JP2004327232A

JP2004327232A - 携帯機器用入力装置

Info

Publication number: JP2004327232A
Application number: JP2003120136A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Hori; 健一堀
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】小型で多機能な機器に最適で、迅速且つ簡便な操作で日本語入力等を行うことが可能な新規な携帯機器用入力装置を提供する。
【解決手段】回動自在な回転ダイアルを備え、この回転ダイアルを複数方向位置において押し下げることにより入力操作が行われる携帯機器用入力装置である。回転ダイアルには、ディテント機能及び調芯機能が付与されている。回転ダイアルは、複数方向位置、例えば上下左右の４方向位置において、これを押し下げることにより入力操作が行われる。回転ダイアルを利用した例えば上下左右４方向のスイッチ機能と、回転ダイアルの時計回り方向、反時計回り方向の回転による入力機能を組み合わせることにより、多様な入力が実現される。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話やＰＤＡ、デジタルカメラ等、各種携帯機器に設けられる携帯機器用入力装置に関し、小型で多機能な機器に最適な新規な携帯機器用入力装置を提案するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、携帯電話における多機能化が進められており、電波を介して他の電話機と通話する無線通話機能だけでなく、例えば、電子メールの送受信を可能とする電子メール機能や、インターネット（ウェブ）上に存在する任意の情報を取得して表示画面で閲覧（ブラウズ）することを可能とするウェブブラウズ機能等が搭載されるようになってきている。このような電子メール機能やウェブブラウズ機能を利用するに際しては、日本語入力を始めとする各種の文字入力が多用されている。
【０００３】
従来の携帯電話では、多数の入力キーを搭載することによる機器の大型化を避けるために、例えば、電話番号を入力するための数字キーを利用した文字入力が行われている。具体的には、例えば、数字の「１」を入力するための数字キーが五十音の「あ行」に割り当てられており、日本語入力モードとされたときに、数字キーの「１」を１回押下すると、ひらがなの「あ」が入力され、数字キーの「１」を２回３回と連続して押下すると、それぞれひらがなの「い」「う」が入力されるように構成されている。
【０００４】
また、携帯電話での文字入力を迅速且つ容易に行うために、いわゆる携帯電話用キーボードも提案されている。携帯電話用キーボードは、コンピュータ装置のキーボードにおけるキー配列に対応して、複数の入力キーを備えており、各入力キーにそれぞれ英文字（アルファベット）や日本語の五十音が割り当てられている。そして、携帯電話用キーボードは、専用ケーブルを介して携帯電話と接続して用いられ、入力する文字に応じて各入力キーを押し下げることにより、携帯電話に文字を入力する構成とされている。（例えば、特許文献１や特許文献２等を参照）
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−７３２５６号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開２００２−３１４６６１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようにして、携帯電話の数字キーを複数回押下することによって日本語入力を行う場合には、例えばひらがなの「お」を入力する場合等で最大で５回も数字キーを押下する必要がある。このため、例えば電子メールを作成する場合等で、比較的長い日本語文章を入力する場合には、操作が極めて煩雑となるだけでなく、文字入力を迅速に行うことが困難であった。
【０００８】
