(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、誤差がなく、確実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】操作体１を回転可能に収納した上ケース３と下ケース４を保持する枠体１５に、磁気検出素子９を下ケース４下面に弾接させる、略舌片状で複数の押圧部１５Ｂや１５Ｃを設けることによって、複数の押圧部１５Ｂや１５Ｃが磁気検出素子９下面の複数の箇所を押圧して、磁気検出素子９を傾きなく平行な状態で下ケース４下面に弾接させることができるため、検出する磁気に誤差が生じず、操作体１の高精度な回転角度の検出が行え、確実な操作が可能な入力装置を得ることができる。【選択図】図１
2011141713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースに回転可能に収納された操作体と、この操作体下方に配置された略円筒状の磁石と、上記操作体と所定の間隙を空けて対向配置された磁気検出素子と、上記ケースを保持する枠体からなり、上記枠体に上記磁気検出素子を上記ケース下面に弾接させる、略舌片状で複数の押圧部を設けた入力装置。
【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、携帯電話やパーソナルコンピュータ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、良好な操作感触で確実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４〜図６を用いて説明する。
【０００４】
図４は従来の入力装置の断面図、図５は同分解斜視図であり、同図において、１は球状で絶縁樹脂製の操作体、２は鉄やパーマロイ等の磁性体で、略球状の中核部から略円柱状の複数の突起部２Ａや２Ｂ等が、外方に向けて放射状に突出して磁性体２が形成されると共に、この磁性体２が操作体１内に埋設されている。
【０００５】
また、３は金属薄板製の上ケース、４は同じく下ケースで、上ケース３と下ケース４内に操作体１が回転可能に収納されると共に、操作体１上部が上ケース３上面の開口孔から突出している。
【０００６】
そして、５は略板状でゴム等のカバー、６は絶縁樹脂製の保持体で、操作体１を収納した上ケース３と下ケース４が、カバー５を介して保持体６上面に載置されている。
【０００７】
さらに、７は上下面に複数の配線パターン（図示せず）が形成されたフィルム状の配線基板で、操作体１下方の配線基板７上面には、略円筒状でフェライト等の磁石８が、例えばＮ極を上方向、Ｓ極を下方向にして載置されている。
【０００８】
そして、９は複数のホール素子等が配列された磁気検出素子で、この磁気検出素子９が配線基板７上面に実装され、操作体１と所定の間隙を空けて対向配置されると共に、磁気検出素子９周囲の配線基板７には、略Ｕ字状の切欠部７Ａが形成されている。
【０００９】
また、１０は金属薄板製の枠体で、この枠体１０上部が保持体６と固着され、上ケース３と下ケース４、及びこれに収納された操作体１、磁石８や磁気検出素子９等が所定位置に保持されている。
【００１０】
さらに、枠体１０底面には、図６の部分斜視図に示すように、一端が折曲され他端が上方へ突出する略矩形状の板ばね部１０Ａが設けられると共に、この板ばね部１０Ａがやや撓んだ状態で、端部が配線基板７を介して磁気検出素子９下面を押圧し、磁気検出素子９上面が下ケース４下面に弾接して、入力装置が構成されている。
【００１１】
そして、このように構成された入力装置が、携帯電話やパーソナルコンピュータ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、磁気検出素子９が配線パターン等を介して、機器の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。
【００１２】
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上部を指で前後左右、あるいは斜め方向へ回転操作すると、操作体１内に埋設された磁性体２も回転し、例えば、操作体１を右方向へ回転した場合には、先ず磁性体２の突起部２Ａが磁気検出素子９に近づく。
【００１３】
また、磁気検出素子９がこの突起部２Ａを介して、操作体１下方に配置された略円筒状の磁石８の磁気を検出し、このまま操作体１を右方向へ回転操作し続けた場合には、突起部２Ａは磁気検出素子９から離れて、次に、突起部２Ｂが磁気検出素子９に近づき、今度はこの突起部２Ｂを介して、磁石８の磁気を磁気検出素子９が検出する。
【００１４】
そして、この順次近づいては離れる磁性体２の複数の突起部２Ａや２Ｂから検出した磁気を、磁気検出素子９が位相差のある電圧信号として機器の電子回路に出力し、これによって操作体１の回転方向と回転角度を電子回路が検出して、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、例えば右方向へ回転角度分だけ移動させる。
【００１５】
なお、操作体１を左方向や前後方向、あるいはこれらとは中間の斜め方向へ回転操作した場合も、同様に、磁気検出素子９から電圧信号が出力され、電子回路が操作体１の回転方向と回転角度を検出して、カーソル等が左方向や上下方向、あるいは斜め方向へ移動する。
【００１６】
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。
【００１７】
