JP4334816B2

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Publication number: JP4334816B2
Application number: JP2002137651A
Authority: JP
Inventors: 隆中井; 純一稲村; 芳久遠藤
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2002-05-13
Filing date: 2002-05-13
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2022-05-13
Also published as: CN1460910A; TWI223298B; TW200306595A; CN100507809C; JP2003331681A

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として好適な入力装置に関し、特に、シートを押圧操作した際の操作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】
携帯電話等の携帯用電子機器の入力装置において、図１０に示すように左右上下に４個の抵抗体１００、１０１、１０２、１０３を配置してなる４方向入力部１０５と、縦横に整列形成された複数の（図１０では３×４個の）スイッチ入力部１０６を備えたプリント基板等のシート１０７を備えたものが知られている。前記スイッチ入力部１０６は例えば図１１に断面構造を示すように、プリント基板等のシート１０７上に固定接点１０８、１０９、１０８が離間して設けられ、固定接点１０８、１０８を橋渡しするようにドーム型の金属片からなるメタルコンタクト片１１０が設けられ、メタルコンタクト片１１０の上にコンタクトシート１１１とキートップ１１２が積層されてスイッチ接点１１５が構成されている。先のキートップ１１２のメタルコンタクト片側には凸部１１３が形成され、キートップ１１２が上下動自在に構成されているので、使用者はキートップ１１２を指で押圧することで凸部１１３を介してメタルコンタクト片１１０を弾性変形させ、変形したメタルコンタクト片１１０が固定接点１０８、１０９を接続することでスイッチが入るように、即ちスイッチとしての導通状態になるように構成されている。
【０００３】
また、４方向入力部１０５は、例えば図１２に示すようにプリント基板等のシート１０７の抵抗体１０１上に突起状の導電ゴム１１５が弾性体層１１６とキートップ１１７に支持された状態で設けられ、使用者がキートップ１１７を指で押圧して導電ゴム１１５を抵抗体１０１に押し付けることで導通がなされるとともに、押圧する力に応じて導電ゴム１１５と抵抗体１０１との接触面積が変化して抵抗体１０１の両端部の抵抗値が変化する。そして、キートップ１１７を押圧する力が大きくなればなるほど、導電ゴム１１５と抵抗体１０１との接触面積が広くなり、接触面積が広くなれば抵抗体１０１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１１７を押圧する力をアナログ的に連続算出することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の入力装置においてスイッチ入力部１０６ではスイッチ入力が入いろうとする瞬間にメタルコンタクト片１１０が撓んで変形する時の操作感を使用者が感じることができるので、入力操作感に優れたスイッチ機構を提供することができる利点を有している。
しかしながら、先の入力装置において４方向入力部においては導電ゴム１１５の弾性変形に起因する抵抗力が使用者に伝わるのみであり、アナログ入力時の入力感覚が使用者に伝わり難く、操作感に乏しいスイッチ機構であった。
【０００５】
本発明の目的は、アナログスイッチ入力機能を有する部分に連続的なアナログ入力の大小検出に加えてオンオフのスイッチ機能を付加することでスイッチ機能の操作感に優れた入力装置を提供することを目的とする。
また、本発明の目的は、アナログスイッチ入力機能を有する部分に連続的なアナログ入力の大小検出に加えてオンオフのスイッチ機能を付加し、スイッチ機能の操作感に優れた上にスイッチの配置をできるだけ小さい面積に収納してコンパクト化を図ることができる入力装置を提供することを目的とする。
更に本発明の目的は、アナログスイッチ入力機能を有する部分に連続的なアナログ入力の大小検出に加えてオンオフのスイッチ機能を付加することでスイッチ機能の操作感に優れるとともに、アナログスイッチ機能の制御に入力モードとスリープモードを導入してスリープモード時に省電力化した構成の入力装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の入力装置は前記課題を解決するために、複数の抵抗体又は電極を備えた第１のシートと、複数の電極又は抵抗体を備えた第２のシートとを、相互に間隔をあけて互いの対となる抵抗体と電極とを対向させて配置してなる第１のメンブレンシートと、複数の電極を備えた第３のシートと、複数の電極を備えた第４のシートとを、相互に間隔をあけて互いの対となる電極どうしを対向させて配置してなる第２のメンブレンシートと、前記第１のメンブレンシートの対となる抵抗体と電極との接点が、その基準位置を平面視的に囲む点対称位置に、少なくとも周回りに９０゜間隔で４つ配置され、前記第２のメンブレンシートの対となる電極どうしの接点が、その基準位置を平面視的に囲む点対称位置に、少なくとも周回りに９０゜間隔で４つ配置され、互いの接点の位置を合わせて、前記第１のメンブレンシートと前記第２のメンブレンシートとが積層されるとともに、これらメンブレンシートの間の前記位置合わせされた接点と平面視で重なる位置に各々介挿されて、凸面側を前記第１のメンブレンシート側に向けたドーム型の複数のメタルコンタクト片と、前記第１のメンブレンシートの上に配置されて、前記位置合わせされた各接点と平面視で重なる位置を部分的に押圧するためのスイッチ入力部を構成し且つ弾性体からなる突起部を備えた操作部材とを具備し、前記操作部材の何れかのスイッチ入力部を押圧操作することによって、前記突起部を前記第１のメンブレンシートに押し付けて弾性変形させながら、前記第１のメンブレンシートを撓ませて、前記第１のメンブレンシートの対となる抵抗体と電極とを接触させると共に、前記突起部を前記第１のメンブレンシートに押し付ける力の大小により前記第１のメンブレンシートの対となる抵抗体と電極との接触面積が調整自在とされてなるアナログ入力を行うことができ、前記操作部材に対する押圧力を高めることで、前記第１及び第２のメンブレンシートを撓ませて、前記メタルコンタクト片を下側に凸となるように弾性変形させ、これに伴うクリック感を得ることができ、更に前記操作部材に対する押圧力を高めることで、前記変形させたメタルコンタクト片を介して前記第２のメンブレンシートの対となる電極どうしを接触させるスイッチ入力を行うことができることを特徴とする。
以上の構成により、操作部材への押圧力に伴う抵抗体と電極の接触面積の変化によるアナログ入力操作を得ることができると同時に、操作部材への押圧力を高めることでメタルコンタクト片の変形に伴う振動によるクリック感を得ることができ、これによりアナログ入力時の良好な操作感を得ることができる。また、操作部材への押圧力を高めることで変形させたメタルコンタクト片を介してその下側の第２のメンブレンシートの電極どうしを接触させてスイッチ入力機能を奏することができる。従って良好なアナログ入力感とスイッチ入力感を兼ね備えたスイッチ入力操作感を得ることができる。また、各シートの折り畳みにより全体を構成できるので、製作が容易となる。
なお、前記抵抗体又は電極を設ける対になるシートにおいては、一方に抵抗体のみを、他方に電極のみを設けても良いし、抵抗体と電極が平面視対になるようならば、設ける平面位置に応じて適宜入れ替えても良い。
【０００８】
本発明の別の入力装置は前記課題を解決するために、複数の抵抗体又は電極を備えた第１のシートと、複数の電極又は抵抗体を備えた第２のシートとが、相互に間隔をあけて互いの対となる抵抗体と電極とを対向させて配置してなる第１のメンブレンシートと、シート上に離間して設けられた一対の固定接点と、これら一対の固定接点の間を橋渡しするように設けられたドーム型のメタルコンタクト片と、前記シート上の前記メタルコンタクト片の下方に位置して設けられた固定接点とから構成されるスイッチ接点を備えたスイッチシートと、前記第１のメンブレンシートの対となる抵抗体と電極との接点が、その基準位置を平面視的に囲む点対称位置に、少なくとも周回りに９０゜間隔で４つ配置され、これらの接点と前記スイッチシートのメタルコンタクト片との位置が平面視で重ならない状態で、前記第１のメンブレンシートと前記スイッチシートとが積層されるとともに、前記第１のメンブレンシートの上に配置されて、前記第１のメンブレンシートの対となる抵抗体と電極との接点と平面視で重なる位置を部分的に押圧するための弾性体からなるアナログ入力部を構成する突起部と、前記スイッチシートのスイッチ接点を部分的に押圧するためのスイッチ入力部を構成し且つ弾性体からなる複数の突起部と、前記スイッチシートのスイッチ接点を部分的に押圧するためのスイッチ入力部を構成する複数の突起部とを備えた操作部材とを具備し、前記操作部材の何れかのスイッチ入力部を押圧操作することによって、前記弾性体からなる突起部を前記第１のメンブレンシートに押し付けて弾性変形させながら、前記第１のメンブレンシートを撓ませて、前記第１のメンブレンシートの対となる抵抗体と電極とを接触させると共に、前記突起部を前記第１のメンブレンシートに押し付ける力の大小により前記第１のメンブレンシートの対となる抵抗体と電極との接触面積が調整自在とされてなるアナログ入力を行うことができ、前記操作部材の何れかのスイッチ入力部を押圧操作することによって、前記突起部を前記第１のメンブレンシートに押し付けながら、前記第１のメンブレンシート及びスイッチシートを撓ませて、前記メタルコンタクト片を下側に凸となるように弾性変形させ、これに伴うクリック感を得ると共に、変形したメタルコンタクト片をその下方に位置する固定接点と接触させるスイッチ入力を行うことができることを特徴とする。
以上の構成により、メタルコンタクト片と抵抗体が平面視位置ずれされて配置されているので、メタルコンタクト片によりスイッチ入力操作と抵抗体の変形に伴うアナログスイッチ入力を使い分けて使用できる。
【０００９】
本発明は前記課題を解決するために、前記スイッチ接点が、その基準位置を平面視的に囲む点対称位置に、少なくとも周回りに９０゜間隔で４つ配置され、前記点対称位置のスイッチ接点位置よりも内側近傍の点対称位置に前記第１のメンブレンシートの対となる抵抗体と電極との接点が配置されたことを特徴とする。
このような配置とすることで、小さい面積内に複数のスイッチ入力部を配置でき、小型化をなし得る。
【００１０】
本発明は前記課題を解決するために、前記スイッチ接点が、その基準位置を平面視的に囲む点対称位置に、少なくとも周回りに９０゜間隔で４つ配置され、前記点対称位置のスイッチ接点位置と同じ円周位置において周方向に位置をずらした点対称位置に前記第１のメンブレンシートの対となる抵抗体と電極との接点が配置されたことを特徴とする。
このような配置とすることで、小さい面積内に複数のスイッチ入力部を配置でき、小型化をなし得る。
【００１２】
本発明は前記課題を解決するために、基準位置を囲む平面視点対称位置に複数の前記抵抗体が配置されて複数方向アナログ入力が可能なアナログ入力式メンブレンシートが構成されてなるものである。
【００１４】
本発明の入力装置は前記課題を解決するために、第１及び第２の出力端子と、アナログ電圧入力端子とを具備する制御部が設けられ、前記対になる抵抗体と電極又は抵抗体どうしからなるスイッチ入力部が４つブリッジ接続され、前記第１の出力端子が前記ブリッジ接続部分の一部に接続され、前記第２の出力端子が前記電極又は抵抗体に接続されるとともに抵抗を介して電源に接続され、ブリッジ接続部分の他の一部が接地され、前記アナログ電圧入力端子がブリッジ接続部分の更に他の一部に接続されてなることを特徴とする。
本発明の入力装置は前記課題を解決するために、前記制御部が、前記出力端子の印加電圧とアナログ入力端子からの電圧との比較により前記対になる抵抗体と電極又は抵抗体どうしの接触によるアナログ入力を検出する動作モードと、前記第１の出力端子を接地して出力端子を割り込み入力とするスリープモードを有し、前記抵抗体と電極又は抵抗体どうしの接触による波形により前記スリープモードを解除して前記動作モードに切り替え自在にされてなることを特徴とする。
スリープモード時には電源から抵抗への通電による消費電力のみの消費になるので、省電力化することが可能となる。
【００１５】
本発明の電子機器は前記課題を解決するために、先のいずれかの請求項に記載の入力装置を操作ボタンの底部側に備えたことを特徴とする。
この構成により、先の入力装置の特徴を備えた電子機器を提供できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明を更に詳細に説明する。
