JP5290844B2 - 操作装置及び携帯端末 - Google Patents
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Description
本発明によれば、キー本体において支点部に応じた位置に形成された凹部に、筐体の本体支持部が係合することにより、キー本体の位置ずれを防止できる。従って、キートップが押下された場合でも、当該キー本体を一層安定して回路基板上に位置させることができる。
また、本体支持部の下面と凹部の内面との間に隙間が形成されていることにより、キートップの押下時にキー本体が傾斜することが妨げられることがないので、当該キー本体の傾斜を容易に行うことができる。
本発明によれば、キートップが押下されてキー本体が傾斜した場合に、当該キートップとは反対側の位置に作用する付勢部材の付勢力により、当該キー本体の傾斜を確実に元に戻すことができる。また、付勢部材が、本体支持部の中心から各キートップに向かう方向上にのみ設けられていれば、付勢部材を本体支持部の周囲全てにわたって配置する必要がないので、付勢部材の製造コストを低減することができる。一方、略環状の付勢部材を採用すれば、当該付勢部材の本体支持部に対する取付を容易に行うことができる。
本発明によれば、隙間は、キー本体の変位量、すなわち、傾斜量に応じて設定されているので、本体支持部と凹部とが噛み合うことにより、キー本体の必要以上の傾斜を規制することができ、操作部の操作性を向上することができるほか、検出部が必要以上に押圧されることを防ぐことができる。
このような構成によれば、付勢部材の配置位置とは支点部を挟んで反対側に位置するキートップが押下され、当該支点部を支点としてキー本体が傾斜した場合に、付勢部材の付勢力により、当該キー本体を傾斜前の状態に確実に復帰させることができる。この際、付勢部材は、キー本体が有するフランジ部と、筐体との間に設けられるので、キー本体の傾斜に伴って、付勢部材の付勢力をフランジ部、ひいては、キー本体に確実に作用させることができる。従って、付勢部材の付勢力を確実に作用させることができ、キー本体を傾斜前の状態に確実に復帰させることができる。
本発明によれば、支点部周辺に肉厚部が形成されているので、キートップの押下によりキー本体が傾斜する際に、支点部周辺にかかる荷重に対する強度を確保することができる。また、これにより、強度確保のために基部全体を厚く形成する必要がないので、基部、ひいては、キー本体の薄型化を一層促進することができる。従って、キー本体の強度の向上、及び、操作装置の薄型化を図ることができる。なお、肉厚部が、支点部を囲むように環状に形成されていれば、どのキートップが押下された場合でも対応できるので、より好適である。
本発明によれば、弾性体がキー本体におけるキートップに応じた位置に当該キー本体と一体的に設けられていることにより、キートップの押下時に当該弾性体が弾性変位することで、柔らかな打感を得ることができる。また、当該弾性変位が解消することで、キー本体の傾斜が解消するので、前述の付勢部材とともに、押下される前の状態に当該キー本体を適切に戻すことができる。
本発明によれば、前述の操作装置と同様の効果を奏することができる。また、このような操作装置を備えることにより、携帯端末の構成の簡略化を図ることができ、当該携帯端末の製造工程を簡略化することができる。
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔携帯端末の全体構成〕
図1は、本実施形態に係る携帯端末1を正面側から見た斜視図である。
携帯端末1は、使用者の入力操作に応じて、ディスク及びメモリに記録されたプログラム及びデータを読み出して、ゲームの実行、或いは、映像及び音声の再生を行うものであり、本発明の操作装置及び携帯端末に相当する。
この携帯端末1は、図1に示すように、扁平横長矩形状で、両端部が円弧状に形成された筐体2と、当該筐体2内に収納され、後述する液晶パネル31、十字キー6及び回路基板7(図2及び図3参照)等を備える端末本体とを備えている。
筐体2は、使用者が携帯端末1を保持した際に、正面側(使用者に対向する側)に位置するフロントケース21と、当該フロントケース21の背面側にねじ固定されるリアケース22とを備えている。
