專利名稱：輸入裝置、指示器以及電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輸入裝置、指示器以及電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
作為攜帶設(shè)備中用于使顯示的光標(biāo)等在畫(huà)面上移動(dòng)的輸入裝置(指示器)，在專利文獻(xiàn)1 5中提出有設(shè)置使用者在二維的任意方向位移的操作桿和操作鍵。在這樣的輸入裝置中，基于操作桿和操作鍵的位移量和位移的時(shí)間，算出光標(biāo)的移動(dòng)量，故而使用者難以直觀地把握光標(biāo)的移動(dòng)量(操作量)。因此，在筆記本電腦等中，幾乎都采用檢測(cè)使用者觸及的位置的坐標(biāo)的觸摸板這樣的指示器。在使用觸摸板的指示器中，由于光標(biāo)根據(jù)使用者手指的移動(dòng)量而移動(dòng)，故而使用者能夠直觀地把握操作量。專利文獻(xiàn)1 美國(guó)專利第5521596號(hào)說(shuō)明書(shū)專利文獻(xiàn)2 美國(guó)專利第5798754號(hào)說(shuō)明書(shū)專利文獻(xiàn)3 日本特公平7-117876號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本專利第4108401號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 日本專利第4147839號(hào)公報(bào)但是，由于觸摸板占據(jù)較大的設(shè)置面積，故而難以用于手機(jī)這樣小型的裝置。為了能夠進(jìn)行直觀的操作，也正在銷售在顯示裝置上設(shè)有觸摸傳感器的觸摸面板的手機(jī)。但是，在觸摸面板中，由于手指將畫(huà)面遮住，故而不清楚光標(biāo)準(zhǔn)確的位置，不能用于細(xì)微位置的指定。另外，由于操作觸摸面板時(shí)在畫(huà)面上粘附皮脂，故而也有不少使用者不喜歡使用觸摸面板。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的課題在于提供一種使用者可直觀地把握操作量的小型輸入裝置以及指示器。為了解決上述課題，本發(fā)明的輸入裝置具有操作部件，使用者能夠由手指擦過(guò)該操作部件；檢測(cè)機(jī)構(gòu)，在使用者擦過(guò)所述操作部件時(shí)，檢測(cè)在規(guī)定的輸入方向上對(duì)所述操作部件作用的力的成分。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，通過(guò)在以擦過(guò)操作部件的方式使手指移動(dòng)時(shí)檢測(cè)作用在操作部件上的較小力，能夠檢測(cè)手指的移動(dòng)方向。另外，在力持續(xù)作用于操作部件期間，考慮到手指正在移動(dòng)，故而基于作用在操作部件上的力可推測(cè)手指的移動(dòng)量。由此，能夠輸入對(duì)應(yīng)于手指的移動(dòng)的操作量。另外，操作部件僅僅檢測(cè)作用的力，無(wú)需檢測(cè)距離，故而可以設(shè)置得較小。另外，在本發(fā)明的輸入裝置中可以構(gòu)成為所述操作部件可以根據(jù)在所述輸入方向上作用的力的成分而位移，并且可動(dòng)范圍被限制，以使在所述輸入方向上作用的力為IN 以下時(shí)其位移最大，所述操作部件可操作的部分的表面相對(duì)于所述輸入方向的傾斜為45° 以下，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)根據(jù)所述操作部件的位移量檢測(cè)在所述輸入方向上作用的力的成分。
