TW200921455A - Input device - Google Patents

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200921455 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 發明領域 本發明係有關於-種用於各種電子機器操作的輸 5置。 月4 發明背景 近年’伴隨行動電話及個人電腦等之各種電子機器之 高功能化及小型化的進步，使用於該等操作之輪入裝二也 10被要求可以良好的操作觸感來進行確實的操作。 第6圖係習知之輸入裝置的部分前視圖。在第6圖中， 絕緣樹脂製之球1係可旋轉地安裝於絕緣樹脂製之盒體（圖 未不）’且一對以絕緣樹脂所形成之圓柱狀滚輪2Α與滾輪 2Β係抵接於球1外周之正交方向。 、 15 而且’環磁石3續環磁石3Β係分別固著於-對滾輪从 ，、滚輪2Β之端部。於環磁石从與環磁石之每一個，$極 與Ν極係以指定之角度間距交互地被磁化。 複數之配線圖案（圖未示）形成於配線基板4之上下 面。配線基板4係配置於球1之下方。而且，安裝於配線基 ⑼板4上面之霍爾元件等之磁力檢測元件认與磁力檢測元件 系刀別相對於安裝在滾輪2 Α之環磁石3 Α與安裝在滾輪 2B之環磁石3B隔著預定間隙而對向配置。 如此構成之輸入裝置係使球!上部突出而安裝於行動 電話或個人電腦等之電子機器的操作部（圖未示）。又， 200921455 磁力檢測元件5八與磁力檢測元件5B係透過配線圖案等而 電連接於機器的電子電路（圖未示）。 、 在以上之構成_，例如於機器之液晶顯示元件等之顯 示部（圖未示），在姓名或曲名等之複數的選單或游標（無 5未示）顯示的狀態，以手指朝左右方向旋轉操作球i上部’:、 如此，抵接於球1之滾輪2A旋轉，且安裝於滾輪2八之端部 的環磁石3A也跟著旋轉。其結果，與環磁石3A對向之磁力 檢測元件5A檢測出環磁石3A的磁力變化，且預定之脈衝訊 號便從磁力檢測元件从輸出至機器的電子電路。然後，機 W器之電子電路便由該脈衝訊號檢測球1之旋轉方向與旋轉 角度’且將顯示於機器之顯示部的選單上之游標等例如朝 左右方向移動。 。同樣地，在將球㉝與上述左右方向正交的前後方向旋 轉操作日守’滾輪2B旋轉且環磁石3B之磁力變化。然後，輿 15環磁石3B對向之磁力檢測元件5B檢測環磁石3B之磁力變 化，脈衝訊號輸出至機器之電子電路，且游標等例如朝上 下方向移動。 又，在將球1朝上述以外之斜方向旋轉操作時 ’滾輪2八 及滾輪2B也皆旋轉，對應該等滾輪旋轉 ，環磁石3A及環罐 -也產生磁力變化。然後，磁力檢測元件5a與磁力檢剛 元件5B檢測其等之磁力變化，二個脈衝訊號輸出至機器之 電子電路，且游標等例如朝右上方向或左下方向移動。 、如此，構成—面端視機器之顯示部-面將球1朝預定方 向旋轉操作，藉此使顯示於顯示部之游標等朝預定方向移 200921455 動，而進行姓名或曲名等複數選單之選擇。 而且，作為有關該申請之發明的習知技術文獻資訊， 例如特開2007-26026號公報已眾所周知。 。但是，在上述習知之輸人|置中，由於係構成藉由旋 5轉#作球1而使與其於正交方向抵接之一對滾輪从與滾輪 2Β旋轉’因此在長時間使用下塵埃或污物等會附著於球i。 該等塵埃或污物一旦積存於球1與滾輪Μ或滾輪犯之抵接 部，便會在球1之旋轉操料產生卡㈣或摩縣，而有無 法獲得良好操作觸感的可能性。 10 【發明内容】 發明概要 本發明係提供一種利用簡易的構成而可獲致良好操作 觸感的輸入裝置。 在本發明之輸入裝置中，複數突起部從中核部朝外周 15突出成放射狀之磁性體配設於球内，且以圓筒狀之磁石包 圍該球之一部分，更於該圓筒狀之磁石内的球下方位置將 磁力檢測元件與球對向配置。於該輸入裝置，由於沒有滾 輪等之抵接於球的零件，因此防止灰塵朝該抵接處咬入， 即使在長時間使用的情況，也難以因塵埃或污物等而阻礙 20球旋轉。因此，不會損害操作觸感，可以簡易之構成而獲 得可良好觸感之操作者。 圖式簡單說明 第1圖係本發明實施態樣之輸入裝置的斷面圖； 第2圖係本發明實施態樣之輸入裝置的部分立體圖； 5 200921455 第3A圖係本發明實施態樣之輸入裝置的部分前視圖； 第3B圖係本發明實施態樣之輸入裝置的部分前視圖； 第3C圖係本發明實施態樣之輸入裝置的部分前視圖； 第3D圖係本發明實施態樣之輸入裝置的部分前視圖； 5 第4A圖係顯示本發明實施態樣中輸入裝置之磁力檢 測元件之檢測訊號波形的圖示； 第4B圖係顯示本發明實施態樣中輸入裝置之其他磁 力檢測元件之檢測訊號波形的圖示； 第5圖係本發明實施態樣中其他輸入裝置的部分立體 10 圖；及

