JP5098774B2 - Input device - Google Patents

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Description

本発明は、主に各種電子機器の操作に用いられる入力装置に関するものである。   The present invention relates to an input device mainly used for operating various electronic devices.

近年、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の各種電子機器の高機能化や小型化が進むに伴い、これらの操作に用いられる入力装置にも、良好な操作感触で確実な操作を行えるものが求められている。   In recent years, as various electronic devices such as mobile phones and personal computers have become highly functional and miniaturized, input devices used for these operations are required to be able to perform reliable operations with a good operational feeling. Yes.

このような従来の入力装置について、図7及び図8を用いて説明する。   Such a conventional input device will be described with reference to FIGS.

図7は従来の入力装置の断面図であり、同図において、1は絶縁樹脂製のボール、2は略円盤状でフェライト等の磁石で、複数の磁石2が所定間隔でボール1外周に埋設されている。   FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional input device, in which 1 is a ball made of an insulating resin, 2 is a substantially disk-like magnet such as ferrite, and a plurality of magnets 2 are embedded in the outer periphery of the ball 1 at predetermined intervals. Has been.

また、3は金属薄板製の上ケース、4は同じく下ケース、5は同じく枠体で、上ケース3と下ケース4が枠体5に上下動可能に装着されると共に、上ケース3と下ケース4内にボール1が回転可能に収納され、ボール1上部が上ケース3上面の開口孔から突出している。   3 is an upper case made of a thin metal plate, 4 is also a lower case, 5 is also a frame, and the upper case 3 and the lower case 4 are mounted on the frame 5 so as to be movable up and down. The ball 1 is rotatably accommodated in the case 4, and the upper part of the ball 1 protrudes from the opening hole on the upper surface of the upper case 3.

そして、6は上下面に複数の配線パターン(図示せず)が形成された配線基板で、この配線基板6に枠体5下端が固着されると共に、配線基板6上面にはホール素子等の複数の磁気検出素子7が実装され、ボール1と所定の間隙を空けて対向配置されている。   Reference numeral 6 denotes a wiring board in which a plurality of wiring patterns (not shown) are formed on the upper and lower surfaces. The lower end of the frame 5 is fixed to the wiring board 6, and a plurality of hall elements and the like are formed on the upper surface of the wiring board 6. The magnetic detection element 7 is mounted and disposed opposite the ball 1 with a predetermined gap.

さらに、8はプッシュスイッチ等のスイッチ接点で、配線基板6上面に実装されてボール1の下方に配置されると共に、上方へ突出した押釦部8A上面が下ケース4下面に当接して、入力装置が構成されている。   Further, reference numeral 8 denotes a switch contact such as a push switch, which is mounted on the upper surface of the wiring board 6 and disposed below the ball 1, and the upper surface of the push button portion 8A protruding upward comes into contact with the lower surface of the lower case 4, thereby Is configured.

そして、このように構成された入力装置が、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器の操作部(図示せず)に、ボール1上部を突出させて装着されると共に、複数の磁気検出素子7やスイッチ接点8が配線パターン等を介して、機器の電子回路(図示せず)に電気的に接続される。   The input device configured as described above is mounted on an operation unit (not shown) of an electronic device such as a mobile phone or a personal computer with the upper portion of the ball 1 protruding, and a plurality of magnetic detection elements 7 and The switch contact 8 is electrically connected to an electronic circuit (not shown) of the device via a wiring pattern or the like.

以上の構成において、例えば機器の液晶表示素子等の表示手段(図示せず)に、氏名や曲名等の複数のメニューやカーソル(図示せず)等が表示された状態で、ボール1上部を指で前後左右方向へ回転操作すると、ボール1外周に埋設された複数の磁石2も回転し、例えば、右方向へ回転した場合には、先ず磁石2Aが磁気検出素子7に近づき、次に磁石2Bが磁気検出素子7に近づく。   In the above configuration, for example, a display means (not shown) such as a liquid crystal display element of a device displays a plurality of menus such as names and song titles, a cursor (not shown), etc. When rotating in the front / rear / left / right direction, the plurality of magnets 2 embedded in the outer periphery of the ball 1 also rotate. For example, when rotating to the right, the magnet 2A first approaches the magnetic detection element 7 and then the magnet 2B. Approaches the magnetic detection element 7.

そして、磁気検出素子7がこの交互に接近し離れる複数の磁石2の磁気を検出して、所定のパルス信号を機器の電子回路に出力し、機器の電子回路がこのパルス信号から、ボール1の回転方向と回転角度を検出し、機器の表示手段に表示されたメニュー上のカーソル等を、例えば、右方向へ移動させる。   Then, the magnetism detecting element 7 detects the magnetism of the plurality of magnets 2 that are alternately approaching and leaving, and outputs a predetermined pulse signal to the electronic circuit of the device. The rotation direction and the rotation angle are detected, and the cursor on the menu displayed on the display means of the device is moved to the right, for example.

