DE10164953B4 - Richtungseingabevorrichtung und elektrisches Gerät das diese umfasst - Google Patents

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Hiroyasu Kawanishi Okada
Tamotsu Ashiya Yamamoto
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Abstract

Eine Mehrrichtungseingabevorrichtung umfasst eine ringförmige Widerstandselementschicht, eine erste leitende Schicht und eine zweite leitende Schicht, die in Bögen entsprechend der Widerstandselementschicht ausgebildet sind, und einen Knopf, der einen ringförmig vorspringenden Abschnitt aufweist. Die Widerstandselementschicht weist mindestens ein Paar Elektroden auf und sie ist auf dem flexiblen isolierenden Substrat ausgebildet. Der vorspringende Abschnitt bringt die Widerstandselementschicht in Kontakt mit der ersten leitenden Schicht oder der zweiten leitenden Schicht, wenn der Knopf geneigt wird. Wenn eine vorgegebene Spannung an die Elektroden angelegt wird, und der Knopf geneigt wird, so kommt die Widerstandselementschicht in Kontakt mit der ersten leitenden Schicht oder der zweiten leitenden Schicht, so dass ein Ausgangssignal mit einer hohen Auflösung des Neigungswinkels erhalten werden kann. Das Ausgangssignal wird an einen Mikroprozessor geliefert und berechnet, und dann wird ein Winkel oder eine Richtung detektiert und erkannt.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Richtungseingabevorrichtung und ein elektronisches Gerät, das diese verwendet. Die Richtungseingabevorrichtung wird für Eingaben und zur Steuerung eines elektronischen Geräts, wie eines Mobiltelefons, eines Informationsendgeräts, einer Spielkonsole oder einer Fernsteuerung, verwendet.
  • Eine konventionelle Richtungseingabevorrichtung, die in der nicht geprüften japanischen Patentanmeldung Nr. H10-125180 offenbart ist, wird nachfolgend unter Bezug auf die 36, 37 und 38 beschrieben. 36 zeigt eine Schnittansicht eines Richtungssteuerschalters als eine elektronisches Bauteil, das in einer Richtungseingabevorrichtung verwendet wird, und 37 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung des Schalters. In den 36, 37 und 38 ist ein kuppelförmiger Kontakt 2, der aus einer dünnen elastischen Metallplatte hergestellt ist, im Zentrum eines kastenförmigen Gehäuses 1, das aus isolierendem Harz hergestellt ist, angeordnet. Vier äußere feste Kontakte 3 leiten jeweils und sind am inneren Boden des kastenförmigen Gehäuses 1 angeordnet. Ein Rand des kuppelförmigen, beweglichen Kontakts 2 ruht auf äußeren vier Kontakten 3. Unabhängige vier innere feste Kontakte 4 sind in gleichem Abstand und gleichen Winkel vom Zentrum des kuppelförmigen, beweglichen Kontakts 2 angeordnet. Ausgangsanschlüsse (nicht gezeigt), die mit den jeweiligen Kontakten 4 elektrisch verbunden sind, sind auf der Außenseite des kastenförmigen Gehäuses 1 angeordnet.
  • Eine Öffnung auf der Oberseite des kastenförmigen Gehäuses 1 ist mit einer Abdeckung 5 abgedeckt. Ein Betätigungselement 6 besteht aus einem Rahmen 6A und einem Flansch 6B. Der Flansch 6B ist unter dem Rahmen 6A eingebaut. Der Rahmen 6A steht durch ein Durchgangsloch 5A, das im Zentrum der Abdeckung 5 eingebracht ist, vor. Der Flansch 6B dreht sich nicht, aber er kann sich neigen, da der Umfang des Flansches 6B an die inneren Wand 1A des kastenförmigen Gehäuses 1 angepasst wurde. Der Flansch 6B weist vier Druckabschnitte 7 (7A, 7B, 7C, 7D (7D ist nicht gezeigt)) entsprechend den vier inneren festen Kontakten 4 (4A, 4B, 4C, 4D) unter seiner untere Seite auf. Die vier Druckabschnitte 7 kommen mit der oberen Fläche des kuppelförmigen, beweglichen Kontakts 2 in Kontakt, und eine obere Fläche des Flansches 6B wird durch eine untere Fläche der Abdeckung 5 gedrückt. Somit steht das Betätigungselement 6 vertikal zum Boden des kastenförmigen Gehäuses 1 und nimmt eine neutrale Position (die hier nachfolgend als vertikale neutrale Position bezeichnet wird) ein.
  • Wie durch einen Pfeil in 38 gezeigt ist, wird, wenn die obere linke Seite des Knopfs 8, der auf den Rahmen 6A aufgesetzt ist, gedrückt wird, das Betätigungselement an der oberen rechten Seite des Flansches 6B gedreht, und er neigt sich gegenüber der vertikalen neutralen Position der 36. Der Druckabschnitt 7A drückt den kuppelförmigen beweglichen Kontakt 2, so dass sich ein Teil des Kontakts 2 elastisch nach unten biegt. Der kuppelförmige, sich bewegende Kontakt 2 kommt mit dem inneren festen Kontakt 4A in Kontakt, und der Kontakt 4A stellt eine Verbindung mit den äußeren festen Kontakten 3 her. Somit wird der Mehrrichtungssteuerschalter angeschaltet, und ein elektrisches Signal wird über die jeweiligen Ausgangsanschlüsse zur Außenseite geliefert. Wenn der Druck vom Knopf 8 weggenommen wird, so kehrt das Betätigungselement 6 in seine ursprüngliche vertikale neutrale Position durch die elastische Rückstellkraft des kuppelförmigen, beweglichen Kontakts 2 zurück. Die äußeren festen Kontakte 3 und der innere feste Kontakt 4A werden getrennt, und der Mehrrichtungssteuerschalter wird ausgeschaltet.
  • Eine Richtungseingabevorrichtung, die den Richtungssteuerschalter verwendet, liefert ein Signal für eine Berechnung an einen Mikroprozessor, um somit eine Eingaberichtung zu erkennen und ein Signal in Erwiderung auf die Richtung auszugeben, wobei das elektrische Signal zeigt, welcher der inneren festen Kontakte 4 mit den äußeren festen Kontakten 3 verbunden ist.
  • Im konventionellen Mehrrichtungssteuerschalter hängt die Anzahl der Richtungen, die eingegeben werden können (Auflösung der Eingaberichtungen), von der Anzahl der inneren festen Kontakte 4 ab. Der kuppelförmige, sich bewegende Kontakt 2 biegt sich elastisch nach unten und kommt in Kontakt mit den Kontakten 4, wenn das Betätigungselement 6 durch den Knopf 8 geneigt wird. Da neuerdings die elektronischen Geräte immer kleiner werden, ist es erforderlich, dass die elektronischen Bauteile, die im Gerät verwendet werden, kleiner sind. Beim konventionellen Schalter ist es schwierig, die Anzahl der inneren festen Kontakte 4 auf mehr als vier zu erhöhen, da das Bauteil kleiner sein soll, und eine hohe Auflösung als auch ein stabiler Betrieb gefordert werden.
  • Eine Auflösung in acht Richtungen kann folgendermaßen erreicht werden. Das Betätigungselement 6 neigt sich zur Mitte zwischen den inneren festen Kontakten 4, und beide benachbarte Kontakte 4 werden innerhalb einer vorgegebenen Zeit gleichzeitig angeschaltet. Die Schalterkennungsvorrichtung für das Erkennen des gleichzeitigen angeschalteten Zustands wird aus einem Mikroprozessor gebildet und sie erkennt durch ein unterschiedliches Signal den Unterschied zwischen dem Zustand des gleichzeitigen Anschaltens und einem Zustand, bei dem nur einer der vier inneren festen Kontakte 4 angeschaltet ist. In diesem Fall wird eine Auflösung von acht Richtungen erzielt, wobei dies aber die maximale Auflösung beim konventionellen Verfahren darstellt.
  • JP 09-245 580 A offenbart ein elektronisches Zeigegerät, das sowohl die Richtung als auch die auf ein kippbares Betätigungselement ausgeübte Kraft anzeigt. Durch Kippen des Betätigungselements wird eine Widerstandschicht mit einem leitenden Abschnitt in Kontakt gebracht, wobei vier Anschlüsse an die Widerstandsschicht vorgesehen sind, die die Position des Kontaktpunktes abzugreifen erlauben.
  • JP 11-126126 A offenbart einen Scroll-Switch für ein tragbares Telefongerät, bei dem zusätzlich zur Zeigefunktion in typischerweise vier Richtungsalternativen eine Auswahlfunktion für die zu wählende Richtung vorgesehen ist.
  • US 6,069,552 A offenbart einen elektronischen Richtungsanzeiger, wobei die Ruhestellung des Knopfes durch magnetisches Material einiger Bauteile sichergestellt wird, und die Neigung des Knopfes über die Bestimmung eines Berührungspunktes auf einem fast vollständig ringförmigen Widerstandelement erfolgt, das zwei Anschlüsse besitzt und als Potentiometer wirkt.
  • EP 0 164 316 B1 offenbart einen Sensor, der die Kippneigung eines Körpers zu bestimmt. Das Gerät enthält mindesten einen Hohlraum, in dem leitende Flüssigkeit enthalten ist, so dass bei einer Neigung des Körpers über den jeweiligen Flüssigkeitsstand verschiedene elektrische Widerstände an Elektroden abgreifbar sind, die die Neigung zu bestimmen erlauben.
    •
  • Die vorliegende Erfindung geht das oben angegebene Problem an und zielt darauf, eine Richtungseingabevorrichtung und ein elektronisches Gerät, das dieselbe verwendet, bereit zu stellen. Die Richtungseingabevorrichtung ist klein genug, damit sie in den neuerdings verkleinerten Geräten verwendet werden kann, und sie weist in Bezug auf die Eingaberichtung eine hohe Auflösung auf. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen.
    •
  • 1 zeigt eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines Mobiltelefons als eines elektronischen Geräts, das eine Richtungseingabevorrichtun gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform sinnvoll für das Verständnis der vorliegenden Erfindung verwendet.
  • 2 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung der Richtungseingabevorrichtung, die im Mobiltelefon verwendet wird, gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 3 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Aussehen des Mobiltelefons gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 4 zeigt eine schematische Ansicht, die eine Struktur der Richtungseingabevorrichtung, die im Mobiltelefon verwendet wird, gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 5 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie P-P in 3.
  • 6 ist ein Schaubild, das eine Ausgangsspannung der Richtungseingabevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
  • 7 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines elektronischen Geräts, das die Richtungseingabevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform verwendet.
  • 8 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Kontaktpunkts der Richtungseingabevorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
  • 9 zeigt eine Aufsicht auf einen Kontaktpunkt entlang der Linie Q-Q in 5.
  • 10 zeigt eine Aufsicht auf einen zusammengebauten Kontaktpunkt, der einzeln in 8 gezeigt ist.
  • 11 zeigt eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines Mobiltelefons als elektronisches Gerät, das eine Richtungseingabevorrichtung gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform sinnvoll für das Verständnis der Erfindung verwendet.
  • 12 zeigt eine schematische Ansicht, die eine Struktur der Richtungseingabevorrichtung, die im Mobiltelefon verwendet wird, gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
  • 13 ist eine Schnittansicht, die einen gedrückten und geneigten Knopf zeigt, der im Mobiltelefon verwendet wird, gemäß der zweiten Ausführungsform.
  • 14 zeigt eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines Mobiltelefons als eines elektronischen Geräts, das eine Richtungseingabevorrichtung gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform sinnvoll für das Verständnis der vorliegenden Erfindung verwendet.
  • 15 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung der Richtungseingabevorrichtung, die im Mobiltelefon verwendet wird, gemäß der dritten Ausführungsform.
  • 16 zeigt eine schematische Ansicht, die eine Struktur der Richtungseingabevorrichtung zeigt, die im Mobiltelefon gemäß der dritten Ausführungsform verwendet wird.
  • 17 ist eine Schnittansicht, die einen gedrückten und geneigten Knopf, der im Mobiltelefon gemäß der dritten Ausführungsform verwendet wird, zeigt.
  • 18 ist eine Schnittansicht, die einen gedrückten Schalter zeigt, der im Mobiltelefon gemäß der dritten Ausführungsform verwendet wird.
  • 19 zeigt eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines Mobiltelefons als eines elektronischen Geräts, das eine Richtungseingabevorrichtung gemäß einer vierten beispielhaften Ausführungsform verwendet.
  • 20 ist eine Schnittansicht, die einen gedrückten und geneigten Knopf, der im Mobiltelefon verwendet wird, gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
  • 21 ist eine Schnittansicht, die einen weiteren gedrückten und geneigten Knopf, der im Mobiltelefon verwendet wird, gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
  • 22 ist eine Schnittansicht, die einen gedrückten Schalter, der im Mobiltelefon verwendet wird, gemäß der vierten Ausführungsform zeigt.
  • 23 zeigt eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines elektronischen Geräts, das eine Richtungseingabevorrichtung gemäß einer fünften beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einschließt.
  • 24 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung der Richtungseingabevorrichtung, die im elektronischen Gerät verwendet wird, gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung.
