입력장치{INPUT DEVICE}
본 발명은 버튼입력과 좌표입력을 동일한 조작면상에서 실행할 수 있는 입력장치에 관한 것이다. 휴대전화 등의 입력장치에는 푸시버튼식 입력수단 등이 설치되며, 전화번호의 입력, 통화의 개시나 종료 등의 각종 조작이 가능하게 되어 있다. 또, 최근에는 휴대전화를 이용한 인터넷 접속환경이 증가하는 경향에 있어 휴대전화로 다양한 서비스의 제공이 실시되고 있다. 이 때문에, 휴대전화의 디스플레이에는 다양한 메뉴가 표시되게 되고, 메뉴의 선택조작이 빈번하게 실시되고 있다. 종래의 입력장치로 메뉴의 선택을 실행하는 경우에는, 휴대전화에 설치된 상기 푸시버튼식 입력수단과는 별도로, 방향을 나타내는 누름식이나 스틱식 입력수단이 설치되어 있어, 메뉴의 선택 가능한 위치가 이동된다.
그러나, 상기한 종래의 입력장치에서는, 푸시버튼식 입력조작과 메뉴선택의 입력조작은 다른 입력수단에 의한 것이기 때문에, 조작성이 손상되는 문제가 있었다. 또, 종래의 입력장치에서는 메뉴를 이동시키는 방향이 상하방향이나 좌우방향으로 제한되기 때문에, 신속한 메뉴선택을 실행하는 것이 곤란하였다. 본 발명은 상기 과제를 해결한 것으로, 조작성을 손상시키지 않고 소정의 입력개소를 누르는 조작과 메뉴선택 등의 커서 이동조작을 실행할 수 있는 입력장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또, 본 발명은 조작자에게 누른 것을 확실하게 인식시킬 수 있는 입력장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.
도 1 은 본 발명의 입력장치의 제 1 실시 형태를 나타내는 분해사시도. 도 2 는 도 1 의 2-2 선에서의 단면도로서, 도 2a 는 조작 전의 상태, 도 2b 는 조작 중의 상태를 나타낸 도면. 도 3 은 입력장치를 나타내는 기능블록도. 도 4 는 플로차트. 도 5 는 다른 조작감촉 발생수단을 나타내는 단면도. 도 6 은 본 발명의 입력장치의 제 2 실시 형태를 나타내는 분해사시도. 도 7 은 도 6 의 7-7 선에서의 단면도로서, 도 7a 는 조작 전의 상태, 도 7b 는 조작 중의 상태를 나타낸 도면. * 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 * 1 : 입력장치 2 : 케이스 3 : 표시패널 4 : 평면형 입력장치 6 : 조작감촉 발생수단 7 : 표시시트 8 : 입력개소 9 : 기대(基臺) 10 : 반전판
본 발명은 좌표입력이 가능한 평면형의 입력수단과, 상기 입력수단의 표면에 설치되어 복수의 입력개소를 지시하는 표시부와, 상기 입력수단으로부터의 입력신호가 부여되어 상기 입력신호에 따라 조작신호를 생성하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부가 소정의 입력모드에 설정되어 있을 때에는 상기 입력개소에 접촉된 것을 검지하여 상기 입력개소의 지시항목에 대응하는 조작신호를 생성하고, 다른 입력모드에 설정되어 있을 때에는 상기 입력개소의 표시와는 관계없이 상기 입력수단으로부터의 입력신호를 좌표 데이터로서 인식하는 것을 특징으로 하는 것이다. 상기한 본 발명에서는 동일한 조작면상에서 입력개소의 조작과, 입력개소를 무시한 좌표 데이터의 입력조작이 가능하게 되기 때문에, 손가락을 크게 이동시키지 않게 되어 조작성이 손상되는 일이 없다. 예를 들어, 상기 입력수단과 나란히 표시수단이 설치되고, 상기 다른 입력모드에 설정되어 있을 때에는 상기 표시수단에 상기 좌표 데이터에 대응하는 표시가 실행되는 것이다. 