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JP4186449B2 - 入力装置及びこれを用いた携帯機器 - Google Patents

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JP4186449B2
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主に携帯電話や携帯情報端末機器等の各種電子機器に用いられる入力装置及びこれを用いた携帯機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話や携帯情報端末機器等の高機能化と小型化が進むに伴い、これらに用いられる入力装置にも限られたスペースの中で多様な操作や表示が可能なものが求められている。
【０００３】
このような従来の入力装置及びこれを用いた携帯機器について、図７及び図８を用いて説明する。
【０００４】
図７は携帯電話を例とした従来の携帯機器の要部断面図、図８は同平面図であり、同図において、１は絶縁樹脂製の筐体で、筐体１の上面には、スピーカ２及び入力装置３、下面にスイッチ接点（図示せず）が設けられた複数の操作キー４、マイクロフォン５が配置されている。
【０００５】
なお、入力装置３は、下面に酸化インジウム錫や酸化錫等の透明な上導電層１２が形成されたフィルム等の透明な上基板１１と、上面に透明な下導電層１４が形成された透明な下基板１３が、上下面に粘着剤が塗布された額縁状のスペーサ１５によって貼り合わされると共に、下導電層１４上面に所定の間隔で形成された複数のドットスペーサ１６によって所定の間隙を空けて対向した、所謂透明タッチパネルとして構成されている。
【０００６】
そして、上基板１１の上面を指或いはペン等で押圧操作すると、上基板１１が撓み、押圧された箇所の上導電層１２が下導電層１４に接触して、上導電層１２両端及びこれと直交方向の下導電層１４両端に設けられた上下電極（図示せず）の間の抵抗比によって、この押圧された箇所が検出される構成となっている。
【０００７】
また、入力装置３の下方にはＬＣＤ等の表示素子６が配置され、透明な入力装置３を通して表示素子６に表示された文字や記号、絵柄等の視認、選択を行うと共に、入力装置３の操作によって各機能の切換えを行うようにして、携帯機器が構成されている。
【０００８】
以上の構成において、複数の操作キー４を操作して、表示素子６に例えば氏名や電話番号等を表示させたり、或いは入力装置３を操作して、表示素子６に表示された氏名や電話番号等を選択した後、所定の操作キーを押圧して発信し、スピーカ２やマイクロフォン５を用いて通話等を行うように構成されているものであった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の入力装置及びこれを用いた携帯機器においては、入力装置３や複数の操作キー４に加え、通話等のためのスピーカ２やマイクロフォン５が筐体１上面に配置されて携帯機器が構成されているため、機器の高機能化に伴って入力装置３を大きくしたり、操作キー４を増やそうとすると、機器全体の形状を大きくする必要が生じ、高機能化及び小型化の両立を図ることは困難であるという課題があった。
【００１０】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、小型化が図れ、機器の高機能化に対応した広い範囲での操作が可能な入力装置及びこれを用いた携帯機器を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
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。
【００１２】
本発明の請求項１に記載の発明は、入力素子に隣接して形成された閉空隙に、外部からの振動を閉空隙に伝達するように伝達手段を隣接させて形成すると共に、閉空隙を介して、入力素子と隣接した閉空隙にシートを設けて複数に分割すると共に、伝達手段からの振動を入力素子へ伝達、または入力素子からの振動を伝達手段へ伝達する入力装置を構成したものであり、入力素子や外部の振動素子等からの音声等の振動を、閉空隙を介して伝達する伝達手段を設けることによって、入力素子の背面や側面に振動素子等を配置できるため、小型化が図れ、広い範囲での操作が可能な入力装置を得ることができるという作用を有する。
