專利名稱:多方向輸入裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種可以應用于移動電話(包含所謂PHS)、便攜式信息終端 (PDA: personal digital assistance等)、便攜式音頻、家電產品用遙控器、 電子游戲游藝裝置、—建盤等電子設備的多方向輸入裝置。
背景技術:
例如專利文獻1公開了一種力檢測裝置,該裝置在基板上形成4枚電極, 采用了配置在該基板上由橡膠膜構成的彈性變形體的容量單元(參考摘要)。并 且,在專利文獻l采用了容量單元的力檢測裝置中,在彈性變形體的下面涂布 了導電性涂料,形成變位導電層(參考摘要)。另外,利用電極和與其相向的變 位導電層,構成4組容量單元(參考摘要)。進而,利用C/V變換回路將靜電容 量值轉換為電壓值,根據(jù)信號處理回路做出的運算,檢測出加在彈性變形體上 的外力(參考摘要)。此外,在彈性變形體上設置有操作盤(參考說明書第
段)。
另外,專利文獻2公開了一種多方向輸入裝置,操作柄表面的按壓部在底 部圓環(huán)狀突出部的直徑內側,且按壓扣和所述操作柄中央的貫通孔作同心卡 合,隨著按下所述操作柄表面的按壓部而使其傾倒成所希望方向,按壓扣也向 下動,首先,識別所述操作柄按壓可撓性絕緣基板傾倒的角度方向后,通過所 述按壓扣按壓圓形頂蓋狀的可動接點,開關接點部隨節(jié)度感而接觸并產生信號 (參考權利要求6、
圖19至圖21)。
專利文獻l:特開2003-131786號公報 專利文獻2:特開2002-117751號公報 發(fā)明的公開 發(fā)明要解決的^t
但是,在專利文獻l記載的力檢測裝置中,施加向彈性變形體的規(guī)定方向 的外力時,彈性變形體變形,因此不能夠使圓蓋狀構造體變形,無法獲得單擊 感(參考圖14至圖16)。也就是說,即使將方向鍵的任意方向按下也無法獲得
5單擊感。
在專利文獻2記載的多方向輸入裝置中,識別操作柄按壓可撓性絕緣基4反 傾倒的角度方向后,通過所述按壓扣按壓圓形頂蓋狀的可動接點,開關接點部 隨節(jié)度感而接觸并產生信號,因此在將方向鍵(操作柄)的任意方向(角度方 向)按下去的過程中,在單擊感產生前(節(jié)度感產生前),無法判定所述傾動(傾 倒)的任意方向(角度方向)。
將方向鍵的任意方向按下而產生的單擊感,是已按下方向鍵的任意方向的 操作者所能識別的。通常,這種單擊感,是為了讓操作者識別多方向輸入裝置 檢測到方向鍵的任意方向被按下。因此,采用了以往的多方向輸入裝置的移動
電話等設備,是在單擊感產生之后進行方向^:的任意方向按下的對應處理的。
專利文獻2記載的多方向輸入裝置也是同樣,從開關接點部隨節(jié)度感而接觸并 產生信號可以明顯看出。因此,采用專利文獻2記載的多方向輸入裝置的移動 電話等設備,沒有考慮在單擊感產生前就檢測在單擊感產生前,被按下的方向 鍵的任意方向。
另外,移動電話等設備,通過在單擊感產生前檢測按下的任意方向,對應 以規(guī)定的弱力(比用于按下方向鍵的任意方向而產生單擊感所必要的力小的力) 按下方向鍵的任意方向進行處理(例如指針以通常速度(基本為一定速度)的 移動)成為可能。另一方面,操作者為讓移動電話等設備進行該處理,可以用 以單擊感為基準所述弱力按下方向鍵的任意方向。也就是說,操作者能夠調節(jié) 按下方向鍵的任意方向的力度,例如可進行使指針以通常速度(基本為一定速 度)移動的操作。
鑒于上述幾點,本發(fā)明的目的旨在提供一種能在單擊感產生前檢測按下的 任意方向,能夠用以單擊感為基準所定的弱力(比用于按下方向鍵的任意方向 而產生單擊感所必要的力小的力)將方向鍵的任意方向按下的多方向輸入裝置。 解決^^的手段
為解決上述問題,本發(fā)明的多方向輸入裝置包括設有確定鍵和包圍該確 定鍵的方向鍵的^l建面板;設置在所述按鍵面板的里面、對應所述確定鍵的位 置的按子;設置成與所述按子相向且因所述按子而變形并產生單擊感的單擊感產生部,其特征在于,進一步包括形成隨著所述方向^t的任意方向的按下, 所述方向鍵和所述確定^;一同傾動的構造;形成將所述方向鍵的任意方向按下 去時,因所述按子所述單擊感產生部變形而產生單擊感的構造;隨著至少在所 述單擊感產生前,所述方向鍵的任意方向的按下而相互距離變化,且因該距離 的變化,至少在所述單擊感產生前檢測按下的所述任意方向的可動單元以及固 定單元。
在將該多方向輸入設備應用在規(guī)定電子設備上時,利用可動單元以及固定 單元,可在單擊感產生前檢測到按下的任意方向。通過隨所述方向鍵的任意方 向按下,所述方向鍵和所述確定鍵共同傾動的構造,按子能在規(guī)定地點移動。 并且,通過將所迷方向鍵的任意方向按下去時,因所述按子所迷單擊感產生部 變形而產生單擊感的構造,在將方向鍵的任意方向按下去時,能夠獲得單擊感。 因此,操作者能夠用以單擊感為基準所定的弱力(即比用于方向鍵的任意方向 按下而產生單擊感所必要的力小的力)按下方向鍵的任意方向。
另外,本發(fā)明的多方向輸入裝置,其特征在于,所述可動單元以及所述固 定單元,隨著在所述單擊感產生前,所述方向鍵的任意方向的按下而相互距離 變化,且因該距離的變化在所述單擊感產生前后檢測按下的所述任意方向。
將該多方向輸入裝置應用在規(guī)定電子設備上時,利用該可動單元以及固定 單元,可在單擊感產生前檢測到按下的任意方向。進而,存在將方向鍵的同一 方向按下去時,在單擊感產生后不能繼續(xù)再按下該同一方向的情況,即使在該 情況下如果不解除該操作,根據(jù)在單擊感產生前,可動單元和固定單元的距離 變化,在單擊感產生后也可以檢測到單擊感產生前按下的所述同一方向。由此, 能夠在單擊感產生前后進行單擊感產生前4企測到的方向(同一方向)的對應處 理。例如,移動畫面上的指針時,將方向^t的同一方向(例如右方向)按下去 產生單擊感之后,即使不能繼續(xù)再按下方向鍵的同一方向,如果不解除該操作, 指針能夠做在單擊感產生前以通常速度(基本為一定速度)移動,在單擊感產 生之后加速移動這樣的處理。
另外,本發(fā)明的多方向輸入裝置,其特征在于,所述可動單元以及所述固 定單元用于隨著在所述單擊感產生前后,所述方向鍵的任意方向的按下而相互距離變化,且因該距離的變化在所述單擊感產生前后4企測按下的所述任意方向。
由此,將該多方向輸入裝置應用在規(guī)定的電子設備上時,可通過該可動單 元以及固定單元,在單擊感產生前后檢測按下的任意方向。由此,將方向鍵的 任意方向按下去時產生單擊感,能夠在單擊感產生前后檢測按下的方向鍵的任 意方向,因此,可以在單擊感產生前后進行被按下的任意方向的檢測的對應處 理。例如,移動畫面上的指針時,指針可以做在單擊感產生前以通常速度(基 本為一定速度)移動,在單擊感產生后加速移動這樣的處理。
另夕卜,本發(fā)明中,任意方向的"按下"具體為將方向鍵的任意一個方向按 下去(方向鍵的一個方向操作),除此之外,還存在替換用大致同一力將方向鍵 的表面及周向按下去以描繪指定距離(方向鍵的旋轉操作)的意思。該方向鍵 的旋轉操作用于例如指針移動方向的變化、項目的選才奪、按順序對縱方向上排 成一列的項目的選擇等。另外,可以進行在單擊感產生前只接受方向鍵的一個 方向操作(或方向鍵的旋轉操作)在單擊感產生前只接受方向鍵的旋轉操作(或 方向鍵的一個方向操作)的處理。
