KR100674395B1

KR100674395B1 - 다방향 입력 장치

Info

Publication number: KR100674395B1
Application number: KR1020040116921A
Authority: KR
Inventors: 간자키유키오; 시모무라히사토; 야시로쥰
Original assignee: 알프스 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2004-01-20
Filing date: 2004-12-30
Publication date: 2007-01-26
Also published as: TW200531106A; TWI251846B; CN100338706C; CN1645533A; KR20050076604A

Abstract

(과제) 경사전도 조작시에 경사전도 방향 뿐만 아니라 경사전도 각도의 대소도 검출할 수 있는 다방향 입력 장치를 제공하는 것.

(해결수단) 다방향 입력 장치 (10) 는 하우징 (11) 과, 경사전도가능하게 지지된 조작체 (15) 와, 저면의 대략 동일 원주 상의 4 장소에 가압 돌기 (16) 를 돌출 형성한 탄성 지지 부재 (17) 와, 적층부 (18a) 를 갖는 플렉시블 회로 기판 (18) 에 의해 주로 구성되어 있고, 적층부 (18a) 중 각 가압 돌기 (16) 와 대향하는 4 장소가 검출 소자로서 기능한다. 각 검출 소자는 상부 시트 (18c) 측의 전극 패턴 (21) 과 하부 시트 (18d) 측의 저항체 패턴 (19) 을 접촉ㆍ분리가능하게 대향시켜 구성되고, 조작체 (15) 가 경사전도 조작되면, 그 경사전도양에 따라 상부 시트 (18c) 에 대한 가압 돌기 (16) 의 가압 면적이 변화되기 때문에, 그 시트 (18c) 의 휘어지는 영역의 상이에 따라 양 패턴 (19, 21) 의 접촉 면적이 변화되도록 되어 있다.

Description

다방향 입력 장치{MULTI-DIRECTIONAL INPUT DEVICE}

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태예에 관한 다방향 입력 장치의 분해 사시도이다.

도 2 는 그 입력 장치를 구성하는 가압 돌기가 형성된 탄성 지지 부재의 저면 형상을 나타내는 사시도이다.

도 3 은 그 입력 장치를 구성하는 플렉시블 회로 기판의 전개도이다.

도 4 는 그 플렉시블 회로 기판의 적층부에 개재되어 형성되는 스페이서 시트의 평면도이다.

도 5 는 그 입력 장치의 비조작시의 단면도이다.

도 6 은 그 입력 장치의 경사전도양이 클때의 조작시의 단면도이다.

도 7 은 그 입력 장치의 비조작시의 가압 돌기와 검출 소자를 나타내는 요부 단면도이다.

도 8 은 그 입력 장치의 경사전도양이 클때의 조작시의 가압 돌기와 검출 소자를 나타내는 요부 단면도이다.

도 9 는 본 발명의 제 2 실시형태예에 관한 다방향 입력 장치의 분해 사시도이다.

도 10 은 그 입력 장치의 평면도이다.

도 11 은 그 입력 장치의 측면도이다.

도 12 는 그 입력 장치를 구성하는 가압 돌기가 형성된 탄성 지지 부재를 나타내는 사시도이다.

도 13 은 그 탄성 지지 부재의 저면도이다.

도 14 는 도 13 의 A-A 선 단면을 따라 본 가압 돌기를 비조작시의 검출 소자와 함께 나타내는 요부 단면도이다.

도 15 는 그 탄성 지지 부재의 측면도이다.

도 16 은 그 입력 장치를 구성하는 플렉시블 적층 기판의 상부 기판을 나타내는 평면도이다.

도 17 은 그 플렉시블 적층 기판의 하부 기판을 나타내는 평면도이다.

도 18 은 그 입력 장치의 비조작시의 단면도이다.

도 19 는 그 입력 장치의 경사전도양이 클때의 조작시의 단면도이다.

도 20 은 도 19 에 나타내는 좌굴 상태의 가압 돌기를 다른 절단면에서 보았을 때의 요부 단면도이다.

도 21 은 종래예를 나타내는 단면도이다.

도 22 는 그 종래예에서의 가압 조작체의 저면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10; 다방향 입력 장치 11; 하우징

12; 커버 부재 13; 스페이서 링

14; 테두리형상 케이스 14c; 상부 개구

15; 조작체 15a; 조작 손잡이 (조작부)

16; 가압 돌기 17; 탄성 지지 부재

18; 플렉시블 회로 기판 18a; 적층부

18c; 상부 시트 (가요성 시트) 19; 저항체 패턴

21; 전극 패턴 24; 스페이서 시트

본 발명은 정보 단말 기기나 게임 기기 등의 입력 조작에 사용하기에 적합한 다방향 입력 장치에 관한 것이다.

종래부터, 이러한 종류의 다방향 입력 장치로서, 조작체를 소정 방향으로 경사전도시킴으로써, 그 경사전도 방향에 따라 다른 스위치 소자를 가압 구동하도록 한 것이 알려져 있다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).

도 21 은 이러한 종래의 다방향 입력 장치를 나타내는 단면도이고, 도 22 는 그 다방향 입력 장치에 구비되는 가압 조작체의 저면도이다. 도 21 에 나타내는 다방향 입력 장치 (1) 는 베이스판 (2) 상의 복수 장소에 배치된 가압 스위치 등의 스위치 소자 (3) 와, 이들 복수의 스위치 소자 (3) 를 선택적으로 가압 구동하기 위한 가압 조작체 (4) 와, 베이스판 (2) 상에 탑재되어 가압 조작체 (4) 를 지지하고 있는 다리부 (5) 를 구비하고 있고, 가압 조작체 (4) 와 다리부 (5) 는 고무 등의 탄성 재료로 이루어지는 일체 성형품이다. 베이스판 (2) 에는 도시 하지 않은 회로 패턴이 형성되어 있고, 이 회로 패턴을 통해 각 스위치 소자 (3) 는 외부회로와 접속되고 있다. 이들 스위치 소자 (3) 는 대략 동일 원주 상에 등간격으로 배치되어 있고, 이 종래예에서는 90 도 간격으로 4 개의 스위치 소자 (3) 가 배치되어 있다. 가압 조작체 (4) 의 저면에는 각 스위치 소자 (3) 와 대향하는 장소에 각각 원주 형상의 볼록부 (4a) 가 돌출 형성되어 있고, 다리부 (5) 에는 가압 조작체 (4) 의 외주가장자리부에 연결된 박육부 (5a) 가 형성되어 있다.

