專利名稱：輸入裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種輸入裝置。
背景技術：
許多電子設備，例如PDA(個人數(shù)字助理)，采用稱為指向裝置的輸入裝置。使用者可以使用輸入裝置，通過移動顯示器上的光標或指針而輸入所需的信息。
便攜式終端廣泛使用可以沿縱向和橫向移動所需控制的目標(諸如光標或指針)的輸入裝置。這種輸入裝置辨認使用者的操作并將這種操作轉(zhuǎn)換成命令，以沿縱向和橫向移動光標或指針。
現(xiàn)今的移動通信終端配備有各種各樣的功能，為此，輸入裝置不斷需要沿對角方向以及縱向和橫向移動光標或指針。但是，傳統(tǒng)的輸入裝置不能對角地移動指針，阻礙了信息的有效輸入。
盡管已經(jīng)研發(fā)出了8方位輸入裝置來將指針或光標移動到45度的角度以及移動到縱向和橫向，但在信息的自由輸入方面仍然存在限制。盡管也已經(jīng)存在通過使用鼠標或跟蹤球來移動光標或指針的裝置，但是，不僅操作不便，而且結構復雜，使得該裝置不適合于不斷變得小巧的便攜式終端。
由于操縱桿的更簡單操作，操縱桿可能比鼠標或跟蹤球更便利，但也難以將操縱桿應用到小巧的電子設備(諸如移動電話)上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種輸入裝置，該輸入裝置易于輸入信息，并且具有更簡單的結構。
本發(fā)明的一方面的特征在于一種輸入裝置。該輸入裝置包括殼體，其具有通孔；中心按鍵，其通過通孔露出到外部并可在平面上移動到任何方向；操作件，其固定于殼體，并支撐中心按鍵，且如果中心按鍵從通孔的中心移開，則該操作件通過彈性力使中心按鍵返回到通孔的中心；磁體，其在平面上與中心按鍵一起移動；以及傳感元件，其感測磁體的移動移動。
根據(jù)本發(fā)明實施例的輸入裝置可以具有一個或多個以下的特征。例如，殼體可以包括蓋，通孔形成于此蓋中；以及底座，蓋結合于該底座，并且此蓋可以與底座之間具有豎直間隙。該輸入裝置還可以包括印刷電路板，該印刷電路板固定于底座并且具有位于一側上的至少一個圓頂按鈕，該圓頂按鈕被蓋按壓。操作件可以包括支撐單元和操作單元。支撐單元固定于底座且在中心形成有孔，而操作單元在孔內(nèi)部移動且結合于中心按鍵。操作單元可以通過多個彈性臂結合于支撐單元。這些臂可以在支撐單元的位置處分裂，并且可以結合于操作單元的外部圓周。
操作單元可以具有圓盤形狀，而臂可以從支撐單元處成對地分裂，并且可以沿切線結合于操作單元的外部圓周。這些臂可以在支撐單元上以規(guī)則的間隔分開，并且操作單元可以由至少三個臂支撐。操作單元、支撐單元、以及這些臂可以形成為一體。操作件可以由彈性橡膠制成。
磁體插入單元可以在操作單元的一側上突出；磁體可以插入到磁體插入單元的內(nèi)部；并且磁體插入單元的外部圓周可以插入到中心按鍵內(nèi)。與圓頂按鈕相接觸的按壓突起可以在操作件的下側上向下突出，而對應于按壓突起位置的側部按鍵可以形成在蓋的上側上。中心圓頂按鈕可以附加地設置在印刷電路板的中心，而中心圓頂按鈕可以被中心按鍵按壓。
傳感元件可以粘附于印刷電路板的下側。底座可以具有傳感元件插入于其中的元件插入凹槽。底座可以在其中具有多個固定突起，并且固定突起插入于其中的固定孔可以形成在操作件上。底座可以具有多個固定突起，并且固定突起插入于其中的固定孔可以形成在印刷電路板上。


參照下面的描述、所附權利要求以及附圖，本發(fā)明的這些以及其它的特征、方面和優(yōu)點將更容易理解，附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的組裝后的輸入裝置的透視圖；圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的拆卸后的輸入裝置的透視圖；圖3是沿圖1的線I-I′截取的輸入裝置的橫截面圖；圖4A是示出了位于根據(jù)本發(fā)明實施例的輸入裝置中的通孔中心的中心按鍵的概略圖；以及圖4B是示出了偏離根據(jù)本發(fā)明實施例的輸入裝置中的通孔中心的中心按鍵的概略圖。
