JP2003234044A - 入力装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 信頼性が高く、長寿命で、多機能化が簡単に
でき、不良時の交換が簡単な、電力消費の少ない入力装
置を提供すること。 【解決手段】 周方向に略９０度の間隔を隔てると共
に、中心を挟んで２個が対向するように配設された４個
の抵抗体１６が上面に形成された下シート１１と、下シ
ート１１と間隔を持って載置され、下面に抵抗体１６に
それぞれ対向して導電体２０が形成された上シート１２
と、各導電体２０のそれぞれに対向して上シート１２の
上方に配置された弾性体２５と、弾性体２５の上部を保
持する操作部材２６とを備え、操作部材２６を下方に操
作することにより、弾性体２５を、上シート１２の導電
体２０を介して、抵抗体１６と接触させるようにした。
でき、不良時の交換が簡単な、電力消費の少ない入力装
置を提供すること。 【解決手段】 周方向に略９０度の間隔を隔てると共
に、中心を挟んで２個が対向するように配設された４個
の抵抗体１６が上面に形成された下シート１１と、下シ
ート１１と間隔を持って載置され、下面に抵抗体１６に
それぞれ対向して導電体２０が形成された上シート１２
と、各導電体２０のそれぞれに対向して上シート１２の
上方に配置された弾性体２５と、弾性体２５の上部を保
持する操作部材２６とを備え、操作部材２６を下方に操
作することにより、弾性体２５を、上シート１２の導電
体２０を介して、抵抗体１６と接触させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は携帯電話などの携帯
用電子機器の入力装置に関し、特に、キートップ（操作
部材）を押圧操作したときに、押圧操作した方向と操作
した力の強さを入力可能な入力装置に関する。
用電子機器の入力装置に関し、特に、キートップ（操作
部材）を押圧操作したときに、押圧操作した方向と操作
した力の強さを入力可能な入力装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話などの携帯用電子機器の入力装
置は、図９及び図１０に示すように、プリント基板８
１、メタルコンタクト８３、コンタクトシート８４、キ
ートップ８５から構成されている。図９に示すように、
プリント基板８１には、上面に、一対の固定接点８６
ａ、８６ｂが複数印刷形成されている。図１０は、この
一対の固定接点８６ａ、８６ｂを導通させるスイッチ構
造を説明する図であり、他の固定接点もそれぞれ同じ構
造となっている。図１０に示すように、プリント基板８
１上のそれぞれの固定接点８６ａ、８６ｂに対向して、
メタルコンタクト８３が載置され、コンタクトシート８
４は、メタルコンタクト８３を挟んでプリント基板８１
上に接着されている。このメタルコンタクト８３は、ド
ーム状の薄い金属からなり、弾性変形する構造を有し、
外周部は、固定接点８６ｂに接触している。そして、上
コンタクトシート８４の上方には、各メタルコンタクト
８３に対向して、キートップ８５が上下動可能に載置さ
れ、このキートップ８５には、各メタルコンタクト８３
の中心に対向して、下方に凸部が形成されている。
置は、図９及び図１０に示すように、プリント基板８
１、メタルコンタクト８３、コンタクトシート８４、キ
ートップ８５から構成されている。図９に示すように、
プリント基板８１には、上面に、一対の固定接点８６
ａ、８６ｂが複数印刷形成されている。図１０は、この
一対の固定接点８６ａ、８６ｂを導通させるスイッチ構
造を説明する図であり、他の固定接点もそれぞれ同じ構
造となっている。図１０に示すように、プリント基板８
１上のそれぞれの固定接点８６ａ、８６ｂに対向して、
メタルコンタクト８３が載置され、コンタクトシート８
４は、メタルコンタクト８３を挟んでプリント基板８１
上に接着されている。このメタルコンタクト８３は、ド
ーム状の薄い金属からなり、弾性変形する構造を有し、
外周部は、固定接点８６ｂに接触している。そして、上
コンタクトシート８４の上方には、各メタルコンタクト
８３に対向して、キートップ８５が上下動可能に載置さ
れ、このキートップ８５には、各メタルコンタクト８３
の中心に対向して、下方に凸部が形成されている。
【０００３】この状態において、キートップ８５を下方
に押圧することにより、メタルコンタクト８３が弾性変
形し、１対の固定接点８６ａ、８６ｂの両方に接触する
ことにより、１対の固定接点８６ａ、８６ｂ間が導通
し、キー入力検出回路（図示せず）によって導通した固
定接点８６ａ、８６ｂを検出し、キー入力を判別するよ
うになっている。そして、キートップ８５に加えていた
荷重を解放すると、キートップ８５は、メタルコンタク
ト８３の復元力により、元の位置に戻り、固定接点８６
ａ、８６ｂ間は非導通になるようになっている。
に押圧することにより、メタルコンタクト８３が弾性変
形し、１対の固定接点８６ａ、８６ｂの両方に接触する
ことにより、１対の固定接点８６ａ、８６ｂ間が導通
し、キー入力検出回路（図示せず）によって導通した固
定接点８６ａ、８６ｂを検出し、キー入力を判別するよ
うになっている。そして、キートップ８５に加えていた
荷重を解放すると、キートップ８５は、メタルコンタク
ト８３の復元力により、元の位置に戻り、固定接点８６
ａ、８６ｂ間は非導通になるようになっている。
【０００４】また、プリント基板８１の上部（前方）に
は、図９に示すように、右左上下の４個の各方向の入力
用の一対の固定接点８８，８９，９０、９１が固定接点
８６ａ，８６ｂと同様に印刷形成されている。この１対
の固定接点８８，８９，９０、９１を、前述したように
導通させることにより、対応する方向の入力操作がされ
たものとして、携帯電子機器では、操作された方向にカ
ーソルを移動したり、画面に表示されている文字や画像
をスクロールするようになっている。
は、図９に示すように、右左上下の４個の各方向の入力
用の一対の固定接点８８，８９，９０、９１が固定接点
８６ａ，８６ｂと同様に印刷形成されている。この１対
の固定接点８８，８９，９０、９１を、前述したように
導通させることにより、対応する方向の入力操作がされ
たものとして、携帯電子機器では、操作された方向にカ
ーソルを移動したり、画面に表示されている文字や画像
をスクロールするようになっている。
【０００５】ところで、最近では、上下左右方向のオン
／オフのデジタル入力だけではなく、押圧操作された力
の強さ（アナログ値）を検出するようにした入力装置も
開発されている。図１１に示す入力装置では、図９の右
左上下の４個の方向入力用固定接点８８，８９，９０、
９１の代わりに、プリント基板８１上に４個の抵抗体９
２，９３、９４、９５が印刷形成されている。図１２
は、このうちの抵抗体９２の上方の構造を説明する断面
図であり、他の抵抗体９３，９４，９５も同様の構造を
している。図１２に示すように、プリント基板８１上に
抵抗体９２が印刷形成され、その上方に下部が凸状の導
電ゴム９６が配置されている。この導電ゴム９６は、弾
性体９７を介してキートップ８５に固定されている。キ
ートップ８５は、図示しない弾性体によって上方に付勢
され、抵抗体９２と導電ゴム９６とは、間隔を少し空け
て対峙している。
／オフのデジタル入力だけではなく、押圧操作された力
の強さ（アナログ値）を検出するようにした入力装置も
開発されている。図１１に示す入力装置では、図９の右
左上下の４個の方向入力用固定接点８８，８９，９０、
９１の代わりに、プリント基板８１上に４個の抵抗体９
２，９３、９４、９５が印刷形成されている。図１２
は、このうちの抵抗体９２の上方の構造を説明する断面
図であり、他の抵抗体９３，９４，９５も同様の構造を
している。図１２に示すように、プリント基板８１上に
抵抗体９２が印刷形成され、その上方に下部が凸状の導
電ゴム９６が配置されている。この導電ゴム９６は、弾
性体９７を介してキートップ８５に固定されている。キ
ートップ８５は、図示しない弾性体によって上方に付勢
され、抵抗体９２と導電ゴム９６とは、間隔を少し空け
て対峙している。
【０００６】この状態で、キートップ８５を下方に押圧
