專利名稱：多方向輸入裝置及使用它的電子機(jī)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于攜帶電話、信息終端、游戲機(jī)及遙控器等各種電子機(jī)器輸入操作用的多方向輸入裝置及使用它的電子機(jī)器。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的多方向輸入裝置，已知在特開平10-125180號(hào)公報(bào)中有所記載，關(guān)于其內(nèi)容，用圖36～圖38來說明。
圖36是作為現(xiàn)有的多方向輸入裝置所使用的多方向輸入用電子零件的多方向操作開關(guān)的剖面圖，圖37為該開關(guān)的立體分解圖。在該圖中，在絕緣樹脂制的箱型基座1的中心位置設(shè)有由彈性金屬的薄板形成的園頂狀可動(dòng)接點(diǎn)2，在它的內(nèi)側(cè)底面的端部，設(shè)置有互相導(dǎo)通的四個(gè)外側(cè)固定接點(diǎn)3。所述園頂狀可動(dòng)接點(diǎn)2的四周下端部放置在所述外側(cè)固定接點(diǎn)3上，在比它們靠里的內(nèi)側(cè)，在從園頂狀可動(dòng)接點(diǎn)2的中心開始等距離、等角度的位置，設(shè)置有分別獨(dú)立的多個(gè)(四個(gè))的內(nèi)側(cè)固定接點(diǎn)4(4A～4D)。與所述各固定接點(diǎn)4導(dǎo)通的輸出端子(圖中沒有表示)設(shè)置在箱型基座1的外側(cè)。
另外，箱型基座1上面的開口部罩有外罩5。于是，操作體6由軸部6A和在其下端的與其形成一體的凸緣部6B組成，軸部6A從外罩5中央的通孔5A中伸出。凸緣部6B的四周通過箱型基座1的內(nèi)壁1A，不能旋轉(zhuǎn)但能夠傾倒地嵌入而被支承。分別對(duì)應(yīng)四個(gè)內(nèi)側(cè)固定接點(diǎn)4(4A～4D)，在凸緣部6B的下面設(shè)有四個(gè)按壓部7(7A～7D、但7D圖中沒有表示)。這四個(gè)按壓部7與園頂狀可動(dòng)接點(diǎn)2的上面相觸，同時(shí)凸緣部6B的上面被外罩5的下面所壓，操作部6作為整體被保持在垂直中立位置。
如圖38的剖面圖中的箭頭所示，向下壓安裝在操作體6的軸部6A的按鈕8的左上面時(shí)，操作體6從如圖36所示的垂直中立位置，以凸緣部6B的左側(cè)的上面為支點(diǎn)傾倒，因此下面的按壓部7A壓下園頂狀可動(dòng)接點(diǎn)2使其局部彈性翻轉(zhuǎn)。其結(jié)果，所述可動(dòng)接點(diǎn)2與內(nèi)側(cè)固定接點(diǎn)4A接觸，外側(cè)固定接點(diǎn)3和內(nèi)側(cè)固定接點(diǎn)4A之間短路成為導(dǎo)通狀態(tài)，其電信號(hào)通過各自的輸出端子向外部輸出。當(dāng)解除施加在按鈕8上的壓力時(shí)，因園頂狀可動(dòng)接點(diǎn)2的彈性恢復(fù)力，操作體6返回到原來的垂直中立位置，外側(cè)固定接點(diǎn)3和內(nèi)側(cè)固定接點(diǎn)4A之間也返回到斷開狀態(tài)。
這樣，在使用這種多方向操作開關(guān)的多方向操作裝置中，把表示所述的多方向操作開關(guān)的外側(cè)固定接點(diǎn)3，與多個(gè)(四個(gè))的內(nèi)側(cè)固定接點(diǎn)4中的哪一個(gè)相接觸過的電信號(hào)輸入微型計(jì)算機(jī)，通過運(yùn)算，識(shí)別出輸入的角度方向，發(fā)出相應(yīng)信號(hào)。
但是，在所述現(xiàn)有的多方向操作開關(guān)中，能夠輸入的方向的個(gè)數(shù)也就是輸入方向的分辨能力，是通過按鈕8使操作體6傾倒時(shí)，由園頂狀可動(dòng)接點(diǎn)2局部彈性翻轉(zhuǎn)而接觸的內(nèi)側(cè)固定接點(diǎn)4的個(gè)數(shù)來決定的。近年來，被小型化的電子機(jī)器，要求所使用的電子零件也小型化。在這種現(xiàn)有的多方向操作開關(guān)中，在小型化、操作穩(wěn)定的同時(shí)，為了提高分辨能力把內(nèi)側(cè)固定接點(diǎn)4的個(gè)數(shù)增加到比所述的四個(gè)還多是比較困難的。
另外，使多方向操作開關(guān)的操作體6向相鄰的內(nèi)側(cè)固定接點(diǎn)4的中間方向傾倒，而使相鄰的二個(gè)內(nèi)側(cè)固定接點(diǎn)4在所定的時(shí)間內(nèi)雙方同時(shí)成為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，由微型計(jì)算機(jī)設(shè)定判斷同時(shí)導(dǎo)通的開關(guān)識(shí)別方法，通過對(duì)作為與四個(gè)內(nèi)側(cè)固定接點(diǎn)4單個(gè)為導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的不同信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，得到被認(rèn)為是極限的八個(gè)方向的分辨能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是要解決這類現(xiàn)有的問題的，其目的在于提供一種可用于近年來被小型化的電子機(jī)器的尺寸，并且輸入方向的分辨能力高的多方向輸入裝置及使用它的電子機(jī)器。
本發(fā)明的多方向輸入裝置，由在絕緣基板上形成的圓環(huán)狀電阻元件層、在與該電阻元件層空開所定的絕緣間隙并對(duì)向設(shè)置的平面基板上所形成的導(dǎo)電部，以及為了使所述電阻元件層與所述導(dǎo)電部局部接觸的操作部件所組成。該多方向輸入裝置，在對(duì)所述電阻元件層以所定狀態(tài)施加電壓的狀態(tài)下，通過操作部件對(duì)絕緣基板或平面基板施加按壓力，使所述電阻元件層與所述導(dǎo)電部局部接觸，用在導(dǎo)電部得到的信號(hào)檢測(cè)出所述接觸位置。


圖1是作為使用本發(fā)明實(shí)施例1的多方向輸入裝置的電子機(jī)器的攜帶電話的主要部分的剖面圖。
圖2是該多方向輸入裝置部分的立體分解圖。
圖3是該外觀立體圖。
圖4是說明該多方向輸入裝置結(jié)構(gòu)的原理圖。
圖5是圖3中P-P線的剖面圖。
圖6是該多方向輸入裝置部分的輸出電壓曲線圖。
圖7是其他構(gòu)成的使用多方向輸入裝置的電子機(jī)器的多方向輸入裝置部分的立體分解圖。
圖8是其他構(gòu)成的多方向輸入裝置的接點(diǎn)部分的立體分解圖。
圖9是圖5中Q-Q線的剖面圖的接點(diǎn)部分的平面圖。
圖10是圖8所示接點(diǎn)部分的組裝后的平面圖。
圖11是作為使用本發(fā)明實(shí)施例2的多方向輸入裝置的電子機(jī)器的攜帶電話的主要部分的剖面圖。
圖12是說明該多方向輸入裝置結(jié)構(gòu)的原理圖。
圖13是按壓該操作按鈕并使其處于傾倒?fàn)顟B(tài)的剖面圖。
圖14是作為使用本發(fā)明實(shí)施例3的多方向輸入裝置的電子機(jī)器的攜帶電話的主要部分的剖面圖。
圖15是該多方向輸入裝置部分的立體分解圖。
圖16是說明該多方向輸入裝置結(jié)構(gòu)的原理圖。
圖17是按壓該操作按鈕并使其處于傾倒?fàn)顟B(tài)的剖面圖。
圖18是按壓下該押扣狀態(tài)的剖面圖。
圖19是作為使用本發(fā)明實(shí)施例4的多方向輸入裝置的電子機(jī)器的攜帶電話的主要部分的剖面圖。
圖20是按壓該操作按鈕并使其處于傾倒?fàn)顟B(tài)的剖面圖。
圖21是進(jìn)一步按壓該操作按鈕狀態(tài)的剖面圖。
圖22是按壓下該押扣狀態(tài)的剖面圖。
圖23是具有本發(fā)明實(shí)施例5的多方向輸入裝置的電子機(jī)器的主要部分的剖面圖。
圖24是該多方向輸入裝置部分的立體分解圖。
圖25是作為主要部件的該多方向輸入用電子零件基座的俯視圖。
圖26是表示該傾倒操作狀態(tài)的剖面圖。
圖27是表示該壓下操作狀態(tài)的剖面圖。
圖28是具有本發(fā)明實(shí)施例6的多方向輸入裝置的電子機(jī)器的主要部分的剖面圖。
圖29是該多方向輸入裝置部分的立體分解圖。
圖30是表示該傾倒操作狀態(tài)的剖面圖。
圖31是表示該壓下操作狀態(tài)的剖面圖。
圖32是具有本發(fā)明實(shí)施例7的多方向輸入裝置的電子機(jī)器的主要部分的剖面圖。
圖33是該主要部件的操作部件的俯視圖。
圖34是表示該直線移動(dòng)操作狀態(tài)的剖面圖。
圖35是表示該壓下操作狀態(tài)的剖面圖。
圖36是作為使用于現(xiàn)有的多方向輸入裝置的多方向輸入用電子零件的多方向操作開關(guān)的剖面圖。
圖37是該立體分解圖。
圖38是使該操作體處于傾倒?fàn)顟B(tài)的剖面圖。
圖中符號(hào)11-上殼；11A-通孔；12-下殼；13、37、49、120-布線電路板；14、42、48-操作按鈕；14A、42A、43A-上面；14B、43B-突部；14C、43C、48D-緣部；14D、42C、48C-突出部；16、38、52-柔性絕緣基板；16A-襯墊；16B、108-絕緣襯墊；17-簧片；18、32、53、106、305-電阻元件層；18A、18B、22A、23A、33A、33B、34A、34B-導(dǎo)出部(leads)；107-導(dǎo)出部(terminal)；18C、18D、33C、33D、34C、34D-電極；19A、19B-連接部；20-壓簧；21A、21B-連接點(diǎn)；22、50-第一導(dǎo)電層；23、51-第二導(dǎo)電層；24A、24B-絕緣部；25、46-微型計(jì)算機(jī)；29-按壓點(diǎn)；29A-下按壓點(diǎn)；30、35、53A-接觸點(diǎn)；31-柔性布線電路板；36-導(dǎo)通板；38A-圓孔；39-固定接點(diǎn)；40、114、314-可動(dòng)接點(diǎn)；40A-外周下端部；40B-中央凸部；41-開關(guān)接點(diǎn)部；42B、48B-通孔；43-壓扣；44、112、312-中心接點(diǎn)；45、113、313外側(cè)接點(diǎn)；47、115、315-粘貼膠帶；48A-按壓部；102、302-電子零件；103、303-外殼；103A、303A-定位突起；103B、303B-突起部；104、308-平面基板；104A、105A、109C、308A、310C-定位孔；104B、105B、308B-壓下用孔；105、304-絕緣基板；109、310-金屬罩；109A、206A、310A、501-操作用孔；109B、310B-鉚接固定腳；110-彈性腳；110A、306-輸入用端子；111、309-輸出用端子；112A、113A、312A、313A-開關(guān)端子；120A-電路板通孔；200、400-操作部件；201-球體部；202-環(huán)狀突起；203、405-中心凸部；206、500外裝部件；207-平坦外周段部；311-內(nèi)周段部；401-圓形操作部；401A-凸緣狀部；402-環(huán)狀部；403-連接橋；404-最外周環(huán)狀部；406-圓形操作部的上部；407-彈性部件；407A-前端部；S、T、U1、U2-箭頭。