根據(jù)該結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)于由手指以描畫(huà)地方式擦過(guò)操作部件時(shí)作用的最大IN左右非常小的力，操作部件表示最大位移，故而摩擦力和檢測(cè)范圍相對(duì)應(yīng)，能夠靈敏度良好地檢測(cè)摩擦力的大小。另外，在手指擦過(guò)操作部件的狀態(tài)下，操作部件通過(guò)摩擦力而位于可動(dòng)端， 其位置不改變，故而對(duì)使用者賦予識(shí)別手指正擦過(guò)操作部件的明確觸感。另外，操作部件的傾斜為45°以下，故而使用者的手指在操作部件的表面滑動(dòng)，能夠順暢地擦過(guò)。根據(jù)這些效果，使用者識(shí)別手指在操作部件上滑過(guò)的距離和實(shí)際的擦過(guò)量的相關(guān)性提高，能夠輸入與使用者的感覺(jué)接近的操作量，能夠使畫(huà)面上的光標(biāo)這樣的操作對(duì)象按使用者的意圖移動(dòng)。另外，在本發(fā)明的輸入裝置中，所述操作部件的最大位移為Imm以下為好。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于操作部件的位移量小，故而不使使用者感到操作部件的移動(dòng)，另外，手指的移動(dòng)量和擦過(guò)距離大致相等，故而能夠輸入與使用者的感覺(jué)更加接近的操作量。另外，在本發(fā)明的輸入裝置中，所述操作部件在可操作部分上不具有超過(guò)0.2mm 的凹凸為好。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于不勾掛手指，故而能夠使手指順暢地滑動(dòng)。另外，在本發(fā)明的輸入裝置中，所述操作部件的可操作部分在所述輸入方向上的尺寸為20mm以下為好。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于使用者不易感到操作部件的移動(dòng)，故而能夠得到線性操作感。另外，在本發(fā)明的輸入裝置中，所述輸入方向?yàn)橄嗷フ坏膬蓚€(gè)方向?yàn)楹?。根?jù)該結(jié)構(gòu)，能夠輸入二維的操作量。另外，在本發(fā)明的輸入裝置中，所述操作部件能夠在與所述輸入方向的兩個(gè)方向正交的方向按下，還具有用于檢測(cè)所述操作部件的按下的觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠輸入操作部件基于擦過(guò)的移動(dòng)量、和操作部件基于按下的開(kāi)關(guān)輸入。另外，本發(fā)明的指示器具有上述任一方面的輸入裝置、和可顯示位置的顯示裝置， 在每規(guī)定時(shí)間，使顯示位置移動(dòng)與所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到的摩擦力對(duì)應(yīng)的距離。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于能夠使用小型的輸入裝置在顯示裝置上定位，故而能夠?qū)π⌒偷难b置提供操作感好的指示器。另外，在本發(fā)明的指示器中，在所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到的對(duì)操作部件作用的力為規(guī)定的檢測(cè)閾值以上的狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間為規(guī)定的時(shí)間閾值以上時(shí)，所述顯示裝置的顯示位置對(duì)應(yīng)于所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到的對(duì)操作部件作用的力和所述持續(xù)時(shí)間而移動(dòng)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在使用者無(wú)意地接觸到操作部件時(shí)，顯示裝置可不移動(dòng)，顯示裝置能夠進(jìn)行對(duì)應(yīng)于使用者意圖的操作量的移動(dòng)。