JP2004341870A

JP2004341870A - Input device and electronic appliance provided with the same

Info

Publication number: JP2004341870A
Application number: JP2003138233A
Authority: JP
Inventors: Susumu Uchida; 將内田
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2004-12-02

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an input device to be operated without being influenced by mechanical faults and constituted of the small number of part items, and to also provide an electronic appliance provided with the input device. SOLUTION: When a finger is moved in a Y1 or Y2 direction in a state where the finger is abutted on the surface of the input device 20, a touch sensor 22 built in the input device 20 detects the moving direction of the finger. Thereby selecting operation on a main display part of a cover part 12 is performed. When depression force F1 is applied, the input device 20 is moved in the shown Z2 direction, and an inner switch 41 is switched, so that an item selected by the selecting operation is determined. Since the touch sensor 22 is used, operation is not influenced by mechanical faults. Since parts such as an optical encoder are made unnecessary, the number of parts is reduced. COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話やＰＤＡなどの情報携帯端末を始め、あらゆる電子機器に搭載可能な入力装置に係わり、特に機械的な故障による影響を受けることなく操作することができ且つ少ない部品点数で構成できるようにした入力装置およびこれを備えた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機などの電子機器において、表示画面上に表示されたメニューの選択やカーソルの移動を行うための入力装置としては、本体側に設けられたキースイッチを操作するタイプと、回転自在に設けられたダイヤルを操作するタイプなどがある。
【０００３】
前者は、いわゆる十字キータイプのものであり、上下左右の４方向に十字状に配列された４つのスイッチ（通称、選択キー）とこれらのキーの中心に配置されたスイッチ（通称、決定キー）の合計５つのスイッチから構成されている。
【０００４】
後者のダイヤル式の例としては、例えば下記に示す特許文献１などに記載された先行技術が存在している。前記特許文献１に記載されたものは、電話機１０の外装体の表面にローラ２０が回転自在に取り付けられるとともに前記ローラ２０の弾性軸２０ａの先端に光学式のロータリーエンコーダ３０が設けたものである。前記ローラ２０は、外力が与えられると外装体の内部方向へ変位することができ、また変位後のローラ２０によって切り換えが行われる設定スイッチ部４０などが設けられている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−２８１６３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記十字キータイプの入力装置では、選択操作が４つの選択キーを用いて行われ、決定操作は中央の決定キーを用いて行う必要がある。すなわち、選択操作と決定操作を同じキーで行うことができないため、選択キーの操作後には必ず指を決定キーに移動させなければならないという煩雑性を有している。
【０００７】
さらに、前記５つのキーを配列するための面積を確保する必要があるため、文字（数字、アルファベット又はかな文字など）を入力するためのその他の入力キーの数を減らすか、または前記入力キーの大きさ小型化せざるをえず、この点で操作が劣るといった問題が生じやすい。
【０００８】
一方、ダイヤル式では、選択操作と決定操作を同じローラで行うことができるため、前記十字キーに比較して操作が容易である。また操作面上にはローラのみが露出される構成であるため、操作面上にスペース的な余裕を確保しやすく、これらの点で前記十字キータイプよりも優れているといえる。
【０００９】
しかし、前記ダイヤル式の入力装置は、前記ローラを支持する弾性軸やその軸受け部に摩耗が生じやすい。またローラが外部に露出される構成であるため、ローラと外装体との間、あるいは前記ローラを支持する弾性軸回りに塵や埃などが溜まりやすい。すなわち、ダイヤル式の入力装置は、機械的な故障が発生しやすいため、その動作寿命が短くなりやすいという問題がある。
【００１０】
またローラ以外にも、回転方向を検出するためのロータリーエンコーダ、すなわちスリットを備えた回転板、発光素子および受光素子などを備える必要があり、部品点数が多くなり小型化しにくく、さらに製造コストが高騰しやすいという問題がある。
【００１１】
また本体部とディスプレイを備えた蓋体部とが折り畳み可能な携帯電話機などにおいては、蓋体部を折り畳んだときに前記十字キーおよびダイヤル式のいずれの場合も入力装置が前記本体部と蓋体部との間に隠れてしまうため、外部から操作することができないという問題もある。
【００１２】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、ダイヤル式の優れた点を生かしながら機械的な故障の影響を受けることなく操作することができ且つ少ない部品点数で構成できるようにした入力装置を提供することを目的としている。
【００１３】
また本発明は、折り畳み式の携帯電話機などの電子機器において、折り畳んだ状態の場合においても、外部から簡単な操作をすることが可能な入力装置を提供することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の入力装置は、円筒面を備えた支持部材と、前記支持部材と一体又は別体に設けられ且つ前記支持部材を弾性的に支持する弾性部材と、前記支持部材が前記弾性部材に抗して移動させられたときに切り換えられるスイッチと、前記支持部材の円筒面に設けられ且つ前記支持部材の長手方向と交差する移動方向に移動する指の軌跡を検出するタッチセンサと、が設けられていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明では、タッチセンサによって指の移動を検出することができるため、光学式のロータリーエンコーダなどの比較的大型の部品を不要にできる。また入力装置を設けるための面積を少なくすることができ、十字キーのように多数のキーを配置する広い面積を必要としないため、操作面上のスペースを有効に活用することが可能となる。
【００１６】
さらに基本的には、検出部の構造としてローラの回転など機械的な部材を必要としないため、機械的な故障の影響を受けることなく指の移動を検出することができる。よって、入力装置の寿命を延ばすことができる。
【００１７】
上記において、表面に凹凸部を有するガイド部材が、前記タッチセンサの表面に一体又は別体に設けられているものが好ましい。
【００１８】
例えば、前記タッチセンサは、前記支持部材と前記支持部材の円筒面に嵌合するガイド部材との間に挟持されており、