이와 같이 개략 구성된 다방향 입력 장치 (1) 는 도 21 에 나타내는 바와 같이, 가압 조작체 (4) 가 비조작시에 경사가 없는 중립 자세로 유지되기 때문에, 각 볼록부 (4a) 는 모두 스위치 소자 (3) 로부터 이격되어 있고, 따라서 모든 스위치 소자 (3) 가 오프로 유지되고 있다. 이 상태에서, 조작자가 가압 조작체 (4) 의 상면에서 임의의 볼록부 (4a) 에 대응하는 영역을 하방으로 누르면, 그 볼록부 (4a) 근방의 박육부 (5a) 가 좌굴하여 가압 조작체 (4) 가 경사전도하기 때문에, 그 볼록부 (4a) 가 대향하는 스위치 소자 (3) 를 가압 구동하여 오프에서 온으로 전환된다. 따라서, 어느 스위치 소자 (3) 가 온되었는지를 검출함으로써, 조작시의 가압 조작체 (4) 의 경사전도 방향을 판정할 수 있고, 그러므로 복수의 경사전도 방향에 따라 각각 다른 제어 신호를 외부 회로에 출력할 수 있게 된다. 또한, 가압 조작체 (4) 에 대한 조작력이 제거되면, 좌굴하고 있던 박육부 (5a) 가 자체 탄성으로 원래의 형상으로 되돌아가기 때문에, 가압 조작체 (4) 는 경사전도 자세에서 원래의 중립 자세로 자동적으로 복귀한다.

[특허문헌 1] 일본 공개특허공보 2001-184999호 (2 페이지, 도 2)

그런데, 최근에는 각종 전자 기기의 다기능화나 소형화가 촉진되고 있기 때문에, 다방향 입력 장치에 있어서도 하나의 조작체로 다종류의 조작을 할 수 있는 구성이 요망되고 있다. 그러나, 전술한 종래의 다방향 입력 장치에서는 가압 조작체 (4) 의 경사전도 방향을 스위치 소자 (3) 에 의해서 검출할 뿐이며, 경사전도 방향의 세분화는 오동작의 요인으로도 되기 때문에 필연적으로 조작 내용의 종류를 그다지 늘릴 수가 없었다.

즉, 종래의 다방향 입력 장치에서는 가압 조작체 (4) 가 어느 방향으로 경사전도 조작되었는지를 검출할 뿐이지만, 예를 들어 가압 조작체 (4) 가 얕게 (약하게) 경사전도 조작되었는지 깊게 (강하게) 경사전도 조작되었는지를 판정할 수 있다면, 경사전도 방향만을 검출하는 경우에 비해, 검출가능한 조작 내용의 종류를 배로 늘릴 수 있다. 그 결과, 커서의 이동 속도나 지도 정보의 배율 등을 변화시킬 수 있는 다기능인 다방향 입력 장치가 얻어진다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 경사전도 조작시에 경사전도 방향 뿐만 아니라 경사전도 각도의 대소도 검출할 수 있는 다방향 입력 장치를 제공하는 데에 있다.

상기 기술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 다방향 입력 장치에서는 대략 동일 원주 상에 배치된 복수의 검출 소자와, 이들 검출 소자로부터 대략 등거리인 위치를 요동 중심으로 하여 경사전도가능한 조작체와, 상기 각 검출 소자와 상기 조작체 사이에 개재되어 형성된 복수의 가압 돌기를 구비하고, 상기 검출 소자가, 적어도 어느 일방이 가요성(可撓性) 시트에 형성되어 있는 저항체 패턴과 전극 패턴을 간극을 통해 접촉ㆍ분리가능하게 대향 배치하여 구성되어 있는 동시에, 상기 가압 돌기가, 상기 가요성 시트 상에 배치되어 상기 조작체의 경사전도양에 따라 형상이 변화되는 탄성 재료로 이루어지고, 상기 조작체의 경사전도양에 따라 상기 가요성 시트에 대한 상기 가압 돌기의 가압 면적이 변화되고, 그에 따라 상기 저항체 패턴과 상기 전극 패턴의 접촉 면적이 변화되도록 구성하였다.

이와 같이 구성된 다방향 입력 장치는 조작체를 경사전도 조작함으로써, 그 방향에 위치하는 검출 소자를 대응하는 가압 돌기에 의해서 가압 구동할 수 있기 때문에, 경사전도 방향을 검출할 수 있다. 요컨대, 조작체의 경사전도 방향에 위치하는 검출 소자는 가요성 시트가 가압 돌기에 눌려져 휘어지기 때문에 저항체 패턴과 전극 패턴이 접촉하여, 그 저항체 패턴의 양단 사이의 저항치가 저하되지만, 조작체의 경사전도 방향에 위치하지 않는 검출 소자는 저항체 패턴과 전극 패턴이 이격되어 있기 때문에 그 저항체 패턴의 양단 사이의 저항치가 최대로 되어 있다.

그리고, 조작체가 소정 방향으로 경사전도 조작되었을 때, 그 경사전도 각도가 작으면 가요성 시트에 대한 가압 돌기의 가압 면적이 작으므로, 그 가요성 시트는 국소적으로 휘어지게 되고, 그러므로 저항체 패턴과 전극 패턴의 접촉 면적이 작아서, 그 저항체 패턴의 양단 사이의 저항치의 저하가 작아진다. 그런데, 조 작체의 경사전도 각도가 크면 가압 돌기가 좌굴 등에 의해 크게 탄성 변형되기 때문에, 가요성 시트에 대한 가압 면적이 커져, 그 가요성 시트는 약간 넓은 영역에서 휘어지게 되고, 그러므로 저항체 패턴과 전극 패턴의 접촉 면적이 증대하여 그 저항체 패턴의 양단 사이의 저항치의 저하가 커진다. 따라서, 검출 소자의 출력치로서 저항체 패턴의 양단 사이의 전압 등을 측정함으로써, 조작체의 경사전도 방향 뿐만 아니라 경사전도 각도의 대소도 검출할 수 있게 된다.

상기 구성에 있어서, 상기 조작체를 중립 자세로 지지하는 탄성 지지 부재를 구비하고, 그 탄성 지지 부재에 상기 복수의 가압 돌기를 일체 형성해 두면, 탄성 지지 부재가 경사전도 자세의 조작체를 중립 자세로 자동 복귀시키는 복귀 수단으로서 기능하고, 이 탄성 지지 부재와 복수의 가압 돌기가 일체품으로 되기 때문에 부품 점수가 적어져 바람직하다. 또한, 이 경우에 있어서, 상기 탄성 지지 부재를 수납하여 상부 개구로부터 상기 조작체의 조작부를 돌출시킨 하우징을 구비하고, 그 하우징의 내저면에 상기 복수의 검출 소자를 탑재하는 동시에, 그 하우징의 내부 공간을 탄성 지지 부재를 격벽으로 하여 상기 상부 개구측의 공간과 상기 검출 소자측의 공간으로 분리해 두면, 그 상부 개구로부터 먼지 등이 침입하더라도 검출 소자에 악영향을 미칠 우려가 없어지기 때문에, 신뢰성 향상을 도모할 수 있다.

