JP4431177B2 - 入力装置 - Google Patents
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Description
この例では入力装置はベース11と、ベース11上に配置されたフレキシブルプリント配線板12と、ベース11上に固定されたハウジング13と、ハウジング13に回転可能に取り付けられたロータリエンコーダ14と、ロータリエンコーダ14の中央に配置されたキートップ15と、ロータリエンコーダ14と一体回転可能に連結された回転体(エンコーダジョグ)16とを備えている。
中央固定接点17上にはクリック反転するドーム状をなす中央可動接点21が配置されて中央スイッチが構成され、同様に各周辺固定接点19上にはドーム状をなす周辺可動接点22が配置されて周辺スイッチが構成されている。
ロータリエンコーダ14は操作リング部材23と導電リング板24等で構成され、操作リング部材23の下部外周面には回転時にクリック感を出す複数のディテント凹部23aが形成されている。導電リング板24はその4つの位置決め孔24aに操作リング部材23に設けられているピンが貫通されて操作リング部材23の下面に当接配置され、またこの時、各ピンにエンコーダ用摺動接点(図示せず)が導電リング板24と接触されて取り付けられる。
回転体16は中央に開口を有する環状とされ、下面側には操作リング部材23の係止部23bに係止されて回転体16とロータリエンコーダ14とを一体化するための係止片16aが90°間隔で4つ形成されている。また、ハウジング13の周辺スイッチ押下部13c上に位置するように下面側には環状部16bが形成されている。
ピンをベース11の取り付け孔11aに挿入、固定することによって組み立てが完了する。
この入力装置では回転体16を回転させるとロータリエンコーダ14が回転操作され、回転体16を傾倒させると、環状部16bが傾倒側の周辺スイッチ押下部13cの突起13dを押し、これによって対応している周辺可動接点22が反転して周辺スイッチが操作される。また、キートッブ15を押下することにより中央スイッチが操作されるものとなっている。
また、回転体16はその中央開口の周縁に位置する4つの係止片16aのみによってロータリエンコーダ14と連結されて組み立てられているため、例えば回転体16を回転操作する際にわずかな力であっても回転体16は傾き易く、この点でもガタツキが生じ易いものとなっていた。
請求項3の発明では請求項2の発明において、実装固定部に、その内周面上に突出されて下面がプリント配線板と対接する複数の突出部が形成され、それら突出部の上面は前記周壁部と前記突起の当接面より下に位置される。
請求項4の発明では請求項1の発明において、前記軸部の前記軸受部上に位置する部分の外周面に凹凸が形成され、その凹凸と係合する係合部を先端に有するバネがハウジングに取り付けられる。
請求項6の発明では請求項1の発明において、表示板が前記実装固定部と前記腕部との連結部に固定されてハウジングと回転体との間に収容配置され、表示板は各周辺可動接点の位置と対応して回転体と対向する表示面に表示を有し、回転体は少なくとも前記表示面と対向する部分が透明とされる。
請求項7の発明では請求項6の発明において、プリント配線板上に発光素子が実装され、その発光素子から出射され、導光体によって導光された光によって表示が光る構成とされる。
請求項9の発明では請求項7の発明において、導光体は一端が発光素子と対向され、他端側が表示板に埋設一体化されて、その他端面に表示が形成される。
請求項10の発明では請求項8又は9の発明において、表示板と導光体とが一体成形される。
図1及び2はこの発明による入力装置の第1の実施例の外観を示したものであり、図3はその断面構造を示したものである。また、図4は一部省略して内部構造を示したものであり、図5及び6は各部に分解してそれぞれ上方及び下方より見た状態を示したものである。まず、図5及び6を参照して各部の構成について説明する。
この例では入力装置は金属プレート31と、所定のパターンが形成され、かつその上面にスイッチが構成されたフレキシブルプリント配線板32と、ハウジング33と、回転体34と、抜け止め部材35と、接点部材36と、ボタン37とによって構成されている。
ハウジング33は環状をなし、4つの周辺スイッチ42を囲む大きさの実装固定部33aと、その実装固定部33a内の中央に位置する環状の軸受部33bと、それら実装固定部33aと軸受部33bとを連結する腕部33cとを有している。腕部33cは周方向に延伸されて形成されており、この例では等角間隔で4つ設けられている。
)の連結部33eがそれぞれ形成されており、これら連結部33eの上部側に各腕部33cの一端側がそれぞれ連結されている。一方、各腕部33cの他端側は軸受部33bの外周面に突出された突出部33fにそれぞれ連結されている。4つの突出部33fの先端下面側にはそれぞれ突起33gがさらに突出形成されている。
