KR20070094900A

KR20070094900A - 방향 검지 스위치

Info

Publication number: KR20070094900A
Application number: KR1020077013882A
Authority: KR
Inventors: 도시아키 우오타니; 슈지 고가
Original assignee: 선아로 가부시키가이샤
Priority date: 2004-12-21
Filing date: 2005-10-25
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2025-10-25
Also published as: CN100568433C; US7852321B2; CN101084563A; EP1843373A4; WO2006067911A1; DE602005026334D1; JP4448020B2; KR100986954B1; EP1843373B1; JP2006179250A; EP1843373A1; US20070257886A1; ATE498193T1

Abstract

본 발명의 목적은, 360 도 방향의 키 조작을 검지하고, 동시에 명확한 클릭감을 얻을 수 있도록 하며, 아울러 키 조작의 강도 또는 속도를 검지할 수 있도록 한 방향 검지 스위치를 제공하는 것이다.

본 발명에 관련되는 방향 검지 스위치는, 중앙부에 배치된 확정 키와, 확정 키를 둘러싸는 링 키와, 링 키 조작시 이동 가능한 가동 전극과, 가동 전극에 대향하는 고정 전극과, 확정 키에 대응한 클릭 동작체를 갖는 방향 검지 스위치이며, 확정 키의 키탑 및 링 키의 링 키탑은 시트 형상 고무 탄성 부재 상에 고정되고, 클릭 동작체는, 확정 키의 조작에 수반하여 가압되어 접점을 개폐함과 함께 클릭감을 발생시키는 구조로, 360 도 방향에 대한 링 키의 가압 조작시, 가동 전극과 고정 전극간에 발생하는 정전 용량의 변화를 검지하여 전기 신호로 변환시켜 출력하고, 클릭 동작체를 가압하여 항상 클릭감이 얻어지는 구조로 형성한 것을 특징으로 한다.

방향 검지 스위치, 가동 전극, 클릭 동작체, 확정 키, 링 키, 정전 용량 변화

Description

방향 검지 스위치{DIRECTION DETECTION SWITCH}

기술분야

본 발명은 휴대 전화기 등의 휴대 단말기, 그 밖의 전자 단말기의 방향 검지 스위치에 관한 것이다.

배경기술

종래, 휴대 전화기, PDA 등의 전자 단말기에서 화면 상의 커서나 페이지의 스크롤 등의 조작을 실시하는 다방향 키로서, 가장 일반적인 것은, 키의 상하 좌우, 즉, 동심원상으로 각각 90 도 옮긴 위치의 4 방향에 접점을 배치한 구조를 갖는다. 이러한 종류의 다방향 키에서, 키의 임의의 방향으로의 압하 (押下) 조작에 의해, 그 방향에 배치된 접점이 온 (on) 이 되어, 그 조작 방향이 전기적으로 검지된다.

또, 상기한 바와 같은 4 방향 뿐만 아니라 그 중간 방향을 추가한 8 방향에 대한 조작을 검지할 수 있도록 한 다방향 키도 있다 (특허 문헌 1 : 일본공개 특허공보 제 2003-173233 호).

특허 문헌 1 에 기재된 다방향 키는, 전자 기기의 다방향 키의 오조작 경감 구조로서, 상기 다방향 키에 동심원 상으로 일정 각도 간격으로 배치되는 복수의 압하부 (押下部) 와, 상기 압하부의 하측의 상기 전자 기기 상에서 상기 압하부 사이에 배치되는 복수의 접점과, 인접하는 2 개의 상기 접점의 도통에 의해 2 개의 상기 접점 사이에 위치하는 상기 압하부의 압하 검출을 인식하는 압하 인식부를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기의 다방향 키의 오조작 경감 구조에 관한 것으로, 상기 다방향 키는 8 방향 키이다.

