JP4049703B2 - Input device - Google Patents

Input device Download PDF

Info

Publication number
JP4049703B2
JP4049703B2 JP2003132667A JP2003132667A JP4049703B2 JP 4049703 B2 JP4049703 B2 JP 4049703B2 JP 2003132667 A JP2003132667 A JP 2003132667A JP 2003132667 A JP2003132667 A JP 2003132667A JP 4049703 B2 JP4049703 B2 JP 4049703B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reversing member
operating body
delay
signal
display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003132667A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004334738A (en
Inventor
邦生 佐藤
芳久 遠藤
正博 相馬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP2003132667A priority Critical patent/JP4049703B2/en
Publication of JP2004334738A publication Critical patent/JP2004334738A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4049703B2 publication Critical patent/JP4049703B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Push-Button Switches (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • Input From Keyboards Or The Like (AREA)
  • Switches That Are Operated By Magnetic Or Electric Fields (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示部が示す入力箇所に指や入力ペンなどの操作体が接近し又は触れた位置を検出する位置入力モードと、表示部が個別に押されたことを検出するキー入力モードとを同一の操作面上で行うことができるようにした入力装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯電話などの入力装置には、押釦式の入力手段が設けられ、電話番号の入力、通話の開始や終了などの各種操作が可能とされている。
【0003】
また最近では携帯電話を利用したインターネット接続環境が増える傾向にあり、携帯電話で様々なサービスの提供が行われるようになってきている。これによって、携帯電話のディスプレイには様々なメニューが表示されるようになり、メニューの選択操作が頻繁に行われるようになっている。
【0004】
従来の入力装置でメニューの選択を行う場合には、携帯電話に設けられた前記押釦式の入力手段とは別に方向を示す押圧式やスティック式の入力手段が設けられて、メニューの選択可能な位置が移動させられる。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−123363号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の入力装置では、押釦式の入力操作とメニュー選択の入力操作とが異なる入力手段によるものであるため操作性が損われる問題があった。また従来の入力装置ではメニューを移動させる方向は上下方向や左右方向に制限されるため、迅速なメニュー選択を行うことが困難であった。 本発明は、上記課題を解決するものであり、操作性を損うことなく、所定の入力箇所を押すキー入力モードと、メニュー選択などのカーソル移動操作などを行う位置入力モードを同一の操作面上で行うことができるようにした入力装置を提供することを目的とする。
【0007】
また本発明は、操作者にスイッチ操作が行われたことを認識させるクリック感を確実に体感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。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも1つ以上の表示部を備えた表示シートと、前記表示部に対向して設けられた接点電極と、空間部を介して前記接点電極の周囲を覆うとともに前記表示シートが押されたときに前記接点電極に接触させられる反転部材と、操作体が前記表示シートに接近しまたは接触したときに前記反転部材との間に形成される静電容量を検出して、前記操作体の位置を検出する位置検出手段と、が設けられていることを特徴とするものである。
【0009】
本発明の入力装置は、表示シートの下面に設けられたいずれかの反転部材に指や入力ペンなどの操作体を接触または近づけると、反転部材の静電容量が変化するため、位置情報の入力が可能な位置入力モードとすることができる。また表示シートの表面に設けられた表示部を押すと前記反転部材が電極に接触するため、キー入力が可能となる。このように、位置情報の入力とキー入力操作の入力を同一の操作面上で行うことができるため、操作性に優れた入力装置を提供することが可能である。
【0010】
例えば、前記反転部材は、ドーム状のメタルコンタクトスイッチで構成できる。
【0011】
上記手段では、反転部材が適度な押圧反力を有するため、操作の度に歯切れの良いクリック感を操作者に与えることができる。よって、操作者にキー入力が確実に行われたことを認識させることができる。
【0012】
また、前記位置検出手段は、クロック信号を発生するクロック信号生成手段と、前記表示シートの表面に操作体が接近または接触したときに前記反転部材と操作体との間の容量変化に応じて前記クロック信号に立ち上がりの遅延を与える遅延手段と、前記遅延手段を経由しない前記クロック信号を基準として、遅延が与えられた遅延量に応じた信号を生成する遅延信号生成手段と、前記遅延量に応じた信号をA/D変換するA/D変換手段と、前記反転部材毎に出力される前記遅延量に応じた信号を所定のタイミングで選択して前記A/D変換手段に出力する選択手段と、を有するものである。
【0013】
上記手段では、各反転部材の静電容量の変化を検出できるため、表示シート上の任意の位置に置かれた操作体の位置情報を検出することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の形態として入力装置を示す斜視図、図2は図1の2−2線における矢視断面図であり、Aは操作前の位置入力モード、Bは操作中のキー入力モードを示している。また図3は入力装置の構成の概略を示すブロック図、図4は位置検出手段の概略を示す回路構成図、図5は図4の回路図の各部における信号を示しており、Aはクロック信号生成手段の出力であるクロック信号、Bは信号遅延手段の出力信号、CはAND回路の出力信号(論理積)、Dは平滑手段の出力信号である。
【0015】
図1に示す入力装置1は、携帯型電話をイメージしたものであり、ケース3に表示手段としての表示パネル4と入力手段が搭載されている。表示パネル4はモノクロ型やカラー型の液晶パネルまたはELパネルからなる。
【0016】
前記入力手段は最上層に表示シート5が設けられ、その下方に絶縁性の対向基板6が設けられている。前記表示シート5はPET(ポリエチレンテレフタレート)などからなる薄手のシートで構成され、面と垂直に交差する方向に撓み変形可能とされている。そして、この表示シート5上には、文字、図形または記号などが印刷または転写された複数の表示部5aが形成されている。
【0017】
図1および図2に示すように、対向基板6の表面にはリング状に形成された支持電極7が複数設けられている。各支持電極7は、前記表示シート5の表示部5aと対向する位置に形成されており、その中心には接点電極9が設けられている。なお、前記支持電極7と接点電極9とは電気的に絶縁された状態にある。
【0018】
図1に示すように、前記対向基板6には複数からなる配線パターン7aが形成されており、各支持電極7にそれぞれ配線されている。なお、図1では図面の都合上、配線パターン7aが一部の支持電極7だけにしか形成さていないが、本来はすべての支持電極7に形成されているものである。また図2に示すように、前記接点電極9は対向基板6に形成されたスルーホールを介し、対向基板6の下面(図示Z2方向)に引き出されている。そして前記対向基板6の下面に形成された図示しない配線パターンによって対向基板6の外部に引き出されている。
【0019】
図1および図2に示すように、前記支持電極7の表面には複数(図1では12ケ)のドーム状(またはダイアフラム状ともいう)の金属製の反転部材10(個別に10a,10b,・・・10lで示す)が設けられている。前記反転部材10の基部は、前記支持電極7の表面に半田付けなどの手段によって固定されている。前記接点電極9は、前記反転部材10の内部の中心部分に設けられているとともに、その周囲は前記反転部材10によって覆われている。前記反転部材10は導電性を有しており、前記支持電極7とは電気的にも接続された状態にある。ただし、図2Aに示すように、前記ドーム状の反転部材10の下面と接点電極9との間には空間部8が設けられており、接点電極9と反転部材10とは互いに絶縁された状態にある。
【0020】
前記反転部材10は、例えば薄い金属板(例えば、ステンレス板)を精密加工プレスによって打ち抜いて形成したメタルコンタクトスイッチなどであり、歯切れの良いクリック操作を行うことが可能となっている。
【0021】
なお、上記においては前記各表示部5a、各反転部材10および前記各接点電極9はすべて対向するように設けられている。そして、前記接点電極9と反転部材10は、スイッチ入力手段11としての機能を有している。
【0022】
図3に示すように、前記入力装置1には制御部21が設けられている。制御部21には、前記表示パネル4、位置検出手段30、スイッチ入力手段11が接続され、さらに送信部22、受信部23および記憶部24などが接続されている。
【0023】
前記送信部22と受信部23は外部の基地局などと音声信号やデータ信号の送受信を行う。また記憶部24には電話番号データ、各種設定データおよび表示パネル4に表示させる表示データなどが記憶されている。
【0024】
図4に示すように、前記位置検出手段30は、クロック信号生成手段(発振回路)31、信号遅延手段32、遅延信号生成手段33、A/D変換手段34などで構成されている。前記信号遅延手段32、遅延信号生成手段33およびA/D変換手段34は前記反転部材10に対応する数だけ設けられている。
【0025】
前記クロック信号生成手段31は、図5Aに示すように所定の周波数および電圧からなる規則的なパルス状のクロック信号CKを連続的に出力する。前記信号遅延手段32は、前記各反転部材10と前記クロック信号生成手段31との間に接続された抵抗Rとで構成されている。
【0026】
前記反転部材10に前記クロック信号CKを印加した状態において、図2Aに示すように操作者の指や入力ペンなどの操作体50を前記入力装置1の表示シート5の表面に接近または接触させると、前記操作体50がグランド電位となるため、操作体50とこの操作体50に対向するいずれかの反転部材10との間に静電容量Cが形成される。
【0027】
遅延信号生成手段33は、AND回路33Aと、その後段に設けられた抵抗rとコンデンサC1からなる平滑手段33Bで形成されている。各AND回路33Aの一方の入力部33bには、前記クロック信号生成手段31の出力であるクロック信号CK(信号遅延手段32を経由しないクロック信号)が入力され、他方の入力部33aには前記信号遅延手段32を経由した出力が入力されており、このAND回路33Aの出力が前記平滑手段33Bの抵抗rに入力されている。
