KR100595851B1 - 입력 장치 및 전자 기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양측의 조작 버튼의 조작 기능을 유지하면서 1부품의 조작 버튼으로 구성함으로써, 소형화의 실현을 가능하게 하는 입력 장치 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 하고 있습니다. 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 좌우의 조작 버튼부분을 일체화 한 일체형 조작 버튼을 마련하고, 이 일체형 조작 버튼을 좌우 방향으로 시소 모양으로 경동(傾動) 허용하여 마련함으로써, 단일의 부품이면서 좌우 양측에 입력 조작부를 마련할 수 있는 부품 개수의 삭감과 좌우 방향의 소형화를 도모한 입력 장치인 것을 특징으로 한다.

입력 장치, 조작 버튼

Description

입력 장치 및 전자 기기{INPUT DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}

도 1은 휴대 전화기에 적용한 입력 장치의 평면도.

도 2는 입력 장치의 조립 상태를 도시한 외관 사시도.

도 3은 입력 장치를 전개하여 도시한 전개 사시도.

도 4는 플렉시블 기판의 탑재 상태를 도시한 사시도.

도 5는 조작 다이얼 유닛의 탑재 상태를 도시한 사시도.

도 6은 입력 장치의 3개의 압하 검지 스위치의 배치 관계를 도시한 평면도.

도 7은 입력 장치에의 입력 조작 상태를 도시한 측면도.

도 8은 조작 다이얼 유닛을 분해하여 도시한 외관 사시도.

도 9는 자계의 발생 상태를 도시한 영구 자석의 외관 사시도.

<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>

11 : 휴대 전화기 14 : 입력 장치

16 : 일체형 조작 버튼 25 : 조작 다이얼

SW1 내지 SW3 : 압하 검지 스위치

기술분야

본 발명은 예를 들면 휴대 전화기의 입력 조작면에 구비되는 입력 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부품 개수의 삭감을 도모하고, 보다 한층 소형화를 가능하게 한 입력 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.

종래 기술

일반적으로, 휴대 전화기나 퍼스널컴퓨터 등의 전자 기기에 구비되는 입력 장치의 한 예로서, 휴대 전화기의 상면에, 표시기와, 다이얼부와, 좌우의 조작 버튼(누름버튼)과, 텐키 및 각종 입력 키를 탑재하고, 이 중 다이얼부와, 좌우의 조작 버튼을 사용하여 표시기에 표시되는 화상을 스크롤, 또는 화면상의 커서를 임의의 방향으로 이동시키고 있다.

이 경우, 휴대 전화기의 상면에, 회전 자유롭게 롤러면의 일부가 돌출하는 원주 형상의 다이얼부를 이용자가 손가락 끝으로 회전 조작한 때에 얻어지는 회전 방향 및 회전량의 회전 정보를 정확하게 검지하기 위해, 다이얼부의 축부에 구비한 인코더에 의해 다이얼부의 회전 정보를 구하고 있다.

또한, 좌우의 조작 버튼이 압하 조작된 때, 그 아랫쪽에 압하 대응하는 좌우의 어느 하나의 검지 스위치가 압하되고, 압하 입력 정보를 검지하고 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조).

[특허 문헌 1]

일본특개2001-283685호 공보

그러나, 좌우의 조작 버튼은 중앙부의 다이얼부를 끼우는 양측 위치에 독립하여 개개로 배설되어 있기 때문에, 양측의 조작 버튼과, 각각의 축지지 구조를 필요로 하여 부품 개수나 조립 공정수가 많아지고, 고비용의 원인으로 되고 있다.

또한, 근래, 전자 기기의 소형화에 수반하여, 그 입력 조작부에 구비되는 입력 장치도 소형화가 요청되고 있고, 이들의 다이얼부와 좌우의 조작 버튼과의 3점을 갖는 입력 장치 그대로 소형화를 진행하여 가면, 동작부와 작용점과의 거리가 지나치게 짧아저서 동작하기 어렵게 된다. 또한, 좌우의 조작 버튼에서는 작은 부품으로 되어 부품 강도가 약해져 버리는 문제를 갖고 있다.

그래서 본 발명은 이와 같은 문제점에 착안하여 이루어진 것으로, 양측의 조작 버튼의 조작 기능을 유지하면서 1부품의 조작 버튼으로 구성함으로써, 소형화의 실현을 가능하게 한 입력 장치 및 전자 기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 이용자의 손가락 끝에 접촉하여 회전 및 압하 자유롭게 지지된 회전체와, 해당 회전체의 양측 위치에 압하 자유롭게 지지된 좌우의 조작 버튼을 장치 본체의 베이스상에 탑재하고, 상기 회전체와 좌우의 조작 버튼의 압하 방향에 대향하는 하면측의 베이스상에는 상기 회전체와 좌우의 조작 버튼의 각 압하 검지 스위치를 대향 설치한 입력 장치로서, 상기 좌우의 조작 버튼을 일체화 한 일체형 조작 버튼을 마련하고, 상기 일체형 조작 버튼의 중간부를 상기 베이스상에 축지지하여 좌우 방향으로 시소 모양으로 경동 허용하여 마련한 것을 특징으로 한다.

