專利名稱：薄膜型輸入裝置及備有該裝置的電子機器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于移動電話等移動電子機器之用的輸入裝置，特別涉及在按動操作薄膜時能夠沿著操作方向作強力輸入的裝置。
背景技術(shù)：
在移動電話等移動電子機械中，根據(jù)已知，在備有印刷電路基片的薄膜107上備有如

圖10中所示，在上下左右配置了4個電阻體100，101，102，103的4個方向輸入的輸入部105，和沿橫豎成行形成的多個(圖10中有3×4個)開關(guān)的輸入部106上述開關(guān)輸入部106的結(jié)構(gòu)，如圖11的斷面結(jié)構(gòu)所示，是由在印刷電路基片等膜107上按照108的間距設(shè)置的固定接點107，108，和在固定接點107，108之間作跨接用的拱頂形金屬片制成的金屬導電片110，以及在上述接觸片110的上方、由接觸膜111和頂鍵112經(jīng)過層壓形成的開關(guān)接點115構(gòu)成的。由于頂鍵112是能夠靈活上下移動，操作人員用手指按動頂鍵112，通過中間的突頭113，金屬導電片110產(chǎn)生彈性變形，使經(jīng)過形變的金屬導電片110接觸到固定接點108、109進行輸入，也就是通過開關(guān)的接觸達到導導通外。
4個方向輸入的輸入部105，以圖12所示為例，在印刷電路基片等膜107的電阻體101上的突起狀的導電橡膠115是在由彈性體層116和頂鍵117的支持狀態(tài)下設(shè)置的。操作人員用手指按動頂鍵117，導電橡膠115由于在電阻體101施加的壓力而導通，與此同時，因應施加的壓力而使導電橡膠115和電阻體101之間的接觸面積發(fā)生變化，從而使電阻體101兩側(cè)的電阻值發(fā)生變化。于是，當頂鍵117施加的壓力加大時，導電橡膠115和電阻體101之間的接觸面積變大，由于接觸面積變大，在電阻體101兩端之間的電阻值的變化量(降低量)也變大，通過對于該電阻值進行的檢測，就能夠模擬連續(xù)算出頂鍵117施加的壓力。
在上述輸入裝置的開關(guān)輸入部106中，在通過開關(guān)輸入進行輸入的一瞬間，由于操作人員能夠感覺到金屬導電片110作撓曲變形時的操作感，所以有利于根據(jù)輸入操作感提供優(yōu)越的開關(guān)機構(gòu)。
然而，在先前的輸入裝置的4方向輸入部中，導電橡膠115僅只是將由于其變形所產(chǎn)生的反作用力傳導給操作人員，難以將模擬輸入的輸入感覺傳導給操作人員，所以是一種缺乏操作感的開關(guān)機構(gòu)。
本發(fā)明的目的是以在具有模擬開關(guān)輸入功能的部分上附加一種能夠檢測出連續(xù)模擬輸入力的大小的通斷開關(guān)功能，其目的在于提供一種具有卓越的開關(guān)功能的操作感的輸入裝置。
另外，本發(fā)明的目的是以在具有模擬開關(guān)輸入功能的部分上附加一種能夠檢測出連續(xù)模擬輸入力的大小的通斷開關(guān)功能，其目的在于提供一種盡量縮小具有卓越的開關(guān)功能的操作感的輸入裝置的面積，以達到能夠使裝配緊湊化的輸入裝置。
再者，本發(fā)明的目的是以在具有模擬開關(guān)輸入功能的部分上附加一種能夠檢測出連續(xù)模擬輸入力的大小的通斷開關(guān)功能的同時，其目的在于提供一種在模擬開關(guān)的控制的輸入模式中引進滑動模式、在滑動模式下達到節(jié)約電力的輸入裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題，本發(fā)明的第1方面提供了一種輸入裝置，其特征在于，該輸入裝置配有操作部件，該操作部件具有由備有一個以上的電阻體或電極的薄膜和備有一個以上的電阻體或電極的另一個薄膜，按照相互的間隔，使成對的電阻體或電極向相配置，構(gòu)成的第1間隔膜；由備有一個以上的電極的薄膜，和備有一個以上的電極的另一個薄膜，按照相互的間隔，使電極向相配置，構(gòu)成的第2間隔膜；以及在將兩個間隔膜進行層壓成型的同時，在兩個間隔膜之間插裝金屬導電片，經(jīng)過主間隔膜的外側(cè)與上述薄膜或者上述金屬導電片的一部分壓縮成型，使隱藏在上述間隔膜里面的電阻體和電極或電阻體接觸的突起部。
隨著向操作部件施加按壓壓力，由于電阻體和電極的接觸面積的變化，在能夠獲得模擬輸入操作的同時，由于向操作部件施加的按壓壓力增高，隨著金屬導電片的變形的振動，能夠獲得卡嗒的感覺，這樣就能夠獲得模擬輸入時良好的操作感。另外，當向操作部件施加按動壓力高的時候，通過產(chǎn)生形變的金屬導電片接觸到其下側(cè)與副間隔膜相對應的電極，能夠起到開關(guān)輸入的功能。所以能夠獲得良好的模擬輸入感與開關(guān)輸入感兼?zhèn)涞妮斎氩僮鞲小?br> 再者，除了設(shè)置與電阻體或電極的成對的薄膜以外，還可以在一邊僅只設(shè)電阻體，而在另一邊僅只設(shè)置電極；既可以將電阻體和電極按照在平面上相對應的方式設(shè)置，也可以根據(jù)平面位置作適宜的替換。