또한, 상기 구성에 있어서, 상기 가압 돌기에 가압 구동되는 상기 가요성 시트에는 상기 전극 패턴과 상기 저항체 패턴 중 어느 하나를 형성하면 되지만, 그 가요성 시트에 전극 패턴을 형성하는 것이 고신뢰성이나 장수명화의 관점에서 바람 직하다. 이 경우에 있어서, 1 장의 플렉시블 회로 기판을 되접어 이루어지는 상부 시트와 하부 시트가 스페이서를 통해 접합되어 있는 동시에, 상기 각 검출 소자를 구성하는 복수의 전극 패턴과 복수의 저항체 패턴이 각각, 상기 상부 시트의 하면과 상기 하부 시트의 상면에 형성되어 있으면, 복수의 검출 소자가 간소한 구조의 일체품으로 되기 때문에 바람직하다.

또한, 상기 구성에 있어서, 상기 저항체 패턴과 상기 전극 패턴이 모두, 상기 각 검출 소자가 배치된 원주의 접선 방향을 길이 방향으로 하는 형상으로 형성되어 있는 동시에, 상기 가압 돌기가, 상기 접선 방향을 길이 방향으로 하여 그 접선 방향을 따른 절단면이 대략 V 자형 또는 대략 U 자형인 중공(中空) 형상으로 형성되어 있으면, 복수의 검출 소자나 복수의 가압 돌기의 배치 공간을 대직경화할 필요가 없고, 또한 조작체를 깊게 (강하게) 경사전도 조작하였을 때에는 가요성 시트에 대한 가압 돌기의 가압 면적을 현저히 증대시킬 수 있기 때문에, 소형화가 용이해지고 신뢰성 향상도 도모된다.

또한, 상기 구성에 있어서, 상기 가요성 시트에 슬릿을 형성하고, 상기 가압 돌기를 상기 가요성 시트의 상기 슬릿 근방에 배치하여 두면, 가요성 시트를 슬릿 근방에서 휘어지게 하기 쉬워지기 때문에 바람직하다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

발명의 실시형태를 도면을 참조하여 설명하면, 도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태예에 관한 다방향 입력 장치의 분해 사시도이고, 도 2 는 그 입력 장치를 구성하는 가압 돌기가 형성된 탄성 지지 부재의 저면 형상을 나타내는 사시도이고, 도 3 은 그 입력 장치를 구성하는 플렉시블 회로 기판의 전개도이고, 도 4 는 그 플렉시블 회로 기판의 되접음 부분에 끼움지지되는 스페이서 시트의 평면도이고, 도 5 는 그 입력 장치의 비조작시의 단면도이고, 도 6 은 그 입력 장치의 경사전도양이 클때의 조작시의 단면도이고, 도 7 은 그 입력 장치의 비조작시의 가압 돌기와 검출 소자를 나타내는 요부 단면도이고, 도 8 은 그 입력 장치의 경사전도양이 클때의 조작시의 가압 돌기와 검출 소자를 나타내는 요부 단면도이다.

이들 도면에 나타내는 다방향 입력 장치 (10) 는 커버 부재 (12) 와 스페이서 링 (13) 및 테두리형상 케이스 (14) 로 이루어지는 하우징 (11) 과, 경사전도가능하게 지지된 조작체 (15) 와, 저면의 4 장소에 가압 돌기 (16) 를 돌출 형성한 탄성 지지 부재 (17) 와, 되접음 형상의 적층부 (18a) 로부터 띠상의 연출부 (18b) 가 연장되어 있는 플렉시블 회로 기판 (18) 에 의해 주로 구성되어 있다. 이 다방향 입력 장치 (10) 는 조작체 (15) 의 조작 손잡이 (15a; 조작부) 를 제외한 부분과, 가압 돌기 (16) 를 포함하는 탄성 지지 부재 (17) 와, 플렉시블 회로 기판 (18) 의 적층부 (18a) 가, 하우징 (11) 내부에 수납되어 있고, 적층부 (18a) 중 각 가압 돌기 (16) 와 대향하는 4 장소가 검출 소자로서 기능하도록 되어 있다.

각 부분의 상세한 구성에 관해서 설명하면, 커버 부재 (12) 는 중심 구멍 (12a) 과 한 쌍의 외향 돌출편 (12b) 를 갖는 대략 원판상 부재이고, 스페이서 링 (13) 은 한 쌍의 외향 돌기 (13a) 를 갖는 고리형 부재이다. 커버 부재 (12) 는 탄성 지지 부재 (17) 의 차양부 (17a) 를 사이에 두고 스페이서 링 (13) 상에 탑재되어 있다. 테두리형상 케이스 (14) 는 플렉시블 회로 기판 (18) 의 적층 부 (18a) 를 탑재하는 바닥판부 (14a) 와, 스페이서 링 (13) 을 포위하는 고리형 벽 (14b) 과, 커버 부재 (12) 를 배치시키는 상부 개구 (14c) 를 갖고, 고리형 벽 (14b) 에 형성된 한 쌍의 오목 형상 절결 (14d) 내에 외향 돌출편 (12b) 과 외향 돌기 (13a) 를 삽입함으로써, 테두리형상 케이스 (14) 에 대한 커버 부재 (12) 와 스페이서 링 (13) 의 위치 결정이 이루어진다. 테두리형상 케이스 (14) 의 상부 개구 (14c) 주위에는 복수의 걸림편 (14e) 이 돌출 형성되어 있고, 이들 걸림편 (14e) 을 안쪽으로 절곡함으로써 커버 부재 (12) 는 코킹 고정되어 있다.

조작체 (15) 의 중심부에는 상방향으로 연장되는 조작 손잡이 (15a) 가 형성되어 있고, 이 조작 손잡이 (15a) 는 커버 부재 (12) 의 중심 구멍 (12a) 을 관통하여 상방으로 돌출하고 있다. 또한, 조작체 (15) 의 중심부에는 하방향으로 연장되는 지축 (15b) 이 형성되어 있고, 이 지축 (15b) 은 플렉시블 회로 기판 (18) 의 적층부 (18a) 상에 탑재되어 있다. 조작체 (15) 의 외주가장자리부는 탄성 지지 부재 (17) 에 의해서 직경 방향으로 위치 규제되기 때문에, 조작체 (15) 의 요동 중심은 탄성 지지 부재 (17) 의 중심선 상에 위치하는 지축 (15b) 의 선단부가 된다.

