TWI251846B - Multi-directional input device - Google Patents

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TWI251846B
TWI251846B TW093140810A TW93140810A TWI251846B TW I251846 B TWI251846 B TW I251846B TW 093140810 A TW093140810 A TW 093140810A TW 93140810 A TW93140810 A TW 93140810A TW I251846 B TWI251846 B TW I251846B
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TW
Taiwan
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input device
pressing
pattern
operating body
directional input
Prior art date
Application number
TW093140810A
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English (en)
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TW200531106A (en
Inventor
Yukio Kanzaki
Naoto Shimomura
Atsushi Yashiro
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
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    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H25/00Switches with compound movement of handle or other operating part
    • H01H25/04Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick
    • H01H25/041Operating part movable angularly in more than one plane, e.g. joystick having a generally flat operating member depressible at different locations to operate different controls
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Description

1251846 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 遊戲設備等輸入操作 本發明關於適用於資訊終端設備或 的多方向輸入裝置。 【先前技術】 二作爲此種多方向輸入裝置,所知的裝置是藉由使 木作體向規定方向傾倒,從而對應於該傾倒方向按屢驅動 不同的開關元件(例如,參照專利文獻”。 圖21係表示現有的多方向輸入裝置的剖視圖,圖η係裝 備在該多方向輸人裝置上的㈣操作體的仰視圖。圖_ 不的多方向輸人裝置! ’具備配置在基座板2上多處的按紐 開關寺開關元件3、用以選擇性地按塵驅動這些多個開關元 件3的㈣操作體4、和設置在基座板2上以支撐按壓操作體 4的腳部5 ;按壓操作體4和腳部5爲由橡膠等彈性材料構成 的一體成形品。基座板2上形成沒有圖示的電路圖案,隔著 =電路圖案各開關元件3與外部電路連接。這些開關元件3 等間隔地西己置在大致同一圓周±,在該現有例中,以如度 間隔配置4個開關元件3。按壓操作體4的底面上,在與各開 關元件3相對的位置分別突出設置圓柱狀凸部仏,在腳… 形成與按壓操作體4的外周緣部連結的薄壁部&。 如此概略構成的多方向輸入裝置〗,如圖21所示,按壓操 作體4保持在不操作時不傾斜的中立狀態,因此各凸部乜均 從開關7G件3脫離,從而所有的開關元件3保持〇ff。在該 狀態,若操作者在按壓操作體4的上表面將與任意凸部仏對 98323.doc 1251846 應的區域向下按A s» ,則该凸部4a附近的薄壁部5a壓屈而按 壓操作體4傾倒,因+ ^ ^ 口此,该凸部4a按壓驅動所相對的開關元 件3進行從〇FF向^ 70 的切換。因此,可以藉由檢測哪個開關