具體實施例方式
下面，將參照附圖描述本發(fā)明的某些實施例。在參照附圖的描述中，任何相同或?qū)牟考紝⒁韵嗤膮⒖紭颂柋硎?，并且將不再重復其相關描述。
參照圖1，根據(jù)本發(fā)明實施例的輸入裝置10具有由蓋19和底座47構成的圓柱形殼體。中心按鍵11位于圓柱形殼體的中心，該中心按鍵由使用者沿水平方向移動。這里，水平方向指與蓋19的上表面基本上平行的表面。側部按鍵21形成在蓋的周邊上。當使用者按壓側部按鍵21時，位于蓋19另一側上的圓頂按鈕(指圖2中的45)被按壓，以執(zhí)行預定的功能。按壓中心按鍵11也可以按壓圓頂按鈕(指圖2中的43)。
根據(jù)本實施例的輸入裝置10可以裝設在移動電話(未示出)上，并且移動電話的LCD(未示出)上的指針或光標可以根據(jù)中心按鍵11的移動方向而移動到任何方向。而且，由于可以通過按壓中心按鍵11或側部按鍵21來操作輸入裝置，因此可以以各種方式輸入信息。
印刷電路板(指圖2中的39)裝設在輸入裝置10的內(nèi)部，該印刷電路板上例如安裝有圓頂按鈕。連接至外部控制裝置(未示出)以發(fā)送和接收信號的引線(lead line)42從印刷電路板上突出到輸入裝置10的外部。
參照圖2，根據(jù)本發(fā)明實施例的輸入裝置10具有依順序布置在構成殼體的蓋19和底座47內(nèi)部的傳感元件57、印刷電路板39、操作件27、磁體17、以及中心按鍵11。在根據(jù)本實施例的輸入裝置10中，中心按鍵11可沿任何水平方向移動，并且磁體17的移動與中心按鍵11相關聯(lián)。磁體17的移動由傳感元件57感測，然后該傳感元件產(chǎn)生移動光標或指針的信號。在中心按鍵11從初始位置移開之后，操作件27的彈性力使中心按鍵11返回至初始位置。
操作件27由彈性橡膠通過壓制工藝制成一體，并且通過中心按鍵11連接并與之一起移動的操作單元29由臂33連接，使得操作單元29可以在移動到任何方向之后通過彈性力恢復至初始形狀。因此，容易操作根據(jù)本實施例的輸入裝置10，這是因為即使中心按鍵11在平面上移動到一方向，也可以通過操作件27使中心按鍵11返回至初始位置。而且，由于操作件27形成為一個薄形體，不僅可以容易地制造該輸入裝置，而且可以減小該輸入裝置的厚度。
蓋19結合于底座47，以形成輸入裝置10的殼體。此蓋形成為類似中間有通孔23的圓環(huán)形的形狀，并且側部按鍵21沿通孔23的圓周以規(guī)則間隔設置。多個鎖緊突起25在蓋19周邊向下突出，這些鎖緊突起插入到底座47的蓋鎖緊凹槽55中。由于可以使蓋19保持遠離底座47一定距離，所以不僅蓋19保護了內(nèi)部部件，而且使用者可以通過按壓側部按鍵21而按壓側部圓頂按鈕45。
通過形成于蓋19中心的通孔23，中心按鍵11的頭部單元13露出到外部。由于通孔23的直徑大于頭部單元13的直徑，所以頭部單元13可以在通孔23內(nèi)部移動到任何水平方向。當沒有外力施加于中心按鍵11時，中心按鍵11位于通孔23的中心(參照圖4A)，并且如果施加外力然后將之撤去，則通過操作件27的彈性力使中心按鍵返回至通孔23的中心。如圖1所示，中心按鍵11的本體單元15通過通孔23露出到外部，該通孔總是被中心按鍵11的頭部單元13和本體單元15封閉。沖擊吸收材料(未示出)可以插入在通孔23與中心按鍵11之間。
四個側部按鍵21以90度的規(guī)則間隔設置在通孔23周圍。由于側部按鍵21對應于操作件27的按壓突起(指圖3的36)的位置，所以按壓突起36通過側部按鍵21的壓力開始按壓側部圓頂按鈕45。
沿蓋19的周邊以規(guī)則間隔向下突出的鎖緊突起25鎖定在底座47的蓋鎖緊凹槽55中(參照圖3)。如圖3所示，鎖緊突起25的一端形成為類似鉤的形狀，以鎖定在蓋鎖緊凹槽55中，使得蓋19可以保持一定的豎直距離。