為了解決本發(fā)明的上述課題，本發(fā)明的特征在于，上述層壓成型的間隔膜的電阻體或電極和上述金屬導電片按照沿著間隔膜厚度的方向作同軸的位置上的配置。
當朝向按照同軸位置配置的操作部件施加按動壓力時，通過突起部使間隔膜產(chǎn)生變形，轉(zhuǎn)而使電阻體接觸到電極時產(chǎn)生的變形能夠靈活地進行。另外，由于是同軸位置，也可以使金屬導電片的變形和其下側(cè)的間隔膜側(cè)的變形平滑進行，使得伴隨著電極彼此之間的接觸確實能夠進行開關(guān)的輸入操作。
為了解決本發(fā)明的上述課題，本發(fā)明提供了一種輸入裝置，其特征在于具備第1和第2操作部件第1操作部件具有在備有一個以上的電阻體或電極的第1薄膜，和備有一個以上的電阻體或電極的第2薄膜之間，將成對的電阻體或電極按照相互的間隔向相配置，構(gòu)成的第1間隔膜結(jié)構(gòu)，與此同時，在薄膜上形成的多個固定接點、設(shè)置了跨接這些接點而成形的金屬導電片，從而形成開關(guān)接點的開關(guān)膜；將上述第1間隔膜和上述開關(guān)膜根據(jù)上述電極或電阻體和金屬導電片的平面位置彼此錯開，進行層壓成型，使上述第1間隔膜的外側(cè)與上述薄膜或者上述金屬導電片的一部分經(jīng)過加壓變形，使其與被隱藏在上述第1間隔膜里面的電阻體和電極彼此接觸形成的突起部；第2操作部件具有使上述金屬導電片的一部分經(jīng)過加壓變形，從而使其與被隱藏在上述開關(guān)膜內(nèi)的上述的固定接點通過金屬導電片相互接觸而形成的突起部；由于金屬導電片和電阻體是配置在俯視的位置上，通過金屬導電片產(chǎn)生的開關(guān)的操作和電阻體的變形，所以能夠靈活運用模擬開關(guān)輸入。
本發(fā)明為了解決上述課題，其特征在于在基準位置的俯視范圍的點對照位置上配置多個上述的開關(guān)接點；在比與上述點對稱位置的開關(guān)接點位置更內(nèi)側(cè)的點對稱位置上配置多個成對的上述間隔膜的電阻體。
通過采用這樣的配置，能夠在小面積內(nèi)配置含有金屬導電片的開關(guān)接點和電阻體的模擬輸入部，可以達到小型化。
本發(fā)明為了解決上述課題，其特征在于在基準位置的俯視范圍的點對照位置上配置多個上述的開關(guān)接點和多個上述間隔膜的成對的電阻體；通過采用這樣的配置，能夠在小面積內(nèi)配置含有金屬導電片的開關(guān)接點和電阻體的模擬輸入部，可以達到小型化。
本發(fā)明為了解決上述課題，具有在上述突起部在上述間隔膜的一側(cè)形成用尖頭形的彈性體制成的尖頭部。上述尖頭部是根據(jù)在上述間隔膜施加按壓力的大小，用來靈活調(diào)節(jié)在間隔膜中內(nèi)藏的電阻體的接觸面積的模擬開關(guān)結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明為了解決上述課題，具有在基準位置的俯視范圍的點對照位置上配置多個上述的電阻體，借以構(gòu)成可能沿多個方向的模擬輸入方式的間隔膜。
本發(fā)明為了解決上述課題，本發(fā)明提供了一種輸入裝置，其特征在于該輸入裝置配置有操作部件，該操作部件具有一方面在基準位置所包圍的俯視范圍的點對稱位置上構(gòu)成備有多個電阻體或電極的第1薄膜，以及為了將上述第1薄膜隔離而配置的、備有面對上述多個電阻體或電極的電極或電阻體的第2薄膜構(gòu)成的第1間隔膜結(jié)構(gòu)；在一個面的一側(cè)上，具備備有多個電極的第3薄膜，為了將上述第3薄膜隔離而配置的、備有與上述多個電極相面對的電極的第4薄膜，以及備有與上述相面對的對的電極的位置相吻合的配置在第3和第4薄膜外側(cè)的金屬導電片，從而構(gòu)成的第2間隔膜結(jié)構(gòu)；在上述第1間隔膜和第2間隔膜之間、要使第1間隔膜上的成對的電阻體和電極的位置和第2間隔膜上的成對的電極的位置彼此吻合而重疊、在兩個間隔膜之間、在與上述電阻體或電極的同樣的俯視位置上、插裝金屬導電片，在上述疊置的薄膜的上方，備有用來向該薄膜的部分施加按壓壓力用的、用彈性體制成的突起部。
采用以上的結(jié)構(gòu)，伴隨向操作部件施加按壓壓力使電阻體的接觸面積發(fā)生變化，能夠得以進行模擬輸入的同時，由于向操作部件施加的按壓壓力高，伴隨著金屬導電片的振動，能夠獲得喀噠聲的感覺。所以在進行模擬輸入時，能夠獲得良好的操作感。另外，由于向操作部件施加的按壓壓力高的緣故，通過產(chǎn)生變形的金屬導電片使下側(cè)的隔膜接觸到電阻體，能夠完成開關(guān)輸入功能的效果。從而能夠取得良好的模擬輸入感和開關(guān)輸入感兼?zhèn)涞拈_關(guān)輸入操作感。另外，通過各薄膜的疊置，能夠制成整體結(jié)構(gòu)，容易制作。