【0028】
前記平滑手段33Bの出力は、その後段に設けられたA/D変換手段34の入力部に接続されている。
【0029】
前記A/D変換手段34は、例えば8ビットの変換能力を有しており、平滑手段33Bの出力電圧Voを所定のサンプリング周期で8ビットのディジタル信号に変換し、これを入力装置1内に設けられた前記制御部21に送出する。
【0030】
前記制御部21はCPUを主体に構成されており、A/D変換手段34における変換のタイミングなどの調整を行う。また制御部21は、前記ディジタル信号Dから前記表示シート5に接近または接触した操作体50の位置情報を算出し、そのデータを基に例えば表示パネル4上にカーソルの位置などを表示させる制御なども行う。
【0031】
以下、入力装置の動作について説明する。
(位置入力モードの動作)
先ず、制御部21は前記クロック信号生成手段31を駆動させ、図5Aに示すクロック信号CKを各信号遅延手段32およびAND回路33Aの一方の入力部33bに与える。
【0032】
次に、前記操作体50が表示シート5の表面に接近または接触すると、この操作体50と、この操作体50に対向する反転部材10との間に静電容量Cが形成される。
【0033】
よって、前記抵抗Rと前記静電容量Cの積で規定される信号遅延手段32の時定数CRは、操作体50と対向するいずれかの反転部材10との間で最大となり、その他の反転部材10との間では最小の状態が維持される。このため、前記信号遅延手段32の出力は、操作体50と対向して時定数CRが最大となるときには図5Bに点線で示すような信号Saとなり、時定数CRが最小となるときには図5Bに実線で示すような信号Sbとなる。
【0034】
操作体50が反転部材10に対向する状態における前記クロック信号CKと信号Saの論理積、すなわちAND回路33Aの出力は図5Cに点線で示すようなパルス幅の短い(パルス幅=ta)パルス波形となる。このとき、図5Dに示すように、これに対応する平滑手段33Bの出力電圧Voは最小の電圧値Vaとなる。
【0035】
一方、操作体50が反転部材10に対向しない状態における前記クロック信号CKと信号Sbの論理積、すなわちAND回路33Aの出力は図5Cに実線で示すようなパルス幅の長い(パルス幅=tb)パルス波形となる。このとき、図5Dに示すように、これに対応する平滑手段33Bの出力電圧Voは最大の電圧値Vbとなる。なお。ここではAND回路33AにおけるHレベルとLレベルのしきい値SLは電源電圧Vccの半分であるVcc/2としている。
【0036】
すなわち、操作体50が反転部材10に接近すると前記平滑手段33Bの出力電圧Voが小くなり、操作体50が反転部材10から離れると前記平滑手段33Bの出力電圧Voが大きくなるため、出力電圧Voを比較することにより、操作体50と対向する反転部材10がいずれであるかを検出することができる。
【0037】
よって、制御部21は、各A/D変換手段34を介して取得したデータを比較することにより、最小値を示すデータ、すなわち出力電圧Voが最小値を示す反転部材10の位置から操作体50の位置情報を検出することが可能である。
【0038】
なお、各A/D変換手段34で変換されたデータ(ディジタル信号)は前記記憶部24に保持され、制御部21は必要に応じて前記データを読み出すことが可能である。
【0039】
また、例えば図1に示す表示部5aの表示「1」と表示「2」の間のA点に操作体50が接近又は接触した場合には、前記操作体50と反転部材10aの間および前記操作体50と反転部材10bとの間にそれぞれ静電容量Cが形成される。よって、前記反転部材10a、10bに対応する平滑手段33Bの各出力電圧Voが小さくなり、前記以外の反転部材10に対応する平滑手段33Bの出力電圧Voは最大の電圧値Vbが維持される。
【0040】
あるいは図1に示すように、表示「1」、「2」、「3」および「4」とで挟まれ領域Bに操作体50が接近又は接触した場合には、操作体50とこの操作体50に最も近い反転部材10a、10b、10dおよび10eとの間にそれぞれ静電容量Cが形成される。よって、前記反転部材10a、10b、10dおよび10eに対応する平滑手段33Bの各出力電圧Voが小さくなり、前記以外の反転部材10に対応する平滑手段33Bの各出力電圧Voは最大の電圧値Vbが維持される。
【0041】
よって、制御部21は、各A/D変換手段34を介して取得した各平滑手段33Bの各出力電圧Voに対する各データを解析することにより、操作体50の位置情報を取得することが可能である。すなわち、前記操作体50が各反転部材10に完全に対向しない場合であっても。前記操作体50の位置情報を検出することができる。
【0042】
また、例えば最初に操作体50が図1に示す表示部5aの表示「2」に対向していたとする。この操作体50を、Y方向に沿って表示「2」→表示「5」→表示「8」→表示「0」のように移動させると、これらに対応する反転部材10の静電容量Cがこの順番で次々と変化するようになる。よって、制御部21が、前記各静電容量Cの変化に伴なう各A/D変換手段34から出力される各データを所定の時間間隔でスキャンすることにより、操作体50の移動方向を検出することが可能である。なお、表示「0」→表示「2」方向への移動、およびX方向への移動も同様に検出することが可能であることはもちろんである。この場合、操作体50の移動は、表示部5aのが形成する行および列のいずれであってもよい。また例えば表示「1」→表示「5」→表示「9」のように斜め方向へ移動させた場合の操作体50の移動方向も検出することも可能である。
【0043】
そして、このようにして取得した操作部材50の位置情報は、前記記憶部24に格納されたアプリケーションソフトウェアのデータとして用いられ、例えば表示パネル4内でのメニュー選択などのカーソル移動操作などに利用することができる。
【0044】
(キー入力モードとしての動作)
上記位置入力モードの動作の途中において、図2Bに示すように、前記いずれかの表示部5aを図示Z2方向に押圧すると、前記表示シート5が撓み変形させられて凹状に窪んだ状態になる。このときの押し込み力によって前記反転部材10が反転させられ、その結果、反転部材10に押圧反力が発生する。この押圧反力はクリック感として操作者の指に伝えられるため、操作者に確実に押したという認識が与えられることができる。同時に、前記反転部材10のドーム部分の背面(下面)が前記接点電極9に接触する導通状態に設定される。よって、前記反転部材10と接触した接点電極9(図2Bでは中央に設けられた接点電極9)のみが前記所定の電圧に設定されるため、制御部21はいずれの表示部5aが操作されたかを検出することができる。すなわち、反転部材10を用いてキー入力を行うことができる。
【0045】
なお、前記操作体50の押し込み力を開放すると、前記ドーム部分が前記接点電極9から離れて図示上方に再反転するため、反転部材10は図2Aに示す元の非導通状態に復帰させられる。
【0046】
反転部材10と接点電極9とが電気的に接続され、スイッチ入力手段11の状態が切り変えられたことを示すスイッチの切換え情報は前記制御部21に通知される。制御部21は、スイッチ入力手段11の切換え情報をキー入力操作の入力情報として取り込み、例えば表示パネル4上にキーに対応した数字や記号などを表示する。すなわち、キー入力を行うことにより、操作者が入力したい数値や記号などを携帯電話機などに直接入力することができる。
【0047】
このように、上記入力装置1では、位置入力モードとキー入力モードとを同一の操作面上で行うことができるため、操作性に優れたものにできる。また、上記のように位置入力モードからキー入力モードへモードへの切換えを行う必要がなく直接移行することができる。また上記の説明では省略しているが、前記とは逆にキー入力モードから位置入力モードに移行する場合にも直接移行することも可能である。よって、この点においても操作者に負担をかけない操作性に優れた入力装置1を提供できる。
【0048】
ただし、モード設定を選択的に切換えることを除外するものではない。例えばいずれかの表示部5aが操作体50により押され、これが所定時間以上継続していることを前記制御部21が検知した場合に、前記モードを切換えるようにすることも可能である。
【0049】
なお、上記の実施の形態では、反転部材10がメタルコンタクトスイッチである場合について説明したが、反転部材を可撓性に優れた合成樹脂などで形成し、その下面に金属薄膜を設けた構成としたものであってもよい。
【0050】
【発明の効果】
以上のように本発明では、同一の操作面(表示シート)上でキー入力操作と位置入力操作を行うことができる。
【0051】
またキー操作の際には反転部材を押圧するため、歯切れの良いクリック感を操作者に与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の入力装置の実施の形態を示す斜視図、
【図2】図1の2−2線における矢視断面図であり、Aは操作前の位置入力モード、Bは操作中のキー入力モード、
【図3】入力装置の構成の概略を示すブロック図、
【図4】位置検出手段の概略を示す回路構成図、
【図5】図4の回路図の各部における信号を示しており、Aはクロック信号生成手段の出力であるクロック信号、Bは信号遅延手段の出力信号、CはAND回路の出力信号(論理積)、Dは平滑手段の出力信号、
【符号の説明】
1 入力装置
4 表示パネル
5 表示シート
5a 表示部
6 対向基板
7 支持電極
8 空間部
9 接点電極
10,10a〜10l 反転部材
11 スイッチ入力手段
21 制御部
30 位置検出手段
31 クロック信号生成手段
32 信号遅延手段
33 遅延信号生成手段
34 A/D変換手段
50 操作体(指や入力ペン)
C 静電容量
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes a position input mode for detecting a position where an operating body such as a finger or an input pen approaches or touches an input location indicated by the display unit, and a key input mode for detecting that the display unit is individually pressed. It is related with the input device which enabled it to be performed on the same operation surface.
[0002]
[Prior art]
An input device such as a mobile phone is provided with a push button type input means, and can perform various operations such as input of a telephone number and start and end of a call.
[0003]
Recently, the Internet connection environment using mobile phones has been increasing, and various services have been provided by mobile phones. As a result, various menus are displayed on the display of the mobile phone, and menu selection operations are frequently performed.
[0004]
