回転操作装置及びこれを用いた入力装置

【課題】主に各種電子機器の操作に使用される回転操作装置及びこれを用いた入力装置に関し、薄型化が図れ、確実な操作が可能なものを提供することを目的とする。
【解決手段】操作体１１下面に装着された可動磁石１２と対向する固定磁石１５を、可動磁石１２の側方に配置することによって、高さ方向の寸法を小さく形成できると共に、回転操作時の良好な節度感触が得られるため、薄型化が図れ、確実な操作が可能な回転操作装置１６、及びこれを用いた入力装置を得ることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に各種電子機器の操作に使用される回転操作装置及びこれを用いた入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話や電子カメラ等の各種電子機器の高機能化や小型化が進むに伴い、これらの操作に用いられる回転操作装置や入力装置にも、小型薄型化が図れ、多様な操作を行えるものが求められている。
【０００３】
このような従来の回転操作装置や入力装置について、図６及び図７を用いて説明する。
【０００４】
図６は従来の回転操作装置の断面図、図７は同分解斜視図であり、同図において、１は略円盤状で絶縁樹脂製の操作体、２は略リング状の可動磁石で、可動磁石２の上下面には磁性の異なるＮ極とＳ極が所定の角度間隔で交互に隣接して形成されると共に、この可動磁石２が操作体１下面に固着されている。
【０００５】
また、３は略円盤状で鋼等のケース、４は固定磁石で、ケース３上面に操作体１が回転可能に装着されると共に、ケース３底面に固着された複数の固定磁石４が、可動磁石２に所定の間隙を空けて上下方向に対向配置されて、回転操作装置が構成されている。
【０００６】
さらに、この回転操作装置の下方に、上下面に複数の配線パターンが形成された配線基板（図示せず）が配置されると共に、配線基板には可動磁石２と所定の間隙を空けて対向配置されたホール素子等の磁気検出素子（図示せず）や、スイッチ接点（図示せず）等が形成されて入力装置が構成される。
【０００７】
そして、このように構成された入力装置が、携帯電話や電子カメラ等の電子機器の操作部（図示せず）に、操作体１上面を突出させて装着されると共に、複数の磁気検出素子が配線パターンやリード線（図示せず）等を介して、機器の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。
【０００８】
以上の構成において、例えば機器の液晶表示素子等の表示手段（図示せず）に、氏名や機能等の複数のメニューやカーソル（図示せず）等が表示された状態で、操作体１を指で回転操作すると、操作体１下面に固着され、Ｎ極とＳ極が交互に隣接形成された可動磁石２が回転するが、この時、下方に対向配置された固定磁石４との磁力の吸引あるいは反発によって、操作体１は強弱のある節度感触を伴って回転する。
【０００９】
また、この回転操作によってＮ極とＳ極が交互に変化する可動磁石２の磁気を、下方に対向配置された複数の磁気検出素子が検出し、所定の電圧信号が磁気検出素子から機器の電子回路へ出力される。
【００１０】
そして、機器の電子回路がこの電圧信号から、可動磁石２が下面に固着された操作体１の回転方向と回転角度を検出し、機器の表示手段に表示されたメニュー上のカーソル等を、例えば、操作体１が時計方向へ回転操作された場合にはカーソルを上方向へ、反時計方向へ回転操作された場合には下方向へ、回転角度分だけ移動させる。
【００１１】
つまり、機器の表示手段を見ながら、操作体１を所定方向へ回転操作することによって、表示手段に表示されたカーソル等を所定方向へ移動させて、メニューの選択等を容易に行えるように構成されているものであった。
【００１２】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００９−７６３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来の回転操作装置や入力装置においては、操作体１下面に固着された可動磁石２と対向する固定磁石４が、可動磁石２の下方に上下方向に対向配置されているため、高さ方向の寸法が大きなものとなってしまい、全体の薄型化を図ることが困難であるという課題があった。
【００１５】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、薄型化が図れ、確実な操作が可能な回転操作装置及びこれを用いた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】
