專利名稱：輸入鍵以及輸入裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具備分配有多個輸入信息的1個或1個以上的輸入鍵的輸入裝置以及該輸入鍵。
背景技術：
手機等的便攜終端為了便于使用者攜帶需要小型化。因此，當在便攜終端上設置鍵盤的情況下，如果與所謂的全鍵盤相比此鍵盤具有的鍵數(shù)量多遠遠少于它。
在上述那樣的情況下，一般是在1個鍵上付與多個字符。以往，作為從1個鍵輸入多個字符的方法，提出了檢測被加在鍵上的力的方向，根據(jù)其方向輸入獨立的字符的方案(參照日本國的特開2002-55757號公報)。
但是，檢測上述施加力的方向的實現(xiàn)方法是在鍵的軸周邊部分上附加地設置多個壓力傳感器，在成本方面和顯示容易性方面存在改進的余地。

發(fā)明內容
本發(fā)明就是為了解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種在成本方面和實現(xiàn)容易性方面優(yōu)異的輸入鍵以及輸入裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的輸入鍵是分配有多個輸入的信息的輸入鍵，其特征在于包含根據(jù)被施加在該輸入鍵上的力的方向，把上述各輸入信息分配給該輸入鍵，檢測上述輸入鍵被按下的按下檢測裝置；在用上述按下檢測裝置檢測到上述輸入鍵被按下時，通過檢測在上述輸入鍵上發(fā)生的偏斜，檢測被施加在上述輸入鍵上的力方向的方向檢測裝置。在此，所謂“輸入的信息”包含字符、數(shù)字以及記號等的信息，和換行代碼、控制代碼的信息等一般分配給所謂的全鍵盤的各輸入鍵的信息。
本發(fā)明的輸入鍵的使用者在與想輸入的信息對應的方向上施加力按下輸入鍵。在該輸入鍵上與使用者施加力的方向相應的產(chǎn)生偏斜。如果按下輸入鍵，則按下檢測裝置檢測輸入鍵的按下。如果檢測到輸入鍵的按下，則方向檢測裝置檢測在輸入鍵上產(chǎn)生的偏斜，由此檢測被施加在輸入鍵上的力方向。這樣，在本發(fā)明的輸入鍵上，不需要附加的多個壓力傳感器，就可以通過檢測到該輸入鍵被按下，檢測被施加在輸入鍵上的力方向。因而，根據(jù)被檢測出的力方向，可以特定信息(使用者想輸入的信息)，可以進行信息輸入。由此，在成本方面和實現(xiàn)容易性方面可以實現(xiàn)更優(yōu)異的輸入鍵。
另外，更具體地說，希望本發(fā)明的輸入鍵的構成是，在上述輸入鍵中，用可以彈性變形的構件形成該輸入鍵的鍵頂(key top)或者其周圍部分，在用上述按下檢測裝置檢測到輸入鍵的按下時，上述方向檢測裝置通過被附加在鍵頂或者其周圍部分上的偏斜測量器(gauge)檢測偏斜，檢測被施加在上述輸入鍵上的力的方向。在此，所謂偏斜測量器(也稱為應變片)是測量物體偏斜的元件，例如，有利用在被壓縮的情況下電阻值減少，在被拉伸的情況下電阻增加這一因元件偏斜引起的電阻變換的元件等。進而，在此所說的電阻值是指表示電氣阻抗的值。另外，所謂上述“被附加在鍵頂上”也可以被埋在該鍵頂中。另外，所謂“被附加在周圍”也可以是在該部分上從外部鋪開，也可以被埋入在該部分上。
另外，更具體地說，希望本發(fā)明的輸入鍵的構成是，在上述輸入鍵和支撐該輸出鍵的支撐板的聯(lián)結部分附近設置可以彈性變形的構件，上述方向檢測裝置在用上述按下檢測裝置檢測到輸入鍵的按下時，通過用被附加在上述聯(lián)結部分附近的偏斜檢測器檢測偏斜，檢測被附加在鍵頂上的力的方向。另外，鍵頂由可以彈性變形的構件組成，在用上述按下檢測裝置檢測出輸入鍵被按下時，上述方向檢測裝置通過用附加在鍵頂上的偏斜檢測器檢測偏斜，檢測被施加在上述輸入鍵上的力的方向。
另外，更具體地說，希望本發(fā)明的輸入鍵的構成是，上述輸入鍵在內部具備和鍵頂一同按下的第1突出部分；被設置在支撐上述輸入鍵的支撐板上的第2突出部分，在上述第1、第2突出部分中一方的突出部分形成凸型形狀，另一方的突出部分形成凹型形狀，該突出部分之間在上述輸入鍵被按下時可以緩慢地嵌合，上述凸型形狀的突出部分用可以彈性變形的構件形成，附加偏斜檢測器，在用上述按下檢測裝置檢測出輸入鍵的按下時，上述方向檢測裝置通過用被附加在上述凸型形狀的突出部分上的偏斜檢測器檢測偏斜，檢測被附加在上述輸入鍵上的力的方向。
另外，本發(fā)明的輸入鍵希望其構成是，在上述輸入鍵中，具備在按下該輸入鍵時，在該輸入鍵內部相互接觸的部分，該接觸的部分之一方或者兩方用壓紋薄片形成。所謂壓紋薄片是用軟質乙烯樹脂等形成的中央隆起的薄片，如果在上述隆起部分上施加超過一定的力，則中央隆起部分一下凹陷到相反一側。另外，如果施加超過上述一定的力，則凹陷到相反一側的中央隆起部分恢復到元隆起狀態(tài)。
在所述輸入鍵中，當由使用者按下該輸入鍵時，在該按下的力達到上述一定力前，因壓紋薄片而受到反作用力，而如果施加超過一定的力因為一下子凹陷，所以反作用力一下減少。通過上述方法，當使用者用手指按下輸入鍵的情況下可以在指尖上感覺反作用力的減少。另外，如果使用者從輸入鍵抬起手指，則壓紋薄片從中央隆起部分凹陷的狀態(tài)徐徐恢復到元狀態(tài)，輸入鍵抬起。如果在一定形狀前恢復，則中央隆起部分快速產(chǎn)生強力的復原力，抬起輸入鍵的力迅速增強。
如上所述，如果采用本發(fā)明，則在使用者按下輸入鍵時，可以得到按下的感覺，即所謂的“咔噠感”，另外由此可以得到輕快的敲鍵感。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的輸入裝置是具備分配有多個輸入信息的1個以上的輸入鍵的輸入裝置，其特征在于具備根據(jù)被施加在該輸入鍵上的力的方向，檢測上述被輸入的信息各自被分配給該輸入鍵，上述輸入鍵被按下的按下檢測裝置；當用上述按下檢測裝置檢測到輸入鍵的按下時，通過檢測在上述輸入鍵中發(fā)生的偏斜，檢測被施加在上述輸入鍵上的力之方向的方向檢測裝置；根據(jù)用上述方向檢測裝置檢測出的方向，判斷被輸入信息的信息判斷裝置。
以下，說明在本發(fā)明的輸入裝置中執(zhí)行的處理。輸入裝置的使用者在與想輸入的信息對應的方向上施加力按下與想輸入的信息對應的輸入鍵。在該輸入鍵上與使用者施加力的方向相應地產(chǎn)生偏斜。如果按下輸入鍵，則按下檢測裝置檢測輸入鍵的按下。如果檢測到輸入鍵的按下，則方向檢測裝置通過檢測在輸入鍵上產(chǎn)生的偏斜，檢測被施加在輸入鍵上的力的方向。接著，信息判斷裝置根據(jù)由上述方向檢測裝置檢測出的方向判斷輸入的信息。
如上所述，如果采用本發(fā)明，則輸入裝置不采用附加設置多個壓力傳感器等方法，可以檢測被加在鍵上的力的方向，輸入與此方向相應的信息。由此，可以實現(xiàn)在成本方面和實現(xiàn)容易性方向更優(yōu)異的輸入裝置。
另外，更具體地說，本發(fā)明的輸入裝置希望其構成是，在上述輸入鍵中，用可以彈性變形的構件形成該輸入鍵的鍵頂或者其周圍部分，上述方向檢測裝置在用上述按下檢測裝置檢測出輸入鍵的按下時，通過用附加在上述鍵頂或者其周圍部分上的偏斜檢測器檢測偏斜，檢測被加在上述輸入鍵上的力的方向。