另外,本發(fā)明的多方向輸入裝置,其特征在于,所述可動單元以及所述固 定單元,用于因所述距離的變化進一步測定所述任意方向按下所用的力的強度 和/或力的速度。
將該多方向輸入裝置應用在規(guī)定的電子設備上時,可動單元以及固定單元 能夠根據(jù)距離的變化測定出所述任意方向^l妄下所用的力的強度(即將方向4建的 任意方向按到什么位置)和/或力的速度(即將方向鍵的任意方向按到何種程度 的速度),因此,能夠做出該力的大小和/或力的速度的相應處理。
另外,本發(fā)明的多方向輸入裝置,其特征在于,所述fel建面板進一步設有 配置有所述確定鍵以及所述方向鍵的板狀部件。
另外,本發(fā)明的多方向輸入裝置,其特征在于,所述可動單元設置在所述 按鍵面板的背面?zhèn)纫噪S著所述確定鍵以及方向鍵的傾動而移動,所述固定單元 設置成與所述可動單元相向
由此,可以得到檢測方向所必要分量的可動電極的移動距離。
另外,本發(fā)明的多方向輸入裝置,其特征在于,進一步設置傾動變化用部件,將所述方向鍵的任意方向按下去時,使所述確定4定以及所述方向鍵的傾斜 方向變化,以^使與該^f壬意方向相反方向向下方移動,并且形成在所述確定鍵以 及所述方向鍵的傾動變化后,進一步將所述任意方向按下去時,因所述按子單 擊感產生部變形而產生單擊感的構造。
另外,本發(fā)明的多方向輸入裝置,其特征在于,沒置所述傾動方向變化用 部件,使所述確定鍵以及所述方向鍵傾動所必需的將所述方向鍵的任意方向按 下去的力,所述傾動方向變化后比所述傾斜移方向變化前大。
通過使所述確定鍵以及所述方向鍵傾動所必需的將所述方向鍵的任意方 向按下去的力,所述傾動方向變化后大于所述傾動方向變化前,將方向鍵的任 意方向按下去時,產生單擊感所必需的按下方向鍵的任意方向的力比通常要 大。因此,可以在漸漸施力的過程中產生單擊感偏移指4h由此,可以在將方 向鍵的任意方向按下去的過程中,擴大規(guī)定弱力的范圍(即比為按下方向鍵的 任意方向而產生單擊感所必要的力弱的力),因此,操作者按下單擊感產生前的 方向鍵的任意方向變得很容易。
另外,本發(fā)明的多方向輸入裝置,其特征在于,所述傾動方向變化用部件 和所述按子至少一方可變形,在所述單擊感產生后,將所述任意方向進一步按 下時,所述傾動方向變化用部件和/或所述按子變形,所述確定鍵以及所述方向 鍵進一步傾動。
由此,確定鍵以及方向鍵可以在單擊感產生后傾斜移動。
另外,本發(fā)明的多方向輸入裝置,其特征在于,所述可動單元相對所述固 定單元存在傾斜。
由此,可以將可動單元和固定單元之間的距離比平行設置可動單元和固定 單元時靠近。
另外,本發(fā)明的多方向輸入裝置,其特征在于,所述可動單元為可動電極,
所述固定單元為固定電極,所述相互距離為靜電容量。
由此,可以用于根據(jù)靜電容量的變化被按下的任意方向的檢測。
另外,本發(fā)明的多方向輸入裝置,其特征在于,進一步包括在所述可動電
極上方設置的空間和,在所述可動電極和所述固定電極中的至少一方的表面設置的絕緣層,形成將所述任意方向按下去時,隨著所述確定鍵以及所述方向鍵 的傾動,所述可動電4 l移動,隔所述絕緣層與所述固定電極接觸,隨著所述可 動電極向所述固定電極接觸,所述空間漸漸破壞的構造。
隨著所述確定4建以及所述方向鍵的傾動,所述可動電極移動,隔所述絕緣 層與所述固定電極接觸,因此,可以將可動電極和固定電極之間的距離靠近。 進而,在可動電極上設置的空間漸漸破壞,因此,可動電極隔絕緣層與固定電 極順暢接觸。
另夕卜,本發(fā)明的多方向輸入裝置,其特征在于,進一步包括設置在所述可
動電極上方的空間;設置在所述固定電極的內側或外側的2個短路用接點;在 未與所述可動電極的所述2個短路用接點接觸的部分的表面和所述固定電;f及的 表面中的至少一方設置的絕緣層,形成將所述任意方向按下去時,隨著所述確 定鍵以及方向鍵的傾動,所述可動電極移動,先使短路用接點被短路,隔所述 絕緣層與所述固定電極接觸,隨著所述可動電極向所述固定電極接觸,所述空 間漸漸破壞的構造。
所述可動電極隔所述絕緣層與所述固定電極接觸,因此,可以將可動電極 和固定電極之間的距離靠近。進而,在可動電極上方設置的空間漸漸破壞,因 此,可動電極隔絕緣層和固定電極順暢接觸。另外,通過使短路用接點被短路, 能夠從此開始方向檢測。
另外,本發(fā)明的多方向輸入裝置,其特征在于,在所述板狀部件和所述確 定鍵的外圈進一步設置可隨著所述確定鍵向下方移動而展開的彎曲部。
由于該彎曲部,確定鍵向下方的移動能夠順暢進4亍。
另外,本發(fā)明的多方向輸入裝置,其特征在于,在所述板狀部件和所述方 向鍵的外圏進一步設置可隨著所述方向鍵的傾動而展開的彎曲部。
由于該彎曲部,方向鍵的傾動能夠順暢進行。
在本發(fā)明中,"確定鍵"和"方向鍵"基本上是獨立的,但也可以作為一 個鍵形成一體的或是通過利用接著劑、粘著材料等固著。在作為一個鍵形成一 體時,將中心部作為"確定4建",將包圍中心部的周圍部分作為"方向鍵"。 但是,在設置有"可隨著確定鍵向下方的移動而展開的彎曲部"時,有必要將"確定鍵"和"方向鍵"作為個體。
在本發(fā)明中,"掩睫面板"可以至少設有確定鍵以及方向鍵。在本發(fā)明 中,只由確定鍵以及方向鍵所形成的物件也表述為"按鍵面板,,。
在本發(fā)明中,"隨著至少在所述單擊感產生前,所述方向鍵的任意方向的 按下而相互距離變化,且根據(jù)該距離的變化,至少在所述單擊感產生前檢測按 下的所述任意方向"等表述,并非在緊接可動單元移動之后(例如緊接方向鍵 的任意方向按下之后)必須開始檢測方向這樣的表述。具體為在單擊感產生前 能夠開始檢測任意方向就可以。所述任意方向的檢測的開始點,應當是緊接按 下所述任意方向之后(例如輕觸的程度),例如,可動單元移動到規(guī)定位置,并 且在確定鍵以及方向鍵的傾動方向變化前,或在確定鍵以及方向鍵的傾動方向 變化后都可以。
在本發(fā)明中,設置在按鍵面板的"背面?zhèn)?,,的可動單元,基本上是直接設 置在按鍵面板的背面,但如果能夠根據(jù)可動單元以及固定單元的距離變化進行 方向檢測,也可以適當放進按鍵面板的內部。。
在本發(fā)明中,"配置有所述確定鍵以及所述方向鍵的板狀部件"也包含將 "確定鍵"和/或"方向鍵"和"板狀部件"設置為一體的概念。
另外,在本發(fā)明中,"板狀部件"基本上是一張板狀部件,但也可以是多 個部件形成一 艮板狀部件。另外,即使多個部件中至少有一部分部件物理分離, 如果使至少一部分部件上配置有確定鍵以及方向鍵,也作為全體表述為"板狀 部件,,。進而,"板狀部件"可以有凹凸。 發(fā)明的效果
本發(fā)明可以提供一種能夠在單擊感產生前檢測按下的任意方向,用以單擊
感為基準所定的弱力(比為按下方向^:的任意方向而產生單擊感所必要的力弱 的力)將方向鍵的任意方向按下的多方向輸入裝置。 附圖的簡單說明圖i為采用本發(fā)明實施例一多方向輸入裝置的移動電話的概略"^兌明