여기서 회전체는 예를 들면 축방향 양 단부를 축지지하여 앞뒤로 회전이 자유롭게 회전 조작하는 원주 형상의 축체로 구성할 수 있다.

상기 조작 버튼은 윗쪽으로부터 압하 조작 가능하게 아랫쪽으로부터 반전 스프링을 탄성 대향시켜서 배치하고, 이 조작 버튼이 반전 스프링에 대항하여 압하된 때에 스위칭 조작하여 압하 신호를 검지한다.

상기 베이스는 각 부품을 탑재하는 평판 형상의 기판으로 구성할 수 있다.

상기 압하 검지 스위치는 조작 버튼에 대응하여 접점부 사이가 개폐 조작되는 반전 스프링 스위치로 구성할 수 있다.

상기 입력 장치는 이용자에 의한 손가락 끝으로의 입력 조작에 알맞은 예를 들면 휴대 전화기나 퍼스널컴퓨터 등의 입력 조작면에 적용할 수 있다.

상기 일체형 조작 버튼은 좌우 양측의 조작 버튼을 하나로 연결한 일체형의 조작 버튼이고, 이 중앙부를 축지지함에 의해 좌우 방향으로 시소 모양으로 경동 허용시킬 수 있고, 그 경동시에 눌러서 좌우 어느 하나를 입력 조작 가능하게 구성할 수 있다. 또한, 일체화에 있어서는 중앙부의 회전체의 개재 스페이스를 띄우고 좌우로 연결하면, 용이하게 일체로 구성할 수 있다.

본 발명의 구성에 의하면, 시소 모양으로 경동 허용한 일체형 조작 버튼이 압하되어 경동한 때의 경동한 측의 입력 조작을 가능하게 구성할 수 있기 때문에, 이 단일의 일체형 조작 버튼을 배설하는 것만으로 양측의 입력 조작 기능을 갖게 할 수 있다.

이 때문에, 좌우 양측에 필요한 입력 조작부를 단일 부품으로 마련할 수 있고, 양측의 조작 기능을 유지하면서 1부품으로 구성할 수 있기 때문에 좌우 방향의 소형화가 가능해진다. 특히, 이 경우는 양측의 조작 버튼을 하나로 할 수 있을 뿐만 아니라, 양측의 축지지 구조도 삭감하여 부품 개수의 삭감 및 조립 공수의 삭감이 도모되고, 저비용화에도 결부된다.

또한, 소형화를 진행하여도 일체형 조작 버튼은 작은 부품으로 되지 않기 때문에 충분한 부품 강도를 가질 수 있고, 신뢰성이 높은 입력 장치를 얻을 수 있다.

또한, 일체형 조작 버튼은 중앙부를 지점으로 경동하는 축지지 구성이기 때문에, 해당 버튼의 동작부와 작용점과의 거리를 충분히 길게 확보할 수 있고, 스위칭 동작에도 알맞다.

본 발명의 다른 실시의 형태로서, 회전체의 하면(下面) 중앙 정수리부의 바로 아래쪽에 대향하는 대향 부재에, 상기 회전체의 하면 중앙 정수리부를 가라앉아 들어가게 하는 빠지는 구멍을 개구하여 마련한 것을 특징으로 한다.

여기서 대향 부재란, 회전체를 탑재한 때의 아래쪽에 대향하는 예를 들면 베이스와 플렉시블 기판이다.

상기 빠지는 구멍이란, 회전체의 전체를 내려놓은 때, 그 하면 중앙 정수리부가 닿지 않는 형상의 개구된 구멍으로서, 회전체의 크기에 응한 형상으로 개구하면 좋다.

이와 같이 구성한 경우는 회전체의 하면 중앙 정수리부가 아래쪽의 빠지는 구멍에 면하여 가라앉게 할 수 있기 때문에, 해당 회전체의 전체의 높이를 내려서 장착할 수 있다. 이 결과, 높이 방향으로 큰 배치 스페이스를 필요로 하는 회전체의 장착 높이를 억제하여 높이 방향의 소형화에 공헌할 수 있다.

본 발명의 다른 실시의 형태로서, 좌우 방향으로 시소 모양으로 경동 허용하는 일체형 조작 버튼의 축지지부를 좌우 위치에서의 압하 부하의 경중 설정용으로 좌우 방향의 중심 위치보다 한쪽으로 비켜 축지지한 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성한 경우는 좌우 양측에 배설되는 압하 검지 스위치의 개개의 구조를 바꾸지 않고, 쌍방에 알맞는 소망하는 경중 부하의 스위칭 조작력으로 설정할 수 있다. 예를 들면, 좌측을 빈번하게 사용하기 위해 부하가 작은 경부하 조작용으로 설정하고, 우측을 사용 빈도가 적고 중요도가 높은 등의 이유로 부하가 큰 중부하 조작용으로 설정할 수 있다.

본 발명의 다른 실시의 형태로서, 상기 회전체의 축방향을 장치 본체의 상면 좌우 방향으로 가로로 가설하고, 해당 회전체의 하면측에 대향하는 압하 검지 스위치를 상기 회전체의 축방향 중심선상의 위치보다 이용자쪽측으로 설정하여 배설하고, 상기 일체형 조작 버튼의 하면측에 대향하는 좌우의 압하 검지 스위치를 상기 회전체의 축방향 중심선상의 위치보다 이용자의 반대쪽측으로 설정하여 배설하여 구성할 수 있다.