另外，更具體地說，本發(fā)明的輸入裝置希望其構成是，在上述輸入鍵和支撐該輸入鍵的支撐板的聯(lián)結部分附近設置可以彈性變形的構件，上述方向檢測裝置在用上述按下檢測裝置檢測輸入鍵的按下時，通過用被附加在上述聯(lián)結部分附近的偏斜檢測器檢測偏斜，檢測被施加在上述輸入鍵上的力的方向。
另外，更具體地說，本發(fā)明的輸入裝置希望其構成是，上述輸入鍵在內部具備和鍵頂一同按下的第1突出部分；被設置在支撐上述輸入鍵的支撐板上的第2突出部分，在上述第1、第2突出部分中一方的突出部分形成凸型形狀，另一方的突出部分形成凹型形狀，該突出部分之間在上述輸入鍵被按下時可以緩慢地嵌合，上述凸型形狀的突出部分用可以彈性變形的構件形成，附加偏斜檢測器，上述方向檢測裝置在用上述按下檢測裝置檢測到輸入鍵的按下時，通過用被附加在上述凸型形狀的突出部分上的偏斜檢測器檢測偏斜，檢測被附加在上述輸入鍵上的力的方向。
另外，本發(fā)明的輸入裝置希望其構成是，在上述輸入鍵中，具備在該輸入鍵被按下時在該輸入鍵內部相互接觸的部分，該接觸的部分中的某一方或者兩方，用壓紋薄片形成。這種情況下，在上述輸入裝置中，當由使用者按下輸入鍵時，在該按下的力達到上述一定力前，因壓紋薄片受到反作用力，而如果施加超過一定的力，因為一下子凹陷，所以反作用一下減少。如上所述，當使用者用手指按下輸入鍵的情況下，可以在指尖上感覺反作用的減少。另外，如果使用者從輸入鍵抬起手指，則壓紋薄片從中央隆起部分凹陷的狀態(tài)徐徐恢復元形狀，輸入鍵抬起。如果在一定形狀前恢復，則中央隆起部分快速產(chǎn)生強的恢復力，抬起輸入鍵的力急速增強。
如上所述，當使用者按下配備在輸入裝置上的輸入鍵時，可以得到按下的觸感，所謂的“咔噠感”，另外由此，可以得到輕快的敲鍵感。
可是，本發(fā)明的輸入裝置希望進一步具備顯示裝置，在對輸入鍵的按下操作中，把在該時刻對該輸入鍵的多個輸入信息的分配信息輸出到外部的顯示裝置，在這多個輸入的信息中把與在該時刻的按下操作對應的輸入候補的信息強調顯示在顯示裝置上。
由此，可以得到以下3個效果。即，(1)當根據(jù)使用頻度等變更對輸入鍵輸入的多個信息的分配的情況下，用戶在輸入鍵的按下操作中，可以在外部的顯示裝置上確認最新的分配信息。另外，(2)例如，當從日語的平假名輸入模式切換到字母的輸入模式的情況下等，把只用鍵頂上的顯示表示困難的，與切換后的輸入模式有關的輸入的信息分配信息反饋給用戶。進而，(3)還可以確認與在該時刻的按下操作對應的輸入候補的信息(在該時刻選擇的信息)。通過這樣的最新分配信息的反饋功能，可以飛躍地提高用戶的操作容易性以及可靠性。
如果采用本發(fā)明，則不需要附加的多個壓力傳感器，就可以檢測輸入鍵被按下，可以檢測被施加在輸入鍵上的力的方向。因而，可以根據(jù)被檢測出的力的方向特定信息(使用者輸入的信息)，可以進行信息的輸入。由此，可以在成本方面和實現(xiàn)容易性方面實現(xiàn)更優(yōu)異的輸入鍵以及輸入裝置。


圖1是展示本發(fā)明實施方式中的輸入裝置的外觀構成圖。
圖2是實施方式中的輸入裝置的功能構成方框圖。
圖3是說明實施方式中的“方向”的圖。
圖4是實施方式1中的輸入鍵的垂直斷面圖。
圖5是實施方式1的圖4中的輸入鍵的V-V斷面圖。
圖6是展示實施方式1中的輸入鍵按下時的狀態(tài)一例的圖。
圖7是展示實施方式1中的輸入鍵按下時的狀態(tài)一例的圖。
圖8是字符判斷單元的功能方框圖。
圖9時展示實施方式1中的處理的流程圖。
圖10是用于判斷實施方式1中的被施加在輸入鍵上的力的方向的判斷表。
圖11是表示實施方式1中的初始狀態(tài)的合計表，以及檢測力的方向的狀態(tài)的合計表。
圖12是實施方式1中的字符變換表一例的圖。
圖13是實施方式1中的另一例子中的輸入鍵的垂直斷面圖。
圖14是在實施方式1的另一例子中的輸入鍵的垂直斷面圖。
圖15是在實施方式14中的輸入鍵的XV-XV斷面圖。
圖16是用于判定在實施方式1中的另一例子中的，被施加在輸入鍵上的力方向的判定表。
圖17是實施方式2的輸入鍵的垂直斷面圖。
圖18是實施方式2的圖17中的輸入鍵的XVIII-XVIII斷面圖。
圖19是實施方式2中的偏斜檢測器的構成圖。
圖20是用于判定在實施方式2中的在各偏斜檢測器中的力方向的判定表(第1判定表)。
圖21是用于判定在實施方式2中的被施加在輸入鍵上的力方向的判定表(第2判定表)。
圖22是在實施方式2中的另一例子的輸入鍵的垂直斷面圖。
圖23是在實施方式2的圖22中的輸入鍵的XXIII-XXIII斷面圖。
圖24是在實施方式2中的另一例子中的偏斜檢測器的構成圖。
圖25是用于在實施方式2中的另一例子中的左右方向力的判定表以及上下方向的力的判定表(都是第1判定表)。
圖26是用于判定在實施方式2中的另一例子中的被施加在輸入鍵上的力方向的判定表(第2判定表)。
圖27是在實施方式2中的另一例子中的輸入鍵的斷面圖。
圖28是用于判定在實施方式2中的另一例子中的被施加在輸入鍵上的力方向的判定表(第2判定表)。
圖29是實施方式3中的輸入鍵的垂直斷面圖。
圖30是實施方式3中的鍵頂內部部分放大圖。
圖31是從上面展示位于實施方式3中的輸入鍵內部的下部電極的圖。
圖32是展示位于實施方式3中的輸入鍵內部的下部電極的圖。
圖33是展示位于實施方式3中的輸入鍵內部的下部電極偏斜狀態(tài)的圖。
圖34是在實施方式3中的另一例子中的輸入鍵的斷面圖。
圖35是展示實施方式3中的上部電極形狀例子以及下部電極形狀例子的圖。
圖36是實施方式中的輸入裝置的功能方框圖一例。
圖37是在進行多種字符輸入的例子中的手機輸入部分的構成圖。
圖38是用于說明分配給F鍵的字符種類指定的圖。
圖39是展示對各鍵分配日語的平假名以及記號的一例的表。
圖40是展示對各鍵分配英語的字母以及記號一例的表。
圖41是展示根據(jù)圖40的分配表向各鍵分配字母以及記號的狀態(tài)的圖。
圖42是展示對各鍵分配漢語的聲母以及韻母一例的表。
圖43是展示對各鍵輸入韓語的字符一例的表。
圖44是展示通過在鍵頂?shù)谋砻娓浇渲枚鄠€偏斜計進行按下檢測以及方向檢測的構成例子的圖。
圖45是展示在未按下的狀態(tài)中的圖44的X-X線斷面以及在按下狀態(tài)中的圖44的X-X線斷面的圖。
圖46是展示使用戶具有字符變換表最新信息的反饋功能的構成例子的圖。
圖47是實施方式4的鍵頂?shù)钠矫鎴D。
圖48是展示在圖47的X-X線斷面圖以及鍵頂中產(chǎn)生因規(guī)定方向的力引起的偏斜時的斷面的圖。
圖49是用于判定實施方式4中的力方向的表。
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的各種實施方式。