前記ガイド部材は、その中心に開口部を有しており、前記開口部の少なくとも一方の縁部には前記移動方向に沿う凹凸部が形成されているものとして構成できる。
【００１９】
上記手段では、指を移動させるたびに凹凸部が指に当たるため、操作者にクリック感に近い感覚を与えることができる。
【００２０】
または、前記タッチセンサの近傍には、前記支持部材に対して自在に回転する補助ローラが設けられているものが好ましい。
【００２１】
上記構成では、指をスムーズに移動させることが可能となる。
上記において、前記補助ローラは、前記支持部材の内部に挿通される軸部と前記軸部の両端に形成された外輪部とを有するものであり、
前記支持部材の縁部には周方向に連続する凹凸部が形成されており、前記軸部と外輪部との間には前記支持部材の縁部が挿入される隙間が設けられるとともに、前記隙間内に前記凹凸部に噛み合う凸部が形成されているものが好ましい。
【００２２】
上記構成では、補助ローラが指の移動に応じて回転したときに、凹凸部と凸部との間でクリック音を生じさせることができる。よって、操作者に従来のダイヤル式の入力装置に近い感覚を与えることができる。また前記補助ローラは、従来のダイヤル式の入力装置と同じ操作感覚を操作者に与えるものであり、実際の指の移動の検出には関与するものではない。すなわち、実際の指の移動の検出はタッチセンサが行うため、たとえ前記補助ローラに故障が生じ回転しなくなった場合であったも指の移動を検出し続けることが可能である。
【００２３】
また前記タッチセンサは、前記長手方向に延びるとともに前記移動方向に所定の間隔をおいて平行に並ぶ複数の対向電極がフィルム内に配線されたものであり、前記対向電極と指との間に形成される静電容量が、前記指の移動に応じて変化するものとして構成することができる。
【００２４】
また本発明の入力装置を備えた電子機器は、前記いずれか記載の入力装置が、機器本体の操作面上に設けられていることを特徴とするものである。
【００２５】
上記本発明は、例えば携帯電話機などの操作面上（図６参照）に設けた場合である。
【００２６】
さらに本発明は、前記いずれか記載の入力装置が設けられた電子機器であって、本体部と、前記本体部に対しヒンジを介して回動自在に設けられた蓋体部とを有しており、前記入力装置が前記ヒンジに設けられていることを特徴とするものである。
【００２７】
上記本発明では、入力装置がヒンジに配置されているため、さらに機器本体の操作面上のスペース的な余裕を拡大することができる。よって、キーの数を増やすことが可能となり、またはキートップの面積を大きくすることが可能となるため、機能性や操作性を向上させることができる。
【００２８】
上記においては、前記本体部に対し前記蓋体部を接近させた折り畳み状態において、前記入力装置の一部が、前記本体部と蓋体部の外部に露出されるものが好ましい。
【００２９】
上記手段では、折り畳み状態にある場合であっても、外部から前記入力装置を使用して簡単な操作することが可能となる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施の形態として、入力装置が搭載された携帯電話機が折り畳まれた状態を示す平面図、図２は図１の携帯電話機の展開状態を示す部分斜視図、図３は入力装置の分解斜視図、図４は図２におけるａ−ａ線断面図である。
【００３１】
図１および図２に示す電子機器は折り畳み式の携帯電話機（電子機器）１０であり、本体部１１と蓋体部１２を有している。前記本体部１１の操作面１１Ａには、数字、文字又は記号などを入力するための複数の入力キーが配置されている（図示せず）。また本体部１１には図示Ｙ１方向に伸びることが可能なアンテナ１７が設けられている。
【００３２】
一方、図２に示すように前記蓋体部１２の内面１２ＡにはＴＦＴ（ＴｈｉｎＦｉｌｍＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ）などからなる主表示部１４が設けられ、また図１に示すように蓋体部１２の外面１２Ｂには小型の副表示部１５が設けられている。前記主表示部１４には、各種の選択画面、メールの内容、写真あるいは動画などを表示することができるようになっている。また副表示部１５には、例えば着信時に発信者の名前や電話番号、あるいはメールアドレスなど簡単な表示ができるようになっている。
【００３３】
図１および図２に示すように、前記本体部１１の図示Ｙ１側の端部で且つ図示Ｘ方向の両端には外ヒンジ部１１ａ，１１ａが設けられている。また前記蓋体部１２の図示Ｙ２側の端部で且つ前記外ヒンジ部１１ａ，１１ａの取付け位置よりも図示Ｘ方向の内側には内ヒンジ部１２ａ，１２ａが設けられている。前記外ヒンジ部１１ａ，１１ａと内ヒンジ部１２ａ，１２ａの外形寸法はほぼ等しく形成されており、その内部には図示Ｘ方向に貫通する貫通孔がそれぞれ形成されている。
【００３４】
前記蓋体部１２の内ヒンジ部１２ａ，１２ａは、前記本体部１１の外ヒンジ部１１ａ，１１ａの内側に挿入される。前記各貫通孔は径方向の位置合わせが行われた後、連結ロッド１６が前記各貫通孔に図示Ｘ１側からＸ２方向へ挿入されることによって前記各ヒンジ部１１ａ，１１ａ，１２ａ，１２ａが連結され、これにより前記蓋体部１２が本体部１１に対し回動自在に支持される。すなわち、前記外ヒンジ部１１ａ，１１ａおよび前記内ヒンジ部１２ａ，１２ａは、本体部１１と蓋体部１２とを回動自在に連結するヒンジ部１３を構成している。ただし、前記蓋体部１２の内ヒンジ部１２ａと内ヒンジ部１２ａとの間には、後述するような入力装置２０が設けられている。
【００３５】
なお、本実施の形態では、各ヒンジ部１１ａ，１１ａ，１２ａ，１２ａを１本の連結ロッド１６で連結するようにしたが、Ｘ方向の両側にそれぞれ配設したヒンジ部１１ａと１２ａの組み合わせをそれぞれ別個の連結ロッドで連結するようにしてもよい。
【００３６】
図３及び図４に示すように、前記入力装置２０は支持部材２１と、タッチセンサ２２およびガイド部材２３とから構成されている。前記支持部材２１は円筒状に形成された筒部２１ａを有しており、前記筒部２１ａから図示Ｘ−Ｙ平面に対して平行に延びる押圧部２１ｂと、筒部２１ａから図示Ｚ２方向に延びる係止部２１ｃとが一体に形成されている。
【００３７】
前記タッチセンサ２２は、一面に電極層が設けられた下層側の可撓性フィルムと図示Ｘ方向に直線的に延びる複数の細線状の対向電極２２ａをＹ方向に所定の間隔で平行に並べた上層側の可撓性フィルムとを空気層又はその他の誘電層を介して張り合わせた静電容量式のものである。前記タッチセンサ２２の一方の端部には細幅部２２ｂが一体に設けられており、前記細幅部２２ｂ内には前記電極層および各対向電極２２ａから引き出された複数のパターン線が設けられている。
【００３８】
前記タッチセンサ２２では、前記上層側のフィルム表面に人の指を接近させると、前記指と前記各対向電極２２ａとの間に静電容量がそれぞれ形成されるようになる。
【００３９】
前記ガイド部材２３は、図３に示すように円筒状の側面２３Ａの一部をほぼ１／４程度をカットしたような形状をしており、前記側面２３Ａの中央部には開口部２３Ｂが形成されている。前記開口部２３ＢのＸ方向の両内縁には粗いピッチからなる凹凸部２３ａ，２３ａが周方向に沿って連続して形成されている。また図４に示すように、前記側面２３Ａの一方の端部には図示Ｙ２方向に突出する縁部２３ｂが形成され、他方の端部には図示Ｚ２方向に突出する縁部２３ｃが形成されている。前記ガイド部材２３はプラスチックなどの合成樹脂で形成されており、前記一方の縁部２３ｂと他方の縁部２３ｃとが互いに接近する方向および離間する方向に弾性変形可能とされている。
【００４０】
図４に示すように、入力装置２０は、前記タッチセンサ２２が円筒形状に湾曲させられた状態で前記支持部材２１の筒部２１ａの表面に密着しており、さらに前記ガイド部材２３が前記タッチセンサ２２を介して前記支持部材２１の表面に嵌合させられることによって一体化されている。すなわち、前記タッチセンサ２２は前記支持部材２１とガイド部材２３との間に保持されている。
【００４１】
図２および図３に示すように、前記入力装置２０は、前記連結ロッド１６が前記支持部材２１の筒部２１ａの内部に挿入され、前記蓋体部１２の内ヒンジ部１２ａと内ヒンジ部１２ａとの間に保持されている。なお、前記連結ロッド１６の外面と筒部２１ａの内面には隙間余裕が設けられており、入力装置２０は図示Ｙ方向およびＺ方向に移動可能である（図４参照）。
【００４２】