另外，在本發(fā)明的指示器中，在所述持續(xù)時(shí)間小于所述時(shí)間閾值時(shí)，基于所述位移量判別所述操作部件的位移方向，并且根據(jù)所述操作部件的位移方向使所述顯示裝置的輸出坐標(biāo)位移為好。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，使用者彈擊操作部件而進(jìn)行操作，由此能夠進(jìn)行例如對(duì)每一行輸入顯示位置移動(dòng)的方向的操作。另外，本發(fā)明的電子設(shè)備具有上述任一方面所述的指示器。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠提供小型且操作性良好的電子設(shè)備。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的便攜信息終端的平面圖；圖2是圖1的便攜信息終端的局部剖面圖；圖3是圖1的便攜信息終端的操作量算出控制的流程圖；圖4是在圖1的操作部件上作用的按壓力的矢量圖；圖5是圖1的操作部件的復(fù)原力的矢量圖；圖6是表示以作用于手指的反作用力的垂直成分的觀點(diǎn)而由圖4、5算出的、相對(duì)于傾斜角度的復(fù)原力的最大值的圖；圖7是表示以作用于手指的反作用力的水平成分的觀點(diǎn)而由圖4、5算出的、相對(duì)于傾斜角度的復(fù)原力的最大值的圖；圖8是本發(fā)明的第二實(shí)施方式的便攜信息終端的平面圖；圖9是圖8的便攜信息終端的局部立體圖；圖10是圖8的便攜信息終端的局部剖面圖。符號(hào)說(shuō)明Ula 便攜信息終端(電子設(shè)備)2 輸入裝置3 顯示裝置7 操作部件8 可動(dòng)磁鐵12:固定磁鐵13 霍爾IC (檢測(cè)機(jī)構(gòu))
具體實(shí)施例方式參照

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1表示本發(fā)明第一實(shí)施方式的便攜信息終端 (電子設(shè)備)1。該便攜信息終端1具有本發(fā)明的輸入裝置2、由液晶面板構(gòu)成的顯示裝置3 以及兩個(gè)按鈕開(kāi)關(guān)4。顯示裝置3顯示各種信息和通過(guò)使用者操作輸入裝置2而自由地移動(dòng)的光標(biāo)等。圖2為了表示輸入裝置2的結(jié)構(gòu)而表示便攜信息終端1的剖面。輸入裝置2配置在便攜信息終端1的主體5與罩6之間的空間中。輸入裝置2具有從罩6的開(kāi)口露出的操作部件7 ；對(duì)環(huán)狀的可動(dòng)磁鐵8進(jìn)行保持的可動(dòng)部件9 ；基板10 ；固定在殼體11上的固定磁鐵12?？蓜?dòng)磁鐵8和固定磁鐵12具有相互排斥的磁力，利用該磁力，可動(dòng)部件9被靠壓而位于固定磁鐵12的中心(原點(diǎn))。通過(guò)使外力作用于操作部件7，能夠?qū)乖摯帕Χ箍蓜?dòng)部件9在固定磁鐵12的內(nèi)側(cè)、在箭頭標(biāo)記所示的X方向以及與X方向正交的紙面進(jìn)深方向即Y方向的二維的輸入方向上移動(dòng)?？蓜?dòng)部件9被固定磁鐵12限制的可動(dòng)范圍在XY方向上分別為最大士0. 5mm。并且，基于使可動(dòng)部件9自原點(diǎn)移動(dòng)最大限度0.5mm時(shí)的磁力的復(fù)原力為0.35N。S卩，為了使可動(dòng)部件9最大限度地移動(dòng)，應(yīng)作用于操作部件7的外力在移動(dòng)方向上的成分為0. 35N。另外，輸入裝置2將霍爾IC13安裝在基板10上?；魻朓C13是檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其內(nèi)設(shè)有檢測(cè)可動(dòng)磁鐵8形成的磁場(chǎng)的四個(gè)霍爾元件，將可動(dòng)磁鐵8在XY方向的位置作為坐標(biāo)數(shù)據(jù)而輸出。