宮坂 岳志 (〒30 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町801番地 オムロン株式会社内 Kyoto, 60085, JP)
WASHIZU, Tomoyuki (801 Minamifudodo-cho, Horikawahigashiiru, Shiokoji-dori, Shimogyo-ku, Kyoto-sh, Kyoto 30, 60085, JP)
オムロン株式会社 (〒30 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町801番地 Kyoto, 60085, JP)
MIYASAKA, Takeshi (801 Minamifudodo-cho, Horikawahigashiiru, Shiokoji-dori, Shimogyo-ku, Kyoto-sh, Kyoto 30, 60085, JP)
宮坂 岳志 (〒30 京都府京都市下京区塩小路通堀川東入南不動堂町801番地 オムロン株式会社内 Kyoto, 60085, JP)
| ベースと、 筒状で、前記ベースに装着され、内面に、弾性変形可能で、押込操作可能な押圧部を有する複数のアーム部を備えたケースと、 前記ベース上に揺動操作可能に配置される操作部材と、 前記ケースによって囲まれた領域内に配置され、前記押圧部の押込操作を検出する第1の検出部、及び、前記操作部材による揺動操作を検出する第2の検出部を有する検出部材と、を備えたことを特徴とする入力装置。 |
| 前記操作部材は、一端部を前記ベースに取り付けられる、少なくとも2つのコイルスプリングの他端部に接続されて、弾性支持されることを特徴とする請求項1に記載の入力装置。 |
| 前記操作部材は、マグネットに、前記コイルスプリングが接続される、操作部を備えたホルダを一体化してなることを特徴とする請求項2に記載の入力装置。 |
| 前記マグネットは、前記コイルスプリングとの干渉を回避するための逃がし部を備えたことを特徴とする請求項3に記載の入力装置。 |
| 前記検出部材は、前記第1の検出部を周方向に複数配置し、前記第2の検出部を、前記各第1の検出部の間に、周方向に複数配置し、 前記コイルスプリングは、前記アーム部とは干渉しない位置で、前記ベースに取り付けたことを特徴とする請求項4に記載の入力装置。 |
| 前記請求項1から5のいずれか1項に記載の入力装置を備えたことを特徴とする電子機器。 |
| 弾性変形可能で、押込操作可能な押圧部を有する複数のアーム部を備えた電子機器本体と、 前記電子機器本体上に揺動操作可能に配置される操作部材と、 前記電子機器本体内に配置され、前記押圧部の押込操作を検出する第1の検出部、及び、前記操作部材による揺動操作を検出する第2の検出部を有する検出部材と、を備えたことを特徴とする電子機器。 |
本発明は、入力装置、特に、携帯電話、P HS(Personal Handy-phone System)、PDA(Personal Digital A ssistant)、デジタルカメラ、MP3プレーヤー、リ モコン等、種々の電子機器に採用可能な入力 装置、及び、この入力装置を備えた電子機器 に関するものである。
従来、入力装置として、押釦つまみで中 のスイッチを操作し、揺動つまみで周囲4箇 所のスイッチを操作するようにした構成のも のが公知である(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、前記従来の入力装置では 揺動つまみで周囲4箇所のスイッチのいずれ かを操作する場合であっても、揺動つまみ全 体を傾斜させる必要がある。このため、この 揺動つまみを支持する連結部材が、1箇所の ならず、複数箇所で同時に弾性変形し、揺 つまみの操作感触に複雑に影響する。つま 、操作感触の調整が非常に難しく、又、各 イッチの間でも操作感触が相違する上、操 性が悪いという問題がある。
そこで、本発明は、操作性に優れ、しか 、所望の操作感触を得ることのできる入力 置及び該入力装置を備えた電子機器を提供 ることを課題とする。
本発明は、前記課題を解決するための手段
して、
入力装置を、
ベースと、
筒状で、前記ベースに装着され、内面に、
性変形可能で、押込操作可能な押圧部を有
る複数のアーム部を備えたケースと、
前記ベース上に揺動操作可能に配置される
作部材と、
前記ケースによって囲まれた領域内に配置
れ、前記押圧部の押込操作を検出する第1の
検出部、及び、前記操作部材による揺動操作
を検出する第2の検出部を有する検出部材と
を備えた構成としたものである。
