專利名稱：操作鍵結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電子設(shè)備的操作鍵結(jié)構(gòu)。更特別地，本發(fā)明涉及 用于對電子設(shè)備進(jìn)行各種類型的輸入的操作鍵結(jié)構(gòu)，所述電子設(shè)備例 如是基于預(yù)定程序執(zhí)行預(yù)定處理的便攜式電話或便攜式游戲設(shè)備。
背景技術(shù)：
在諸如便攜式電話或便攜式游戲設(shè)備的電子設(shè)備中，使用者的各 種類型的輸入被接收，然后程序基于該輸入繼續(xù)進(jìn)行。由于電子設(shè)備 的高功能化，使用者需要使用各種類型的輸入。作為各種類型的輸入，
包括以下輸入用于ON/OFF切換的開關(guān)輸入，用于指示上、下、左和
右方向的方向指示輸入，和用于通過連續(xù)進(jìn)行預(yù)定操作來指示位移量 的滾動輸入。當(dāng)進(jìn)行各種類型的輸入時，重要的是通過為使用者給出 對應(yīng)于輸入類型的觸覺感受，使得使用者認(rèn)識到由其所進(jìn)行的輸入是
期望的輸入。專利文獻(xiàn)1公開了如圖6中所示的輸入裝置100，作為能夠 給出對應(yīng)于各種類型輸入的觸覺感受的輸入裝置。
專利文獻(xiàn)1的輸入裝置100包括在形成于基板500上的電極900的中 央上表面上的拱頂狀結(jié)構(gòu)400，另外，彈性可變形體300和控制面板200 被層壓。在彈性可變形體300的外邊緣附近，用于接受拱頂狀結(jié)構(gòu)400 的內(nèi)外雙重的環(huán)狀支承突起700和位于兩個支承突起700之間的環(huán)狀電 極突起800 —體地成型。在正常狀態(tài)中，電極突起800被內(nèi)外雙重的環(huán) 狀支承突起700保持在與電極900分開的位置處。下壓條600形成在對應(yīng) 于控制面板200的拱頂狀結(jié)構(gòu)400的位置處。當(dāng)使用者將控制面板200壓 下時，下壓條600將拱頂狀結(jié)構(gòu)400壓下并使之變形。結(jié)果，使用者能 夠獲得點(diǎn)擊感覺，且開關(guān)輸入通過電極突起800和電極900之間的接觸 進(jìn)行。另一方面，當(dāng)使用者壓下對應(yīng)于控制面板200的突起700和800的部分(外邊緣)時，支承突起700彈性變形且電極突起800與基板500的 電極900接觸，以進(jìn)行方向指示輸入等。
專利文獻(xiàn)l:日本專利申請?zhí)亻_No. 2002-30424
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題
諸如便攜式電話或便攜式游戲設(shè)備的電子設(shè)備已變得小型化且高 功能化。對于小型化，用于迸行各種類型輸入的輸入裝置也不例外。 希望輸入裝置減小其安裝面積并且也變薄。同時，即使輸入裝置小型 化了，它也需要精確檢測使用者的輸入操作并給出對應(yīng)于使用者的各 種類型的輸入的預(yù)定的觸覺感受。
鑒于上述問題作出了本發(fā)明。因此，本發(fā)明的目的是提供小型化 的操作鍵結(jié)構(gòu)，該操作鍵結(jié)構(gòu)能夠精確檢測使用者的各種類型的輸入， 并通過給出對應(yīng)于使用者的各種類型的輸入的預(yù)定的觸覺感受，使得 使用者認(rèn)識到由其進(jìn)行的輸入。
解決問題的手段
為了實(shí)現(xiàn)這種目的，根據(jù)本發(fā)明的操作鍵結(jié)構(gòu)包括拱頂狀結(jié)構(gòu)、 在拱頂狀結(jié)構(gòu)附近布置的壓力檢測部、具有布置在拱頂狀結(jié)構(gòu)和壓力 檢測部上且形成在板狀部上和該板狀部的底表面上的至少一個第一按 壓件和至少一個第二按壓件的片構(gòu)件，以及布置在該片構(gòu)件的上表面 上的操作部。在該操作鍵結(jié)構(gòu)中，拱頂狀結(jié)構(gòu)和第一按壓件彼此面對， 而壓力檢測部和第二按壓件彼此面對。初始載荷由第二按壓件施加到 壓力檢測部。優(yōu)選的是，將第二按壓件形成為長于板狀部的底表面和 壓力檢測部之間的間距，且使由彈性體形成的板狀部變形以由第二按 壓件將初始載荷施加到壓力檢測部。