また、上述した携帯電話用キーボードを携帯電話に接続して用いる場合には、迅速に文字入力を行うことができるものの、携帯電話とともに携帯電話用キーボードを常に携行している必要がある。この携帯電話用キーボードは、入力する文字に対応して多数の入力キーを配設しているために小型化には限界があり、嵩張って携行に不便であるといった問題があった。
【０００９】
携帯電話に限らず、ＰＤＡやデジタルカメラ等、小型で多機能な機器が普及しており、これら機器に適し、多様な入力形態、入力機能を有する入力装置の開発が待たれている。
【００１０】
本発明は、上述した従来の実情に鑑みて提案されたものであり、小型で多機能な機器に最適で、迅速且つ簡便な操作で日本語入力等を行うことが可能な新規な携帯機器用入力装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明の形態機器用入力装置は、回動自在な回転ダイアルを備え、前記回転ダイアルを複数方向位置において押し下げることにより入力操作が行われる携帯機器用入力装置であって、前記回転ダイアルは、ディテント機能及び調芯機能が付与されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の携帯機器用入力装置では、回転ダイアルを利用した例えば上下左右４方向のスイッチ機能と、回転ダイアルの時計回り方向、反時計回り方向の回転による入力機能、さらには中央ボタンのスイッチ機能を有し、これらを組み合わせることで多様な入力が実現される。この回転ダイアルは、ディテント機能が付与されており、クリック感のある良好な操作感が実現される。また、調芯機能により中心軸に対して調芯されているので、常に円滑な回転操作が可能である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した携帯機器用入力装置について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
本発明の携帯機器用入力装置１は、図１、図２及び図３に示すように、中央ボタン２と、その周囲に配される回動自在な回転ダイアル３とを備えてなるものであり、これら中央ボタン２と回転ダイアル３の操作の組み合わせにより、多彩な入力が可能である。尚、説明をしやすいように一部の図面では、回転ダイアル３を透過して下の部材が見えるようになっているが、実際には下の部材は見えることはない。
【００１５】
これら中央ボタン２や回転ダイアル３の背面側には、円環状のディテントスプリング４、スイッチ素子が設けられたスイッチ基板５、さらにはフォトインタラプタを実装した回転検出基板６が配されており、これらの組み合わせにより、スイッチング、回転ダイアル３の調芯機能、回転ダイアル３のディテント機能、回転ダイアル３の回転検出機能が実現される。
【００１６】
以下、各部の構造について説明する。先ず、中央ボタン２であるが、この中央ボタン２は円形のボタンとして例えばプラスチック等により形成されており、ボタンホルダ７によって抜け落ちが防止されている。
【００１７】
ここで、図４に示すように、中央ボタン２は、高さ方向の中央部分が他の部分よりも若干大径を有する大径部２ａとされている。一方、ボタンホルダ７は、中央ボタン２の前記大径部２ａの外径寸法とほぼ等しい内径を有する円環状の部材であり、その上端部分に内方に張り出した係止部７ａを有し、この係止部７ａが中央ボタン２の大径部２ａの上端面に係止されることで、中央ボタン２の不用意な抜け止めが防止されるような構造となっている。なお、上記ボタンホルダ７は、底部に一対の係止片７ｂを有し、これら係止片７ｂをスイッチ基板５に設けられた挿入孔５ａに圧入することで、スイッチ基板５に固定されている。
【００１８】
スイッチ基板５は、スイッチ素子が設けられ、中央ボタン２や回転ダイアル３の押し下げ操作を電気信号に変換する部材であり、本例では、十字形状の基板とされている。そして、その中央部にスイッチ素子８ａが実装されるとともに、４方向に突出した基板上にそれぞれスイッチ素子８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅが実装されている。