軸受部33b及び4つの腕部33cは厚さが小とされて実装固定部33aの下面より上方に浮いて位置されており、軸受部33bはいわゆるフローティング構造をなすものとされている。4つの突起33gはその上面が実装固定部33aの突出部33dの上面より上に位置され、下面は実装固定部33aの下面より上に位置されている。また、各突出部33dの下面にはボス33hが形成されており、軸受部33bの下面には幅狭の突条33iが2本同心円をなして形成されている。
接点部材36はリング形状とされ、その周方向3箇所には摺動子36aが切り起こされて形成されている。また、抜け止め部材35と同様、回転体34のボス34eが挿通される3つの穴36bが形成されている。
ボタン37は押圧操作面を構成する円柱状部37aと、その下面中央に突出形成された押圧突起37bと、円柱状部37aの下面周縁部から突出形成された一対の脚部37cとを有する。これら脚部37cは円柱状部37aの下面から突出された後、周方向に延伸され、さらに一段下がって周方向に延伸された形状とされている。なお、一対の脚部37cの各先端下面には組み立て用のボス37dがそれぞれ突出形成され、さらに一方の脚部37cの先端下面には図5,6では隠れて見えないが、小径の位置決め用のボスが突出形成されている。また、円柱状部37aの下端には大径部37eが設けられている。
各部の組み立ては以下のようにして行われる。
即ち、まずハウジング33の軸受部33bに上方から回転体34の軸部34bの先端側の小径部34dを挿入し、軸受部33bの下側から抜け止め部材35及び接点部材36を回転体34に取り付ける。この取り付けは抜け止め部材35及び接点部材36の各3つの穴35a,36bに回転体34のボス34eを挿入し、ボス34eの先端を熱カシメ(熱溶着)することによって行われ、これにより回転体34は抜け止め部材35によって抜け止めされて軸受部33bに回転自在に軸支され、接点部材36は回転体34と一体に回転するものとなる。
次に、ハウジング33の4つのボス33hを穴46に挿入し、ボス33hの先端を熱カシメすることによって回転体34、抜け止め部材35、及び接点部材36が取り付けられたハウジング33がフレキシブルプリント配線板32上に実装され、組み立てが完了する。なお、ボタン37は回転体34の貫通孔34hに位置して操作面34aから突出されている。
操作面34aへの押圧力を解除すると、周辺可動接点42aの復元力と腕部33cの弾性復元力によって回転体34は元の位置に復帰し、周辺スイッチ42はOFFとなる。
一方、ボタン37が押し込まれると、その一対の脚部37cが弾性変形し、押圧突起37bによって中央スイッチ41の中央可動接点41aが押圧操作されて中央スイッチ41がONとなる。押圧が解除されると、中央可動接点41aの復元力と脚部37cの弾性復元力によってボタン37の押圧操作面は元の位置に復帰し、中央スイッチはOFFとなる。
また、回転体34はこのように軸支されると共に、押し下げられない状態では腕部33cの弾性力により水平に保持され、かつ突起33gが周辺可動接点42a上に当接して配置されているため、回転操作時においてガタつくことはなく、またわずかな力で傾くといったことは発生せず、よって安定に回転操作することができるものとなっている。
図7は上述した入力装置がデジタルカメラ等の機器に取り付けられた状態における機器の筐体61との関係を示したものであり、回転体34は筐体61に設けられている穴62を介して外部に突出される。このような実装において、回転体34のフランジ部34gの外径を筐体61の穴62の径より大きくしておけば、例えば回転体34の傾倒操作時に過
大な荷重が付加されたとしても、反対側のフランジ部34gが筐体61の内面に突き当たることによって、回転体34の傾倒操作側と反対側の過大な浮き上がりが阻止されるため、例えば腕部33cに大きなストレスが加わるといった状況を回避することができる。
この例では回転体34の軸部34bの大径部34cの外周面に、つまり軸部34bの、ハウジング33の軸受部33b上に位置する部分の外周面に全周に渡って凹凸を形成し、この凹凸部34mと係合するバネ51を設けたものとなっている。
バネ51は一対のバネ片51aとそれらの基端をつなぐ取り付け部51bとよりなり、例えばリン青銅やバネ性を有するステンレス製とされる。一対のバネ片51aの遊端側にはくの字状に互いに内向きに折り曲げられて凹凸部34mの凹部と係合する係合部51cが形成されている。取り付け部51bには取り付け用の穴51dが形成されている。
このように回転体34に凹凸部34mを形成し、ハウジング33にバネ51を取り付けたことにより、この例では凹凸部34mの凹部と、その凹部に係合するバネ51の係合部51cとによってディテント機構が構成され、回転体34の回転操作時に操作感触(クリック感触)が得られるものとなっている。
図11はこの発明による入力装置の第3の実施例の外観を示したものであり、図12は図11に対し、回転体34を取り除いた状態を示したものである。また、図13は断面構造を示したものであり、図14は各部に分解して示したものである。
この例では図8〜10に示した第2の実施例の構成に対し、ハウジング33と回転体34との間に表示板52を配置し、回転体34の一部を表示板52の表示面(上面)52aが見えるように透明としている。