本實(shí)施方式的霍爾IC13可將可動(dòng)磁鐵8的位置作為(0，0) 055，255)的坐標(biāo) (數(shù)值)而輸出?；诖帕Φ脑c(diǎn)的坐標(biāo)在設(shè)計(jì)上為(127，127)。其中，如上所述，可動(dòng)部件9的可動(dòng)范圍窄，實(shí)際的霍爾IC13輸出的坐標(biāo)的變化在XY上都是原點(diǎn)士20的范圍內(nèi)。另外，輸入裝置2具有通過(guò)將操作部件7向基板10按下而導(dǎo)通而能夠進(jìn)行觸點(diǎn)輸出的觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)。具體地，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)由在基板10上形成的下側(cè)電極14、將下側(cè)電極14覆蓋而圓頂形隆起并在該圓頂內(nèi)表面的與下側(cè)電極14相對(duì)的位置形成有上側(cè)電極15的喀嗒板 (金屬圓頂板)16構(gòu)成。操作部件7從罩6露出，使用者可接觸的部分的表面形狀為光滑的球面，相對(duì)于XY 面的最大傾斜為45°。另外，操作部件7的露出部分的直徑約為6mm。在便攜信息終端1中，使用者通過(guò)由手指擦過(guò)輸入裝置2的操作部件7而輸入位移，使顯示裝置3上的光標(biāo)等的顯示位置移動(dòng)(指示器)。在使用者由手指擦過(guò)操作部件7 時(shí)，操作部件7與使用者手指的摩擦力在XY方向上的成分成比例而在XY方向上位移。便攜信息終端1具有微機(jī)(運(yùn)算裝置)，其基于霍爾IC13檢測(cè)到的可動(dòng)部件9的位置的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，算出與使用者手指在操作部件7上的移動(dòng)量(擦過(guò)量)相對(duì)應(yīng)的光標(biāo)的位移量。圖3表示便攜信息終端1基于微機(jī)的光標(biāo)位移量的計(jì)算方法。圖示的流程通過(guò)步驟Sl的時(shí)間調(diào)整在一定的掃描時(shí)間夕〗A)Tc = 20msec被一次執(zhí)行。在該控制中，在步驟S2，確認(rèn)霍爾IC13的輸出而在X方向以及Y方向上分別檢測(cè)操作部件7的位移量D。具體地，進(jìn)行從霍爾IC13的輸出坐標(biāo)減去原點(diǎn)的坐標(biāo)的運(yùn)算。 接著，在步驟S3中，將位移量D與規(guī)定的檢測(cè)閾值Sd比較，在本實(shí)施方式中，坐標(biāo)值為5，S卩，作為操作部件7的位移，與0. 125mm進(jìn)行比較。該檢測(cè)閾值Ds的值，作為在操作部件7上作用的摩擦力的XY方向的成分，與0. 09N相當(dāng)。若位移量D為檢測(cè)閾值Sd以上， 則在步驟S4中，在表示位移量D為檢測(cè)閾值Sd以上的狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間的參數(shù)Ts上加上掃描時(shí)間！"c。在步驟S5中，將持續(xù)時(shí)間Ts與規(guī)定時(shí)間閾值^進(jìn)行比較，在本實(shí)施方式中與 O.kec進(jìn)行比較。若持續(xù)時(shí)間Ts為時(shí)間閾值M以上，則判斷使用者擦過(guò)操作部件7，在步驟S6中，針對(duì)X方向以及Y方向分別算出在顯示裝置3上使光標(biāo)移動(dòng)的距離即操作量V。 具體地，將在從操作部件的位移量D減去檢測(cè)閾值Sd后的值上乘以規(guī)定的系數(shù)k的值作為操作量V。另外，系數(shù)k根據(jù)霍爾IC的輸出標(biāo)度、操作部件7的形狀、掃描時(shí)間Tc、顯示裝置3的像素間距等條件而設(shè)定，可以是1。