WO2005031776A1 - 情報入力装置およびこれを用いた電子機器 - Google Patents

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Takeshi Arihara
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Omron Corporation
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    • H01H2025/043—Operating 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 the operating member being rotatable around wobbling axis for additional switching functions

Definitions

  • the present invention relates to an information input device, particularly to an information input device that can be used for an electronic device such as a mobile phone, and an electronic device using the information input device.
  • Patent Document 1 page 45-1 page 49, FIG. 29-FIG. 33
  • a printed circuit board 420 for example, as shown in Patent Document 1 (page 45-1 page 49, FIG. 29-FIG. 33)
  • an operation dial 436 etc.
  • Some have built-in internal components.
  • Patent Document 1 International Publication No. 02Z099617 pamphlet
  • an object of the present invention is to provide an information input device with a small number of components and a small number of assembly steps by directly attaching a rotating operation body to a printed circuit board, and an electronic device using the information input device.
  • An information input device includes a printed circuit board on which a magnetic detecting means and a switch for achieving the above object are mounted on an upper surface, and a pressing substrate mounted on the upper surface of the printed circuit board so as to be pressed down.
  • An annular magnet having N poles and S poles alternately arranged at a predetermined angular pitch on the same axis on the lower surface, and a rotatable operating body rotatably supported at the center of the upper surface of the pressing substrate; By rotating the rotating operation body, the magnetic detection means detects the magnetic flux of the magnet passing through the pressing board, and pressing down the rotating operating body to lower the pressing board.
  • the configuration is such that the switch is driven through the switch.
  • the printed circuit board also functions as the base of the conventional example, so that no base is required, the number of parts and the number of assembly steps are reduced, the cost is reduced, and the productivity is improved. I do.
  • the pressing substrate may be made of a non-magnetic material, and may be provided with a through hole through which a magnetic flux passes at a position corresponding to the magnetic detection means.
  • the pressing substrate is formed of a non-magnetic material and the annular magnet does not adhere to the pressing substrate, the rotating operation body integrated with the annular magnet can be smoothly rotated. it can. Further, since the pressing substrate is provided with a through hole through which a magnetic flux passes, the detection accuracy of the Hall element does not decrease.
  • a pressing spacer may be arranged between the switch and the pressing substrate.
  • the pressing spacer gives an appropriate operation feeling to the operator, and the operability is improved.
  • a sliding spacer may be provided between the pressing substrate and the rotating operation body.
  • the rotary operation body comes into point contact via the sliding spacer, and a smooth operation feeling can be obtained.
  • a plurality of legs protruding downward from the lower surface of the pressing board may be inserted into a plurality of locking holes provided in the printed board, respectively.
  • a retaining claw portion may be provided at a lower edge of the leg portion.
  • an electronic device using the above-described information input device for example, a mobile phone or a portable music player may be used.
  • an electronic device including an information input device with a small number of parts and a small number of assembly steps can be obtained.
  • the printed circuit board also functions as the base of the conventional example, so that the base becomes unnecessary, the number of parts and the number of assembly steps are reduced, and In addition to reducing the cost, an information input device with high productivity and an electronic device using the same can be obtained.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of an information input device according to the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded front view of the embodiment shown in FIG. 1.
  • FIGS. 3A and 3B are perspective views of the embodiment shown in FIG. 1 during assembly.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the embodiment shown in FIG. 1 in the middle of assembly.
  • FIG. 5A is a plan view of the embodiment shown in FIG. 1, and FIG. 5B is a sectional view taken along line BB of FIG. 5A.
  • FIG. 6A is an enlarged view of a main part of the embodiment shown in FIG. 1, and FIGS. 6B and 6C are modified examples
  • FIG. 7 is a perspective view showing a mobile phone incorporating the information input device according to the embodiment shown in FIG. 1.
  • the information input device is applied to a mobile phone 1 as shown in FIG.
  • the mobile phone 1 can scroll a scroll bar (not shown) in the monitor 2 with the information input device 3 and issue a selection instruction with the information input device 3.
