(57)【要約】【課題】主に各種電子機器の操作に使用される入力装置に関し、簡易な構成で、多様な操作が可能なものを提供することを目的とする。【解決手段】回動軸１２Ａを支点としてケース１１に回動可能に装着された回転体１２に、Ｎ極とＳ極が所定の角度間隔で形成された磁石１３を回転可能に装着すると共に、この磁石１３の回動軌跡上に複数の磁気検出素子１７を対向配置することによって、指で磁石１３を回転しながら回転体１２を回動することで、時計及び反時計方向の回動操作が行えると共に、所定位置で磁石１３を回転操作することで、上下または左右方向の移動操作も行えるため、一つの磁石１３で複数の操作が可能となり、簡易な構成で、多様な操作の行える入力装置を得ることができる。【選択図】図１
2011141712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端を支点としてケースに回動可能に装着された回転体と、Ｎ極とＳ極が所定の角度間隔で形成された略円柱状または略球状の磁石と、この磁石に所定の間隙を空けて対向配置された磁気検出素子からなり、上記回転体に上記磁石を回転可能に装着すると共に、この磁石の回動軌跡上に複数の上記磁気検出素子を対向配置した入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に各種電子機器の操作に用いられる入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や電子カメラ等の各種電子機器の高機能化や小型化が進むに伴い、これらの操作に用いられる入力装置にも、小型薄型化が図れ、多様な操作を行えるものが求められている。
【０００３】
このような従来の入力装置について、図６及び図７を用いて説明する。
【０００４】
図６は従来の入力装置の断面図、図７は同分解斜視図であり、同図において、１は略円盤状で絶縁樹脂製の操作体、２は略リング状の磁石で、磁石２の上下面には磁性の異なるＮ極とＳ極が所定の角度間隔で交互に隣接して形成されると共に、この磁石２が操作体１下面に固着されている。
【０００５】
そして、３は略円盤状で鋼板等のケース、４は絶縁樹脂製のカバーで、カバー４の開口孔４Ａから操作体１上部が突出すると共に、略円弧状の複数の貫通孔３Ａが形成されたケース３上に、操作体１が回転可能に載置されている。
【０００６】
また、５は上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成された配線基板、６はホール素子等の磁気検出素子で、磁石２下方の配線基板５上面に複数の磁気検出素子６が実装され、磁石２と所定の間隙を空けて対向配置されている。
【０００７】
さらに、７はフィルム状のシートで、このシート７が配線基板５上面を覆うと共に、ケース３下端が配線基板５に固着されて、入力装置が構成されている。
【０００８】
そして、このように構成された入力装置が、携帯電話や電子カメラ等の電子機器の操作部（図示せず）に、操作体１上部を突出させて装着されると共に、複数の磁気検出素子６が配線パターンやリード線（図示せず）等を介して、機器の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。
【０００９】
以上の構成において、例えば機器の液晶表示素子等の表示手段（図示せず）に、氏名や曲名等の複数のメニューやカーソル（図示せず）等が表示された状態で、操作体１上部を指で回転操作すると、操作体１下面に固着され、Ｎ極とＳ極が交互に隣接形成された磁石２が回転する。
【００１０】
また、この回転によってＮ極とＳ極が交互に変化する磁石２の磁気を、下方に対向配置された複数の磁気検出素子６が検出し、所定の電圧信号が機器の電子回路へ出力されるが、この時、複数の磁気検出素子６は離れた箇所に配置されているため、各々から出力される電圧信号は、所定時間ずれた位相差のあるものとなる。
【００１１】
そして、機器の電子回路がこれらの電圧信号から、磁石２が下面に固着された操作体１の回転方向と回転角度を検出し、機器の表示手段に表示されたメニュー上のカーソル等を、例えば、操作体１が時計方向へ回転操作された場合にはカーソルを上方向へ、反時計方向へ回転操作された場合には下方向へ、回転角度分だけ移動させる。
【００１２】