이 종래 기술은 1 개의 압하부에 대해, 3 개의 접점을 배치하고, 대응한 3 개의 접점으로부터의 도통 검출에 기초하여, 압하부의 압하 검출을 인식하도록 하였으므로, 오조작을 경감하는 것이 가능해진다.

그러나, 종래 기술인 4 방향 또는 8 방향의 다방향 키에서, 4 방향 혹은 8 방향의 특정 방향에 대한 키 조작을 검지할 뿐, 360 도의 모든 방향의 키 조작을 검지하지 못하고, 더욱이, 키 조작의 강도 혹은 속도도 검지할 수 없다.

본 발명은 상기의 점 등을 고려하여, 원리적으로는 360 도의 모든 방향의 키 조작을 검지할 수 있도록 함과 함께 360 도의 모든 방향의 키 조작에 있어서 명확한 클릭감이 얻어지도록 하고, 더욱이, 키 조작의 강도 혹은 속도도 검지할 수 있도록 한 새로운 방향 검지 스위치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

발명의 개시

본 발명과 관련되는 방향 검지 스위치는, 중앙부에 배치된 확정 키와, 그 확정 키를 둘러싸도록 배치된 링 키와, 링 키의 조작에 수반하여 가동 가능하게 배치된 가동 (可動) 전극과, 그 가동 전극에 대향하도록 배치된 고정 전극과, 상기 확정 키에 대응하여 배치된 클릭 동작체를 갖는 방향 검지 스위치로서, 상기 확정 키의 키탑 및 링 키의 링 키탑은 실리콘 고무 등의 고무재 또는 열가소성 엘라스토머 등의 탄성 재료로 이루어지는 시트 형상 고무 탄성 부재 상에 고정되도록 배열하 고, 상기 클릭 동작체는, 확정 키의 조작에 수반하여 가압되어 접점을 개폐함과 함께 클릭감을 발생시키는 구조로 형성하고, 360 도의 임의의 방향에 대한 링 키의 가압 조작시, 가동 전극과 고정 전극 사이에 발생하는 정전 용량의 변화를 검지하여 이것을 전기 신호로 변환시켜 출력함과 함께, 상기 클릭 동작체를 가압하여 항상 클릭감이 얻어지는 구조로 형성한 것이다.

본 발명과 관련되는 방향 검지 스위치는, 링 상의 가동 전극을 단면 ハ자 형상으로 경사시켜 형성함과 함께 그 가동 전극을 고착하고 있는 지점의 시트 형상 고무 탄성 부재와 링 키의 키탑의 이면 사이에 형성된 공극부에 의해, 링 키의 가압시 그 가압 부위의 가동 전극의 경사 각도가 서서히 작아지도록 변형하도록 형성한 것이다.

본 발명과 관련되는 방향 검지 스위치는, 시트 형상 고무 탄성 부재의 확정 키 및 링 키 각각의 키탑 및 링 키탑의 외측 둘레부에 위치하는 지점에, 각각 대략 사복 (蛇腹) 형상으로 굴곡된 굴곡부를 형성하고, 확정 키 및 링 키 압하 동작시 시트 형상 고무 탄성 부재의 변형이 순조롭도록 형성한 것이다.

또, 본 발명과 관련되는 방향 검지 스위치는, 상기 클릭 동작체는, 확정 키 조작시 및 링 조작시 모두 확정 키의 돌기부에 의해 가압되도록 형성한 것이다.

발명의 효과

본 발명에 관련되는 방향 검지 스위치는, 확정 키를 가압 조작했을 때 뿐만 아니라, 링 키의 360 도 임의의 위치를 가압 조작했을 때에도, 그 가압 조작한 지점의 정반대의 위치 (180 도의 위치) 인 고리 형상 키탑의 플랜지를 지지점으로 하 고, 그 확정 키의 돌기부가 클릭 동작체에 작동하여 항상 확실한 클릭감이 얻어진다.