本發(fā)明為了解決上述課題，本發(fā)明提供了本發(fā)明的第一方面中記載的輸入裝置，其特征在于設(shè)有具有第1及第2的輸入端子和模擬電壓輸入端子的控制部，將上述成對的電阻體和電極彼此之間構(gòu)成的開關(guān)輸入部以4個電橋的方式連接；上述的第1輸出端子連接到上述電橋連接部分的一部分；上述的第2輸出端子在連接到上述電極和電阻體的同時，還通過電阻體連接在電源上；電橋連接部分的另一部分接地；上述的模擬電壓輸入端子在和電橋連接部分的另外的其它一部分連接以外。
本發(fā)明為了解決上述課題，其特征在于上述的控制部通過對于將施加在上述的輸入端子上的電壓和來自模擬輸入端子的電壓進行比較，通過上述相應的電阻體和電極之間的、或者電阻體彼此之間的接觸，檢測模擬輸入的運作模式；還有通過上述第1輸出端子的接地，中斷輸入端子輸入的滑動模式；通過上述電阻體和電極之間的、或者電阻彼此之間的接觸的波形，靈活進行解除上述滑動模式的切換。
在以滑動模式運作時，由于僅只是從電源向電阻通電的電力消耗，可能達到節(jié)約電力的目的。
本發(fā)明為了解決上述課題，其特征在于將以前在任何一項權(quán)利要求中記載的輸入裝置的操作按鈕裝在裝在底部。
采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠提供具備前一種前的輸入裝置特征的電子機器。
圖1是表示備有本發(fā)明涉及的輸入裝置的移動電話(移動型電子機器)的一種形態(tài)。這樣形態(tài)的移動電話1是由在細長形的薄形殼體的外殼2上面板上(面對自己的一側(cè))形成的操作盤3，在殼體2面板的上方(上方)形成的、用液晶屏等制成的顯示屏4構(gòu)成的。
本實施形態(tài)涉及的輸入裝置，由于是內(nèi)藏在操作屏的內(nèi)部，在操作屏3的下部、沿縱向各設(shè)5個，3列合計15個操作按鈕(操作體)5；在操作部3的上方、沿上下左右的間隔共設(shè)置4個操作按鈕(操作部件)6，和在由4個操作按鈕6圍起來的位置上設(shè)置環(huán)形盤形的4個方向的操作按鈕(操作部件)7，還在4方向操作按鈕7的中心部位上設(shè)置的單個操作按鈕(操作部件)8。
在這樣的操作屏部3的各個操作按鈕的底部配置的開關(guān)膜10的平面形如圖2所示，其開關(guān)膜10的展開狀態(tài)如圖2所示，在4方向操作按鈕7的底部周圍邊緣側(cè)面的斷面結(jié)構(gòu)如圖5所示。
上述開關(guān)膜10的尺寸大致能夠覆蓋到操作屏3的底部，是由長條形的第2間隔膜12和相當于第2間隔膜12的1/3的長度、寬度相等的第1間隔膜13疊置成的余裕連接，在第2間隔膜12的上部與先前的第1間隔膜13重疊構(gòu)成的。
在上述第2間隔膜12上、在移動電話1上設(shè)置的多個操作按鈕5的下方、按照逐一對應的位置、形成如圖2所示的開關(guān)輸入部15；在第2間隔膜12與第1間隔膜13重疊的部分，在4個操作按鈕6的下方，按照逐一對應的位置，形成如圖2所示的開關(guān)輸入部16；另外，分別在操作按鈕7的下方設(shè)置4個開關(guān)輸入部17，設(shè)置在操作按鈕8的下方的是開關(guān)輸入部18。
上述的4個開關(guān)輸入部17是按照與圓環(huán)形的操作按鈕7的俯視的中心周圍對稱的位置上配置的，換言之，是在環(huán)繞操作按鈕7的周圍、每隔90°的間隔、如圖2或者圖3所示配置的，其斷面結(jié)構(gòu)如圖4表示的結(jié)構(gòu)。
在操作按鈕7的下面設(shè)有用橡膠一類的彈性體制成的保持層20。在該保持層20中相當于形成開關(guān)輸入部17的形成位置的位置上形成突起部21。在突起部21的頂端部21a作成斷面平臺形的頂尖。然而，頂端部21a的形狀并不以特定的形狀為限，球形斷面、橢圓形斷面等各種各樣的形狀都能夠適用。
在上述突起部21的下面，如圖4所示，設(shè)置上側(cè)第1薄膜13a和下側(cè)的第2薄膜13b，以及夾持在其間的、將兩薄膜13a，13b隔開的、向相配置的、由間間隔膜13c形成的第1間隔膜13。在上述間間隔膜13c對準上述突起部21的位置的部分上形成開孔部13d。該開孔部13d除了是夾持在第1薄膜13a和第2薄膜13b之間，向相配置以外，還在第1薄膜13a的面對開孔部13d的一側(cè)形成俯視呈長方形的、用銀噴鍍成的電極(導電體)22；在第2薄膜13b面對開孔部13d的一側(cè)形成俯視呈長方形的、用石墨電阻等電阻體(電阻體)23。電極22B和電阻體23向相配置，被開孔部13d按照規(guī)定的距離隔開。