図４に示すように、前記本体部１１の操作面１１ＡのＹ１方向の端部中央には切欠孔１１Ｂが形成されており、この切欠孔１１Ｂ内に前記入力装置２０を構成する支持部材２１の押圧部２１ｂと係止部２１ｃ、およびガイド部材２３の縁部２３ｂ，２３ｃが挿入されている。すなわち、前記支持部材２１の押圧部２１ｂとガイド部材２３の縁部２３ｂとは、その間にタッチセンサ２２の一方の端部が挟まれ、前記切欠孔１１Ｂ内においてＸ−Ｙ平面に対し平行で且つ図示Ｙ２方向に延びた状態で保持されている。
【００４３】
また前記支持部材２１の係止部２１ｃとガイド部材２３の縁部２３ｃとは、その間にタッチセンサ２２の他方の端部を挟み込み、前記切欠孔１１Ｂ内において図示Ｚ２方向に延びた状態にある。前記本体部１１内には係止凹部４５が設けられており、この係止凹部４５の内部に前記支持部材２１の係止部２１ｃとガイド部材２３の縁部２３ｃとが挿入されている。
【００４４】
前記本体部１１の内部には基板４０が設けられている。前記基板４０の表面には複数の配線パターンと薄膜形成されたメンブレン式のスイッチ４１などが設けらており、前記スイッチ４１は前記支持部材２１の押圧部２１ｂの下面に対向している。また前記タッチセンサ２２の細幅部２２ｂの先端は、前記基板４０上に設けられている電極部に電気的に接続されている。
【００４５】
前記係止凹部４５の内部には板バネなどの弾性部材４６が設けられており、前記支持部材２１の係止部２１ｃとガイド部材２３の縁部２３ｃとが図示Ｚ１方向に付勢されている。なお、前記支持部材２１の係止部２１ｃおよび／またはガイド部材２３の縁部２３ｃ自体が図示Ｚ方向の弾性を有しているものであってもよく、この場合には前記弾性部材４６を不要にできる。
【００４６】
前記携帯電話機１０の内部には、前記タッチセンサ２２の各対向電極２２ａと指との間に形成される各静電容量の大きさを時系列的に検出するための検出手段が設けられている（図示せず）。また図示しない制御手段や記憶手段が設けられている。前記制御手段は、前記記憶手段に格納されているソフトウエアと、前記検出手段が検出した静電容量の変化を示すデータとから、例えば主表示部１４上のカーソルを上下方向にスクロール移動させることが可能となっている。
【００４７】
なお、前記図１および図２に示す携帯電話機１０では、前記両内ヒンジ部１２ａ，１２ａと入力装置２０との間に補助入力装置３１，３２が設けられている。ただし、本発明において前記補助入力装置３１，３２は必須のものではないが、後述するように前記補助入力装置３１，３２を設けることは操作性の幅を向上させることができる点で好ましい。
【００４８】
上記携帯電話機１０の動作について説明する。
先ず、図４に示すように、携帯電話機１０の蓋体部１２がα２方向に回動させられた展開状態について説明する。前記展開状態においては、携帯電話機１０を手にした操作者が指Ａを前記入力装置２０に当接させると、前記指Ａと前記タッチセンサ２２の各対向電極２２ａとの間に静電容量がそれぞれ形成される。この状態から、前記指Ａを図示Ｙ１方向またはＹ２方向に移動させると、前記指Ａと前記タッチセンサ２２の各対向電極２２ａとの間の各静電容量が変化させられる。前記検知手段が各対向電極２２ａに対する前記静電容量を時系列的に検出することにより、制御手段は図示Ｙ１またはＹ２方向に移動した前記指Ａの軌跡、または前記指Ａの移動速度などを検知することが可能である。そして、前記制御手段は、指Ａが図示Ｙ１方向に移動させられたと検知した場合には、主表示部１４上のカーソル上方に移動させ、また指Ａが図示Ｙ２方向に移動させられたと検出された場合には、前記カーソルを下方に移動させるような制御を行なう。
【００４９】
さらに制御手段は、前記入力装置２０に対して右側に設けられた前記補助入力装置３１が押されたことを検知すると、前記カーソルを右方向に移動させ、また左側に設けられた前記補助入力装置３２が押されたことを検知すると、前記カーソルを左方向に移動させるなどの制御を行なう。
【００５０】
操作者は、このように前記入力装置２０および補助入力装置３１，３２を任意に使い分けすることにより、主表示部１４上に表示された選択画面で選択したい項目（選択項目）を選ぶことができる。
【００５１】
選択後、操作者が前記指Ａを用いて前記入力装置２０を図４にてＺ２方向へ押圧力Ｆ１で押圧すると、前記入力装置２０が前記弾性部材４６の弾性力に抗してＺ２方向に変位させられるため、基板４０上に設けられた前記スイッチ４１が前記支持部材２１の押圧部２１ｂによって押圧させられる。このとき前記スイッチ４１の状態が切り換えられるため、前記選択項目を決定することができる。よって、決定項目に合わせたアプリケーションプログラム上の各処理が行われるようになる。
【００５２】
なお、指Ａを前記入力装置２０から離すと、弾性部材４６の弾性力により入力装置２０が図示Ｚ１方向に押し上げられるため、入力装置２０は元の位置に復帰することが可能である。
【００５３】
また前記入力装置２０に当接している指Ａを前記Ｙ１またはＹ２方向へ移動させると、前記ガイド部材２３に設けられた前記凹凸部２３ａ，２３ａが指Ａの腹を両側方向から摺動するようになる。このため、操作者に操作の際のクリック感を擬似的に体感させることが可能である。
【００５４】
次に、図４にて蓋体部１２がα１方向に回動させられ、携帯電話機１０が折り畳まれた図１に示す状態について説明する。
【００５５】
図１に示すように、携帯電話機１０の折り畳み状態では、入力装置２０および補助入力装置３１，３２を前記携帯電話機１０の外部に露出させることができる。この状態において、指Ａを入力装置２０に当接させ、且つ前記指Ａを入力装置２０の長手方向（Ｘ方向）と交差する方向（移動方向）へ移動させることにより、前記指Ａと前記タッチセンサ２２の各対向電極２２ａとの間の各静電容量を変化させることが可能である。よって、上記同様に前記指Ａの移動方向を検出することが可能である。また補助入力装置３１や補助入力装置３２を押圧することも可能である。
【００５６】
しかも、当接状態にある指Ａを図示Ｙ２方向に移動させることにより、スイッチ４１を押圧することも可能である。すなわち、図４に示すように、入力装置２０に対し押圧力Ｆ２を図示Ｙ２方向に与えると、入力装置２０全体が図示Ｙ２方向に移動させられるが、前記前記支持部材２１の係止部２１ｃとガイド部材２３の縁部２３ｃが前記係止凹部４５において係止されるため、入力装置２０が図示α１方向に回転させられるようになる。この際、前記支持部材２１の押圧部２１ｂが前記基板４０上に設けられた前記スイッチ４１を図示Ｚ２方向に押圧するため、スイッチ４１の切り換えを行うことができる。
【００５７】
このように、携帯電話機１０が折り畳まれた状態においても、操作者は前記入力装置２０および補助入力装置３１，３２を操作することができ、この操作を用いることにより例えば前記蓋体部１２の外部に露出される前記副表示部１５の表示モードを変更させることが可能である。例えば、アドレス帳を呼び出し、その氏名や電話番号などを前記副表示部１５に表示させることが可能となる。あるいは携帯電話機１０のモードを電話の発着モードからメールの送受信モードに変更したりすることが可能となる。
【００５８】
すなわち、携帯電話機１０を折り畳み状態から展開状態に移行させなくとも、携帯電話機１０の各種の設定が可能となるため、操作性に優れた携帯電話機を提供できる。
【００５９】
また入力装置２０を本体部１１と蓋体部１２とのヒンジ部１３に設けることにより、本体部１１の操作面１１Ａ上にスペース的な余裕を生じさせることができる。よって、その分だけ多くのキーを配置することができるようになり、携帯電話機１０の機能性を向上させることができる。あるいは、個々のキートップの面積を大きくすることが可能となるため、より操作性に優れた携帯電話機１０を提供することができる。
【００６０】
なお、本実施の形態では、タッチセンサ２２の操作の際、操作者にクリック感を擬似的に体感させるために、ガイド部材２３の開口部２３Ｂの両内縁に凹凸部２３ａ，２３ａを形成したが、開口部２３Ｂの片側の内縁のみに凹凸部を形成するようにしてもよい。
【００６１】
また前記凹凸部は、ガイド部材２３の表面に形成して前記タッチセンサ２２の上面に固着するようにしてもよい。あるいは前記凹凸部はタッチセンサ２２を構成するフィルムの表面に一体に形成するようにしてもよく、この場合には前記凹凸部が設けられたタッチセンサ２２のフィルムがガイド部材として機能することになる。
【００６２】
図５は前記入力装置の第２の実施の形態を示す分解斜視図である。
図５に示す入力装置５０は、主として支持部材５１と、タッチセンサ５２と、一組の回転部材５３，５３とで構成されている。上記入力装置２０と比較すると、ガイド部材２３の代わりに回転部材５３，５３が設けられている点が大きく異なっている。