또, 상기 표시부에 표시된 상기 입력개소를 눌렀을 때에 그 누름반력(反力) 을 부여하는 조작감촉 발생수단이 설치되어 있는 것이 바람직하다. 상기 조작감촉 발생수단은 상기 표시부에 표시된 입력개소에 대응하는 위치에 개별적으로 설치되어 있어도 되며, 또는 상기 입력수단의 이면측에 1 개소만 설치되어 있는 것이라도 된다. 또, 상기 조작감촉 발생수단은 상기 입력수단의 이면측에 위치하는 돔형상의 반전판에 의해 형성되어 있는 것으로서 구성할 수 있다. 이로써, 조작자에 대하여 눌렀다는 인식을 부여할 수 있으며, 누르는 것을 잊어버리는 일 등을 방지하여 조작을 확실하게 행할 수 있다. 또, 상기 반전판에 의해 스위치 입력이 가능해도 된다. 이 경우에는 반전판이 반전될 때까지 스위치입력을 실행하지 않기 때문에, 표시부에 닿는 것만으로 입력되는 것이 방지된다. 발명의 실시 형태 도 1 은 본 발명의 입력장치의 제 1 실시 형태를 나타내는 분해사시도이고, 도 2 는 도 1 의 2-2 선에서의 단면도로서, 도 2a 는 조작 전의 상태, 도2b 는 조작 중의 상태를 나타내는 도면이고, 도 3 은 본 발명의 입력장치를 나타내는 기능블록도이고, 도 4 는 입력모드의 전환을 나타내는 플로차트이다. 도 1 에 나타낸 입력장치 (1) 는 휴대형 전화를 이미지한 것으로, 케이스 (2) 에 표시수단으로서의 표시패널 (3) 과 입력수단으로서의 평면형 입력장치 (4) 가 탑재되어 있다. 표시패널 (3) 은 흑백형이나 컬러형의 액정패널 또는 EL 패널로 이루어진다. 평면형 입력장치 (4) 는 정전용량식이나 감압식의 것이 탑재 가능하다.정전용량식으로서는 Ag (은) 계 페이스트로 형성된 X 방향 검출전극과 Y 방향 검출전극이 절연성을 가지고, 또한 소정의 유전율을 갖는 PET (폴리에틸렌테레프탈레이트) 등으로 형성된 수지시트의 상하에 메트릭스형상으로 대향되고 있다. 그리고, 수지시트와 전극이 수지시트에 도전패턴이 형성된 기판상에 배치됨으로써 휨변형 가능하게 되어 있다. 이로써, 평면형 입력장치 (4) 의 표면에 손가락 등의 유전체가 닿음으로써 좌표를 입력하는 것이 가능하게 되어 있다. 또, 감압식으로서는 X 및 Y 방향에 전위차가 부여된 저항체와 상기 저항체에 대향하는 도전체를 가지며, 손가락 등으로 누름으로써 상기 도전체와 상기 저항체가 접촉되어 저항치가 변화함으로써, 좌표의 입력이 가능하게 되어 있다. 또, 평면형 입력장치 (4) 에는 조작측이 되는 표면에 표면시트 (표시부) (7) 가 적층되어 고정되어 있다 (도 1 및 도 2 참조). 표시시트 (7) 는 PET 등의 수지제의 시트로 형성되며, 그 표면에는 숫자와 기호 등의 복수의 입력개소 (8) 가 인쇄되어 있다. 또, 숫자나 기호에는 입력 가능한 위치를 나타내는 원형의 틀이 형성되며, 그 틀내에 숫자나 기호가 형성되어 있다. 상기한 평면형 입력장치 (4) 에는 그 이면측에 조작감촉 발생수단 (6) 이 설치되어 있다. 상기 조작감촉 발생수단 (6) 은 케이스 (2) 내에 유리에폭시수지제나 금속제의 기대 (基臺) (9) 가 설치되며, 이 기대 (9) 상에 돔형상 (다이어프램형상) 의 반전판 (10) 이 설치되어 있다. 이 반전판 (10) 은 상기 입력개소 (8) 에 대응하는 위치에 개별적으로 설치되어 있다. 도 2a 에 나타낸 조작 전의 상태에서는, 평면형 입력장치 (4) 와 표시시트(7) 는 모두 변형하지 않으며, 반전판 (10) 도 돔형상 그대로의 형상을 유지한 상태에 있다. 이 상태에서 원하는 입력개소 (8) 가 손가락이나 펜 등으로 상측으로부터 눌려지면, 평면형 입력장치 (4) 와 표시시트 (7) 가 모두 휨변형되어 오목한 상태가 된다. 