(57)【要約】【課題】  特に、作動力の異なるスイッチ部を用いることで、スイッチ部の数より信号ラインの数を減らしても、各スイッチ部を特定することが可能な入力装置を提供することを目的とする。【解決手段】  例えば８個の第１スイッチ部７と４個の第２スイッチ部８を設け、前記第１スイッチ部７は前記第２スイッチ部８よりも軽作動力で入力可能とされており、前記第２スイッチ部８は夫々、異なる前記第１スイッチ部７に近接配置されている。第１スイッチ部７は全て、個別の第１信号ライン３０〜３７に接続されるが、前記第２スイッチ部８は共通の第２信号ライン３８に接続される。いずれかの第２スイッチ部８が押圧されたとき、その前に軽作動力で押圧された第１スイッチ部７のスイッチ信号に基づいて、押圧された第２スイッチ部８が第２スイッチ特定部４６にて特定される。【選択図】    図５
2008027159.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が操作面である表面部材と、前記表面部材の下に配置された複数個の第１スイッチ部及び複数個の第２スイッチ部と、を有し、
前記第１スイッチ部は、前記第２スイッチ部よりも軽作動にて入力可能で、各第１スイッチ部は、夫々、個別の第１信号ラインに接続されており、
各第２スイッチ部は、共通の第２信号ラインに接続されているとともに、夫々、別の前記第１スイッチ部に近接配置されており、
前記第１スイッチ部が押圧されて入力状態となった後、前記第１スイッチ部と近接配置された前記第２スイッチ部が押圧されて入力状態になり、前記第２信号ラインから第２スイッチ信号が検出されると、前記第１信号ラインからの第１スイッチ信号に基づいて、押圧された前記第２スイッチ部が特定されることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記第１スイッチ部のみが入力状態となる第１操作状態と、前記第１スイッチ部とともに第２スイッチ部が入力状態となる第２操作状態とがあり、前記第１操作状態では、第１信号ラインから個別に出力される第１スイッチ信号に基づいて、所定の操作信号が生成され、
前記第２操作状態では、第１信号ラインから個別に出力される第１スイッチ信号が、前記第２スイッチ部を特定する位置信号として用られ、特定された第２スイッチ部の第２スイッチ信号に基づいて所定の操作信号が生成される請求項１記載の入力装置。
【請求項３】
前記操作面は中央に開口部を有する囲み形状で形成され、前記第１スイッチ部は囲み方向に沿って配列されており、前記第１操作状態では、前記第１信号ラインからの第１スイッチ信号に基づいて、多方向入力が可能とされている請求項２記載の入力装置。
【請求項４】
操作体を前記操作面上にて摺動させることで、連続的に切り替わる前記第１信号ラインからの第１スイッチ信号に基づいて、連続的な変化をもたらす操作信号が生成可能とされる請求項３記載の入力装置。
【請求項５】
前記開口部には、前記表面部材とは別個の中央表面部材が設けられ、前記中央表面部材の表面は操作面で、前記中央表面部材の下には、中央スイッチ部が設けられ、前記中央スイッチ部は、前記第１信号ライン及び前記第２信号ラインとは別個の中央信号ラインに接続され、前記第１操作状態及び前記第２操作状態とは別の第３操作状態では、前記中央信号ラインから出力される中央スイッチ信号に基づいて、所定の操作信号が生成される請求項３または４に記載の入力装置。
【請求項６】
前記第２スイッチ部はタクトスイッチとして構成される請求項１ないし５のいずれかに記載の入力装置。
【請求項７】
特定された前記第２スイッチ部の第２スイッチ信号に基づいて、夫々、異なる操作信号が生成可能とされる請求項１ないし６のいずれかに記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチ部の数より信号ラインの数を減らしても、各スイッチ部を特定することが可能な構造を、作動力の異なる２種類のスイッチ部を設けることで簡単に実現できる入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に示す操作装置では、複数のスイッチ部が一列上に並べられている。特許文献１の図４等に示すように、各スイッチ部間には抵抗体が配設されており、出力電圧値に基づいて、押圧されたスイッチ部を特定している。例えば、各スイッチ部に夫々信号ラインを接続すると、スイッチ部の数だけ信号ラインが必要となり、前記スイッチ部の数が増えれば、コネクタ等の大型化を招き好ましくない一方、特許文献１では、各スイッチ部に夫々、信号ラインを設ける必要性がないため、信号ラインを減らすことが出来る。
【特許文献１】特開２００５−９３１２８号公報
【特許文献２】特開２００５−３３８８９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１の方法では、単純なオン・オフ信号が得られるわけではないため、ＡＤ変換する必要がある等、後信号処理が面倒となり、また、各スイッチ部間に抵抗体を設ける必要があるため、装置の小型化を促進できず、ソフト・ハード面の両方にデメリットがあった。