なお、ボール1を左方向や前後方向、あるいはこれらとは中間の斜め方向へ回転操作した場合も、同様に、磁気検出素子7からパルス信号が出力され、電子回路がボール1の回転方向と回転角度を検出して、カーソル等が左方向や上下方向、あるいは斜め方向へ移動する。   Even when the ball 1 is rotated in the left direction, the front-rear direction, or an oblique direction intermediate to these, a pulse signal is similarly output from the magnetic detection element 7 and the electronic circuit rotates in the rotation direction of the ball 1. When the angle is detected, the cursor or the like moves in the left direction, the vertical direction, or the diagonal direction.

また、カーソル等が所望のメニュー上に位置した状態で、ボール1上部を押圧操作すると、図8の断面図に示すように、ボール1を収納した上ケース3や下ケース4が枠体5にガイドされて下方へ移動し、下ケース4下面が押釦部8Aを押圧してスイッチ接点8の電気的接離が行われ、これを電子回路が検出して、例えば、メニューの確定や次メニューの表示等が行われる。   When the upper portion of the ball 1 is pressed with the cursor or the like positioned on the desired menu, the upper case 3 and the lower case 4 containing the ball 1 are attached to the frame 5 as shown in the sectional view of FIG. Guided and moved downward, the lower surface of the lower case 4 presses the push button portion 8A, and the switch contact 8 is electrically connected / disconnected, which is detected by an electronic circuit, for example, confirmation of a menu or the next menu Display is performed.

つまり、機器の表示手段を見ながら、ボール1を所定方向へ回転操作することによって、表示手段に表示されたカーソル等を所定方向へ移動させて、メニューの選択を行うと共に、ボール1を押圧操作することによって、メニューの確定や次メニューの表示等が行えるように構成されているものであった。   That is, by rotating the ball 1 in a predetermined direction while looking at the display means of the device, the cursor displayed on the display means is moved in the predetermined direction to select a menu, and the ball 1 is pressed. By doing so, the menu can be confirmed and the next menu can be displayed.

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
特開2004−5091号公報
As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
JP 2004-5091 A

しかしながら、上記従来の入力装置においては、ボール1の回転操作中に、誤ってボール1を押圧操作してしまった場合、ボール1が上ケース3や下ケース4と共に下方へ移動し、ボール1と磁気検出素子7との間隙が変化してしまうため、磁気検出素子7から出力されるパルス信号にばらつきが発生し、ボール1の回転方向や回転角度の検出に誤差が生じてしまう場合があるという課題があった。   However, in the conventional input device, if the ball 1 is accidentally pressed during the rotation operation of the ball 1, the ball 1 moves downward together with the upper case 3 and the lower case 4. Since the gap with the magnetic detection element 7 changes, the pulse signal output from the magnetic detection element 7 may vary, and an error may occur in the detection of the rotation direction and rotation angle of the ball 1. There was a problem.

本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、誤検出がなく、確実な操作が可能な入力装置を提供することを目的とする。   The present invention solves such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an input device that can be reliably operated without erroneous detection.

上記目的を達成するために本発明は、上記フレキシブル基板は、上記磁気検出素子の周囲に切欠部を有し、上記枠体は、上記フレキシブル基板の切欠部に対応する位置に切欠部を有し、上記ボールが押圧操作された場合に、上記フレキシブル基板の上記切欠部内の領域と上記枠体の上記切欠部内の領域とが弾性変形可能とされると共に、上記磁気検出素子は、上記フレキシブル基板の上記切欠部内の上記領域と上記枠体の上記切欠部内の上記領域によって上記下ケースの下面に弾接しており、上記ケースに収容された上記ボールと上記磁気検出素子とが上記揺動体の揺動に対して互いの間隙を一定に保つように上記揺動体に装着されている入力装置を構成したものであり、ボールを押圧した際、ケース下面に押圧された磁気検出素子もボールと同じ方向へ上下動し、ボールと磁気検出素子の所定の間隙は変化せず常に一定に保たれるため、ボールの回転方向や回転角度の検出のばらつきを防ぎ、誤検出がなく、確実な操作が可能な入力装置を得ることができるという作用を有するものである。 In order to achieve the above object, according to the present invention, the flexible substrate has a notch around the magnetic detection element, and the frame has a notch at a position corresponding to the notch of the flexible substrate. When the ball is pressed, the region in the cutout portion of the flexible substrate and the region in the cutout portion of the frame body can be elastically deformed, and the magnetic detection element is formed on the flexible substrate. The region in the notch and the region in the notch of the frame body are in elastic contact with the lower surface of the lower case, and the ball and the magnetic detection element accommodated in the case swing the swinging body. respect are those which form an input device mounted on said oscillator so as to maintain a constant mutual gap, when pressed the ball, also magnetic sensing element pressed against the case bottom surface ball Moves up and down in the same direction, and the predetermined gap between the ball and the magnetic sensing element does not change and is always kept constant, preventing variations in the detection of the ball rotation direction and rotation angle, preventing erroneous detection, and ensuring reliable operation Therefore, it is possible to obtain an input device capable of achieving the above.