圖;圖2為采用本發(fā)明實施例一多方向輸入裝置的移動電話的俯視圖。[圖3]圖3 (a)為本發(fā)明實施例一多方向輸入裝置的截面圖。圖3 (b)為 本發(fā)明實施例一多方向輸入裝置的俯視圖。圖4為用于本發(fā)明實施例一多方向輸入裝置的M面板背面的;f既略圖。圖5為用于本發(fā)明實施例一多方向輸入裝置的基板的概略圖。圖6 U)為表示本發(fā)明實施例一多方向輸入裝置的初期狀態(tài)的截面 圖。圖6 (b)至圖6 (e)為按順序表示將方向鍵的任意方向按下去時的本發(fā)明 實施例一多方向輸入裝置的狀態(tài)的截面圖。圖6 (f )為表示已按下確定鍵時的 本發(fā)明實施例一多方向輸入裝置的狀態(tài)的截面圖。圖7為實施例二多方向輸入裝置的截面圖。圖8為實施例三多方向輸入裝置的截面圖。圖9 (a)為實施例四多方向輸入裝置的截面圖。圖9 (b)為表示做 了按下方向鍵的任意方向的操作時的實施例四多方向輸入裝置的狀態(tài)的概略截 面圖。圖IO為實施例五多方向輸入裝置的截面圖。圖11為本發(fā)明實施例多方向輸入裝置所采用的,包括確定鍵和方 向鍵和配置有這些的板狀部件的按鍵面板的立體圖。 符號說明
1多方向輸入裝置;2按鍵面板;3 —般鍵;6基板;7板狀部件;7a第 一彎曲部;7b第二彎曲部;7c臺座;8, 80按子;8a小突起;9單擊感產生 部;10確定鍵;11方向鍵;20可動電極;21固定電極;22線狀圓環(huán)電極; 30傾動方向變化用部件;38, 81, 84空間。 實施發(fā)明的最佳形態(tài)
以下,參照附圖對本發(fā)明實施例的多方向輸入裝置進行說明。再者,對在 附圖中相同的部分,對應的部分,可以統(tǒng)稱的部分標記相同符號進行說明。另 外,在附圖中有多個相同的部分、對應的部分、可以統(tǒng)稱的部分的時候,有時 只對其中 一部分標記符號。 (實施例一)對采用本發(fā)明實施例一多方向輸入裝置的移動電話進行i兌明。圖1為采用本發(fā)明實施例一多方向輸入裝置1的移動電話的概略說明圖。圖2為采用本發(fā)明實施例一多方向輸入裝置1的移動電話的俯視圖。另外,在
圖2中,對固定電極21a、 21b、 21c、 22d標記的陰影線,是為了明確固定電極21a、 21b、 21c、 22d,而不是表示截面。
在后詳細表述,多方向輸入裝置1包括可動電極20、固定電極21、方向鍵ll (在圖1中未圖示)。
固定電極21被分成4個(后述中可以對數(shù)字適當更改)部分。固定電極21a、 21b、 21c、 22d為被分割后的電極??蓜与姌O20隨著方向鍵11的任意方向的按下操作移動。
可動電極20和固定電極21a、 21b、 21c、 22d各自在上下左右方向上構成4個容量單元??蓜与姌O20隨著方向鍵11的任意方向的按下操作移動,因此可動電極20和固定電極21之間的距離,即可動電極20和固定電極21的相互距離(位置關系)發(fā)生變化。由于該距離(位置關系)的變化,這四個容量單元的靜電容量也發(fā)生變化。即可以根據(jù)隨著可動電極20的移動靜電容量的變化,檢測方向鍵ll的任意方向。另外,靜電容量可以采取適當組合。
C/V變換IC201、 A/D202、 CPU203等構成控制部。構成控制部的A/D202或CPU203等在信號處理電路等邏輯電路中可適當更改。
控制部根據(jù)隨著方向鍵ll的任意方向的按下靜電容量的變化,進行檢測按下的所述任意方向的處理。另外,控制部也可以根據(jù)隨著在單擊感產生前,方向鍵ll的任意方向的按下,靜電容量的變化,進行在所述單擊感產生前后檢測按下的所述任意方向的處理。
另夕卜,控制部也可以根據(jù)所述靜電容量的變化,進行進一步測定方向4建11的任意方向的按下所用的力的強度和/或力的速度的處理。
由上述四個容量單元的靜電容量的變化引起的靜電容量的變化量,通過C/V變換IC201變換為電壓值的變化量(AV)。電壓值的變化量通過A/D202變換為數(shù)字信號,CPU203根據(jù)變換后的數(shù)字信號識別上述四個靜電容量的變化量。根據(jù)識別出的四個靜電容量的變化量檢測按下的方向鍵ll的任意方向。通過將該靜電容量的變化量(此處,特指各容量單元的靜電容量的平均變化)用
于方向檢測,理論上可進行360度所有任意方向的檢測。并且,CPU203根據(jù)方 向檢測出的任意方向,進行使后述畫面上的指針4a對應于該任意方向移動的處 理。
進而,可以用靜電容量的變化量,進一步測定按下方向鍵ll的任意方向 所用的力的強度和/或力的速度。力的強度從靜電容量的變化量得知。另外,力 的速度可以是將所述變化量用按下所需的時間除??刂撇磕軌蜻M行該力的強度 和/或力的速度的對應處理。當測定兩者并進行其對應的處理時,例如,畫面上 的指針4a根據(jù)方向鍵11移動時,與將方向鍵11的任意方向按下何種程度(力 的強度)相對應,決定指針4a的移動量并移動,根據(jù)以何種速度按下方向鍵ll 的任意方向(力的速度),決定指針4a的移動速度并移動。由此,根據(jù)移動方 向、移動量、移動速度這三個要素,能夠進行例如指針4a的移動等相關處理。 由此,能夠進行反映方向鍵11的任意方向按下的處理(反映按下的指針4a的 移動),操作感變好。另外,可以只在所述單擊感產生后(或產生前)進行該力 的強度和/或力的速度對應的處理。例如,在單擊感產生前(或產生后),指針 4a以通常速度(基本為一定速度)移動,可以在產生后(或產生前)使指針4a 的移動量和/或移動速度與力的強度和/或力的速度相對應變化。由此,操作者 能夠識別以單擊感為基準的與指針4a移動相關的處理的變化。另外,關于力的 強度對應的處理,例如,通過方向鍵ll移動畫面上的指針4a時,可以與將方 向鍵11的任意方向按下何種程度(力的強度)相對應地(成比例的),使指針 4a的移動速度變化。由此操作感變好。另外,例如可以只在單擊感產生后(或 產生前),使指針4a的移動速度對應力的強度變化(加速或者減速)。另外,處 理所述力的強度等,可以除移動方向、移動量、移動速度的要素之外,適當添 加其他要素(例如指針4a移動時的加速度等)。
另外,也可以將靜電容量的變化量替代靜電容量的值檢測任意方向??梢?根據(jù)靜電容量的變化,例如與固定電極21a對應的方向4定的一定范圍的方向(或 者以固定電極21 a和固定電極21 d之間為中心的 一 定范圍的方向)被按下時, 檢測到與固定電極21a對應的右方向(或者以固定電極21a和固定電極21d之間為中心所對應的右上方向)凈皮按下了 。
另外,可以將靜電容量的變化量代替靜電容量的值,測定按下方向鍵ll的任意方向所用的力的強度和/或力的速度。
對于按下的方向鍵11的任意方向的檢測或,方向鍵11的任意方向的按下所用的力的強度和/或力的速度的測定,根據(jù)靜電容量的變化(靜電容量的變化量、靜電容量的值)以適宜的方法進行。另外,適當決定將檢測到的任意方向、
測定出的力的強弱、力的速度,怎樣處理并在畫面上表示(例如使指針4a怎樣移動等)。另外,也對所述其他要素適當決定。
移動電話5包括顯示裝置4、 一般鍵3 (包括數(shù)字鍵、功能鍵等鍵,下同)確定鍵IO、包圍確定鍵10的方向鍵11。顯示裝置4被用來顯示規(guī)定畫面。顯示裝置4根據(jù)由一般鍵3、確定鍵10或方向鍵11的輸入切換畫面顯示。
方向鍵ll,用于顯示在顯示裝置4的畫面(在本發(fā)明中,有時僅稱為畫面)上的圖標的選擇(例如在顯示在畫面中的多個圖標中選擇一個)、菜單中項目的選擇(例如在顯示在畫面中的菜單中選擇一個項目)、字符的移動、指針的移動等。
例如,根據(jù)方向鍵ll的操作,移動畫面上的指針4a時,如果按下方向鍵ll的任意方向(圖2中為右上),就在對應該任意方向的方向(圖2中為右上)上指針4a/人虛線所示的位置順暢地移動到實線所示的位置(參照圖2的箭頭)