つまり、機器の表示手段を見ながら、操作体１を所定方向へ回転操作することによって、表示手段に表示されたカーソル等を所定方向へ移動させて、メニューの選択等を容易に行えるように構成されているものであった。
【００１３】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００９−７６３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記従来の入力装置においては、操作体１の時計または反時計方向の二方向のみの回転操作しか行えないため、例えばカーソルを上下方向に加え、左右方向へも移動させたい場合には、他のスイッチ等を別途設ける必要があり、構成も複雑で、高価なものとなってしまうという課題があった。
【００１６】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、簡易な構成で、多様な操作が可能な入力装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明は、一端を支点としてケースに回動可能に装着された回転体に、Ｎ極とＳ極が所定の角度間隔で形成された略円柱状または略球状の磁石を回転可能に装着すると共に、この磁石の回動軌跡上に複数の磁気検出素子を対向配置して入力装置を構成したものであり、指で磁石を回転しながら回転体を回動することで、時計及び反時計方向の回動操作が行えると共に、所定位置で磁石を回転することで、上下または左右方向の移動操作も行えるため、一つの磁石で複数の操作が可能となり、簡易な構成で、多様な操作の行える入力装置を得ることができるという作用を有するものである。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明によれば、簡易な構成で、多様な操作が可能な入力装置を実現することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態による入力装置の断面図
【図２】同分解斜視図
【図３】同部分側面図
【図４】同平面図
【図５】同平面図
【図６】従来の入力装置の断面図
【図７】同分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。
【００２１】
なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。
【００２２】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による入力装置の断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、１１はＡＢＳ等の絶縁樹脂製のケース、１２はポリオキシメチレン等の絶縁樹脂製の回転体で、ケース１１中央には回動孔１１Ａが設けられると共に、回転体１２下面左端には回動軸１２Ａが突出形成され、この回動軸１２Ａが回動孔１１Ａに挿入されて、回転体１２が左端を支点としてケース１１に回動可能に装着されている。
【００２３】
また、１３は略楕円球状で直径２〜３ｍｍ前後のフェライトやＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金等の磁石で、図３の部分側面図に示すように、磁性の異なるＮ極とＳ極が所定の角度間隔で、例えば６０度間隔で隣接して形成されると共に、中心には円柱状に突出した一対の回転軸１３Ａが設けられている。
【００２４】
そして、この磁石１３が回転体１２上面右端の、例えば楕円形状の開口部１２Ｂ内に、回転軸１３Ａが開口部１２Ｂに連結された半円柱状の一対の保持部１２Ｃに挿入されて、回転体１２の回動中心方向へ回転可能に装着されている。
【００２５】
さらに、１４はＡＢＳ等の絶縁樹脂製の操作体、１５は同じくカバーで、操作体１４が回転体１２上面に固着されると共に、磁石１３上部が回転可能に突出した開口孔１４Ａ外周の回転軸１３Ａ上方には、上方へ突出した一対の突起部１４Ｂが形成され、この操作体１４上部がカバー１５の貫通孔１５Ａから突出している。
【００２６】