이와 같이 구성한 경우는 이용자가 손가락 끝으로 회전체를 회전 조작하는 때에 회전체의 축방향 중심선상의 위치보다 이용자쪽측으로부터 전방을 향하여 조작력이 가하여지고, 이 경우에 회전 조작과 동시에 전방에 대해 경사 하향의 압하력이 혼합하여 가하여져서, 회전 조작임에도 불구하고, 힘이 너무 들어가서 회전체가 압하 조작되는 때에도, 그 압하 대응하는 전방의 경사 아래쪽에는 압하 검지 스위치가 없기 때문에 오조작은 해소된다.

예를 들면, 휴대 전화기를 한 손으로 쥔 때, 그 쥔쪽의 엄지손가락의 바닥으 로 회전체를 전방으로 회전 조작한 때, 그 압하 대응하는 전방의 경사 아래쪽에는 압하 검지 스위치는 없고, 축방향 중심선상의 위치보다 이용자쪽측으로 압하 검지 스위치가 배설되어 있기 때문에, 회전 조작시에 잘못된 압하력이 걸리지 않고, 회전 조작시에는 회전 조작력만을 검지하여 오조작은 해소된다.

또한, 일체형 조작 버튼의 하면측에 대향하는 좌우의 압하 검지 스위치를 상기 회전체의 축방향 중심선상의 위치보다 이용자의 반대쪽측으로 설정하여 배설하고 있기 때문에, 회전체의 압하 검지 스위치와 일체형 조작 버튼의 좌우의 압하 검지 스위치와의 합계 3개의 압하 검지 스위치를 배설하는 경우에, 전후 방향에 대해 분산 배치할 수 있다. 이 때문에, 압하 검지 스위치를 배설하기 위한 배치 영역은 좌우 방향으로 넓어지지 않고 좌우 방향을 좁혀서 소형화를 도모할 수 있다.

본 발명의 다른 실시의 형태로서, 이용자의 손가락 끝에 접촉하여 회전 및 압하 자유롭게 지지된 회전체를 마련하고, 상기 회전체에 영구 자석을 구비하고, 해당 영구 자석의 극성을 검지함에 따라 상기 회전체에 입력 조작된 회전 방향 및 회전량을 검지하는 비접촉의 검지 수단을 구비한 입력 장치를 구성할 수 있다.

여기서 영구 자석은 세부에의 조립에 적합한 제작 자유도가 높은 자석, 예를 들면 자성 가루와 수지를 혼합하여 임의의 형상으로 제작할 수 있는 본드 자석을 이용하여 구성할 수 있다.

상기 검지 수단은 영구 자석의 N극과 S극의 극성을 검지하여 전기 신호로 변환하는 예를 들면 홀 IC로 구성할 수 있다.

이와 같이 구성한 경우는 회전체와 일체로 회전하는 영구 자석의 회전시의 N 극과 S극의 둘레 방향의 다른 극성간에 교대로 나타나는 자계의 강약 변화나 발생수 등의 극성의 변화를 검지함으로써, 회전체의 앞뒤의 회전 방향과 회전량의 회전 정보를 비접촉으로 검지할 수 있다. 이 때문에, 물리적으로 회전 접촉하여 회전 정보를 취득하는 검지 수단에 비하여 마모되는 부분이 없어지고, 또한 그 회전 접촉부분에의 티끌이나 먼지가 부착하여 접촉 성능을 열화시키는 악영향도 받지 않게 된다. 이 때문에 신뢰성이 높은 검지 성능 및 반영구적인 수명 연장을 도모할 수 있다.

또한, 일체형 조작 버튼을 구비한 경우에, 이들의 버튼의 바로 아래에 상하 방향의 압하 스트로크를 얻기 위한 내부 공간을 필요로 하는데, 이 내부 공간에 상당하는 회전체의 일단부의 소경 축상에 영구 자석을 효율적으로 주위에 배설하여 조립할 수 있기 때문에, 영구 자석을 조립하여도 입력 장치는 대형화되는 일은 없다.

이 같은 입력 장치를 예를 들면 휴대 전화기나 퍼스널컴퓨터 등의 전자 기기에 구비한 경우는 손가락 끝으로 세밀하게 입력 조작하는데 알맞는 신뢰성이 높은 소형의 입력 장치로서 능률좋게 사용할 수 있다.

본 발명의 한 실시의 형태를 이하 도면에 의거하여 설명한다.

도면은 휴대 전화기에 구비되는 입력 장치를 도시하고, 우선, 도 1은 휴대 전화기(11)를 도시하고, 이 휴대 전화기(11)는 케이스 본체(12)의 상면에, 상측으로부터 표시기(13)와 입력 장치(14)와 입력 키(15) …를 차례로 배설하고, 케이스 본체(12)의 상단 또는 배면측에는 안테나(도면 생략)를 부설하여 일체적으로 구성하고 있다.

상술한 입력 장치(14)는 케이스 본체(12)의 상면으로부터 입력된 때의 회전 조작을 검지하는 스위치 기능과, 그 회전 위치에서의 압하 조작을 검지하는 스위치 기능과, 좌우 위치에서의 독립된 압하 조작을 검지하는 양 스위치 기능과의 합계 4종류의 스위치 기능을 갖는 복합적인 입력 기능을 갖고 휴대 전화기(11)에 조립된다.