確定鍵10用于通過按下來確定所選的圖標、所選的項目等。另外,確定鍵10用于通過被按下,對移動的指針4a進行相當于單擊的動作。另外,即使不進行這樣的使用方式,方向鍵ll包圍的鍵在本發(fā)明中也表現(xiàn)為確定鍵IO。
圖3 (a)為本發(fā)明實施例一多方向輸入裝置1的截面圖。圖3 (b)為本發(fā)明實施例一多方向輸入裝置1的俯視圖。另外,在圖3 (a)中可動電極20和固定電極21a、 21c和2根線狀環(huán)形電極22的截面,省略了影線,涂滿黑色。
圖4為用于本發(fā)明實施例一多方向輸入裝置1的^4定面板的背面的概略圖。另外,在圖4中省略第一彎曲部7a、第二彎曲部7b等,可動電極涂滿黑色。圖5為用于本發(fā)明實施例一多方向輸入裝置1的基板6的概略圖。在圖5中,將線狀環(huán)形電極22涂滿黑色,省略規(guī)定的配線方式(參照圖1)等,對固定電極21a、 21b、 21c、 21d實施陰影處理(此處的陰影并非表示截面)。
多方向輸入裝置1包括:按一建面板2和按子8和單擊感產生部9和可動電極20和固定電極21和2根線狀環(huán)形電極22。按鍵面板2包括確定鍵10和方向鍵11和板狀部件7。多方向輸入裝置l,如以下說明所示,形成隨著方向鍵ll的任意方向的按下,方向鍵11和確定鍵10—同傾動的構造,形成將方向鍵ll的任意方向按下去時,因按子8單擊感產生部9變形而產生單擊感的構造。
進而,多方向輸入裝置l包括基板6和設置在基板6上的包裹部件35和在基板6上支撐按鍵面板2的支持部件36。基板6上必要的配線方式(未圖示)例如由銅等形成。另外,基板6上還配置有圖l所示的必要單元等(未圖示)。包裹部件35在上面設有貫通孔35a。
按鍵面板2用支撐部件36來支撐,使確定鍵10的上面(執(zhí)行按下的部分)以及方向鍵ll的上面(執(zhí)行按下的部分)從所述貫通孔35a露出。由此,按鍵面板2被支撐成其背面與基板6相向。
方向鍵ll為包圍確定鍵10的形狀,在此具有圓環(huán)狀的形狀。確定鍵IO在此具有圓形形狀,但其形狀可適當變更。方向鍵ll的形狀也可以為例如設有可配置確定鍵10的貫通孔的多角形。方向鍵ll的形狀是可以包圍確定鍵IO的形狀就可以。
確定鍵10包括,從該確定鍵10本體的下部周邊向水平方向突出的凸緣10a。凸緣10a可以和確定鍵10用相同材料做成一體,也可以與確定鍵10本體分體設置,采用接著劑、粘著材料等固著設置。
方向鍵11包括,從該方向鍵ll本體的下部周邊向水平方向突出的凸緣lla。凸緣lla可以是和方向鍵ll用相同材料做成一體,也可以是與方向鍵ll本體分體設置,采用接著劑、粘著材料等固著設置。
確定鍵IO、方向鍵ll是由含有聚碳酸酯樹脂、聚氨酯類樹脂、硅有機類樹脂等硬質樹脂的各種合成樹脂、各種玻璃、金屬等隨意做成的。
方向鍵11的背面設有段面llba、段面llbb以及段面llbc。確定鍵10的凸緣10a,進入到段面llba下方,與段面llba抵接,形成后述的第一間隙25。即確定鍵10和方向4建11為共同傾動而卡合。由此,可以防止確定4建10的浮起,即確定鍵10從該多方向輸入裝置1中飛出。
方向鍵11的凸緣lla進入到包裹部件35的上部35b下方。由此,可以防止方向鍵ll的浮起,即方向鍵ll從該多方向輸入裝置1中飛出。
另外,包裹部件35的上部35b的下面35ba和凸^^lla可^U妄(可以^^最初開始抵接》將方向鍵的任意方向按下時,和其按下的方向相反一側的凸緣lla的端部與下面35ba抵接,該抵接部分成為確定鍵IO以及方向鍵ll的傾動支點
確定鍵10和方向鍵11,配置在板狀部件7表面的規(guī)定位置。例如,確定鍵10以及方向鍵11通過用接著劑、粘著材料將所希望的部位(例如,確定鍵時為背面整面、方向鍵ll時為凸緣lla以及段面llbb)固著在板狀部件7表面的規(guī)定位置來配置。
板狀部件7采用硅有機樹脂橡膠等橡膠材料或熱可塑性人造橡膠、各種合成樹脂等做成板狀。另外,在板狀部件7還有配置有數(shù)字4建、功能鍵等一般鍵3的部分時,即板狀部件7被做成為具有多方向輸入裝置1的一部分和一般鍵3的所謂按鍵面板的鍵座時,為了特別對該配置有一般鍵3的部分附加剛性,對板狀部件7整體附加形狀穩(wěn)定性,板狀部件7有時也通過熱熔或接著等,與由金屬、聚碳酸酯樹脂、聚氨類樹脂、硅系樹脂等硬質樹脂等各種合成樹脂做成所謂補強板(框體)被做成一體。在本實施例中,用硅有機樹脂橡膠等橡膠材料或熱可塑性Ait橡膠等彈性材料將板狀部件7做成一張板狀。
另外,板狀部件7基本上是一張板狀的部件,但也可以將多個部件做成一張板狀。多個部件也可分離。例如,也可以在段面llbb的段面中央部分,使板狀部件7被切分開。
板狀部件7可以通過至少一部分具有彈性等而能夠變形(另外,具有彈性時希望有復原力)。
但是,為了確定鍵10以及方向鍵11可一起傾動,例如后述的第二彎曲部7b、未設置該第二彎曲部7b時,有必要與該第二彎曲部對應的位置能夠變形。即板狀部件7在按下方向鍵11的任意方向時,為了確定鍵IO以及方向鍵11能夠一起傾動,有必要至少一部分能夠變形。
另外,確定鍵10和方向鍵11分體的時候,為了通過確定鍵10的按下,確定鍵10向下方移動,例如后述的第一彎曲部7a、未設置該第一彎曲部7a時, 有必要使與該第一彎曲部對應的位置能夠變形。即板狀部件7為了通過所述確 定鍵10的按下,確定鍵10向下方移動,有必要一部分能夠變形。
板狀部件7包括第一彎曲部7a和第二彎曲部7b和臺座7c和端部7d。臺 座7c上設有后述的可動電極20。端部7d固定或抵接在支撐部件36上方,板狀 部件7,即按鍵面板2被支撐在基板6上方。
第一彎曲部7a是將板狀部件7的規(guī)定部分彎折成截面大致為倒U字形而 形成的。該第一彎曲部可被第一間隙25收納。第一間隙25設置在凸緣10a的 端部外側且在^:面llba下方。
第一彎曲部7a的形狀可以適當改變。例如,第一彎曲部7a可以是將板狀 部件7向圖3 (a)等所示的第一彎曲部7a的反方向,即下方彎折成截面大致為 U字形而形成。此時,第一間隙25可以不要。另外,如圖9所示,第一彎曲部 7a的形狀也可以設置成截面大致為3字形。
第一彎曲部7a,隨著按下確定鍵10時,向確定鍵10的下方的移動,展開 被彎曲的部分。由此,板狀部件7的變形以及向確定鍵10下方的移動變得能夠 順暢進行。
第二彎曲部7b是將該板狀部件7的規(guī)定部分彎折成截面大致為U字形, 形成大致蛇腹狀。此時,設有能夠收容第二彎曲部7b的空間。
第二彎曲部7b的形狀可以適當改變。例如,第二彎曲部7b可以是向如圖 2(a)等所示的第二彎曲部7b的反方向,即上方彎折成截面大致為反U字形而 形成。此時,有必要在凸緣lla的端部的外側設置第二間隙26。另外,如圖9 所示第二彎曲部7b的形狀也可以設置為截面大致為3字形。
第二彎曲部7b隨方向鍵11以及確定鍵10的傾動而展開。根據(jù)該第二彎 曲部7b,按下方向鍵ll的任意方向時,隨著方向鍵的傾動,被彎曲的部分適當 展開,板狀部件7的變形能夠順暢進行,方向鍵11以及確定鍵10能夠順暢地 傾動。
第一彎曲部7a以及第一間隙25,沿確定鍵IO的外圍部設置成圓環(huán)狀。第 二彎曲部7b沿方向鍵11的外圍部設置成圓環(huán)狀。第二間隙26沿方向鍵ll的外圍部設置成圓環(huán)狀。第一彎曲部7a、第一間隙25、第二彎曲部7b、以及第二 間隙26各自形成同心圓狀。