另外，優(yōu)選的是，在操作部的底 表面上形成用于容納變形的板狀部的凹部。發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的操作鍵結(jié)構(gòu)能夠提供具有小安裝面積的操作鍵，因 為面向第一按壓件的拱頂狀結(jié)構(gòu)布置在面向第二按壓件的壓力檢測部 附近。此外，通過由第二按壓件將初始載荷施加到壓力檢測部，能夠 由壓力檢測部敏感地檢測微小壓力變化。同時，在使用者以預(yù)定下壓 力輸入的情況中，通過由第一按壓件反轉(zhuǎn)的拱頂狀結(jié)構(gòu)的形狀，使用 者能夠清晰地獲得點(diǎn)擊感覺。
具體實(shí)施例方式
在下文中將參考附圖來說明本發(fā)明的示例性的實(shí)施例。
圖l是通過切斷并分解根據(jù)此示例性實(shí)施例的用于電子設(shè)備的操 作鍵的主要部分而示出每個部件的局部分解透視圖。在圖1中，操作鍵
1包括前外殼19、操作部4、鍵片3、柔性基板9 (壓力檢測部IO)和基 板2。操作鍵l適于用作電子設(shè)備的操作鍵l，該電子設(shè)備例如是基于預(yù) 定程序執(zhí)行預(yù)定處理的便攜式電話或便攜式游戲設(shè)備。操作鍵l進(jìn)行指 示ON/OFF狀態(tài)的確定輸入和指示沿預(yù)定方向的操作量的滾動輸入。
在圖1中，前外殼19是操作鍵1的外形且保護(hù)操作鍵1不受外力并防 止碎屑和灰塵侵入操作鍵l的內(nèi)部。在此示例性實(shí)施例中，前外殼19通 過樹脂成型而形成。在前外殼19的中央，設(shè)置了用于露出操作部4的暴 露孔20。
操作部4通過將在稍后描述的確定輸入按壓件7或滾動輸入按壓件 8將使用者施加的力傳遞到用作電觸點(diǎn)的拱頂狀結(jié)構(gòu)或壓力檢測部10。 圖1A是操作部4的俯視透視圖。圖1C是操作部4的仰視透視圖。操作部4 由諸如鋁等的金屬或由樹脂形成為圓形形狀。在操作部4的上表面的相 對位置處壓印有兩個箭頭。在使用者進(jìn)行確定輸入的情況中，使用者 選擇并壓下在操作部4上壓印的箭頭之一。另一方面，在使用者進(jìn)行滾 動輸入的情況中，使用者將操作部4的上表面沿圓周方向輕輕壓下。凸部5a和凹部5b交替地形成在操作部4的底表面的圓周方向上，且兩個箭 頭在凸部5a形成在操作部4的底表面上之處壓印在操作部4的上表面上。 請注意，操作部4可具有任何形狀，只要它能進(jìn)行將力傳遞到按壓件7 和8的功能。然而，優(yōu)選為盤形的，以輸入與各種方向有關(guān)的操作量。 此外，為了將使用者的操作確定地傳遞到按壓件7和8，優(yōu)選的是以諸 如樹脂或金屬的堅(jiān)硬材料形成操作部4。
鍵片3包括板狀部18、厚壁部17、確定輸入按壓件7和滾動輸入按 壓件8。在此示例性實(shí)施例中，鍵片3使用硅橡膠通過橡膠成型而形成。 圖1A是鍵片3的俯視透視圖，且圖1C是鍵片3的仰視透視圖。在鍵片3 的板狀部18的上表面中央，結(jié)合有操作部4。另一方面，在板狀部18的 底表面上，形成有兩個確定輸入按壓件7和八個滾動輸入按壓件8。操 作部4以確定輸入按壓件7布置在其處壓印有操作部4的箭頭的凸部5a下 方且滾動輸入按壓件8布置在形成于操作部4上的凹部5b的下方的位置 關(guān)系固定到鍵片3。另外，八個滾動輸入按壓件8以等間隔布置在包括 兩個確定輸入按壓件7的圓的圓周上。厚壁部17形成在鍵片3的邊緣處 且支承前外殼19，使得在組裝操作鍵1的情況中前外殼19的上表面變?yōu)?處于與操作部4的上表面相同的高度處。
確定輸入按壓件7用于進(jìn)行有效地指示ON/OFF狀態(tài)的確定輸入， 并具有將使用者沿垂直向下的方向施加的力傳遞到稍后將描述的拱頂
狀結(jié)構(gòu)15的頂點(diǎn)附近的功能。在此示例性實(shí)施例中，確定輸入按壓件7 形成為圓錐臺。通過將其形成為圓錐臺，變得可以加強(qiáng)使用者沿垂直 向下的方向施加的力，且可以通過尖端的平面部分有效地按壓拱頂狀 結(jié)構(gòu)15。同時，滾動輸入按壓件8以及確定輸入按壓件7形成為圓錐臺， 但滾動輸入按壓件8高于確定輸入按壓件7，如圖1C中清楚可見。這是 為了在構(gòu)成操作鍵1的情況中將初始載荷施加到壓力檢測部10。請注 意，滾動輸入按壓件8的作用將在稍后說明。