すると、導電ゴム９６が降下して、導電ゴム９６が抵抗
体９２と接触し、押圧する力に応じて導電ゴム９６と抵
抗体９２との接触面積が変化して、抵抗体９２の両端間
の抵抗値が変化する。そして、キートップ８５を押圧す
る力が大きければ大きいほど、導電ゴム９６と抵抗体９
２との接触面積が広くなり、接触面積が広くなれば、抵
抗体９２の両端間の抵抗値の変化量（減少分）が大きく
なるので、この抵抗値の変化量を検出することにより、
キートップ８５を押圧する力を算出することができる。
そして、キートップ８５に加えていた荷重を解放する
と、キートップ８５は、図示しない弾性体の復元力によ
り、元の位置に戻り、抵抗体９２と導電ゴム９６とは、
間隔を少し空けて対峙するようになっている。
すると、導電ゴム９６が降下して、導電ゴム９６が抵抗
体９２と接触し、押圧する力に応じて導電ゴム９６と抵
抗体９２との接触面積が変化して、抵抗体９２の両端間
の抵抗値が変化する。そして、キートップ８５を押圧す
る力が大きければ大きいほど、導電ゴム９６と抵抗体９
２との接触面積が広くなり、接触面積が広くなれば、抵
抗体９２の両端間の抵抗値の変化量（減少分）が大きく
なるので、この抵抗値の変化量を検出することにより、
キートップ８５を押圧する力を算出することができる。
そして、キートップ８５に加えていた荷重を解放する
と、キートップ８５は、図示しない弾性体の復元力によ
り、元の位置に戻り、抵抗体９２と導電ゴム９６とは、
間隔を少し空けて対峙するようになっている。
【０００７】この抵抗体９２の抵抗値を検出する回路
は、図１３に示すように、４個の抵抗体９２，９３，９
４，９５と、制御部（ＣＰＵ）９８から構成されてい
る。制御部９８は、アナログ電圧が入力されるアナログ
電圧入力端子Ａ／Ｄ１，Ａ／Ｄ２と、図示しない複数の
入出力端子などを有している。抵抗体９２，９３と，抵
抗体９４，９５とは、それぞれ一端同士が接続されてい
る。そして、抵抗体９２と抵抗体９４の他端は、電源Ｖ
ｃｃに接続され、抵抗体９３と抵抗体９５の他端は、グ
ランドに接続されている。また、抵抗体９２と抵抗体９
３との接続点は、アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１に接続
され、抵抗体９４と抵抗体９５との接続点は、アナログ
電圧入力端子Ａ／Ｄ２に接続されている。そして、制御
部９８は、このアナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１及びＡ／
Ｄ２に入力されるアナログ電圧値を監視するようになっ
ている。
は、図１３に示すように、４個の抵抗体９２，９３，９
４，９５と、制御部（ＣＰＵ）９８から構成されてい
る。制御部９８は、アナログ電圧が入力されるアナログ
電圧入力端子Ａ／Ｄ１，Ａ／Ｄ２と、図示しない複数の
入出力端子などを有している。抵抗体９２，９３と，抵
抗体９４，９５とは、それぞれ一端同士が接続されてい
る。そして、抵抗体９２と抵抗体９４の他端は、電源Ｖ
ｃｃに接続され、抵抗体９３と抵抗体９５の他端は、グ
ランドに接続されている。また、抵抗体９２と抵抗体９
３との接続点は、アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１に接続
され、抵抗体９４と抵抗体９５との接続点は、アナログ
電圧入力端子Ａ／Ｄ２に接続されている。そして、制御
部９８は、このアナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１及びＡ／
Ｄ２に入力されるアナログ電圧値を監視するようになっ
ている。
【０００８】初期状態において、抵抗体９２、９３，９
４，９５と導電ゴム９６とが間隔を空けて対峙している
状態では、抵抗体９２、９３，９４，９５の抵抗値は等
しいので、２つのアナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１、Ａ／
Ｄ２には共に、Ｖｃｃ／２の電圧が入力されている。こ
の状態で、キートップ８５を押圧し、例えば、抵抗体９
２（Ｘ＋）と導電ゴム９６とを接触させると、抵抗体９
２の両端間の抵抗値が減少するので、アナログ電圧入力
端子Ａ／Ｄ１には、Ｖｃｃ／２よりも高い電圧が入力さ
れ、アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ２には、変わらず、Ｖ
ｃｃ／２の電圧が入力される。このときに、制御部９８
は、アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１に入力された電圧
が、Ｖｃｃ／２よりも高くなったので、抵抗体９２（Ｘ
＋）と導電ゴム９６とが接触したことを検出し、また、
アナログ電圧値から、抵抗体９２の抵抗値の変化量を算
出し、抵抗値の変化量からキートップ８５の押圧された
力の強さを算出して、その結果を出力端子（図示せず）
から出力するようになっている。携帯電子機器では、こ
の出力された方向から、カーソルの移動方向やスクロー
ルの方向を制御し、出力された力の強さからカーソルの
移動速度やスクロールの速さを制御するようになってい
る。
４，９５と導電ゴム９６とが間隔を空けて対峙している
状態では、抵抗体９２、９３，９４，９５の抵抗値は等
しいので、２つのアナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１、Ａ／
Ｄ２には共に、Ｖｃｃ／２の電圧が入力されている。こ
の状態で、キートップ８５を押圧し、例えば、抵抗体９
２（Ｘ＋）と導電ゴム９６とを接触させると、抵抗体９
２の両端間の抵抗値が減少するので、アナログ電圧入力
端子Ａ／Ｄ１には、Ｖｃｃ／２よりも高い電圧が入力さ
れ、アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ２には、変わらず、Ｖ
ｃｃ／２の電圧が入力される。このときに、制御部９８
は、アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１に入力された電圧
が、Ｖｃｃ／２よりも高くなったので、抵抗体９２（Ｘ
＋）と導電ゴム９６とが接触したことを検出し、また、
アナログ電圧値から、抵抗体９２の抵抗値の変化量を算
出し、抵抗値の変化量からキートップ８５の押圧された
力の強さを算出して、その結果を出力端子（図示せず）
から出力するようになっている。携帯電子機器では、こ
の出力された方向から、カーソルの移動方向やスクロー
ルの方向を制御し、出力された力の強さからカーソルの
移動速度やスクロールの速さを制御するようになってい
る。
【０００９】しかしながら、このようなプリント基板８
１に印刷された固定接点８６ａ，８６ｂを有する入力装
置では、固定接点８６ａ，８６ｂが摩滅したり汚れたり
し、信頼性が低く、寿命も短いという問題があった。ま
た、多機能化させるためにキースイッチの数を増加させ
ようとすると、プリント基板８１上に増加させるスイッ
チの数だけ固定接点８６ａ，８６ｂを印刷する必要があ
り、また、増加させるスイッチの数だけ配線する場所も
必要となるので、プリント基板８１を小型にしたままで
多機能化する妨げになっていた。さらに、プリント基板
上８１にコンタクトシート８４を接着してからでないと
コンタクトシート８４の不具合を発見することができな
いので、コンタクトシート８４の不良時にプリント基板
８１から剥離するなど交換に手間がかかっていた。
１に印刷された固定接点８６ａ，８６ｂを有する入力装
置では、固定接点８６ａ，８６ｂが摩滅したり汚れたり
し、信頼性が低く、寿命も短いという問題があった。ま
た、多機能化させるためにキースイッチの数を増加させ
ようとすると、プリント基板８１上に増加させるスイッ
チの数だけ固定接点８６ａ，８６ｂを印刷する必要があ
り、また、増加させるスイッチの数だけ配線する場所も
必要となるので、プリント基板８１を小型にしたままで
多機能化する妨げになっていた。さらに、プリント基板
上８１にコンタクトシート８４を接着してからでないと
コンタクトシート８４の不具合を発見することができな
いので、コンタクトシート８４の不良時にプリント基板