具體實(shí)施方案下面，參照?qǐng)D1～圖35對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例加以說明。
實(shí)施例1對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例1，參照附圖加以說明。
圖1是將本發(fā)明實(shí)施例1的多方向輸入裝置用于攜帶電話時(shí)的主要部分的剖面圖，圖2是所述多方向輸入裝置部分的立體分解圖。在同圖中，具有多層電路布線部的平板狀布線電路板13，收納于攜帶電話的外裝部件的上殼11及下殼12內(nèi)，并保持在下殼12內(nèi)。并且，上殼11的上面作為操作面，從在所希望的位置開設(shè)的圓形通孔11A中，露出作為操作部件的園板狀操作按鈕14的上面14A。在布線電路板13上，設(shè)置有各種機(jī)能的操作用開關(guān)的固定接點(diǎn)15等。
操作按鈕14通過其下面中心的突部14B的前端，夾柔性絕緣基板16及下面的襯墊16A與布線電路板13接觸，全方向可傾倒地被支承。另外通過設(shè)置在外周的凸緣部14C的上面，和上殼11的通孔11A周圍下面之間的，作為在上下方向反彈的彈性體的環(huán)狀簧片17的作用力，操作按鈕14被保持為近似垂直狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，以操作按鈕14下面的突部14B為中心的圓環(huán)狀突出部14D，與貼于布線電路板13上的柔性絕緣基板16的上面，在全周范圍內(nèi)保持均等接觸。
在該柔性絕緣基板16的下面，如圖2所示，以相同的表面電阻印刷形成具有一定寬度的圓環(huán)狀電阻元件層18，在相對(duì)其中心的對(duì)稱位置，設(shè)有形成電極的具有所定寬度的良導(dǎo)電部18C、18D，從這里伸出一對(duì)導(dǎo)出部(leads)18A、18B。并且，該導(dǎo)出部(leads)18A、18B分別連到端部的連接部(terminal)19A、19B，受來自柔性絕緣基板16上面的壓簧20的作用被壓，與布線電路板13上的連接點(diǎn)21A、21B彈壓接觸。另外，所述操作按鈕14下面的圓環(huán)狀突出部14D的直徑，設(shè)定為近似等于該圓環(huán)狀電阻元件層1 8的寬度的中間位置的直徑。另外，柔性絕緣基板16，如上所述貼于布線板13。為了使圓環(huán)狀電阻元件層18部分與布線電路板13之間保持所定的絕緣間隙，在圓環(huán)狀電阻元件層18的內(nèi)周和外周所對(duì)應(yīng)的布線電路板13上，設(shè)置有二個(gè)所定厚度的絕緣襯墊16B。進(jìn)而，在與布線電路板13上的電阻元件層18對(duì)向的部分，設(shè)有第一導(dǎo)電層22和第二導(dǎo)電層23。另外，該絕緣襯墊16B也可設(shè)置在柔性絕緣基板16上。并且，所述第一、第二導(dǎo)電層22、23，通過設(shè)置在與電阻元件層18的一對(duì)電極(electrodes)18C、18D所對(duì)應(yīng)位置的兩處絕緣部24A、24B，形成互相絕緣的寬度較寬的圓弧狀，并分別具有導(dǎo)出部22A、23A。
另外，該兩處絕緣部24A、24B的寬度，設(shè)定為小于所述電阻元件層18的電極(electrodes)18C、18D的寬度。并且，該導(dǎo)出部22A、23A，通過布線電路板13的多層布線部(圖中沒有表示)，與安裝在該攜帶電話上的微型計(jì)算機(jī)25(以下表示為微機(jī)25)連接(參照?qǐng)D4)。
根據(jù)本實(shí)施例的多方向輸入裝置的攜帶電話的多方向輸入裝置如以上所述構(gòu)成。另外，在圖2中，攜帶電話的操作開關(guān)由所述的固定接點(diǎn)15，粘貼在其上的可動(dòng)接點(diǎn)26及操作鈕27構(gòu)成，并通過按壓從上殼11的小孔11B露出的操作鈕27進(jìn)行動(dòng)作。
下面，對(duì)所述構(gòu)成的多方向輸入裝置部分的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖3是根據(jù)本實(shí)施例的使用多方向輸入裝置的攜帶電話的外觀立體圖，圖4是說明同多方向輸入裝置的構(gòu)成的原理圖。如圖4所示，在柔性絕緣基板16下面的電阻元件層18的導(dǎo)出部(leads)18A、18B之間，經(jīng)布線電路板13上的連接點(diǎn)21A、21B(參照?qǐng)D2)，施加所定的直流電壓。在此狀態(tài)下，向下方按壓從圖3所示的上殼11的上面露出的操作按鈕14的上面14A的，如左側(cè)(顯示部28側(cè))的按壓點(diǎn)29時(shí)，則從圖1所示的通常狀態(tài)，變成如圖3中沿P-P線的剖面圖、即圖5所示，操作按鈕14克服簧片17的作用力，以下面的突部14B的前端為中心向左側(cè)傾倒。
這樣，與按壓點(diǎn)29所對(duì)應(yīng)的，下面的圓環(huán)狀突出部14D的下按壓點(diǎn)29A，壓下柔性絕緣基板16的上面使其局部向下方撓曲，并使其下面的電阻元件層18的接觸點(diǎn)30與下方的第一導(dǎo)電層22局部接觸導(dǎo)通，其結(jié)果，由電阻元件層18的導(dǎo)出部18A和接觸點(diǎn)30之間的電阻值決定的輸出電壓(輸出I)，在第一導(dǎo)電層22的導(dǎo)出部22A(leads)輸出，并輸入到微機(jī)25(參照?qǐng)D4)。此時(shí)，在第二導(dǎo)電層23的導(dǎo)出部23A不產(chǎn)生輸出電壓(輸出II)。
然后，從此狀態(tài)，當(dāng)解除施加于操作按鈕14上面14A的按壓力時(shí)，因簧片17的作用力，操作按鈕14恢復(fù)到原來的近似垂直的狀態(tài)，也就是圖1所示的狀態(tài)，同時(shí)柔性絕緣基板16下面的電阻元件層18的接觸點(diǎn)30，因柔性絕緣基板16自身的彈力從第一導(dǎo)電層22分離。同樣，當(dāng)向下按壓操作按鈕14上面14A的右側(cè)(操作鈕27側(cè))，使其向右傾倒時(shí)，從第二導(dǎo)電層23的導(dǎo)出部23A輸出電壓(輸出II)，并輸入微機(jī)25，此時(shí)，在第一導(dǎo)電層22的導(dǎo)出部22A不產(chǎn)生輸出電壓(輸出I)。
另外，以圖4的原理圖所示的絕緣部24A的位置為基點(diǎn)(0°)，以絕緣部24B的位置為中間點(diǎn)(180°)，電阻元件層18的接觸點(diǎn)30的位置與從第一導(dǎo)電層22的導(dǎo)出部22A的輸出電壓(輸出I)，及從第二導(dǎo)電層23的導(dǎo)出部23A輸出電壓(輸出II)的關(guān)系如圖6所示。
如圖6所示，在使操作按鈕14傾倒的角度方向?yàn)?°～180°的范圍內(nèi)，僅產(chǎn)生輸出I，而在180°～360°(0°)的范圍內(nèi)僅產(chǎn)生輸出II。在其交界即基點(diǎn)(0°)及中間點(diǎn)180°上，電阻元件層18的接觸點(diǎn)30的位置就是各導(dǎo)出部(leads)18A、18B的電極(electrodes)18C、18D的部分。如上所述，電極18C、18D的寬度，因大于兩處絕緣部24A、24B的寬度，第一導(dǎo)電層22和第二導(dǎo)電層23由良導(dǎo)電部18C或18D短路，使兩者成為同電位。也就是說在0°(360°)的位置，輸出I和輸出II均為零，在180°的位置，同時(shí)為最大值。
也就是，針對(duì)輸入微機(jī)25的輸出電壓(輸出I或輸出II)，通過對(duì)導(dǎo)出部22A或23A究竟哪一方產(chǎn)生了輸出電壓，以及該輸出電壓大小的信息用微機(jī)25進(jìn)行復(fù)合運(yùn)算處理，可以識(shí)別使操作按鈕14傾倒的角度。
以上所述本實(shí)施例的多方向輸入裝置，由于僅由在柔性絕緣基板16上形成的圓環(huán)狀電阻元件層18，和設(shè)置在與其對(duì)向電子機(jī)器的布線電路板13上的第一導(dǎo)電層22、第二導(dǎo)電層23及操作按鈕14簡(jiǎn)單構(gòu)成，所以容易實(shí)現(xiàn)小型化。再有，使操作按鈕14向所希望的方向傾倒時(shí)，電阻元件層18僅與第一、第二導(dǎo)電層22、23的一方接觸，并產(chǎn)生對(duì)應(yīng)該接觸點(diǎn)30的電阻值的輸出電壓，識(shí)別使操作按鈕14傾倒的角度。產(chǎn)生的輸出電壓通過微機(jī)25等可方便地進(jìn)行處理。因此，本發(fā)明的多方向輸入裝置精度高、而且使操作按鈕14傾倒的角度的分辨能力也就是輸入方向的分辨能力高，進(jìn)而，還具有可以與布線電路板13、上殼11等部件共用后一起安裝的效果。
另外，在以上說明中，對(duì)設(shè)置在單獨(dú)的柔性絕緣基板16上的多方向輸入裝置的電阻元件層18進(jìn)行了說明。而在圖7中，表示了其他構(gòu)成的使用多方向輸入裝置的電子機(jī)器的多方向輸入裝置部分的立體分解圖。在圖7所示的多方向輸入裝置部分是將各種機(jī)能的操作用開關(guān)的可動(dòng)接點(diǎn)26一攬子安裝到柔性布線電路板31而構(gòu)成的。在該柔性布線電路板31的下面一體地形成有多方向輸入裝置的電阻元件層18。其結(jié)果，作為使用多方向輸入裝置的攜帶電話整體的構(gòu)成部件數(shù)及安裝工序數(shù)進(jìn)一步減少，電阻元件層18的電極導(dǎo)出18C、18D的布線也變得容易，就可制造設(shè)有廉價(jià)的多方向輸入裝置的攜帶電話。
