KR100659800B1 - 입력 장치, 이것을 이용한 전자 기기 및 휴대 전화기 - Google Patents

Abstract

과제

높은 부품 정밀도 및 조립 정밀도를 필요로 하지 않고, 제조, 조립이 용이한 소형의 입력 장치를 제공하는 것에 있다.

해결 수단

제어 회로가, 2개의 홀 소자(34, 35)로 검지한 신호에 의거하여 조작 다이얼(52)의 회전 방향을 검출함과 함께, 상기 홀 소자(34, 35)의 어느 한쪽에서 검지한 신호에 의거하여 상기 조작 다이얼(52)의 회전량을 검출한다.

휴대 전화, 전자 기기, 입력 장치

Description

입력 장치, 이것을 이용한 전자 기기 및 휴대 전화기{INPUT DEVICE, AND ELECTRONIC EQUIPMENT AND CELLULAR PHONE USING THE SAME}

도 1은 본 발명에 관한 입력 장치를 조립한 휴대 전화기의 정면도.

도 2는 도 1에서 도시한 휴대 전화기의 블록도.

도 3은 도 1에서 도시한 입력 장치 단체의 사시도.

도 4는 도 3에서 도시한 입력 장치로부터 일체형 조작 버튼을 분리한 상태를 도시한 사시도.

도 5는 도 3에서 도시한 입력 장치의 분해 사시도.

도 6의 (A)는 도 5에서 도시한 영구 자석의 사시도, 도 6의 (B)는 다른 변형예의 영구 자석을 도시한 사시도.

도 7은 도 3에서 도시한 입력 장치의 확대 분해 사시도.

도 8은 도 3에서 도시한 입력 장치의 다른 각도에서 본 경우의 분해 사시도.

도 9는 본 발명에 관한 입력 장치의 배선도.

도 10은 본 발명의 동작을 설명하기 위한 순서도.

도 11은 본 발명 및 종래예의 동작을 설명하기 위한 타임 차트.

도 12는 본 발명의 동작을 설명하기 위한 타임 차트.

♠도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명♠

10：제어부 11：휴대 전화기

12：케이스 본체 13：표시기

14：입력 장치 15：텐키

16：스피커 17：마이크

18：통신부 19：안테나

20：베이스 판 30：플렉시블 기판

31, 32, 33：제 1, 제 2, 제 3 압하 검지 스위치

34, 35：홀 소자 36：제어용 IC

40：조작 다이얼 유닛 41：테두리체

42, 43：암부 42b：조작용 돌기부

50：통과축 51：영구 자석

52：조작 다이얼 53：소경축부

53a：방사형상 래치 홈 54：감촉 스프링

60：일체형 조작 버튼 61a, 62a：조작용 돌기부

기술 분야

본 발명은, 예를 들면, 퍼스널 컴퓨터 등의 전자 기기 및 휴대 전화기의 입 력 조작면에 배치되는 입력 장치, 특히, 입력 조작면에 있어서의 회전 조작을 검지하는 입력 장치에 관한 것이다.

배경 기술

종래, 휴대 전화기 등에 마련되어 있는 입력 장치로서는, 조작 다이얼을 회전시킴에 의해, 표시기(모니터)에 투영된 다종다양한 정보를 스크롤하여 선택하고, 결정하는 기능을 구비한 것이 있다.

예를 들면, 1회의 클릭 느낌으로 표시기의 화면에 투영된 문자 표시를 1행만큼 스크롤하는 경우, 10행을 스크롤하려고 하면, 10회의 클릭 느낌을 얻을 수 있을 때까지 상기 조작 다이얼을 회전시킬 필요가 있다.

[특허 문헌 1]

특개2002-150895호 공보

그러나, 휴대 전화는 더욱 소형화가 요망되고 있음과 함께, 고기능화가 진행되고 있다. 이 때문에, 전술한 입력 장치에서는, 표시기에 투영된 다종다양한 정보를 보다 신속하게 스크롤할 수 있는 것이 필요하게 되어 있다. 즉, 1회의 한정된 회전 조작(예를 들면, 회전 조작 각도 60도)으로 5회의 클릭 느낌을 얻어서 5행을 스크롤하는 것보다도, 1회의 한정된 회전 조작으로 10회의 클릭 느낌을 얻어서 10행을 스크롤할 수 있는 것이 요망되고 있다. 통상, 장치를 대형화하는 일 없이, 전술한 바와 같이 고분해능으로 하려고 하면, 예를 들면, 클릭 느낌을 발생시키는 래치 홈의 피치를 작게 할 필요가 있다. 특히, 하나의 조작 다이얼의 회전 조작으로 얻어진 2개의 출력 신호에 의거하여, 회전 방향과 회전량을 검출하고자 하면, 상기 래치 홈이 극단적으로 작아진다(본원의 도 11 참조). 이 결과, 내부 구성 부품에 높은 부품 정밀도 및 조립 정밀도가 필요해지고, 제조, 조립이 용이하지 않다는 문제점이 있다.

