Push-type input device

申请号 JP2008021607 申请日 2008-01-31 公开(公告)号 JP2009181894A 公开(公告)日 2009-08-13
申请人 Alps Electric Co Ltd; アルプス電気株式会社; 发明人 ITO HIDEKI; HIRANO SHINJI; KOMATSU MASARU; SATO TADAMITSU; KUBO YOSHIZO;
摘要 PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a push-type input device capable of performing a suitable input operation without reducing sensitivity of a sensor.
SOLUTION: An operation range 24 is arranged in the center of a back face of an operation section 21, and an external range 25 is arranged in its periphery. The operation range 24 is formed at a plate-thickness dimension t1 thinner than the external range 25, and a circular rib 23 is integrally formed on a boundary between the operation range 24 and the external range 25. The operation range 24 only is bent flexibly when the surface of the operation section 21 is pushed, and the external range 25 does not bend. Thus, the operation range 24 capable of performing a pushing operation and the external range 25 not capable of pushing operation can be clearly divided, and the suitable input operation can be performed without reducing sensitivity of pressure sensors 31a-31h.
COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT
权利要求
  • 少なくとも板厚方向に弾性変形可能な操作部と、前記操作部の下面側に設けられた圧力センサと、を備えた押圧型入力装置において、
    前記操作部は、前記圧力センサが設けられた操作領域と、前記操作領域の外側に設けられた外部領域とを有しており、前記操作領域の内側がその外側の外部領域よりも局部的に変形可能とされていることを特徴とする押圧型入力装置。
  • 前記操作領域の板厚寸法が、前記外部領域の板厚寸法よりも薄く形成されている請求項1記載の押圧型入力装置。
  • 前記操作体の下面側にリブが一体形成されており、前記操作領域と外部領域とが前記リブによって仕切られている請求項1または2記載の押圧型入力装置。
  • 前記リブは、連続的又は間欠的に形成された環状リブである請求項3記載の押圧型入力装置。
  • 前記操作領域の内側を除いた前記外部領域の下面側に補強板が設けられている請求項1ないし4のいずれか記載の押圧型入力装置。
  • 前記操作体がABS樹脂で形成されており、前記操作領域の直径が10mm以上40mm以下であり、前記操作領域の板厚寸法が0.64mm以上0.85mm以下である請求項1ないし5のいずれか記載の記載の押圧型入力装置。
  • 板厚方向に弾性変形可能な操作領域を備えた操作体と、前記操作領域内に設けられるとともに変形に応じて物理量が変化する複数の圧力センサと、を備えた押圧型入力装置において、
    前記圧力センサは、少なくとも前記操作領域の中心に対して対称をなすとともに等しい距離r1(>0)の位置に設けられた第1のセンサと第3のセンサと、同じく前記中心に対して対称をなすとともに等しい距離r2(>r1)の位置に設けられた第2のセンサと第4のセンサとを有するとともに、前記第1乃至第4のセンサが同一直線上に配置されていることを特徴とする押圧型入力装置。
  • 前記直線上の任意の位置を加圧し、このとき発生する前記第1のセンサの物理変化量と前記第2のセンサの物理変化量との和を第1変化量として横軸にとり、前記第3のセンサの物理変化量と前記第4のセンサの物理変化量との和を第2変化量として縦軸にとったときに、前記第1変化量と前記第2変化量との交点が前記直線上の押圧位置として検出される請求項7記載の押圧型入力装置。
  • 互いに直交するX軸とY軸の一方の軸上に、第1の圧力検出部として前記第1ないし第4のセンサが設けられ、
    他方の軸上に、第2の圧力検出部として前記とは異なる前記第1ないし第4のセンサが設けられる請求項7または8記載の押圧型入力装置。
  • 前記操作領域内の任意の位置を押圧したときに、前記X軸上で検出される前記第1物理変化量と前記第2物理変化量との比を第1比率として横軸上に設定し、
    前記Y軸上における前記第3物理変化量と前記第4物理変化量との比を第2比率として縦軸上に設定し、
    前記第1比率と前記第2比率との交点が押圧位置として検出される請求項9記載の押圧型入力装置。
  • 说明书全文