【０００４】
また特許文献２では、第一次入力手段として静電容量センサを用いる必要性があるため、これも単純なオン・オフ信号を得ているわけでなく、信号処理が面倒であり、もっと簡単にスイッチ部だけで構成する入力装置としたい。また、静電容量センサを用いると、座標データの位置ずれが生じやすく誤作動を生じやすい。さらに特許文献２では、静電容量センサを用いるため、適切な位置検出を行うことができるよう操作面は矩形状が適しており、例えば操作面がリング状である入力装置には適していない。
【０００５】
そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、特に、スイッチ部の数より信号ラインの数を減らしても、各スイッチ部を特定することが可能な構造を、作動力の異なる２種類のスイッチ部を設けることで簡単に実現できる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】
【０００６】
本発明における入力装置は、
表面が操作面である表面部材と、前記表面部材の下に配置された複数個の第１スイッチ部及び複数個の第２スイッチ部と、を有し、
前記第１スイッチ部は、前記第２スイッチ部よりも軽作動にて入力可能で、各第１スイッチ部は、夫々、個別の第１信号ラインに接続されており、
各第２スイッチ部は、共通の第２信号ラインに接続されているとともに、夫々、別の前記第１スイッチ部に近接配置されており、
前記第１スイッチ部が押圧されて入力状態となった後、前記第１スイッチ部と近接配置された前記第２スイッチ部が押圧されて入力状態になり、前記第２信号ラインから第２スイッチ信号が検出されると、前記第１信号ラインからの第１スイッチ信号に基づいて、押圧された前記第２スイッチ部が特定されることを特徴とするものである。
【０００７】
このように、本発明は、入力部として表面部材下に、スイッチ部を設けただけの単純な入力装置であり、本発明によれば、前記スイッチ部の数よりも信号ラインの数を減らすことが出来る。しかも出力される信号は全て単純なオン・オフ信号であるため、ＡＤ変換等の信号処理を必要とせずソフト・ハード面での負担を抑制できる。
【０００８】
本発明では、前記第１スイッチ部と前記第２スイッチ部の作動力（オンするために必要な押圧力）が異なっている。前記第１スイッチ部のほうが軽作動で入力可能とされている。さらに、前記第２スイッチ部は、夫々、別の前記第１スイッチ部に近接配置されている。したがって本発明では、前記第２スイッチ部が入力される前に、近接配置された前記第１スイッチ部がまず入力される。
【０００９】
このように本発明では、ある第２スイッチ部を押圧すると、その前に、前記第２スイッチ部に近接配置された第１スイッチ部が入力状態となり、前記第１信号ラインから第１スイッチ信号が出力される。第２スイッチ信号が検出されたとき、前記第１スイッチ信号を位置信号として用いることで、前記第２スイッチ信号が共通の第２信号ラインから出力されても、前記第１スイッチ信号に基づいて各第２スイッチ部を特定することが可能となるのである。
【００１０】
本発明では、前記第１スイッチ部のみが入力状態となる第１操作状態と、前記第１スイッチ部とともに第２スイッチ部が入力状態となる第２操作状態とがあり、前記第１操作状態では、第１信号ラインから個別に出力される第１スイッチ信号に基づいて、所定の操作信号が生成され、
前記第２操作状態では、第１信号ラインから個別に出力される第１スイッチ信号が、前記第２スイッチ部を特定する位置信号として用られ、特定された第２スイッチ部の第２スイッチ信号に基づいて所定の操作信号が生成されることが好ましい。このように本発明では、第２操作状態のみならず、第１操作状態でも前記第１スイッチ部の入力に基づいて所定の操作信号を生成でき、様々な操作を行うことが出来る。
【００１１】
本発明では、前記操作面は中央に開口部を有する囲み形状で形成され、前記第１スイッチ部は囲み方向に沿って配列されており、前記第１操作状態では、前記第１信号ラインからの第１スイッチ信号に基づいて、多方向入力が可能とされていることが好ましい。本発明では、前記表面部材下に、単純なスイッチ部を配置するだけで入力装置を構成するために、操作面が囲み形状で形成された形態であっても、簡単に第１スイッチ部及び第２スイッチ部を配置でき、さらに前記第１スイッチ部を、囲み方向に沿って配列することで、前記第１操作状態では、多方向入力できる。
【００１２】
本発明では、操作体を前記操作面上にて摺動させることで、連続的に切り替わる前記第１信号ラインからの第１スイッチ信号に基づいて、連続的な変化をもたらす操作信号が生成可能とされることが好ましい。例えばスクロール操作信号等である。
【００１３】
本発明では、前記開口部には、前記表面部材とは別個の中央表面部材が設けられ、前記中央表面部材の表面は操作面で、前記中央表面部材の下には、中央スイッチ部が設けられ、前記中央スイッチ部は、前記第１信号ライン及び前記第２信号ラインとは別個の中央信号ラインに接続され、前記第１操作状態及び前記第２操作状態とは別の第３操作状態では、前記中央信号ラインから出力される中央スイッチ信号に基づいて、所定の操作信号が生成されることが好ましい。