在步驟S5中，若持續(xù)時(shí)間Ts小于時(shí)間閾值M，則判斷使用者沒(méi)有進(jìn)行擦過(guò)操作部件7的操作，在步驟S7中，將操作量V設(shè)定為“O”。在步驟S8中，通過(guò)向顯示裝置輸出在步驟S6或步驟S7中設(shè)定的操作量，使光標(biāo)的顯示位置在顯示裝置3的坐標(biāo)上移動(dòng)。步驟S8中，若進(jìn)行操作量的輸出，則返回步驟Si，反復(fù)進(jìn)行上述控制。即，在本實(shí)施方式中，操作部件7受到0. 09N以上的摩擦力，進(jìn)行0. 125mm以上位移的狀態(tài)持續(xù)0. 2sec 以上的話，則在此之后，與操作部件7的位移量D超過(guò)0. 125mm的量成比例，每掃描時(shí)間Tc 使光標(biāo)移動(dòng)。由手指擦過(guò)操作部件7時(shí)的摩擦力通常處于0. 5 IN的范圍內(nèi)，但操作部件 7的位移量D在摩擦力為0. 35N時(shí)為最大。因此，在通常的擦過(guò)操作中，位移量D幾乎都表示最大值，故而使用者擦過(guò)操作部件7期間，光標(biāo)以大致一定的速度移動(dòng)。
另外，在便攜信息終端1中，使用者通過(guò)用手指彈擊操作部件7而進(jìn)行操作，能夠僅輸入方向信息。例如，在表計(jì)算軟件中，在與被選擇的單元鄰接的上下左右四個(gè)單元或者上下左右傾斜鄰接的八個(gè)單元相對(duì)應(yīng)的方向上，通過(guò)彈擊操作部件7，能夠進(jìn)行選擇鄰接的任一單元這樣的操作。具體地，在步驟S3中，在位移量D小于檢測(cè)閾值Sd時(shí)，在步驟S9中，確認(rèn)持續(xù)時(shí)間Ts是否為“0”。在前次的掃描中，若位移量D為檢測(cè)閾值Sd以上，則持續(xù)時(shí)間Ts至少為 Tc以上，故而在步驟S9中，確認(rèn)直至剛才之前是否對(duì)操作部件7作用了外力。在判斷為直至剛才也未操作操作部件7時(shí)，在步驟S7中，將操作量V設(shè)定為“0”。在步驟S9中，若持續(xù)時(shí)間Ts為“0”，則在步驟SlO中，進(jìn)一步確認(rèn)持續(xù)時(shí)間Ts是否在時(shí)間閾值M以上。若步驟SlO中的持續(xù)時(shí)間Ts小于時(shí)間閾值St，則判斷為通過(guò)使用者用手指彈擊操作部件7，僅在不滿0. 2秒的時(shí)間對(duì)操作部件7賦予超過(guò)檢測(cè)閾值Sd的變位。此時(shí)，在步驟Sll中，由位移量D的X成分與Y成分之比，在四方位或八方位判別操作部件7的位移方向，根據(jù)判別的方向?qū)㈩A(yù)先設(shè)定的值Va作為操作量。此時(shí)，未被確認(rèn)位移的方向的操作量被設(shè)定為“0”。另外，Va的值可以是根據(jù)判別的方向而不同的值，也可以是根據(jù)目前的光標(biāo)顯示位置和執(zhí)行中的應(yīng)用程序而不同的值。另外，步驟SlO中的持續(xù)時(shí)間Ts為上一次的掃描中在步驟S5中累計(jì)的值，故而若該值為時(shí)間閾值M以上，則表示在剛剛之前的掃描中，在步驟S6中設(shè)定對(duì)應(yīng)于擦過(guò)量的操作量V，在步驟S8中輸出該操作量V，使顯示裝置3的光標(biāo)移動(dòng)。因此，此時(shí)，在步驟S12 中，將操作量V設(shè)定為“0”，重復(fù)而使光標(biāo)移動(dòng)。在步驟S11或步驟S12設(shè)定操作量V的話，在步驟S12中，持續(xù)時(shí)間Ts返回到“ 0 ”。 由此，完成持續(xù)的操作部件7的位移檢測(cè)之后，在步驟S8中進(jìn)行操作量的輸出，進(jìn)而返回步驟Sl開(kāi)始接下來(lái)的檢測(cè)循環(huán)。如上，本實(shí)施方式的輸入裝置2檢測(cè)擦過(guò)操作部件7時(shí)的摩擦力。因此，為了不勾掛使用者的手指，需要將操作部件7的使用者可操作的部分、即接觸的部分的形狀形成為容易滑動(dòng)的形狀。因此，操作部件7的表面平坦地形成為好。