JP4363662B2 - 入力装置 - Google Patents

Description

この発明は回転操作による入力と押圧操作による入力とが可能であり、例えばデジタルカメラ等の入力装置として好適な入力装置に関する。

従来、ベースとハウジングとキートップと操作リングとを備える入力装置が知られている（下記特許文献１参照）。

ベースはほぼ円盤状であり、その上面にはフレキシブルプリント配線板が配置されている。フレキシブルプリント配線板の上面には、中央固定接点と、この中央固定接点を囲む４個の周辺固定接点と、この４個の周辺固定接点を囲むエンコーダ用接点とが形成されている。中央固定接点上にはドーム状中央可動接点が配置されて中央スイッチが構成され、４個の周辺固定接点上にはそれぞれドーム状周辺可動接点が配置されて４個の周辺スイッチが構成されている。

ハウジングはほぼ環状であり、フレキシブルプリント配線板を介在してベースの上面に固定されている。

キートップはほぼ円板状であり、ハウジングの中央部に揺動可能に支持されている。

操作リングはほぼ環状で、ハウジングよりも一回り大きく、ハウジングに回転可能に支持されている。操作リングの下面には接点が取り付けられている。この接点はフレキシブルプリント配線板上のエンコーダ用接点と接触する。

キートップ、中央スイッチ、周辺スイッチ等で４方向スイッチが構成され、操作リング、エンコーダ用接点等でロータリーエンコーダが構成されている。

キートップの中央部を押圧すれば、キートップはベースの方へ沈み込み、中央スイッチがオンになる。キートップの周縁部の１箇所を押圧すれば、その箇所が沈み込むと同時に反対側の箇所が持ち上がり、押圧した箇所の下方に位置する周辺スイッチがオンになる。

操作リングを回転させれば、操作リングの下面の接点がフレキシブルプリント配線板上のエンコーダ用接点上を摺動し、操作リングの回転方向と回転量とを表すロータリーエンコーダの検出信号が出力される。
特開２００３−３６７６７号公報（段落０００６〜００１３、図４参照）

上述の入力装置では、操作リングの中心部にキートップが配置されており、操作リングを操作したときの指の移動軌跡の内側にキートップが入るため、操作リングを操作するときに誤って指がキートップに触れ、スイッチがオンになることがある。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は誤操作のおそれが少ない入力装置を提供することである。

前述の課題を解決するため請求項１の発明の入力装置は、記操作部材と前記支持部材とを連結する弾性変形可能な連結部材とを有する揺動操作部材と、前記操作部材によって囲まれる円板状部分と、この円板状部分の回転中心軸であり、前記支持部材に回転可能に支持される回転軸とを有する回転操作部と、前記回転軸が前記支持部材から抜けないように前記回転軸に固定されたストッパ部とを有する回転操作部材とを備えることを特徴とする入力装置。

上述のように操作部材は回転操作部材を包囲するように配置され、しかも連結部材によって操作部材と回転部材の回転軸を回転可能に支持する支持部材とが連結されている。したがって、回転操作部材を操作したときの指の移動軌跡の外側に操作部材が位置するので、回転操作部材を操作するときに操作部材を誤って操作するおそれが低くなる。

請求項２の発明は、請求項１記載の入力装置において、前記回転操作部材に摺動可能に支持され、前記配線板上の前記仮想円の中心に配置された中心接点を押圧するためのセンターボタンを備えていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２記載の入力装置において、前記回転操作部材にクリック板が取り付けられ、前記揺動操作部材に前記クリック板と係合するクリック板ばねが取り付けられていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の入力装置において、前記回転操作部材の前記配線板側への所定量以上の移動を規制する規制手段を備えていることを特徴とする。

この発明によれば、誤操作のおそれを低くすることができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施形態に係る入力装置の斜視図、図２は図１に示す入力装置の分解斜視図、図３は図１に示す入力装置の断面を示す概略図、図４は図１に示す入力装置の揺動操作部材の平面図である。

図１〜３に示すように、この入力装置は回転操作部材３と揺動操作部材５とセンターボタン７とを備えている。

回転操作部材３は回転操作部３１とストッパ部３２とを有する。

回転操作部３１は円板状部分３１１と回転軸部分（回転軸）３１２とを有する。円板状部分３１１の中心部には中心孔３１１ａが形成されている。円板状部分３１１の上面には複数の突起３１１ｂが形成されている。突起３１１ｂは円板状部分３１１の径方向へ延び、周方向へ等間隔に配置されている。回転軸部分３１２は円筒状であり、円板状部分３１１と同軸であり、円板状部分３１１と一体に形成されている。回転軸部分３１２の内径寸法は中心孔３１１ａの内径寸法よりも大きい。回転操作部３１は合成樹脂（例えば、ＡＢＳ樹脂）で形成されている。