  • 4 is a numeric keypad
  • 5 is a microphone
  • 6 is a speaker.
  • the information input device 3 also has a printed board 10, a pressing board 20, and a rotating operation body 30.
  • the printed circuit board 10 has four tact switches 12a, 12b, 12c, and 12d surface-mounted at a predetermined pitch on the same circumference around the rotation axis 11 shown in FIG.
  • Hall elements 13a and 13b are surface-mounted on the same circumference.
  • the Hall elements 13a and 13b are arranged so as to detect a change in a magnetic field accompanying rotation of the magnet 32 described later, and to generate a phase difference in the detection result.
  • the printed circuit board 10 is provided with locking holes 14a, 14b, 14c, 14d for positioning a pressing substrate 20, which will be described later, on the same circumference around the rotation axis 11.
  • the stop holes 14a to 14d do not necessarily need to be arranged on the same circumference, but can be changed as appropriate as needed.
  • the direction of rotation of the rotary operation body 30 is detected based on signals detected by the two Hall elements 13a and 13b, and a signal detected by one of the Hall elements 13a and 13b is used.
  • a control circuit (not shown) for detecting the amount of rotation of the rotary operation body 30 based on this may be provided on the printed circuit board 10 or may be connected as an external circuit.
  • the pressing substrate 20 is a thin disk made of a non-magnetic material through which magnetic flux does not pass.
  • a concave portion 21 is formed in the center of the upper surface by pressing, and a separate supporting shaft is formed in the center. 22 is caulked.
  • a bearing 23 is attached to the support shaft 22.
  • the pressing substrate 20 is provided with a pair of through holes 24a, 24b for passing magnetic flux at positions corresponding to the Hall elements 13a, 13b in the peripheral portion of the recess 21.
  • a spacer 25 for sliding contact is fixed on the upper surface of the peripheral portion of the concave portion 21 at a predetermined pitch.
  • the pressing substrate 20 projects four legs 26a, 26b, 26c, 26d, which are fitted to the latches 14a-14d of the printed circuit board 10, from the lower peripheral edge thereof toward the lower tsukuda J. Let me know. Particularly, a retaining claw 27 is provided at the lower end of the pair of opposing legs 26b, 26d. Further, among the peripheral portions located on the lower surface of the printed circuit board 10, operation spacers 28 having a strong material force are attached to positions corresponding to the tact switches 12a to 12d, respectively.
  • the sliding contact spacer 25 is used to reduce the frictional force by making point contact with the lower surface of a rotating operation body 30, which will be described later, and to enable smooth operation. Further, the operation spacer 28 is provided for giving the operator a favorable operation feeling via the rotating operation body 30 and the pressing substrate 20. Further, as shown in FIG. 6A, it is not necessary to always provide the sliding contact spacer 25 and the operating spacer 28 separately on the front and back surfaces of the pressing substrate 20 as necessary. It may be provided. Further, as shown in FIGS. 6B and 6C, a protrusion for sliding contact 20a or a protrusion for operation 20b may be provided by projecting a part of the pressing substrate 20. According to the above-described modification, there are advantages that the number of parts and the number of assembly steps are reduced, productivity is improved, and production cost is reduced.
  • the rotating operation body 30 is provided with a concave portion 31 fitted to the bearing 23 at the center of the lower surface, and an annular magnet 32 is fitted on the lower surface on the same axis. It has been done.
  • the magnet 32 has N poles and S poles alternately arranged at a constant angular pitch. Then, by fitting the concave portion 31 into the bearing 23 attached to the pressing substrate 20, the rotating operation body 30 is rotatably supported. Note that, as shown in FIG. 7, for example, as shown in FIG. 7, the rotary operation body 30 is fitted in a mounting hole 8 provided in the housing 7 of the mobile phone 1 so that a peripheral edge thereof is prevented from falling off. Will not fall off.