第一彎曲部7a、第一間隙25、第二彎曲部7b以及第二間隙26也可以不 是圓環(huán)狀,其形狀可適當更改,可匹配確定鍵10或方向鍵11的形狀適當更改。 例如,當確定鍵大致為四角形時,第一彎曲部7a、第一間隙25匹配該大致的四 角形設置。
按子8,設置在按鍵面板2里面與確定鍵10對應的位置(例如確定鍵IO 的中心且里面的下方)。例如,如圖3(a)所示,按子8和板狀部件7用相同材 料做成一體。另外,例如按子8也可以預先用各種合成樹脂、金屬等與板狀部 件7分開做成,用接著劑、粘著材料等固著設置在板狀部件7上,例如在板狀 部件7希望設置按子8的位置上設置貫通孔,在確定鍵10的背面和確定鍵10 直接形成一體或預先用別的各種合成樹脂、金屬等與確定鍵10分開做成之后, 用接著劑、粘著材料固著設置在確定鍵10上。
在按子8上一體設置有小突起8a。小突起8a的尖端與后述的單擊感產生 部9抵接。小突起8a能夠變形(希望其具有彈性)。小突起8a通過向按子8的 下方移動而被單擊感產生部9壓泉由此,可以確保擊打使方向鍵11能夠傾動。 有時也可以沒有小突起8a。此時,為了確保擊打使方向鍵ll能夠傾動,有必要 在按子8和單擊感產生部9之間設置間隔。
單擊感產生部9設置成與按子8相向。具體的,設置在基板6上。單擊感 產生部9被按子8按壓變形而產生單擊感。單擊感產生部9通過用例如金屬圓 蓋、聚乙烯圓蓋等未圖示的薄層(所謂圓蓋片)固定在基板6上實現(xiàn)。薄層由 聚乙烯對苯二酸鹽、聚碳酸酯等構成。單擊感產生部9通過使基板6上未圖示 的固定接點導通,可以進行ON/OFF開關操作。
傾動變化用部件30在將方向鍵11的任意方向按下去時,為了與該任意方 向相反方向向下方移動,使確定鍵10以及方向4建11的傾動方向變化。傾動變 化用部件30,隨著確定鍵10以及方向鍵11的傾動向下方移動,與基板6抵接, 如前所述使確定鍵10以及方向鍵11的傾動方向變化(此處使其變化成大致相 反)。傾動方向變化用部件30與板狀部件7形成一體。另外,傾動方向變化用 部件30也可以用各種合成樹脂、金屬等預先做成,用通過接著劑、粘著材料等 固著等適當方法設置在板狀部件7上。
傾動方向變化用部件30可以在基板6的一側與基板6 —體設置,或用各 種合成樹脂、金屬等預先形成,用通過接著劑、粘著材料等固著等適當方法設 置在基板6上此時,傾動方向變化用部件30與向下方移動的板狀部件7抵接, 如前所述使確定鍵10以及方向鍵11的傾動方向變化(此處使其變化成大致相 反)。
傾動方向變化用部件30設置在可動電極20、固定電極21的外側且方向鍵 ll的外側端部,與它們成同心圓且為圓環(huán)狀。傾動方向變化用部件30如圖3所 示,可以設置成圓周方向全面連續(xù),也可以設置成介敦的即不連續(xù)的。
可動電極20以及固定電極21隨著方向鍵ll的任意方向的按下,相互距 離變化。
可動電極20為隨著確定鍵10以及方向鍵11的傾動而移動,設置在按鍵 面板2的背面?zhèn)?。具體設置在板狀部件7的背面的臺座7c上??蓜与姌O20形 成圓環(huán)狀。
可動電極20是例如將導電性橡膠材料、導電墨水等在板狀部件7的臺座 7c上印刷、吐出而形成。另外,可動電極20可以例如采用蒸鍍、賊射等適當?shù)?金屬薄膜的成膜方法形成。另外,可動電極20也可以例如用接著劑、粘著材料 等粘貼事先做成的金屬薄膜等所形成。另外,希望可動電極20具有柔軟性,使 其與固定電極21、線狀圓環(huán)電極22接觸時能變形。
可動電極20除圓環(huán)狀外,還可以設置成其他形狀。另外,若可動電極20 能隨著方向鍵ll的按下而移動,也可以適當變更位置。例如,可以在確定4建10 的背面的位置且在按子8的周圍設置可動電極20。
可動電極20相對固定電極21存在傾斜。為臺座7c有傾斜而形成板狀部 件7,在該臺座7c上設置可動電極20。
可動電極20和固定電極21 (具體為各個被分割的固定電極)構成容量單 元。 一般來說,容量單元的靜電容量值在電極間的距離大時小,在電極間的距離小時大。由于可動電極20相對固定電極21存在傾斜,因此可動電極20和固 定電機21之間的距離能夠靠近,靜電容量值的絕對值能夠變大。
另外,根據(jù)上述靜電容量的變化檢測方向鍵ll的任意方向時,或者測定 按下方向鍵ll的任意方向操作的力的強度、力的速度時,容量單元的靜電容量 值的絕對值大的一方容易出精丄由于可動電極20相對固定電極21存在傾斜, 兩者的距離能夠靠近,因此,能夠提高上述的方向的檢測、力的強度、力的速 度的測定的精度。
固定電極21設置成與可動電極2Q相向。固定電極21,例如將圓環(huán)形狀(形 狀可適當變更)分為4份,與可動電極20相向設置在基板6上。該固定電極21 每隔圓周方向的90度以相等間隔分為4份。
固定電極21例如由銅等形成。另外,固定電極21也可以例如將導電性橡 膠材料、導電墨水等在基板6上印刷、吐出而形成,也可以例如采用蒸鍍、濺 射等適當?shù)慕饘俦∧さ某赡し椒ㄔ诨?上形成。另外,固定電極21也可以例 如用接著劑、粘著材料等粘貼事先做成好金屬薄膜等所形成。另外,固定電極 21的分割,為能夠進行方向檢測可以被分成多個,不限于分成4份,可以根據(jù) 各種用途分成8份、16份等
鄰接的固定電極21各自之間的間隔在本例中對做成比較狹窄的情況進行 說明,該間隔可以根據(jù)用途等適當擴大間隔。固定電極21各自的表面用聚四氟 乙烯(注冊商標)、樹脂薄膜等未圖示的絕緣層覆蓋設置。絕緣層也可以設置在 可動電極20的表面且不與2個線狀圓環(huán)22接觸的部分的表面。絕緣層還可以 在可動電極20 (的表面且不與2個線狀圓環(huán)22接觸的部分)以及固定電極21 兩者上都設置。另外,即使絕緣層設置在可動電極20或固定電極21上,有時 也表現(xiàn)為可動電極20或固定電極21。
2根線狀圓環(huán)電極22作為兩個短路用接點實現(xiàn)功能,通過與可動電極2 0 接觸造成短路,設置在固定電極21的內側,與可動電極20的形狀匹配且為圓 環(huán)狀。2根線狀圓環(huán)電極22,若接觸可動電極20而造成短路,也可以變更成其 他形狀。另外,線狀圓環(huán)電極22可變更成具有非線狀形狀的其他兩個短路用接 點。線狀圓環(huán)電極22,例如由銅等形成。另外,線狀圓環(huán)電極22也可以例如 用導電性橡膠材料、導電墨水等印刷、吐出在基板6上而形成,線狀圓環(huán)電極 22還可以例如采用蒸鍍、濺射等適當?shù)慕饘俦∧さ某赡し椒ㄔ诨?上形成。 另外,線狀圓環(huán)電極22,也可以例如用接著劑、粘著材料等粘貼事先做成的金 屬薄膜等所形成。
可動電極20的上方,例如板狀部件7和方向鍵11背面(段面llbc )之間 設有空間38。空間38由方向鍵11背面的段面llbc和板狀部件7的上面構成。 當可動電極20向下方移動時,和固定電極21、線狀圓環(huán)電極22接觸。由此, 臺座7c被押起??臻g38,為了可動電極20順暢地接觸固定電極21而收納臺座 7c,從而漸漸石皮壞。
可以在方向鍵ll的段部11bb的一部分中設置空氣通道40,其用于放出空 間38漸漸破壞時的空間38的空氣,或在解除任意方向的按下操作時向空間38 送入空氣。由此,方向鍵ll的操作變得更為順暢。