  • 25 zeigt eine Aufsicht auf ein Bauteilgehäuse, das die Richtungseingabevorrichtung als einen Hauptteil des elektronischen Geräts enthält, gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung.
  • 26 ist eine Schnittansicht, die einen geneigten Betätigungselement, der im elektronischen Gerät gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung verwendet wird, zeigt.
  • 27 ist eine Schnittansicht, die ein gedrücktes Betätigungselement zeigt, der im elektronischen Gerät gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung verwendet wird.
  • 28 zeigt eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines elektronischen Geräts, das eine Richtungseingabevorrichtung gemäß einer sechsten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält.
  • 29 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung der Richtungseingabevorrichtung, die im elektronischen Gerät verwendet wird, gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung.
  • 30 ist eine Schnittansicht, die ein geneigtes Betätigungselement zeigt, der im elektronischen Gerät verwendet wird, gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung.
  • 31 ist eine Schnittansicht, die ein gedrücktes Betätigungselement zeigt, der im elektronischen Gerät verwendet wird, gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung.
  • 32 zeigt eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils eins elektronischen Geräts, das eine Richtungseingabevorrichtung gemäß einer siebten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einschließt.
  • 33 zeigt eine Aufsicht auf einen Betätigungselement als einen Hauptteil des elektronischen Geräts gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung.
  • 34 ist eine Schnittansicht, die einen Schiebe-Betätigungselement, der im elektronischen Gerät verwendet wird, gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 35 ist eine Schnittansicht, die ein gedrücktes Betätigungselement, das im elektronischen Gerät verwendet wird, gemäß der siebten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 36 zeigt eine Schnittansicht eines konventionellen Richtungssteuerschalters als Richtungseingabebauteil, das in einer Richtungseingabevorrichtung verwendet wird.
  • 37 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des konventionellen Richtungssteuerschalters.
  • 38 zeigt eine Schnittansicht, die ein geneigtes Betätigungselement des konventionellen Richtungssteuerschalters zeigt.
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezug auf die 1 bis 35 beschrieben.
  • Die erste beispielhafte Ausführungsform wird nachfolgend unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • 1 zeigt eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils einer Richtungseingabevorrichtung, die in einem Mobiltelefon verwendet wird, gemäß ersten beispielhaften Ausführungsform sinnvoll für das Verständnis der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung der Richtungseingabevorrichtung. In 1 und 2 ist ein ebenes gedrucktes Schaltungssubstrat 13, das eine Verdrahtung in mehreren Schichten aufweist, zwischen dem oberen Gehäuse 11 und einem unteren Gehäuse 12 untergebracht und wird durch das untere Gehäuse 12 gehalten. Die obere Fläche 14A des Knopfs 14 (ein Betätigungselement) steht aus einem kreisförmigen Durchgangsloch 11A, das an einer vorgegebenen Position des oberen Gehäuses 11 vorgesehen ist, vor, und die obere Fläche des oberen Gehäuses 11 stellt eine Betätigungsfläche dar. Feste Kontakte 15, die für das Schalten verschiedener Funktionen verwendet werden, sind auf dem gedruckten Leitersubstrat 13 vorgesehen.
  • Ein Vorsprung 14B im Zentrum der unteren Fläche des Knopfs 14 kommt mit dem gedruckten Leitersubstrat 13 über eine flexible isolierende Trägerplatte 16 und ein Abstandselement 16A, das unter der isolierende Trägerplatte 16 so angeordnet ist, dass der Knopf 14 gehalten wird und in jede Richtung geneigt werden kann, in Kontakt. Der Knopf 14 steht durch die Kraft der ringförmigen flachen Feder 17 im wesentlichen vertikal von der isolierenden Trägerplatte 16 vor, wobei die Flachfeder 17 zwischen einer oberen Oberfläche des Umfangs des Flansches 14C und einer unteren Oberfläche des Umfangs eines Durchgangslochs 11A angeordnet ist, und sich elastisch nach oben und unten biegt. In diesem Zustand kommt der ringförmige vorspringende Abschnitt 14D unter dem Knopf 14 ununterbrochen in Kontakt mit einer oberen Fläche der flexiblen isolierenden Trägerplatte 16. Das Zentrum des Abschnitts 14D und das des Vorsprungs 14B befinden sich in derselben Position, und die isolierende Trägerplatte 16 ist auf dem gedruckten Schaltungssubstrat 13 angeordnet.
  • Wie in 2 gezeigt ist, ist eine ringförmige Widerstandsschicht 18 auf eine untere Fläche der flexiblen isolierenden Trägerplatte 16 aufgedruckt, wobei die Schicht 18 einen gleichförmigen Oberflächenwiderstand aufweist, und wobei die Ringbreite der Schicht 18 gleichmäßig ist. Gute Leiter (Elektroden) 18C und 18D, die vorgegebene Breiten aufweisen, sind symmetrisch in Bezug auf die Schicht 18 ausgebildet. Ein Paar Leiter 18A und 18B sind von den guten Leitern 18C und 18D weggeführt. Die Leiter 18A und 18B sind zu jeweiligen Anschlüssen 19A und 19B, die in der Ecke der isolierenden Trägerplatte 16 ausgebildet sind, geführt. Die Anschlüsse 19A und 19B werden von der oberen Fläche der isolierenden Trägerplatte 16 durch eine Druckfeder 20 gedrückt und in Kontakt mit Verbindungspunkten 21A und 21B auf dem gedruckten Leitersubstrat 13 gehalten. Der Radius des ringförmigen, vorspringenden Abschnitt 14D unterhalb des Knopfs 14 ist so gestaltet, dass er im wesentlichen gleich dem Mittelwert zwischen einem Radius des inneren Rings und dem des äußeren Rings der Widerstandsschicht 18 entspricht, und die flexible isolierende Trägerplatte 16 ist mit dem gedruckten Leitersubstrat 13 verbunden, wie erwähnt. Zwei isolierende Abstandselemente 16B, die eine vorgegebene Dicke aufweisen, sind auf dem gedruckten Leitersubstrat 13 platziert, so dass die Abstandselemente 16B dem inneren Ring und dem äußeren Ring der Widerstandsschicht 18 entsprechen, so dass Teile der Schicht 18 zum gedruckten Leitersubstrat 13 eine vorgegebene Distanz haben. Eine erste leitende Schicht 22 und eine zweite leitende Schicht 23 sind auf dem gedruckten Leitersubstrat 13 entsprechend der Widerstandsschicht 18 angeordnet. Das isolierende Abstandselement 16B kann auch auf der flexiblen isolierenden Trägerplatte 16 platziert werden. Eine erste leitende Schicht 22 und eine zweite leitende Schicht 23, die durch zwei isolierende Abschnitte 24A und 24B voneinander isoliert sind, sind in Form eines Bogens ausgebildet und weisen breite Breitenabmessungen auf und besitzen jeweils Leiter 22A und 23A. Die isolierenden Abschnitte 24A und 24B entsprechen einem Paar Elektroden 18C und 18D der Widerstandsschicht 18.
  • Die Breiten der beiden isolierenden Abschnitte 24A und 24B sind schmäler als die der Elektroden 18C und 18D der Widerstandsschicht 18. Wie in 4 gezeigt ist, so sind die Leiter 22A und 23A mit dem Mikroprozessor 25, der im Mobiltelefon eingeschlossen ist, über einen (nicht gezeigten) Mehrfachverdrahtungsabschnitt des gedruckten Leitersubstrats 13 verbunden.
  • Die Richtungseingabevorrichtung, die im Mobiltelefon gemäß der Ausführungsform verwendet wird, wurde oben beschrieben. Wie in 2 gezeigt ist, ist ein Schalter des Mobiltelefons aus einem festen Kontakt 15, einem beweglichen Kontakt 26 und einem Schalter 27 ausgebildet. Wenn der Schalter 27, der in der kleinen Öffnung 11B des oberen Gehäuses 11 frei liegt, gedrückt wird, so wird das Mobiltelefon betrieben.
  • Der Betrieb der Richtungseingabevorrichtung gestaltet sich folgendermaßen. 3 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Aussehen des Mobiltelefons gemäß der ersten Ausführungsform zeigt. 4 zeigt eine schematische Ansicht, die eine Struktur der Richtungseingabevorrichtung, die im Mobiltelefon gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird, zeigt. Wie in 4 gezeigt ist, wird eine vorgegebene Gleichspannung zwischen den Leiter 18A und den Leiter 18B der Widerstandsschicht 18 unter dem flexiblen Isolationsisolierende Trägerplatte 16 über Verbindungspunkte 21A und 21B auf dem gedruckten Leitersubstrat 13 (das in 2 gezeigt ist) angelegt. Der Knopf 14 ist auf dem oberen Gehäuse 11 in 3 freigelegt. Wenn der Punkt 29, der auf der linken Seite (der Seite des Anzeigebereichs 28) der oberen Fläche 14A des Knopfs 14 gedrückt werden soll, nach unten gedrückt wird, so neigt sich der Knopf 14 zur linken Seite in Bezug auf den Vorsprung 14B gegen die Kraft der ringförmigen Flachfeder 17. Der Knopf 14 neigt sich von seiner ursprünglichen Position in 1 zur Position in 5, die eine Schnittansicht des Mobiltelefons entlang der Linie P-P in 3 zeigt.
  • Der Punkt 29A, der dem Punkt 29 entspricht, ist ein Punkt der unteren Fläche des ringförmigen, vorspringenden Abschnitts 14D. Der vorspringende Abschnitt 14D drückt die obere Fläche der isolierenden Trägerplatte 16 und biegt diese teilweise an einem Punkt 29A nach unten. Der Kontaktpunkt 30 der Widerstandsschicht der unteren Fläche der isolierenden Trägerplatte 16 kommt teilweise in Kontakt mit der ersten leitenden Schicht 22, um eine Leitung durchzuführen. Somit wird eine Ausgangsspannung (Spannung VI), die durch einen Widerstandswert zwischen dem Kontaktpunkt 30 und dem Leiter 18A der Widerstandsschicht 18 bestimmt wird, an den Leiter 22A der ersten leitenden Schicht 22 geliefert und in den Mikroprozessor 25 in 4 eingegeben. Zu dieser Zeit wird keine Ausgangsspannung (Spannung VII) am Leiter 23A der zweiten leitenden Schicht 23 erzeugt.
  • Wenn der Druck auf die obere Fläche 14A des Knopfs 14 entfernt wird, so kehrt der Knopf 14 zur im Wesentlichen vertikalen Position (der ursprünglichen Position) in 1 zurück. Der Kontaktpunkt 30 der Widerstandsschicht 18 der unteren Fläche der isolierenden Trägerplatte 16 wird von der ersten leitenden Schicht 22 durch die elastische Kraft der isolierenden Trägerplatte 16 selbst getrennt.
  • Wenn eine rechte Seite (die Seite des Schalters 27) der oberen Fläche 14A des Knopfs 14 nach unten gedrückt wird, und sich der Knopf 14 nach rechts neigt, so wird die Ausgangsspannung (Spannung VII), die am Leiter 23A der zweiten leitenden Schicht 23 erzeugt wird, geliefert und in den Mikroprozessor 25 eingegeben. Zu dieser Zeit wird keine Ausgangsspannung (VI) am Leiter 22A der ersten leitenden Schicht 22 erzeugt.
  • Wie in der schematischen Ansicht der 4 gezeigt ist, so wird eine Position eines Isolationsabschnitts 24A als ein Basispunkt (0°) bestimmt, und eine Position des Isolationsabschnitts 24B wird als ein Mittelpunkt (180°) bestimmt. 6 zeigt eine Beziehung zwischen einer Position des Kontaktpunkts 30 der Widerstandsschicht 18 und der Ausgangsspannung (Spannung VI), die am Leiter 22A der ersten leitenden Schicht 22 erzeugt wird, oder der Ausgangsspannung (Spannung VII), die am Leiter 23A der zweiten leitenden Schicht 23 erzeugt wird.
  • Wie in 6 gezeigt ist, so wird, wenn der Knopf 14 sich um einen Winkel neigt, der im Bereich von 0° bis 180° liegt, nur die Spannung VI erzeugt, und wenn sich der Knopf 14 in einen Winkel neigt, der im Bereich von 180° und 360° des Neigungswinkels liegt, so wird nur die Spannung VII erzeugt. Am Basispunkt (0°) und am Mittelpunkt (180°), die Grenzen zwischen der ersten leitenden Schicht 22 und der zweiten leitenden Schicht 23 darstellen, entspricht die Position des Kontaktpunkts 30 der Widerstandsschicht 18 den jeweiligen Elektroden 18C und 18D der Leiter 18A und 18B. Da die Breite der Elektroden 18C und 18D breiter als die der isolierenden Abschnitte 24A und 24B ist, werden die erste leitende Schicht 22 und die zweite leitende Schicht 23 mit den guten Leitern 18C oder 18D eine Verbindung herstellen und denselben Spannungspegel annehmen. Somit nehmen die Ausgangsspannungen VI und VII am Punkt 0° und 360° den Wert 0 Volt an, und die Ausgangsspannung wird am Punkt von 180° maximal.