このうち、フロントケース21の正面側略中央には、当該フロントケース21の透光領域211を介して観察される横長矩形状の液晶パネル31が配置されている。また、フロントケース21において当該液晶パネル31を挟む左右両側、及び、液晶パネル31の下側には、各種キーを露出させる複数の開口部212が形成されている。このうち、フロントケース21の左側には、仮想の略正方形の頂点に応じた位置に、後述する方向操作部5を構成する4つのキートップ611の形状及び寸法に応じて形成された4つの開口部212Aが形成されている。また、図1においては図示を省略するが、当該4つの開口部212Aにより囲まれた領域における内面側に、当該キートップ611を有するキー本体61を支持する本体支持部213(図2及び図3参照)が形成されている。
液晶パネル31の下側には、それぞれ所定の機能を端末本体に実行させるキー34〜39が配置されている。また、筐体2の四隅部分は内側に切り欠かれており、上側左右隅部には決定キー40(左側の決定キーを40Lとし、右側の決定キーを40Rとする)が設けられている。
また、当該上面左側には、他の外部機器と赤外線通信を行う受光窓43が設けられ、右側には、リアケース22の背面側に設けられた蓋部材23の開放を規制するロックスライダ44が設けられている。このロックスライダ44を摺動させると、蓋部材23の開放規制が解除され、当該蓋部材23を開けて筐体2内にディスク(図示省略)を収納することができる。
図2及び図3は、方向操作部5の構成を示す断面図である。なお、図2及び図3においては、当該各図の断面に対する奥行き方向に位置するスイッチ71の図示を省略する。
方向操作部5は、本発明の操作部に相当し、図2及び図3に示すように、複数のキートップ611を有する十字キー6と、各キートップ611に応じて配設された複数のスイッチ71を有する回路基板7とを備える。そして、図2に示す状態から、使用者によってキートップ611(図2における左側のキートップ611)が押下され、図3に示すように、当該キートップ611の位置に応じて設けられたスイッチ71が押圧されると、回路基板7が、当該スイッチ71が入力されたことを示す制御信号を端末本体に出力する。
図4及び図5は、十字キー6をそれぞれ上方及び下方から見た斜視図である。
十字キー6は、上下左右及び斜方の8方向にそれぞれ入力可能なキーであり、後述する回路基板7上に設けられ、当該回路基板7上に配設されたスイッチ71を押圧する。
この十字キー6は、図4及び図5に示すように、全体略十字形状を有し、平面視した際に、当該十字キー6の中央を通る直線を中心とした線対称構造を有している。このような十字キー6は、上下左右の各方向に応じた4つのキートップ611、及び、当該各キートップ611を接続して一体化する基部612を有するキー本体61と、各キートップ611に応じてキー本体61の底面側に設けられる弾性部62とが二色成形により一体的に形成されている。
基部612における4つの端部の正面側(フロントケース21に対向する側)には、図4に示すように、キートップ611が面外方向に突出するようにそれぞれ形成されている。これらキートップ611は、平面視した際に、それぞれ多角形状(具体的には、五角形状)を有している。
なお、フランジ部6121は、基部612の周縁全てに形成されていなくてもよく、少なくとも、各キートップ611の周縁で、かつ、基部612の中心から最も離れた領域に形成されていればよい。
このうち、支点部615は、後述する回路基板7と接触し、キートップ611が押下された際に支点となって十字キー6を傾斜させる部位である。この支点部615により、十字キー6の傾斜が円滑に行われる。
ここで、隣接する2つのキートップ611が同時に押下された場合には、十字キー6は、押下位置が回路基板7に近接するように傾斜する。しかしながら、互いに反対側の2つのキートップ611(上下又は左右に位置するキートップ611)が同時に押下された場合には、当該十字キー6は傾斜しない。これにより、相反する方向のキーが同時に入力されることを防ぎ、操作性を向上することができる。
また、基部612の底面側で、各キートップ611に応じた位置には、当該各キートップ611の形状に応じた凹部616が形成されている。これら凹部616内には、弾性部62が位置している。
このような各弾性部62の底面側略中央には、図5に示すように、当該底面から面外方向に突出する略円筒状の突出部621がそれぞれ形成されている。これら突出部621は、キートップ611が押下され、十字キー6が支点部615を支点として傾斜した際に、当該キートップ611の下方に位置するスイッチ71を押圧する。