At 而判定操作時按壓操作體4的傾倒方向,從而 能對應多個傾倒方Θ ^ 。 — 向而向外部電路輸出各自不同的控制信 ^ 若去除對按壓操作體4施加的操作力,則壓屈的 :壁部5a依靠自身的彈性而回到原來的形狀,因此,按壓 #作體4自動從傾倒狀態重設成原來的中立狀態。 專利文獻1 :特開2〇〇1-184999號公報(第2頁、圖2) 發明所欲解決之問題 但是,最近由於各種電子設備的多功能化和小型化等的 發展’因此在多方而於 爿士 一 万向輸入1置中亦要求能由一個操作體進 行多種操作如此的摇士、 . e — 的構成。但疋,上述現有的多方向輸入裝 中藉由開關元件3只能檢測按壓操作體4的傾倒方向, 倾倒方向的細分化成爲誤動作的要因,因此,必然地不 能增加太多操作内容的種類。 … Ρ現有的多方向輸入裝置中,只能檢測按壓操作體4 向哪個方向傾倒操作,而如果能判定例如按壓操作體4是淺 度(弱^傾㈣作還是深度⑻傾㈣作,㈣讀測傾倒方 1的情形相比,更能使可檢測的操作内容的種類倍增。其 結果疋’可以獲得能^吏游標的移動速度或地圖資訊的倍率 等赉生變化的多功能多方向輸入裝置。 【發明内容】 本毛明即疋鑒於此種現有技術的現狀而産生者,其目的 98323.doc 1251846 在於提供一種不僅能檢測傾倒操作時傾倒方向,還能檢測 傾倒角度大小的多方向輸入裝置。 爲了實現上述目的,本發明的多方向輸入裝置,具備配 置在大致同一圓周上的多個檢測元件、以距這些檢測元件 大致等距_的位4爲擺動中心而能傾倒的操作n、夹設在 j述各檢測元件與上述操作體之間的多個按壓突起;上述 才欢测7L件’係將至少任意一方設置在可彎曲板片上的電阻 圖案與電極圖案隔著間隙而可以接觸或分離地相對配置而 構成者;並且上述按壓突起係配置在上述可彎曲板片上且 由對應上述操作體的傾倒量而變化形狀的彈性材料所形 j ’上述㈣突起對上述可f曲板片的㈣面積對應上述 操作體的傾倒量而蠻化左 j里而文化皈之上述電阻圖案與上述電極圖 案的接觸面積會產生變化。 :此構成的多方向輸入裝置,能藉由對操作體進行傾倒 :,:而由相對應的_起對位於其方向上的檢測元 件進仃按壓驅動,因此, 髀偭初十^ 倒方向。即,位於操作 體傾倒方向上的檢測元件, 線、 j弓曲板片被按壓突起按入而 弓,因此電阻圖案與電極 的雷阳估Q ^接觸,该電阻圖案兩端間 +氐’ 1¾不位於操作體傾倒方 電阻圖案和電極圖案分離,因此 m件其 值爲最大。 阻圖案兩端間的電阻 並且’對操作體向規定方 傾倒方向小,則按壓突起對 此,該可彎曲板片局部彎曲 向傾倒方向傾倒操作時,若其 可彎曲板片的按壓面積小,因 ,從而,電阻圖案與電極圖案 98323.doc 1251846 的接觸面積小,該電阻圖案兩端間的電阻值的降低較小。 然而,若操作體的傾倒角度大,則按麗突起由於麗屈等而 發生較大彈性變形,因此,對可彎曲板片的㈣面積大, 該可彎曲板片在猶寬的區域發生彎曲,從而電阻圖案和電 極圖案的接觸面積增大,該電阻圖案兩端間的電阻值的降 低較大。因此,藉由測定電阻圖案兩端間的電麼等作爲檢 測兀件的輸出i,不僅能檢測操作體的傾倒方向,還能檢 測傾倒角度的大小。 上述構成巾,具備將上述操作體支撐爲巾立狀態的彈性 ^撐構件’若在該彈性支撐構件上一體形成上述多個按壓 突起,則彈性支撐構件可作爲使傾倒狀態的操作體向中立 ,態自動重設的重設裝置而發揮作用’該彈性構件和多個 按壓突起爲一體形成品’因此部件件數少,為較佳者。