第6圖係習知之輸入裝置的部分前視圖。 t實施方式J 較佳實施例之詳細說明 第1圖係本發明實施態樣之輸入裝置的斷面圖。第1圖 15中，球Η係利用ABS或聚碳酸酯、胺曱酸乙酯等絕緣樹脂 所製成。磁性體12係以高導磁合金或鐵、Ni-Fe合金等所製 成。而且’磁性體12係配設於球11内’且複數個圓柱狀之 突起部14係從球狀的中核部13朝外周突出成放射狀，而形 成磁性體12。 2〇 箱狀的上殼體15係利用聚苯乙烯或ABS等之絕緣樹 脂所製成。 於上殼體15之中央部與下殼體16之中央部分別設有内 周朝反方向傾斜之開口孔。而且，於該等開口孔内，球11 係使其上部從上殼體15上面突出且可旋轉地被安裝。 200921455 複數之配線圖案（圖未示）係形成於利用紙盼或摻有 玻璃之環氧樹脂等所製成之配線基板17的上下面。又，圓 筒狀且利用鐵氧磁石（ferrite)或Nd_Fe_B合金等所製成磁 石18係將N極朝上方s極朝下方而載置於球丨丨下方之配線基 5板17上面。球11之下方部分係以磁石18包圍。而且，磁石 18也可將n極與s極上下相反地載置。 用以檢測水平方向之磁力的GMR元件或用以檢測垂直 方向之磁力的霍爾元件等之複數磁力檢測元件19係安裝於 磁石18内之配線基板17上面位置。該等複數磁力檢測元件 10 19係與球11隔著預定間隔而對向配置。 第2圖係本發明實施態樣之輸入裝置的部分立體圖。第 2圖中，磁力檢測元件19A與磁力檢測元件19B係於左右方 向、磁力檢測元件19C與磁力檢測元件19D係於前後方向， 刀別以預定間隔並列配置。又，鋼板等之輛鐵2〇係設於配 15線基板17下面，且下殼體16覆蓋其等之上面。而且，該軛 鐵2〇係配置以構成例如由磁石18之N極來的磁力以球11内 之磁性體12、輪鐵20之順序回到磁石18之S極的磁力迴圈 者0 如此構成之輪入裝置係使球11上部突出而安裝於行動 2〇電活或個人電腦等之電子機器的操作部（圖未示），且複 數之磁力；U測元件19係透過配線圖案等而電連接於機器之 電子電路（圖未示）。 第3A〜3D圖係本發明實施態樣之輸入裝置的部分前 視圖。如第3A圖所示，例如，在姓名或曲名等之複數選單 200921455 或游標（無未示）顯示於機器之液晶顯示元件之顯示部（圖 未丁）的u卩手指朝右方旋轉操作球11上部，則配 設於球⑽之魏體12之突起部i4A便麵磁力檢測元件 19A。 5 10 然後’如第3圖所示，在突起部14A最接近磁力檢測元 件19A的狀態下’磁力檢測元件19A從例如最接近磁石狀 突起部刚與突起部14C，以中核部13、突起部m為中介 而檢測出從包_u下转分而配置之圓筒狀磁石18來之 雜的磁力。此時，若以磁石18包圍球11之下方，便可易於 使N極接近球11配置，且磁石18之^^極與§極間之距離也自 然變大’因此可安定獲致上述之磁力迴路，以此為佳。 如此連續進行球11之旋轉操作時，如第3C圖所示，突 起部14A關磁力檢測元件19A，接著突起部14B接近磁力 檢測元件19A。 15 再者’如第3D圖所*，突起部14B最接近磁力檢測元 件19A。於此狀態，磁力檢測元件19A例如從最接近磁石18 之突起部14A與突起部14D，以中核部13、突起部14B為中 介，檢測出從磁石18來的N極磁力。