このうち、回路基板7と肉厚部614との隙間は、キートップ611が押下され、突出部621がスイッチ71を押圧した場合でも、肉厚部614が回路基板7に接触しない程度の寸法に設定されている。
なお、キートップ611の押下時に、突出部621がスイッチ71を入力した際の感触(例えば、クリック感)は、突出部621の突出寸法、断面積、剛性及び可撓性等の性質を適宜変更することでも調整することができる。
図6は、スイッチ71の構成を示す断面図である。このうち、図6(A)は、変位する前のスイッチ71の状態を示す断面図であり、図6(B)は、突出部621からの押圧力により変位したスイッチ71の状態を示す断面図である。
スイッチ71は、本発明の検出部に相当し、前述のように、キートップ611に応じた位置にそれぞれ設けられ、全体として、回路基板7上に4つ配設されている。これらスイッチ71は、図6に示すように、回路基板7上にそれぞれ形成された第1接点部72及び第2接点部73と、第1接点部72の一部及び第2接点部73を覆うドーム部75と、当該ドーム部75の内側に形成された第3接点部74とを備えている。
第3接点部74は、導電性を有する材料がドーム部75の内側に塗布されて形成されている。この第3接点部74は、図6(A)に示すように、端部が第1接点部72と電気的に接続されているが、第2接点部73とは所定の隙間Gを介して離間している。このため、通常時(突出部621により押圧されていないとき)には、第3接点部74と第2接点部73とは電気的に接触していない。
本体支持部213における十字キー6側への突出部分の周囲には、当該十字キー6とフロントケース21との間に、当該十字キー6を回路基板7に近接する方向に付勢する略環状の付勢部材8が設けられている。この付勢部材8は、弾性を有する樹脂により形成され、当該樹脂は、例えば、ポロン(登録商標)を挙げることができる。
この付勢部材8の厚さ寸法(フロントケース21の内面と十字キー6との間の寸法)は、当該十字キー6の傾き量(スイッチ71を突出部621が押圧していない状態から押圧した状態まで十字キー6が傾いた際の当該十字キー6の移動量)に応じて設定される。この付勢部材8の位置は、十字キー6の支点部615に対応しており、当該付勢部材8は、十字キー6の略中央を回路基板7に向かって付勢する。
以下、方向操作部5の動作について説明する。
開口部212Aを介して筐体2外に露出した4つのキートップ611のいずれも押下されていない状態では、図2に示すように、回路基板7に当接する支点部615と、当該十字キー6とフロントケース21との間で、かつ、本体支持部213の周縁に配置された付勢部材8とにより、十字キー6は、当該回路基板7上に自立している。
このように十字キー6が傾斜すると、押下されたキートップ611に応じた突出部621が、当該突出部621に応じたスイッチ71のドーム部75を押圧する。このドーム部75は、押圧力が所定の閾値を超えた時点で反転し、第3接点部74を第2接点部73に電気的に接触させる。これにより、第2接点部73と第1接点部72とが導通し、回路基板7が、前述の端末本体に、押下位置のスイッチ71が入力された旨の制御信号を出力する。
具体的に、本実施形態では、弾性部62の剛性が最も高く、付勢部材8の剛性が最も低くなるように、それぞれ設定されている。これによれば、弾性部62(突出部621)の剛性が最も高いので、キートップ611の押下時に、スイッチ71のドーム部75を確実に押圧することができ、当該スイッチ71によりキートップ611の押下を確実に検出することができる。また、この際、当該ドーム部75の変形により、クリック感を生じさせることができる。更に、付勢部材8の剛性が最も低いので、当該付勢部材8の付勢力により、キートップ611押下時の十字キー6の傾斜が妨げられないようにすることができる。従って、方向操作部5、ひいては、携帯端末1の操作性を一層向上することができる。
十字キー6を回路基板7に近接する方向に付勢する付勢部材8が、支点部615に対応する位置、すなわち、各キートップ611により囲まれる十字キー6の位置(十字キー6を平面視した際の略中央の位置)に応じて設けられるので、十字キー6に効率よく付勢力を作用させて、当該十字キー6を回路基板7上に適切に配置することができる。また、各キートップ611に応じた位置にそれぞれ接点ゴムを設けて、十字キー6をフロントケース21の内面に近接する側に付勢する構成に比べ、部品点数を削減することができるほか、方向操作部5ひいては携帯端末1の構成を簡略化することができる。更に、付勢部材8が、弾性を有する樹脂により形成されているので、コイルばね等を用いた場合に比べ、方向操作部5ひいては携帯端末1の薄型化を図ることができる。