壓力檢測部10通過導(dǎo)電印刷以低重量作用于柔性基板9上的圖案來形成。在此示例性實(shí)施例中，未示出的板結(jié)合到柔性基板9的底表面。
壓力檢測部io在兩個點(diǎn)處形成為大致半圓形的形狀，以對應(yīng)于前述滾
動輸入按壓件8。另外，柔性板9具有形成為離開壓力檢測部10的兩個 釋放孔ll。釋放孔U是為了使稍后描述的拱頂狀結(jié)構(gòu)15突出。連接部 13用于將基板2和壓力檢測部10電連接。
基板2將上述部件安裝在其上并支承它們。在此示例性的實(shí)施例 中，基板2由印刷基板形成為矩形形狀以用于安裝電子電路。在此方面， 在與柔性基板9的連接部13接觸的基板2的上表面上，由諸如銅的印刷 圖案形成接觸點(diǎn)16。另外，在柔性基板9的釋放孔11的正下方的點(diǎn)處， 兩個拱頂狀結(jié)構(gòu)15通過從上方覆蓋薄膜而固定。拱頂狀結(jié)構(gòu)15為倒置 杯的形狀(拱頂狀形狀)。當(dāng)預(yù)定的或更大的下壓力施加到頂點(diǎn)部分 附近時，拱頂狀結(jié)構(gòu)15的形狀反轉(zhuǎn)，使得頂點(diǎn)部分凹陷。當(dāng)下壓力消 失時，拱頂狀結(jié)構(gòu)恢復(fù)到其原始的拱頂狀形狀。通常，拱頂狀結(jié)構(gòu)15 的形狀反轉(zhuǎn)用于使用者的確定輸入。因此，至少拱頂狀結(jié)構(gòu)15的頂點(diǎn) 部分附近的底表面需要構(gòu)造為導(dǎo)電接觸表面。換句話說，當(dāng)頂點(diǎn)部分 的形狀反轉(zhuǎn)時，導(dǎo)電接觸表面變?yōu)榕c設(shè)置在基板2的一側(cè)處的印刷圖案 接觸，且檢測到輸入操作。在此示例性實(shí)施例中，拱頂狀結(jié)構(gòu)15由金 屬材料形成。請注意，拱頂狀結(jié)構(gòu)15并不總是需要由金屬材料形成。 例如，拱頂可以由樹脂等形成，且導(dǎo)電材料薄膜可以形成在拱頂?shù)牡?表面的中央附近。
圖2示出操作鍵1的組裝過程。圖2是沿圖1的線A-A截取的局部剖 視圖。圖2A示出組裝操作鍵1之前的狀態(tài)。在圖2A中，操作部4首先結(jié) 合到鍵片3。操作部4結(jié)合為使得滾動輸入按壓件8位于凹部5b下方且確 定輸入按壓件7位于其上壓印有箭頭的凸部5a下方。另外，鍵片3固定到 前外殼19以將操作部4容納在前外殼19的暴露孔20內(nèi)。另一方面，其上 形成有壓力檢測部10的柔性基板9固定到基板2。在此，它們以使得基 板2的接觸點(diǎn)16和柔性基板9的連接部13相連接的方式固定，且拱頂狀 結(jié)構(gòu)15的頂點(diǎn)部分從柔性基板9的釋放孔11突出。從此狀態(tài)起，鍵片3固定到其上的前外殼19構(gòu)建在柔性基板9固定于其上的基板2上。艮P， 前外殼19布置為使得確定輸入按壓件7位于拱頂狀結(jié)構(gòu)15上方，且滾動 輸入按壓件8位于壓力檢測部10上方。在此狀態(tài)中，前外殼19進(jìn)一步構(gòu) 建為使得鍵片3的厚壁部17接觸基板2。
圖2B是示出組裝操作鍵1之后的狀態(tài)的局部剖視圖。當(dāng)組裝操作鍵 l時，在厚壁部17的底表面觸及基板2之前，滾動輸入按壓件8鄰接在柔 性基板9的壓力檢測部10上。從此狀態(tài)起，前外殼19被進(jìn)一步向下壓下。 在此示例性實(shí)施例中，因?yàn)殒I片3的彈性模量小且板狀部18的厚度薄， 所以板狀部18附近的滾動輸入按壓件8局部延伸，且變形的板狀部18與 滾動輸入按壓件8—起進(jìn)入到形成于操作部4上的凹部5b內(nèi)。如將從圖 2B中注意到的，前外殼19被壓下直至厚壁部17的底表面接觸基板2。當(dāng) 前外殼19的上表面由于鍵片3的厚壁部17而變得幾乎與操作部4的上表 面高度相同時，操作鍵l的組裝完成，且凹部5b被滾動輸入按壓件8填 充。另一方面，滾動輸入按壓件8附近的延伸的板狀部18生成恢復(fù)力而 恢復(fù)到其以前的狀態(tài)?；謴?fù)力變?yōu)橛糜谘叵蛳路较驂合聺L動輸入按壓 件8的力，且該沿向下方向的應(yīng)力通過滾動輸入按壓件8變?yōu)閴毫z測 部10上的初始載荷。