탄성 지지 부재 (17) 는 고무 등의 탄성 재료로 이루어지고, 각 가압 돌기 (16) 는 탄성 지지 부재 (17) 에 일체 형성되어 있다. 탄성 지지 부재 (17) 의 중심부에는 원통부 (17b) 가 하방향으로 돌출 형성되어 있고, 이 원통부 (17b) 내에 조작체 (15) 의 지축 (15b) 이 삽입되어 있다. 탄성 지지 부재 (17) 의 외주부에는 한 쌍의 걸어맞춤편 (17c) 을 갖는 고리형의 차양부 (17a) 가 형성되어 있고, 각 걸어맞춤편 (17c) 을 테두리형상 케이스 (14) 의 오목 형상 절결 (14d) 내에 삽입하고, 차양부 (17a) 를 커버 부재 (12) 와 스페이서 링 (13) 으로 끼움지지함으로써, 탄성 지지 부재 (17) 의 외주부는 위치 결정 상태로 고정되어 있다. 그리고, 이 탄성 지지 부재 (17) 를 격벽으로 하여 하우징 (11) 의 내부 공간이 상부 개구 (14c) 측의 공간과 적층부 (18a) 측의 공간으로 분리되어 있기 때문에, 중심 구멍 (12a) 으로부터 먼지 등이 침입하더라도 검출 소자에 악영향을 미치지 않도록 되어 있다 (도 5 참조). 이 탄성 지지 부재 (17) 는 조작체 (15) 를 중립 자세로 지지하는 동시에, 조작체 (15) 의 경사전도 조작시에 탄성 변형하도록 되어 있다 (도 6 참조).

탄성 지지 부재 (17) 의 저면에 하방향으로 돌출 형성된 4 개의 가압 돌기 (16) 는 대략 동일 원주 상의 90 도씩 떨어진 등간격인 위치에 형성되어 있다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 이들 가압 돌기 (16) 는 모두 동일 형상으로 대략 원추형의 중공 형상으로 형성되어 있지만, 조작체 (15) 가 임의의 가압 돌기 (16) 가 있는 방향으로 크게 경사전도 조작되면, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 그 방향에 위치하는 가압 돌기 (16) 가 좌굴하여 크게 탄성 변형하도록 되어 있다. 단, 조작체 (15) 의 경사전도 각도가 작을 때에는 가압 돌기 (16) 가 좌굴하는 경우는 없다.

플렉시블 회로 기판 (18) 에는 도 3 의 전개도에 나타내는 바와 같이, 카본 등으로 이루어지는 저항체 패턴 (19) 및 보호 저항 패턴 (20) 과, 은 등으로 이루어지는 전극 패턴 (21) 과, 각 패턴 (19, 20) 에 접속되어 둘러치어진 리드 패턴 (22) 과, 연출부 (18b) 의 단부에 노출되는 단자부 (23) 가 형성되어 있다. 이 플렉시블 회로 기판 (18) 의 적층부 (18a) 는 되접은 상태에서 위에 위치하는 상부 시트 (18c) 와, 밑에 위치하는 하부 시트 (18d) 를 포함하고, 양 시트 (18c, 18d) 는 절곡부 (18e) 에 의해서 교락(橋絡)되어 있다. 또한, 적층부 (18a) 를 구성하는 상부 시트 (18c) 와 하부 시트 (18d) 사이에는 도 4 에 나타내는 스페이서 시트 (24) 가 개재되어 형성되어 있다. 적층부 (18a) 에 관해서 상세히 설명하면, 상부 시트 (18c) 의 하면에는 전극 패턴 (21) 이 등간격으로 4 개 형성되어 있는 동시에, 적절한 장소에 보호 저항 패턴 (20) 이 형성되어 있다. 하부 시트 (18d) 의 상면에는 저항체 패턴 (19) 이 등간격으로 4 개 형성되어 있다. 스페이서 시트 (24) 에는 창구멍 (24a) 이 등간격으로 4 장소 형성되어 있다. 이들 전극 패턴 (21) 과 저항체 패턴 (19) 과 창구멍 (24a) 의 3 자는 서로 대응하는 위치에 배치되어 있으므로, 적층부 (18a) 의 각 전극 패턴 (21) 은 각 창구멍 (24a) 을 사이에 두고 각 저항체 패턴 (19) 과 대향하고 있다.

그리고, 적층음 (18a) 상의 각 전극 패턴 (21) 과 대응하는 위치에 각각 가압 돌기 (16) 가 배치되기 때문에, 조작체 (15) 가 경사전도 조작되면 그 방향에 위치하는 가압 돌기 (16) 가 하방의 상부 시트 (18c) 를 눌러 이것을 휘어지게 하고, 휘어진 영역에 형성되어 있는 전극 패턴 (21) 이 대향하는 저항체 패턴 (19) 과 접촉하도록 되어 있다. 단, 상부 시트 (18c) 에 대한 가압 돌기 (16) 의 가압 면적은 그 가압 돌기 (16) 가 좌굴하는지 여부에 따라 달라지므로, 전극 패턴 (21) 과 저항체 패턴 (19) 의 접촉 면적은 조작체 (15) 의 경사전도양에 따라 달라 지게 된다. 따라서, 그 접촉 면적의 상이를 전기적으로 검출함으로써, 조작체 (15) 의 경사전도 각도의 대소가 검출가능해진다. 요컨대, 플렉시블 회로 기판 (18) 의 적층부 (18a) 는 4 개의 가압 돌기 (16) 와 대향하는 4 장소를, 조작체 (15) 의 경사전도 방향 및 경사전도양을 검출하는 검출 소자로서 기능시킬 수 있다.

다음에, 이와 같이 구성된 다방향 입력 장치 (10) 의 동작에 관해서 설명하면, 비조작시에는 도 5 에 나타내는 바와 같이, 조작체 (15) 는 탄성 지지 부재 (17) 에 의해서 경사가 없는 중립 자세로 유지되고 있고, 각 가압 돌기 (16) 는 상부 시트 (18c) 를 눌러 휘어지게 하지 않고 적층부 (18a) 상에 탑재되어 있다. 이 때문에, 도 7 에 실선으로 나타내는 바와 같이, 각 전극 패턴 (21) 은 모두 대향하는 저항체 패턴 (19) 으로부터 이격되어 있고, 따라서 각 저항체 패턴 (19) 의 양단 사이의 저항치는 최대로 되어 있다.

이 상태에서 조작자가 조작 손잡이 (15a) 를 가압 조작하여 탄성 지지 부재 (17) 를 탄성 변형시키면서 조작체 (15) 를 경사전도시키면, 경사전도 방향에 위치하는 가압 돌기 (16) 에 의해서 상부 시트 (18c) 가 눌려 휘어지기 때문에, 그 가압 돌기 (16) 의 하방에 위치하는 전극 패턴 (21) 이 대향하는 저항체 패턴 (19) 에 접촉하고, 그 저항체 패턴 (19) 의 양단 사이의 저항치가 저하된다. 따라서, 단자부 (23) 에 접속된 외부 회로에 의해서 각 저항체 패턴 (19) 의 양단 사이의 전압 등을 측정하여 어느 저항체 패턴 (19) 의 양단 사이의 저항치가 저하되었는지를 검출함으로써, 조작시의 조작체 (15) 의 경사전도 방향을 판정할 수 있다.