【００６３】
第２の実施の形態に示す支持部材５１は、円筒状の筒部５１ａを有しており、前記筒部５１ａから図示Ｘ−Ｙ平面に対して平行に延びる押圧部５１ｂと、同じく筒部２１ａから図示Ｚ２方向の下に延びる係止部５１ｃ，５１ｃとが一体に形成されている点においては前記第１の実施の形態における支持部材２１と同様である。ただし、前記支持部材５１の両端縁にはＸ１およびＸ２方向に突出する凹凸部５１Ａ，５１Ａがそれぞれ周設されている点で異なっている。
【００６４】
またタッチセンサ５２は前記タッチセンサ２２と同じものである。
前記回転部材５３は、円筒形状の軸部５３Ａと、前記軸部５３Ａの一方の端部に前記軸部５３Ａよりも大きな径寸法からなり、指が直接触れる外輪部５３Ｂとが一体に形成されたものである。前記軸部５３Ａと外輪部５３Ｂとの隙間５３ｇには凸部５３ａが所定の周ピッチ（図では周方向に９０°間隔）で突設されている。また前記外輪部５３Ｂの表面には凹又は凸からなる滑り止め部５３ｂが周設されている。
【００６５】
図示Ｘ１側の回転部材５３の軸部５３ＡのＸ２側の端部には、嵌合凸部５３ｃと前記軸部５３Ａよりも径寸法の小さい嵌合段差部５３ｄが段差状に突出形成されている。また図示Ｘ２側の回転部材５３の軸部５３ＡのＸ１側の端部には嵌合凹部５３ｆが形成されている。
【００６６】
前記軸部５３Ａと外輪部５３Ｂとの隙間５３ｇの径方向の寸法は、前記支持部材５１の筒部５１ａの肉厚寸法よりも大きめに形成されている。
【００６７】
入力装置５０の組み立ては、前記回転部材５３，５３の軸部５３Ａ，５３Ａを前記支持部材５１の内部に両側方向から挿通させることにより行われる。このとき、図示Ｘ１側の回転部材５３の前記嵌合段差部５３ｄが図示Ｘ２側の回転部材５３の軸部５３Ａの内部に嵌合し、且つ前記嵌合凸部５３ｃと嵌合凹部５３ｆとが凹凸嵌合する。前記一方の回転部材５３と他方の回転部材５３とは、前記嵌合状態で接着剤によって固定され、一体となって図示α１およびα２方向に回転する。同時に、前記支持部材５１の両端面に形成された凹凸部５１Ａ，５１Ａが、各回転部材５３の隙間５３ｇ内に径方向に遊びを有してそれぞれ嵌り込むとともに、前記各凸部５３ａと凹凸部５１Ａ，５１Ａを形成する凹部とが噛み合う。
【００６８】
前記タッチセンサ５２は、前記支持部材５１の筒部５１ａの表面に密着固定され、入力装置５０はこの状態で前記携帯電話機１０の切欠孔１１Ｂに装着される。そして、前記回転部材５３，５３の軸部５３Ａ，５３Ａの内部に連結ロッド１６が挿通される。この状態では、前記押圧部５１ｂが前記スイッチ４１に対向し、前記係止部５１ｃ，５１ｃが前記係止凹部４５に挿入されている。また前記連結ロッド１６の外面と軸部５３Ａ，５３Ａの内面との間には隙間余裕が形成されており、入力装置５０は半径方向に移動できるようになっている。
【００６９】
なお、上記補助入力装置３１，３２は、前記内ヒンジ部１２ａ，１２ａと回転部材５３，５３の外輪部５３Ｂ，５３Ｂとの間にそれぞれ設けることができる。前記回転部材５３，５３を設けておくと機能性や操作性を向上させることができるが、本発明において必須のものではない。
【００７０】
前記入力装置５０が設けられた携帯電話機１０では、外輪部５３Ｂ，５３Ｂの表面に当接させた又は載せた指Ａを上記同様にＹ１またはＹ２方向に移動させると、前記回転部材５３，５３がα１またはα２方向に回転させられ、このとき指Ａはタッチセンサ５２に対向して移動させられる。よって、指Ａをタッチセンサ５２に沿ってスムーズに移動させることが可能となる。すなわち、前記回転部材５３，５３は、指Ａの円滑な移動を促す補助ローラとして機能している。なお、タッチセンサ５２および支持部材５１は固定された状態が維持されている。
【００７１】
前記回転部材５３，５３が回転させられると、前記支持部材５１の縁に形成された凹凸部５１Ａ，５１Ａと回転部材５３，５３の隙間５３ｇ，５３ｇ内に設けられた各凸部５３ａ，５３ａとの間において、噛み合いとその離脱とが繰り返されるため、回転部材５３の回転に応じてクリック音を生じさせることができる。
【００７２】
よって、上記入力装置５０では、操作者は従来のダイヤル式の入力装置と同様の操作感覚を体感することができるようになる。しかも、従来のダイヤル式の入力装置とは異なり、仮に回転部材５３，５３と本体部１１との間に塵や埃が溜まり、前記回転部材５３，５３の回転が妨げられるようなことがあっても、前記タッチセンサ５２の表面を指Ａが移動する限り、その移動方向を検出することが可能である。すなわち、機械的な故障の影響を受けることなく操作し続けることが可能である。
【００７３】
また本発明の入力装置では、主としてタッチセンサ２２やタッチセンサ５２だけで指Ａの操作方向を検出することができ、従来のようにローラの回転方向を検出するためのスリットを備えた回転板や発光素子、さらには受光素子などのロータリーエンコーダを備える必要がない。よって、入力装置を構成する部品点数を少なくすることができるとともに製造コストを安価とすることが可能である。
【００７４】
さらに、折り畳み式の携帯電話機では、入力装置をヒンジ部に設けることにより折り畳んだ状態のまま前記入力装置を操作することができる。
【００７５】
図６は、図２などに示した入力装置を本体部の表面に設けた場合を示す携帯電話機の斜視図である。
【００７６】
このように、前記入力装置は、ヒンジ部ばかりではなく、本体部１１の操作面１１Ａに設けることも可能である。この場合には、タッチセンサ２２が湾曲形成されているため、図６に示す所定の長さ寸法Ｌ内に配置可能な対向電極の数を単に平面上に形成した場合に比較して多くすることができる。よって、指Ａの移動方向、さらには移動速度のデータをより高い精度で検出することが可能となる。
【００７７】
なお、図６においても前記入力装置５０を本体部１１の操作面１１Ａに設けたものであってもよい。
【００７８】
上記実施の形態では、電子機器として携帯電話機を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、その他例えばＰＤＡなどの情報携帯端末、あるいはノートブック型のＰＣなど各種の電子機器に応用することが可能である。
【００７９】
またタッチセンサは、筒状の支持部材の表面、すなわちシリンドリカル面に設けた場合について説明したが、本発明はその他の凸状に湾曲形成された面に設けられていてもよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上のように本発明では、機械的な故障による影響を受けることない入力装置を提供できる。
【００８１】
また少ない部品点数で構成できるようになるため、製造コストを安価とすることができる。
【００８２】
また折り畳み式の電子機器のヒンジ部に入力装置を設けることにより、操作面上のスペースを広く使用することが可能となるため、機能性や操作性に優れた電子機器を提供できる。
【００８３】
さらに折り畳み状態にある場合であっても外部から簡単な操作を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態として、入力装置が搭載された携帯電話機が折り畳まれた状態を示す平面図、
【図２】図１の携帯電話機の展開状態を示す部分斜視図、
【図３】入力装置の分解斜視図、
【図４】図２におけるａ−ａ線断面図、
【図５】図５は前記入力装置の第２の実施の形態を示す分解斜視図、
【図６】入力装置を本体部の表面に設けた場合を示す携帯電話機の斜視図、
【符号の説明】
１０携帯電話機（電子機器）
１１本体部
１１Ｂ切欠孔
１２蓋体部
１３ヒンジ部
１４主表示部
１５副表示部
１６連結ロッド
２０，５０入力装置
２１，５１支持部材
２２，５２タッチセンサ
２３ガイド部材
２３ａ凹凸部
３１，３２補助入力装置
５１Ａ凹凸部
５３回転部材（補助ローラ）
５３Ａ軸部
５３Ｂ外輪部
５３ａ凸部
Ａ指[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an input device that can be mounted on any electronic device such as a portable information terminal such as a mobile phone or a PDA. The present invention relates to an input device and an electronic device including the input device.
