JP2002216590A - 多方向入力ラバースイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯型情報機器のＧＵＩ環境におけるカーソ
ル等のポインタを容易に操作することができ、しかも安
価に構成することのできるポンテイングデバイスとして
の多方向入力ラバースイッチを提供する。 【解決手段】 接点回路（２ｂ，１０ｂ）を形成したプ
リント基板（３）と、該プリント基板の上に載置され、
前記接点回路に対向する可動接点（２ｃ，１０ｃ）を裏
面側に有する傾倒操作可能な凸状の操作ボタン（１０
ａ）を一体的に形成したラバーシート（１）とから成る
多方向入力ラバースイッチであって、前記可動接点は、
リング状に形成され、前記接点回路は、前記凸状の操作
ボタンを押圧して傾倒させる方向により、前記リング状
の可動接点が当接して導通される部位が変化する放射状
の接点パターンとで構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯型情報機器等
に用いられるラバースイッチに係り、特に操作ボタンを
傾倒操作することにより複数の接点の中から何れかを選
択的にオン，オフ操作可能な多方向入力ラバースイッチ
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルコンピュータ（以下パ
ソコンという）の高性能化に伴うＧＵＩ(Graphical Use
r Interface)の普及により、表示装置の画面上において
カーソル等のポインタを上下左右等の多方向へ自在に移
動させるための多種多様なポンテイングデバイスが開発
され実用化されている。

【０００３】これらのポンテイングデバイスのうち代表
的なものとしては、マウスやトラックボール、タブレッ
ト、タッチ・スクリーン等がある。

【０００４】一方、各種電子部品の小型高性能化に伴
い、スケジュール管理等の機能に特化したＰＤＡ(Perso
nal Digital Assistants)や、電子メールの送受信等が
可能な携帯電話等の携帯型情報機器が各種開発されてい
る。

【０００５】これらの携帯型情報機器は、開発当初はモ
ノクロ液晶表示で画面も比較的小さく、また演算装置の
処理能力も低かったため扱えるデータは文字データのみ
である場合が多く、操作系にＧＵＩが採用される機会は
少なかった。

【０００６】ところが、昨今の技術革新によりこれらの
携帯型情報機器の中には、カラー液晶表示が可能で、演
算装置の処理能力向上により文字データ以外にグラフィ
ックデータも扱うことができ、パソコン同様にアイコン
表示等のＧＵＩを採用可能な性能を有するものも登場し
てきた。

【０００７】例えば、携帯電話にケーブル等を介して接
続され、電子メールの文章等を効率良く作成することが
できるようにした、いわゆるメール端末機の中には、比
較的大画面のカラー液晶表示装置と、アルファベット入
力キー、カーソルキー、ファンクションキー等を有する
キーボード等を備え、操作系にＧＵＩを採用したものが
提供されるようになってきた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な携帯型情報機器においては、種々の要因からカーソル
等のポインタを操作するために、パソコン用のポンテイ
ングデバイスをそのまま転用することはできないという
問題があった。

【０００９】即ち、携帯型情報機器は、手に持ったまま
操作することが多いため、マウスパッド等の操作用平面
を必要とするマウスは不向きであるし、トラックボール
も搭載可能な小型化には限界がある。また、タッチ・ス
クリーンは一部の携帯型情報機器で採用されてはいる
が、一般的に製造コストが高いという問題がある。

【００１０】そのため、携帯型情報機器の使用環境に適
した安価なポンテイングデバイスの開発が求められてい
る。

【００１１】この発明は、上記問題点を解決すべく案出
されたものであり、携帯型情報機器のＧＵＩ環境におけ
るカーソル等のポインタを容易に操作することができ、
しかも安価に構成することのできるポンテイングデバイ
スとしての多方向入力ラバースイッチを提供することを
目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、接点回路（２ｂ，１０ｂ）を形成したプ
リント基板（３）と、該プリント基板の上に載置され、
前記接点回路に対向する可動接点（２ｃ，１０ｃ）を裏
面側に有する傾倒操作可能な凸状の操作ボタン（１０
ａ）を一体的に形成したラバーシート（１）とから成る
多方向入力ラバースイッチであって、前記可動接点は、
リング状に形成され、前記接点回路は、前記凸状の操作
ボタンを押圧して傾倒させる方向により、前記リング状
の可動接点が当接して導通される部位が変化する放射状
の接点パターンとにより構成したものである。