圖3是沿圖1的線B-B截取的組裝操作鍵1之后的局部剖視圖。在圖3 中，布置在基板2上的拱頂狀結(jié)構(gòu)15位于柔性基板9的釋放孔11內(nèi)。這 防止拱頂狀結(jié)構(gòu)15的形狀被柔性基板9的平面部分壓下并反轉(zhuǎn)。利用此 結(jié)構(gòu)，變得能夠?qū)⑵渖闲纬捎袎毫z測部10的柔性基板9形成為在基板 2和鍵片3之間更靠近基板2，并有效地利用基板2和鍵片3之間的空間。 在此示例性實(shí)施例中，確定輸入按壓件7與拱頂狀結(jié)構(gòu)15的頂點(diǎn)部分以 比使得拱頂狀結(jié)構(gòu)15的形狀反轉(zhuǎn)的下壓力更小的下壓力接觸。然而， 可以構(gòu)造為使得確定輸入按壓件7不與拱頂狀結(jié)構(gòu)15接觸，即處于懸起 的狀態(tài)中。
接下來，將說明操作鍵l的輸入操作方法。圖4是示出柔性基板9、按壓件7和8以及拱頂狀結(jié)構(gòu)15的位置關(guān)系的正視圖。在圖4中，兩個壓 力檢測部10(陰影區(qū)域)中的每一個分別正與四個滾動輸入按壓件8(虛 線)在壓下的狀態(tài)中沿圓周方向幾乎等間隔地接觸。如上所述，該壓 下狀態(tài)歸因于板狀部18的恢復(fù)力等，且變?yōu)閴毫z測部10上的初始載 荷。通過預(yù)先將確定的初始載荷施加到壓力檢測部IO，變得能夠直接
使用微小的載荷變化來作為檢測到的量。換句話說，在使用者沿圓周 方向上輕輕壓下操作部4且從滾動輸入按壓件8施加到壓力檢測部10的 載荷輕微變化的情況中，壓力檢測部10能夠敏感地檢測載荷與初始載 荷值之間的變化，以實(shí)現(xiàn)滾動輸入。
同時，在圖4中，拱頂狀結(jié)構(gòu)15的包括布置在基板2上的頂點(diǎn)部分 的部分(點(diǎn)劃線)從柔性基板9的釋放孔11突出。鍵片3的確定輸入按 壓件7 (暗影區(qū)域)以比使得拱頂狀結(jié)構(gòu)15的形狀反轉(zhuǎn)的下壓力更小的 下壓力而正與拱頂狀結(jié)構(gòu)15的突出部分接觸。在此狀態(tài)中，當(dāng)使用者 將操作部4上的箭頭壓下時，對應(yīng)的確定輸入按壓件7通過被凸部5a壓下 而將拱頂狀結(jié)構(gòu)15壓下。在該壓下施加了足以使拱頂狀結(jié)構(gòu)15的形狀 反轉(zhuǎn)的應(yīng)力的情況中，拱頂狀結(jié)構(gòu)15的頂點(diǎn)部分附近凹陷且形成于拱 頂狀結(jié)構(gòu)15的頂部的底表面上的導(dǎo)電接觸表面與設(shè)置在基板2的一側(cè) 上的印刷圖案接觸，以進(jìn)行確定輸入。此時，使用者能夠通過拱頂狀 結(jié)構(gòu)15的凹陷而獲得點(diǎn)擊感覺。因?yàn)槌跏驾d荷，所以可以以輕微的應(yīng) 力完成滾動輸入，于是使用者能夠在進(jìn)行確定輸入時更清晰地獲得點(diǎn) 擊感覺。在使用者將不同于操作部4上的箭頭的區(qū)域壓下的情況中，由 確定輸入按壓件7沿垂直向下的方向施加到拱頂狀結(jié)構(gòu)15的下壓力不 足以使拱頂狀結(jié)構(gòu)15的形狀反轉(zhuǎn)，于是確定輸入不被錯誤地檢測到。
如上所述，示例性實(shí)施例中的操作鍵1具有使用諸如操作部4、鍵 片3、確定輸入按壓件7、滾動輸入按壓件8、壓力檢測部10和拱頂狀結(jié) 構(gòu)15的基本部件的相對簡單的結(jié)構(gòu)，因此，變得能夠?qū)崿F(xiàn)指示ON/OFF 狀態(tài)的確定輸入(稱為點(diǎn)擊輸入)和指示沿預(yù)定方向的操作量的滾動 輸入。通過在其上印刷有壓力檢測部10的柔性基板9上形成釋放孔11且通過使基板2上的拱頂狀結(jié)構(gòu)15的一部分突出，變得能夠?qū)毫z測部 10和拱頂狀結(jié)構(gòu)15接近地布置，且可以減少安裝操作鍵l的面積。因此， 通過在柔性基板9上形成釋放孔11，變得能夠?qū)⑷嵝曰?布置在基板2 和鍵片3之間并使操作鍵1變薄。