또한, 이 때의 누름입력에 의해 상기 반전판 (10) 이 반전되어, 그 결과 반전판의 누름반력이 발생한다. 이 누름반력이 클릭감으로서 조작자의 손가락에 전달되고, 조작자에게 확실하게 눌렀다는 인식이 부여된다. 도 3 에 나타낸 바와 같이, 상기 입력장치 (1) 에는 제어부 (21) 가 설치되어 있다. 제어부 (21) 에는 상기 표시패널 (3) 이나 평면형 입력장치 (4) 가 접속되어 제어되며, 또한 송신부 (22), 수신부 (23) 및 기억부 (24) 가 접속되어 있다. 송신부 (22) 와 수신부 (23) 에서는 외부와 음성신호나 데이터신호의 송수신이 실행되며, 기억부 (24) 에서는 전화번호 데이터, 각종 설정 데이터 및 표시패널 (3) 에 표시시키는 표시 데이터 등이 기억되어 있다. 상기 제어부 (21) 는 소정의 입력모드와 다른 입력모드의 2 개의 상이한 입력이 가능하게 되어 있다. 소정의 입력모드가 설정되어 있을 때에는, 상기 입력개소 (8) 가 손가락 등으로 눌려진 것을 검지하여 입력개소 (8) 에 표시된 지시항목에 대응한 입력신호가 부여되며, 이 입력신호에 근거하여 조작신호가 생성된다. 또 다른 모드가 설정되어 있을 때에는, 상기 입력개소 (8) 의 표시에 관계없이, 상기 평면형 입력장치 (4) 의 표면이 손가락 등으로 섭동 (攝動) 된 것을 검지하여 입력신호를 부여한다. 이 외의 입력모드의 경우에는, 상기 입력 신호가 좌표 데이터로서 인식되어 조작신호가 생성된다. 소정의 입력모드에 설정되어 있을 때에는, 상기 표시패널 (3) 에 숫자 등의 입력 조작이 가능한 표시가 실행된다. 또 다른 입력모드에 설정되어 있을 때에는, 상기 표시패널 (3) 에 메뉴의 선택이 가능한 표시가 행해지거나 커서가 표시되어, 이 커서가 이동 가능하게 되는 표시 등이 행해진다. 예를 들어, 표시패널 (3) 에 인터넷에서의 홈페이지 (웹페이지) 화면이 표시되어 있는 경우에는, 표시패널 (3) 에 커서가 표시되며, 상기 커서가 평면형 입력장치 (4) 의 입력조작에 의해 XY 평면상을, 모든 방향으로 자유롭게 이동시킬 수 있다. 또한, 커서가 이동되어 메뉴의 선택위치가 결정된 경우에는, 다음에 상기 메뉴를 결정하는 조작이 행해지지만, 이 결정의 조작은, 예를 들어, 평면형 입력장치 (4) 의 표면을 두드리는 동작 (태핑) 에 의해 행해지도록 해도 되며, 또는 케이스 (2) 에 평면형 입력장치 (4) 와는 별도로 설치된 조작부재의 조작에 의해 행해지도록 해도 된다. 또한, 상기 태핑의 검출은, 눌러져서 반사판 (10) 이 반전할 때의 하중변화와 두드려져서 반전판 (10) 이 반전하지 않을 때의 하중변화를 판별함으로써 가능하다. 상기한 입력장치 (1) 에서 소정의 입력모드와 다른 입력모드는, 상기 제어부 (21) 에 의해 소프트웨어적으로 처리된다. 이로써, 각 입력모드가 자동적으로 전환되며, 표시패널 (3) 의 표시가 각각의 입력모드에 따른 표시로 전환된다. 이어서, 상기 입력장치 (1) 의 제어부 (21) 에서의 처리에 관하여 설명한다. 도 4 에 나타낸 바와 같이, 스텝 1 (ST1) 에서는 소정의 입력모드, 즉 입력개소 (8) 에 표시된 지시항목에 대응하는 입력이 가능한 상태인가가 판별된다.ST1 에서, 소정의 입력모드인 경우에는 (YES), ST2 로 진행하고, 표시패널 (3) 에 입력개소 (8) 의 지시항목에 대응한 화면이 표시된다. 