其次，在以上第1間隔膜13的下面，設(shè)置上側(cè)第3薄膜12a和下側(cè)第4薄膜12b，以及夾持在其間的、將兩薄膜12a，12b隔開的、向相配置的間間隔膜12c形成的第2間隔膜12。在上述間間隔膜12c對準上述突起部21位置的部分上形成開孔部12d。該開孔部12d除了是夾持在第3薄膜12a和第4薄膜12b之間，向相配置以外，還在第3薄膜12a面對開孔部12d的一側(cè)形成俯視呈長方形的電極(導電體)22B；在第4薄膜12b面對開孔部12d的一側(cè)形成俯視呈長方形的電極(導電體)23B。兩個電極22B和電極23B向相配置，被開孔部12d按照規(guī)定的距離隔開。
其次，在第1間隔膜1 3和第2間隔膜2之間插入，例如，用沖壓成拱形的金屬板形成的金屬導電片25，以其凸面朝向第1間隔膜13的側(cè)面，以其中心對準12d，13d的中心位置。然后，利用粘結(jié)在第3薄膜12a上的多層粘結(jié)成的，在圖面中省略的透明粘結(jié)膜，將該金屬導電片25支持固定在第3薄膜12a上面。
另外，使用上述第2間隔膜12的移動電話1，在所備有的多個操作按鈕5的下側(cè)，設(shè)有與其一一對應的開關(guān)輸入部15。各開關(guān)輸入部15是僅只由第2間隔膜12和金屬導電片25構(gòu)成的。再者，在多個操作按鈕6的下側(cè)，雖然分別設(shè)有與之一一對應的開關(guān)輸入部16，以及在操作按鈕8的下側(cè)設(shè)有開關(guān)輸入部18。而開關(guān)輸入部16，18又是由第2間隔膜12和金屬導電片25和與它們重疊的第1間隔膜13構(gòu)成的。但是，此處的金屬導電片25所重疊的第1間隔膜13卻是沒有特別備有開孔13d、電極22和電阻體23的部分。即，所配置的第1薄膜13a和第2薄膜13b，以及間隔膜13c是單獨經(jīng)過層壓成型的部分。
再者，由于圖4所示的斷面結(jié)構(gòu)是表示4個開關(guān)輸入部17中的僅一個的斷面圖，圖4所示斷面結(jié)構(gòu)的開關(guān)輸入部17是沿開關(guān)輸入部18的周圍、每隔90°的間隔配置的。
上述結(jié)構(gòu)的移動電話1的用戶，按動必要的操作按鈕，就能夠進行移動電話的發(fā)收信等的各種作業(yè)，圖象輸入等作業(yè)，以及選擇各種功能的作業(yè)。
此時，在按動操作按鈕5或操作按鈕6，8中的預想中的一種時，通過在各個操作按鈕下面形成的突起部，通過第1間隔膜13，在第2間隔膜12的金屬導電片15上施加了壓力，即，當在施加在按鈕上的壓力變大時，由于金屬導電片25變形，下凸撓曲，通過金屬導電片25，使第2間隔膜12一側(cè)的第3薄膜12a撓曲，能夠使電極23B和電極22B接觸，轉(zhuǎn)而使開關(guān)導通。此時，金屬結(jié)接觸片因變形而撓曲，用戶的指頭隨著金屬導電片25的變形而發(fā)生的振動的傳播，能夠在指尖上感覺到開關(guān)輸入的完畢，能夠獲得優(yōu)越的鍵入感和按鍵的“卡塔“動感。
其次，當用戶按壓操作按鈕7的周圈的一部分，如圖4所示狀態(tài)，使突起部21接觸第1間隔膜13，使第1薄膜13a變形，將第1間隔膜13一側(cè)的電極22壓在電阻體23上，對應于操作按鈕7的按壓力的變化，發(fā)生接觸面積的變化，能夠使用模擬輸入裝置檢測電極22、電阻體23兩端部間的電阻值的變化量，算出操作按鈕7上的按壓力。即，因應施加在操作按鈕7上的按壓壓力的大小，能夠獲得模擬輸出、輸入。
其次，用更高的按壓壓力按動操作按鈕7，突起部21通過第1隔膜13使金屬導電片25翹曲，由于金屬導電片25的翹曲變形增大，金屬導電片25使第2隔膜12一邊凸起變形。由于在改變形時伴隨變形發(fā)生的振動被傳導至用戶的手指，按動操作按鈕7的用戶通過操作按鈕7能夠感覺到模擬更加增大的金屬導電片25的變形。在此之后，由于金屬導電片將按壓壓力壓在第2隔膜的一側(cè)的電極22B和電極23B上。此時，電極22B和電極23B的接觸作用能夠使開關(guān)實現(xiàn)開關(guān)功能。因此，使用操作按扭的用戶在從初級階段通過電極22B和電極23B之間的接觸功能使模擬操作得以實現(xiàn)。在此以后，伴隨操作按鈕金屬導電片25的變形，就能夠感到伴隨振動的電極23B和23B的開關(guān)輸入感，也就是能夠CAYO感覺到有清脆感的良好使用功能。
由于可能在操作按鈕7周邊每隔90°的4個位置上進行模擬操作，所以能夠?qū)⒉僮靼粹o7作為4方向的模擬開關(guān)使用。另外，將操作按鈕7進行深入按壓，就能夠有4方向的開關(guān)功能。