또한, 이 다방향 입력 장치 (10) 는 전술한 바와 같이 조작체 (15) 의 경사전도 각도의 대소를 검출할 수도 있다. 즉, 조작체 (15) 가 소정 방향으로 경사전도 조작되었을 때, 조작력이 약하여 조작체 (15) 의 경사전도 각도가 작으면, 가압 돌기 (16) 는 좌굴하지 않고 상부 시트 (18C) 를 눌러 휘어지게 한다. 이와 같이 조작체 (15) 가 얕게 (약하게) 경사전도 조작되었을 경우에는 도 7 에 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 상부 시트 (18c) 에 대한 가압 돌기 (16) 의 가압 면적은 작으므로, 상부 시트 (18c) 는 국소적으로 휘어지게 되고, 그러므로 그 가압 돌기 (16) 의 하방에 위치하는 전극 패턴 (21) 과 저항체 패턴 (19) 의 접촉 면적은 작고, 그 저항체 패턴 (19) 의 양단 사이의 저항치의 저하는 작아진다. 이 경우, 조작체 (15) 에 대한 조작력이 제거되면 탄성 지지 부재 (17) 가 자체 탄성으로 원래의 형상으로 되돌아가기 때문에, 조작체 (15) 는 얕은 경사전도 자세에서 원래의 중립 자세로 자동적으로 복귀한다.

이에 비해, 조작력이 강하여 조작체 (15) 의 경사전도 각도가 크면 가압 돌기 (16) 가 좌굴하므로, 도 6 에 나타내는 바와 같이 바닥 면적이 증대한 가압 돌기 (16) 가 상부 시트 (18c) 를 눌러 휘어지게 한다. 이와 같이 조작체 (15) 가 깊게 (강하게) 경사전도 조작된 경우에는 도 8 에 나타내는 바와 같이, 상부 시트 (18c) 에 대한 가압 돌기 (16) 의 가압 면적이 증대하기 때문에, 상부 시트 (18c) 는 약간 넓은 영역에서 휘어지게 되고, 그러므로 그 가압 돌기 (16) 의 하방에 위치하는 전극 패턴 (21) 과 저항체 패턴 (19) 의 접촉 면적이 증대하고, 그 저항체 패턴 (19) 의 양단 사이의 저항치의 저하는 커진다. 이 경우, 조작체 (15) 에 대한 조작력이 제거되면 탄성 지지 부재 (17) 및 가압 돌기 (16) 가 자체 탄성으로 원래의 형상으로 되돌아가기 때문에, 조작체 (15) 는 깊은 경사전도 자세에서 원래의 중립 자세로 자동적으로 복귀한다.

이와 같이 본 실시형태에 관한 다방향 입력 장치 (10) 는 조작체 (15) 의 경사전도양에 따라 전극 패턴 (21) 과 저항체 패턴 (19) 의 접촉 면적이 현저하게 변화되도록 구성되어 있기 때문에, 단자부 (23) 에 접속된 외부 회로에 의해서 각 저항체 패턴 (19) 의 양단 사이의 전압 등을 측정하여 어느 저항체 패턴 (19) 의 양단 사이의 저항치가 어느 정도 저하되었는지를 검출함으로써, 조작체 (15) 의 경사전도 방향 뿐만 아니라 경사전도 각도의 대소도 판정할 수 있다. 요컨대, 하나의 조작체 (15) 로 다종류의 조작을 간단하고 정확하게 실시할 수 있기 때문에, 이 다방향 입력 장치 (10) 는 다기능화가 실현되어 있다.

또, 본 실시형태예에서는 하부 시트 (18d) 측에 저항체 패턴 (19) 을 형성하고, 가압 돌기 (16) 에 눌려 휘어지는 상부 시트 (18c) 측에 전극 패턴 (21) 을 형성하고 있지만, 이를 반대로 한 구성이더라도 동일하게 동작시킬 수는 있다. 단, 본 실시형태예와 같은 구성으로 하는 편이 고신뢰성이나 장수명화를 기대할 수 있어 바람직하다.

도 9 는 본 발명의 제 2 실시형태예에 관한 다방향 입력 장치의 분해 사시도이고, 도 10 은 그 입력 장치의 평면도이고, 도 11 은 그 입력 장치의 측면도이고, 도 12 는 그 입력 장치를 구성하는 가압 돌기가 형성된 탄성 지지 부재를 나타내는 사시도이고, 도 13 은 그 탄성 지지 부재의 저면도이고, 도 14 는 도 13 의 A-A 선 단면을 따라서 본 가압 돌기를 비조작시의 검출 소자와 함께 나타내는 요부 단면도이고, 도 15 는 그 탄성 지지 부재의 측면도이고, 도 16 은 그 입력 장치를 구성하는 플렉시블 적층 기판의 상부 기판을 나타내는 평면도이고, 도 17 은 그 플렉시블 적층 기판의 하부 기판을 나타내는 평면도이고, 도 18 은 그 입력 장치의 비조작시의 단면도이고, 도 19 는 그 입력 장치의 경사전도양이 클때의 조작시의 단면도이고, 도 20 은 도 19 에 나타내는 좌굴 상태의 가압 돌기를 다른 절단면에서 보았을 때의 요부 단면도이다.

본 발명의 제 2 실시형태예에 관한 다방향 입력 장치는 가요성 시트 (18c) 에 슬릿을 형성하고, 그 슬릿 근방이 가압 돌기에 의해 눌려 휘어지도록 구성한 것이다.

또한, 하우징 (11) 의 바닥판부 (14a) 의 중앙부에 지주를 세워 설치하고, 지축 (15b) 을 생략한 조작체 (15) 를 그 지주에 의해 요동 자유롭게 지지하는 구성으로 한 것이다.

나아가 또, 검출 소자를 가압 구동하는 가압 돌기 (16) 를 다른 형상으로 변경함으로써 소형화를 촉진하는 것이다.