８１から剥離するなど交換に手間がかかっていた。
【００１０】また、導電ゴム９６を使用して、抵抗体９
２と接触させて抵抗値を変化させているので、導電ゴム
９６自体、摩滅による接点寿命が短いのに加え、導電ゴ
ム９６を、例えば、カーボンからなる抵抗体９２に直接
押し付けて接触させるので、さらに摩滅による寿命が短
かくなるという問題があった。
２と接触させて抵抗値を変化させているので、導電ゴム
９６自体、摩滅による接点寿命が短いのに加え、導電ゴ
ム９６を、例えば、カーボンからなる抵抗体９２に直接
押し付けて接触させるので、さらに摩滅による寿命が短
かくなるという問題があった。
【００１１】さらにまた、抵抗体の抵抗値を検出する回
路では、制御部９８は、アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１
及びＡ／Ｄ２に入力されるアナログ電圧を監視していな
ければならないために、電力の消費が大きく、連続して
使用できる時間が短いという問題があった。
路では、制御部９８は、アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１
及びＡ／Ｄ２に入力されるアナログ電圧を監視していな
ければならないために、電力の消費が大きく、連続して
使用できる時間が短いという問題があった。
【００１２】本発明は、前述したような問題点に鑑みて
なされたもので、信頼性が高く、長寿命で、多機能化が
簡単にでき、不良時の交換が簡単な、電力消費の少ない
入力装置を提供することを目的とする。
なされたもので、信頼性が高く、長寿命で、多機能化が
簡単にでき、不良時の交換が簡単な、電力消費の少ない
入力装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の解決手段として本発明の入力装置は、周方向に略９０
度の間隔を隔てると共に、中心を挟んで２個が対向する
ように配設された４個の抵抗体が上面に形成された下シ
ートと、前記下シートと間隔を持って載置され、下面に
前記各抵抗体にそれぞれ対向して導電体が形成された上
シートと、前記各導電体のそれぞれに対向して上シート
の上方に配置された弾性体と、前記弾性体の上部を保持
する操作部材とを備え、前記操作部材を下方に操作する
ことにより、前記弾性体を下方に移動させ、前記上シー
トを撓ませて、前記導電体と前記抵抗体の接触面積を変
化させ、前記操作部材の操作を検出する構成とした。こ
の構成とすることにより、ゴムなどの弾性体を、上シー
トと導電体とを介して、下シートの抵抗体と接触させる
ので、弾性体の摩滅が少なくなり、長寿命で信頼性が高
く、また、導電ゴムを必要としないためコストダウンが
実現できる。
の解決手段として本発明の入力装置は、周方向に略９０
度の間隔を隔てると共に、中心を挟んで２個が対向する
ように配設された４個の抵抗体が上面に形成された下シ
ートと、前記下シートと間隔を持って載置され、下面に
前記各抵抗体にそれぞれ対向して導電体が形成された上
シートと、前記各導電体のそれぞれに対向して上シート
の上方に配置された弾性体と、前記弾性体の上部を保持
する操作部材とを備え、前記操作部材を下方に操作する
ことにより、前記弾性体を下方に移動させ、前記上シー
トを撓ませて、前記導電体と前記抵抗体の接触面積を変
化させ、前記操作部材の操作を検出する構成とした。こ
の構成とすることにより、ゴムなどの弾性体を、上シー
トと導電体とを介して、下シートの抵抗体と接触させる
ので、弾性体の摩滅が少なくなり、長寿命で信頼性が高
く、また、導電ゴムを必要としないためコストダウンが
実現できる。
【００１４】また、前記操作部材は４個の前記弾性体を
保持し、前記操作部材を傾かせ、前記弾性体を下方に移
動させ、前記上シートを撓ませて、前記導電体と前記抵
抗体の接触面積を変化させ、前記操作部材の操作された
位置と強さを検出する構成とした。この構成とすること
により、上下左右方向だけでなく斜め方向も検出でき、
また、操作された力の強さも検出できるので、使用者に
使いやすい制御をさせることが可能となる。
保持し、前記操作部材を傾かせ、前記弾性体を下方に移
動させ、前記上シートを撓ませて、前記導電体と前記抵
抗体の接触面積を変化させ、前記操作部材の操作された
位置と強さを検出する構成とした。この構成とすること
により、上下左右方向だけでなく斜め方向も検出でき、
また、操作された力の強さも検出できるので、使用者に
使いやすい制御をさせることが可能となる。
【００１５】また、第１及び第２の出力端子と、アナロ
グ電圧入力端子と、トリガ信号入力端子とを有し、前記
第１の出力端子にのみハイレベルの電圧を出力する第１
のモード、又は、前記第１の出力端子にローレベルの電
圧を出力し、前記第２の出力端子にハイレベルの電圧を
出力する第２のモードに切り替えられる制御部を設け、
前記制御部は、前記第１のモードのとき、前記アナログ
電圧入力端子に所定値の電圧が一定時間入力されたとき
に前記第２のモードに切り替わり、前記第２のモードの
とき、前記トリガ信号入力端子にハイレベルの電圧が入
力されたときに前記第１のモードに切り替わるように構
成され、前記対向するそれぞれ２個の抵抗体が直列接続
となるように一端同士を接続し、前記それぞれの他端の
一方を前記第１の出力端子に接続すると共に、他方を接
地し、前記各導電体を前記第２の出力端子に接続し、前
記それぞれの一端同士の接続点を前記アナログ入力端子
に接続すると共に、前記トリガ信号入力端子に接続させ
る構成とした。この構成とすることにより、制御部は、
一定時間操作部材が操作されていないときには第２のモ
ードになり、抵抗体に電圧を印加しないので、電力の消
費を少なくできる。
グ電圧入力端子と、トリガ信号入力端子とを有し、前記
第１の出力端子にのみハイレベルの電圧を出力する第１
のモード、又は、前記第１の出力端子にローレベルの電
圧を出力し、前記第２の出力端子にハイレベルの電圧を
出力する第２のモードに切り替えられる制御部を設け、
前記制御部は、前記第１のモードのとき、前記アナログ
電圧入力端子に所定値の電圧が一定時間入力されたとき
に前記第２のモードに切り替わり、前記第２のモードの
とき、前記トリガ信号入力端子にハイレベルの電圧が入
力されたときに前記第１のモードに切り替わるように構
成され、前記対向するそれぞれ２個の抵抗体が直列接続
となるように一端同士を接続し、前記それぞれの他端の
一方を前記第１の出力端子に接続すると共に、他方を接
地し、前記各導電体を前記第２の出力端子に接続し、前
記それぞれの一端同士の接続点を前記アナログ入力端子
に接続すると共に、前記トリガ信号入力端子に接続させ
る構成とした。この構成とすることにより、制御部は、
一定時間操作部材が操作されていないときには第２のモ
ードになり、抵抗体に電圧を印加しないので、電力の消
費を少なくできる。
【００１６】また、前記それぞれの接続点をＯＲ回路を
介して前記トリガ信号入力端子に接続し、前記各導電体
を逆流防止用ダイオードを介して前記第２の出力端子に
接続する構成とした。この構成とすることにより、第２
のモードのときに、どの抵抗体と導電体とが接触して
も、トリガ信号入力端子のハイレベルの電圧が入力さ
れ、また、第１のモードのときに、抵抗体と導電体とが
接触して導電体に電圧が印加されても、他の導電体に影
響を及ぼさない。
介して前記トリガ信号入力端子に接続し、前記各導電体
を逆流防止用ダイオードを介して前記第２の出力端子に
接続する構成とした。この構成とすることにより、第２
のモードのときに、どの抵抗体と導電体とが接触して
も、トリガ信号入力端子のハイレベルの電圧が入力さ
れ、また、第１のモードのときに、抵抗体と導電体とが
接触して導電体に電圧が印加されても、他の導電体に影
響を及ぼさない。
【００１７】また、前記下シートに、複数の下部接点を
形成し、前記上シートに、前記各下部接点に対向して、
上部接点を形成し、前記上シートの上方に設けた操作部
材を押圧することにより、前記対向する下部接点と上部
接点とを導通させる構成とした。この構成とすることに
より、方向を入力する部材と、キー入力用部材とが一体