図１は本発明に係る入力装置が備えられた携帯電話（携帯型電子機器）の一形態を示すもので、この形態の携帯電話１は縦長の薄型箱状のケース体２の上面基部側（手前側）に操作パネル部３が形成され、ケース体２の上面先端部側（手先側）に液晶パネル等からなる表示パネル部４が設けられて構成されている。
本実施形態に係る入力装置は、操作パネル部３に内蔵されるもので、操作パネル部３の下部側には縦方向に５個ずつ３列の合計１５個の操作ボタン（操作体）５が設けられ、操作パネル部３の上部側には左右上下に間隔をあけて４つの操作ボタン（操作部材）６とこれら４つの操作ボタン６に囲まれた位置にドーナツ盤型の４方向操作ボタン（操作部材）７が設けられ、更に４方向操作ボタン７の中心部に別個に操作ボタン（操作部材）８が設けられている。
【００１７】
これらの操作パネル部３の各操作ボタンの底部側に配置されているスイッチシート１０の平面形状を図２に示し、そのスイッチシート１０の展開状態を図３に示すとともに、４方向操作ボタン７の周縁底部側に配置されている入力装置の１つの断面構造を図４に示し、４方向操作ボタン７の底部周縁側の断面構造を図５に示す。
前記スイッチシート１０は操作パネル３の底部側をほぼカバーできる大きさの縦長の第２のメンブレンシート１２とこの第２のメンブレンシート１２の１／３程度の長さで同幅の第１のメンブレンシート１３とが折り畳み自在に連結されてなり、第２のメンブレンシート１２の上部側に先の第１のメンブレンシート１３を重ねることで構成されている。
【００１８】
前記第２のメンブレンシート１２には携帯電話１に設けられている複数の操作ボタン５の下に個々に位置する図２に示すスイッチ入力部１５が形成されるとともに、第２のメンブレンシート１２と第１のメンブレンシート１３とが重ねられた部分には４つの操作ボタン６の下に個々に位置する図２に示すスイッチ入力部１６が形成され、更に操作ボタン７の下には４つのスイッチ入力部１７が、操作ボタン８の下にはスイッチ入力部１８がそれぞれ設けられている。
【００１９】
前記４つのスイッチ入力部１７はドーナツ盤状の操作ボタン７を平面視してその中心まわりの点対称位置に、換言すると、操作ボタン７の周回りに９０゜間隔で図２又は図３に示すように配置され、それらの断面構造は図４に示す構造とされている。
操作ボタン７の下面側にはゴム等の弾性体からなる保持層２０が設けられ、該保持層２０においてスイッチ入力部１７の形成位置に位置合わせするように突起部２１が形成され、突起部２１の先端部２１ａは断面台型の先細り形状とされている。なお、先端部２１ａの形状は特にこの形状に限るものではなく、断面丸型のもの、断面楕円型のもの等、種々の形状が適用できる。
【００２０】
前記突起部２１の下側には図４に示すように上側の第１のシート１３ａと下側の第２のシート１３ｂとこれらの間に介在されて両シート１３ａ、１３ｂを間隔をあけて対向配置させるスペーサシート１３ｃからなる第１のメンブレンシート１３が設けられ、前記スペーサシート１３ｃにおいて前記突起部２１に位置合わせされた部分に穴部１３ｄが形成され、この穴部１３ｄを介して第１のシート１３ａと第２のシート１３ｂとが対向配置されるとともに、第１のシート１３ａの穴部１３ｄ側の面に平面視長方形状のＡｇパターン等からなる電極（導電体）２２が設けられ、第２のシート１３ｂの穴部１３ｄ側の面に平面視長方形状のカーボン抵抗等の抵抗体（抵抗層）２３が設けられ、電極２２と抵抗体２３が穴部１３ｄを介して所定の間隔で対向配置させられている。
【００２１】
次に、先の第１のメンブレンシート１３の下側には上側の第３のシート１２ａと下側の第４のシート１２ｂとこれらの間に介在されて両シート１２ａ、１２ｂを間隔をあけて対向配置させるスペーサシート１２ｃからなる第２のメンブレンシート１２が設けられ、前記スペーサシート１２ｃにおいて前記突起部２１に位置合わせされた部分に穴部１２ｄが形成され、この穴部１２ｄを介して第３のシート１２ａと第４のシート１２ｂとが対向されるとともに、第３のシート１２ａの穴部１２ｄ側の面に平面視長方形状の電極（導電体）２２Ｂが形成され、第４のシート１２ｂの穴部１２ｄ側の面に平面視長方形状の電極（導電体）２３Ｂが形成され、互いの電極２２Ｂ、２３Ｂが穴部１２ｄを介して所定の間隔で対向配置されている。
【００２２】
次に、第１のメンブレンシート１３と第２のメンブレンシート１２との間には例えば金属板をドーム型に打ち抜いて形成されたメタルコンタクト片２５がその凸面側を第１のメンブレンシート１３側に向け、その中心を穴部１２ｄ、１３ｄの中心に位置合わせして介挿されている。なお、図面では略したがこのメタルコンタクト片２５は第３のシート１２ａの上面側に重ねられる粘着層付きの透明接着シートにより第３のシート１２ａの上面に支持固定されている。
また、前記第２のメンブレンシート１２において携帯電話１に備えられている複数の操作ボタン５の下側には個々にスイッチ入力部１５が設けられていて、各スイッチ入力部１５は第２のメンブレンシート１２とメタルコンタクト片２５のみから構成されている。更に、複数の操作ボタン６の下側に個々にスイッチ入力部１６が設けられ、操作ボタン８の下側にもスイッチ入力部１８が設けられているが、スイッチ入力部１６、１８は第２のメンブレンシート１２とメタルコンタクト片２５とそれらに重ねられた第１のメンブレンシート１３とから構成されている。ここでメタルコンタクト片２５の上に重ねされている第１のメンブレンシート１３には特に穴部１３ｄや電極２２、抵抗体２３が備えられていない部分、即ち、第１のシート１３ａと第２のシート１３ｂとスペーサシート１３ｃとが単に積層された部分が配置されている。
なお、図４に示す断面構造は４つのスイッチ入力部１７のうちの１つのみを示した断面図であるので、図４に示すような断面構造のスイッチ入力部１７がスイッチ入力部１８の周囲に９０゜間隔で配置されていることになる。
【００２３】
前述の構成において携帯電話１の使用者は必要な操作ボタンを押し付けることで携帯電話の送受信等の各種作業、画像入力等の作業、各種機能選択等の作業を行うことができる。
ここで操作ボタン５あるいは操作ボタン６、８のうちの所望の１つを押し付けた場合、各操作ボタンの下部に形成された突起部により第１のメンブレンシート１３を介して第２のメンブレンシート１２のメタルコンタクト片１５を押し付けることになる。即ち、押し付けたボタンに対する押し付け力が大きくなればメタルコンタクト片２５は変形して下側に凸になるように撓むので、メタルコンタクト片２５を介して第２のメンブレンシート１２側の第３のシート１２ａを撓ませて電極２２Ｂと電極２３Ｂを接触させることができ、これによりスイッチオンとしてスイッチ入力を行ったことになる。ここでメタルコンタクト片２５が変形して撓む場合、使用者の指にはメタルコンタクト片２５の変形に伴って生じる振動が伝達されるのでこの振動を指先で把握することでスイッチ入力操作の完了を把握することができ、優れたキー入力感、キークリック感を得ることができる。
【００２４】
次に、使用者が操作ボタン７の円周部の一部を押圧すると図４に示す状態から突起部２１が第１のメンブレンシート１３に当接して第１のシート１３ａを変形させ、第１のシート１３側の電極２２を抵抗体２３側に押し付けるとともに、操作ボタン７の押圧力の変化に応じて電極２２と抵抗体２３との接触面積を変化させることができるので、電極２２、抵抗体２３の両端部間の抵抗値の変化量を検出することで操作ボタン７の押圧力を算出してアナログ入力装置として使用することができる。即ち、操作ボタン７への押し付け力の大小に応じたアナログ入力出力を得ることができる。
【００２５】
次いで操作ボタン７の押圧力を更に高めると突起部２１が第１のメンブレンシート１３を介して、メタルコンタクト片２５を撓ませ、メタルコンタクト片２５の撓み変形が大きくなると、メタルコンタクト片２５が第２のメンブレンシート１２側に凸になるように変形する。この変形時に変形に伴う振動が使用者の指に伝わるので、操作ボタン７を押している使用者は操作ボタン７によるアナログ入力値が十分に大きくなってメタルコンタクト片２５が変形したことを知覚することができる。この後にメタルコンタクト片２５が第２のメンブレンシート１２側の電極２２Ｂを電極２３Ｂに押し付けるので、ここで電極２２Ｂと電極２３Ｂとが接触する作用によるスイッチ機能を奏することができる。従って操作ボタン７を使用している操作者には最初の段階で第１のメンブレンシート１３の電極２２と抵抗体２３の接触機能によるアナログ入力操作を得た上で、その後にメタルコンタクト片２５の変形に伴う振動を伴う電極２２Ｂ、２３Ｂのスイッチ入力感を得ることができる、いわゆるタクティルフィーリングを有する使用感の良好なスイッチ入力機能を得ることができる。
【００２６】
操作ボタン７においてはその周回りに９０゜間隔の４つの位置でのアナログ入力操作が可能となるので、４方向アナログスイッチとして操作ボタン７を使用することができ、更に操作ボタン７を深く押し込むことでの４方向のスイッチ機能も有することができる。
そして、操作ボタン７に加えられていた荷重を解放すると、操作ボタン７は操作ボタン用の保持層２０の弾性復原力により、元の平行状態に戻り、電極２２、抵抗体２３も元の位置に復元し、入力状態は解除される。このように前記の構成においてはゴムなどの弾性体からなる保持層２０が設けられているので、信頼性が高く、製品寿命も長いものとなる。また、突起部２１を第１のシート１３ａを介して電極２２と抵抗体２３を接触させる構成のため、摩滅しにくく、信頼性が高く、高寿命な構成とされている。
【００２７】
以上説明の実施形態においては、第１のメンブレンシート１３と第２のメンブレンシート１２とメタルコンタクト片２５を重ねて平面視同一位置に配置したので、アナログ入力機能部分とスイッチ入力機能部分を平面的に別々の位置に配置する構成に比べて装置面積を小さくして小型化を図ることができる。
また、先の構成の４方向操作ボタン７を有する携帯電話１であるならば、例えば、ＧＰＳ携帯等において表示パネル部４に地図等を表示しておき、地図上のカーソル位置を地図に沿って移動させてゆき、特定の位置に来たならばその地域を選択して更に別の拡大地図画面等に変える場合、電極２２と抵抗体２３の接触面積の変化に応じたアナログ入力によりカーソル移動を制御し、特定の位置にきたならばその位置を選択する場合に操作ボタン７への押圧力を高めてメタルコンタクト片２５を撓ませて第２のメンブレンシート１２の電極２２Ｂ、２３Ｂを接触させてスイッチを入力するといった操作方法を選択することができる。従ってこの例の構成を採用することで、表示パネル４における表示画面の移動と表示部分の選択の機能を有した携帯電話１を提供できる。
【００２８】
ところでこの実施形態においては、４方向スイッチ機能を有する操作ボタン７にスイッチ入力部１７を適用したので、４つのスイッチ入力部１７を設けたが、２方向、３方向、６方向あるいは８方向スイッチ等の多方向スイッチ機能を有する操作ボタンに本発明構成を適用する場合はそれらの機能に合わせた数のスイッチ入力部１７を必要数設ければ良い。
また、本発明を適用できる電子機器は先の実施形態のような携帯電話に限らず、携帯用の小型情報端末やノートパソコン等のパーソナルコンピュータ、あるいは、それらに接続して使用される操作ボタン、あるいは、テレビや映像記録再生機器等用のリモコンの操作ボタン等であり、これらの電子機器に広く適用できるのは勿論である。
【００２９】
図７は本発明に係る入力装置の第２実施形態を示すもので、この形態の入力装置においては、先の実施形態において説明したアナログ入力部分を構成するための操作ボタン７と突起部２１付きの保持層２０と第１のメンブレンシート１３とが重ねられた部分３０が、平面視矩形状のシート本体３１の中央部の特定の一点を囲む点対称位置（この例では周方向に９０゜間隔で）に形成されるとともに、それらの若干外側に図１１に示す構造と同等のスイッチ接点１１５を備えたスイッチシート３２が、シート本体３１の中央部の特定の一点を囲む点対称位置（この例では周方向に９０゜間隔で）に各スイッチ接点１１５を配置するように積層されて形成されている。
図７に示すような配置とすることにより、４方向入力を行う抵抗体を備えた部分３０とスイッチ入力を行うスイッチを備える構成において平面視小型化できるスイッチとすることができる。また、アナログ入力部を構成する部分３０の作用効果については先の実施形態の突起部２１と第１のメンブレンシート１３とからなるアナログ入力部分と同等の効果が得られる。また、スイッチ接点１１５についてはキークリック感を有する操作感の良好なスイッチ入力感を得ることができる。
【００３０】
図８は本発明に係る入力装置の第３実施形態を示すもので、この形態の入力装置においては、先の実施形態において説明したアナログ入力部分を構成するための操作ボタン７と突起部２１付きの保持層２０と第１のメンブレンシート１３とが重ねられた部分３０が、平面視矩形状のシート本体３４の中央部の特定の一点を囲む点対称位置（この例では周方向に９０゜間隔で）に形成されるとともに、それらと同じ円周位置に周方向に位置をずらせて図１１に示す構造と同等のスイッチ接点１１５を備えたスイッチシート３２が、シート本体３１の中央部の特定の一点を囲む点対称位置（この例では周方向に９０゜間隔で）に各スイッチ接点１１５を配置するように積層されて形成されている。