【００１３】これにより、傾倒操作可能な凸状の操作ボ
タンがラバーシートに一体的に形成されているので安価
に製造することができる。また、リング状に形成される
可動接点と、凸状の操作ボタンを押圧して傾倒させる方
向により前記リング状の可動接点が当接して導通される
部位が変化する放射状の接点回路とにより、多方向の入
力が可能であり、簡易な構成で携帯型情報機器のＧＵＩ
環境におけるカーソル等のポインタを容易に操作するこ
とが可能なポンテイングデバイスを提供することができ
る。

【００１４】なお、前記ラバーシートおよび前記操作ボ
タンは、シリコンゴムで一体成形されるようにできる。
これにより、従来一般に用いられているシリコンゴム製
のラバーシートから成るキーボードの製造環境（例えば
射出成形の製造設備等）を利用して操作ボタンを形成す
ることができる。

【００１５】また、前記操作ボタンは、軟質のシリコン
ゴムからなる第１層の上に、硬質のシリコンゴムからな
る第２層が積層されて形成されるようにしてもよい。こ
れによれば、第２層の硬質のシリコンゴムにより、操作
ボタンを押圧して傾倒させる際の剛性を高めて、操作性
を向上させることができる。

【００１６】また、前記リング状の可動接点は、前記ラ
バーシートの裏面に一体的に形成されるリング状部の表
面に導電性材料を塗布して形成されるようにできる。こ
れにより、操作ボタンを一体的に形成する工程で、リン
グ状部も形成することができ、当該リング状部の表面に
導電性材料を例えば印刷により塗布することでリング状
の可動接点を容易に形成することができる。

【００１７】また、前記プリント基板上に前記ラバーシ
ートを載置した際に、前記接点回路と前記リング状の可
動接点の対向面の間隙が略０．２ｍｍとなるように構成
されるようにするとよい。

【００１８】前記ラバーシートには、複数の可動接点を
裏面側に有する垂直方向に押下可能な複数の凸状の入力
ボタンが設けられ、前記プリント基板には、前記各可動
接点に対向する接点回路が形成されるようにできる。こ
れにより、複数の凸状の入力ボタンと、各可動接点に対
向する接点回路とで構成されるキーボードに、前記操作
ボタン等から成るポンテイングデバイスを付加すること
ができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図１〜図５の図面に基づいて説明する。

【００２０】図１は、本発明に係る多方向入力ラバース
イッチを搭載したキーボードを備える携帯型情報機器の
斜視図およびその要部の拡大図である。

【００２１】図１に例示する携帯型情報機器Ｍは、携帯
電話にケーブル等を介して接続されて、電子メール等の
文章を作成するいわゆるメール端末機である。

【００２２】このメール端末機Ｍは、液晶表示パネル１
００を備える表示部Ａと、ラバースイッチ群Ｓで構成さ
れるキーボード部Ｂとがヒンジ１０１で開閉自在に連結
された構成となっている。また、表示部Ａの上部には、
回動可能なデジタルカメラ２００が設けられている。

【００２３】ラバースイッチ群Ｓには、本発明に係る多
方向入力ラバースイッチ１０と複数の通常のラバースイ
ッチ２が含まれており、多方向入力ラバースイッチ１０
はキーボード部Ｂの手前側の右端に設けられている。こ
のラバースイッチ群Ｓは、樹脂製の筐体Ｃに収納されて
キーボード部Ｂを構成するようになっている。

