專利名稱：輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種用于各種電子設(shè)備的操作等的輸入裝置。
背景技術(shù)：
近年來，便攜式電話機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等各種電子設(shè)備的多功能化及小型化正在推進(jìn)。伴隨于此，也要求用于操作它們的輸入裝置能夠容易地進(jìn)行多樣的操作。對(duì)這樣的以往的輸入裝置進(jìn)行說明。圖9是表示以往的輸入裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。另外，圖10是表示以往的輸入裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。如圖9及圖10所示，以往的輸入裝置10具備上殼體1、下殼體2、磁鐵3A 3D、 配線基板5、四個(gè)磁檢測(cè)元件6、控制部7及罩板10。上殼體1及下殼體2分別為絕緣樹脂制。磁鐵3A 3D為大致球狀。在磁鐵3A 3D上分別形成有磁性不同的N極和S極，且該N極和S極沿旋轉(zhuǎn)方向以規(guī)定的角度間隔鄰接。磁鐵3A 3D以磁鐵3A及與其對(duì)置的磁鐵3B能夠沿左右方向(圖9中的χ方向)旋轉(zhuǎn)、磁鐵3C及磁鐵3D能夠沿與磁鐵3Α及磁鐵3Β正交的前后方向(圖9中的y方向)旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)安裝在下殼體2上。磁鐵3A 3D各自的上部從上殼體1上表面突出。配線基板5在其上下表面上具有多個(gè)配線圖案(未圖示)。檢測(cè)垂直方向的磁性的霍爾元件等四個(gè)磁檢測(cè)元件6以分別與磁鐵3A 3D對(duì)置配置的方式安裝在配線基板5的上表面。此外，控制部7為微型計(jì)算機(jī)等，與多個(gè)磁檢測(cè)元件6連接。罩板8為膜狀，其覆蓋安裝有磁檢測(cè)元件6及控制部7的配線基板5的上表面。這樣構(gòu)成的輸入裝置10以使磁鐵3A 3D的上部突出的狀態(tài)安裝在便攜式電話機(jī)或個(gè)人計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備的操作部(未圖示)?？刂撇?經(jīng)由配線圖案、引線(未圖示) 等與電子設(shè)備的電路(未圖示)電連接。對(duì)這樣構(gòu)成的輸入裝置10的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖IlA及圖IlB是用于說明以往的輸入裝置10的動(dòng)作的俯視圖。另外，圖12A及圖12B是用于說明以往的輸入裝置10的動(dòng)作的波形圖。在此，假定在電子設(shè)備的液晶顯示元件等顯示部(未圖示)上顯示有姓名、曲名等多個(gè)菜單或光標(biāo)(未圖示)等的狀態(tài)。在這樣的狀態(tài)下，如圖11所示，設(shè)定使用者使手指向右向移動(dòng)。此時(shí)，能夠沿與手指的移動(dòng)方向正交的前后方向旋轉(zhuǎn)的磁鐵3C、磁鐵3D 不旋轉(zhuǎn)，能夠沿左右方向旋轉(zhuǎn)的磁鐵3A首先旋轉(zhuǎn)，接著磁鐵3B旋轉(zhuǎn)。磁鐵3A以N極和S極在旋轉(zhuǎn)方向上以規(guī)定的角度間隔鄰接的方式形成。由此，配置在磁鐵3A下方的磁檢測(cè)元件6通過磁鐵3A的旋轉(zhuǎn)而檢測(cè)N極與S極交替變化的磁性。 配置在磁鐵3A的下方的磁檢測(cè)元件6輸出如圖12A所示的脈沖信號(hào)Li。此外，從配置在磁鐵3B的下方的磁檢測(cè)元件6也輸出如圖12A所示的脈沖信號(hào) L2。根據(jù)上述的操作，由于以使磁鐵3A首先旋轉(zhuǎn)、接著磁鐵3B旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行操作，因此脈沖信號(hào)Ll和脈沖信號(hào)L2成為具有錯(cuò)開規(guī)定時(shí)間、例如時(shí)間t的量的相位差的信號(hào)。并且，這些信號(hào)向控制部7輸出。
控制部7根據(jù)脈沖信號(hào)Ll及脈沖信號(hào)L2檢測(cè)手指的移動(dòng)方向及磁鐵3A和磁鐵 3B的旋轉(zhuǎn)角度。并且，控制部7在從脈沖信號(hào)Ll上升到脈沖信號(hào)L2下降的期間向電子設(shè)備的電路輸出如圖12B所示的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ml。由此，在電子設(shè)備的顯示部上顯示的菜單上的光標(biāo)等根據(jù)磁鐵3A及磁鐵3B的旋轉(zhuǎn)角度向規(guī)定的方向、例如右向移動(dòng)。需要說明的是，在使手指向左向移動(dòng)了的情況下，與上述的例子相反，磁鐵3B首先旋轉(zhuǎn)，接著磁鐵3A旋轉(zhuǎn)。另外，在如圖11所示那樣使手指向前后方向移動(dòng)了的情況下， 磁鐵3A及磁鐵3B不旋轉(zhuǎn)，能夠沿前后方向旋轉(zhuǎn)的磁鐵3C及磁鐵3D旋轉(zhuǎn)。從配置在磁鐵 3C及磁鐵3D的下方的磁檢測(cè)元件6向控制部7輸出與圖12A所示的例子相同的、具有相位差的脈沖信號(hào)Ll及脈沖信號(hào)L2。通過這些操作，電子設(shè)備的顯示部的光標(biāo)向規(guī)定的方向、 例如左向或上下方向移動(dòng)。S卩，以往的輸入裝置10是具有如下特征的裝置通過使用者一邊觀察電子設(shè)備的顯示部，一邊用手指使磁鐵3A 3D向左右方向或前后方向旋轉(zhuǎn)，從而使在顯示部上顯示的光標(biāo)等向規(guī)定的方向移動(dòng)，從而能夠進(jìn)行菜單的選擇等。需要說明的是，作為與本申請(qǐng)的發(fā)明關(guān)聯(lián)的在先技術(shù)文獻(xiàn)信息例如公知有專利文獻(xiàn)日本特開2009-104371號(hào)公報(bào)。