또, 본 발명에 관련되는 방향 검지 스위치는, 원리적으로는 360 도의 모든 방향의 키 조작을 검지할 수 있음과 함께 360 도의 모든 방향의 키 조작에 있어서 항상 명확한 클릭감이 얻어진다. 아울러, 링 형상의 가동 전극을 단면 ハ자 형상으로 경사시켜 형성함과 함께 그 가동 전극을 고착하고 있는 지점의 시트 형상 고무 탄성 부재와 링 키의 키탑의 이면 사이에 형성한 공극부에 의해, 링 키의 가압시에 그 가압 부위의 가동 전극의 경사 각도가 서서히 작아지도록 변형하도록 형성함으로써, 클릭감을 얻기 위해 클릭 동작체를 조작시키기 위해서는 일정 이상의 스트로크가 필요한 것과, 정전 용량의 검지를 확실하게 하기 위해서 가동 전극과 고정 전극의 간격을 넓게 할 수 없다는 상반되는 조건을 모두 만족시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 관련되는 방향 검지 스위치는, 확정 키를 조작함으로써 온/오프 신호를 발생시킬 수 있음과 함께, 링 키에 의해 조작 방향, 조작 속도 등의 검지에 맞추어 확정 키 조작시와 동일한 온/오프 신호도 얻을 수 있다.

도면의 간단한 설명

도 1 은 휴대 전화기 등의 휴대 단말기의 평면도이다.

도 2 는 휴대 단말기에 삽입하기 전의 본 발명에 관련되는 방향 검지 스위치의 개략을 나타내는 사시도이다.

도 3 은 본 발명에 관련되는 방향 검지 스위치의 일 실시예에 있어서, 링 키를 조작했을 때의 동작 상태를 (a), (b), (c) 의 순서대로 나타내는 확대 단면도이 다.

도 4 는 본 발명과 관련되는 방향 검지 스위치의 일 실시예에 있어서, 확정 키를 조작했을 때의 상태를 나타내는 확대 단면도이다.

도 5 는 본 발명과 관련되는 방향 검지 스위치의 다른 실시예를 나타내는 확대 단면도이다.

도 6 은 가동 전극을 나타내는 확대 평면도이다.

도 7 은 고정 전극을 나타내는 확대 평면도이다.

도 8 은 본 발명에 관련되는 방향 검지 스위치의 개략 설명도이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명 방향 검지 스위치의 일 실시예를 도면에 기초하여 설명한다.

도 1 은 본 발명에 관련되는 방향 검지 스위치를 삽입한 휴대 전화기 등의 휴대 단말기의 평면도, 도 2 는 휴대 단말기에 삽입하기 전의 방향 검지 스위치의 다방향 키, 숫자 키, 각종 기능 키 등을 일체 성형한 키 시트 (1) 의 개략을 나타내는 사시도이다. 2 는 방향 검지 스위치의 다방향 키, 3, 3, … 은 숫자 키 및 기능 키, 4 는 화면, 5 는 휴대 단말기를 각각 나타낸다. 화면 (4) 은 휴대 단말기 (5) 의 제어부 (도시 생략) 로 제어되어 있고, 숫자 키 및 기능 키 (3, 3, …), 다방향 키 (2) 로부터의 입력에 의해 화면 표시가 전환되는 기능을 갖고 있는 예를 들어, 다방향 키 (2) 를 화면 (4) 내의 커서 키의 이동에 사용한 경우에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 그 이동 방향이 경사 방향이어도, 커서 (4a) 가 파선으로 나타나는 위치에서 실선으로 나타나는 위치로 순조롭게 이동한다. 키 시 트 (1) 는, 실리콘 고무 등의 고무재 또는 열가소성 엘라스토머 등의 탄성 재료로 1 매의 시트 형상으로 일체 성형되어 이루어지는 키패드 (6) 상에 다방향 키 (2), 숫자 키 및 기능 키 (3, 3, …) 의 키탑이 다수 설치되어 이루어진다. 또한, 키패드 (6) 는, 고무상 탄성을 갖는 유연한 재료 뿐만 아니라, 키패드에 강성을 부가하여 키 시트 전체에 형상 안정성을 부가하기 위해, 금속이나 폴리카보네이트 등의 각종 합성 수지로 이루어지는 소위 보강판과 일체로 성형되는 경우도 있다. 또, 키탑은, 금속이나 각종 합성 수지에 의해 별체로 성형된 것 외에, 실리콘 고무 등의 상기 고무상 탄성을 갖는 유연한 재료에 의해 키패드 (6) 와 일체로 성형되는 경우도 있다.