본 발명은, 상기 문제점을 감안하여, 높은 부품 정밀도 및 조립 정밀도를 필요로 하지 않고, 제조, 조립이 용이한 소형의 입력 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 입력 장치는, N극 및 S극을 교대로 배치하여 일체화하고, 또한, 축심을 중심으로 하여 회전 가능하게 지지한 단면 원형의 영구 자석과,

상기 영구 자석과 동일 축심상에 배치되고, 일체로 회전하는 조작 다이얼과,

상기 영구 자석의 N극 및 S극의 변화에 응하여 클릭 느낌을 상기 조작 다이얼에 발생시키는 클릭 느낌 발생 수단과,

상기 영구 자석의 회전에 수반하는 자계의 변화를 검지하고, 상기 영구자석의 회전에 의해 얻어지는 신호에 위상차가 생기도록 배치된 2개의 자기(磁氣) 검지 수단과,

2개의 상기 자기 검지 수단에서 검지한 신호에 의거하여 상기 조작 다이얼의 회전 방향을 검출함과 함께, 상기 자기 검지 수단의 어느 한쪽에서 검지한 신호에 의거하여 상기 조작 다이얼의 회전량을 검출하는 제어 회로로 이루어지는 구성으로 하고 있다.

본 발명에 의하면, 회전 방향은 2개의 자기 검지 수단에서 검지한 신호에 의 거하여 검출하지만, 회전량은 어느 하나의 자기 검지 수단으로 검출한다. 이 때문에, 예를 들면, 클릭 느낌과 연동시키기 위해 상기 조작 다이얼에 래치 홈을 형성하는 경우라도, 하나의 자기 검지 수단으로부터 출력된 신호에 대응하도록 래치 홈을 형성하면 좋다. 이 결과, 래치 홈의 형성에 높은 부품 정밀도를 필요로 하지 않고, 클릭 느낌 발생 수단에 높은 조립 정밀도를 필요로 하지 않는다.

본 발명의 실시 형태에서는, 제어 회로가, 2개의 자기 검출 수단 중, 한쪽의 자기 검지 수단이 자계의 변화를 검지한 경우에, 다른 쪽의 자기 검지 수단을 구동하는 전원 회로를 온 하도록 하여도 좋다.

본 실시 형태에 의하면, 한쪽의 자기 검지 수단이 자기의 변화를 검지한 경우, 즉, 조작 다이얼이 조작된 때에, 다른 쪽의 자기 검지 수단에 전력이 공급되기 때문에, 소비 에너지가 적은 입력 장치를 얻을 수 있다.

본 발명의 다른 실시 형태로서는, 제어부 및 표시부를 구비하는 전자 기기에 있어서, 제 1항 또는 제 2항에 기재된 입력 장치가 외부에서 조작 가능하게 마련되고, 조작 다이얼의 회전량에 의거하여 상기 제어부가 상기 표시부의 표시 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 전자 기기라도 좋다. 또한, 본 발명의 다른 실시 형태로서는, 제어부 및 표시부를 구비하는 휴대 전화기에 있어서, 제 1항 또는 제 2항에 기재된 입력 장치가 외부에서 조작 가능하게 마련되고, 조작 다이얼의 회전량에 의거하여 상기 제어부가 상기 표시부의 표시 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 휴대 전화기라도 좋다.

전술한 실시 형태에 의하면, 래치 홈의 형성에 높은 부품 정밀도를 필요로 하지 않고, 클릭 느낌 발생 수단에 높은 조립 정밀도를 필요로 하지 않는 전자 기기, 또는 소비 에너지가 적은 전자 기기를 얻을 수 있다는 효과가 있다.

또한, 래치 홈의 형성에 높은 부품 정밀도를 필요로 하지 않고, 클릭 느낌 발생 수단에 높은 조립 정밀도를 필요로 하지 않는 휴대 전화기, 또는 소비 에너지가 적은 휴대 전화기를 얻을 수 있다는 효과가 있다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

본 발명에 관한 입력 장치의 실시 형태를, 도 1 내지 도 12의 첨부 도면에 따라 설명한다. 본 실시 형태에 관한 입력 장치는, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 휴대 전화기(11)의 입력 장치(14)에 적용한 경우이다.

즉, 제어부(10)를 내장한 상기 휴대 전화기(11)는, 케이스 본체(12)의 윗면에, 표시기(모니터)(13), 입력 장치(14), 및, 텐키(15)를 배치하고 있다. 또한, 상기 케이스 본체(12)의 상단 및 하단에는 스피커(16) 및 마이크(17)를 각각 마련하고 있다. 또한, 상기 제어부(10)에 통신부(18)를 통하여 접속된 안테나(19)가 상기 케이스 본체(12)의 배면에 인출 가능하게 부착되어 있다. 상기 입력 장치(14)는, 후술하는 조작 다이얼(52), 일체형 조작 버튼(60)의 조작부(61, 62)를 통하여 외부에서 조작 가능하고, 케이스 본체(12)에 부착되어 있다. 이용자는 한손으로 휴대 전화기(11)을 지지한 상태에서, 텐키(15) 및 입력 장치(14)의 조작 다이얼(52), 일체형 조작 버튼(60)을 엄지손가락으로 조작할 수 있다.