另 外,此種情況下,若具備收納上述彈性支撐構件並使上述 操作體的操作部從上部開口突出的殼體,在該殼體内底面 上設置上述多個檢測元件’並且’以彈性支擇構件作爲隔 間壁將該殼體的内部空間分離成上述上部開口側的空間斑 上述檢測元件側的空間’則即使塵埃等從該上部開口侵 入,亦不用擔心對檢測元件造成不良影響,因此,能謀求 可靠性的提升。 上述構成中,在被上述按壓突起按壓驅動的上述可彎曲 板片上’可以設置上述電極圖案和上述電阻圖案中的任意 一方’但是,出於高可靠性和長壽命化的考慮,其較佳為 在該可彎曲板片設置電極圖案。此種情況下,若將】張韌性 98323.doc 1251846 電路基板折疊成的上部板片和 合,回# 卜邛板片隔著墊片進行接 同日守,構成上述各檢測元件的多個 阻圖案分別設置在上述上部板 固案和夕個電 矣二 表面和上述下部板片上 、,則多個檢測元件成爲簡單構 為較佳者。 、〇體形成品,因此 另外,上述構成中,若上述電阻安 被形成爲以配置上述夂檢測元件门木° U電極圖案均 方“ H則70件的圓周的切線方向爲長邊 ^白形狀’同時上述《突I被形成以上述切線方向
_ ^向’且沿㈣線方向的剖面爲大致v字形或大致U ^中”狀’因此不需使多個檢測元件和多個按壓突 =的配置空間A徑化,且能使操作體進行深度(強)傾倒操 广按塵突起對可·彎曲板片的㈣面積顯著增大,因此容 易進仃小型化、亦能謀求可靠性的提升。 另外’上述構成中,若在上述可f曲板片上設置狹縫, 將上述按展突起配置在上述可彎曲板片的上述狹縫附近, 則容易使可彎曲板片在狹縫附近,因此為較佳者。 [發明之效果] 本發明的多方向輸入裝置,按麼突起相對可弯曲板片的 按,面積對應於操作體傾倒角度的大小而增減,且隨之使 可育曲板片的管曲區域發生變化,從而增減電阻圖案和電 極圖案的接觸面積,因此根據各檢測元件的輸出值,不僅 能檢測操作體的傾倒方向,還能檢測傾倒角度的大小。即, 不僅能檢測按屡操作體向哪個方向傾倒操作,還能檢測按 麼操作體是淺度⑷傾倒操作還是深度(強)傾倒操作,因 98323.doc -10- 1251846 種操作,能實現 此,能由一個操作體簡單且準確地進行多 多功能多方向輸入裝置。 【實施方式】 以下,參照附圖對本發明的實施 發明的第!實施例的多方向輸人^'進了㈣,圖1係本 # 衣置的分解立體圖,圖2俜 表不構成該輸4置的时按壓突起㈣性 3, :形狀的立體圖^係構成該輸入裝置的勤性電路基^ 2圖圖4係由s亥初性電路基板的折疊部分所夹持的塾片 於圖5係該輸入裝置不操作時的剖視圖,圖6係該 :入衣置的傾倒量大操作時的剖視圖,圖7係表示該輸入裝 置不操作時的按壓突起和檢測元件的主要部分剖視圖,圖8 係表不該輸人裝置的傾倒量大操作時的按壓突起和檢測元 件的主要部分剖視圖。 這些圖所示的多方向輸入裝置1〇 ,其構成主要有:由宴 構件12和㈣13及框狀外殼14形成的殼體u、可以傾倒Z 破支撐的操作體15、在底面4處突出設置有按塵突起Μ的彈 性支撐構件17、從折疊形狀的層#部18a延伸出帶狀延伸部, 的韌性電路基板18。該多方向輸入裝置10中,操作體15 的操作鈕(操作部)15a以外的部分、包含按壓突起“的彈性 支撐構件17、和韌性電路基板18的層疊部18a被收納在殼體 11内部,層疊部i 8a中的與各按壓突起丨6相對的4處作爲檢 測元件而發揮作用。 對各部分的詳細構成進行說明,蓋構件12爲具有中心孔 12a和一相對外突片m的大致圓板狀構件,墊圈13爲具有 98323.doc 1251846 一相對外突起13a的環狀構件。蓋構件12經由彈性支撐部i7 的凸緣部17a搭載在墊圈13上。框狀外殼14具有設置韌性電 路基板18的層疊部i8a的底板部14a、包圍墊圈π的環狀壁 1 4b、和配置蓋構件丨2的上部開口丨4c,設置在環狀壁1上 的一對凹狀切口 14d内插入有向外突片J 2b和向外突起 13a,從而能使蓋構件12和墊圈13相對框狀外殼14進行定 位。在框狀外殼14的上部開口 14c周圍突出設置多個卡扣片 14e,將這些卡扣片14e向内方彎折,從而鉚接固定蓋構件 12 〇 操作體15的中心部形成向上延伸的操作鈕15a,該操作鈕 15a貫通蓋構件12的中心孔i2a向上方突出。另外,操作體 15的中心部形成向下延伸的支軸15b,該支軸15b搭載在韌 性電路基板18的層疊部18a上。