【００１９】
このとき、スイッチ基板５上のスイッチ素子８ａは中央ボタン２に対応しており、４つのスイッチ素子８ｂ，８ｃ，８ｄ，８ｅは、回転ダイアル３の右押し、下押し、左押し、上押しにそれぞれ対応している。したがって、図５に示すように、中央ボタン２を押すことによりスイッチ素子８ａがオンされ、回転ダイアル３の右方向位置Ａを押すことによりスイッチ素子８ｂがオンされる。同様に、回転ダイアル３の下方向位置Ｂを押すことによりスイッチ素子８ｃが、左方向位置Ｃを押すことによりスイッチ素子８ｄが、上方向位置Ｄを押すことによりスイッチ素子８ｅが、それぞれオンされる。
【００２０】
回転ダイアル３は、図４に示すように、４方向位置を押し下げられるように、軸−孔間（すなわち、中央ボタン２の外径−回転ダイアル３の内径間）のガタが大きくなっている。そのため、回転ダイアル３の調芯が必要である。また、回転ダイアル３を回転させる時に、いわゆるクリック感がある方が操作感が良好であり、また確実な操作が可能である。この回転ダイアル３の調芯機能、及びクリック感を実現するためのディテント機能を付与しているのが、ディテントスプリング４である。
【００２１】
ディテントスプリング４は、ＳＵＳやベリリウム銅の金属プレス加工品で、回転ダイアル３の外径寸法とほぼ等しいサイズを有する外周リング４ａと、これよりも小さな径を有する内周リング４ｂと、これら外周リング４ａと内周リング４ｂを繋ぐ４本の連結板４ｃとから構成されている。このディテントスプリング４は、前記内周リング４ｂに設けられた挿入孔４ｄに先のボタンホルダ７の係止片７ｂを挿入し、さらに、係止片７ｂをスイッチ基板５に設けられた挿入孔５ａに圧入または接着することで、ボタンホルダ７とともにスイッチ基板５に固定されている。
【００２２】
外周リング４ａは、内周リング４ｂよりも高い位置となるように、斜めに立ち上がる連結板４ｃによって支持されており、これら連結板４ｃが弾性を有することにより、内周リング４ｂに対してバネ性を有した状態で取り付けられている。また、外周リング４ａの上面には、１カ所に球状の凸部４ｅが形成されるとともに、９０度間隔で凸条部４ｆ、４ｇ、４ｈが形成されている。
【００２３】
一方、回転ダイアル３は、図６及び図７に示すように、中央に中央ボタン２が挿入配設されるセンターホール３ａを有するとともに、外周側底面がテーパ面３ｂとされている。また、外周側底面には、等角度間隔で周方向にディテント用凹部３ｃが配列されている。
【００２４】
このような回転ダイアル３の底面に対して、前記バネ性を有するディテントスプリング４の外周リング４ａを当接させると、図８に示すように、外周リング４ａに形成された凸部４ｅや凸条部４ｆ、４ｇ、４ｈが回転ダイアル３の底面のテーパ面３ｂに突き当たる。このとき、回転ダイアル３の外周側底面がテーパ面３ｂであるが故に、ディテントスプリング４の外周リング４ａによって図８中矢印で示すような力が発生する。ここで、特に内方に向かう力に着目し、回転ダイアル３全体で発生する力を見ると、図９に示すようなものとなり、凸部４ｅ及び凸条部４ｆ、４ｇ、４ｈの４カ所で、内方に向かう力が発生している。したがって、これらの力によって回転ダイアル３が回転軸に相当するボタンホルダ７に対して調芯された状態となる。
【００２５】
また、ディテントスプリング４の外周リング４ａに設けられた球状の凸部４ｅは、回転ダイアル３の回転に伴って、ディテント用凹部３ｃと噛み合う。すなわち、回転ダイアル３の外周側底面には一定の間隔で周方向にディテント用凹部３ｃが配列されていることから、回転ダイアル３を回転したときに、回転ダイアル３が一定角度回転する毎に回転ダイアル３の外周側底面のディテント用凹部３ｃに上記球状の凸部４ｅが噛み合い、回転ダイアル３が位置決めされて回動が規制される。この状態から回転ダイアル３を回転操作すると、操作によって加わる力によってディテントスプリング４の外周リング４ａが押し下げられ、回転ダイアル３が回転して次のディテント用凹部３ｃに球状の凸部４ｅが噛み合う。以上により、いわゆるディテント機能が実現され、クリック感のある良好な操作感を得ることができる。