【００１６】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【００１７】
本発明の請求項１に記載の発明は、操作体下面に装着された可動磁石と対向する固定磁石を、可動磁石の側方に配置して回転操作装置を構成したものであり、高さ方向の寸法を小さく形成できると共に、回転操作時の良好な節度感触が得られるため、薄型化が図れ、確実な操作が可能な回転操作装置を得ることができるという作用を有する。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の回転操作装置の可動磁石に、所定の間隙を空けて磁気検出素子を対向配置して入力装置を構成したものであり、薄型化が図れ、確実な操作が可能な入力装置を実現することができるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１９】
以上のように本発明によれば、薄型化が図れ、確実な操作が可能な回転操作装置及びこれを用いた入力装置を実現することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態による回転操作装置の断面図
【図２】同分解斜視図
【図３】同部分斜視図
【図４】同入力装置の断面図
【図５】同分解斜視図
【図６】従来の回転操作装置の断面図
【図７】同分解斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。
【００２２】
なお、これらの図面は構成を判り易くするために、部分的に寸法を拡大して表している。
【００２３】
（実施の形態）
図１は本発明の一実施の形態による回転操作装置の断面図、図２は同分解斜視図であり、同図において、１１は略円盤状でＡＢＳ等の絶縁樹脂または鋼等の金属製の操作体で、中央には貫通孔１１Ａが形成されると共に、上面には中央から外方へ放射状に延出する複数の突起部１１Ｂが設けられている。
【００２４】
そして、１２は略リング状でＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金やフェライト等の可動磁石で、図３の部分斜視図に示すように、可動磁石１２の上下面には磁性の異なるＮ極とＳ極が所定の角度間隔で、例えば２２．５度間隔で交互に隣接して形成されると共に、この可動磁石１２が操作体１１下面に固着されている。
【００２５】
また、１３は略リング状で鋼等のシールド板、１４は略円盤状で鋼等のケースで、ケース１４上面に操作体１１が回転可能に装着されると共に、操作体１１下面と可動磁石１２上面の間にシールド板１３が固着されている。
【００２６】
さらに、１５は直方体状でＮｄ−Ｆｅ−Ｂ合金やフェライト等の固定磁石で、複数の固定磁石１５が内方へ異なる磁極を向けて、例えば図３に示すように、内方にＮ極を向けた固定磁石１５Ａと、Ｓ極を向けた固定磁石１５Ｂが一対となった、例えば４組の固定磁石１５が、可動磁石１２に所定の間隙を空けて対向して、可動磁石１２の外周側方に配置されて、回転操作装置１６が構成されている。
【００２７】
つまり、本発明においては、可動磁石１２と対向する固定磁石１５を、可動磁石１２の外周側方に配置することによって、回転操作装置１６の高さ方向の寸法が小さく形成され、全体の薄型化が図られた構成となっている。
【００２８】
また、図４はこのような回転操作装置１６を用いた入力装置の断面図、図５は同分解斜視図であり、同図において、１７は紙フェノールやガラス入りエポキシ等の配線基板で、上下面には銅箔等によって複数の配線パターン（図示せず）が形成されると共に、上面には銅やカーボン等によって、略円形状の中央固定接点１８Ａと、これを囲む略馬蹄状または略リング状の外側固定接点１８Ｂから形成された、複数の固定接点１８が設けられている。
【００２９】
そして、１９はポリエチレンテレフタレート等のフィルム状のベースシート、２０は略ドーム状で銅合金や鋼等の導電金属薄板製の可動接点で、複数の可動接点２０がベースシート１９下面に貼付されると共に、これらの可動接点２０の外周が外側固定接点１８Ｂ上に載置され、下面中央が中央固定接点１８Ａと所定の間隙を空けて対向するようにして、複数のスイッチ接点が形成されている。
【００３０】
さらに、２１はポリエチレンテレフタレートやシリコーンゴム等のフィルム状のカバーシートで、このカバーシート２１がベースシート１９や配線基板１７上面を覆うと共に、カバーシート２１下面に印刷等によって形成された複数の凸部２１Ａが、ベースシート１９を介して複数の可動接点２０上面中央に当接している。