在以上說明中，對(duì)在圓環(huán)狀電阻元件層18上設(shè)置一對(duì)電極18C、18D的情況進(jìn)行了說明，而在圖8中，表示又一種構(gòu)成的多方向輸入裝置的接點(diǎn)部分的立體分解圖。在電阻元件層32上，設(shè)置有一對(duì)電極33C、33D，和在與它們不同的角度位置上的另一對(duì)電極34C、34D。其結(jié)果，可以進(jìn)一步提高將操作按鈕14向各引出部的附近方向傾倒時(shí)的角度方向的分辨能力。
關(guān)于以上內(nèi)容簡(jiǎn)單地加以說明。首先，在所述電阻元件層18上設(shè)有一對(duì)電極18C、18D的情況下，當(dāng)使操作按鈕14傾倒時(shí)，如圖5中沿Q-Q線的接點(diǎn)部分的俯視圖即圖9所示，被操作按鈕14下面的圓環(huán)狀突出部14D按壓的柔性絕緣基板16下面的電阻元件層18的接觸點(diǎn)30，形成稍有點(diǎn)長(zhǎng)度的線接觸。因此，當(dāng)該傾倒方向?yàn)殡娮柙?8的電極18C、18D附近以外的箭頭S的方向時(shí)，產(chǎn)生由線接觸的接觸點(diǎn)30的兩端的電阻值按比例配分的輸出電壓。也就是，使操作按鈕14傾倒的箭頭S的角度方向所對(duì)應(yīng)的輸出電壓。
但是，當(dāng)使操作按鈕14從電極18C向順時(shí)針方向稍偏移的箭頭T的方向傾倒時(shí)，與電阻元件層18的第一導(dǎo)電層22的接觸點(diǎn)30，就包括電極18C的端部。此時(shí)，從與第一導(dǎo)電層22連接的導(dǎo)出部22A的輸出電壓(輸出I)，取決于電阻元件層18的導(dǎo)出部18A位置的電阻值的輸出電壓，也就是輸出電極18C的電位本身。也就是說，在輸出中所表示的是，使操作按鈕14傾倒的角度或方向不是箭頭T的方向，而成了電極18C的方向。
針對(duì)以上情況，圖8所示的多方向輸入裝置，在電阻元件層32上設(shè)有二對(duì)電極(electrodes)33C、33D及34C、34D，和分別從它們引出的導(dǎo)出部(leads)33A、33B及34A、34B。并且，利用微機(jī)等向各對(duì)導(dǎo)出部33A、33B及34A、34B以較短的周期交替地施加直流電壓，與該周期同步地檢測(cè)第一導(dǎo)電層22及第二導(dǎo)電層23的導(dǎo)出部22A及23A的輸出電壓。圖10是從接點(diǎn)部分組裝后的柔性絕緣基板的上面觀測(cè)的平面圖。比如，即使在使操作按鈕14向電阻元件層32的電極33C的附近方向即箭頭U1或U2點(diǎn)的方向傾倒的情況下，在導(dǎo)出部34A、34B上施加直流電壓時(shí)，第一導(dǎo)電層22的導(dǎo)出部22A或第二導(dǎo)電層23的導(dǎo)出部23A的輸出電壓，近似于將施加在電阻元件層32的導(dǎo)出部34A、34B上的電壓，由線接觸的接觸點(diǎn)35兩端的電阻值按比例配分的輸出電壓。也就是可以輸出使操作按鈕14傾倒的角度或方向所對(duì)應(yīng)的電壓。也就是，可以提高使操作按鈕14向電阻元件層32的導(dǎo)出部33A的附近方向傾倒時(shí)的角度方向的分辨能力。
實(shí)施例2參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例2加以說明。
圖11是使用本發(fā)明實(shí)施例2的多方向輸入裝置的攜帶電話的主要部分的剖面圖。圖12是該多方向輸入裝置結(jié)構(gòu)的原理圖。
所述的實(shí)施例1的多方向輸入裝置，具有相向形成的柔性絕緣基板16下面的圓環(huán)狀電阻元件層18和在布線電路板13上的第一導(dǎo)電層22及第二導(dǎo)電層23之間的絕緣襯墊16B，并保持有絕緣間隙。根據(jù)本實(shí)施例的多方向輸入裝置，如圖11、圖12所示，在圓環(huán)狀電阻元件層18和第一導(dǎo)電層22及第二導(dǎo)電層23之間插入由各向異性導(dǎo)電體形成的導(dǎo)通板36，使兩者之間保持所定的絕緣間隙，并且，用按壓部使電阻元件層和導(dǎo)電體層之間導(dǎo)通。
該導(dǎo)通板36，是把在橡膠基材的厚度方向排列了金屬顆粒的各向異性導(dǎo)電體的薄膜加工成圓環(huán)狀的部件，在厚度方向受按壓時(shí)，可使被按壓位置的上下面之間的電阻值由絕緣狀態(tài)(10MΩ以上)激變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài)(數(shù)10Ω以下)。
下面，對(duì)這種多方向輸入裝置部分的動(dòng)作加以說明。如圖12所示，當(dāng)在柔性絕緣基板16下面的電阻元件層18的導(dǎo)出部18A、18B之間，施加所定的直流電壓的狀態(tài)下，把操作按鈕14的上面14A的按壓點(diǎn)29向下按時(shí)，如圖13的剖面圖所示，操作按鈕14克服簧片17的作用力，以下面的凸出部14B為中心向左側(cè)傾倒。與按壓點(diǎn)29相對(duì)應(yīng)的突出部14D的下按壓點(diǎn)29A，壓住柔性絕緣基板16的上面并使其局部向下方撓曲。
但是，柔性絕緣基板16向下方撓曲的部分的下面的電阻元件層18的接觸點(diǎn)30，局部按壓下方的導(dǎo)通板36。僅在導(dǎo)通板36受到按壓的部分，使上下面間的電阻值急速下降從絕緣變?yōu)閷?dǎo)通。在這個(gè)部分，電阻元件層18的接觸點(diǎn)30與導(dǎo)通板36下方的第一導(dǎo)電層22被連接導(dǎo)通。并且，在電阻元件層18的引出部18A、18B之間施加的直流電壓，經(jīng)接觸點(diǎn)30兩端的電阻值按比例配分，從第一導(dǎo)電層22的導(dǎo)出部22A輸出。將該輸出信號(hào)輸入微機(jī)25，并且，此時(shí)在第二導(dǎo)電層23也不產(chǎn)生輸出電壓，也與實(shí)施例1的情況相同。
另外，當(dāng)解除施加在操作按鈕14的上面14A的按壓力，因簧片17的作用力，操作按鈕14恢復(fù)到原來的垂直狀態(tài)，同時(shí)接觸點(diǎn)30因柔性絕緣基板16自身的彈力恢復(fù)到原來的水平狀態(tài)。這樣導(dǎo)通板36的上下面之間全體又恢復(fù)到絕緣狀態(tài)。
在此，當(dāng)按壓所述導(dǎo)通板36時(shí)，如圖13所示，根據(jù)所使用的各向異性導(dǎo)電材料，可以選擇是隨著導(dǎo)通板36的厚度被壓縮，使上下面間的電阻值減小，還是使導(dǎo)通板36的厚度幾乎不變，通過感受壓力的刺激，使上下面間的電阻值減小。
根據(jù)如上所述的本實(shí)施例，因?qū)щ姲?6為平板狀，就可以確保電阻元件層18和第一、第二導(dǎo)電層22、23之間可靠地保證為所定的絕緣間隙，進(jìn)而，可以做成將導(dǎo)通板36以及在其兩邊的電阻元件層18和第一、第二導(dǎo)電層22、23設(shè)計(jì)為直徑小、寬度窄的小型多方向輸入裝置。另外，實(shí)現(xiàn)將電子機(jī)器的布線電路板13、上殼11等部件共用的多方向輸入裝置，可有助于電子機(jī)器的小型化。
另外，在本實(shí)施例的多方向輸入裝置中，通過在電阻元件層設(shè)置兩對(duì)電極，也能夠進(jìn)一步提高將操作按鈕14向各導(dǎo)出部的附近方向傾倒時(shí)的角度方向的分辨能力。
實(shí)施例3下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例3加以說明。
圖14是作為使用本發(fā)明實(shí)施例3的多方向輸入裝置的電子機(jī)器的攜帶電話主要部分的剖面圖。圖15是該多方向輸入裝置部分的立體分解圖。如該圖所示，本實(shí)施例的多方向輸入裝置，相對(duì)于所述的實(shí)施例1，在具有多層布線部的布線電路板37上圓弧狀形成的第一、第二導(dǎo)電層22、23的中央部，以及與其向?qū)Φ娜嵝越^緣基板38下面的圓環(huán)狀電阻元件層18的中央部，分別電氣上獨(dú)立地，配設(shè)有固定接點(diǎn)39及可動(dòng)接點(diǎn)40而構(gòu)成的開關(guān)接點(diǎn)部41。并且，通過在操作按鈕42的中央開設(shè)的通孔42B內(nèi)，配設(shè)用于開關(guān)驅(qū)動(dòng)的壓扣43，附加了按鈕開關(guān)部。
并且，如圖15所示，開關(guān)接點(diǎn)部41的固定接點(diǎn)39，由在布線電路板37上粘貼金屬箔膜或印刷導(dǎo)電性涂料等而形成的中心部的小圓形中心接點(diǎn)44，和在其周圍形成的環(huán)狀的外側(cè)接點(diǎn)45組成。固定接點(diǎn)39通過布線電路板37的多層布線部(圖中沒有表示)，與該攜帶電話中所裝的微型計(jì)算機(jī)46(以下稱為微機(jī)46)連接(參照附圖16)。
另外，開關(guān)接點(diǎn)部41的可動(dòng)接點(diǎn)40，是通過將彈性金屬薄板沖壓拉深加工成上方拱起的圓頂狀而成。其外周下端部40A放在所述的外側(cè)接點(diǎn)45上，為了與中心接點(diǎn)44形成對(duì)峙地空開所定的間隔，中央凸部40B下面由柔性粘貼膠帶47粘貼于布線電路板37上。中央凸部40B上面從柔性絕緣基板38的電阻元件層18中心的圓孔38A向上方突出。
另外，壓扣43是由樹脂成形的多段圓盤形，通過操作按鈕42中央的通孔42B，保持為與操作按鈕42相對(duì)獨(dú)立并能夠上下移動(dòng)的狀態(tài)，因此，操作部件由操作按鈕42和壓扣43構(gòu)成。并且，在通常狀態(tài)下，通過使下面中心的突部43B經(jīng)粘貼膠帶47與所述可動(dòng)接點(diǎn)40的中央凸部40B上端部接觸，該壓扣43的上面43A從操作按鈕42的通孔42B露出。另外，通過外周的緣部43C僅以所定的尺寸向上推舉操作按鈕42的下面，使操作按鈕42外周的簧片17稍有撓曲，將操作按鈕42無松動(dòng)地保持為近似垂直的狀態(tài)。