  • Der Punkt (der Leiter 22A oder der Leiter 23A), der die Ausgangsspannung erzeugt, wird unter Verwendung des Mikroprozessors, der die Ausgangsspannungen (Spannungen VI oder VII) empfängt, detektiert, und eine Information über die Größe der Ausgangsspannung wird durch den Mikroprozessor berechnet, so dass der Neigungswinkel des Knopfs 14 erkannt werden kann.
  • Da die Richtungseingabevorrichtung in der vorliegenden Ausführungsform eine einfache Struktur aufweist, die aus der Widerstandsschicht 18 auf der unteren Fläche der flexiblen isolierende Trägerplatte 16, der ersten leitenden Schicht 22, der zweiten leitenden Schicht 23 und dem Knopf 14 gebildet wird, kann das elektronische Gerät leicht verkleinert werden. Die Schicht 22 und die Schicht 23, die der Schicht 18 entsprechen, sind in dieser Struktur auf dem gedrückten Leitersubstrat 13 des elektronischen Geräts angeordnet.
  • Wenn sich der Knopf 14 zu einer gewünschten Position neigt, so kommt die Widerstandsschicht 18 in Kontakt mit entweder der ersten leitenden Schicht 22 oder der zweiten leitenden Schicht 23. Zu dieser Zeit wird die Ausgangsspannung, die dem Kontaktpunkt 30 entspricht, erzeugt, und ein Neigungswinkel des Knopfs 14 wird erkannt. Die Ausgangsspannung wird unter Verwendung des Mikroprozessors leicht berechnet. Somit ist die Richtungseingabevorrichtung der vorliegenden Erfindung genau, und die Auflösung eines Neigungswinkels des Knopfs 14 (Auflösung der Eingaberichtungen) ist hoch, und es können konventionelle Teile für die Elemente verwendet werden, beispielsweise das gedruckte Leitersubstrat 13 oder das obere Gehäuse 11.
  • In dem oben diskutierten Beispiel ist die Widerstandsschicht 18 der Richtungseingabevorrichtung als eine Schicht, die auf einer einzelnen flexiblen isolierenden Trägerplatte 16 angeordnet ist, beschrieben. 7 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung eines elektronischen Geräts, das eine Richtungseingabevorrichtung, die eine Struktur aufweist, die sich von der der 2 unterscheidet, verwendet. Bewegungspunkte 26 (Schalter für verschiedene Funktionen) der Richtungseingabevorrichtung in 7 sind gemeinsam auf dem flexiblen gedruckten Leitersubstrat 31 ausgebildet, und die Widerstandsschicht 18 der Richtungseingabevorrichtung ist auch auf der unteren Fläche des flexiblen gedruckten Leitersubstrats 31 ausgebildet. In einem Mobiltelefon, das die Richtungseingabevorrichtung verwendet, kann die Anzahl der Bauteile und Verfahren reduziert werden, und die Elektroden 18C und 18D der Widerstandsschicht 18 können leicht verdrahtet werden, so dass ein preisgünstiges Mobiltelefon, das die Richtungseingabevorrichtung verwendet, erzielt werden kann.
  • In dieser ersten Ausführungsform sind ein Paar Elektroden 18C und 18D, die auf der Widerstandsschicht 18 ausgebildet sind, beschrieben. 8 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Kontaktpunkts der Richtungseingabevorrichtung, die eine Struktur aufweist, die sich von der der 2 unterscheidet. Die Widerstandsschicht 32 weist ein Paar Elektroden 33C und 33D auf, und sie weist auch ein Paar Elektroden 34C und 34D auf, die an Positionen angeordnet sind, die sich von den Positionen der Elektroden 33C und 33D unterscheiden. Somit können, wenn sich der Knopf 14 in die Nähe der jeweiligen Leiter neigt, die korrekten Richtungen erhalten werden.
  • Der Betrieb der Richtungseingabevorrichtung gestaltet sich folgendermaßen. Zuerst wird der Betrieb der Widerstandsschicht 18, die ein paar Elektroden 18C und 18D aufweist, in Bezug auf 9, die eine Aufsicht auf einen Kontaktpunkt entlang der Linie Q-Q in 5 zeigt, beschrieben. Wenn sich der Knopf 14 neigt, so wird der Kontaktpunkt 30 durch den ringförmigen vorstehenden Abschnitt 14D der unteren Fläche des Knopfs 14 gedrückt, und er wird zu einem gewissen Grad breiter, wobei der Punkt 30 ein Kontaktpunkt zwischen der Schicht 18 einer unteren Fläche der isolierenden Trägerplatte 16 und der leitenden Schicht darstellt. Wenn der Knopf 14 sich entlang des Pfeils S neigt (eine Richtung, die sich von einer Nachbarschaft der Elektroden 18C und 18D der Schicht 18 unterscheidet), so wird eine Ausgangsspannung, die proportional zu den Widerstandswerten auf beiden Seiten des Kontaktpunkts 30 aufgeteilt wird, erzeugt. Die Ausgangsspannung, die der Richtung des Pfeils S entspricht (Neigungsrichtung des Knopfs 14), wird erhalten.
  • Wenn der Knopf 14 sich in Richtung der Pfeilmarkierung T neigt, die im Uhrzeigersinn leicht von der Elektrode 18C abweicht, so umfasst ein Kontaktpunkt 30 zwischen der Widerstandsschicht 18 und der ersten leitenden Schicht 22 eine Kante der Elektroden 18C. Zu dieser Zeit wird eine Spannung der Elektroden 18C (eine Ausgangsspannung, die durch einen Widerstand am Leiter 18A der Widerstandsschicht 18 bestimmt wird) als eine Ausgangsspannung (Spannung VI) vom Leiter 22A, der mit der ersten leitenden Schicht 22 verbunden ist, geliefert. Wenn der Knopf zur Pfeilmarkierung T geneigt wird, so stimmt die Ausgaberichtung nicht mit der Pfeilmarkierung T überein, aber sie stimmt mit den Elektroden 18C überein.
  • Andererseits weist die Richtungseingabevorrichtung in 8 ein Paar Elektroden 33C und 33D und ein Paar Elektroden 34C, 34D auf der Widerstandsschicht 32 als auch Leiter 33A, 33B, 34A und 34B auf. Die Leiter 33A, 33B, 34A und 34B werden von den jeweiligen Elektroden 33C, 33D, 34C und 34D weg geführt. Eine Gleichspannung wird an das Paar der Leiter 33A und 33B und dann an ein Paar der Leiter 34A und 34B wechselnd in einem kurzen Zyklus unter Verwendung des Mikroprozessors angelegt. Eine Ausgangsspannung zwischen einem Leiter 22A der ersten leitenden Schicht 22 und einem Leiter 23A der zweiten leitenden Schicht 23 wird detektiert, wobei die Ausgangsspannung mit dem kurzen Zyklus synchronisiert ist.
  • 10 zeigt eine Aufsicht auf einen zusammengebauten Kontaktpunkt. Sogar wenn sich der Knopf 14 entlang der Pfeilmarkierung U1 oder U2 neigt, wird die Ausgangsspannung des Leiters 22A der Schicht 22 oder des Leiters 23A der Schicht 23 im Wesentlichen dieselbe wie die Spannung, die proportional zu den Widerständen der beiden Seiten des Kontaktpunkts 35 geteilt ist. Zu dieser Zeit wird eine Gleichspannung zwischen die Leiter 34A und 34B angelegt, und eine Pfeilmarkierung U1 oder U2 zeigt eine Nachbarschaft der Elektrode 33C der Widerstandsschicht 32 an. Die Spannung, die dem Neigungswinkel entspricht, kann somit in diesem Beispiel erhalten werden. Wenn sich der Knopf 14 in die Nachbarschaft der Leiter 33A der Widerstandsschicht 32 neigt, so wird die Auflösung der Richtungen höher.
  • Die zweite beispielhafte Ausführungsform sinnvoll für das Verständnis der Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. 11 zeigt eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines Mobiltelefons, das eine Richtungseingabevorrichtung gemäß der zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet.
  • 12 zeigt eine schematische Ansicht derselben Richtungseingabevorrichtung für ein Mobiltelefon.
  • Die Richtungseingabevorrichtung der ersten Ausführungsform weist isolierende Abstandselemente 16B zwischen der ringförmigen Widerstandsschicht 18 auf einer unteren Fläche der flexiblen isolierenden Trägerplatte 16 und der ersten leitenden Schicht 22 oder der zweiten leitenden Schicht 23 auf dem gedruckten Leitersubstrat 13 auf. Somit sind Teile der Schicht 18 zum gedruckten Leitersubstrat 13 in einem vorgegebenen Abstand (ein Isolationsabstand). Wie in 11 und 12 gezeigt ist, weist die Richtungseingabevorrichtung der zweiten Ausführungsform eine ebene leitende Platte 36 auf, die aus einem anisotropen Leiter zwischen der Schicht 18 und der ersten leitenden Schicht 22 oder der zweiten leitenden Schicht 23 ausgebildet ist. Die Schicht 18 ist zum gedruckten Leitersubstrat 13 in einem vorgegebenen Abstand (ein Isolationsabstand), so dass die Widerstandsschicht mit der leitenden Schicht an einem gedrückten Punkt eine Verbindung herstellt.
  • Die leitende Platte 36 ist ein ringförmiger, anisotroper Leiter, der aus einer anisotropen leitenden Schicht, die Metallteilchen aufweist, die in der Dicke in einem Gummisubstrat angeordnet sind, hergestellt ist. Wenn der anisotrope Leiter zusammengedrückt wird, so wird ein Widerstand entsprechend dem Druck reduziert, wodurch sich ein isolierender Zustand (nicht weniger als 10 MΩ) in einen leitenden Zustand (nicht mehr als einige wenige Zehntel der MΩ) schnell ändert.
  • Ein Betrieb der Richtungseingabevorrichtung wird nachfolgend beschrieben. Wie in 12 gezeigt ist, so wird eine vorgegebene Spannung zwischen den Leitern 18A und 18B der Widerstandsschicht 18 der unteren Oberfläche des flexiblen Isolierende Trägerplattes 16 angelegt. Wie in der Schnittansicht der 13 gezeigt ist, so neigt sich, wenn der Punkt 29, der von der oberen Fläche 14A des Knopfs 14 gedrückt werden soll, nach unten gedrückt wird, der Knopf 14 zu linken Seite in Bezug auf den Vorsprung 14B gegen die Kraft der ringförmigen Flachfeder 17. Der Punkt 29A, der dem Punkt 29 entspricht, ist ein Punkt einer unteren Fläche des ringförmigen vorspringenden Abschnitts 14D. Der Punkt 29A drückt die obere Fläche der isolierenden Trägerplatte 16 und biegt sich teilweise nach unten.
  • Der Kontaktpunkt 30 der unteren Oberfläche der Schicht 18 des gebogenen Teils der isolierenden Trägerplatte 16 drückt die leitenden Platte 36 teilweise. Ein Widerstand in der Richtung der Dicke des gepressten Teils der leitenden Platte 36 wird schnell reduziert, wodurch ein isolierender Zustand sich in einen leitenden Zustand ändert. Der Kontaktpunkt 30 der Schicht 18 kommt in Kontakt mit der ersten leitenden Schicht 22 unter der leitenden Platte 36, um eine Verbindung herzustellen. Eine Gleichspannung, die zwischen die Leiter 18A und 18B der Widerstandsschicht 18 angelegt ist, wird proportional zu den Widerständen der beiden Seiten des Kontaktpunkts 30 aufgeteilt, und zum Leiter 22A der ersten leitenden Schicht 22 geliefert. Ein Ausgangssignal wird an den Mikroprozessor 25 geliefert, und zu dieser Zeit wird eine Ausgangsspannung der zweiten leitenden Schicht 23 nicht erzeugt, was somit gleich wie in der ersten Ausführungsform ist.
  • Wenn der Druck von der oberen Fläche 14A des Knopfs 14 weggenommen wird, kehrt der Knopf 14 durch die Kraft der Flachfeder 17 im Wesentlichen in seine ursprüngliche vertikale Position zurück. Der Kontaktpunkt 30 der Widerstandsschicht 18 der unteren Fläche der isolierenden Trägerplatte 16 kehrt durch die elastische Kraft der isolierenden Trägerplatte 16 selber in seine ursprüngliche vertikale Position zurück. Die obere Fläche und die untere Fläche der leitenden Platte 36 werden wieder in ihren isolierenden Zustand gebracht.
  • Zwei Arten eines Leitendwerdens können unter Verwendung der zwei Arten von anisotropen Leitern gewählt werden. Ein Verfahren ist in 13 gezeigt. Wenn die leitende Platte 36 gedrückt und kontrahiert wird, so reduziert sich ein Widerstand in Richtung der Dicke. Das andere Verfahren wird nachfolgend beschrieben. Wenn die leitende Platte 36 gedrückt wird und den Druck aufnimmt, so wird der Widerstand in dem Druck entsprechend reduziert, während aber die Dicke der leitenden Platte 36 selbst im Wesentlichen konstant gehalten wird.