この例ではハウジング33と回転体34との間に収容配置した表示板52の表示面52aに表示した周辺スイッチ42の機能や操作内容等を示す表示52cが図11に示したように回転体34の透明部342を介して見えるものとなっており、よって操作者は表示52cを見ることにより各周辺スイッチ42を識別することができ、操作を容易に行えるものとなる。なお、表示板52はハウジング33に固定され、回転体34が回転しても動かないため、表示52cの位置がずれることはない。
なお、この例では回転体34は不透明部341を有するものとしているが、全体を透明としてもよい。但し、この例のように不透明部341を設け、内部構造等が見えないようにした方が品質上、好ましい。また、この例では二色成形によって不透明部341を形成しているが、これに替え、透明樹脂で回転体34を形成した後、塗装等を施すことにより不透明部を形成するようにしてもよい。
この例では上述した第3の実施例において、回転体34の透明部342を介して見えるように設けた表示52cの視認性を向上させるべく、表示が光るようにしたものであり、図15は回転体を取り外した状態の外観を示し、図16はさらに表示板の図示を省略して内部構造を示したものである。また、図17は各部に分解して示したものである。なお、図16においてはバネ51の図示を省略している。
フレキシブルプリント配線板32上には発光素子53が実装される。発光素子53は例えば発光ダイオード(LED)とされ、この例では図17に示したように、4つの発光素子53が4つの周辺スイッチ42のそれぞれ近傍に位置するように実装されている。なお、カバーシート45には発光素子53をフレキシブルプリント配線板32に実装するための穴49が4箇所に形成されている。
さらに、各種接点、スイッチが形成されるプリント配線板として、フレキシブルプリント配線板32を使用し、金属プレート31によってそれを搭載支持する構成を採用しているが、このような構成に替え、リジッドなプリント配線板を使用してもよい。
Claims (10)
- 多方向操作スイッチとロータリエンコーダとが一体化されてなる入力装置であって、
円周上に配列形成された複数の周辺固定接点と、その円周の内側にその円周に沿って環状に配列形成された複数のロータリエンコーダ用接点とを有するプリント配線板と、
前記各周辺固定接点上に配置された周辺可動接点と、
前記プリント配線板上に実装され、前記複数の周辺固定接点を囲む環状とされた実装固定部と、その実装固定部内に位置し、実装固定部と複数の腕部を介して連結された環状の軸受部を有するハウジングと、
操作面を有し、その操作面と反対側の中央に突設された軸部が前記軸受部に軸支され、周壁部が前記周辺可動接点上に位置された回転体と、
前記軸部の先端に固定されて前記軸部を前記軸受部から抜け止めすると共に、前記ロータリエンコーダ用接点と摺接する摺動子を有する接点部材とよりなり、
前記回転体は前記腕部が弾性変形することによって前記軸受部と共に傾倒動作可能とされ、その傾倒によって傾倒側の前記周辺可動接点が押圧操作されることを特徴とする入力装置。 - 請求項1記載の入力装置において、
前記軸受部の外周に前記周辺可動接点を押圧する突起が形成され、その突起は前記周壁部と前記周辺可動接点との間に挟まれていることを特徴とする入力装置。 - 請求項2記載の入力装置において、
前記実装固定部に、その内周面上に突出されて下面が前記プリント配線板と対接する複数の突出部が形成され、
それら突出部の上面は前記周壁部と前記突起の当接面より下に位置されていることを特徴とする入力装置。 - 請求項1記載の入力装置において、
前記軸部の前記軸受部上に位置する部分の外周面に凹凸が形成され、
その凹凸と係合する係合部を先端に有するバネが前記ハウジングに取り付けられていることを特徴とする入力装置。 - 請求項1記載の入力装置において、
前記回転体の中央に貫通孔が形成されて、その貫通孔にボタンが配置され、
そのボタンによって押圧操作される中央スイッチが前記プリント配線板上に設けられていることを特徴とする入力装置。 - 請求項1記載の入力装置において、
表示板が前記実装固定部と前記腕部との連結部に固定されて、前記ハウジングと前記回転体との間に収容配置され、
前記表示板は前記各周辺可動接点の位置と対応して前記回転体と対向する表示面に表示を有し、
前記回転体は少なくとも前記表示面と対向する部分が透明とされていることを特徴とする入力装置。 - 請求項6記載の入力装置において、
前記プリント配線板上に発光素子が実装され、
その発光素子から出射され、導光体によって導光された光によって前記表示が光る構成とされていることを特徴とする入力装置。 - 請求項7記載の入力装置において、
前記導光体は一端が前記発光素子と対向され、他端側が前記表示板に埋設一体化されて、その他端面が前記表示を構成していることを特徴とする入力装置。 - 請求項7記載の入力装置において、
前記導光体は一端が前記発光素子と対向され、他端側が前記表示板に埋設一体化されて、その他端面に前記表示が形成されていることを特徴とする入力装置。 - 請求項8又は9記載の入力装置において、
前記表示板と前記導光体とが一体成形されていることを特徴とする入力装置。
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