下面，對(duì)該多方向輸入裝置部分的動(dòng)作加以說明。
圖16是本實(shí)施例的多方向輸入裝置的原理圖。在柔性絕緣基板38下面的電阻元件層18的導(dǎo)出部(leads)18A、18B之間施加所定的直流電壓的狀態(tài)下，向下方按壓操作按鈕42的上面42A的一點(diǎn)。其結(jié)果如圖17的剖面圖所示，操作按鈕42以中央的通孔42B所保持的壓扣43下面中心的突部43B為中心，向所按壓的方向傾倒，在操作按鈕42下面形成的突出部42C，壓下柔性絕緣基板38的上面并使其局部向下方撓曲，從而使與其下面的電阻元件層18下方的第一導(dǎo)電層22或第二導(dǎo)電層23接觸導(dǎo)通。
然后，取決于與電阻元件層18的電極18C接觸的點(diǎn)之間電阻值的輸出電壓，由第一導(dǎo)電層22或第二導(dǎo)電層23的導(dǎo)出部22A或23A輸出，并輸入微機(jī)46。從這一狀態(tài)，當(dāng)解除施加在操作按鈕42的上面42A的壓力后，因簧片17的作用力，操作按鈕42恢復(fù)到原來近似垂直的狀態(tài)即圖14所示的通常狀態(tài)。同時(shí)，因柔性絕緣基板38自身的彈力，柔性絕緣基板38下面的電阻元件層18，從第一導(dǎo)電層22或第二導(dǎo)電層23分離。
另外，在進(jìn)行該操作按鈕42的傾倒操作時(shí)，設(shè)定為使操作按鈕42以與圓頂狀可動(dòng)接點(diǎn)40的中央凸部40B的上端部所接觸的，壓扣43下面的突部43B為支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，僅使操作按鈕42外周的簧片17撓曲。因此，按鈕開關(guān)部不動(dòng)作。
經(jīng)以上所述，通過在微機(jī)46中，對(duì)所輸入的電壓用微機(jī)46進(jìn)行運(yùn)算處理，識(shí)別使操作按鈕42傾倒的方向。當(dāng)所識(shí)別的角度方向?yàn)樗Ｍ姆较驎r(shí)，在把該方向存儲(chǔ)于微機(jī)46的狀態(tài)下，按壓操作按鈕42中央的壓扣43的上面43A。圖18為表示該狀態(tài)的剖面圖。壓扣43下面的突部43B壓下按鈕開關(guān)部的園頂狀可動(dòng)接點(diǎn)40的中央凸部40B，使可動(dòng)接點(diǎn)40有適度感地彈性翻轉(zhuǎn)，進(jìn)而使中央凸部40B下面與中心接點(diǎn)44接觸。這樣，開關(guān)接點(diǎn)部41的外側(cè)接點(diǎn)45與中心接點(diǎn)44之間被短路，其信號(hào)被送至微機(jī)46，判斷為所述所記憶的方向被確定。
然后，當(dāng)解除施加在壓扣43上的按壓力后，可動(dòng)接點(diǎn)40因自身的彈性恢復(fù)力，恢復(fù)到原來的圓頂狀并返回圖14的狀態(tài)，開關(guān)接點(diǎn)部41也返回到原來的斷開狀態(tài)。另外，在進(jìn)行該按鈕開關(guān)部的操作時(shí)，由于將壓扣43與按鈕42設(shè)定為獨(dú)立的可動(dòng)狀態(tài)，所以操作按鈕42雖然向下方稍有移動(dòng)，但并不壓下柔性絕緣電路板38。
根據(jù)以上所述的本實(shí)施例，具有一種效果，即可以實(shí)現(xiàn)在不增加外形尺寸，而將具有在使操作按鈕42傾倒的角度方向的識(shí)別信號(hào)中，增加通過按壓壓扣43，可以有適度感地發(fā)送其它信號(hào)的按鈕開關(guān)部的多方向輸入裝置，與布線電路板37、上殼11等部件共用并安裝的電子機(jī)器。
實(shí)施例4參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例4加以說明。
圖19是作為使用由本發(fā)明實(shí)施例4組成的多方向輸入裝置的電子機(jī)器的攜帶電話的主要部分的剖面圖。
如該圖所示，由本實(shí)施例構(gòu)成的多方向輸入裝置，與所述實(shí)施例3的構(gòu)成相比，圓環(huán)狀的操作按鈕48上面的按壓部48A位于下面的圓環(huán)狀的突出部48C的內(nèi)側(cè)，并且壓扣43呈同心狀、并保留有小的間隙地與操作按鈕48中央的通孔48B相配合。其它部分的構(gòu)成與實(shí)施例3相同。也就是說，如圖19所示，操作按鈕48由環(huán)狀的簧片17，支承在攜帶電話的上殼11的通孔11A中。操作按鈕48下面的突出部48C，設(shè)置在操作按鈕48的最大直徑部分即突緣部48D的外周下面上。上面的按壓部48A的位置與突出部48C相比，在相當(dāng)靠里的內(nèi)側(cè)位置。
另外，在具有多層布線部的布線電路板49上的圓弧狀第一、第二導(dǎo)電層50、51的中央部，以及在與其對(duì)向的柔性絕緣電路板52下面的圓環(huán)狀電阻元件層53的中央部，設(shè)置有各自在電獨(dú)立的固定接點(diǎn)39及可動(dòng)接點(diǎn)40組成的開關(guān)接點(diǎn)部41。而且，在操作按鈕48的中央通孔48B內(nèi)，具有配備了用于開關(guān)驅(qū)動(dòng)壓扣43的按鈕開關(guān)部這一點(diǎn)，與實(shí)施例3相同。布線電路板49上的第一、第二導(dǎo)電層50、51及電阻元件層53的直徑，與所述操作按鈕48下面的突出部48C的直徑相應(yīng)。
另外，壓扣43相對(duì)于操作按鈕48獨(dú)立，并可上下移動(dòng)。在通常狀態(tài)下，下面中心的突部43B由于與所述可動(dòng)接點(diǎn)40的中央凸部40B相接，所以上面43A從通孔48B露出。而且，外周突緣部43C通過僅以所定尺寸向上推舉操作按鈕48的下面，使操作按鈕48外周的簧片17稍有撓曲，進(jìn)而使操作按鈕48沒有松動(dòng)地保持近似垂直的狀態(tài)。
下面，對(duì)該多方向輸入裝置部分的動(dòng)作加以說明。
在向柔性絕緣電路板52下面的電阻元件層53的兩個(gè)電極(圖中沒有表示)之間，施加所定的直流電壓的狀態(tài)下，如圖19所示，向下方按壓從上殼11的上面露出的操作按鈕48上面的所希望的按壓部48A。由此，首先，如圖20的剖面圖所示，操作按鈕48以壓扣43下面的突部43B為中心，向所按壓的方向傾倒，使所對(duì)應(yīng)位置的操作按鈕48下面的突出部48C按壓柔性絕緣電路板52的上面，并使其局部向下方撓曲。并且，使其下面的電阻元件層53與下方的第一導(dǎo)電層50或第二導(dǎo)電層51接觸導(dǎo)通，使取決于電阻元件層53的電極(圖中沒有表示)與接觸點(diǎn)53A之間電阻值的輸出電壓經(jīng)由第一導(dǎo)電層50或第二導(dǎo)電層5 1的導(dǎo)出部(圖中沒有表示)輸入微機(jī)(圖中沒有表示)。在微機(jī)內(nèi)部，通過運(yùn)算處理該輸出電壓值，暫時(shí)識(shí)別使操作按鈕48傾倒的角度方向。
并且，從這一狀態(tài)開始，進(jìn)一步向下方壓下操作按鈕48時(shí)，如圖21的剖面圖所示，這次，操作按鈕48以所述接觸點(diǎn)53A上方的突出部48C的前端為支點(diǎn)向相反方向傾倒，使保持在中央通孔48B內(nèi)的壓扣43向下方移動(dòng)。其下面中心的突部43B向下方壓下開關(guān)接點(diǎn)部41的圓頂狀的可動(dòng)接點(diǎn)40的中央凸部40B，使可動(dòng)接點(diǎn)40有適度感地彈性反轉(zhuǎn)，進(jìn)而使中央凸部40B下面與中心接點(diǎn)44接觸。
由此，開關(guān)接點(diǎn)部41的外側(cè)接點(diǎn)45與中心接點(diǎn)44之間被短路，其信號(hào)被送到微機(jī)，所述所暫時(shí)記憶的角度方向被微機(jī)所識(shí)別。也就是說，使操作按鈕48傾倒的角度方向有適度感地被微機(jī)識(shí)別。在此，由于壓扣43呈同心狀、并保留有小的間隙地與操作按鈕48中央的通孔48B相配合，無論使操作按鈕48傾倒的方向如何，按鈕開關(guān)部都能可靠地動(dòng)作。
另外，當(dāng)解除施加在操作按鈕48的按壓部48A的按壓力后，可動(dòng)接點(diǎn)40因自身的彈性恢復(fù)力，恢復(fù)到原來的圓頂形狀。開關(guān)接點(diǎn)部41返回?cái)嚅_狀態(tài)，因簧片17的作用力，操作按鈕48恢復(fù)到原來近似垂直的狀態(tài)。柔性絕緣電路板52下面的電阻元件層53由柔性絕緣電路板52自身的彈力，從第一導(dǎo)電層50或第二導(dǎo)電層51分離。這樣，又成為原來的圖19的狀態(tài)。
經(jīng)以上所述，當(dāng)微機(jī)所識(shí)別的角度方向是所希望的方向時(shí)，接著，在將該方向存儲(chǔ)于微機(jī)的狀態(tài)下，按壓操作按鈕48中央的壓扣43的上面43A。此時(shí)的狀態(tài)如圖22的剖面圖所示，壓扣43下面的突部43B向下方壓下圓頂狀可動(dòng)接點(diǎn)40的中央凸部40B，使可動(dòng)接點(diǎn)40有適度感地彈性翻轉(zhuǎn)，從而使中央凸部40B下面與中心接點(diǎn)44接觸。因此，開關(guān)接點(diǎn)部41的外側(cè)接點(diǎn)45與中心接點(diǎn)44之間被短路，該信號(hào)被送到微機(jī)，判斷為所述所記憶的方向被確定。
另外，在進(jìn)行該按鈕開關(guān)部的操作時(shí)，由于將壓扣43與操作按鈕48設(shè)定為獨(dú)立可動(dòng)的狀態(tài)，所以操作按鈕48雖然向下方稍有移動(dòng)，但并不會(huì)壓下柔性絕緣電路板52。
實(shí)施例5
下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例5加以說明。
圖23是具有本發(fā)明實(shí)施例5的多方向輸入裝置的電子機(jī)器主要部分的剖面圖，圖24是該多方向輸入裝置部分的立體分解圖。
如該圖所示，本實(shí)施例的多方向輸入裝置把除了操作部件200以外的部分，由能夠進(jìn)行焊接的單片電子零件102組成。