在上述的以往的輸入裝置10中，使用者使手指向左右方向或前后方向移動(dòng)而使磁鐵3A 3D旋轉(zhuǎn)。于是，從控制部7輸出根據(jù)磁鐵3A 3D的旋轉(zhuǎn)角度的驅(qū)動(dòng)信號(hào)M1，由此能夠使光標(biāo)等移動(dòng)。按而，在顯示的菜單等多的情況、要使光標(biāo)在顯示部上向規(guī)定方向大幅度移動(dòng)的情況下，需要多次向規(guī)定方向移動(dòng)手指以使磁鐵3A 3D旋轉(zhuǎn)，因此存在操作繁瑣而花費(fèi)精力的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決這樣的以往的問題而做完成，其目的在于提供一種能夠容易地進(jìn)行多樣操作的輸入裝置。本發(fā)明為輸入裝置，其具備多個(gè)磁鐵，其配置成能夠旋轉(zhuǎn)且N極和S極沿旋轉(zhuǎn)方向以規(guī)定的角度間隔形成；多個(gè)磁檢測(cè)元件，其與多個(gè)磁鐵對(duì)置配置；控制部，其根據(jù)從多個(gè)磁檢測(cè)元件輸出的脈沖信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制部根據(jù)從多個(gè)磁檢測(cè)元件輸出的脈沖信號(hào)的時(shí)間差或脈沖數(shù)而使輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)變化。


圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的輸入裝置的立體圖。圖2是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的輸入裝置的剖視圖。圖3是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的輸入裝置的分解立體圖。圖4是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的、磁鐵與配置在其下方的磁檢測(cè)元件26A的關(guān)系的局部側(cè)視圖。圖5A是用于說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的輸入裝置的動(dòng)作的俯視圖。圖5B是用于說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的輸入裝置的動(dòng)作的俯視圖。圖6A是用于說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的輸入裝置的、從磁檢測(cè)元件輸出的信號(hào)的波形圖。圖6B是用于說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的輸入裝置的、從磁檢測(cè)元件輸出的信號(hào)的波形圖。圖6C是用于說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的輸入裝置的、從磁檢測(cè)元件輸出的信號(hào)的波形圖。圖7A是用于說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的輸入裝置的、從磁檢測(cè)元件輸出的信號(hào)的波形圖。圖7B是用于說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的輸入裝置的、從磁檢測(cè)元件輸出的信號(hào)的波形圖。圖7C是用于說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的輸入裝置的、從磁檢測(cè)元件輸出的信號(hào)的波形圖。圖8A是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置的其他結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖8B是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置的其他結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖8C是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置的其他結(jié)構(gòu)的俯視圖。圖9是表示現(xiàn)有的輸入裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。圖10是表示現(xiàn)有的輸入裝置的結(jié)構(gòu)的剖視圖。圖IlA是用于說明以往的輸入裝置的動(dòng)作的俯視圖。圖IlB是用于說明以往的輸入裝置的動(dòng)作的俯視圖。圖12A是用于說明以往的輸入裝置的動(dòng)作的波形圖。圖12B是用于說明以往的輸入裝置的動(dòng)作的波形圖。
具體實(shí)施例方式以下，利用附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。(第一實(shí)施方式)對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的輸入裝置20進(jìn)行說明。圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的輸入裝置20的立體圖。此外，圖2是該輸入裝置 20的剖視圖，圖3是該輸入裝置20的分解立體圖。如圖1、圖2及圖3所示，輸入裝置20具備上殼體21、下殼體22、磁鐵23A 23D、 配線基板25、四個(gè)磁檢測(cè)元件26A 26D、開關(guān)觸點(diǎn)31、控制部32及罩板33。上殼體21由ABS等絕緣樹脂制成。下殼體22由聚縮醛等絕緣樹脂制成。