に形成でき、コストダウンができると共に、キー入力用
部材が上下のフィルム内だけで構成されているので、腐
食しにくく、信頼性が高く、長寿命であり、また不具合
を発見しやすい。
形成し、前記上シートに、前記各下部接点に対向して、
上部接点を形成し、前記上シートの上方に設けた操作部
材を押圧することにより、前記対向する下部接点と上部
接点とを導通させる構成とした。この構成とすることに
より、方向を入力する部材と、キー入力用部材とが一体
に形成でき、コストダウンができると共に、キー入力用
部材が上下のフィルム内だけで構成されているので、腐
食しにくく、信頼性が高く、長寿命であり、また不具合
を発見しやすい。
【００１８】また、前記それぞれの対向する下部接点と
上部接点とに対向し、前記上シートの上方にドーム状で
金属製の弾性部材を設け、前記操作部材を押圧すること
により、前記弾性部材が変形し、前記対向する下部接点
と上部接点とを導通させる構成とした。この構成とする
ことにより、操作したときにクリック感が伝わり、操作
の確認ができるので、確実に操作することができる。
上部接点とに対向し、前記上シートの上方にドーム状で
金属製の弾性部材を設け、前記操作部材を押圧すること
により、前記弾性部材が変形し、前記対向する下部接点
と上部接点とを導通させる構成とした。この構成とする
ことにより、操作したときにクリック感が伝わり、操作
の確認ができるので、確実に操作することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の入力装置を図１〜
図８に基づいて説明する。まず、図１は本発明の入力装
置の下シートと上シートの構成をそれぞれ説明する図で
あり、図２は、本発明の入力装置のキースイッチの構成
を示す断面図であり、図３は、本発明の入力装置の抵抗
体の抵抗値を変化させる構成を説明する断面図であり、
図４は、本発明の入力装置の抵抗体の抵抗値を検出する
回路図であり、図５は、本発明の入力装置の制御部の動
作を説明するフローチャートであり、図６は、本発明の
入力装置の抵抗体の抵抗値を検出する回路のストップモ
ード時の等価回路図であり、図７は、本発明の入力装置
の抵抗体の抵抗値を検出する回路の通常モード時の等価
回路図であり、図８は、本発明の入力装置の抵抗体の両
端間の抵抗値と導電体に加えられた力と関係を示す図で
ある。
図８に基づいて説明する。まず、図１は本発明の入力装
置の下シートと上シートの構成をそれぞれ説明する図で
あり、図２は、本発明の入力装置のキースイッチの構成
を示す断面図であり、図３は、本発明の入力装置の抵抗
体の抵抗値を変化させる構成を説明する断面図であり、
図４は、本発明の入力装置の抵抗体の抵抗値を検出する
回路図であり、図５は、本発明の入力装置の制御部の動
作を説明するフローチャートであり、図６は、本発明の
入力装置の抵抗体の抵抗値を検出する回路のストップモ
ード時の等価回路図であり、図７は、本発明の入力装置
の抵抗体の抵抗値を検出する回路の通常モード時の等価
回路図であり、図８は、本発明の入力装置の抵抗体の両
端間の抵抗値と導電体に加えられた力と関係を示す図で
ある。
【００２０】最初に、本発明の入力装置は、図１に示す
ように、下シート１１、上シート１２から構成されてい
る。この下シート１１と上シート１２とは、１枚のフィ
ルムから構成され、中央から折り曲げて用いられる。下
シート１１には、キー入力用の下部接点１３が複数個印
刷形成されている。また、上シート１２には、下シート
１１のそれぞれの下部接点１３に対向して、上部接点１
４が印刷形成されている。
ように、下シート１１、上シート１２から構成されてい
る。この下シート１１と上シート１２とは、１枚のフィ
ルムから構成され、中央から折り曲げて用いられる。下
シート１１には、キー入力用の下部接点１３が複数個印
刷形成されている。また、上シート１２には、下シート
１１のそれぞれの下部接点１３に対向して、上部接点１
４が印刷形成されている。
【００２１】図２は、このキー入力用のスイッチの構成
を示す断面図である。図２に示すように、下シート１１
と上シート１２とは、後述するスペーサ２４とを挟んで
間隔を空けて接着されている。また、一対の下部接点１
３と上部接点１４とに対向して、上シート１２の上方に
メタルコンタクト１５が載置されている。このメタルコ
ンタクト１５は、ドーム状の薄い金属からなり弾性変形
が可能な構造となっている。そして、メタルコンタクト
１５の上方には、それぞれのメタルコンタクト１５に対
向して、コンタクトシート２９を介して、キートップ
（図示せず）が上下動可能に配置され、このキートップ
には、メタルコンタクト１５の中心に対向して下方に凸
部が形成されている。
を示す断面図である。図２に示すように、下シート１１
と上シート１２とは、後述するスペーサ２４とを挟んで
間隔を空けて接着されている。また、一対の下部接点１
３と上部接点１４とに対向して、上シート１２の上方に
メタルコンタクト１５が載置されている。このメタルコ
ンタクト１５は、ドーム状の薄い金属からなり弾性変形
が可能な構造となっている。そして、メタルコンタクト
１５の上方には、それぞれのメタルコンタクト１５に対
向して、コンタクトシート２９を介して、キートップ
（図示せず）が上下動可能に配置され、このキートップ
には、メタルコンタクト１５の中心に対向して下方に凸
部が形成されている。
【００２２】この状態において、キートップを下方に押
圧することにより、メタルコンタクト１５が弾性変形
し、下シート１１の下部接点１３と上シート１２の上部
接点１４とが接触することにより、下部接点１３と上部
接点１４との間を導通させ、図示しないキー入力検出回
路によって導通した下部接点１３と上部接点１４とを検
出し、キー入力を判別するようになっている。そして、
キートップに加えていた荷重を解放すると、キートップ
は、メタルコンタクト１５の復元力により、元の位置に
戻り、下部接点１３と上部接点１４との間は非導通にな
る。ここで、メタルコンタクト１５が弾性変形したと
き、及び復元するときに、ユーザーにクリック感が伝わ
り、キー操作の確認になっている。また、この下部接点
１３と上部接点１４とのスイッチ構造は、上下シート１
１、１２内だけで構成されているので、腐食しにくく、
信頼性が高く、長寿命であり、また不具合を発見しやす
くなっている。
圧することにより、メタルコンタクト１５が弾性変形
し、下シート１１の下部接点１３と上シート１２の上部
接点１４とが接触することにより、下部接点１３と上部
接点１４との間を導通させ、図示しないキー入力検出回
路によって導通した下部接点１３と上部接点１４とを検
出し、キー入力を判別するようになっている。そして、
キートップに加えていた荷重を解放すると、キートップ
は、メタルコンタクト１５の復元力により、元の位置に
戻り、下部接点１３と上部接点１４との間は非導通にな
る。ここで、メタルコンタクト１５が弾性変形したと
き、及び復元するときに、ユーザーにクリック感が伝わ
り、キー操作の確認になっている。また、この下部接点
１３と上部接点１４とのスイッチ構造は、上下シート１
１、１２内だけで構成されているので、腐食しにくく、
信頼性が高く、長寿命であり、また不具合を発見しやす
くなっている。
【００２３】次に、下シート１１の上部には、図１に示
すように、右左上下の４個の方向入力用の、例えばカー
ボン抵抗からなる抵抗体１６（Ｘ＋），１７（Ｘ−），
１８（Ｙ＋），１９（Ｙ−）が、円周方向に約９０度の
間隔を隔て、中心を挟んで２個が対向するように印刷形
成され、上シート１２には、下シート１１のそれぞれの
抵抗体１６，１７，１８，１９に対向して、例えば銀パ
ターンからなる導電体２０（Ｘ＋），２１（Ｘ−），２
２（Ｙ＋），２３（Ｙ−）が印刷形成されている。そし
て、導電体２０、２１（ＷＸ）と導電体２２，２３（Ｗ
Ｙ）とは、それぞれ印刷パターンで接続されている。
すように、右左上下の４個の方向入力用の、例えばカー
ボン抵抗からなる抵抗体１６（Ｘ＋），１７（Ｘ−），
１８（Ｙ＋），１９（Ｙ−）が、円周方向に約９０度の
間隔を隔て、中心を挟んで２個が対向するように印刷形
成され、上シート１２には、下シート１１のそれぞれの