此外，根據(jù)此示例性實(shí)施例的操作鍵結(jié)構(gòu)是使鍵片3的板狀部18彎 曲的結(jié)構(gòu)，且滾動輸入按壓件8將初始載荷施加到壓力檢測部10，于是 能夠使用操作部4的微小載荷變化，以用于原樣地檢測滾動輸入。滾動 輸入能夠通過輕微的應(yīng)力來完成，于是使用者能夠通過拱頂狀結(jié)構(gòu)15 的凹陷來更清晰地獲得點(diǎn)擊感覺。另外，因?yàn)闈L動輸入按壓件8支承確 定輸入按壓件7，所以能夠以比使得拱頂狀結(jié)構(gòu)15的形狀反轉(zhuǎn)的下壓力 更小的下壓力維持使確定輸入按壓件7與拱頂狀結(jié)構(gòu)15接觸的狀態(tài)，除 非將大于預(yù)定力的力施加到操作部4。因此，即使將鍵片3設(shè)定為相當(dāng) 薄，它也能夠防止確定輸入按壓件7由于鍵片3或按壓件7和8的重量或 者不同于原來的確定輸入的力而使拱頂狀結(jié)構(gòu)15的形狀反轉(zhuǎn)。另外， 在此示例性實(shí)施例中，因?yàn)榘疾?b形成在操作部4上且滾動輸入按壓件 8與延伸的板狀部18—起容納在凹部5b內(nèi)，所以能夠形成薄形操作鍵l。
另外，在此示例性實(shí)施例中，八個滾動輸入按壓件8以幾乎等間隔 形成在圓周方向上。因此，即使使用者從操作部4的任何部分開始滾動 輸入時，也能夠類似地實(shí)現(xiàn)檢測。請注意，滾動輸入按壓件的個數(shù)不 限于八個。如果使用者的滾動輸入被適當(dāng)?shù)貦z測到，則能夠任意改變 個數(shù)、布置方法等。此外，壓力檢測部10通過導(dǎo)電印刷而形成在柔性 基板9上，這不限于此。壓力檢測部10可以直接形成在基板2上。另外， 柔性基板9和基板2之間的連接通過連接部13進(jìn)行，在該連接部13上印 刷有導(dǎo)電材料和接觸點(diǎn)16。而且，通過在柔性基板9和基板2上設(shè)置端 子，可以進(jìn)行連接器連接。此外，在此示例性實(shí)施例中設(shè)置有前外殼 19，根據(jù)操作鍵l的形狀和使用環(huán)境，可以省略該前外殼19。
接下來，將說明根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實(shí)施例的操作鍵結(jié)構(gòu)。在第一示例性實(shí)施例中，通過壓下操作部的兩個箭頭中的任一個而進(jìn) 行的確定輸入和通過沿圓周方向輕輕壓下操作部而進(jìn)行的滾動輸入是 可能的。另一方面，在此示例性實(shí)施例中，設(shè)置有與操作部分開的專 用于確定輸入的操作部。
圖5A是示出根據(jù)此示例性實(shí)施例的操作鍵的局部分解透視圖。另 外，圖5B是操作部4的仰視透視圖，且圖5C是鍵片3的仰視透視圖。與 第一示例性實(shí)施例中相同的部件具有與第一示例性實(shí)施例中的相同的 標(biāo)號。在下文中，將主要說明與第一示例性實(shí)施例中的部件不同的部 件。在圖5中，操作部4形成為圓環(huán)形且具有四個沿圓周方向等間隔地 壓印在其上表面上的箭頭。在此示例性實(shí)施例中，開關(guān)輸入部6布置在 操作部4的中央的孔內(nèi)。開關(guān)輸入部6通過結(jié)合而固定到鍵片3。在鍵片 3的底表面上，用于確定輸入的四個確定輸入按壓件7形成在對應(yīng)于操 作部4的箭頭的位置處。八個滾動輸入按壓件8形成為將確定輸入按壓 件7分別保持在它們之間。此外，在鍵片3的底表面的中央，形成有用 于開關(guān)輸入部6的按壓件(在下文中，它將被描述為開關(guān)輸入按壓件 14)。
在柔性基板9的上表面上，四個釋放孔ll形成在對應(yīng)于確定輸入按 壓件7的位置處，且釋放孔12形成在對應(yīng)于開關(guān)輸入按壓件14的位置 處。另外，圓環(huán)形狀的壓力檢測部10形成在柔性基板9的上表面上且處 于滾動輸入按壓件8的正下方，該壓力檢測部10分為四個部分以用于避 開釋放孔ll。此外，在基板2的上表面上，布置有對應(yīng)于確定輸入按壓 件7和開關(guān)輸入按壓件14的五個拱頂狀結(jié)構(gòu)15和21。