【００２６】
上記回転ダイアル３には、さらに、その回転を検出する回転検出機構が設けられている。この回転検出機構は、フォトインタラプタを実装した回転検出基板６と、回転ダイアル３の内周側底面に形成された反射面とによって実現される。以下、この回転検出機構について説明する。
【００２７】
回転検出基板６には、図３に示すように、２つのフォトインタラプタ９が実装されている。これらフォトインタラプタ９は、光を発するとともに、反射面で反射された光を検出する機能を有するものである。
【００２８】
回転ダイアル３の内周側底面は、平坦な反射面３ｄとされるとともに、一定の間隔で断面三角形の溝３ｅが切られており、したがって、回転ダイアル３の内周側底面には、反射面３ｄと非反射面である溝３ｅとが交互に配置されることになる。平坦な反射面３ｄでは、フォトインタラプタ９からの出射光が反射してフォトインタラプタ９の受光部に戻ってくるが、断面三角形の溝３ｅが形成された箇所では、光が斜めに反射してフォトインタラプタ９の受光部に光が戻らない。
【００２９】
図１０は、回転ダイアル３に対する回転検出基板６の設置状態を示すものである。回転検出基板６は、実装されたフォトインタラプタ９からの光が回転ダイアル３の底面に照射されるように設置される。この状態で回転ダイアル３を回転すると、反射面３ｄでの反射と、溝３ｅが形成された箇所での非反射とが交互に起こり、したがって、例えばフォトインタラプタ９において戻り光が検出されなかった回数をカウントすることにより、回転ダイアル３の回転角度を検出することができる。
【００３０】
以上の構成の入力装置は、携帯電話やＰＤＡ、デジタルカメラ等、小型で多機能な機器に組み込むことができる。図１１は、本発明の携帯機器用入力装置１を組み込んだ携帯電話１０の例を示すものである。携帯電話１０は、電話番号を発信するための数字キー群１１が設けられるとともに、先の構成を有する携帯機器用入力装置１が組み込まれている。近年の携帯電話１０は、非常に多機能になってきており、メール文書の入力やインターネット（ウェブ）上に存在する任意の情報を取得して表示画面で閲覧（ブラウズ）する際には、液晶ディスプレイ１２を見ながら様々な操作が必要になる。
【００３１】
以下、本発明の携帯機器用入力装置１を使用した場合の操作例を示す。本発明の携帯機器用入力装置１では、基本的には、回転ダイアル３の上下左右を押すことにより回転ダイアル３を回したときに変更するオブジェクトを決定→回転ダイアル３を回転させてオブジェクトを変化させる→中央ボタン２（決定ボタン）で確定、というような使い方をする。
【００３２】
図１２に、文字入力時のキー割り当て例を示す。ここで文字入力とは、主にメール作成等の場面を指す。この場合のキー割り当てでは、回転ダイアル３の上位置（上ボタン）は行選択用であり、これを押すことで、あ行、か行等の行を選択する。右位置（右ボタン）は段選択用であり、これを押すことで、あ段、い段等の段を選択する。下位置（下ボタン）は、絵文字の選択用である。左位置（左ボタン）は、記号の選択用である。中央ボタン２を押すことで決定する。
【００３３】
例えば、「す」という文字を入力したい場合には、上ボタン押（行選択モード）→ダイアル右回転で行選択（あ→か→さ）→決定ボタン押（さ行決定）→右ボタン押（段選択モード）→ダイアル右回転で段選択（さ→し→す）→決定ボタン押（「す」決定）、というように操作する。
【００３４】
ひらがな以外にも、左ボタンに記号（＠、〒等）、下ボタンに絵文字等が割り当てられており、迅速で多彩な入力が可能である。
【００３５】
図１３に、文字入力以外の一般的な操作時のキー割り当て例を示す。一般的な操作とは、各種設定での上下左右方向のカーソル移動、またはウエブや画像閲覧等での画面スクロール等を想定している。本例では、上下位置（上ボタン及び下ボタン）が左右スクロール選択、左右位置（右ボタン、左ボタン）が上下スクロール選択である。
【００３６】