以上のように本発明によれば、誤検出がなく、確実な操作が可能な入力装置を実現することができるという有利な効果が得られる。   As described above, according to the present invention, it is possible to obtain an advantageous effect that it is possible to realize an input device that can be reliably operated without erroneous detection.

以下、本発明の実施の形態について、図1〜図6を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

(実施の形態)
図1は本発明の一実施の形態による入力装置の断面図、図2は同分解斜視図であり、同図において、11はABSやポリカーボネート、ウレタン等の絶縁樹脂製のボール、12はパーマロイや鉄、Ni−Fe合金等の磁性体で、略球状の中核部13から略円柱状の複数の、例えば24個の突起部14が外周に向けて放射状に突出して、磁性体12が形成されると共に、この磁性体12がボール11内に埋設されている。
(Embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view of an input device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view thereof, in which 11 is a ball made of an insulating resin such as ABS, polycarbonate, urethane, 12 is a permalloy, A magnetic body 12 is formed of a magnetic body such as iron or Ni-Fe alloy, and a plurality of, for example, 24 protrusions 14 having a substantially cylindrical shape project radially from the substantially spherical core 13 to the outer periphery. At the same time, the magnetic body 12 is embedded in the ball 11.

また、15は鋼等の金属薄板製の上ケース、16は同じく下ケースで、上ケース15と下ケース16内にボール11が回転可能に収納されると共に、ボール11上部が上ケース15上面の開口孔から突出している。   Further, 15 is an upper case made of a thin metal plate such as steel, and 16 is also a lower case. The ball 11 is rotatably housed in the upper case 15 and the lower case 16, and the upper portion of the ball 11 is the upper surface of the upper case 15. It protrudes from the opening hole.

そして、17は略板状でゴムやエラストマー等のカバー、18はポリブチレンテレフタレートやポリスチレン等の絶縁樹脂製の揺動体で、ボール11を収納した上ケース15と下ケース16が、カバー17を介して揺動体18上面に載置されている。   Reference numeral 17 denotes a substantially plate-like cover made of rubber or elastomer, 18 denotes an oscillating body made of an insulating resin such as polybutylene terephthalate or polystyrene, and the upper case 15 and the lower case 16 that house the balls 11 are interposed via the cover 17. And placed on the upper surface of the rocking body 18.

また、19はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等のフィルム状のフレキ基板で、上下面にはカーボンや銀、銅箔等によって複数の配線パターン(図示せず)が形成されると共に、ボール11下方のフレキ基板19上面には、略円筒状でフェライトやNd−Fe−B合金等の磁石20が、例えばN極を上方向、S極を下方向にして載置されている。   Reference numeral 19 denotes a film-like flexible substrate such as polyethylene terephthalate or polycarbonate. A plurality of wiring patterns (not shown) are formed on the upper and lower surfaces by carbon, silver, copper foil, etc., and the flexible substrate below the ball 11 On the top surface 19, a substantially cylindrical magnet 20 such as ferrite or Nd—Fe—B alloy is placed, for example, with the N pole upward and the S pole downward.

さらに、磁石20内周のフレキ基板19上面には、水平方向の磁気を検出するGMR素子や、垂直方向の磁気を検出するホール素子等の複数の磁気検出素子21が実装され、この複数の磁気検出素子21がボール11と所定の間隙を空けて対向配置されると共に、磁気検出素子21周囲のフレキ基板19には、略U字状の切欠部19Aが形成されている。   Further, a plurality of magnetic detection elements 21 such as a GMR element for detecting the magnetism in the horizontal direction and a Hall element for detecting the magnetism in the vertical direction are mounted on the upper surface of the flexible substrate 19 on the inner periphery of the magnet 20. The detection element 21 is disposed opposite to the ball 11 with a predetermined gap, and a substantially U-shaped cutout 19 </ b> A is formed in the flexible substrate 19 around the magnetic detection element 21.