상기 제어부(10)는, 휴대 전화기(11) 전체를 제어하는 것으로, 상기 입력 장치(14)의 후술하는 조작 다이얼(52)로부터 입력된 회전 방향, 회전량에 관한 신호 에 의거하여 표시기(13)의 화면 표시를 제어한다. 예를 들면, 상기 제어부(10)는, 메일 문장 등의 화면 표시의 스크롤 방향, 스크롤 량을 제어하고, 또는, 메뉴 선택 표시의 하이라이트 표시 등의 이동을 제어하다. 또한, 제어부(10)와 표시기(13)와의 사이에 표시 제어 전용의 표시 제어용 IC를 마련하고, 상기 표시 제어용 IC로 상기 표시기(13)를 제어하여도 좋다.

상기 표시기(13)는 액정 표시기 등으로 구성되고, 조작 메뉴, 송수신 메일, 각종의 데이터 내용 등을 상기 제어부(10)의 지시에 의해 표시한다.

상기 입력 장치(14)는, 케이스 본체(12)의 윗면에서 입력되는 회전 조작을 검지하는 스위치 기능과, 그 회전 위치에서의 압하 조작을 검지하는 스위치 기능과, 좌우 위치에서의 독립한 압하 조작을 각각 검지하는 스위치 기능의 합계 4종류의 복합적인 입력 기능을 구비하고 있다. 따라서 상기 입력 장치(14)는, 이용자의 입력 조작에 의해, 후술하는 조작 다이얼(52)의 회전 방향, 회전량 및 압하 조작을 검출하고, 또는, 후술하는 일체형 조작 버튼(60)의 조작부(61, 62)의 입력 조작을 검출함과 함께, 그 검출 결과를 상기 제어부(10)에 전한다.

또한, 상기 텐키(15)를 통하여 이용자가 상기 제어부(10)에 전화번호, 그 밖의 문자 데이터의 입력 정보를 입력한다. 또한, 상기 스피커(16)로부터는 호출음이나 음성이 출력되는 한편, 마이크(17)로부터 상기 제어부(10)에 이용자의 음성이 입력된다. 그리고, 전파의 송수신을 행하는 안테나(19)는 통신부(18)를 통하여 상기 제어부(10)와 통신 데이터의 송수신을 행한다.

특히, 상기 입력 장치(14)는, 도 3 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 베이스 판(20), 플렉시블 기판(30), 조작 다이얼 유닛(40), 및, 일체형 조작 버튼(60)을 순차적으로, 적층하여 일체화한 것이다.

상기 베이스 판(20)은 개략 사각형 판형상체이고, 도 5에 도시한 바와 같이, 대향하는 2변의 중앙에 제 1 기립편(起立片)(21, 22)을 각각 개략 직각으로 잘라 세우고 있는 한편, 남는 대향하는 2변의 중앙에 제 2 기립편(23, 24)을 각각 개략 직각으로 잘라 세우고 있다. 상기 제 1 기립편(21, 22)에는, 후술하는 조작 다이얼 유닛(40)을 지지하기 위한 제 1 축지 구멍(21a, 22a)를 각각 마련하고 있다. 한편, 상기 제 2 기립편(23, 24)에는, 후술하는 일체형 조작 버튼(60)을 축지(軸支)하기 위한 제 2 축지 구멍(23a, 24a)을 각각 마련하고 있다.

플렉시블 기판(30)은, 상기 베이스 판(20)의 제 2 기립편(23)에 대응하는 위치에 계지구멍(30a)을 마련하고 있음과 함께, 단변측 연부의 중앙에 상기 제 2 기립편(24)에 끼워맞추는 노치부(30b)를 마련하고 있다. 또한, 상기 계지구멍(30a)의 부근에 제 1 압하 검지 스위치(31)를 배치함과 함께, 상기 단변측 모서리부에 제 2, 제 3 압하 검지 스위치(32, 33)를 각각 배치하고 있다. 또한, 제 1, 제 2 압하 검지 스위치(31, 32)의 사이에는, 후술하는 영구 자석(51)의 자속을 검지하는 회전 정보용 제 1, 제 2 홀 소자(34, 35)를 탑재하고 있다. 한편, 제 1, 제 3 압하 검지 스위치(31, 33)의 사이에는 제어용 IC(36)가 탑재되어 있다. 또한, 후술하는 조작 다이얼(52)의 회전 방향을 검출함과 함께, 고분해 기능을 확보하기 위해, 제 1, 제 2 홀 소자(34, 35)는 상호간에 소정량만큼 어긋나서 위치 결정되어 있다.

따라서 상기 베이스 판(20)의 한쪽의 제 2 기립편(23)을 상기 플렉시블 기판(30)의 계지구멍(30a)에 삽입함과 함께, 다른 쪽의 제 2 기립편(24)을 상기 플렉시블 기판(30)의 노치부(30b)에 걸어맞춤에 의해, 상기 플렉시블 기판(30)이 베이스 판(20)의 소정의 위치에 위치 결정된다.