【００１４】
また本発明では、前記第２スイッチはタクトスイッチとして構成されることが、前記操作面上を指で押圧して前記第２スイッチを入力状態としたときに、直感的にスイッチを押圧したことを認識でき、例えば指で前記操作面上を摺動させて、前記第１スイッチ部のみが入力状態となっている第１操作状態と差別化を図ることができ操作性を向上できる。
【００１５】
また本発明では、特定された前記第２スイッチ部に基づいて、夫々、異なる操作信号を生成でき、様々な操作を行うことが可能である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、入力部として表面部材下に、スイッチ部を設けただけの単純な入力装置であり、本発明によれば、前記スイッチ部の数よりも信号ラインの数を減らすことが出来る。しかも出力される信号は全て単純なオン・オフ信号であるため、ＡＤ変換等の信号処理を必要とせずソフト・ハード面での負担を抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本実施形態の入力装置を図面に基づいて説明する。図１は本実施形態の入力装置の分解斜視図であり、図２は操作部材の平面図であり、図３は本実施形態の多方向入力装置の操作を説明する模式図（組み立てられた入力装置を、図２に示すＡ−Ａ線に沿って高さ方向に切断し矢印方向から見た部分断面図）である。
【００１８】
ここで、後述する第１スイッチ部７は８方向に入力可能な多方向スイッチであり、図１，図２では、その８方向を矢印で示している。
【００１９】
図１に示すように、前記入力装置１は、固定部２と、メンブレンスイッチ３と、操作部材９と、中央キートップ１５と、リング状キートップ（表面部材）１６とを有して構成される。
【００２０】
前記固定板２の表面には、円形状のメンブレン載置部２ａが形成されていると共に、メンブレン載置部２ａから４方向（上、右、下、左方向）の外向きに突出して取付腕部２ｂが形成され,この取付腕部２ｂが外部の電子機器（図示せず）等に取付けられるようになっている。
【００２１】
前記メンブレンスイッチ３は、樹脂フィルムからなる１枚のシート部材４が、図３に示すように、上下に折り返されて、メンブレン載置部２ａに載置可能な略円形の上部シート４ａと下部シート４ｂとが形成され、下部シート４ｂからは、端子部４ｄが引き出されて外部の電子機器等（図示せず）に接続可能になっている。また、折り返された状態の前記シート部材４には、固定板２の取付腕部２ｂに載置可能な取付腕部４ｅと、固定板２に形成された位置決め突起２ｄに嵌合可能な位置決め孔４ｆとが形成されている。
【００２２】
上部シート４ａと下部のシート４ｂと間には、図１，図３に示すように、所定厚さのスペーサ５が挟持されており、スペーサ５は、図１に示すように、外形形状がシート部材４の上部シート４ａと下部シート４ｂと略同形状に形成されて、４方向の位置に取付腕部５ａと、位置決め孔５ｂとが形成されている。
【００２３】
前記スペーサ５の中央部には、所定の径寸法の中央孔５ｃが貫通形成され、この中央孔５ｃから等距離の位置で、中央孔５ｃと４方向（上、右、下、左方向）に形成された位置決め孔５ｂとを結ぶ線上に第２の孔５ｄが４個貫通形成されている。前記第２の孔５ｄは、中央孔５ｃと同寸法の２つの孔を位置ズレさせてひょうたん状に形成されている。
【００２４】
また、隣り合う第２の孔５ｄ、５ｄ間には、中央孔５ｃと同寸法の４個の第１の孔５ｅが貫通形成されている。前記第２、第１の孔５ｄ、５ｅは、中央孔を中心として８方向の放射状の位置に等間隔に形成されている。
【００２５】
また、４個の第１の孔５ｅは、中央孔５ｃを中心とする第２の孔５ｄの内側の孔（第１の孔）の円周上に形成されている。
【００２６】
前記メンブレンスイッチ３は、図３に示すように、上部と下部のシート４ａ、４ｂ間に挟持した状態のスペーサ５の中心に位置する中央孔５ｃ内に、上部電極と下部電極とからなる中央スイッチ部６が印刷等で形成されている。
【００２７】
また、メンブレンスイッチ３は、ひょうたん状の第２の孔５ｄ内の内側に第１スイッチ部７と、外側に第２スイッチ部８とが形成されている。前記第２スイッチ部８は、夫々等間隔で配置される。前記第２スイッチ部８は、前記中央スイッチ部６を中心として９０度間隔で配置される。前記内周側の第１スイッチ部７は、図示を省略するが、４個の第１の孔５ｅ内にもそれぞれ形成されて、中央スイッチ部６を中心とする８方向の位置に、等間隔（中央スイッチ部６を中心として４５度間隔）形成されている。
【００２８】
即ち、メンブレンスイッチ３には、例えば中央孔５ｃ内に中央スイッチ部６が１個、第１スイッチ部７が第２の孔５ｄ内、及び第１の孔５ｅ内のそれぞれに８個、第２スイッチ部８が第２の孔５ｄの外側に４個それぞれ形成されて、合計１３個のスイッチ部が形成されている。
【００２９】
また、メンブレンスイッチ３上には、メンブレンスイッチ３の上部シート４ａと略同じ大きさで略円形状に形成された操作部材９が配設されている。前記操作部材９は、弾性を有する金属板からなり、プレス加工等により打抜きされて、図１，図２に示すように、メンブレンスイッチ３と外形が略同形状の円形状の外周縁部９ａが形成されている。