抵抗体１６，１７，１８，１９に対向して、例えば銀パ
ターンからなる導電体２０（Ｘ＋），２１（Ｘ−），２
２（Ｙ＋），２３（Ｙ−）が印刷形成されている。そし
て、導電体２０、２１（ＷＸ）と導電体２２，２３（Ｗ
Ｙ）とは、それぞれ印刷パターンで接続されている。
【００２４】図３は、このうちの抵抗体１６（Ｘ＋）の
抵抗値を変化させる構成を説明する断面図であり、他の
抵抗体１７，１８，１９も同様の構造をしている。図３
に示すように、下シート１１には抵抗体１６が、上シー
ト１２には導電体２０が印刷形成され、それ以外の部分
にはスペーサ２４が設けられている。また、この導電体
２０に対向して、上シート１２の上方に下部が凸状に形
成されたゴムなどからなる弾性体２５が配置されてい
る。この弾性体２５は、他の抵抗体１７，１８，１９に
も対向して下部が凸状に形成され、１つの方向入力用キ
ートップ２６に固定されている。この方向入力用キート
ップ２６は、キートップ２６保持用の弾性体（図示せ
ず）によって上方に付勢され、初期状態においては、弾
性体２５の下部の先端と上シート１２とは、わずかに接
した状態となっている。
抵抗値を変化させる構成を説明する断面図であり、他の
抵抗体１７，１８，１９も同様の構造をしている。図３
に示すように、下シート１１には抵抗体１６が、上シー
ト１２には導電体２０が印刷形成され、それ以外の部分
にはスペーサ２４が設けられている。また、この導電体
２０に対向して、上シート１２の上方に下部が凸状に形
成されたゴムなどからなる弾性体２５が配置されてい
る。この弾性体２５は、他の抵抗体１７，１８，１９に
も対向して下部が凸状に形成され、１つの方向入力用キ
ートップ２６に固定されている。この方向入力用キート
ップ２６は、キートップ２６保持用の弾性体（図示せ
ず）によって上方に付勢され、初期状態においては、弾
性体２５の下部の先端と上シート１２とは、わずかに接
した状態となっている。
【００２５】この状態で、キートップ２６を下方に押圧
すると、キートップ２６は傾き、弾性体２５が降下し、
上シート１２を撓ませて、導電体２０と抵抗体１６とが
接触し、押圧する力に応じて接触面積が変化して、抵抗
体１６の両端間の抵抗値が変化する。このときに、押圧
する力が大きければ大きいほど、弾性体２５の下部が凸
状になっているので、導電体２０と抵抗体１６との接触
面積が広くなり、接触面積が広くなれば、抵抗体１６の
両端間の抵抗値の変化量（減少分）が大きくなるので、
この抵抗値の変化量を検出することにより、押圧する力
を算出することができる。そして、キートップに加えて
いた荷重を解放すると、キートップ２６は、キートップ
２６保持用の弾性体の復元力により、元の平行状態に戻
り、弾性体２５の下部の先端と上シート１２とは、わず
かに接した状態の初期状態になり、抵抗体１６の抵抗値
も元に戻る。
すると、キートップ２６は傾き、弾性体２５が降下し、
上シート１２を撓ませて、導電体２０と抵抗体１６とが
接触し、押圧する力に応じて接触面積が変化して、抵抗
体１６の両端間の抵抗値が変化する。このときに、押圧
する力が大きければ大きいほど、弾性体２５の下部が凸
状になっているので、導電体２０と抵抗体１６との接触
面積が広くなり、接触面積が広くなれば、抵抗体１６の
両端間の抵抗値の変化量（減少分）が大きくなるので、
この抵抗値の変化量を検出することにより、押圧する力
を算出することができる。そして、キートップに加えて
いた荷重を解放すると、キートップ２６は、キートップ
２６保持用の弾性体の復元力により、元の平行状態に戻
り、弾性体２５の下部の先端と上シート１２とは、わず
かに接した状態の初期状態になり、抵抗体１６の抵抗値
も元に戻る。
【００２６】このように、本発明の入力装置では、ゴム
などの弾性体２５を使用しているので、信頼性が高く、
寿命も長いものとなる。また、弾性体２５を上シート１
２を介して、下シート１１の抵抗体１６と接触させてい
るので、摩滅しにくく、さらに信頼性が高く、寿命も長
いものとなる。
などの弾性体２５を使用しているので、信頼性が高く、
寿命も長いものとなる。また、弾性体２５を上シート１
２を介して、下シート１１の抵抗体１６と接触させてい
るので、摩滅しにくく、さらに信頼性が高く、寿命も長
いものとなる。
【００２７】図４は、この入力装置の抵抗体１６，１
７，１８，１９の抵抗値を検出する回路図である。図４
に示すように、この検出回路は、４個の抵抗体１６，１
７，１８，１９と、４個の導電体２０，２１，２２，２
３と、制御部（ＣＰＵ）２７から構成されている。図
中、導電体２０，２１，２２，２３に付けられた矢印
は、それぞれ、下方に押圧されたときのこの回路図での
移動方向を示している。
７，１８，１９の抵抗値を検出する回路図である。図４
に示すように、この検出回路は、４個の抵抗体１６，１
７，１８，１９と、４個の導電体２０，２１，２２，２
３と、制御部（ＣＰＵ）２７から構成されている。図
中、導電体２０，２１，２２，２３に付けられた矢印
は、それぞれ、下方に押圧されたときのこの回路図での
移動方向を示している。
【００２８】制御部２７は、アナログ電圧が入力される
アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１，Ａ／Ｄ２と、ハイレベ
ル又はローレベルの電圧を出力する出力端子ＯＵＴ１
（第１の出力端子），ＯＵＴ２（第２の出力端子）と、
トリガ信号が入力されるトリガ信号入力端子ＩＲＱなど
の複数の入出力端子を有している。また、制御部２７
は、出力端子ＯＵＴ１にのみハイレベルの電圧を出力す
る通常モード（第１のモード）、又は、出力端子ＯＵＴ
１にローレベルの電圧を出力し、出力端子ＯＵＴ２にハ
イレベルの電圧を出力するストップモード（第２のモー
ド）に切り替えることができる。そして制御部２７は、
通常モードのとき、アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１，Ａ
／Ｄに，共に所定値の電圧が一定時間入力されたときに
ストップモードに切り替わり、ストップモードのとき、
トリガ信号入力端子ＩＲＱにハイレベルの電圧が入力さ
れたときに通常モードに切り替わるように構成されてい
る。
アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１，Ａ／Ｄ２と、ハイレベ
ル又はローレベルの電圧を出力する出力端子ＯＵＴ１
（第１の出力端子），ＯＵＴ２（第２の出力端子）と、
トリガ信号が入力されるトリガ信号入力端子ＩＲＱなど
の複数の入出力端子を有している。また、制御部２７
は、出力端子ＯＵＴ１にのみハイレベルの電圧を出力す
る通常モード（第１のモード）、又は、出力端子ＯＵＴ
１にローレベルの電圧を出力し、出力端子ＯＵＴ２にハ
イレベルの電圧を出力するストップモード（第２のモー
ド）に切り替えることができる。そして制御部２７は、
通常モードのとき、アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１，Ａ
／Ｄに，共に所定値の電圧が一定時間入力されたときに
ストップモードに切り替わり、ストップモードのとき、
トリガ信号入力端子ＩＲＱにハイレベルの電圧が入力さ
れたときに通常モードに切り替わるように構成されてい
る。
【００２９】抵抗体１６，１７と，抵抗体１８，１９と
は、それぞれ直列接続になるように一端同士が接続され
ている。そして、抵抗体１６と抵抗体１８の他端は、制
御部２７の出力端子ＯＵＴ１に接続され、抵抗体１７と
抵抗体１９の他端は、グランドに接続されている。ま
た、抵抗体１６と抵抗体１７との接続点は、アナログ電
圧入力端子Ａ／Ｄ１に接続されると共に、抵抗体１８と
抵抗体１９との接続点は、アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ
２に接続され、さらに両接続点は、ＯＲ回路２８を介し
てトリガ信号入力端子ＩＲＱに接続されている。
は、それぞれ直列接続になるように一端同士が接続され
ている。そして、抵抗体１６と抵抗体１８の他端は、制
御部２７の出力端子ＯＵＴ１に接続され、抵抗体１７と