操作體15的外周緣部被彈性 支撐構件17在直徑方向上限制位置,因此,操作體15的擺 動中心爲位於彈性支撐構件17中心線上的支軸丨的前端 部。 彈性支撐構件17由橡膠等彈性材料形成,各按壓突起丄6 與彈性支撐構件17—體形成。在彈性支撐構件17的中心部 向下突出設置圓筒部17b,該圓筒部17b内插入操作體1 5的 支軸15b。在彈性支撐構件17的外周部形成具有一對卡扣片 1 7c的環狀凸緣部17a,將各卡扣片17c插入框狀外殼14的凹 狀切口 14d内,以蓋構件12和墊圈13夾持凸緣部17a,從而 彈性支撐構件17的外周部被固定在定位狀態。並且,以該 彈性支撐構件17爲隔間壁,殼體11的内部空間被分離成上 98323.doc 12 1251846 4開口 14c側的空間和層疊部i8a側的空間,因此,即使從 中^孔12 a知入塵埃等,亦不會對檢測元件造成不良影響 (麥照圖5)。該彈性支撐構件17,將操作體15支撐在中立狀 心同¥在操作體15傾倒操作時可彈性變形(參照圖6)。 在彈性支撐構件17底面向下突出設置的4個按壓突起 16,形成在大致同一圓周上的各間隔卯度的等間隔的位 置。如圖2所示,這些按壓突起16爲相同形狀、均被形成大 致圓錐形的中空形狀,而若操作體15向任意按壓突起16所 處的方向進行較大傾倒操作,則如圖6所示,位於其方向上 的按壓突起16壓屈而發生較大彈性變形。但是,在操作體 15傾倒角度小時,按壓突起16不會壓屈。 在韌性電路基板18上,如圖3的展開圖所示,形成由碳等 構成的電阻圖案19及保護電阻圖案2〇、由銀等構成的電極 圖木21舁各圖案19、20連接且被導出的導線圖案22、在 延伸部18b端部露出的端子部23。該韌性電路基板“的層疊 部18a包含以折疊狀態位於上方的上部板片丨計和位於下= 的下部板片18d,兩板片i8c、18(1由彎折部18e橋接。另外, 在構成層疊部l8a的上部板片18c和下部板片i8d之間,夾設 有圖4所示的墊片24。對層疊部18a進行詳細說明,在上部 板片18c下表面等間隔地形成4個電極圖案2丨,同時在適當 處形成保護電阻圖案20。在下部板片18d上表面,等間隔地 形成4個電阻圖案19。墊片24上等間隔地形成々個窗孔。 這些電極圖案2卜電阻圖案19和窗孔%三者被配置在相互 對應的位置,因此,層叠部18a的各電極圖案21隔著各窗孔 98323.doc 1251846 24a而與各電阻圖案19相對。 並且,在層疊部18a上的與各電極圖案川目對應的位置分 別配置按屢突起16,因此,若操作體15被傾倒操作,則位 於其方向上的按廢突起16下按下方的上部板片i8c使其彎 曲,形成在彎曲區域的電極圖案21與相對的電阻圖案_ 觸。但是,按壓突起16對上部板片18e的按壓面積隨著該按 塵突起16是否屢屈而不同’因此’電極圖案21與電阻圖案 19的接觸面積對應於操作體15的傾倒量而不同。因此,藉 由對該接觸面積料同進行電檢測,從而能檢職作㈣ 的傾倒角度的大小。即’動性電路基板18的層疊部…,能 使與4個按壓突起16相對的4處作爲檢測操作體15的傾倒方匕 向及傾倒量的檢測元件而發揮作用。 接著,對如此構成的多方向輸入裝置1〇的工作進行說 明,如圖5所^在不操作時’操作體15由彈性支撐構件17 保持在不傾斜的中立狀態,各按M突起16不會a f上部板 片而是搭載在層疊部18a上。因此,如圖7實線所示那 樣’各電極圖案21均離開相對的電阻圖案19 ’從而各電阻 圖案19兩端間的電阻值爲最大。 在該狀態,若操作者㈣操作操作紐i5a,彈性支撐構件 17發生彈性變形使操作體15傾倒,則由位於傾倒方向上的 按壓突起16壓彎上部板片18e ’因此,位於該按|突起町 方的電極圖案21與相對的電阻圖案19接觸,該電阻圖案Η 兩端間的電阻值降低。因此,藉由與端子部23連接的外部 電路測定各電阻圖案19兩端間的電壓等,可檢測哪個電阻 98323.doc -14- 1251846 圖案19兩鈿間的電阻值降低,從而能判定操作時的操作體 15的傾倒方向。 另外B亥夕方向輸入裝置1 〇,如上所述還能檢測操作體 15:傾倒角度的大小,,若操作體15向規定方向傾倒操 作丁紅作力弱、操作體15的傾倒角度小,按壓突起i6不 會壓屈而壓彎上部板片18c。