在下殼體22上形成有多個(gè)、例如在本實(shí)施方式中為四個(gè)圓形的開口部22A;與各開口部22A連結(jié)且為半圓柱狀的一對(duì)保持部22B。在上殼體21上設(shè)置有比開口部22A稍小的圓形的四個(gè)開口部 21A。此外，磁鐵23A 23D為大致球狀且直徑為2 3mm左右，并且其包含鐵素體、 Nd-Fe-B合金等。在此，以磁鐵23A為例對(duì)磁鐵23A 23D的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖4是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的、磁鐵23A與配置在其下方的磁檢測(cè)元件26A的關(guān)系的局部側(cè)視圖。如圖4所示，在磁鐵23A上形成有磁性不同的N極和S極，該N極和S極沿旋轉(zhuǎn)方向以規(guī)定的角度、例如在本實(shí)施方式中為60度的間隔鄰接。此外，在磁鐵23A的旋轉(zhuǎn)中心設(shè)置有突出成圓柱狀的一對(duì)旋轉(zhuǎn)軸24。磁鐵23B 23D也為與磁鐵23A同樣的結(jié)構(gòu)。
該多個(gè)、例如在本實(shí)施方式中為四個(gè)磁鐵23A 23D以旋轉(zhuǎn)軸24插入下殼體22 的保持部22B的狀態(tài)安裝在開口部22A內(nèi)。在本實(shí)施方式中，如圖2及圖3所示，磁鐵23A(第一磁鐵)及與其對(duì)置的磁鐵 23B (第二磁鐵)安裝成能夠沿左右方向(圖3中的χ軸方向、第一方向)旋轉(zhuǎn)，磁鐵23C (第三磁鐵)及與其對(duì)置的磁鐵23D (第四磁鐵)安裝成能夠沿與磁鐵23A及磁鐵23B正交的前后方向(圖3中的y軸方向、第二方向)旋轉(zhuǎn)。此外，如圖1及圖2所示，磁鐵23A 23D 的各自的上部從上殼體21的上表面的開口部21A突出。 此外，所述四個(gè)開口部21A、四個(gè)開口部22A及磁鐵23A 23D的各自的間隔以各自為3 5mm左右的間隔形成為在手指的寬度即4 IOmm左右的尺寸范圍內(nèi)，從而使用一根手指能夠同時(shí)觸摸到四個(gè)磁鐵23A 23D。此外，配線基板25由酚醛紙(paper phenol)或玻璃強(qiáng)化環(huán)氧樹脂等構(gòu)成。在配線基板25的上下表面通過銅箔等形成有多個(gè)配線圖案(未圖示)。檢測(cè)垂直方向的磁性的霍爾元件或檢測(cè)水平方向的磁性的GMR元件等四個(gè)磁檢測(cè)元件26A 26D以分別與磁鐵23A 23D對(duì)置配置的方式安裝在配線基板25的上表面。需要說明的是，如圖4所示，該磁檢測(cè)元件26A 26D分別包括檢測(cè)垂直方向的磁性的磁檢測(cè)元件27A和檢測(cè)與其正交的水平方向的磁性的磁檢測(cè)元件27B。開關(guān)觸點(diǎn)31由按鈕開關(guān)等構(gòu)成?？刂撇?2包括微型計(jì)算機(jī)等。開關(guān)觸點(diǎn)31安裝在配線基板25的上表面的、配置有四個(gè)磁檢測(cè)元件26A 26D的中央部分。開關(guān)觸點(diǎn)31 及磁檢測(cè)元件26A 26D經(jīng)由配線圖案與控制部32連接。罩板33由聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等構(gòu)成且其為膜狀。罩板33覆蓋配線基板25 的上表面。在罩板33的下表面通過印刷等形成有凸部33A。凸部33A與從開關(guān)觸點(diǎn)31向上方突出的按鈕部31A抵接。通過這樣的結(jié)構(gòu)，當(dāng)罩板33被按下時(shí)，開關(guān)觸點(diǎn)31的按鈕部 3IA被按下。以上述方式構(gòu)成的輸入裝置20以使磁鐵23A 23D的上部突出的狀態(tài)能夠上下動(dòng)作地安裝在便攜式電話機(jī)或個(gè)人計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備的操作部(未圖示)上。此外，控制部32經(jīng)由配線圖案或引線(未圖示)等與電子設(shè)備的電路(未圖示)電連接。在此，對(duì)輸入裝置20的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖5A及圖5B是用于說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的輸入裝置20的動(dòng)作的俯視圖。此外，圖6A、圖6B及圖6C是用于說明本發(fā)明的第一實(shí)施方式的輸入裝置20的、從磁檢測(cè)元件26A 26D輸出的信號(hào)的波形圖。例如，假定在電子設(shè)備的液晶顯示元件等顯示部(未圖示)上顯示有姓名、曲名等多個(gè)菜單或光標(biāo)(未圖示)等的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，如圖5A所示，當(dāng)例如使手指向右向(χ軸方向)移動(dòng)時(shí)，能夠沿其與正交的前后方向(y軸方向)旋轉(zhuǎn)的磁鐵23C、磁鐵23D不旋轉(zhuǎn)。但是，能夠沿左右方向(χ軸方向)旋轉(zhuǎn)的磁鐵23A以旋轉(zhuǎn)軸24為中心地首先旋轉(zhuǎn)，接著磁鐵23B旋轉(zhuǎn)。如圖4所示，在磁鐵23A中，N極和S極以規(guī)定的角度間隔鄰接地形成。由此，例如在磁鐵23A旋轉(zhuǎn)了的情況下，磁鐵23A下方的磁檢測(cè)元件26A(第一磁檢測(cè)元件)檢測(cè)N 極和S極交替變化的磁鐵23A的磁性。此時(shí)，檢測(cè)垂直方向的磁性的磁檢測(cè)元件27A檢測(cè)磁鐵23A的N極和S極的變化了的數(shù)量，即檢測(cè)旋轉(zhuǎn)角度。另外，檢測(cè)水平方向的磁性的磁檢測(cè)元件27B檢測(cè)磁鐵23A的磁性的變化是從N 極向S極變化還是從S極向N極變化，即檢測(cè)磁鐵23A的旋轉(zhuǎn)方向。