조작 다이얼 유닛(40)은, 평면 개략 ㄷ자형상의 테두리체(41)의 축구멍(41a)과, 상기 테두리체(41)에 조립한 테두리 고정판(47)의 축구멍(47a)에, 통과축(50)의 양단을 각각 삽입하여 회전 가능하게 건너지른 것이다. 상기 통과축(50)에는, 원통형의 영구 자석(51) 및 타이어 형상의 조작 다이얼(52)을 삽통하고 있다. 또한, 상기 조작 다이얼(52)과 상기 테두리 고정판(47)과의 사이에는, 조작 감촉을 얻기 위한 감촉 스프링(54)을 배치하고 있다.

즉, 상기 테두리체(41)는, 도 5 및 도 8에 도시한 바와 같이, 그 양측 암부(42, 43)의 선단면에서 계합축(42a, 43a)을 각각 동일 축심상에 돌출하고 있다. 특히, 한쪽의 계합축(43a)(도 8)은 다른 쪽의 계합축(42a)보다도 길고, 상기 테두리 고정판(47)을 관통하고, 또한, 상기 베이스 판(20)의 제 1 기립편(22)에 마련한 제 1 축지 구멍(22a)에 삽통 가능하게 되어 있다. 또한, 상기 테두리체(41)는, 상기 테두리 고정판(47)과 대향하는 외측면에, 상기 제 1 기립편(21)에 마련한 제 1 축지 구멍(21a)에 삽통 가능한 계합축(43b)(도 8)을, 상기 계합축(43a)과 동일 축심상에 돌출설치하고 있다. 또한, 상기 테두리체(41)는, 그 편측 암부(42)의 하면 중앙에 조작용 돌기부(42b)를 돌출설치하고 있다.

상기 영구 자석(51)은, 조립에 적합한 형상으로 형성하기 쉬운 자석으로서, 예를 들면, 자성 분말과 수지를 혼합하여 임의의 형상으로 성형 가능한 본드 자석 을 들 수 있다. 그리고, 도 6의 (A)에 도시한 바와 같이, 상기 영구 자석(51)은, 그 외주면에 따라 N극 및 S극을 교대로 12등분(또는 6등분)하도록 배치하고 있다. 이 때문에, 영구 자석(51)의 외주면에 따라 이극성 사이에 자계(μ)가 발생하고, 이 자계(μ)의 강약 변화 및 발생 수를 플렉시블 기판(30)에 탑재한 제 1, 제 2 홀 소자(34, 35)가 비접촉으로 검지한다.

또한, 상기 영구 자석(51)은, 예를 들면, 도 6의 (B)에 도시한 바와 같이, 그 고리형상 단면(端面)에 따라 고리형상 방향으로 N극 및 S극을 교대로 12등분(또는 6등분)하도록 배치한 원판형상의 것이라도 좋다. 이와 같은 배치로 하고, 고리형상 단면상에 이극성 사이의 자계(μ)의 강약 변화와 발생 수를 발생시킴에 의해, 상기 영구 자석(51)의 축 길이를 절약할 수 있고, 소형화할 수 있다는 이점이 있다.

상기 조작 다이얼(52)은, 도 7에 도시한 바와 같이, 그 외주면에 미끄럼 방지용 요철면을 교대로 소정의 피치로 형성하고, 그 일측면에 조작 감촉(클릭 느낌)을 얻기 위한 소경축부(小徑軸部)(53)를 동일 축심상에 일체 성형하고 있다. 상기 소경축부(53)의 선단면에는 소정의 각도로, 상기 감촉 스프링(54)에 탄성 계합하는 방사형상 래치 홈(53a)을 마련하고 있다.

상기 감촉 스프링(54)은, 도 8에 도시한 바와 같이, 개략 직사각형 테두리형상의 판스프링을 역V자 형상으로 절곡한 것으로, 그 편측 연부의 중앙에 돌출 가공으로 돌기부(54a)를 마련하고 있다. 상기 돌기부(54a)는, 상기 조작 다이얼(52)의 방사형상 래치 홈(53a)에 간헐적으로 탄성 계합함에 의해, 조작자에게 조작 감촉( 클릭 느낌)을 준다.

그리고, 상기 조작 다이얼 유닛(40)은, 도 8에 도시한 바와 같이 테두리체(41)의 한 쌍의 계합축(43b, 43a)을 베이스 판(20)의 제 1 기립편(21, 22)에 마련한 제 1 축지 구멍(21a, 22a)에 각각 삽입하고, 회전 가능하게 지지한다. 이와 같이 지지함에 의해, 상기 테두리체(41)의 편측 암부(42)의 하면 중앙에 형성한 조작용 돌기부(42b)가 제 1 압하 검지 스위치(31)의 바로 위에 위치한다.