【００３０】
この外周縁部９ａからは、４方向（上、右、下、左方向）に延出する取付腕部９ｂが形成されていると共に、取付腕部９ｂに固定板２に形成された位置決め突起２ｄが嵌合可能な位置決め孔９ｃが形成されている。
【００３１】
また、操作部材９には、メンブレンスイッチ３の中央に位置する中央スイッチ部６と対向する位置に、中央部をドーム状に膨出した中央操作部１０が形成されている。
【００３２】
そして、中央操作部１０のドーム状の頂部には、下向きに突出する押圧部１０ｂが形成され、前記頂部を中央キートップ１５を所定圧力の作動力で押圧操作することで、前記中央操作部１０が反転して、押圧部１０ｂが中央スイッチ部６を押圧して入力操作が可能になっている。前記中央操作部１０が反転すると同時にクリック感が生じ、操作者は直感的にスイッチを押圧したことを認識できる。このように前記中央スイッチ部６は前記中央操作部１０を含めてタクトスイッチとして構成されている。
【００３３】
また、操作部材９には、９０度間隔の位置（上、右、下、左方向）に形成した４個のひょうたん状の第２の孔５ｄと対向する位置の４箇所に、直径寸法が中央操作部１０と略同じドーム状の４個の十字方向操作部１１が形成されている。
【００３４】
前記４個の十字方向操作部１１のそれぞれには、図２に示すように、ドーム状の外周部から中央部の中央操作部１０方向に所定寸法延出させて、第１スイッチ部７（４箇所）を入力操作可能な第１スイッチ操作部１１ａと、十字方向操作部１１のドーム状の頂部から下向きに突出させて第２スイッチ部８を入力操作可能な第２スイッチ操作部１１ｃとが形成されている。前記第１スイッチ部７は前記第２スイッチ部８よりも小さい作動力（オンするのに必要な作動力）で入力可能となっている。前記第１スイッチ部７が入力されても、特にクリック感は生じないが、前記第２スイッチ部８は、ドーム状の前記十字方向操作部１１が反転し、第２スイッチ操作部１１ｃにより押し当てられて入力されるとき、前記十字方向操作部１１が反転すると同時にクリック感が生じ、操作者は直感的にスイッチを押圧したことを認識できる。このように前記前記第２スイッチ部８は前記十字方向操作部１１を含めてタクトスイッチとして構成されている。
【００３５】
また、操作部材９には、互いに隣り合う十字方向操作部１１、１１間で、メンブレンスイッチ３の第１の孔５ｅと対向する位置の４箇所に、十字方向操作部１１と略同形状のドーム状の斜め方向操作部１２が形成されている。前記斜め方向操作部１２には、十字方向操作部１１の第１スイッチ操作部１１ａが操作しない部分（４箇所）の第１スイッチ部７を入力操作可能とする第１スイッチ操作部１２ａが形成されている。前記斜め方向操作部１２は、第１スイッチ操作部１２ａが十字方向操作部１１の第１スイッチ操作部１１ａと同形状で中央操作部１０方向に延出形成されていると共に、円形状の外形の一部が切り欠きされて切欠部１２ｂが形成されて、ドーム状の外形が略Ｄカット状になっている。
【００３６】
そのために、斜め方向操作部１２は、作動力が十字方向操作部１１より小さい力で反転して、中央操作部１０及び十字方向操作部１１より弱いクリック感が発生するようになっている。
【００３７】
図２に示すように、中央操作部１０、十字方向操作部１１及び斜め方向操作部１２は、それぞれは、細幅に形成された複数の連結部１３に連結されている。この連結部１３は、十字方向操作部１１及び斜め方向操作部１２から中央操作部１０までの間が湾曲形成されているので、十字方向操作部１１及び斜め方向操作部１２から中央操作部１０までの距離をかせいで、中央操作部１０が弾性変形しても十字方向操作部１１及び斜め方向操作部１２への影響を小さくできるようになっている。
【００３８】
また、操作部材９は、複数の連結部１３が外周縁部９ａに連結されて中央操作部１０、十字方向操作部１１及び斜め方向操作部１２のそれぞれが一体化されている。
【００３９】
また、複数の連結部１３は、図３に示すように、取付腕部９ｂから所定高さになるようにプレス加工等で図示上方に膨出形成されている。そのために、操作部材９は、取付腕部９ｂをメンブレンスイッチ３に載置すると、中央操作部１０、十字方向操作部１１及び斜め方向操作部１２のそれぞれがメンブレンスイッチ３から浮き上がるようになっている。
【００４０】
あるいは、上方に配設されるリング状キートップ１６の取付突起１６ｅと連結部１３に形成されている取付孔１４とを接合させることで、中央操作部１０の周囲に均等に配置された８個の操作部１１，１２のドーム状頂点部と、リング状キートップ１６に形成された凸部１６とが接触し、その結果、強制的に連結部１３が弾性湾曲させられ、操作部材９はメンブレンスイッチ３から浮上した状態で安定する。
【００４１】
この時の十字方向操作部１１及び斜め方向操作部１２は、外周縁部９ａに近い外周側よりも、内周側の第１スイッチ操作部１１ａ、及び第１スイッチ操作部１２ａがメンブレンスイッチ３から大きく離間した状態になっている。
【００４２】