抵抗体１９の他端は、グランドに接続されている。ま
た、抵抗体１６と抵抗体１７との接続点は、アナログ電
圧入力端子Ａ／Ｄ１に接続されると共に、抵抗体１８と
抵抗体１９との接続点は、アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ
２に接続され、さらに両接続点は、ＯＲ回路２８を介し
てトリガ信号入力端子ＩＲＱに接続されている。
【００３０】そして、印刷パターンによって接続されて
いる導電体２０，２１と，導電体２２，２３とは、それ
ぞれ逆流防止用ダイオードＤ１，Ｄ２を介して制御部２
７の出力端子ＯＵＴ２に接続されている。なお、図４で
は、入出力端子数の少ない安価な制御部２７を使用でき
るように構成したが、制御部２７の入出力端子に余裕が
ある場合には、ＯＲ回路２８や逆流防止用ダイオードＤ
１，Ｄ２を使用せず、直接制御部２７の同等の機能を有
する他の入出力端子に接続して、部品点数を削減しても
よい。
いる導電体２０，２１と，導電体２２，２３とは、それ
ぞれ逆流防止用ダイオードＤ１，Ｄ２を介して制御部２
７の出力端子ＯＵＴ２に接続されている。なお、図４で
は、入出力端子数の少ない安価な制御部２７を使用でき
るように構成したが、制御部２７の入出力端子に余裕が
ある場合には、ＯＲ回路２８や逆流防止用ダイオードＤ
１，Ｄ２を使用せず、直接制御部２７の同等の機能を有
する他の入出力端子に接続して、部品点数を削減しても
よい。
【００３１】図５は、この制御部２７の動作を説明する
フローチャートである。図５において、この制御部２７
は、電源がオンされると（ステップＳＴ５１）、出力端
子ＯＵＴ１にローレベルの電圧を出力し、出力端子ＯＵ
Ｔ２にハイレベルの電圧を出力し、トリガ信号入力端子
ＩＲＱのトリガ信号の受け付けを許可する（ステップＳ
Ｔ５２）。そして、トリガ信号入力端子ＩＲＱにハイレ
ベルの電圧のトリガ信号が入力されるまで、他の動作を
停止し待機するストップモードになる（ステップＳＴ５
３）。このとき、この検出回路は、図６に示す等価回路
になり、この状態においては、各導電体と各抵抗体との
間が遮断されているので、出力端子ＯＵＴ２からのハイ
レベルの電圧は消費されない。したがって、この状態で
は、ほとんど電力を消費しないモードになっている。
フローチャートである。図５において、この制御部２７
は、電源がオンされると（ステップＳＴ５１）、出力端
子ＯＵＴ１にローレベルの電圧を出力し、出力端子ＯＵ
Ｔ２にハイレベルの電圧を出力し、トリガ信号入力端子
ＩＲＱのトリガ信号の受け付けを許可する（ステップＳ
Ｔ５２）。そして、トリガ信号入力端子ＩＲＱにハイレ
ベルの電圧のトリガ信号が入力されるまで、他の動作を
停止し待機するストップモードになる（ステップＳＴ５
３）。このとき、この検出回路は、図６に示す等価回路
になり、この状態においては、各導電体と各抵抗体との
間が遮断されているので、出力端子ＯＵＴ２からのハイ
レベルの電圧は消費されない。したがって、この状態で
は、ほとんど電力を消費しないモードになっている。
【００３２】この状態において、例えば、キートップ２
６が押圧されて傾き、導電体２０が降下して、図中左方
向に移動すると、導電体２０と抵抗体１６とが接触し、
出力端子ＯＵＴ２からのハイレベルの電圧は、抵抗体１
６とＯＲ回路２８を介して、トリガ信号入力端子ＩＲＱ
に入力される。すなわち、図６に示す回路はキートップ
２６の操作を検出し、トリガ信号を発生させる回路とな
っている。
６が押圧されて傾き、導電体２０が降下して、図中左方
向に移動すると、導電体２０と抵抗体１６とが接触し、
出力端子ＯＵＴ２からのハイレベルの電圧は、抵抗体１
６とＯＲ回路２８を介して、トリガ信号入力端子ＩＲＱ
に入力される。すなわち、図６に示す回路はキートップ
２６の操作を検出し、トリガ信号を発生させる回路とな
っている。
【００３３】そして、制御部２７は、このトリガ信号入
力端子ＩＲＱにハイレベルの電圧が入力されると、出力
端子ＯＵＴ２からのハイレベルの電圧の出力を止め、ト
リガ信号入力端子ＩＲＱにトリガ信号の受け付けを禁止
し（ステップＳＴ５４）、出力端子ＯＵＴ１にハイレベ
ルの電圧を出力し、アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１、Ａ
／Ｄ２に入力されたアナログ電圧値を検出する通常モー
ドの動作になる（ステップＳＴ５５）。このとき、この
検出回路は、図７に示す等価回路になる。図７におい
て、逆流防止用ダイオードＤ１，Ｄ２は、抵抗体１６と
導電体２０とが接触すると、導電体２０に電圧が印加さ
れるので、その電圧の影響が導電体２２，２３に及ぶの
を防止している。また、キートップ２６を操作しないと
きは、各抵抗体１６，１７、１８，１９の抵抗値はとも
に等しいので、２つのアナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１、
Ａ／Ｄ２には共に、所定のＶｃｃ／２の電圧が入力され
るようになっている。ところが、導電体２０と抵抗体１
６とは接触しているので、抵抗体１６の両端間の抵抗値
が減少し、アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１には、Ｖｃｃ
／２よりも高い電圧が入力される。このときに、制御部
２７は、アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１、Ａ／Ｄ２に入
力された電圧と、Ｖｃｃ／２の値とが共に等しいか比較
し（ステップＳＴ５６）、等しくないので（Ｎ）、抵抗
体１６（Ｘ＋）と導電体２０とが接触したことを検出
し、また、電圧値の変化量から、抵抗体１６の抵抗値の
変化量を算出する（ステップＳＴ５７）。
力端子ＩＲＱにハイレベルの電圧が入力されると、出力
端子ＯＵＴ２からのハイレベルの電圧の出力を止め、ト
リガ信号入力端子ＩＲＱにトリガ信号の受け付けを禁止
し（ステップＳＴ５４）、出力端子ＯＵＴ１にハイレベ
ルの電圧を出力し、アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１、Ａ
／Ｄ２に入力されたアナログ電圧値を検出する通常モー
ドの動作になる（ステップＳＴ５５）。このとき、この
検出回路は、図７に示す等価回路になる。図７におい
て、逆流防止用ダイオードＤ１，Ｄ２は、抵抗体１６と
導電体２０とが接触すると、導電体２０に電圧が印加さ
れるので、その電圧の影響が導電体２２，２３に及ぶの
を防止している。また、キートップ２６を操作しないと
きは、各抵抗体１６，１７、１８，１９の抵抗値はとも
に等しいので、２つのアナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１、
Ａ／Ｄ２には共に、所定のＶｃｃ／２の電圧が入力され
るようになっている。ところが、導電体２０と抵抗体１
６とは接触しているので、抵抗体１６の両端間の抵抗値
が減少し、アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１には、Ｖｃｃ
／２よりも高い電圧が入力される。このときに、制御部
２７は、アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１、Ａ／Ｄ２に入
力された電圧と、Ｖｃｃ／２の値とが共に等しいか比較
し（ステップＳＴ５６）、等しくないので（Ｎ）、抵抗
体１６（Ｘ＋）と導電体２０とが接触したことを検出
し、また、電圧値の変化量から、抵抗体１６の抵抗値の
変化量を算出する（ステップＳＴ５７）。
【００３４】図８は、抵抗体の両端間の抵抗値と導電体
２０に加えられた力との関係を示す図である。図８に示
すように、抵抗体１６の両端間の抵抗値Ｒ（Ω）は、導
電体２０に加えられた力Ｐの大きさにしたがって減少曲
線を描き、抵抗値の変化量（ΔＲ）と導電体２０に加え
られた力Ｐとは、概略比例している。そこで、抵抗値の
変化量（ΔＲ）から、導電体２０の押圧された力の強さ
を算出して、その結果を出力端子（図示せず）から出力
するようになっている（ステップＳＴ５７）。そして、
