JP2005093208A - 回転式入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 回転板における操作面において多くの情報を入力することが可能な回転式入力装置を提供する。
【解決手段】 回転板５における操作面６の裏側に複数のスイッチ１３を設け、回転板５の操作面６であって各スイッチ１３の配置位置に対応する位置に操作部１７を形成し、軸体２の周面に設けられた導通板２０に各スイッチ１３を導通させ、軸体２の近傍にそれぞれ異なる各導通板２０に摺動して導通する複数の摺動子２５を設け、摺動子２５を情報処理装置７に接続してなり、操作部１７を押圧操作して各スイッチ１３を動作させることにより、各スイッチ１３の動作による情報を各導通板２０および各摺動子２５を介して情報処理装置７に入力する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、操作面を回転操作することにより情報処理装置に情報を入力する回転式入力装置に関する。

一般に、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）や携帯電話、またはオーディオ機器やそのリモートコントロール装置等の種々の情報処理装置には、この情報処理装置に情報を入力する手段として入力装置が内蔵されている。そして、前記入力装置として、従来よりジョグダイヤルのような回転板の操作面を回転操作することによって情報処理装置に所定の情報を入力する回転式入力装置が、操作の容易性等の理由により多用されている。

このような回転式入力装置は、例えば円盤状の回転板を有し、前記回転板は、前記回転板における頂面である円形状の操作面が情報処理装置における枠体の正面等から突出するように配置され、前記回転板の操作面には、指を引っかけるための凹状の操作部が形成されている。そして、前記回転式入力装置においては、前記操作面における操作部に指を引っかけて前記回転板を回転させることにより、情報処理装置に所定の情報を入力するようになっている。

また、前記回転式入力装置として、ローラ状の回転板を有し、前記ローラ状の回転板の側面の一部が情報処理装置における枠体の側面から突出するように配置され、前記回転板の側面である操作面に複数の溝等からなる操作部が形成されているものも利用されている。このような回転式入力装置においては、前記操作面の操作部に指を引っかけて回転板を回転させることにより、情報処理装置に所定の情報を入力するようになっていた（例えば、特許文献１参照）。

しかし、前述のような回転式入力装置は円盤状またはローラー状の回転板を回転操作して情報を入力するものであるが、このような回転板は操作手段としてのボタンと比較すると面積が大きく形成されている。一方、この回転式入力装置は、例えば情報処理装置として音声機器のリモコン装置に用いた場合、回転板を回転させることによって音量の調整を行うか、または複数の機能の中から１つの機能を設定するための選択を行うために用いられ、回転式入力装置によって選択した機能を設定するためにはボタン式の入力手段が用いられることが多い。したがって、前記回転式入力装置は、回転板が占める面積の割には、入力可能な情報が少ないという問題を有していた。

さらに、近年携帯電子機器等においては、一層の小型化、薄型化が望まれており、このため、大きさの割には入力可能な情報が少ない回転式入力装置を用いることが困難になってしまっていた。

特開２００２−３２３９５０号公報

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、回転板における操作面において多くの情報を入力することが可能である回転式入力装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明に係る回転式入力装置の特徴は、軸体と、前記軸体と一体に回転する回転板とを有してなり、情報処理装置に内蔵され、前記回転板における操作面を回転操作することにより前記情報処理装置に情報を入力する回転式入力装置であって、前記回転板における前記操作面の裏側に、複数のスイッチを設け、前記回転板における前記操作面であって前記各スイッチの配置位置に対応する位置に、それぞれ操作部を形成し、前記操作部を押圧操作して前記各スイッチを動作させて前記情報処理装置に情報を入力する点にある。

また、本発明に係る他の回転式入力装置の特徴は、前記軸体の周面に、前記周面の全周に沿って形成された複数の導通板を前記軸体の回転軸方向に並列するように設け、前記各スイッチを、それぞれ異なる前記各導通板に導通させ、前記軸体の近傍に、それぞれ異なる前記各導通板に摺動して導通する複数の摺動子を設け、前記摺動子を、前記情報処理装置に接続してなり、前記各スイッチの動作による情報を、前記各導通板および前記各摺動子を介して前記情報処理装置に入力する点にある。

これら本発明に係る回転式入力装置によれば、回転板の操作面を回転操作して情報処理装置に所定の情報を入力することができるとともに、前記操作面の各操作部を押圧操作することによっても各種情報を入力することができる。

以上述べたように、本発明に係る回転式入力装置は、回転板を用いて回転操作だけでなく押圧操作による情報の入力も行うことができるので、これにより情報処理装置に対して多くの情報を入力することができる。また、回転式入力装置により多くの情報を入力することが可能となったことにより、小型化、薄型化が図られているＰＤＡや携帯電話等の携帯電子機器にも前記回転式入力装置を利用することができ、これにより前記携帯電子機器の操作の容易性を向上させることができる。