また、十字方向操作部１１及び斜め方向操作部１２間に位置する連結部１３の４方向の位置には、所定の径寸法の取付孔１４からなる固着部が貫通形成されている。即ち、十字方向操作部１１近傍の連結部１３には、リング状キートップ１６に固着するための固着部（取付孔１４）が形成されている。
【００４３】
そして、操作部材９とメンブレンスイッチ３とは、それぞれの取付腕部９ｂ、４ｅを位置合わせした状態で、固定板２のメンブレン載置部２ａ上に載置して、それぞれの位置決め孔４ｆ、９ｃを、位置決め突起２ｄに嵌合させて位置決めするようになっている。そして爪状のカシメ部２ｃを内側に折り畳むようにカシメ付けると、メンブレンスイッチ３と操作部材９との動きが規制される。
【００４４】
また、中央操作部１０上には、図１に示すような、外形が略円形状の中央キートップ１５が配設されている。前記中央キートップ１５は、モールド樹脂材料からなり断面が略台形状の押圧面（操作面）１５ａと、この操作面１５ａの台形状の裾野部分から外側に突出して鍔部１５ｂが形成されている。また、中央キートップ１５には、下面に中央操作部１０のドーム状の頂部に当接する所定高さの凸部１５ｃが突出形成されている。このような中央キートップ１５は、鍔部１５ｂによってリング状キートップ１６の嵌合孔１６ａから抜け止めされて支持されて、操作面１５ａを矢印Ｃ方向に押圧操作可能になっている（図３参照）。
【００４５】
また、操作部材９の十字方向操作部１１及び斜め方向操作部１２上には、図１に示すような、外形が中央キートップ１５より大きくて、中央部に中央キートップ１５が挿通して抜け止め可能な円形状の嵌合孔（開口部）１６ａを有するリング状キートップ１６が配設されている。
【００４６】
前記リング状キートップ１６は、モールド樹脂材料からなり嵌合孔１６ａ周囲にリング状の操作面１６ｂが形成され、この操作面１６ｂの外周側に鍔部１６ｃが形成され、この鍔部１６ｃが、電子機器（図示せず）等の筐体に支持されて、所定高さ以上、リング状キートップ１６が上昇しないように規制されるようになっている。操作面１６ｂを矢印方向に押圧操作可能になっている（図３参照）。
【００４７】
また、リング状キートップ１６の下面側には、図３に示すように、４５度間隔の８方向（上、右上、右、右下、下、左下、左、左上方向）で所定の径寸法の円周上に、十字方向操作部１１及び斜め方向操作部１２に当接する８個の凸部１６ｄが突出形成されている。更に、リング状キートップ１６の下面側には、複数の凸部１６ｄの内側に、操作部材９の４個の取付孔１４に嵌合する４個の取付突起１６ｅが形成されている。操作部材９は、取付孔１４を形成した部分の連結部１３がリング状キートップ１６の取付突起１６ｅに固着されることで、十字方向操作部１１及び斜め方向操作部１２のドーム状の頂部が、リング状キートップ１６の８個所に形成した凸部１６ｄに弾接するようになっている。
【００４８】
本実施形態では、前記リング状キートップ１６の下側には、第１スイッチ部７が８方向（上、右上、右、右下、下、左下、左、左上方向）に夫々一つづつ設けられている。前記第２スイッチ部８は、上方向、右方向、下方向、左方向に設けられた前記第１スイッチ部７の夫々の横に近接配置されている。すなわち前記第２スイッチ部８と前記第１スイッチ部７は水平方向に設けられており、近接配置された前記第２スイッチ部８（例えば右方向の第２スイッチ部８）と前記第１スイッチ部７（右方向の第１スイッチ部７）間の間隔は、前記第２スイッチ部８（右方向の第２スイッチ部８）と他の前記第１スイッチ部７（右方向以外の第１スイッチ部７）間の間隔よりも狭くなっている。
【００４９】
前記第１スイッチ部７は、前記第２スイッチ部８に比べて小さい作動力（オンするのに必要な押圧力）で入力可能となっている。一方、前記第２スイッチ部８及び中央スイッチ部６に対する作動力は前記第１スイッチ部７に比して大きく、前記第２スイッチ部８の入力は、前記第２スイッチ部８に近接配置された第１スイッチ部７の入力が前提とされる。
【００５０】
図４，図５は本実施形態の入力装置１の回路構成図である。８個ある第１スイッチ部７を区別するために、各第１スイッチ部７を、「上ＳＷ」「右上ＳＷ」「右ＳＷ」「右下ＳＷ」「下ＳＷ」「左下ＳＷ」「左ＳＷ」「左上ＳＷ」として、配置場所を規定した。各スイッチ部７の配置は図２に示す矢印方向と符合している。同様に、４個ある第２スイッチ部８を区別するために、各第２スイッチ部８を、「上ＴＳＷ」「右ＴＳＷ」「下ＴＳＷ」「左ＴＳＷ」として、配置場所を規定した。「ＴＳＷ」であるとしたのは、第２スイッチ部８がタクトスイッチであることを示している。必要に応じて、上ＳＷ、上ＴＳＷ等という表現を用いる。
【００５１】
図４，図５に示すように各第１スイッチ部７は夫々、個別の第１信号ライン３０〜３７に接続されている。
一方、各第２スイッチ部８は、共通の一本の第２信号ライン３８に接続されている。
【００５２】
また他に、前記中央スイッチ部６は前記第１スイッチ部７及び第２スイッチ部８とは個別の中央信号ライン３９に接続され、さらに接地ライン４０が設けられている。よって、信号ラインは、全部で１１本である。
【００５３】