可以在支撐部件36的一部分中設置空氣通道41,其用于放出確定鍵IO以 及方向鍵ll傾動時的多方向輸入裝置1內部的空氣,以及在解除方向鍵ll的 任意方向的按下操作時向多方向輸入裝置1內部送入空氣。由此,確定鍵IO、 方向鍵11的操作變得更為順暢。
圖6 (a)為表示本發(fā)明實施例一多方向輸入裝置1的初期狀態(tài)的截面圖。 圖6的(b)至(e)為按順序表示將方向鍵ll的任意方向(此處為右橫方向) 按下去時的本發(fā)明實施例一多方向輸入裝置1的狀態(tài)的截面圖。圖6 (f )為表 示已按下確定鍵10時的本發(fā)明實施例一多方向輸入裝置1的狀態(tài)的截面圖。另 外,圖6所示的多方向輸入裝置1,為說明便利與圖3 (a)所示的多方向輸入 裝置1相比,變更了尺寸等。在圖6中,省略表示可動電極20、固定電極21a、 21c、 2根線狀圓環(huán)電極22的截面的陰影線。
按下方向鍵11的右橫側時,其動作從方向鍵11的段面llba傳向確定鍵 10的凸^aOa。此時,凸纟彖lla的端部和包裹部件35的上部35b的下面35a相 抵接,成為確定4建10以及方向鍵11的傾動支點。由此,確定4建10和方向4建11 一起傾動(參考圖6 (b))。另夕卜,無論按下方向鍵ll的哪個方向,都會同樣傾
22動,產生后述的單擊感。
隨著確定鍵10以及方向鍵11的傾動,可動電極20向下方移動,接近基 板&接觸2根線狀圓環(huán)電極2么使這2根線狀圓環(huán)電極22導通(參照圖6(b)) 通過使2根線狀圓環(huán)電極22導通而得到開信號。當可動電極20接觸2根線狀 圓環(huán)電極22時,使2根線狀圓環(huán)電極22導通并產生開信號,當疏遠時該導通 狀態(tài)被解除。另外,由這些導通產生的開信號,只有方向鍵ll的操作中,即可 動電極20接觸2根線狀圓環(huán)電極22時繼續(xù)產生。
該開信號,例如可以作為C/V變換IC201、控制部、系統(tǒng)全體的激發(fā)信號 使用。此處,根據(jù)該開信號,控制部開始方向檢測。另外,即使從圖6 (a)所 示的狀態(tài)向圖6 (b)所示的狀態(tài)轉移時,由于靜電容量的變化,因此也能夠檢 測按下的任意方向。
進一步按下方向鍵11的右橫時,確定鍵10以及方向鍵11進一步傾動, 傾動方向變化用部件30與基板6抵接(參照圖6 (c))。傾動方向變化用部件 30和基板6抵接時,確定鍵10以及方向鍵11的傾動支點移到該抵接位置上。
從圖6(b)到(c),隨著確定鍵IO以及方向鍵11的傾動,按子8向下方 移動,小突起8a被單擊感產生部9壓癟擠癟。但是,由于還沒施加使單擊感產 生部9變形的力,所以不產生單擊感。
由于傾動方向變化用部件30與基板6抵接,確定鍵10以及方向鍵11的 傾動支點移到該抵接位置上,所以對方向鍵ll的右橫進一步按下操作時,即從 圖6(a)到(d),對方向鍵ll的右方向進一步按下去時,為了和該右方向相反 方向(左方向)向下方移動,確定鍵10以及方向鍵11的傾動方向變化(參考 圖6(d))。另外,此刻,根據(jù)傾動變化用部件30的形狀(大小、截面方向的寬 度、長度等)、材料(例如是何種程度的變形或不變形)等條件,確定鍵10以 及方向鍵ll向下方平行移動。在本發(fā)明中,即使這種情況下,也表現(xiàn)為確定鍵 10、方向鍵ll傾動。
由于確定鍵10以及方向鍵11的傾動,方向鍵11的凸緣lla的端部和包 裹部件35的上部35b的下面35ba抵接,成為方向4泉11的傾動支點,所以對該 抵接部分,增加由確定鍵10以及方向鍵11的傾動所引起的力,造成了負擔。由于這個負擔,包裹部件35的上部35b有時會漲起,但由于與該右方向相反方 向(左方向)向下方移動,能夠減輕該負擔,可以防止包裹部件35的上部35b 漲起。
隨著確定鍵10以及方向鍵11的傾動,按子8向下方移動,小突起8a被 單擊感產生部9全部壓癟(參考圖6 (c))。進而,按子8的本體8b按壓單擊感 產生部9,增加了變形單擊感產生部9的力,因而單擊感產生部9變形(參照圖 6 (d))。
由此產生單擊感。此時,單擊感產生部9使未圖示的固定接點導通產生開 信號,可以隨意使用該信號。例如,可以根據(jù)該信號變更檢測到的任意方向對 應的處理。例如,將方向鍵ll的同一方向(右方向)按下去,單擊感產生后, 即使不能繼續(xù)按下方向鍵的同一方向,也可以進行若不解除該操作,指針在單 擊感產生前以通常速度(基本為一定速度)移動,在單擊感產生后進行加速移 動這樣的處理。即使不使用該信號,例如也可以預先在控制部的記憶部等記錄 到單擊感發(fā)生的靜電容量的變化,參照這個,變更檢測到的任意方向的對應處 理。
在此,即使沒有傾動方向變化用部件30,通過將方向鍵ll的右方向按下 去,按子8向下方移動,因此按子8按壓單擊感產生部9產生單擊感。將方向 鍵11的任意方向按下去而產生單擊感所必需的力,依存于使單擊感產生部9變 形的力。因此,有時將方向鍵ll的任意方向按下去時,立刻產生單擊感,單擊 感產生前的方向4定11的操作立刻結束。
因此,為了確定鍵10以及方向鍵11傾動所必需的、將方向鍵ll的任意 方向按下去的力,確定鍵10以及方向鍵11的傾動方向變化后比確定鍵10以及 方向鍵ll的傾動方向變化前大,可以設置傾動方向變化用部件30。由此,為使 單擊感產生所必需的、按下方向鍵ll的任意方向的力,比沒有設置傾動方向變 化用部件30時要大。因此,在慢慢的用力中單擊感的產生點會偏移。由此,在 將方向鍵ll的任意方向按下去的過程中,可以取得較寬的規(guī)定的弱力(即比將 方向鍵的任意方向按下而產生單擊感所必需的力小的力)的范圍(單擊感產生 前的方向鍵ll的操作范圍),因此,操作者很容易按下單擊感產生前的方向鍵的任意方向。
為了確定鍵10以及方向鍵11傾動所必需的、將方向鍵11的任意方向按
下去的力,確定鍵io以及方向鍵ii的傾動方向變化后比確定鍵io以及方向鍵:
ll的傾動方向變化前大,設置傾動方向變化用部件30時,通過如圖6等所示, 在離方向鍵ll的上面(進行按下操作部分)的距離,比確定鍵10以及方向鍵
11的傾動方向變化前的傾動支點的位置,在橫方向上更近的位置設置傾動方向
變化用部件3a且在方向鍵11的上面的外側設置傾動方向變化用部件30實現(xiàn) 進一步按下方向鍵11的右橫時,因為傾動變化用部件30有彈性(因為能 夠變形),所以,這次使單擊感產生部變形的按子8成為傾動支點,進一步向右 傾動(參考圖6 (e))。
另夕卜,此時,根據(jù)按子8的形狀(大小、長度等)、傾動方向變化用部件 30的形狀(大小、截面方向的寬帶、長度等)、這些材料(例如何種程度的變形 (具有何種程度的彈性),或不變形)等條件,確定鍵10以及方向鍵11平行向 下方移動、和右4黃相反側(任意方向的相反側)也多少向下方移動。在本發(fā)明 中,即使在這樣的情況,也表現(xiàn)為確定鍵IO、方向鍵ll傾動。
通過多方向輸入裝置1如此形成傾動方向變化用部件30和按子8中至少 一方能夠變形、在將方向鍵ll的任意方向按下去時,在單擊感產生后進一步將 任意方向按下去時,所述傾動方向變化用部件30和/或所述按子8變形,確定 鍵10以及方向鍵11進一步傾動的構造,在單擊感產生后確定鍵10以及方向鍵 ll能夠傾動。由此,可動電極20能夠更加接近固定電極21,將同一任意方向 按下去時,即使在單擊感產生后,也可以根據(jù)相互距離變化,進行方向檢測、 測定力的強度、力的速度。