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】
【００１８】
【特許文献１】特開２００９−２５９０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
しかしながら、上記従来の入力装置においては、枠体１０底面の略矩形状の板ばね部１０Ａの、端部で磁気検出素子９下面を押圧して、磁気検出素子９上面を下ケース４下面に弾接させているため、磁気検出素子９がやや傾いた状態で下ケース４下面に弾接してしまい、これによって僅かではあるが検出する磁気に誤差が生じ、操作体１の高精度な回転角度の検出を行うことが困難なものとなってしまうという課題があった。
【００２０】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、誤差がなく、確実な回転角度の検出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】
【００２１】
上記目的を達成するために本発明は、操作体を回転可能に収納したケースを保持する枠体に、磁気検出素子をケース下面に弾接させる、略舌片状で複数の押圧部を設けて入力装置を構成したものであり、複数の押圧部が磁気検出素子下面の複数の箇所を押圧して、磁気検出素子を傾きなく平行な状態でケース下面に弾接させることができるため、検出する磁気に誤差が生じず、操作体の高精度な回転角度の検出が行え、確実な操作が可能な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】
【００２２】
以上のように本発明によれば、誤差がなく、確実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】
【００２３】
【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】同部分斜視図
【図４】従来の入力装置の断面図
【図５】同分解斜視図
【図６】同部分斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図３を用いて説明する。
【００２５】
なお、背景技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
【００２６】
（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、１はＡＢＳやポリカーボネート、ウレタン等の絶縁樹脂製の操作体、２はパーマロイや鉄、Ｎｉ−Ｆｅ合金等の磁性体で、略球状の中核部から略円柱状の複数の、例えば２４個の突起部２Ａや２Ｂが外周に向けて放射状に突出して、磁性体２が形成されると共に、この磁性体２が操作体１内に埋設されている。
【００２７】
また、３は鋼等の金属薄板製の上ケース、４は同じく下ケースで、上ケース３と下ケース４内に操作体１が回転可能に収納されると共に、操作体１上部が上ケース３上面の開口孔から突出している。
【００２８】
そして、５は略板状でゴムやエラストマー等のカバー、６はポリブチレンテレフタレートやポリスチレン等の絶縁樹脂製の保持体で、操作体１を収納した上ケース３と下ケース４が、カバー５を介して保持体６上面に載置されている。
【００２９】
さらに、７はポリエチレンテレフタレートやポリカーボネート等のフィルム状の配線基板で、上下面にはカーボンや銀、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、操作体１下方の配線基板７上面には、略円筒状でフェライトやＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金等の磁石８が、例えばＮ極を上方向、Ｓ極を下方向にして載置されている。
【００３０】
そして、磁石８内周の配線基板７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９個以上の磁気素子９Ａや９Ｂが前後左右に等間隔に配列された、磁気検出素子９が実装され、この磁気検出素子９が操作体１と所定の間隙を空けて対向配置されると共に、磁気検出素子９周囲の配線基板７には、略Ｕ字状の切欠部７Ａが形成されている。
【００３１】
また、１５は鋼や銅合金等の金属薄板製の枠体で、この枠体１５上部が保持体６と固着され、上ケース３と下ケース４、及びこれに収納された操作体１、磁石８や磁気検出素子９等が所定位置に保持されている。
【００３２】
さらに、枠体１５底面には、図３の部分斜視図に示すように、一端が折曲され他端が上方へ突出する折曲部１５Ａと、これに連結された平坦な略舌片状の押圧部１５Ｂ、及びこの押圧部１５Ｂ両端から左方へ延出する、平坦な略舌片状の押圧部１５Ｃが設けられている。
【００３３】
そして、折曲部１５Ａがやや撓んだ状態で、複数の押圧部１５Ｂや１５Ｃが配線基板７を介して、押圧部１５Ｂが磁気検出素子９の右方下面を、押圧部１５Ｃが磁気検出素子９の左方下面を各々押圧し、磁気検出素子９上面が下ケース４下面に弾接して、入力装置が構成されている。
【００３４】
つまり、枠体１５底面の略舌片状で複数の押圧部１５Ｂや１５Ｃによって、磁気検出素子９下面の複数の箇所が押圧され、磁気検出素子９が傾きなく平行な状態で、上面を下ケース４下面に弾接させた状態となっている。
【００３５】
そして、このように構成された入力装置が、携帯電話やパーソナルコンピュータ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、磁気検出素子９が配線パターン等を介して、機器の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。