그리고, ST3 으로 진행하여 평면형 입력장치 (4) 의 입력개소 (8) 가 눌려지면, 눌려진 입력개소 (8) 의 지시항목에 근거한 입력신호가 생성된다. ST4 에서, 상기 입력신호에 근거하여 조작신호가 생성되며, 표시패널 (3) 의 표시가 상기 조작신호에 대응한 것으로 반영된다. 또, ST1 에서, 다른 입력모드인 경우에는 (NO), ST5 로 진행하고, 표시패널 (3) 에 좌표 데이터의 입력에 대응하는 화면, 예를 들어 메뉴선택화면이나 커서이동화면이 표시된다. 그리고, ST6 으로 이행하여 평면형 입력장치 (4) 가 조작되면, 입력개소 (8) 의 표시와는 관계없이 상기 평면형 입력장치 (4) 로부터 입력신호가 생성된다. 그리고, ST7 로 이행하여 상기 입력신호가 좌표 데이터로서 인식되어 표시패널 (3) 의 표시가 좌표 데이터에 대응한 것으로 반영된다. 상기한 입력장치 (1) 에서, 반전판 (10) 은 조작자에게 조작감촉을 부여하기 위한 단순한 돔형상의 금속판이지만, 이 반전판의 반전에 의해 스위치입력이 가능하게 되는 것이라도 된다. 도 5 는 반전판 (10) 이 스위치입력이 가능하게 되도록 스위치소자 (11) 로서 구성된 것이다. 도 5 에 나타낸 바와 같이 상기 스위치소자 (11) 는 PET 제의 수지시트 (12) 의 양면에 Ag 계 페이스트로 이루어지는 도전체로서의 전극 (13a) 및 도전패턴 (13b) 이 인쇄 등에 의해 패턴형성된 것이다. 전극 (13a) 은 수지시트 (12) 의 상부면에 설치되며, 중심에 원형의 전극 (13a1) 과 그 주위에 소정의 간격을 두고 링형상의 전극 (13a2) 이 형성되며, 전극 (13a2) 의 일부에 도전패턴이 연속해서 형성되어 있다. 수지시트 (12) 의 하부면에는 도전패턴 (13b) 이 형성되며, 이 도전패턴 (13b) 이 상기 전극 (13a1) 과 접속되어 있다. 즉, 상기 전극 (13a1) 의 하부면의 수지시트 (12) 에는 관통홀 (through hole) 이 형성되어 있으며, 이 관통홀에 도전패턴 (13b) 과 전극 (13a1) 을 도통시키는 접속도체 (14) 가 설치되어 있다. 또한, 전극 (13a2) 상에는 돔형상 (다이어프램형상) 의 반전판 (15) 이 설치되며, 반전판 (15) 의 둘레 가장자리부가 전극 (13a2) 에 맞닿은 상태로, 또한 반전판 (15) 의 정점위치와 상기 전극 (13a1) 의 위치가 일치하도록 설치되어 있다. 또, 반전판 (15) 의 주위 및 상기 도전패턴 (13b) 의 하부면에는 레지스트막 (16a, 16b) 이 각각 형성되어 있다. 또한, 표면 전체가 PET 제의 수지시트 (17) 에 의해 라미네이트되며, 그리고 상기 레지스트막 (16b) 의 하부면에 수지나 금속제의 기대 (18) 가 접착제층 (19) 을 개재하여 접속되어 스위치소자 (11) 가 구성되어 있다. 상기 평면형 입력장치 (4) 의 위로부터 손가락으로 누름조작되면 평면형 입력장치 (4) 와 표시시트 (7) 가 탄성변형되고, 또한 그 누르는 힘에 의해 반전판 (15) 이 눌러진다. 이로써, 반전판 (15) 이 도면 중의 1 점 쇄선으로 나타나는 바와 같이 반전되어 반전판 (15) 이 전극 (13a1) 과 접촉한다. 그 결과, 전극 (13a) 과 도전패턴 (13b) 이 도통하여 스위치출력이 온으로 전환된다. 따라서,상기의 경우에는 평면형 입력장치 (4) 에서 생성되는 입력신호는 무시된다. 또한, 반전판 (15) 이 반전됨으로써, 이 때의 누름반력에 의한 조작감촉이 조작자에게 전달된다. 이어서, 본 발명의 입력장치의 제 2 실시 형태를 도 6 및 도 7 을 참조하여 설명한다. 도 6 은 입력장치를 나타내는 분해사시도이고, 도 7 은 도 6 의 7-7 선에서의 단면도로서, 도 7a 는 조작 전의 상태, 도 7b 는 조작 중의 상태를 나타낸다. 