When selecting a menu with a conventional input device, a push type or stick type input means indicating a direction is provided in addition to the push button type input means provided on the mobile phone, and the menu can be selected. The position is moved.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-123363 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional input device described above has a problem in that the operability is impaired because the push button type input operation and the menu selection input operation are performed by different input means. Further, in the conventional input device, the direction in which the menu is moved is limited to the up and down direction and the left and right direction, so that it is difficult to perform quick menu selection. The present invention solves the above-described problem, and has the same operation surface as a key input mode for pressing a predetermined input location and a position input mode for performing a cursor movement operation such as menu selection without impairing operability. It is an object of the present invention to provide an input device that can be performed as described above.
[0007]
Another object of the present invention is to provide an input device that allows a user to reliably experience a click feeling that allows an operator to recognize that a switch operation has been performed.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a display sheet having at least one display unit, a contact electrode provided to face the display unit, and a space part that covers the periphery of the contact electrode and is pressed by the display sheet. A capacitance formed between the reversing member that is brought into contact with the contact electrode and the reversing member when the operating body approaches or comes into contact with the display sheet, And a position detecting means for detecting the position of the head.
[0009]
In the input device of the present invention, when an operating body such as a finger or an input pen is brought into contact with or brought close to any of the reversing members provided on the lower surface of the display sheet, the capacitance of the reversing member changes. The position input mode is possible. Further, when the display unit provided on the surface of the display sheet is pressed, the reversing member comes into contact with the electrode, so that key input is possible. As described above, since the position information and the key input operation can be input on the same operation surface, it is possible to provide an input device with excellent operability.
[0010]
For example, the reversing member can be composed of a dome-shaped metal contact switch.
[0011]
In the above means, since the reversing member has an appropriate pressing reaction force, a crisp click feeling can be given to the operator at every operation. Therefore, it is possible to make the operator recognize that the key input has been performed reliably.
[0012]
In addition, the position detection unit includes a clock signal generation unit that generates a clock signal, and a change in capacity between the reversing member and the operation body when the operation body approaches or contacts the surface of the display sheet. delay means for providing a rise of the delayed clock signal, based on the clock signal does not pass through said delay means, a delay signal generating means for generating a signal corresponding to the delay amount of the delay is given, depending on the amount of delay A / D conversion means for A / D converting the received signal; and selection means for selecting a signal corresponding to the delay amount output for each of the inverting members at a predetermined timing and outputting the signal to the A / D conversion means; , Has.
[0013]
Since the above means can detect the change in the capacitance of each reversing member, it can detect the position information of the operating body placed at an arbitrary position on the display sheet.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 is a perspective view showing an input device as an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1, A is a position input mode before operation, and B is a key during operation. Indicates the input mode. 3 is a block diagram showing the outline of the configuration of the input device, FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing the outline of the position detecting means, FIG. 5 shows signals in each part of the circuit diagram of FIG. 4, and A is a clock signal A clock signal which is an output of the generating means, B is an output signal of the signal delay means, C is an output signal (logical product) of the AND circuit, and D is an output signal of the smoothing means.
[0015]
An input device 1 shown in FIG. 1 is an image of a mobile phone, and a display panel 4 as a display unit and an input unit are mounted on a case 3. The display panel 4 is a monochrome or color liquid crystal panel or EL panel.
[0016]
The input means is provided with a display sheet 5 on the uppermost layer and an insulating counter substrate 6 below the display sheet 5. The display sheet 5 is a thin sheet made of PET (polyethylene terephthalate) or the like, and can be bent and deformed in a direction perpendicular to the surface. On the display sheet 5, a plurality of display portions 5a on which characters, figures, symbols, or the like are printed or transferred are formed.