ストッパ部３２はほぼ円板状である。ストッパ部３２の中心部には中心孔３２ａが形成されている。中心孔３２ａの内径寸法は円板状部分３１１の中心孔３１１ａとほぼ等しく、回転軸部分３１２の内径寸法よりも小さい。中心孔３２ａの周囲には４つの嵌合孔３２ｂが周方向へ等間隔に形成されている。各嵌合孔３２ｂには回転軸部３１２の下面に形成されたボス（図示せず）が挿入されて、回転操作部３１とストッパ３２とが結合される。ストッパ部３２の下面の外周縁には環状の脚３２ｃ（規制手段）が形成されている。脚３２ｃは揺動操作部材５のプリント配線板２１側への所定量以上の移動を規制する。ストッパ部３２は合成樹脂（例えば、ＡＢＳ樹脂）で形成されている。

図３、４に示すように、揺動操作部材５は操作部（操作部材）５１と軸受部（支持部材）５２と４つのアーム部（連結部材）５３とを有する。ほぼ環状の操作部５１の上面には４つの凸部５１ａが周方向へ等間隔に形成されている。操作部５１の下面には、４つの凸状の押圧部５１ｂが周方向へ等間隔に形成されている。軸受部５２はほぼ円筒状であり、回転操作部３１の回転軸部分３１２を回転可能に支持する。各アーム部５３はほぼＬ字形であり、弾性変形可能であり、操作部５１と軸受部５２とを連結する。４つのアーム部５３のうち軸受部５２を中心として対称の位置にある２つのアーム部５３の軸受部５２側端部の上面には、ほぼ円柱状のボス５３ａが形成されている。また、４つのアーム部５３の軸受部５２側端部の下面には円柱状のボス５３ｂが形成されている。操作部５１と軸受部５２とアーム部５３とは弾性を有する合成樹脂（例えばＡＢＳ樹脂）で一体に形成されている。

センターボタン７は操作部７ａと鍔部７ｂと押圧部７ｃとを有する。操作部７ａはほぼ円柱状である。操作部７ａの外径寸法は中心孔３１１ａ及び中心孔３２ａの内径寸法より僅かに小さい。鍔部７ｂは操作部７ａに結合されている。鍔部７ｂの外径寸法は操作部７ａの外径寸法よりも大きい。また、鍔部７ｂの外径寸法は、中心孔３１１ａ及び中心孔３２ａの内径寸法よりも大きく、回転軸部分３１２の内径寸法より小さい。押圧部７ｃは操作部７ａの下面に結合されている。操作部７ａと鍔部７ｂと押圧部７ｃとは同軸であり、合成樹脂（例えばＡＢＳ樹脂）で一体に形成されている。センターボタン７は回転軸部分３１２に挿入される。操作部７ａの頂部は中心孔３１１ａから突出する。鍔部７ｂは回転軸部分３１２によって回転軸部分３１２の軸方向へ摺動可能に保持される。センターボタン７を回転軸部分３１２に挿入した後、回転軸部分３１２にはストッパ部３２が取り付けられる。これにより、センターボタン７は回転軸部分３１２から抜け落ちなくなる。

円板状部分３１１の下面にはクリック板１１が装着されている。クリック板１１は環状である。クリック板１１には複数の孔１１ａが周方向へ等間隔に形成されている。複数の孔１１ａはそれぞれクリック板１１の径方向へ延びている。クリック板１１の内周縁には爪１１ｂが形成されている。爪１１ｂは回転軸部分３１２の外周面に形成された溝（図示せず）に挿入される。これにより、クリック板１１は回転操作部３１とともに回転する。