特別是，在操作部件7的表面具有單獨(dú)的情況下高度為0. 15mm、連續(xù)的情況下間隔超過(guò)0. 2mm的凹凸時(shí)，具有勾掛手指的感觸，不能夠得到順暢地滑動(dòng)的操作觸感。因此，操作部件7的可由手指操作的部分的表面形成為盡可能地不具有凹凸的形狀為好。另外，若操作部件7為大的凹形狀，則手指進(jìn)入到凹部，容易感到操作部件7伴隨于手指移動(dòng)的位移，故而為了對(duì)使用者賦予擦過(guò)操作部件7的感覺(jué)，將操作部件7形成凸形狀為好。另外，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)在如人為操作觸摸面板時(shí)這樣由手指在平面描畫(huà)而擦過(guò)時(shí)， 對(duì)其面施加的按壓力為0. 5 1N，作用的摩擦力為0. 25 1N。因此，由于能夠檢測(cè)在這樣地手指擦過(guò)時(shí)產(chǎn)生的最大IN的摩擦力，故而操作部件 7需要利用非常小的外力就能夠位移。另外，使用者為了得到由手指擦過(guò)操作部件7的觸感，操作部件7盡可能不移動(dòng)為好，故而操作部件7使其位移量在最大IN下為最大而限制可動(dòng)范圍為好。即，在使用者由手指擦過(guò)操作部件7時(shí)，操作部件7幾乎表示最大位移。
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另外，本實(shí)施方式的操作部件7的最大位移量為士0. 5mm以下，但若操作部件7的位移量為士 Imm以下的話，則使用者不感到操作部件7的移動(dòng)，感到手指相對(duì)于完全固定的操作部件7擦過(guò)。另外，操作部件7的移動(dòng)與使用者手指的移動(dòng)相互抵消，故而成為與輸入裝置的檢測(cè)相關(guān)的“游隙”。另外，操作部件7的尺寸若小到被手指遮住的程度，則在視覺(jué)上使用者也不能夠識(shí)別操作部件7的位移。另外，使用者僅移動(dòng)手指而在操作部件7上一次擦過(guò)時(shí)，指尖的移動(dòng)距離為30mm左右。若將操作部件7的大小形成為通過(guò)該指尖的移動(dòng)在XY方向上能夠從一端擦過(guò)到另一端的大小、具體地為20mm以下，則能夠得到對(duì)操作部件7輕觸操作的觸感。 使用者通過(guò)經(jīng)驗(yàn)識(shí)別對(duì)操作部件7輕觸時(shí)(輕觸而使操作部件7移動(dòng)時(shí))的操作量，能夠預(yù)測(cè)光標(biāo)在顯示裝置3上的移動(dòng)量。這樣，為了減小操作部件7，也為了使使用者識(shí)別與操作部件7的接觸，操作部件7形成凸?fàn)顬楹?。?duì)人為用手指平面擦過(guò)時(shí)的按壓力為0. 5 1N，作用的摩擦力為0. 25 IN進(jìn)行了說(shuō)明。但是，如本實(shí)施方式這樣若將操作部件7形成為凸?fàn)?，使用者接觸相對(duì)于要進(jìn)行操作部件7的位移輸入的XY方向傾斜的表面。因此，作用的力與水平面的情況稍有不同。因此，圖4利用矢量表示由傾斜的面對(duì)使用者的手指作用的反作用力。在操作部件7表面的相對(duì)于X方向傾斜角度θ的位置，利用一定的按壓力f按壓使用者的手指。操作部件7以與手指的按壓力f相等的大小利用相反方向的反作用力fs而將手指壓回。此時(shí)，使用者將反作用力fs的垂直成分、即fs-cos θ作為垂直方向的反作用力而進(jìn)行識(shí)別。 另外，在手指與操作部件7之間作用與反作用力fs成比例的摩擦力。將摩擦系數(shù)設(shè)為μ 時(shí)，摩擦力的大小為yfs。該摩擦力在相對(duì)于X方向傾斜角度θ的方向上作用，故而該摩擦力在X方向上的成分為yfs cose。使用者將該摩擦力的X方向成分作為來(lái)自操作部件7的反作用力的水平成分而識(shí)別。另一方面，在操作部件7上作用對(duì)應(yīng)于其位移的復(fù)原力。