そして、22はプッシュスイッチ等のスイッチ接点で、フレキ基板19上面の右方に実装されてボール11の下方に配置されると共に、上方へ突出した押釦部22A上面には揺動体18右端の押圧部18A下面が当接している。   A switch contact 22 such as a push switch is mounted on the right side of the upper surface of the flexible substrate 19 and is disposed below the ball 11. The upper surface of the push button portion 22A protruding upward is a pressing portion at the right end of the rocking body 18. The lower surface of 18A is in contact.

また、23は鋼や銅合金等の金属薄板製の枠体で、この枠体23が上ケース15と固着されて、下ケース16に収納されたボール11や揺動体18等が所定位置に保持されると共に、上面に載置されたフレキ基板19と同様に、磁気検出素子21周囲の枠体23には、略U字状の切欠部23Aが形成され、磁気検出素子21上面が下ケース16下面に弾接している。   Reference numeral 23 denotes a frame made of a thin metal plate such as steel or copper alloy. This frame 23 is fixed to the upper case 15, and the ball 11, the swinging body 18 and the like housed in the lower case 16 are held at predetermined positions. Similarly to the flexible substrate 19 placed on the upper surface, a substantially U-shaped cutout 23A is formed in the frame 23 around the magnetic detection element 21, and the upper surface of the magnetic detection element 21 is the lower case 16. It is in elastic contact with the bottom surface.

さらに、24は紙フェノールやガラス入りエポキシ等の配線基板で、上下面にはカーボンや銅箔等によって複数の配線パターン(図示せず)が形成されると共に、この配線基板24上面に揺動体18左端の支点部18B下面が揺動可能に当接して、入力装置が構成されている。   Further, reference numeral 24 denotes a wiring board such as paper phenol or glass epoxy, and a plurality of wiring patterns (not shown) are formed on the upper and lower surfaces by carbon, copper foil or the like. The lower surface of the left fulcrum 18B abuts so as to be capable of swinging to constitute an input device.

そして、このように構成された入力装置が、携帯電話やパーソナルコンピュータ等の電子機器の操作部(図示せず)に、ボール11上部を突出させて装着されると共に、複数の磁気検出素子21やスイッチ接点22が配線パターン等を介して、機器の電子回路(図示せず)に電気的に接続される。   The input device configured as described above is mounted on an operation unit (not shown) of an electronic device such as a mobile phone or a personal computer with the upper portion of the ball 11 protruding, and a plurality of magnetic detection elements 21 and The switch contact 22 is electrically connected to an electronic circuit (not shown) of the device via a wiring pattern or the like.

以上の構成において、例えば機器の液晶表示素子の表示手段(図示せず)に、氏名や曲名等の複数のメニューやカーソル(図示せず)が表示された状態で、ボール11上部を指で前後左右方向へ回転操作すると、ボール11内に埋設された磁性体12も回転し、例えば、図3(a)の部分正面図に示すように、ボール11を右方向へ回転した場合には、先ず磁性体12の突起部14Aが磁気検出素子21Aに近づく。   In the above configuration, for example, a plurality of menus such as name and song name and a cursor (not shown) are displayed on the display means (not shown) of the liquid crystal display element of the device, and the upper part of the ball 11 is moved back and forth with fingers. When rotating in the horizontal direction, the magnetic body 12 embedded in the ball 11 also rotates. For example, as shown in the partial front view of FIG. The protrusion 14A of the magnetic body 12 approaches the magnetic detection element 21A.

そして、図3(b)に示すように、突起部14Aが磁気検出素子21Aに最接近した状態では、ボール11下方に配置された略円筒状の磁石20の、右方及び左方からのN極の磁気を、磁石20に最も近い突起部14Bと14Cから中核部13、突起部14Aを介して磁気検出素子21Aが検出する。   As shown in FIG. 3B, in a state where the protrusion 14A is closest to the magnetic detection element 21A, N from the right and left sides of the substantially cylindrical magnet 20 disposed below the ball 11 is obtained. The magnetic detection element 21A detects the pole magnetism from the projections 14B and 14C closest to the magnet 20 through the core 13 and the projection 14A.

また、このままボール11を右方向へ回転操作し続けると、突起部14Aは磁気検出素子21Aから離れて、磁気検出素子21Bに近づくと共に、磁気検出素子21Aには突起部14Bが近づき、この突起部14Bの磁気を磁気検出素子21Aが検出する。   If the ball 11 is continuously rotated to the right as it is, the protrusion 14A moves away from the magnetic detection element 21A and approaches the magnetic detection element 21B, and the protrusion 14B approaches the magnetic detection element 21A. The magnetic detection element 21A detects the magnetism of 14B.