[0017]
As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of support electrodes 7 formed in a ring shape are provided on the surface of the counter substrate 6. Each support electrode 7 is formed at a position facing the display portion 5 a of the display sheet 5, and a contact electrode 9 is provided at the center thereof. The support electrode 7 and the contact electrode 9 are electrically insulated.
[0018]
As shown in FIG. 1, a plurality of wiring patterns 7 a are formed on the counter substrate 6, and are wired to the respective support electrodes 7. In FIG. 1, the wiring pattern 7 a is formed only on a part of the support electrodes 7 for convenience of drawing, but is originally formed on all the support electrodes 7. As shown in FIG. 2, the contact electrode 9 is led out to the lower surface (Z2 direction in the drawing) of the counter substrate 6 through a through hole formed in the counter substrate 6. Then, it is drawn out of the counter substrate 6 by a wiring pattern (not shown) formed on the lower surface of the counter substrate 6.
[0019]
As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality (12 in FIG. 1) of dome-shaped (or also called diaphragm-shaped) metal reversing members 10 (individually 10a, 10b, ... indicated by 10 l). The base of the reversing member 10 is fixed to the surface of the support electrode 7 by means such as soldering. The contact electrode 9 is provided at a central portion inside the reversing member 10, and its periphery is covered with the reversing member 10. The reversing member 10 has conductivity and is electrically connected to the support electrode 7. However, as shown in FIG. 2A, a space 8 is provided between the lower surface of the dome-shaped reversing member 10 and the contact electrode 9, and the contact electrode 9 and the reversing member 10 are insulated from each other. It is in.
[0020]
The reversing member 10 is, for example, a metal contact switch formed by punching a thin metal plate (for example, a stainless steel plate) with a precision processing press, and can perform a crisp click operation.
[0021]
In the above description, the display portions 5a, the reversing members 10, and the contact electrodes 9 are all provided so as to face each other. The contact electrode 9 and the reversing member 10 have a function as the switch input means 11.
[0022]
As shown in FIG. 3, the input device 1 is provided with a control unit 21. The control unit 21 is connected to the display panel 4, the position detection unit 30, and the switch input unit 11, and is further connected to a transmission unit 22, a reception unit 23, a storage unit 24, and the like.
[0023]
The transmission unit 22 and the reception unit 23 transmit and receive audio signals and data signals to and from an external base station. The storage unit 24 stores telephone number data, various setting data, display data to be displayed on the display panel 4, and the like.
[0024]
As shown in FIG. 4, the position detection means 30 includes a clock signal generation means (oscillation circuit) 31, a signal delay means 32, a delay signal generation means 33, an A / D conversion means 34, and the like. The signal delay means 32, the delay signal generation means 33, and the A / D conversion means 34 are provided in a number corresponding to the reversing member 10.
[0025]
As shown in FIG. 5A, the clock signal generation means 31 continuously outputs a regular pulsed clock signal CK having a predetermined frequency and voltage. The signal delay unit 32 includes a resistor R connected between each reversing member 10 and the clock signal generation unit 31.
[0026]
In a state where the clock signal CK is applied to the reversing member 10, when an operating body 50 such as an operator's finger or an input pen approaches or contacts the surface of the display sheet 5 of the input device 1 as shown in FIG. 2A. Since the operating body 50 becomes a ground potential, a capacitance C is formed between the operating body 50 and any of the reversing members 10 facing the operating body 50.
[0027]
The delay signal generating means 33 is formed by an AND circuit 33A and a smoothing means 33B comprising a resistor r and a capacitor C1 provided at the subsequent stage. A clock signal CK (clock signal that does not pass through the signal delay means 32) that is the output of the clock signal generation means 31 is input to one input section 33b of each AND circuit 33A, and the signal is input to the other input section 33a. The output via the delay means 32 is input, and the output of the AND circuit 33A is input to the resistor r of the smoothing means 33B.
[0028]
The output of the smoothing means 33B is connected to the input part of the A / D conversion means 34 provided in the subsequent stage.
[0029]
The A / D conversion means 34 has, for example, an 8-bit conversion capability, converts the output voltage Vo of the smoothing means 33B into an 8-bit digital signal at a predetermined sampling period, and converts this into the input device 1. The information is sent to the control unit 21 provided.
[0030]
The control unit 21 is mainly composed of a CPU, and adjusts the conversion timing in the A / D conversion means 34. Further, the control unit 21 calculates position information of the operating body 50 that has approached or contacted the display sheet 5 from the digital signal D, and controls the position of the cursor on the display panel 4 based on the data. Also do.