如此,操作體15進行淺度(弱) 傾倒操作時,如圖7中雙點劃線所示’按壓突起16對上部板 片18c的按壓面積小,目此上部板片i8c發生局部彎曲,從 而位於該按壓突起16下方的電極圖案21和電阻圖案Μ的接 =面積小,該電阻圖案19兩端間的電阻值的降低較小。這 時,若,去對操作體15的操作力,則彈性支援構件17依靠 自f的無性回到原來的形狀,因&,操作_從淺度傾倒 狀態自動重設成原來的中立狀態。 *與此_ ’若操作力強、操作體15的傾倒角度大,按壓 大起16壓屈,因此,如圖6所示,底 研不底面積增大了的按壓突起 堊、辱上部板片1 8 c。如此,择作, 铩作體15進行深度(強)傾倒操 作呀’如圖8所示,按壓突起16對 描i H反片18c的按壓面積 曰,因此上部板片1 8 c以稍寬的^ 厚坟弓曲,從而位於該按 6下方的電極圖案21和電阻圖案19的接觸面積择 ’ 5亥電阻圖案19兩端間的電阻值的降低較大。此時,若 除去對操作體15的操作力,則彈性$ 彳泮f生支杈構件17及按壓突起 α依罪自身的彈性回到原來的 . 口此,操作體15從深 度傾倒狀態自動重設成原來的中立狀態。 如此,本實施例的多方向輪入裝置1〇, 其構成疋對應於 98323.doc -15· 1251846 操:體15的傾倒量,電極圖案21和電阻圖案i9的接觸面積 顯者變化,因此,藉由與端子部23連接的外部電路測定各 電阻圖案19兩端間的電壓等,可檢測哪個電阻圖案19兩俨 間的電阻值降低多少、,從而不僅能判定操作體15的傾倒: =,亦能判;t傾倒角度的大小。gp,能由—個操作體_ :且準確地進行多種操作’因此,該多方向輸入裝置⑽ 貫現多功能化。 、還有,本實施例中,下部板片18d側設置電阻圖案19,在 被按壓突起16壓彎的上部板片18e側設置電極圖㈣,但是 即使是與此相反的構成,亦能同樣工作。但是,如本實施 例如此的構成’能期望高可#性和長壽命化,因此為較佳 者。 圖9係本發明的第2實施例的多方向輪入裝置的分解立體 圖,圖10係該輸入裝置的俯視圖,圖u係該輸入裝置的側 視圖’圖12係表示構成該輸人裝置的附有按壓突起的彈性 支樓構件的立體圖,圖13係該彈性支撐構件的仰視圖,圖 14係同時表示沿圖_a_a線看的按壓突起與非操作時的 核、1J元件的主要分剖視圖,圖i 5係該彈性支撐構件的側 視圖,圖16係表示構成該輸人裝置的㈣電路基板的上部 土板力俯視圖’圖1 7係表示該動性電路基板的下部基板的 該輸入裝置的純電路基板的上部基板的俯視圖,圖職 該輸入裝置不操作時的剖視圖,圖19係該輸入裝置的傾倒 量大操作時的剖視圖,_係以不同的剖面看圖Η所示的 壓屈狀態的按壓突起時的主要部分剖視圖。 98323.doc 1251846 本發明的實施例2的多方向輸入裝置,其構成是在可彎曲 板片18c上形成狹縫,由上述按壓突起按入上述狹縫附近。 另外’其構成是在殼體11的底板部14 a的中央部豎立設置 支柱’由該支柱擺動自由地支樓省略了支軸1 的操作體 1 5 ° 再有,還可藉由將按壓驅動檢測元件的按壓突起丨6變換 成其他形狀而促進小型化。
這些圖所示的多方向輸入裝置10,其構成主要有:由蓋 構件12和墊圈13及框狀外殼14形成的殼體u、可以傾倒地 被支撐的彳呆作體15、在底面4處突出設置有按壓突起π的彈 性支撐構件17、在下部基板19上層疊上部基板2〇而形成爲 層疊部18a的韌性電路基板18和在圓碗頂部(圓弧狀頂 部)21a上搭載操作體15且擺動自由地支撐其的支柱21。該 多方向輸入裝置10,操作體15的除了操作鈕(操作部)i5a以 外的部分、包含按壓突起16的彈性支撐構件17、韌性電路 基板18的層疊部18a的大部分和支柱以的大部分被收納在 殼體11内部,層疊部18a中的與各按壓突起16相對的4處作 爲檢測元件發揮作用。 關於各部分料細構成進行說明,蓋構㈣爲具有中心 孔12a和一相對外突片12b的大致圓板狀構件,墊圈丨3爲具 有-相對外突起13a的環狀構件。蓋構件12經由彈性支撐部 17的凸緣部17a搭載在墊圈13上。