また、閉空隙を複数に分割したことにより、複数の閉空隙間の振動を増減したり、遮断したりして音量や音質を調整できるため、入力素子と振動素子間で所望の振動を伝達できるという作用を有する。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、下面に上導電層が形成された上基板と、上記上導電層に対向する下導電層が上面に形成された下基板と、上記上基板と下基板との間を額縁状のスペーサによって貼り合わされて形成された閉空隙とからなる入力素子と、上記閉空隙に隣接して外部からの振動を上記閉空隙に伝達するように形成された伝達手段からなり、上記閉空隙を介して、上記伝達手段からの振動を上記入力素子の上基板へ伝達、または上記入力素子の上基板からの振動を上記伝達手段へ伝達する入力装置を構成したものであり、入力素子や外部の振動素子等からの音声等の振動を、閉空隙を介して伝達する伝達手段を設けることによって、入力素子の背面や側面に振動素子等を配置できるため、小型化が図れ、広い範囲での操作が可能な入力装置を得ることができるという作用を有する。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、複数の伝達手段を設け、これを介して振動を伝達するものであり、複数の伝達手段で音声等の振動を閉空隙を介して伝達することによって、例えばステレオ効果等、振動を様々な形で伝達することができるという作用を有する。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、伝達手段を中空管としたものであり、所定の長さを有する中空管を用いて振動を伝達することによって、入力素子と外部の振動素子等との接続を様々な形で行えるため、振動素子等を比較的自由な箇所に配置することができるという作用を有する。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１または２記載の入力装置の伝達手段に振動素子を接続し、入力装置の閉空隙及び伝達手段を介して、振動素子からの振動を入力素子へ伝達、または入力素子からの振動を振動素子へ伝達するようにして携帯機器を構成したものであり、小型化が図れ、広い範囲での操作が可能な携帯機器を実現することができるという作用を有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図６を用いて説明する。
【００１９】
なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を簡略化する。
【００２０】
（実施の形態１）
実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項２及び３，５記載の発明について説明する。
【００２１】
図１は携帯電話を例とした本発明の第１の実施の形態による携帯機器の要部断面図、図２は同平面図であり、同図において、２１は絶縁樹脂製の筐体で、筐体２１上面の上方には入力素子２２が配置されている。
【００２２】
そして、この入力素子２２は、下面に酸化インジウム錫や酸化錫等の透明な上導電層２３が形成されたポリエチレンテレフタレートフィルム等の透明な上基板２４と、上面に透明な下導電層２５が形成された透明な下基板２６が、上下面に粘着剤が塗布された額縁状のスペーサ２７によって貼り合わされると共に、下導電層２５上面に所定の間隔で形成された複数のドットスペーサ２８によって所定の間隙を空けて対向した、所謂透明タッチパネルとして構成されている。
【００２３】
また、上基板２４の上面を指或いはペン等で押圧操作すると、上基板２４が撓み、押圧された箇所の上導電層２３が下導電層２５に接触して、上導電層２３両端及びこれと直交方向の下導電層２５両端に設けられた上下電極（図示せず）の間の抵抗比によって、この押圧された箇所が検出される構成となっている。
【００２４】
そして、入力素子２２の背面にはＬＣＤ等の表示素子６が配置され、光透過性の入力素子２２を通して表示素子６に表示された文字や記号、絵柄等の視認、選択を行うと共に、入力素子２２の操作によって各機能の切換えを行う構成となっている。
【００２５】
なお、筐体２１上方にはスピーカ等が配置されていないため、この入力素子２２は従来の技術の項で説明したものよりも、上方へ外形形状が大きく形成され、その分だけ透明タッチパネルとして、広い範囲での操作が可能なものとなっている。
【００２６】
そして、この従来に比べ広くなった箇所の上基板２４上面には、アイコン等の記号や文字が表示された表示シート２９が貼付され、この広くなった箇所の押圧操作は、表示シート２９を介して行われる構成となっている。