상기 입력 장치(14)는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 윗쪽으로부터 일체형 조작 버튼(16)과, 조작 다이얼 유닛(17)과, 플렉시블 기판(18)을 이 순서로 겹쳐서 베이스(19)상에 일체적으로 탑재하고 있다.

상술한 베이스(19)는 가로가 긴 직사각형 판 형상을 가지며, 도 4에도 도시한 바와 같이 그 상면 긴변 방향의 양측 대향 위치에는 조작 다이얼 유닛(17)을 회전 자유롭게 축지지하기 위한 제 1 축지지 구멍(20a)을 개구한 좌우 한 쌍의 제 1 기립편(20)을 각각 세워서 마련하고 있다.

또한, 베이스 중앙부의 상면 짧은변 방향의 전후 대향 위치에는 일체형 조작 버튼(16)을 축지지하기 위한 제 2 축지지 구멍(21a)을 개구한 제 2 기립편(21)을 세워서 마련하고 있다.

이들의 제 1 및 제 2 기립편(20·21)은 축지지 기능뿐만 아니라, 거의 직각으로 세워진 기립편이 플렉시블 기판(18)의 베이스 형상에 대응하여 마련된 외연부 및 계지 구멍(18a)에 걸려서 위치 결정하는 역할을 하고, 각 기립편(20·21)으로 지지되는 베이스(19)상에 플렉시블 기판(18)의 전후 좌우가 위치 결정되고 정위치에 탑재된다.

상술한 플렉시블 기판(18)은 베이스 형상과 대응하는 전단부의 중앙 이용자쪽 위치에 제 1 압하 검지 스위치(SW1)을 가지며, 그 왼쪽 이용자의 반대쪽측에 제 2 압하 검지 스위치(SW2)를 오른쪽 이용자의 반대쪽측에 제 3 압하 검지 스위치(SW3)를 가지며, 또한 좌측의 중앙 위치에는 후술하는 영구 자석과 대응하는 회전 정보 검지용의 홀 IC(22)를 탑재하고 있다.

상술한 제 1 내지 제 3 압하 검지 스위치(SW1 내지 SW3)는 원형 반전 스프링(24)상에 원형 필름(23)을 서로 포개어 일체화로 구성하고, 보통은 원형 반전 스프링(24)의 중앙부는 가운데가 높게 반전 돌출한 상태에 있고, 이 중앙부 상면에 후술하는 압자(押子)가 대향 설치되고, 원형 반전 스프링(24)이 압하 조작력을 받은 때, 하향으로 반전하여 압하 검지 스위치를 온 하여 검지 신호를 출력한다.

도 5는 조작 다이얼 유닛(17)이 플렉시블 기판(18)을 사이에 두고 베이스(19)상에 장착된 상태를 도시하고, 이 조작 다이얼 유닛(17)은 타이어 형상의 조작 다이얼(25)을 가로가 긴 테두리체(26)상에 회전 자유롭게 축지지한 상태로 탑재하고 있다. 이 테두리체(26)의 좌우 양단부에는 제 1 지축(26a)을 돌출하고 있고, 좌우 양측에 돌출하는 제 1 지축(26a)이 상기 베이스(19)의 양측에 세워진 기립편(20)의 제 1 축지지 구멍(20a)에 회전 자유롭게 축지지되고, 또한 테두리체(26)의 하면 중앙부에 늘어뜨린 중앙 압자(27)(도 4 참조)를 베이스(19)상의 제 1 압하 검지 스위치(SW1)에 압하 대응시켜서 마련하고 있다.

이 경우, 조작 다이얼(25)의 하면 중앙 정수리부의 바로 아래에 대향하는 플렉시블 기판(18)과 베이스(19)에는 상기 조작 다이얼(25)의 하면 중앙 정수리부를 가라앉아 들어가게 하는 빠지는 구멍(18b, 19a)을 개구하여 마련하고 있다.

이와 같은 빠지는 구멍(18b, 19a)을 마련함으로써, 조작 다이얼(25)을 베이스(19)상에 탑재한 때, 조작 다이얼(25)의 하면 중앙 정수리부가 아래쪽의 빠지는 구멍(18b, 19a)에 면하여 가라앉게 할 수 있다. 이 때문에, 그 조작 다이얼(25)의 전체 높이를 내려서 제조할 수 있고, 장착 높이 방향의 배치 스페이스를 억제하여 높이 방향의 소형화를 도모할 수 있다.

상기 조작 다이얼 유닛(17)의 장착 후에, 일체형 조작 버튼(16)을 장착하는 것이고, 상기 일체형 조작 버튼(16)은 조작 다이얼(25)의 양측 상면을 각각 덮도록 산 모양의 반원 형상을 양측에 갖고 탑재된다. 이 일체형 조작 버튼(16)은 전후면에 돌출하는 전후 한쌍의 제 2 지축(28)이 베이스(19)의 전후 대향 위치에 세워진 제 2 기립편(21)의 제 2 축지지 구멍(21a)에 각각 회전 자유롭게 축지지된다.