도 3(a), 3(b), 3(c) 및 도 4 는 본 발명에 관련되는 다방향 키를 구비한 방향 검지 스위치의 일 실시예를 나타내는 동작 상태의 확대 단면도이며, 도 5 는 본 발명 방향 검지 스위치의 다른 실시예를 나타낸다. 즉, 도 5 는 가동 전극과 고정 전극을 거의 평행하게 배치한 경우를 나타낸다.

다방향 키 (2) 는 중앙부에 배치한 확정 키 (2a) 와 그 확정 키 (2a) 를 둘러싸도록 배치한 링 키 (2b) 로 이루어진다. 확정 키 (2a) 는 중앙부에 경질 수지 등의 경질재에 의해 형성된 키탑 (7) 을 갖고, 그 키탑 (7) 의 이면에 하방으로 돌출하는 돌기부 (누름 소자;8) 를 구비한다. 키탑 (7) 의 돌기부 (8) 를 제외한 이면에는 실리콘 고무 등의 고무재 또는 열가소성 엘라스토머 등의 탄성 재료로 이루어지는 박막 또는 적절한 막두께로 형성된 시트 형상 고무 탄성 부재 (9) 가 접착되어 있다. 키탑 (7) 의 하부 둘레 가장자리에서는, 수평 방향으로 돌 출된 플랜지 (10) 가 키탑 (7) 과 일체적으로 동일한 재료로 형성되어 있다. 이 플랜지 (10) 의 이면에도 시트 형상 고무 탄성 부재 (9) 가 접착되어 있다.

도 6 은 링 형상의 가동 전극을 나타내는 확대 평면도, 도 7 은 상기 가동 전극의 형상과 대응하여 링 형상을 4 개의 영역으로 분할한 형상의 고정 전극을 나타내는 확대 평면도, 도 8 은 본 발명에 관련되는 방향 검지 스위치의 개략 설명도를 각각 나타낸다.

11 은 링 키 (2b) 의 구성 요소인 링 키탑으로, 예를 들어, 경질 수지 등의 경질재로 원고리 형상으로 형성되어, 확정 키 (2a) 를 둘러싸는 주위에 배치된다. 링 키탑 (11) 의 외측 하부 둘레 가장자리에서 수평 방향으로 튀어나온 플랜지 (12) 가 링 키탑 (11) 과 일체적으로 형성되어 있다. 링 키탑 (11) 의 임의의 지점을 눌렀을 때, 그 누른 지점과 정반대 (180 도) 위치의 링 키탑 (11) 의 플랜지 (12) 단부가 휴대 단말기 (5) 의 케이스 바의 개구 가장자리부 (13) 등의 걸림 부재에 걸려 경동 (傾動) 지점이 되는 구조이다.