    本発明は、携帯端末などに使用される押圧型の入装置に係わり、特に押圧力と押圧位置の検出が可能な押圧型入力装置に関する。

    押圧力に応じた検知信号を発生させる入力装置としては、例えば以下の特許文献1などが存在する。

    特許文献1には、入力装置として加圧抵抗変化方式と静電容量方式の2種類が記載されている。

    一方の加圧抵抗変化方式の入力装置は、押圧力によって電気抵抗が変化するタイプであり、センサがカーボンインク層の両面に導電配線となる銀層を形成し、さらにその上に銀層を保護するPET層を積層することにより形成される。 指の押圧などにより、PET層に外部から圧力が加えられると、上下の銀層間の距離が近づき、銀層間の抵抗値が小さくなる。 このため、銀層間に電圧を印加しておくことにより、電圧値の変化から押圧力を検出するというものである。

    他方の静電容量方式の入力装置は、2つの電極Xと電極Yとが対向配置されたセンサを有する。 操作面に対する押圧力が強くなると接触面積は広がり、電極Xと電極Yとの間に形成されていた電気力線の一部が吸収され、この間の静電容量が減少する。 このような静電容量の変化から押圧力を検出するというものである。

    特開2005−352927号公報

    特許文献1に記載された入力装置では、薄いシート形状をしたセンサが、筐体の外面側に固着される構成であるが、外側からセンサの表面が視認可能であるため、デザイン性を損ねる場合がある。

    このような場合には、センサを筐体内面(または下面)に固着することによりデザイン性を向上させることが考えられる。

    しかし、筐体の外面に固定されていたセンサを筐体内側に貼り付けるだけでは、センサの操作性、快適性を確保することは困難である。

    すなわち、筐体表面の板厚寸法を厚くし過ぎると、筐体表面を押下してもほとんど変形しなくなるため、押圧力が伝達されず、センサの感度が低下しやすくなる。

    一方、筐体表面の板厚寸法を薄くし過ぎると、押下したときに筐体表面が極端に大きく撓んでしまい、本来撓む必要のない部分まで変形してしまうため、適切な入力操作を行えなくなる。

    また特許文献1に記載された入力装置は、センサの検出結果に基づいて押圧力の判定を行うが、押圧力が加わった筐体表面上の位置(押圧位置)を特定できるものではない。

    この点、対向配置された2枚の抵抗体膜から構成されるタブレット装置などでは、抵抗体の変化を検出することにより押圧位置を算出することが可能であるが、小型のタブレット装置では検出誤差が大きく、押圧位置や押圧力を高い精度で検出することは困難である。

    本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、センサの感度を低下させることなく、適切な入力操作を行うことが可能な押圧型入力装置を提供することを目的としている。

    また本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、押圧力および押圧位置を高精度に検出することが可能な押圧型入力装置を提供することを目的としている。

    第1の発明は、少なくとも板厚方向に弾性変形可能な操作部と、前記操作部の下面側に設けられた圧力センサと、を備えた押圧型入力装置において、
    前記操作部は、前記圧力センサを取り囲む操作領域と、前記操作領域の外側に設けられた外部領域とを有しており、前記操作領域の内側がその外側の外部領域よりも局部的に変形可能とされていることを特徴とするものである。

    本発明では、撓み変形が可能な操作領域と、剛性の高く撓みのない外部領域とを明確に分けることができる。 このため、誤って剛性の高い外部領域が押圧操作されても、圧力センサはこのような入力操作を検出しないようにできる。 このため、操作者に適切な押圧操作を促すことができるようになる。

    上記において、前記操作領域の板厚寸法が、前記外部領域の板厚寸法よりも薄く形成されているものが好ましい。

    本発明では、操作体とこれを支える部材との間に支持部材等を設けなくとも、操作体に設けた操作領域だけを撓み変形しやすくすることができ、その周囲の外部領域については変形し難くすることができるため、薄型の入力装置とすることができる。

    例えば、前記操作体の下面側にリブが一体形成されており、前記操作領域と外部領域とが前記リブによって仕切られるものであり、この場合、前記リブは、連続的又は間欠的に形成された環状リブであるものが好ましい。