일체형 조작 버튼(60)은, 도 5 및 도 8에 도시한 바와 같이, 한 쌍이 만곡한 조작부(61, 62)의 양측연부를 연결부(63, 64)로 연결 일체화한 것으로, 상기 조작 다이얼 유닛(40)에 끼워맞춤 가능한 평면 형상을 갖고 있다. 상기 조작부(61, 62)의 동일 방향측의 하단면에는 조작용 돌기부(61a, 62a)를 각각 돌출설치하고 있다. 또한, 상기 연결부(63, 64)가 대향하는 외측면에는, 상기 베이스 판(20)의 제 2 기립편(23, 24)에 마련한 제 2 축지 구멍(23a, 24a)에 걸어맞추는 계합축(63a, 64a)이 동일 축심상에 각각 돌출설치되어 있다.

따라서 상기 일체형 조작 버튼(60)의 계합축(63a, 64a)을 상기 베이스 판(20)의 제 2 기립편(23, 24)에 마련한 제 2 축지 구멍(23a, 24a)에 각각 삽입한다. 이로써, 상기 조작 버튼(60)이 회전 가능하게 지지됨과 함께, 그 조작용 돌기부(61a, 62a)가 제 2, 제 3 압하 검지 스위치(32, 33)의 바로위에 각각 위치 결정된다.

다음에, 상기 제 1, 제 2 홀 소자(34, 35)와 제어용 IC(36)와의 접속에 관해 설명한다.

도 9에 도시한 바와 같이, 상기 제 1, 제 2 홀 소자(34, 35)는 어느 것이나 제어용 IC(36)에 접속되어 있다. 특히, 상기 제 1 홀 소자(34)는, 제어용 IC(36)의 제 1 채널(70)을 통하여 제 1출력 회로(71)로부터 출력하도록 접속되어 있다. 한편, 제 2 홀 소자(35)는, 제 2 채널(72)을 통하여 제 2 출력 회로(73)로부터 출력하도록 접속되어 있다. 또한, 상기 제 1 채널(70) 및 제 1 출력 회로(71)에는, 타이밍 회로(74)가 각각 접속되어 있음과 함께, 제 2 채널(72) 및 제 2 출력 회로(73)도 타이밍 회로(74)에 접속되어 있다. 상기 타이밍 회로(74)는 제어 시스템 회로(OSC)(75)에도 접속되어 있다.

상기 타이밍 회로(74)는 제 1 채널(70), 제 1 출력 회로(71), 제 2 채널(72), 제 2 출력 회로(73)의 동작 타이밍을 제어하고 있다.

즉, 제 1 채널(70)은, 영구 자석(51)의 자기를 샘플링하는 타이밍에서 제 1 홀 소자(34)의 제 1-INP와 제 1-INN과의 사이에 구동 전압을 공급한다. 구동 전압이 공급된 제 1 홀 소자(34)는, 제 1-OUTP와 제 1-OUTN과의 사이에 자기에 응한 홀 전압을 출력한다. 마찬가지로, 제 2 채널(72)은, 자기 샘플링하는 타이밍에서, 제 2 홀 소자(35)의 제 2-INP와 제 2-INN과의 사이에 구동 전압을 공급한다. 구동 전압이 공급된 제 2 홀 소자(35)는, 제 2-OUTP와 제 2-OUTN과의 사이에 자기에 응한 홀 전압을 출력한다. 구동 전압이 공급되지 않은 경우에는, 제 1 홀 소자(34) 및 제 2 홀 소자(35)는 홀 전압을 출력하지 않는다. 그리고, 상기 타이밍 회로(74)는, 제 1 홀 소자(34)로부터 샘플링할 때에만, 제 1 채널(70)과 제 1 출력 회로(71)를 구동하고, 그 밖은 구동하지 않는다. 또한, 타이밍 회로(74)는, 제 2 홀 소자(35) 로 샘플링하는 때만, 제 2 채널(72)과 제 2 출력 회로(73)를 구동하고, 그 경우 이외는 구동하지 않는다.

도 10의 순서도에 의거하여 제어 방법을 설명한다.

우선, 스타트하고 스텝 S1에서 제 1 채널(70)로부터의 출력 신호를 샘플링하고, 계속해서, 스텝 S2에서 변화가 있는지의 여부를 판단하고, 변화가 없으면, 스텝 S1로 되돌아온다. 스텝 S1∼S2∼S1이 αmsec 간격으로 반복됨에 의해, αmsec 주기로 제 1 채널(70)로부터의 출력 신호의 샘플링이 행하여진다. 스텝 S2에서 변화가 있으면, 스텝 S3으로 진행한다. 스텝 S3에서는, 도시하지 않은 타이머를 스타트시키고, 스텝 S4로 진행한다. 스텝 S4에서는 제 2 채널(72)로부터 출력 신호를 샘플링 하고, 스텝 S5에서 제 1, 제 2 채널(70, 72)로부터 샘플링한 출력 신호를 출력하고, 스텝 S6으로 진행한다. 스텝 S6에서 βmsec 후에 제 1 채널(70)로부터 출력 신호를 샘플링하고, 스텝 S7에서 변화가 있는지의 여부를 판단하고, 변화가 있는 경우는, 스텝 S8에서 타이머를 리셋하고, 타이머를 재스타트시키고, 변화가 없는 경우는, 그대로 스텝 S9로 진행한다. 스텝 S9에서 타이머의 누적 카운트 시간이 γmsec 경과하였는지의 여부를 판단하고, 경과하지 않으면, 스텝 S4로 되돌아온다. 스텝 S4∼S5∼S6∼S7(∼S8)∼S9∼S4가 βmsec 간격으로 반복됨에 의해, βmsec 주기로 제 1 채널(70), 제 2 채널(72)로부터의 출력 신호의 샘플링이 행하여진다. 스텝 S9에서 타이머의 누적 카운트 시간이 γmsec 경과하고 있으면, 스텝 S1로 되돌아와, 이후 같은 처리가 행하여진다.