図４，図５に示すように、各第１信号ライン３０〜３７は、制御部４１の第１スイッチ信号検出部４２に接続されている。一方、一本だけの第２信号ライン３８は、第２スイッチ信号検出部４５に接続されている。
【００５４】
本実施形態の入力装置１の特徴的部分は、上記のように、大きな作動力が必要な第２スイッチ部８を、小さい作動力で入力可能な第１スイッチ部７の近傍に配置することで、４個ある前記第２スイッチ部８の信号ライン３８を全て共通にしても、前記第２スイッチ部８とともに押圧された第１スイッチ部７のスイッチ信号に基づいて、押圧された前記第２スイッチ部８を特定できる点にある。
【００５５】
図４の全てのスイッチ部がオフの状態から、今、操作者が指（操作体）で、例えば、第２スイッチ部８のうち右ＴＳＷを押すとする。
【００５６】
そうすると、まず、前記右ＴＳＷに近接配置されている第１スイッチ部７のうち右ＳＷが、軽作動にて入力され、スイッチオンとなる（図５を参照）。そうすると前記右ＳＷに接続されている第１信号ライン３２から、オン信号が前記第１スイッチ信号検出部４２に入力される。第１スイッチ部７は、夫々、個別の第１信号ライン３０〜３７に接続されているから、オン信号を出力する第１信号ライン３０〜３７に基づいて、前記第１スイッチ信号検出部４２では、どの第１スイッチ部７が押圧されたかを判別できる。
【００５７】
その後、さらにリング状キートップ１６の操作面１６ｂがより強く下方向に押圧されることで、ドーム状の前記十字方向操作部１１が反転してクリック感触を得るとともに、第２スイッチ押圧部１１ｃが前記第２スイッチ部８を押圧し、前記第２スイッチ部８のうち右ＴＳＷが入力状態となる。前記右ＴＳＷがスイッチオンとなることで、前記第２信号ライン３８からオン信号が前記第２スイッチ信号検出部４５に入力される。
【００５８】
前記第２スイッチ信号検出部４５では、いずれかの前記第２スイッチ部８が押圧されたことしか判別できない。すなわち、第２信号ライン３８は共通ラインであるため、どの第２スイッチ部８が押圧されたかを、前記第２信号ライン３８からのオン出力だけでは判別できない。
【００５９】
しかしながら本実施形態では、上記したように、第１スイッチ部７のうち、右ＳＷが押圧されたことは既に、前記第１スイッチ信号検出部４２でわかっているので、前記第１スイッチ信号を、第２スイッチ部８を特定するための位置信号として用いることが出来る。
【００６０】
図５に示す第２スイッチ特定部４６では、前記第２スイッチ信号検出部４５から信号が出力されたとき、前記第１スイッチ信号検出部４２からの第１スイッチ信号に基づいて、押圧された前記第２スイッチ部８を特定する。
【００６１】
すなわち上の例では、前記第２スイッチ特定部４６に、第１スイッチ信号検出部４２から、第１スイッチ部７のうち右ＳＷが押圧された信号情報が入るため、その情報に基づき、前記右ＳＷに最も近い位置に配置された第２スイッチ部８の右ＴＳＷを押圧されたスイッチと判断することが出来る。
他の第２スイッチ部８の判別についても上記と同様に行われる。
【００６２】
本実施形態によれば、入力部を単純なスイッチ部７，８だけで構成でき、コスト面で有利であり、また、待機時（オフ時）には、電力を消費しないので、低消費電力が求められるモバイル機器、ＡＶ機器等の各種携帯情報機器に本実施形態の入力装置１を好適に使用できる。
【００６３】
そして、本実施形態では、作動力の異なる２種類のスイッチ部７，８を設け、大きな作動力が必要な第２スイッチ部８の夫々に個別の信号ラインを設ける必要がないため、信号ラインの総数を減らすことが出来る。また、上記した特許文献１のような出力電圧変化に基づいてスイッチ部を特定するものでなく、単純なオン・オフ信号だけを取り出すので、ＡＤ変換等の面倒な回路処理が必要なく、ソフト・ハード面での負担を抑制することが出来る。
【００６４】
本実施形態のような多方向スイッチである第１スイッチ部７においては、例えば複数のスイッチ部７が同時に押圧されたとき等、押圧されたスイッチを特定するためのスイッチ位置補正手段（アルゴリズム）が必須であるが、このようなアルゴリズムは、第１スイッチ部７の検出部側だけに設ければ、特に、第２スイッチ部８の検出部側に設ける必要はなく、回路設計が簡単である。すなわち、本実施形態では、第２スイッチ部８が押圧されたか否かを前記第２スイッチ信号検出部４５で判断できれば、前記第２スイッチ部８の特定は、前記第１スイッチ信号検出部４２からのスイッチ信号に基づいて行うので、第２スイッチ部８の検出部側に、前記アルゴリズムを設ける必要がない。
【００６５】
また、本形態よりももっと多くの第２スイッチ部８が設けられる場合、押圧したときに同時に２つ以上の第２スイッチ部８が入力状態になる可能性があるが、かかる場合でも、第１スイッチ部７での上記アルゴリズムによってまず、押圧された第１スイッチ部７を特定し、その信号情報に基づいて、第２スイッチ部８を特定すれば、特に、前記第２スイッチ部８の検出部側に、前記アルゴリズムを設ける必要がない。
【００６６】
上記アルゴリズムの具体例としては、例えば、奇数の第１スイッチ部７が押圧されたことを検知すれば、その真ん中の第１スイッチ部７が押圧されたとする。例えば、上ＳＷ、右上ＳＷ、右ＳＷの３つのスイッチから信号出力があった場合、右上ＳＷが押圧されていると判断する。