當按子8以及傾動方向變化用部件30由硬質樹脂等形成時,出現(xiàn)在單擊 感產生后,即使將按下的任意方向和同一方向進一步按下,也按不下去的情況。 圖6(b)到(e),第二彎曲部7b展開。由此,方向鍵11的傾動變得順暢。 圖6 (b)到(e),可動電極20通過向固定電極21a接觸而接近。由此, 可動電極20和固定電極21分割的各個部分之間的距離,即可動電極20和固定 電極21的相互距離變化,因此,可動電極20和固定電極21分割的各個部分之間的靜電容量發(fā)生變化。另外,由于可動電極20和/或固定電極21在表面設有 絕緣層,所以即使可動電極20和固定電極21接觸,也能夠測定靜電容量。 圖6 (b)到(e),空間38收納臺座,漸漸破壞。
解除向方向鍵ll的任意方向的按下操作時,根據(jù)使展開的第二彎曲部7b 以及被伸展的部分回到原來的形狀的復原力,確定鍵10以及方向鍵11回到圖6 (a)的初期狀態(tài)。另外,空間38也根據(jù)由板狀部件7有彈性所產生的復原力 還原。
另外,操作了 (按下了 )確定鍵10時,方向鍵ll不移動,如圖6 (f )所 示,只確定鍵10向正下方移動,由于該按子8,基板6上的單擊感產生部9被 按壓擠癟,未圖示的固定接點導通而產生開信號。
另外,不設置板狀部件7時,例如在凸緣lla的上面和包裹部件35的上 部35b的下面35ba之間設置板發(fā)條等,通過該板發(fā)條和設有與單擊感產生部9 抵接的小突起8a的按子8,支撐確定鍵10以及方向鍵11。此時,希望與確定 鍵10的外圏lOc和方向鍵ll的內圏llc抵接。
在方向鍵11的背面等設置可動電極20,有時如上所述可動電極20變形, 因此,希望形成方向4建11的下側可變形(希望具有有復原力的彈性),在其下 面設置可動電極20,或與上述同樣的設置臺座7c,在其上設置可動電極20。傾 動方向變化用部件30也是和方向鍵11的凸緣lla的端部一體的或者是從后面 用接著劑、粘著材料等固著設置。按子8在確定鍵10的背面與確定鍵10 —體 的直接形成,或者事先與確定鍵10分別用各種合成樹脂、金屬等形成之后,用 接著劑、粘著材料等固著設置在確定鍵10上。 (實施例二)
圖7為實施例二多方向輸入裝置1A的截面圖。另外,省略可動電極20、 固定電極21a、 21c、 2根線狀圓環(huán)電極22的截面的陰影線,涂滿黑色。與上述 的多方向輸入裝置1不同之處在于確定鍵IO以及方向鍵ll的傾動支點在按子 80的位置。即按子80和單擊感產生部9抵接部分作為傾動支點,確定鍵10以 及方向鍵11像蹺蹺板一樣傾動。在按子80上沒有對應小突起8a的部分。
此時,按下方向鍵ll的任意方向時,按下的部分、方向鍵ll的相反方向向上方移動,因此,有必要將凸緣lla的上面與包裹部件35的上部35b的下面 35ba的間隔取得^^寬。
例如,在設置傾動方向變化用部件30時,有必要按照處于初期狀態(tài)的傾 動方向變化用部件30的下面或上面與基板6或按鍵面板2之間的距離,取凸緣 lla的上面和包裹部件35的上部35b的下面35ba的間隔。
另外,在未設置傾動方向變化用部件30時,有必要將凸緣lla的上面與 包裹部件35的上部35b的下面35ba的間隔取得較窄。由此,將方向鍵11的任 意方向按下時,凸纟彖lla的端部和包裹部件35的上部35b的下面35ba抵4妻, 該抵接部分作為確定鍵10以及方向鍵11的傾動支點,按子80能夠使單擊感產 生部9變形。
但是,若不設置傾動方向變化用部件30,則在和上述同樣作為傾動支點的 所述凸緣lla的端部與下面35ba的抵接部分上增加了負擔。若設置傾動方向變 化用部件30,則即使按下方向鍵ll的任意方向,只按下的部分而反方向不向上 方移動,因而能夠減輕負擔,凸緣lla的上面與包裹部件35的上部35b的下面 35ba的間隔能夠變窄,因此,多方向輸入裝置1能夠薄型化。
關于其他說明,以實施例一為準,因此不再贅述。 (實施例三)
圖8為實施例三多方向輸入裝置1B的截面圖。另外,在圖8中省略了可 動電極20、固定電極21a、 21c、以及2才艮線狀圓環(huán)電極22的陰影線。與實施 例一不同之處在于可動電極20的傾斜反向。即在實施例一中,可動電極20設 置成截面大致為倒八字形,而在實施例三中,將可動電極20設置成截面大致為 正八字形。
隨著確定4建10以及方向4建11的傾動可動電極移動,而將可動電極20設 置成截面大致為倒八字形時,隨著所述傾動而移動較大,因而靜電容量的變化 變大,因此,方向檢測的精度變高。
另夕卜,在實施例三中,通過將可動電極20的傾斜置為反向,與之相合地, 還形成臺座82以及空間81。進而,在實施例三中,與可動電極20的傾斜匹配, 將2根線狀圓環(huán)電極22等的2個固定接點設置在固定電極21的外側。關于其他說明,以實施例一為準,因此不再贅述。 (實施例四)
圖9 (a)為實施例四多方向輸入裝置1C的截面圖。圖9 (b)為表示對方 向鍵11的任意方向做按下操作時的實施例四多方向輸入裝置1C的狀態(tài)的概略 截面圖。另外,在圖9 (a)、 (b)中省略了可動電極20、固定電極21a、 "c、 以及2根線狀圓環(huán)電極22的陰影線。
與實施例一不同之處在于設置在可動電極20上的空間有差異。即未設置 在板狀部件7上設置的臺座7c,代替的是如圖9(a)所示,在板狀部件7的規(guī) 定位置,形成相對固定電極21呈傾斜的傾斜部83,在該傾斜部83和方向鍵11 背面之間設置,對應實施例一的空間38的空間84。
將方向鍵ll的任意方向按下去,如圖9(b)所示,可動電極20接觸固定 電極21a,傾斜部83、立起部88變形,空間84破壞。另外,在立起部88上設 置貫通孔,可以起到和上述空氣通道40同樣的作用。
在實施例四中,由于形成傾斜部83,因而沒有必要在方向鍵ll的背面設 置端部llbc,在背面設置平坦部85。因此,可以在該平坦部85施加各種紋飾。 這對方向鍵11具有透光性,光照式的情況特別有效。
第一彎曲部7a以及第二彎曲部7b設置成截面大致為3字形,該說明以實 施例一的第一彎曲部7a以及第二彎曲部7b的說明為準。另外,關于其他說明, 以實施例一為準,因此不再贅述。 (實施例五)
圖IO為實施例五多方向輸入裝置ID的截面圖。另外,在圖10中省略了 可動電極20以及固定電極21a、 21c的陰影線。
與實施例一的不同之處在于可動電極20與固定電極21平行設置。即使在 這種情況下,如果通過可動電極20的移動能夠捕捉到靜電容量的變化,就可以 在本發(fā)明中采用。另外,這種情況下,存在可動電極20和固定電極21a、 Hc 等不接觸的情況,因此,對這種情況也可適當省略2根線狀圓環(huán)電極22、絕緣 層。
關于其他說明,以實施例一為準,因此,不再贅述。(其他)
關于上述實施例一至實施例五,可適當變更一個或多個部分,關于上述實 施例 一至實施例五也可以適當組合。
另外,固定電極21以及可動電極20也可以適當變更為其他的固定單元以 及可動單元。此時,控制部的構成要素可適當變更或適當省略。
固定單元以及可動單元可以用于,隨著至少在單擊感產生前,方向鍵ll 的任意方向的按下而相互距離變化,且因該距離的變化,至少在單擊感產生前 檢測按下的所述任意方向。