  • In dieser Ausführungsform ist ein vorgegebener Isolationsabstand zwischen der Widerstandsschicht 18 und der ersten leitenden Schicht 22 oder der zweiten leitenden Schicht 23 positiv zu erreichen, da die leitende Platte 36 eine ebene Form annimmt. Der Ring der leitenden Platte 36, der Widerstandsschicht 18, der ersten leitenden Schicht 22 und der zweiten leitenden Schicht 23 kann kleiner als in der ersten Ausführungsform sein, so dass eine kleinere Richtungseingabevorrichtung produziert werden kann. Zusätzlich können konventionelle Teile für die Elemente, beispielsweise das gedruckte Leitersubstrat 13 und das obere Gehäuse 11, verwendet werden, so dass das elektronische Gerät, das die Richtungseingabevorrichtung verwendet, verkleinert werden kann. Die Richtungseingabevorrichtung dieser Ausführungsform kann auch zwei Par Elektroden auf der Widerstandsschicht aufweisen. In dieser Struktur wird, wenn sich der Knopf 14 in die Nachbarschaft der jeweiligen Leiter neigt, die Auflösung der Richtungen höher.
  • Die dritte beispielhafte Ausführungsform sinnvoll für das Verständnis der Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • 14 zeigt eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines Mobiltelefons als eines elektronischen Geräts, das eine Richtungseingabevorrichtung gemäß der dritten beispielhaften Ausführungsform verwendet. 15 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung derselben Richtungseingabevorrichtung, die im Mobiltelefon verwendet wird. Wie in 14 und 15 gezeigt ist, weist eine Richtungseingabevorrichtung dieser Ausführungsform einen festen Kontakt im Zentrum der ersten leitenden Schicht 22 und der zweiten leitenden Schicht 23 auf, und sie weist einen beweglichen Kontakt 40 im Zentrum der ringförmigen Widerstandsschicht 18 auf. Die erste leitende Schicht 22 und die zweite leitende Schicht 23, die bogenförmig ausgebildet sind, sind auf dem gedruckten Leitersubstrat 37, das einen Mehrfachverdrahtungsabschnitt aufweist, ausgebildet. Die ringförmige Widerstandsschicht 18 ist auf einer unteren Fläche der flexiblen isolierenden Trägerplatte 38 ausgebildet. Der feste Kontakt 39 und der bewegliche Kontakt 40 sind elektrisch unabhängig voneinander und bilden den Schaltkontakt 41. Ein Druckschalter 43 ist im Durchgangsloch 42B, das im Zentrum des Knopfs 42 ausgebildet ist, angeordnet.
  • Wie in 15 gezeigt ist, ist ein fester Kontakt 39 des Schaltkontakts 41 aus einem kleinen kreisförmigen zentralen Kontakt 44 und einen ringförmigen äußeren Kontakt 45 ausgebildet. Der zentrale Kontakt 44 ist aus einem Metallblatt, das auf das gedruckte Leitersubstrat 37 geklebt wurde oder einer leitenden Tinte, die auf das Substrat 37 gedruckt wurde, ausgebildet. Der äußere Kontakt 45 ist um den zentralen Kontakt 44 herum ausgebildet. Wie in 16 gezeigt ist, ist der feste Kontakt 39 mit dem Mikroprozessor, der im Mobiltelefon enthalten ist, über einen (nicht gezeigten) Mehrfachverdrahtungsabschnitt des gedruckten Leitersubstrats 37 verbunden.
  • Der bewegliche Kontakt 40 des Schaltkontakts 41 ist aus einem dünnen elastischen Metallsubstrat, das in eine kuppelförmige Form gebracht wurde, ausgebildet. Der untere Randabschnitt 40A des beweglichen Kontakts 40 ist auf dem äußeren Kontakt 45 angeordnet. Eine untere Fläche des zentralen konvexen Abschnitts 40B hat zum zentralen Kontakt 44 eine vorgegebene Distanz unter Verwendung eines flexiblen Klebebands 47, durch das der bewegliche Kontakt 40 auf dem gedruckten Leitersubstrat 37 angeordnet ist. Eine obere Oberfläche des zentralen konvexen Abschnitts 40B steht nach oben aus dem Loch 38A vor, das im Zentrum der Widerstandsschicht 18 auf dem flexiblen Isolierende Trägerplatte 38 ausgebildet wurde.
  • Ein Druckschalter 43 weist eine mehrstufige Scheibenform aus Harz auf, und er wird durch das Durchgangsloch 42B, das im Zentrum des Knopfs 42 angebracht wurde, gehalten, und er kann sich unabhängig vom Knopf 42 nach oben und unten bewegen. Ein Betätigungselement ist aus dem Knopf 42 und dem Druckschalter 43 ausgebildet. In einer ursprünglichen Position kommt ein zentraler Vorsprung 43B einer unteren Fläche des Druckschalters 43 in Kontakt mit der oberen Oberfläche des zentralen konvexen Abschnitts 40B des beweglichen Kontakts 40 über das Klebeband 47, so dass die obere Fläche 43A aus dem Durchgangsloch 42B des Knopfs 42 vorsteht. Da der Umfangsflansch 43C eine untere Fläche des Knopfs um eine vorgegeben Distanz drückt, wird die Flachfeder 17, die am Rand des Knopfs 42 angeordnet ist, leicht gebogen, und der Knopf 42 wird somit stabil im Wesentlichen vertikal zum Substrat 37 gehalten.
  • Der Betrieb der Richtungseingabevorrichtung wird nachfolgend beschrieben. 16 zeigt eine schematische Ansicht der Richtungseingabevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform. Eine vorgegebene Spannung wird zwischen die Leiter 18A und 18B der Widerstandsschicht 18 der unteren Fläche der flexiblen isolierenden Trägerplatte 38 angelegt. Wie in der Schnittansicht der 17 gezeigt ist, so neigt sich, wenn nur ein Punkt der oberen Fläche 42A des Knopfs 42 nach unten gepresst wird, der Knopf 42 zu der gedrückten Seite in Bezug auf den zentralen Vorsprung 43B einer unteren Fläche des Druckschalters 43, der durch das Durchgangsloch 42B gehalten wird. Der vorstehende Abschnitt 42C von einer unteren Fläche des Knopfs 42 drückt die obere Fläche der flexiblen isolierenden Trägerplatte 38 und biegt sie teilweise nach unten, wodurch die Widerstandsschicht 18 der unteren Fläche der flexiblen isolierenden Trägerplatte 38 in Kontakt mit der ersten leitenden Schicht 22 oder der zweiten leitenden Schicht 23 für eine Leitung kommt.
  • Somit wird eine Ausgangsspannung, die durch einen Widerstandswert zwischen der Elektrode 18C der Widerstandsschicht 18 und dem kontaktierten Punkt bestimmt wird, vom Leiter 22A der ersten leitenden Schicht 22 oder dem Leiter 23A der zweiten leitenden Schicht 23 geliefert und in den Mikroprozessor 46 eingegeben.
  • Wenn der Druck von der oberen Fläche 42A des Knopfs 42 weggenommen wird, so kehrt der Knopf 42 durch die Kraft der Flachfeder 17 im Wesentlichen in die ursprüngliche vertikale Position (die ursprüngliche Position, wie sie in 14 dargestellt ist) zurück. Die Widerstandsschicht 18 der unteren Fläche des Substrats 38 wird von der ersten leitenden Schicht 22 oder der zweiten leitenden Schicht 23 durch die elastische Kraft der flexiblen isolierenden Trägerplatte 38 selbst getrennt.
  • Wenn sich der Knopf 42 neigt, wirkt der Vorsprung 43B als ein Drehpunkt, und nur die Flachfeder 17, die am Rand des Knopfs 42 angeordnet ist, wird gebogen, so dass der Druckschalter nicht betätigt wird. Der Vorsprung 43B der unteren Fläche des Druckschalters 43 kommt in Kontakt mit der oberen Fläche des zentralen konvexen Abschnitts 40B des kuppelförmigen, beweglichen Kontakts 40.
  • Eine Spannung, die an den Mikroprozessor 46 geliefert wird, wird durch den Mikroprozessor 46 berechnet, so dass eine Neigungsrichtung des Knopfs 42 erkannt wird. Wenn die erkannte Richtung eine gewünschte Richtung darstellt, so wird sie im Mikroprozessor 46 gespeichert, und die obere Fläche 43A des Druckschalters 43 im Zentrum des Knopfs wird gedrückt. 18 ist eine Schnittansicht, die den oben besprochenen Zustand zeigt. Wenn der Vorsprung 43B der unteren Fläche des Druck schalters 43 den zentralen konvexen Abschnitt 40B des kuppelförmigen, beweglichen Kontakts 40 nach unten drückt, so biegt sich der bewegliche Kontakt 40 elastisch mit einem Klickgefühl nach unten, und eine untere Fläche des zentralen konvexen Abschnitts 40B kommt in Kontakt mit dem zentralen Kontakt 44. Somit stellt ein äußerer Kontakt 45 des Schalterkontakts 41 mit dem zentralen Kontakt 44 eine Verbindung her, und es wird ein Signal an den Mikroprozessor 46 geliefert, und schließlich wird die gespeicherte Richtung somit bestimmt.
  • Wenn der Druck auf den Druckschalter 43 weggenommen wird, so kehrt der bewegliche Kontakt 40 durch die elastische Kraft des Kontakts 40 selbst in die ursprüngliche kuppelförmige Form (den ursprünglichen Zustand, wie er in 14 dargestellt ist) zurück, und der Schaltkontakt 41 kehrt auch in den ursprünglichen ausgeschalteten Zustand zurück. Da der Druckschalter 43 unabhängig vom Knopf 42 betätigt wird, bewegt sich der Knopf 42 leicht nach unten aber drückt nicht die flexible isolierende Trägerplatte 38.
  • In dieser Ausführungsform ist die Richtungseingabevorrichtung, die den Druckschalterabschnitt mit dem Klickgefühl einschließt, die ein anderes Signal zusätzlich zum erkannten Signal des geneigten Knopfs 42 liefern kann, ohne eine Erhöhung der Größe erhältlich. Das andere Signal wird durch das Drücken des Druckschalters 43 geliefert. Konventionelle Teile können für die Elemente, beispielsweise das gedruckte Leitersubstrat 13 und das obere Gehäuse 11, verwendet werden.
  • Die vierte beispielhafte Ausführungsform sinnvoll für das Verständnis der Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • 19 zeigt eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines Mobiltelefons als eines elektronischen Geräts, das eine Richtungseingabevorrichtung gemäß der vierten beispielhaften Ausführungsform verwendet.
  • Wie in 19 gezeigt ist, unterscheidet sich die Richtungseingabevorrichtung der vierten Ausführungsform von der der dritten Ausführungsform. Der Abschnitt 48A, der auf einer oberen Oberfläche des ringförmigen Knopfs 48 gedrückt werden soll, ist innerhalb des ringförmigen vorstehenden Abschnitts 48C unter dem Knopf 48 ausgebildet. Der Druckschalter 43 wird im Durchgangsloch 48B in einem Zentrum des Knopfs 48 mit einem leichten konzentrischen Abstand gehalten. Die andere Struktur entspricht der Struktur der dritten Ausführungsform. Wie in 19 gezeigt ist, wird der Knopf 48 im Durchgangsloch 11A des oberen Gehäuses 11 über eine ringförmige Flachfeder 17 gehalten. Der vorstehende Abschnitt 48C ist auf einer unteren Randfläche des Flansches 48D, die einen Abschnitt mit maximalem Durchmesser des Knopfs 48 darstellt, ausgebildet. Der Abschnitt 48A ist ziemlich innerhalb des vorstehenden Abschnitts 48C angeordnet.
  • Ein fester Kontakt 39 ist im Zentrum einer ersten leitenden Schicht 50 oder einer zweiten leitenden Schicht 51 ausgebildet, und ein sich bewegender Kontakt 40 ist im Zentrum einer ringförmigen Widerstandsschicht 53 ausgebildet. Die erste leitende Schicht 50 und die zweite leitende Schicht 51, die in Bögen ausgebildet sind, sind auf dem gedruckten Leitersubstrat 49, das einen Mehrfachverdrahtungsabschnitt aufweist, ausgebildet. Eine ringförmige Widerstandsschicht 52 ist auf einer unteren Fläche der flexiblen isolierenden Trägerplatte 52 ausgebildet. Ein fester Kontakt 39 und ein sich bewegender Kontakt 40 sind elektrisch unabhängig voneinander und bilden den Schaltkontakt 41. Ein Druckschalter 43 für eine Betätigung ist in einem Durchgangsloch 48B, das im Zentrum des Knopfs 48 vorgesehen ist, angeordnet. Dies ist dieselbe Struktur wie bei der dritten Ausführungsform. Die Durchmesser der Widerstandsschicht 53, der ersten leitenden Schicht 50 und der zweiten leitenden Schicht 51 des gedruckten Leitersubstrats 49 entsprechen denen des vorstehenden Abschnitts 48C der unteren Fläche des Knopfs 48.
  • Der Druckschalter 43 kann sich unabhängig vom Knopf 48 nach oben und unten bewegen. In seiner ursprünglichen Position kommt der zentrale Vorsprung 43B der unteren Fläche des Knopfs 43 in Kontakt mit der oberen Fläche des zentralen konvexen Abschnitts 40B des beweglichen Kontakts 40, so dass die obere Fläche 43A vom Durchgangsloch 48B vorsteht. Da der Umfangsflansch 43C eine untere Fläche des Knopfs 48 um eine vorgegeben Distanz nach oben drückt, wird die Flachfeder 17, die am Rand des Knopfs 48 angeordnet ist, leicht gebogen, und der Knopf 48 wird somit im wesentlichen vertikal zum Substrat 49 in stabiler Weise gehalten.