    あるいは、前記操作領域の内側を除いた前記外部領域の下面側に補強板が設けられているものである。

    上記においては、記操作体がABS樹脂で形成されており、前記操作領域の直径が10mm以上40mm以下であり、前記操作領域の板厚寸法が0.64mm以上0.85mm以下であることが好ましい。

    上記手段では、押圧操作したときに、圧力センサが圧力を検知するために必要な撓みを発生させることができる。 このため、適切な入力操作を可能とすることができる。

    また第2の発明は、板厚方向に弾性変形可能な操作領域を備えた操作体と、前記操作領域内に設けられるとともに変形に応じて物理量が変化する複数の圧力センサと、を備えた押圧型入力装置において、
    前記圧力センサは、少なくとも前記操作領域の中心に対して対称をなすとともに等しい距離r1(>0)の位置に設けられた第1のセンサと第3のセンサと、同じく前記中心に対して対称をなすとともに等しい距離r2(>r1)の位置に設けられた第2のセンサと第4のセンサとを有するとともに、前記第1乃至第4のセンサが同一直線上に配置されていることを特徴とするものである。

    上記発明では、押圧位置の検出と決定キーの操作を、圧力センサを用いた同一の入力装置で検出することができる。

    例えば、前記直線上の任意の位置を加圧し、このとき発生する前記第1のセンサの物理変化量と前記第2のセンサの物理変化量との和を第1変化量として横軸にとり、前記第3のセンサの物理変化量と前記第4のセンサの物理変化量との和を第2変化量として縦軸にとったときに、前記第1変化量と前記第2変化量との交点が前記直線上の押圧位置として検出されるものである。

    上記手段では、センサが設けられた直線上の押圧位置を高精度に検出することができる。

    または、互いに直交するX軸とY軸の一方の軸上に、第1の圧力検出部として前記第1ないし第4のセンサが設けられ、
    他方の軸上に、第2の圧力検出部として前記とは異なる前記第1ないし第4のセンサが設けられるものである。

    上記手段では、センサが設けられたX軸上またはY軸上の押圧位置を高精度に検出することができる。

    さらには、前記操作領域内の任意の位置を押圧したときに、前記X軸上で検出される前記第1物理変化量と前記第2物理変化量との比を第1比率として横軸上に設定し、
    前記Y軸上における前記第3物理変化量と前記第4物理変化量との比を第2比率として縦軸上に設定し、
    前記第1比率と前記第2比率との交点が押圧位置として検出されるものである。

    上記手段では、センサが設けられたX軸上またはY軸上に限られず、操作面上の任意の押圧位置を検出することができる。

    本発明では、撓み変形が可能な操作領域と、撓みのない外部領域とを明確に分けることができるため、センサの感度を低下させることなく、適切な入力操作を行うことが可能となる。

    また押圧操作により、座標入力と決定キーを一つの入力装置で行うことができる。 しかも押圧位置を高精度に求めることができる。

    図1は本発明の実施の形態としての押圧型の入力装置を備えた携帯電話機(ケータイ)の外観を示す平面図、図2は本発明の押圧型入力装置の裏面を示す斜視図、図3は図2の断面図、図4は操作部の他の実施の形態を示し、(A)は二重構造の環状リブを備えた操作部の裏面を示す斜視図、(B)は補強リブを備えた操作部の裏面を示す斜視図、図5は環状リブの直径と操作領域の厚みとの関係を示すグラフ、図6は押圧型入力装置における圧力センサの配置状況を示し、(A)は押圧型入力装置の変形時における断面図、(B)は押圧型入力装置の裏面の概略を示す平面図、図7は任意の押圧位置Sにおける押圧力と圧力センサの抵抗変化との関係の一例を示すグラフであり、(A)はX軸上(+)側の場合、(B)はX軸上(−)側の場合、図8は押圧位置と変化量との関係を示すグラフ、図9は座標検出テーブルを用いて押圧位置の座標を求める方法を示す概念図である。