因此，將按鈕7上施加的荷重加以釋放，操作按鈕7通過操作按鈕用的保持層20的彈性復原，回到原來的平行狀態(tài)；電極22、電阻體23也復原到原來的位置，輸入狀態(tài)解除。由于在這樣的上述結(jié)構(gòu)中設(shè)置了用橡膠等一類的彈性體制成的保持層20，使它的可靠性增高，制品壽命延長。另外，由于突起部21是通過第1薄膜13a與電極22和電阻體23接觸的結(jié)構(gòu)，是不易磨損、可靠性高、壽命高的結(jié)構(gòu)。
以上說明的實施形態(tài)第1隔膜13和第2隔膜12和金屬導電片25是在重疊的俯視同一位置上配置的，所以與在平面上的其他位置的配置結(jié)構(gòu)的模擬輸入部分和開關(guān)輸入功能部分相比，能夠達到裝置面積小的小型化的目的。
另外，如果是先前結(jié)構(gòu)的、具有4方向操作按鈕7的移動電話1，例如，在GPS移動式的顯示屏部4上顯示地圖等，由地圖上的光標位置沿著地圖的畫面移動，遇到要是從某個特定的位置要對該地域進行選擇，或者要改用擴大的地圖畫面的場合，因應電極22和電阻體23的接觸面積的變化，通過模擬輸入，控制光標的移動；或者是來到某個特定位置時，就要向操作按鈕7施加高的按壓壓力，使金屬導電片25翹曲，使第2隔膜12的電極22B和23B接觸，能夠選擇開關(guān)輸入的操作方法。因此，通過采用示例的結(jié)構(gòu)，能夠提供具備移動顯示器4顯示的畫面和選擇顯示部分的移動電話1。
在本實施形態(tài)中，由于是適用于4方向開關(guān)輸入功能的操作按鈕7的開關(guān)輸入部17，所以設(shè)置了4個開關(guān)輸入部17，但是在適用具有2方向、3方向、6方向或者8方向等多方向開關(guān)功能的操作按鈕的本發(fā)明結(jié)構(gòu)的場合，也可以采用符合其功能的必要數(shù)目的開關(guān)輸入部17。
另外，能夠適用本發(fā)明的電子機器，并不限于在上一個實施形態(tài)中的那樣的移動電話；在諸如非個人計算機等的個人計算機等一類的移動式小型信息終端、以及在這些機器上面連接使用的操作按鈕、或者是在電視機、錄放兩用錄像機等所用的遙控器的操作按鈕上當然都可以適用。
圖7是表示在采用本發(fā)明所涉及的輸入裝置的第2實施形態(tài)。在該形態(tài)的輸入裝置中，為了構(gòu)成在前一個實施形態(tài)中說明過的模擬輸入部分，與附有操作按鈕7和突起部21的保持層20和第1隔膜13相重疊的部分30，除了在包圍俯視呈矩形的薄膜31的中央部的、特定的一個點相對稱的位置上(在本例中是取圓周相隔90°的間隔)形成的以外；另外備有略向外移的、如圖11所示同樣結(jié)構(gòu)的開關(guān)接點115的開關(guān)薄膜32，也是由包圍薄膜本體31的中央部的特定的一個點相對稱的位置上(在本例中是取圓周相隔90°的間隔)配置的各個開關(guān)接點115的層壓膜形成的。
通過圖7所示的配置方式，可以在備有進行4方向輸入的電阻體部分30和備有進行開關(guān)輸入的開關(guān)結(jié)構(gòu)的俯視能夠小型化的開關(guān)操作。另外，在形成模擬輸入結(jié)構(gòu)的部分30的作用效果與前一個實施形態(tài)中的突起部21和第1隔膜13形成的模擬輸入部分有同等的效果。另外，開關(guān)接點115具有喀嗒聲響的感覺的良好的開關(guān)輸入感。
圖8是表示在采用本發(fā)明所涉及的輸入裝置的第3實施形態(tài)。在該形態(tài)的輸入裝置中，為了構(gòu)成在前一個實施形態(tài)中說明過的模擬輸入部分，除了附有操作按鈕7和突起部21的保持層20和第1隔膜13相重疊的部分30外，以及，除了是在包圍俯視呈矩形的薄膜31的中央部的、一個特定的點相對稱的位置上(在本例中是取圓周相隔90°的間隔)形成的以外，同時還有備有與它們處于同一圓周位置的圓周方向上的位置偏離的、如圖11所示結(jié)構(gòu)相同的開關(guān)接點115的開關(guān)薄膜32，是在由包圍薄膜本體31的中央部的特定的一個點相對稱的位置上(在本例中是取圓周相隔90°的間隔)配置的各個開關(guān)接點115的層壓膜形成的。
通過圖8所示的配置方式，可以實現(xiàn)俯視小型化的開關(guān)。另外，可以得到在構(gòu)成模擬輸入的部30的作用效果的先前的實施形態(tài)的突起部21和第1隔膜13形成的模擬輸入部分同等的效果。另外，開關(guān)接點115具有伴隨金屬片110的型變而發(fā)出的喀嗒聲響的感覺的良好的開關(guān)輸入感。
圖9是表示檢測在先前已經(jīng)說明過的4方向開關(guān)輸入部17中的電阻體23的電阻值的場合中使用的合適電路的一個示例圖。
為了便于對該電路進行說明，在先前的第1實施形態(tài)中第2圖所示的4個對象位置上所設(shè)的開關(guān)輸入部17中，令右邊的開關(guān)輸入部17的電阻體為23X+、電極為22a；令左邊的開關(guān)輸入部17的電阻體為23X-、電極為22b、令上方的開關(guān)輸入部17的電阻體為23Y+，電極為22c；令下方的開關(guān)輸入部17的電阻體為23X-，電極為22d，進行以下的說明。