例えば、１画面に収まらない画像を閲覧していて画像の下部から右端までみたいときには、右ボタン押（上下スクロールモード確定）→時計回りにダイアル回転（画像下部へ移動）→上ボタン押（左右スクロールモード確定）→時計回りにダイアル回転（画像右部へ移動）、というように操作する。
【００３７】
この場合には、「右ボタン押→時計回りにダイアル回転」は「左ボタン押→反時計回りにダイアル回転」でもよい。また、「上ボタン押→時計回りにダイアル回転」は「下ボタン押→反時計回りにダイアル回転」でもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明によれば、迅速且つ簡便な操作で例えば日本語入力等を行うことが可能で、小型で多機能な機器に最適な入力装置を提供することが可能である。また、本発明の入力装置は、携帯電話用キーボードのように別部品を常に携行したり、これを接続する等の必要がなく、小型の機器に組み込んで使用することが可能である。
【００３９】
さらに、本発明の携帯機器用入力装置は、回転ダイアルにディテント機能が付与されているので、クリック感のある良好な操作感を実現することが可能である。また、回転ダイアルは、調芯機能により中心軸に対して調芯されているので、常に円滑に回転操作を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した携帯機器用入力装置の一例を示す平面図である。
【図２】本発明を適用した携帯機器用入力装置の背面側構造を示す斜視図である。
【図３】本発明を適用した携帯機器用入力装置の分解斜視図である。
【図４】本発明を適用した携帯機器用入力装置の概略断面図である。
【図５】本発明を適用した携帯機器用入力装置の機能を説明する平面図である。
【図６】回転ダイアルの側面図である。
【図７】回転ダイアルの底面側の斜視図である。
【図８】回転ダイアルへのディテントスプリングの外周リングの当接状態を示す要部側面図である。
【図９】回転ダイアルに加わる力を示す図である。
【図１０】回転検出基板の取り付け構造を示す斜視図である。
【図１１】本発明の携帯機器用入力装置を組み込んだ携帯電話の一例を示す図である。
【図１２】文字入力時のキー割り当て例を示す平面図である。
【図１３】一般入力時のキー割り当て例を示す平面図である。
【符号の説明】
１携帯機器用入力装置
２中央ボタン
３回転ダイアル
４ディテントスプリング
５スイッチ基板
６回転掲出基板
７ボタンホルダ
８ａ，８ｂスイッチ素子
８ｃ，８ｄスイッチ素子
８ｅスイッチ素子
９フォトインタラプタ

Claims

回動自在な回転ダイアルを備え、前記回転ダイアルを複数方向位置において押し下げることにより入力操作が行われる携帯機器用入力装置であって、
前記回転ダイアルは、ディテント機能及び調芯機能が付与されていることを特徴とする携帯機器用入力装置。
前記回転ダイアルの背面側にディテントスプリングが設けられ、このディテントスプリングによって前記回転ダイアルにディテント機能及び調芯機能が付与されていることを特徴とする請求項１記載の携帯機器用入力装置。
前記ディテントスプリングは、外周リング及び内周リングと、これらを繋ぐ連結板とからなり、前記連結板により弾性力をもって外周リングが回転ダイアルの背面に押し当てられていることを特徴とする請求項２記載の携帯機器用入力装置。
前記ディテントスプリングの外周リングの上面に球状の凸部が設けられるとともに、回転リングの背面側に一定間隔で凹部が設けられ、これら凸部と凹部の噛み合わせにより前記ディテント機能が付与されていることを特徴とする請求項３記載の携帯機器用入力装置。
前記ディテントスプリングの外周リングの上面に球状の凸部及び複数の凸条部が設けられるとともに、回転リングの背面側にテーパ面が設けられ、前記テーパ面を前記凸部及び凸条部により押支持することにより回転リングの中心方向に力が加わり前記調芯機能が付与されていることを特徴とする請求項３記載の携帯機器用入力装置。
前記回転ダイアルの中央に中央ボタンが配されていることを特徴とする請求項１記載の携帯機器用入力装置。
前記複数方向位置は、上下左右の４方向位置であることを特徴とする請求項１記載の携帯機器用入力装置。