[0002]
[Prior art]
In an electronic device such as a mobile phone, as an input device for selecting a menu displayed on a display screen or moving a cursor, a type that operates a key switch provided on a main body side and a type that is rotatably provided are provided. There is a type that operates a dial that has been set.
[0003]
The former is a so-called cross key type, in which four switches (commonly called selection keys) arranged in a cross shape in four directions, up, down, left and right, and a switch (commonly called, decision key) arranged at the center of these keys And a total of five switches.
[0004]
As an example of the latter dial type, there is a prior art described in, for example, Patent Document 1 shown below. In the device described in Patent Literature 1, a roller 20 is rotatably mounted on the surface of an exterior body of the telephone 10, and an optical rotary encoder 30 is provided at an end of an elastic shaft 20 a of the roller 20. . The roller 20 can be displaced inward of the exterior body when an external force is applied, and is provided with a setting switch section 40 that is switched by the displaced roller 20.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-10-28163
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the cross key type input device, the selection operation is performed using four selection keys, and the determination operation needs to be performed using the center determination key. That is, since the selection operation and the determination operation cannot be performed with the same key, there is a trouble that the finger must always be moved to the determination key after the operation of the selection key.
[0007]
Further, since it is necessary to secure an area for arranging the five keys, the number of other input keys for inputting characters (such as numerals, alphabets, and kana characters) is reduced, or the number of the input keys is reduced. Inevitably, the size and size must be reduced, and in this respect, the problem of poor operation is likely to occur.
[0008]
On the other hand, in the dial type, since the selection operation and the determination operation can be performed by the same roller, the operation is easier as compared with the cross key. Further, since only the rollers are exposed on the operation surface, it is easy to secure a space margin on the operation surface, and it can be said that these points are superior to the cross key type.
[0009]
However, in the dial-type input device, the elastic shaft supporting the roller and the bearing portion thereof are easily worn. In addition, since the rollers are exposed to the outside, dust and dirt are likely to accumulate between the rollers and the exterior body or around the elastic axis supporting the rollers. That is, the dial-type input device has a problem that a mechanical failure is apt to occur, so that the operating life thereof is likely to be shortened.
[0010]
In addition to the rollers, it is necessary to provide a rotary encoder for detecting the direction of rotation, that is, a rotary plate with slits, a light emitting element and a light receiving element, etc., which increases the number of parts, makes it difficult to reduce the size, and further increases the manufacturing cost There is a problem that it is easy to do.
[0011]
In a mobile phone or the like in which a main body and a lid provided with a display are foldable, when the lid is folded, the input device is connected to the main body and the lid in both cases of the cross key and the dial type. There is also a problem that it cannot be operated from the outside because it is hidden between the units.
[0012]
The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and can operate without being affected by a mechanical failure while utilizing the advantages of the dial type, and can be configured with a small number of parts. It is intended to provide an input device.
[0013]
Another object of the present invention is to provide an input device capable of performing simple operations from the outside even in a folded state in an electronic device such as a foldable mobile phone.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The input device of the present invention includes a support member having a cylindrical surface, an elastic member provided integrally with or separately from the support member and elastically supporting the support member, and the support member resisting the elastic member. And a touch sensor provided on the cylindrical surface of the support member and detecting a trajectory of a finger moving in a movement direction intersecting the longitudinal direction of the support member. It is characterized by having.
[0015]
In the present invention, since the movement of the finger can be detected by the touch sensor, a relatively large component such as an optical rotary encoder can be eliminated. Further, the area for providing the input device can be reduced, and a large area for disposing a large number of keys such as a cross key is not required, so that the space on the operation surface can be effectively utilized.
[0016]
Further, basically, since a mechanical member such as rotation of a roller is not required as a structure of the detection unit, the movement of the finger can be detected without being affected by a mechanical failure. Therefore, the life of the input device can be extended.
[0017]
In the above, it is preferable that a guide member having an uneven portion on the surface is provided integrally or separately on the surface of the touch sensor.
[0018]
For example, the touch sensor is sandwiched between the support member and a guide member fitted to a cylindrical surface of the support member,
The guide member has an opening at the center thereof, and at least one edge of the opening may be formed with an uneven portion along the moving direction.
[0019]
According to the above-described means, since the uneven portion hits the finger every time the finger is moved, it is possible to give the operator a feeling close to a click feeling.
[0020]
Alternatively, it is preferable that an auxiliary roller that freely rotates with respect to the support member is provided near the touch sensor.
[0021]
With the above configuration, it is possible to move the finger smoothly.
In the above, the auxiliary roller has a shaft portion inserted into the inside of the support member and outer ring portions formed at both ends of the shaft portion,
An uneven portion that is continuous in the circumferential direction is formed at an edge of the support member, and a gap into which the edge of the support member is inserted is provided between the shaft portion and the outer ring portion. It is preferable that a convex portion meshing with the concave and convex portion is formed therein.
[0022]
According to the above configuration, when the auxiliary roller rotates according to the movement of the finger, a click sound can be generated between the concave and convex portions and the convex portions. Therefore, it is possible to give the operator a feeling similar to that of a conventional dial-type input device. The auxiliary roller provides the operator with the same operational feeling as a conventional dial-type input device, and does not participate in detecting the actual movement of the finger. That is, since the actual movement of the finger is detected by the touch sensor, it is possible to continue to detect the movement of the finger even if the auxiliary roller fails and does not rotate.
[0023]
In the touch sensor, a plurality of opposing electrodes extending in the longitudinal direction and arranged in parallel at a predetermined interval in the moving direction are wired in a film, and are formed between the opposing electrode and a finger. The capacitance to be changed can be configured to change according to the movement of the finger.
[0024]
An electronic device including the input device according to the present invention is characterized in that any one of the input devices described above is provided on an operation surface of the device main body.
[0025]
The present invention is a case where the present invention is provided on an operation surface of a mobile phone or the like (see FIG. 6).