【００６７】
また例えば上ＳＷと右上ＳＷの２つのスイッチから信号出力があった場合は、第２スイッチ信号検出部４５から信号出力があれば、押圧されたスイッチは上ＳＷとみなし、第２スイッチ信号検出部４５から信号出力がなければ、押圧されたスイッチは右上ＳＷとみなす。
【００６８】
あるいは、過去の第１スイッチ部７の出力情報をもとに、次に押圧されるスイッチを予測する等して、押圧された第１スイッチ部７を判定する。
なおアルゴリズムは上記に限定されるものではない。
【００６９】
本実施形態では、作動力の異なる２種類の第１，第２スイッチ部７，８を、同じリング状キートップ１６下に配置することで、軽作動力により第１スイッチ部７のみが入力状態となる第１操作状態と、さらに強く押圧して前記第１スイッチ部７とともに第２スイッチ部８の双方が入力状態となる第２操作状態とを作り出すことが出来る。
【００７０】
前記第１操作状態では、前記第２スイッチ信号検出部４５から信号出力がないので、かかる場合、操作信号生成部４３では、前記第１スイッチ信号に基づいて所定の操作信号が生成される。すなわち前記第１スイッチ信号は、前記第２スイッチ部８を特定する位置信号として使用されない。
【００７１】
本実施形態では、リング状キートップ１６の操作面１６ｂ下に、リング状に配列された８個の第１スイッチ部７を配置しており、このような形態とすることで、図６に示すように、指Ｆを、前記操作面１６ｂ上で、軽作動力で簡単且つ適切に摺動操作でき、８方向に連続的に入力でき、連続的な変化をもたらす操作信号を生成できる。前記第１操作状態における操作信号の具体例を以下に示す。
【００７２】
図６のように指Ｆを操作面１６ｂ上にてリング状に摺動させると、前記第１スイッチ信号検出部４２には、各第１信号ライン３０〜３７から連続的に切り替わる第１スイッチ信号が入力される。このような連続的に変化する第１スイッチ信号に基づいて、前記操作信号生成部４３では、スクロール操作信号を生成し、図６のＡに示すように、電子機器５０の表示画面５１の画面をスクロールさせる。あるいは、前記操作信号生成部４３では、図６のＢに示すように、表示画面５１に表示されたカーソル５２を移動させるカーソル移動操作信号、図６のＣに示すように、表示画面５１に表示されたアイコンやフォルダ等の選択を連続的に切り替える操作信号、図６のＤのように、表示画面５１に表示された表示を拡大あるいは縮小する操作信号、等を生成できる。
【００７３】
次に、操作者は、図７に示すように、第２スイッチ部８のうち、ちょうど指Ｆを、上ＴＳＷが存在する操作面１６ｂ上にて、上記第１操作状態よりも強く下方向に押圧し、前記上ＴＳＷを入力状態とする（第２操作状態）。
【００７４】
前記第２操作状態では、前記上ＴＳＷが入力される前に、第１スイッチ部７のうち、上ＳＷが入力状態になるので、前記第２スイッチ特定部４６では、前記第１スイッチ信号検出部４２からの第１スイッチ信号（すなわち上ＳＷの信号）に基づいて、押圧された第２スイッチ部８を上ＴＳＷと特定する。
【００７５】
図４，図５に示すように、第２スイッチ特定部４６にて特定された第２スイッチ信号は、操作信号生成部４４に送られ、ここで前記第２スイッチ信号に基づいて所定の操作信号が生成される。
【００７６】
図７に示すように、操作面１６ｂには、例えば、第２スイッチ部８があることを示す表示部５３が印刷等で設けられている。今、操作者が指Ｆで第２スイッチ部８のうち上ＴＳＷを押圧すると、前記制御部４１に設けられた操作信号生成部４４では、例えば図７のＡのように音楽を再生、一時停止する操作信号を生成し、例えば上記した第１操作状態にて選曲された音楽を、再生あるいは一時停止する。
【００７７】
または、前記操作信号生成部４４では、図７のＢに示すように、表示画面５１にて表示される画面（図７のＢに示すように、電話帳画面あるいはメール画面等）を選択、あるいは切換る操作信号、あるいは、前記上ＴＳＷを連続的に押圧したり、継続的に長く押圧することで、図７Ｃに示す表示画面５１に表示されたアイコンやフォルダ等の選択を連続的に切り替える操作信号を生成したり、図７Ｄに示す表示画面５１に表示された表示状態を決定する操作信号、等を生成できる。
【００７８】
本実施形態では、上ＴＳＷ以外の箇所の第２スイッチ部８、すなわち、右ＴＳＷ、下ＴＳＷ、及び左ＴＳＷを押圧したときに、夫々、異なる操作信号が出力されるようにすることが好ましい。特に本実施形態では、押圧された各第２スイッチ部８を、第１スイッチ信号にて、前記第２スイッチ特定部４６により特定できるので、各第２スイッチ部８が押圧されたときに生成される操作信号を、夫々別のものにできる。例えば図７のＡの音楽モードでは、上ＴＳＷが押圧されたときは、上記したように音楽を再生、一時停止する操作信号、右ＴＳＷが押圧されたときは、後の曲を選曲する操作信号、下ＴＳＷが押圧されたときは、曲を停止する操作信号、左ＴＳＷが押圧されたときは、前の曲を選曲する操作信号、等の各種信号を生成できる。
【００７９】