この構成により、いずれの押圧部を押込 作しても、それぞれ対応するアーム部が弾 変形する。つまり、ある押圧部を操作して 、他の押圧部を支持するアーム部の影響を けることがない。したがって、アーム部の 性力のみを考慮して設計するだけで、簡単 所望の操作感触を得ることができ、各アー 部間でのバラツキをも抑制して、操作性に れたものとすることが可能となる。また、 ースに装着するケースにアーム部を形成す だけでよいので、構成を簡略化することが 能となる。さらに、コンパクトな構成であ にも拘わらず、異なる2種類の操作を検出す ることが可能となる。
なお、前記ケースは合成樹脂を成形加工 ることにより形成し、前記押圧部を有する ーム部は、ケースを成形加工する際に同時 形成するのが好ましい。これによれば、加 が簡単で、より一層、操作性の高い、所望 操作感触を得ることのできる構成を容易に ることが可能となる。
前記操作部材は、一端部を前記ベースに り付けられる、少なくとも2つのコイルスプ リングの他端部に接続されて、弾性支持され るようにするのが好ましい。
この構成により、操作部材をコイルスプ ングだけで支持することができるので、構 を簡素化して安価に制作することが可能と る。
前記操作部材は、マグネットに、前記コ ルスプリングが接続される、操作部を備え ホルダを一体化してなる構成とするのが好 しい。
この構成により、操作部と検出部によっ 検出されるマグネットとを一体として、さ に構成を簡略化することが可能となる。
前記マグネットは、前記コイルスプリン との干渉を回避するための逃がし部を備え のが好ましい。
この構成により、ベース上の載置方向で 寸法を抑制して、薄型化を実現可能となる
前記検出部材は、前記検出部を周方向に複
配置し、前記第2の検出部を、前記各第1の
出部の間に、周方向に複数配置し、
前記コイルスプリングは、前記アーム部と
干渉しない位置で、前記ベースに取り付け
のが好ましい。
この構成により、無駄なスペースをなく て、より一層コンパクトな構成とすること 可能となる。
また、本発明は、前記課題を解決するた の手段として、電子機器を、前記いずれか 構成の入力装置を備えた構成としたもので る。
また、本発明は、前記課題を解決するため
手段として、
電子機器を、
弾性変形可能で、押込操作可能な押圧部を
する複数のアーム部を備えた電子機器本体
、
前記電子機器本体上に揺動操作可能に配置
れる操作部材と、
前記電子機器本体内に配置され、前記押圧
の押込操作を検出する第1の検出部、及び、
前記操作部材による揺動操作を検出する第2
検出部を有する検出部材と、を備えた構成
したものである。
本発明によれば、ケースの内側面に形成 た弾性変形可能なアーム部により、その自 端側に設けた押圧部の押込操作を可能とし ので、アーム部を複数設けることにより、 個独立した操作が可能となる。つまり、ア ム部の弾性力のみを考慮して設計するだけ 、簡単に所望の操作感触を得ることができ 操作性に優れたものとすることが可能とな 。
1…入力装置
2…ベースプレート(ベース)
3…プリント基板(検出部材)
4…円筒ケース
5…マグネット(操作部材)
6…ホルダ(操作部材)
7…トッププレート
7a…中心孔
7b…矩形孔
8…第1切欠部
9…スプリング受部
10…第1延設部
11…取付孔
12a、12b…位置決め孔
13…第1貫通孔
14…検出部
15…リード部
16…第2切欠部
17a…スイッチ
17b…スイッチ(第1の検出部)
18…ホール素子(第2の検出部)
19…第2貫通孔
20…IC
21…上方側係合突部
22…抜止片
23…下方側係合突部
24…アーム部
25…押圧部
25a…突起
26…第3切欠部
27…ガイド溝(逃がし部)
28…環状保持部
29…長穴
30…第4切欠部
31…突出部
32…第5切欠部
33…橋梁部
34…溝部
35…第1突出部
36…第2突出部
36a…突起
37…回止部
38…取付プレート
38a…中心孔
38b…切欠き
38c…矩形孔
39…第2延設部
40…コイルスプリング
41a、41b…小径部
42…第6切欠部
43…操作ボタン
43a…突出部
44…携帯電話
45…モニター
以下、本発明に係る実施形態を添付図面 従って説明する。なお、以下の説明では、 要に応じて特定の方向や位置を示す用語(例 えば、「上」、「下」、「側」、「端」及び それらの用語を含む別の用語)を用いるが、 れらの用語の使用は図面を参照した発明の 解を容易にするためであって、それらの用 の意味によって本発明の技術的範囲が限定 れるものではない。
図1から図3は、本実施形態に係る入力装 1を示す。この入力装置1は、大略、ベースプ レート2と、プリント基板3と、円筒ケース4と 、マグネット5と、ホルダ6と、トッププレー 7と、を備える。