    図1に示すように、携帯電話機1は、第1のケース11と第2のケース12が軸13を支点として回動可能に連結されたケース(筐体)10を有している。

    第1のケース11の手前(Y2側)には複数個の押釦式のキートップ14が配列され、奥側(Y1)側には、押圧式の入力装置20が設けられている。 また第2のケース12には液晶パネルで形成された表示部15が設けられている。

    携帯電話機1では、キートップ14が設けられた面と表示部15の面とが対向して2つに折り畳まれて非使用状態となり、第1のケース11と第2のケース12とがほぼ180度に近い度まで拡開したとき(図1に示す状態になったとき)に使用状態となるように設定される。

    使用状態においてキートップ14を押圧することにより、数値や文字などを入力することができる。 また押圧型入力装置20は、以下に説明するように、決定キーとして使用され、または押圧力の検出および押圧位置の検出を行う。

    図2は押圧型の入力装置を裏面(背面)側から見た場合を示している。
    押圧型入力装置20は、操作部21とその内部に設けられた複数の圧力センサ31(個別に31a,31b,31c,31d,31e,31f,31g,31hで示す)とを有して構成される。

    操作部21はABS樹脂などの樹脂材料から略正方形状に形成されており、表面が指などによる操作入力が行われる操作面21Aである。 図2に示すように、前記操作部21の裏面側の4辺には所定の高さ寸法からなる側壁22,22,22,22が形成され、側壁22,22,22,22の内側には所定の直径からなる環状リブ23が形成されている。

    図3に示すように、例えば、操作部21は第2のケース12に形成された穴12A内に図示しない係止手段に係止された状態で設けられている。 穴12Aの内面には段差部12aが形成されており、環状リブ23は側壁22,22,22,22の下面が段差部12aに支持されている。 なお、この状態では、操作面21Aは、第2のケース12の表面とほぼ同一平面に設定されている。

    図3に示すように、環状リブ23によって仕切られる内側の領域が、この押圧型入力装置20の操作領域24である。 操作領域24の板厚寸法t1は、環状リブ23よりも外側の外部領域25の板厚寸法t2よりも薄く形成されている(t1<t2)。 このため、操作領域24の内側は、環状リブ23および環状リブ23よりも外側の外部領域25よりも局部的に撓みやすい状態にある。

    すなわち、撓み変形が可能な操作領域24と剛性が高く撓みの少ない外部領域25とを明確に分けることができる。 このため、誤って剛性の高い外部領域が押圧操作されても、圧力センサはこのような入力操作を検出しないようにできる。

    しかも、操作領域24と外部領域25とを、例えば第2のケース12の底面側の筐体を用いるこことなく、操作体21の下面側にのみ設けた薄肉の操作領域24または環状リブ23により分けることができる。 このため、薄型の押圧型入力装置20とすることができる。

    なお、操作領域24と外部領域25とが同じ板厚寸法で形成される場合には、操作領域24の外側となる外部領域25のみに補強板(図示せず)を設けることにより、実質的にt1<t2とする構成であってもよい。 この場合において、補強板上で且つ操作領域24の周囲に複数のピンやねじなどを設けると、環状リブの代わりとすることが可能となる。

    また、操作面21Aの板厚寸法t1を薄くせざるをえない場合おいて、操作領域24の撓み量を低く抑えるには、例えば図4(A)に示すように環状リブ23を二重構造としたり、図4(B)に示すように環状リブ23の外面から外部領域25に向かって放射状に延びる補強リブ23Aを一体的に形成した構成としてもよい。 またこれらの環状リブ23に図2同様の隙間23aが形成されていてもよい。

    図2に示すように、本実施の形態では、環状リブ23が互いに直交するX軸およびY軸と交差する部分に、一定の幅寸方からなる円弧状の隙間23a,23a、23aおよび23aが形成されている。 また環状リブ23の中心、すなわち操作領域24の背面側の中心でX軸とY軸とが交わる位置には凸部26が一体的に形成されている。

    環状リブ23に形成された複数の隙間23aは、主として操作部21の剛性を調整し、操作領域24の板厚方向への変形量を調整するためのものである。 ただし、後述するように環状リブ23の直径と操作領域24の板厚寸法とを好ましい範囲に設定することにより適度な変形を得ることが可能である場合には、環状リブ23は複数の隙間23aを有する構成であってもよいし、有しない構成であってもよい。