이들 도면에 나타내는 다방향 입력 장치 (10) 는 커버 부재 (12) 와 스페이서 링 (13) 및 테두리형상 케이스 (14) 로 이루어지는 하우징 (11) 과, 경사전도가능하게 지지된 조작체 (15) 와, 저면의 4 장소에 가압 돌기 (16) 를 돌출 형성한 탄성 지지 부재 (17) 와, 하부 기판 (19) 상에 상부 기판 (20) 을 적층하여 적층부 (18a) 로 한 플렉시블 적층 기판 (18) 과, 원 주발 정상부 (21a) 상에 조작체 (15) 를 탑재하여 요동 자유롭게 지지하는 지주 (21) 에 의해 주로 구성되어 있다. 이 다방향 입력 장치 (10) 는 조작체 (15) 의 조작 손잡이 (15a; 조작부) 를 제외하는 부분과, 가압 돌기 (16) 를 포함하는 탄성 지지 부재 (17) 와, 플렉시블 적층 기판 (18) 의 적층부 (18a) 의 대부분과, 지주 (21) 의 대부분이, 하우징 (11) 내부에 수납되어 있고, 적층부 (18a) 중 각 가압 돌기 (16) 와 대향하는 4 장소가 검출 소자로서 기능하도록 되어 있다.

각 부의 상세한 구성에 관해서 설명하면, 커버 부재 (12) 는 중심 구멍 (12a) 과 한 쌍의 외향 돌출편 (12b) 을 갖는 대략 원판 형상 부재이고, 스페이서 링 (13) 은 한 쌍의 외향 돌기 (13a) 를 갖는 고리형 부재이다. 커버 부재 (12) 는 탄성 지지 부재 (17) 의 차양부 (17a) 를 사이에 두고 스페이서 링 (13) 상에 탑재되어 있다. 테두리형상 케이스 (14) 는 플렉시블 적층 기판 (18) 의 적층부 (18a) 를 탑재하는 바닥판부 (14a) 와, 스페이서 링 (13) 을 포위하는 고리형 벽 (14b) 과, 커버 부재 (12) 를 배치시키는 상부 개구 (14c) 를 갖고, 고리형 벽 (14b) 에 형성된 한 쌍의 오목 형상 절결 (14d) 내에 외향 돌출편 (12b) 과 외향 돌기 (13a) 를 삽입함으로써, 테두리형상 케이스 (14) 에 대한 커버 부재 (12) 와 스페이서 링 (13) 의 위치 결정이 이루어지고 있다. 테두리형상 케이스 (14) 의 상부 개구 (14c) 주위에는 복수의 걸림편 (14e) 이 돌출 형성되어 있고, 이들 걸림편 (14e) 을 안쪽으로 절곡함으로써 커버 부재 (12) 는 코킹 고정되어 있다. 또한, 테두리형상 케이스 (14) 의 바닥판부 (14a) 의 중앙부에는 감합구멍 (14f) 이 형성되어 있고, 이 감합 구멍 (14f) 에 지주 (21) 의 하단부를 압입함으 로써, 바닥판부 (14a) 상에 지주 (21) 가 세워져 설치되어 있다.

조작체 (15) 에는 조작 손잡이 (15a) 가 돌출 형성되어 있고, 이 조작 손잡이 (15a) 는 돔 형상의 팽창돌출부 (15b) 의 중심부에서 상방향으로 연장되어 있다. 이 팽창돌출부 (15b) 는 지주 (21) 의 원 주발 정상부 (21a) 상에 탑재되어 있기 때문에, 팽창돌출부 (15b) 를 원 주발 정상부 (21a) 상에서 접동시킴으로써, 조작체 (15) 는 임의 방향으로 경사전도가능 (요동가능) 하다. 단, 조작체 (15) 의 외주가장자리부는 탄성 지지 부재 (17) 에 의해서 직경 방향으로 위치 규제되기 때문에, 조작체 (15) 의 요동 중심은 탄성 지지 부재 (7) 의 중심선 상에 설정된다. 또, 조작체 (15) 의 조작 손잡이 (15a) 는 커버 부재 (12) 의 중심 구멍 (12a) 을 관통하여 상방으로 돌출하고 있다.

탄성 지지 부재 (17) 는 고무 등의 탄성 재료로 이루어지고, 각 가압 돌기 (16) 는 탄성 지지 부재 (17) 에 일체 형성되어 있다. 탄성 지지 부재 (17) 의 중심부에는 원통부 (17b) 가 하방향으로 돌출 형성되어 있고, 이 원통부 (17b) 내에 지주 (21) 가 삽입 통과되어 있다. 탄성 지지 부재 (17) 의 외주부에는 한 쌍의 걸어맞춤편 (17c) 을 갖는 고리형의 차양부 (17a) 가 형성되어 있고, 각 걸어맞춤편 (17c) 을 테두리형상 케이스 (14) 의 오목 형상 절결 (14d) 내에 삽입하고, 차양부 (17a) 를 커버 부재 (12) 와 스페이서 링 (13) 으로 끼움지지함으로써, 탄성 지지 부재 (17) 의 외주부는 위치 결정 상태로 고정되어 있다. 그리고, 이 탄성 지지 부재 (17) 를 격벽으로 하여 하우징 (11) 의 내부 공간이 상부 개구 (14c) 측의 공간과 적층부 (18a) 측의 공간으로 분리되어 있기 때문에, 중심 구멍 (12a) 을 통해 먼지 등이 침입하여도 검출 소자에 악영향을 미치지 않도록 되어 있다 (도 18 참조). 이 탄성 지지 부재 (17) 는 조작체 (15) 를 중립 자세로 지지하는 동시에, 조작체 (15) 의 경사전도 조작시에 탄성 변형하도록 되어 있다 (도 19 참조).

탄성 지지 부재 (17) 의 저면에 하방향으로 돌출 형성된 4 개의 가압 돌기 (16) 는 대략 동일 원주 상의 90 도씩 떨어진 등간격인 위치에 형성되어 있다. 도 12 및 도 13 에 나타내는 바와 같이, 이들 가압 돌기 (16) 는 모두 동일 형상으로, 상기 원주의 접선 방향을 길이 방향으로 하여 그 접선 방향을 따른 절단면이 대략 V 자형인 중공 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 조작체 (15) 가 임의의 가압 돌기 (16) 가 있는 방향으로 크게 경사전도 조작되면, 도 19 에 나타내는 바와 같이, 그 방향에 위치하는 가압 돌기 (16) 가 좌굴하여 크게 탄성 변형하도록 되어 있다. 단, 조작체 (15) 의 경사전도 각도가 작을 때에는 가압 돌기 (16) 가 좌굴하는 경우는 없다.