  • Der Betrieb der Richtungseingabevorrichtung gestaltet sich folgendermaßen. Eine vorgegebene Spannung wird zwischen zwei (nicht gezeigte) Elektroden der Widerstandsschicht 53 einer unteren Fläche der flexiblen isolierenden Trägerplatte 52 angelegt. Wie in 19 gezeigt ist, so neigt sich, wenn der Abschnitt 48A der oberen Fläche des Knopfs 48 nach unten gedrückt wird, der Knopf 48 in Bezug auf den zentralen Vorsprung 43B der unteren Fläche des Druckschalters 43 zur linken Seite. Die 20 ist eine Schnittansicht, die diesen Zustand zeigt. Der vorspringende Abschnitt 48C der unteren Oberfläche des Knopfs 48 drückt die obere Oberfläche die flexible isolierende Trägerplatte 52 und biegt sie teilweise nach unten. Somit kommt die Widerstandsschicht 53 der unteren Oberfläche der flexiblen isolierenden Trägerplatte 52 in Kontakt mit der ersten leitenden Schicht 50 oder der zweiten leitenden Schicht 51, um eine Leitung zu bewirken. Eine Ausgangsspannung, die durch einen Widerstandswert zwischen dem Kontaktpunkt 53A und einer (nicht gezeigten) Elektrode der Widerstandsschicht 53 bestimmt wird, wird in einen (nicht gezeigten) Mikroprozessor über einen (nicht gezeigten) Leiter der ersten leitenden Schicht 50 oder der zweiten leitenden Schicht 51 eingegeben. Eine Ausgangsspannung wird durch den Mikroprozessor berechnet, und die Neigungsrichtung des Knopfs 48 wird vorübergehend erkannt.
  • Wie in der Schnittansicht der 21 gezeigt ist, so neigt sich, wenn der Knopf 48 weiter nach unten gedrückt wird, der Knopf 48 zu einer rechten Seite, wo ein Punkt des vorspringenden Abschnitts 48C auf dem Kontaktpunkt 53A als ein Drehpunkt wirkt. Der Druckschalter 43, der im zentralen Durchgangsloch 48B gehalten wird, bewegt sich nach unten. Wenn der zentrale Vorsprung 43B den zentralen konvexen Abschnitt 40B nach unten drückt, so biegt sich der bewegliche Kontakt 40 mit einem Klickgefühl elastisch nach unten, und eine untere Fläche des zentralen konvexen Abschnitts 40B kommt in Kontakt mit dem zentralen Kontakt 44. Ein Vorsprung 43B ist auf der unteren Fläche des Druckschalters 43 ausgebildet. Der konvexe Abschnitt 40B ist eine zentrale Position des kuppelförmigen beweglichen Kontakts 40 des Schaltkontakts 41.
  • Somit stellt der äußere Kontakt 45 des Schaltkontakts 41 eine Verbindung mit dem zentralen Kontakt 44 her, und ein Signal wird an den Mikroprozessor geliefert, und schließlich wird die vorübergehend gespeicherte Richtung erkannt. Die Neigungsrichtung des Knopfs 48 wird durch den Mikroprozessor erkannt. Da der Druckschalter 43 im Durchgangsloch 48B des Zentrums des Knopfs 48 mit einem leicht konzentrischen Abstand gehalten wird, so wird der Druckschalter exakt mit einem Klickgefühl unabhängig von der Neigungsrichtung des Knopfs 48 betätigt.
  • Wenn der Druck auf den Abschnitt 48A des Knopfs 48 weggenommen wird, so kehrt der bewegliche Kontakt 40 in die ursprüngliche kuppelförmige Form durch die elastische Kraft des Kontakts 40 selbst zurück. Der Schaltkontakt 41 kehrt in einen ausgeschalteten Zustand zurück, und der Knopf 48 kehrt in die im Wesentlichen ursprüngliche vertikale Position durch die Kraft der Flachfeder 17 zurück. Die Widerstandsschicht 53 der unteren Fläche der flexiblen isolierenden Trägerplatte 52 wird von der ersten leitenden Schicht 50 oder der zweiten leitenden Schicht 51 durch die elastische Kraft des Substrats 52 selbst getrennt. Die Richtungseingabevorrichtung kehrt in den ursprünglichen Zustand der 19 zurück.
  • Wenn die Richtung, die durch den Mikroprozessor erkannt wird, eine gewünschte Richtung ist, so wird die Richtung im Mikroprozessor gespeichert, und eine obere Fläche 43A des Druckschalters 43 im Zentrum des Knopfs 48 wird gedrückt. 22 ist eine Schnittansicht, die den oben besprochenen Zustand zeigt. Wenn der Vorsprung 43B der unteren Fläche des Druckschalters 43 den zentralen konvexen Abschnitt 40B des kuppelförmigen beweglichen Kontakts 40 nach unten drückt, so biegt sich der bewegliche Kontakt 40 mit einem Klickgefühl elastisch nach unten, und eine untere Fläche des zentralen konvexen Abschnitts 40B kommt in Kontakt mit dem zentralen Kontakt 44. Somit stellt der äußere Kontakt 45 des Schaltkontakts 41 eine Verbindung mit dem zentralen Kontakt 44 her, und es wird ein Signal an den Mikroprozessor geliefert, und dann wird die oben besprochene gespeicherte Richtung somit als die gewünschte Richtung bestimmt.
  • Da der Druckschalter 43 unabhängig vom Knopf 48 betätigt wird, bewegt sich der Knopf 48 leicht nach unten, aber er drückt nicht auf die flexible isolierende Trägerplatte 52.
  • Die fünfte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • 23 zeigt eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines elektronischen Geräts, das eine Richtungseingabevorrichtung gemäß der fünften beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist. 24 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht derselben Richtungseingabevorrichtung, die im elektronischen Gerät verwendet wird.
  • Wie in den 23 und 24 gezeigt ist, wird die Richtungseingabevorrichtung der fünften Ausführungsform aus dem Betätigungselement 200 und einzelnen lötbaren elektronischen Bauteilen 102 gebildet.
  • Das elektronische Bauteil 102 für das Eingeben mehrerer Richtungen ist aus einem Gehäuse 103, das elektronische Bauteile beherbergt, und einer ebenen Grundplatte 104, das auf dem Gehäuse 103 angeordnet ist, ausgebildet. Das Gehäuse 103 ist aus isolierendem Harz hergestellt, und die ebene Grundplatte 104 ist aus einem ebenen leitenden Metallsubstrat hergestellt. Die isolierende Trägerplatte 105 ist über der ebenen Grundplatte 104 in einem vorgegebenen Abstand angeordnet. Eine ringförmige Widerstandsschicht 106 und ein Anschluss 107 sind auf einer unteren Fläche der isolierenden Trägerplatte 105 ausgebildet. Der Anschluss 107 ist radial von der Schicht 106 zum Umfang des Substrats 105 in Intervallen von 90° ausgebildet. Ein isolierendes Abstandselement 108 ist auf der unteren Fläche der isolierenden Trägerplattes 105 mit Ausnahme der Schicht 106 und dem Anschluss 107 ausgebildet.
  • Die Widerstandsschicht 106 weist einen gleichförmigen Oberflächenwiderstand auf, und die Ringbreite der Schicht 106 ist gleichförmig. Wie in 24 gezeigt ist, ist die untere Fläche der isolierenden Trägerplatte 105 schraffiert, um sie leichter identifizieren zu können. Die ebene Grundplatte 104 ist von der Schicht 106 des Substrats 105 durch das isolierende Abstandselement 108 in einer vorgegebenen Distanz beabstandet.
  • Eine Metallabdeckung 109, die eine Öffnung 109 aufweist, bedeckt das isolierende Trägerplatte 105, die ebene Grundplatte 104 und das Gehäuse 103. Eine Öffnung 109A ist etwas größer als ein äußerer Durchmesser der Widerstandsschicht 106 und entspricht der Schicht 106. Ein Befestigungsbein der Metallabdeckung 109 ist am Boden des Gehäuses 103 verstemmt. Der Vorsprung 103A, der nach oben vorsteht, ist auf dem Gehäuse 103 angeordnet und erstreckt sich koaxial durch Positionierlöcher 104A, 105A und 109C, die in der ebenen Grundplatte 104, in der isolierenden Trägerplatte 105 beziehungsweise der Metallabdeckung 109 angeordnet sind.
  • Jeweilige Anschlüsse 107 der Widerstandsschicht 106, die auf dem Gehäuse 103 befestigt sind, sind am Gehäuse 103 befestigt und kommen mit einem vorgegebenen Druck in Kontakt mit den elastischen Beinen 110, die nach oben vorstehen. Wie in der Aufsicht des Gehäuses in 25 gezeigt ist, sind die elastischen Beine 110 an vier Ecken des rechteckigen Gehäuses 103 befestigt. Die jeweiligen Enden der elastischen Beine 110 sind vom Gehäuse 103 zur Außenseite geführt, und diese geführten Abschnitte bilden die Eingangsanschlüsse 110A. Der Ausgangsanschluss 111 ist in der ebenen Grundplatte 104 eingeschlossen. Der Ausgangsanschluss 111 ist vom Gehäuse 103 zur Außenseite geführt und er ist auf derselben Ebene wie der Eingangsanschluss 110A platziert. Die Ecken der ebenen Grundplatte 104, die den elastischen Beinen 110 entsprechen, wurden weggeschnitten, so dass die ebene Grundplatte 104 nicht in Kontakt mit den elastischen Beinen 110 kommen sollte.
  • Der zentrale Kontakt 112 und der äußere Kontakt 113, die für das Schalten verwendet werden, sind auf einem Zentrum des Gehäuses 103 befestigt. Der Schaltanschluss 112A des zentralen Kontakts 112 und der Schaltanschluss 113A des äußeren Kontakts 113 sind auch vom Gehäuse 103 zur Außenseite geführt, und sie sind auf derselben Ebene wie der Eingangsanschluss 110A platziert. Der kuppelförmige, sich bewegende Kontakt 114, der aus einem dünnen elastischen Metallsubstrat ausgebildet ist, ist auf dem äußeren Kontakt 113 angeordnet. Eine obere Fläche des beweglichen Kontakts 114 und eine obere Fläche des Gehäuses 103 sind starr mit einem Klebeband 115 verbunden. Somit ist der bewegliche Kontakt 114 auf dem Gehäuse 103 befestigt und elektrisch von der ebenen Grundplatte 104 isoliert. Eine untere Fläche des Zentrums des beweglichen Kontakts 114 hat zum zentralen Kontakt 112 eine vorgegebene Distanz.
  • Ein Durchmesser des beweglichen Kontakts 114 ist kleiner als ein innerer Durchmesser eines Kreises der Widerstandsschicht, und der bewegliche Kontakt 114 ist koaxial im Kreis der Schicht 106 angeordnet. Eine Öffnung 104B für das Drücken ist auf der ebenen Grundplatte 104 ausgebildet, und eine Öffnung 105B für das Drücken ist auf Der isolierenden Trägerplatte 105 ausgebildet, wobei die Öffnungen 104B und 105B dem Zentrum des beweglichen Kontakts 114 entsprechen.
  • Ein elektronisches Bauteil 102 für die Eingabe mehrerer Richtungen ist so ausgebildet, wie das oben beschrieben wurde. Die Richtungseingabevorrichtung, die das elektronische Bauteil 102 einschließt, wird nachfolgend unter Bezug auf 23 beschrieben. Wie in 23 gezeigt ist, ist ein Vorsprung 103B am Boden des Gehäuses 103 in das Durchgangsloch 120A des gedruckten Leitersubstrats 120 eingeschoben, so dass das elektronische Bauteil 102 positioniert wird. Jeweilige Anschlüsse 110A, 111, 112A und 113A (23 zeigt nur den Ausgangsanschluss 111) sind an einer vorgegeben Position des gedruckten Leitersubstrats 120 durch Löten befestigt. Das Betätigungselement 200, der vertikal bewegt und geneigt werden kann, ist auf dem elektronischen Bauteil 102 angeordnet. Das Betätigungselement 200 umfasst einen ringförmigen Vorsprung 202 und einen zentralen konvexen Abschnitt 203. Der Vorsprung 202 ist aus einer unteren Fläche des Halbkugelab schnitts 201 ausgebildet. Der zentrale konvexe Abschnitt 203 ist auf dem Zentrum des Vorsprungs 202 ausgebildet und höher als der Vorsprung 202.
  • Ein äußerer Abschnitt 205 des Betätigungselements 200 ist mit einem Bedeckungsmaterial 206 (oberes Gehäuse) abgedeckt, dann wird der ringförmige Vorsprung 202 über der Widerstandsschicht 106 des elektronischen Bauteils 102 angeordnet, und der zentrale konvexe Abschnitt 203 wird über einem Zentrum eines beweglichen Kontakts 114 des elektronischen Bauteils angeordnet.