如此，藉由旋轉球11從第3A圖的狀態到成為第3D圖的 20狀態，磁力檢測元件19A於突起部14A最接近時一次檢測N 極的磁力，之後，—旦磁力變弱且突起部14B最接近時，再 一次檢測N極的磁力。 第4A圖係顯示本發明實施態樣中輸入裝置之磁力檢測 兀件之檢測訊號波形的圖示。在第4A圖中，2個周期之檢測 200921455 訊號L1從磁力檢測元件19A輸出至機器的電子電路。 第4B圖係顯示本發明實施態樣中輸入裝置之其他磁力 檢測元件之檢測訊號波形的圖示。在第4B圖中，與磁力檢 測元件1从並列配置之磁力檢測元件_也同樣地檢測從 5磁石18來的N極之磁力。但是，磁力檢測元件i9B相對磁力 檢測元件19A係以預定間隔配置於稍微偏移的位置。因此， 便成為從磁力檢測元件19B所輸出之檢測訊號L2相對於磁 力檢測元件19 A之檢測訊號l 1偏移時間T之具有所謂相位 差者。 10 又，與上述相反地在將球11朝左方旋轉操作時，便會 與上述相反地從磁力檢測元件i 9 B與磁力檢測元件丨9 a輸 出檢測訊號L1相對檢測訊號L 2偏移時間τ之具有相位差的 兩個檢測訊號。 而且，機器之電子電路基於具有該等相位差之兩個檢 15測訊號，偵測檢測訊號L1與檢測訊號L2中何者先開始（何

者先穿越以虛線表示之檢測訊號的平均值），而檢測球U 的旋轉方向。再者，依據開始之檢測訊號之次數（穿越以 虛線表示之檢測訊號的平均值之次數），而檢測球丨丨之的 旋轉角度。根據檢測出之球U的旋轉方向與旋轉角度，而 2〇使顯示於機器之顯示部的選單上之游標等，例如向右方戋 是左方移動。 其次，在朝與上述正交方向之前後方向旋轉操作球U 的情況，於配線基板15上面以預定間隔並列配置於成為與 磁力檢測元件19A、19B正交方向之前後方向的磁力檢測元 9 200921455 件19C與磁力檢測^件邮，與上述相同地由複數之突起部 14檢測來自磁石18的磁力。然後，輸出具相位差之二個檢 測訊號，游標㈣如朝上方或是下方移動。 5 10 15 再者，於上述以外之斜方向旋轉操作球u的情況，從 於左右方向並列之磁力檢測元件i9a與19B，以及在成為與 左右方向正交之方向的前後方向並列之磁力檢測元件 與19D’將分別具相位差之二個檢測訊號輸出至機器之電子 電路，游標等便例如朝右上方向或左下方向移動。 如此，構成-面看著機器之顯示部，一面藉由朝預定 方向旋轉操作球η ’使顯示於顯示部之游標等朝預定方向 移動，而對姓名或曲名等之複«單進行選擇。在本發明 之輸入裝置巾，複數突起部14從巾核部13朝相突出成放 射狀之磁性體12配設於球_。而且，與該球_著預定 間隔對向配置之複數磁力檢測元件19透過贿㈣檢測圓 筒狀之磁石18的磁力，而檢測球u之旋轉方向與旋轉角度。 亦即，球11係可旋轉地安裝於上殼體15與下殼體16之 開口孔内，沒有其他滾輪等之與球u抵接之零件。因此， 也謀求防止塵埃等之咬人等，例如在長時間使用時，塵埃 或污物等即使附著於球丨丨，且其等從球丨丨與開口孔之間隙 進入到輸人裝置内，塵埃或污物等只附著於下殼體Μ或配 線基板17上面，不會因其等而阻礙球旋轉，且不會損定球 11之旋轉操作的觸感。而且， 述操作狀態。 要球11旋轉，便可檢測上 再者，以主要之構成零件為配設有磁性和之球n 20 200921455 圍著球11而配置之磁石18與複數之磁力檢測元件19所謂簡 易的構成，可形成輸入裝置。又，即使長時間使用，也沒 有卡住感或摩擦感，並且可獲得滑溜且良好操作觸感者。 5