つまり、磁気検出素子21Aは、N極の磁気を突起部14Aが最接近した時に1回検出し、この後、一旦磁気が弱まり、次に突起部14Bが最接近すると、N極の磁気をもう1回検出して、この都度、磁気検出素子21Aからパルス信号が機器の電子回路に出力される。   In other words, the magnetic detection element 21A detects the N-pole magnetism once when the projection 14A is closest, and thereafter, once the magnetism is weakened and then the projection 14B is closest, the N-pole magnetism is already detected. Once detected, a pulse signal is output from the magnetic detection element 21A to the electronic circuit of the device each time.

さらに、この時、磁気検出素子21Aと並列に配置された磁気検出素子21Bも、同様に突起部14Aや14Bの磁気を検出するが、磁気検出素子21Bは磁気検出素子21Aに対し、所定間隔でややずれた位置に配置されているため、磁気検出素子21Bから出力されるパルス信号は、磁気検出素子21Aのパルス信号に対し所定時間ずれた、いわゆる位相差のあるものとなる。   Further, at this time, the magnetic detection element 21B arranged in parallel with the magnetic detection element 21A similarly detects the magnetism of the protrusions 14A and 14B, but the magnetic detection element 21B is spaced from the magnetic detection element 21A at a predetermined interval. Since it is arranged at a slightly shifted position, the pulse signal output from the magnetic detection element 21B has a so-called phase difference that is shifted by a predetermined time from the pulse signal of the magnetic detection element 21A.

そして、機器の電子回路がこの位相差のある二つのパルス信号から、パルス信号のどちらかが先に立ち上ったかによってボール11の回転方向を、そのパルス数によってボール11の回転角度を各々検出し、機器の表示手段に表示されたメニュー上のカーソル等を、例えば右方向へ回転角度分だけ移動させる。   Then, the electronic circuit of the device detects the rotation direction of the ball 11 from the two pulse signals having the phase difference depending on which one of the pulse signals rises first, and the rotation angle of the ball 11 by the number of pulses, The cursor on the menu displayed on the display means of the device is moved, for example, to the right by the rotation angle.

なお、ボール11を左方向や前後方向、あるいはこれらとは中間の斜め方向へ回転操作した場合も、同様に、複数の磁気検出素子21からパルス信号が出力され、電子回路がボール11の回転方向と回転角度を検出して、カーソル等が左方向や上下方向、あるいは斜め方向へ移動する。   Even when the ball 11 is rotated in the left direction, the front-rear direction, or an oblique direction intermediate to these, a pulse signal is similarly output from the plurality of magnetic detection elements 21, and the electronic circuit rotates in the rotation direction of the ball 11. The rotation angle is detected, and the cursor or the like moves leftward, up-down, or diagonally.

また、カーソル等が所望のメニュー上に位置した状態で、ボール11上部を押圧操作すると、図4の断面図に示すように、揺動体18が配線基板24上面に当接した支点部18Bを支点として揺動し、右端の押圧部18A下面が押釦部22Aを押圧してスイッチ接点22の電気的接離が行われ、これを電子回路が検出して、例えば、メニューの確定や次メニューの表示等が行われる。   Further, when the upper part of the ball 11 is pressed with the cursor or the like positioned on a desired menu, as shown in the cross-sectional view of FIG. The switch contact 22 is electrically connected and disconnected by the lower surface of the right end pressing portion 18A pressing the push button portion 22A, and this is detected by the electronic circuit, for example, confirmation of the menu or display of the next menu Etc. are performed.

つまり、機器の表示手段を見ながら、ボール11を所定方向へ回転操作することによって、表示手段に表示されたカーソル等を所定方向へ移動させて、メニューの選択を行うと共に、ボール11を押圧操作することによって、メニューの確定や次メニューの表示等が行えるように構成されている。   That is, by rotating the ball 11 in a predetermined direction while looking at the display means of the device, the cursor displayed on the display means is moved in the predetermined direction to select a menu, and the ball 11 is pressed. By doing so, the menu can be confirmed and the next menu can be displayed.

そして、このボール11の押圧操作時には、上ケース15と枠体23によって揺動体18に一体化された、ボール11や下ケース16、フレキ基板19や磁気検出素子21等も、同じ位置関係のままで揺動体18と一緒に揺動すると共に、磁気検出素子21上面が下ケース16下面に弾接しているため、押圧操作時にもボール11と磁気検出素子21の位置関係は変わらず、常に所定の間隙が保たれるようになっている。   When the ball 11 is pressed, the ball 11, the lower case 16, the flexible substrate 19, the magnetic detection element 21, and the like that are integrated with the swing body 18 by the upper case 15 and the frame body 23 remain in the same positional relationship. And the upper surface of the magnetic detection element 21 is in elastic contact with the lower surface of the lower case 16, so that the positional relationship between the ball 11 and the magnetic detection element 21 does not change even during a pressing operation. A gap is maintained.