전술한 구성으로 이루어지는 입력 장치의 조작 방법에 관해 설명한다.

이용자가 조작 다이얼(52)의 윗면에 가볍게 접한 상태에서 이것을 돌리면, 상기 조작 다이얼(52)과 일체인 영구 자석(51)도 동일 방향으로 회전한다. 이 때문에, 영구 자석(51)의 N극 및 S극으로부터 교대로 나타나는 자계(μ)의 강약 변화나 발생 수를 제 1, 제 2 홀 소자(34, 35)가 검지하고, 제어 IC(36)가 구형파의 전기 신호로 변환하고(도 11), 이하와 같이 처리하여 조작 다이얼(52)의 회전 방향 및 회전량을 검출한다.

예를 들면, N극으로부터 S극으로 변화하는 동안의 시간을 일주기, 즉, 래칭 홈(53a)에 떨어져 들어간 래칭 스프링(54)의 돌기부(54a)가 옆의 래칭 홈(53a)에 재차 떨어져 들어가기 까지의 시간을 1주기로 한다. 한편, 제 1 홀 소자(34) 및 제 2 홀 소자(35)의 검출이 1/4 주기만큼 어긋나도록 플렉시블 기판(30)에 배치한다. 그리고, 조작 다이얼(52)을 회전시키면, 도 11에 도시한 타임 차트와 같이, 우선 최초에 제 1 홀 소자(34)의 출력에 대응하는 구형파가 출력된 후, 1/4 주기 어긋나서 제 2 홀 소자(35)의 출력에 대응하는 구형파가 출력되고, 전술한 순서도에 의거하여 제어가 행하여진다.

즉, 스텝 S1에서, 제 1 채널(70)로부터의 출력 신호를 샘플링하고, 계속해서, 스텝 S2에서 출력에 변화가 있는지의 여부를 판단한다. 스텝 S1 및 스텝 S2인 때는, 제 1 채널(70)만이 동작하고, 제 2 채널(72)과, 도시하지 않은 타이머는 동작하지 않는다. 스텝 S2에서 변화가 없다고 판단되면, 스텝 S1로 되돌아오고, 변화가 있을 때까지 αmsec 주기로 샘플링을 반복한다. 스텝 S2에서 변화가 있으면, 스텝 S3로 진행한다. 스텝 S3에서는, 도시하지 않은 타이머를 스타트시키고, 스텝 S4 로 진행한다. 스텝 S4에서는, 제 2 홀 소자(35)를 동작시켜서 얻어진 출력 신호에 대해 제 2 채널(72)이 샘플링을 행하고, 스텝 S5에서 제 1, 제 2 채널(70, 72)로부터 샘플링한 결과를 출력하고, 제 1, 제 2 홀 소자(34, 35)의 출력 순서를 해석함에 의해, 조작 다이얼(52)의 회전 방향이 정역 어느 회전 방향인지를 판별한다.

다음에, 스텝 S6에서, 제 1 홀 소자(34)로부터의 출력 신호를 β(<α)ｍsec 후에 샘플링하고, 스텝 S7에서, 제 1 채널(70)의 샘플링 결과가 변화하였는지의 여부를 판단한다. 변화가 있는 경우는, 스텝 S8로 진행하고, 도시하지 않은 타이머를 리셋하고, 타이머를 재스타트하고 스텝 S9로 진행한다. 스텝 S7에서 변화가 없다고 판단된 경우는, 타이머를 리셋하는 일 없이 스텝 S9로 진행한다. 스텝 S9에서, 타이머의 누적 카운트 시간이 γmsec를 초과하고 있는지의 여부를 판단하고, 초과하지 않았으면, 스텝 S4로 되돌아온다. 스텝 S4∼S5∼S6∼S7(∼S8)∼S9∼S4가 βmsec 간격으로 반복됨에 의해, βmsec 주기로 제 1 채널(70), 제 2 채널(72)로부터의 출력 신호의 샘플링이 행하여지고, 샘플링한 결과를 출력한다. 제 1 채널(70)의 신호 출력에 의거하여, 조작 다이얼(52)의 회전량을 검출한다. 샘플링 주기 β(<α)ｍsec는 이용자가 조작 다이얼(52)을 가장 빨리 회전시킨 경우의 최대 속도를 기준으로 하여, 길더라도 1/4 주기보다도 짧은 시간으로 되어 있다.