또한, 일체형 조작 버튼(16)의 하면 좌측에 늘어진 좌압자(29)가 플렉시블 기판(18)상의 제 2 압하 검지 스위치(SW2)에 압하 대응하여 마련되고, 또한 동 조작 버튼(16)의 하면 우측에 늘어진 우압자(30)가 플렉시블 기판(18)상의 제 3 압하 검지 스위치(SW3)에 압하 대응하여 마련된다.

이 경우, 일체형 조작 버튼(16)은 좌우 양측의 조작 버튼 부분을 하나로 연결한 일체형의 조작 버튼이고, 이 중앙부를 축지지함으로써 좌우 방향으로 시소 모양으로 경동 허용시킬 수 있고, 그 경동시에 눌러서 좌우 어느 하나를 입력 조작한다. 또한, 일체화에 있어서는 중앙부의 조작 다이얼(25)의 개재 스페이스를 띄우고 좌우로 연결하면, 용이하게 일체 구성할 수 있다.

이와 같이 시소 모양으로 경동 허용하여 마련한 일체형 조작 버튼(16)은 압하 조작된 측으로 경동하고, 이 경동한 측의 입력 조작을 가능하게 하고 있다. 이 때문에, 단체의 일체형 조작 버튼(16)을 배설하는 것만으로, 양측의 입력 조작 기능을 갖게 할 수 있다. 또한, 소형화를 진행하여도 일체형 조작 버튼(16)은 작은 부품으로 되지 않기 때문에 충분한 부품 강도를 가질 수 있고, 신뢰성이 높은 입력 구조를 얻을 수 있다.

또한, 이 일체형 조작 버튼(16)은 중앙부를 지점으로 경동하는 축지지 구성이기 때문에, 축지지부를 기준으로 하는 버튼 상면의 압박 동작부와 하부의 압자가 압하 작용하는 작용점과의 거리를 충분히 길게 확보할 수 있고, 소형화를 도모하여도 안정된 스위칭 동작을 얻을 수 있다.

또한, 이 일체형 조작 버튼(16)의 전후 한 쌍의 제 2 지축(28)을 도 5에 상상선으로 도시한 바와 같이 좌우 위치에서의 압하 부하의 경중 설정용으로 좌우 방향의 중심 위치보다 한쪽으로 비켜서 마련하고, 이것을 축지지하도록 하면, 좌우 양측에 배설된 압하 검지 스위치(SW2·SW3)의 개개의 구조를 바꾸지 않고, 쌍방에 알맞는 소망하는 경중 부하의 스위칭 조작력으로 설정할 수 있다. 예를 들면, 좌측을 빈번하게 사용하기 위해 부하가 작은 경부하 조작용으로 설정하고, 우측을 사용 빈도가 적고 중요도가 높다는 등의 이유로 부하가 큰 중부하 조작용으로 설정할 수 있다.

다음에, 제 1 내지 제 3 압하 검지 스위치(SW1 내지 SW3)의 검지 구성에 관해 상세하게 설명한다.

우선, 제 1 압하 검지 스위치(SW1)와 대응하는 조작 다이얼(25)이 이용자의 압하 조작력을 받은 때, 제 1 지축(26a)을 회전 지점으로 테두리체(26)와 함께 하향으로 회전하여 하면의 중앙 압자(27)가 그 아래쪽의 제 1 압하 검지 스위치(SW1)를 눌러서 스위칭 조작한다.

이 경우, 제 1 압하 검지 스위치(SW1)의 설치 위치를 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 조작 다이얼(25)의 축방향 중심선상의 위치보다 약간 이용자쪽측으로 설정하여 배설하고 있다.

이로써, 조작 다이얼(25)의 상면(上面)을 이용자가 손가락 끝(F)으로 회전 조작한 때에, 해당 조작 다이얼(25)의 축방향 중심선상의 위치보다 이용자 쪽 측으로부터 전방의 경사 아래쪽을 향하여 누르는 방향으로 조작력이 가하여지더라도, 그 전방의 경사 아래쪽에는 제 1 압하 검지 스위치(SW1)는 없고, 축방향 중심선상의 위치보다 이용자 쪽 측으로 제 1 압하 검지 스위치(SW1)가 배설되어 있기 때문에, 회전 조작시에 잘못하여 압하력이 전방의 경사 아래쪽으로 가하여지더라도 그 스위치(SW1)에는 가하여지지 않고, 회전 조작시에는 회전 조작력만을 검지하여 잘못된 압하 조작을 해소하는 신뢰성이 높은 검지 신호를 얻을 수 있다.

상기 잘못된 압하 조작의 회피 기능은 특히 휴대 전화기(11)를 한손으로 쥐고, 그 쥔 쪽의 엄지손가락으로 조작 다이얼(25)을 전방으로 회전 조작한 때에 엄지손가락의 손가락 끝이 굴곡 상태로부터 신장하는 방향으로 힘차게 움직이고, 강한 압하력이 가해지기 쉽기 때문에 조작 다이얼(25)을 통한 잘못된 압하 조작을 회피하는데는 현저한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 일체형 조작 버튼(16)의 하면측에 대향하는 좌우의 압하 검지 스위치(SW2, SW3)를 조작 다이얼(25)의 축방향 중심선상의 위치보다 이용자의 반대쪽 측으로 설정하여 배설하고 있다. 이와 같이 배설하고 있기 때문에, 합계 3개의 압하 검지 스위치(SW1 내지 SW3)를 배설한 경우에, 전후 방향에 대해 분산 배치할 수 있다. 이 때문에, 압하 검지 스위치를 배설하기 위한 배치 영역은 좌우 방향으로 넓어지지 않고, 좌우 방향을 좁혀서 소형화 배치를 도모할 수 있다.