【００２７】
また、この下方の下基板２６端部には、伝達手段としての開口孔３０が設けられ、この開口孔３０が入力素子２２内の、上基板２４と下基板２６の間に形成された閉空隙３１に繋がって、入力装置３２が構成されている。
【００２８】
さらに、入力装置３２の開口孔３０背面には、音声出力用の振動素子としてのスピーカ３３が配置されると共に、筐体２１上面の下方には、下面にスイッチ接点（図示せず）が設けられた複数の操作キー４や、音声入力用のマイクロフォン５が配置されて携帯機器が構成されている。
【００２９】
以上の構成において、複数の操作キー４を操作して、表示素子６に例えば氏名や電話番号等を表示させたり、或いは入力装置３２を操作して、表示素子６に表示された氏名や電話番号等を選択した後、所定の操作キーを押圧して通話等を行うように構成されている。
【００３０】
そして、この時、音声の入力はマイクロフォン５を用いて行われるが、音声の出力はスピーカ３３から、伝達手段としての開口孔３０、及び閉空隙３１を介して、入力素子２２の上基板２４へ伝達される。
【００３１】
つまり、スピーカ３３から出力された音声は、開口孔３０から閉空隙３１に伝達され、閉空隙３１内の空気が振動することにより上基板２４が振動し、これによって入力素子２２の上基板２４から音声が出力されるように構成されている。
【００３２】
このように本実施の形態によれば、入力素子２２内に形成された閉空隙３１と振動素子としてのスピーカ３３との間に、伝達手段としての開口孔３０を形成すると共に、この開口孔３０と閉空隙３１を介して、スピーカ３３からの音声等の振動を入力素子２２の上基板２４へ伝達するようにして入力装置３２を構成することによって、入力素子２２の背面にスピーカ３３を配置できるため、小型化が図れ、広い範囲での操作が可能な入力装置及びこれを用いた携帯機器を得ることができるものである。
【００３３】
また、図３の部分平面図に示すように、入力装置３２に伝達手段としての開口孔３０を複数個設けると共に、この背面に複数のスピーカ３３を配置して、この音声等の振動を閉空隙３１に伝達することによって、透明タッチパネルとしての操作範囲はその分狭くはなるが、例えばステレオ効果等、様々な形で振動を伝達することができる。
【００３５】
（実施の形態２）
実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項１及び４記載の発明について説明する。
【００３６】
なお、実施の形態１の構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００３７】
図４は本発明の第２の実施の形態による携帯機器の要部断面図、図５は同平面図であり、同図において、筐体２１上面に入力装置３２や、複数の操作キー４が配置されていることは実施の形態１の場合と同様であるが、下方には透明タッチパネルとして構成された入力素子２２とは別の、入力素子３５が配置されている。
【００３８】
そして、この入力素子３５は、図４に示すように、ポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートフィルム等の可動板３６の下面に、クロロプレンゴムやシリコンゴム、ブタジエンゴム等にカーボンを分散した感圧層３７が貼付或いは印刷形成されて構成されると共に、可動板３６の上面を指或いはペン等で押圧操作すると、感圧層３７端部の直交する方向に設けられた電極（図示せず）間の抵抗比によって、この押圧された箇所が検出される、所謂タッチパッドとして構成されている。
【００３９】
また、この入力素子３５下方には、箱状の枠体３８によって入力素子３５に隣接する閉空隙３９が形成されると共に、枠体３８の側面には伝達手段としての中空管４０が設けられ、この一端が閉空隙３９に接続されて、入力装置４１が構成されている。
【００４０】
さらに、入力装置４１の中空管４０の他端には、音声入力用の振動素子としてのマイクロフォン４２が側方に配置されて携帯機器が構成されている。
【００４１】
以上の構成において、複数の操作キー４を操作して、表示素子６に例えば氏名や電話番号等を表示させたり、或いは入力装置３２を操作して、表示素子６に表示された氏名や電話番号等を選択することは実施の形態１の場合と同様であるが、表示素子６の表示内容の選択は入力装置４１によっても可能なように構成されている。
【００４２】
そして、この時、スピーカ（図示せず）からの音声が入力装置３２から出力されることは実施の形態１の場合と同様であるが、音声の入力は入力装置４１を介して行われる。