플렉시블 적층 기판 (18) 의 하부 기판 (19) 에는 하우징 (11) 의 바깥쪽으로 돌출되는 띠상의 연출부 (19a) 가 형성되어 있다. 도 17 에 나타내는 바와 같이, 이 하부 기판 (19) 은 가요성 시트의 편면에 카본 등으로 이루어지는 4 개의 저항체 패턴 (22) 과, 각 저항체 패턴 (22) 으로 둘러치어진 리드 패턴 (23) 과, 연출부 (19a) 의 단부에 노출되는 단자부 (24) 를 배치한 것이다. 또한, 도 16 에 나타내는 바와 같이, 플렉시블 적층 기판 (18) 의 상부 기판 (20) 은 가요성 시트의 편면에 은 등으로 이루어지는 4 개의 전극 패턴 (25) 을 배치한 것으로, 이 상부 기판 (20) 에는 각 전극 패턴 (25) 을 사이에 끼우도록 길이 방향을 따라 연장되는 계 8 개의 랜싱으로 이루어지는 슬릿 (26) 이 형성되어 있다. 각 저항체 패턴 (22) 은 대략 동일 원주 상의 90 도씩 떨어진 등간격인 위치에 형성되어 있고, 각 저항체 패턴 (22) 과 대향하는 위치에 각각 전극 패턴 (25) 이 형성되어 있다. 또한, 도시는 하고 있지 않지만, 하부 기판 (19) 과 상부 기판 (20) 의 대향면에는 각각, 저항체 패턴 (22) 이나 전극 패턴 (25) 을 제외하는 영역에 후막의 레지스트층이 형성되어 있고, 이들 레지스트층을 스페이서로 하여, 각 전극 패턴 (25) 이 각 저항체 패턴 (22) 과 접촉ㆍ분리가능하게 대향하고 있다.

그리고, 적층부 (18a) 상의 각 전극 패턴 (25) 과 대응하는 위치에 각각 가압 돌기 (16) 가 배치되기 때문에, 조작체 (15) 가 경사전도 조작되면, 그 방향에 위치하는 가압 돌기 (16) 가 하방의 상부 기판 (20) 을 눌러 이것을 휘어지게 하고, 휘어진 영역에 형성되어 있는 전극 패턴 (25) 이 대향하는 저항체 패턴 (22) 과 접촉하게 되어 있다. 요컨대, 상부 기판 (20) 은 가압 돌기 (16) 의 하방이 전극 패턴 (25) 의 형성 영역으로 되어 있고, 또한, 그 영역은 2 개의 슬릿 (26) 사이에 끼어 있고 비교적 휘어지기 쉽게 되어 있기 때문에, 임의의 가압 돌기 (16) 에 경사전도 조작력이 부여되면, 그 하방에서 상부 기판 (20) 이 눌려 휘어져 전극 패턴 (25) 을 저항체 패턴 (22) 에 접촉시킬 수 있다. 단, 상부 기판 (20) 에 대한 가압 돌기 (16) 의 가압 면적은 그 가압 돌기 (16) 가 좌굴하는지 여부에 따라 달라지므로, 전극 패턴 (25) 과 저항체 패턴 (22) 의 접촉 면적은 조작체 (15) 의 경사전도양에 따라 달라진다. 따라서, 그 접촉 면적의 상이를 전기적으로 검출함으로써, 조작체 (15) 의 경사전도 각도의 대소가 검출가능해진다. 요컨대, 플렉시블 적층 기판 (18) 의 적층부 (18a) 는 4 개의 가압 돌기 (16) 와 대향하는 4 장소를, 조작체 (15) 의 경사전도 방향 및 경사전도양을 검출하는 검출 소자로서 기능시킬 수 있다.

다음에, 이와 같이 구성된 다방향 입력 장치 (10) 의 동작에 관해서 설명하면, 비조작시에는 도 18 에 나타내는 바와 같이, 조작체 (15) 는 지주 (21) 및 탄성 지지 부재 (17) 에 의해서 경사가 없는 중립 자세로 유지되고 있고, 각 가압 돌기 (16) 는 상부 기판 (20) 을 눌러 휘어지게 하지 않고 적층부 (18a) 상에 탑재되어 있다. 따라서, 도 14 에 실선으로 나타내는 바와 같이, 각 전극 패턴 (25) 은 모두 대향하는 저항체 패턴 (22) 으로부터 이격되어 있고, 따라서 각 저항체 패턴 (22) 의 양단 사이의 저항치는 최대로 되어 있다.

이 상태에서 조작자가 조작 손잡이 (15a) 를 가압 조작하여 탄성 지지 부재 (17) 를 탄성 변형시키면서 조작체 (15) 를 경사전도시키면, 경사전도 방향에 위치하는 가압 돌기 (16) 가 그 하방의 상부 기판 (20) 을 누른다. 이렇게 해서 가압 돌기 (16) 에 눌려지는 상부 기판 (20) 의 피가압 영역은 2 개의 슬릿 (26) 사이에 끼어 있고 휘어지기 쉽게 되어 있기 때문에, 그 가압 돌기 (16) 의 하방에 있어서 상부 기판 (20) 이 눌려 휘어져, 거기에 형성되어 있는 전극 패턴 (25) 이 대향하는 저항체 패턴 (22) 에 접촉하고, 그 저항체 패턴 (22) 의 양단 사이의 저항치가 저하된다. 따라서, 단자부 (24) 에 접속되는 외부 회로에 의해서 각 저항체 패턴 (22) 의 양단 사이의 전압 등을 측정하여 어떤 저항체 패턴 (22) 의 양단 사이의 저항치가 저하되었지를 검출함으로써, 조작시의 조작체 (15) 의 경사전도 방향을 판정할 수 있다.

또한, 이 다방향 입력 장치 (10) 는 전술한 바와 같이 조작체 (15) 의 경사전도 각도의 대소를 검출할 수도 있다. 즉, 조작체 (15) 가 소정 방향으로 경사전도 조작되었을 때, 조작력이 약해서 조작체 (15) 의 경사전도 각도가 작으면, 가압 돌기 (16) 는 좌굴하지 않고 상부 기판 (20) 을 눌러 휘어지게 한다. 이와 같이 조작체 (15) 가 얕게 (약하게) 경사전도 조작된 경우에는 도 14 에 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 상부 기판 (20) 에 대한 가압 돌기 (16) 의 가압 면적은 작으므로, 상부 기판 (20) 은 국소적으로 휘어지게 되고, 그러므로 그 가압 돌기 (16) 의 하방에 위치하는 전극 패턴 (25) 과 저항체 패턴 (22) 의 접촉 면적이 작아서, 그 저항체 패턴 (22) 의 양단 사이의 저항치의 저하가 작아진다. 이 경우, 조작체 (15) 에 대한 조작력이 제거되면, 탄성 지지 부재 (17) 가 자체 탄성으로 원래의 형상으로 되돌아가기 때문에, 조작체 (15) 는 얕은 경사전도 자세에서 원래의 중립 자세로 자동적으로 복귀한다.