并且，從磁檢測(cè)元件26A向控制部32輸出如圖6A的波形圖所示的那樣的脈沖信號(hào)Li。此外，從配置在磁鐵23B下方的磁檢測(cè)元件26B (第二磁檢測(cè)元件)也輸出如圖6A 所示的那樣的脈沖信號(hào)L2。然而，在進(jìn)行了圖5A的操作時(shí)，由于以使磁鐵23A首先旋轉(zhuǎn)、 接著磁鐵23B旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行操作，因此脈沖信號(hào)Ll和脈沖信號(hào)L2成為具有錯(cuò)開規(guī)定時(shí)間、例如時(shí)間t的量的相位差的信號(hào)。并且，這些信號(hào)從磁檢測(cè)元件26A、26B向控制部32 輸出?？刂撇?2根據(jù)輸入的脈沖信號(hào)Ll及脈沖信號(hào)L2檢測(cè)手指的移動(dòng)方向、磁鐵23A 及磁鐵23B的旋轉(zhuǎn)角度?？刂撇?2在如圖6B所示的那樣的從脈沖信號(hào)Ll上升到脈沖信號(hào)L2下降的期間向電子設(shè)備的電路輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ml (第一驅(qū)動(dòng)信號(hào))。由此，在電子設(shè)備的顯示部上顯示的菜單上的光標(biāo)等根據(jù)磁鐵23A及磁鐵23B的旋轉(zhuǎn)角度例如向右向移動(dòng)。此時(shí)，在手指的移動(dòng)快速進(jìn)行的情況下，從磁鐵23A下方的磁檢測(cè)元件26A輸出的脈沖信號(hào)Ll與從磁鐵23B下方的磁檢測(cè)元件26B輸出的脈沖信號(hào)L2的時(shí)間差變小?？刂撇?2在該時(shí)間差(以下，記作相位差的時(shí)間)t為規(guī)定值以下的情況下對(duì)其進(jìn)行判別，從而向電子設(shè)備的電路輸出圖6C所示那樣的驅(qū)動(dòng)信號(hào)M2 (第二驅(qū)動(dòng)信號(hào))。驅(qū)動(dòng)信號(hào)M2是磁鐵23A及磁鐵23B這兩方進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的期間T間的波形與驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ml的期間T間的波形不同的、用于使電子設(shè)備的顯示部的光標(biāo)迅速移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。對(duì)圖6C的驅(qū)動(dòng)信號(hào)M2進(jìn)行詳細(xì)說明。在使用者首先對(duì)磁鐵23A進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，從控制部32輸出波形與驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ml相同的信號(hào)。然后，在手指與磁鐵23A及磁鐵23B 這兩方抵接，磁鐵23A及磁鐵23B這兩方進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的時(shí)間(期間T)，從控制部32輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)M2。在電子設(shè)備的電路中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)M2被輸入時(shí)，光標(biāo)以與通常不同的速度、例如通常的兩倍或三倍的速度向右向移動(dòng)。在手指進(jìn)一步向右向移動(dòng)、從磁鐵23A離開而僅使磁鐵23B旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，再次輸出與驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ml相同的波形，光標(biāo)以通常的速度在電子設(shè)備的顯示部向右向移動(dòng)。S卩，在本實(shí)施方式的輸入裝置20中，在使用者以通常的速度使手指向右向進(jìn)行了移動(dòng)時(shí)，從控制部32輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ml。另一方面，當(dāng)使用者使手指迅速移動(dòng)而使相位差的時(shí)間t成為規(guī)定值以下時(shí)，從控制部32輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)M2。此時(shí)，在電子設(shè)備的顯示部，光標(biāo)以與通常不同的速度、例如通常的兩倍或三倍的速度向右向移動(dòng)。如以上所述，若使用輸入裝置20，即使在例如有較多的菜單要顯示、要使光標(biāo)向右向大幅移動(dòng)的情況下，也無需使手指多次沿左右方向往復(fù)移動(dòng)而使磁鐵23A和磁鐵23B多次旋轉(zhuǎn)。在這種情況下，僅通過使手指快速移動(dòng)一次而使磁鐵23A及磁鐵23B快速地旋轉(zhuǎn)， 就能夠使光標(biāo)大幅移動(dòng)。需要說明的是，在使用者使手指在輸入裝置20上向左向移動(dòng)了的情況下，與上述的說明相反，磁鐵23B首先向左向旋轉(zhuǎn)，接著磁鐵23A向左向旋轉(zhuǎn)。并且，如圖5所示，在使手指沿前后方向(圖5B中的y軸方向)進(jìn)行了移動(dòng)時(shí)，磁鐵23A及磁鐵23B不旋轉(zhuǎn)，能夠沿前后方向旋轉(zhuǎn)的磁鐵23C及磁鐵23D旋轉(zhuǎn)。并且，與上述的說明同樣，從配置在磁鐵23C 及磁鐵23D的下方的磁檢測(cè)元件26C (第三磁檢測(cè)元件)、26D (第四磁檢測(cè)元件)向控制部 32輸出具有相位差的脈沖信號(hào)Ll及脈沖信號(hào)L2。由此，電子設(shè)備的顯示部的光標(biāo)向例如左向或上下方向移動(dòng)。