制御部２７は、節電のために、出力端子ＯＵＴ１をロー
レベルにして（ステップＳＴ５８）、次の検出時間ま
で、例えば、１０ｍ秒ほど待機する（ステップＳＴ５
９）。次の検出時間が来たら、ステップＳＴ５５からの
処理を繰り返す。
２０に加えられた力との関係を示す図である。図８に示
すように、抵抗体１６の両端間の抵抗値Ｒ（Ω）は、導
電体２０に加えられた力Ｐの大きさにしたがって減少曲
線を描き、抵抗値の変化量（ΔＲ）と導電体２０に加え
られた力Ｐとは、概略比例している。そこで、抵抗値の
変化量（ΔＲ）から、導電体２０の押圧された力の強さ
を算出して、その結果を出力端子（図示せず）から出力
するようになっている（ステップＳＴ５７）。そして、
制御部２７は、節電のために、出力端子ＯＵＴ１をロー
レベルにして（ステップＳＴ５８）、次の検出時間ま
で、例えば、１０ｍ秒ほど待機する（ステップＳＴ５
９）。次の検出時間が来たら、ステップＳＴ５５からの
処理を繰り返す。
【００３５】ここで、ステップＳＴ５６において、アナ
ログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１，Ａ／Ｄ２に入力された電圧
値と、Ｖｃｃ／２の値とが共に等しいとき（Ｙ）は、共
に等しくなってから一定時間経過したかをチェックする
（ステップＳＴ６０）。等しくなってから一定時間経過
したときは（Ｙ）、ステップＳＴ５２からの処理を繰り
返し、ストップモードになる。等しくなってから一定時
間経過していないときは（Ｎ）、ステップＳＴ５８から
の処理を繰り返す。
ログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１，Ａ／Ｄ２に入力された電圧
値と、Ｖｃｃ／２の値とが共に等しいとき（Ｙ）は、共
に等しくなってから一定時間経過したかをチェックする
（ステップＳＴ６０）。等しくなってから一定時間経過
したときは（Ｙ）、ステップＳＴ５２からの処理を繰り
返し、ストップモードになる。等しくなってから一定時
間経過していないときは（Ｎ）、ステップＳＴ５８から
の処理を繰り返す。
【００３６】このようにして、制御部２７は、抵抗体１
６の抵抗値の変化を検出しながら、一定時間抵抗体１６
の抵抗値の変化がないときには、省電力のストップモー
ドに切り替わり電力消費を低減している。なお、この処
理に限らず、制御部２７は、通常モードのときに、ある
一定間隔で、出力端子ＯＵＴ１にローレベル、出力端子
ＯＵＴ２にハイレベルの電圧を出力し、トリガ信号入力
端子ＩＲＱを監視し、トリガ信号入力端子ＩＲＱにハイ
レベルの電圧が入力されないときには、ストップモード
に切り替わるようにしてもよい。
６の抵抗値の変化を検出しながら、一定時間抵抗体１６
の抵抗値の変化がないときには、省電力のストップモー
ドに切り替わり電力消費を低減している。なお、この処
理に限らず、制御部２７は、通常モードのときに、ある
一定間隔で、出力端子ＯＵＴ１にローレベル、出力端子
ＯＵＴ２にハイレベルの電圧を出力し、トリガ信号入力
端子ＩＲＱを監視し、トリガ信号入力端子ＩＲＱにハイ
レベルの電圧が入力されないときには、ストップモード
に切り替わるようにしてもよい。
【００３７】そして、キートップ２６の、例えば、斜め
右上方向（導電体２０（Ｘ＋）と導電体２１（Ｙ＋）と
の間の方向）が押圧された場合には、抵抗体１６と導電
体２０とが接触し、さらに抵抗体１７と導電体２１とが
接触する。そして、前述したように、導電体２０（Ｘ
＋）に加えられた力Ｐｘと、導電体２１（Ｙ＋）に加え
られた力Ｐｙとが算出される。そうすると、キートップ
２６に加えられた力Ｐは、Ｐ＝Ｐｘ＋Ｐｙ から算出さ
れる。
右上方向（導電体２０（Ｘ＋）と導電体２１（Ｙ＋）と
の間の方向）が押圧された場合には、抵抗体１６と導電
体２０とが接触し、さらに抵抗体１７と導電体２１とが
接触する。そして、前述したように、導電体２０（Ｘ
＋）に加えられた力Ｐｘと、導電体２１（Ｙ＋）に加え
られた力Ｐｙとが算出される。そうすると、キートップ
２６に加えられた力Ｐは、Ｐ＝Ｐｘ＋Ｐｙ から算出さ
れる。
【００３８】また、Ｘ軸の正方向（抵抗体１６の方向）
を０°としたとき、キートップ２６の押圧された方向を
θ（°）とすると、θは、ｔａｎθ＝Ｐｙ／Ｐｘ から
求められ、押圧された位置が斜め方向であっても、押圧
された方向と押圧された力の強さとを算出することがで
き、制御部２７はその結果を出力端子（図示せず）から
出力する。そして、携帯電子機器では、この出力された
方向から、カーソルの移動方向やスクロールの向きを制
御し、この出力された力の強さから、カーソルの移動速
度やスクロールの速さを制御するようになっていて、斜
め方向にもカーソルを移動させたり、スクロールさせる
ことができるので、使用者に使いやすい機器となる。
を０°としたとき、キートップ２６の押圧された方向を
θ（°）とすると、θは、ｔａｎθ＝Ｐｙ／Ｐｘ から
求められ、押圧された位置が斜め方向であっても、押圧
された方向と押圧された力の強さとを算出することがで
き、制御部２７はその結果を出力端子（図示せず）から
出力する。そして、携帯電子機器では、この出力された
方向から、カーソルの移動方向やスクロールの向きを制
御し、この出力された力の強さから、カーソルの移動速
度やスクロールの速さを制御するようになっていて、斜
め方向にもカーソルを移動させたり、スクロールさせる
ことができるので、使用者に使いやすい機器となる。
【００３９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の入力装置
は、周方向に略９０度の間隔を隔てると共に、中心を挟
んで２個が対向するように配設された４個の抵抗体が上
面に形成された下シートと、下シートと間隔を持って載
置され、下面に各抵抗体にそれぞれ対向して導電体が形
成された上シートと、各導電体のそれぞれに対向して上
シートの上方に配置された弾性体と、弾性体の上部を保
持する操作部材とを備え、操作部材を下方に操作するこ
とにより、弾性体を下方に移動させ、上シートを撓ませ
て、導電体と抵抗体の接触面積を変化させ、操作部材の
操作を検出するので、ゴムなどの弾性体を、上シートと
導電体とを介して、下シートの抵抗体と接触させるの
で、弾性体の摩滅が少なくなり、長寿命で信頼性が高
く、また、導電ゴムを必要としないのでコストダウンが
実現できる。
は、周方向に略９０度の間隔を隔てると共に、中心を挟
んで２個が対向するように配設された４個の抵抗体が上
面に形成された下シートと、下シートと間隔を持って載
置され、下面に各抵抗体にそれぞれ対向して導電体が形
成された上シートと、各導電体のそれぞれに対向して上
シートの上方に配置された弾性体と、弾性体の上部を保
持する操作部材とを備え、操作部材を下方に操作するこ
とにより、弾性体を下方に移動させ、上シートを撓ませ
て、導電体と抵抗体の接触面積を変化させ、操作部材の
操作を検出するので、ゴムなどの弾性体を、上シートと
導電体とを介して、下シートの抵抗体と接触させるの
で、弾性体の摩滅が少なくなり、長寿命で信頼性が高
く、また、導電ゴムを必要としないのでコストダウンが
実現できる。
【図１】本発明の入力装置の下シートと上シートの構成
をそれぞれ説明する図である。
をそれぞれ説明する図である。
【図２】本発明の入力装置のキースイッチの構成を示す
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明の入力装置の抵抗体の抵抗値を変化させ
る構成を説明する断面図である。
る構成を説明する断面図である。
【図４】本発明の入力装置の抵抗体の抵抗値を検出する
回路図である。
回路図である。
【図５】本発明の入力装置の制御部の動作を説明するフ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図６】本発明の入力装置の抵抗体の抵抗値を検出する
回路のストップモード時の等価回路図である。
回路のストップモード時の等価回路図である。
【図７】本発明の入力装置の抵抗体の抵抗値を検出する
回路の通常モード時の等価回路図である。
回路の通常モード時の等価回路図である。