圖1展示實施方式1中的輸入裝置200的外觀構成。如圖1所示，輸入裝置200具備縱4行、橫3列的12個輸入鍵10(輸入鍵10a～101的總稱)。在此，輸入裝置200例如被用于以手機等為代表的移動通信終端和PDA(Personal Digital Assistants個人數(shù)字助理)等各種便攜終端中。
在輸入鍵10上分別與被施加在該輸入鍵10上的力的方向相應地分配1個或者2個或2個以上的字符。進而，在以下的說明中，作為用輸入鍵10輸入的字符，以日語的字符形式的1個平假名為例子說明。日語的平假名可以分為多個子組，各子組由5個字符構成。對于這些子組，由分別與基本的5個母音對應的5個字符(あ，い，う，え，お)組成的“あ行”組，與和特定的字音“K”組合的上述5個母音各自對應的5個字符“か，き，く，け，こ”組成的“か行”組，與特定的字音“S”組合的上述5個母音各自對應的5個字符“さ，し，す，せ，そ”組成的“さ行”組，與特定的字音“T”結合的上述5個母音各自對應的5個字符(た，ち，つ，て，と)組成的“た行”組，......等。
例如，在輸入鍵10a中，如“あ”是“上方向”，“い”是“右方向”，“う”是“下方向”，“え”是“左方向”“お”是“中央方向”那樣，“あ行”的字符群按照力的方向分配。另外，如圖1所示，在該輸入鍵10a的鍵頂表面上，如知道上述分配那樣的顯示。同樣在輸入鍵10b上分配“か行”的字符群，在輸入鍵10c上分配“さ行”的字符群。
在此，用圖3說明本實施方式中的“方向”。如圖3所示，輸入鍵10a被配備在支撐板60上。本實施方式中的所謂“方向”表示對支撐板60的平面是“上”，“下”，“左”，“右”或者“中央”之一。進而，所謂中央是指在輸入鍵10被按下時，不在任何方向上施加力，即對支撐板60在垂直方向上施加力。
圖2展示輸入裝置200的功能構成。如圖2所示，輸入裝置200具備輸入鍵10(圖示只是輸入鍵10a)；按下檢測單元36；方向檢測單元38；字符判斷單元40。按下檢測單元36與本發(fā)明的按下檢測裝置對應，方向檢測單元38與本發(fā)明的方向檢測單元對應，而后，字符判斷單元40與本發(fā)明的信息判斷裝置對應。輸入鍵10a的上部(圖3中用虛線包圍的部分)被稱為鍵頂220a，是在輸入鍵10a被按下時被施加力的部分。進而，按下檢測單元36、方向檢測單元38以及字符判斷單元40可以分別和輸入鍵10分開設置，也可以設置成一體。
輸入鍵10在輸入裝置的使用者輸入字符時被按下。即，當輸入“あ行”字符的情況下，使用者在輸入鍵10a的鍵頂220a上加力時按下。另外，在輸入鍵10a的鍵頂220a上施加力時，通過在“上”，“下”，“左”，“右”或者“中央”的某一方向上施加力，可以進行字符的特定。
按下檢測單元36檢測輸入鍵10被按下。方向檢測單元38具備圖10所示的判定表，檢測被施加在輸入鍵10上的力的方向。上述判定表如圖10所示，存儲基于被檢測出的輸入鍵10的偏斜的條件(與被施加在輸入鍵10上的力的方向對應的條件)(詳細后述)。另外，字符判斷單元40具備圖1所示的合計表以及圖12所示的字符變換表，根據(jù)上述被檢測出的方向，判斷被輸入的字符。上述合計表如圖11所示，存儲被按下的輸入鍵10的名稱以及與在輸入鍵上施加力的方向對應的檢測次數(shù)。例如，圖11(b)表示按下輸入鍵10a，中央方向檢測60次，右方向檢測90次，此外的方向檢測出0次的情況。上述字符變換表如圖12所示，存儲輸入鍵10以及與在輸入鍵10上施加力的方向對應的輸入的字符。例如，圖12展示輸入鍵10a的中央方向與“お”對應，上方向與“あ”對應，右方向與“い”對應，下方向與“う”對應，左方向與“え”對應。此字符變換表用戶可以自由地設定對應的字符。另外，根據(jù)使用者的字符輸入統(tǒng)計結果，可以自動地更新字符變換表的內容。例如，把使用輸入頻度高的字符自動地分配在更容易按下的方向上或者輸入鍵10上。
在此，按下檢測單元36、方向檢測單元38以及字符判斷單元40如圖8所示是具備以下部分的一體的裝置處理器45；用于處理器45執(zhí)行的程序；存儲各種表以及各種數(shù)據(jù)的存儲器46；接收各種信號的輸入接口47；用于把作為判斷結果的字符輸出到外部的輸出接口48。
圖4展示輸入鍵10的斷面。如圖4所示，輸入鍵10的構成包含上部電極20；下部電極30；鍵頂220；鍵側緣(skirt)230。上部電極20在輸入鍵10的內側上附著在鍵頂220上。下部電極30在輸入鍵10內側位于支撐板60上，在上部電極20的下部與上部電極隔著間隙。另外，上部電極20由金屬等的導電體組成，在下部電極30的上面埋入2個導電片31X、31Y。如果按下輸入鍵10，上部電極20和2個導電片31X、31Y分別接觸，則2個導電片31X、31Y處于經(jīng)由上部電極20電氣導通的狀態(tài)。由此，按下檢測單元36檢測該導通狀態(tài)，檢測該輸入鍵10被按下。鍵側緣230被垂直地與支撐板6連接。另外，如圖4以及作為圖4所示的輸入鍵10的斷面圖的圖5所示，在鍵側緣230的輸入鍵10的內部一側以及外部一側分別附加偏斜檢測器50(偏斜檢測器50a～50h的總稱)。偏斜檢測器50例如使用利用上述的元件偏斜引起的電阻變化的器件。另外，鍵頂220和鍵側緣230為一體，用可以彈性變形的有柔軟性的材料，例如合成橡膠、軟質塑料或者軟質乙烯樹脂等形成。因為用這樣的材質形成鍵頂220以及鍵側緣230，所以如果在輸入鍵10上施加垂直方向的力，則鍵側緣230如圖6以及圖7所示那樣變形，上部電極20和下部電極30接觸。如果沒有上述力，則鍵側緣230靠此彈性力，返回如圖4所示那樣的上部電極20和下部電極30不接觸的元狀態(tài)。
以下，主要使用圖9的流程圖說明在本實施方式的輸入裝置200中執(zhí)行的處理。
如果使用者按下輸入鍵10則開始處理。該使用者一邊在與輸入的字符對應的方向上施加力一邊按下分配有輸入的字符的輸入鍵10。例如，當使用者想輸入“ い”這一字符的情況下，該使用者一邊在與“い”對應的右方向上施加力一邊按下分配有“い”的輸入鍵10a。在此，在與輸入的字符對應的方向上施加的力，可以在按下的同時施加，也可以在垂直方向上按下一次后，保持按下的狀態(tài)施加。
如果進行上述按下，則如圖6以及圖7所示，上部電極20和下部電極30接觸，通過上部電極20和2個導電片31X、31Y分別接觸，2個導電片31X、31Y經(jīng)由上部電極20處于導通狀態(tài)。按下檢測單元36檢測上述的導通狀態(tài)，檢測輸入鍵10的已開始按下(S11)。
如果檢測出上述按下的開始狀態(tài)，則如圖11(a)所示，字符判斷單元40存儲合計表的輸入鍵10的名稱，復位檢測次數(shù)的值，即把與全部方向對應的檢測次數(shù)的值設置為“0”。在此，因為使用者按下輸入鍵10a，所以在輸入鍵的名稱上存儲“鍵10a”(S12)。