如此，在使手指在輸入裝置20上向左向或前后方向進(jìn)行了移動(dòng)的情況下也同樣， 在手指迅速移動(dòng)、從對(duì)置的兩個(gè)磁檢測(cè)元件(向左向移動(dòng)的情況下為磁檢測(cè)元件^B J6A， 沿前后方向移動(dòng)的情況下為磁檢測(cè)元件輸出的脈沖信號(hào)的相位差的時(shí)間t為規(guī)定值以下時(shí)，從控制部32輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)M2。由此，能夠使光標(biāo)迅速地在菜單上向左向或沿前后方向大幅移動(dòng)。S卩，通過使用者一邊觀察電子設(shè)備的顯示部，一邊用手指對(duì)磁鐵23A 23D向左右方向或前后方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，能夠使在顯示部上顯示的光標(biāo)等向規(guī)定方向移動(dòng)，從而進(jìn)行菜單的選擇等。另外，在使用者以使磁檢測(cè)元件26A 26D輸出的脈沖信號(hào)的相位差的時(shí)間t成為規(guī)定值以下的方式使手指迅速地向規(guī)定方向進(jìn)行了移動(dòng)時(shí)，能夠使光標(biāo)迅速地移動(dòng)，從而能夠快速地在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行菜單的選擇等。此外，在光標(biāo)位于期望的菜單上的狀態(tài)下，當(dāng)使用者用手指觸碰磁鐵23A 23D而對(duì)其進(jìn)行按壓操作時(shí)，上殼體21及下殼體22向下方移動(dòng)而使罩板33彎曲。然后，形成在罩板33的下表面的凸部33A按壓按鈕部31A，進(jìn)行開關(guān)觸點(diǎn)31的電接通或電斷開。控制部32檢測(cè)該開關(guān)觸點(diǎn)31的電接通或電斷開，從而能夠在電子設(shè)備側(cè)進(jìn)行例如菜單的確定或下一菜單的顯示等規(guī)定的操作。需要說明的是，當(dāng)使用者解除對(duì)磁鐵23A 23D的按壓力時(shí)，按鈕部31A在開關(guān)觸點(diǎn)31的彈性回復(fù)力的作用下向上方按壓凸部33，上殼體21及下殼體22向上方移動(dòng)而回復(fù)到原來的狀態(tài)。如此，根據(jù)本實(shí)施方式的輸入裝置20，使用者能夠一邊觀察電子設(shè)備的顯示部一邊根據(jù)手指的移動(dòng)速度使光標(biāo)移動(dòng)而進(jìn)行菜單的選擇等，并且，通過對(duì)磁鐵23A 23D進(jìn)行按壓操作，能夠容易地進(jìn)行菜單的確定或下一菜單的顯示等。如以上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，控制部32根據(jù)從磁檢測(cè)元件26A 26D輸出的脈沖信號(hào)的時(shí)間差而使輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)變化。即，在手指以通常的速度移動(dòng)、相位差的時(shí)間t 比規(guī)定值大的情況下，控制部32輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)M1，當(dāng)手指快速移動(dòng)、相位差的時(shí)間t為規(guī)定值以下的情況下，控制部32輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)M2。由此，在電子設(shè)備側(cè)能夠進(jìn)行根據(jù)手指的移動(dòng)速度的各種光標(biāo)移動(dòng)，因此能夠得到對(duì)光標(biāo)等的操作容易且能夠進(jìn)行多種操作的輸入裝置。(第二實(shí)施方式)接下來，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的輸入裝置30的結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施方式說明的輸入裝置20通用，因此省略說明。本實(shí)施方式的輸入裝置30與第一實(shí)施方式的輸入裝置20相比，控制部42的動(dòng)作與控制部32的動(dòng)作不同。在此，對(duì)輸入裝置30的動(dòng)作進(jìn)行說明。圖7A、圖7B及圖7C是用于說明本發(fā)明的第二實(shí)施方式的輸入裝置30的、從磁檢測(cè)元件2隊(duì) 26D輸出的信號(hào)的波形圖。在圖1 圖4所示的結(jié)構(gòu)中，假定例如在電子設(shè)備的液晶顯示元件等的顯示部 (未圖示)上顯示有姓名、曲名等多個(gè)菜單或光標(biāo)(未圖示)等的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，如圖 5A所示，當(dāng)使手指例如向右向移動(dòng)時(shí)，磁鐵23A首先旋轉(zhuǎn)，接著磁鐵2 旋轉(zhuǎn)。并且，與第一實(shí)施方式的情況同樣，該磁鐵23A的磁性變化由配置在下方的磁檢