【００２４】メール端末機Ｍの仕組みや操作等は本発明
の内容とは直接関連しないので詳細な説明は割愛する
が、本メール端末機Ｍは、図示しない接続ケーブルを介
して図示しない携帯電話と接続され、上記キーボード部
Ｂのラバースイッチ群Ｓを操作して液晶表示パネル１０
０の画面上で作成した文書データや、デジタルカメラ２
００から取り込んだ画像データ等を携帯電話を介して送
信したり、逆に携帯電話を介して受信した文書データや
画像データを液晶表示パネル１００の画面上に表示させ
たりできるようになっている。

【００２５】次に、キーボード部Ｂのラバースイッチ群
Ｓおよび多方向入力ラバースイッチ１０の詳細について
説明する。

【００２６】図２はキーボード部Ｂ内のラバースイッチ
群Ｓの分解斜視図、図３はプリント基板の回路パターン
を示す平面図である。

【００２７】図２に示すように、キーボード部Ｂ内のラ
バースイッチ群Ｓは、多方向入力ラバースイッチ１０の
操作ボタン１０ａと、通常のラバースイッチ２の入力ボ
タン２ａ，２ａ…が一体的に形成されたシリコンゴム等
から成るラバーシート１と、接点回路を形成したプリン
ト基板３とから構成されている。

【００２８】なお、通常のラバースイッチ２の入力ボタ
ン２ａ，２ａ…の中には形状の異なるものや、押下され
た際の機能が異なるもの（例えば、アルファベットやひ
らがな、カタカナの入力用のボタンや、漢字変換用のボ
タンなど）が含まれるが、構造的には略同一であるので
特に区別はしない。

【００２９】図２に示すプリント基板３には、多方向入
力ラバースイッチ１０の操作ボタン１０ａに対向する放
射状の接点回路１０ｂのみが示されているが、実際には
図３の平面図に示すように通常のラバースイッチ２の入
力ボタン２ａ，２ａ…のそれぞれに対向する接点回路２
ｂ，２ｂ…が略全面にわたって設けられている。

【００３０】また、図２，図３において符号４は、各接
点回路２ｂ，２ｂ…および接点回路１０ｂから延設され
る配線パターン５，５…を図示しない制御装置に接続す
るための接続端子である。接点回路２ｂ，２ｂ…は、そ
れぞれ２つの電極が所定の間隙を有して配置されて構成
されている。放射状の接点回路１０ｂの詳細な構成につ
いては後述する。なお、接点回路１０ｂ，各接点回路２
ｂ，２ｂ…および配線パターン５，５…はそれぞれ導電
性のインクを用いた印刷により形成される。

【００３１】一方、ラバーシート１の裏面側には、図４
の裏面図に示すように、接点回路１０ｂと対向するリン
グ状の可動接点１０ｃと、通常の各接点回路２ｂ，２ｂ
…と対向する可動接点２ｃ，２ｃ…とが形成されてい
る。 なお、通常の可動接点２ｃ，２ｃ…の中には形状
の異なるものや、押下された際の機能が異なるものが含
まれるが、本実施形態では特に区別はしない。

【００３２】図４において、符号６は、可動接点１０ｃ
および通常の各接点回路２ｂ，２ｂ…の周囲に形成され
る窪み部であり、可動接点１０ｃおよび通常の各可動接
点２ｃ，２ｃ…の高さは、この窪み部６，６…の深さよ
り若干低く（例えば、０．２ｍｍ程低く）なるように形
成されている。さらに、可動接点１０ｃおよび通常の各
可動接点２ｃ，２ｃの表面には、カーボンインク等の導
電性材料が印刷により塗布され、プリント基板３側の接
点回路１０ｂおよび各接点回路２ｂ，２ｂ…と接触また
は離間されることで電気的に導通／遮断されてオン／オ
フ可能な接点が形成されている。

【００３３】つまり、プリント基板３上にラバーシート
１を載置した状態において、通常のラバースイッチ２の
入力ボタン２ａ，２ａ…が操作者の指により押下される
と、窪み部６，６…内で各可動接点２ｃ，２ｃ…が降下
して、対向する各接点回路２ｂ，２ｂ…に当接して導通
状態にする。これにより、制御装置の制御により、所定
の文字やキャラクタが液晶表示パネル１００の画面上に
表示されたり、所定の機能（例えば、送信や受信など）
が実行されたりする。また、入力ボタン２ａ，２ａ…か
ら操作者の指が離れるとラバーシート１の弾性により各
可動接点２ｃ，２ｃ…と各接点回路２ｂ，２ｂ…が離間
した状態に復帰する。

