position data of the input operation unit using electrical characteristics generated when the convex spherical resistance surface comes into contact with the conductive elastic member, wherein the conductive elastic member is a dome. A plurality of click members that are in contact with the substrate are arranged outside the dome-shaped body, and when the input operation unit is tilted outward by a predetermined angle or more, a part of the input operation unit is directly Or indirectly click parts Since the click member is elastically deformed so as to generate a click feeling in the input operation unit by pressing the input operation unit to the board side, in addition to the effect of
[0064]
According to the invention described in
[0065]
According to the invention described in
[0066]
According to the invention as set forth in
[0067]
According to the invention as set forth in
[0068]
According to the invention as set forth in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a main part showing a structure of a pointing device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of a principal part showing patterns of contacts and electrodes provided on a substrate according to the second embodiment.
FIG. 3 is a vertical sectional view of a main part showing a structure of the second embodiment.
FIG. 4 is an essential part longitudinal cross sectional view showing the structure of the third embodiment.
FIG. 5 is an essential part longitudinal cross sectional view showing the structure of the fourth embodiment.
FIG. 6 is a vertical sectional view of a main part showing the structure of a conventional multidirectional switch.
FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a main part showing a structure of a conventional pointing device.
[Explanation of symbols]
1 center contact
2 Conductive elastic members
3 Top of conductive elastic member
4 convex spherical resistance surface
5 Apex of convex spherical resistance surface
6 Dome-shaped body
9 Input operation unit
10 Main body operation section
11 Shaft
12 Operation surface
13 Cover member
14 Base
15 Wall
16 Ceiling
17 Outer edge
18 Outer contact
19 Conductive click member (click member)
20 Pressing projection
21 Perimeter
22 Ring contact
23a, 23b, 23c, 23d electrodes
24 Fixed part
D pointing device
M Planar conductive member
P substrate
Claims (7)
前記導電性弾性部材は前記ドーム状本体内に密閉されており、前記ドーム状本体の外側には前記基板に接触する複数のクリック部材を配置し、前記入力操作部を外側に所定角度以上傾けた場合に前記入力操作部の一部が直接的又は間接的に前記クリック部材を前記基板側に押圧することで、前記クリック部材が弾性変形することで入力操作部にクリック感を発生するようにしたことを特徴とするポインティングデバイス。A center contact provided on the substrate, an inverted bowl-shaped conductive elastic member opposed to the center contact, and a main body operating portion disposed above the conductive elastic member; The part has a dome-shaped main body having a convex spherical resistance surface that can freely roll on the convex surface of the conductive elastic member, and an input operation unit interlocked with the convex spherical resistance surface on the central outer surface of the dome-shaped main body. A pointing device comprising: using an electrical characteristic generated by the convex spherical resistance surface contacting the conductive elastic member to read the position data of the input operation unit,
The conductive elastic member is sealed in the dome-shaped main body, and a plurality of click members that contact the substrate are arranged outside the dome-shaped main body, and the input operation unit is inclined outward by a predetermined angle or more. In this case, a part of the input operation unit directly or indirectly presses the click member toward the substrate, so that the click member elastically deforms to generate a click feeling in the input operation unit. A pointing device, characterized in that:
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