図８に示すような配置とすることにより、平面視小型化できるスイッチとすることができる。また、アナログ入力部を構成する部分３０の作用効果については先の実施形態の突起部２１と第１のメンブレンシート１３とからなるアナログ入力部分と同等の効果が得られる。また、スイッチ接点１１５についてはメタルコンタクト片１１０の変形に伴うキークリック感を有する操作感の良好なスイッチ入力感を得ることができる。
【００３１】
図９は先に説明した第１実施形態の４方向のスイッチ入力部１７の抵抗体２３の抵抗値を検出する場合に用いて好適な回路の一例を示すものである。
この回路の説明においては、先の第１実施形態において図２に示すように点対象位置に４つ設けられているスイッチ入力部１７のうち、右側のスイッチ入力部１７の抵抗体を２３Ｘ＋、電極を２２ａとし、左側のスイッチ入力部１７の抵抗体を２３Ｘ−、電極２２ｂとし、上側のスイッチ入力部１７の抵抗体を２３Ｙ＋、電極を２２ｃとし、下側のスイッチ入力部１７の抵抗体を２３Ｘ−、電極を２２ｄとして以下に説明する。
即ち、図９に示すようにこの形態の検出回路は、ブリッジ回路として組まれた４個の抵抗体２３Ｘ＋、２３Ｘ−、２３Ｙ＋、２３Ｙ−と、それらに対応する４個の電極２２ａ〜２２ｄと、それらに接続された制御部（ＣＰＵ）５０とを具備して構成されている。
【００３２】
前記制御部５０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）などの複数の入出力端子を有している。
前記抵抗体２３Ｘ＋、２３Ｘ−と、抵抗体２３Ｙ＋、２３Ｙ−とは、それぞれ直列接続になるように一端どうしが接続されている。そして、抵抗体２３Ｘ＋と抵抗体２３Ｙ＋の他端は制御部５０の出力端子ＯＵＴ１に接続され、抵抗体２３Ｘ−と抵抗体２３Ｙ−の他端はグランドに接続されている。また、抵抗体２３Ｘ＋と抵抗体２３Ｘ−の接続点は前記アナログ電圧入力端子Ａ／Ｄ１に接続されるとともに、抵抗体２３Ｙ＋と抵抗体２３Ｙ−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。
【００３３】
そして、前記電極２２ａ〜２２ｄは、それぞれ逆流防止ダイオードＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４を介して同一の線路を介して制御部５０の出力端子ＯＵＴ２に接続されている。これらの逆流防止ダイオードＤ１〜Ｄ４は、いずれかの電極と抵抗体とを接触させて電極に電圧を印加させた場合に、その発生した電圧が他の電極に及ばないようするために設けられている。更に逆流防止ダイオードＤ４と出力端子ＯＵＴ２とが接続されている線路の途中には分岐線を介して抵抗Ｒが並列に接続され、該分岐線は電源側に接続されている。
【００３４】
前記いずれのスイッチ入力部１７も操作されない状態において、各抵抗体２３Ｘ＋、２３Ｘ−、２３Ｙ＋、２３Ｙ−の抵抗値は共に等しいので、２つのアナログ入力端子Ａ／Ｄ１、Ａ／Ｄ２には共に所定の電圧Ｖｃｃの１／２の電圧が入力されるようになっている。例えば図９に示す回路において、抵抗Ｒを１０ＭΩ前後の高抵抗値として、各抵抗体が１.５ｋΩとすると、アナログ検出時に、出力端子ＯＵＴ１（ＧＰＩＯ）の電圧を例えば、５Ｖとすると、抵抗体２３Ｘ＋と抵抗体２３Ｙ＋の接続点には５Ｖが印加され、抵抗体２３Ｘ−と抵抗体２３Ｙ−の接続点は０Ｖとなり、アナログ入力端子Ａ／Ｄ１、Ａ／Ｄ２には共に２.５Ｖの電圧が得られる。
【００３５】
スイッチ入力部１７のいずれかを押し込み、いずれかの電極と抵抗体との接触面積を増減させると、電極と抵抗体との接触面積の大小により抵抗値の変化量を検出することができ、予め接触面積の大小による抵抗値の変化を計測して把握しておくならば、抵抗値の変化量と電極に加えられた力は概略比例関係となるので抵抗値の変化量から該当する電極の押圧された力の強さを算出することができ、その算出結果を制御部５０は図示略の出力端子から出力することができる。
例えば、抵抗体２３Ｘ＋、２３Ｘ−、２３Ｙ＋、２３Ｙ−の抵抗値がいずれも１.５ｋΩの場合にアナログ入力端子Ａ／Ｄ１、Ａ／Ｄ２には共に２.５Ｖの出力が得られている状態から、例えば任意の１つのスイッチ入力部１７の電極を抵抗体に押し付けて該抵抗体の抵抗値を減少させると、抵抗値の減少分に合わせたいずれかのアナログ入力端子に２.５Ｖから変化した電圧が入力されるので、その割合に応じてアナログ出力を得ることができる。
【００３６】
図９に示す回路においては、スリープモードの切替ができ、スリープモードの際に回路に電流が流れないようにして省電力化することができる。
スリープモード時は、出力端子ＯＵＴ１（ＧＰＩＯ）をＧＮＤに設定し、出力端子ＯＵＴ２（ＩＮＴＧＰＩＯ）は割り込み入力に設定し、抵抗Ｒより電源側にプルアップされている状態とする。ここで、Ａ／Ｄ１、Ａ／Ｄ２ともにオープン（ＯＰＥＮ）設定とすることにより、センサ用抵抗体２３Ｘ±、２３Ｙ±はいずれもＧＮＤ、電極２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄは電源側となり、いずれかの電極２２と抵抗体２３が接触することにより、出力端子ＯＵＴ２（ＩＮＴＧＰＩＯ）では、立ち下がりの波形入力があり、これを割り込み信号として取り扱う。
ここでは、「抵抗Ｒの抵抗値＞＞抵抗体２３Ｘ、２３Ｙの抵抗値」の関係が必要となる。この割り込み信号入力により出力端子ＯＵＴ１（ＧＰＩＯ）を電源側へ設定することで先に説明した通常の入力検出状態とすることができる。
先のスリープモード時においては、センサへの電流消費は実質的に無く、高抵抗の抵抗Ｒの消費分のみの低消費電力状態とすることができる。
【００３７】
一方、４つのスイッチ入力部１７のうち、例えば斜め右上方向（電極２３Ｘ＋と電極２３Ｙ＋との間の方向）が押圧された場合には、電極２３Ｘ＋と抵抗体２２ａが接触し、更に電極２３Ｙ＋と抵抗体２２ｃとが接触する。そして、電極２３Ｘ＋に加えられた力ＰＸと電極２３Ｙ＋に加えられた力ＰＹとが算出される。
この場合、スイッチ入力部１７に加えられた力Ｐは、Ｐ＝ＰＸ＋ＰＹから算出される。
次に、抵抗体２３Ｘ＋と抵抗体２３Ｘ−を配置した方向のＸ軸の正方向（抵抗体２３Ｘ＋の方向）を０゜とした時、スイッチ入力部１７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を算出することができ、制御部５０はその結果を図示略の出力端子から出力する。
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ことができ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。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の入力装置によれば、操作部材への押圧力に伴う抵抗体と電極の接触面積の変化によるアナログ入力操作を得ることができると同時に、操作部材への押圧力を高めることでメタルコンタクト片の変形に伴う振動によるクリック感を得ることができ、これによりアナログ入力時の良好な操作感を得ることができる。また、操作部材への押圧力を高めることで変形させたメタルコンタクト片を介してその下側の第２のメンブレンシートの電極どうしを接触させてスイッチ入力機能を奏することができる。
従って良好なアナログ入力感とスイッチ入力感を兼ね備えたスイッチ入力操作感を得ることができる。また、各シートの折り畳みにより全体を構成できるので、製作が容易となる。
【００３９】
また、本発明の別の入力装置によれば、メタルコンタクト片と抵抗体が平面視位置ずれされて配置されているので、メタルコンタクト片によりスイッチ入力操作と抵抗体の変形に伴うアナログスイッチ入力を使い分けて使用できる。
したがって、電極と抵抗体との接触面積の変化に応じたアナログ入力操作感とメタルコンタクト片の変形に伴う優れた操作感を伴うスイッチ操作感を両方備えることができる。
【００４１】
本発明は、先に記載した優れた操作感を備えたアナログ入力機能とスイッチ入力機能を兼ね備えた操作感を具備する電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に係る入力装置を備えた携帯電話の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は図１に示す携帯電話に採用された入力装置のメンブレンシートの部分拡大断面図である。
【図３】図３は同入力装置の部分断面を示す断面図である。
【図４】図４は同入力装置に備えられるメンブレンシートを示す平面図である。
【図５】図５は同入力装置に備えられるメンブレンシートの折り畳み状態を示す平面図である。
【図６】図６は同メンブレンシートの部分展開図である。
【図７】図７は本発明に係るメンブレンシートの構造の第２の実施形態の平面図である。
【図８】図８は本発明に係るメンブレンシートの構造の第３の実施形態の平面図である。
【図９】図９は第１の実施形態の入力装置に用いて好適な抵抗体の抵抗値を測定するための回路の一例を示す回路図である。
【図１０】図１０は従来の入力装置に備えられているプリント基板示す平面図である。
【図１１】図１１は従来の入力装置に備えられているスイッチ部の断面図である。
【図１２】図１２は従来の入力装置に備えられているアナログスイッチ部の断面図である。
【図１３】図１３は図１２に示すアナログスイッチ部を押圧操作した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
６、７、８…操作ボタン（操作部材）、１０…スイッチシート、１２…第２のメンブレンシート、１２ａ…第３のシート、１２ｂ…第４のシート、１３…第１のメンブレンシート、１３ａ…第１のシート、１３ｂ…第２のシート、１３ｃ…スペーサシート、１７…スイッチ入力部、２０…保持層、２１…突起部、２１ａ…先端部、２２…電極、２３…抵抗体、２２Ｂ、２３Ｂ…電極、２５…メタルコンタクト片、１１５…スイッチ接点、ＯＵＴ１…第１の出力端子、ＯＵＴ２…第２の出力端子、５０…制御部、Ａ／Ｄ１…第１のアナログ入力端子、Ａ／Ｄ２…第２のアナログ入力端子、Ｒ…抵抗、２３Ｘ＋、２３Ｘ−…抵抗体、２３Ｙ＋、２３Ｙ−…抵抗体。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an input device suitable as an input device for a portable electronic device such as a mobile phone, and more particularly to an input device capable of inputting an operation direction and a strength of an operated force when a sheet is pressed.
[0002]
[Prior art]
In an input device for a portable electronic device such as a cellular phone, as shown in FIG. 10, a four-direction input unit 105 in which four resistors 100, 101, 102, 103 are arranged on the left, right, top and bottom, and aligned vertically and horizontally. A sheet including a sheet 107 such as a printed circuit board having a plurality of (3 × 4 in FIG. 10) switch input units 106 is known. For example, as shown in FIG. 11, the switch input unit 106 has fixed contacts 108, 109, 108 provided on a sheet 107 such as a printed circuit board, and a dome so as to bridge the fixed contacts 108, 108. A metal contact piece 110 made of a metal piece of a mold is provided, and a contact sheet 111 and a key top 112 are laminated on the metal contact piece 110 to constitute a switch contact 115. A convex portion 113 is formed on one side of the metal contact of the previous key top 112, and the key top 112 is configured to be movable up and down. Therefore, the user presses the key top 112 with a finger so that the key top 112 can be moved through the convex portion 113. Then, the metal contact piece 110 is elastically deformed, and the deformed metal contact piece 110 is connected to the fixed contacts 108 and 109 so that the switch is turned on, that is, the switch is in a conductive state.