即，如圖9中所示形態(tài)的檢測電路，是由備有作為組成電橋電路的4個電阻體23X+、23X-、23Y+、23Y-，以及與其相對應的電極為22a～22d和在其上面連接的控制部(CPU)50構(gòu)成的。
上述控制部50具有輸入模擬電壓的模擬電壓輸入端子A/D1、A/D2，和輸出高電平和低電平電壓用的輸出端子OUT1(第1輸出端子)、OUT2(第2輸出端子)一類的多個輸出端子。
在上述電阻體23X+、23X-、和電阻體23Y+、23Y-的一端上，分別以串聯(lián)的方式與同類的電阻體連接。于是，電阻體23X+和電阻體23Y+的另一端連接在控制部50的輸出端子OUT1上；電阻體23X-和電阻體23Y-的另一端接地。另外，在電阻體23X+和電阻體23X-的連接點上連接著上述模擬電壓輸入端子A/D1；同時，在電阻體23Y+和電阻體23Y-的連接點上連接著上述模擬電壓輸入端子A/D2。
于是，在上述電極22a～22d分別通過反向電流防止二極管D1、D2，D3，D4通過同樣的線路接在控制部50的輸出端子OUT2上。這些反向電流防止二極管D1、D2，D3，D4是為了防止在其中的任何一個的電極接觸到電阻而在電極上施加電壓因而使引發(fā)的電壓波及到其他電極。特別是在反向電流防止二極管D4與輸出端子OUT2之間的連接的線路中通過分支線并聯(lián)連接電阻R，該分支線是連接在電源一側(cè)的。
在未對任何一個開關(guān)輸入部17操作的狀態(tài)下，由于各個電阻體23X+、23X-、23Y+、23Y-的電阻值都相等，在2個模擬輸入端子A/D1、A/D2都是按照規(guī)定電壓Vcc的1/2的電壓輸入的。例如，在圖9所示的電路中，電阻R是采用10MΩ左右的高電阻值。各電阻體采用1.5kΩ，在作模擬檢測時，輸出端子OUT1(GPIO)的電壓，例如，取5V，在電阻體23X+和電阻體23Y+的連接點上施加5V，在23X-和電阻體23Y-的連接點上變?yōu)?V，在模擬輸入端子A/D1，A/D2上都獲得2.5的電壓。
按動任何一個開關(guān)輸入部17，任何一個電極與電阻體之間的接觸面積會有增減，就能夠檢測出由于電極和電阻體之間接觸面積的大小而產(chǎn)生的電阻值的變化量。如果掌握了預先檢測出的、由于接觸面積的大小而產(chǎn)生的電阻值的變化，由于電阻值與在電極上施加的力大致成比例關(guān)系，就能夠根據(jù)電阻值的變化量算出施加在電極上的按壓力。
例如，當任何一個電阻體23X+、23X-、23Y+、23Y-的電阻值都是1.5kΩ時，在模擬輸入端子A/D1，A/D2上都獲得2.5V的輸出的狀態(tài)下，例如，在電阻體上施加按壓力，任意按動一個開關(guān)輸入部17的電極時，使該電阻體的電阻值減少，由于輸入的電壓是按照電阻值減少的份額進行折合、從模擬輸入端子上的2.5V來的變化電壓來的，所以能夠按照比例獲得相應的模擬輸出。
采用圖9所示的電路，可以進行滑動模式切換。在滑動模式的運作電路中，沒有電流流動，能夠達到節(jié)省電力化。
在進行滑動模式時，將輸出端子OUT1(GPIO)設(shè)定為GND，將輸出端子OUT2(INTGPIO)設(shè)定為中斷輸入，通過電阻R，使電源側(cè)處于提升(pull-up)助動狀態(tài)。此時，通過將A/D1，A/D2同時設(shè)定為開放(OPEN)，通過將作為傳感器之用的電阻體23X±，23Y±中的任何一對接地(GND)，將電極22a，22b，22c，22d接電源，通過將任何一個電極22與電阻體23接觸，輸出端子OUT2(INTGPIO)是向下的波形輸入，將其作為中斷信號使用。
在此情況下，[電阻R的電阻值＞＞電阻體23X，23Y的電阻值]的關(guān)系是必要的。通過輸入中斷信號，使輸出端子OUT1(INTGPIO)接通電源，就能夠如先前說明的那樣，處于通常的輸入檢測狀態(tài)。
當處于先前的滑動模式時，傳感器實際上沒有電流消耗，僅只是處于高電阻的電阻R的消耗的低消耗電力狀態(tài)。
反之，當按動4個開關(guān)輸入部17中的，例如，當沿著斜右上方向(電阻體23X+和23Y+之間的方向)進行按動時，電阻體23X+和電極22a接觸，另外還有電阻體23Y+和電極22c接觸。于是，就算出在電阻體23X+上施加的力PX，以及在電阻體23Y+上施加的力PY。
在此情況下，根據(jù)P＝PX+PY，算出在開關(guān)輸入部17上施加的力P。
另外，當沿著電阻體23X+和電阻體23X-的配置方向的X軸的正方向(電阻體23X+的方向)為0°時，令按壓開關(guān)輸入部17的方向為θ(°)，按照tanθ＝PY/PX，求出θ；當按壓位置是斜方向時，能夠算出按壓的方向和按壓的力的強度，由控制部50按照圖示的輸出端子輸出結(jié)果。