스텝 S9에서 타이머의 누적 카운트 시간이 γmsec를 초과하고 있으면, 스텝 S1로 되돌아온다. 제 1 홀 소자(34)의 출력 신호가 누적 카운트 시간 γmsec의 동안, 변화하지 않는 경우가 있으면, 조작 다이얼(52)이 조작되지 않는 것을 의미한다. 따라서, 그 경우는 스텝 S1로 되돌아오고, αmsec 주기의 제 1 채널만의 샘플 링 처리로부터 재차 시작한다.

이후, 같은 처리를 행함에 의해, 조작 다이얼(52)의 회전 방향 및 회전량을 검출하고, 검출 결과를 휴대 전화의 표시기(13)에 출력하고, 하이라이트 표시의 스크롤로서 반영된다. 이 때문에, 표시기(13)의 표시에 따라 입력 장치(14)를 조작하고, 제 1, 제 2, 제 3 압하 검지 스위치(31, 32, 33)를 적절히 온 하면 좋다.

또한, 전술한 회전 방향의 판별이나 회전량의 검출은, 제어용 IC(36)로 행하여도 좋고, 제어용 IC(36)의 출력 신호에 의거하여, 제어용 IC(36)의 외부에서 행하여도 좋다. 예를 들면, 휴대 전화기(11)의 제어부(10)에서 행하여도 좋다. 즉, 회전 방향의 판별이나 회전량(또는 회전 속도)의 산출을 입력 장치(14)의 유닛 내에서 행하는지, 입력 장치(14)의 유닛 밖에서 행하는지는, 본 발명의 권리 범위를 한정하는 것이 아니다.

본 실시 형태에 의하면, 조작 다이얼(52)의 회전량을 검출하는 경우에는, 제 1 홀 소자(34) 및 제 2 홀 소자(35)의 양쪽의 출력을 기준으로 회전량을 검출하지 않고, 제 1 홀 소자(34)의 출력만을 기준으로 하고 있다. 이 때문에, 예를 들면, 1주기마다 1클릭을 얻으려고 하면, 도 11에 도시한 바와 같이, 래치 홈의 폭 치수, 피치를 제 1 홀 소자(34)의 출력 신호에 의거한 구형파중, Low 부분에만 대응하도록 형성하면 좋다. 이 결과, 본 실시 형태에 의하면, 높은 치수 정밀도의 래치 홈을 필요로 하지 않고, 내부 구성 부품의 제조가 간단하게 되기 때문에, 생산성이 높고, 염가로 소형의 입력 장치를 얻을 수 있다는 이점이 있다.

본 실시 형태에서는, 제 1 홀 소자(34) 및 제 2 홀 소자(35)를 간헐 구동하 기 때문에, 소비 전력을 절약할 수 있다.

또한, 제 1 홀 소자(34)의 출력이 변화한 때만, 제 2 홀 소자(35)를 구동하여 샘플링 동작시키면, 소비 전력을 보다 한층 절약할 수 있다는 이점이 있다. 예를 들면, 도 10에 도시한 순서도에 의거하여 설명하면, 스텝 S1에서 제 1 채널(70)로부터 샘플링할 때에, 타이밍 회로(74)가, 제 1 채널(70), 제 1 출력 회로(71)를 구동하고, 제 1 홀 소자(34)를 구동하여 출력을 얻는다. 그리고, 스텝 S2에서 제 1 홀 소자(34)의 출력에 변화가 없으면, 스텝 S1로 되돌아오고, αmsec 주기로 제 1 채널(70)로부터 샘플링한다. 계속해서, 제 1 홀 소자(34)의 출력에 변화가 있는 경우에, 스텝 S3에서 도시하지 않은 타이머를 스타트시키고, 스텝 S4에서 타이밍 회로(74)가 제 2 채널(72) 및 제 2 출력 회로(73)를 구동하고, 제 2 홀 소자(35)를 구동하여 제 2 채널(72)의 출력을 얻는다(도 12 참조). 그 후, βmsec 주기로 제 1 채널(70) 및 제 2 채널(72)로부터의 샘플링을 행하고, 제 1 홀 소자(34)의 출력 신호가 γmsec의 동안 변화하지 않으면, 조작 다이얼(52)의 회전 조작이 멈추었다고 간주하고, αmsec 주기로의 제 1 채널(70)만의 샘플링 처리로 되돌아옴에 의해, 재차 소비 전력을 절약할 수 있다(또한, 도 12에서는 설명을 위해 간략화하여 도시하고 있지만, 실제로는 γmsec>>βmsec이다).

또한, 도 11에서는, 설명의 편의상, 제 1 홀 소자(34)와 제 2 홀 소자(35)가 항상 High와 Low를 출력하도록 도시되고 있다. 그러나, 본원 제 2항에 기재된 발명에 관한 회로라면, 샘플링 주기만 신호가 출력된다. 이 때문에, 제 2항에 관한 발명에 합치하도록 엄격하게 도시하면, 「제 1 홀 소자의 출력」 및 「제 2 홀 소자 의 출력」은 점선으로 각각 도시되고, 샘플링 주기의 경우만 검은 점으로서 나타내어진다.