接著，方向檢測單元38檢測被施加在輸入鍵10上的力的方向(S13)。具體地說，進行以下檢測。首先，測量被附加在鍵側緣230上的偏斜檢測器50的電阻值。偏斜檢測器50的電阻值當被壓縮的情況下減少，當被拉伸的情況下增加。如圖6所示，當在右方向上增加力的情況下，偏斜檢測器50a、50c被拉伸，偏斜檢測器50b、50d被壓縮。其結果，偏斜檢測器50a、50c的電阻值增加，偏斜檢測器50b、50d的電阻值減少。即，在隔著鍵側緣230的壁面相鄰的偏斜檢測器50的電阻值中產(chǎn)生大的差異。因而，檢測其“差”，可以知道在哪個方向上施加了力。當上述“差”比某值還大的情況下，判斷為在某一方向上施加了力。表示該判斷基準的是圖10所示的判定表，方向檢測單元38通過參照該判定表，判定被施加在輸入鍵10上的力的方向。進而，在該判定表中，A～H分別表示偏斜檢測器50a～50h的電阻值，α1，α2是表示上述“差”的規(guī)定的正的值。另外，β是例如當判定為是左方向的力的情況下，在判定不是施加在和此方向垂直的方向，即不是施加在輸入鍵10的上下方向上的力中使用的規(guī)定的正的值。例如，方向檢測單元38當判斷為“施加在輸入鍵上的力的方向是右方向”的情況下，是如圖10所示滿足以下條件的情況。
A≥B+α1C≥D+α2|E-F|≤β|G-H|≤β在此，存在電阻值E和F的差的絕對值小于等于β這一條件的原因是為了排除施加“右上”等斜方向的力時的緣故。通過增加這樣的條件，可以把只在大致“正右”方向上施加力的情況判定為在“右”方向上施加力。電阻值G和H的差的絕對值小于等于β的條件也以同樣的理由設置?！吧稀?、“下”、“左”方向也以同樣的理由判定。如圖7所示，只在垂直方向上施加力，判定表中的哪個條件都不適宜的情況下，判定為是“中央”方向。
接著，字符判定單元40根據(jù)經(jīng)上述判定的力的方向更新合計表。在與圖11所示的合計表的經(jīng)判定的力的方向對應的檢測次數(shù)上加“1”(S14)。
接著，按下檢測單元36檢測輸入鍵10的按下的結束。輸入鍵10的按下結束的檢測是通過判定是否因上部電極20和下部電極30分離而處于非導通狀態(tài)進行(S15)。當輸入鍵10的按下未結束的情況下，再次進行S13～S15的處理。是否處于上述非導通狀態(tài)的判斷理想的是以毫秒單位那樣極其短的時間間隔進行。
當輸入鍵10的按下結束的情況下，字符判斷單元40從加上上述值后的合計表中，求出與作為檢測次數(shù)的最大的值對應的方向(S16)。即，字符判斷單元40在對輸入鍵10施加的力的方向中，求出被施加力的頻度最高的方向。該方向可以看作使用者有意施加的方向。例如，在S16的時刻，當合計表是圖11(b)所示的狀態(tài)的情況下，上述求得的方向是右方向。
接著，字符判斷單元40根據(jù)字符變換表從被存儲在合計表中的鍵的名稱以及上述求得的方向中，判斷被輸入的字符(S17)。例如，被存儲在合計表中的鍵的名稱如圖11(b)所示是“鍵10a”，當方向是右方向時，根據(jù)與圖12所示的鍵10a對應的字符變換表，把輸入的字符判斷為“い”。接著，字符判斷單元40輸出上述判斷后的字符(S18)。
如上所述，如果采用本實施方式的輸入鍵10，則不需要附加的多個壓力傳感器，就可以檢測輸入鍵10的按下，檢測被施加在輸入鍵10上的力的方向。因而，根據(jù)被檢測出的力的方向，可以特定信息(使用者想輸入的信息)，可以輸入信息。同樣，如果采用本實施方式的輸入裝置200，則不采用附加設置多個壓力傳感器等的方法，可以檢測被施加在輸入鍵10上的力的方向，可以輸入與此方向相應的信息。這樣，可以實現(xiàn)在成本方面和實現(xiàn)容易性方面更優(yōu)異的輸入鍵或者輸入裝置。
進而，在本實施方式中，用可以彈性變形的柔軟性的某種材料構成鍵頂220自身，但如圖13所示，也可以用有一定硬度的某種材料構成鍵頂220的部分。作為一定程度硬度的某種材料，例如理想的是硬質塑料和金屬等。
通過以上的構成，在按下輸入鍵10時，不會有鍵頂部分凹陷帶來的不舒服感，由于只是周圍部分變形因而可以給使用者更鮮明的在上下左右方向的移動的觸感等理想的觸感。
另外，在本實施方式中，在各方向的鍵側緣230的外部以及內面上附加偏斜檢測器50，但如圖14以及圖15所示，也可以只在鍵側緣230的外面上附加偏斜檢測器50。這種情況下，例如左右方向的力的判定可以根據(jù)圖16所示的判定表通過使用被附加在各方向的鍵側緣230的左右外面上的偏斜檢測器50的電阻值進行。在此，圖16中的α和上述一樣是表示差的規(guī)定的正值。
另外，不僅是鍵側緣230的外部，也可以只在內面上附加偏斜檢測器50。這種情況下，判定表的左方向的條件和右方向的條件相反，上方向的條件和下方向的條件相反。
另外，在本實施方式中，按下檢測單元36以及方向檢測單元38是和輸入鍵10分開構成，但如圖36所示也可以和輸入鍵10一體。
可是，在上述實施方式中，用圖1展示日語的平假名的輸入例子，但實際上在日語輸入中，不僅是平假名，還需要輸入片假名、數(shù)字、字母的多種字符。因而，以下，設置用于指定輸入的字符種類的特別的鍵(以下稱為“字符種類指定鍵”)，說明進行多種字符輸入的例子。
例如，如圖37所示，便攜手機的輸入單元160的構成包含特殊鍵排列單元160A和字符輸入鍵排列單元160B，在輸入字符排列單元160B中配置12個(橫3個×縱4個)的鍵161，在特殊鍵排列單元160A中設置字符種類指定鍵(以下簡稱為“F鍵”)162。
如圖38所示，在F鍵162中，在每一移動方向上如以下那樣分配字符種類指定。例如，如中央(不移動)-平假名，上方向-數(shù)字半角，左方向-英語小寫半角，下方向-片假名半角，右方向-英語大寫半角那樣，其構成是對于有頻繁輸入的趨勢的字符種類可以用1次操作(手指的移動)指定。另外，其構成是對于上述以外的字符種類可以用2次操作指定。即，如圖38的F鍵-162的框外所示，通過讓手指連續(xù)2次向上方向移動可以指定數(shù)字全角的字符種類，通過2次連續(xù)使手指向左方向移動可以指定英語小寫全角字符種類。另外，通過使手指連續(xù)2次向下方向移動可以指定片假名全角的字符種類，通過使手指連續(xù)2次在右方向上移動可以指定英語大寫全角的字符種類。通過這樣使手指在特定方向上連續(xù)2次移動，可以指定和使手指在該特定方向上只移動1次時不同的字符種類，可以具有與字符種類指定有關的擴展性。
另外，對于向字符輸入鍵排列單元106B的12個鍵161進行字符分配，例如，在平假名中，可以如圖39那樣分配。如上所述，平假名因為可以分為“あ行的5個字符”、“か行的5個字符”......這樣每5個字符的字符群，所以對于1個鍵161可以分配1個字符群(5個字符)。如在圖39中用表形式所示，在鍵K1中分配“あ行的5分字符(あ，い，う，え，お)”，在K2中分配“か行的5個字符(か，き，く，け，こ)。對于1個鍵161可以分配1個字符群(5個字符)。
另外，如在對圖39的表中的鍵K10、K11的分配所示，在平假名的字符以外，也可以在平假名輸入時分配許多被輸入的記號(長音，句號，頓號等)。