    本実施の形態に示す圧力センサ31は加圧抵抗変方式のものであり、例えば可撓性を有する薄いシート状部材により形成されている。 圧力センサ31は伸びる方向に変形すると抵抗値が初期値よりも大きくなるように変位し、圧縮する方向に変形すると抵抗値は初期値よりも小さくなるように変位する。

    このような圧力センサ31は、操作体21の裏面に接着剤などを介して固着されることにより、または樹脂をインサート成形する際に操作体21の内部に抵抗体を一緒に埋設することにより形成される。 あるいは、操作体21の裏面に加圧抵抗体をスクリーン印刷等することにより形成される。

    図2に示すように、この実施の形態では複数のすべての圧力センサ31a,31b,31c,31d,31e,31f,31g,31hが操作領域24内に設けられている。 より具体的には、第1の圧力検出部を形成する圧力センサ31a,31b,31c,31dはX軸上に配置されており、第2の圧力検出部を形成する圧力センサ31e,31f,31g,31hはY軸上に配置されている。

    また圧力センサ31a,31c,31eおよび31gは中心側に設けられた凸部26の周囲に配置されており、圧力センサ31b,31d,31fおよび31hは、環状リブ23の外周側で且つ複数の隙間23aの内側の位置に配置されている。

    X軸上では、中心側の圧力センサ(第1のセンサ)31aと圧力センサ(第3のセンサ)31cとが前記交点を挟んで対称となる距離r1の位置に設けられており、外側の圧力センサ(第2のセンサ)31bと圧力センサ(第4のセンサ)31dとがX軸とY軸との交点を挟んで対称となる距離r2の位置に設けられている(r1>r2)。 同様に、Y軸上でも、中心側の圧力センサ(第1のセンサ)31eと圧力センサ(第3のセンサ)31gとが交点を挟んで対称となる距離r1の位置に設けられ、外側の圧力センサ(第2のセンサ)31eと圧力センサ(第4のセンサ)31hとが前記交点を挟んで対称となる距離r2の位置に設けられている(r1>r2)ている(図6参照)。

    圧力センサ31a,31b,31c,31d,31e,31f,31g,31hと図示しない外部回路との配線は、環状リブ23に複数の隙間23aが形成されている場合には、これらの隙間を介して操作領域24の内部に延びている。 なお、圧力センサ31が樹脂内にインサート成形される場合には、樹脂の内部を配線される構成であってもよい。

    ここで、環状リブ23の直径(内径)寸法と操作領域24部分の板厚寸法との関係を説明する。

    まず、操作部21に加える標準荷重を5N(490gf)と仮定する。 そして、標準荷重で環状リブ23の直径(内径)寸法φ=20mm、板厚寸法t1=0.75mmの操作面21Aを押したときの撓み量を基準値ε0とする。 そして、操作面21Aに標準荷重をかけた状態で、環状リブ23の直径(内径)寸法φを可変した場合に発生する操作面21Aの撓み量が、基準値ε0となるときの操作部21の板厚寸法t1を求め、これをプロットする。

    環状リブ23の直径寸法φを、人間の指の標準的な大きさから10mm以上40mm以下とする。 すると、図5からこのとき基準値ε0の撓み量を得ることが可能な操作部21の板厚寸法t1の範囲は0.64mm以上0.85mm以下であることがわかる。

    板厚寸法t1の範囲が0.64mm未満であると、撓み量が大きくなりすぎて圧力センサ31が飽和して動作しなくなる。 また板厚寸法t1が0.85mmよりも大きくなり過ぎると、操作部21が硬くなりすぎて必要な変位量を得ることができず、圧力センサ31の感度が低下する。 よって、操作部21の板厚寸法t1の好ましい範囲は0.64mm以上0.85mm以下である。

    なお、上記の関係は環状リブ23に隙間23aが形成されていない場合について説明したものであるが、隙間23aが形成されている場合に上記の関係を有していてもよい。
    上記実施の形態に示す押圧式入力装置20の動作を説明する。