링 키탑 (11) 의 이면에는, 그 내측이 단부 (11b) 를 개재하여 평탄한 오목부 (11a) 가 형성되어 있고, 확정 키 (2a) 의 키탑 (7) 의 플랜지 (10) 의 일부가 오목부 (11a) 에 깊숙히 들어가도록 하여 맞닿음 상태로 되어 있다. 플랜지 (10) 의 단면과 오목부 (11a) 의 단부 (11b) 사이에는 제 1 간극 (11c) 이 형성되고, 그 제 1 간극 (11c) 에 대략 U 자 형상으로 절곡하여 대략 사복 형상으로 형성된 시트 형상 고무 탄성 부재 (9) 의 일부분 (굴곡부 (18)) 이 수납된다. 그 굴곡부 (18) 는, 확정 키 (2a) 의 압하에 수반하여 굴곡된 부분이 적절하게 전개하 여 시트 형상 고무 탄성체 (9) 의 변형이 순조롭게 실시되도록 하는 것이다. 시트 형상 고무 탄성 부재 (9) 는 플랜지 (12) 의 이면에 접착제 등에 의해 접착되어 있고, 또한 제 1 간극 (11c) 에서 U 자 형상으로 구부려져 수납되어, 링 키탑 (11) 의 평탄한 이면의 일부에 맞닿아, 그 후에는 프린트 회로 기판 (이후, PCB 라고 한다; 15) 을 향하여 서서히 가까워지도록 경사부 (9a) 를 형성함으로써, 그 경사부 (9a) 와 링 키탑 (11) 의 이면 사이에 공극부 (16) 가 형성되도록 하고, 그 경사부 (9a) 에 연접하여 플랜지 (12) 의 단면 연장 상에 형성된 제 2 간극 (17) 에 U 자 형상으로 절곡되어 사복 형상으로 형성된 굴곡부 (19) 가 수납된다. 이 굴곡부 (19) 는, 임의의 방향에 대한 링 키 (2b) 의 압하에 수반하여 굴곡된 부분이 적절히 전개되어 시트 형상 고무 탄성체 (9) 의 변형이 순조롭게 실시되도록 하는 것이다.

14 는 링 키탑 (11) 의 이면 하방에 위치하는 시트 형상 고무 탄성 부재 (9) 의 경사부 (9a) 의 이면에 형성된 링 형상의 가동 전극으로, 예를 들어, 도전성 고무재 등을 시트 형상 고무 탄성 부재에 인쇄하는 것이나 증착, 스퍼터링 등의 적절한 금속 박막의 막형성 방법을 이용함으로써 형성된다. 또한, 상기 제 1 간극 (11c) 및 제 2 간극 (17) 에 수납되어 대략 U 자 형상 (사복 형상) 으로 절곡된 시트 형상 고무 탄성 부재 (9) 의 굴곡부 (18, 19) 는, 도 3(a), 3(b), 3(c), 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 확정 키 (2a) 의 외측 둘레부 및 링 키 (2b) 의 외측 둘레부를 따라 각각 동심원상으로 형성되어 있다.

20 은 PCB (15) 상의 돌기부 (8) 에 대향하는 위치에 배치된 메탈 돔 등의 클릭 동작 가능한 클릭 동작체로서, 가압됨으로써 도시하지 않은 고정 접점을 도통시킨다. 이 클릭 동작체 (20) 는, 후술하는 바와 같이, 확정 키 (2b) 의 압하시 뿐만 아니라, 링 키 (2b) 의 압하시에도 변형되어 클릭감을 발생시킨다. 21, 21, … 은 가동 전극 (14) 에 대향하는 위치의 PCB (15) 상에 설치된 4 개의 고정 전극으로서, PCB (15) 의 다른 부분에 형성된 도시하지 않은 배선 패턴과 동일하게, 예를 들어, 구리 등에 의해 형성되고, 본 예에서는 링 형상을 둘레 방향에 있어서의 90 도마다 등간격으로 4 분할한 경우를 나타냈는데, 4 분할에 한하지 않고 8 분할 등의 각종 용도에 따른 분할이어도 된다.