  • the annular magnet 32 integrated with the rotating operation body 30 also rotates. For this reason, by detecting the change in the magnetic flux of the magnet 32 passing through the through holes 24a and 24b, the Hall elements 13a and 13b detect the turning direction and the turning amount of the turning operation body 30 to control a control circuit (not shown). Output to Then, based on the output of the control circuit, the scroll bar in the monitor 2 moves in one of the up and down directions and stops, depending on the rotation direction and the amount of rotation of the rotary operation body 30, and stops as desired. Specify the data.
  • the tact switches 12a to 12d are turned on via the sliding contact spacer 25, the pressing substrate 20, and the operation spacer 28, and the signal is output to the control circuit.
  • the scroll direction and the scroll amount already input are determined. Therefore, the tact switches 12a to 12d can also be used as decision switches.
  • the corresponding tact switches 12a to 12d are turned up and down and left and right. It can also be used as an input means for selection. For example, left / right, up / down, Input such as scrolling and shifting is possible. Thereafter, by performing the same operation, desired data in the monitor 12 can be specified and selected.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is sufficient that at least one tact switch is provided.
  • the information input device can be applied not only to a mobile phone but also to an electronic device such as a portable music player and a personal computer.

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Abstract

　本発明は、ホール素子１３ａ，１３ｂおよびタクトスイッチ１２ａ～１２ｄを上面に実装したプリント基板１０と、前記ホール素子１３ａ，１３ｂに対応する位置に貫通孔２４ａ，２４ｂを設け、前記プリント基板１０の上面に押し下げ可能に取り付けた非磁性材からなる押圧基板２０と、所定の角度ピッチでＮ極およびＳ極を交互に配置した円環状マグネット３２を下面に同一軸心上に一体化し、前記押圧基板２０の上面中央部に回動可能に支持した回動操作体３０と、から構成されている。そして、前記回動操作体３０を回動させることにより、前記押圧基板２０の貫通孔２４ａ，２４ｂを通過するマグネット３２の磁束を前記ホール素子１３ａ，１３ｂが検出するとともに、前記回動操作体３０を押し下げることにより、前記押圧基板２０を介して前記タクトスイッチ１２ａ～１２ｄを駆動できる。

Description

情報入力装置およびこれを用いた電子機器
技術分野
[0001] 本発明は情報入力装置、特に、携帯電話機等の電子機器に使用できる情報入力 装置、および、この情報入力装置を用いた電子機器に関する。
背景技術
[0002] 従来、携帯電話機等の情報入力装置としては、例えば、特許文献 1 (第 45頁一第 4 9頁 図 29—図 33)に示すようにベース 402にプリント基板 420および操作ダイヤル 436等の内部構成部品を組み込んだものがある。
特許文献 1：国際公開第 02Z099617号パンフレット
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0003] し力しながら、前述の情報入力装置では、ベース 402にプリント基板 420および操 作ダイヤル 436等の内部構成部品を組み付けるものであるので、部品点数、組立ェ 数が多 ヽと 、う問題点がある。
[0004] 本発明は、前記問題点に鑑み、プリント基板に回動操作体を直接、取り付けること により、部品点数、組立工数の少ない情報入力装置およびこれを用いた電子機器を 提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0005] 本発明にかかる情報入力装置は、前記目的を達成すベぐ磁気検出手段およびス イッチを上面に実装したプリント基板と、前記プリント基板の上面に押し下げ可能に取 り付けた押圧基板と、所定の角度ピッチで N極および S極を交互に配置した円環状 マグネットを下面に同一軸心上に一体化し、前記押圧基板の上面中央部に回動可 能に支持した回動操作体と、からなり、前記回動操作体を回動させることにより、前記 押圧基板を通過するマグネットの磁束を前記磁気検出手段が検出するとともに、前 記回動操作体を押し下げることにより、前記押圧基板を介して前記スィッチを駆動す る構成としてある。 [0006] 本発明によれば、プリント基板が従来例のベースとしての機能をも果たすので、ベ ースが不要となり、部品点数，組立工数が減少し、コストが低減するとともに、生産性 が向上する。
[0007] 本実施形態としては、押圧基板は、非磁性材カゝらなるとともに、磁気検出手段に対 応する位置に磁束が通過する貫通孔を設けたものであってもよい。
本実施形態によれば、押圧基板が非磁性材で形成され、円環状マグネットが押圧 基板に吸着することがないので、前記円環状マグネットと一体な回動操作体を滑らか に回動させることができる。また、前記押圧基板には磁束が通過する貫通孔を設けて あるので、ホール素子の検知精度を低下させることもない。
[0008] 他の実施形態としては、スィッチと押圧基板との間に押圧用スぺーサを配置してお いてもよい。
本実施形態によれば、前記押圧用スぺーサが操作者に適度な操作感触を与え、 操作性が向上する。
[0009] また、別の実施形態としては、押圧基板と回動操作体との間に摺動用スぺーサを配 置しておいてもよい。
本実施形態によれば、摺動用スぺーサを介して回動操作体が点接触することにな り、滑らかな操作感触が得られる。
[0010] さらに、新たな実施形態としては、押圧基板の下面から下方側に突出する複数本 の脚部を、プリント基板に設けた複数の係止孔にそれぞれ挿入しておいてもよぐさら に、前記脚部の下端縁部に抜け止め用爪部を設けてぉ 、てもよ 、。
本実施形態によれば、押圧基板が位置ずれせず、脱落するおそれもないので、高
V、位置決め精度を確保でき、誤動作のな!、情報入力装置が得られると!、う効果があ る。
[0011] そして、別の発明としては、前述の情報入力装置を用いた電子機器、例えば、携帯 電話機、携帯音楽プレーヤーであってもよい。
本実施形態によれば、部品点数、組立工数が少ない情報入力装置を備えた電子 機器が得られる。
発明の効果 [0012] 前述の説明から明らかなように、本発明によれば、プリント基板が従来例のベースと しての機能をも果たすので、ベースが不要となり、部品点数，組立工数が減少し、コ ストが低減するとともに、生産性の高い情報入力装置およびこれを用いた電子機器 が得られるという効果がある。
図面の簡単な説明
[0013] [図 1]本発明にかかる情報入力装置の実施形態を示す分解斜視図である。
[図 2]図 1で示した実施形態の分解正面図である。
[図 3]図 3A, 3Bは図 1で示した実施形態の組立途中を示す斜視図である。
[図 4]図 1で示した実施形態の組立途中を示す斜視図である。
[図 5]図 5Aは図 1で示した実施形態の平面図、図 5Bは図 5Aの B— B線断面図である
[図 6]図 6Aは図 1で示した実施形態の要部拡大図であり、図 6B, 6Cは変形例である
[図 7]図 1で示した実施形態にかかる情報入力装置を組み込んだ携帯電話機を示す 斜視図である。
符号の説明
[0014] 1 :携帯電話機
2 :モニター
3 :情報入力装置
4 :テンキー
5 :マイク
6 :スピーカー
7 :ハウジング
8 :取付孔
10 :プリント基板
11 :回動軸心
12a, 12b, 12c, 12d:タクトスイッチ
13a, 13b :ホーノレ素子 14a, 14b, 14c, 14d:係止孔
20 :押圧基板
21 :凹所
22 :支持軸
23 :ベアリング
24a, 24b :貫通孔
25 :摺接用スぺーサ
26a, 26b, 26c, 26d:脚部
27 :爪部
28 :押圧用スぺーサ
30 :回動操作体
31 :凹部
32 :マグネット
発明を実施するための最良の形態
[0015] 本発明にかかる実施形態を図 1ないし図 7の添付図面に従って説明する。
本実施形態にかかる情報入力装置は、図 7に示すように、携帯電話機 1に適用した 場合である。前記携帯電話機 1は、そのモニター 2内のスクロールバー（図示せず)を 情報入力装置 3でスクロールするとともに、前記情報入力装置 3で選択指示を出すこ とができる。なお、 4はテンキー、 5はマイク、 6はスピーカーである。
[0016] 前記情報入力装置 3は、図 1に示すように、プリント基板 10と、押圧基板 20と、回動 操作体 30と力もなるものである。
[0017] 前記プリント基板 10は、図 1に示す回動軸心 11を中心とする同一円周上に 4個の タクトスイッチ 12a, 12b, 12c, 12dを所定のピッチで表面実装してあるとともに、同 一円周上にホール素子 13a, 13bを表面実装してある。前記ホール素子 13a, 13b は後述するマグネット 32の回動に伴う磁界の変化を検知し、検知結果に位相差が生 じるように配置されている。さらに、前記プリント基板 10は、前記回動軸心 11を中心と する同一円周上に後述する押圧基板 20を位置決めする係止孔 14a, 14b, 14c, 1 4dを設けてある。前記タクトスイッチ 12a— 12d、前記ホール素子 13a, 13bおよび係 止孔 14a— 14dは必ずしも同一円周上に配置する必要はなぐ必要に応じて適宜変 更できることは勿論である。
[0018] なお、 2つの前記ホール素子 13a, 13bで検知した信号に基づいて前記回動操作 体 30の回動方向を検出するとともに、前記ホール素子 13a, 13bのいずれか一方で 検知した信号に基づいて前記回動操作体 30の回転量を検出する制御回路（図示せ ず)をプリント基板 10に設けておいてもよぐあるいは、外部回路として接続しておい てもよい。
[0019] 前記押圧基板 20は、磁束が透過しない非磁性材からなる薄板円板状であり、その 上面中央部にプレス加工で凹所 21を形成するとともに、その中心部に別体の支持軸 22をカシメ固定してある。前記支持軸 22にはベアリング 23が取り付けられている。さ らに、前記押圧基板 20は、前記凹所 21の周辺部のうち、前記ホール素子 13a, 13b に対応する位置に磁束を通過させるための一対の貫通孔 24a, 24bを設けてあるとと もに、前記凹部 21の周辺部上面に所定のピッチで摺接用スぺーサ 25を固定してあ る。さらに、前記押圧基板 20は、その下面周辺縁部から前記プリント基板 10の係止 孑し 14a— 14dに嵌合する 4本の脚咅 26a, 26b, 26c, 26dを下方佃 Jに向けて突出さ せてある。特に、対向する一対の脚部 26b, 26dの下端部には抜け止め用爪部 27を 設けてある。さらに、前記プリント基板 10の下面に位置する周辺部のうち、前記タクト スィッチ 12a— 12dに対応する位置に弹性材力もなる操作用スぺーサ 28をそれぞれ 取付けてある。
[0020] したがって、前記プリント基板 10の係止孔 14a— 14dに前記押圧基板 20の脚部 26 a— 26dを挿通させて係合することにより、前記押圧基板 20を押し下げてタクトスイツ チ 12a— 12dを操作できる構造となっている。なお、前記脚部 26b, 26dの下端縁部 にそれぞれ設けた爪部 27が前記係止孔 14b, 14dの下面縁部に係止し、抜け止め される。
[0021] なお、前記摺接用スぺーサ 25は、後述する回動操作体 30の下面に点接触して摩 擦力を小さくし、滑らかな操作を可能とするためのものである。また、前記操作用スぺ ーサ 28は、回動操作体 30および押圧基板 20を介して操作者に好ま ヽ操作感触 を付与するためのものである。 [0022] さらに、図 6Aに示すように、前記押圧基板 20の表裏面に別体の前記摺接用スぺ ーサ 25および前記操作用スぺーサ 28を常に設ける必要はなぐ必要に応じて設け ればよい。また、図 6B, 6Cに示すように、前記押圧基板 20の一部に突き出し加工を 施すことにより、摺接用突起 20aあるいは操作用突起 20bを設けておいてもよい。前 述の変形例によれば、部品点数，組立工数が減少し、生産性が向上し、生産コストが 減少するという利点がある。
[0023] 前記回動操作体 30は、その下面中央部に前記ベアリング 23に嵌合する凹部 31を 設けてあるとともに、その下面に同一軸心上に円環状のマグネット 32を嵌合一体ィ匕し てある。前記マグネット 32は一定の角度ピッチで N極および S極を交互に配置してあ る。そして、前記押圧基板 20に取り付けたベアリング 23に前記凹部 31を嵌合するこ とにより、前記回動操作体 30は回動可能に支持される。なお、前記回動操作体 30は 、例えば、図 7に示すように、携帯電話機 1のノ、ウジング 7に設けた取付孔 8に嵌合す ることにより、その周辺縁部を抜け止めされ、脱落することはない。
[0024] 次に、前記情報入力装置 3を携帯電話機 1の入力装置として使用する場合の操作 方法は、前述の従来例とほぼ同様であるので、簡単に説明する。
すなわち、回動操作体 30を回動させることにより、これと一体な円環状のマグネット 32も回動する。このため、ホール素子 13a, 13bが貫通孔 24a, 24bを通過する前記 マグネット 32の磁束の変化を検出することにより、回動操作体 30の回動方向および 回動量を検出して図示しない制御回路に出力する。そして、前記制御回路の出力に 基づいて前記回動操作体 30の回転方向および回動量に応じ、モニター 2内のスクロ 一ルバ一が上下方向の 、ずれか一方に移動して停止し、所望のデータを明示する。 そして、回動操作体 30を押すことにより、摺接用スぺーサ 25、押圧基板 20および操 作用スぺーサ 28を介してタクトスイッチ 12a— 12dがオンし、その信号が制御回路に 出力され、既に入力済みのスクロール方向およびスクロール量を確定する。したがつ て、前記タクトスイッチ 12a— 12dを確定スィッチとしても使用できる。
[0025] また、回動操作体 30の下方側に配置した 4個のタクトスイッチ 12a— 12dのいずれ かを選択的に押圧することにより、該当するタクトスイッチ 12a— 12dを上下、左右方 向を選択する入力手段としても使用できる。例えば、左右、上下、あるいは前後への スクロール、シフト等の入力が可能である。以後、同様な操作を行うことにより、モニタ 一 2内の所望のデータを特定して選択できる。
[0026] なお、前述の実施形態に限らず、タクトスイッチは少なくとも 1個あればよい。
産業上の利用可能性
[0027] 本発明にかかる情報入力装置は、携帯電話機に限らず、例えば、携帯音楽プレー ヤー、パーソナルコンピュータ一等の電子機器にも適用できる。

Claims

請求の範囲
[1] 磁気検出手段およびスィッチを上面に実装したプリント基板と、
前記プリント基板の上面に押し下げ可能に取り付けた押圧基板と、
所定の角度ピッチで N極および S極を交互に配置した円環状マグネットを下面に同 一軸心上に一体ィ匕し、前記押圧基板の上面中央部に回動可能に支持した回動操作 体と、力 なり、
前記回動操作体を回動させることにより、前記押圧基板を通過するマグネットの磁 束を前記磁気検出手段が検出するとともに、前記回動操作体を押し下げることにより
、前記押圧基板を介して前記スィッチを駆動することを特徴とする情報入力装置。
[2] 押圧基板が、非磁性材カゝらなるとともに、磁気検出手段に対応する位置に磁束が 通過する貫通孔を設けたことを特徴とする請求項 1に記載の情報入力装置。
[3] スィッチと押圧基板との間に押圧用スぺーサを配置したことを特徴とする請求項 1ま たは 2に記載の情報入力装置。
[4] 押圧基板と回動操作体との間に摺動用スぺーサを配置したことを特徴とする請求 項 1な 、し 3の 、ずれか 1項に記載の情報入力装置。
[5] 押圧基板の下面力 下方側に突出する複数本の脚部を、プリント基板に設けた複 数の係止孔にそれぞれ挿入したことを特徴とする請求項 1ないし 4のいずれ力 1項に 記載の情報入力装置。
[6] 脚部の下端縁部に抜け止め用爪部を設けたことを特徴とする請求項 1ないし 5のい ずれか 1項に記載の情報入力装置。
[7] 請求項 1な 、し 6の 、ずれか 1項に記載の情報入力装置を用いたことを特徴とする 電子機器。
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