【００３４】次に、多方向入力ラバースイッチ１０の詳
細な構成について図５〜図７を参照して説明する。

【００３５】図５の（ａ）は、多方向入力ラバースイッ
チ１０の非操作時の状態を示す断面図、（ｂ）は操作時
の状態を示す断面図である。図６は、操作ボタン１０ａ
の裏面側の構成を示す概略斜視図である。

【００３６】多方向入力ラバースイッチ１０の操作ボタ
ン１０ａは、１０ａ１と１０ａ２の２層構造となってお
り、第１層（１０ａ１）はリング状の可動接点１０ｃお
よびラバーシート１本体と共に軟質のシリコンゴムで一
体成形され、第２層（１０ａ２）は、第１層（１０ａ
１）の上に硬質のシリコンゴムを熱圧着して形成され
る。なお、第２層（１０ａ２）の周縁部には環状の滑り
止め段差２０が複数段にわたって形成されている。

【００３７】リング状の可動接点１０ｃの周囲には前述
の通り、窪み部６が形成されており、可動接点１０ｃの
高さは、この窪み部６の深さより若干低く（例えば、
０．２ｍｍ程低く）なるように形成されている。

【００３８】リング状の可動接点１０ｃの表面にはカー
ボンインク等の導電性材料が印刷により塗布されてい
る。そして、操作ボタン１０ａを有するラバーシート１
は、放射状の接点回路１０ｂと可動接点１０ｃが対向す
るようにしてプリント基板３上に載置される。なお、符
号Ｃで示されるのは、樹脂製の筐体のカバー部である。

【００３９】次に、図７を参照して放射状の接点回路１
０ｂの一例について説明する。図７は、プリント基板３
上の放射状の接点回路１０ｂの拡大平面図である。

【００４０】放射状の接点回路１０ｂは、４本の腕部を
略９０度の角度で有するコモン電極（イ）と、このコモ
ン電極（イ）の各腕部を個別に取り巻く４つのセグメン
ト電極（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）とから構成され
ている。

【００４１】コモン電極（イ）の各腕部は、円周方向
（図７では右周り）に延びる先端部が形成されている。
各セグメント電極（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）は、
所定の間隙を挟んでコモン電極（イ）の各腕部を外側か
ら囲むようにして形成されている。

【００４２】なお、コモン電極（イ）および各セグメン
ト電極（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）は、カーボンイ
ンク等の導電性材料を印刷により塗布して形成されてい
る。また、コモン電極（イ）および各セグメント電極
（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）にはそれぞれ配線パタ
ーン５，５…が接続され、図３に示す接続端子４を介し
て制御装置に接続されるようになっている。

【００４３】ここで、上記のような構成を備える多方向
入力ラバースイッチ１０の動作および作用について説明
する。

【００４４】まず、図５（ａ）に示すような非操作状態
から、操作者が指を操作ボタン１０ａに載せてＦ方向に
押圧すると、図５（ｂ）に示すように、操作ボタン１０
ａは、図上右側に傾倒する。これにより、リング状の可
動接点１０ｃは、図上右端側がプリント基板３上の放射
状の接点回路１０ｂと当接し、その位置にあるコモン電
極（イ）と各セグメント電極（ロ）、（ハ）、（ニ）、
（ホ）の何れか一つ（但し、位置によっては隣接する二
つ）が導通状態とされる。

【００４５】図５（ｂ）では、説明の都合上、操作ボタ
ン１０ａを右側に傾倒させた場合について説明したが、
操作ボタン１０ａの構成から、指で押圧する方向により
３６０度何れの方向にも傾倒可能であることはいうまで
もない。