在此示例性實(shí)施例中，開關(guān)輸入部6由諸如鋁的金屬或樹脂形成為 圓柱形。開關(guān)輸入部6將使用者沿垂直向下的方向施加的力傳遞到開關(guān) 輸入按壓件14。在使用者通過使用開關(guān)輸入部6進(jìn)行確定輸入的情況 中，使用者通過施加大于預(yù)定應(yīng)力的應(yīng)力來將開關(guān)輸入部6壓下。通過 壓下，開關(guān)輸入按壓件M向下移位且拱頂狀結(jié)構(gòu)21的形狀反轉(zhuǎn)。通過拱頂狀結(jié)構(gòu)21的形狀反轉(zhuǎn)，使用者能夠獲得點(diǎn)擊感覺。而且通過拱頂狀結(jié)構(gòu)21的導(dǎo)電接觸表面和設(shè)置在基板2的一側(cè)上的印刷圖案之間的 接觸，檢測ON/OFF狀態(tài)。請注意，為了有效進(jìn)行使用者的輸入，優(yōu)選 的是將開關(guān)輸入部6的上表面形成為平滑的凹入形狀以配合手指。另 外，關(guān)于開關(guān)輸入按壓件14、釋放孔12和拱頂狀結(jié)構(gòu)21，基本結(jié)構(gòu)與 設(shè)置在操作部4上的那些相同。在此示例性的實(shí)施例中，為了與通過使 用操作部4進(jìn)行的確定輸入所獲得的點(diǎn)擊感覺相比增強(qiáng)通過開關(guān)輸入 部6獲得的點(diǎn)擊感覺，拱頂狀結(jié)構(gòu)21的直徑被放大為大于用于操作部4 的拱頂狀結(jié)構(gòu)15的直徑，因此開關(guān)輸入按壓件14和釋放孔12形成為稍 大。對于操作鍵l,使用操作部4的確定輸入和滾動輸入的基本原理與 第一實(shí)施例中的相同，所以將省略細(xì)節(jié)。換句話說，在使用者選擇并 壓下操作部4的四個箭頭中的任一個的情況中，壓下的區(qū)域內(nèi)的確定輸 入按壓件7向下移位，拱頂狀結(jié)構(gòu)15的形狀反轉(zhuǎn)并然后與基板2電接觸。 結(jié)果，檢測到ON/OFF狀態(tài)。另一方面，在對操作部4進(jìn)行指示沿預(yù)定 方向的操作量的滾動輸入的情況中，該滾動輸入從滾動輸入按壓件8原 樣地傳遞到壓力檢測部IO，然后基于柔性基板9的電特性來檢測出操作如上所述，在此示例性實(shí)施例的操作鍵中，在使用者選擇開關(guān)輸 入部6或操作部4的四個箭頭中的任一個并進(jìn)行確定輸入的情況中，開 關(guān)輸入按壓件14或確定輸入按壓件7將拱頂狀結(jié)構(gòu)21和15壓下，然后拱 頂狀結(jié)構(gòu)21和15的形狀反轉(zhuǎn)。通過使拱頂狀21和15的形狀反轉(zhuǎn)，使用 者能夠獲得點(diǎn)擊感覺且拱頂狀結(jié)構(gòu)21和15的導(dǎo)電接觸表面與設(shè)置在基 板2上的印刷圖案相接觸以檢測ON/OFF狀態(tài)。同時，在對操作部4進(jìn)行 指示沿預(yù)定方向的操作量的滾動輸入的情況中，基于柔性基板9的電特 性來檢測出操作量，正如第一示例性實(shí)施例中的一樣。此示例性實(shí)施例能夠有五種類型的確定輸入，它們包括沿四個方向通過操作部4的確定輸入以及通過開關(guān)輸入部6的確定輸入。在諸如便攜式電話和便攜式游戲設(shè)備的電子設(shè)備中，預(yù)定的使用者操作輸入 被接受且程序基于該操作輸入繼續(xù)進(jìn)行。因此，優(yōu)選地通過一個部件 來進(jìn)行更多不同類型的操作輸入。通過采用示例性實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，變 得能夠進(jìn)行多種不同類型的操作輸入而不增加部件的數(shù)量或增大操作 鍵。如上所述，通過使用包括操作部4、鍵片3、確定輸入按壓件7、滾 動輸入按壓件8、壓力檢測部10和拱頂狀結(jié)構(gòu)15的基本部件的相對簡單 的結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的操作鍵結(jié)構(gòu)能夠完成兩個輸入 功能，即指示ON/OFF狀態(tài)的確定輸入(點(diǎn)擊輸入)和指示沿預(yù)定方向 的操作量的滾動輸入。