  • Ein äußerer Abschnitt 205 des Betätigungselements 200 und des Halbkugelabschnitts 201 sind über einen aufgeweiteten elastischen Abschnitt 207, der in jede untere Richtung gespreizt ist, verbunden. Der ringförmige Vorsprung 202 hat zur isolierenden Trägerplatte 105 eine vorgegebenen Distanz durch einen elastischen Abschnitt 207, und der zentrale konvexe Abschnitt 203 hat zum Klebeband 115 auf dem beweglichen Kontakt 114 einen Abstand.
  • Ein Steuerknopf 208 ist auf einer zentralen oberen Seite des Halbkugelabschnitts 201 ausgebildet, und steht von der Öffnung 206A, die in das Abdeckmaterial 206 eingebracht wird, vor. Wie im ursprünglichen Zustand der 23 gezeigt ist, ist ein unterer Abschnitt der Öffnung 206A in einer Halbkugel ausgebildet, die dem Halbkugelabschnitt 201 entspricht und wird durch die Wirkung des elastischen Abschnitts 207 nach oben geschoben, wenn der Steuerknopf 208 nicht betätigt wird. Da ein oberer Abschnitt des Halbkreisabschnitts 201 mit dem unteren Abschnitt der Öffnung 206A verbunden ist, bleibt das Betätigungselement 200 in einer neutralen Position.
  • Die Richtungseingabevorrichtung dieser Ausführungsform ist in der obigen Weise ausgebildet. Ein Betrieb der Richtungseingabevorrichtung gestaltet sich in der folgenden Weise. Wenn eine Kraft, die den Knopf 208 nach links neigt, auf den Knopf 208 ausgeübt wird, so wird ein linker elastischen Abschnitt 207 gebogen, und ein Halbkreisabschnitt 201 des Betätigungselements 200 rotiert quer entlang des unteren Abschnitts der Öffnung 206A. Wenn das Betätigungselement 200 um einen vorgegebenen Winkel rotiert, so bewegt sich ein ringförmiger Vorsprung 202 nach unten und kommt in Kontakt mit der Oberfläche de isolierenden Trägerplatte 105. Wie in 26 gezeigt ist, schiebt der Vorsprung 202 die isolierende Trägerplatte 105 nach unten, und die Widerstandsschicht 106 kommt in Kontakt mit der ebenen Grundplatte 104.
  • Eine vorgegebene Spannung wird zwischen die beiden Eingangsanschlüsse 110A des elektronischen Bauteils 102 angelegt, und die Spannung wird dann an die Widerstandsschicht 106 über die beiden Anschlüsse 107 und die zwei elastischen Beine 110, die mit den beiden Eingangsanschlüssen 110A verbunden ist, angelegt.
  • Da die elastischen Beine 110 mit einem vorgegebenen Druck elastisch in Kontakt mit den Anschlüssen 107 kommen, wird die Spannung sicher an die Widerstandsschicht 106 mit einem nur geringen Leistungsverlust angelegt. Der erste Ausgangsspannungswert wird vom Ausgangsanschluss 111 der ebenen Grundplatte 104 in diesem Zustand detektiert. Der erste Ausgangsspannungswert wird durch einen Mikroprozessor berechnet, so dass die beiden kontaktierten Abschnitte zwischen der Widerstandsschicht 106 und der ebenen Grundplatte 104 erkannt werden.
  • Die Spannung, die zwischen die beiden Eingangsanschlüsse 110A angelegt wird, wird gestoppt, und dann wird die gegebene Spannung an die Widerstandsschicht 106 über zwei andere Eingangsanschlüsse 110a, die sich von den Anschlüsse 110A, die oben diskutiert wurden, unterscheiden, in einem kurzen Zyklus unter Verwendung des Mikroprozessors angelegt. Der zweite Ausgangsspannungswert wird vom Ausgangsanschluss 111 detektiert. Der zweite Ausgangsspannungswert wird durch den Mikroprozessor berechnet, so dass die beiden kontaktierten Abschnitte zwischen der Widerstandsschicht 106 und der ebenen Grundplatte 104 erkannt werden. Die Positionen, die durch den ersten Ausgangsspannungswert und den zweiten Ausgangsspannungswert erkannt werden, werden durch den Mikroprozessor verglichen. Eine schlüssige Position wird aus der verglichenen Position als eine Position, die zwischen der Schicht 106 und dem Ebene Grundplatte 104 einen Kontakt herstellt, bestimmt, so dass die Richtung, die durch den Steuerknopf 208 eingegeben wird, bestimmt wird. Das elektronische Gerät wird auf der Basis der bestimmten Richtung gesteuert.
  • Wenn die Kraft, die auf den Steuerknopf 208 ausgeübt wird, weggenommen wird, so kehrt der linke elastische Abschnitt 207, der so gebogen ist, wie das in 26 gezeigt ist, in seine ursprüngliche Form zurück. Das Betätigungselement 200 kehrt in seine neutrale Position, die in 23 gezeigt ist, durch die Rückstellkraft des elastischen Abschnitts 207 zurück. In dieser Ausführungsform wird das Betätigungselement 200 nach links geneigt, wie das erwähnt wurde, wobei die gleiche Funktion erhältlich ist, wenn das Betätigungselement 200 in eine andere Richtung geneigt wird, da die Widerstandsschicht 106 in Form eines Rings ausgebildet ist. Somit kann eine Neigungsrichtung in jedem Winkel (360°) detektiert werden.
  • Die Auflösung des ersten Ausgangsspannungswerts und des zweiten Ausgangsspannungswerts für das Bestimmen des Kontaktpunkts ist änderbar, wodurch die Auflösung der Neigungsrichtung änderbar ist. Wenn sich der Steuerknopf 208 neigt, so empfängt der bewegliche Kontakt 114 die Kraft vom zentralen konvexen Abschnitt 203 des Betätigungselements 200, wobei der Kontakt 114 aus einem Material hergestellt ist, das durch die Kraft nicht verformt wird, so dass der Schalter gehalten wird.
  • Wenn die Kraft, die nach unten drückt, auf den Steuerknopf 208 ausgeübt wird, so bewegt sich der Halbkugelabschnitt 201 nach unten, und der aufgeweitete elastische Abschnitt 207 biegt sich in jede Richtung. Eine Spitze des Abschnitts 203 des unteren Abschnitts des Abschnitts 201 kommt in Kontakt mit einer oberen Fläche des Klebebands 115 und drückt den beweglichen Kontakt 114 nach unten. Wenn die Kraft eine vorgegebene Kraft übersteigt, so biegt sich der bewegliche Kontakt 114 mit einem Klickgefühl nach unten. Wie in der Schnittansicht der 27 gezeigt ist, kommt die untere Fläche des beweglichen Kontakts 114 in Kontakt mit dem zentralen Kontakt 112. Der zentrale Kontakt 112 stellt eine elektrische Verbindung mit dem äußeren Kontakt 113 her, indem er nämlich den Anschluss 112A mit dem (nicht gezeigten) Schaltanschluss 113A elektrisch verbindet.
  • Wenn die Kraft, die auf den Steuerknopf 208 ausgeübt wird, weggenommen wird, kehrt der bewegliche Kontakt 114 und der aufgeweitete elastische Abschnitt 207 in ihre ursprüngliche Form zurück. Das Betätigungselement 200 kehrt in die neutrale Position der 23 durch die Rückstellkraft des Kontakts 114 und des elastischen Abschnitts 207 zurück. Wenn die Kraft, die nach unten drückt, auf den Steuerknopf 208 ausgeübt wird, so kommt der Vorsprung 202 des Betätigungselements 200 nicht in Kontakt mit der isolierenden Trägerplatte 105. Die Richtungseingabevorrichtung und das elektronische Gerät, das die Richtungseingabevorrichtung dieser Ausführungsform einschließt, können Neigungsrichtungen in jedem Winkel (360°) mit einer hohen Auflösung detektierten, und ein Schaltzustand ist durch das Drücken des Betätigungselements nach unten veränderbar.
  • Das elektronische Gerät, das die Richtungseingabevorrichtung einschließt, kann unter Verwendung der Neigungsrichtung des Betätigungselements 200 gesteuert werden. Beispielsweise kann ein Zeiger, der auf einer Anzeigefläche dargestellt ist, leicht und beliebig in jede Richtung unter Verwendung dieser Richtungseingabevorrichtung bewegt werden, so dass man ein elektronisches Gerät, das einfach betätigt werden kann, erhalten kann. Das elektronische Gerät wird unter Verwendung des Schaltsignals als ein Bestimmungssignal, das durch das Drücken des Betätigungselements 200 erhalten wird, bequem zu bedienen.
  • Wenn der Abschnitt 200 in eine Richtung mehr als einmal geneigt wird, oder wenn er häufig während einer vorgegebenen Zeit in eine Richtung geneigt wird, so ist ein Steuerzustand durch das Messen der Zeit, während der Abschnitt 200 geneigt gehalten wird, änderbar. Beispielsweise ist eine Bewegungsgeschwindigkeit eines Zeigers oder eines Symbols, die auf einer Anzeigefläche angezeigt werden, änderbar. Der oben beschriebene Betrieb kann leicht mit einer Hand ausgeführt werden, so dass das elektronische Gerät bequemer zu bedienen ist.
  • Die Spannung, die auf die Widerstandsschicht 106 der Richtungseingabevorrichtung in dieser Ausführungsform aufgebracht wird, wird in einem vorgegebenen Zyklus mit hoher Geschwindigkeit geändert. Dann wird die Taktzeit wünschenswerterweise mit der Änderungszeit der angelegten Spannung synchronisiert und vorzugsweise für ein ganzzahliges Vielfaches des Änderungszyklusses vorbereitet.
  • Die Richtungseingabevorrichtung, die einen Neigungswinkel und einen Druckzustand detektiert, wird durch ein elektronisches Bauteil 102 ausgebildet, so dass die Vorrichtung kleiner und dünner ausfallen kann. Die Richtungseingabevorrichtung dieser Ausführungsform ist leicht zu betätigen und sie kann zusammen mit anderen Komponenten auf dem gedruckten Leitersubstrat 120 montiert werden. Das oben diskutierte elektronische Bauteil 102 weist einen Schalter auf, wobei die Struktur auch ohne den Schalter verwendet werden kann.
  • Die sechste beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wird nachfolgend unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  • 28 zeigt eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines elektronischen Geräts, das eine Richtungseingabevorrichtung gemäß der sechsten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einschließt. 29 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung derselben Richtungseingabevorrichtung.
  • Wie in 28 und 29 gezeigt ist, wird die Richtungseingabevorrichtung der sechsten Ausführungsform aus dem Betätigungselement 200 und einzelnen elektronischen Bauteilen 102 wie in der fünften Ausführungsform gebildet. In diesen Zeichnungen haben Elemente, die den Elementen der fünften Ausführungsform entsprechen, ähnliche Bezugszeichen, und ihre Beschreibung wird hier weggelassen.
  • Eine isolierende Trägerplatte 304 wird auf einem Gehäuse 303, das aus einem isolierten Harz gemacht ist, befestigt. Eine ringförmige Widerstandsschicht 305 wird auf einer oberen Oberfläche der isolierenden Trägerplattes 304 ausgebildet. Die Schicht 305 weist einen gleichförmigen Oberflächenwiderstand auf, und die Ringbreite der Schicht 305 ist gleichförmig. Wie in 29 gezeigt ist, ist die Schicht 305 schraffiert, um sie leichter zu identifizieren. Ein (nicht gezeigter) Anschluss ist radial von der Schicht 305 zum Umfang der isolierenden Trägerplattein Intervallen von 90° ausgebildet, und der Eingangsanschluss 306, der mit dem Anschluss verbunden ist, wird von einer Seite des Gehäuses 303 zur Außenseite geführt.
  • Ein ebener Umfangsabschnitt 307, der höher als die Schicht 305 ist, ist auf einer oberen Fläche des Gehäuses 303 ausgebildet und leicht außerhalb der Schicht 305 beabstandet. Ein ebene Grundplatte 308, das aus einem elastischen, leitenden Metallsubstrat hergestellt ist, ist auf dem Abschnitt 307 angeordnet. Die ebene Grundplatte 308 hat zu der Widerstandsschicht 305 einen vorgegebenen Abstand, vorgegeben durch den ebenen Umfangsabschnitt 307. Der Ausgangsanschluss 309 ist in die ebene Grundplatte 308 eingefügt. Der Ausgangsanschluss 309 ist vom Gehäuse 303 zur Außenseite geführt, und er ist auf derselben Ebene wie der Eingangsanschluss 306 platziert.
  • Eine Öffnung 310A für die Betätigung, die leicht größer als ein äußerer Durchmesser der Schicht 305 ist, ist aus der Metallabdeckung 310 herausgeschnitten. Wenn die Öffnung 310A der Schicht 305 entspricht, so bedeckt die Metallabdeckung 310 die ebene Grundplatte 308 und das Gehäuse 303. Ein Befestigungsbein 310A der Metallabdeckung 310 ist am Boden des Gehäuses 303 verstemmt, so dass die ebene Grundplatte 308 und das Gehäuse 303 kombiniert sind. Ein Positioniervorsprung 303A, der vom Gehäuse 303 nach oben vorsteht, erstreckt sich koaxial durch Positionierlöcher 308A und 310C, die auf der ebenen Grundplatte 308 beziehungsweise der Metallabdeckung 310 ausgebildet sind.