ベースプレート2は、金属材料(例えば、 テンレス鋼)を平面視略円形の板状としたも である。ベースプレート2の外周縁4箇所に 、後述する円筒ケース4の装着に利用される 1切欠部8がそれぞれ形成されている。そし 、各第1切欠部8の内縁が切り起こされること によりスプリング受部9がそれぞれ形成され いる。各スプリング受部9の上端は略U字形と なっている。
また、ベースプレート2の外周縁部には、 2箇所等分に、前記第1切欠部8の2箇所に隣接 て第1延設部10がそれぞれ形成されている。 第1延設部10には、取付孔11、11と位置決め孔1 2a、12bがそれぞれ形成されている。取付孔11 利用してベースプレート2を、例えば、携帯 話の筐体(図示せず)にネジ止めすることが 能となっている。一方の位置決め孔12aは円 であるが、他方の位置決め孔12bは長孔とな ている。したがって、前記筐体に、位置決 孔12a、12bにそれぞれピン(図示せず)を挿通し 、位置決め孔12bの形状によって位置調整して 、確実に所望の位置に取り付けることが可能 となっている。
さらに、ベースプレート2の外周部には、 2箇所等分に第1貫通孔13がそれぞれ形成され いる。これら第1貫通孔13は位置決めピン(図 せず)が挿通し、ベースプレート2に対して 述するプリント基板3を位置決めする際に利 される。
プリント基板3は、平面視略円形の検出部 14と、この検出部14から延びるリード部15とか らなるFPC(Flexible Printed Circuits)である。
検出部14の外周縁には、前記ベースプレ ト2の第1切欠部8に対応する位置に第2切欠部1 6がそれぞれ形成されている。また、検出部14 の中央部とその周囲4箇所には、ドーム状に 出したスイッチ17a、17bがそれぞれ設けられ いる。周囲4箇所のスイッチ17bは、スイッチ1 7aを中心として周方向に等分に配置されてい 。各スイッチ17bの間には、4箇所等分にホー ル素子18がそれぞれ実装されている。各ホー 素子18は、後述するホルダ6の環状保持部28 操作することにより、そこに一体化したマ ネット5が移動して磁界が変化したことを電 信号として出力する。
また、プリント基板3には、前記ベースプ レート2の第1貫通孔13に対応する位置に第2貫 孔19がそれぞれ形成されている。両貫通孔13 、19には位置決めピン(図示せず)が挿通され プリント基板3がベースプレート2に対して位 置決めされるようになっている。
一方、リード部15には、IC(Integrated Circuit) 20が実装されている。IC20は、前記各ホール素 子18から入力された電気信号に基づいてホル 6の操作方向及び操作量を演算し、所定の制 御を実行する。
円筒ケース4は、図4(a)、(b)に示すように 合成樹脂材料を略円筒状としたものである 円筒ケース4の環状上端部には4箇所等分に上 方側係合突部21と抜止片22がそれぞれ45度位置 をずらせて形成されている。また、円筒ケー ス4の環状下端部には、前記抜止片22に対応す る位置に、4箇所等分で下方側係合突部23がそ れぞれ形成されている。さらに、円筒ケース 4の内周面には、4箇所等分でアーム部24が形 されている。各アーム部24は、円筒ケース4 内側に突出し、その内周面に沿って同じ方 に延びている。そして、各アーム部24の先端 には、押圧部25がそれぞれ設けられている。 押圧部25の上端は前記上方側係合突部21より も上方に突出し、下端面には突起25aがそれぞ れ形成されている。
マグネット5は環状で、図5に示すように 外周縁が4箇所等分で切除されることにより 3切欠部26がそれぞれ形成されている。各第3 切欠部26の間には、中心孔5aから外縁に延び ガイド溝27がそれぞれ形成されている。そし て、このような複雑な形状のマグネット5は 合成樹脂材料に磁性体の粉末を混合して成 加工することにより得ることが可能である
ホルダ6は、合成樹脂材料を成形すること により形成されるものである。ホルダ6の上 中央部には環状保持部28が形成されている。 環状保持部28には、図1に示す操作ボタン43が り付けられる。操作ボタン43は、その下面 央部に形成した突出部43aを環状保持部28の中 央の凹部28aに嵌合される(図3参照)。なお、環 状保持部28の周囲4箇所には長穴29がそれぞれ 成されている。
また、ホルダ6の外周縁には、前記マグネ ット5の第3切欠部26に対応する4箇所の位置に 4切欠部30がそれぞれ形成されている。各第4 切欠部30の間の4箇所の突出部31には、その外 中央に第5切欠部32がそれぞれ形成されてい 。そして、長穴29と第5切欠部32との間は橋 部33となっている。各橋梁部33の下面は、図6 に示すように、ホルダ6の下面から突出し、 こには長穴29と第5切欠部32とを結ぶ溝部34が れぞれ形成されている。