以下、本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態に係る携帯端末は、前述の携帯端末1と同様の構成を備える。しかしながら、当該携帯端末1では、十字キー6の弾性部62はキートップ611に応じた形状を有していたのに対し、弾性部の形状が主に変更された点で、当該携帯端末と携帯端末1とは相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る携帯端末1Aは、図7及び図8に示すように、方向操作部5に代えて方向操作部5Aを備えるほかは、前述の携帯端末1と同様の構成を備えている。また、方向操作部5Aは、本発明の操作部に相当し、十字キー6に代えて十字キー9Aを備えるほかは、方向操作部5と同様の構成を備える。
十字キー9Aは、十字キー6と同様に、開口部212Aを介して筐体2外に露出する複数のキートップ911を除いて当該筐体2内に収納され、キートップ911の押下に応じて傾斜して、回路基板7上のスイッチ71を押圧する。この十字キー9Aは、図9及び図10に示すように、略十字状のキー本体91(図9及び図10)と、弾性部92(図10)とを備えている。
これらキートップ911は、平面視略十字状の基部912の各頂点に応じた位置に配置されている。また、基部912の外縁には、前述の基部612と同様に、キートップ911の外側に延出し、かつ、当該基部912の外側に向かうに従って厚さ寸法が小さくなるテーパー状のフランジ部9121が形成されている。このフランジ部9121の上面は傾斜面9122であり、当該傾斜面9122は、外側に向かうに従って下方に近接するように傾斜している。
凹部913は、図9に示すように、各キートップ911により囲まれる基部912の略中央に、平面視略円形状に形成されている。この凹部913内には、前述の本体支持部213が挿入される。
凹部916は、基部912の底面側におけるキートップ911に応じた位置にそれぞれ形成されている。詳述すると、各凹部916は、キートップ911の略中央から外側に僅かにずれた位置に中心を有する平面視略円形状に形成されている。これら各凹部916には、弾性部92に接着等により取り付けられる。
以下、図7及び図8を参照して、方向操作部5Aの動作について説明する。
キートップ911が押下されていない場合では、図7に示すように、凹部913に挿入される本体支持部213の周縁に設けられた付勢部材8の付勢力により、支点部915が回路基板7に当接した状態で、十字キー9Aは、当該回路基板7上で自立する。
この状態で、少なくともいずれかのキートップ911(例えば、図7及び図8における左側のキートップ911)が押下されると、十字キー9Aは、図8に示すように、支点部915を支点として、付勢部材8による付勢力に抗しつつ押下方向に回動する。
一方、キートップ911に対する押下が解除されると、付勢部材8による付勢力、並びに、弾性部92及びドーム部75の復元力により、図7に示した状態に十字キー6が復帰する。
具体的に、弾性部92の剛性が最も高く、付勢部材8の剛性が最も低くなるように、それぞれ設定されている。これにより、剛性が最も高い弾性部92(特に突出部921)により、ドーム部75を確実に押圧することができるほか、ドーム部75の変形により、クリック感を生じさせることができる。また、付勢部材8の剛性が最も低いので、当該付勢部材8の付勢力により、十字キー9Aの傾斜が妨げられることを防ぐことができるほか、当該十字キー9Aを傾斜状態から押圧前の状態に確実に復帰させることができる。従って、方向操作部5A、ひいては、携帯端末1の操作性を一層向上することができる。
以上説明した本実施形態に係る携帯端末1Aによれば、前述の携帯端末1と同様の効果を奏することができる。
以下、本発明の第3実施形態について説明する。