首先，該多方向輸入用電子零件102由用絕緣樹脂形成的電子零件用基座103，和設(shè)置在其上面、由一片平坦的導(dǎo)電金屬板形成的平面基板104組成。而且，在該平面基板104的上方，空開所定的間隙固定有具有可撓性的絕緣基板105。在該絕緣基板105的下面，以90°間隔形成有圓環(huán)狀電阻元件層106，以及從該電阻元件層106向外周呈放射狀地引出的導(dǎo)出部107(terminal)。在該電阻元件層106及導(dǎo)出部107(terminal)以外的部分，附加有絕緣隔離層108。
該電阻元件層106具有同樣的表面電阻和同樣的寬度。另外，在圖24中，為了容易辨別，在設(shè)置在絕緣基板105下面的電阻元件層106上，畫了陰影線作為表示。另外，通過介入所述絕緣隔離層108，使平面基板104和絕緣基板105的電阻元件層106之間保持了所定間隔。
另外，把開設(shè)有比在上面部的電阻元件層106的外徑稍大的操作用孔109A的金屬罩109，在使操作用孔109A與電阻元件層106的位置對(duì)應(yīng)的狀態(tài)下，從上面一側(cè)蓋下，將絕緣基板105、平面基板104和基座103包住。金屬罩109的固定腳部在基座103底面被鉚接固定。并且，此時(shí)設(shè)置在基座103上、從上方突出的定位突起103A，以同軸方式從分別在平面基板104、絕緣基板105、金屬罩109上開設(shè)的定位孔104A、105A、109C中穿過。
并且，在所述狀態(tài)下，被基座103定位安裝的電阻元件層106的各導(dǎo)出部107(terminal)，以所定壓力與固定于基座103、從上方伸出的彈性腳110彈性接觸。另外，如圖25中基座的俯視圖所示，該彈性腳110通過埋入注塑成型固定在四方形基座103的四個(gè)角部。每個(gè)彈性腳110的另一個(gè)端部從基座103向外延伸，該延伸部分作為輸入用端子110A。另外，在平面基板104上一體地形成有輸出用端子111。該輸出用端子111在與所述輸入用端子110A相同的側(cè)面，向基座103的外方突出。而且，為了不使平面基板104與所述彈性腳110接觸，切除了與設(shè)有彈性腳110的位置相對(duì)應(yīng)的角部。
另一方面，在基座103的中央部，設(shè)置固定有開關(guān)用中心接點(diǎn)112及外側(cè)接點(diǎn)113。每個(gè)開關(guān)端子112A及113A也對(duì)應(yīng)于輸入用端子110A及輸出用端子111A的高度，從基座103向外引出。另外，在該外側(cè)接點(diǎn)113上，放置有由上方突出的圓頂狀金屬薄板所形成的可動(dòng)接點(diǎn)114，并將該可動(dòng)接點(diǎn)114上部和基座103上面部，用粘貼膠帶115粘貼固定。其結(jié)果，可動(dòng)接點(diǎn)114與平面基板104呈電絕緣狀態(tài)地定位安裝在基座103內(nèi)。并且，在這一狀態(tài)下，可動(dòng)接點(diǎn)114的中央部下面與中心接點(diǎn)112保持著所定間隔。
另外，該可動(dòng)接點(diǎn)114的直徑比電阻元件層106的圓形部的內(nèi)徑小，并且是將二者的中心位置調(diào)整在同一軸上組裝的。并且，在該可動(dòng)接點(diǎn)114的中央部上的平面基板104及絕緣基板105的對(duì)應(yīng)位置，開設(shè)有壓下用孔104B及105B。
該多方向輸入操作用電子零件102由如上所述構(gòu)成，下面，參照?qǐng)D23對(duì)裝有該電子零件102的多方向輸入裝置加以說明。如該圖所示，該電子零件102的安裝是使基座103底部的突出部103B，從使用機(jī)器的布線電路板120的電路板通孔120A中穿過并被定位，并通過將每個(gè)端子110A、111、112A、113A(同圖中僅標(biāo)出了輸出用端子111)焊接固定在布線電路板120上的所定布線部來完成的。而且，在該電子零件102的上方，配置有能夠進(jìn)行所定的上下移動(dòng)及傾倒操作的操作部件200。該操作部件200具有在半球體部201的下面，同心形成的環(huán)狀突起202，以及在其中心比環(huán)狀突起202的高度還高的中心凸部203。
并且，該操作部件200的外周部205通過由相當(dāng)于上殼等的包裝部件206所包壓，使環(huán)狀突起202處于電子零件102的電阻元件層106的上方位置，并且使中心凸部203處于電子零件102的可動(dòng)接點(diǎn)114的中央部、上方的位置來安裝。
并且，操作部件200的外周部205與球體部201，被向下方全方位張開的裙子狀彈性部207所連接，通過該彈性部207的作用，使環(huán)狀突起202和絕緣基板105之間、以及中心凸部203和可動(dòng)接點(diǎn)114上的粘貼膠帶115之間保持所定間隔。
另外，在球體部201的上面的中央部，設(shè)有操作部208，該操作部208從在包裝部件206所開設(shè)的操作用孔206A中突出。
并且，該操作用孔206A的下端部，是對(duì)應(yīng)球體部201的形狀球狀加工而成，在不對(duì)操作部208施加操作力的圖23所示的通常狀態(tài)下，因彈性部207的作用，被向上推舉。球體部201的上方中間部分，通過與操作用孔206A的下端部接觸，使操作部件200保持中立位置。
本實(shí)施例的多方向輸入裝置由如上所述構(gòu)成，下面，對(duì)其動(dòng)作進(jìn)行說明。首先，當(dāng)在操作部208上施加向左側(cè)傾倒的力時(shí)，使左側(cè)的彈性部207產(chǎn)生撓曲，并且使操作部件200的球體部201沿操作用孔206A的下端部轉(zhuǎn)動(dòng)。接著，當(dāng)操作部件200轉(zhuǎn)動(dòng)到所定角度時(shí)，環(huán)狀突起202向下方移動(dòng)，并與絕緣基板105上面接觸，壓下該部分，如圖26所示，使其下面配置的電阻元件層106的對(duì)應(yīng)部分與平面基板104接觸。
此時(shí)，通過在電子零件102所定的兩個(gè)輸入用端子110A之間施加所定電壓，經(jīng)與所述所定的兩個(gè)輸入用端子110A連接的兩個(gè)彈性腳110及兩個(gè)導(dǎo)出部(terminal)107，將所述所定電壓施加到電阻元件層106。
另外，因彈性腳110與導(dǎo)出部107以所定的壓力保持著彈性接觸，所以所施加電壓損失少并可靠地施加在電阻元件層上。并且，在這一狀態(tài)下，從平面基板104的輸出用端子111檢測(cè)第一輸出電壓值。通過用微型計(jì)算機(jī)等對(duì)該第一輸出電壓值進(jìn)行運(yùn)算處理，作為電阻元件層106與平面基板104接觸的部分的候補(bǔ)，確定兩處的位置。
進(jìn)一步地使用微型計(jì)算機(jī)等，停止向所述兩個(gè)輸入用端子110A的加壓，以較短的周期通過與所述兩個(gè)輸入用端子110A不同的兩個(gè)輸入用端子110A向電阻元件層106施加所定電壓，從輸出用端子111檢測(cè)第二輸出電壓值。通過用微型計(jì)算機(jī)等對(duì)該第二輸出電壓值進(jìn)行運(yùn)算處理，作為電阻元件層106與平面基板104接觸的部分的候補(bǔ)，確定兩處的位置。然后，把用所述第一輸出電壓值所確定的候補(bǔ)與用所述第二電壓值所確定的候補(bǔ)，用微型計(jì)算機(jī)等進(jìn)行比較。把二者重合的位置判斷為電阻元件層106與平面基板104接觸的位置，決定所操作的方向。根據(jù)這個(gè)決定，進(jìn)行電子機(jī)器的所定控制。
然后，當(dāng)解除施加于所述操作部208的操作力，圖26所示的撓曲的左側(cè)附近的彈性部207恢復(fù)到原來的形狀。因該恢復(fù)力操作部件200返回圖23所示的中立狀態(tài)。另外，在上面雖然只對(duì)使操作部件200向左側(cè)傾倒的情況進(jìn)行了說明，但由于電阻元件層106為圓環(huán)狀，所以即使向上面所說明的以外的方向傾倒也會(huì)進(jìn)行同樣的動(dòng)作。也就是說，在360°全方位可以檢測(cè)傾倒操作方向。
而且，通過調(diào)節(jié)用于確定其接觸位置的第一及第二輸出電壓值的分辨能力，還可以設(shè)定傾倒操作方向的分辨能力。另外，在進(jìn)行所述傾倒操作時(shí)，在操作部件200的中心凸部203處，可動(dòng)接點(diǎn)114雖然受到一點(diǎn)壓下力，但是，該可動(dòng)接點(diǎn)114由于是由僅用所述壓下力不會(huì)產(chǎn)生動(dòng)作的材料做成的，所以開關(guān)的狀態(tài)不會(huì)改變。
另外，當(dāng)對(duì)操作部208施加垂直向下的壓下力，使球體部201向下方移動(dòng)時(shí)，則裙子狀彈性部207在全方位產(chǎn)生撓曲。球體部201下面的中心凸部203的前端與粘貼膠帶115上面接觸，將可動(dòng)接點(diǎn)114壓下去。當(dāng)該壓下力超過所定的力時(shí)，可動(dòng)接點(diǎn)114有適度感地產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)動(dòng)作。其下面與中心接點(diǎn)112接觸，如圖27的剖面圖所示，通過可動(dòng)接點(diǎn)114使中心及外側(cè)接點(diǎn)112及113之間，也就是開關(guān)端子112A及113A(圖中均沒有表示)之間電導(dǎo)通。
另外，當(dāng)解除對(duì)所述操作部件208的壓下力時(shí)，可動(dòng)接點(diǎn)114及裙子狀彈性部207恢復(fù)到原來的形狀。因這些恢復(fù)力，操作部件200返回圖23所示的中立狀態(tài)。另外，在進(jìn)行所述按壓壓下操作時(shí)，操作部件200的環(huán)狀突起202設(shè)計(jì)為不會(huì)與絕緣基板105接觸。這樣，本實(shí)施例的多方向操作裝置及使用該裝置的電子機(jī)器，可以在360°的全方位，對(duì)操作部件200的傾倒操作方向進(jìn)行高分辨能力地檢測(cè)，并且通過壓下操作，還可以切換開關(guān)的狀態(tài)。
并且，具有該多方向操作裝置的電子機(jī)器，通過對(duì)操作部件200的傾倒操作方向配合的控制，例如可以使在顯示部所顯示的光標(biāo)，在顯示畫面上的斜方向等方便并自由地移動(dòng)，因此就可以做到得心應(yīng)手。進(jìn)一步地，如果將對(duì)操作部件200的壓下操作所得到的開關(guān)信號(hào)，作為決定和確定信號(hào)來使用的話，可以具有更好的便利性。