9測(cè)元件26A檢測(cè)，磁鐵23A的旋轉(zhuǎn)方向和如圖7A的波形所示的那樣的根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度的脈沖信號(hào)Ll向控制部42輸出。并且，從配置在磁鐵2 下方的磁檢測(cè)元件^B向控制部42輸出如圖7A所示那樣的與脈沖信號(hào)Ll錯(cuò)開規(guī)定時(shí)間的具有相位差的脈沖信號(hào)L2?？刂撇?2根據(jù)這些脈沖信號(hào)Ll及脈沖信號(hào)L2檢測(cè)手指的移動(dòng)方向和磁鐵23A 及磁鐵23B的旋轉(zhuǎn)角度。此時(shí)，控制部42對(duì)脈沖信號(hào)Ll及脈沖信號(hào)L2的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，并向電子設(shè)備的電路輸出如圖7B所示的那樣的驅(qū)動(dòng)信號(hào)M3 (第三驅(qū)動(dòng)信號(hào))。驅(qū)動(dòng)信號(hào)M3是在磁鐵23A及磁鐵23B這兩方旋轉(zhuǎn)的期間T即脈沖數(shù)多的期間、與驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ml相比波形的振幅大的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。該驅(qū)動(dòng)信號(hào)M3例如是用于使光標(biāo)在電子設(shè)備的電路上迅速移動(dòng)的信號(hào)。S卩，如圖7B所示，在首先對(duì)磁鐵23A進(jìn)行了旋轉(zhuǎn)操作時(shí)，從控制部42輸出與通常的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ml相同波形的信號(hào)。然后，在手指與磁鐵23A及磁鐵2 這兩方抵接，從而在磁鐵23A及磁鐵2 這兩方進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的時(shí)間(期間T)，從控制部42輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)M3。其結(jié)果是，在電子設(shè)備中，使光標(biāo)以例如兩倍于通常速度的速度向右向移動(dòng)。在使用者進(jìn)一步使手指移動(dòng)以使手指從磁鐵23A離開而僅對(duì)磁鐵2 進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作的狀態(tài)下，再次輸出波形與驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ml相同的信號(hào)，光標(biāo)以通常的速度向右向移動(dòng)。即，在本實(shí)施方式的輸入裝置30中，在磁鐵23A及磁鐵2 這兩方旋轉(zhuǎn)、控制部42 計(jì)數(shù)得到的脈沖數(shù)增加的期間，能夠使光標(biāo)例如以兩倍于通常速度的速度向右向移動(dòng)。因此，無需使手指多次向左右方向往復(fù)移動(dòng)而使磁鐵23A及磁鐵2 多次旋轉(zhuǎn)，僅通過使手指移動(dòng)一次就能夠使光標(biāo)大幅移動(dòng)。另外，此時(shí)，在例如手指的移動(dòng)快速進(jìn)行而使磁鐵23A及磁鐵2 這兩方旋轉(zhuǎn)的期間計(jì)數(shù)得到的脈沖數(shù)成為規(guī)定數(shù)以上時(shí)，如圖7C所示，從控制部42輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)M4 (第四驅(qū)動(dòng)信號(hào))，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)M4使光標(biāo)在僅磁鐵2 旋轉(zhuǎn)的期間也迅速地例如以兩倍于通常速度的速度移動(dòng)。如此，根據(jù)本實(shí)施方式的輸入裝置30，即使在使手指以通常速度向右向移動(dòng)一次的情況下，在磁鐵23A及磁鐵2 這兩方旋轉(zhuǎn)的期間，光標(biāo)也以與通常不同的速度例如以兩倍于通常速度的速度移動(dòng)。進(jìn)而，在使用者使手指迅速地進(jìn)行了移動(dòng)的情況下，即使在僅磁鐵2 旋轉(zhuǎn)的期間，也能夠使光標(biāo)以兩倍于通常速度的速度移動(dòng)。另外，在使用者使手指向與上述的說明相反的左向或如圖5B所示那樣向前后方向進(jìn)行了移動(dòng)的情況下，在對(duì)置的兩個(gè)磁鐵的兩方旋轉(zhuǎn)的期間，同樣能夠使光標(biāo)以例如兩倍于通常速度的速度移動(dòng)。此外，在使手指迅速地進(jìn)行了移動(dòng)的情況下，在僅后序操作的磁鐵旋轉(zhuǎn)的期間，也能夠使光標(biāo)以例如兩倍于通常速度的速度在菜單上向左向或前后方向迅速地大幅移動(dòng)。進(jìn)而，在本實(shí)施方式的輸入裝置30中，在光標(biāo)在電子設(shè)備的顯示部上位于期望的菜單上的狀態(tài)下，通過使用者用手指觸碰磁鐵23A 23D而對(duì)其進(jìn)行按壓操作，從而進(jìn)行開關(guān)觸點(diǎn)31的電接通或電斷開?？刂撇?2對(duì)此進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)行規(guī)定的動(dòng)作、例如菜單的確定或下一菜單的顯示等與第一實(shí)施方式的情況相同。如以上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，控制部42對(duì)來自磁檢測(cè)元件26A ^D的脈沖信號(hào)的脈沖數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。并且，根據(jù)計(jì)數(shù)得到的脈沖數(shù)而使輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)變化。具體來說，例如在對(duì)置的兩個(gè)磁鐵的兩方旋轉(zhuǎn)的期間輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)M3，在使用者使手指迅速地移動(dòng)的情況下輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)M4，由此，能夠進(jìn)行根據(jù)手指的移動(dòng)的速度的各種光標(biāo)移動(dòng)。