また、１６は紙フェノールやガラス入りエポキシ等の配線基板で、上下面には銅箔等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、配線基板１６上面には、垂直方向の磁気を検出するホール素子や、水平方向の磁気を検出するＧＭＲ素子等の複数の、例えば四つの磁気検出素子１７が回転体１２の回動軸１２Ａを中心に、磁石１３の回動軌跡上にこれに対向するように実装装着されて、入力装置が構成されている。
【００２７】
なお、この磁気検出素子１７は、図３に示すように、垂直方向の磁気を検出する磁気素子１７Ａと、これとは直交方向の水平方向の磁気を検出する磁気素子１７Ｂが、一対となって形成されている。
【００２８】
そして、このように構成された入力装置が、携帯電話や電子カメラ等の電子機器の操作部（図示せず）に、磁石１３や操作体１４上部を突出させて装着されると共に、複数の磁気検出素子１７が配線パターンやリード線（図示せず）等を介して、機器の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。
【００２９】
以上の構成において、例えば機器の液晶表示素子等の表示手段（図示せず）に、氏名や曲名等の複数のメニューやカーソル（図示せず）等が表示された状態で、例えば図４（ａ）の平面図に示すように、指を磁石１３や突起部１４Ｂに当てて、操作体１４を図４（ｂ）に示す方向へ時計方向に回動すると、磁石１３が回転軸１３Ａを中心に回転すると共に、回転体１２が回動軸１２Ａを支点として時計方向へ回動する。
【００３０】
また、この時、図４（ａ）に示す位置の磁石１３下方に対向配置された磁気検出素子１７が、図３に示すように、回転によってＮ極とＳ極が交互に変化する磁石１３の磁気を検出するが、この時、磁気素子１７Ａは垂直方向の磁気を、これと一対の磁気素子１７Ｂは水平方向の磁気を各々検出する。
【００３１】
したがって、磁気素子１７Ａから出力される電圧信号と、磁気素子１７Ｂから出力される電圧信号は、所定時間ずれた位相差のあるものとなって、これらが磁気検出素子１７から機器の電子回路に出力され、これによって電子回路が磁石１３の回転を検出する。
【００３２】
また、このまま磁石１３を回転しながら、図４（ｃ）に示す位置まで操作体１４を回動した場合には、この位置の磁石１３下方に対向配置された磁気検出素子１７が、磁石１３の磁気を検出して、上記と同様に位相差のある電圧信号を出力し、これによって電子回路が、時計方向への操作体１４の回動操作が９０度まで行われたことを検出する。
【００３３】
以下、同様に、操作体１４を回動操作し、磁石１３が１８０度の位置まで回動された場合には、この位置の磁石１３下方に対向配置された磁気検出素子１７が、２７０度まで回動された場合には、この位置の磁気検出素子１７が各々磁石１３の磁気を検出し、これによって電子回路が各々の回動角度を検出して、機器の表示手段に表示されたメニュー上のカーソル等を、例えば上方向へ回動角度分だけ移動させる。
【００３４】
なお、操作体１４が上記とは逆の反時計方向へ回動操作された場合にも、同様に磁石１３が回転しながら回転体１２が回動し、各々の位置の磁石１３下方に対向配置された磁気検出素子１７が、各々磁石１３の磁気を検出して、操作体１４の回動方向と回動角度を電子回路が検出し、その回転角度分だけカーソルを、例えば下方向へ移動させる。
【００３５】
つまり、機器の表示手段を見ながら、操作体１４を時計または反時計方向へ回動操作することによって、回転体１２が回動軸１２Ａを支点として回動すると共に、磁石１３も回転し、この磁石１３の磁気を、各々の位置の磁石１３下方に対向配置された磁気検出素子１７が検出することで、表示手段に表示されたカーソル等を所定方向へ移動させて、メニューの選択等が容易に行えるように構成されている。
【００３６】
また、この時、磁石１３上部が回転可能に突出した操作体１４上面には、開口孔１４Ａ外周に、回動方向とは直交方向に一対の突起部１４Ｂが形成され、指が掛かり易くなっているため、上記のような操作体１４の回動操作が行い易いようになっている。
【００３７】
さらに、図５（ａ）の平面図に示すように、例えば操作体１４が９０度に回動された状態で、磁石１３を指で左右方向に回転すると、この下方の磁気検出素子１７が磁石１３の磁気を検出して、位相差のある電圧信号が電子回路へ出力され、これによって電子回路が磁石１３の回転方向と回転角度を検出し、表示されたメニュー上のカーソル等を、例えば左または右方向へ移動させる。