因此，在移動式電子機器中，根據(jù)該輸出的方向，控制光標或滾動條的移動速度，根據(jù)該輸出的力的強度，就能夠控制光標或滾動條的移動速度；由于能夠光標能夠沿著斜方向移動或滾動，成為用戶方便使用的機器。
如以上說明的輸入裝置由于是將電阻體和電極作相對應配置的間隔膜和將電極作相應配置的間隔膜經(jīng)過層壓成型，在兩者之間插裝金屬導電片，將上述間隔膜的外表面與上述間隔膜或者上述金屬導電片的一部分經(jīng)過壓縮變形，使內(nèi)藏在上述間隔膜里面的相應的電極和電阻體彼此接觸的突起部的操作部件，經(jīng)過配置而成的。隨著向操作部件施加按壓壓力，使電阻體和電極的接觸面積發(fā)生變化，在能夠獲得模擬輸入操作的同時，由于向操作部件施加的高的按壓壓力，拌隨金屬導電片的變形使電阻體面積的變化，在能以獲得模擬輸入操作的同時，當向操作部件施加高的按動壓力時，伴隨金屬導電片的變形產(chǎn)生的振動，能夠感覺到喀噠的感覺。因此，就能夠感覺到模擬輸入的良好的操作感。另外，由于向操作部件施加的高的按壓壓力而產(chǎn)生變形時，金屬導電片通過與其下側(cè)間隔膜的相應的電極的接觸，能夠達到開關(guān)輸入的功能。
所以能夠獲得良好的模擬輸入感與開關(guān)輸入感兼?zhèn)涞妮斎氩僮鞲小?br> 在本發(fā)明的輸入裝置中，將與第1間隔膜相對應的電極及電阻體、金屬導電片，以及與第2間隔膜相對應的電極改變成沿著間隔膜厚度的方向的同軸位置餓配置，使第1間隔膜餓變形，金屬導電片的變形，和第2間隔膜的變形得以令人滿意地順利進行。
本發(fā)明的輸入裝置備有在備有相應的電極及電阻體間隔膜，和由固定接點以及在薄膜上備有的開關(guān)接點構(gòu)成的開關(guān)膜；將電阻體和金屬導電片在平面位置上在彼此錯開的狀態(tài)下進行層壓成型；從而具備由于在上述間隔膜的外面?zhèn)溆幸蛳鄳碾娮韬碗娮梵w接觸而形成的突起部的操作部件，以及因金屬導電片變形、使其接觸到固定接點而形成的突起部等操作部件，從而能夠因應電極和電阻體之間的接觸面積的變化而產(chǎn)生的模擬輸入操作感，以及伴隨金屬導電片的變形而產(chǎn)生的開關(guān)操作感等兩者兼?zhèn)涞氖聦崱?br> 本發(fā)明的輸入裝置888在俯視點對稱位置上構(gòu)成由備有多個電極和電阻體的第1薄膜、和備有與先前的多個電極和電阻體相對應的電阻體和電極的第2薄膜構(gòu)成的第1間隔膜結(jié)構(gòu)；以及由備有金屬導電片和備有相應的電極構(gòu)成的第2間隔膜；將兩者的位置對準，進行疊合。在其上方對于隔膜進行部分地施加按壓壓力，使其變形。由于設(shè)有因電極和電阻體的接觸而產(chǎn)生的突起部，伴隨著向操作部件施加按壓壓力，由于電阻體的接觸面積發(fā)生變化，在模擬輸入得以進行的同時，由于向操作部件施加的按壓壓力高，伴隨著金屬導電片的振動，能夠獲得喀噠聲的感覺。因此而在進行模擬輸入時，就能夠獲得良好的操作感。另外，由于向操作部件施加的按壓壓力高的緣故，通過產(chǎn)生了變形的金屬導電片，使下側(cè)的隔膜接觸到電阻體，能夠完成開關(guān)的輸入。從而能夠取得良好的模擬輸入感和開關(guān)輸入感兼?zhèn)涞拈_關(guān)輸入操作感。
本發(fā)明能夠提具有良好的模擬輸入感和開關(guān)輸入的兩者兼?zhèn)涞拈_關(guān)輸入操作。
權(quán)利要求
1.一種輸入裝置，其特征在于，該輸入裝置配有操作部件，該操作部件具有由備有一個以上的電阻體或電極的薄膜和備有一個以上的電阻體或電極的另一個薄膜，按照相互的間隔，使成對的電阻體或電極向相配置，構(gòu)成的第1間隔膜；由備有一個以上的電極的薄膜，和備有一個以上的電極的另一個薄膜，按照相互的間隔，使電極向相配置，構(gòu)成的第2間隔膜；以及在將兩個間隔膜進行層壓成型的同時，在兩個間隔膜之間插裝金屬導電片，經(jīng)過主間隔膜的外側(cè)與上述薄膜或者上述金屬導電片的一部分壓縮成型，使隱藏在上述間隔膜里面的電阻體和電極或電阻體接觸的突起部。
2.權(quán)利要求1中記載的輸入裝置，其特征在于，上述經(jīng)過層壓成型的電阻體和上述金屬導電片是沿著上述間隔膜厚度的方向，按照同軸位置配置而成的。