【００４３】
つまり、入力装置４１に向かって発声することにより入力素子３５の可動板３６が振動し、これによって閉空隙３９内の空気が振動して、この振動が伝達手段としての中空管４０から、音声としてマイクロフォン４２に入力されるように構成されている。
【００４４】
このように本実施の形態によれば、入力素子３５に隣接した閉空隙３９と中空管４０を設けることによって、入力装置４１からの音声等の振動の入力が可能になると共に、所定の長さを有する中空管４０を用いて振動を伝達することによって、入力素子３５と外部の振動素子としてのマイクロフォン４２等との接続を様々な形で行えるため、マイクロフォン４２等を比較的自由な箇所に配置することができ、広い範囲での入力装置４１の操作を行えるものである。
【００４５】
また、図６の要部断面図に示すように、枠体３８の中間部に、ポリエチレンテレフタレートやポリカーボネートフィルム等のシート４４を設けて、入力素子３５と隣接した閉空隙３９を複数に分割し、このシート４４の厚さや硬さを調整することによって、閉空隙３９に伝わった振動を増減したり、遮断したりして音量や音質を調整できるため、入力素子３５とスピーカ３３やマイクロフォン４２間で所望の振動を伝達することができる。
【００４６】
なお、以上の説明では、入力装置３２や４１を、透明タッチパネルとして構成された入力素子２２や、タッチパッドとして構成された入力素子３５を用いて説明したが、下面に縞状の複数の電極が形成された上フィルムと、上面にこれと直交する方向に縞状の複数の電極が形成された下フィルムを、アクリルやシリコン系の接着剤で貼付した静電容量方式のものや、可撓性を有するフィルム等に歪ゲージを装着したもの等を入力素子として用いても、本発明の実施は可能である。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、小型化が図れ、広い範囲での操作が可能な入力装置、及びこれを用いた携帯機器を得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】
【図１】本発明の第１の実施の形態による携帯機器の要部断面図
【図２】同平面図
【図３】同部分平面図
【図４】本発明の第２の実施の形態による携帯機器の要部断面図
【図５】同平面図
【図６】同要部断面図
【図７】従来の携帯機器の要部断面図
【図８】同平面図
【符号の説明】
４ 操作キー
５，４２ マイクロフォン
６ 表示素子
２１ 筐体
２２，３５ 入力素子
２３ 上導電層
２４ 上基板
２５ 下導電層
２６ 下基板
２７ スペーサ
２８ ドットスペーサ
２９ 表示シート
３０ 開口孔
３１，３９ 閉空隙
３２，４１ 入力装置
３３ スピーカ
３６ 可動板
３７ 感圧層
３８ 枠体
４０ 中空管
４４ シート

Claims (5)

  1. 入力素子と、この入力素子に隣接して形成された閉空隙と、この閉空隙に隣接して外部からの振動を上記閉空隙に伝達するように形成された伝達手段からなり、上記閉空隙を介して、上記入力素子と隣接した上記閉空隙にシートを設けて複数に分割すると共に、上記伝達手段からの振動を上記入力素子へ伝達、または上記入力素子からの振動を上記伝達手段へ伝達する入力装置。
  2. 下面に上導電層が形成された上基板と、上記上導電層に対向する下導電層が上面に形成された下基板と、上記上基板と下基板との間を額縁状のスペーサによって貼り合わされて形成された閉空隙とからなる入力素子と、上記閉空隙に隣接して外部からの振動を上記閉空隙に伝達するように形成された伝達手段からなり、上記閉空隙を介して、上記伝達手段からの振動を上記入力素子の上基板へ伝達、または上記入力素子の上基板からの振動を上記伝達手段へ伝達する入力装置。
  3. 複数の伝達手段を設け、これを介して振動を伝達する請求項１または２記載の入力装置。
  4. 伝達手段を中空管とした請求項１または２記載の入力装置。
  5. 請求項１または２記載の入力装置と、この入力装置の伝達手段に接続された振動素子からなり、上記入力装置の閉空隙及び伝達手段を介して、上記振動素子からの振動を上記入力素子へ伝達、または上記入力素子からの振動を上記振動素子へ伝達する携帯機器。
JP2001316414A 2001-10-15 2001-10-15 入力装置及びこれを用いた携帯機器 Expired - Fee Related JP4186449B2 (ja)

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