すなわち、ボール11と磁気検出素子21の間に揺動体18を設け、押圧操作時には揺動体21を揺動させて、押圧部18Aによってボール11下方のスイッチ接点22の電気的接離を行うと共に、磁気検出素子21を下ケース16下面に弾接させることによって、押圧操作時にも、ボール11と磁気検出素子21の所定の間隙は変化せず、磁気検出素子21から出力されるパルス信号にばらつきや誤差が生じないように構成されている。   That is, the oscillating body 18 is provided between the ball 11 and the magnetic detection element 21, and the oscillating body 21 is oscillated during the pressing operation, and the switch contact 22 below the ball 11 is electrically connected and separated by the pressing portion 18A. By causing the magnetic detection element 21 to elastically contact the lower surface of the lower case 16, the predetermined gap between the ball 11 and the magnetic detection element 21 does not change even during a pressing operation, and the pulse signal output from the magnetic detection element 21 varies or It is configured so that no error occurs.

また、上記のようなボール11の回転操作中に、誤ってボール11を押圧操作してしまった場合や、揺動体18を揺動した後、さらにボール11に押圧力が加わった場合等には、図5の断面図に示すように、下ケース16下面によって複数の磁気検出素子21が押圧されるが、この時にも、磁気検出素子21周囲のフレキ基板19や枠体23が下方へ撓むことによって、ボール11と磁気検出素子21間の間隙は変化せず、一定の間隙が保たれるようになっている。   Further, when the ball 11 is accidentally pressed during the rotation operation of the ball 11 as described above, or when a pressing force is further applied to the ball 11 after the rocking body 18 is swung. As shown in the sectional view of FIG. 5, the plurality of magnetic detection elements 21 are pressed by the lower surface of the lower case 16. At this time, the flexible substrate 19 and the frame body 23 around the magnetic detection elements 21 bend downward. As a result, the gap between the ball 11 and the magnetic detection element 21 does not change, and a constant gap is maintained.

つまり、磁気検出素子21周囲のフレキ基板19と枠体23には、略U字状の切欠部19Aと23Aが各々形成されると共に、これらの載置された磁気検出素子21が下ケース16下面に弾接しているため、上記のように誤ってボール11を押圧操作してしまった場合には、この押圧力によって磁気検出素子21周囲のフレキ基板19と枠体23が下方へ撓み、また、押圧力が取除かれた場合には、元の状態に弾性復帰するように形成されている。   That is, the flexible substrate 19 and the frame body 23 around the magnetic detection element 21 are formed with substantially U-shaped cutout portions 19A and 23A, respectively, and the placed magnetic detection element 21 is provided on the lower surface of the lower case 16. Therefore, when the ball 11 is accidentally pressed as described above, the flexible substrate 19 and the frame body 23 around the magnetic detection element 21 are bent downward by this pressing force, When the pressing force is removed, it is formed so as to elastically return to the original state.

すなわち、下ケース16下面によって磁気検出素子21が押圧された場合には、磁気検出素子21周囲のフレキ基板19と枠体23を弾性変形させることによって、磁気検出素子21がボール11と同じ方向へ上下動して、ボール11と磁気検出素子21との間隙を常に一定に保つことができるため、ボール11の回転方向や回転角度のばらつきを防ぎ、誤検出がなく、確実な操作が行えるように構成されている。   That is, when the magnetic detection element 21 is pressed by the lower surface of the lower case 16, the magnetic detection element 21 is moved in the same direction as the ball 11 by elastically deforming the flexible substrate 19 and the frame body 23 around the magnetic detection element 21. By moving up and down, the gap between the ball 11 and the magnetic detection element 21 can be kept constant at all times, so that variations in the rotation direction and rotation angle of the ball 11 can be prevented, and erroneous operation can be performed without fail. It is configured.

なお、以上の説明では、ボール11内に磁性体12を埋設し、この磁性体12から略円筒状の磁石20の磁気を磁気検出素子21が検出して、ボール11の回転方向と回転角度を検出する構成について説明したが、図6の部分断面図に示すように、磁性体12に代えて、ボール11内に略円柱状の複数の磁石20Aを放射状に埋設し、この複数の磁石20Aの磁気を磁気検出素子21が検出する構成とすれば、略円筒状の磁石20が不要となり、より簡易な構成で、安価に入力装置を形成することができる。   In the above description, the magnetic body 12 is embedded in the ball 11, and the magnetic detection element 21 detects the magnetism of the substantially cylindrical magnet 20 from the magnetic body 12, and the rotation direction and rotation angle of the ball 11 are determined. Although the structure to detect was demonstrated, it replaced with the magnetic body 12 instead of the magnetic body 12, as shown in the fragmentary sectional view of FIG. If the magnetism detecting element 21 detects the magnetism, the substantially cylindrical magnet 20 is unnecessary, and the input device can be formed at a low cost with a simpler configuration.