3.一種輸入裝置，其特征在于具備第1和第2操作部件第1操作部件具有在備有一個以上的電阻體或電極的第1薄膜，和備有一個以上的電阻體或電極的第2薄膜之間，將成對的電阻體或電極按照相互的間隔向相配置，構(gòu)成的第1間隔膜結(jié)構(gòu)，與此同時，在薄膜上形成的多個固定接點、設(shè)置了跨接這些接點而成形的金屬導電片，從而形成開關(guān)接點的開關(guān)膜；將上述第1間隔膜和上述開關(guān)膜根據(jù)上述電極或電阻體和金屬導電片的平面位置彼此錯開，進行層壓成型，使上述第1間隔膜的外側(cè)與上述薄膜或者上述金屬導電片的一部分經(jīng)過加壓變形，使其與被隱藏在上述第1間隔膜里面的電阻體和電極彼此接觸形成的突起部；第2操作部件具有使上述金屬導電片的一部分經(jīng)過加壓變形，從而使其與被隱藏在上述開關(guān)膜內(nèi)的上述的固定接點通過金屬導電片相互接觸而形成的突起部；
4.權(quán)利要求3中記載的輸入裝置，其特征在于，在基準位置的俯視范圍的點對稱位置上配置多個上述的開關(guān)接點；在比與上述點對稱位置的開關(guān)接點位置更靠內(nèi)側(cè)的點對稱位置上配置多個與上述主間隔膜的成對的電極或電阻體。
5.權(quán)利要求3中記載的輸入裝置，其特征在于在基準位置的俯視范圍的點對照位置上配置多個上述的開關(guān)接點和多個與上述間隔膜成對的電阻體。
6.權(quán)利要求1中記載的輸入裝置，其特征在于具有在上述突起部在上述間隔膜的一側(cè)形成用尖頭形的彈性體制成的尖頭部，上述尖頭部是根據(jù)在上述主間隔膜施加按壓力的大小，用來靈活調(diào)節(jié)在上述主間隔膜中內(nèi)藏的成對的電阻體和電極或電阻之間的接觸面積的模擬開關(guān)結(jié)構(gòu)。
7.權(quán)利要求1中記載的輸入裝置，其特征在于具有在基準位置的俯視范圍的點對稱位置上配置多個上述的電阻體，借以構(gòu)成可能沿多個方向的模擬輸入方式的間隔膜。
8.一種輸入裝置，其特征在于該輸入裝置配置有操作部件，該操作部件具有一方面在基準位置所包圍的俯視范圍的點對稱位置上構(gòu)成備有多個電阻體或電極的第1薄膜，以及為了將上述第1薄膜隔離而配置的、備有面對上述多個電阻體或電極的電極或電阻體的第2薄膜構(gòu)成的第1間隔膜結(jié)構(gòu)；在一個面的一側(cè)上，具備備有多個電極的第3薄膜，為了將上述第3薄膜隔離而配置的、備有與上述多個電極相面對的電極的第4薄膜，以及備有與上述相面對的對的電極的位置相吻合的配置在第3和第4薄膜外側(cè)的金屬導電片，從而構(gòu)成的第2間隔膜結(jié)構(gòu)；在上述第1間隔膜和第2間隔膜之間、要使第1間隔膜上的成對的電阻體和電極的位置和第2間隔膜上的成對的電極的位置彼此吻合而重疊、在兩個間隔膜之間、在與上述電阻體或電極的同樣的俯視位置上、插裝金屬導電片，在上述疊置的薄膜的上方，備有用來向該薄膜的部分施加按壓壓力用的、用彈性體制成的突起部。
9.權(quán)利要求1中記載的輸入裝置，其特征在于設(shè)有具有第1及第2的輸入端子和模擬電壓輸入端子的控制部，將上述成對的電阻體和電極彼此之間構(gòu)成的開關(guān)輸入部以4個電橋的方式連接；上述的第1輸出端子連接到上述電橋連接部分的一部分；上述的第2輸出端子在連接到上述電極和電阻體的同時，還通過電阻體連接在電源上；電橋連接部分的另一部分接地；上述的模擬電壓輸入端子在和電橋連接部分的另外的其它一部分連接以外。
10.權(quán)利要求1中記載的輸入裝置，其特征在于具有上述的控制部通過對于將施加在上述的輸出端子上的電壓和來自模擬輸入端子的電壓進行比較，通過上述成對的電阻體和電極之間的、或者電阻體彼此之間的接觸，檢測模擬輸入的運作模式；通過上述第1輸出端子的接地，將輸入端子作為中斷輸入的滑動模式；通過上述電阻體和電極之間的、或者電阻彼此之間的接觸的波形，靈活進行解除上述滑動模式的切換。
11.電子機器，其特征在于將以前在任何一項權(quán)利要求中記載的輸入裝置的操作按鈕裝在裝在底部。
全文摘要
本發(fā)明涉及的目的在于提供在具有開關(guān)操作功能的部分上增加除了檢測連續(xù)的模擬輸入的大小以外、還有附加開關(guān)功能的、而且開關(guān)功能的操作感優(yōu)越的輸入裝置。本發(fā)明備有將與一個以上的電阻體和電極相對應的薄膜構(gòu)成的第1間隔膜13，將與之相對應的多個電極按照相互之間的間隔向相配置、構(gòu)成的第2間隔膜12；將兩個間隔膜經(jīng)過壓層成型，并在其間插裝金屬導電片25；在上述間隔膜的外面將第1或第2或者上述金屬導電片的一部分經(jīng)過壓縮變形，將內(nèi)藏在上述間隔膜以內(nèi)的相對應的多個電阻體經(jīng)過接觸而形成的突起部作為操作部件7配置。
文檔編號H01H13/00GK1460910SQ0312515
公開日2003年12月10日 申請日期2003年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月13日
發(fā)明者稻村純一, 遠藤芳久, 中井隆 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社