さらに、ホルダ6の下面中央部には、前記 橋梁部33と同一高さで、円柱状の第1突出部35 形成されている。第1突出部35の中央部には 2突出部36が形成されている。第2突出部36は 略円柱状で、外周部には回止部37が形成さ ている。第2突出部36の中央部には突起36aが 成され、プリント基板3の中央部に形成した イッチ17aを押圧可能となっている。
ホルダ6の下面には取付プレート38が取り けられる。この取付プレート38には、図5に すように、前記第2突出部36が挿通する中心 38aが形成されている。中心孔38aを構成する 縁には、回止部37が係止する切欠き38bが形 され、ホルダ6に対して取付プレート38を回 方向に位置決めできるようになっている。 た、取付プレート38の外周縁には、4箇所等 で外方に延設される第2延設部39が形成され いる。各第2延設部39には、前記長穴29に対応 する位置に矩形孔38cがそれぞれ形成されてい る。取付プレート38は、ホルダ6の下面に取り 付けた状態で、各第2延設部39の外縁部が橋梁 部33の下面に当接し、溝部34を介してコイル プリング40を保持可能となっている。
コイルスプリング40は、両端から所定寸 内側に小径部41a、41bを備える。コイルスプ ング40の一端側の小径部41aは、前記ホルダ6 橋梁部33に形成した溝部34に配置され、取付 レート38によって抜止される。また、他端 の小径部41bは、前記ベースプレート2に形成 たスプリング受部9に保持される。
トッププレート7は、図1に示すように、 属材料(例えば、ステンレス鋼)を平面視略円 形の板状としたものである。トッププレート 7の外周縁には4箇所等分で第6切欠部42がそれ れ形成されている。また、トッププレート7 の中心孔7aと各第6切欠部42の間には、矩形孔7 bがそれぞれ形成されている。各矩形孔7bには 、前記円筒ケース4のアーム部24に形成した押 圧部25の上端部が、上面側から押込可能に突 する。
続いて、前記構成からなる入力装置1の組 立方法について説明する。
まず、ベースプレート2上にプリント基板 3を載置する。このとき、ベースプレート2の 1貫通孔13とプリント基板3の第2貫通孔19に図 示しない位置決めピンを挿通し、ベースプレ ート2に対してプリント基板3を位置決めする なお、前記ベースプレート2は、取付孔11を 用して図示しない治具等に固定しておけば 組立作業を作業効率よく行うことができる
一方、ホルダ6には、その橋梁部33に形成 た溝部34にコイルスプリング40の小径部41aを 配置する(つまり、コイルスプリングを引っ ける。)。そして、ホルダ6の下面に取付プレ ート38を装着する、このとき、ホルダ6の回止 部37を取付プレート38の切欠き6bに係止させ、 ホルダ6に対して取付プレート38を回転方向に 位置決めする。これにより、第2延設部39の外 縁部によってコイルスプリング40が溝部34か 抜け止めされる。またこの状態では、コイ スプリング40の一端部がホルダ6の長穴29と取 付プレート38の矩形孔38cに位置し、両部材(ホ ルダ6、取付プレート38)との干渉が回避され 。
このようにして取付プレート38によって イルスプリング40を保持したホルダ6をマグ ット5に装着する。このとき、ホルダ6の第2 出部36をマグネット5の中心孔5aに位置させ、 マグネット5の下面位置よりも下方に突起36a 突出させる。
そして、これらの部品(ホルダ6、コイル プリング40、取付プレート38及びマグネット5 )をベースプレート2に取り付ける。すなわち コイルスプリング40の他端側の小径部41bを ースプレート2のスプリング受部9に配置する 。これにより、マグネット5及びホルダ6は、 筒ケース4内にコイルスプリング40を介して4 方向から下方側に付勢された状態で弾性支持 される。
続いて、ベースプレート2に円筒ケース4 装着する。円筒ケース4の装着では、その下 側係合突部23をベースプレート2の第1切欠部 8に嵌合することにより行う(熱カシメ、接着 係止等であってもよい。)。このとき、抜止 片22によってスプリング受部9に保持したコイ ルスプリング40の小径部40bが抜け止めされる これにより、ホルダ6に形成した突起36aがプ リント基板3の中央部のスイッチ17aに押込可 な状態で当接する。このため、このような み付け状態で、ホルダ6(取付プレート38及び グネット5を含めて)はがたつくことがない また、円筒ケース4のアーム部24の先端に形 した押圧部25が、その突起25aをプリント基板 3の周囲4箇所に設けたスイッチ17に押込可能 状態で当接する。