以下、本発明に係る回転式入力装置の一実施形態を図１から図７を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係る回転式入力装置が情報処理装置に内蔵された場合を示す平面図であり、図２は、図１の回転式入力装置を示すＡ−Ａにおける断面図であり、さらに図３は、図１の回転式入力装置を示すＢ−Ｂにおける断面図である。

図１、図２および図３に示すように、前記回転式入力装置１は、時計回りおよび反時計回りに回転可能な円筒状の軸体２を有し、前記軸体２の一端部には、円形状の頂壁３および側壁４を有する円盤状の回転板５が、この回転板５の頂面である操作面６を前記軸体２の回転軸に対して直交するように配置して設けられている。そして、前記回転式入力装置１は、前記回転板５の操作面６が情報処理装置７における枠体８の正面から突出するように配置されている。

前記回転板５の側壁４には、内側に突出する引っ掛け部１０が前記側壁４の内周面の全周に沿って形成されており、前記回転板５における頂壁３および側壁４に囲まれた内部には、前記軸体２の周面を囲む円形状の載置板としてのＰＣＢ（Peinted Circuit Board ）１１が前記引っ掛け部１０に引っ掛けられながら配置されている。なお、前記載置板としては、ＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）と前記ＦＰＣの配線形成面とは反対側に配置される補強板とにより構成される載置板を用いてもよい。

前記回転板５における操作面６の裏側には、複数のスイッチ１３が前記回転板５の周方向に間隔を隔てながら前記ＰＣＢ１１に載置されて設けられており、本実施形態においては４つのスイッチ１３が前記回転板５の周方向に間隔を隔てて設けられている。前記各スイッチ１３は、一対の接点１４ａ，１４ｂと、前記接点１４ａ，１４ｂのうち一方の接点１４ａをガイド１５を介して押圧することにより各接点１４ａ，１４ｂを接触させるための凹状のキートップ１６とを有し、前記一対の接点１４ａ，１４ｂのうち他方の接点１４ｂは、前記ＰＣＢ１１に形成されている。なお、これら各スイッチ１３には、メンブレン型、メタルコンタクト型、ラバーコンタクト型のスイッチの他、静電方式のスイッチ等種々のスイッチ１３を用いることができる。

前記各スイッチ１３における凹状のキートップ１６は、前記回転板５の操作面６から露出するように設けられており、これにより、前記各スイッチ１３のキートップ１６は、前記各スイッチ１３を動作させるための操作部１７として機能するとともに、前記回転板５において指を引っかけて前記回転板５の回転操作を行うための操作部１７としても機能するようになっている。

なお、本実施形態においては、前記各スイッチ１３のキートップ１６が前記回転板５の操作面６から露出されて操作部１７としても機能するようになされているが、これに限定されるものではない。例えば、前記各キートップ１６を前記回転板５の操作面６から露出させず、前記回転板５の操作面６における前記各キートップ１６に対応する位置を凹状または凸状に形成して操作部１７を構成するものであってもよい。

前記軸体２には、前記各スイッチ１３と同一数の溝部１９が、前記軸体２の周面の全周に沿って形成され、前記軸体２の回転軸方向に並列して配置されており、前記各溝部１９には、前記軸体２の周面を一周するように導通板２０が設けられている。前記各導通板２０には、電極端子２１が連設されており、前記各電極端子２１は、前記軸体２における周面に囲まれた内部に延出されている。

また、前記軸体２の周面の一部分であって前記各溝部１９の形成位置よりも前記回転板５の形成されている側には、ＦＰＣ２３が設けられており、前記ＦＰＣ２３の一端縁は、前記ＰＣＢ１１における配線（図示せず）の形成面に至るように配置されている。 そして、前記ＦＰＣ２３の一端縁は、前記ＰＣＢ１１にはんだ付けされ、これにより、前記ＦＰＣ２３の各配線と前記ＰＣＢ１１の各配線（図示せず）が導通されるようになっている。また、前記各導通板２０に連設された各電極端子２１は、前記軸体２の内部から前記ＦＰＣ２３の表面に突出して配置され、前記各電極端子２１と前記ＦＰＣ２３の各配線とが導通されるようになっている。

前記軸体２の近傍には、ばね性を有する導電材料等からなる複数の摺動子２５が設けられており、前記各摺動子２５の一端部は、異なる前記各導通板２０にそれぞれ摺動されるようになっている。これら各摺動子２５は摺動子保持体２６によって一体に固定されており、また、前記各摺動子２５の他端部は、情報処理装置７の本体を制御する制御回路２８に接続されている。