進而，在平假名的字符中，對于特定的字符，有用比通常還小的尺寸顯示的例子(例如“や”，“つ”等)，用濁音表示的例子(例如“が”“ざ”等)，用半濁音表示的例子(例如“ぱ”“ぴ”等)。另外，把平假名的字符變換為片假名小寫或者片假名大寫的情況也很多。因而，如圖39的表中的鍵K12的分配所示，也可以分配上述那樣的平假名的“小寫化”，“濁音化”，“半濁音化”，“片假名小寫化”，“片假名大寫化”的各功能。
以上說明了與日語的平假名輸入有關的鍵分配，但對于1個鍵如圖39所示分配多個字符·記號·功能，削減鍵的輸入次數(shù)，更容易進行輸入操作的本發(fā)明還可以適用其它的語言字符輸入。以下，說明在英語、德語、法語、漢語、韓語等字符輸入中適用本發(fā)明的例子。
首先，說明在英語的字符輸入中適用本發(fā)明的例子。英語的字符(字母)總計26個，即使如日語的平假名那樣把每5個字母分成一組也可以。因而，如圖40所示，考慮從開頭開始把字母(A，B，C......)按順序每5個字母分配給1個鍵的方法。這種情況下，直至鍵K6完成26個字母的分配，因為有多余的鍵，所以可以把許多記號(例如，返回(CR)，制表(TAB)，......)分配給富余的鍵。圖40的分配表展示對各鍵(K1～K12)的字母以及記號的分配，根據(jù)此分配表，在圖41上展示實際分配給字母輸入鍵排列部分160B(參照圖37)的各鍵(K1～K12)的例子。
由此，可以用1次操作(手指的移動)進行和全鍵盤同等的字符種類的輸入。即，在用少量的輸入鍵，可以實現(xiàn)和全鍵盤同等的功能的同時，可以以少量的輸入操作數(shù)進行字母輸入，可以飛躍地提高輸入操作的效率。
進而，對于英文小寫半角，英文小寫全角，英文大寫半角，英文大寫全角的4個字符種類間的切換，可以通過操作圖37的F鍵162切換。在圖38中展示日語的F鍵162，但在英語中，因為不存在平假名、片假名，所以通過在圖37的F鍵162的4個方向上分配上述4個字符種類，可以用1次的F鍵162的操作指定所希望的英語的字符種類。
進而，圖40所示的對各鍵(K1～K12)的字母以及記號的分配，也可以在日語的英字符輸入中使用。
以下，說明在德語的字母輸入中適用本發(fā)明的例子。在德語的字母輸入中，在和英語同樣的字母的輸入以外，需要輸入變音這些帶記號的字母(例如，_，_，_，等)和β(エスツエツト)等特有的字母。
因而，上述那樣的特有的字母通過和在圖40的分配表中的記號分配部分置換，和英語輸入的情況一樣，可以用1次操作(手指的移動)進行和全鍵盤同等的字符種類的輸入。即，在可以用少量的輸入鍵實現(xiàn)和全鍵盤同等的功能的同時，可以用少量的輸入操作數(shù)進行字符輸入，可以飛躍地提高輸入操作的效率。
以下，說明在法語的字母輸入中適用本發(fā)明的例子。在法語的字母輸入中，除了和英語一樣的字母輸入外，還需要輸入以下那樣特有的字母。即，是é(重音(アクサンテギユ一))，à，è，ù(アクサングラ一ヴ)，_，_，_，ê， (アクサン スイルコンフレツクス)， ü， (トレマ)， (セヂイ一ユ)， (オ一ウ一コンポ一ゼ)等。
因而，上述那樣的特有字符通過和在圖40的分割表中的記號的分配部分置換，和英語輸入的情況一樣，可以用1次操作(手指的移動)進行和全鍵盤同等的字符種類的輸入。即，在可以用少量的鍵實現(xiàn)和全鍵盤同等的功能的同時，可以用少量的操作數(shù)實現(xiàn)字符輸入，可以飛躍地提高輸入操作的效率。
以下，說明在漢語的字符輸入中適用本發(fā)明的例子。作為漢語字符輸入方式，一般是輸入與輸入對象的字符讀音(發(fā)音)相當?shù)淖帜复?拼音)的拼音輸入方式。在此拼音輸入方式中，有全拼輸入和雙拼輸入2種。
其中全拼輸入直接使用英語用的鍵盤，根據(jù)鍵盤上的字母標記以1個字符單位輸入拼音。例如，當輸入與“今日は晴れてす”對應的漢語“今天晴”的情況下，按照與“今”的讀音(發(fā)音)相當?shù)淖帜复癑IN”，相當于“天”的讀音(發(fā)音)的字母串(TIAN)、“晴”的讀音(發(fā)音)的字母串“QING”的順序，根據(jù)英語用鍵盤上的字母表輸入。因而，對于全拼輸入，和在上述的英語的字符輸入中適用本發(fā)明的例子一樣，通過進行圖40、41那樣的鍵分配，可以用1次操作進行和全鍵盤同等的字符種類的輸入，可以飛躍地提高字符輸入操作的效率。
另一方面，在雙拼輸入中，分開使用漢語的聲母和韻母輸入。在此，所謂“聲母”意味音節(jié)開頭的字音，所謂“韻母”意味除去音節(jié)中的聲母的部分，在該“韻母”中必須包含母音。在雙拼輸入中，按照聲母→韻母→聲母→韻母的順序切換輸入。即，一邊分開使用聲母和韻母，一邊在減少鍵盤的敲鍵次數(shù)上下功夫，如果記住雙拼輸入的鍵盤排列，因為可以以比上述全拼輸入還少的輸入次數(shù)輸入字符，所以可以實現(xiàn)高效率的字符輸入。
在這樣的雙拼輸入中，需要用于聲母輸入時的聲母鍵分配，和用于韻母輸入時的韻母的鍵分配的2種。對于這些聲母鍵分配以及韻母鍵分配可以適用本發(fā)明。例如，在圖42(a)中，展示聲母鍵分配的例子。在鍵K1上分配5個聲母(b，c，ch，f，g)，用在鍵K1上的手指的移動方向可以判別輸入哪個聲母。在鍵K2～K5上也同樣可以分配聲母。另外，在圖42(b)上展示韻母鍵分配例子。在鍵K1上分配5個韻母(a，ai，an，ang，ao)，用在鍵K1上的手指的移動方向，可以判別輸入了哪個韻母。在鍵K2～K7上同樣可以分配韻母。
如上所述，在雙拼輸入中，按照聲母→韻母→聲母→韻母的順序切換輸入，鍵分配的構成在聲母的輸入時是圖42(a)的聲母鍵分配，在韻母的輸入時是圖42(b)的韻母鍵分配。
如上所述，即使在雙拼輸入中，也是通過進行圖42那樣的聲母以及韻母的鍵分配，可以用1次的操作(手指的移動)進行和全鍵盤同等的字符種類的輸入。即，在可以用少的輸入鍵實現(xiàn)和全鍵盤同等的功能的同時，可以以少的輸入操作數(shù)輸入字符，可以飛躍地提高輸入操作的效率。
進而，在漢語輸入中也多是輸入字符以外的記號(例如，！和？等)。因而，和圖40的英文分配的例子一樣，希望通過在圖42的鍵分配的富余部分上分配各種記號，還謀求在記號輸入中的高效率輸入。
最后，說明在韓語的字符輸入中適用本發(fā)明的例子。漢語的字符(韓語字母)每1個字符有子音和母音組合構成。因而，在字符輸入時，每1個字符需要輸入表示子音的部分和表示母音的部分。子音是19音，母音是21音，把表示合計40個音各自的40個部分分配在鍵上。圖43展示這一分配的例子。在圖43中，用粗線163包圍的部分是表示子音的19個部分，其它的21個部分相當于表示母音的部分。
這樣，因為可以把表示子音19音以及母音21音的合計40個音各自的40個部分分配在鍵上，所以可以用1次操作(手指的移動)進行和全鍵盤同等的字符種類的輸入。即，在可以用少的輸入鍵實現(xiàn)和全鍵盤同等的功能的同時，可以以少的輸入操作數(shù)輸入字符，可以飛躍地提高輸入操作的效率。