[0026]
Further, the present invention is an electronic apparatus provided with the input device according to any one of the above, including a main body, and a lid portion rotatably provided to the main body via a hinge. And the input device is provided on the hinge.
[0027]
In the present invention, since the input device is disposed on the hinge, it is possible to further increase a space margin on the operation surface of the device main body. Therefore, the number of keys can be increased or the area of the key tops can be increased, so that functionality and operability can be improved.
[0028]
In the above, it is preferable that a part of the input device is exposed to the outside of the main body and the lid in a folded state in which the lid is approached to the main body.
[0029]
According to the above-mentioned means, simple operation can be performed from the outside using the input device even in the case where the input device is in the folded state.
[0030]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a plan view showing a state in which a mobile phone equipped with an input device is folded as a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a partial perspective view showing an expanded state of the mobile phone in FIG. 3 is an exploded perspective view of the input device, and FIG. 4 is a sectional view taken along line aa in FIG.
[0031]
The electronic device shown in FIGS. 1 and 2 is a foldable mobile phone (electronic device) 10 having a main body 11 and a lid 12. A plurality of input keys for inputting numbers, characters, symbols, and the like are arranged on the operation surface 11A of the main body 11 (not shown). In addition, the main body 11 is provided with an antenna 17 that can extend in the Y1 direction in the figure.
[0032]
On the other hand, as shown in FIG. 2, a main display section 14 made of a TFT (Thin Film Transistor) or the like is provided on an inner surface 12A of the lid 12 and, as shown in FIG. Is provided with a small sub-display unit 15. The main display section 14 can display various selection screens, contents of mail, pictures or moving images, and the like. In addition, the sub-display unit 15 can easily display, for example, a caller's name, telephone number, or mail address when receiving a call.
[0033]
As shown in FIGS. 1 and 2, outer hinge portions 11a, 11a are provided at the ends on the Y1 side of the main body 11 in the drawing and at both ends in the X direction in the drawing. Inner hinges 12a are provided at the end of the lid 12 on the Y2 side in the drawing and inside the mounting position of the outer hinges 11a in the X direction. The outer hinge portions 11a, 11a and the inner hinge portions 12a, 12a have substantially the same outer dimensions, and have through holes formed therein in the X direction in the drawing.
[0034]
The inner hinge portions 12a of the lid portion 12 are inserted inside the outer hinge portions 11a of the main body portion 11. After the respective through holes are aligned in the radial direction, the connecting rods 16 are inserted into the respective through holes from the X1 side in the drawing in the X2 direction to connect the hinge portions 11a, 11a, 12a, 12a. Thereby, the lid 12 is rotatably supported by the main body 11. That is, the outer hinge portions 11a and 11a and the inner hinge portions 12a and 12a constitute a hinge portion 13 that rotatably connects the main body portion 11 and the lid body portion 12. However, an input device 20, which will be described later, is provided between the inner hinge 12a of the lid 12 and the inner hinge 12a.
[0035]
In the present embodiment, each of the hinge portions 11a, 11a, 12a, 12a is connected by one connecting rod 16, but the combination of the hinge portions 11a and 12a provided on both sides in the X direction is used. You may make it connect with each separate connection rod.
[0036]
As shown in FIGS. 3 and 4, the input device 20 includes a support member 21, a touch sensor 22, and a guide member 23. The support member 21 has a cylindrical portion 21a formed in a cylindrical shape, and a pressing portion 21b extending from the cylindrical portion 21a in parallel to the XY plane in the drawing, and extending from the cylindrical portion 21a in the Z2 direction in the drawing. The locking portion 21c is formed integrally.
[0037]
The touch sensor 22 includes a lower flexible film having an electrode layer provided on one surface thereof and a plurality of thin linear opposing electrodes 22a extending linearly in the X direction in the drawing at predetermined intervals in the Y direction. This is a capacitance type in which an upper flexible film is laminated with an air layer or another dielectric layer. A narrow portion 22b is integrally provided at one end of the touch sensor 22, and a plurality of pattern lines drawn from the electrode layer and each counter electrode 22a are provided in the narrow portion 22b. ing.
[0038]
In the touch sensor 22, when a human finger approaches the film surface on the upper layer side, a capacitance is formed between the finger and each of the counter electrodes 22a.
[0039]
As shown in FIG. 3, the guide member 23 has a shape in which a part of a cylindrical side surface 23A is cut by approximately 1/4, and an opening 23B is formed at the center of the side surface 23A. Have been. On both inner edges of the opening 23B in the X direction, irregularities 23a, 23a having a coarse pitch are formed continuously along the circumferential direction. As shown in FIG. 4, an edge 23b projecting in the Y2 direction is formed at one end of the side surface 23A, and an edge 23c projecting in the Z2 direction is formed at the other end. I have. The guide member 23 is formed of a synthetic resin such as plastic, and is elastically deformable in a direction in which the one edge 23b and the other edge 23c approach and separate from each other.
[0040]
As shown in FIG. 4, the input device 20 is in close contact with the surface of the cylindrical portion 21a of the support member 21 in a state where the touch sensor 22 is curved in a cylindrical shape. It is integrated by being fitted to the surface of the support member 21 via the sensor 22. That is, the touch sensor 22 is held between the support member 21 and the guide member 23.
[0041]
As shown in FIGS. 2 and 3, in the input device 20, the connecting rod 16 is inserted into the cylindrical portion 21 a of the support member 21, and the inner hinge portion 12 a and the inner hinge portion 12 a of the lid body 12 are provided. And is held between. A clearance is provided between the outer surface of the connecting rod 16 and the inner surface of the cylindrical portion 21a, and the input device 20 is movable in the illustrated Y and Z directions (see FIG. 4).
[0042]
As shown in FIG. 4, a cutout hole 11B is formed at the center of the end of the operation surface 11A of the main body 11 in the Y1 direction. The pressing portion 21b, the locking portion 21c, and the edges 23b and 23c of the guide member 23 are inserted. That is, one end of the touch sensor 22 is sandwiched between the pressing portion 21b of the support member 21 and the edge 23b of the guide member 23, and is parallel to the XY plane in the cutout hole 11B and It is held in a state of extending in the Y2 direction shown.
[0043]
Further, the engaging portion 21c of the support member 21 and the edge 23c of the guide member 23 sandwich the other end of the touch sensor 22 therebetween, and extend in the Z2 direction in the cutout hole 11B. A locking recess 45 is provided in the main body 11, and the locking portion 21 c of the support member 21 and the edge 23 c of the guide member 23 are inserted into the locking recess 45.
[0044]
A substrate 40 is provided inside the main body 11. A plurality of wiring patterns and a membrane-type switch 41 formed with a thin film are provided on the surface of the substrate 40, and the switch 41 faces the lower surface of the pressing portion 21 b of the support member 21. The tip of the narrow portion 22b of the touch sensor 22 is electrically connected to an electrode provided on the substrate 40.
[0045]
An elastic member 46 such as a leaf spring is provided inside the locking concave portion 45, and the locking portion 21c of the support member 21 and the edge 23c of the guide member 23 are urged in the Z1 direction in the drawing. . The locking portion 21c of the support member 21 and / or the edge 23c of the guide member 23 may have elasticity in the Z direction in the drawing. In this case, the elastic member 46 is unnecessary. Can be.
[0046]
Inside the mobile phone 10, there is provided a detecting means for detecting in time series the magnitude of each capacitance formed between each counter electrode 22a of the touch sensor 22 and the finger. (Not shown). Further, control means and storage means (not shown) are provided. The control unit may, for example, scroll a cursor on the main display unit 14 in the vertical direction from the software stored in the storage unit and data indicating a change in capacitance detected by the detection unit. Is possible.