また前記第２スイッチ部８を押圧する時間の長さ等によって、異なる操作信号が生成されるように設定することも出来る。
【００８０】
また、中央キートップ１５の操作面１５ａ上を押圧して、前記中央スイッチ部６が入力されると（第３操作状態）、例えば今、画面に表されている表示状態を決定する操作信号等が出力される。前記中央キートップ１５は、リング状キートップ１６に対し独立して昇降可能となっているため、中央スイッチ部６に接続される信号ライン３９も、第２信号ライン３８とは別に設けられ、直接、操作信号生成部４４に接続されて、前記信号ライン３９からのスイッチ信号を受けて、前記操作信号生成部４４で操作信号を生成できるようになっている。
【００８１】
なお図４，図５では、操作信号生成部４３，４４を、前記第１スイッチ信号検出部４２、第２スイッチ信号検出部４５、第２スイッチ特定部４６を有する制御部４１内に設けられているが、前記操作信号生成部４３，４４を別の制御部内に設けて、前記制御部４１からは、第１スイッチ信号検出部４２及び第２スイッチ特定部４６から夫々、第１スイッチ信号、第２スイッチ信号が出力されるようにしてもよい。
【００８２】
以上のように、本実施形態では、入力を全てスイッチ部で構成でき、簡単な構成に出来る。しかも軽作動力で入力状態となる第１スイッチ部７を、リング状キートップ１６の下に、リング状に一列に配列するだけで、前記リング状キートップ１６の操作面１６ｂ上に指Ｆを軽作動力で摺動させたときに、連続的に、第１信号ライン３０〜３７から出力されるスイッチ信号を切り替えることができ、図６で説明したスクロール等のように連続的な変化をもたらす操作信号を簡単に生成できる。しかも近接配置された第２スイッチ部８が押圧されたときには、押圧された第２スイッチ部８の位置を特定する位置信号として使用できる。そして本実施形態では、第１操作状態及び第２操作状態で出力される信号は全てオン・オフ信号であるから、簡単な回路構成で安定した動作を行わせることが可能となる。
【００８３】
前記キートップ１６の操作面１６ｂはリング状であることに限定されない。中央に開口部がある、例えば矩形枠形状等の囲み形状であってもよい。ただし、操作者が操作面上を摺動操作するとき、リング状であることが簡単且つ適切に操作でき、操作者に不快感を与えることも無く好ましい。
【００８４】
また、本実施形態のようにリング状キートップ１６としても、その下に軽作動力で入力状態となる第１スイッチ部７を同じくリング状に多数配列させるだけで、簡単な構造で、タッチパッドのような人間の直感的なアナログ操作を可能とし、使い勝手がよい。
【００８５】
また、前記第１スイッチ部７及び第２スイッチ部８の数及び配置は、上記した数及び配置に限定されるものでないが、前記第２スイッチ部８は、少なくとも前記第１スイッチ部７以下の数だけ設けられ、夫々、別の第１スイッチ部７に近接配置される。
【００８６】
また図４，図５に示すように第２信号ライン３８が一本だけ設けられる形態が、最も好ましいが、例えば信号ラインの配置の関係上等で、共通の第２信号ラインを複数本とする形態を除外しない。例えば上ＴＳＷと右ＴＳＷとを共通の第２信号ラインに接続し、下ＴＳＷと左ＴＳＷとを共通の第２信号ラインに接続する如くである。
【００８７】
本実施形態の入力装置１は、携帯電話や、携帯音楽プレーヤ、電子手帳、等、小型電子機器への使用が最適である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本実施形態の入力装置の分解斜視図、
【図２】前記入力装置を構成する操作部材の平面図、
【図３】入力装置の操作を説明する模式図であり、組み立てられた入力装置を、図２に示すＡ−Ａ線に沿って高さ方向に切断し矢印方向から見た部分断面図）、
【図４】入力装置の回路構成図（スイッチ部は全てオフ状態）、
【図５】入力装置の回路構成図（第１スイッチ部及び第２スイッチが夫々一つづつオンとされた状態）、
【図６】第１操作状態を説明する具体例、
【図７】第２操作状態を説明する具体例、
【符号の説明】
【００８９】
１  入力装置
２  固定板
２ａ  メンブレン載置部
３  メンブレンスイッチ
４  シート部材
４ａ  上部シート
４ｂ  下部シート
５  スペーサ
６  中央スイッチ部
７  第１スイッチ部
８  第２スイッチ部
９  操作部材
９ａ  外周縁部
１０  中央操作部
１１  十字方向操作部
１２  斜め方向操作部
１３  連結部
１５  中央キートップ
１５ａ  操作面
１５ｃ  凸部
１６  リング状キートップ
１６ｂ  操作面
１６ｄ  凸部
３０〜３７  第１信号ライン
３８  第２信号ライン
３９  中央信号ライン
４０  接地ライン
４１  制御部
４２  第１スイッチ信号検出部
４３、４４  操作信号生成部
４５  第２スイッチ信号検出部
４６  第２スイッチ特定部
５０  電子機器
５１  表示画面
５３  表示部
【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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