또한, 본 실시예에서는 링 키의 조작에 클릭감을 부여하는 클릭 동작체 (20) 를 작동시키기 위해서, 링 키탑 (11) 의 압하 스트로크를 크게 취한 경우에 있어서도, 정전 용량값의 변화량을 확실하게 검지하기 위해서, 링 키탑 (11) 의 이면 측에 배치되는 가동 전극 (14) 과, 이것과 대향하여 PCB (15) 상에 배치된 고정 전극 (21) 과의 간격을 좁게 할 수 있는 구조를 채용한 것에 대해 설명하였는데, 이것에 한정되지 않고 가동 전극과 고정 전극의 간격이 넓어도 정전 용량값의 변화량을 검지할 수 있다면, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 링 전극 (14) 을 경사시키지 않은 구조, 즉, 가동 전극 (14) 과 고정 전극 (21) 이 평행하게 배치되어 대향한 상태 여도 된다.

또, 서로 이웃하는 고정 전극 (21, 21) 간의 간격은 본 예에서는 비교적 좁게 형성한 경우에 대해 설명하였는데 그 간격은 용도 등에 따라 적절하게 간격을 넓히거나 해도 된다. 고정 전극 (21) 의 각각의 표면은 테플론 (등록상표), 수 지 필름 등의 절연재로 피복되어 있다. 22 는 고정 전극 (21, 21, …) 의 외측에 근접하여 형성된 2 개의 선 형상 링 전극이다. 링 키탑 (11) 의 어느 1 지점을 누르면 가동 전극 (14) 의 경사 각도가 점차 작아지도록 변형되면서 2 개의 선 형상 링 전극 (22) 에 가까워지고, 계속해서 링 키탑 (11) 을 누르는 조작을 실시하면, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 그 조작의 초기 단계에서 가동 전극 (14) 이 2 개의 선 형상 링 전극 (22) 에 접촉하고, 이들을 도통시켜 온 신호를 발생시켜 서로 분리되면 당해 도통 상태가 해제된다. 또한, 이들의 도통에 의한 온 신호는, 링 키 (2b) 의 조작 중에는 계속해서 발생한다.

마지막으로, 도 3(a), 3(b), 3(c), 도 4 및 도 8 에 나타내는 도면에 기초하여 본 발명에 관련되는 방향 검지 스위치 (다방향 키;2) 의 동작에 대해 설명한다.

링 키 (2b) 의 예를 들어 오른쪽 측면의 1 지점을 누른 경우에 대해 설명한다. 다방향 키 (2) 에 대해서 아무것도 조작을 실시하지 않은 초기 상태는 도 3(a) 이다.

링 키 (2a) 가 압하되면, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 초기 상태에 있어서는, 가동 전극 (14) 이 고정 전극 (21) 에 가까워져, 그 일단측이 2 개의 선 형상 링 전극 (22) 과 접촉한다. 이로써 2 개의 선 형상 링 전극 (22) 이 도통되어 온 신호가 얻어진다. 이 온 신호는, 예를 들어, C/V 변환 IC 나 시스템 전체의 여기 신호로서 사용하는 것도 가능하다 (도 8 참조). 이 때, 링 키 (2b) 에 가해진 힘은 링 키탑 (11) 의 이면으로부터 키탑 (7) 의 플랜지 (10) 에 전해져, 확정 키 (2a) 도 링 키 (2b) 와 동시에 비스듬히 압하되는데, 이 상태에서는 확정 키 (2b) 의 돌기부 (8) 에 의해 클릭 동작체 (20) 가 가압되어 변형되지 않는다.