상기 자기 검출 수단은 전술한 홀 소자(34, 35)라도 좋지만, 출력 제어 회로를 조립한 홀 IC라도 좋다. 또한, 2개의 홀 소자(IC)를 하나로 패키지하여 두어도 좋고, 또는, 2개의 홀 소자(IC)와 제어용 IC를 하나로 패키지하여 두어도 좋다.

또한, 전술한 실시 형태에서는, 1주기마다 1회의 클릭이 얻어질 뿐만 아니라, 반주기마다 1회의 클릭을 얻어지도록 하여도 좋다. 이와 같이 구성하면, 영구 자석(51)의 제조가 용이해진다는 이점이 있다.

또한, 래치 홈의 홈 수를 그대로 두고, 예를 들면, N극/S극의 밀도를 2배, 즉, 원주 자석 1주(360도)당, N극/S극의 세트 수를 2배로 하여도 좋다. 이로써, 2주기(N극/S극의 2세트분)로 전술한 실시 형태와 동일 회전량으로 되고, 1클릭 느낌을 얻을 수 있다. 이 경우, 자기 변화의 회수를 검출 후에 제어에서 솎아내고, 표시기에 있어서의 스크롤 량을 2주기로 전술한 1클릭 부분의 스크롤 량으로 하면, 1주기로 1클릭 느낌을 얻는 경우와 같은 스크롤 량으로 되기 때문에, 조작자가 위화감을 느끼는 일은 없다.

본 발명에 의하면, 회전 방향은 2개의 자기 검지 수단에서 검지한 신호에 의거하여 검출하지만, 회전량은 어느 하나의 자기 검지 수단으로 검출한다. 이 때문에, 예를 들면, 클릭 느낌과 연동시키기 위해 상기 조작 다이얼에 래치 홈을 형성하는 경우라도, 하나의 자기 검지 수단으로부터 출력된 신호에 대응하도록 래치 홈 을 형성하면 좋다. 이 결과, 래치 홈의 형성에 높은 부품 정밀도를 필요로 하지 않고, 클릭 느낌 발생 수단에 높은 조립 정밀도를 필요로 하지 않는다.

본 발명에 의하면, 한쪽의 자기 검지 수단이 자기의 변화를 검지한 경우, 즉, 조작 다이얼이 조작된 때에, 다른 쪽의 자기 검지 수단에 전력이 공급되기 때문에, 소비 에너지가 적은 입력 장치를 얻을 수 있다.

또한, 래치 홈의 형성에 높은 부품 정밀도를 필요로 하지 않고, 클릭 느낌 발생 수단에 높은 조립 정밀도를 필요로 하지 않는 전자 기기, 또는 소비 에너지가 적은 전자 기기를 얻을 수 있다는 효과가 있다.

또한, 래치 홈의 형성에 높은 부품 정밀도를 필요로 하지 않고, 클릭 느낌 발생 수단에 높은 조립 정밀도를 필요로 하지 않는 휴대 전화기, 또는 소비 에너지가 적은 휴대 전화기를 얻을 수 있다는 효과가 있다.

본 발명에 관한 입력 장치는 휴대 전화기뿐만 아니라, 퍼스널 컴퓨터 등의 전자 기기에서도 적용할 수 있다.

Claims (4)

1. N극 및 S극을 교대로 배치하여 일체화하고, 또한, 축심을 중심으로 하여 회전 가능하게 지지한 단면 원형의 영구 자석과,

   상기 영구 자석과 동일 축심상에 배치되고, 일체로 회전하는 조작 다이얼과,

   상기 영구 자석의 N극 및 S극의 변화에 응하여 클릭 느낌을 상기 조작 다이얼에 발생시키는 클릭 느낌 발생 수단과,

   상기 영구 자석의 회전에 수반하는 자계의 변화를 검지하고, 상기 영구자석의 회전에 의해 얻어지는 신호에 위상차가 생기도록 배치된 2개의 자기 검지 수단과,

   2개의 상기 자기 검지 수단에서 검지한 신호에 의거하여 상기 조작 다이얼의 회전 방향을 검출함과 함께, 상기 자기 검지 수단의 어느 한쪽에서 검지한 신호에 의거하여 상기 조작 다이얼의 회전량을 검출하는 제어 회로로 이루어지는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   제어 회로가, 2개의 자기 검출 수단 중, 한쪽의 자기 검지 수단이 자계의 변화를 검지한 경우에, 다른 쪽의 자기 검지 수단을 구동하는 전원 회로를 온 하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
3. 제어부 및 표시부를 구비하는 전자 기기에 있어서,

   제 1항 또는 제 2항에 기재된 입력 장치가 외부에서 조작 가능하게 마련되고, 조작 다이얼의 회전량에 의거하여 상기 제어부가 상기 표시부의 표시 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
4. 제어부 및 표시부를 구비하는 휴대 전화기에 있어서,

   제 1항 또는 제 2항에 기재된 입력 장치가 외부에서 조작 가능하게 마련되고, 조작 다이얼의 회전량에 의거하여 상기 제어부가 상기 표시부의 표시 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 휴대 전화기.

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