進而，即使在韓語的輸入中，也多是輸入字符以外的記號(例如，！和？等)。因而，和圖40的英文分配的例子一樣，希望通過在圖43的鍵分配的富余部分上(鍵K9～K12)分配各種記號，還謀求在記號輸入中的高效率輸入。
如上所述，本發(fā)明可以對各種語言的字符輸入適用，起到在可以用少的輸入鍵實現(xiàn)和全鍵盤同等的功能的同時，可以用少的輸入操作數(shù)進行字符輸入，飛躍地提高輸入操作的效率的優(yōu)異效果。
圖17展示實施方式2中的輸入鍵10的斷面。另外，圖18展示圖17中的輸入鍵10的XVIII-XVIII斷面。進而，輸入裝置200的外觀以及構成和實施方式1相同。
如圖17以及圖18所示，在和支撐板60的輸入鍵10的聯(lián)結部分，即鍵側緣230的下部上付與偏斜檢測器70(偏斜檢測器70a～70d的總稱)。進而，此外的輸入鍵10的構成和實施方式1一樣。通過上述構成，因為被施加在輸入鍵10上的力傳遞到偏斜檢測器70上，所以如果測定該偏斜檢測器70的電阻值，則可以知道被施加的力的方向。
在本實施方式中使用的偏斜檢測器70如圖19所示，其構成包含被配置在上下左右方向上的4個偏斜檢測片71(偏斜檢測片71a～71d的總稱)，和鍵外圍安裝部分72。方向檢測單元38通過測量這4個偏斜檢測片71各自的電阻值，可以把施加的力分解在縱方向和橫方向上檢測。
在本實施方式中的輸入裝置200中執(zhí)行的處理1除了被施加在輸入鍵10上的力的方向檢測(圖9的S13)外和在上述實施方式1中說明的一樣。以下說明上述方向檢測的處理。
首先，方向檢測單元38使用圖20所示的第1判定表和上述方向判定一樣地判定在各偏斜檢測器70中的力的方向。在此，在上述判定表中的A～D分別表示偏斜檢測片70a～70d的電阻值，α是表示上述“差”的規(guī)定的正值。另外，β是在例如判定左方向的力的情況下，在判斷沒有在和其方向垂直的方向、上下方向上施加的力中使用的規(guī)定的正的值。
如上所述根據(jù)各偏斜檢測器70中的力的方向，用圖21所示的第2判定表，判定施加在輸入鍵10上的力的方向。具體地說，例如，在輸入鍵10上，當在右方向上施加力按下的情況下，在上述各偏斜檢測器70全部中，判定為右方向，把此判定的方向作為基準根據(jù)第2判定表判定為被施加在輸入鍵10上的力的方向是右方向。
如上所述，如果采用本實施方式的輸入裝置200，因為在輸入鍵10自身上不需要附加偏斜檢測器，所以可以防止輸入鍵10的重量增加，可以防止按鍵變重。另外，輸入鍵10自身可以使用以往的鍵。
進而，在本實施方式中，偏斜檢測器7因為可以檢測上下左右的力的方向，所以如圖22以及圖23所示，可以只使用1個偏斜檢測器70a。如上所述，可以構成更簡單的輸入鍵10，可以謀求降低成本。
另外，在本實施方式中，在偏斜檢測器70上包含4個偏斜檢測片71可以檢測上下左右的方向。但是，如圖24(a)所示，也可以在1個偏斜檢測器70中包含2個偏斜檢測片71，使用圖25(a)所示的第1判定表，可以只在左右方向上檢測力的方向，通過這些各檢測片70的力的方向，根據(jù)圖26所示的第2判定表，可以判定被施加在輸入鍵10上的力的方向。另外，如圖24(b)所示，在1個偏斜檢測器70中包含2個偏斜檢測片71，使用圖25(b)所示的第1判定表，可以只在上下方向檢測力的方向，通過在這些各檢測片70中的力的方向，根據(jù)圖26所示的第2判定表，可以判定被施加在輸入鍵10上的力的方向。另外，在上述的情況下，偏斜檢測器70的數(shù)如圖27所示，設置成2個，在方向判定中可以使用圖28所示的第2判定表。由此，可以構成更簡單的輸入鍵10，可以進一步謀求成本降低。
圖29展示實施方式3中的輸入鍵10的斷面。進而，輸入裝置200的外觀構成以及功能構成和實施方式1一樣，如圖29所示，輸入鍵10的構成包含上部電極120、下部電極130、鍵頂420、鍵側緣430、彈簧500。鍵頂420和鍵側緣430成為一體，用某種硬度的某一材料，例如硬質塑料和金屬等形成。鍵外圍絕緣部分430a通過與被配備在支撐板60上的支撐板爪部分60a系合，防止鍵頂420從支撐板60脫離。上部電極120用和鍵頂420同樣的材料形成設置成圓筒形，在輸入鍵10內側附著在鍵頂420上。另外，上部電極120的下部設置成帶圓的凹型形狀，可以和具有帶圓的凸型形狀的上部的下部電極130緩慢嵌合。
另外，如圖30所示在上部電極120的凹面部分120a上設置全面采用金屬片的電氣接點120b。下部電極130在輸入鍵10的內側上和被配備在支撐板60上的上部電極120的下部夾著間隙。另外，下部電極130形成圓筒形，其上部形成帶圓的凸型的形狀。在下部電極130的設置成凸型形狀的上部上，如圖31所示，設置無數(shù)個電氣接點130a、130b。該電氣接點有用白圈表示的130a，和用黑圈表示的130b，下部電極130和上部電極120接觸，如果上部電氣接點120b和電氣接點130a、130b接觸，則這些電氣接點130a、130b處于電氣導通狀態(tài)。如實施方式1中敘述的那樣，按下檢測單元36檢測該導通狀態(tài)，檢索該輸入鍵10被按下。
進而，下部電極130用可以彈性變形的柔軟的某種材料形成，如圖32所示，在其內部設置偏斜檢測器650(偏斜檢測器650a～650b的總稱)。另外，彈簧500設置成包圍圓筒狀上部電極120以及下部電極130。其一端垂直按下鍵頂420，垂直按下支撐板60。在通常狀態(tài)(在輸入鍵10上未施加力的狀態(tài))中，鍵頂420停止在鍵側緣部分430a與支撐板爪部分60a接觸的位置上。
在本實施方式的輸入裝置200中執(zhí)行的處理除了施加在輸入鍵10上的按下的檢測，以及力的方向檢測(圖9的S11以及S13)外和在上述實施方式1中說明的一樣。以下說明上述按下檢測，以及方向檢測的處理。
使用者如果一邊根據(jù)與輸入的字符對應的方向施加力一邊按下輸入鍵10，彈簧500壓縮，下部電極130與上部電極120接觸，處于導通狀態(tài)，按下檢測單元36檢測該輸入鍵10被按下(與圖9的S11對應)。
另一方面，被施加在與輸入的字符對應的方向上的力如圖33所示，經(jīng)由上部電極120的凹型形狀部分，傳遞到下部電極130，由此在下部電極130上發(fā)生與輸入的字符對應的方向的偏斜。發(fā)生在下部電極130上的偏斜使設置在下部電極130內部的偏斜檢測器650偏斜，用于該偏斜產(chǎn)生的偏斜檢測器650的電阻值的變化，和上述實施方式一樣，方向檢測單元38檢測被施加在輸入鍵10上的力的方向(與圖9的S13對應)。
通過以上所述，如果采用本實施方式的輸入裝置200，則因為在輸入鍵10中使用彈簧，所以可以提高使用者按下輸入鍵10時的觸摸感。
另外，在本實施方式中，如圖34所示，在上部電極120內部也可以構成進一步具備活塞120c和壓紋薄片120d。