【図８】本発明の入力装置の抵抗体の両端間の抵抗値と
導電体に加えられた力と関係をを示す図である。
導電体に加えられた力と関係をを示す図である。
【図９】従来から提案されている入力装置のプリント基
板に印刷されたスイッチ用固定接点と方向入力用固定接
点の配置及び構造を説明する図である。
板に印刷されたスイッチ用固定接点と方向入力用固定接
点の配置及び構造を説明する図である。
【図１０】従来から提案されている入力装置の１対の固
定接点を導通させるスイッチ構造を説明する断面図であ
る。
定接点を導通させるスイッチ構造を説明する断面図であ
る。
【図１１】従来から提案されている入力装置のプリント
基板に印刷されたスイッチ用固定接点と方向入力用抵抗
体の配置及び構造を説明する図である。
基板に印刷されたスイッチ用固定接点と方向入力用抵抗
体の配置及び構造を説明する図である。
【図１２】従来から提案されている入力装置の抵抗体の
抵抗値を変化させる構成を説明する断面図である。
抵抗値を変化させる構成を説明する断面図である。
【図１３】従来から提案されている入力装置の抵抗体の
抵抗値を検出する回路図である。
抵抗値を検出する回路図である。
１１ 下シート
１２ 上シート
１３ 下部接点
１４ 上部接点
１５ メタルコンタクト
１６ 抵抗体（Ｘ＋）
１７ 抵抗体（Ｘ−）
１８ 抵抗体（Ｙ＋）
１９ 抵抗体（Ｙ−）
２０ 導電体（Ｘ＋）
２１ 導電体（Ｘ−）
２２ 導電体（Ｙ＋）
２３ 導電体（Ｙ−）
２４ スペーサ
２５ 弾性体
２６ キートップ（操作部材）
２７ 制御部（ＣＰＵ）
２８ ＯＲ回路
Ａ／Ｄ１，Ａ／Ｄ２ アナログ電圧入力端子
ＩＲＱ トリガ信号入力端子
ＯＵＴ１ 第１の出力端子
ＯＵＴ２ 第２の出力端子
Ｄ１，Ｄ２ 逆流防止用ダイオード
Claims (6)
- 【請求項１】 周方向に略９０度の間隔を隔てると共
に、中心を挟んで２個が対向するように配設された４個
の抵抗体が上面に形成された下シートと、前記下シート
と間隔を持って載置され、下面に前記各抵抗体にそれぞ
れ対向して導電体が形成された上シートと、前記各導電
体のそれぞれに対向して上シートの上方に配置された弾
性体と、前記弾性体の上部を保持する操作部材とを備
え、前記操作部材を下方に操作することにより、前記弾
性体を下方に移動させ、前記上シートを撓ませて、前記
導電体と前記抵抗体の接触面積を変化させ、前記操作部
材の操作を検出するようにしたことを特徴とする入力装
置。 - 【請求項２】 前記操作部材は４個の前記弾性体を保持
し、前記操作部材を傾かせ、前記弾性体を下方に移動さ
せ、前記上シートを撓ませて、前記導電体と前記抵抗体
の接触面積を変化させ、前記操作部材の操作された位置
と強さを検出するようにしたことを特徴とする請求項１
に記載の入力装置。 - 【請求項３】 第１及び第２の出力端子と、アナログ電
圧入力端子と、トリガ信号入力端子とを有し、前記第１
の出力端子にのみハイレベルの電圧を出力する第１のモ
ード、又は、前記第１の出力端子にローレベルの電圧を
出力し、前記第２の出力端子にハイレベルの電圧を出力
する第２のモードに切り替えられる制御部を設け、前記
制御部は、前記第１のモードのとき、前記アナログ電圧
入力端子に所定値の電圧が一定時間入力されたときに前
記第２のモードに切り替わり、前記第２のモードのと
き、前記トリガ信号入力端子にハイレベルの電圧が入力
されたときに前記第１のモードに切り替わるように構成
され、前記対向するそれぞれ２個の抵抗体が直列接続と
なるように一端同士を接続し、前記それぞれの他端の一
方を前記第１の出力端子に接続すると共に、他方を接地
し、前記各導電体を前記第２の出力端子に接続し、前記
それぞれの一端同士の接続点を前記アナログ入力端子に
接続すると共に、前記トリガ信号入力端子に接続したこ
とを特徴とする請求項１、２に記載の入力装置。 - 【請求項４】 前記それぞれの接続点をＯＲ回路を介し
て前記トリガ信号入力端子に接続し、前記各導電体を逆
流防止用ダイオードを介して前記第２の出力端子に接続
したことを特徴とする請求項３に記載の入力装置。 - 【請求項５】 前記下シートに、複数の下部接点を形成
し、前記上シートに、前記各下部接点に対向して、上部
接点を形成し、前記上シートの上方に設けた操作部材を
押圧することにより、前記対向する下部接点と上部接点
とを導通させるようにしたことを特徴とする請求項１な
いし４のいずれかに記載の入力装置。 - 【請求項６】 前記それぞれの対向する下部接点と上部
接点とに対向し、前記上シートの上方にドーム状で金属
製の弾性部材を設け、 前記操作部材を押圧することにより、前記弾性部材が変
形し、 前記対向する下部接点と上部接点とを導通させるように
したことを特徴とする請求項５に記載の入力装置。
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| JP2002029536A JP3994013B2 (ja) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | 入力装置 |
| DE60333882T DE60333882D1 (de) | 2002-02-06 | 2003-01-09 | Druckabhängiger Mehrrichtungseingabeeinrichtung |
| EP03250143A EP1335397B1 (en) | 2002-02-06 | 2003-01-09 | Multi-directional pressure-responsive input device |
| US10/355,888 US6977644B2 (en) | 2002-02-06 | 2003-01-31 | Multi-directional pressure-responsive input device |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002029536A JP3994013B2 (ja) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | 入力装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3994013B2 JP3994013B2 (ja) | 2007-10-17 |
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ID=27606491
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002029536A Expired - Fee Related JP3994013B2 (ja) | 2002-02-06 | 2002-02-06 | 入力装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1335397B1 (ja) |
| JP (1) | JP3994013B2 (ja) |
| CN (1) | CN1217256C (ja) |
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| JP2013045577A (ja) * | 2011-08-23 | 2013-03-04 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 多方向スイッチ部材およびそれを備える電子機器 |
| JP2014167777A (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Nikon Corp | 触覚呈示装置および電子機器 |
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| JP4303167B2 (ja) * | 2004-06-11 | 2009-07-29 | アルプス電気株式会社 | 入力装置 |
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