從而，能夠得到對(duì)光標(biāo)等容易操作且能夠進(jìn)行多種操作的輸入裝置。需要說明的是，在上述的說明中，示出了使用者通過手指使磁鐵23A 23D沿左右方向或前后方向旋轉(zhuǎn)從而使電子設(shè)備的顯示部上的光標(biāo)沿左右方向或上下方向移動(dòng)的例子。但是，通過本發(fā)明的輸入裝置20進(jìn)行輸入的方向不局限于這些方向。例如，通過使手指向斜向移動(dòng)也能夠使光標(biāo)向斜向移動(dòng)。此時(shí)，控制部32、42根據(jù)磁檢測(cè)元件的輸出算出光標(biāo)的左右方向的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)磁檢測(cè)元件26CJ6D的輸出算出光標(biāo)的上下方向的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。然后，控制部32、42通過對(duì)這些移動(dòng)向量進(jìn)行合成能夠使光標(biāo)向各種角度移動(dòng)。需要說明的是，在上述的說明中，對(duì)由檢測(cè)垂直方向的磁性的磁檢測(cè)元件27A和檢測(cè)水平方向的磁性的磁檢測(cè)元件26B成為一對(duì)而構(gòu)成的磁檢測(cè)元件26A 26D分別配置在磁鐵23A 23D的下方的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明。然而，本發(fā)明的輸入裝置不局限于該結(jié)構(gòu)。例如，也可以使用將檢測(cè)相同方向的磁性的磁檢測(cè)元件以規(guī)定的間隔并列配置而形成的磁檢測(cè)元件，根據(jù)這些磁檢測(cè)元件的位置的不同所產(chǎn)生的時(shí)間的錯(cuò)開，控制部32、42進(jìn)行磁鐵 23A 23D的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度的檢測(cè)。需要說明的是，在上述的說明中，對(duì)在上殼體21及下殼體22內(nèi)磁鐵23A及磁鐵 2 安裝成能夠沿左右方向旋轉(zhuǎn)、而磁鐵23C及磁鐵23D安裝成能夠沿前后方向旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明。然而，本發(fā)明的輸入裝置不局限于該結(jié)構(gòu)。圖8A、圖8B、圖8C是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的輸入裝置的其他結(jié)構(gòu)的俯視圖。例如也可以如圖8A所示那樣構(gòu)成為，磁鐵23A 安裝成能夠沿左右方向旋轉(zhuǎn)，磁鐵2 安裝成能夠沿前后方向旋轉(zhuǎn)，磁鐵23C及磁鐵23D安裝成能夠分別向相對(duì)于它們的旋轉(zhuǎn)軸傾斜規(guī)定的角度例如45度的斜向旋轉(zhuǎn)。進(jìn)而，在要操作的方向少時(shí)，無需使用四個(gè)磁鐵23A 23D，也可以如圖8B所示那樣構(gòu)成為將兩個(gè)磁鐵23A及磁鐵2 安裝成能夠向相同的方向旋轉(zhuǎn)。此外，如圖8C所示，也可以構(gòu)成為將磁鐵23A及磁鐵2 安裝成能夠向相互正交的方向旋轉(zhuǎn)。進(jìn)而，也可以增加磁鐵的個(gè)數(shù)，例如將八個(gè)磁鐵安裝成能夠向各種方向旋轉(zhuǎn)， 從而能夠檢測(cè)各個(gè)操作方向。在這樣的情況下，在圖8A、圖8B及圖8C的任一結(jié)構(gòu)中，只要根據(jù)從相對(duì)于磁鐵 23A 23D中的兩個(gè)磁鐵對(duì)置配置的磁檢測(cè)元件輸出的脈沖信號(hào)的時(shí)間差或脈沖數(shù)使控制部32、42輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)變化即可。另外，在上述的說明中，如圖4所示，使用作為磁鐵23A 23D的結(jié)構(gòu)使N極和S 極以規(guī)定的角度間隔例如以60度間隔交替形成各三個(gè)的例子進(jìn)行了說明，但本發(fā)明的輸入裝置不局限于該結(jié)構(gòu)。例如，也可以使用N極和S極以180度間隔形成各一個(gè)的磁鐵或使用以45度間隔形成各四個(gè)的磁鐵來構(gòu)成檢測(cè)精度更高的結(jié)構(gòu)。需要說明的是，磁鐵23A 23D的形狀除了上述的大致球狀以外，也可以為大致圓柱狀或大致橢圓球狀等，只要是具有一定程度的圓角且容易進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作，則可以使用各種形狀的磁鐵。在本發(fā)明的實(shí)施方式中，如上所述，磁鐵23A 23D分別隔開3 5mm左右的間隔而安裝在上殼體21及下殼體22中。由此，能夠防止兩個(gè)磁鐵同時(shí)旋轉(zhuǎn)因而輸出沒有相位差的脈沖信號(hào)，并且能夠防止僅一方的磁鐵旋轉(zhuǎn)而輸出的脈沖信號(hào)成為一個(gè)的情況，因此能夠可靠地檢測(cè)旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)角度。需要說明的是，在上述的說明中，對(duì)在配線基板25的上表面安裝按鈕開關(guān)并形成開關(guān)觸點(diǎn)31的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不局限于該結(jié)構(gòu)。例如，也可以使用在配線基板 25的上部通過碳等設(shè)置多個(gè)固定觸點(diǎn)，在其上載置大致拱形且導(dǎo)電金屬薄板制的可動(dòng)觸點(diǎn)的結(jié)構(gòu)、在固定觸點(diǎn)的上方對(duì)置在下表面形成有可動(dòng)觸點(diǎn)的橡膠等的按扣的結(jié)構(gòu)等各種結(jié)構(gòu)的開關(guān)觸點(diǎn)。如以上所述，本發(fā)明的輸入裝置發(fā)揮能夠容易地進(jìn)行多種操作的有利效果，因此其作為各種電子設(shè)備的操作用輸入裝置是有用的。