또한, 제 2 압하 검지 스위치(SW2)와 대응하는 일체형 조작 버튼(16)의 좌측이 이용자의 압하 조작력을 받고 상측으로부터 압하 조작된 때, 해당 버튼(16)의 제 2 지축(28)을 회전 지점으로 하향으로 회전(좌회전)하여 하면의 좌압자(29)가 그 아래쪽에 대응하는 제 2 압하 검지 스위치(SW2)를 눌러서 스위칭 조작한다.

마찬가지로, 제 3 압하 검지 스위치(SW3)와 대응하는 일체형 조작 버튼(16)의 우측이 이용자의 압하 조작력을 받고 상측으로부터 압하 조작된 때, 그 버튼(16)의 제 2 지축(28)을 회전 지점으로 하향으로 회전(우회전)하여 하면의 우압자(30)가 그 아래쪽에 대응하는 제 3 압하 검지 스위치(SW3)를 눌러서 스위칭 조작한다.

이들의 제 1 내지 제 3 압하 검지 스위치(SW1 내지 SW3)에 대한 스위칭 조작시는 원형 반전 스프링(24)을 하향으로 반전시킨 때의 감촉에 의해 압하시의 조작 감촉을 얻을 수 있다. 손가락 끝을 뗀 압하 조작 후는 압하력이 해제되고 원형 반전 스프링(24)의 상향으로 반전하는 반전 작용에 의해, 각 압하 검지 스위치(SW1 내지 SW3)는 압상되고 원래의 위로 움직인 위치로 복귀한다.

다음에, 조작 다이얼(25)의 회전 검지 구조에 관해 설명한다.

도 8은 조작 다이얼 유닛(17)을 분해하여 도시하고, 이 조작 다이얼 유닛(17)은 영구 자석(31)과, 조작 다이얼(25)을 통과축(32)을 통하여 좌측의 ㄷ형 테두리체(33)와 우측의 테두리 고정판(34)에 일체로 지지되어 있다.

상술한 조작 다이얼(25)은 원통체의 외주면에, 손가락 끝이 접촉하여 정역 어느 하나의 회전 조작력이 가하여진 때에 충분한 접촉 저항을 갖고서 미끄러지지 않기 위하여 회전 조작에 알맞는 작은 요철을 갖는 조작면(35)을 마련하고, 이 조작면(35)보다 일측의 소경 축부(25a)의 단면에는 비교적 큰 요철의 조작 감촉용의 방사 형상 홈(36)을 형성하고, 후술하는 감촉 스프링(37)에 접촉 대응한다. 또한, 영구 자석(31)은 원통체를 가지며 조작 다이얼(25)과 연결하여 통과축(32)상에 축지지된다.

이 경우, 영구 자석(31)은 세부에의 조립에 알맞는 제작 자유도가 높은 자석, 예를 들면 자성분과 수지를 혼합하여 임의의 형상으로 제작 가능한 본드 자석 등을 이용하고, 도 9(A)에 도시한 바와 같이 통체의 외주면 둘레방향으로 N극과 S극의 극성이 다른 영구 자석을 교대로 등분(예를 들면 6등분, 바람직하게는 12등분)하여 갖고 있다. 이 때, 영구 자석(31)의 외주면 둘레방향의 다른 극성간에 자계(μ)가 발생하고, 이 자계(μ)의 강약 변화나 발생수를 아래쪽에 가깝게 마련한 홀 IC(22)로 검지한다.

홀 IC(22)은 영구 자석(31)의 개략 바로 아래쪽에 대향하는 아래쪽의 플렉시블 기판(18)의 상면에 위치를 비켜서 2개 탑재한다. 이로써, 영구 자석(31)이 발하는 자계(μ)의 강약 변화나 발생수에 대응하는 전기 신호의 어긋남을 검지하고, 영구 자석(31)의 회전 방향 및 회전량을 검지하고 있다.

이와 같이 조작 다이얼(25)이 회전 조작된 때, 이것과 일체로 회전하는 영구 자석(31)의 자계(μ)의 강약 변화나 발생수를 홀 IC(22)가 비접촉으로 검지하고, 이것을 전기 신호로 변환하는 것만으로 조작 다이얼(25)의 회전 방향과 회전량의 회전 정보를 정확하게 구할 수 있다.

또한, 영구 자석(31)의 극성 부분의 배치 형상은 본드 자석을 이용하여 제작에 알맞는 임의의 형상으로 마련할 수 있다. 예를 들면, 도 9(B)에 도시한 바와 같이 좌우 한 쌍의 원형 빗살체(31a, 31b)를 서로 맞대어 일체로 조합하는 것도 가능하다.