在此，因?yàn)獒尫趴?1和12形成在其上印刷有壓 力檢測部10并且拱頂狀結(jié)構(gòu)15和21的至少頂點(diǎn)部分在其上突出的柔性 基板9上，變得能夠?qū)毫z測部10和拱頂狀結(jié)構(gòu)15和21接近地布置且 使得操作鍵l的安裝面積小。另外，通過將釋放孔11形成在柔性基板9 上，變得能夠?qū)⑷嵝曰?布置在基板2和鍵片3之間并有效地利用該空 間。此外，因?yàn)闈L動輸入按壓件8支承鍵片3等，所以變得能夠通過使 用滾動輸入按壓件8附近的板狀部18的恢復(fù)力將初始載荷施加到壓力 檢測部IO。因此，變得能夠使用操作部4的微小載荷變化，以檢測滾動 輸入。另一方面，因?yàn)闈L動輸入以輕微應(yīng)力完成，所以使用者能夠通 過拱頂狀結(jié)構(gòu)15的凹陷更清晰獲得點(diǎn)擊感覺。此外，因?yàn)闈L動輸入按壓件8支承鍵片3等，能夠維持確定輸入按 壓件7不施加使得拱頂狀結(jié)構(gòu)15的形狀反轉(zhuǎn)的下壓力的狀態(tài)，除非將大 于預(yù)定力的力施加到操作部4。因此，即使將鍵片3的板狀部18設(shè)定為 相當(dāng)薄，它也能夠防止確定輸入按壓件7由于其重量或者與原來的確定 輸入的力不同的力而使拱頂狀結(jié)構(gòu)15的形狀反轉(zhuǎn)。另外，因?yàn)榘疾?b 形成在操作部4上且滾動輸入按壓件8容納在凹部5b內(nèi)，所以能夠形成 薄形操作鍵l。在上述示例性實(shí)施例中，鍵片3、確定輸入按壓件7、滾動輸入按壓件8、開關(guān)輸入按壓件14和厚壁部17由利用諸如硅橡膠的彈性材料一 體地成型的結(jié)構(gòu)形成。然而，它們都不總是需要由彈性材料形成。艮口， 如果鍵片3的板狀部18的至少一部分由彈性材料形成，則能夠?qū)崿F(xiàn)基于 上述檢測原理的操作。因此，例如，能夠由諸如金屬或樹脂的剛性材料形成厚壁部n。另外，形成在柔性基板9的上表面上的壓力檢測部10也可以通過任 何方法形成，只要能夠形成導(dǎo)電層。因?yàn)閴毫z測部10僅需檢測與滾 動輸入按壓件8的底表面的接觸，所以它可以形成為實(shí)現(xiàn)此功能所需的 最小區(qū)域。另一方面，通過完整地形成壓力檢測部IO，可以提高生產(chǎn) 率。如上所述，已參考示例性實(shí)施例(和例子)說明了本發(fā)明。然而， 本發(fā)明不限于上述示例性實(shí)施例(和例子)。對于本發(fā)明的構(gòu)造和細(xì) 節(jié)，能夠在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠理解的各種 修改。本申請要求于2006年10月12日提交的日本專利申請No. 2006-279047的優(yōu)先權(quán)，該日本申請的全部內(nèi)容在此通過引用的方式并 入。


圖l是根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的操作鍵的局部分解透視圖；圖2A是沿圖1的線A-A截取的組裝之前的剖視圖； 圖2B是沿圖1的線A-A截取的組裝之后的剖視圖； 圖3是沿圖1的線B-B截取的剖視圖；圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實(shí)施例的操作鍵的壓力檢測 部的正視圖；例性實(shí)施例的操作鍵的局部分解透視圖；圖6是示出相關(guān)的輸入裝置100的分解剖視圖。附圖標(biāo)記列表1操作鍵2基板3鍵片4操作部凹部6開關(guān)輸入部7確定輸入按壓件8滾動輸入按壓件9柔性基板10壓力檢測部11、12釋放孔13輸入部14開關(guān)輸入按壓件15、21拱頂狀結(jié)構(gòu)16接觸點(diǎn)17厚壁部18板狀部19前外殼20暴露孑L100輸入裝置200控制面板 300彈性可變形體 400拱頂狀結(jié)構(gòu) 500基板600下壓條700支承突起800電極突起■電極
權(quán)利要求