權(quán)利要求
1.一種輸入裝置，其具備多個(gè)磁鐵，其配置成能夠旋轉(zhuǎn)且N極和S極沿旋轉(zhuǎn)方向以規(guī)定的角度間隔形成； 多個(gè)磁檢測(cè)元件，其與所述多個(gè)磁鐵對(duì)置配置； 控制部，其根據(jù)從所述多個(gè)磁檢測(cè)元件輸出的脈沖信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 所述控制部根據(jù)從所述多個(gè)磁檢測(cè)元件輸出的脈沖信號(hào)的時(shí)間差或脈沖數(shù)使輸出的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中，所述多個(gè)磁鐵包括沿第一方向旋轉(zhuǎn)的第一磁鐵和第二磁鐵，所述多個(gè)磁檢測(cè)元件包括與所述第一磁鐵對(duì)置配置的第一磁檢測(cè)元件和與所述第二磁鐵對(duì)置配置的第二磁檢測(cè)元件，所述控制部根據(jù)從所述第一磁檢測(cè)元件及所述第二磁檢測(cè)元件輸出的脈沖的時(shí)間差或脈沖數(shù)使輸出的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)變化。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸入裝置，其中，所述多個(gè)磁鐵還包括沿與第一方向正交的第二方向旋轉(zhuǎn)的第三磁鐵和第四磁鐵， 所述多個(gè)磁檢測(cè)元件還包括與所述第三磁鐵對(duì)置配置的第三磁檢測(cè)元件和與所述第四磁鐵對(duì)置配置的第四磁檢測(cè)元件，所述控制部根據(jù)從所述第三磁檢測(cè)元件及所述第四磁檢測(cè)元件輸出的脈沖的時(shí)間差或脈沖寬度使輸出的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中，還具備 配線基板，其安裝有所述多個(gè)磁檢測(cè)元件及所述控制部； 罩板，其覆蓋所述配線基板且形成在所述多個(gè)磁鐵的下側(cè)，在所述配線基板的上表面具有開關(guān)觸點(diǎn)，該開關(guān)觸點(diǎn)具有按鈕部且與所述控制部連接，在所述罩板的下表面具有形成為與所述按鈕部對(duì)置的凸部， 通過按下所述多個(gè)磁鐵，從而按下所述開關(guān)觸點(diǎn)的所述按鈕部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中，所述多個(gè)磁檢測(cè)元件各自包括檢測(cè)垂直方向的磁性的磁檢測(cè)元件和檢測(cè)水平方向的磁性的磁檢測(cè)元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輸入裝置，其中，在從所述第一磁檢測(cè)元件輸出的脈沖信號(hào)上升到所述第二磁檢測(cè)元件輸出的脈沖信號(hào)下降的期間，所述控制部輸出規(guī)定波形的第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輸入裝置，其中，在從所述第一磁檢測(cè)元件輸出的脈沖信號(hào)與從所述第二磁檢測(cè)元件輸出的脈沖信號(hào)的時(shí)間差在規(guī)定值以下時(shí)，所述控制部輸出所述第一磁鐵及所述第二磁鐵這兩方旋轉(zhuǎn)的時(shí)間的波形與所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)不同的第二驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輸入裝置，其中，所述控制部輸出所述第一磁鐵及所述第二磁鐵這兩方旋轉(zhuǎn)的時(shí)間的波形與所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)不同的第三驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輸入裝置，其中，在從所述第一磁檢測(cè)元件輸出的脈沖信號(hào)和從所述第二磁檢測(cè)元件輸出的脈沖信號(hào)的脈沖數(shù)為規(guī)定數(shù)以上的情況下，所述控制部輸出在所述第一磁鐵及所述第二磁鐵這兩方旋轉(zhuǎn)之后、僅所述第二磁鐵旋轉(zhuǎn)的期間波形也與所述第一驅(qū)動(dòng)信號(hào)不同的第四驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種輸入裝置。該輸入裝置具備多個(gè)磁鐵，它們配置成能夠旋轉(zhuǎn)且N極和S極沿旋轉(zhuǎn)方向以規(guī)定的角度間隔形成；多個(gè)磁檢測(cè)元件，它們與多個(gè)磁鐵對(duì)置配置；控制部，其根據(jù)從多個(gè)磁檢測(cè)元件輸出的脈沖信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制部根據(jù)從多個(gè)磁檢測(cè)元件輸出的脈沖信號(hào)的時(shí)間差或脈沖數(shù)而使輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)變化。
文檔編號(hào)G06F3/033GK102207778SQ20111008172
公開日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者山本保, 澤田枝里香, 西小野博昭 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社