이에 비해, 조작력이 강해서 조작체 (15) 의 경사전도 각도가 크면 가압 돌기 (16) 가 좌굴하므로, 도 19 와 도 20 에 나타내는 바와 같이, 바닥 면적이 증대된 가압 돌기 (16) 가 상부 기판 (20) 을 눌러 휘어지게 한다. 이와 같이 조작체 (15) 가 깊게 (강하게) 경사전도 조작된 경우에는 상부 기판 (20) 에 대한 가압 돌기 (16) 의 가압 면적이 증대되기 때문에, 상부 기판 (20) 은 약간 넓은 영역에서 휘어지게 되고, 그러므로 그 가압 돌기 (16) 의 하방에 위치하는 전극 패턴 (25) 과 저항체 패턴 (22) 의 접촉 면적이 증대하여 그 저항체 패턴 (22) 의 양단 사이의 저항치의 저하가 커진다. 이 경우, 조작체 (15) 에 대한 조작력이 제거되면, 탄성 지지 부재 (17) 및 가압 돌기 (16) 가 자체 탄성으로 원래의 형상으로 되돌아가기 때문에, 조작체 (15) 는 깊은 경사전도 자세에서 원래의 중립 자세로 자동적으로 복귀한다.

이와 같이 본 실시형태예에 관한 다방향 입력 장치 (10) 는 조작체 (15) 의 경사전도양에 따라 전극 패턴 (25) 과 저항체 패턴 (22) 의 접촉 면적이 현저히 변화되도록 구성되어 있으므로, 단자부 (24) 에 접속되는 외부 회로에 의해서 각 저항체 패턴 (22) 의 양단 사이의 전압 등을 측정하여 어떤 저항체 패턴 (22) 의 양단 사이의 저항치가 어느 정도 저하되었는지를 검출함으로써, 조작체 (15) 의 경사전도 방향 뿐만 아니라 경사전도 각도의 대소도 판정할 수 있다. 요컨대, 하나의 조작체 (15) 로 다종류의 조작을 간단하고 정확하게 실시할 수 있기 때문에, 이 다방향 입력 장치 (10) 는 다기능화가 실현되어 있다.

또한, 이 다방향 입력 장치 (10) 에서는 대략 동일 원주 상에 배치되어 있는 각 저항체 패턴 (22) 이나 각 전극 패턴 (25) 이 모두 그 원주의 접선 방향을 길이 방향으로 하는 형상으로 형성되어 있고, 각 슬릿 (26) 도 그 접선 방향을 따라 형성되어 있고, 또한 각 가압 돌기 (16) 도 그 접선 방향을 길이 방향으로 하여 그 접선 방향을 따르는 절단면이 대략 V 자형인 중공 형상으로 형성되어 있다. 그럼으로써, 각 검출 소자 (저항체 패턴 (22) 이나 전극 패턴 (25)) 의 배치 공간이나, 각 가압 돌기 (16) 의 배치 공간을 대직경화할 필요가 없어지기 때문에, 장치 전체의 소형화를 도모하기 쉽게 되어 있다. 또한, 조작체 (15) 를 깊게 (강하게) 경사전도 조작하여 가압 돌기 (16) 를 좌굴시켰을 때에는 상부 기판 (20) 에 대한 가압 돌기 (16) 의 가압 면적을 현저히 증대시킬 수 있어 신뢰성 향상도 도모할 수 있다.

본 발명의 다방향 입력 장치는 조작체의 경사전도 각도의 대소에 따라 가요성 시트에 대한 가압 돌기의 가압 면적이 증감되고, 그에 따라 가요성 시트의 휘어지는 영역이 변화되어 저항체 패턴과 전극 패턴의 접촉 면적이 증감하기 때문에, 각 검출 소자의 출력치에 기초하여 조작체의 경사전도 방향 뿐만 아니라 경사전도 각도의 대소도 검출할 수 있다. 즉, 조작체가 어떤 방향으로 경사전도 조작되었는지 뿐만 아니라, 조작체가 얕게 (약하게) 경사전도 조작되었는지 깊게 (강하게) 경사전도 조작되었는지도 검출할 수 있기 때문에, 하나의 조작체로 다종류의 조작을 간단하고 정확하게 실시할 수 있어 다기능인 다방향 입력 장치를 실현할 수 있다.

Claims

대략 동일 원주 상에 배치된 복수의 검출 소자와, 이들 검출 소자로부터 대략 등거리인 위치를 요동 중심으로 하여 경사전도가능한 조작체와, 상기 각 검출 소자와 상기 조작체 사이에 개재되어 형성된 복수의 가압 돌기를 구비하고,

상기 검출 소자가, 적어도 어느 일방이 가요성(可撓性) 시트에 형성되어 있는 저항체 패턴과 전극 패턴을 간극을 통해 접촉ㆍ분리가능하게 대향 배치하여 구성되어 있는 동시에, 상기 가압 돌기가, 상기 가요성 시트 상에 배치되어 상기 조작체의 경사전도양에 따라 형상이 변화되는 탄성 재료로 이루어지고,

상기 조작체의 경사전도양에 따라 상기 가요성 시트에 대한 상기 가압 돌기의 가압 면적이 변화되고, 그에 따라 상기 저항체 패턴과 상기 전극 패턴의 접촉 면적이 변화되도록 구성하고,

상기 가요성 시트에, 당해 시트에 형성된 저항체 패턴 또는 전극 패턴을 사이에 끼우고서 대향시킨 슬릿을 형성하고, 상기 가압 돌기를 상기 가요성 시트의 상기 슬릿 근방에 배치한 것을 특징으로 하는 다방향 입력 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 조작체를 중립 자세로 지지하는 탄성 지지 부재를 구비하고, 그 탄성 지지 부재에 상기 복수의 가압 돌기를 일체 형성한 것을 특징으로 하는 다방향 입력 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 탄성 지지 부재를 수납하여 상부 개구로부터 상기 조작체의 조작부를 돌출시킨 하우징을 구비하고, 그 하우징의 내저면에 상기 복수의 검출 소자를 탑재하는 동시에, 그 하우징의 내부 공간을 상기 탄성 지지 부재를 격벽으로 하여 상기 상부 개구측의 공간과 상기 검출 소자측의 공간으로 분리한 것을 특징으로 하는 다방향 입력 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 가압 돌기에 가압 구동되는 상기 가요성 시트에 상기 전극 패턴이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다방향 입력 장치.
제 4 항에 있어서, 1 장의 플렉시블 회로 기판을 되접어 이루어지는 상부 시트와 하부 시트가 스페이서를 통해 접합되어 있는 동시에, 상기 각 검출 소자를 구성하는 복수의 전극 패턴과 복수의 저항체 패턴이 각각, 상기 상부 시트의 하면과 상기 하부 시트의 상면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다방향 입력 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 저항체 패턴과 상기 전극 패턴이 모두, 상기 각 검출 소자가 배치된 원주의 접선 방향을 길이 방향으로 하는 형상으로 형성되어 있는 동시에, 상기 가압 돌기가, 상기 접선 방향을 길이 방향으로 하여 그 접선 방향을 따른 절단면이 대략 V 자형 또는 대략 U 자형인 중공(中空) 형상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다방향 입력 장치.
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