1.一種操作鍵結(jié)構(gòu)，用于對電子設(shè)備進(jìn)行各種類型的輸入，包括用作電觸點(diǎn)的拱頂狀結(jié)構(gòu)和壓力檢測部；具有第一按壓件和第二按壓件的片構(gòu)件；和用于分別操作所述第一按壓件和所述第二按壓件的操作部，其中所述拱頂狀結(jié)構(gòu)由所述第一按壓件壓下且所述壓力檢測部由所述第二按壓件壓下，并且初始載荷由所述第二按壓件施加到所述壓力檢測部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的操作鍵結(jié)構(gòu)，其中所述初始載荷由所述片構(gòu)件的彈性變形施加。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的操作鍵結(jié)構(gòu)，其中所述操作部包括用于壓下所述第一按壓件的凸部和用于壓下所述第二按壓件的凹部，并且 所述片構(gòu)件的一部分彈性變形以容納在所述操作部的所述凹部 內(nèi)，并且所述初始載荷由所容納的所述片構(gòu)件的恢復(fù)力施加。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的操作鍵結(jié)構(gòu)，其中所述壓力檢測部形成 在柔性基板上，并且所述柔性基板包括用于使所述拱頂狀結(jié)構(gòu)的一部分穿透到所述第 一按壓件的一側(cè)的釋放孔。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的操作鍵結(jié)構(gòu)，其中由所述第二按壓件壓 下的所述壓力檢測部形成在圓周方向上，并且所述拱頂狀結(jié)構(gòu)布置在 所述圓周方向上的一些點(diǎn)處。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的操作鍵結(jié)構(gòu)，其中所述第二按壓件沿所 述圓周方向以等間隔形成在所述壓力檢測部上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的操作鍵結(jié)構(gòu)，其中所述拱頂狀結(jié)構(gòu)和所 述壓力檢測部形成在同一基板上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的操作鍵結(jié)構(gòu)，還包括前外殼，具有用于接受所述操作部的用于所述操作部的孔；和基 板，由所述第一按壓件壓下的所述拱頂狀結(jié)構(gòu)形成在所述基板上，其 中所述片構(gòu)件的外邊緣夾在所述前外殼和所述基板之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的操作鍵結(jié)構(gòu)，其中厚壁部形成在所述片 構(gòu)件的邊緣處，并且所述厚壁部布置在所述基板和所述前外殼之間，并且使得所述前 外殼的上表面和所述操作部的上表面布置在同一高度上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的操作鍵結(jié)構(gòu)，其中開關(guān)輸入部設(shè)置在 所述操作部的中央，并且所述拱頂狀結(jié)構(gòu)由所述開關(guān)輸入部壓下并用 作電觸點(diǎn)。
全文摘要
[問題]一種用于小型操作鍵的結(jié)構(gòu)，其中能夠準(zhǔn)確地檢測使用者的各種類型的輸入且賦予使用者與使用者的各種類型的輸入相對應(yīng)的預(yù)定觸覺感受，以使得他們能認(rèn)識到他們的輸入。[解決問題的手段]一種操作鍵，具有拱頂狀結(jié)構(gòu)；設(shè)置在該拱頂狀結(jié)構(gòu)附近的壓力檢測部；置于該拱頂狀結(jié)構(gòu)和該壓力檢測部上的片構(gòu)件，該片構(gòu)件具有板狀部且還具有形成在該板狀部的下表面上的至少一個第一按壓件和至少一個第二按壓件；和設(shè)置在該片構(gòu)件的上表面上的操作部。在該操作鍵結(jié)構(gòu)中，拱頂狀結(jié)構(gòu)和第一按壓件彼此面對，并且壓力檢測部和第二按壓件彼此面對，且初始載荷由第二按壓件施加到壓力檢測部。
文檔編號H01H25/06GK101517680SQ200780035439
公開日2009年8月26日 申請日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月12日
發(fā)明者志水正人 申請人:日本電氣株式會社