【００３８】
あるいは、図５（ｂ）に示す状態で、磁石１３を指で上下方向に回転操作した場合には、この下方に対向配置された磁気検出素子１７が磁石１３の磁気を検出し、この磁気検出素子１７からの位相差のある電圧信号に応じて、電子回路が例えば、回転体１２の回動操作時とは異なる速さでカーソルを上下方向に移動させる。
【００３９】
すなわち、上述した時計及び反時計方向への回転体１２の回動操作に加え、所定位置にある磁石１３を回転操作することによって、カーソル等の上下または左右方向の移動操作も可能となり、より多様な操作が行えるようになっている。
【００４０】
つまり、回動軸１２Ａを支点としてケース１１に回動可能に装着された回転体１２に、Ｎ極とＳ極が所定の角度間隔で形成された磁石１３を回転可能に装着すると共に、この磁石１３の回動軌跡上に複数の磁気検出素子１７を対向配置することによって、指で磁石１３を回転しながら回転体１２を回動することで、時計及び反時計方向の回動操作が行えると共に、所定位置で磁石１３を回転することで、上下または左右方向の移動操作も行えるため、一つの磁石１３で複数の操作が可能となり、簡易な構成で、多様な操作が行えるように構成されている。
【００４１】
なお、以上の説明では判り易くするために、配線基板１６上面の磁石１３の回動軌跡上に、四つの磁気検出素子１７を対向配置した構成について説明したが、磁気検出素子１７を増やし、例えば八つの磁気検出素子１７を放射状に対向配置した構成とすることによって、操作体１４や回転体１２の回動操作、及び磁石１３の回転操作の、操作方向や操作角度をさらに高精度に検出することが可能となる。
【００４２】
また、以上の説明では、Ｎ極とＳ極が所定の角度間隔で、例えば６０度間隔で三つずつ隣接して形成された磁石１３を用いた構成について説明したが、やや検出精度は劣るが、Ｎ極とＳ極が１８０度間隔で一つずつ形成されたものや、あるいは４５度間隔で四つずつ形成されたものを用いて、検出精度をより高めた構成としてもよい。
【００４３】
さらに、以上の説明では、垂直方向の磁気を検出する磁気素子１７Ａと、水平方向の磁気を検出する磁気素子１７Ｂが一対となった磁気検出素子１７を、磁石１３の回動軌跡上に配置した構成について説明したが、同じ方向の磁気を検出する磁気素子が、所定の間隔で並列に配置された磁気検出素子を用い、これらの磁気素子の位置の違いによる時間のずれから位相差のある電圧信号を得、これによって磁石１３の回転方向と回転角度の検出を行う構成としても、本発明の実施は可能である。
【００４４】
そして、磁石１３の形状も上述した略楕円球状のほか、略円柱状や略球状等、ある程度の円みを有し回転操作の行い易いものであれば、様々な形状において本発明の実施は可能である。
【００４５】
このように本実施の形態によれば、回動軸１２Ａを支点としてケース１１に回動可能に装着された回転体１２に、Ｎ極とＳ極が所定の角度間隔で形成された磁石１３を回転可能に装着すると共に、この磁石１３の回動軌跡上に複数の磁気検出素子１７を対向配置することによって、指で磁石１３を回転しながら回転体１２を回動することで、時計及び反時計方向の回動操作が行えると共に、所定位置で磁石１３を回転操作することで、上下または左右方向の移動操作も行えるため、一つの磁石１３で複数の操作が可能となり、簡易な構成で、多様な操作の行える入力装置を得ることができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明による入力装置は、簡易な構成で、多様な操作が可能なものを実現することができるという有利な効果を有し、主に各種電子機器の操作用として有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１１  ケース
１１Ａ  回動孔
１２  回転体
１２Ａ  回動軸
１２Ｂ  開口部
１２Ｃ  保持部
１３  磁石
１３Ａ  回転軸
１４  操作体
１４Ａ  開口孔
１４Ｂ  突起部
１５  カバー
１５Ａ  貫通孔
１６  配線基板
１７  磁気検出素子
１７Ａ、１７Ｂ  磁気素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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