[0003]
For example, as shown in FIG. 12, the four-direction input unit 105 is provided in a state where a protruding conductive rubber 115 is supported by an elastic layer 116 and a key top 117 on a resistor 101 of a sheet 107 such as a printed circuit board. When the user presses the key top 117 with a finger and presses the conductive rubber 115 against the resistor 101, conduction is made, and the contact area between the conductive rubber 115 and the resistor 101 changes according to the pressing force. As a result, the resistance values at both ends of the resistor 101 change. As the force pressing the key top 117 increases, the contact area between the conductive rubber 115 and the resistor 101 increases, and when the contact area increases, the amount of change in resistance value between the both ends of the resistor 101 (reduction) Therefore, by detecting the amount of change in the resistance value, the force for pressing the key top 117 can be continuously calculated in an analog manner.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described input device, the switch input unit 106 allows the user to feel the operation feeling when the metal contact piece 110 bends and deforms at the moment when the switch input is about to enter. Has the advantage that can be provided.
However, in the previous input device, the resistance force due to the elastic deformation of the conductive rubber 115 is only transmitted to the user in the four-direction input unit, and the input feeling at the time of analog input is difficult to be transmitted to the user, and the operation feeling is poor. It was a switch mechanism.
[0005]
An object of the present invention is to provide an input device having an excellent switch function operation feeling by adding an on / off switch function to a portion having an analog switch input function in addition to continuous analog input size detection. And
In addition, the object of the present invention is to add an on / off switch function to the part having the analog switch input function in addition to the continuous detection of the size of the analog input, so that the switch can be arranged as much as possible in addition to the excellent operational feeling of the switch function. An object of the present invention is to provide an input device that can be housed in a small area and can be made compact.
Furthermore, the object of the present invention is to provide an excellent on-switch operation feeling by adding an on / off switch function to a portion having an analog switch input function in addition to continuous analog input size detection, and to control the analog switch function. An object of the present invention is to provide an input device having a configuration in which an input mode and a sleep mode are introduced to save power in the sleep mode.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the input device of the present invention providesMultipleA first sheet comprising a resistor or electrode ofMultipleA first sheet comprising a second sheet provided with the electrode or the resistor, with the resistor and the electrode that are paired with each other being spaced apart from each other.MultipleA third sheet comprising the electrodes;MultipleA pair of the first membrane sheet and a second membrane sheet in which a fourth sheet having the electrodes is disposed with a pair of electrodes facing each other with a space therebetween Contact point between resistor and electrodeAre arranged at 90 ° intervals at least around the circumference at point-symmetrical positions surrounding the reference position in plan view,Contact points between electrodes of the second membrane sheet pairAre arranged at point-symmetrical positions surrounding the reference position in a plan view at least at 90 ° intervals around each other.The first membrane sheet and the second membrane sheet are laminated, and the position of the aligned contact between the membrane sheets overlaps with the position in plan view.EachA dome-shaped insertion with the convex side facing the first membrane sheet.pluralThe metal contact piece and the first membrane sheet are arranged and aligned.eachFor partially pressing the position that overlaps the contact point in plan viewConfigure the switch input andAnd an operating member having a protrusion made of an elastic body, the operating memberAny switch input sectionBy pressing the protrusion, the first membrane sheet is bent while being elastically deformed by pressing the protrusion against the first membrane sheet, and a resistor and an electrode that form a pair of the first membrane sheet Analog input in which the contact area between the resistor and the electrode paired with the first membrane sheet can be adjusted by the magnitude of the force pressing the protrusion against the first membrane sheet.Can do beforeBy increasing the pressing force on the operation member, the first and second membrane sheets are bent, and the metal contact piece is elastically deformed so as to protrude downward, and a click feeling associated therewith is obtained.Through the deformed metal contact piece by further increasing the pressing force on the operating member.Switch input for bringing the pair of electrodes of the second membrane sheet into contact with each otherIt can be performedIt is characterized by that.