[0031]
Hereinafter, the operation of the input device will be described.
(Operation in position input mode)
First, the control unit 21 drives the clock signal generation unit 31 and supplies the clock signal CK shown in FIG. 5A to each signal delay unit 32 and one input unit 33b of the AND circuit 33A.
[0032]
Next, when the operating body 50 approaches or contacts the surface of the display sheet 5, a capacitance C is formed between the operating body 50 and the reversing member 10 facing the operating body 50.
[0033]
Therefore, the time constant CR of the signal delay means 32 defined by the product of the resistance R and the capacitance C is maximum between any of the reversing members 10 facing the operating body 50, and the other reversing members. The minimum state is maintained between 10. For this reason, the output of the signal delay means 32 is the signal Sa as shown by the dotted line in FIG. 5B when the time constant CR is maximum facing the operating body 50, and when the time constant CR is minimum, the output of FIG. The signal Sb is as shown by the solid line.
[0034]
The logical product of the clock signal CK and the signal Sa in the state where the operating body 50 faces the reversing member 10, that is, the output of the AND circuit 33A is a pulse waveform with a short pulse width (pulse width = ta) as shown by a dotted line in FIG. It becomes. At this time, as shown in FIG. 5D, the output voltage Vo of the smoothing means 33B corresponding to this becomes the minimum voltage value Va.
[0035]
On the other hand, the logical product of the clock signal CK and the signal Sb in a state where the operating body 50 does not face the reversing member 10, that is, the output of the AND circuit 33A has a long pulse width as shown by a solid line in FIG. 5C (pulse width = tb). It becomes a pulse waveform. At this time, as shown in FIG. 5D, the output voltage Vo of the smoothing means 33B corresponding to this becomes the maximum voltage value Vb. Note that. Here, the threshold SL of the H level and the L level in the AND circuit 33A is Vcc / 2, which is half of the power supply voltage Vcc.
[0036]
That is, when the operating body 50 approaches the reversing member 10, the output voltage Vo of the smoothing means 33B decreases, and when the operating body 50 moves away from the reversing member 10, the output voltage Vo of the smoothing means 33B increases. By comparing Vo, it is possible to detect which is the reversing member 10 facing the operating body 50.
[0037]
Therefore, the control unit 21 compares the data acquired via each A / D conversion means 34, so that the operation body 50 starts from the data indicating the minimum value, that is, the position of the reversing member 10 where the output voltage Vo indicates the minimum value. It is possible to detect the position information.
[0038]
The data (digital signal) converted by each A / D conversion means 34 is held in the storage unit 24, and the control unit 21 can read out the data as necessary.
[0039]
Further, for example, when the operating body 50 approaches or contacts the point A between the display “1” and the display “2” of the display unit 5a shown in FIG. 1, the operating body 50 and the reversing member 10a and the above-mentioned Capacitance C is formed between the operating body 50 and the reversing member 10b. Accordingly, the output voltages Vo of the smoothing means 33B corresponding to the reversing members 10a and 10b are reduced, and the output voltage Vo of the smoothing means 33B corresponding to the other reversing members 10 is maintained at the maximum voltage value Vb.
[0040]
Alternatively, as shown in FIG. 1, when the operating body 50 approaches or comes into contact with the region B between the displays “1”, “2”, “3”, and “4”, the operating body 50 and the operating body Capacitance C is formed between the reversing members 10a, 10b, 10d and 10e closest to 50, respectively. Accordingly, each output voltage Vo of the smoothing means 33B corresponding to the reversing members 10a, 10b, 10d and 10e is reduced, and each output voltage Vo of the smoothing means 33B corresponding to the other reversing members 10 is the maximum voltage value Vb. Is maintained.
[0041]
Therefore, the control unit 21 can acquire the position information of the operating tool 50 by analyzing each data for each output voltage Vo of each smoothing means 33B acquired via each A / D conversion means 34. is there. That is, even when the operating body 50 does not completely face each reversing member 10. Position information of the operating body 50 can be detected.
[0042]
Further, for example, it is assumed that the operating body 50 is first facing the display “2” of the display unit 5a shown in FIG. When the operating body 50 is moved along the Y direction as “2” → display “5” → display “8” → display “0”, the capacitance C of the reversing member 10 corresponding to these is changed. It changes one after another in this order. Therefore, the control unit 21 scans each data output from each A / D conversion means 34 according to the change in each capacitance C at a predetermined time interval, thereby changing the moving direction of the operating body 50. It is possible to detect. It goes without saying that movement in the display “0” → display “2” direction and movement in the X direction can also be detected in the same manner. In this case, the operation body 50 may be moved in any of the rows and columns formed by the display unit 5a. Further, for example, it is also possible to detect the moving direction of the operating tool 50 when it is moved in an oblique direction such as display “1” → display “5” → display “9”.