【００３６】
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上部を指で前後左右、あるいは斜め方向へ回転操作すると、操作体１内に埋設された磁性体２も回転し、例えば、操作体１を右方向へ回転した場合には、先ず磁性体２の突起部２Ａが磁気検出素子９の磁気素子９Ａに近づく。
【００３７】
そして、突起部２Ａが磁気素子９Ａに最接近した状態になると、操作体１下方に配置された略円筒状の磁石８の磁気を、突起部２Ａを介して磁気素子９Ａが検出する。
【００３８】
また、このまま操作体１を右方向へ回転操作し続けると、突起部２Ａは磁気素子９Ａから離れて、磁気素子９Ｂに近づくと共に、磁気素子９Ａには突起部２Ｂが近づき、この突起部２Ｂを介して磁石８の磁気を磁気素子９Ａが検出する。
【００３９】
つまり、磁気検出素子９の磁気素子９Ａは、磁石８の磁気を突起部２Ａが最接近した時に１回検出し、この後、一旦磁気が弱まり、次に突起部２Ｂが最接近すると磁気をもう１回検出して、この都度、磁気素子９Ａからパルス状の電圧信号が機器の電子回路に出力される。
【００４０】
さらに、この時、磁気素子９Ａと並列に配置された磁気素子９Ｂも、同様に突起部２Ａや２Ｂの磁気を検出するが、磁気素子９Ｂは磁気素子９Ａに対し、所定間隔でややずれた位置に配置されているため、磁気素子９Ｂから出力される電圧信号は、磁気素子９Ａの電圧信号に対し所定時間ずれた、いわゆる位相差のあるものとなる。
【００４１】
そして、機器の電子回路がこの位相差のある二つのパルス状の電圧信号から、磁気素子９Ａと９Ｂの電圧信号のどちらが先に立ち上ったかによって、操作体１の回転方向を、そのパルス数によって操作体１の回転角度を各々検出し、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、例えば右方向へ回転角度分だけ移動させる。
【００４２】
なお、操作体１を左方向や前後方向、あるいはこれらとは中間の斜め方向へ回転操作した場合も、同様に、複数の磁気素子９Ａや９Ｂ等からパルス状の電圧信号が出力され、電子回路が操作体１の回転方向と回転角度を検出して、カーソル等が左方向や上下方向、あるいは斜め方向へ移動する。
【００４３】
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。
【００４４】
そして、この時、突起部２Ａや２Ｂを介して磁石８の磁気を検出する磁気検出素子９が、枠体１５底面の略舌片状で複数の押圧部１５Ｂや１５Ｃによって、下面の複数の箇所が押圧され、傾きなく平行な状態で上面を下ケース４下面に弾接させているため、前後左右に配列された複数の磁気素子９Ａや９Ｂ等が検出する磁気には、誤差が生じないようになっている。
【００４５】
すなわち、枠体１５の複数の押圧部１５Ｂや１５Ｃによって、磁気検出素子９が下面のほぼ全面を押圧され、傾きなく平行な状態で下ケース４下面に弾接し、前後左右に配列された複数の磁気素子９Ａや９Ｂ等と操作体１の間には、所定の間隙が各々保たれているため、これらが検出する磁気に誤差が生じず、操作体１の高精度な回転角度の検出が行えるように構成されている。
【００４６】
なお、以上の説明では、折曲部１５Ａに連結された平坦な押圧部１５Ｂと、この両端から延出する平坦な押圧部１５Ｃによって、磁気検出素子９下面のほぼ全面を押圧して、磁気検出素子９を下ケース４下面に弾接させた構成について説明したが、押圧部を凸状に形成し、この複数の押圧部によって磁気検出素子９下面の左右端部や、あるいはこれに加え中央部を押圧して、下ケース４下面に弾接させる構成としても、本発明の実施は可能である。
【００４７】
また、以上の説明では、中核部から複数の突起部２Ａや２Ｂが放射状に突出した磁性体２を操作体１内に埋設し、これを回転操作する構成について説明したが、中空球状の磁性体に複数の開口孔を設けたもの等、様々な形状に形成された磁性体を用いても、本発明の実施は可能である。
【００４８】
このように本実施の形態によれば、操作体１を回転可能に収納した上ケース３と下ケース４を保持する枠体１５に、磁気検出素子９を下ケース４下面に弾接させる、略舌片状で複数の押圧部１５Ｂや１５Ｃを設けることによって、複数の押圧部１５Ｂや１５Ｃが磁気検出素子９下面の複数の箇所を押圧して、磁気検出素子９を傾きなく平行な状態で下ケース４下面に弾接させることができるため、検出する磁気に誤差が生じず、操作体１の高精度な回転角度の検出が行え、確実な操作が可能な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】
【００４９】
本発明による入力装置は、誤差がなく、確実な操作が可能なものを実現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】
【００５０】
１  操作体
２  磁性体
２Ａ、２Ｂ  突起部
３  上ケース
４  下ケース
５  カバー
６  保持体
７  配線基板
７Ａ  切欠部
８  磁石
９  磁気検出素子
９Ａ、９Ｂ  磁気素子
１５  枠体
１５Ａ  折曲部
１５Ｂ、１５Ｃ  押圧部
【図１】
2011141713.tif 000003
【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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