另外,可動單元以及固定單元可以用于,隨著在單擊感產生前,方向鍵ll 的任意方向的按下而相互距離變化,且因該距離的變化,在所述單擊感產生前后 檢測所述按下的任意方向。
另外,可動單元以及固定單元可以用于,因所述距離的變化,進一步測定 按下所述任意方向所用的力的強度和/或力的速度。
根據(jù)固定單元以及可動單元的距離變化,檢測按下的方向鍵ll的任意方 向的方法包括,利用》茲力的變化或利用排斥的變化等。
例如,利用磁力的變化包括,可動單元以及固定單元的某一方做成磁石, 另 一方做成流通電流的線路,利用根據(jù)磁石和線路的距離變化而在線路內產生 的電流檢測方向。另外,利用這個還可以進一步測定按下所用的力的強度和/或 力的速度。
例如,利用電流的流動包括,將可動單元以及固定單元做成導體,在方向 鍵的任意方向按下時,使兩者接觸,根據(jù)該接觸面積和可動單元以及固定單元 的排斥值的關系檢測方向。另外,利用這個還可以進一步測定按下所用的力的 強度和/或力的速度。
圖11為本發(fā)明實施例多方向輸入裝置所釆用的,包括確定4建10和方向4建 11和配置有這些的板狀部件70的按鍵面板200的立體圖。板狀部件70對應于 板狀部件7。按鍵面板200對應于按鍵面板2。
在本發(fā)明中,可以如按鍵面板200那樣,在板狀部件70上除確定鍵10以 及方向鍵ll之外,還配置一般4建3??梢詫⑵渲苯討迷谝苿与娫?等電子設備。此時,上述的包裹部件35就成為電子設備的框體等。另外,基板6則對應 于電子設備的自有基板。
對這種情況,將電子設備本身(在圖1中為全體)作為多方向輸入裝置而 能夠捕捉。
權利要求
1、一種多方向輸入裝置,包括按鍵面板,設有確定鍵和包圍該確定鍵的方向鍵;按子,在所述按鍵面板的里面、對應所述確定鍵的位置;單擊感產生部,設置成與所述按子相向,且因所述按子而變形并產生單擊感;其特征在于,進一步包括形成隨著所述方向鍵的任意方向的按下,所述方向鍵和所述確定鍵一同傾動的構造;形成將所述方向鍵的任意方向按下去時,因所述按子所述單擊感產生部變形而產生單擊感的構造;隨著至少在所述單擊感產生前,所述方向鍵的任意方向的按下而相互距離變化,且因該距離的變化至少在單擊感產生前檢測按下的所述任意方向的可動單元以及固定單元。
2、 根據(jù)權利要求1所述的多方向輸入裝置,其特征在于,所述可動單元及 所述固定單元,用于隨著在所述單擊感產生前,所述方向鍵的任意方向的按下而 相互距離變化,且因該距離的變化在所述單擊感產生前后檢測按下的所述任意方 向。
3、 根據(jù)權利要求1所述的多方向輸入裝置,其特征在于,所述可動單元及 所述固定單元,用于隨著在單擊感產生前后,所述方向鍵的任意方向的按下而相 互距離變化,且因這個距離的變化在所述單擊感產生前后檢測按下的所述任意方 向。
4、 根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的多方向輸入裝置,其特征在于,所 述可動單元及所述固定單元,用于因所述距離的變化進一步測定所述任意方向按 下所用的力的強度和/或力的速度。
5、 根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的多方向輸入裝置,其特征在于,所 述按鍵面板進一步設有配置有所述確定鍵以及所述方向鍵的板狀部件。
6、 根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的多方向輸入裝置,其特征在于,所 述可動單元設置在所述按鍵面板的背面?zhèn)?,以隨著所述確定^T建以及方向鍵的傾動而移動;所述固定單元設置成與所述可動單元相向。
7、 根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的多方向輸入裝置,其特征在于,進 一步設置傾動方向變化用部件,將所述方向鍵的任意方向按下去時,使所述確定 鍵以及所述方向鍵的傾動方向變化,以使與所述任意方向相反方向向下方移動, 且形成在所述確定鍵以及所述方向鍵的傾動變化后,進一步將所述任意方向按下 去時,因所述按子所述單擊感產生部變形而產生單擊感的構造。
8、 根據(jù)權利要求7所述的多方向輸入裝置,其特征在于,設置所述傾動方 向變化用部件,使所述確定鍵以及所述方向鍵傾動所必需的,將所述方向鍵按下 去的力,在所述傾動方向變化后大于所述傾動方向變化前。
9、 根據(jù)權利要求1至8中任一項所述的多方向輸入裝置,其特征在于,所 述傾動方向變化用部件和所述按子中至少一方可變形,在所述單擊感產生后,將 所述任意方向進一步按下去時,所述傾動方向變化用部件和/或所述按子變形, 所述確定#:以及所述方向4建進一步傾動。
10、 根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的多方向輸入裝置,其特征在于, 所述可動單元相對所述固定單元存在傾斜。
11、 根據(jù)權利要求1至10中任一項所述的多方向輸入裝置,其特征在于, 所述可動單元為可動電極,所述固定單元為固定電極,所述相互距離為靜電容量。
12、 根據(jù)權利要求ll所述的多方向輸入裝置,其特征在于,進一步包括在 所述可動電極上方設置的空間;在所述可動電極和所述固定電極中至少一方表面 設置的絕緣層;形成將所述任意方向按下去時,隨著所述確定鍵以及所述方向鍵的傾動, 所述可動電極移動,隔所述絕緣層與所述固定電極接觸,隨著所述可動電極向所 述固定電極接觸,所述空間漸漸破壞的構造。
13、 根據(jù)權利要求12所述的多方向輸入裝置,其特征在于,進一步包括 在所述可動電極上方設置的空間; 在所述固定電極的內側或外側設置的2個短路用接點; 在未與所述可動電極的所述2個短路用接點接觸的部分表面和所述固定電極的表面中至少一方設置的絕緣層,形成將所述任意方向按下去時,隨著所述確定鍵以及所述方向鍵的傾動,所述可動電極移動,先使短路用接點祐:短路,隔所述絕緣層與所述固定電極4妄 觸,隨著所述可動電才及向所述固定電沖及接觸,所述空間漸漸A皮壞的構造。
14、 根據(jù)權利要求5至13任一項所述的多方向輸入裝置,其特征在于,在所述板狀部件及所述確定鍵的外圏進一步設置可隨著所述確定鍵向下方移動而 展開的彎曲部。
15、 根據(jù)權利要求5至14任一項所述的多方向輸入裝置,其特征在于,在 所述板狀部件及所述方向鍵的外圈進一步設置可隨著所述方向鍵的傾動而展開 的彎曲部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠在單擊感產生前檢測按下的任意方向,并以單擊感為準所定的弱力(比按下方向鍵的任意方向并產生單擊感所需的力小的力)將方向鍵的任意方向按下的多方向輸入裝置。其特征在于,進一步包括形成將方向鍵的任意方向按下去時,因按子而單擊感產生部變形并產生單擊感的構造;可動單元以及固定單元,用于隨著至少在單擊感產生前,方向鍵的任意方向的按下而相互距離變化,且因該距離的變化,至少在單擊感產生前檢測按下的任意方向。
文檔編號G06F3/02GK101460913SQ200780020608
公開日2009年6月17日 申請日期2007年3月26日 優(yōu)先權日2006年6月6日
發(fā)明者魚谷俊昭 申請人:三箭株式會社