  • Ein ringförmiger innerer Abschnitt 311 ist auf einem Zentrum eines Gehäuses 303 ausgebildet und innerhalb der Widerstandsschicht 305 ausgeformt. Ein zentraler Kontakt 312 und ein äußerer Kontakt 313 sind innerhalb des inneren Abschnitts 311 befestigt. Ein Schaltanschluss 312A des zentralen Kontakts 312 und ein Schaltanschluss 313A des äußeren Kontakts 313 sind vom Gehäuse 303 zur Außenseite geführt und auf derselben Ebene wie die anderen Anschlüsse platziert.
  • Ein kuppelförmiger, sich bewegender Kontakt 314, der aus einem dünnen Metallsubstrat ausgebildet ist, ist auf dem äußeren Kontakt 313 angeordnet. Eine obere Fläche des beweglichen Kontakts 314 und eine obere Fläche des Gehäuses 303 sind fest mit einem Klebeband 315 verbunden. Somit ist der beweglichen Kontakt 314 auf dem Gehäuse 303 befestigt und elektrisch von der ebenen Grundplatte 308 isoliert. Eine untere Fläche eines Zentrums des beweglichen Kontakts 314 hat zum zentralen Kontakt 312 eine gewisse Distanz.
  • Ein innerer Abschnitt 311 ist auf derselben Ebene wie der ebene Umfangsabschnitt 307 auf dem Gehäuse 303 platziert. Eine obere Fläche des Klebebands 315 ist niedriger als der Abschnitt 311 oder der Abschnitt 307, wenn der bewegliche Kontakt 314 starr verbunden ist. Die Öffnung 308B für das Drücken ist auf der ebenen Grundplatte 308 ausgebildet, wobei die Öffnung 308B dem Zentrum des beweglichen Kontakts 314 entspricht.
  • Ein elektronisches Bauteil 302 für die Eingabe mehrerer Richtungen wird nachfolgend unter Bezug auf 28 beschrieben. Ein Vorsprung 303B am Boden des Gehäuses 303 ist in das Durchgangsloch 120A des gedruckten Leitersubstrats 120 eingeschoben, so dass das elektronische Bauteil 302 positioniert wird. Die jeweiligen Anschlüsse 306, 309, 312A und 313A (28 zeigt nur den Ausgangsanschluss 309) sind an einer vorgegebenen Position des gedruckten Leitersubstrats 120 durch ein Löten befestigt. Das Betätigungselement 200, der sich vertikal bewegen und neigen kann, ist über dem elektronischen Bauteil 302 angeordnet. Das Betätigungselement 200 ist derselbe wie bei der fünften Ausführungsform.
  • Eine Betätigung der Richtungseingabevorrichtung gestaltet sich folgendermaßen. Wenn eine Kraft, die den Knopf 208 nach links neigt, auf den Knopf 208 ausgeübt wird, so wird der linke elastische Abschnitt 207 gebogen, und der Halbkugelab schnitt 201 dreht sich schräg. Der ringförmige Vorsprung 202 bewegt sich nach unten und drückt die ebene Grundplatte 308 nach unten. Wie in 30 gezeigt ist, kommt die untere Fläche der ebenen Grundplatte 308 in Kontakt mit der Widerstandsschicht 305. In diesem Zustand wird eine vorgegeben Spannung zwischen die beiden Eingangsanschlüsse 306 des elektronischen Bauteils 302 angelegt, so dass ein Ausgangsspannungswert, der vom Kontaktpunkt der Widerstandsschicht 305 geliefert wird, am Ausgangsanschluss 309 der ebenen Grundplatte 308 erhalten werden kann.
  • Eine erste Spannung, die vom Kontaktpunkt ausgegeben wird, wird durch einen Mikroprozessor berechnet, so dass die beiden kontaktierten Abschnitte zwischen der Widerstandsschicht 305 und der ebenen Grundplatte 308 erkannt werden. Die Spannung, die zwischen die beiden Eingangsanschlüsse 306 angelegt wird, wird gestoppt, und dann wird die vorgegebene Spannung an die Widerstandsschicht 305 über andere zwei Eingangsanschlüsse 306, die sich von den obenerwähnten Anschlüssen 306 unterscheiden, in einem kurzen Zyklus unter Verwendung des Mikroprozessors angelegt. Der zweite Ausgangsspannungswert wird vom Ausgangsanschluss 309 detektiert und durch den Mikroprozessor berechnet, so dass die beiden kontaktierten Abschnitten zwischen der Widerstandsschicht 305 und der ebenen Grundplatte 308 erkannt werden.
  • Die Positionen, die durch den ersten Ausgangsspannungswert und den zweiten Ausgangsspannungswert erkannt werden, werden durch den Mikroprozessor verglichen. Eine gewünschte Position aus der verglichenen Position wird als eine Position des Kontakts zwischen der Schicht 305 und der ebenen Grundplatte 308 bestimmt, so dass die Richtung, die durch den Steuerknopf 208 eingegeben wird, bestimmt wird. Das elektronische Gerät wird auf der Basis der bestimmten Richtung gesteuert.
  • Wenn sich der Steuerknopf 208 neigt, so weist der konvexe Abschnitt 203 des Betätigungselements 200 eine Struktur auf, die nicht auf den beweglichen Kontakt 314 drückt. Das ist so wie in der fünften Ausführungsform.
  • Wenn eine nach unten drückende Kraft auf den Steuerknopf 208 ausgeübt wird, so bewegt sich der Halbkugelabschnitt 201 nach unten, und ein aufgeweiteter elastischer Abschnitt 207 biegt sich. Eine Spitze des Abschnitts 203 des unteren Abschnitts des Abschnitts 201 kommt in Kontakt mit der oberen Fläche des Klebebands 315 und drückt den beweglichen Kontakt 314 nach unten. Wenn die Kraft eine vorgegebene Kraft übersteigt, biegt sich der bewegliche Kontakt 314 mit einem Klickgefühl nach unten. Wie in 31 gezeigt ist, kommt die untere Oberfläche des beweglichen Kontakt 314 in Kontakt mit dem zentralen Kontakt 312. Der zentrale Kontakt 312 bildet einen elektrischen Kontakt zum äußeren Kontakts 313, der Schaltanschluss 312A stellt nämlich eine elektrische Verbindung zum Anschluss 313A dar. Wenn der Steuerknopf 208 nach unten gedrückt wird, kommt der ringförmige Vorsprung 202 des Betätigungselements 200 nicht in Kontakt mit dem ebenen Substrat 308.
  • Die Richtungseingabevorrichtung und das elektronische Gerät, das die Richtungseingabevorrichtung dieser Ausführungsform einschließt, kann eine Neigungsrichtung in jedem Winkel (360°) des Betätigungselements 200 mit einer hohen Auflösung wie in der fünften Ausführungsform detektierten. Ein Schaltzustand kann durch das Drücken des Betätigungselements in Abwärtsrichtung geändert werden, so dass man ein elektronisches Gerät, das mit hoher Leistung einfach bedient werden kann, unter Verwendung des Signals, das durch das Neigen oder Drücken des Betätigungselements erhalten wird, bekommen.
  • In dieser Ausführungsform ist die Richtungseingabevorrichtung mit Ausnahme des Betätigungselements 200 als ein elektronisches Bauteil 302 ausgebildet, so dass die Vorrichtung kleiner und dünner sein kann. Die Richtungseingabevorrichtung dieser Ausführungsform ist leicht zu bedienen und kann zusammen mit anderen Bauteilen auf dem gedruckten Leitersubstrat 120 montiert werden. In diesem elektronischen Bauteil 302 sind Teile, die durch den Betätigungselement 200 betätigt werden, aus dem ebenen Substrat 308, das aus einem dünnen elastischen Metallsubstrat hergestellt ist, ausgeformt, so dass die ebene Grundplatte 308 mit dem Betätigungselement 200 nicht unbedingt mit hoher Genauigkeit zusammengebaut werden muss und dennoch jede Richtung der Betätigung detektiert werden kann. Sogar dann, wenn die Richtungseingabevorrichtung durch den Betätigungselement 200 wiederholt betätigt wird, kann die ebene Grundplatte 308 nicht gedehnt oder stark verformt werden, so dass ein stabiler Betrieb für eine lange Zeit erzielbar ist. Das elektronische Bauteil 302, das oben diskutiert wurde, weist einen Schalter auf, aber es kann auch eine Struktur ohne den Schalter verwendet werden.
  • Das elektronische Bauteil 102 der siebten Ausführungsform ist dasselbe wie das der fünften Ausführungsform, wobei sich die Betätigung dieser Ausführungsform aber von der fünften Ausführungsform in den folgenden Punkten unterscheidet.
  • 32 zeigt eine Schnittansicht eines wesentlichen Teils eines elektronischen Geräts, das eine Richtungseingabevorrichtung gemäß der siebten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einschließt. Wie 32 zeigt, wird das elektronische Bauteil 102 für das Eingeben mehrerer Richtungen an einer vorgegebenen Position des gedruckten Leitersubstrats 120 durch Löten befestigt. Das Betätigungselement 400, der aus Harz hergestellt ist, ist über dem elektronischen Bauteil 102 ausgebildet und kann sich vertikal und parallel zum gedruckten Leitersubstrat 120 bewegen. Das Betätigungselement 400 ist aus einem kreisförmigen Steuerabschnitt 401, der einen Rand 401A und eine Vielzahl ringförmiger Abschnitte 402, die konzentrisch außerhalb des Steuerabschnitts 401 ausgebildet sind, einschließt, gebildet. Wie in 33 gezeigt ist, ist der Steuerabschnitt 401 mit ringförmigen Abschnitten 402 mit einer Brücke 403 verbunden, und die Positionen der Brücken 403 sind an den jeweiligen Ringen der ringförmigen Abschnitte 402 verschieden.
  • Ein äußerster ringförmiger Abschnitt 404 ist innerhalb des Abdeckmaterials 500 platziert. Ein zentraler konvexer Abschnitt 405 einer unteren zentralen Fläche des kreisförmigen Steuerabschnitts 401 hat zu einem Zentrum des elektronischen Bauteils 102 eine vorgegebene Distanz. Der obere Abschnitt 406 des kreisförmigen Steuerabschnitts 401 steht von der Öffnung 501 des Abdeckmaterials 500 vor.
  • Ein Durchmesser des zentralen konvexen Abschnitts 405 des kreisförmigen Steuerabschnitts 401 ist leicht kleiner als ein innerer Durchmesser der Widerstandsschicht 106. Ein Durchmesser des Rands 401A des kreisförmigen Steuerabschnitts 401 ist größer als die Öffnung 501 des Abdeckmaterials 500. Eine obere Fläche des Rands 401A ist verschiebbar und kommt mit einer unteren Fläche des Abdeckmaterials 500 in Kontakt. Ein konisches elastisches Element 407, das sich vom zentralen konvexen Abschnitt 405 nach unten dehnt, ist unter dem kreisförmigen Steuerabschnitt 401 platziert. Eine Spitze 407A des elastischen Elements 407 kommt mit einer oberen Oberfläche des isolierenden Substrats 105 in Kontakt, und der Kontaktpunkt befindet sich außerhalb der ringförmigen Widerstandsschicht 106.
  • Ein Durchmesser eines unteren Endes des konischen elastischen Elements 407 ist größer als ein Durchmesser der Schicht 106.
  • Wenn das Betätigungselement 400 nicht betätigt wird (er befindet sich in seinem ursprünglichen Zustand), so kommt die Spitze 407A in Kontakt mit der isolierenden Trägerplatte 105, und die Spitze 407A und die Widerstandsschicht 106 sind konzentrisch angeordnet. Das Betätigungselement 400 wird durch eine nach oben gerichtete Kraft, das ist eine elastische Kraft des elastischen Elements 407, unter Spannung gesetzt. Die obere Fläche des Rands 401A kommt in Kontakt mit der unteren Fläche des Abdeckmaterials 500, so dass eine vertikale Position bestimmt wird.
  • Die Richtungseingabevorrichtung dieser Ausführungsform ist in der oben erwähnten Weise ausgebildet. Eine Betätigung der Richtungseingabevorrichtung gestaltet sich folgendermaßen. 32 zeigt den ursprünglichen Zustand, in dem das Betätigungselement 400 nicht betätigt wird. Der obere Abschnitt 406 des Steuerabschnitts 401 des Betätigungselements 400 wird verschoben, der Abschnitt 406 wird nämlich parallel zum gedruckten Leitersubstrat 120 bewegt, und dann wird ein Abstand zwischen den jeweiligen ringförmigen Abschnitten 402 klein, wobei der Abstand ein Raum ist, der nicht durch die Brücken 403 verbunden ist. Der Steuerabschnitt 401 wird verschoben, bis eine Seite des Steuerabschnitts 401 in Kontakt mit einer Seite der Öffnung 501 des Abdeckmaterials 500 gelangt.