[0047]
In the mobile phone 10 shown in FIGS. 1 and 2, auxiliary input devices 31, 32 are provided between the inner hinge portions 12a, 12a and the input device 20. However, in the present invention, the auxiliary input devices 31 and 32 are not indispensable, but providing the auxiliary input devices 31 and 32 as described later is preferable in that the range of operability can be improved.
[0048]
The operation of the mobile phone 10 will be described.
First, as shown in FIG. 4, a deployed state in which the lid 12 of the mobile phone 10 is rotated in the α2 direction will be described. In the unfolded state, when an operator holding the mobile phone 10 touches the finger A with the input device 20, a capacitance is generated between the finger A and each counter electrode 22a of the touch sensor 22. Each is formed. When the finger A is moved in the illustrated Y1 direction or Y2 direction from this state, each capacitance between the finger A and each counter electrode 22a of the touch sensor 22 is changed. The control means detects the trajectory of the finger A moved in the illustrated Y1 or Y2 direction or the moving speed of the finger A by the detection means detecting the capacitance with respect to each of the counter electrodes 22a in time series. It is possible to When the control unit detects that the finger A has been moved in the Y1 direction in the figure, it moves the finger A above the cursor on the main display unit 14 and detects that the finger A has been moved in the Y2 direction in the figure. In such a case, control is performed to move the cursor downward.
[0049]
Further, when the control means detects that the auxiliary input device 31 provided on the right side of the input device 20 is pressed, the control means moves the cursor to the right, and further, the auxiliary input device provided on the left side. When it is detected that the button 32 has been pressed, control such as moving the cursor to the left is performed.
[0050]
By arbitrarily using the input device 20 and the auxiliary input devices 31 and 32 as described above, the operator can select an item (selection item) to be selected on the selection screen displayed on the main display unit 14. .
[0051]
After the selection, when the operator presses the input device 20 using the finger A in the Z2 direction in FIG. 4 with the pressing force F1, the input device 20 is moved in the Z2 direction against the elastic force of the elastic member 46. To be displaced, the switch 41 provided on the substrate 40 is pressed by the pressing portion 21 b of the support member 21. At this time, since the state of the switch 41 is switched, the selection item can be determined. Therefore, each process on the application program according to the determined item is performed.
[0052]
When the finger A is separated from the input device 20, the input device 20 is pushed up in the Z1 direction in the drawing by the elastic force of the elastic member 46, so that the input device 20 can return to the original position.
[0053]
When the finger A in contact with the input device 20 is moved in the Y1 or Y2 direction, the concave and convex portions 23a provided on the guide member 23 slide the belly of the finger A from both sides. become. Therefore, it is possible for the operator to simulate a click feeling at the time of operation.
[0054]
Next, a state shown in FIG. 1 in which the lid 12 is rotated in the α1 direction and the mobile phone 10 is folded in FIG. 4 will be described.
[0055]
As shown in FIG. 1, when the mobile phone 10 is folded, the input device 20 and the auxiliary input devices 31 and 32 can be exposed to the outside of the mobile phone 10. In this state, the finger A is brought into contact with the input device 20 and the finger A is moved in a direction (moving direction) that intersects the longitudinal direction (X direction) of the input device 20 so that the finger A and the touch are moved. It is possible to change each capacitance between each sensor 22 and each counter electrode 22a. Therefore, it is possible to detect the moving direction of the finger A as described above. It is also possible to press the auxiliary input device 31 or the auxiliary input device 32.
[0056]
In addition, the switch 41 can be pressed by moving the finger A in the contact state in the Y2 direction in the figure. That is, as shown in FIG. 4, when the pressing force F2 is applied to the input device 20 in the Y2 direction in the drawing, the entire input device 20 is moved in the Y2 direction in the drawing. Since the edge 23c of the guide member 23 is locked in the locking recess 45, the input device 20 can be rotated in the illustrated α1 direction. At this time, since the pressing portion 21b of the support member 21 presses the switch 41 provided on the substrate 40 in the Z2 direction in the figure, the switch 41 can be switched.
[0057]
As described above, even when the mobile phone 10 is folded, the operator can operate the input device 20 and the auxiliary input devices 31 and 32. It is possible to change the display mode of the sub display unit 15 that is exposed to light. For example, it is possible to call the address book and display the name, telephone number, and the like on the sub display unit 15. Alternatively, the mode of the mobile phone 10 can be changed from the call arrival / departure mode to the mail transmission / reception mode.
[0058]
That is, various settings of the mobile phone 10 can be performed without shifting the mobile phone 10 from the folded state to the expanded state, so that a mobile phone with excellent operability can be provided.
[0059]
Further, by providing the input device 20 at the hinge portion 13 between the main body 11 and the lid 12, a space margin can be provided on the operation surface 11 A of the main body 11. Therefore, more keys can be arranged correspondingly, and the functionality of the mobile phone 10 can be improved. Alternatively, since the area of each keytop can be increased, it is possible to provide the mobile phone 10 having more excellent operability.
[0060]
In the present embodiment, when operating the touch sensor 22, the concave and convex portions 23 a, 23 a are formed on both inner edges of the opening 23 B of the guide member 23 in order to simulate the click feeling to the operator. Alternatively, the uneven portion may be formed only on one inner edge of the opening 23B.
[0061]
Further, the uneven portion may be formed on the surface of the guide member 23 and fixed to the upper surface of the touch sensor 22. Alternatively, the uneven portion may be formed integrally with the surface of the film constituting the touch sensor 22, and in this case, the film of the touch sensor 22 provided with the uneven portion functions as a guide member. .
[0062]
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a second embodiment of the input device.
The input device 50 shown in FIG. 5 mainly includes a support member 51, a touch sensor 52, and a pair of rotating members 53, 53. Compared with the input device 20, the point that rotation members 53, 53 are provided instead of the guide member 23 is greatly different.
[0063]
The support member 51 shown in the second embodiment has a cylindrical tubular portion 51a, and a pressing portion 51b extending from the tubular portion 51a in parallel to the XY plane shown in the drawing, and a tubular portion 21a similarly. This is the same as the support member 21 in the first embodiment in that the locking portions 51c, 51c extending downward from the direction Z2 in the drawing are integrally formed. However, the difference is that uneven portions 51A, 51A protruding in the X1 and X2 directions are provided around both end edges of the support member 51, respectively.
[0064]
The touch sensor 52 is the same as the touch sensor 22.
The rotating member 53 has a cylindrical shaft portion 53A and a diameter larger than the shaft portion 53A at one end of the shaft portion 53A, and an outer ring portion 53B directly touched by a finger is integrally formed. Things. In the gap 53g between the shaft portion 53A and the outer ring portion 53B, convex portions 53a are provided so as to project at a predetermined circumferential pitch (in the figure, 90 ° intervals in the circumferential direction). A non-slip portion 53b formed of a concave or a convex is provided around the surface of the outer ring portion 53B.
[0065]
At the end on the X2 side of the shaft portion 53A of the rotating member 53 on the X1 side shown, a fitting convex portion 53c and a fitting step portion 53d having a smaller diameter than the shaft portion 53A are formed so as to protrude in a step shape. . A fitting recess 53f is formed at the end on the X1 side of the shaft 53A of the rotating member 53 on the X2 side in the figure.
[0066]
The radial dimension of the gap 53g between the shaft portion 53A and the outer ring portion 53B is formed to be larger than the thickness of the cylindrical portion 51a of the support member 51.