ここで、前記制御回路２８が前記回転式入力装置１においていずれのスイッチ１３が押圧操作されたかを検出するための検出手段としては、図４に示すように、各スイッチが電源に対して並列に形成されている。また、各スイッチ１３からの同量の電圧量からなる動作信号をそれぞれ異なる電圧量や異なるデジタル信号等からなる検出信号に変換するための変換回路３０が、前記ＰＣＢ１１または前記ＦＰＣ２３に形成されている。さらに、前記各スイッチ１３の他方の接点１４ｂが前記変換回路３０に接続され、前記変換回路３０から各スイッチの検出信号が前記情報処理装置７の制御回路２８に出力されるようになっている。そして、前記制御回路２８は、異なる各検出信号が入力されることにより、いずれのスイッチ１３が押圧操作されたかを検出することができるようになっている。

なお、各スイッチ１３の他の検出手段としては、図５に示すように、各スイッチが電源に対して直列に配置され、各スイッチ１３と他のスイッチ１３との間にはそれぞれ抵抗Ｒが配置されており、前記各抵抗Ｒは前記ＰＣＢ１１に形成され、前記各スイッチ１３の他方の接点１４ｂが各配線を介してそれぞれ前記情報処理装置７の制御回路２８に接続されているものであってもよい。このような構成によれば、前記各スイッチ１３のうち第１スイッチＳＷ１の動作信号は、第１抵抗Ｒ１を介し、第２スイッチＳＷ２の動作信号は、第１抵抗Ｒ１および第２抵抗Ｒ２を介し、第３スイッチＳＷ３の動作信号は、第１抵抗Ｒ１、第２抵抗Ｒ２および第３抵抗Ｒ３を介し、さらに、第４スイッチＳＷ４の動作信号は第１抵抗Ｒ１から第４抵抗Ｒ４の全てを介して制御回路２８に出力される。このため、各スイッチ１３の動作信号の電圧量は異なるので、前記制御回路２８は、前記各スイッチ１３の動作信号の電圧差により、いずれのスイッチ１３が押圧操作されたかを検出することができるようになっている。

さらに、各スイッチ１３の他の検出手段としては、図６に示すように、Ａ／Ｄ変換回路３１が前記ＰＣＢ１１または前記ＦＰＣ２３に形成され、図５に示すような各スイッチ１３の他方の接点１４ｂが前記Ａ／Ｄ変換回路３１に接続され、前記Ａ／Ｄ変換回路３１により前記各スイッチ１３からの異なる電圧量の動作信号がそれぞれ異なるデジタル信号に変換されるようになっている。そして、前記Ａ／Ｄ変換回路３１からこのデジタル変換された各動作信号が前記情報処理装置７の制御回路２８に出力されることにより、前記制御回路２８がいずれのスイッチ１３が押圧操作されたかを検出するようにしてもよい。

さらにまた、各スイッチ１３の他の検出手段としては、図７に示すように、金属材料等からなる印刷抵抗体３２がＰＣＢ１１に形成され、各スイッチ１３の一方の接点１４ａがそれぞれタップ３３を介して前記印刷抵抗体３２に接続され、前記各スイッチ１３の他方の接点１４ｂが各配線を介してそれぞれ情報処理装置７の制御回路２８に接続されているものであってもよい。このような構成によれば、各スイッチ１３には前記印刷抵抗体３２を介して電圧が印加されるが、各スイッチ１３に電圧が印加されるまでに前記電圧が前記印刷抵抗体を通過する量が各スイッチ１３によって異なることとなる。このため、前記各スイッチ１３の動作信号の電圧量は異なるので、前記制御回路２８は、前記各スイッチ１３の動作信号の電圧差により、いずれのスイッチ１３が押圧操作されたかを検出することができるようになっている。

そして、前記回転式入力装置１は、前記回転板５の操作面６において回転操作が行われることにより、所定の情報を情報処理装置７に入力するとともに、前記回転板５の各操作部１７において押圧操作が行われることにより、前記各スイッチ１３を動作させて前記情報処理装置７に所定の情報を入力するようになっている。

次に、本実施形態の作用について説明する。

まず、回転板５の操作面６における４つの操作部１７のうち任意の１つの操作部１７を押圧操作することにより、前記操作部１７に対応するスイッチ１３のキートップ１６を押圧して前記スイッチ１３の各接点１４ａ，１４ｂを接触させてスイッチを動作させる。すると、前記スイッチ１３の動作信号は、ＰＣＢ１１の変換回路３０において押圧されたスイッチ１３に対応する検出信号に変換され、この検出信号は、前記ＰＣＢ１１からＦＰＣ２３を介し、前記ＦＰＣ２３の配線に接続された導通板２０の電極端子２１から導通板２０に出力される。そして、前記導通板２０に摺動する摺動子２５を介して情報処理装置７の制御回路２８に出力される。すると、前記情報処理装置７の制御回路２８は、入力した前記検出信号に基づき所定の機能の設定を行う。このように、前記回転式入力装置１は、前記検出信号によって所定の機能に関する設定等の情報を前記情報処理装置７に入力することができる。