[0043]
The position information of the operation member 50 acquired in this way is used as application software data stored in the storage unit 24, and is used for cursor movement operations such as menu selection in the display panel 4, for example. be able to.
[0044]
(Operation as key input mode)
In the middle of the operation in the position input mode, as shown in FIG. 2B, when any one of the display portions 5a is pressed in the Z2 direction in the drawing, the display sheet 5 is bent and deformed to be recessed. The reversing member 10 is reversed by the pushing force at this time, and as a result, a pressing reaction force is generated in the reversing member 10. This pressing reaction force is transmitted to the operator's finger as a click feeling, so that the operator can be surely pressed. At the same time, the back surface (lower surface) of the dome portion of the reversing member 10 is set in a conductive state in contact with the contact electrode 9. Therefore, since only the contact electrode 9 (contact electrode 9 provided at the center in FIG. 2B) in contact with the reversing member 10 is set to the predetermined voltage, the display unit 5a is operated by the control unit 21. Can be detected. That is, key input can be performed using the reversing member 10.
[0045]
When the pushing force of the operating body 50 is released, the dome portion is separated from the contact electrode 9 and re-inverted upward in the figure, so that the reversing member 10 is returned to the original non-conductive state shown in FIG. 2A.
[0046]
Switching information indicating that the reversing member 10 and the contact electrode 9 are electrically connected and the state of the switch input means 11 has been switched is notified to the control unit 21. The control unit 21 takes in the switching information of the switch input means 11 as input information for key input operation, and displays, for example, numbers and symbols corresponding to the keys on the display panel 4. That is, by performing key input, it is possible to directly input a numerical value, a symbol, or the like that the operator wants to input to a mobile phone or the like.
[0047]
Thus, in the input device 1, since the position input mode and the key input mode can be performed on the same operation surface, the operability can be improved. In addition, as described above, it is not necessary to switch from the position input mode to the key input mode, and it is possible to make a direct transition. Although omitted in the above description, it is also possible to shift directly from the key input mode to the position input mode contrary to the above. Therefore, also in this respect, it is possible to provide the input device 1 with excellent operability that does not place a burden on the operator.
[0048]
However, this does not exclude selectively switching the mode setting. For example, when one of the display units 5a is pushed by the operating body 50 and the control unit 21 detects that this has been continued for a predetermined time or more, the mode can be switched.
[0049]
In the above embodiment, the case where the reversing member 10 is a metal contact switch has been described. However, the reversing member is formed of a synthetic resin having excellent flexibility, and a metal thin film is provided on the lower surface thereof. It may be what you did.
[0050]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the key input operation and the position input operation can be performed on the same operation surface (display sheet).
[0051]
Further, since the reversing member is pressed during key operation, a crisp click feeling can be given to the operator.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of an input device of the present invention,
2 is a cross-sectional view taken along line 2-2 in FIG. 1, where A is a position input mode before operation, B is a key input mode during operation,
FIG. 3 is a block diagram showing an outline of the configuration of the input device;
FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing an outline of position detection means;
5 shows signals in respective parts of the circuit diagram of FIG. 4, wherein A is a clock signal that is an output of the clock signal generation means, B is an output signal of the signal delay means, and C is an output signal of the AND circuit (logical product) ), D is the output signal of the smoothing means,
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input device 4 Display panel 5 Display sheet 5a Display part 6 Opposite substrate 7 Support electrode 8 Space part 9 Contact electrode 10, 10a-10l Inversion member 11 Switch input means 21 Control part 30 Position detection means 31 Clock signal generation means 32 Signal delay Means 33 Delay signal generation means 34 A / D conversion means 50 Operating body (finger or input pen)
C capacitance