このように本実施の形態によれば、ボール11と所定の間隙を空けて対向配置された磁気検出素子21を、ボール11を回転可能に収納した下ケース16下面に弾接させることによって、ボール11を押圧した際、下ケース16に押圧されて磁気検出素子21もボール11と同じ方向へ上下動し、ボール11と磁気検出素子21の所定の間隙は変化せず常に一定に保たれるため、ボール11の回転方向や回転角度の検出のばらつきを防ぎ、誤検出がなく、確実な操作が可能な入力装置を得ることができるものである。   As described above, according to the present embodiment, the magnetic detection element 21 disposed opposite to the ball 11 with a predetermined gap is elastically brought into contact with the lower surface of the lower case 16 in which the ball 11 is rotatably accommodated. 11 is pressed by the lower case 16 and the magnetic detection element 21 also moves up and down in the same direction as the ball 11, and the predetermined gap between the ball 11 and the magnetic detection element 21 does not change and is always kept constant. Thus, it is possible to obtain an input device that can prevent variation in detection of the rotation direction and rotation angle of the ball 11 and that can be reliably operated without erroneous detection.

なお、以上の説明では、ボール11内に配設された磁性体12を、略球状の中核部13から略円柱状の複数の突起部14が外周に向けて放射状に突出した構成について説明したが、中核部13を中空とした構成や、あるいは中核部13に代えて、複数の突起部14をボール11の中心方向へ延出させ、中心部で連結した構成等、複数の突起部14を連結するものであれば、中核部を様々な形状に形成した構成のものとしても、本発明の実施は可能である。   In the above description, the magnetic body 12 disposed in the ball 11 has been described as having a configuration in which a plurality of substantially cylindrical projections 14 project radially from the substantially spherical core 13 toward the outer periphery. A structure in which the core portion 13 is hollow, or, instead of the core portion 13, a plurality of protrusions 14 are extended toward the center of the ball 11 and connected at the center, and the plurality of protrusions 14 are connected. If it does, implementation of this invention is possible also as a thing of the structure which formed the core part in various shapes.

さらに、磁性体12の複数の突起部14を略円柱状のものとして説明したが、四角柱や多角柱、あるいは円錐状や角錐状のもの等を用いた構成としてもよい。   Furthermore, although the plurality of protrusions 14 of the magnetic body 12 have been described as having a substantially cylindrical shape, a configuration using a rectangular column, a polygonal column, a conical shape, a pyramid shape, or the like may be used.

本発明による入力装置は、誤検出がなく、確実な操作が可能なものを実現できるという有利な効果を有し、主に各種電子機器の操作用として有用である。   The input device according to the present invention has an advantageous effect of realizing a device that can be reliably operated without erroneous detection, and is mainly useful for operation of various electronic devices.

本発明の一実施の形態による入力装置の断面図Sectional drawing of the input device by one embodiment of this invention 同分解斜視図Exploded perspective view 同部分正面図Front view of the same part 同押圧操作時の断面図Sectional view during pressing operation 同誤操作時の断面図Cross-sectional view at the same time 同他の実施の形態による部分断面図Partial sectional view according to another embodiment 従来の入力装置の断面図Sectional view of a conventional input device 同押圧操作時の断面図Sectional view during pressing operation

符号の説明Explanation of symbols

11 ボール
12 磁性体
13 中核部
14、14A、14B、14C 突起部
15 上ケース
16 下ケース
17 カバー
18 揺動体
18A 押圧部
18B 支点部
19 フレキ基板
19A、23A 切欠部
20、20A 磁石
21、21A、21B 磁気検出素子
22 スイッチ接点
22A 押釦部
23 枠体
24 配線基板
11 Ball 12 Magnetic body 13 Core portion 14, 14A, 14B, 14C Protrusion portion 15 Upper case 16 Lower case 17 Cover 18 Oscillating body 18A Pressing portion 18B Support point portion 19 Flexible substrate 19A, 23A Notch portion 20, 20A Magnet 21, 21A, 21B Magnetic detection element 22 Switch contact 22A Push button part 23 Frame 24 Wiring board

Claims (2)