本実施形態に係る携帯端末は、前述の携帯端末1Aと同様の構成を備える。しかしながら、当該携帯端末1Aでは、本体支持部213の周縁に配置される付勢部材8により十字キー9Aを付勢する構成であった。これに対し、本実施形態に係る携帯端末では、十字キーの外縁に応じて配置される付勢部材により当該十字キーを付勢する。この点で、当該携帯端末と携帯端末1Aとは相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る携帯端末1Bは、方向操作部5Aに代えて方向操作部5Bを備えるほかは、携帯端末1Aと同様の構成を備える。この方向操作部5Bは、本発明の操作部に相当し、図11及び図12に示すように、十字キー9B、回路基板7及び付勢部材8Bを備える。
このうち、十字キー9Bは、フランジ部9121より更に外側に延出したフランジ部9123を備えるほかは、十字キー9Aと同様の構成を備えている。
具体的に、付勢部材8Bは、十字キー9Bにおける押下可能な位置に応じて、当該十字キー9Bの中央を中心とする点対象にそれぞれ設けられている。すなわち、付勢部材8Bは、十字キー9Bの中心から各キートップ911に向かう直線上に位置するフランジ部9123の領域、及び、当該中心から各キートップ911の中間を通る直線上に位置するフランジ部9123の領域に対向するように配置される。
この状態で、少なくともいずれかのキートップ911(例えば、図11及び図12における左側のキートップ911)が押下されると、十字キー9Bは、図12に示すように、押下位置とは反対側の付勢部材8Bの付勢力に抗しつつ、支点部915を支点として押下方向に回動する。この際、押下されたキートップ911に応じた突出部921が、スイッチ71を押圧し、回路基板7が、当該キートップ911の押下を検出する。
以上説明した本実施形態に係る携帯端末1Bによれば、前述の携帯端末1,1Aと同様の効果を奏することができる。
以下、携帯端末1Bの変形である携帯端末1C,1Dについて説明する。
携帯端末1Cは、図13に示すように、フロントケース21及び方向操作部5Bに代えてフロントケース21C及び方向操作部5Cを備えるほかは、携帯端末1Bと同様の構成を備える。また、方向操作部5Cは、十字キー9Bに代えて十字キー9Cを備えるほかは、方向操作部5Bと同様の構成を備える。
また、十字キー9Cは、十字キー9Bと同様の構成を備えるが、当該十字キー9Bの略中央に形成されていた凹部913は形成されていない。
フロントケース21Dは、フロントケース21と同様の構成を備えている。しかしながら、フロントケース21Dは、各開口部212Aに代えて、十字キー9Cの全てのキートップ911を露出させる1つの開口部212Dを有し、これに伴って、当該フロントケース21Dは、各キートップ911により囲まれる部位、及び、当該部位に設けられる本体支持部213を備えていない。
なお、開口部212D及び十字キー9Cは、平面視略十字状に形成されていたが、これに限らず、当該開口部及び十字キーを平面視略円形状に形成してもよい。この場合、当該十字キーの端縁に沿って略円形状に形成されるフランジ部に対向するように、付勢部材を開口部の端縁に設ける構成としてもよい。この場合においても、付勢部材は略円形状に限らず、前述の8方向上の位置の少なくともいずれか(好ましくは、少なくとも前述の4方向上)に配置されていれば、十字キーに好適に付勢力を作用させることができる。
以下、本発明の第4実施形態について説明する。
本実施形態に係る携帯端末は、前述の携帯端末1Aと同様の構成を備える。この携帯端末1Aは、フロントケース21と十字キー9Aとの間に配置され、かつ、当該十字キー9Aを回路基板7に向かって付勢する付勢部材8を備える構成であった。これに対し、本実施形態に係る携帯端末は、十字キーと回路基板との間に配置され、かつ、当該十字キーをフロントケースに向かって付勢する付勢部材を備える。この点で、当該携帯端末と携帯端末1Aとは相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る携帯端末1Eは、図15に示すように、フロントケース21及び方向操作部5Aに代えて、フロントケース21E及び方向操作部5Eを備えるほかは、前述の携帯端末1Aと同様の構成及び機能を有する。
本体支持部213Eは、本体支持部213と同様に、フロントケース21Eにおける4つの開口部212Aにより囲まれる領域21E1に、回路基板7に向かって突出する略円筒状に形成されている。この本体支持部213Eの先端部は、フロントケース21Eの下面21E2(領域21E1を除く下面21E2)と略同じ位置となる。このため、当該先端部と下面21E2とは、略面一となる。このような本体支持部213Eは、十字キー9Aの凹部913内に挿入される。