また、前記回転式入力装置１は、回転板５の操作面６を回転操作することによって例えば前記スイッチ１３の押圧操作により設定した機能の調整（例えば音量の増減等）を行うことができる。

さらに、前記回転板５の操作面６を回転操作して複数の機能のうち１つの機能を選択することができ、この回転板５の回転操作により選択した機能について前記各スイッチ１３のうち任意の１つのスイッチ１３を押圧操作することにより、前記選択した機能の設定を行うことができる。

このように、本実施形態によれば、回転板５の操作面６を回転操作して情報処理装置７に所定の情報を入力することができるとともに、前記操作面６の各操作部１７を押圧操作することによっても各種情報を入力することができる。

したがって、前記回転式入力装置１は、前記回転板５を用いて回転操作だけでなく押圧操作による情報の入力も行うことができるので、これにより前記情報処理装置７に対して多くの情報を入力することができる。また、前記回転式入力装置１により多くの情報を入力することが可能となったことにより、小型化、薄型化が図られているＰＤＡや携帯電話等の携帯電子機器にも前記回転式入力装置１を利用することができ、これにより前記携帯電子機器の操作の容易性を向上させることができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。

例えば、本実施形態においては、前記回転式入力装置１が前記情報処理装置７に情報を出力する手段として、各スイッチ１３の他方の接点１４ｂに接続された導通板２０に摺動子２５の一端部を摺動させ、前記摺動子２５の他端部を情報処理装置７の制御回路２８に接続し、前記摺動子２５を介して情報を前記情報処理装置７に入力するようになっているが、これに限定されるものではない。例えば、前記回転式入力装置１から前記情報処理装置７への情報出力手段として、前記各スイッチ１３における他方の接点１４ｂにそれぞれ接続された発光素子と、前記発光素子からの照射光をそれぞれ受光する受光素子とを設け、前記受光素子を前記情報処理装置７の制御回路２８に接続するようにしてもよい。このような回転式入力装置１においては、操作部１７の押圧操作に基づき所定の発光素子から発光された照射光が受光素子に受光され、この受光信号に基づき非接触式によって前記回転式入力装置１から前記情報処理装置７に所定の情報を入力することができる。

また、本実施形態においては回転式入力装置１の回転板５として円形状の頂壁３および側壁４からなり、頂面が操作面６となる円盤状の回転板５を用いているが、これに限定されるものではない。例えば、円形状の主壁および側壁からなり、側面が操作面となるローラー状の回転板を用いた回転式入力装置において、前記操作面に複数の操作部を形成してもよい。

本発明に係る入力装置の一実施形態を示す平面図 図１の入力装置を示すＡ−Ａにおける断面図 図１の入力装置を示すＢ−Ｂにおける断面図 図１の入力装置に設けられた各スイッチの検出手段の一実施形態を示す回路図 図１の入力装置に設けられた各スイッチの検出手段の他の実施形態を示す回路図 図１の入力装置に設けられた各スイッチの検出手段の他の実施形態を示す回路図 図１の入力装置に設けられた各スイッチの検出手段の他の実施形態を示す回路図

符号の説明

１ 回転式入力装置
２ 軸体
５ 回転板
６ 操作面
７ 情報処理装置
１３ スイッチ
１７ 操作部
１９ 溝部
２０ 導通板
２１ 電極端子
２５ 摺動子
２８ 制御回路

Claims (2)

1. 軸体と、前記軸体と一体に回転する回転板とを有してなり、情報処理装置に内蔵され、前記回転板における操作面を回転操作することにより前記情報処理装置に情報を入力する回転式入力装置であって、
   前記回転板における前記操作面の裏側に、複数のスイッチを設け、
   前記回転板における前記操作面であって前記各スイッチの配置位置に対応する位置に、それぞれ操作部を形成し、
   前記操作部を押圧操作して前記各スイッチを動作させて前記情報処理装置に情報を入力することを特徴とする回転式入力装置。
2. 前記軸体の周面に、前記周面の全周に沿って形成された複数の導通板を前記軸体の回転軸方向に並列するように設け、
   前記各スイッチを、それぞれ異なる前記各導通板に導通させ、
   前記軸体の近傍に、それぞれ異なる前記各導通板に摺動して導通する複数の摺動子を設け、
   前記摺動子を、前記情報処理装置に接続してなり、
   前記各スイッチの動作による情報を、前記各導通板および前記各摺動子を介して前記情報処理装置に入力することを特徴とする請求項１に記載の回転式入力装置。