  • Ein elastisches Element 407 bewegt sich auch in dieselbe Richtung wie der Steuerabschnitt 401. Wie in der Schnittansicht der 34 gezeigt ist, bewegt sich eine Spitze 407A des elastischen Elements 407 zu einer Position des Isolierende Trägerplattes 105, an der die untere Oberfläche mit der Schicht 106 versehen ist, an einem Platz der der Position auf der oberen Oberfläche entspricht. Die elastische Kraft des elastischen Elements 407 drückt die isolierende Trägerplatte 105 nach unten, so dass eine vorgegebene Position der Widerstandsschicht 106 in Kontakt mit der ebenen Grundplatte 104 kommt. Zu dieser Zeit kommt ein zentraler konvexer Abschnitt 405 der unteren Fläche des Betätigungselements 400 nicht in Kontakt mit dem beweglichen Kontakt 114, wodurch der Schalter gehalten wird. Im oben erwähnten Zustand ist das Detektionsverfahren, das in dieser Ausführungsform verwendet wird, dasselbe wie in der fünften Ausführungsform, so dass seine Beschreibung hier weggelassen wird. In dieser Ausführungsform ist, da eine Richtung, die 180° entgegengesetzt zu einer Betätigungsrichtung ist, detektiert wird, eine Korrektur notwendig, um die richtige Richtung zu erhalten.
  • Wenn die Kraft, die den Steuerabschnitt 401 des Betätigungselements 400 verschiebt, weggenommen wird, so kehren die ringförmigen Abschnitte 402 zu ihrer ursprünglichen Form zurück, so dass die Richtungseingabevorrichtung in ihren ursprünglichen Zustand, wie er in 32 gezeigt ist, zurückkehrt. Wenn die nach unten drückende Kraft auf den oberen Abschnitt 406 des Steuerabschnitts 401 des Betätigungselements 400 angewandt wird, so werden die zentralen Brücken 403 zwischen den ringförmigen Abschnitte 402 schräg nach unten gedrückt. Dann bewegt sich der Steuerabschnitt 401 nach unten, was das elastische Element 407 elastisch nach außen dehnt, so dass die Widerstandsschicht 106 nicht nach unten gedrückt wird. Wie in der Schnittansicht der 35 gezeigt ist, drückt der Abschnitt 405 der unteren Fläche des Steuerabschnitts 401 den beweglichen Kontakt 114, der an einem Zentrum des elektrischen Bauteils 102 platziert ist, über das Klebeband 115, so dass der Schalter angeschaltet wird.
  • Wenn die Kraft, die den Betätigungselement 400 nach unten drückt, weggenommen wird, so kehrt der bewegliche Kontakt 114 in seinen ursprünglichen Zustand zurück, und der Schalter wird ausgeschaltet. Das elastische Element 407 kehrt auch in seine ursprüngliche Form zurück. Die Brücken 403 zwischen den ringförmigen Abschnitten 402 kehren in ihre ursprüngliche Form parallel zum gedruckten Leitersubstrat 120 zurück, so dass die Richtungseingabevorrichtung in ihren ursprünglichen Zustand, wie er in 32 gezeigt ist, zurückkehrt. Zu dieser Zeit kommt die obere Fläche des Rands 401A des Betätigungselements 400 in Kontakt mit der unteren Fläche des Abdeckmaterials 500, und das Betätigungselement 400 kehrt in die ursprüngliche Position zurück.
  • In dieser Ausführungsform wird das Betätigungselement 400 parallel zum Substrat 120 verschoben oder nach unten gedrückt, und dann arbeitet das elektronische Bauteil 102. Somit wird die äußere Form des elektronischen Geräts dünner als bei der fünften Ausführungsform. Ein konisches Element wird als elastisches Element 407 dieser Ausführungsform verwendet, wobei aber andere Formen verwendet werden können. Beispielsweise kann dieselbe Wirkung unter Verwendung mehrerer bogenförmiger elastischer Elemente erhalten werden.
  • Eine Schieberichtung des Betätigungselements 400 kann in vier sich im rechten Winkel kreuzenden Richtungen oder acht in gleichen Winkeln ausgerichteten Richtungen begrenzt werden. Im oben erwähnten Fall werden nur elastische Elemente, die den Richtungen entsprechen, hergestellt, und nur eine der Richtungen kann durch die Schiebebetätigung detektiert werden. Das oben erwähnte elektronische Bauteil 102 weist einen Schalter auf, wobei aber die Struktur ohne Schalter auch verwendet werden kann. In diesem Fall wird die Öffnung 501 des Abdeckmaterials 500 durch den Rand 401A des Betätigungselements 400 geschlossen, so dass eine Staubdichtigkeit erreicht wird.
  • Eine Richtungseingabevorrichtung dieser Erfindung weist eine einfache Struktur, die aus einer ringförmigen Widerstandsschicht, einem leitenden Abschnitt und einem Knopf gebildet wird, auf. Somit kann die Vorrichtung leicht kleiner und dünner gemacht werden, und man kann eine Winkelinformation mit hoher Auflösung in jeder Betätigungsrichtung eines Betätigungselements erhalten.
  • Da die Richtungseingabevorrichtung mit Ausnahme des Betätigungselements aus einzelnen elektronischen Bauteilen gebildet wird, kann die Vorrichtung mit einer Leiterplatte und anderen Komponenten zusammengebaut werden. Somit kann ein Gerät, das die Richtungseingabevorrichtung verwendet, verkleinert werden, und die Herstellungsprozesse können reduziert werden.
  • Diese Erfindung weist mehrere oben erwähnte Merkmale auf, und sie ist auf vielfältige Eingabevorrichtungen von elektronischen Geräten, wie beispielsweise einem Mobiltelefon, anwendbar.
    • 11
    oberes Gehäuse
    11A
    Durchgangsloch
    12
    unteres Gehäuse
    13, 37, 49, 120
    gedrucktes Leitersubstrat
    14, 42, 48
    Knopf
    14A, 42A, 43A
    obere Fläche
    14B, 43B
    Vorsprung
    14C, 43C, 48D
    Flansch
    14D, 42C, 48C
    vorspringender Abschnitt
    16, 38, 52
    flexible isolierende Trägerplatte
    16A
    Abstandselement
    16B, 108
    isolierendes Abstandselement
    17
    Flachfeder
    18, 32, 53, 106, 305
    Widerstandsschicht
    18A, 18B, 22A, 23A, 33A, 33B, 34A, 34B
    Leiter
    107
    Anschluss
    18C, 18D, 33C, 33D, 34C, 34D
    Elektrode
    19A, 19B
    Anschluss
    20
    Druckfeder
    21A, 21B
    Verbindungspunkt
    22, 50
    erste leitende Schicht
    23, 51
    zweite leitende Schicht
    24A, 24B
    Isolationsabschnitt
    25, 46
    Mikroprozessor
    29
    zu drückender Punkt
    29A
    Punkt
    30, 35, 53A
    Kontaktpunkt
    31
    flexibles gedrucktes Leitersubstrat
    36
    leitende Platte
    38A
    Loch
    39
    fester Kontakt
    40, 114, 314
    sich bewegender Kontakt
    40A
    unterer Randabschnitt
    40B
    zentraler konvexer Abschnitt
    41
    Schaltkontakt
    42B, 48B
    Durchgangsloch
    43
    Druckschalter
    44, 112, 312
    zentraler Kontakt
    45, 113, 313
    äußerer Kontakt
    47, 115, 315
    Klebeband
    48A
    zu drückender Abschnitt
    102, 302
    elektronisches Bauteil
    103, 303
    Gehäuse
    103A, 303A
    Positioniervorsprung
    103B, 303B
    Vorsprung
    104, 308
    ebene Grundplatte
    104A, 105A, 109C, 308A, 310C
    Positionierloch
    104B, 105B, 308B
    Öffnung für das Drücken
    105, 304
    isolierende Trägerplatte
    109, 310
    Metallabdeckung
    109A, 206A, 310A, 501
    Öffnung für Betätigung
    109B, 310B
    Befestigungsbein
    110
    elastisches Bein
    110A, 306
    Eingangsanschluss
    111, 309
    Ausgangsanschluss
    112A, 113A, 312A, 313A
    Schaltanschluss
    120A
    Durchgangsloch
    200, 400
    Betätigungselement
    201
    Halbkugelabschnitt
    202
    ringförmiger Vorsprung
    203, 405
    zentraler konvexer Abschnitt
    206, 500
    Abdeckmaterial
    207
    elastischer Abschnitt
    208
    Steuerknopf
    307
    ebener Umfangsabschnitt
    311
    innerer Abschnitt
    401
    kreisförmiger Steuerabschnitt
    401A
    Rand
    402
    ringförmiger Abschnitt
    403
    Brücke
    404
    äußerster ringförmiger Abschnitt
    406
    oberer Abschnitt
    407
    elastisches Element
    407A
    Spitze

Claims (7)

  1. Richtungseingabevorrichtung, umfassend: eine isolierende Trägerplatte (105; 304), eine ringförmige Widerstandsschicht (106), die auf der isolierenden Trägerplatte (105; 304) ausgebildet ist; eine ebene Grundplatte (104, 308), das von der Widerstandsschicht (106; 305) durch einen vorgegebenen Isolationsabstand (108) getrennt ist, einen leitenden Abschnitt, der auf einer ebenen Grundplatte (104; 308) angeordnet ist, ein Betätigungselement (200; 400), um die Widerstandsschicht (106) an einer Stelle in Kontakt mit dem leitenden Abschnitt zu bringen, Anschlüsse (110A; 306) auf der isolierenden Trägerplatte (105; 304), die mit der Widerstandsschicht (106; 305) verbunden sind, und mindestens ein Ausgangsanschluss (111; 309) verbunden mit dem leitenden Abschnitt, wobei, wenn die isolierende Trägerplatte(105; 304) und die ebene Grundplatte (104; 308) durch den Betätigungselement zusammengedrückt werden, so dass die Widerstandsschicht (106; 305) an einer Stelle in Kontakt mit dem leitenden Abschnitt kommt, und wenn eine Spannung an der Widerstandsschicht (106; 305) anliegt, ein die Kontaktstelle charakterisierender Widerstandswert am Ausgangsanschluss abgreifbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Widerstandsschicht (106, 305) einen geschlossenen Ring bildet und an ihr an mindestens drei vorgegebenen Winkelpositionen Anschlüsse (110A; 306) vorgesehen sind, so dass durch Anlegen von Spannung an verschiedene Paare aus der Gesamtzahl der Anschlüsse (110A; 306) verschiedene charakterisierende Widerstandswerte abgegriffen werden können.
  2. Richtungseingabevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (103), leitende elastische Beine (110), und Eingabeanschlüsse, die mit den leitenden Beinen (110) verbunden sind, wobei die ebene Grundplatte (104) am Gehäuse (103) befestigt ist und aus einem leitenden Metallsubstrat besteht, das den Ausgabeanschluss (111) mit umfasst, der nach außen geführt wird, wobei die elastischen Beine (110) am Gehäuse befestigt sind und in elastischen Kontakt mit dem Anschluss der Widerstandsschicht (106) kommen, derart dass, wenn die Widerstandsschicht (106) an einer Stelle in Kontakt mit dem ebenen Substrat (104) kommt, und eine Spannung an zwei der Eingangsanschlüsse, die den elastischen Beinen (110) entsprechen, anliegt, ein die Kontaktstelle charakterisierender Widerstandswert am Ausgangsanschluss (111) abgreifbar ist.
  3. Richtungseingabevorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, und Eingabeanschlüsse, die mit der isolierenden Trägerplatte über Anschlüsse verbunden sind, und nach außen geführt werden, wobei die isolierenden Trägerplatte (105) am Gehäuse (103; 303) befestigt ist, wobei die ebene Trägerplatte (104) aus einem elastischen Material besteht und den Ausgabeanschluss (111; 309) mit umfasst, derart dass, wenn die Widerstandsschicht (106) an einer Stelle in Kontakt mit dem ebenen Substrat (104) kommt, und eine Spannung an der Widerstandsschicht (106) anliegt, ein die Kontaktstelle charakterisierender Widerstandswert am Ausgangsanschluss (111) abgreifbar ist.
  4. Richtungseingabevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Schalter (43), der im Zentrum der Widerstandsschicht (106; 305) angebracht ist.
  5. Richtungseingabevorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Schalter (43), wobei die isolierenden Trägerplatte(105, 304) einen Öffnung (105B; 308B) aufweist, die einem Zentrum der Widerstandsschicht (106; 305) entspricht, wobei der Schalter (43) entsprechend der Öffnung (105B, 308B) an einem Platz des ebenen Substrats (104; 308) angeordnet ist, und wobei der Betätigungselement (200; 400) den Schalter durch die Öffnung (105B, 308B) betätigt.
  6. Richtungseingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Widerstandsschicht (106; 305) eine konstant Flächenwiderstand aufweist, und der Durchmesser des Ringes konstant ist, wobei die Anschlüsse in gleichen Winkelabständen auf der ringförmigen Widerstandsschicht (106; 305) angeordnet sind.
  7. Richtungseingabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (200, 400) geneigt oder geschoben werden kann, und wenn es geneigt oder verschoben ist, ist die Widerstandsschicht (106; 305) an einer Stelle in Kontakt mit dem leitenden Abschnitt.
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