方向操作部5Eは、本発明の操作部に相当し、回路基板7、付勢部材8E及び十字キー9Aを備える。
このうち、付勢部材8Eは、図16に示すように、付勢部材8と同素材により環状に形成され、回路基板7上に取り付けられている。詳述すると、付勢部材8Eは、回路基板7において4つのスイッチ71により囲まれた領域内に、当該領域の中心と付勢部材8Eの中心とが一致するように取り付けられる。この付勢部材8Eの中心は、当該付勢部材8E上に配置される十字キー9Aの中心である支点部915の位置と略一致する。このような付勢部材8Eは、架橋部9142,9151と当接して、十字キー9Aをフロントケース21Eに向かって付勢する。
以上説明した本実施形態の携帯端末1Eによれば、前述の携帯端末1Aと同様の効果を奏することができるほか、付勢部材8と比べて大きな付勢部材8Eが採用されているので、十字キー9Aが非押下状態に復帰する付勢力を、当該十字キー9Aに確実に作用させることができる。
本発明は前述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、筐体2及び方向操作部5,5A〜5C,5Eを備える操作装置として、ゲーム機として構成された携帯端末1,1A〜1Eを挙げたが、本発明はこれに限らず、PDA(Personal Digital Assistant)やノート型PC(Personal Computer)等の他の携帯端末として構成することもできる。また、コンピュータ等の電子機器と有線又は無線で接続され、操作信号を出力するコントローラに、本発明を適用することも可能である。
また、付勢部材8Bの位置及び形状も、前述のように、適宜設定可能である。加えて、付勢部材8,8B,8Eを組み合わせて、携帯端末1,1A〜1Eに設けてもよい。
同様に、付勢部材8Eは、支点部915を囲む環状に形成されるとしたが、これに限らず、形状、数及び配置位置は、適宜設定してよく、例えば、架橋部9142,9151に応じた位置に、付勢部材を設ける構成としてもよい。
Claims (5)
- 入力操作が行われる操作部が設けられた筐体を備える操作装置であって、
前記操作部は、
前記筐体が有する開口部を介して前記筐体外に露出する複数のキートップ、及び、前記複数のキートップを前記筐体内で接続する基部を有するキー本体と、
前記複数のキートップに対応する位置にそれぞれ配設され、前記キートップの入力を検出する複数の検出部を有する回路基板とを備え、
前記基部は、前記複数のキートップにより囲まれる位置に、前記回路基板に近接する方向に突出し、かつ、前記回路基板に当接して、前記キートップの押下時に前記キー本体の傾斜に対する支点となる支点部を有し、
前記キー本体は、前記支点部が形成される面とは反対側の面における前記支点部に応じた位置に凹部を有し、
前記筐体は、前記凹部に応じた位置に形成され、前記凹部内に収納されて前記キー本体を支持する本体支持部を有し、
前記筐体と前記キー本体との間で、かつ、前記複数のキートップにより囲まれる前記本体支持部の周囲には、前記キー本体を前記回路基板側に付勢する付勢部材が設けられ、
前記付勢部材の厚さ寸法は、前記本体支持部の下面と前記凹部の内面との間に隙間が設けられるように設定されていることを特徴とする操作装置。 - 請求項1に記載の操作装置において、
前記隙間は、前記キー本体の変位量に応じて形成されていることを特徴とする操作装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の操作装置において、
前記基部は、前記支点部の周囲に肉厚部を有することを特徴とする操作装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の操作装置において、
前記キー本体における前記筐体外に露出する側とは反対側で、かつ、前記キートップに対応する位置には、平板状の弾性体が、前記キー本体と一体的に設けられることを特徴とする操作装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の操作装置を備えることを特徴とする携帯端末。
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