【００４６】ここで、図８と表１を参照して、操作ボタ
ン１０ａの傾倒方向とリング状の可動接点１０ｃが当接
する放射状の接点回路１０ｂの電極（コモン電極（イ）
と各セグメント電極（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ））
の組合せと、液晶表示装置１００の画面上のカーソル等
のポインタの移動方向について説明する。なお、上述の
通り操作ボタン１０ａは３６０度何れの方向にも傾倒可
能であるが、説明の簡略化のため、図８に示すように４
５度づつの〜の８つの方向に傾倒させる場合につい
て説明する。

【００４７】

【表１】

【００４８】表１に示すように、操作ボタン１０ａを
の方向に傾倒させた場合には、コモン電極（イ）とセグ
メント電極（ロ）が導通状態となりポインタは上方向に
移動する。操作ボタン１０ａをの方向に傾倒させた場
合には、コモン電極（イ）とセグメント電極（ロ），
（ホ）とが導通状態となりポインタは右上方向に移動す
る。

【００４９】操作ボタン１０ａを，，，，，
のそれぞれの方向に傾倒させた場合には、表１に示す
ように、コモン電極（イ）とセグメント電極（ホ）、コ
モン電極（イ）とセグメント電極（ホ），（ニ）、コモ
ン電極（イ）とセグメント電極（ニ）、コモン電極
（イ）とセグメント電極（ニ），（ハ）、コモン電極
（イ）とセグメント電極（ハ）、コモン電極（イ）とセ
グメント電極（ハ），（ロ）とがそれぞれ導通状態とな
り、ポインタは右方向、右下方向、下方向、左下方向、
左方向、左上方向にそれぞれ移動する。

【００５０】このような操作ボタン１０ａの傾倒方向に
応じたポインタの移動は、コモン電極（イ）と各セグメ
ント電極（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）の導通状態の
組合せに応じた電気信号を制御装置で判別し、適当な演
算処理を行うことにより可能となる。

【００５１】なお、操作ボタン１０ａは、各傾倒状態か
ら指を離すとラバーシート１の弾性により図５（ａ）の
ようにリング状の可動接点１０ｃと放射状の接点回路１
０ｂが離間した状態に復帰する。

【００５２】これにより、操作者は、液晶表示パネル１
００の画面上において、所望の位置にカーソル等のポイ
ンタを移動させたい場合に、操作ボタン１０ａを適当な
方向に傾倒させることにより容易に移動を実行すること
ができ、簡易な構成のメール端末機ＭにおけるＧＵＩの
操作性を向上させることができる。

【００５３】以上述べたように、本実施形態に係る多方
向入力ラバースイッチ１０は、操作ボタン１０ａおよび
リング状の可動接点１０ｃをラバーシート１本体と共に
シリコンゴムで一体成形しているので、従来一般に用い
られているシリコンゴムから成るキーボードの製造装置
（例えば射出成形の製造設備等）を利用して簡易かつ安
価に形成することができる。

【００５４】また、操作ボタン１０ａおよびリング状の
可動接点１０ｃを形成したラバーシート１を、放射状の
接点回路１０ｂを形成したプリント基板３上に載置する
だけで、携帯型情報機器のＧＵＩ環境におけるカーソル
等のポインタを容易に操作することが可能な簡易な構成
のポンテイングデバイスを安価に提供することができ
る。

【００５５】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で
種々変更可能であることはいうまでもない。

【００５６】例えば、本実施形態に係る多方向入力ラバ
ースイッチは、メール端末機に限らず携帯電話やＰＤＡ
等の携帯型情報機器の全般に搭載することができる。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、接点回路を形成したプ
リント基板と、該プリント基板の上に載置され、前記接
点回路に対向する可動接点を裏面側に有する傾倒操作可
能な凸状の操作ボタンを一体的に形成したラバーシート
とから成る多方向入力ラバースイッチであって、前記可
動接点は、リング状に形成され、前記接点回路は、前記
凸状の操作ボタンを押圧して傾倒させる方向により、前
記リング状の可動接点が当接して導通される部位が変化
する放射状の接点パターンとで構成したので、傾倒操作
可能な凸状の操作ボタンとラバーシートとを一体成形す
ることにより安価に製造することができ、また、リング
状に形成される可動接点と、凸状の操作ボタンを押圧し
て傾倒させる方向により前記リング状の可動接点が当接
して導通される部位が変化する放射状の接点回路とによ
り、複数の接点の中から何れかを選択的にオン，オフ操
作可能であり、簡易な構成で携帯型情報機器のＧＵＩ環
境におけるカーソル等のポインタを容易に操作すること
が可能なポンテイングデバイスを提供することができる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る多方向入力ラバースイッチを搭載
したキーボードを備える携帯型情報機器の斜視図および
その要部の拡大図である。