  With the above configuration, it is possible to obtain an analog input operation by changing the contact area between the resistor and the electrode due to the pressing force on the operating member, and at the same time, by increasing the pressing force on the operating member, the metal contact piece can be deformed. A click feeling due to the accompanying vibration can be obtained, whereby a good operation feeling at the time of analog input can be obtained. Further, the switch input function can be achieved by bringing the electrodes of the second membrane sheet under the metal contact piece into contact with each other through the deformed metal contact piece by increasing the pressing force to the operation member. Accordingly, it is possible to obtain a switch input operation feeling having both a good analog input feeling and a switch input feeling. Moreover, since the whole can be comprised by folding of each sheet | seat, manufacture becomes easy.
  In addition, in the sheet | seat used as a pair which provides the said resistor or an electrode, only a resistor may be provided in one side, and only an electrode may be provided in the other. You may replace suitably according to a position.
[0008]
  In order to solve the above problems, another input device of the present invention providesMultipleA first sheet comprising a resistor or electrode ofMultipleThe second sheet having the electrode or the resistor is spaced apart from the first membrane sheet formed by disposing the pair of the resistor and the electrode so as to face each other at a distance from each other. A pair of fixed contacts, a dome-shaped metal contact piece provided to bridge between the pair of fixed contacts, and a position below the metal contact piece on the sheet. A switch sheet having a switch contact composed of a fixed contact and a contact between a resistor and an electrode that form a pair of the first membrane sheetAre arranged at 90 ° intervals at least around the circumference in a point-symmetrical position surrounding the reference position in a plan view.In a state where the position of the metal contact piece of the switch sheet does not overlap in a plan view, the first membrane sheet and the switch sheet are laminated and disposed on the first membrane sheet, Protrusions constituting an analog input part made of an elastic body for partially pressing a position where the contact between the resistor and the electrode as a pair of the first membrane sheet overlaps in plan view, and the switch contact of the switch sheet For partially pressingConfigure the switch input andMade of elastic bodypluralA protrusion and a switch input unit for partially pressing the switch contact of the switch seat are configured.pluralAn operating member provided with a protrusion, and the operating memberAny switchBy pressing the input unit,Made of elastic bodyWhile the protrusion is pressed against the first membrane sheet and elastically deformed, the first membrane sheet is bent to bring the resistor and the electrode to be paired with the first membrane sheet into contact with each other, and the protrusion Analog input in which the contact area between the resistor and the electrode of the pair of the first membrane sheet can be adjusted by the magnitude of the force pressing the portion against the first membrane sheetCan doOf the operating memberAnyBy pressing the switch input part, the first membrane sheet and the switch sheet are bent while pressing the protruding part against the first membrane sheet, so that the metal contact piece protrudes downward. Switch input that makes the metal contact piece deformed elastically deformed to bring it into contact with the fixed contact located below it.It can be performedIt is characterized by that.
  With the above configuration, the metal contact piece and the resistor are arranged so as to be displaced from each other in plan view, so that the switch input operation and the analog switch input accompanying the deformation of the resistor can be used properly by the metal contact piece.
[0009]
  In order to solve the above problems, the present inventionThe switch contact isIn a point-symmetrical position surrounding the reference position in plan view, At least 4 around 90 °Arranged and inside the switch contact position of the point symmetrical positionNeighborhoodIt becomes a pair of the first membrane sheet at a point symmetrical position ofThe contact point between the resistor and electrodeIt is arranged.
  With such an arrangement, within a small areaMultiple switchesThe input unit can be arranged, and the size can be reduced.
[0010]
  In order to solve the above problems, the present inventionThe switch contact isIn a point-symmetrical position surrounding the reference position in plan view, At least four around the circumference at 90 ° intervals,Switch contact position at the point symmetrical positionAt the same circumferential position as the point symmetrical position shifted in the circumferential directionPair with the first membrane sheetThe contact point between the resistor and electrodePlacedTheIt is characterized by that.
  With such an arrangement, within a small areaMultiple switchesThe input unit can be arranged, and the size can be reduced.
[0012]
  In order to solve the above problems, the present invention provides a pair of planar viewpoints surrounding a reference position.NameA plurality of the resistors are arranged at positions, and an analog input type membrane sheet capable of multi-directional analog input is configured.
[0014]
In order to solve the above problems, the input device of the present invention is provided with a control unit including first and second output terminals and an analog voltage input terminal, and the pair of resistors and electrodes or resistors are connected to each other. Four switch input units are bridge-connected, the first output terminal is connected to a part of the bridge connection part, the second output terminal is connected to the electrode or resistor, and via a resistor Connected to a power source, the other part of the bridge connection part is grounded, and the analog voltage input terminal is connected to another part of the bridge connection part.
In the input device of the present invention, in order to solve the above problem, the control unit makes contact between the paired resistor and the electrode or the resistor by comparing the applied voltage of the output terminal and the voltage from the analog input terminal. And a sleep mode in which the first output terminal is grounded and the output terminal is used as an interrupt input, and the sleep mode is determined by a waveform generated by contact between the resistor and the electrode or the resistor. And the operation mode can be switched freely.
In the sleep mode, only power consumption due to energization from the power source to the resistor is consumed, so that power saving can be achieved.
[0015]
In order to solve the above-described problems, an electronic apparatus according to the present invention includes the input device according to any one of the preceding claims on the bottom side of the operation button.
With this configuration, an electronic device having the characteristics of the previous input device can be provided.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention is described in further detail below.
FIG. 1 shows an embodiment of a mobile phone (portable electronic device) provided with an input device according to the present invention. The mobile phone 1 of this embodiment is a base of the upper surface of a vertically long thin box-like case body 2 ( An operation panel unit 3 is formed on the front side, and a display panel unit 4 made of a liquid crystal panel or the like is provided on the top end side (hand side) of the case body 2.
The input device according to the present embodiment is built in the operation panel unit 3. On the lower side of the operation panel unit 3, a total of 15 operation buttons (operation bodies) 5 in three rows of five in the vertical direction are provided. Provided on the upper side of the operation panel section 3 are four operation buttons (operation members) 6 spaced apart from left to right and up and a donut board type four-way operation button (at a position surrounded by these four operation buttons 6 ( An operation member) 7 is provided, and an operation button (operation member) 8 is separately provided at the center of the four-direction operation button 7.
[0017]
The planar shape of the switch sheet 10 arranged on the bottom side of each operation button of these operation panel units 3 is shown in FIG. 2, the unfolded state of the switch sheet 10 is shown in FIG. One cross-sectional structure of the input device disposed on the peripheral bottom side is shown in FIG. 4, and the cross-sectional structure on the bottom peripheral side of the four-way operation button 7 is shown in FIG.
The switch sheet 10 is a vertically long second membrane sheet 12 having a size that can substantially cover the bottom side of the operation panel 3 and a first membrane having a length of about 1/3 of the second membrane sheet 12 and the same width. The sheet 13 is connected to be foldable, and is configured by overlapping the first membrane sheet 13 on the upper side of the second membrane sheet 12.
[0018]
The second membrane sheet 12 is formed with switch input portions 15 shown in FIG. 2 that are individually positioned below a plurality of operation buttons 5 provided on the mobile phone 1, and the second membrane sheet 12 In the portion where the first membrane sheet 13 is overlapped, the switch input section 16 shown in FIG. 2 is formed individually below the four operation buttons 6, and further, four switch inputs are provided below the operation buttons 7. A switch input unit 18 is provided below the operation button 8.
[0019]
The four switch input portions 17 are shown in FIG. 2 or 3 at 90 ° intervals around the circumference of the operation button 7 in a point-symmetrical position around the center of the donut board-like operation button 7 in plan view. The cross-sectional structure thereof is the structure shown in FIG.
A holding layer 20 made of an elastic material such as rubber is provided on the lower surface side of the operation button 7, and a protrusion 21 is formed in the holding layer 20 so as to be aligned with the position where the switch input portion 17 is formed. The distal end portion 21a has a tapered shape with a trapezoidal cross section. Note that the shape of the tip 21a is not particularly limited to this shape, and various shapes such as a round cross-section and an elliptical cross-section can be applied.
[0020]
As shown in FIG. 4, the lower portion of the projection 21 is interposed between the upper first sheet 13a and the lower second sheet 13b, and the sheets 13a and 13b are spaced apart from each other. A first membrane sheet 13 made of a spacer sheet 13c to be disposed is provided, and a hole portion 13d is formed in a portion of the spacer sheet 13c aligned with the protruding portion 21, and the first portion is formed through the hole portion 13d. The sheet 13a and the second sheet 13b are arranged to face each other, and an electrode (conductor) 22 made of an Ag pattern or the like having a rectangular shape in plan view is provided on the surface of the first sheet 13a on the hole 13d side. A resistor (resistive layer) 23 such as a carbon resistor having a rectangular shape in plan view is provided on the surface of the second sheet 13b on the hole 13d side, and the electrode 22 and the resistor 23 are disposed between the electrode 13 and the resistor 23 through the hole 13d. In are allowed to face each.