【００３１】
また、２２はＡＢＳやポリカーボネート等の押釦で、回転操作装置１６の操作体１１中央の貫通孔１１Ａ内に上下動可能に装着されると共に、この回転操作装置１６と押釦２２がカバーシート２１上面に載置されている。
【００３２】
そして、２３はポリエチレンテレフタレート等のフィルム状の外装シートで、中央の開口孔２３Ａには回転操作装置１６の操作体１１が、回転及び揺動可能に装着されている。
【００３３】
さらに、２４は垂直方向の磁気を検出するホール素子等の磁気検出素子で、複数の磁気検出素子２４が回転操作装置１６の可動磁石１２と、所定の間隙を空けて対向するように、配線基板１７下面に実装装着されて入力装置が構成されている。
【００３４】
そして、このように構成された入力装置が、携帯電話や電子カメラ等の電子機器の操作部（図示せず）に、操作体１１や押釦２２上面を突出させて装着されると共に、複数の固定接点１８や磁気検出素子２４が配線パターンやリード線（図示せず）等を介して、機器の電子回路（図示せず）に電気的に接続される。
【００３５】
以上の構成において、例えば機器の液晶表示素子等の表示手段（図示せず）に、氏名や機能等の複数のメニューやカーソル（図示せず）等が表示された状態で、操作体１１上面に指を当てて回転操作すると、操作体１１下面に固着され、上下面にＮ極とＳ極が交互に隣接形成された可動磁石１２が回転する。
【００３６】
そして、この時、可動磁石１２の外周側方に配置され、内方へ異なる磁極を向けた固定磁石１５Ａと１５Ｂとの間に、図３に示すような磁力の吸引、あるいは反発が生じ、これによって操作体１１の回転操作は、例えば２２．５度の角度間隔で、強弱のある節度感触を伴ったものとなる。
【００３７】
すなわち、上下面にＮ極とＳ極が交互に隣接形成された可動磁石１２の外周側方に、内方へ磁極を向けた複数の固定磁石１５を配置することによって、所定の角度間隔で良好な節度感触のある、操作体１１の確実な回転操作が行えるようになっている。
【００３８】
また、この回転操作によってＮ極とＳ極が交互に変化する可動磁石１２の磁気を、可動磁石１２に所定の間隙を空けて対向した、配線基板１７下面の複数の磁気検出素子２４が検出し、所定の電圧信号が磁気検出素子２４から機器の電子回路へ出力される。
【００３９】
そして、機器の電子回路がこの電圧信号から、可動磁石１２が下面に固着された操作体１１の回転方向と回転角度を検出し、機器の表示手段に表示されたメニュー上のカーソル等を、例えば、操作体１１が時計方向へ回転操作された場合にはカーソルを上方向へ、反時計方向へ回転操作された場合には下方向へ、回転角度分だけ移動させる。
【００４０】
つまり、機器の表示手段を見ながら、操作体１１を所定方向へ回転操作することによって、表示手段に表示されたカーソル等を所定方向へ移動させて、容易にメニューの選択等が行えるように構成されている。
【００４１】
また、操作体１１上面の所定箇所を下方へ押圧操作すると、操作体１１が揺動してカバーシート２１が撓み、この箇所の凸部２１Ａがベースシート１９を介して可動接点２０の略ドーム状の中央部を押圧し、所定の押圧力が加わると、可動接点２０がクリック感を伴って下方へ弾性反転して、可動接点２０の下面中央が中央固定接点１８Ａに接触することによって、中央固定接点１８Ａと外側固定接点１８Ｂが、可動接点２０を介して電気的に接続された状態となる。
【００４２】
そして、この固定接点１８の電気的接離を電子回路が検出して、この場合には例えば、上記のような回転操作とは異なる速さで、表示手段に表示されたカーソル等を所定方向へ移動させる。
【００４３】
すなわち、上述した時計及び反時計方向の回転操作に加え、操作体１１を揺動操作することによっても、カーソル等の移動操作が可能で、より多様な操作が行えるようになっている。
【００４４】
さらに、このようにカーソルが所望のメニュー上に位置した状態で、操作体１１中央の押釦２２を下方へ押圧操作すると、この下方のカバーシート２１が撓んで下面の凸部２１Ａがベースシート１９を介して、可動接点２０の略ドーム状の中央部を押圧し、所定の押圧力が加わると、可動接点２０がクリック感を伴って下方へ弾性反転して、中央固定接点１８Ａと外側固定接点１８Ｂが、可動接点２０を介して電気的に接続された状態となる。
【００４５】
また、押釦２２への押圧力を解除すると、弾性復帰力によって可動接点２０が上方へ弾性反転し、可動接点２０の下面中央が中央固定接点１８Ａから離れて、中央固定接点１８Ａと外側固定接点１８Ｂが電気的に切断された状態となり、この固定接点１８の電気的接離を電子回路が検出して、例えば、メニューの確定や次メニューの表示等が行われる。