在上述輸入裝置200中，在使用者按下輸入鍵10時，在上部電極120和下部電極130接觸前，活塞120c和壓紋薄片120d同樣下降。如果在上部電極120和下部電極130的接觸后進一步施加力，則活塞120c和壓紋薄片120d接觸，在一定的力前通過壓紋薄片120d的作用接收反作用力，但如果施加的力大于等于一定的力則一下下陷，反作用力減少。如上所述，當使用者用手指按下輸入鍵10時，可以在手指尖上感覺反作用力減少。另外，如果使用者從輸入鍵10上抬起手指，則壓紋薄片120d從中央隆起部分凹陷的狀態(tài)徐徐恢復到原形狀，輸入鍵10抬起。如果在一定形狀前恢復，則中央隆起部分迅速產(chǎn)生強的恢復力，抬起輸入鍵10的力快速增強。
如上所述，當按下配備在輸入裝置200上的輸入鍵10時，可以進一步得到該輸入裝置200的使用者按下鍵頂420的觸感，所謂的“喀嚓”感，另外由此可以得到輕快的敲鍵感。
在上述的實施方式中，上部電極120以及下部電極130是圓筒形狀，但如圖35(a)、(b)所示，可以設置成方柱形。例如，施加力的方向當被限定在上下左右4個方向的情況下特別理想。這種情況下，為了確保大的接觸面，希望把接觸面設置成曲面。
以下，用圖44、圖45說明通過在鍵頂220的表面附近配設多個偏斜計，進行按下檢測以及方向檢測的構成例子。圖45展示圖44(輸入鍵構成例子)中的X-X斷面圖。在圖44所示的鍵頂220的傳感器單元221中，如圖45所示，在襯板221A上形成可以彈性變形的柔軟材料(例如，合成橡膠，軟質塑料或者軟質乙烯樹脂等)221B的層，在柔軟材料221B的層中，以沿著圖44的X-X線的方向以及沿著與之垂直的方向的二維配置，把偏斜計221C埋設在傳感器單元221的整個面上。
偏斜計221C如果由于壓力產(chǎn)生偏斜，則電氣阻抗值具有根據(jù)該偏斜量進行規(guī)定大變化的特性。另外，各偏斜計221C的輸出與2個電氣配線系統(tǒng)A、B電氣連接，在這些電氣配線系統(tǒng)A、B中，靠未圖示的直流電源等設置一定的電位差。因此，如果在某一偏斜計221C上因壓力產(chǎn)生偏斜，則由于該偏斜計221C的電氣電阻值根據(jù)該偏斜量進行規(guī)定的變化，因而流過該偏斜計221C的電流值根據(jù)該偏斜量變化。
流過各偏斜計221C的電流值用未圖示的電流檢測器檢測，向按下檢測單元36輸入電流值信息。接收到電流值信息的按下檢測單元36從流過各偏斜計221C的電流值信息中，首先檢測在哪個偏斜計221C上施加大于等于基準值的壓力，由此檢測鍵頂220被按下。而后，按下檢測單元36如果檢測按下，則流過各偏斜計221C的電流值信息在規(guī)定時間持續(xù)輸出到方向檢測單元38，方向檢測單元38從偏斜計221C中測定各點的壓力分布，計算壓力分布的重心(中心)，根據(jù)重心位置或者在規(guī)定時間中的重心的變化方向，檢測鍵頂220的按下方向。而后，用方向檢測單元38檢測出的鍵頂220的按下方向信息被輸入字符判斷單元40，字符判斷單元40可以判斷與該按下的方向對應的字符信息。
以下，作為實施方式4說明在鍵頂?shù)纳喜炕蛘弑砻嬷車糠稚?，采用檢測由被施加在鍵頂上的上下左右方向的力產(chǎn)生的偏斜的機構的實施方式。
圖47展示實施方式4的鍵頂80的平面圖，鍵頂80由可以彈性變形的材料組成。在此鍵頂80上埋入用于檢測由圖47中的上下左右方向的力產(chǎn)生偏斜的偏斜檢測器81A～81D(在圖47中，為了方便用實線表示各偏斜檢測器)。其中偏斜檢測器81A、81B檢測因圖47中的上下方向的力產(chǎn)生的偏斜，偏斜檢測器81C、81D檢測由圖47中的左右方向的力產(chǎn)生的偏斜。
在圖48(a)中，展示圖47的X-X線斷面圖。如此圖48(a)所示，偏斜檢測器81C、81D如可以區(qū)別檢測出圖47以及圖48(a)中的由左方向的力產(chǎn)生的偏斜和由右方向的力產(chǎn)生的偏斜那樣，設置反方向的傾斜(例如相對鍵頂80的表面45度等)埋入在鍵頂80內。由此，當鍵頂80向圖47以及圖48(a)中的左方向偏斜的情況下，在偏斜檢測器81C中在該偏斜檢測器81C上在該偏斜檢測器81C壓縮的方向上加力，在偏斜檢測器81D上在該偏斜檢測器81D伸長的方向上施加力。其方向的判斷方法后述。
另外，如圖48(a)所示，鍵頂80被設置在鍵頂基座部分82上，鍵頂基座部分82被配置在襯板83上面的開口部分中。在此鍵頂基座部分82的底面端部上形成比襯板83上面的開口部分還向外擴展的鍵頂側緣部分82A、82B，鍵頂基座部分82以及鍵頂80的構成是不從襯板83脫落。進而，在鍵頂側緣82A和襯板83的相對面83A之間，以及在鍵頂側緣部分82B和襯板83的相對面83B之間用由可以彈性變形的材料(例如合成橡膠和彈簧)構成的鍵頂支撐部分90聯(lián)結。進而，包含鍵頂側緣部分82A、82B的鍵頂基座部分82用具有某種程度硬度的某一材料構成，因此，在可以防止鍵頂基座部分82以及鍵頂80從襯板83脫落的同時，只有埋入有4個偏斜檢測器的彈性體的鍵頂80容易變形。
另外，在鍵頂基座82的底面上，在該底面中央部分上設置上部電極84，在偏斜檢測器81C的埋設附近設置偏斜檢測器用上部電極88A、88B，在偏斜檢測器81D的埋設附近設置偏斜檢測器用上部電極86A、86B。偏斜檢測器81C的端部分別與偏斜檢測器用上部電極88A、88B電氣連接，偏斜檢測器81D的端部分別與偏斜檢測器用上部電極86A、86B電氣連接。
另一方面，在和襯板83中的鍵頂基座部分82的相對面上，在與上述上部電極84、偏斜檢測器用上部電極88A、88B、86A、86B的各自對應的位置上設置下部電極85、偏斜檢測器用下部電極89A、89B、87A、87B。進而，偏斜檢測器81A～81D的電阻值在該偏斜檢測器被壓縮的情況下減少，在該偏斜檢測器被拉伸的情況下增加。進而，圖47的Y-Y線斷面因為和上述的圖48(a)的X-X線斷面是同樣的構成，所以省略說明。
在實施方式4中的輸入裝置的功能構成和上述圖2的輸入裝置200的構成一樣，雖然省略了圖示，但來自偏斜檢測器用下部電極89A、89B、87A、87B的各自的電氣信號被輸入方向檢測單元38，方向檢測單元38通過檢測被施加在鍵頂80上的上下左右方向的力產(chǎn)生的偏斜，判定被施加在輸入鍵上的力的方向。
以下，作為本實施方式的動作，說明檢測因施加在鍵頂80上的上下左右方向的力產(chǎn)生的偏斜的處理。在此，如圖48(b)所示，在鍵頂80中，以產(chǎn)生因箭頭L方向(圖47中的左方向)的力引起的偏斜的情況為例說明。
如圖48(b)所示，如果按下鍵頂80，則上部電極84和下部電極85電氣連接，同樣，偏斜檢測器用上部電極88A、88B、86A、86B和分別相對的偏斜檢測器用下部電極89A、89B、87A、87B電氣連接。由此，來自偏斜檢測器81C的電氣信號經(jīng)由偏斜檢測器用下部電極89A、89B被輸入方向檢測單元38，方向檢測單元38從電氣信號的電流值中求偏斜檢測器81C的電阻值。同樣，方向檢測器38求偏斜檢測器81A、81B、81D的電阻值。