[0021]
Next, on the lower side of the first membrane sheet 13, the upper third sheet 12a and the lower fourth sheet 12b are interposed between the sheets 12a and 12b with a space therebetween. A second membrane sheet 12 composed of a spacer sheet 12c to be disposed to be opposed is provided, and a hole 12d is formed in a portion of the spacer sheet 12c aligned with the protruding portion 21, and a third portion is formed through the hole 12d. The sheet 12a and the fourth sheet 12b are opposed to each other, and a rectangular electrode (conductor) 22B in a plan view is formed on the surface of the third sheet 12a on the hole 12d side. An electrode (conductor) 23B having a rectangular shape in plan view is formed on the surface on the hole 12d side, and the electrodes 22B and 23B are arranged to face each other at a predetermined interval via the hole 12d.
[0022]
Next, between the first membrane sheet 13 and the second membrane sheet 12, for example, a metal contact piece 25 formed by punching a metal plate into a dome shape has its convex side facing the first membrane sheet 13 side. The center of the holes 12d and 13d is aligned with the center thereof. Although not shown in the drawings, the metal contact piece 25 is supported and fixed on the upper surface of the third sheet 12a by a transparent adhesive sheet with an adhesive layer that is stacked on the upper surface side of the third sheet 12a.
In addition, switch input portions 15 are individually provided below the plurality of operation buttons 5 provided in the mobile phone 1 in the second membrane sheet 12, and each switch input portion 15 is connected to the second membrane sheet. It consists only of the sheet 12 and the metal contact piece 25. Further, a switch input unit 16 is individually provided below the plurality of operation buttons 6, and a switch input unit 18 is also provided below the operation buttons 8, but the switch input units 16 and 18 are the second ones. It is comprised from the membrane sheet 12, the metal contact piece 25, and the 1st membrane sheet 13 piled up on them. Here, the first membrane sheet 13 overlaid on the metal contact piece 25 is not particularly provided with a hole 13d, an electrode 22 or a resistor 23, that is, the first sheet 13a and the second sheet 13a. A portion where the sheet 13b and the spacer sheet 13c are simply laminated is disposed.
4 is a cross-sectional view showing only one of the four switch input units 17, and therefore the switch input unit 17 having the cross-sectional structure as shown in FIG. Are arranged at intervals of 90 °.
[0023]
In the above-described configuration, the user of the cellular phone 1 can perform various operations such as transmission / reception of the cellular phone, operations such as image input, and operations such as selection of various functions by pressing necessary operation buttons.
Here, when the operation button 5 or a desired one of the operation buttons 6 and 8 is pressed, the second membrane sheet 12 via the first membrane sheet 13 is formed by a protrusion formed at the lower part of each operation button. The metal contact piece 15 is pressed. That is, if the pressing force against the pressed button is increased, the metal contact piece 25 is deformed and bent so as to protrude downward, so that the third contact on the second membrane sheet 12 side through the metal contact piece 25. The electrode 12B and the electrode 23B can be brought into contact with each other by bending the sheet 12a, and thus, switch input is performed by switching on. Here, when the metal contact piece 25 is deformed and bent, the vibration generated by the deformation of the metal contact piece 25 is transmitted to the user's finger, so the switch input operation is completed by grasping this vibration with the fingertip. Can be grasped, and an excellent key input feeling and key click feeling can be obtained.
[0024]
Next, when the user presses a part of the circumferential portion of the operation button 7, the protruding portion 21 comes into contact with the first membrane sheet 13 from the state shown in FIG. The electrode 22 on the sheet 13 side is pressed against the resistor 23 side, and the contact area between the electrode 22 and the resistor 23 can be changed according to the change in the pressing force of the operation button 7. It is possible to calculate the pressing force of the operation button 7 by detecting the amount of change in the resistance value between the two end portions 23 and use it as an analog input device. That is, it is possible to obtain an analog input output corresponding to the magnitude of the pressing force on the operation button 7.
[0025]
Next, when the pressing force of the operation button 7 is further increased, the protrusion 21 bends the metal contact piece 25 via the first membrane sheet 13, and when the bending deformation of the metal contact piece 25 is increased, the metal contact piece 25 is 2 so as to be convex toward the membrane sheet 12 side. Since the vibration accompanying the deformation is transmitted to the user's finger during this deformation, the user pressing the operation button 7 perceives that the analog input value by the operation button 7 is sufficiently large and the metal contact piece 25 is deformed. Can do. Thereafter, since the metal contact piece 25 presses the electrode 22B on the second membrane sheet 12 side against the electrode 23B, a switching function can be achieved by the action of the electrode 22B and the electrode 23B coming into contact with each other. Therefore, the operator who uses the operation button 7 obtains an analog input operation by the contact function of the electrode 22 of the first membrane sheet 13 and the resistor 23 in the first stage, and thereafter the metal contact piece 25 It is possible to obtain a switch input function with a good feeling of use having a so-called tactile feeling that can obtain a switch input feeling of the electrodes 22B and 23B accompanied by vibration accompanying deformation.
[0026]
Since the operation button 7 can perform analog input operations at four positions at intervals of 90 ° around the circumference of the operation button 7, the operation button 7 can be used as a four-way analog switch, and the operation button 7 is further pushed in deeply. It can also have a four-way switch function.
When the load applied to the operation button 7 is released, the operation button 7 returns to the original parallel state by the elastic restoring force of the operation button holding layer 20, and the electrode 22 and the resistor 23 are also returned to their original positions. It is restored and the input state is released. Thus, in the above configuration, since the holding layer 20 made of an elastic body such as rubber is provided, the reliability is high and the product life is long. In addition, since the protruding portion 21 is configured to contact the electrode 22 and the resistor 23 via the first sheet 13a, it is difficult to wear out, has high reliability, and has a long life.
[0027]
In the embodiment described above, since the first membrane sheet 13, the second membrane sheet 12, and the metal contact piece 25 are overlapped and arranged at the same position in plan view, the analog input function portion and the switch input function portion are planar. In comparison with the configuration in which the devices are arranged at different positions, the device area can be reduced and the size can be reduced.
Further, if the mobile phone 1 has the four-direction operation button 7 having the above configuration, for example, a map or the like is displayed on the display panel unit 4 in a GPS mobile phone or the like, and the cursor position on the map is moved along the map. If you move to a specific position and change the area to another enlarged map screen, etc., move the cursor by analog input according to the change in the contact area between the electrode 22 and the resistor 23. If the position is selected and the position is selected, the pressing force to the operation button 7 is increased to bend the metal contact piece 25 and bring the electrodes 22B and 23B of the second membrane sheet 12 into contact with each other. An operation method such as inputting a switch can be selected. Therefore, by adopting the configuration of this example, it is possible to provide the mobile phone 1 having functions of moving the display screen and selecting a display portion in the display panel 4.
[0028]
By the way, in this embodiment, since the switch input unit 17 is applied to the operation button 7 having the four-way switch function, the four switch input units 17 are provided. However, a two-way, three-way, six-way, or eight-way switch or the like is provided. When the configuration of the present invention is applied to an operation button having a multi-directional switch function, a necessary number of switch input sections 17 corresponding to those functions may be provided.
In addition, the electronic device to which the present invention can be applied is not limited to the mobile phone as in the previous embodiment, but a personal computer such as a portable small-sized information terminal or a notebook computer, or operation buttons used by being connected thereto, Or, it is an operation button of a remote controller for a television, a video recording / reproducing device, and the like, and of course can be widely applied to these electronic devices.
[0029]
FIG. 7 shows a second embodiment of the input device according to the present invention. In the input device of this embodiment, the operation button 7 and the protrusion 21 are provided for constituting the analog input portion described in the previous embodiment. The portion 30 where the holding layer 20 and the first membrane sheet 13 are overlapped is a point-symmetrical position (in this example, 90 ° apart in the circumferential direction) surrounding a specific point at the center of the sheet body 31 having a rectangular shape in plan view. A switch sheet 32 having a switch contact 115 equivalent to the structure shown in FIG. 11 on the outer side thereof is formed in a point-symmetrical position (in this example) surrounding a specific point at the center of the sheet body 31. In this case, the switch contacts 115 are stacked so as to be arranged at intervals of 90 ° in the circumferential direction.
By arranging as shown in FIG. 7, it is possible to obtain a switch that can be downsized in plan view in a configuration including a portion 30 including a resistor that performs four-direction input and a switch that performs switch input. Moreover, the effect of the part 30 which comprises an analog input part is equivalent to the analog input part which consists of the projection part 21 and 1st membrane sheet 13 of previous embodiment. Further, with respect to the switch contact 115, it is possible to obtain a switch input feeling with a feeling of key click and a good operation feeling.
[0030]
FIG. 8 shows a third embodiment of the input device according to the present invention. In the input device of this embodiment, the operation button 7 and the protrusion 21 for configuring the analog input portion described in the previous embodiment are provided. The portion 30 where the holding layer 20 and the first membrane sheet 13 are overlapped is a point-symmetrical position (in this example, 90 ° apart in the circumferential direction) surrounding a specific point at the center of the sheet body 34 having a rectangular shape in plan view. 11 and a switch seat 32 having a switch contact 115 equivalent to the structure shown in FIG. The switch contacts 115 are laminated so as to be arranged at point-symmetrical positions surrounding one point (in this example, at intervals of 90 ° in the circumferential direction).
With the arrangement shown in FIG. 8, a switch that can be downsized in plan view can be obtained. Moreover, the effect of the part 30 which comprises an analog input part is equivalent to the analog input part which consists of the projection part 21 and 1st membrane sheet 13 of previous embodiment. Further, with respect to the switch contact 115, it is possible to obtain a switch input feeling with a good operational feeling that has a key click feeling accompanying the deformation of the metal contact piece 110.
[0031]
FIG. 9 shows an example of a circuit suitable for use in detecting the resistance value of the resistor 23 of the four-direction switch input unit 17 of the first embodiment described above.
In the description of this circuit, among the four switch input units 17 provided at the point target positions in the first embodiment, the resistor of the right switch input unit 17 is 23X +, the electrode 22X, the resistor of the left switch input unit 17 is 23X-, the electrode 22b, the resistor of the upper switch input unit 17 is 23Y +, the electrode is 22c, and the resistor of the lower switch input unit 17 is 23X. -It demonstrates below by making an electrode 22d.