이 이외에도, 도 9(C)에 도시한 바와 같이 통체의 단면 고리 형상 방향으로 N극과 S극을 교대로 등분 배설하고, 단면상에서 이극성간의 자계(μ)의 강약 변화와 발생수를 발생시켜서 영구 자석(31c)의 축길이 방향의 소형화를 도모하도록 구성할 수도 있다.

상술한 ㄷ형 테두리체(33)와 테두리 고정판(34)은 양측에서 맞대어 일체로 마련하고, 좌측의 ㄷ형 테두리체(33)에 뚫은 축지지 구멍(33a)에, 통과축(32)의 일단을 삽통하여 축지지하고, 또한 우측의 테두리 고정판(34)에 뚫은 축지지 구멍(34a)에, 통과축(32)의 타단을 삽통하여 축지지하고 있다.

이때, 우측의 테두리 고정판(34)의 단면과 조작 다이얼(25)의 방사 형상 홈(36)과의 축방향의 대향면 사이에는 조작 다이얼(25)의 회전 감촉 발생용의 저항(클릭 느낌)을 주기 위한 감촉 스프링(37)을 개재시키고 있다.

상술한 감촉 스프링(37)은 판 스프링을 역V자형으로 마련하고, 그 역V자면 사이에 탄성을 갖게 한 상태로 축방향으로 개재시키는 것으로, 이 감촉 스프링(37)의 중앙부에 돌출시킨 도시하지 않은 감촉 돌편에 조작 다이얼(25)의 방사 형상 홈(36)이 접촉 대향하고, 해당 조작 다이얼(25)이 정역 방향의 어느 한쪽으로 회전한 때, 방사 형상 홈(36)의 요철면이 감촉 돌편에 간헐적으로 접촉 대응하여, 회전 방향의 조작 감촉을 얻을 수 있다.

이 조작 다이얼(25)의 조작 감촉은 이에 한하지 않고, 예를 들면 도 9(A) 및 도 9(B)에 도시한 영구 자석(31)의 외주면 둘레방향의 N극과 S극에, S극과 N극을 구비한 조작 감촉용의 영구 자석을 대향 설치시켜 배치 구성하고, 대향하는 양 영구 자석 사이에 자기(磁氣) 흡착 작용과 자기 반발 작용이 회전 조작시에 교대로 생겨서, 회전 방향의 조작 감촉을 자기 작용에 의해 얻을 수도 있다.

이와 같이 하여, 조작 다이얼(25)은 ㄷ형 테두리체(33)와 테두리 고정판(34)에 축지지되고 정역전 자유롭게 마련된다(도 3 및 도 4 참조). 또한, 조작 다이얼(25)을 일체로 축지지하는 좌측의 ㄷ형 테두리체(34)의 중앙측 하면에 중앙 압자(27)를 늘어뜨리고 있다.

그런데, 일체형 조작 버튼(16)을 구비한 경우에, 이 버튼(16)의 양측의 바로 아래에 상하 방향의 압하 스트로크를 얻기 위한 내부 공간을 필요로 하는데, 이 내부 공간에 상당하는 조작 다이얼의 일단부의 소경 축상에 영구 자석(31)을 효율적으로 주위에 마련하여 조립할 수 있기 때문에, 영구 자석(31)을 조립하여도 입력 장치(14)는 대형화되지 않는다.

이와 같이 구성된 입력 장치(14)가 이용자에게 입력 조작된 때, 예를 들면 표시기(13)의 표시 화상을 상하 방향으로 스크롤하기 위해 이용자가 조작 다이얼(25)의 상면을 손가락 끝으로 가볍게 접한 상태에서 돌리면, 이에 연동하여 동축상의 영구 자석(31)이 같은 방향으로 회전하고, 이 때의 영구 자석(31)의 N극과 S극의 이극성간에 교대로 나타나는 자계(μ)의 강약 변화나 발생수를 아래쪽에 대응하는 홀 IC(22)로 검지하고 전기 신호로 변환함으로써, 회전 조작된 조작 다이얼(25)의 정역 어느 한쪽의 회전 방향과 회전량을 도시하지 않은 중앙 처리 장치에 전송하고, 표시 화상을 회전 조작된 윗 방향 또는 아래 방향으로 스크롤 제어한다.

이로써, 표시기(13)에, 예를 들면 표시 메뉴, 발착신 이력 리스트, 전화번호부 리스트 등의 표시 항목 또는 게임 화상 등이 스크롤 표시된다. 또한, 스크롤 조작 이외에 표시 화면상의 커서를 이동 표시시킬 수도 있다.

또한, 조작 다이얼(25)은 보통, 회전 조작 이외에 압하 가능한 압하 대기 상태에 있고, 조작 다이얼(25)을 아래쪽으로 누르면, 조작 다이얼(25)은 아래쪽으로 압하되어 아래로 움직이고, 이에 수반하여 중앙 압자(27)가 아래쪽으로 압하 대응하는 제 1 압하 검지 스위치(SW1)를 눌러서 스위칭 동작한다. 이로써, 표시기(13)에 표시되어 있는 표시 항목의 선택이나 확정을 실행할 수 있다.