圖5利用矢量將操作部件7的復(fù)原力作為F進(jìn)行表示。復(fù)原力F作用在X方向上。因此，復(fù)原力F在操作部件7 的法線方向上的成分為F· sine。該法線方向的成分向使用者的手指?jìng)鬟f。因此，復(fù)原力 F的法線方向的成分F ^in θ的垂直方向上的分力F ^in θ cos θ為向使用者傳遞的垂直成分，復(fù)原力F的法線方向的成分F· sin θ的水平方向上的分力F· sin2 θ為向使用者傳遞的水平成分。由該復(fù)原力F向使用者傳遞的力的垂直方向上的成分以及水平方向上的成分分別比所述手指的按壓力的反作用力的垂直成分以及水平成分大的話，則使用者得到與由手指在操作部件7上描畫(huà)而擦過(guò)時(shí)不同的觸感，故而感到不能夠適當(dāng)?shù)夭吝^(guò)操作部件7。因
'ΜβΜ fs ‘ cos θ 彡 F · sin θ cos θ 、i μ fs · cos θ ^ F ‘ sin2 θ 。在此，將fs設(shè)為上述按壓力的最大值即1N，將摩擦系數(shù)μ設(shè)為一般的樹(shù)脂材料與手指之間的摩擦系數(shù)的值即0. 8，關(guān)于垂直成分以及水平成分，算出操作部件7的復(fù)原力F 的上限值。圖6表示與垂直成分相關(guān)而被限定的復(fù)原力F的上限值，圖7表示與水平成分相關(guān)而被限定的復(fù)原力F的上限值。如圖所示，從反作用力的垂直成分以及水平成分的任一觀點(diǎn)來(lái)看，操作部件7的傾斜角度小時(shí)能夠增大復(fù)原力F。在傾斜角度45°以上時(shí)，由于水平方向的荷重比垂直方向的大，故而手指難以在水平方向上擦過(guò)。即，需要設(shè)定為傾斜角度45°以下。此時(shí)，傾斜角度45°以下時(shí)，滿足圖6、圖7的條件式的復(fù)原力F為IN以下。圖8 10表示本發(fā)明第二實(shí)施方式的便攜信息終端la。另外，關(guān)于本實(shí)施方式， 對(duì)于與第一實(shí)施方式的便攜信息終端1相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)注相同符號(hào)，省略重復(fù)的說(shuō)明， 本實(shí)施方式的便攜信息終端Ia將輸入裝置2的操作部件7大致形成為側(cè)面的傾斜相對(duì)于 XY平行形成約17°的四棱錐臺(tái)狀。這樣，若將操作部件7形成為四棱錐臺(tái)狀，則操作部件7的四個(gè)側(cè)面分別向XY方向的政府朝向傾斜。由此，使用者擦過(guò)操作部件7時(shí)的手指的移動(dòng)距離即使短，由手指的移動(dòng)也能夠容易地把握輸入位移的方向。第一實(shí)施方式以及第二實(shí)施方式的輸入裝置2具有可進(jìn)行對(duì)應(yīng)于操作部件7的位移量的坐標(biāo)輸出的霍爾IC13。但是，操作部件7在使用者擦過(guò)操作部件7期間幾乎表示最大位移。因此，輸入裝置2在輸出對(duì)應(yīng)于操作部件7的位移而變化的值的結(jié)構(gòu)之外，也可以設(shè)有在操作部件7的位移量為一定量以上時(shí)在X方向正負(fù)以及Y方向正負(fù)的各個(gè)方向上分別進(jìn)行觸點(diǎn)輸出的開(kāi)關(guān)。此時(shí)，圖3的流程圖的步驟S3中，確認(rèn)開(kāi)關(guān)是否導(dǎo)通，在步驟S6 中只要將操作量V設(shè)定為預(yù)先設(shè)定的一定值即可。
權(quán)利要求
1.一種輸入裝置，其特征在于，具有操作部件，使用者能夠由手指擦過(guò)該操作部件；檢測(cè)機(jī)構(gòu)，在使用者擦過(guò)所述操作部件時(shí)，該檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)在規(guī)定的輸入方向上對(duì)所述操作部件作用的力的成分。