계속해서 링 키탑 (11) 을 압하하면, 도 3(c) 에 나타내는 바와 같이, 가동 전극 (14) 의 일단측이 2 개의 선 형상 링 전극 (22) 과 접촉한 채 이 부분을 작용점으로 하여 공극부 (16) 가 압궤되어 변형된다. 이로써, 접촉 시트 형상 고무 탄성체 (9) 의 경사부 (9a) 의 경사 각도 (링 키 (2b) 의 이면에 대한 각도) 가 작아져 가동 전극 (14) 의 경사 각도도 작아지고, 가동 전극 (14) 과 고정 전극 (21) 의 간격이 더욱 좁아져, 가동 전극 (14) 과 고정 전극 (21) 간에 발생하는 정전 용량의 변화량이 ΔC 로 파악되고, 이 정전 용량의 변화량 ΔC 가 C/V 변환 IC 에서 전압의 변화량 ΔV 로 변환된다 (도 8 참조). 또, 상기한 동작과 동시에, 확정 키 (2b) 의 돌기부 (8) 에 의해 클릭 동작체 (20) 가 압궤되어 그 반력이 링 키탑 (11) 에 전달되어 클릭감이 얻어진다. 상기 동작은, 링 키 (2b) 의 링 키탑 (11) 의 둘레 방향에 있어서의 어느 부분을 가압해도 완전하게 동일하고, 동시에 클릭감도 얻어진다. 또한, 확정 키 (2b) 의 돌기부 (8) 에 의해 클릭 동작체 (20) 가 가압되어 변형됨으로써, PCB (15) 상의 도시하지 않는 전극간이 도통되어 온 신호가 발생하는데, 이 신호는 적절하게 사용하면 된다.

그리고, 링 키탑 (11) 에 대한 압하를 해제하면, 압하에 의해 전개된 시트 형상 고무 탄성 부재 (9) 의 굴곡부 (19) 및 신장되어 있던 부분이 원래의 형상으로 되돌아오려는 복원력에 의해 확정 키 (2a) 및 링 키 (2b) 가 도 3(a) 에 나타나는 수평인 상태로 되돌아옴과 함께, 시트 형상 고무 탄성 부재 (9) 의 경사부 (9a) 의 경사 각도가 완만해져 압궤되어 있던 공극부 (16) 도 시트 형상 고무 탄성 부재 (9) 의 경사부 (9a) 의 복원력에 의해 원래의 형상으로 되돌아온다.

이와 같이, 가동 전극 (14) 을, 링 키탑 (11) 의 저면과의 사이에서 내부에 공극부 (16) 를 갖는 시트 형상 고무 탄성 부재 (9) 의 경사부 (9a) 에 배치한 것은, 본체, 확정 키 (2a) 를 위해서 이용되고 있는 클릭 동작체 (20) 를 링 키 압하시의 클릭감의 발생을 위해서 이용하도록 했다는 구조에 기인하고 있다. 즉, 예를 들어, 클릭 동작체 (20) 에 클릭감을 발생시키기 위한 필요 스트로크를 0.2㎜ 로 하면, 클릭 동작체 (20) 의 위치보다도 경동 지점으로부터의 거리가 2 배 정도가 되는 가동 전극 (14) 의 부분에서는, 0.4㎜ 의 스트로크가 된다. 정전 용량은 각 전극간의 거리에 반비례하여 작아지므로, 정전 용량의 변화로부터 링 키 (2a) 의 조작량을 검지한다는 센서의 특성에서, 정전 용량의 절대값이 큰 상태에서의 변화량을 검지하는 편이 정밀도를 나타내기 쉽기 때문이다. 따라서, 각 전극간의 거리는 아무것도 조작되어 있지 않은 초기 상태에 있어서도 가능한 한 가깝게 하고자 한다. 시트 형상 고무 탄성 부재 (9) 에 경사부 (9a) 를 형성하고, 여기에 가동 전극 (14) 을 비스듬히 배치한다는 본 발명의 구성을 채용함으로써, 클릭 동작체 (20) 에 클릭감을 발생시키기 위한 필요 스트로크를 확보하면서, 각 전극간의 거리를 가깝게 한다는 상반되는 필요 조건을 만족시키는 것이 가능해졌다.