例如，如圖48(b)所示，在鍵頂80中當產(chǎn)生因鍵頂L方向(圖47中的左方向)的力產(chǎn)生的偏斜的情況下，偏斜檢測器81D被拉伸，偏斜檢測器81C被壓縮。偏斜檢測器81A、81B幾乎不壓縮、拉伸。其結果，偏斜檢測器81D的電阻值(以下稱為“電阻值D”)增加，偏斜檢測器81C的電阻值(以下稱為“電阻值C”)減少，偏斜檢測器81A的電阻值(以下稱為“電阻值A”)以及偏斜檢測器81B的電阻值(以下稱為“電阻值B”)幾乎不變。即，電阻值D比電阻值C還大規(guī)定值以上，電阻值A、B的差接近0。
因此，方向檢測單元38如圖49所示，由于電阻值D大于等于(電阻值C+規(guī)定的正值α)并且電阻值A、B的差小于等于規(guī)定的正值β的條件成立，因而判斷為在鍵頂80上產(chǎn)生因圖47中的左方向的力產(chǎn)生的偏斜，由此，把施加在輸入鍵上的力的方向判定為圖47中的左方向。
同樣，在鍵頂80中，當產(chǎn)生因和圖48(b)的箭頭L相反方向(圖47中的右方向)的力引起的偏斜的情況下，偏斜檢測器81C被拉伸，偏斜檢測器81D被壓縮。偏斜檢測器81A、81B幾乎不壓縮、拉伸。其結果，電阻值C增加，電阻值D減少，電阻值A、B幾乎不變。即，電阻值C比電阻值D還大規(guī)定值或其以上，電阻值A、B的差接近0。因此，方向檢測單元38如圖49所示，由于電阻值C在(電阻值D+規(guī)定的正值α)以上，并且電阻值A、B的差小于等于規(guī)定的正值β的這一條件成立，因而判斷為在鍵頂80中產(chǎn)生因圖47中的右方向的力引起的偏斜，由此，把施加在輸入鍵上的力的方向判定為圖47中的右方向。
另外，在鍵頂80中，即使產(chǎn)生圖47中的上方向或者下方向的力引起的偏斜的情況下也一樣。
這樣，可以簡單地實現(xiàn)通過檢測因被施加在鍵頂上的上下左右方向的力產(chǎn)生的偏斜的方向，檢測該力的方向的機構，可以實現(xiàn)在成本方面和實現(xiàn)容易性方面更優(yōu)異的輸入鍵以及輸入裝置。
特別是通過把偏斜檢測器81C、81D相互相反地傾斜設置埋入鍵頂80內，并且把偏斜檢測器81A、81B相互相反地傾斜設置埋入鍵頂80內，在可以區(qū)別檢測圖47以及圖48(a)中的上下左右各方向的力引起的偏斜方面優(yōu)勢明顯。
可是，無論在上述哪個實施方式中，都希望設置成在用戶進行的輸入鍵按下操作中，可以把與該輸入鍵有關的字符變換表的最新信息反饋給用戶的構成。以下，說明具有對這樣的用戶的字符變換表最新信息的反饋功能的構成例子。如圖46所示，在輸入裝置200上進一步設置控制單元41，此控制單元41在對輸入鍵的按下操作中(即，從鍵頂?shù)牟僮鏖_始到通過開關確認操作確定前的期間)，把在此時刻中與該輸入鍵有關的字符變換表52的信息(分配給各方向的信息)輸出到顯示畫面280，把與在此時刻中的按下操作對應的輸入候補信息強調顯示在顯示畫面280上。例如，如顯示畫面280的右上所示的圖像42所示，可以把對各方向的字母A～E的分配，以及，現(xiàn)在選擇用圓圈包圍強調顯示的字母“A”反饋給用戶。
反饋例如希望在根據(jù)使用頻度等變更對輸入鍵的多個輸入的信息的分配時進行，或者即使分配不變更也在操作圖37的F鍵162之后(字符輸入的模式切換之后)等的時刻進行，由此，可以得到以下3個效果。即，(1)當根據(jù)使用頻度等變更對輸入鍵的字符信息等的分配的情況下，用戶可以在輸入鍵的操作中，在顯示畫面280的右上的圖像42中確認最新的分配信息。另外，(2)例如在從日語的平假名輸入模式向字母的輸入模式切換的情況等下，用戶可以用圖像確認只以鍵頂上的顯示表示困難的，不同的輸入模式的最新的分配信息。進而，(3)用戶還可以用圖像42確認成為與該時刻的按下操作對應的輸入候補的信息(在此時刻選擇的信息)。通過這樣的最新的分配信息的反饋功能，可以飛躍式提高用戶的操作的容易性以及可靠性。
權利要求
1.一種輸入鍵，是分配有多個輸入的信息的輸入鍵，根據(jù)被施加在該輸入鍵上的力的方向，把上述輸入的信息分別對該輸入鍵進行分配，具備檢測上述輸入鍵被按下的按下檢測裝置；在用上述按下檢測裝置檢測出上述輸入鍵被按下時，通過檢測在上述輸入鍵中發(fā)生的偏斜，檢測被施加在上述輸入鍵中的力的方向的方向檢測裝置。
2.權利要求1所述的輸入鍵，其特征在于在上述輸入鍵中，用可以彈性變形的材料形成該輸入鍵的鍵頂或者其周圍部分，在用上述按下檢測裝置檢測出上述輸入鍵被按下時，上述方向檢測裝置通過用被附加在上述鍵頂或者其周圍部分上的偏斜檢測器檢測偏斜，檢測被施加在上述輸入鍵上的力的方向。
3.權利要求1所述的輸入鍵，其特征在于在上述輸入鍵和支撐該輸入鍵的支撐板的連接部分附近設置可以彈性變形的構件，在用上述按下檢測裝置檢測到上述輸入鍵被按下時，上述方向檢測裝置通過用被附加在上述聯(lián)結部分附近的偏斜檢測器檢測偏斜，檢測被施加在上述輸入鍵上的力的方向。
4.權利要求1所述的輸入鍵，其特征在于上述輸入鍵在內部具備和鍵頂一同被按下的第1突出單元；被設置在支撐上述輸入鍵的支撐板上的第2突出單元，在上述第1突出單元和第2突出單元中其中之一的突出部分形成為凸型形狀，另一個的突出部分形成凹型形狀，在按下上述輸入鍵時該突出部分彼此之間可以緩慢地嵌合，上述凸型形狀的突出部分用可以彈性變形的構件形成，附加偏斜檢測器，在用上述按下檢測裝置檢測出上述輸入鍵被按下時，上述方向檢測裝置通過用被附加在上述凸型形狀的突出部分上的偏斜檢測器檢測偏斜，檢測被施加在上述輸入鍵上的力的方向。
5.權利要求1～4的任意一項所述的輸入鍵，其特征在于在上述輸入鍵中，具備在按下該輸入鍵時，在該輸入鍵內部相互接觸的部分，該接觸部分的某一方或者雙方用壓紋薄板形成。
6.一種輸入裝置，是具備分配有多個輸入信息的1個或1個以上的輸入鍵的輸入裝置，根據(jù)被施加在該輸入鍵上的力的方向，對該輸入鍵分配各上述輸入的信息，包含檢測上述輸入鍵被按下的按下檢測裝置；在用上述按下檢測裝置檢測出上述輸入鍵被按下時，通過檢測在上述輸入鍵中產(chǎn)生的偏斜，檢測被施加在上述輸入鍵上的力的方向的方向檢測裝置；根據(jù)由上述方向檢測裝置檢測出的方向，判斷輸入信息的信息判斷裝置。
7.權利要求6所述的輸入裝置，進一步包含控制裝置，在對上述輸入鍵進行按下的操作中，該控制裝置把在該時刻輸入到該輸入鍵的多個信息的分配信息輸出到外部顯示裝置，在該多個輸入的信息中把成為與在該時刻的按下操作對應的輸入候補的信息強調顯示在上述顯示裝置上。
全文摘要
在具備分配有多個輸入的信息的1個或1個以上的輸入鍵(10)的輸入裝置中，設置有檢測輸入鍵(10)被按下的按下檢測單元(36)；在檢測出該按下時通過檢測在輸入鍵(10)上發(fā)生的偏斜，檢測被施加在輸入鍵(10)上的力的方向的方向檢測單元(38)；根據(jù)被檢測出的方向判斷輸入的信息的字符判斷單元(40)。
文檔編號H01H25/00GK1624635SQ200410098349
公開日2005年6月8日 申請日期2004年12月3日 優(yōu)先權日2003年12月4日
發(fā)明者杉村利明, 福本雅朗 申請人:株式會社Ntt都科摩