框狀外殼14具有設^性 電路基板18的層疊部18a的底板部14&、包圍㈣13的環狀 壁⑷和配置蓋構件12的上部開口…,設置在環狀壁⑷上 98323.doc 1251846 的對凹狀切口 内插入有向外突片12b和向外突起 13a,從而能使蓋構件12和墊圈13相對框狀外殼14進行定 位在框狀外殼14的上部開口 i 4c周圍突出設置多個卡扣片 14e,將這些卡扣片14e向内方彎折,從而緊固蓋構件丨2。 另外’在框狀外殼14的底板部i4a的中央部形成配合孔 14『,將支柱21下端部壓入該配合孔14f中,從而支柱21豎立 設置在底板14a上。 在操作體15上突出設置操作鈕15a,該操作鈕15a從拱形 狀的外突部15b中心部向上延伸。該外突部i 5b搭載在支柱 21的圓碗頂部21 a上,因此,藉由使外突部} 5b在圓碗頂部 21 a上滑動’從而,操作體15向任意方向可以傾倒(可以擺 動)。但是,操作體15的外周緣部被彈性支撐構件17在直徑 方向上限制位置,因此’操作體1 5的擺動中心被設定在彈 性支撐構件17的中心線上。還有,操作體丨5的操作鈕丨5a貫 通盖構件12的中心孔12a向上方突出。 彈性支撐構件17由橡膠等彈性材料形成,各按壓突起J 6 與彈性支撐構件17—體形成。在彈性支撐構件17的中心部 向下突出設置圓筒部1 7b,該圓筒部1 7b内貫穿插入支柱 2 1 °在彈性支撐構件17的外周部形成具有一對卡扣片17c的 環狀凸緣部17a,將各卡扣片17c插入框狀外殼14的凹狀切 口 14d内,以蓋構件12和墊圈1 3夹持凸緣部1 7a,從而彈性 支撐構件1 7的外周部被固定在定位狀態。並且,以該彈性 支標構件17爲隔間壁,殼體11的内部空間被分離成上部開 口 14c側的空間和層疊部1 8a側的空間,因此,即使從中心 98323.doc -18- 1251846 孔12afe入塵埃等’亦不會對檢測元件造成不良影響(參照 圖18)。3亥5爭性支撐構件17,將操作體15支撐在中立狀態, 同%在紅作體15傾倒操作時可彈性變形(參照圖丨9)。 在彈性支撐構件17底面向下突出設置的4個按壓突起 16,形成在大致同一圓周上的各間隔9〇度的等間隔的位 置如圖12及圖13所示,這些按壓突起16,爲同形狀,均 形成以上述圓周的切線方向爲長邊方向、沿該切線方向的 :面爲大致v字形的中空形狀。並且若操作體15向任意按壓 大(16所處的方向進行較大傾倒操作,則如圖19所示,位 方向上的按壓突起丨6壓屈而發生較大彈性變形。但 是,在操作體15傾倒角度小時,按壓突起16不會壓屈。 在動性電路基板18的下部基板19上,設有向殼體n外方 ,出的帶狀延伸部19a。如圖17所示,該下部基板Η,在可 '’曲板片的一面上配置有由碳等構成的4個電阻圖案A由 各電阻圖案22導出的導線圖案23和從延伸部…端部露出 的立而子部2 4 〇另外,士同1 &私— 如圖16所不,韌性電路基板18的上部 基板20’在可彎曲板片的一面上配置有由銀等構成的糊電 _案25。該上部基板2〇上夹著各電極圖案Μ形成由向各 :極圖案25長邊方向延伸的總共8條切入而成的狹縫26。各 :阻圖案22形成在大致同一圓周上的各間隔90度的等間隔 25位置’在:各電阻圖案22相對的位置分別形成電極圖案 另外’沒有圖示,作暑, 一 的相斟而卜户 一在上。卩基板19與上部基板20 上 ,除了電阻®案22和電極圖案25以外的區域 上形成厚膜的抗钱劑層,以這些抗韻劑層作爲塾片,各電 98323.doc -19- 1251846 極圖案25與各電聞案22可以接觸分離地相對。 並且’在層疊部18a上的與各電極圖案25相對應的位置分 別配置«突起16,因此1傾倒操作操作㈣,則位於 其方向上的按壓突起16按入下方的上部基板20且使其彎 曲,在¥曲區域形成的電極圖㈣與相對的電阻圖案叫妾 觸。即1壓突起⑽下方的上部基板2〇成爲形成電極圖 案25的£域,且該區域夹在2條狹縫%之間而比較容易彎 曲,因此若對任意按壓突起16施加傾倒操作力,則在其下 方壓彎上部基板2〇而能使電極圖㈣與電阻圖案Μ接觸。 但是,按壓突起16對上部基板2〇的按壓面積隨著該按壓突 起16是否壓屈而不同’因此’電極圖案25與電阻圖案22的 接觸面積對應於操作體15的傾倒量而不同。_,藉由對 該接觸面積的不同進行雷拾:目,丨,^ , 才双測彳文而此彳欢測操作體1 5的傾 倒角度的大小。