도 6 에 나타낸 입력장치 (30) 는 휴대형 전화를 이미지한 것으로, 케이스 (2) 에 표시수단으로서의 표시패널 (3) 과 입력수단으로서의 평면형 입력장치 (31) 가 탑재되어 있다. 그리고, 입력장치 (30) 에서는 평면형 입력장치 (31) 의 부분이 다를 뿐, 그 외의 구성은 상기한 입력장치 (1) 와 동일하므로, 그 설명을 생략한다. 평면형 입력장치 (31) 는 감압식이나 정전용량식인 것이다. 정전용량식의 평면형 입력장치 (31) 에는, 상기와 동일하게 하여 X 방향 검출전극과 Y 방향 검출전극이 PET (폴리에틸렌테레프탈레이트) 제의 수지시트를 사이에 삽입하고 매트릭스형상으로 대향되어 상기 전극이 형성된 수지시트가 유리에폭시수지제나 금속제의 강성이 있는 기판상에 설치되어 있다. 또, 평면형 입력장치 (31) 에는 그 표면측에 상기와 동일한 표시시트 (7) 가 고정되고, 그 이면측에는 조작감촉 발생수단 (33) 이 설치되어 있다. 상기 조작감촉 발생수단 (33) 은 선단이 상하로 움직일 수 있도록 지지된 돌기 (35) 이다. 이 돌기 (35) 는 케이스 (2) 내에 설치된 오목형상의 기대 (36) 에, 또한 상기 평면형 입력장치 (31) 의 이면측의 중앙에 1 개소 형성되어 있다. 상기 돌기 (35) 는, 상측으로부터 눌러졌을 때에 누름반력 등의 감촉이 발생하는 것으로 구성되어 있다. 또한, 상기 조작감촉 발생수단 (33) 은 상기한 돔형상의 반전판 등으로 구성되어도 된다. 또, 상기 평면형 입력장치 (31) 와 상기 기대 (36) 사이에는 승강수단으로서의 팬터그래프 (34) 가 설치되어 있다. 도 6 에 나타낸 바와 같이, 상기 팬터그래프 (34) 에 의해 평면형 입력장치 (31) 가 상하방향으로 이동이 자유롭게 지지되어 있다. 도 6a 에 나타낸 조작 전의 상태에서는, 상기 팬터그래프 (34) 가 약간 들어올려진 상태에 있으며, 평면형 입력장치 (31) 가 표시시트 (7) 와 함께 상단에 위치하고 있다. 이 때의 평면형 입력장치 (31) 는 상기 돌기 (35) 의 탄성력에 의해 들어올려져도 되며, 또는 기대 (36) 상에 설치된 도시하지 않은 코일 스프링 등의 탄성부재에 의해 들어올려지도록 해도 된다. 따라서, 평면형 입력장치 (31) 의 상측으로부터 손가락 등으로 눌러지면 팬터그래프 (34) 가 접혀서 평면형 입력장치 (31) 및 표시시트 (7) 의 전체가 수평으로 눌려내려진다. 그 결과, 돌기 (35) 가 밀어넣어져, 이 때 발생하는 누름반력 등에 의해 조작자에게 조작감촉이 부여되고, 조작자는 누른 것을 확실하게 인식할 수 있다. 또, 상기 입력장치 (30) 에는 상기 입력장치 (1) 와 동일하게 제어부가 설치되어 있으며, 소정의 입력모드와 다른 입력모드의 전환이 이루어진다. 또한, 소정의 입력모드와 다른 입력모드의 전환은 상기와 동일한 처리에 의해 이루어진다. 본 발명의 입력장치는 휴대형 전화에 한정되지 않고, 예를 들어 소정의 입력모드를 텔레비젼 리모콘용으로서 설정하고, 다른 입력모드를 게임기기의 컨트롤러용으로서 설정하도록 해도 된다.
이상 설명한 본 발명에 따르면, 입력개소에 대응하는 조작신호가 생성되는 입력모드와 좌표 데이터가 생성되는 입력모드를 동일한 조작면상에서 실행할 수 있기 때문에, 조작성이 손상되는 일은 없으며, 신속한 입력조작이 가능하게 된다. 또, 입력개소가 누름조작되었을 때에 발생하는 누름반력이 조작자에게 부여되기 때문에, 조작자에게 확실하게 조작한 것이 인식되어 조작미스를 억제할 수 있다. |