Claims (3)

少なくとも1つ以上の表示部を備えた表示シートと、前記表示部に対向して設けられた接点電極と、空間部を介して前記接点電極の周囲を覆うとともに前記表示シートが押されたときに前記接点電極に接触させられる反転部材と、操作体が前記表示シートに接近しまたは接触したときに前記反転部材との間に形成される静電容量を検出して、前記操作体の位置を検出する位置検出手段と、が設けられていることを特徴とする入力装置。When a display sheet provided with at least one display unit, a contact electrode provided facing the display unit, and the periphery of the contact electrode is covered through a space and the display sheet is pressed A capacitance formed between the reversing member brought into contact with the contact electrode and the reversing member when the operating body approaches or comes into contact with the display sheet to detect the position of the operating body. And an input device characterized by comprising: 前記反転部材は、ドーム状のメタルコンタクトスイッチである請求項1記載の入力装置。The input device according to claim 1, wherein the reversing member is a dome-shaped metal contact switch. 前記位置検出手段は、クロック信号を発生するクロック信号生成手段と、前記表示シートの表面に操作体が接近または接触したときに前記反転部材と操作体との間の容量変化に応じて前記クロック信号に立ち上がりの遅延を与える遅延手段と、前記遅延手段を経由しない前記クロック信号を基準として、遅延が与えられた遅延量に応じた信号を生成する遅延信号生成手段と、前記遅延量に応じた信号をA/D変換するA/D変換手段と、前記反転部材毎に出力される前記遅延量に応じた信号を所定のタイミングで選択して前記A/D変換手段に出力する選択手段と、を有する請求項1または2記載の入力装置。The position detecting means includes a clock signal generating means for generating a clock signal and the clock signal according to a change in capacity between the reversing member and the operating body when the operating body approaches or contacts the surface of the display sheet. delay means for giving a rising delay to, based on the clock signal does not pass through said delay means, a delay signal generating means for generating a signal corresponding to the delay amount given delay, a signal corresponding to the delay amount A / D conversion means for A / D converting the signal, and selection means for selecting a signal corresponding to the delay amount output for each reversing member at a predetermined timing and outputting the signal to the A / D conversion means. The input device according to claim 1 or 2.
JP2003132667A 2003-05-12 2003-05-12 Input device Expired - Fee Related JP4049703B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003132667A JP4049703B2 (en) 2003-05-12 2003-05-12 Input device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003132667A JP4049703B2 (en) 2003-05-12 2003-05-12 Input device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004334738A JP2004334738A (en) 2004-11-25
JP4049703B2 true JP4049703B2 (en) 2008-02-20