即,韌性電路基板18的層疊部⑽,能使盥 4個按壓突起16相對的4處作爲檢測操作體15的傾倒方向^ 傾倒量的檢測元件而發揮作用。 接著,關於如此構成的多方向輸入裝置1〇的工作進行說 明,如圖18所示,在不操作時,操作㈣由支柱2ι及彈性 支撐構件17保持在不傾斜的中立狀態,各按壓突起μ不會 壓彎上部基板20,而是搭載在層疊部18a上。因此,如圖μ 實線所示,各電極圖案25均離開相對的電阻圖案22,從而 各電阻圖案2 2兩端間的電阻值爲最大。 在该狀怨,右刼作者按壓操作操作鈕丨5a,使彈性支撐構 件17發生彈性變形且使操作體15傾倒,則位於傾倒方向上 98323.doc -20 1251846 的㈣突起16按入其下方的上部基板20。如此,被按壓突 入的上σ[5基板2()的被按壓區域,被2條狹縫%夾在中間 :谷易弓肖,因此’在該按壓突起“下方上部基板2〇被壓 ’考’在此形成的電極圖幸 _系興相對的電阻圖案22接觸,該 電阻圖案22兩端間的+ p日#卩夂a m 、 ,私阻值~低。因此,藉由與端子部24 連接的外部電路測定夂雷安 疋σ包阻圖水22兩端間的電壓等,檢測 那個電阻圖案2 2兩端問的帝卩日伯卩夂乂 鲕間的屯阻值降低,從而能判定操作時 的操作體15的傾倒方向。 另外’違多方向輸人裝置1G,如上所述還能檢測操作體 15的傾倒角度的大。 , ^ ^ Ρ ’如果在刼作體15被向規定方向 :倒操作日夺,操作力弱、操作體15的傾倒角度小,則按塵 突起16不會壓屈而壓彎上部基⑽。如此,操作㈣被淺 度(弱)傾倒操作時,如圖14中雙點劃線所示,按屢突起Μ 對上部基板20的按壓面積小,因此上部基板2()發生局部彎 曲攸而位於3玄按壓突起16下方的電極圖案25和電阻22的 ㈣面積小,該電阻圖案22兩端間的電阻值的降低較小。 此¥ ’右除去對操作體i 5的操作力,則彈性支援構件口依 靠自身的彈性回到原來的形狀,因此,操作體15從淺度傾 倒狀悲自動重設成原來的中立狀態。 與此相對,若操作力強,操作體1 5的傾倒角度大,按壓 =起16壓屈,因此,如圖19和圖2〇所示,底面積增大了的 按壓突起16壓彎上部基板2〇。如此,操作㈣被深度(強) 傾倒操作時,按壓突起16對上部基板2〇的按壓面積增大, 因此上部基板2〇在稍寬的區域彎自,從而位於該按壓突起 98323.doc 1251846 16下方的電極圖案25和雷 兒阻圖案22的接觸面積增大5该恭 阻圖案22兩端間的電阻佶认机& >上 ^ -阻值的降低較大。此時,若除 作體1 5的操作力,則彈料士 p4 ^ ^ 眭支扠構件17及按壓突起16依靠 身的彈性回到原來的形壯 ^ 4,因此,操作體15從深度傾倒狀 態自動重設成原來的中立狀熊。 如此,本實施例的多方向 夕万向輸入叙置10,其構成是對應於 操作體1 5的傾倒量,電标岡安 *柽圖案25和電阻圖案22的接觸面 顯著變化,因此,藉由盘 、 猎甶/、鳊子部24連接的外部電路來測定 各電阻圖案22兩端間的恭縣榮 ,., J缅间的电壓寻,檢測哪個電阻圖案22兩端 間的電阻值降低多少,Μ & 丁 # μ «而不僅此判定操作體15的傾倒方 向,亦能狀傾倒角度的大小1,能由-個操作體叫 單且準確地進行多種操作,因此,該多方向輸入裝置10能 實現多功能化。 另外’該多方向輸入震置10,配置在大致同—圓周上的 各電阻圖案22和各電極圖案25等均形成以該圓周的切線方 向爲長邊方向的形狀,各狹縫26亦沿該切線方向形成,還 有,各按壓突起16亦形成以該切線方向爲長邊方向、沿該 切線方向的剖面爲大致¥字形的中空形狀。從而,不需使各 檢測元件(電阻圖案22和電極圖案25等)的配置空間和各= «突起16的配置空間等大徑化,因此,容易謀求裝置整體 的^里化而且,在使操作體15進行深度(強)傾倒操作而使 按壓突起_屈時,能顯著增大㈣突起16對上部基板2〇 的按壓面積,因此,還能謀求可靠性的提升。 【圖式簡單說明】 98323.doc -22- 1251846 圖 圖1係本發明的第1實施例的多方向輸入裝置的分解立體 圖2係表示構成該輸入裝置 構件的底面形狀的立體圖。 的附有按壓突起的彈性支擇 圖3係構成該輸入裝置的動性電路基板的展開圖。 圖係夹叹在该早刃性電路基板的層疊部的塾片的俯視圖( 圖5係該輸入裝置不操作時的剖視圖。 圖係-亥輸入I置的傾倒量大操作時的剖視圖。