[0067]
The input device 50 is assembled by inserting the shafts 53A, 53A of the rotating members 53, 53 into the support member 51 from both sides. At this time, the fitting step 53d of the rotating member 53 on the X1 side is fitted into the shaft 53A of the rotating member 53 on the X2 side, and the fitting convex portion 53c and the fitting concave portion 53f are connected. Asperity fitting. The one rotating member 53 and the other rotating member 53 are fixed by an adhesive in the fitted state, and integrally rotate in the α1 and α2 directions in the drawing. At the same time, the concave and convex portions 51A, 51A formed on both end surfaces of the support member 51 are fitted in the gaps 53g of the rotating members 53 with play in the radial direction, respectively. The recesses 51A and 51A mesh with each other.
[0068]
The touch sensor 52 is tightly fixed to the surface of the cylindrical portion 51a of the support member 51, and the input device 50 is mounted in the notch hole 11B of the mobile phone 10 in this state. Then, the connecting rod 16 is inserted into the shaft portions 53A, 53A of the rotating members 53, 53. In this state, the pressing portion 51b faces the switch 41, and the locking portions 51c, 51c are inserted into the locking recess 45. Further, a clearance is formed between the outer surface of the connecting rod 16 and the inner surfaces of the shaft portions 53A, 53A, so that the input device 50 can move in the radial direction.
[0069]
The auxiliary input devices 31, 32 can be provided between the inner hinge portions 12a, 12a and the outer ring portions 53B, 53B of the rotating members 53, 53, respectively. Although the functionality and operability can be improved by providing the rotating members 53, 53, they are not essential in the present invention.
[0070]
In the mobile phone 10 provided with the input device 50, when the finger A contacting or placed on the surface of the outer ring portions 53B, 53B is moved in the Y1 or Y2 direction in the same manner as described above, the rotating members 53, 53 are moved. The finger A is rotated in the α1 or α2 direction. At this time, the finger A is moved to face the touch sensor 52. Therefore, the finger A can be smoothly moved along the touch sensor 52. That is, the rotating members 53 function as auxiliary rollers that promote smooth movement of the finger A. Note that the touch sensor 52 and the support member 51 are maintained in a fixed state.
[0071]
When the rotating members 53, 53 are rotated, the convex and concave portions 51A, 51A formed on the edge of the support member 51 and the convex portions 53a, 53a provided in the gaps 53g, 53g between the rotating members 53, 53 During this period, the meshing and the disengagement are repeated, so that a click sound can be generated according to the rotation of the rotating member 53.
[0072]
Therefore, the input device 50 allows the operator to experience the same operational feeling as a conventional dial-type input device. Moreover, unlike the conventional dial-type input device, dust or dirt may temporarily accumulate between the rotating members 53, 53 and the main body 11, and the rotation of the rotating members 53, 53 may be hindered. Also, as long as the finger A moves on the surface of the touch sensor 52, the moving direction can be detected. That is, it is possible to continue operating without being affected by a mechanical failure.
[0073]
Further, in the input device of the present invention, the operation direction of the finger A can be detected mainly only by the touch sensor 22 or the touch sensor 52, and a rotating plate having a slit for detecting the rotation direction of the roller as in the related art can be used. There is no need to provide a rotary encoder such as a light-emitting element and a light-receiving element. Therefore, it is possible to reduce the number of components constituting the input device and to reduce the manufacturing cost.
[0074]
Further, in the foldable mobile phone, by providing the input device in the hinge portion, the input device can be operated in the folded state.
[0075]
FIG. 6 is a perspective view of a mobile phone showing a case where the input device shown in FIG. 2 and the like is provided on a surface of a main body.
[0076]
As described above, the input device can be provided not only on the hinge portion but also on the operation surface 11A of the main body portion 11. In this case, since the touch sensor 22 is formed in a curved shape, the number of counter electrodes that can be arranged within the predetermined length L shown in FIG. 6 is increased as compared with the case where the counter electrode is simply formed on a plane. Can be. Therefore, it is possible to detect the moving direction of the finger A and the data of the moving speed with higher accuracy.
[0077]
In FIG. 6, the input device 50 may be provided on the operation surface 11 A of the main body 11.
[0078]
In the above-described embodiment, a case where a mobile phone is used as an electronic device has been described. However, the present invention is not limited to this, and various other types of electronic devices such as a personal digital assistant such as a PDA or a notebook PC may be used. It can be applied to equipment.
[0079]
Also, the case where the touch sensor is provided on the surface of the cylindrical support member, that is, on the cylindrical surface has been described, but the present invention may be provided on another convexly curved surface.
[0080]
【The invention's effect】
As described above, the present invention can provide an input device that is not affected by a mechanical failure.
[0081]
In addition, since it can be configured with a small number of parts, the manufacturing cost can be reduced.
[0082]
In addition, by providing the input device at the hinge portion of the foldable electronic device, it is possible to use a large space on the operation surface, so that an electronic device excellent in functionality and operability can be provided.
[0083]
Furthermore, even in the folded state, a simple operation can be performed from the outside.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a state in which a mobile phone on which an input device is mounted is folded as a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a partial perspective view showing a developed state of the mobile phone of FIG. 1;
FIG. 3 is an exploded perspective view of the input device;
FIG. 4 is a sectional view taken along line aa in FIG. 2;
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a second embodiment of the input device;
FIG. 6 is a perspective view of a mobile phone in which an input device is provided on a surface of a main body,
[Explanation of symbols]
10 Mobile phones (electronic devices)
11 Body
11B Notch hole
12 Lid
13 Hinge
14 Main display
15 Sub display unit
16 Connecting rod
20,50 input device
21,51 Supporting member
22, 52 Touch sensor
23 Guide member
23a Uneven part
31, 32 Auxiliary input device
51A Uneven part
53 Rotating member (auxiliary roller)
53A Shaft
53B Outer ring
53a convex part
A finger

Claims

A support member having a cylindrical surface, an elastic member provided integrally with or separate from the support member and elastically supporting the support member, and when the support member is moved against the elastic member And a touch sensor provided on the cylindrical surface of the support member and detecting a trajectory of a finger moving in a movement direction intersecting the longitudinal direction of the support member. Input device.

The touch sensor according to claim 1, wherein a guide member having an uneven portion on a surface is provided integrally or separately on a surface of the touch sensor.

The touch sensor is sandwiched between the support member and a guide member fitted to a cylindrical surface of the support member,
The input device according to claim 1, wherein the guide member has an opening at a center thereof, and at least one edge of the opening has an uneven portion along the moving direction.

The input device according to claim 1, wherein an auxiliary roller that freely rotates with respect to the support member is provided near the touch sensor.

The auxiliary roller has a shaft portion inserted into the inside of the support member and outer ring portions formed at both ends of the shaft portion,
An uneven portion that is continuous in the circumferential direction is formed at an edge of the support member, and a gap into which the edge of the support member is inserted is provided between the shaft portion and the outer ring portion. The input device according to claim 4, wherein a convex portion meshing with the concave / convex portion is formed in the inside.

In the touch sensor, a plurality of counter electrodes extending in the longitudinal direction and arranged in parallel at a predetermined interval in the moving direction are wired in a film, and are formed between the counter electrode and a finger. The input device according to claim 1, wherein a capacitance of the input device changes according to movement of the finger.

An electronic device comprising an input device, wherein the input device according to any one of claims 1 to 5 is provided on an operation surface of a device main body.

An electronic apparatus provided with the input device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a main body, and a lid rotatably provided to the main body via a hinge. An electronic device provided with the input device, wherein the input device is provided on the hinge.

9. The electronic apparatus having the input device according to claim 8, wherein a part of the input device is exposed outside the main body and the lid in a folded state in which the lid is approached to the main body. .