進(jìn)一步地，對(duì)使操作部件200傾倒操作的狀態(tài)進(jìn)行計(jì)時(shí)，在同一方向上的操作超過所定時(shí)間時(shí)，或者，在所定時(shí)間內(nèi)、在同一方向上多次進(jìn)行操作時(shí)，可以改變控制狀態(tài)。也可以改變例如在顯示部所顯示的光標(biāo)或圖標(biāo)的移動(dòng)速度。這種操作方式因能夠用一只手方便地進(jìn)行操作，所以可以做到更加得心應(yīng)手、便利形更好。
另外，在本實(shí)施例的多方向輸入裝置中，由于是以所定周期、高速不斷地切換對(duì)電阻元件層106進(jìn)行加壓的，所以所述計(jì)時(shí)時(shí)間的設(shè)定，最好設(shè)定為與所述施加電壓的切換時(shí)刻同步，并且是切換周期的整數(shù)倍。
而且，本實(shí)施例的多方向操作裝置，把組成其傾倒方向或壓下的檢測(cè)部的部件當(dāng)作電子零件102，做到了小型化和薄型化，因此使用方便，并且也可以與其它裝載零件一起，用安裝機(jī)等安裝到使用機(jī)器的布線電路板120。
另外，在所述電子零件102中，雖然只對(duì)付加了開關(guān)的情況進(jìn)行了說明，但也可用于沒有構(gòu)成開關(guān)的情況。
實(shí)施例6下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例6加以說明。
圖28是具有本發(fā)明實(shí)施例6的多方向輸入裝置的電子機(jī)器主要部分的剖面圖，圖29是該多方向輸入裝置部分的立體分解圖。
如該圖所示，本實(shí)施例的多方向輸入裝置也與實(shí)施例5一樣，將操作部件200以外的部分，用單片的電子零件302構(gòu)成，與實(shí)施例5相同部分的說明不再贅述。
在該圖中，303是絕緣樹脂制電子零件用基座，在其上部固定有絕緣基板304，在該絕緣基板304上的上面一側(cè)，形成有具有同樣的表面電阻、同樣的寬度的圓環(huán)狀電阻元件層305。并且，在圖29中，為了方便理解，在電阻元件層305上也畫上了陰影線。并且，在從該電阻元件層305以90°間隔向外周、呈放射狀地形成的導(dǎo)出部(terminal)(圖中沒有表示)上所固定的輸入用端子306，從基座303的側(cè)部向外方突出。
另外，在基座303的上部，從電阻元件層305稍微空開一點(diǎn)間隔，在其外周部分構(gòu)成有比電阻元件層305的高度位置還高的平坦外周段部307，在該平坦外周段部307上，重疊設(shè)置有由彈性導(dǎo)電金屬板形成的平面基板308。通過該平坦外周段部307，電阻元件層305與平面基板308保持著所定的間隙。并且，在該平面基板308上一體地形成有輸出用端子309，并以與輸入用端子306同樣的高度位置向基座303的外方突出。
另外，在金屬罩310上，開設(shè)有比圓環(huán)狀電阻元件層305的外徑稍大的操作用孔310A。在使該操作用孔310A與電阻元件層305的位置對(duì)應(yīng)的狀態(tài)下，從上面一側(cè)蓋下，一體形成的固定腳部310B將平面基板308和基座303包住，通過在基座303底面鉚接固定，將兩部件結(jié)合。并且，此時(shí)在基座303上方突出的定位突起303A，通過以同軸方式穿過分別開設(shè)在平面基板308、金屬罩310上的定位孔308A、310C，進(jìn)行定位。
另外，在該基座303上的中央部，在電阻元件層305的更加內(nèi)側(cè)，具有環(huán)狀的內(nèi)周段部311。在該內(nèi)周段部311內(nèi)，固定設(shè)置有開關(guān)用的中心接點(diǎn)及外側(cè)接點(diǎn)312及313。每個(gè)開關(guān)端子312A及313A從基座303以與其它端子同樣的高度向外方伸出。
并且，在該外側(cè)接點(diǎn)313上，放置有呈圓頂狀的由金屬薄板形成的可動(dòng)接點(diǎn)314，通過用粘貼膠帶315粘貼固定該可動(dòng)接點(diǎn)314上部及基座303的上面部，將可動(dòng)接點(diǎn)314定位?？蓜?dòng)接點(diǎn)314與平面基板308為電絕緣狀態(tài)。并且，這樣安裝的可動(dòng)接點(diǎn)314的中央部下面與中心接點(diǎn)312對(duì)峙，保持著所定間隔。
另外，基座303內(nèi)周段部311和平坦外周段部307構(gòu)成同一高度。將可動(dòng)接點(diǎn)314粘貼固定時(shí)的粘貼膠帶315的上面位置，低于以上所述的高度。并且，該平面基板308在與可動(dòng)接點(diǎn)314中央部上的對(duì)應(yīng)位置，開設(shè)有壓下用孔308B。
按如上所述所構(gòu)成的多方向輸入用電子零件302，也如圖28中所示，是使基座303底部的突出部分303B穿過使用機(jī)器的布線電路板120的電路板通孔120A而定位。然后將每個(gè)端子306、309、312A及313A(同圖中僅表示了輸出用端子309)焊接固定于布線電路板120上的所定布線部而裝配的。另外，在該電子零件302的上方，配設(shè)有能夠進(jìn)行所定的上下移動(dòng)及傾倒操作的操作部件200。該操作部件200與實(shí)施例5中的相同。
下面，對(duì)按如上所述所構(gòu)成的本實(shí)施例的多方向輸入裝置的動(dòng)作加以說明。
首先，如圖28中所示的操作部208上，施加向左側(cè)傾倒的力時(shí)，與該方向?qū)?yīng)的左側(cè)彈性部207產(chǎn)生撓曲，并使球體部201轉(zhuǎn)動(dòng)。環(huán)狀突起202向下方移動(dòng)的部分壓下與平面基板308的對(duì)應(yīng)部分。然后，如圖30所示，與該位置對(duì)應(yīng)的平面基板308的下面，與電阻元件層305接觸。在此狀態(tài)下，在電子零件302的輸入用端子306內(nèi)，通過對(duì)所定的兩個(gè)輸入用端子306之間施加所定電壓，可以在平面基板308的輸出用端子309，得到與電阻元件層305的接觸點(diǎn)相應(yīng)的輸出電壓值。
通過將該第一輸出電壓值用微型計(jì)算機(jī)等進(jìn)行運(yùn)算處理，作為電阻元件層305與平面基板308接觸部分的候補(bǔ)，確定兩處位置。然后，根據(jù)來自微型計(jì)算機(jī)等的命令，停止向所述兩個(gè)輸入用端子306施加電壓，以較短的周期通過與所述兩個(gè)輸入用端子306不同的兩個(gè)輸入用端子306向電阻元件層305施加所定電壓，從輸出用端子309檢測(cè)第二輸出電壓值。通過用微型計(jì)算機(jī)等對(duì)該第二輸出電壓值也進(jìn)行運(yùn)算處理，作為電阻元件層305與平面基板308接觸部分的候補(bǔ)，確定兩處的位置。
然后，把用所述第一輸出電壓值所確定的候補(bǔ)與用所述第二電壓值所確定的候補(bǔ)，用微型計(jì)算機(jī)等進(jìn)行比較。把二者重疊的位置判斷為電阻元件層305與平面基板308接觸的位置，根據(jù)該判斷，決定所操作的方向，并相應(yīng)該決定進(jìn)行電子機(jī)器的所定控制。
另外，在進(jìn)行所述傾倒操作時(shí)，操作部件200的中心凸部203構(gòu)成不會(huì)壓下可動(dòng)接點(diǎn)314這一點(diǎn)，與實(shí)施例5相同。
另外，當(dāng)對(duì)操作部208施加垂直向下的壓下力，使球體部201向下方移動(dòng)時(shí)，則裙子狀彈性部207產(chǎn)生撓曲。球體部201下面的中心凸部203的前端與粘貼膠帶115上面接觸，將可動(dòng)接點(diǎn)314壓下去。當(dāng)該壓下力超過所定的力時(shí)，可動(dòng)接點(diǎn)314有適度感地產(chǎn)生翻轉(zhuǎn)動(dòng)作，如圖31所示，其下面與中心接點(diǎn)312接觸。這樣，中心接點(diǎn)312及外側(cè)接點(diǎn)312之間，也就是開關(guān)端子312A及313A之間電導(dǎo)通。另外，在進(jìn)行所述壓下操作時(shí)，操作部件200的環(huán)狀突起202設(shè)計(jì)為不會(huì)與平面基板308接觸。
這樣，在本實(shí)施例的多方向操作裝置及使用該裝置的電子機(jī)器中，與實(shí)施例5同樣，可以在360°的全方位，高分辨能力地對(duì)操作部件的傾倒操作方向進(jìn)行檢測(cè)。并且，通過壓下操作，可以切換開關(guān)的狀態(tài)，通過使用由其傾倒及壓下所得到的信號(hào)，可以實(shí)現(xiàn)高性能并且使用方便的機(jī)器。
另外，本實(shí)施例的多方向輸入裝置，將操作部件200以外的部分，也設(shè)計(jì)為小型和薄型的電子零件302。因此，因使用方便，所以可以同其他零件一起，用安裝機(jī)等安裝到使用機(jī)器的布線電路板120上。另外，由于該電子零件302是由彈性金屬薄板形成的平面基板308，來構(gòu)成由操作部件200所操作的部件，所以還可以方便地做到無需進(jìn)行與操作部件200間的高配合精度的配合，也容易實(shí)現(xiàn)可以進(jìn)行全方位的操作方向檢測(cè)。而且即使用操作部件200反復(fù)操作，平面基板308的延伸或變形也很少，所以具有長(zhǎng)期穩(wěn)定的操作性。另外，在該電子零件302中，也可以沒有開關(guān)。
實(shí)施例7本實(shí)施例的電子零件102本身與實(shí)施例5相同，但操作方法不一樣。
圖32是具有本發(fā)明實(shí)施例7的多方向輸入裝置的電子機(jī)器主要部分的剖面圖。如圖32所示，多方向輸入用電子零件102，通過焊接安裝固定于使用機(jī)器的布線電路板120上的所定位置。在該電子零件102的上方，配設(shè)有能夠進(jìn)行所定的上下移動(dòng)，以及沿與布線電路板120平面平行的方向直線移動(dòng)操作的樹脂制操作部件400。該操作部件400是具有中央部的凸緣狀部401A的圓形操作部401，和在其四周同心狀地配置的多個(gè)環(huán)狀部402，每個(gè)環(huán)在不同的角度位置由連接橋403連接(參照?qǐng)D33)而構(gòu)成的。