アーム部５３上にはクリック板ばね１２が配置されている。クリック板ばね１２は２つの固定部１２１と２つのばね部１２２とを有する。固定部１２１はほぼ板状であり、固定部１２１の中央部には孔１２１ａが形成されている。孔１２１ａにはアーム部５３のボス５３ａが挿入され、そのボス部５３ａは熱によってかしめられる。これにより、クリック板ばね１２は揺動操作部材５に固定される。ばね部１２２は円弧状であり、ばね部１２２の両端部はそれぞれ固定部１２１に結合されている。ばね部１２２は固定部１２１に対して傾斜している。ばね部１２２の中間部には凸部１２２ａが形成されている。回転操作部３１を回転させると、凸部１２２ａの頂部がクリック板１１の孔１１ａに入ったり、孔１１ａから出たりする。このとき、操作者はクリック感を感じる。

ストッパ部３２の下面には接点１３が取り付けられている。接点１３は回転操作部３とともに回転する。

プリント配線板２１の上面の中心部には中心固定接点（図示せず）が形成されている。中心固定接点はプリント配線板２１の上面に配置された中心可動接点２２２によって覆われている。中心固定接点と中心可動接点２２２とで中心接点２２が構成されている。中心固定接点を中心とするプリント配線板２１上の仮想円（図示せず）上には等間隔に４つの周辺固定接点（図示せず）が形成されている。４つの周辺固定接点はプリント配線板２１の上面に配置された周辺可動接点２３２で覆われている。周辺固定接点と周辺可動接点２３２とで周辺接点２３が構成されている。更に、プリント配線板２１の上面には中心固定接点を中心として、エンコーダ用の３つのほぼ同心円状の第１〜３エンコーダ用接点（図示せず）が形成されている。例えば、第１エンコーダ用接点は例えばＡ相用接点であり、第２エンコーダ用接点はコモン用接点であり、第３エンコーダ用接点はＢ相用接点である。また、中心固定接点を中心にして、中心固定接点の周囲には孔２４が周方向へ等間隔に形成されている。プリント配線板２１はフレキシブルプリント配線板２１であり、プリント配線板２１の下面には補強板２５が貼着されている。

上述の回転操作部材３とクリック板１１とクリック板ばね１２とエンコーダ用接点１３とプリント配線板２１に形成された第１〜３エンコーダ用接点とでロータリーエンコーダが構成されている。

また、上述の揺動操作部材５とセンターボタン７と中心接点２２と周辺接点２３とで多方向スイッチが構成されている。

この入力装置の組立手順について説明する。

予め、回転操作部３１の下面にクリック板１１を取り付けておく。また、ストッパ部３２の下面にエンコーダ用接点１３を取り付けておく。

まず、クリック板ばね１２の孔１２１ａに揺動操作部材５のアーム部５３のボス５３ａを通し、その後、ボス５３ａを熱でかしめてクリック板ばね１２を揺動操作部材５に固定する。

次に、回転操作部３１の回転軸部分３１２を揺動操作部材５の軸受部５２に挿入する。

その後、回転操作部材３の回転軸部分３１２にセンターボタン７を挿入する。

次に、ストッパ部３２の嵌合孔３２ｂに回転軸部分３１２の下面に形成されたボスを挿入して熱でかしめてストッパ部３２を回転操作部３１に固定する。

以上の作業により、回転操作部材３、揺動操作部材５、センターボタン７、クリック板１１、クリック板ばね１２及びエンコーダ用接点１３がユニット化され、以後の作業を容易に行える。

その後、押圧操作部５のアーム部５３のボス５３ｂをプリント基板２１の孔２４及び補強板２５の孔（図示せず）に挿入し、補強板２５の孔から突出したボス５３ｂの先端部を熱でかしめる。これにより、回転操作部材３、揺動操作部材５、センターボタン７、クリック板１１、クリック板ばね１２及びエンコーダ用接点１３の組立体がプリント基板２１上に固定され、入力装置が完成する。

図５は図１に示す入力装置の揺動操作部材の１箇所を押圧したときの状態の断面を示す概略図、図６は図１に示す入力装置のセンターボタンを押圧したときの状態の断面を示す概略図である。

図５に示すように、揺動操作部材５の操作部５１の左端の凸部５１ａを押圧すると、押圧部５１ｂが１つの周辺接点２３の周辺可動接点２３２を反転させ、周辺可動接点２３２が周辺固定接点に接触する。その結果、周辺接点２３の１つが閉じられ、この周辺接点２３から信号が出力され、例えばカーソルの位置が左へ移動し、ある機能が選択される。この状態から凸部５１ａに加えられている力を抜くと、アーム部５３の弾性力によってもとの状態に戻り、図３に示す状態になる。その後、図６に示すように、センターボタン７を押圧すると、センターボタン７の押圧部７ｃが中心接点２２の中心可動接点２２２を反転させ、中心可動接点２２２が中心固定接点に接触する。その結果、中心接点が閉じられ、この中心接点２２から信号が出力され、例えば、選択された機能が実行させる。