    なお、以下においてはX軸上に設けられた圧力センサ31a,31bと圧力センサ31c,31dとを用いて説明するが、Y軸上に設けられられた圧力センサ31e,31fおよび圧力センサ31g,31hについても同様である。

    図6に点線で示すように、押圧型入力装置20の操作部21の中心部分を加圧すると、操作領域24の中心側に位置する凸部26が形成された部分が最も図示下方に押し下げられ、環状リブ23が設けられた外周側に向かうほど徐々に撓み量が小さくなる。 このとき、中心側に設けられた圧力センサ(第1のセンサ)31aと圧力センサ(第3のセンサ)31cにはX軸方向に沿った伸び力が作用し、外周側に設けられた圧力センサ(第2のセンサ)31bと圧力センサ(第4のセンサ)31dにはX軸方向に沿った縮み力が作用する。

    このため、圧力センサ31aの抵抗値をRa、圧力センサ31bの抵抗値をRbとすると、圧力センサ31aの抵抗値Raは大きくなる方向に変位し、圧力センサ31bの抵抗値Rbは小さくなる方向に変位する。

    同様に、圧力センサ31cの抵抗値をRc、圧力センサ31dの抵抗値をRdとすると、圧力センサ31cの抵抗値Rcは大きくなる方向に変位し、圧力センサ31dの抵抗値Rdは小さくなる方向に変位する。

    ここで、図6に示すように、中心点よりもX軸(+)側に位置する圧力センサ31a,31bの抵抗値Ra,Rbの変化量をra,rbとし、且つ圧力センサ31aと圧力センサ31bの全体の変化量(X軸(+)側の変化量)を第1変化量ΔAとすると、ΔA=|ra|+|rb|と表せる。 同様に、中心点よりもX軸(−)側に位置する圧力センサ31cの抵抗値Rcの変化量をrc、圧力センサ31dの抵抗値Rdの変化量をrdとし、且つ圧力センサ31cと圧力センサ31dの全体の変化量(X軸(−)側の変化量)を第2変化量ΔBとすると、ΔB=|rc|+|rd|と表せる。

    図6に実線で示すように、例えば、中心よりもX(+)方向に設けられた圧力センサ31aの真上(押圧位置Sとする)を押圧すると、中心側の圧力センサ31a,31cには伸びが生じるが、外周側の圧力センサ31b,31dは縮みが生じる。 このとき、押圧位置Sに近い側の圧力センサ31aの伸び量の方が、遠い方の圧力センサ31cの伸び量よりも大きく、押圧位置Sに近い方の圧力センサ31bの縮み量は、遠い方の圧力センサ31dの縮み量よりも小さい。

    このため、図7(A)(B)に示すように、圧力センサ31aの真上を押圧位置Sとした場合における各圧力センサ31a,31b,31c,31dの抵抗値Ra,Rb,Rc,Rdの変化量ra,rb,rc,rdの大小関係を絶対値で示すと|ra|>|rb|>|rc|>|rd|となり、このとき第1変化量ΔAと第2変化量ΔBの大小関係はΔA>ΔBである。

    図8に示すように、横軸に押圧位置SのX軸上の位置を、縦軸に変化量(第1変化量ΔA,第2変化量ΔB)をとると、押圧位置Sに応じて圧力センサ31aと圧力センサ31bとの第1変化量ΔAを実線で示すことができ、圧力センサ31cと圧力センサ31dとの第2変化量ΔBを点線で示すことができる。

    このため、図9に示すような座標検出テーブルを設定し、座標検出テーブルの縦軸にX軸(+)側の第1変化量ΔAとX軸(−)側の第2変化量ΔBの一方をとり、横軸に他方の変化量をとることにより、押圧位置SのX軸上の座標を求めることが可能となる。

    同様に、Y軸上に設けられた圧力センサ31e,31fおよび圧力センサ31h,31gを用いて、座標検出テーブルの縦軸にY軸(+)側の第3変化量ΔCとY軸(−)側の第4変化量ΔDの一方をとり、横軸に他方の変化量をとることにより、押圧位置SのY軸上の座標を求めることができる。