最後に、円筒ケース4の上端部にトッププ レート7を装着する。トッププレート7の装着 、その第6切欠部42に、円筒ケース4の上方側 係合突部21を嵌合させることにより行う(熱カ シメ、接着、係止等であってもよい。)。そ て、この装着状態では、トッププレート7の 形孔7bから円筒ケース4の押圧部25の上端部 押込可能に突出する。これにより、入力装 1の組立作業が終了する。
次に、前記構成からなる入力装置1の動作 について説明する。
ホルダ6の環状保持部28を操作する前の状 では、このホルダ6に一体化したマグネット 5はコイルスプリング40によって4方から引っ られ、トッププレート7の中心孔7aの中心部 位置する。そこで、環状保持部28をコイルス プリング40の付勢力に抗して径方向のいずれ に操作すると、その操作に伴ってマグネッ 5が移動し、磁界が変化する。ホール素子18 その磁界の変化を検出し、IC20に電気信号を 出力する。IC20は、この電気信号に基づいて グネット5の移動方向及び移動量を演算する
環状保持部28に付与した力を除去すると コイルスプリング40の弾性力によりマグネッ ト5は中心位置へと復帰する。そして、この 態で、環状保持部28を押し込めば、その突起 36aがスイッチ17aを押し下げ、スイッチ17aはオ ン状態となる。また、周囲4箇所から突出す 押圧部25を押し込むと、アーム部24が弾性変 し、下端面の突起25aがプリント基板3のスイ ッチ17bを押し下げる。これにより、スイッチ 17bはオン状態となる。この場合、中央部の環 状保持部28の操作とは無関係に独立して押圧 25を押込操作することができる。つまり、 圧部25を押込操作する際の操作感は、アーム 部24の弾性力及びスイッチ17bの反力のみによ て決まるので、予め所望の反力が得られる うに設定するだけで適切なものとすること 可能となっている。
前記入力装置1は、図8に示すように、携 電話44に組み込んで使用することができる。 例えば、4箇所に露出する押圧部25のいずれか を押込操作することにより、モニター45に表 させた複数の項目のいずれかを、他と識別 能に表示(例えば、ハイライト表示)させる とができる。そして、所望の項目が他と識 可能に表示されて、環状保持部28が押し込ま れれば、選択された項目を実行する。具体的 には、押圧部25の操作により電話帳に登録し ある氏名を一覧表示させ、環状保持部28の 作より該当する氏名を選択して電話をかけ 場合等に利用できる。また、ブラウザを起 してモニターに地図を表示させ、操作ボタ 8を径方向に移動させることにより(すなわち 、上下左右の4方向に限定されず、周囲のい れの方向にも自由に移動させることにより) 地図上に表示させるポインタを所望の位置 移動させる場合等にも利用できる。
なお、本発明は、前記実施形態に記載の 成に限定されることなく種々の変更が可能 ある。
前記ベースプレート2は楕円形等を含む平 面視略円形としたが、正方形、長方形等、種 々の形状に形成することができる。また、前 記円筒ケース4は、ベースプレート2の形状に わせてその周縁部に配置可能な形状とすれ よい。ベースプレート2を合成樹脂材料で構 成し、成形加工により円筒ケース4と一体的 形成するようにしてもよい。アーム部24は、 押圧部25を押込操作した際、所望の操作感触 得られるものであれば、その形状は問わな 。また、アーム部25は、片持ち梁構造とし が、両持ち梁構造として、その中間部を弾 変形させる等、構造は自由である。そして その断面積は均一なものとしてもよいし、 々に変化するものとしてもよい。コイルス リングを4つ設けるようにしたが、2つ以上で あればよい。また、コイルスプリングに限ら ず、種々の弾性部材を使用することができる 。要は、ホルダ及びマグネットを備えた操作 部材を、付与した力を除去することにより、 常に所定位置に復帰させることができるもの であればよい。
また、前記入力装置1を携帯電話に組み込 んで利用する場合について説明したが、他の 電子機器、例えば、PHS(Personal Handy-phone System )、PDA(Personal Digital Assistant)、デジタルカメ 、MP3プレーヤー、リモコン等に組み込むこ も可能である。
また、前記ベースプレート2は、携帯電話 等の筐体の一部で構成することも可能である 。すなわち、筐体の一部にピンを設け、この ピンを利用して所定位置にプリント基板3を み付け、その後、他の部品を順次組み付け ように構成することも可能である。
本発明に係る入力装置は携帯電話機に限 ず、他のモバイル機器やその他の電子機器 適用してもよいことは勿論である。
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