2.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其特征在于，所述操作部件根據(jù)在所述輸入方向上作用的力的成分而位移，并且可動(dòng)范圍被限制， 以使在所述輸入方向上作用的力為IN以下時(shí)其位移最大，所述操作部件可操作的部分的表面相對(duì)于所述輸入方向的傾斜為45°以下，所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)根據(jù)所述操作部件的位移量來(lái)檢測(cè)在所述輸入方向上作用的力的成分。
3.如權(quán)利要求1或2所述的輸入裝置，其特征在于，所述操作部件的最大位移為Imm以下。
4.如權(quán)利要求1或2所述的輸入裝置，其特征在于，所述操作部件在可操作的部分上不具有超過(guò)0. 2mm的凹凸。
5.如權(quán)利要求1或2所述的輸入裝置，其特征在于，所述操作部件的可操作的部分在所述輸入方向上的尺寸為20mm以下。
6.如權(quán)利要求1或2所述的輸入裝置，其特征在于，所述輸入方向?yàn)橄嗷フ坏膬蓚€(gè)方向。
7.如權(quán)利要求6所述的輸入裝置，其特征在于，所述操作部件能夠在與所述輸入方向的兩個(gè)方向正交的方向按下，所述操作部件還具有用于檢測(cè)所述操作部件的按下的觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)。
8.一種指示器，其特征在于，具有權(quán)利要求1 2、7中任一項(xiàng)所述的輸入裝置、以及可顯示位置的顯示裝置，在每規(guī)定時(shí)間，使顯示位置移動(dòng)與由所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到的摩擦力相對(duì)應(yīng)的距離。
9.如權(quán)利要求8所述的指示器，其特征在于，在所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到的摩擦力為規(guī)定的檢測(cè)閾值以上的狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間為規(guī)定的時(shí)間閾值以上時(shí)，所述顯示裝置的顯示位置對(duì)應(yīng)于所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到的摩擦力和所述持續(xù)時(shí)間而移動(dòng)。
10.如權(quán)利要求9所述的指示器，其特征在于，在所述持續(xù)時(shí)間小于所述時(shí)間閾值時(shí)， 基于所述檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到的摩擦力判別在所述操作部件上作用的摩擦力的方向，并且根據(jù)在所述操作部件上作用的摩擦力的方向使所述顯示裝置的顯示位置位移。
11.一種電子設(shè)備，其特征在于，具有權(quán)利要求8所述的指示器。
全文摘要
一種輸入裝置、指示器以及電子設(shè)備，操作者使用小型的輸入裝置可直觀地把握操作量。本發(fā)明的指示器具有輸入裝置(2)和可顯示位置的顯示裝置，所述輸入裝置(2)具有操作部件(7)，使用者可由手指擦過(guò)該操作部件，該操作部件根據(jù)在輸入方向上作用的力而位移，并且在輸入方向作用的力為1N以下時(shí)，表示1mm以下的最大位移量；檢測(cè)機(jī)構(gòu)(12)，其檢測(cè)操作部件(7)的位移量，在每規(guī)定時(shí)間，使顯示位置移動(dòng)對(duì)應(yīng)于檢測(cè)機(jī)構(gòu)(12)檢測(cè)到的操作部件(7)的位移量的距離。
文檔編號(hào)G06F3/041GK102193674SQ201110038069
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者三好和明, 木下政宏 申請(qǐng)人:歐姆龍株式會(huì)社