    押圧位置Sが、圧力センサ31が設けられたX軸上またはY軸上に存在する場合には上記の方法により、押圧位置Sを求めることが可能である。

    しかし、押圧位置SがX軸上またはY軸上にない場合、すなわち操作部21の表面の任意の位置(X軸上またはY軸上を除いた位置)である場合には上記の方法では検出できない。

    そこで、このような場合には、X軸(+)側の第1変化量ΔAとX軸(−)側の第2変化量ΔBとの比率(第1比率)ΔA/ΔBと、Y軸(+)側の第3変化量CとY軸(−)側の第4変化量ΔDとの比率(第2比率)ΔC/ΔDとから座標位置を求めることができる。 すなわち、座標検出テーブルの縦軸と横軸の一方の軸を第1比率ΔA/ΔBとし、他方の軸を第2比率ΔC/ΔDを設定することにより、操作面21Aにおける押圧位置Sを高精度に求めることが可能となる。

    上記において、検出可能な押圧位置Sは操作領域24内に限られるものではなく、操作領域24とその外部流域25を含めた操作面21A全体における押圧位置Sの検出が可能である。

    このように、本発明の押圧型入力装置では、押圧型押圧位置20を用いることにより、押圧位置Sの座標を検出することができる。

    なお、本発明の押圧型入力装置は決定キーとして利用することもできるが、押圧の有無の検出は、例えば複数の圧力センサ31の出力が同時に所定のしきい値を越えたことが検出されたことに基づいて行うことができる。 また操作部21の下部位置にプッシュ式のスイッチを別途設けておき、スイッチが凸部26により押下されることにより検出されるようにしてもよい。

    また押圧力は、X軸(+)側の第1変化量ΔA、X軸(−)側の第2変化量ΔB、Y軸(+)側の第3変化量CおよびY軸(−)側の第4変化量ΔDから換算することにより、高精度に求めることが可能である。 例えば第1ないし第4変化量の合計値ΔA+ΔB+ΔC+ΔDと、所定の換算表または関数との対応関係から高精度に求めることが可能である。

    上記実施の形態では、圧力センサ31として加圧抵抗変化方式のセンサを用いて説明したが、本発明は押圧力応じて物理量が変位するセンサであれば、これに限られるものではなく、例えば押圧力に応じて静電容量が変化する静電容量方式のセンサを用いるものであってもよい。

    また入力装置20を形成する操作部21が、携帯電話機を形成する第2のケース(筐体)12と別体の構造として説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、操作体21と第2のケース(筐体)12とは一体的に形成される構成であってもよい。 すなわち、第2のケース(筐体)12の一部に操作領域24を設けた構成であってもよい。

    本発明の実施の形態としての押圧型の入力装置を備えた携帯電話機(ケータイ)の外観を示す平面図、

    本発明の押圧型入力装置の裏面を示す斜視図、

    図2の断面図、

    操作部の他の実施の形態を示し、(A)は二重構造の環状リブを備えた操作部の裏面を示す斜視図、(B)は補強リブを備えた操作部の裏面を示す斜視図、

    環状リブの直径と操作領域の厚みとの関係を示すグラフ、

    押圧型入力装置における圧力センサの配置状況を示し、(A)は押圧型入力装置の変形時における断面図、(B)は押圧型入力装置の裏面の概略を示す平面図、

    任意の押圧位置Sにおける押圧力と圧力センサの抵抗変化との関係の一例を示すグラフであり、(A)はX軸上(+)側の場合、(B)はX軸上(−)側の場合、

    押圧位置と変化量との関係を示すグラフ、

    座標検出テーブルを用いて押圧位置の座標を求める方法を示す概念図、

    符号の説明

    1 携帯電話機10 ケース(筐体)
    11 第1のケース12 第2のケース13 軸14 キートップ20 押圧式の入力装置21 操作部21A 操作面22 側壁23 環状リブ23a 隙間24 操作領域25 外部領域26 凸部31,31a〜31h 圧力センサRa,Rb,Rc,Rd 圧力センサの抵抗値ra,rb,rc,rd 抵抗値の変化量

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