【図２】本実施形態に係る多方向入力ラバースイッチを
構成するキーボード部Ｂ内のラバースイッチ群Ｓの分解
斜視図である。

【図３】本実施形態に係る多方向入力ラバースイッチを
構成するプリント基板の回路パターンを示す平面図であ
る。

【図４】本実施形態に係る多方向入力ラバースイッチを
構成するラバーシートの裏面図である。

【図５】多方向入力ラバースイッチ１０の非操作時の状
態を示す断面図および操作時の状態を示す断面図であ
る。

【図６】本実施形態に係る多方向入力ラバースイッチを
構成する操作ボタン１０ａの裏面側の構成を示す概略斜
視図である。

【図７】本実施形態に係る多方向入力ラバースイッチを
構成するプリント基板３上の放射状の接点回路１０ｂの
拡大平面図である。

【図８】本実施形態に係る多方向入力ラバースイッチを
構成する操作ボタン１０ａの傾倒方向を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

Ｍ メール端末機（携帯型情報機器） Ａ 表示部 Ｂ キーボード部 Ｓ スイッチ群 １ ラバーシート ２ 通常の入力ボタン ３ プリント基板 ４ 接続端子 １０ 多方向入力ラバースイッチ １０ａ 操作ボタン １０ｂ 放射状の接点回路 １０ｃ リング状の可動接点 １００ 液晶表示パネル イ コモン電極 ロ〜ホ セグメント電極

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接点回路を形成したプリント基板と、 該プリント基板の上に載置され、前記接点回路に対向す
   る可動接点を裏面側に有する傾倒操作可能な凸状の操作
   ボタンを一体的に形成したラバーシートと、 から成る多方向入力ラバースイッチであって、 前記可動接点は、リング状に形成され、 前記接点回路は、前記凸状の操作ボタンを押圧して傾倒
   させる方向により、前記リング状の可動接点が当接して
   導通される部位が変化する放射状の接点パターンとによ
   り構成されていることを特徴とする多方向入力ラバース
   イッチ。
2. 【請求項２】 前記ラバーシートおよび前記操作ボタン
   は、シリコンゴムで一体成形されていることを特徴とす
   る請求項１に記載の多方向入力ラバースイッチ。
3. 【請求項３】 前記操作ボタンは、軟質のシリコンゴム
   からなる第１層の上に、硬質のシリコンゴムからなる第
   ２層が積層されて形成されていることを特徴とする請求
   項１または請求項２に記載の多方向入力ラバースイッ
   チ。
4. 【請求項４】 前記リング状の可動接点は、前記ラバー
   シートの裏面に一体的に形成されるリング状部の表面に
   導電性材料を塗布して形成されていることを特徴とする
   請求項１から請求項３の何れかに記載の多方向入力ラバ
   ースイッチ。
5. 【請求項５】 前記プリント基板上に前記ラバーシート
   を載置した際に、前記接点回路と前記リング状の可動接
   点の対向面の間隙が略０．２ｍｍとなるように構成され
   ていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか
   に記載の多方向入力ラバースイッチ。
6. 【請求項６】 前記ラバーシートには、複数の可動接点
   を裏面側に有する垂直方向に押下可能な複数の凸状の入
   力ボタンが設けられ、 前記プリント基板には、前記各可動接点に対向する接点
   回路が形成されていることを特徴とする請求項１から請
   求項５の何れかに記載の多方向入力ラバースイッチ。