Family

ID=33507443

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003132667A Expired - Fee Related JP4049703B2 (en) 2003-05-12 2003-05-12 Input device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4049703B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5303671B1 (en) * 2012-06-12 2013-10-02 株式会社フジクラ Input device
WO2013187397A1 (en) 2012-06-12 2013-12-19 株式会社フジクラ Input device

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007065993A (en) * 2005-08-31 2007-03-15 Tokai Rika Co Ltd Input apparatus
JP4779659B2 (en) * 2006-01-17 2011-09-28 日本電気株式会社 Information processing apparatus, data input method, and program
JP4662282B2 (en) * 2006-07-12 2011-03-30 株式会社東海理化電機製作所 Switch device
JP4717757B2 (en) * 2006-08-28 2011-07-06 アルプス電気株式会社 Capacitive input device
JP2009033596A (en) * 2007-07-30 2009-02-12 Panasonic Corp Remote control transmitter
WO2010035705A1 (en) * 2008-09-26 2010-04-01 アルプス電気株式会社 Input device
JP5831902B2 (en) * 2011-12-27 2015-12-09 株式会社ワコム Operation switch device
JP6246111B2 (en) * 2014-11-05 2017-12-13 信越ポリマー株式会社 Capacitive input device
JP7207292B2 (en) * 2019-12-26 2023-01-18 株式会社デンソー heater device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5303671B1 (en) * 2012-06-12 2013-10-02 株式会社フジクラ Input device
WO2013187397A1 (en) 2012-06-12 2013-12-19 株式会社フジクラ Input device
US9882561B2 (en) 2012-06-12 2018-01-30 Fujikura Ltd. Input device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004334738A (en) 2004-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6927763B2 (en) Method and system for providing a disambiguated keypad
US6518958B1 (en) Electronic apparatus having plural entry switches
US7312790B2 (en) Input apparatus for performing input operation corresponding to indication marks and coordinate input operation on the same operational plane
US7151528B2 (en) System for disposing a proximity sensitive touchpad behind a mobile phone keypad
US20110193787A1 (en) Input mechanism for providing dynamically protruding surfaces for user interaction
EP2073508B1 (en) A portable electronic apparatus, and a method of controlling a user interface thereof
JP4605474B2 (en) Multi-directional input device
US20040125078A1 (en) Input device
JP4049703B2 (en) Input device
KR20040014296A (en) Portable electronic equipment
KR20070094900A (en) Direction detection switch
WO2006055025A1 (en) Data input device and data input method
JPH11195353A (en) Communication terminal
KR100666846B1 (en) A input key and a input apparatus
US6841743B2 (en) Multidirectional control switch and multidirectional input device using the same
JP2011518375A (en) 12 key QWERTY character input device
EP1845437A1 (en) Directionality determination method for operation key in direction detection switch
JP2007335135A (en) Operation switch and operation control method of electronic device
US20110043476A1 (en) Scrollbar and Touchpad with Tactile and/or Audible Feedback
JP2006351219A (en) Electronic apparatus
US20020126098A1 (en) Input device capable of generating different input signals on single operating surface
KR100642671B1 (en) Device for inputting character
JP2004206288A (en) Electronic equipment with input device
JP2005018284A (en) Portable type electronic device
JP2005115725A (en) Input device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070828

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071018

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071113

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071127

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4049703

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101207

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101207

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111207

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111207

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121207

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131207

Year of fee payment: 6

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees