WO2007141950A1 - 多方向入力装置 - Google Patents

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WO2007141950A1
WO2007141950A1 PCT/JP2007/056220 JP2007056220W WO2007141950A1 WO 2007141950 A1 WO2007141950 A1 WO 2007141950A1 JP 2007056220 W JP2007056220 W JP 2007056220W WO 2007141950 A1 WO2007141950 A1 WO 2007141950A1
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key
input device
click feeling
direction key
sheet
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PCT/JP2007/056220
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English (en)
French (fr)
Inventor
Toshiaki Uotani
Original Assignee
Sunarrow Ltd.
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Publication date
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Priority to US12/227,132 priority patent/US20100193341A1/en
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    • GPHYSICS
    • 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
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/965Switches controlled by moving an element forming part of the switch
    • H03K17/975Switches controlled by moving an element forming part of the switch using a capacitive movable element
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0338Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of limited linear or angular displacement of an operating part of the device from a neutral position, e.g. isotonic or isometric joysticks
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    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
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    • H03K2217/94Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96Touch switches
    • H03K2217/96054Double function: touch detection combined with detection of a movable element
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    • H03K2217/94Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/96Touch switches
    • H03K2217/96062Touch switches with tactile or haptic feedback

Definitions

  • the present invention is used for electronic devices such as mobile phones (including so-called PHS), personal digital assistants (PDA: personal digital assistance, etc.), mobile audio, remote controllers for home appliances, game devices, keyboards, etc.
  • PHS personal digital assistants
  • PDA personal digital assistance, etc.
  • mobile audio remote controllers for home appliances, game devices, keyboards, etc.
  • the present invention relates to a multidirectional input device capable of Background art
  • Patent Document 1 discloses a force detection device using a capacitive element in which four electrodes are formed on a substrate and an elastic deformable body made of a rubber film is disposed on the substrate ( See summary). Then, in the force detection device using the capacitive element of Patent Document 1, a displacement conductive layer is formed by applying a conductive paint to the lower surface of the elastic deformable body (see summary). In addition, four sets of capacitive elements are composed of the electrodes and the displacement conductive layer facing them (see summary). Furthermore, the capacitance value is converted into a voltage value by a C / V conversion circuit, and the external force applied to the elastic deformable body is detected by calculation by a signal processing circuit (see summary). An operation panel is provided on the elastic deformable body (see paragraph number [0030] in the specification).
  • the pressing portion on the upper surface of the operation knob is inside the diameter of the circular ring-shaped protrusion on the lower surface, and the push button is concentrically engaged with the through hole in the center of the operation knob.
  • the push button also moves downward as the pressing part on the upper surface of the operation knob is pushed and tilted in a desired angle direction.
  • the angle direction in which the operation knob is tilted by pressing the flexible insulating substrate is recognized.
  • a multi-directional input device is disclosed in which the push button presses a circular dome-shaped movable contact so that the switch contact portion comes into contact with a sense of moderation and generates a signal (see claims 6 and 19 to 21). ).
  • Patent Document 1 JP 2003-131786 A
  • Patent Document 2 JP 2002-117751
  • the push button pushes the circular dome-shaped movable contact so that the switch contact portion is Since it touches with a sense of moderation and generates a signal, the direction key (control knob) is pressed down in any direction (angular direction), and the above tilt (tilt) occurs before the click sensation (before moderation sensation). ) It is not possible to determine the arbitrary direction (angular direction).
  • the click feeling generated by depressing an arbitrary direction of a direction key can be recognized by an operator who depresses the arbitrary direction of the direction key.
  • this click feeling is for the operator to recognize that the multidirectional input device has detected that any direction of the direction key has been depressed.
  • a cellular phone or the like using a conventional multi-directional input device performs processing corresponding to pressing of a direction key in an arbitrary direction after a click feeling is generated.
  • the multi-directional input device described in Patent Document 2 which is also clear from the fact that the switch contact portion contacts with a moderation feeling and generates a signal. Therefore, the cellular phone using the multi-directional input device described in Patent Document 2 does not consider detecting an arbitrary direction of the depressed direction key before the click feeling before the click feeling occurs.
  • a mobile phone or the like detects a predetermined weak force (a force necessary to generate a click feeling by pressing an arbitrary direction of a direction key by detecting an arbitrary direction pressed down before the click feeling is generated). It is possible to perform processing (for example, movement of the pointer at a normal speed (basically a constant speed)) corresponding to pressing the direction key in any direction with a weak force.
  • processing for example, movement of the pointer at a normal speed (basically a constant speed)
  • the operator can depress the direction key in any direction with the above weak force based on the click feeling in order to cause the cellular phone or the like to perform this process.
  • the operator can perform an operation of moving the pointer at a normal speed (basically, a constant speed) by adjusting a force for depressing an arbitrary direction of the direction key.
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to detect an arbitrary direction pushed down before the occurrence of a click feeling and to detect a predetermined weak force (based on the click feeling) ( Means for solving the problem is to provide a multi-directional input device that can press the direction key in any direction with a force that is weaker than the force necessary to generate a click feeling by pressing the arbitrary direction of the direction key.
  • a multidirectional input device includes a key sheet having a confirmation key and a direction key surrounding the confirmation key, and a position corresponding to the confirmation key on the back surface of the key sheet.
  • a multi-directional input device comprising: a pusher provided on the second side; and a click feeling generating unit that is provided so as to face the pusher and is deformed by the pusher to generate a click feeling.
  • the direction key is tilted together with the confirmation key as the direction is pushed down, and when the arbitrary direction of the direction key is pushed down, the click feeling generating portion is deformed by the pusher to generate a click feeling.
  • the distance between each other changes when the direction key is depressed in any direction before the occurrence of the click sensation.
  • the movable element and the fixed element can detect an arbitrary direction pushed down before the occurrence of the click feeling.
  • the pusher With the structure in which the direction key tilts together with the confirmation key as the direction key is depressed in any direction, the pusher can be moved in a predetermined case. Then, when the arbitrary direction of the direction key is pushed down, the click feeling generating portion is deformed by the pusher and the click feeling is generated. Moss S is obtained. For this reason, the operator presses the direction key in any direction with a predetermined weak force (ie, a force weaker than the force necessary to generate a click feeling by pressing down the arbitrary direction of the direction key) based on the click feeling. I can do it.
  • a predetermined weak force ie, a force weaker than the force necessary to generate a click feeling by pressing down the arbitrary direction of the direction key
  • the distance between the movable element and the fixed element changes as the direction key is depressed in an arbitrary direction before the occurrence of the click feeling, It is for detecting the arbitrary direction pushed down from the change of the parenthesis before and after the occurrence of the click feeling.
  • the movable element and the fixed element can detect an arbitrary direction pushed down before the click feeling is generated. Furthermore, if the same direction of the direction key is pushed down, it may not be possible to push down the same direction after the click feeling has occurred. Even in this case, if this operation is not canceled, the movable element before the click feeling is generated.
  • the distance between the movable element and the fixed element changes with the pressing of the direction key in any direction before and after the occurrence of the click feeling, It is for detecting the arbitrary direction pushed down from the change of the parenthesis before and after the occurrence of the click feeling.
  • the movable element and the fixed element can detect an arbitrary direction pushed down before and after the click feeling is generated.
  • a click feeling is generated while pressing an arbitrary direction of the direction key, and the arbitrary direction of the pressed direction key can be detected before and after the click feeling is generated, so the arbitrary direction pressed down before and after the occurrence of the click feeling is detected.
  • “depressing” in an arbitrary direction specifically refers to a force for pressing an arbitrary direction of a direction key (one-way operation of a direction key). In addition to or instead of this, It may mean that the surface of the directional key and the circumferential direction are pushed down with substantially the same force so as to follow a predetermined distance (rotating operation of the directional key). Rotate this direction key The operation is used, for example, for changing the direction of movement of the pointer, selecting an item, and selecting items arranged in a row in the vertical direction in order.
  • the movable element and the fixed element further measure the strength and / or speed of the force used to push down the arbitrary direction from the change in the distance. It is for the purpose.
  • this multi-directional input device When this multi-directional input device is used for a predetermined electronic device, the strength of the force used to push the movable element and the fixed element in the arbitrary direction from the change in distance (that is, the position of the direction key) It is possible to measure the force down the arbitrary direction and / or the speed of the force (that is, the force pressing down the arbitrary direction of the direction key at any speed), so the strength of this force and / or the speed of the force Processing according to the size is possible.
  • the key sheet further includes a sheet-like member on which the confirmation key and the direction key are arranged.
  • the movable element is provided on the back side of the key sheet so that the movable element moves in accordance with tilting of the confirmation key and the direction key, and the fixed element is the movable element. It is provided so that it may oppose.
  • the moving distance of the movable electrode can be as much as necessary for direction detection.
  • the multi-directional input device sets the tilt direction of the confirmation key and the direction key so that when the arbitrary direction of the direction key is depressed, the direction opposite to the arbitrary direction moves downward.
  • a tilt direction changing member for changing is further provided, and the arbitrary direction is further pushed down after the tilt direction of the enter key and the direction key is changed, the click feeling generating portion is deformed and clicked by the pusher. It is characterized by having a structure that generates a feeling.
  • the force to push down the arbitrary direction of the direction key necessary for tilting the confirmation key and the direction key is more than that before the tilt direction is changed.
  • the tilt direction changing member is provided so that the direction after the change of the tilt direction becomes larger.
  • the force to push down the arbitrary direction of the direction key necessary for tilting the confirmation key and the direction key is greater after the change in the tilt direction than before the change in the tilt direction. While pushing down the arbitrary direction of the direction key, the force to push down the arbitrary direction of the direction key necessary to generate the click feeling becomes larger than usual. For this reason, the point of clicking can be shifted while gradually putting effort.
  • the range of the predetermined weak force that is, the force that is weaker than the force necessary to generate a click feeling by pressing down the arbitrary direction of the direction key
  • the operator can easily press the direction key in any direction before the click feeling occurs.
  • the multidirectional input device in the multidirectional input device according to the present invention, at least one of the tilt direction changing member and the pusher can be deformed, and further pushes down the arbitrary direction after the click feeling is generated.
  • the tilt direction changing member and / or the pusher are deformed, and the confirmation key and the direction key are further tilted.
  • the confirmation key and the direction key can be tilted after the click feeling is generated.
  • the movable element is inclined with respect to the fixed element.
  • the distance between the movable element and the fixed element can be made closer than when the movable element and the fixed element are provided in parallel.
  • the multidirectional input device is characterized in that the movable element is a movable electrode, the fixed element is a fixed electrode, and the distance between them is a capacitance.
  • the multidirectional input device further includes a space provided on the movable electrode, and an insulating layer provided on at least one surface of the movable electrode and the fixed electrode.
  • a space provided on the movable electrode, and an insulating layer provided on at least one surface of the movable electrode and the fixed electrode.
  • the movable electrode is moved and fixed as the confirmation key and the direction key are tilted. Since the electrode contacts with the insulating layer, the force S can be reduced by reducing the distance between the movable electrode and the fixed electrode. Furthermore, since the space provided on the movable electrode is gradually crushed, the movable electrode is in smooth contact with the fixed electrode via the insulating layer.
  • the multidirectional input device includes a space provided on the movable electrode, two short-circuit contacts provided on the inner side or the outer side of the fixed electrode, and the second electrode of the movable electrode. And the insulating layer provided on at least one of the surfaces of the fixed electrode, and pressing the arbitrary direction to tilt the confirmation key and the direction key.
  • the short-circuiting contact is first short-circuited to contact the fixed electrode through the insulating layer, and the space gradually collapses as the movable electrode contacts the fixed electrode. It is characterized in that it is formed in a rectangular structure.
  • the movable electrode Since the movable electrode is in contact with the fixed electrode via the insulating layer, the distance between the movable electrode and the fixed electrode can be reduced. Furthermore, since the space provided on the movable electrode is gradually crushed, the movable electrode is in smooth contact with the fixed electrode via the insulating layer. Moreover, direction detection can be started from here when the contact for short circuit is short-circuited.
  • the multidirectional input device is characterized in that a bent portion that can be developed in accordance with the downward movement of the confirmation key is further provided on the outer periphery of the sheet-like member and the confirmation key.
  • the multi-directional input device is characterized in that a bent portion that can be developed as the direction key tilts is further provided on the outer periphery of the sheet-like member and the direction key.
  • the "confirmation key” and the “direction key” are basically independent, but may be formed as one key integrally or by being fixed by an adhesive or an adhesive material. Good. When it is formed as a single key, the center part is the “confirmation key” and the surrounding part surrounding this center part is the “direction key”. However, when providing a “bent part that can be expanded as the confirmation key moves downward”, the “confirmation key” and “direction key” must be separated. There is power S.
  • the “key sheet” only needs to have at least a confirmation key and a direction key. In the present invention, even a key formed only from a confirmation key and a direction key is expressed as a “key sheet”.
  • the direction key changes before the occurrence of the click feeling in the arbitrary direction, the mutual distance changes, and the arbitrary direction that has been pushed down from the change in the parenthesis distance at least in the click feeling.
  • the expression “detect before occurrence” does not mean that detection in any direction must be started immediately after the movable element moves (for example, immediately after the direction key is pressed in any direction). Specifically, it is only necessary to be able to start detection in any direction before the click feeling occurs.
  • the start point of detection in the arbitrary direction is not only immediately after the arbitrary direction is pushed down (for example, lightly touched), for example, the movable element moves to a predetermined position, and the tilt direction of the enter key and the direction key It may be before the change of or after the tilt direction of the enter key and the direction key is changed.
  • the movable element provided on the “back side” of the key sheet is basically provided directly on the back side of the key sheet.
  • the direction can be detected by changing the distance between the movable element and the fixed element.
  • it may be embedded in the key sheet as appropriate.
  • the sheet-like member on which the confirmation key and the direction key are arranged includes a “confirmation key” and / or an item in which the "direction key” and the “sheet-like member” are integrally provided. Just in case.
  • the "sheet-like member” is basically a single sheet-like member.
  • a plurality of members may be formed into a single sheet. Further, even if at least some of the plurality of members are physically separated, if the confirmation key and the direction key are arranged on at least some of the members, the whole is expressed as a “sheet-like member”. Furthermore, the “sheet-like member” may be uneven.
  • an arbitrary direction pressed down before the occurrence of the click feeling is detected, and a predetermined weak force based on the click feeling (the force necessary to generate a click feeling by pressing down the arbitrary direction of the direction key.
  • Multi-directional input that can push the direction key in any direction with a weaker force) Can provide power device.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a mobile phone using a multidirectional input device according to an example of a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view in which the multidirectional input device according to an example of the first embodiment of the present invention is used in a mobile phone.
  • FIG. 3 (a) is a cross-sectional view of a multidirectional input device according to an example of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3B is a plan view of the multidirectional input device according to an example of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic view of the back surface of a key sheet used in the multidirectional input device according to an example of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view of a substrate used in the multidirectional input device according to an example of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 (a) is a sectional view showing an initial state of the multidirectional input device according to an example of the first embodiment of the present invention.
  • 6 (b) to 6 (e) show the multidirectional input device according to an example of the first embodiment of the present invention when an arbitrary direction of the direction key (here, the right lateral direction) is pressed down. It is sectional drawing which shows a state in order.
  • FIG. 6 (f) is a cross-sectional view showing a state of the multidirectional input device according to an example of the first embodiment of the present invention when the enter key is pressed down.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a multidirectional input device according to an example of a second embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a multidirectional input device according to an example of the third embodiment.
  • FIG. 9 (a) is a cross-sectional view of a multidirectional input device according to an example of a fourth embodiment.
  • FIG. 9B is a schematic cross-sectional view showing a state of the multidirectional input device according to the example of the fourth embodiment when the arbitrary direction of the direction key is pressed down.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a multidirectional input device according to an example of a fifth embodiment.
  • FIG. 11 is a perspective view of a key sheet having a confirmation key, a direction key, and a sheet-like member on which these keys are used for the multidirectional input device according to an example of the embodiment of the present invention. Explanation of symbols
  • the multidirectional input device according to an example of the first embodiment of the present invention is used in a mobile phone.
  • FIG. 1 is a schematic explanatory diagram of a mobile phone using the multidirectional input device 1 according to an example of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view in which the multidirectional input device 1 according to an example of the first embodiment of the present invention is used in a mobile phone.
  • the fixed electrode 21a, The hatching attached to 21b, 21c, and 22d is intended to clarify the fixed electrodes 21a, 21b, 21c, and 22d, and does not represent a cross section.
  • the multidirectional input device 1 includes a movable electrode 20, a fixed electrode 21, and a direction key 11 (not shown in FIG. 1).
  • the fixed electrode 21 is divided into four (the number can be appropriately changed as will be described later).
  • the fixed electrodes 21a, 21b, 21c, and 22d are the divided electrodes.
  • the movable electrode 20 moves as the direction key 11 is depressed in any direction.
  • the movable electrode 20 and the fixed electrodes 21a, 21b, 21c, and 21d constitute four capacitive elements in the vertical and horizontal directions.
  • the movable electrode 20 moves as the direction key 11 is depressed in any direction, so the distance between the movable electrode 20 and the fixed electrode 21, that is, the distance between the movable electrode 20 and the fixed electrode 21 (positional relationship) changes. To do. Due to this change in distance (positional relationship), the capacitance of these four capacitive elements changes. That is, it is possible to detect the arbitrary direction of the direction key 11 pushed down from the change in the electrostatic capacity accompanying the movement of the movable electrode 20. Note that the electrostatic capacities may be combined as appropriate.
  • the C / V conversion IC 201, A / D 202, CPU 203 and the like constitute a control unit.
  • the A / D 202 or CPU 203 that constitutes the control unit can be appropriately changed to a logic circuit such as a signal processing circuit.
  • the control unit performs a process of detecting the arbitrary direction pushed down from the change in electrostatic capacitance accompanying the depression of the direction key 11 in the arbitrary direction. Further, the control unit may perform a process of detecting the arbitrary direction, which is depressed from the change in electrostatic capacity accompanying the depression of the direction key 11 in the arbitrary direction before the occurrence of the click feeling, before and after the occurrence of the click feeling. Good.
  • control unit can perform a process of further measuring the strength and / or the speed of the force used to depress the direction key 11 in an arbitrary direction from the change in capacitance.
  • the amount of change in capacitance due to the change in capacitance of the four capacitive elements is converted by the CZV conversion IC201 into the amount of change (AV) in voltage value.
  • the change amount of the voltage value is converted into a digital signal by the AZD 202, and the CPU 203 recognizes the change amounts of the four capacitances from the converted digital signal.
  • An arbitrary direction of the direction key 11 pressed down from the recognized four capacitance changes is detected.
  • the amount of change in capacitance here, Theoretically, any direction of 360 degrees can be detected by using the balance of the capacitance change of the quantum element for direction detection.
  • the CPU 203 performs processing according to the direction detected in the direction, such as moving a pointer 4a on the screen described later so as to correspond to the direction.
  • the strength of force and / or the speed of the force used to depress an arbitrary direction of the direction key 11 can be further measured by the change amount of the capacitance.
  • the strength of the force can be determined from the amount of change in capacitance.
  • the speed of force may be divided by the time required to push down the amount of change.
  • the control unit can perform processing according to the strength of the force and / or the speed of the force. For example, when the pointer 4a on the screen is moved by the direction key 11, how much the depressing force of the arbitrary direction of the direction key 11 (the strength of the force) is measured.
  • processing related to the movement of the pointer 4a can be performed by the three elements of the movement direction, the movement amount, and the movement speed.
  • processing that reflects the depression of the direction key 11 in an arbitrary direction can be performed, and the operational feeling is improved.
  • processing corresponding to the strength of the force and / or the speed of the force may be performed only after (or before) the occurrence of the click feeling.
  • the pointer 4a moves at a normal speed (basically at a constant speed), and after the occurrence (or before the occurrence), the amount and / or movement speed of the pointer 4a is controlled. It can be changed according to the strength and / or speed of power. As a result, the operator can recognize that the processing related to the movement of the pointer 4a changes based on the click feeling. Also, regarding the processing according to the strength of the force, for example, when the pointer 4a on the screen is moved by the direction key 11, it corresponds to the force (the strength of the force) that the arbitrary direction of the direction key 11 is depressed. (In proportion), the moving speed of the pointer 4a may be changed. This improves the feeling of operation.
  • the moving speed of the pointer 4a may be changed (accelerated or decelerated) according to the strength of the force only after the click feeling (or before) occurs. Further, the strength of the above-mentioned force may be processed, and other elements (for example, acceleration when the pointer 4a is moved, etc.) may be added as appropriate in addition to the elements of the moving direction, moving amount, and moving speed.
  • an arbitrary direction may be detected by changing the amount of change in capacitance to the value of capacitance. Stillness If the direction of a certain range of the direction key corresponding to the fixed electrode 21a (or a certain range around the fixed electrode 21a and the fixed electrode 21d) is pushed down due to the change in capacitance, for example, the fixed electrode It may be detected that the right direction corresponding to 21a (or the upper right direction corresponding to the center between fixed electrode 21a and fixed electrode 21d) is pushed down.
  • the amount of change in capacitance may be changed to the value of capacitance, and the strength and / or speed of the force used to depress the arbitrary direction of the direction key 11 may be measured.
  • the change in capacitance (capacitance) Change amount and capacitance value) by an appropriate method.
  • the arbitrary direction detected, the strength of the measured force, and the speed of the force to be processed and displayed on the screen are appropriately determined. In addition, other factors will be determined as appropriate.
  • the cellular phone 5 is a display device 4 and general keys 3 (refers to keys such as numeric keys and function keys).
  • a predetermined screen is displayed on the display device 4.
  • the screen display of the display device 4 is switched by input from the general key 3, the enter key 10, or the direction key 11.
  • the direction key 11 is a screen on the display device 4 (in the present invention, it may be simply referred to as a screen).
  • FIG. 3 (a) is a cross-sectional view of the multidirectional input device 1 according to an example of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 (b) is a plan view of the multidirectional input device 1 according to an example of the first embodiment of the present invention.
  • the cross section of the movable electrode 20, the fixed electrodes 21a and 21c, and the two linear ring electrodes 22 is omitted from hatching and painted black.
  • FIG. 4 is a schematic view of the back surface of the key sheet 2 used in the multidirectional input device 1 according to an example of the first embodiment of the present invention.
  • the first bent portion 7a, the second bent portion 7b, etc. are omitted, and the movable electrode is blacked out.
  • FIG. 5 is a schematic view of the substrate 6 used in the multidirectional input device 1 according to an example of the first embodiment of the present invention.
  • the linear ring electrode 22 is blacked out, the predetermined wiring pattern (see FIG. 1) is omitted, and the fixed electrodes 21a, 21b, 21c, and 21d are hatched (the hatching here is a cross section). Does not represent
  • the multi-directional input device 1 includes a key sheet 2, a pusher 8, a click feeling generation unit 9, a movable electrode 20, a fixed electrode 21, and two linear ring electrodes 22.
  • the key sheet 2 includes a confirmation key 10, a direction key 11, and a sheet-like member 7.
  • the multi-directional input device 1 is formed in a structure in which the direction key 11 tilts together with the enter key 10 when the direction key 11 is depressed in any direction, and the arbitrary direction of the direction key 11 is depressed.
  • the click feeling generating portion 9 is deformed by the pusher 8 to form a click feeling.
  • the multidirectional input device 1 includes a substrate 6, a cover member 35 provided on the substrate 6, and a support member 36 that supports the key sheet 2 on the substrate 6.
  • a necessary wiring pattern (not shown) is formed on the substrate 6 by, for example, copper. Further, necessary elements and the like (not shown) as shown in FIG.
  • the cover member 35 has a through hole 35a on the upper surface.
  • the key sheet 2 includes the upper surface of the enter key 10 (the portion to be pressed down) and the upper surface of the direction key 11.
  • the portion to be pushed down is supported by the support member 36 so as to be exposed from the through hole 35a. Thereby, the key sheet 2 is supported so that the back surface thereof faces the substrate 6.
  • the direction key 11 has a shape surrounding the confirmation key 10, and has an annular shape here.
  • the confirmation key 10 has a circular shape here, but the shape can be changed as appropriate.
  • Direction key 11 The shape may be, for example, a polygon having a through hole in which the confirmation key 10 can be arranged.
  • the shape of the direction key 11 may be any shape that can surround the confirmation key 10.
  • the enter key 10 includes a flange 10a projecting horizontally from the lower peripheral edge of the enter key 10 body.
  • the flange 10a may be formed by the same material as the confirmation key 10 and the confirmation key 10 may be provided separately from the main body and fixed using an adhesive or an adhesive.
  • the direction key 11 includes a flange 11a projecting horizontally from the lower peripheral edge of the direction key 11 body.
  • the flange 11a may be a force formed integrally with the direction key 11 by the same material.
  • the direction key 11 may be provided separately from the main body and fixed by using an adhesive or an adhesive.
  • the confirmation key 10 and the direction key 11 are appropriately formed of various synthetic resins including hard resins such as polycarbonate resin, polyurethane resin, and silicone resin, various glasses, metals, and the like.
  • a step surface l lba, a step surface 1 lbb, and a step surface 1 lbc are provided on the back surface of the direction key 11.
  • the flange 10a of the confirmation key 10 enters below the step surface l lba so as to provide a first gap 25 described later, and is in contact with the step surface l lba. That is, both the enter key 10 and the direction key 11 are engaged so as to tilt. As a result, it is possible to prevent the confirmation key 10 from floating, that is, the confirmation key 10 from jumping out of the multidirectional input device 1.
  • the flange 11 a of the direction key 11 is inserted under the upper part 35 b of the cover member 35. Thereby, it is possible to prevent the direction key 11 from floating, that is, the direction key 11 from popping out the multi-directional input device 1 force.
  • the lower surface 35ba of the upper part 35b of the cover member 35 and the flange 11a can be in contact with each other (may be in contact from the beginning).
  • the end of the flange 11a on the opposite side comes into contact with the lower surface 35ba, and this contacted portion becomes the tilting fulcrum of the confirmation key 10 and the direction key 11.
  • the confirmation key 10 and the direction key 11 are arranged at predetermined positions on the surface of the sheet-like member 7. For example, confirm key 10 and direction key 11 with adhesive or adhesive material at a desired position on the front surface of sheet-like member 7 (for example, the entire back surface for confirm key, flange for direction key 11). Place by sticking at 1 la and stepped surface 1 lbb).
  • the sheet-like member 7 is made of a rubber material such as silicone rubber or a thermoplastic elastomer. A sheet is formed using a resin or the like.
  • the sheet member 7 also has a portion on which the general key 3 such as a numeric keypad and a function key is arranged, that is, the key base of a so-called key sheet in which the sheet member 7 includes a part of the multidirectional input device 1 and the general key 3.
  • the sheet-like member 7 is made of metal, polycarbonate resin, polyurethane, in order to add rigidity to the portion where the general key 3 is arranged and to add shape stability to the entire sheet-like member 7.
  • the sheet-like member 7 is formed into a single sheet with a rubber material such as silicone rubber or an elastic material such as a thermoplastic elastomer.
  • the sheet-like member 7 may be basically a single sheet-like member in which a plurality of force members are formed into a single sheet. A plurality of members may be separated. For example, the sheet-like member 7 is cut off at the center of the step surface 1 lbb.
  • At least a part of the sheet-like member 7 should be deformable by having elasticity or the like (note that it is desirable to have a restoring force as in the case of having elasticity).
  • both the confirmation key 10 and the direction key 11 can be tilted, for example, when the second bent portion 7b described later or the second bent portion 7b is not provided, this corresponds to the second bent portion. It is necessary to make the position deformable. That is, at least a part of the sheet-like member 7 needs to be deformable so that both the confirmation key 10 and the direction key 11 can be tilted when the arbitrary direction of the direction key 11 is pushed down.
  • the confirmation key 10 and the direction key 11 are separate, the confirmation key 10 is moved downward by pressing down the confirmation key 10, for example, the first bent portion 7a described later or the first bent portion.
  • the portion 7a is not provided, the position corresponding to the first bent portion 7a needs to be deformable. That is, part of the sheet-like member 7 needs to be deformable so that the enter key 10 moves downward by pressing the enter key 10 in addition to the above.
  • the sheet-like member 7 includes a first bent portion 7a, a second bent portion 7b, a pedestal 7c, and an end portion 7d.
  • a movable electrode 20 described later is provided on the base 7c.
  • the end 7d is fixed or abutted on the support member 36, and the sheet-like member 7, that is, the key sheet 2 is supported on the substrate 6.
  • the first bent portion 7a is formed by bending a predetermined portion of the sheet-like member 7 into a substantially inverted U shape in cross section. It is a thing.
  • the first bent portion 7a is accommodated in the first gap 25.
  • the first gap 25 is provided outside the end of the flange 10a and below the step surface l lba.
  • the shape of the first bent portion 7a can be appropriately changed.
  • the first bent portion 7a may be formed by bending the sheet-like member 7 in a direction opposite to the first bent portion 7a shown in FIG. .
  • the first gap 25 is particularly necessary.
  • the first bent portion 7a may be provided in a substantially U-shaped cross section.
  • first bent portion 7a a bent portion is unfolded as the enter key 10 is moved downward when the enter key 10 is pressed down. Thereby, the deformation of the sheet-like member 7 and the downward movement of the confirmation key 10 are performed smoothly.
  • the second bent portion 7b is formed by bending a predetermined portion of the sheet-like member 7 into a substantially U-shaped cross section so as to have a substantially bellows shape. At this time, a space for accommodating the second bent portion 7b is provided.
  • the shape of the second bent portion 7b can be changed as appropriate.
  • the second bent portion 7b may be formed by bending the second bent portion 7b shown in FIG. 2 (a) or the like in a direction opposite to the second bent portion 7b, that is, upward in a substantially U-shaped cross section. In this case, there is a force S necessary to provide the second gap 26 outside the end of the flange 11a.
  • the shape of the second bent portion 7b may be provided in a substantially U-shaped cross section.
  • the second bent portion 7b expands as the direction key 11 and the enter key 10 tilt.
  • the bent portion is appropriately developed as the direction key is tilted, and the sheet-like member 7 is smoothly deformed, and the direction key 11 And the tilt of the enter key 10 can be made smoothly.
  • the first bent portion 7a and the first gap 25 are provided in an annular shape along the outer peripheral portion of the confirmation key 10.
  • the second bent portion 7b is provided in an annular shape along the outer peripheral portion of the direction key 11.
  • the second gap 26 is provided in an annular shape along the outer periphery of the direction key 11.
  • the first bent portion 7a, the first gap 25, the second bent portion 7b, and the second gap 26 are each formed concentrically.
  • the first bent portion 7a, the first gap 25, the second bent portion 7b, and the second gap 26 do not have to be in an annular shape, and their shapes can be changed as appropriate. It can be changed appropriately according to the shape of the key 11. For example, when the confirmation key is substantially square, the first bent portion 7a and the first gap 25 are provided in accordance with the substantially square.
  • the pusher 8 is positioned at a position corresponding to the confirmation key 10 on the back surface of the key sheet 2 (for example, the confirmation key 1 Provided at the center of 0 and below the back surface.
  • the pusher 8 is formed integrally with the sheet-like member 7 from the same material.
  • the pusher 8 may be previously formed of various synthetic resins, metals, etc. separately from the sheet-like member 7, and may be provided by being fixed to the sheet-like member 7 with an adhesive or an adhesive. Form a through-hole at the desired position where the pusher 8 of 7 is to be provided, and form it directly on the back of the confirmation key 10 directly with the confirmation key 10 or with various synthetic resins, metals, etc. separately from the confirmation key 10 in advance.
  • the force can be fixed to the confirmation key 10 with an adhesive or adhesive.
  • the pusher 8 is integrally provided with a small protrusion 8a.
  • the tip of the small protrusion 8a abuts on a click sensation generating part 9 to be described later.
  • the small protrusion 8a is deformable (desirably having elasticity).
  • the small protrusion 8 a is crushed by the click generating part 9 by the downward movement of the pusher 8. As a result, a stroke that enables the direction key 11 to tilt can be secured.
  • the small protrusion 8a may be omitted. In this case, it is necessary to provide an interval between the pusher 8 and the click feeling generating unit 9 in order to ensure a stroke that allows the direction key 11 to tilt.
  • the click feeling generation unit 9 is provided so as to face the pusher 8. Specifically, it is provided on the substrate 6. The click feeling generation unit 9 is pressed by the pusher 8 and deforms to generate a click feeling.
  • the click sensation generating unit 9 is realized by, for example, a metal dome, poly dome or the like fixed to the substrate 6 by a film (not shown) (so-called dome sheet). The film is formed of polyethylene terephthalate or polycarbonate.
  • the click sensation generating unit 9 enables the ON / OFF switching operation by making the fixed contact (not shown) of the board 6 conductive.
  • the tilt direction changing member 30 changes the tilt direction of the enter key 10 and the direction key 11 so that when the arbitrary direction of the direction key 11 is pushed down, the direction opposite to the arbitrary direction moves downward. Is.
  • the tilt direction changing member 30 moves downward as the enter key 10 and the direction key 11 tilt, contacts the substrate 6, and changes the tilt direction of the enter key 10 and the direction key 11 as described above. (In this case, change in reverse)
  • the tilt direction changing member 30 is formed integrally with the sheet-like member 7.
  • the tilt direction changing member 30 may be formed in advance by various methods such as various synthetic resins, metals, etc., and fixed to the sheet-like member 30 with an adhesive, an adhesive, or the like.
  • the tilt direction changing member 30 is provided integrally with the substrate 6 on the substrate 6 side, or formed in advance with various synthetic resins, metals, etc., and is fixed to the sheet-like member 7 with an adhesive, an adhesive, or the like. It may be provided by an appropriate method. In this case, the tilt direction changing member 30 is in contact with the sheet-like member 7 moving downward, and changes the tilt direction of the enter key 10 and the direction key 11 as described above (here, it is changed approximately in reverse). ).
  • the tilt direction changing member 30 is provided outside the movable electrode 20 and the fixed electrode 21 and at the outer end of the direction key 11 concentrically and annularly.
  • the tilt direction changing member 30 may be provided continuously over the entire surface in the circumferential direction as shown in FIG. 3, or may be provided in a jumped or discontinuous manner.
  • the movable electrode 20 and the fixed electrode 21 change in distance from each other when the direction key 11 is pressed in any direction.
  • the movable electrode 20 is provided on the back surface side of the key sheet 2 so as to move in accordance with the tilting of the confirmation key 10 and the direction key 11. Specifically, it is provided on the base 7c on the back surface of the sheet-like member 7.
  • the movable electrode 20 is formed in an annular shape.
  • the movable electrode 20 is formed by printing and discharging a conductive rubber material, conductive ink or the like on the base 7c of the sheet-like member 7, for example. Further, the movable electrode 20 may be formed by using a suitable metal thin film forming method such as vapor deposition or sputtering. In addition, the movable electrode 20 may be formed by, for example, attaching a previously formed metal thin film or the like using an adhesive or an adhesive material. It is desirable that the movable electrode 20 be flexible so that it can be deformed when contacting the fixed electrode 21 or the linear ring electrode 22.
  • the movable electrode 20 may be provided in other shapes besides an annular shape. In addition, if the movable electrode 20 can move as the direction key 11 is pressed, the location can be changed as appropriate. For example, the movable electrode 20 may be provided on the back surface of the confirmation key 10 and around the pusher 8.
  • the movable electrode 20 has an inclination with respect to the fixed electrode 21.
  • the sheet-like member 7 is formed so that the pedestal 7c has an inclination, and the movable electrode 20 is provided on the pedestal 7c.
  • the movable electrode 20 and the fixed electrode 21 constitutes a capacitive element.
  • the capacitance value of a capacitive element is small when the distance between the electrodes is wide, and large when the distance between the electrodes is small.
  • the movable electrode 20 is connected to the fixed electrode 21. By having an inclination, the distance between the movable electrode 20 and the fixed electrode 21 can be reduced, and the absolute value of the capacitance value can be increased.
  • the fixed electrode 21 is provided so as to face the movable electrode 20.
  • the fixed electrode 21 is provided on the substrate 6 by dividing the annular shape (the shape can be changed as appropriate) into four so as to face the movable electrode 20.
  • the fixed electrode 21 is divided into four at equal intervals every 90 degrees in the circumferential direction.
  • the fixed electrode 21 is made of, for example, copper. Further, the fixed electrode 21 may be formed by printing and discharging a conductive rubber material, conductive ink or the like on the substrate 6, for example, or using an appropriate metal thin film forming method such as vapor deposition or sputtering. It may be formed on the substrate 6. In addition, the fixed electrode 21 may be formed by, for example, attaching a previously formed metal thin film or the like using an adhesive or an adhesive material.
  • the division of the fixed electrode 21 is not limited to four divisions as long as it is divided into a plurality of parts so that the direction can be detected, and may be divided into eight divisions, 16 divisions, etc. according to various applications.
  • the interval between adjacent fixed electrodes 21 has been described as being relatively narrow. However, the interval may be increased as appropriate depending on the application.
  • Each surface of the fixed electrode 21 is provided by being covered with an insulating layer (not shown) such as Teflon (registered trademark) or a resin film.
  • An insulating layer may be provided on the surface of the movable electrode 20 and on the surface of the portion not in contact with the two linear rings 22.
  • An insulating layer may be provided on both the movable electrode 20 (the surface thereof and the portion not in contact with the two linear rings 22) and the fixed electrode 21. Even if the insulating layer is provided on the movable electrode 20 or the fixed electrode 21, it may be expressed as the movable electrode 20 or the fixed electrode 21.
  • the two linear ring electrodes 22 function as two short-circuit contacts and contact the movable electrode 20. This is a short circuit, and is provided inside the fixed electrode 21 so as to match the shape of the movable electrode 20 and in an annular shape.
  • the two linear ring electrodes 22 can be changed to other shapes as long as they are short-circuited in contact with the movable electrode 20.
  • the linear ring electrode 22 can be changed to two other short-circuit contacts having a non-linear shape.
  • the linear ring electrode 22 is formed of, for example, copper or the like.
  • the linear ring electrode 22 may be formed by printing and discharging a conductive rubber material, conductive ink or the like on the substrate 6, for example.
  • the linear ring electrode 22 may be formed by using an appropriate metal such as vapor deposition or sputtering. It can be formed on the substrate 6 using a thin film deposition method. Further, the linear ring electrode 22 may be formed by, for example, applying a force, a metal thin film formed in advance, or the like, using an adhesive or an adhesive material.
  • a space 38 is provided on the movable electrode 20, for example, between the sheet-like member 7 and the back surface (step surface l lbc) of the direction key 11.
  • the space 38 is constituted by the stepped surface l lbc on the back surface of the direction key 11 and the upper surface of the sheet-like member 7.
  • the step of the direction key 11 is provided with an air passage 40 for releasing air in the space 38 when the space 38 is gradually crushed and releasing the push-down operation in an arbitrary direction, and for sending air into the space 38.
  • l Good if it is installed on a part of lbb. Thereby, the operation of the direction key 11 becomes smoother.
  • Multi-directional input device 1 when tilt key 10 and directional key 11 tilt The air inside multi-directional input device 1 is released when the internal air is released and the depressing operation of directional key 11 in any direction is released. If the air passage 41 for feeding the air is provided in a part of the support member 36, it is good. As a result, the operation of the enter key 10 and the direction key 11 becomes smoother.
  • FIG. 6 (a) is a cross-sectional view showing an initial state of the multidirectional input device 1 according to an example of the first embodiment of the present invention.
  • 6B to 6E show the state of the multidirectional input device 1 according to an example of the first embodiment of the present invention when an arbitrary direction (here, the right lateral direction) of the direction key 11 is pushed down. It is sectional drawing shown in order.
  • FIG. 6 (f) is a cross-sectional view showing a state of the multidirectional input device 1 according to an example of the first embodiment of the present invention when the enter key 10 is pressed down.
  • the multidirectional input device 1 shown in FIG. 6 has dimensions and the like changed from those of the multidirectional input device 1 shown in FIG. In FIG. 6, the hatching representing the cross section of the movable electrode 20, the fixed electrodes 21a and 21c, and the two linear ring electrodes 22 is omitted.
  • the movable electrode 20 moves downward, approaches the substrate 6 and comes into contact with the two linear ring electrodes 22, and the two linear ring electrodes 22 are moved. Make it conductive (see Fig. 6 (b)). When the two linear ring electrodes 22 are made conductive, an on signal is obtained. When the movable electrode 20 comes into contact with the two linear ring electrodes 22, the two linear ring electrodes 22 are brought into conduction to generate an ON signal, and when separated, the conduction state is released. Note that these ON signals due to conduction are continuously generated during operation of the direction key 11, that is, as long as the movable electrode 20 is in contact with the two linear ring electrodes 22.
  • This ON signal can also be used as, for example, an excitation signal for the C / V conversion IC 201, the control unit, or the entire system.
  • the control unit starts direction detection by the ON signal. Even when the state shown in FIG. 6 (a) shifts to the state shown in FIG. 6 (b), the electrostatic capacity changes, so it is possible to detect the pushed-down arbitrary direction.
  • Tilt direction change member 30 abuts against substrate 6 and tilts of enter key 10 and direction key 11 Since the fulcrum has moved to this abutted position, if the right side of the direction key 11 is further pushed down, that is, the right direction of the direction key 11 is further pushed down from FIG. 6 (c) to (d). Then, the tilt direction of the enter key 10 and the direction key 11 changes so that the direction opposite to the right direction (left direction) moves downward (see FIG. 6 (d)).
  • the direction key 11 may move downward in parallel, and in the present invention, it is expressed that the enter key 10 and the direction key 11 tilt even in such a case.
  • the pusher 8 moves downward as the enter key 10 and the direction key 11 are tilted.
  • the small protrusion 8a is completely crushed by the click sensation generating part 9 (see FIG. 6 (c)).
  • the main body 8b of the pusher 8 presses the click feeling generating part 9 and a force sufficient to deform the click feeling generating part 9 is applied, the click feeling generating part 9 is deformed (see FIG. 6 (d)).
  • the click feeling generation unit 9 is turned on by a fixed contact (not shown), and an on signal is generated.
  • This signal may be used appropriately.
  • the processing corresponding to the arbitrary direction detected by this signal may be changed. For example, if the same direction (right direction) of the directional key 11 is pressed down and a click feeling occurs, and the same direction of the directional key cannot be pressed any further, the pointer will not feel the click feeling unless this operation is released. It moves at normal speed (basically a constant speed) before the occurrence, and after a click sensation, it can be processed at any time if it is accelerated and moved. Even if this signal is not used, for example, the change in capacitance until the click feeling is generated is stored in advance in the storage unit of the control unit, etc., and the processing corresponding to the detected arbitrary direction is changed. May be.
  • the tilt direction changing member 30 has a force that pushes down the arbitrary direction of the direction key 11 necessary for the tilt key 10 and the direction key 11 to tilt in the tilt direction of the confirm key 10 and the direction key 11. It is better to install the key 10 and the direction key 11 after the change in tilt direction than before the change. As a result, the force for pushing down the arbitrary direction of the direction key 11 necessary to generate the click feeling is greater than that when the tilt direction changing member 30 is not provided. For this reason, the point where the click feeling is generated can be shifted as the power is gradually applied.
  • the direction of the direction key 11 is pressed down and the specified weak force is applied (ie, the force is weaker than the force required to generate a click feeling by pressing down the direction of the direction key). Since the range of operation of the direction key 11 before the feeling is generated can be widened, the operator can easily press the direction key in any direction before the click feeling is generated.
  • the force to push down the arbitrary direction of the direction key 11 necessary for the tilt key 10 and the direction key 11 to tilt the tilt direction changing member 30 is before the change of the tilt direction of the confirm key 10 and the direction key 11.
  • the distance from the upper surface of the direction key 11 (the part where the depressing operation is performed) is set to be larger than the confirmation key 10 and the direction key 11 after the change in the tilting direction.
  • the tilt direction changing member 30 is provided at a position closer to the lateral direction than the position of the tilt fulcrum of the confirm key 10 and the direction key 11 before the tilt direction change, and the tilt direction changing member is provided outside the upper surface of the direction key 11. This is realized by providing 30.
  • the tilt direction changing member 30 has elasticity (because it can be deformed), so this time the pusher 8 that is deforming the click feeling generating part 9 is tilted. It becomes a fulcrum and tilts further to the right (see Fig. 6 (e)).
  • the shape of the pusher 8 (size, length, etc.), the shape of the tilt direction changing member 30 (size, width in the cross-sectional direction, length, etc.), these materials (for example, which Degree of deformation (which one The key 10 and the direction key 11 may move downward in parallel or the side opposite to the right side (opposite side of any direction) may be slightly downward. May move. In the present invention, it is expressed that the enter key 10 and the direction key 11 tilt even in such a case.
  • the multi-directional input device 1 can be deformed by changing at least one of the tilt direction changing member 30 and the pusher 8, and the click feeling is felt while the arbitrary direction of the direction key 11 is pushed down. If a desired direction is further pushed down after the occurrence, the click direction change member 30 and / or the pusher 8 is deformed and the confirmation key 10 and the direction key 11 are further tilted to generate a click feeling. Later, Confirm key 10 and Direction key 11 can be tilted. As a result, the movable electrode 20 can move closer to the fixed electrode 21 and push down in the same arbitrary direction, and even after a click sensation occurs, the direction detection, the strength of the force and the speed of the force are detected from each other's distance change. Can be measured.
  • the pusher 8 and the tilt direction changing member 30 are formed of hard resin or the like, the pusher 8 and the tilt direction changing member 30 may not be pushed even if the same direction as the arbitrary direction pushed down after the click feeling is pushed down further. is there.
  • a leaf spring is provided between the upper surface of the flange 11a and the lower surface 35ba of the upper portion 35b of the cover member 35, and this leaf spring and the click feeling generating portion 9 are provided.
  • the confirmation key 10 and the direction key 11 are supported by the pusher 8 having the small protrusion 8a that abuts against.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a multidirectional input device 1A according to an example of the second embodiment.
  • the cross sections of the movable electrode 20, the fixed electrodes 21a and 21c, and the two linear ring electrodes 22 are not hatched and are painted black.
  • the difference from the above multidirectional input device 1 is that the tilting fulcrum of the enter key 10 and the direction key 11 is at the position of the pusher 80. That is, the portion where the pusher 80 and the click feeling generating portion 9 are in contact serves as a tilting fulcrum, and the confirmation key 10 and the direction key 11 tilt as in a seesaw. There is no pusher 80 corresponding to the small protrusion 8a.
  • the tilt direction changing portion 30 is not provided, it is necessary to narrow the space between the upper surface of the flange 11a and the lower surface 35ba of the upper portion 35b of the cover member 35. As a result, when the arbitrary direction of the direction key 11 is depressed, the end of the flange 11a and the lower surface 35ba of the upper part 35b of the cover member 35 come into contact with each other. As a fulcrum, the pusher 80 can deform the click feeling generating part 9.
  • the tilt direction changing member 30 is not provided, the burden force S is applied to the end portion of the flange 11a, which is the tilt fulcrum, and the portion where the lower surface 35ba abuts as described above. If the tilting direction changing part 30 is provided, even if the arbitrary direction of the direction key 11 is pushed down, the opposite side does not move upward by the amount pushed down, so the burden can be reduced, and the upper surface of the flange 11a and the cover member 35 Since the space between the lower surface 35ba of the upper part 35b can be narrowed, the multi-directional input device 1 can be made thinner.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a multidirectional input device 1B according to an example of the third embodiment.
  • the hatching of the movable electrode 20, the fixed electrodes 21a and 21c, and the two linear ring electrodes 22 is omitted.
  • the difference from the first embodiment is that the inclination of the movable electrode 20 is reversed.
  • the movable electrode 20 is provided in a substantially U-shaped cross section, but in the third embodiment, the movable electrode 20 is provided in a substantially U-shaped cross section.
  • a pedestal 82 and a space 81 are also formed. Furthermore, in the third embodiment, two fixed contacts such as two linear ring electrodes 22 are arranged outside the fixed electrode 21 in accordance with the inclination of the movable electrode 20. Provide.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view of a multidirectional input device 1C according to an example of the fourth embodiment.
  • FIG. 9B is a schematic cross-sectional view showing a state of the multidirectional input device 1C according to the example of the fourth embodiment when the arbitrary direction of the direction key 11 is pushed down.
  • the movable electrode 20, the fixed electrodes 21a and 21c, and the two linear ring electrodes 22 are not hatched.
  • the difference from the first embodiment is that the space provided on the movable electrode 20 is different. That is, instead of providing the base 7 provided on the sheet-like member 7, instead of providing the base 7, the inclined part that inclines the predetermined position of the sheet-like member 7 with respect to the fixed electrode 21 as shown in FIG. 83 is formed, and a space 84 corresponding to the space 38 of the first embodiment is provided between the inclined portion 83 and the back surface of the direction key 11.
  • the flat portion 85 by forming the inclined portion 83, it is possible to provide the flat portion 85 on the back surface without the need to provide the stepped portion l lbc on the back surface of the direction key 11. For this reason, the flat portion 85 can be variously decorated. This is particularly effective when the direction key 11 is translucent and illuminated.
  • the first bent portion 7a and the second bent portion 7b are provided in a substantially U-shaped cross section, but the description is in accordance with the description of the first bent portion 7a and the second bent portion 7b of the first embodiment. . Other explanations are the same as those in the first embodiment, and will be omitted.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a multidirectional input device 1D according to an example of the fifth embodiment.
  • the movable electrode 20 and the fixed electrodes 21a and 21c are not hatched.
  • the difference from the first embodiment is that the movable electrode 20 and the fixed electrode 21 are provided in parallel. It is in. Even in this case, if the change in capacitance can be detected by the movement of the movable electrode 20, it can be adopted in the present invention. In this case, since the movable electrode 20 may not be in contact with the fixed electrodes 21a, 21c, etc., in that case, the two linear ring electrodes 22 and the insulating layer can be omitted as appropriate.
  • One or more portions of the first to fifth embodiments can be changed as appropriate, and can be combined as appropriate according to the first to fifth embodiments.
  • the fixed electrode 21 and the movable electrode 20 may be appropriately changed to other fixed elements and movable elements.
  • the components of the control unit are changed or omitted as appropriate.
  • the distance between the fixed element and the movable element changes at least when the direction key 11 is pushed down before the click feeling occurs, and at least the arbitrary direction pushed down from the change in the parenthesis distance Anything may be used as long as it is detected before the click sensation occurs.
  • the distance between the movable element and the fixed element changes as the direction key 11 is depressed in the arbitrary direction before the click feeling occurs, and the arbitrary direction that has been depressed from the change in the parenthesis distance is clicked. It may be for detecting before and after the occurrence of feeling.
  • the movable element and the fixed element may be used for further measuring the strength and / or speed of the force used to push down in the arbitrary direction from the change in the distance.
  • one of the movable element and the fixed element is a magnet
  • the other is a wire that passes current, and the current generated in the wire due to the change in the distance between the magnet and the wire.
  • the movable element and the fixed element are used as conductors. For example, when an arbitrary direction of a direction key is pushed down, both are brought into contact with each other, and this contact surface There is one that detects the direction from the relationship between the product and the resistance value of the movable element and the fixed element. In addition, it is possible to further measure the strength of force and / or the speed of force used for pushing down.
  • FIG. 11 is a perspective view of a key sheet 200 having a confirmation key 10, a direction key 11, and a sheet-like member 70 on which these keys are used for the multidirectional input device according to an example of the embodiment of the present invention.
  • the sheet-like member 70 corresponds to the sheet-like member 7.
  • Key sheet 200 corresponds to key sheet 2.
  • the general key 3 may be arranged on the sheet-like member 70 like the key sheet 200. This may be used directly in an electronic device such as the cellular phone 5.
  • the cover member 35 is a casing of an electronic device.
  • the substrate 6 corresponds to the substrate possessed by the electronic device.
  • the electronic device itself (the whole in FIG. 1) can be regarded as a multidirectional input device.

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Abstract

 本発明は、クリック感発生前において押し下げた任意方向を検知し、クリック感を基準に所定の弱い力(方向キーの任意方向を押し下げてクリック感が発生するために必要な力よりも弱い力)で方向キーの任意方向の押し下げが出来る多方向入力装置を提供することを目的とする。  方向キーの任意方向を押し下げていくと押し子によりクリック感発生部が変形してクリック感が発生する構造に形成し、少なくともクリック感の発生前における方向キーの任意方向の押し下げに伴って互いの距離が変化し、かつこの距離の変化から押し下げた任意方向を少なくともクリック感の発生前に検知するための可動素子及び固定素子をさらに備えることを特徴とする。

Description

明 細 書
多方向入力装置
技術分野
[0001] 本発明は、携帯電話機 (所謂 PHSを含む)、携帯情報端末 (PDA : personal digital assistance等)、携帯オーディオ、家電製品用リモートコントローラ、ゲーム遊戯装 置、キーボードなどの電子機器へ用いることが出来る多方向入力装置に関する。 背景技術
[0002] 例えば特許文献 1は、基板上に 4枚の電極を形成し、この基板上にゴムの膜からな る弾性変形体を配置する容量素子を用いた力検出装置を開示している(要約参照) 。そして、特許文献 1の容量素子を用いた力検出装置では、弾性変形体の下面に導 電性塗料を塗布して、変位導電層を形成する (要約参照)。また、電極とこれに対向 する変位導電層とにより、 4組の容量素子を構成する(要約参照)。さらに、その静電 容量値を C/V変換回路で電圧値に変換し、信号処理回路による演算で、弾性変形 体に加えられた外力を検出する(要約参照)。なお、弾性変形体上には操作盤が設 けられている(明細書段落番号 [0030]参照)。
[0003] また、特許文献 2は、操作つまみ上面の押圧部が下面の円形リング状の突出部の 直径よりも内側にあると共に、押釦が上記操作つまみ中央の貫通孔に同心状に係合 しており、上記操作つまみ上面の押圧部を押して所望の角度方向に傾倒させるのに 伴って押釦も下方に動き、まず、上記操作つまみが可撓性絶縁基板を押して傾倒し た角度方向を認識した後に、上記押釦が円形ドーム状の可動接点を押すことにより スィッチ接点部が節度感を伴って接触して信号を発する多方向入力装置を開示して いる(請求項 6、図 19乃至図 21参照)。
[0004] 特許文献 1 :特開 2003— 131786号公報
特許文献 2 :特開 2002— 117751号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] しかし、特許文献 1記載の力検出装置では、弾性変形体の所定方向への外力が加 わった場合、弾性変形体が変形してレ、くのでドーム状構造体を変形させることが出来 ずクリック感が得られない(図 14乃至図 16参照)。すなわち、方向キーの任意方向を 押し下げていってもクリック感が得られない。
[0006] 特許文献 2記載の多方向入力装置では、操作つまみが可撓性絶縁基板を押して 傾倒した角度方向を認識した後に、上記押釦が円形ドーム状の可動接点を押すこと によりスィッチ接点部が節度感を伴って接触して信号を発するので、方向キー(操作 つまみ)の任意方向(角度方向)を押し下げてレ、くなかでクリック感発生前 (節度感発 生前)において上記の傾動 (傾倒)した任意方向(角度方向)を判定することが出来な レ、。
[0007] 方向キーの任意方向を押し下げて発生するクリック感は、方向キーの任意方向を 押し下げた操作者が認識できるものである。通常、このクリック感は、多方向入力装置 が方向キーの任意方向が押し下げられたと検知したことを操作者に認識させるため のものである。このため、従来の多方向入力装置を用いた携帯電話機等では、クリツ ク感が発生してから方向キーの任意方向の押し下げに対応する処理を行っていた。 特許文献 2記載の多方向入力装置も同様であり、これはスィッチ接点部が節度感を 伴って接触して信号を発するとあることからも明らかである。従って、特許文献 2記載 の多方向入力装置を用いた携帯電話機等では、クリック感発生前における押し下げ られた方向キーの任意方向をクリック感発生前に検知することを考慮していない。
[0008] ところで、携帯電話機等は、クリック感発生前において押し下げた任意方向を検知 することにより、所定の弱い力(方向キーの任意方向を押し下げてクリック感が発生す るために必要な力よりも弱い力)での方向キーの任意方向の押し下げに対応する処 理 (例えばポインタの通常速度(基本的には一定速度)での移動)が可能となる。一 方で、操作者は、この処理を携帯電話機等に行わせるために、クリック感を基準に上 記の弱い力により方向キーの任意方向の押し下げが出来る。すなわち、操作者は、 方向キーの任意方向を押し下げる力を調節して例えばポインタを通常速度(基本的 には一定速度)で移動させる操作が出来る。
[0009] 本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、クリック 感発生前において押し下げた任意方向を検知し、クリック感を基準に所定の弱い力( 方向キーの任意方向を押し下げてクリック感が発生するために必要な力よりも弱い力 )で方向キーの任意方向の押し下げが出来る多方向入力装置を提供することにある 課題を解決するための手段
[0010] 上記課題を解決するため、本発明に係る多方向入力装置は、確定キーとこの確定 キーを囲む方向キーとを有するキーシートと、前記キーシートの裏面の前記確定キー に対応する位置に設けた押し子と、前記押し子に対向するように設けかつ前記押し 子により変形してクリック感を発生するクリック感発生部とを備えた多方向入力装置で あって、前記方向キーの任意方向の押し下げに伴って前記方向キーが前記確定キ 一と共に傾動する構造に形成し、前記方向キーの任意方向を押し下げていくと前記 押し子により前記クリック感発生部が変形してクリック感が発生する構造に形成し、少 なくとも前記クリック感の発生前における前記方向キーの任意方向の押し下げに伴つ て互いの距離が変化し、かっこの距離の変化から押し下げた前記任意方向を少なく とも前記クリック感の発生前に検知するための可動素子及び固定素子をさらに備える ことを特徴とする。
[0011] この多方向入力装置を所定の電子機器に用いた場合、この可動素子及び固定素 子により、クリック感発生前において押し下げた任意方向が検知可能となる。前記方 向キーの任意方向の押し下げに伴って前記方向キーが前記確定キーと共に傾動す る構造により、押し子が所定の場合に移動できる。そして、前記方向キーの任意方向 を押し下げていくと前記押し子により前記クリック感発生部が変形してクリック感が発 生する構造により、方向キーの任意方向を押し下げてレ、くと、クリック感カ S得られる。こ のため、操作者は、クリック感を基準に所定の弱い力(すなわち方向キーの任意方向 を押し下げてクリック感が発生するために必要な力よりも弱い力)で方向キーの任意 方向の押し下げが出来る。
[0012] また、本発明に係る多方向入力装置は、前記可動素子及び前記固定素子は、前 記クリック感の発生前における前記方向キーの任意方向の押し下げに伴って互いの 距離が変化し、かっこの距離の変化から押し下げた前記任意方向を前記クリック感 の発生前後に検知するためのものであることを特徴とする。 [0013] この多方向入力装置を所定の電子機器に用いた場合、この可動素子及び固定素 子により、クリック感発生前において押し下げた任意方向が検知可能となる。さらに、 方向キーの同一方向を押し下げていくとクリック感発生後にこれ以上この同一方向を 押し下げ出来ない場合があるが、この場合でもこの操作を解除しなければ、クリック感 の発生前における可動素子と固定素子の距離の変化からクリック感発生後において もクリック感発生前に押し下げた前記同一方向の検知が可能となる。これにより、タリ ック感発生前後でクリック感発生前に検知した方向(同一方向)に対応する処理が出 来る。例えば、画面上のポインタを移動させる場合、方向キーの同一方向(例えば右 方向)を押し下げていきクリック感が発生した後にこれ以上方向キーの同一方向を押 し下げることが出来ないとしても、この操作を解除しなければ、ポインタはクリック感発 生前では通常速度(基本的には一定速度)で移動し、クリック感発生後では加速して 移動するといつた処理が出来る。
[0014] また、本発明に係る多方向入力装置は、前記可動素子及び前記固定素子は、前 記クリック感の発生前後における前記方向キーの任意方向の押し下げに伴って互い の距離が変化し、かっこの距離の変化から押し下げた前記任意方向を前記クリック 感の発生前後に検知するためのものであることを特徴とする。
[0015] これにより、この多方向入力装置を所定の電子機器に用いた場合、この可動素子 及び固定素子により、クリック感発生前後において押し下げた任意方向が検知可能 となる。これにより、方向キーの任意方向を押し下げていく中でクリック感が発生し、ク リック感発生前後で押し下げた方向キーの任意方向の検知が出来るので、クリック感 の発生前後で押し下げられた任意方向の検知に対応する処理を行うことが出来る。 例えば、画面上のポインタを移動させる場合、ポインタはクリック感発生前では通常の 速度(基本的には一定速度)で移動し、クリック感発生後では加速して移動するとい つた処理が出来る。
[0016] なお、本発明において任意方向の「押し下げ」とは具体的には方向キーの任意の 一方向を押し下げていくこと(方向キーの一方向操作)である力 これに加えて又は 替えて方向キーの表面かつ周方向を所定の距離なぞるように略同一の力で押し下 げていくこと(方向キーの回転操作)を意味する場合がある。この方向キーの回転操 作は、例えばポインタの移動方向の変化、項目の選択、縦方向に一列に並んだ項目 を順に選択等に用いられる。なお、クリック感の発生前で、方向キーの一方向操作( 又は方向キーの回転操作)のみを受け付け、クリック感の発生前で、方向キーの回転 操作(又は方向キーの一方向操作)のみを受け付ける処理としてもよレ、。
[0017] また、本発明に係る多方向入力装置は、前記可動素子及び前記固定素子は前記 距離の変化から前記任意方向の押し下げに用いた力の強さ及び又は力の速さもさら に測定するためのものであることを特徴とする。
[0018] この多方向入力装置を所定の電子機器に用いた場合、可動素子及び固定素子が 距離の変化から前記任意方向の押し下げに用いた力の強さ(すなわち、どの位置ま で方向キーの任意方向を押し下げた力 及び又は力の速さ(すなわち、どの程度の 速さで方向キーの任意方向を押し下げした力、)も測定することができるので、この力の 強さ及び又は力の速さに応じた処理が出来る。
[0019] また、本発明に係る多方向入力装置は、前記キーシートは前記確定キー及び前記 方向キーを配置したシート状部材をさらに有することを特徴とする。
[0020] また、本発明に係る多方向入力装置は、前記可動素子は前記確定キー及び方向 キーの傾動に伴って移動するように前記キーシートの裏面側に設け、前記固定素子 は前記可動素子に対向するように設けたことを特徴とする。
[0021] これにより、可動電極の移動距離を方向検知に必要な分だけ取ることが出来る。
[0022] また、本発明に係る多方向入力装置は、前記方向キーの任意方向を押し下げてい くとこの任意方向と逆方向が下方に移動するように前記確定キー及び前記方向キー の傾動方向を変化させる傾動方向変化用部材をさらに設け、かつ前記確定キー及 び前記方向キーの傾動方向の変化後に前記任意方向をさらに押し下げていくと前 記押し子により前記クリック感発生部が変形してクリック感を発生する構造に形成した ことを特徴とする。
[0023] また、本発明に係る多方向入力装置は、前記確定キー及び前記方向キーが傾動 するのに必要な前記方向キーの任意方向を押し下げていく力は前記傾動方向の変 化前よりも前記傾動方向の変化後の方が大きくなるように前記傾動方向変化用部材 を設けることを特徴とする。 [0024] 前記確定キー及び前記方向キーが傾動するのに必要な前記方向キーの任意方向 を押し下げていく力は前記傾動方向の変化前よりも前記傾動方向の変化後の方が 大きくなることにより、方向キーの任意方向を押し下げていく中で、クリック感を発生さ せるために必要な方向キーの任意方向を押し下げる力は通常よりも大きくなる。この ため、徐々に力を入れていく中でクリック感の発生ポイントをずらす事が出来る。これ により、方向キーの任意方向を押し下げていく中で所定の弱い力(すなわち方向キ 一の任意方向を押し下げてクリック感が発生するために必要な力よりも弱い力)の範 囲を広く取ることが出来るので、操作者はクリック感が発生する前の方向キーの任意 方向の押し下げがし易くなる。
[0025] また、本発明に係る多方向入力装置は、前記傾動方向変化用部材と前記押し子の うち少なくとも一方は変形可能で、前記クリック感が発生した後にさらに前記任意方 向を押し下げていくと前記傾動方向変化用部材及び又は前記押し子が変形して前 記確定キー及び前記方向キーがさらに傾動することを特徴とする。
[0026] これにより、クリック感発生後に確定キー及び方向キーが傾動出来る。
[0027] また、本発明に係る多方向入力装置は、前記可動素子は前記固定素子に対して 傾斜を有することを特徴とする。
[0028] これにより、可動素子と固定素子を平行に設けた場合よりも可動素子と固定素子の 間の距離を近づけることが出来る。
[0029] また、本発明に係る多方向入力装置は、前記可動素子は可動電極であり、前記固 定素子は固定電極であり、前記互いの距離は静電容量であることを特徴とする。
[0030] これにより、静電容量の変化による押し下げられた任意方向の検知に利用出来る。
[0031] また、本発明にかかる多方向入力装置は、前記可動電極の上に設けた空間と、前 記可動電極と前記固定電極のうちの少なくとも一方の表面に設けた絶縁層とをさらに 備え、前記任意方向を押し下げていくと前記確定キー及び前記方向キーの傾動に 伴って前記可動電極が移動し前記固定電極と前記絶縁層を介して接触し、前記可 動電極が前記固定電極に接触するのに伴って前記空間が徐々につぶれていく構造 に形成したことを特徴とする。
[0032] 前記確定キー及び前記方向キーの傾動に伴って前記可動電極が移動し前記固定 電極と前記絶縁層を介して接触するので、可動電極と固定電極との距離を近づける こと力 S出来る。さらに、可動電極の上に設けた空間が徐々につぶれていくので可動 電極が固定電極と絶縁層を介してスムーズに接触していく。
[0033] また、本発明にかかる多方向入力装置は、前記可動電極の上に設けた空間と、前 記固定電極の内側又は外側に設けた 2つの短絡用接点と、前記可動電極の前記 2 つの短絡用接点と接触しない部分の表面と前記固定電極の表面のうち少なくとも一 方に設けた絶縁層とをさらに備え、前記任意方向を押し下げてレ、くと前記確定キー 及び前記方向キーの傾動に伴って前記可動電極が移動しまず短絡用接点が短絡さ れ前記固定電極と前記絶縁層を介して接触し前記可動電極が前記固定電極に接触 するのに伴って前記空間が徐々につぶれてレ、く構造に形成したことを特徴とする。
[0034] 前記可動電極が前記固定電極と前記絶縁層を介して接触するので、可動電極と固 定電極との距離を近づけることが出来る。さらに、可動電極の上に設けた空間が徐々 につぶれていくので可動電極が固定電極と絶縁層を介してスムーズに接触していく 。また、短絡用接点が短絡されることによりここから方向検知を開始するように出来る
[0035] また、本発明にかかる多方向入力装置は、前記確定キーの下方への移動に伴って 展開可能な屈曲部を前記シート状部材かつ前記確定キーの外周部にさらに設けた ことを特徴とする。
[0036] この屈曲部により、確定キーの下方への移動をスムーズに出来る。
[0037] また、本発明にかかる多方向入力装置は、前記方向キーの傾動に伴って展開可能 な屈曲部を前記シート状部材かつ前記方向キーの外周部にさらに設けたことを特徴 とする。
[0038] この屈曲部により、方向キーの傾動をスムーズに出来る。
[0039] 本発明において「確定キー」と「方向キー」は、基本的には独立したものであるが、 一体的又は接着剤や粘着材等により固着することにより一つのキーとして形成しても 良レ、。一体的に一つのキーとして形成した場合、中心部を「確定キー」、この中心部 を囲む周囲の部分を「方向キー」とする。但し、「確定キーの下方への移動に伴って 展開可能な屈曲部」を設ける場合には、「確定キー」と「方向キー」は別体とする必要 力 Sある。
[0040] 本発明において「キーシート」は少なくとも確定キー及び方向キーとを有していれば 良く。本発明では、確定キー及び方向キーのみから形成したものであっても「キーシ ート」と表現する。
[0041] 本発明において「少なくとも前記クリック感の発生前における前記方向キーの任意 方向の押し下げに伴って互いの距離が変化し、かっこの距離の変化から押し下げた 前記任意方向を少なくとも前記クリック感の発生前に検知する」等の表現は、可動素 子の移動直後(例えば方向キーの任意方向の押し下げ直後)に任意方向の検知を 必ず開始しなければならないという表現ではない。具体的にはクリック感発生前に任 意方向の検知を開始出来ればよい。前記任意方向の検知の開始ポイントは、前記任 意方向を押し下げた直後(例えば軽く触れた程度)はもちろんのこと、例えば、可動 素子が所定の位置まで移動しかつ確定キー及び方向キーの傾動方向が変化する前 、又は確定キー及び方向キーの傾動方向が変化した後等でもよい。
[0042] 本発明においてキーシートの「裏面側」に設ける可動素子は、基本的にキーシート の裏面に直接設けるものであるが、可動素子及び固定素子の距離変化により方向検 知できるものであれば適宜キーシートの内部に埋め込む等してもよい。
[0043] 本発明において「前記確定キー及び前記方向キーを配置したシート状部材」は、「 確定キー」及び又は「方向キー」と「シート状部材」とを一体的に設けたものも含む概 念である。
[0044] また、本発明において「シート状部材」は、基本的には一枚のシート状の部材である 力 複数の部材を一枚のシート状に形成したものでも良い。また、複数の部材のうち 少なくとも一部の部材が物理的に離れていても、少なくとも一部の部材に確定キー及 び方向キーが配置されていれば全体として「シート状部材」と表現する。さらに、「シ ート状部材」は凹凸があっても良い。
発明の効果
[0045] 本発明によれば、クリック感発生前において押し下げた任意方向を検知し、クリック 感を基準に所定の弱い力(方向キーの任意方向を押し下げてクリック感が発生する ために必要な力よりも弱い力)で方向キーの任意方向の押し下げが出来る多方向入 力装置を提供できる。
図面の簡単な説明
[0046] [図 1]図 1は、本発明の第一の実施形態の一例に係る多方向入力装置を用いた携帯 電話機の概略説明図である。
[図 2]図 2は、本発明の第一の実施形態の一例に係る多方向入力装置を携帯電話機 に用いた平面図である。
[図 3]図 3(a)は、本発明の第一の実施形態の一例に係る多方向入力装置の断面図 である。図 3 (b)は本発明の第一の実施形態の一例に係る多方向入力装置の平面 図である。
[図 4]図 4は、本発明の第一の実施形態の一例に係る多方向入力装置に用いるキー シートの裏面の概略図である。
[図 5]図 5は、本発明の第一の実施形態の一例に係る多方向入力装置に用いる基板 の概略図である。
[図 6]図 6 (a)は、本発明の第一の実施形態の一例に係る多方向入力装置の初期状 態を示す断面図である。図 6 (b)乃至図 6 (e)は、方向キーの任意方向(ここでは右横 方向)を押し下げてレ、く場合の本発明の第一の実施形態の一例に係る多方向入力 装置の状態を順に示す断面図である。図 6 (f)は、確定キーを押し下げた場合の本 発明の第一の実施形態の一例に係る多方向入力装置の状態を示す断面図である。
[図 7]図 7は、第二の実施形態の一例に係る多方向入力装置の断面図である。
[図 8]図 8は、第三の実施形態の一例に係る多方向入力装置の断面図である。
[図 9]図 9 (a)は第四の実施形態の一例に係る多方向入力装置の断面図である。図 9 (b)は、方向キーの任意方向を押し下げ操作した場合の第四の実施形態の一例に 係る多方向入力装置の状態を示す概略断面図である。
[図 10]図 10は、第五の実施形態の一例に係る多方向入力装置の断面図である。
[図 11]図 11は、本発明の実施形態の一例に係る多方向入力装置に用いる確定キー と方向キーとこれらを配置したシート状部材とを有するキーシートの斜視図である。 符号の説明
[0047] 1 多方向入力装置 2 キーシート
3 一般キー
6 基板
7 シート状部材
7a 第一屈曲部
7b 第二屈曲部
7c 台座
8,80押し子
8a 小突起
9 クリック感発生部
10 確定キー
11 方向キー
20 可動電極
21 固定電極
22 線状リング電極
30 傾動方向変化用部材
38,81 ,84 空間
発明を実施するための最良の形態
[0048] 以下、本発明の実施形態の一例に係る多方向入力装置について図面を参照しな がら説明する。なお、図面において同様のものや対応するもの、総称できるものにつ いては同じ符号を付して説明する。また、図面において同様のものや対応するもの、 総称できるものが複数ある場合、その一部についてのみ符号を付した場合がある。
[0049] (第一の実施形態)
本実施形態では、本発明の第一の実施形態の一例に係る多方向入力装置を携帯 電話機に用いた場合にっレ、て説明する。
[0050] 図 1は本発明の第一の実施形態の一例に係る多方向入力装置 1を用いた携帯電 話機の概略説明図である。図 2は本発明の第一の実施形態の一例に係る多方向入 力装置 1を携帯電話機に用いた平面図である。なお、図 2において、固定電極 21a、 21b、 21c、 22dに付されたハッチングは、固定電極 21a、 21b、 21c、 22dを明瞭に するためのもので断面を表すものではない。
[0051] 詳しくは後述するが多方向入力装置 1は、可動電極 20、固定電極 21、方向キー 1 1 (図 1におレ、ては図示せず)を備える。
[0052] 固定電極 21は、 4つ(後述のように数については適宜変更できる。 )に分割されて レ、る。固定電極 21a、 21b, 21c, 22dは、この分割された電極である。可動電極 20 は方向キー 11の任意方向の押し下げ操作に伴って移動する。
[0053] 可動電極 20と、固定電極 21a、 21b, 21c, 21dそれぞれとは、上下左右方向に四 つの容量素子を構成する。方向キー 11の任意方向の押し下げ操作に伴って可動電 極 20は移動するので可動電極 20と固定電極 21の間の距離、すなわち可動電極 20 と固定電極 21の互いの距離 (位置関係)が変化する。この距離 (位置関係)の変化に より、この四つの容量素子の静電容量の変化する。すなわち、可動電極 20の移動に 伴う静電容量の変化から押し下げた方向キー 11の任意方向が検知できる。なお、静 電容量は適宜組み合わせて用いても良い。
[0054] C/V変換 IC201、 A/D202、 CPU203等は制御部を構成する。制御部を構成 する A/D202又は CPU203等は、信号処理回路等の論理回路に適宜変更可能で ある。
[0055] 制御部は、方向キー 11の任意方向の押し下げに伴う静電容量の変化から押し下 げた前記任意方向を検知する処理を行う。また、制御部は、クリック感の発生前にお ける方向キー 11の任意方向の押し下げに伴う静電容量の変化から押し下げた前記 任意方向を前記クリック感の発生前後に検知する処理を行ってもよい。
[0056] また、制御部は、前記の静電容量の変化から方向キー 11の任意方向の押し下げ に用いた力の強さ及び又は力の速さもさらに測定する処理を行うことができる。
[0057] 上記四つの容量素子の静電容量の変化による静電容量の変化量は、 CZV変換 I C201が電圧値の変化量(AV)に変換する。電圧値の変化量は AZD202によりデ ジタル信号に変換され、 CPU203は変換されたデジタル信号から上記四つの静電 容量の変化量を認識する。この認識した四つの静電容量の変化量から押し下げた方 向キー 11の任意方向を検知する。このように静電容量の変化量 (ここでは、特に各容 量素子の静電容量の変化のバランス)を方向検知に用いることにより、理論的には 3 60度全ての任意方向の検知が可能である。そして CPU203は、この任意方向に対 応するように後述の画面上のポインタ 4aを移動させる等、方向検知した任意方向に 応じて処理を行う。
[0058] さらに静電容量の変化量で、方向キー 11の任意方向を押し下げに用いた力の強さ 及び又は力の速さもさらに測定できる。力の強さは静電容量の変化量から分かる。ま た、力の速さは前記変化量を押し下げに要した時間で割ればよい。制御部はこの力 の強さ及び又は力の速さに応じた処理が出来る。両者を測定してこれに応じた処理 を行うとすると、例えば、画面上のポインタ 4aを方向キー 11により移動させる場合、方 向キー 11の任意方向をどの程度押し下げた力、 (力の強さ)に対応してポインタ 4aの 移動量を決定し移動させ、方向キー 11の任意方向をどの程度の速さで押し下げた 力、 (力の速さ)により、ポインタ 4aの移動速度を決定して移動させる。これにより、移動 方向、移動量、移動速度という三つの要素により例えばポインタ 4aの移動等に関す る処理が行える。これにより、方向キー 11の任意方向の押し下げに反映した処理 (押 し下げに反映したポインタ 4aの移動)が出来、操作感が良くなる。また、上記クリック 感の発生後(又は発生前)のみにこの力の強さ及び又は力の速さに応じた処理を行 つても良い。例えばクリック感の発生前(又は発生後)においては、ポインタ 4aは通常 速度(基本的には一定速度)で移動し、発生後(又は発生前)にポインタ 4aの移動量 及び又は移動速度を力の強さ及び又は力の速さに応じて変化させても良レ、。これに より、操作者はクリック感を基準にしてポインタ 4aの移動に関する処理が変化すること を認識できる。また、力の強さに応じた処理について、例えば、画面上のポインタ 4a を方向キー 11により移動させる場合、方向キー 11の任意方向をどの程度押し下げた 力、 (力の強さ)に対応して(比例して)ポインタ 4aの移動速度を変化させても良い。こ れにより操作感が良くなる。また、例えばクリック感の発生後(又は発生前)にのみボイ ンタ 4aの移動速度を力の強さに応じて変化 (加速又は減速)させても良い。また、上 記力の強さ等を処理して、移動方向、移動量、移動速度の要素に加え、他の要素( 例えばポインタ 4aの移動の際の加速等)を適宜付加しても良い。
[0059] なお、静電容量の変化量を静電容量の値に替えて任意方向を検知してもよい。静 電容量の変化により例えば固定電極 21aに対応する方向キーの一定範囲の方向( 又は固定電極 21aと固定電極 21dの間を中心とした一定範囲の方向)が押し下げら れた場合には、固定電極 21aに対応する右方向(又は固定電極 21aと固定電極 21d の間を中心に対応する右上方向)が押し下げられたと検知しても良い。
[0060] また、静電容量の変化量を静電容量の値に替えて方向キー 11の任意方向を押し 下げに用いた力の強さ及び又は力の速さを測定してもよい。
[0061] 押し下げた方向キー 11の任意方向の検知又は方向キー 11の任意方向の押し下 げに用いた力の強さ及び又は力の速さの測定については、静電容量の変化(静電 容量の変化量や静電容量の値)により適宜の方法で行う。また、検知した任意方向、 測定した力の強さ、力の速さをどのように処理して画面上に表示する力 ^例えばどの ようにポインタ 4aを移動させるか等)は適宜決定する。また、上記他の要素について も適宜決定する。
[0062] 携帯電話機 5は、表示装置 4と、一般キー 3 (テンキー、機能キー等のキーをいう。
以下同じ。)と、確定キー 10と、確定キー 10を囲む方向キー 11とを有する。表示装置 4には所定の画面が表示される。表示装置 4は一般キー 3、確定キー 10又は方向キ 一 11からの入力により画面表示が切り替わる。
[0063] 方向キー 11は、表示装置 4上の画面(本発明において単に画面という場合がある。
)に表示されたアイコンの選択 (例えば画面に表示された複数のアイコンのうち一つを 選択)、メニューの中の項目選択(例えば画面に表示されたメニューのうち一つの項 目を選択)、キャラクターの移動、ポインタ 4aの移動等に用いられる。
[0064] 例えば方向キー 11の操作により画面のポインタ 4aを移動させる場合、方向キー 11 の任意方向(図 2においては右上)を押し下げると、この任意方向に対応する方向( 図 2においては右上)にポインタ 4aが破線で示す位置から実線で示す位置(図 2の矢 印参照)にスムーズに移動する。
[0065] 確定キー 10は押し下げることにより、選択されたアイコンや選択された項目等を決 定するために用いられる。また、確定キー 10は押し下げられることにより、移動するポ インタ 4aについてクリック相当の動作を行うのに用いられる。なお、このような使い方 力 Sされなくても方向キー 11が囲むキーを本発明では確定キー 10として表現する。 [0066] 図 3(a)は、本発明の第一の実施形態の一例に係る多方向入力装置 1の断面図で ある。図 3 (b)は本発明の第一の実施形態の一例に係る多方向入力装置 1の平面図 である。なお、図 3(a)において可動電極 20と、固定電極 21a、 21cと、 2本の線状リン グ電極 22の断面はハツチングを省略し、黒く塗りつぶした。
[0067] 図 4は、本発明の第一の実施形態の一例に係る多方向入力装置 1に用いるキーシ ート 2の裏面の概略図である。なお、図 4では第一屈曲部 7a、第二屈曲部 7b等は省 略し、可動電極は黒く塗りつぶしてある。図 5は本発明の第一の実施形態の一例に 係る多方向入力装置 1に用いる基板 6の概略図である。図 5において、線状リング電 極 22は黒く塗りつぶし、所定の配線パターン等(図 1参照)は省略し、固定電極 21a 、 21b、 21c、 21dにはハッチングを施した(ここでのハッチングは断面を表すもので はない)。
[0068] 多方向入力装置 1は、キーシート 2と、押し子 8と、クリック感発生部 9と、可動電極 2 0と、固定電極 21と、 2本の線状リング電極 22を備える。キーシート 2は、確定キー 10 と方向キー 11とシート状部材 7とを有する。多方向入力装置 1は、以下に説明するよ うに、方向キー 11の任意方向の押し下げに伴って方向キー 11が確定キー 10と共に 傾動する構造に形成し、方向キー 11の任意方向を押し下げていくと押し子 8によりク リック感発生部 9が変形してクリック感が発生する構造に形成したものである。
[0069] さらに、多方向入力装置 1は、基板 6と、この基板 6の上に設けるカバー部材 35と、 キーシート 2を基板 6の上に支持する支持部材 36とを備える。基板 6上には必要な配 線パターン(図示せず)が例えば銅などによって形成される。また、基板 6上には図 1 に示すような必要な素子等(図示せず)も配置される。カバー部材 35は上面に貫通 孔 35aを有する。
[0070] キーシート 2は、確定キー 10の上面(押し下げを行う部分)及び方向キー 11の上面
(押し下げを行う部分)が前記貫通孔 35aから露出するように支持部材 36で支持され ている。これにより、キーシート 2は、その裏面が基板 6に対向するように支持されてい る。
[0071] 方向キー 11は確定キー 10を囲む形状であり、ここでは円環状の形状を有する。確 定キー 10は、ここでは円形状を有するが形状は適宜変更可能である。方向キー 11 の形状は、例えば確定キー 10を配置可能な貫通孔を有する多角形等でも良い。方 向キー 11の形状は確定キー 10を囲むことが出来る形状であれば良い。
[0072] 確定キー 10はこの確定キー 10本体の下部周縁から水平方向に張り出したフランジ 10aを備える。フランジ 10aは確定キー 10と一体的に同じ材料で形成する力 確定キ 一 10本体と別体に設けて接着剤や粘着材を用いて固着等させて設けても良い。
[0073] 方向キー 11はこの方向キー 11本体の下部周縁から水平方向に張り出したフランジ 11aを備える。フランジ 11aは方向キー 11と一体的に同じ材料で形成する力 方向キ 一 11本体と別体に設けて接着剤や粘着材を用いて固着等させて設けても良い。
[0074] 確定キー 10や方向キー 11は、ポリカーボネイト樹脂、ポリウレタン系樹脂、シリコー ン系樹脂などの硬質樹脂を含む各種合成樹脂、各種ガラス、金属等により適宜形成 する。
[0075] 方向キー 11の裏面には段面 l lba、段面 1 lbb及び段面 1 lbcを設ける。確定キー 10のフランジ 10aは、後述の第一の隙間 25を設けるようにして、段面 l lbaの下に入 り込み、この段面 l lbaと当接している。すなわち、確定キー 10と方向キー 11は共に 傾動するように係合している。これにより、確定キー 10の浮き上がり、すなわち確定キ 一 10がこの多方向入力装置 1から飛び出してしまうことを防ぐことが出来る。
[0076] 方向キー 11のフランジ 11aはカバー部材 35の上部 35bの下に入り込んでいる。こ れにより、方向キー 11の浮き上がり、すなわち方向キー 11がこの多方向入力装置 1 力 飛び出してしまうことを防ぐことが出来る。
[0077] なお、カバー部材 35の上部 35bの下面 35baとフランジ 11aとは当接可能であり(最 初から当接していても良い)、方向キーの任意方向を押し下げると、その押し下げた 方向と反対側のフランジ 11aの端部が下面 35baに当接して、この当接した部分が確 定キー 10及び方向キー 11の傾動支点となる。
[0078] 確定キー 10と方向キー 11は、シート状部材 7の表面の所定位置に配置する。例え ば確定キー 10及び方向キー 11を接着剤や粘着材等により、シート状部材 7の表面 の所定位置に所望の箇所 (例えば、確定キーの場合は裏面全面、方向キー 11の場 合はフランジ 1 la及び段面 1 lbb)で固着することにより配置する。
[0079] シート状部材 7は、シリコーンゴム等のゴム材又は熱可塑性エラストマ一、各種合成 樹脂等を用いてシート状に形成する。また、シート部材 7がテンキー、機能キー等の 一般キー 3を配置する部分も有する場合、すなわち、シート部材 7が多方向入力装置 1の一部と一般キー 3とを有する所謂キーシートのキーベースとして形成される場合 には、特にこの一般キー 3を配置する部分に剛性を付加しシート状部材 7全体に形 状安定性を付加するために、シート状部材 7は金属やポリカーボネイト樹脂、ポリウレ タン系樹脂、シリコーン系樹脂などの硬質樹脂などの各種合成樹脂力 成る所謂補 強板 (枠体)と熱融着ゃ接着等により一体的に形成されることもある。本実施形態で は、シート状部材 7をシリコーンゴム等のゴム材又は熱可塑性エラストマ一等の弾性 材料で一枚のシート状に形成してレ、る。
[0080] なお、シート状部材 7は、基本的には一枚のシート状の部材である力 複数の部材 を一枚のシート状に形成したものでも良い。複数の部材が離れていてもよい。例えば 段面 1 lbbの段面中央の部分で、シート状部材 7が切り離されてレ、てもよレ、。
[0081] シート状部材 7は、少なくとも一部が弾性等を有することにより変形可能であればよ レ、(なお、弾性を有する場合のように復元力があったほうが望ましい)。
[0082] 但し、確定キー 10及び方向キー 11が共に傾動可能となるように、例えば後述の第 二屈曲部 7bや、この第二屈曲部 7bを設けない場合はこの第二屈曲部に対応する位 置が、変形可能となるようにする必要がある。すなわち、シート状部材 7は、方向キー 11の任意方向を押し下げた場合に確定キー 10及び方向キー 11が共に傾動可能と なるように少なくとも一部が変形可能である必要がある。
[0083] また、確定キー 10と方向キー 11が別体の場合は、確定キー 10の押し下げにより、 確定キー 10が下方に移動するように例えば後述の第一屈曲部 7aや、この第一屈曲 部 7aを設けない場合はこの第一屈曲部 7aに対応する位置を、変形可能とする必要 となる。すなわち、シート状部材 7は、上記に加え確定キー 10の押し下げにより、確定 キー 10が下方に移動するように一部が変形可能である必要がある。
[0084] シート状部材 7は、第一屈曲部 7aと、第二屈曲部 7bと、台座 7cと、端部 7dを備える 。台座 7cには、後述の可動電極 20が設けられる。支持部材 36の上に端部 7dが固定 又は当接して、シート状部材 7すなわちキーシート 2は基板 6の上に支持されている。
[0085] 第一屈曲部 7aは、シート状部材 7の所定部分を断面略逆 U字状に折り曲げて形成 したものである。この第一屈曲部 7aは第一の隙間 25に収納される。第一の隙間 25 はフランジ 10aの端部の外側かつ段面 l lbaの下に設ける。
[0086] 第一屈曲部 7aの形状は適宜変更できる。例えば第一屈曲部 7aは、図 3 (a)等に示 す第一屈曲部 7aとは逆方向、すなわち下方に向けて断面略 U字状にシート状部材 7 を折り曲げて形成してもよい。この場合、第一の隙間 25は特に必要なレ、。また、図 9 のように第一屈曲部 7aの形状は断面略コの字状に設けても良い。
[0087] 第一屈曲部 7aは、確定キー 10を押し下げた場合の確定キー 10の下方への移動 に伴って屈曲された部分が展開する。これにより、シート状部材 7の変形及び確定キ 一 10の下方への移動がスムーズに行なわれるようにするものである。
[0088] 第二屈曲部 7bは、このシート状部材 7の所定部分を断面略 U字状に折り曲げて略 蛇腹状に形成したものである。この際、第二屈曲部 7bを収納できる空間を設ける。
[0089] 第二屈曲部 7bの形状は適宜変更できる。例えば第二屈曲部 7bは、図 2 (a)等に示 す第二屈曲部 7bとは逆方向、すなわち上方に向けて断面略逆 U字状に折り曲げて 形成してもよい。この場合、フランジ 11aの端部の外側に第二の隙間 26を設ける必要 力 Sある。また、図 9のように第二屈曲部 7bの形状は断面略コの字状に設けても良い。
[0090] 第二屈曲部 7bは、方向キー 11及び確定キー 10の傾動に伴って展開する。この第 二屈曲部 7bにより、方向キー 11の任意方向を押し下げると方向キーの傾動に伴って 屈曲された部分が適宜展開して、シート状部材 7の変形がスムーズに行なわれ、方 向キー 11及び確定キー 10の傾動をスムーズに出来る。
[0091] 第一屈曲部 7a及び第一の隙間 25は、確定キー 10の外周部に沿って円環状に設 ける。第二屈曲部 7bは、方向キー 11の外周部に沿って円環状に設ける。第二の隙 間 26は、方向キー 11の外周部に沿って円環状に設ける。第一屈曲部 7a、第一の隙 間 25、第二屈曲部 7b及び第二の隙間 26はそれぞれ同心円状に形成する。
[0092] 第一屈曲部 7a、第一の隙間 25、第二屈曲部 7b及び第二の隙間 26は円環状でな くても良く、その形状は適宜変更可能であり、確定キー 10や方向キー 11の形状に合 わせて適宜変更できる。例えば確定キーが略四角形である場合には、第一屈曲部 7 a、第一の隙間 25はこの略四角形に合わせて設ける。
[0093] 押し子 8は、キーシート 2の裏面の確定キー 10に対応する位置(例えば確定キー 1 0の中心かつ裏面下方)に設ける。例えば図 3 (a)のように押し子 8はシート状部材 7と 一体的に同じ材料で形成する。また、例えば押し子 8は予めシート状部材 7とは別に 各種合成樹脂、金属等で形成し、シート状部材 7に接着剤、粘着材により固着等して 設けても良いし、例えばシート状部材 7の押し子 8を設けたい所望の位置に貫通孔を 設けて確定キー 10の裏面に確定キー 10と一体的に直接形成する又は予め確定キ 一 10とは別に各種合成樹脂、金属等で形成して力も確定キー 10に接着剤、粘着材 により固着等して設けても良レ、。
[0094] 押し子 8には小突起 8aを一体的に設ける。小突起 8aの先端は後述のクリック感発 生部 9に当接する。小突起 8aは、変形可能(弾性を有することが望ましい)とする。小 突起 8aは押し子 8の下方への移動によりクリック感発生部 9に潰される。これにより、 方向キー 11が傾動可能になるストロークを確保できる。小突起 8aは無くても良い場 合がある。この場合、方向キー 11が傾動可能になるストロークを確保するため押し子 8とクリック感発生部 9との間には間隔を設ける必要がある。
[0095] クリック感発生部 9は、押し子 8に対向するように設ける。具体的には基板 6上に設 ける。クリック感発生部 9は、押し子 8により押圧されて変形しクリック感を発生するもの である。クリック感発生部 9は例えばメタルドーム、ポリドーム等を図示しないフィルム( 所謂ドームシート)により基板 6に固定したものにより実現される。フィルムはポリェチ レンテレフタレートやポリカーボネイト等により形成される。クリック感発生部 9は基板 6 の図示しない固定接点を導通させることにより、 ON/OFFのスッチング動作を可能 にする。
[0096] 傾動方向変化用部材 30は、方向キー 11の任意方向を押し下げていくとこの任意 方向と逆方向が下方に移動するように確定キー 10及び方向キー 11の傾動方向を変 ィ匕させるものである。傾動方向変化用部材 30は、確定キー 10及び方向キー 11の傾 動に伴って下方に移動し、基板 6に当接して、前記のように確定キー 10及び方向キ 一 11の傾動方向を変化させる(ここでは略逆に変化させる)。
[0097] 傾動方向変化用部材 30はシート状部材 7と一体的に形成する。また、傾動方向変 化用部材 30は各種合成樹脂、金属等により予め形成し、シート状部材 30に接着剤 、粘着材等により固着する等の適宜の方法で設けても良い。 [0098] 傾動方向変化用部材 30は、基板 6側に基板 6と一体的に設ける又は各種合成樹 脂、金属等により予め形成し、シート状部材 7に接着剤、粘着材等により固着する等 の適宜の方法で設けても良い。この場合、傾動方向変化用部材 30は、下方に移動 するシート状部材 7と当接して、前記のように確定キー 10及び方向キー 11の傾動方 向を変化させる(ここでは略逆に変化させる)。
[0099] 傾動方向変化用部材 30は、可動電極 20や固定電極 21の外側かつ方向キー 11 の外側端部にこれらと同心円状かつ円環状に設ける。傾動方向変化用部材 30は、 図 3のように円周方向全面に連続的に設けても良いし、飛び飛びすなわち不連続的 に設けても良い。
[0100] 可動電極 20及び固定電極 21は方向キー 11の任意方向の押し下げに伴って互い の距離が変化するものである。
[0101] 可動電極 20は、確定キー 10及び方向キー 11の傾動に伴って移動するようにキー シート 2の裏面側に設ける。具体的にはシート状部材 7の裏面の台座 7cに設ける。可 動電極 20は円環状に形成する。
[0102] 可動電極 20は、例えば導電性ゴム材、導電インク等をシート状部材 7の台座 7cに 印刷、吐出して形成する。また、可動電極 20は、例えば蒸着、スパッタリング等の適 宜な金属薄膜の成膜方法を用いて形成してもよい。また、可動電極 20は、例えばあ らかじめ形成した金属薄膜等を接着剤や粘着材等を用いて貼り付けて形成してもよ レ、。なお、可動電極 20は、固定電極 21や線状リング電極 22と接触する際に変形で きるように柔軟性を有することが望ましレ、。
[0103] 可動電極 20は、円環状の他、他の形状に設けても良レ、。また、可動電極 20は方向 キー 11の押し下げに伴って移動できるのであれば適宜場所も変更できる。例えば、 確定キー 10の裏面の位置かつ押し子 8の周囲に可動電極 20を設けてもよい。
[0104] 可動電極 20は、固定電極 21に対して傾斜を有する。台座 7cが傾斜を有するように シート状部材 7を形成し、この台座 7cに可動電極 20を設ける。
[0105] 可動電極 20と固定電極 21 (具体的には分割された固定電極それぞれ)は、容量素 子を構成する。一般的に、容量素子の静電容量値は、電極間の距離が広い場合は 小さぐ電極間の間隔が小さい場合は大きくなる。可動電極 20は、固定電極 21に対 して傾斜を有することにより、可動電極 20と固定電極 21の間の距離を近づけることが 出来、静電容量値の絶対値を大きく出来る。
[0106] ところで、上述の静電容量の変化から押し下げた方向キー 11の任意方向を検知す る場合又は方向キー 11の任意方向を押し下げ操作した力の強さや力の速さを測定 する場合は、容量素子の静電容量値の絶対値が大きい方が精度を出しやすい。可 動電極 20が固定電極 21に対して傾斜を有することにより、両者の距離を近づけるこ とが出来るので、上記の方向の検知、力の強さ、力の速さの測定の精度を上げること が出来る。
[0107] 固定電極 21は可動電極 20に対向するようにして設ける。固定電極 21は、例えば 可動電極 20と対向するように円環形状 (形状は適宜変更可能)を 4分割して基板 6上 に設ける。この固定電極 21は、周方向における 90度毎に等間隔で 4分割したもので ある。
[0108] 固定電極 21は例えば銅等により形成される。また、固定電極 21は、例えば導電性 ゴム材、導電インク等を基板 6に印刷、吐出して形成しても良いし、例えば蒸着、スパ ッタリング等の適宜な金属薄膜の成膜方法を用いて基板 6に形成しても良い。また、 固定電極 21は、例えばあらかじめ形成した金属薄膜等を接着剤や粘着材等を用い て貼り付けて形成しても良い。なお、固定電極 21の分割は、方向検知が可能となるよ うに複数に分割されていればよぐ 4分割に限らず各種用途に応じて 8分割、 16分割 等にしても良い。
[0109] 隣り合う固定電極 21それぞれの間の間隔は本例では比較的狭く形成した場合に ついて説明したがその間隔は用途等に応じて適宜間隔を広げたりしても良い。固定 電極 21のそれぞれの表面はテフロン (登録商標)、樹脂フィルム等の図示しない絶縁 層で被覆して設ける。絶縁層は可動電極 20の表面かつ 2つの線状リング 22と接触し ない部分の表面に設けても良レ、。絶縁層は可動電極 20 (の表面かつ 2つの線状リン グ 22と接触しない部分)及び固定電極 21両者に設けても良レ、。なお、絶縁層を可動 電極 20又は固定電極 21に設けてあっても、可動電極 20又は固定電極 21と表現す る場合がある。
[0110] 2本の線状リング電極 22は二つの短絡用接点として機能し、可動電極 20と接触す ることにより短絡されるものであり、固定電極 21の内側に可動電極 20の形状に合わ せかつ円環状に設ける。 2本の線状リング電極 22は、可動電極 20に接触して短絡さ れるのであれば他の形状に変更可能である。また、線状リング電極 22は、線状では ない形状を有する他の二つの短絡用接点に変更可能である。
[0111] 線状リング電極 22は、例えば銅等により形成される。また、線状リング電極 22は、 例えば導電性ゴム材、導電インク等を基板 6に印刷、吐出して形成しても良いし、線 状リング電極 22は、例えば蒸着、スパッタリング等の適宜な金属薄膜の成膜方法を 用いて基板 6に形成しても良レ、。また、線状リング電極 22は、例えばあら力、じめ形成 した金属薄膜等を接着剤や粘着材等を用いて貼り付けて形成してもよい。
[0112] 可動電極 20の上、例えばシート状部材 7と方向キー 11の裏面(段面 l lbc)の間に は空間 38を設ける。空間 38は、方向キー 11の裏面の段面 l lbcとシート状部材 7の 上面とによって構成される。可動電極 20が下方に移動していくと、固定電極 21や線 状リング電極 22と接触する。これにより台座 7cが押し上げられる。空間 38は、可動電 極 20がスムーズに固定電極 21に接触していくように台座 7cを収納するためのもので 、徐々に潰れていくものである。
[0113] 空間 38が徐々につぶれていく際の空間 38の空気を逃がす及び任意方向の押し下 げ操作を解除した際に空間 38に空気を送り込むための空気通路 40を方向キー 11 の段部 l lbbの一部に設けると良レ、。これにより、方向キー 11の操作がよりスムーズと なる。
[0114] 確定キー 10及び方向キー 11が傾動する際の多方向入力装置 1内部の空気を逃 がす及び方向キー 11の任意方向の押し下げ操作を解除した際に多方向入力装置 1 内部に空気を送り込むための空気通路 41を支持部材 36の一部に設けると良レ、。こ れにより、確定キー 10、方向キー 11の操作がよりスムーズとなる。
[0115] 図 6 (a)は本発明の第一の実施形態の一例に係る多方向入力装置 1の初期状態を 示す断面図である。図 6の(b)乃至(e)は方向キー 11の任意方向(ここでは右横方向 )を押し下げていく場合の本発明の第一の実施形態の一例に係る多方向入力装置 1 の状態を順に示す断面図である。図 6 (f)は、確定キー 10を押し下げた場合の本発 明の第一の実施形態の一例に係る多方向入力装置 1の状態を示す断面図である。 なお、図 6に示す多方向入力装置 1は、説明のために図 3 (a)に示す多方向入力装 置 1とは寸法等を変更してある。図 6において、可動電極 20、固定電極 21a、 21c、 2 本の線状リング電極 22の断面を表すハッチングは省略した。
[0116] 方向キー 11の右横を押し下げると、その動作が方向キー 11の段面 l lbaから確定 キー 10のフランジ 10aに伝わる。この際、フランジ 11aの端部とカバー部材 35の上部 35bの下面 35baとが当接して確定キー 10及び方向キー 11の傾動支点となる。これ により確定キー 10と方向キー 11とは共に傾動する(図 6 (b)参照)。なお、方向キー 1 1のどの方向を押し下げても同様に傾動して、後述のクリック感が発生する。
[0117] 確定キー 10及び方向キー 11の傾動に伴って可動電極 20は下方に移動して基板 6に近づき 2本の線状リング電極 22に接触し、この 2本の線状リング電極 22を導通さ せる(図 6 (b)参照)。 2本の線状リング電極 22が導通させることによりオン信号が得ら れる。可動電極 20が 2本の線状リング電極 22に接触すると 2本の線状リング電極 22 を導通させてオン信号を発生させ、離反すると当該導通状態が解除される。なお、こ れらの導通によるオン信号は、方向キー 11の操作中すなわち、可動電極 20が 2本の 線状リング電極 22に接触している限り継続して発生する。
[0118] このオン信号は、例えば、 C/V変換 IC201や制御部やシステム全体の励起信号 として使用することも可能である。ここでは、このオン信号により、制御部は方向検知 を開始する。なお、図 6 (a)に示す状態から図 6 (b)に示す状態への移行時でも、静 電容量は変化するので押し下げた任意方向を検知することは可能である。
[0119] 方向キー 11の右横をさらに押し下げると、確定キー 10及び方向キー 11はさらに傾 動して傾動方向変化用部材 30が基板 6と当接する(図 6 (c)参照)。傾動方向変化用 部材 30が基板 6に当接すると、確定キー 10及び方向キー 11の傾動支点がこの当接 した位置上に移る。
[0120] 図 6 (b)から(c)にかけて、確定キー 10及び方向キー 1 1の傾動に伴って押し子 8は 下方に移動するが、小突起 8aはクリック感発生部 9により押し潰れて潰れる。しかし、 クリック感発生部 9を変形させるだけの力がまだカ卩わらないため、クリック感は発生し ない。
[0121] 傾動方向変化用部材 30が基板 6に当接して確定キー 10及び方向キー 11の傾動 支点がこの当接した位置上に移っているため、方向キー 11の右横をさらに押し下げ 操作すると、すなわち図 6 (c)から(d)にかけて方向キー 1 1の右方向をさらに押し下 げていくと、この右方向と逆方向(左方向)が下方に移動するように確定キー 10及び 方向キー 11の傾動方向が変化する(図 6 (d)参照)。なお、この際、傾動方向変化用 部材 30の形状 (大きさ、断面方向の幅、長さ等)、材料 (例えばどの程度の変形する か又は変形しないの力 等の条件により、確定キー 10及び方向キー 11が平行に下 方へ移動することがある。本発明においてはこのような場合でも確定キー 10や方向 キー 11が傾動すると表現する。
[0122] 確定キー 10及び方向キー 11の傾動により方向キー 11のフランジ 11aの端部と力 バー部材 35の上部 35bの下面 35baとは当接して方向キー 11の傾動支点になるの で、この当接部分に確定キー 10及び方向キー 11の傾動による力が加わり負担がか かってしまう。この負担により、カバー部材 35の上部 35bが盛り上がってしまうことが あつたが、この右方向と逆方向(左方向)が下方に移動することにより、この負担を軽 減できカバー部材 35の上部 35bの盛り上がりを防止できる。
[0123] 確定キー 10及び方向キー 11の傾動に伴って押し子 8は下方に移動する力 小突 起 8aはクリック感発生部 9によりすベて潰れている(図 6 (c)参照)。さらに押し子 8の 本体 8bがクリック感発生部 9を押圧してクリック感発生部 9を変形するだけの力が加わ るためクリック感発生部 9は変形する(図 6 (d)参照)。
[0124] これによりクリック感が発生する。このときクリック感発生部 9は図示しない固定接点 が導通されオン信号が発生するが、この信号は適宜に使用すればよい。例えばこの 信号により検知した任意方向に対応する処理を変更してもよい。例えば方向キー 11 の同一方向(右方向)を押し下げていきクリック感が発生した後にこれ以上方向キー の同一方向を押し下げることが出来ないとしても、この操作を解除しなければ、ポイン タはクリック感発生前では通常速度(基本的には一定速度)で移動し、クリック感発生 後では加速して移動するといつた処理を行ってもよレ、。この信号を用いなくても、例え ばクリック感が発生するまでの静電容量の変化を予め制御部の記憶部等に記憶しこ れを参照して、検知した任意方向に対応する処理を変更してもよい。
[0125] ここで、傾動方向変化用部材 30が無くても、方向キー 11の右方向を押し下げてい くことにより、押し子 8が下方に移動するので、押し子 8がクリック感発生部 9を押圧し てクリック感が発生する。方向キー 11の任意方向を押し下げていきクリック感が発生 するのに必要な力は、クリック感発生部 9を変形させる力に依存してしまう。このため、 方向キー 11の任意方向を押し下げていくとすぐにクリック感が発生してしまレ、、クリツ ク感発生前の方向キー 11の操作がすぐに終了してしまうことがある。
[0126] そこで、傾動方向変化用部材 30は、確定キー 10及び方向キー 11が傾動するのに 必要な方向キー 11の任意方向を押し下げていく力は確定キー 10及び方向キー 11 の傾動方向の変化前よりも確定キー 10及び方向キー 11の傾動方向の変化後の方 が大きくなるように設けると良い。これにより、クリック感を発生させるために必要な方 向キー 11の任意方向を押し下げる力は傾動方向変化用部材 30を設けない場合より も大きくなる。このため、徐々に力を入れていく中でクリック感の発生ポイントをずらす 事が出来る。これにより、方向キー 11の任意方向を押し下げてレ、く中で所定の弱い 力(すなわち方向キーの任意方向を押し下げてクリック感が発生するために必要な力 よりも弱い力)の範囲(クリック感発生前の方向キー 11の操作の範囲)を広く取ること が出来るので、操作者はクリック感が発生する前の方向キーの任意方向の押し下げ がし易くなる。
[0127] 傾動方向変化用部材 30を、確定キー 10及び方向キー 11が傾動するのに必要な 方向キー 11の任意方向を押し下げていく力は確定キー 10及び方向キー 11の傾動 方向の変化前よりも確定キー 10及び方向キー 11の傾動方向の変化後の方が大きく なるように設けるとは、例えば図 6等に示すように方向キー 11の上面(押し下げ操作 を行う部分)からの距離が確定キー 10及び方向キー 11の傾動方向変化前の傾動支 点の位置よりも横方向において近い位置に傾動方向変化用部材 30を設け、かつ方 向キー 11の上面の外側に傾動方向変化用部材 30を設けることにより実現される。
[0128] 方向キー 11の右横をさらに押し下げると、傾動方向変化用部材 30が弾性を有する ため(変形可能であるので)、今度はクリック感発生部 9を変形させている押し子 8が 傾動支点となりさらに右に傾動する(図 6 (e)参照)。
[0129] なお、この際、押し子 8の形状 (大きさ、長さ等)、傾動方向変化用部材 30の形状( 大きさ、断面方向の幅、長さ等)、これらの材料 (例えばどの程度の変形するか(どの 程度弾性を有するか)又は変形しないのか)等の条件により、確定キー 10及び方向 キー 11が平行に下方へ移動することや右横と反対側 (任意の方向の逆側)も多少下 方に移動することがある。本発明においてはこのような場合でも確定キー 10や方向 キー 11が傾動すると表現する。
[0130] このように、多方向入力装置 1を、傾動方向変化用部材 30と押し子 8のうち少なくと も一方は変形可能として、方向キー 11の任意方向を押し下げていく中でクリック感が 発生した後にさらに任意方向を押し下げていくと前記傾動方向変化用部材 30及び 又は前記押し子 8が変形して確定キー 10及び方向キー 1 1がさらに傾動する構造に 形成することにより、クリック感発生後に確定キー 10及び方向キー 11が傾動出来る。 これにより、可動電極 20が固定電極 21にさらに近づくことができ、同一の任意方向を 押し下げていく中で、クリック感発生後においても互いの距離変化から方向検知、力 の強さや力の速さの測定ができる。
[0131] 押し子 8及び傾動方向変化用部材 30が硬質樹脂等により形成される場合には、ク リック感発生後に押し下げていった任意方向と同一方向をさらに押し下げても押下が らない場合がある。
[0132] 図 6 (b)から(e)にかけて第二屈曲部 7bは展開する。これにより方向キー 11の傾動 力 Sスムーズとなる。
[0133] 図 6 (b)から(e)にかけて可動電極 20は固定電極 21aに接触していくことにより近づ いていく。これにより、可動電極 20と固定電極 21の分割したそれぞれとの間の距離、 すなわち可動電極 20と固定電極 21の互いの距離は変化するので、可動電極 20と 固定電極 21の分割したそれぞれとの間の静電容量は変化していく。なお、可動電極 20の及び又は固定電極 21は表面に絶縁層が設けられているので可動電極 20と固 定電極 21が接触しても静電容量を測定できる。
[0134] 図 6 (b)から(e)にかけて空間 38は、台座 7cを収納し、徐々に潰れていく。
[0135] 方向キー 11の任意方向への押し下げ操作を解除すると、展開していた第二屈曲 部 7b及び伸張されていた部分が元の形状に戻ろうとする復元力(すなわちシート状 部材 7が有する弾性による復元力)によって、確定キー 10及び方向キー 11は、図 6 ( a)の初期状態に戻る。また空間 38についてもシート状部材 7が有する弾性による復 元力により元に戻る。
[0136] また、確定キー 10を操作した(押し下げた)場合、方向キー 11は移動せず、図 6 (f) に示すように、確定キー 11のみが真下に移動してその押し子 8によって基板 6上のク リック感発生部 9が押圧され潰れて、図示しない固定接点が導通してオン信号が発生 する。
[0137] ところで、シート状部材 7を設けない場合は、例えばフランジ 11 aの上面とカバー部 材 35の上部 35bの下面 35baの間に板ばね等を設け、この板ばねとクリック感発生部 9に当接する小突起 8aを有する押し子 8とにより確定キー 10及び方向キー 11を支持 する。この場合、確定キー 10の外周面 10cと方向キー 11の内周面 11cとが当接した 方が望ましい。
[0138] 方向キー 11の裏面等には可動電極 20等を設ける力 上述のように可動電極 20は 変形する場合があるので、方向キー 11の下側を変形可能 (復元力がある弾性を有す ることが望ましい。)に形成してこの下面に可動電極 20を設ける力、台座 7c等を上記 と同様に設けてこの上に可動電極 20を設けることが望ましい。傾動方向変化用部材 30も方向キー 11のフランジ 11a端部に一体的又は後から接着剤、粘着材等により固 着等して設ける。押し子 8は確定キー 10の裏面に確定キー 10に一体的に直接形成 する又は予め確定キー 10とは別に各種合成樹脂、金属等で形成してから確定キー 10に接着剤、粘着材等により固着等して設ける。
[0139] (第二の実施形態)
図 7は第二の実施形態の一例に係る多方向入力装置 1Aの断面図である。なお、 可動電極 20、固定電極 21 a、 21c、 2本の線状リング電極 22の断面のハッチングは 省略し、黒く塗りつぶした。上記の多方向入力装置 1と異なるところは確定キー 10及 び方向キー 11の傾動支点が押し子 80の位置にあることである。すなわち、押し子 80 とクリック感発生部 9が当接している部分が傾動支点となり、シーソーのように確定キ 一 10及び方向キー 11が傾動する。押し子 80には小突起 8aに対応するものが無レ、。
[0140] この場合、方向キー 11の任意方向を押し下げると押し下げた分、方向キー 11の反 対方向が上方に移動してしまうので、フランジ 11aの上面とカバー部材 35の上部 35 bの下面 35baの間を広く取る必要がある。 [0141] 例えば傾動方向変化用部材 30を設ける場合には、初期状態における傾動方向変 化用部材 30の下面又は上面と基板 6又はキーシート 2との間の距離だけフランジ 11 aの上面とカバー部材 35の上部 35bの下面 35baの間を取る必要がある。
[0142] また、傾動方向変化用部 30を設けない場合には、フランジ 11aの上面とカバー部 材 35の上部 35bの下面 35baの間を狭く取る必要がある。これにより、方向キー 11の 任意方向を押し下げていくと、フランジ 11aの端部とカバー部材 35の上部 35bの下 面 35baが当接してこの当接した部分が確定キー 10及び方向キー 11の傾動支点と なり、押し子 80がクリック感発生部 9を変形させることが出来る。
[0143] 但し、傾動方向変化用部材 30を設けないと、上記と同様傾動支点となる前記フラン ジ 11aの端部と下面 35baの当接した部分に負担力 Sかかってしまう。傾動方向変化用 部 30を設けると、方向キー 11の任意方向を押し下げていっても、押し下げた分だけ 反対側が上方に移動しないため、負担を軽減出来、フランジ 11aの上面とカバー部 材 35の上部 35bの下面 35baの間を狭く出来るので、多方向入力装置 1の薄型化が 出来る。
[0144] その他の説明については第一の実施形態に準じるので省略する。
[0145] (第三の実施形態)
図 8は第三の実施形態の一例に係る多方向入力装置 1Bの断面図である。なお、 図 8において可動電極 20、固定電極 21a、 21c、及び 2本の線状リング電極 22のハ ツチングは省略している。第一の実施形態と異なるところは、可動電極 20の傾斜を反 対にしたことにある。すなわち第一の実施形態では可動電極 20を断面略逆ハの字 状に設けていたが、第三の実施形態では断面略ハの字状に可動電極 20を設けてい る。
[0146] 確定キー 10及び方向キー 11の傾動に伴い可動電極は移動する力 可動電極 20 を断面略逆八の字状に設けた方が前記の傾動に伴い大きく移動するので静電容量 の変化が大きくなるので、方向検知の精度が高くなる。
[0147] なお、第三の実施形態では可動電極 20の傾斜を反対にしたことにより、これに併せ て台座 82及び空間 81も形成する。さらに、第三の実施形態では可動電極 20の傾斜 に合わせて、 2本の線状リング電極 22等の 2つの固定接点を固定電極 21の外側に 設ける。
[0148] その他の説明については第一の実施形態に準じるので省略する。
[0149] (第四の実施形態)
図 9 (a)は第四の実施形態の一例に係る多方向入力装置 1Cの断面図である。図 9 (b)は、方向キー 11の任意方向を押し下げ操作した場合の第四の実施形態の一例 に係る多方向入力装置 1Cの状態を示す概略断面図である。なお、図 9 (a) (b)にお いて可動電極 20、固定電極 21a、 21c,及び 2本の線状リング電極 22のハッチング は省略している。
[0150] 第一の実施形態と異なるところは、可動電極 20の上に設けた空間が異なる。すな わち、シート状部材 7に設けた台座 7を設けずに、替わりに図 9 (a)のようにシート状部 材 7の所定位置を固定電極 21に対して傾斜を持たせる傾斜部 83を形成し、この傾 斜部 83と方向キー 11の裏面との間に第一の実施例の空間 38に対応する空間 84を 設ける。
[0151] 方向キー 11の任意方向を押し下げていくと図 9 (b)に示すように、可動電極 20は固 定電極 21aに接触し傾斜部 83、立ち上がり部 88は変形し、空間 84は潰れていく。な お、立ち上がり部 88に貫通孔を設け、上記空気通路 40と同様の役割を持たせること が出来る。
[0152] 第四の実施例においては、傾斜部 83を形成することにより、方向キー 11の裏面に 段部 l lbcを設ける必要が無ぐ裏面を平坦部 85を設けることが出来る。このため、こ の平坦部 85に様々な加飾を施すことが出来る。これは、方向キー 11が透光性を有し 照光式である場合に特に有効である。
[0153] 第一屈曲部 7a及び第二屈曲部 7bは断面略コの字状に設けているが、説明は第一 の実施形態の第一屈曲部 7a及び第二屈曲部 7bの説明に準じる。また、その他の説 明については第一の実施形態に準じるので省略する。
[0154] (第五の実施形態)
図 10は第五の実施形態の一例に係る多方向入力装置 1Dの断面図である。なお、 図 10において可動電極 20及び固定電極 21a、 21cのハッチングは省略している。
[0155] 第一の実施形態と異なるところは、可動電極 20と固定電極 21を平行に設けたこと にある。この場合でも、可動電極 20の移動により静電容量の変化を捉えることが出来 れば本発明に採用できる。なお、この場合、可動電極 20は固定電極 21a、 21c等と 接触しない場合があるのでその場合には 2本の線状リング電極 22や絶縁層を適宜省 略できる。
[0156] その他の説明については第一の実施形態に準じるので省略する。
[0157] (その他)
上記第一乃至第五の実施形態について一又は複数の部分を適宜変更可能であり 、上記第一乃至第五の実施形態にっレ、て適宜組み合わせることも出来る。
[0158] なお、固定電極 21及び可動電極 20は適宜他の固定素子及び可動素子に変更し てもよレ、。この場合、制御部の構成要素を適宜変更又は適宜省略する。
[0159] 固定素子及び可動素子は、少なくともクリック感の発生前における方向キー 11の任 意方向の押し下げに伴って互いの距離が変化し、かっこの距離の変化から押し下げ た前記任意方向を少なくとも前記クリック感の発生前に検知するためのものであれば よい。
[0160] また、可動素子及び固定素子は、クリック感の発生前における方向キー 11の任意 方向の押し下げに伴って互いの距離が変化し、かっこの距離の変化から押し下げた 前記任意方向を前記クリック感の発生前後に検知するためのものであってもよい。
[0161] また、可動素子及び固定素子は、前記距離の変化から前記任意方向の押し下げ に用いた力の強さ及び又は力の速さもさらに測定するためのものであってもよい。
[0162] 固定素子及び可動素子の距離の変化から押し下げた方向キー 11の任意方向を検 知する方法として、磁気の変化を利用したものや抵抗の変化を利用したもの等がある
[0163] 例えば、磁気の変化を利用したものとしては、可動素子及び固定素子のどちらか一 方を磁石とし、他方を電流を通す配線として、磁石と配線の距離の変化から配線内 に生じる電流を用いて方向を検知するものがある。また、これを利用して押し下げに 用いた力の強さ及び又は力の速さもさらに測定出来る。
[0164] 例えば、電流の流れを利用したものとしては、可動素子及び固定素子を導電体とし て、例えば方向キーの任意方向を押し下げた場合に両者を接触させて、この接触面 積と可動素子及び固定素子の抵抗の値の関係から方向を検知するものがある。また 、これを利用して押し下げに用いた力の強さ及び又は力の速さもさらに測定出来る。
[0165] 図 11は、本発明の実施形態の一例に係る多方向入力装置に用いる確定キー 10と 方向キー 11とこれらを配置したシート状部材 70とを有するキーシート 200の斜視図 である。シート状部材 70はシート状部材 7と対応する。キーシート 200はキーシート 2 と対応する。
[0166] 本発明ではキーシート 200のようにシート状部材 70には確定キー 10及び方向キー 11に加えて一般キー 3も配置してもよレ、。これを携帯電話機 5等の電子機器に直接 用いても良い。この場合、上記のカバー部材 35は電子機器の筐体等になる。また、 基板 6は電子機器の有する基板に対応することになる。
[0167] このような場合には電子機器そのもの(図 1では全体)を多方向入力装置として捉え ることが出来る。

Claims

請求の範囲
[1] 確定キーとこの確定キーを囲む方向キーとを有するキーシートと、
前記キーシートの裏面の前記確定キーに対応する位置に設けた押し子と、 前記押し子に対向するように設けかつ前記押し子により変形してクリック感を発生す るクリック感発生部とを備えた多方向入力装置であって、
前記方向キーの任意方向の押し下げに伴って前記方向キーが前記確定キーと共 に傾動する構造に形成し、
前記方向キーの任意方向を押し下げていくと前記押し子により前記クリック感発生 部が変形してクリック感が発生する構造に形成し、
少なくとも前記クリック感の発生前における前記方向キーの任意方向の押し下げに 伴って互いの距離が変化し、かっこの距離の変化から押し下げた前記任意方向を少 なくとも前記クリック感の発生前に検知するための可動素子及び固定素子をさらに備 えることを特徴とする多方向入力装置。
[2] 請求項 1記載の多方向入力装置において、前記可動素子及び前記固定素子は、 前記クリック感の発生前における前記方向キーの任意方向の押し下げに伴って互い の距離が変化し、かっこの距離の変化から押し下げた前記任意方向を前記クリック 感の発生前後に検知するためのものであることを特徴とするもの。
[3] 請求項 1記載の多方向入力装置において、前記可動素子及び前記固定素子は、 前記クリック感の発生前後における前記方向キーの任意方向の押し下げに伴って互 いの距離が変化し、かっこの距離の変化から押し下げた前記任意方向を前記クリック 感の発生前後に検知するためのものであることを特徴とするもの。
[4] 請求項 1乃至 3いずれか 1項記載の多方向入力装置において、前記可動素子及び 前記固定素子は前記距離の変化から前記任意方向の押し下げに用いた力の強さ及 び又は力の速さもさらに測定するためのものであることを特徴とするもの。
[5] 請求項 1乃至 4いずれか 1項記載の多方向入力装置において、前記キーシートは 前記確定キー及び前記方向キーを配置したシート状部材をさらに有することを特徴と するもの。
[6] 請求項 1乃至 5いずれか 1項記載の多方向入力装置において、前記可動素子は前 記確定キー及び方向キーの傾動に伴って移動するように前記キーシートの裏面側に 設け、前記固定素子は前記可動素子に対向するように設けたことを特徴とするもの。
[7] 請求項 1乃至 6いずれか 1項記載の多方向入力装置において、前記方向キーの任 意方向を押し下げていくとこの任意方向と逆方向が下方に移動するように前記確定 キー及び前記方向キーの傾動方向を変化させる傾動方向変化用部材をさらに設け 、かつ前記確定キー及び前記方向キーの傾動方向の変化後に前記任意方向をさら に押し下げていくと前記押し子により前記クリック感発生部が変形してクリック感を発 生する構造に形成したことを特徴とするもの。
[8] 請求項 7記載の多方向入力装置において、前記確定キー及び前記方向キーが傾 動するのに必要な前記方向キーの任意方向を押し下げていく力は前記傾動方向の 変化前よりも前記傾動方向の変化後の方が大きくなるように前記傾動方向変化用部 材を設けることを特徴とするもの。
[9] 請求項 1乃至 8いずれか 1項記載の多方向入力装置において、前記傾動方向変化 用部材と前記押し子のうち少なくとも一方は変形可能で、前記クリック感が発生した 後にさらに前記任意方向を押し下げていくと前記傾動方向変化用部材及び又は前 記押し子が変形して前記確定キー及び前記方向キーがさらに傾動することを特徴と するもの。
[10] 請求項 1乃至 9いずれか 1項記載の多方向入力装置において、前記可動素子は前 記固定素子に対して傾斜を有することを特徴とするもの。
[11] 請求項 1乃至 10いずれ力 1項記載の多方向入力装置において、前記可動素子は 可動電極であり、前記固定素子は固定電極であり、前記互いの距離は静電容量であ ることを特 ί敷とするもの。
[12] 請求項 11記載の多方向入力装置において、
前記可動電極の上に設けた空間と、
前記可動電極と前記固定電極のうちの少なくとも一方の表面に設けた絶縁層とをさ らに備え、
前記任意方向を押し下げていくと前記確定キー及び前記方向キーの傾動に伴って 前記可動電極が移動し前記固定電極と前記絶縁層を介して接触し、前記可動電極 が前記固定電極に接触するのに伴って前記空間が徐々につぶれていく構造に形成 したことを特徴とするもの。
[13] 請求項 12記載の多方向入力装置において、
前記可動電極の上に設けた空間と、
前記固定電極の内側又は外側に設けた 2つの短絡用接点と、
前記可動電極の前記 2つの短絡用接点と接触しない部分の表面と前記固定電極 の表面のうち少なくとも一方に設けた絶縁層とをさらに備え、
前記任意方向を押し下げていくと前記確定キー及び前記方向キーの傾動に伴って 前記可動電極が移動しまず短絡用接点が短絡され前記固定電極と前記絶縁層を介 して接触し前記可動電極が前記固定電極に接触するのに伴って前記空間が徐々に つぶれていく構造に形成したことを特徴とするもの。
[14] 請求項 5乃至 13いずれか 1項記載の多方向入力装置において、前記確定キーの 下方への移動に伴って展開可能な屈曲部を前記シート状部材かつ前記確定キーの 外周部にさらに設けたことを特徴とするもの。
[15] 請求項 5乃至 14いずれか 1項記載の多方向入力装置おいて、前記方向キーの傾 動に伴って展開可能な屈曲部を前記シート状部材かつ前記方向キーの外周部にさ らに設けたことを特徴とするもの。
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