That is, as shown in FIG. 9, the detection circuit of this embodiment includes four resistors 23X +, 23X−, 23Y +, 23Y− assembled as a bridge circuit, and four electrodes 22a to 22d corresponding to them. A control unit (CPU) 50 connected to them is provided.
[0032]
The control unit 50 includes analog voltage input terminals A / D1 and A / D2 to which an analog voltage is input, and output terminals OUT1 (first output terminal) and OUT2 (second output) for outputting a high level or low level voltage. Output terminals) and the like.
The resistors 23X + and 23X− and the resistors 23Y + and 23Y− are connected at one end so as to be connected in series. The other ends of the resistor 23X + and the resistor 23Y + are connected to the output terminal OUT1 of the control unit 50, and the other ends of the resistor 23X− and the resistor 23Y− are connected to the ground. The connection point between the resistor 23X + and the resistor 23X- is connected to the analog voltage input terminal A / D1, and the connection point between the resistor 23Y + and the resistor 23Y- is connected to the analog voltage input terminal A / D2. ing.
[0033]
The electrodes 22a to 22d are connected to the output terminal OUT2 of the control unit 50 through the same line via backflow prevention diodes D1, D2, D3, and D4, respectively. These backflow prevention diodes D1 to D4 are provided in order to prevent the generated voltage from reaching other electrodes when a voltage is applied to an electrode by bringing any electrode into contact with a resistor. Yes. Further, a resistor R is connected in parallel through a branch line in the middle of the line to which the backflow prevention diode D4 and the output terminal OUT2 are connected, and the branch line is connected to the power supply side.
[0034]
In a state where none of the switch input units 17 is operated, the resistance values of the resistors 23X +, 23X−, 23Y +, and 23Y− are all equal, so that both analog input terminals A / D1 and A / D2 have predetermined values. A voltage that is ½ of the voltage Vcc is input. For example, in the circuit shown in FIG. 9, if the resistance R is set to a high resistance value of about 10 MΩ and each resistor is 1.5 kΩ, the resistance of the output terminal OUT1 (GPIO) is 5 V at the time of analog detection. 5V is applied to the connection point between the resistor 23Y + and the resistor 23Y +, the connection point between the resistor 23X− and the resistor 23Y− is 0V, and a voltage of 2.5V is applied to both the analog input terminals A / D1 and A / D2. can get.
[0035]
When one of the switch input units 17 is pushed in and the contact area between any electrode and the resistor is increased or decreased, the amount of change in the resistance value can be detected based on the size of the contact area between the electrode and the resistor. If the change in resistance due to the size of the contact area is measured and grasped, the amount of change in resistance and the force applied to the electrode have a roughly proportional relationship. The strength of the applied force can be calculated, and the control unit 50 can output the calculation result from an output terminal (not shown).
For example, when the resistance values of the resistors 23X +, 23X−, 23Y +, and 23Y− are all 1.5 kΩ, the analog input terminals A / D1 and A / D2 both have an output of 2.5V. For example, when the resistance value of the resistor is decreased by pressing the electrode of any one switch input unit 17 against the resistor, the analog input terminal changes from 2.5 V to match the decrease in the resistance value. Since voltage is input, an analog output can be obtained according to the ratio.
[0036]
In the circuit shown in FIG. 9, the sleep mode can be switched, and power can be saved by preventing current from flowing through the circuit in the sleep mode.
In the sleep mode, the output terminal OUT1 (GPIO) is set to GND, the output terminal OUT2 (INTGPIO) is set to an interrupt input, and is pulled up from the resistor R to the power supply side. Here, by setting both A / D1 and A / D2 to be open (OPEN), the sensor resistors 23X ± and 23Y ± are both GND, and the electrodes 22a, 22b, 22c, and 22d are on the power supply side. When the electrode 22 and the resistor 23 are in contact with each other, there is a falling waveform input at the output terminal OUT2 (INTGPIO), which is handled as an interrupt signal.
Here, the relationship “resistance value of resistor R >> resistance value of resistors 23X and 23Y” is required. By setting the output terminal OUT1 (GPIO) to the power supply side by this interrupt signal input, the normal input detection state described above can be set.
In the previous sleep mode, there is substantially no current consumption to the sensor, and a low power consumption state corresponding to the consumption of the high resistance R can be achieved.
[0037]
On the other hand, when the diagonally upper right direction (the direction between the electrode 23X + and the electrode 23Y +) is pressed among the four switch input units 17, the electrode 23X + and the resistor 22a are in contact with each other, and further the electrode 23Y + and the resistance The body 22c comes into contact. Then, the force PX applied to the electrode 23X + and the force PY applied to the electrode 23Y + are calculated.
In this case, the force P applied to the switch input unit 17 is calculated from P = PX + PY.
Next, when the positive direction of the X-axis (direction of the resistor 23X +) in the direction in which the resistor 23X + and the resistor 23X− are arranged is 0 °, the pressed direction of the switch input unit 17 is θ (°). Then, θ is obtained from tan θ = PY / PX, and even if the pressed position is an oblique direction, the pressed direction and the strength of the pressed force can be calculated. The result is output from an output terminal (not shown).
In the portable electronic device, the cursor moving direction and scroll direction are controlled from the output direction, and the cursor moving speed and scroll speed are controlled from the output force strength. Since the cursor can be moved or scrolled in an oblique direction, the device is easy to use for the user.
[0038]
【The invention's effect】
  As described above, the input device of the present inventionAccording toResistor due to pressing force on operating memberAnd electrodesIt is possible to obtain an analog input operation by changing the contact area of the metal, and at the same time, it is possible to obtain a click feeling due to vibration accompanying the deformation of the metal contact piece by increasing the pressing force on the operation member. A good operational feeling can be obtained. In addition, the lower side of the metal contact piece deformed by increasing the pressing force on the operation memberSecondMembrane sheetPower ofveryBetweenA switch input function can be performed by touching.
  Accordingly, it is possible to obtain a switch input operation feeling having both a good analog input feeling and a switch input feeling.Moreover, since the whole can be comprised by folding of each sheet | seat, manufacture becomes easy.
[0039]
  Also,Of the present inventionanotherInput deviceSince the metal contact piece and the resistor are arranged so as to be displaced from each other in plan view, the switch input operation and the analog switch input accompanying the deformation of the resistor can be selectively used by the metal contact piece.
  ThereforeIn addition, it is possible to provide both an analog input operation feeling corresponding to a change in the contact area between the electrode and the resistor and a switch operation feeling accompanied by an excellent operation feeling accompanying the deformation of the metal contact piece.
[0041]
The present invention can provide an electronic apparatus having an operational feeling having both the analog input function having the excellent operational feeling described above and the switch input function.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of a mobile phone provided with an input device according to the present invention.
2 is a partially enlarged sectional view of a membrane sheet of the input device employed in the mobile phone shown in FIG.
FIG. 3 is a sectional view showing a partial section of the input device.
FIG. 4 is a plan view showing a membrane sheet provided in the input device.
FIG. 5 is a plan view showing a folded state of a membrane sheet provided in the input device.
FIG. 6 is a partial development view of the membrane sheet.
FIG. 7 is a plan view of a second embodiment of the structure of the membrane sheet according to the present invention.
FIG. 8 is a plan view of a third embodiment of the structure of the membrane sheet according to the present invention.
FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of a circuit for measuring a resistance value of a resistor suitable for use in the input device according to the first embodiment.
FIG. 10 is a plan view showing a printed circuit board provided in a conventional input device.
FIG. 11 is a cross-sectional view of a switch portion provided in a conventional input device.
FIG. 12 is a cross-sectional view of an analog switch unit provided in a conventional input device.
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state where the analog switch unit shown in FIG. 12 is pressed.
[Explanation of symbols]
6, 7, 8 ... operation buttons (operation members), 10 ... switch sheet, 12 ... second membrane sheet, 12a ... third sheet, 12b ... fourth sheet, 13 ... first membrane sheet, 13a ... 1st sheet, 13b ... 2nd sheet, 13c ... spacer sheet, 17 ... switch input part, 20 ... holding layer, 21 ... projection part, 21a ... tip part, 22 ... electrode, 23 ... resistor, 22B, 23B ... Electrode, 25 ... Metal contact piece, 115 ... Switch contact, OUT1 ... First output terminal, OUT2 ... Second output terminal, 50 ... Control unit, A / D1 ... First analog input terminal, A / D2 ... Second analog input terminal, R, resistor, 23X +, 23X−, resistor, 23Y +, 23Y−, resistor.