開口部を有する上ケースと、下ケースとから構成されるケースと、このケースに回転可能に収納されると共に、上記開口部から露出し、複数の突起を有する磁性体が埋設されたボールと、上記複数の突起に磁気を及ぼす位置に設けられた磁石と、上記ボールと一定の間隙を空けて対向配置された磁気検出素子と、上面に上記磁気検出素子が実装されたフレキシブル基板と、このフレキシブル基板の下面を覆う金属薄板製の枠体と、上記ボールの下方に配置されたスイッチと、上記ケースと上記スイッチの間に設けられ、上記ケースを上記スイッチに対して揺動可能に支持し、揺動に応じて上記スイッチをオン、オフ操作する揺動体とを備え、上記フレキシブル基板は、上記磁気検出素子の周囲に切欠部を有し、上記枠体は、上記フレキシブル基板の切欠部に対応する位置に切欠部を有し、上記ボールが押圧操作された場合に、上記フレキシブル基板の上記切欠部内の領域と上記枠体の上記切欠部内の領域とが弾性変形可能とされると共に、上記磁気検出素子は、上記フレキシブル基板の上記切欠部内の上記領域と上記枠体の上記切欠部内の上記領域によって上記下ケースの下面に弾接しており、上記ケースに収容された上記ボールと上記磁気検出素子とが上記揺動体の揺動に対して互いの間隙を一定に保つように上記揺動体に装着されている入力装置。 A case composed of an upper case having an opening and a lower case, a ball rotatably accommodated in the case, exposed from the opening , and embedded with a magnetic body having a plurality of protrusions ; A magnet provided at a position for applying magnetism to the plurality of protrusions; a magnetic detection element disposed opposite to the ball with a predetermined gap; a flexible substrate on which the magnetic detection element is mounted; A frame made of a thin metal plate that covers the lower surface of the substrate, a switch disposed below the ball, and provided between the case and the switch, and supports the case swingably with respect to the switch, A swinging body that turns on and off the switch in response to swinging, the flexible substrate has a cutout portion around the magnetic detection element, and the frame body includes the flexible body A notch portion is provided at a position corresponding to the notch portion of the plate, and the area in the notch portion of the flexible board and the area in the notch portion of the frame body can be elastically deformed when the ball is pressed. In addition, the magnetic detection element is in elastic contact with the lower surface of the lower case by the region in the cutout portion of the flexible substrate and the region in the cutout portion of the frame, and is housed in the case An input device mounted on the rocking body so that the ball and the magnetic detection element keep a constant gap with respect to the rocking of the rocking body . 開口部を有する上ケースと、下ケースとから構成されるケースと、このケースに回転可能に収納されると共に、上記開口部から露出し、複数の磁石が埋設されたボールと、上記ボールと一定の間隙を空けて対向配置された磁気検出素子と、上面に上記磁気検出素子が実装されたフレキシブル基板と、このフレキシブル基板の下面を覆う金属薄板製の枠体と、上記ボールの下方に配置されたスイッチと、上記ケースと上記スイッチの間に設けられ、上記ケースを上記スイッチに対して揺動可能に支持し、揺動に応じて上記スイッチをオン、オフ操作する揺動体とを備え、上記フレキシブル基板は、上記磁気検出素子の周囲に切欠部を有し、上記枠体は、上記フレキシブル基板の切欠部に対応する位置に切欠部を有し、上記ボールが押圧操作された場合に、上記フレキシブル基板の上記切欠部内の領域と上記枠体の上記切欠部内の領域とが弾性変形可能とされると共に、上記磁気検出素子は、上記フレキシブル基板の上記切欠部内の上記領域と上記枠体の上記切欠部内の上記領域によって上記下ケースの下面に弾接しており、上記ケースに収容された上記ボールと上記磁気検出素子とが上記揺動体の揺動に対して互いの間隙を一定に保つように上記揺動体に装着されている入力装置。A case composed of an upper case having an opening and a lower case, a ball rotatably accommodated in the case, exposed from the opening, and having a plurality of magnets embedded therein; A magnetic detection element disposed opposite to each other with a gap, a flexible substrate having the magnetic detection element mounted on the upper surface, a metal thin frame covering the lower surface of the flexible substrate, and a lower portion of the ball. A switch that is provided between the case and the switch, supports the case in a swingable manner with respect to the switch, and turns the switch on and off in response to the swing. The flexible substrate has a notch around the magnetic detection element, the frame has a notch at a position corresponding to the notch of the flexible substrate, and the ball is pressed. In this case, the region in the cutout portion of the flexible substrate and the region in the cutout portion of the frame body can be elastically deformed, and the magnetic detection element is connected to the region in the cutout portion of the flexible substrate. The region in the cutout portion of the frame is elastically contacted with the lower surface of the lower case, and the ball and the magnetic detection element accommodated in the case have a constant gap with respect to the swinging of the swinging body. An input device mounted on the rocking body so as to keep the
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