回転操作部３１を回転させると、ストッパ部３２も回転操作部３１とともに回転する。このとき、エンコーダ用接点１３はプリント配線板２１の第１〜３エンコーダ用接点上を摺動する。この結果、回転操作部３１の回転に比例してＡ相及びＢ相のパルス信号が出力される。回転操作部３１を回転させることにより、例えば、モニタ画面（図示せず）で撮影された写真を確認する際に、写真を次の写真に変えたり、前の写真に戻したりすることができる。

この実施形態によれば、揺動操作部材５のほぼ環状の操作部５１が回転操作部材３を包囲するように配置されているので、回転操作部材３を操作しているときに、操作部５１を誤って操作するおそれが少ない。

また、この実施形態によれば、センターボタン７を備えているので、多機能な入力装置にすることができる。

更に、この実施形態によれば、回転操作部材３の回転操作部３１にクリック板１１が取り付けられているので、回転操作部材３の操作感がよい。

また、この実施形態によれば、回転操作部材３のストッパ部３２に脚３２ｃが設けられているので、回転操作部３１をプリント配線板２１の方へ強く押しながら回転操作しても、回転操作部３１が傾くのを抑制することができ、ストッパ部３２に脚３２ｃがないものに比べ、回転操作を行いやすい。

なお、この実施形態では、回転操作部材３はロータリーエンコーダを構成するものであるが、回転操作部材３は必ずしもロータリーエンコーダの一部である必要はなく、例えば、回転スイッチやポテンショメータの一部であってもよい。

また、この実施形態では、センターボタン７を設けたが、センターボタン７を省略することもできる。

なお、プリント配線板２１はフレキシブルプリント配線板であるが、配線板としてはフレキシブルプリント配線板に限られず、配線板としてリジットなプリント配線板を用いてもよい。

また、この実施形態では、４つの接点２３上に操作部材として１つのリング状の揺動操作部材５を配置したが、必ずしもこのように構成する必要はない。接点２３は回転操作部材３を包囲するように配置されていればよく、接点２３の数は２つ若しくは３つ又は５つ以上でもよい。また、各接点２３上にそれぞれ接点２３を押圧するための操作部材を配置してもよく、また、複数の接点をその接点よりも少ない操作部材で押圧するようにしてもよい。

図１はこの発明の一実施形態に係る入力装置の斜視図である。 図２は図１に示す入力装置の分解斜視図である。 図３は図１に示す入力装置の断面を示す概略図である。 図４は図１に示す入力装置の揺動操作部材の平面図である。 図５は図１に示す入力装置の揺動操作部材の１箇所を押圧したときの状態の断面を示す概略図である。 図６は図１に示す入力装置のセンターボタンを押圧したときの状態の断面を示す概略図である。

符号の説明

３ 回転操作部材
３２ｃ 脚（規制手段）
５ 揺動操作部材
５１ 操作部（操作部材）
５２ 軸受部（支持部材）
５３ アーム部（連結部材）
７ センターボタン
１１ クリック板
１２ クリック板ばね
２１ プリント配線板（配線板）
２２ 中心接点２２
２３ 周辺接点（接点）

Claims (4)

1. 配線板上の仮想円に沿って配置された複数の接点を押圧するためのほぼ環状の操作部材と、この操作部材の中心部に位置する支持部材と、前記操作部材と前記支持部材とを連結する弾性変形可能な連結部材とを有する揺動操作部材と、
   前記操作部材によって囲まれる円板状部分とこの円板状部分の回転中心軸であり、前記支持部材に回転可能に支持される回転軸とを有する回転操作部と、前記回転軸が前記支持部材から抜けないように前記回転軸に固定されたストッパ部とを有する回転操作部材と
   を備えることを特徴とする入力装置。
2. 前記回転操作部材に摺動可能に支持され、前記配線板上の前記仮想円の中心に配置された中心接点を押圧するためのセンターボタンを備えていることを特徴とする請求項１記載の入力装置。
3. 前記回転操作部材にクリック板が取り付けられ、前記揺動操作部材に前記クリック板と係合するクリック板ばねが取り付けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の入力装置。
4. 前記回転操作部材の前記配線板側への所定量以上の移動を規制する規制手段を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の入力装置。

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