Claims

複数の抵抗体又は電極を備えた第１のシートと、複数の電極又は抵抗体を備えた第２のシートとを、相互に間隔をあけて互いの対となる抵抗体と電極とを対向させて配置してなる第１のメンブレンシートと、
複数の電極を備えた第３のシートと、複数の電極を備えた第４のシートとを、相互に間隔をあけて互いの対となる電極どうしを対向させて配置してなる第２のメンブレンシートと、
前記第１のメンブレンシートの対となる抵抗体と電極との接点が、その基準位置を平面視的に囲む点対称位置に、少なくとも周回りに９０゜間隔で４つ配置され、前記第２のメンブレンシートの対となる電極どうしの接点が、その基準位置を平面視的に囲む点対称位置に、少なくとも周回りに９０゜間隔で４つ配置され、互いの接点の位置を合わせて前記第１のメンブレンシートと前記第２のメンブレンシートとが積層されるとともに、これらメンブレンシートの間の前記位置合わせされた接点と平面視で重なる位置に各々介挿されて、凸面側を前記第１のメンブレンシート側に向けたドーム型の複数のメタルコンタクト片と、
前記第１のメンブレンシートの上に配置されて、前記位置合わせされた各接点と平面視で重なる位置を部分的に押圧するためのスイッチ入力部を構成し且つ弾性体からなる複数の突起部を備えた操作部材とを具備し、
前記操作部材の何れかのスイッチ入力部を押圧操作することによって、前記突起部を前記第１のメンブレンシートに押し付けて弾性変形させながら、前記第１のメンブレンシートを撓ませて、前記第１のメンブレンシートの対となる抵抗体と電極とを接触させると共に、前記突起部を前記第１のメンブレンシートに押し付ける力の大小により前記第１のメンブレンシートの対となる抵抗体と電極との接触面積が調整自在とされてなるアナログ入力を行うことができ、前記操作部材に対する押圧力を高めることで、前記第１及び第２のメンブレンシートを撓ませて、前記メタルコンタクト片を下側に凸となるように弾性変形させ、これに伴うクリック感を得ることができ、更に前記操作部材に対する押圧力を高めることで、前記変形させたメタルコンタクト片を介して前記第２のメンブレンシートの対となる電極どうしを接触させるスイッチ入力を行うことができることを特徴とする入力装置。 A first sheet having a plurality of resistors or electrodes and a second sheet having a plurality of electrodes or resistors are opposed to each other with a pair of resistors and electrodes facing each other. A first membrane sheet,
A second membrane in which a third sheet having a plurality of electrodes and a fourth sheet having a plurality of electrodes are arranged with a pair of electrodes facing each other with a space therebetween. Sheet,
Four contact points between the resistor and the electrodes, which form a pair of the first membrane sheet, are arranged at 90 ° intervals at least around the circumference at a point-symmetrical position surrounding the reference position in plan view . contact electrodes each other forming a pair of membrane sheets, the reference position in plan view to surround the point symmetrical position, are arranged four by 90 ° intervals in at least the circumferential direction, the front Symbol by aligning the mutual contact The first membrane sheet and the second membrane sheet are laminated, and are inserted into positions where the aligned contact points between the membrane sheets overlap with each other in a plan view, and the convex surface side is disposed on the first surface. A plurality of dome-shaped metal contact pieces facing the membrane sheet,
Are disposed on the first membrane sheet, a plurality of protrusions and constitutes a switch input section composed of an elastic body for positioning partially pressing the overlapping with each contact in plan view which is said alignment Comprising an operation member provided,
By pressing one of the switch input portions of the operation member , the first membrane sheet is bent while the protrusion is pressed against the first membrane sheet and elastically deformed, and the first membrane sheet is bent. A contact area between the resistor and the electrode paired with the first membrane sheet is brought into contact with the resistor and the electrode paired with the membrane sheet, and the magnitude of the force pressing the protrusion against the first membrane sheet. There can perform analog input formed by the adjustable, by increasing the pressing force against the front SL operating member, to deflect said first and second membrane sheet, the convex said metal contact piece on the lower side is elastically deformed to, it is possible to obtain a click feeling caused by this, by further increasing the pressing force to the operating member, said deformed meta Input apparatus characterized by capable of performing switch input contacting the electrodes with each other forming a pair of the second membrane sheet through the contact piece.

複数の抵抗体又は電極を備えた第１のシートと、複数の電極又は抵抗体を備えた第２のシートとが、相互に間隔をあけて互いの対となる抵抗体と電極とを対向させて配置してなる第１のメンブレンシートと、
シート上に離間して設けられた一対の固定接点と、これら一対の固定接点の間を橋渡しするように設けられたドーム型のメタルコンタクト片と、前記シート上の前記メタルコンタクト片の下方に位置して設けられた固定接点とから構成されるスイッチ接点を備えたスイッチシートと、
前記第１のメンブレンシートの対となる抵抗体と電極との接点が、その基準位置を平面視的に囲む点対称位置に、少なくとも周回りに９０゜間隔で４つ配置され、これらの接点と前記スイッチシートのメタルコンタクト片との位置が平面視で重ならない状態で、前記第１のメンブレンシートと前記スイッチシートとが積層されるとともに、前記第１のメンブレンシートの上に配置されて、前記第１のメンブレンシートの対となる抵抗体と電極との接点と平面視で重なる位置を部分的に押圧するためのスイッチ入力部を構成し且つ弾性体からなる複数の突起部と、前記スイッチシートのスイッチ接点を部分的に押圧するためのスイッチ入力部を構成する複数の突起部とを備えた操作部材とを具備し、
前記操作部材の何れかのスイッチ入力部を押圧操作することによって、前記弾性体からなる突起部を前記第１のメンブレンシートに押し付けて弾性変形させながら、前記第１のメンブレンシートを撓ませて、前記第１のメンブレンシートの対となる抵抗体と電極とを接触させると共に、前記突起部を前記第１のメンブレンシートに押し付ける力の大小により前記第１のメンブレンシートの対となる抵抗体と電極との接触面積が調整自在とされてなるアナログ入力を行うことができ、
前記操作部材の何れかのスイッチ入力部を押圧操作することによって、前記突起部を前記第１のメンブレンシートに押し付けながら、前記第１のメンブレンシート及びスイッチシートを撓ませて、前記メタルコンタクト片を下側に凸となるように弾性変形させ、これに伴うクリック感を得ると共に、変形したメタルコンタクト片をその下方に位置する固定接点と接触させるスイッチ入力を行うことができることを特徴とする入力装置。 A first sheet having a plurality of resistors or electrodes and a second sheet having a plurality of electrodes or resistors are opposed to each other with a pair of resistors and electrodes facing each other. A first membrane sheet,
A pair of fixed contacts provided apart from each other on the sheet, a dome-shaped metal contact piece provided to bridge between the pair of fixed contacts, and a position below the metal contact piece on the sheet A switch seat having a switch contact composed of a fixed contact provided as
Four contact points between the resistor and the electrodes, which form a pair of the first membrane sheet, are arranged at 90 ° intervals at least around the circumference at a point-symmetrical position surrounding the reference position in plan view. in a state where the position of the front Stories switch sheet metal contact piece does not overlap in plan view, together with said first membrane sheet and the switch sheet are stacked, it is disposed on the first membrane sheet, A plurality of projecting portions comprising a switch input portion for partially pressing a position where the contact between the resistor and the electrode as a pair of the first membrane sheet overlaps in plan view, and made of an elastic body, and the switch An operation member provided with a plurality of protrusions constituting a switch input part for partially pressing the switch contact of the sheet,
By pressing and operating any one of the switch input portions of the operation member, the first membrane sheet is bent while being elastically deformed by pressing the protrusion made of the elastic body against the first membrane sheet, The resistor and the electrode that are paired with the first membrane sheet are brought into contact with each other and the resistor and the electrode that are paired with the first membrane sheet, and the force that presses the protrusion against the first membrane sheet. Analog input with adjustable contact area can be performed,
By pressing one of the switch input portions of the operation member, the metal contact piece is bent by bending the first membrane sheet and the switch sheet while pressing the protrusion against the first membrane sheet. The input is characterized in that it can be elastically deformed so as to be convex downward, and a click feeling associated therewith can be obtained, and a switch input for bringing the deformed metal contact piece into contact with a fixed contact located therebelow can be performed. apparatus.

前記スイッチ接点が、その基準位置を平面視的に囲む点対称位置に、少なくとも周回りに９０゜間隔で４つ配置され、前記点対称位置のスイッチ接点位置よりも内側近傍の点対称位置に前記第１のメンブレンシートの対となる抵抗体と電極との接点が配置されたことを特徴とする請求項２に記載の入力装置。 Said switch contacts, the reference position in plan view to surround the point symmetrical position, are arranged four by 90 ° intervals in at least the circumferential direction, wherein a point symmetrical position inside the vicinity than switch contact position of the point symmetrical position The input device according to claim 2, wherein a contact point between a resistor and an electrode that are paired with the first membrane sheet is disposed.

前記スイッチ接点が、その基準位置を平面視的に囲む点対称位置に、少なくとも周回りに９０゜間隔で４つ配置され、前記点対称位置のスイッチ接点位置と同じ円周位置において周方向に位置をずらした点対称位置に前記第１のメンブレンシートの対となる抵抗体と電極との接点が配置されたことを特徴とする請求項２に記載の入力装置。 Said switch contacts, the reference position in plan view to surround the point symmetrical position, are arranged four by 90 ° intervals in at least the circumferential direction, the position in the circumferential direction at the same circumferential position as the switch contact position of the point symmetrical position the input device according to claim 2, characterized in that the contact between the resistor and the electrode forming a pair of the first membrane sheet at symmetrical positions that shifted is arranged.

第１及び第２の出力端子と、アナログ電圧入力端子とを具備する制御部が設けられ、前記対になる抵抗体と電極又は抵抗体どうしからなるスイッチ入力部が４つブリッジ接続され、前記第１の出力端子が前記ブリッジ接続部分の一部に接続され、前記第２の出力端子が前記電極又は抵抗体に接続されるとともに抵抗体を介して電源に接続され、ブリッジ接続部分の他の一部が接地され、前記アナログ電圧入力端子がブリッジ接続部分の更に他の一部に接続されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の入力装置。A control unit having a first and second output terminal and an analog voltage input terminal is provided, and four switch input units each including the pair of resistors and electrodes or resistors are bridge-connected, and the first One output terminal is connected to a part of the bridge connection portion, the second output terminal is connected to the electrode or the resistor, and is connected to a power source via the resistor, and the other one of the bridge connection portions. part is grounded, the input device according to any one of claims 1 to 4, wherein the analog voltage input terminal is characterized by comprising connected to the further part of another bridge connection portion.

前記制御部が、前記出力端子の印加電圧とアナログ入力端子からの電圧との比較により前記対になる抵抗体と電極又は抵抗体どうしの接触によるアナログ入力を検出する動作モードと、前記第１の出力端子を接地して出力端子を割り込み入力とするスリープモードを有し、前記抵抗体と電極又は抵抗体どうしの接触による波形により前記スリープモードを解除して前記動作モードに切り替え自在にされてなることを特徴とする請求項５に記載の入力装置。The control unit detects an analog input due to contact between the paired resistor and the electrode or the resistor by comparing the voltage applied to the output terminal and the voltage from the analog input terminal, and the first mode It has a sleep mode in which the output terminal is grounded and the output terminal is used as an interrupt input, and the sleep mode is canceled by the waveform generated by the contact between the resistor and the electrode or the resistor, and the operation mode can be switched freely. The input device according to claim 5 .

請求項１〜６のいずれかに記載の入力装置を操作ボタンの底部側に備えたことを特徴とする電子機器。An electronic apparatus characterized by comprising on the bottom side of the operation button input device according to any one of claims 1-6.