【００４６】
つまり、機器の表示手段を見ながら、上記のように操作体１１を回転操作、あるいは揺動操作することによって、カーソル等を所定方向へ移動させてメニューの選択等を行うと共に、押釦２２の押圧操作によって、選択したメニューの確定や次メニューの表示等が行えるように構成されている。
【００４７】
そして、上述したように本発明においては、可動磁石１２と対向する固定磁石１５を、可動磁石１２の外周側方に配置して回転操作装置１６を形成することによって、高さ方向の寸法を小さく形成でき、容易に全体の薄型化を図ることが可能なようになっている。
【００４８】
また、上下面にＮ極とＳ極が交互に隣接形成された可動磁石１２の外周側方に、内方にＮ極を向けた固定磁石１５Ａと、Ｓ極を向けた固定磁石１５Ｂが一対となった４組の固定磁石１５を配置することによって、回転操作時の良好な節度感触が得られ、確実な回転操作が行えるように構成されている。
【００４９】
なお、可動磁石１２の外周側方に一対の固定磁石１５Ａと１５Ｂを配置するのではなく、一つずつの固定磁石１５を、例えば可動磁石１２の外周側方に四つ配置した構成としても、本発明の実施は可能であるが、上記のように内方へ異なる磁極を向けた、一対の固定磁石１５Ａと１５Ｂを用いることによって、可動磁石１２との間の磁力を強くできるため、回転操作時の操作体１１の、より強弱のある良好な節度感触を実現することができる。
【００５０】
さらに、操作体１１下面と可動磁石１２上面の間に、鋼等のシールド板１３を設けることによって、可動磁石１２や固定磁石１５の磁気が外方に漏れることを防ぐと共に、外部からの電磁波等のノイズを遮断して、磁気検出素子２４による可動磁石１２の磁気の誤検出を防止し、確実な操作体１１の回転方向と回転角度の検出が行えるように形成されている。
【００５１】
また、操作体１１上面に中央から外方へ放射状に延出する、複数の突起部１１Ｂを形成することによって、操作体１１上面に指を当てて回転操作する際の、指の滑りを防ぎ、確実に操作ができるようになっている。
【００５２】
なお、以上の説明では、Ｎ極とＳ極が所定の角度間隔で、例えば２２．５度間隔で交互に隣接形成された可動磁石１２を用いた構成について説明したが、このＮ極とＳ極の角度間隔をより小さなものとすれば、操作体１１をさらに細かな節度感触で回転操作することが可能となる。
【００５３】
このように本実施の形態によれば、操作体１１下面に装着された可動磁石１２と対向する固定磁石１５を、可動磁石１２の側方に配置することによって、高さ方向の寸法を小さく形成できると共に、回転操作時の良好な節度感触が得られるため、薄型化が図れ、確実な操作が可能な回転操作装置１６、及びこれを用いた入力装置を得ることができるものである。
【００５４】
なお、以上の説明では、配線基板１７上面に固定接点１８を設け、この上に可動接点２０を載置して複数のスイッチ接点を形成した構成について説明したが、固定接点１８上方に下面に可動接点が形成されたゴム等の押釦を対向させたものや、あるいは、単品のプッシュスイッチを配線基板１７上面に実装したもの等、様々なスイッチ接点を用いた構成としても、本発明の実施は可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明による回転操作装置及びこれを用いた入力装置は、薄型化が図れ、確実な操作が可能なものを実現することができるという有利な効果を有し、主に各種電子機器の操作用として有用である。
【符号の説明】
【００５６】
１１操作体
１１Ａ貫通孔
１１Ｂ突起部
１２可動磁石
１３シールド板
１４ケース
１５、１５Ａ、１５Ｂ固定磁石
１６回転操作装置
１７配線基板
１８固定接点
１８Ａ中央固定接点
１８Ｂ外側固定接点
１９ベースシート
２０可動接点
２１カバーシート
２１Ａ凸部
２２押釦
２３外装シート
２３Ａ開口孔
２４磁気検出素子

【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースに回転可能に装着された略円盤状の操作体と、この操作体下面に装着され、Ｎ極とＳ極が所定の角度間隔で交互に隣接形成された略リング状の可動磁石と、この可動磁石に対向配置された固定磁石からなり、上記固定磁石を上記可動磁石の側方に配置した回転操作装置。
【請求項２】
請求項１記載の回転操作装置の可動磁石に、所定の間隙を空けて磁気検出素子を対向配置した入力装置。

【図１】