또한, 일체형 조작 버튼(16)의 좌측이 압하 조작된 경우는 해당 일체형 조작 버튼(16)의 좌측이 아래로 움직여서 제 2 압하 검지 스위치(SW2)를 스위칭 조작하고, 좌측의 입력 신호가 검지된다. 마찬가지로, 일체형 조작 버튼(16)의 우측이 압하 조작된 경우는 그 일체형 조작 버튼(16)의 우측이 아래로 움직여서 제 3 압하 검지 스위치(SW3)를 스위칭 조작하고, 우측의 입력 신호가 검지된다.

이와 같이 조작 다이얼(25)의 회전 정보를 비접촉으로 검지할 수 있기 때문에, 물리적으로 회전 접촉하여 검지 신호를 취득한다는 기계적인 접촉 부분이 없어짐으로 검지 성능의 향상, 신뢰성의 향상 및 수명 연장을 도모할 수 있다. 또한, 이 비접촉 검지 기능에 더하여, 해당 조작 다이얼(25) 자체의 압하 검지 기능과, 일체형 조작 버튼(16)의 압하 검지 기능을 조합하여 다기능의 검지 구성의 입력부를 구축할 수 있다.

상술한 바와 같이 시소 모양으로 경동 허용하는 일체형의 조작 버튼을 마련함으로써, 좌우 양측에 필요한 입력 조작부를 단일의 부품으로 마련할 수 있고, 양측의 압하 조작 기능을 유지하면서 1부품으로 구성할 수 있기 때문에 좌우 방향의 소형화가 가능하게 된다.

본 발명의 구성과, 상술한 실시의 형태의 구성과의 대응에 있어서,

본 발명의 회전체는 실시의 형태의 조작 다이얼(25)에 대응하고,

이하 마찬가지로,

장치 본체는 케이스 본체(12)에 대응하고,

대향 부재는 플렉시블 기판(18)과 베이스(19)에 대응하고,

검지 수단은 홀 IC(22)에 대응하고,

전자 기기는 휴대 전화기(11)에 대응하지만,

본 발명은 청구항에 나타나는 기술 사상에 의거하여 응용할 수 있고, 상술한 실시 형태의 구성만으로 한정되는 것이 아니다.

예를 들면, 상술한 실시의 형태에서는 검지 수단에 홀 IC를 적용하였지만, 이에 한하지 않고, 홀 소자와 IC와의 조합으로도 구성할 수 있다.

또한, 상술한 입력 장치(14)에서는 베이스(19)상에 플렉시블 기판(18)을 탑재하고 배선 접속한 것을 나타냈지만, 이에 한하지 않고, 베이스(19)의 하면에, 상기 제 1 내지 제 3 압하 검지 스위치(SW1 내지 SW3) 및 홀 IC(22)와 각각 대응하는 각 단자를 직접 부착한 입력 장치를 마련할 수도 있다.

본 발명에 의하면, 양측의 조작 버튼을 하나로 할 수 있을 뿐만 아니라, 양측의 축지지 구조도 삭감하여 부품 개수의 삭감 및 조립 공수의 삭감이 도모되고, 저비용화에도 결부된다.

Claims (6)

1. 이용자의 손가락 끝에 접촉하여 회전 및 압하 자유롭게 지지된 회전체와, 상기 회전체의 양측 위치에 압하 자유롭게 지지된 좌우의 조작 버튼을 장치 본체의 베이스상에 탑재하고, 상기 회전체와 좌우의 조작 버튼의 압하 방향에 대향하는 하면측의 베이스상에는 상기 회전체와 좌우의 조작 버튼의 각 압하 검지 스위치를 대향 설치한 입력 장치로서,

   상기 좌우의 조작 버튼을 일체화 한 일체형 조작 버튼을 마련하고,

   상기 일체형 조작 버튼의 중간부를 상기 베이스상에 축지지하여 좌우 방향으로 시소 모양으로 경동(傾動) 허용하여 마련한 것을 특징으로 하는 입력 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 회전체의 하면 중앙 정수리부의 바로 아래에 대향하는 대향 부재에, 상기 회전체의 하면 중앙 정수리부를 가라앉아 들어가게 하는 빠지는 구멍을 개구하여 마련한 것을 특징으로 하는 입력 장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 일체형 조작 버튼은 좌우 방향으로 시소 모양으로 경동 허용하는 축지지부를 좌우 위치에서의 압하 부하의 경중(輕重) 설정용으로 좌우 방향의 중심 위치보다 한쪽으로 비켜서 축지지한 것을 특징으로 하는 입력 장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 회전체의 축방향을 장치 본체의 상면 좌우 방향으로 가로로 가설하고, 해당 회전체의 하면측에 대향하는 압하 검지 스위치를 상기 회전체의 축방향 중심선상의 위치보다 이용자쪽측으로 설정하여 배설하고,

   상기 일체형 조작 버튼의 하면(下面)측에 대향하는 좌우의 압하 검지 스위치를 상기 회전체의 축방향 중심선상의 위치보다 이용자의 반대쪽측으로 설정하여 배설한 것을 특징으로 하는 입력 장치.
5. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,

   상기 회전체에 영구 자석을 구비하고, 해당 영구 자석의 극성을 검지함에 의거하여 상기 회전체에 입력 조작된 회전 방향 및 회전량을 검지하는 비접촉의 검지 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 입력 장치.
6. 제 1항 또는 제 2항에 기재된 입력 장치를 구비한 것을 특징으로 하는 전자 기기.

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