并且，其最外周環(huán)狀部404安裝在外裝部件500上。在此狀態(tài)下，設(shè)置在圓形操作部401的下面中心的中心凸部405，相對(duì)于電子零件102的中心位置呈對(duì)峙狀態(tài)地保持所定間隔。另外，圓形操作部401的上部406從外裝部件500的操作用孔501中呈露出或突出狀態(tài)。
另外，圓形操作部401的中心凸部405的直徑，設(shè)計(jì)為不至于與電阻元件層106的內(nèi)徑相碰的細(xì)小程度。另外，圓形操作部401的凸緣狀部401A，設(shè)計(jì)為大于所述外裝部件500的操作用孔501的大直徑，其上面可滑動(dòng)地與外裝部件500下面保持接觸狀態(tài)。另外，在該圓型操作部401下部，以中心凸部405為中心，安裝有向下方張開的研缽狀彈性部件407。其前端部407A與與比圓環(huán)狀電阻元件層106靠外的外周位置相當(dāng)?shù)慕^緣基板105上面彈性接觸。
也就是說，研缽狀彈性部件407的下端直徑比電阻元件層106的直徑大。在操作部件400處于沒有被操作的通常狀態(tài)下，前端部407A與電阻元件層106呈同心狀態(tài)地彈性接觸。該操作部件400受到由彈性部件407的彈力產(chǎn)生的向上的作用力的作用，并且，該凸緣狀部401A的上面與外裝部件500的下面接觸，起到上下方向的定位作用。
本實(shí)施例的多方向輸入裝置，由如上所述構(gòu)成，下面，對(duì)其動(dòng)作進(jìn)行說明。首先，當(dāng)從圖32所示的操作部件400處于沒有被操作的通常狀態(tài)，使操作部件400的圓形操作部401的上部沿水平方向操作，也就是沿與布線電路板120面平行的方向直線移動(dòng)時(shí)，沒有被多個(gè)環(huán)狀部402之間的連接橋403連接的部分之間就會(huì)變窄。并且，圓形操作部401一直水平移動(dòng)，直到圓形操作部401的側(cè)面與外裝部件500的操作用孔501接觸為止。
與此同時(shí)，研缽狀彈性部件407也沿同一方向移動(dòng)。也就是，如圖34中剖面圖所示，其前端部407A在相當(dāng)于電阻元件層106形成部分的絕緣基板105上面移動(dòng)，由彈性部件407自身的彈力將絕緣基板105壓下。并且，使電阻元件層106的所定位置與平面基板104接觸。此時(shí)，操作部件400下面的中心凸部405，由于與可動(dòng)接點(diǎn)104等根本沒有接觸，所以開關(guān)的狀態(tài)不會(huì)改變。另外，在所述狀態(tài)下，因檢測(cè)其接觸位置的方法等與實(shí)施例5的情況等一樣，在此予以省略。在本實(shí)施例中，由于檢測(cè)與操作方向相對(duì)的180°的位置，所以將其修正到正式的操作方向。
然后，當(dāng)解除施加在操作部件400的圓形操作部401上的水平操作力時(shí)，因多個(gè)環(huán)狀部402恢復(fù)到原來的狀態(tài)，所以返回到圖32所示的通常狀態(tài)。另外，在圖32所示的通常狀態(tài)下，當(dāng)對(duì)操作部件400的圓形操作部401的上部406，施加垂直相下的壓下力時(shí)，多個(gè)環(huán)狀部402之間的連接橋403漸漸地向中央一側(cè)低的傾斜狀態(tài)變化，而圓形操作部401則向下方移動(dòng)。此時(shí)，由于使彈性操作部件407向外張開地產(chǎn)生彈性形變，所以電阻元件層106不會(huì)被壓下。并且，如圖35中的剖面圖所示，圓形操作部401下面的中心凸部405，經(jīng)粘貼膠帶115將配置在電子零件102的中央位置的開關(guān)的可動(dòng)接點(diǎn)114壓下去，使開關(guān)成為導(dǎo)通狀態(tài)。
然后，當(dāng)解除施加在所述操作部件400上的壓下力時(shí)，因可動(dòng)接點(diǎn)114恢復(fù)到原來的形狀，所以開關(guān)返回到斷開狀態(tài)，同時(shí)彈性部件407也恢復(fù)到原來的形狀。并且，多個(gè)環(huán)狀部402之間的連接橋403，因恢復(fù)到與布線電路板120面平行的原來的狀態(tài)，所以返回圖32所示的通常狀態(tài)。此時(shí)，操作部件400的凸緣狀部401A的上面，因與外裝部件500的下面接觸，操作部件400停止到原來的位置。
所述的本實(shí)施例的裝置，由于是使操作部件400進(jìn)行沿布線電路板120面水平的直線移動(dòng)操作或壓下操作而進(jìn)行電子零件102的操作，所以可以將使用機(jī)器的外觀形狀設(shè)計(jì)的更加靈巧。另外，雖然采用了缽狀作為彈性部件407的形狀，但也可以采用其它形狀。例如安裝多個(gè)扇形部件也可以得到同樣的效果。
另外，也可以限制操作部件400的直線移動(dòng)操作方向，只能在相互正交的四個(gè)方向，或等角度地分割的八個(gè)方向移動(dòng)。在這種情況下，也可以只安裝與其移動(dòng)方向?qū)?yīng)的彈性部件，并只檢測(cè)由該直線移動(dòng)操作所產(chǎn)生的方向。進(jìn)一步地，電子零件102也可以沒有開關(guān)，在這種情況下，通過把操作部件400的凸緣狀部401A的直徑，設(shè)計(jì)為能堵住外裝部件500的操作用孔501的大小，可以提高使用機(jī)器的防塵性能。
用于工業(yè)的可能性如上所述，因?yàn)楸景l(fā)明的多方向輸入裝置為由圓環(huán)狀電阻元件、導(dǎo)電部以及操作按鈕組成的簡(jiǎn)單構(gòu)成，所以容易實(shí)現(xiàn)小型化和薄形化，并且，在操作部件的全方位的操作方向中，可以得到高分辨率角度信息。
進(jìn)一步地，本發(fā)明的多方向輸入裝置通過把操作部件以外的部分作為單片的電子零件來構(gòu)成，就可以與電路板或其他零件成為一體地進(jìn)行安裝，可以使機(jī)器全體小型化、并減少安裝工序。
如上所述，本發(fā)明具有很多優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于以攜帶電話為主的各種電子機(jī)器的輸入裝置。
權(quán)利要求
1.一種多方向輸入裝置，具有在絕緣基板上形成的圓環(huán)狀電阻元件層；與所述電阻元件層空開所定的絕緣間隙，對(duì)向設(shè)置的平面基板所形成的導(dǎo)電部；以及為了使所述電阻元件層與所述導(dǎo)電部產(chǎn)生局部接觸的操作部件，在所述電阻元件層施加電壓，通過由所述操作部件向所述絕緣基板或所述平面基板施加按壓力，使所述電阻元件層與所述導(dǎo)電部產(chǎn)生局部接觸，通過在所述導(dǎo)電部輸出的導(dǎo)出信號(hào)，檢測(cè)所述電阻元件層與所述導(dǎo)電部的接觸位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多方向輸入裝置，其中所述絕緣基板為柔性絕緣基板；所述圓環(huán)狀電阻元件層形成于所述柔性絕緣基板的下面，并且在所定的角度位置具有多個(gè)電極；所述導(dǎo)電部由相互絕緣的第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層構(gòu)成；所述操作部件具有圓環(huán)狀突出部和操作按鈕，所述突出部相對(duì)于柔性絕緣基板的上面，呈對(duì)峙狀態(tài)地空開所定的間隔，所述操作按鈕以所述操作部件的下面中心部為中心，被支承為可在任意方向傾倒的狀態(tài)；在所述多個(gè)電極上施加電壓，當(dāng)所述操作按鈕傾倒時(shí)，通過由所述突出部使所述柔性絕緣基板的局部撓曲，使所述電阻元件層與所述第一導(dǎo)電層或所述第二導(dǎo)電層接觸導(dǎo)通，通過對(duì)所述第一導(dǎo)電層、第二導(dǎo)電層的各個(gè)導(dǎo)出部的輸出電壓值進(jìn)行運(yùn)算處理，以識(shí)別所述操作按鈕所傾倒的角度方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多方向輸入裝置，其中所述圓環(huán)狀電阻元件層由具有同樣的比電阻和同樣寬度的電阻層形成；所述多個(gè)電極的每一個(gè)相對(duì)于圓環(huán)狀的中心，設(shè)置為均等的角度間隔；在所述多個(gè)電極所對(duì)應(yīng)的位置，所述第一導(dǎo)電層與所述第二導(dǎo)電層構(gòu)成絕緣狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多方向輸入裝置，還具有在所述圓環(huán)狀電阻元件層與所述第一導(dǎo)電層及第二導(dǎo)電層之間，通過在厚度方向按壓，使所按壓位置的上下面之間導(dǎo)通的各向異性導(dǎo)電體所形成的平板狀導(dǎo)通板。