일반적으로, 대향하는 전극의 간격을 변화시켜 정전 용량의 변화량 ΔC 를 검지하는 경우, 검지되는 정전 용량값은, 각 전극간의 거리가 넓은 경우에는 작고, 각 전극간의 간격이 작은 경우에는 커진다. 또한, 도 3(a) 에 나타내는 상태에서 도 3(b) 에 나타내는 상태로의 이행시에도, 가동 전극 (14) 과 고정 전극 (21) 간의 정전 용량을 검지하는 것은 가능한데, 본 실시의 일례에 있어서는, 가동 전극 (14) 의 일단측이 2 개의 선 형상 링 전극 (22) 과 접촉하여 온 신호가 검지된 때 이후의 정전 용량의 변화량 ΔC 만을 처리하도록 하였다.

또, 다방향 키 (2) 의 확정 키 (2a) 를 조작 (가압) 한 경우, 링 키 (2b) 의 링 키탑 (11) 은 변위하지 않고, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 확정 키 (2a) 의 키탑 (7) 만이 바로 아래로 이동하여 그 돌기부 (8) 에 의해 PCB (15) 상의 클릭 동작체 (20) 가 가압되어 변형되어, PCB (15) 상의 도시하지 않는 전극간이 도통되어 온 신호가 발생한다.

산업상이용가능성

본 발명은, 휴대 전화기 등의 휴대 단말기, 그 밖의 전자 단말기에 이용하는 방향 검지를 제공하는 것으로서, 확정 키의 조작에 수반하여 클릭감이 발생할 뿐만 아니라, 임의의 방향에 대한 링 키의 조작시에도 정전 용량의 변화를 검지함으로써 조작 방향, 조작 속도 등을 검지할 수 있음과 함께 클릭감도 얻어지도록 한 신규한 구조의 방향 검지 스위치에 관한 것이다.

Claims

중앙부에 배치된 확정 키와, 그 확정 키를 둘러싸도록 배치된 링 키와, 링 키의 조작에 수반하여 가동 가능하게 배치된 가동 전극과, 그 가동 전극에 대향하도록 배치된 고정 전극과, 상기 확정 키에 대응하여 배치된 클릭 동작체를 갖는 방향 검지 스위치로서,

상기 확정 키의 키탑 및 링 키의 링 키탑은 실리콘 고무 등의 고무재 또는 열가소성 엘라스토머 등의 탄성 재료로 이루어지는 시트 형상 고무 탄성 부재 상에 고정되도록 배열하고,

상기 클릭 동작체는, 확정 키의 조작에 수반하여 가압되어 접점을 개폐함과 함께 클릭감을 발생시키는 구조로 형성하고,

360 도의 임의의 방향에 대한 링 키의 가압 조작시, 가동 전극과 고정 전극 사이에 발생하는 정전 용량의 변화를 검지하여 이것을 전기 신호로 변환시켜 출력함과 함께, 상기 클릭 동작체를 가압하여 항상 클릭감이 얻어지는 구조로 형성한 것을 특징으로 하는 방향 검지 스위치.
제 1 항에 있어서,

상기 링 형상의 가동 전극을 단면 ハ자 형상으로 경사시켜 형성함과 함께 그 가동 전극을 고착하고 있는 지점의 시트 형상 고무 탄성 부재와 링 키의 키탑의 이면 사이에 형성된 공극부에 의해, 링 키의 가압시에 그 가압 부위의 가동 전극의 경사 각도가 서서히 작아지도록 변형하도록 형성한 것을 특징으로 하는 방향 검지 스위치.
제 1 항에 있어서,

시트 형상 고무 탄성 부재의 확정 키 및 링 키 각각의 키탑 및 링 키탑의 외측 둘레부에 위치하는 지점에, 각각 대략 사복 형상으로 굴곡된 굴곡부를 형성하고, 확정 키 및 링 압하 동작시 시트 형상 고무 탄성 부재의 변형이 순조롭도록 형성한 것을 특징으로 하는 방향 검지 스위치.
제 1 항에 있어서,

상기 클릭 동작체는, 확정 키 조작시 및 링 키 조작시 모두 확정 키의 돌기부에 의해 가압되도록 형성한 것을 특징으로 하는 방향 검지 스위치.