10 而且，配設於球11内之磁性體12如上述係傳遞磁石18 的磁力’但是其本身並未帶有磁力。因此，例如在屋外使 用時鐵砂等不會时於球u。又，即使在本發明之輸入裝 置的附近放置磁卡等，也不會對其等造成影響。 第5圖係本發明之實施態樣之其他輸入裝置的部分立 體圖。在上述本實施態樣之輸人裝置巾，於球11之左右方 向及於球11之錢方向分別並列配置有磁力檢測元件 '、19B磁力檢測元件19c與19D。但是，在第5圖中，也可 力、大各個磁力檢測元件19A〜19D的間隔，於左右方向隔開 刀別配置磁力檢_轉19續i9b，且於前後方向隔開分別 配置磁力檢測元件吹與㈣。 15

α像這樣依據本實施態樣，藉由將複數突起部14從中核 朝外周犬出成玫射狀之磁性體12配設於球11内，且利 用圓筒狀之磁石18 圍住該球11之下方部分，並且更於該圓 20 的球11下方位置，將磁力檢測元件19與球 U對向配置之構忐 ’由於沒有滚輪等抵接於球之零件，因 之情況，也不會有因塵埃或污物等而 損害操作觸感 之情事，且可以簡易之構成而獲得可良好 觸感操作之輪入裴置。 而且， 部14從球狀 在以上的說明中，係就有關圓筒狀之複數突起 之中核部13朝外周突出成放射狀之構成，說明 11 200921455 配設於球11内之磁性體12。但是，若將中核部13作為中空 之構成，或是替代中核部13而使複數突起部14朝球u之中 〜方向延伸，且在中心部連結之構成等連結複數之突起部 14者，即使將中核部構成為各種形狀也可實施本發明。 5 再者，雖將磁性體U之複數突起部14作為圓柱狀者予 以說明，但是即使是使用四角枉或多角柱、或是圓雜狀或 角錐狀者等，亦可實施本發明。 而且’以上係就構成利用圓筒狀之磁石圍住球之下方 邛刀者進行說明。若為該構成則易於配設各元件而較佳， 仁疋就構成上述之磁力迴路，以圓筒狀之磁石圍住之球位 置並不限於下方部分。 本發明之輸入裝置利用簡易之構成，而可實現所謂良 好之操作觸感者之有利的效果，且可主要用於各種電子機 器之操作使用。 15 C圖式簡單說明】 第1圖係本發明實施態樣之輸入裝置的斷面圖； 第2圖係本發明實施態樣之輸入裝置的部分立體圖； 第3A圖係本發明實施態樣之輸入裝置的部分前視圖； 第3B圖係本發明實施態樣之輸入裝置的部分前視圖； "° 第3C圖係本發明實施態樣之輸入裝置的部分前視圖； 第3D圖係本發明實施態樣之輸入裝置的部分前視圖； 第4A圖係顯示本發明實施態樣中輸入裝置之磁力檢 測兀件之檢測訊號波形的圖示； 第4B圖係顯示本發明實施態樣中輸入裝置之其他磁 12 200921455 . 力檢測元件之檢測訊號波形的圖示； 第5圖係本發明實施態樣中其他輸入裝置的部分立體 圖；及 第6圖係習知之輸入裝置的部分前視圖。 5 【主要元件符號說明】 1 球 14D 突起部 2A 滾輪 15 上殼體 2B 滾輪 16 下殼體 3A 環磁石 17 配線基板 3B 環磁石 18 磁石 4 配線基板 19 磁力檢測元件 5A 磁力檢測元件 19A 磁力檢測元件 5B 磁力檢測元件 19B 磁力檢測元件 11 球 19C 磁力檢測元件 12 磁性體 19D 磁力檢測元件 13 中核部 20 扼鐵 14 突起部 L1 檢測訊號 14A 突起部 12 檢測訊號 14B 突起部 T 時間 14C 突起部 13

Claims (1)

1. 200921455 七、申請專利範圍： 1. 一種輸入裝置，包含： 球，係可旋轉地安裝於殼體； 磁性體，係配設於前述球内； 磁石，係圓筒狀且配置成包圍前述球之一部分；及 複數磁力檢測元件，係隔著預定之間隙與前述球對 向配置， 且前述磁性體係從中核部將複數突起部朝外周突 出成放射狀而形成。 2. 如申請專利範圍第1項之輸入裝置，其中前述複數磁力 檢測元件係以預定間隔並列配置。 14