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多方向輸入裝置，還具有由開關(guān)接點(diǎn)部和壓扣組成的按壓開關(guān)部，所述開關(guān)接點(diǎn)部由固定接點(diǎn)和可動(dòng)接點(diǎn)組成，固定接點(diǎn)由中心接點(diǎn)和其周圍的外側(cè)接點(diǎn)組成，可動(dòng)接點(diǎn)是與柔性絕緣基板的電阻元件層的中央部絕緣設(shè)置的，并且是具有彈性的圓頂狀，所述可動(dòng)接點(diǎn)的外周下端部放置在所述外側(cè)接點(diǎn)上，所述壓扣在所述操作按鈕的中央所開設(shè)的通孔內(nèi)，可以獨(dú)立地上下移動(dòng)，但向上方的移動(dòng)受到限制，下面中心的突部與所述可動(dòng)接點(diǎn)的上端部保持接觸，所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層為具有一定寬度的圓弧狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的多方向輸入裝置，所述操作按鈕上面的按壓部比下面的圓環(huán)狀突出部直徑更靠?jī)?nèi)側(cè)，所述壓扣呈同心狀地與所述操作按鈕中央的通孔配合，當(dāng)壓下所述操作按鈕上面的按壓部，使其向所希望的角度方向傾倒時(shí)，首先，所述操作按鈕壓下柔性絕緣基板，對(duì)所傾倒的角度方向進(jìn)行識(shí)別，然后，所述壓扣壓下圓頂狀可動(dòng)接點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多方向輸入裝置，所述平面基板由具有導(dǎo)電部功能的導(dǎo)電金屬板構(gòu)成，所述多個(gè)電極的個(gè)數(shù)為3個(gè)以上，由所述多個(gè)電極中，順次選擇兩個(gè)電極，并在所選擇的兩個(gè)電極上施加電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多方向輸入裝置，所述平面基板，由與輸出用端子成為一體的所述導(dǎo)電金屬板構(gòu)成，其輸出用端子向外方突出，并固定在基座上，固定于所述基座的導(dǎo)電性彈性腳，與所述電阻元件層的導(dǎo)出部保持彈性接觸，在通過所述操作部的操作，使所述電阻元件層與所述平面基板產(chǎn)生局部接觸的狀態(tài)下，通過所述彈性腳所對(duì)應(yīng)的所述基座的輸入用端子，在所述電阻元件層上交替地施加電壓，并由所述輸出端子得到導(dǎo)出信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多方向輸入裝置，所述絕緣基板具有所述多個(gè)電極的輸入用端子，所述輸入用端子向外方突出，并固定在基座上，所述平面基板由與所述輸出用端子成為一體的彈性導(dǎo)電金屬板構(gòu)成，在通過操作部的操作，使所述電阻元件層與所述平面基板產(chǎn)生局部接觸的狀態(tài)下，通過所述基座的輸入用端子，在所述電阻元件層上交替地施加電壓，并由所述輸出端子得到導(dǎo)出信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多方向輸入裝置，還具有開關(guān)，所述絕緣基板在所述電阻元件層的中央部所對(duì)應(yīng)的位置開設(shè)有壓下用孔，所述開關(guān)設(shè)置于與壓下用孔對(duì)向的平面基板的位置，所述操作部件通過壓下用孔來操作所述開關(guān)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的多方向輸入裝置，還具有位于絕緣基板的電阻元件層中央部的開關(guān)。
12.一種電子機(jī)器，具有具有通孔的所述電子機(jī)器的外裝部件即上殼；多方向輸入裝置，所述多方向輸入裝置包括在柔性絕緣板基板上形成的圓環(huán)狀電阻元件層；在與所述電阻元件層空開所定的絕緣間隙對(duì)向設(shè)置的平面基板上形成的導(dǎo)電部；為了使所述電阻元件層與所述導(dǎo)電部局部產(chǎn)生接觸的操作部件，通過在所述導(dǎo)電部輸出的導(dǎo)出信號(hào)，來檢測(cè)所述電阻元件層與所述導(dǎo)電部的接觸位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子機(jī)器，所述絕緣基板為柔性絕緣基板；所述圓環(huán)狀電阻元件層形成于所述柔性絕緣基板的下面，并且在所定的角度位置具有多個(gè)電極；所述導(dǎo)電部由相互絕緣的第一導(dǎo)電層和第二導(dǎo)電層構(gòu)成；所述操作部件具有圓環(huán)狀突出部和操作按鈕，所述突出部相對(duì)于柔性絕緣基板的上面，呈對(duì)峙狀態(tài)地空開所定的間隔，所述操作按鈕以所述操作部件的下面中心部為中心，被支承為可在任意方向傾倒的狀態(tài)；在所述多個(gè)電極上施加電壓，當(dāng)所述操作按鈕傾倒時(shí)，通過由所述突出部使所述柔性絕緣基板的局部撓曲，而使所述電阻元件層與所述第一導(dǎo)電層或所述第二導(dǎo)電層接觸導(dǎo)通。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子機(jī)器，所述平面基板為電子機(jī)器本體的平面狀布線電路板，在所述操作按鈕上的上面一側(cè)，由所述上殼的通孔露出。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子機(jī)器，所述柔性絕緣基板為在所述平面狀布線電路板上重疊設(shè)置的柔性布線電路板。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子機(jī)器，還具有在所述上殼通孔周圍的下面，與所述操作按鈕外周用于防止脫出的凸緣部之間，設(shè)置的彈性體，所述操作按鈕被保持為近似垂直的狀態(tài)，且晃動(dòng)受到限制。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子機(jī)器，所述多方向輸入裝置還具有由開關(guān)接點(diǎn)部和壓扣組成的按壓開關(guān)部，所述開關(guān)接點(diǎn)由固定接點(diǎn)和可動(dòng)接點(diǎn)組成，固定接點(diǎn)由中心接點(diǎn)和其周圍的外側(cè)接點(diǎn)組成，可動(dòng)接點(diǎn)是與柔性絕緣基板的電阻元件層的中央部絕緣設(shè)置，并且是具有彈性的圓頂狀，所述可動(dòng)接點(diǎn)的外周下端部放置在所述外側(cè)接點(diǎn)上，所述壓扣在所述操作按鈕的中央所開設(shè)的通孔內(nèi)，可以獨(dú)立地上下移動(dòng)，但向上方的移動(dòng)受到限制，下面中心的突部與所述可動(dòng)接點(diǎn)的上端部保持接觸，所述第一導(dǎo)電層和所述第二導(dǎo)電層為具有一定寬度的圓弧狀，所述平面基板為電子機(jī)器本體的平面狀布線電路板，設(shè)置有所述第一導(dǎo)電層、所述第二導(dǎo)電層以及開關(guān)接點(diǎn)部的固定接點(diǎn)，設(shè)置在所述布線電路板的上方的所述柔性絕緣基板，還具有所述開關(guān)接點(diǎn)部的可動(dòng)接點(diǎn)，由所述上殼的通孔露出所述操作按鈕，在所述操作按鈕中央的通孔內(nèi)保持所述壓扣。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子機(jī)器，所述操作部件能夠進(jìn)行傾倒操作或水平直線移動(dòng)操作，通過其中任意一種操作，使所述電阻元件層與所述導(dǎo)電部產(chǎn)生局部接觸，并由其導(dǎo)出信號(hào)檢測(cè)操作方向。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的電子機(jī)器，對(duì)其進(jìn)行如下控制在通過所述操作部件的操作，使所述電阻元件層與所述導(dǎo)電部產(chǎn)生局部接觸的狀態(tài)下，根據(jù)在所定時(shí)間內(nèi)檢測(cè)的結(jié)果，使沿與該接觸部分所對(duì)應(yīng)的方向的光標(biāo)或圖標(biāo)的移動(dòng)速度可變。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電子機(jī)器，對(duì)其進(jìn)行如下控制當(dāng)在所定時(shí)間內(nèi)連續(xù)兩次檢測(cè)出，近似同一位置的電阻元件層與導(dǎo)電部局部產(chǎn)生接觸的導(dǎo)出信號(hào)時(shí)，或者當(dāng)超過所定時(shí)間連續(xù)檢測(cè)出所述導(dǎo)出信號(hào)時(shí)，使沿與該接觸部分所對(duì)應(yīng)的方向的光標(biāo)或圖標(biāo)的移動(dòng)速度可變。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子機(jī)器，所述多方向輸入裝置，進(jìn)一步地，在絕緣基板的電阻元件層的中央部還具有開關(guān)，所述平面基板，由與輸出用端子成為一體的所述導(dǎo)電金屬板構(gòu)成，使該輸出用端子向外突出，并固定在基座上，固定于所述基座的導(dǎo)電性彈性腳，與所述電阻元件層的導(dǎo)出部彈性接觸，所述絕緣基板在所述電阻元件層的中央部具有壓下用孔，在與該壓下用孔對(duì)向的所述平面基板的位置，設(shè)置有所述開關(guān)，所述多個(gè)電極的個(gè)數(shù)為3個(gè)以上，所述操作部能夠進(jìn)行傾倒操作、水平直線操作及壓下操作，在通過該傾倒操作或水平直線操作，而使所述電阻元件層與所述平面基板局部產(chǎn)生接觸的狀態(tài)下，通過所述彈性腳所對(duì)應(yīng)的所述基座的輸入用端子，在所述電阻元件層上交替地施加電壓，用導(dǎo)出信號(hào)檢測(cè)操作方向，使光標(biāo)或圖標(biāo)移動(dòng)，并且用在操作部件的壓下操作得到的開關(guān)信號(hào)，進(jìn)行所定項(xiàng)目的選擇和確定。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的電子機(jī)器，所述多方向輸入裝置，進(jìn)一步地，在絕緣基板的電阻元件層的中央部還具有開關(guān)。
全文摘要
一種多方向輸入信號(hào)裝置,由形成于柔性絕緣基板16、至少具有一組電極(electrodes)的圓環(huán)狀電阻元件層18,與此對(duì)向設(shè)置的圓弧狀第一及第二導(dǎo)電層22及23,以及具有在傾倒操作時(shí)將電阻元件層18壓向第一或第二導(dǎo)電層22或23的環(huán)狀突出部14D的操作按鈕14所構(gòu)成。在所述電極之間施加所定電壓的狀態(tài)下,通過使操作按鈕傾倒,而使電阻元件層18與第一導(dǎo)電層22或第二導(dǎo)電層23接觸,可以得到來自所述導(dǎo)電層的、與傾倒角度相關(guān)的高分辨率的輸出信號(hào)。將所述輸出信號(hào)輸入微機(jī),經(jīng)運(yùn)算處理,檢測(cè)或識(shí)別角度或方向。
文檔編號(hào)H01H89/00GK1386286SQ01802266
公開日2002年12月18日 申請(qǐng)日期2001年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月3日
發(fā)明者井上浩人, 岡田?？? 山本保, 澤田昌樹, 貝崎啟二 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社