圖7係表不該輸人裝置不操作時的按壓突起和檢測元件 的主要部分剖視圖。 圖係表示。亥輸入裝置的傾倒量大操 檢測元件的主要部分剖視圖。 1大起和 圖9係本發明的第2實施例的多方向輸入裝置的分解立體 圖10係該輸入裝置的俯視圖。 圖11係遠輸入裝置的側視圖。 圖12係表示構成該輸入裝置的附有按壓突起的彈性支撐 構件的立體圖。 牙 圖13係該彈性支撐構件的仰視圖。 圖14係同時表示沿圖13的A_A線看的按壓突起與非操作 時的檢測元件的主要部分剖視圖。 圖15係该彈性支撐構件的側視圖。 圖16係表示構成該輸入裝置的韌性電路基板的上部基板 的俯視圖。 98323.doc -23- 1251846 圖丨7係表示該韌性電路基板的下部基板的俯視圖。 圖1 8係該輸入裝置不操作時的剖視圖。 圖19係該輪入裝置的傾倒量大操作時的剖視圖。 圖20係以不同的剖面看圖19所示的壓屈狀態的按壓突起 時的主要部分剖視圖。 圖21係表示現有例的剖視圖。 圖22係該現有例的按壓操作體的仰視圖。 【主要元件符號說明】 10 多方向輸入裝置 11 殼體 12 蓋構件 12a 中心孔 12b 向外突片 13 墊圈 13a 向外突起 14 框狀外殼 14a 底板部 14b 環狀壁 14c 上部開口 14d 一對凹狀切口 14e 卡扣片 14f 15 操作體 15a 操作钮(操作部) 98323.doc -24- 1251846 15b 支轴 ‘ 16 按壓突起 - 17 彈性支撐構件 17a 凸緣部 17b 圓筒部 17c 卡扣片 18 韌性電路基板(韌性層疊基板) 18 a 層疊部 0 18b 帶狀延伸部 18c 上部板片(可彎曲板片 18d 下部板片 18e 彎折部 19 電阻圖案 19a 延伸部 20 電阻圖案 21 電極圖案 _ 21a 圓碗頂部 22 電阻圖案 23 端子部 24 墊片 24a 窗孔 25 電極圖案 26 狹缝 98323.doc -25-

Claims (1)

1251846 十、申請專利範圍: 1 · 一種多方向輸入裝置,其特徵在於: 具備配置在大致同一圓周上的多個檢測元件、以距這 些檢測元件大致等距離的位置爲擺動中心而能傾倒的操 作體、夾設在上述各檢測元件與上述操作體之間的多個 按壓突起; 上述檢測元件,係將至少任意一方設置在可彎曲板片 上的電阻圖形與電極圖形隔著間隙而可以接觸或分離地 相對配置而構成者;並且上述按壓突起係配置在上述可 彎曲板片上且由對應上述操作體的傾倒量而變化形狀的 彈性材料所形成; 上述按壓突起對上述可彎曲板片的按壓面積對應上述 操作體的傾倒量而變化,隨之上述電阻圖形與上述電極 圖形的接觸面積會產生變化。 2·如明求項1之多方向輸入裝置,其中:具備將上述操作體 支撐爲中立狀態的彈性支撐構件,在該彈性支撐構件上 一體形成上述多個按壓突起。 〕·如明求項2之多方向輸入裝置,其中··還具備收納上述彈 f生支撐構件並使上述操作體的操作部從上部開口突出的 殼體’在該殼體内底面上設置上述多個檢測元件,並且 2^述彈性支撐構件作爲隔間壁而將該殼體的内部空間 /刀離成上述上部開口側的空間及上述檢測元件側的空 間。 4·如明求項1之多方向輸入裝置,纟中:在被上述按壓突起 98323.doc 1251846 按壓驅動的上述可彎曲板片上,設置上述電極圖形。 5.如請求項4之多方向輸入裝置,其中:將丨張韌性電路基 板折疊而構成的上部板片及下部板片隔著墊片進行接 一 並且構成上述各檢測元件的多個電極圖形及多個電 阻圖形分別設置在上述上部板片的下表面及上述下部板 片的上表面。 6·如凊求項1之多方向輸入裝置,其中:上述電阻圖形及上 述電極圖形肖被形成爲以配置了 i述各檢測元件的圓周 的切線方向爲長邊方向的形狀,並且上述按壓突起被形 成爲以上述切線方向爲長邊方向且沿該切線方向的剖面 爲大致V字形或大致U字形的中空形狀。 7·如請求項1之多方向輸入裝置’其中:在上述可彎曲板片 上設置狹縫,將上述按壓突起配置在上述可 上述狹缝附近。 号曲板片的 98323.doc
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