中心按鍵11包括頭部單元13，位于蓋19的通孔23中；以及本體單元15，形成在頭部單元13的下表面上。中心按鍵11通過使用者的操作而沿水平方向移動，并且磁體17的移動和中心按鍵11相關聯(lián)，使得能夠根據(jù)中心按鍵11的移動而進行輸入。此外，中心按鍵11被使用者豎直地按壓并向下移動，以按壓中心圓頂按鈕43。
頭部單元13形成為類似圓柱形的形狀，其直徑小于通孔23的直徑，并且形成有凹槽(未示出)，磁體插入單元35插入到該凹槽中。因此，頭部單元13可以在通孔23內(nèi)部移動到任何方向，并且該移動距離對應于通孔23與頭部單元13之間的直徑差。如果沒有外力施加，則頭部單元13位于通孔23的中心(參照圖4A)。
本體單元15連接于頭部單元的下側，并且形成為類似圓盤的形狀。如圖3所示，本體單元15的下側與操作件27的操作單元29的上側相接觸。
位于操作件27的磁體插入單元35中的磁體17沿水平方向與中心按鍵11一起移動。磁體17所產(chǎn)生的磁力線由傳感元件57感測，并產(chǎn)生相應的信號。如果中心按鍵11位于通孔23的中心，如圖4A所示，則在根據(jù)本實施例的輸入裝置10中，磁體17的中心與頭部單元13的中心以及通孔23的中心重合。
操作件27通過壓制例如彈性橡膠而制成，并且包括操作單元29、支撐單元31、以及臂33。操作件27固定于底座47并結合于中心按鍵11，以向從初始位置移開的中心按鍵11提供彈性力，使得中心按鍵11返回到通孔23的中心。不僅可以通過壓制工藝容易地制造操作件27，而且由于其很薄因而還可以減小輸入裝置10的整個厚度。
支撐單元31形成為類似圓盤的形狀，并且操作單元29和臂33形成在中心的孔32中。固定孔37以90度間隔形成在支撐單元31的周邊附近，每個固定孔插入有底座47的固定突起51，以將操作件27固定于底座47。按壓突起36向下突出，以對應于側部圓頂按鈕45的位置。
操作單元29形成為類似圓盤的形狀，其中心向上突出有磁體插入單元35。磁體插入單元35的內(nèi)部形成有凹槽，磁體17可以插入到該凹槽中。由于磁體插入單元35的外邊緣內(nèi)配合于形成在中心按鍵11下側上的凹槽，所以中心按鍵11和操作單元29結合在一起并一起移動。操作單元29的外邊緣附于臂33上。
一對臂33從支撐單元31的孔32的內(nèi)邊緣處分裂，并且沿切線附于操作單元29的外邊緣。每個臂33包括一對彈性桿，該對彈性桿從孔32的內(nèi)邊緣處分裂并附于支撐單元31的外邊緣。至少有三個臂33，它們以規(guī)則間隔沿操作單元29的圓周設置。由于臂33由彈性橡膠制成，因此如果支撐單元31從初始位置移開，則支撐單元31通過臂33提供的彈性力返回到初始位置(通孔23的中心)。
由于臂33以成對的結構構成，所以操作單元29的移動不受臂33的收縮的干擾。除此之外，可以防止操作單元29的滾動。如果臂僅由一個桿構成來支撐操作單元29的話，則支撐單元31將圍繞直線設置的臂33滾動。
中心圓頂按鈕43和側部圓頂按鈕45安裝在印刷電路板39上。中心圓頂按鈕43被中心按鍵11按壓，并且側部圓頂按鈕45被形成在操作件27另一側上的按壓突起(參照圖3中的36)按壓。印刷電路板39連接至外部控制裝置，使得可以利用傳感元件57以及圓頂按鈕43和45所產(chǎn)生的輸入信號而輸入信息。傳感元件57附于印刷電路板39的下側上，如圖3所示。
固定孔41形成在印刷電路板39上，板固定突起48插入到該固定孔中，用于將印刷電路板39固定于底座47。
傳感元件57附著并固定于印刷電路板39的下側，并感測磁體17的與中心按鍵11一起的移動。用作傳感元件的例如是霍耳IC或MR(GMR)傳感器。
霍耳IC產(chǎn)生與磁體17所產(chǎn)生的磁力線相對應的電動勢，并且通過印刷電路板39將電動勢傳送至外部控制裝置(未示出)。MR傳感器或GMR傳感器根據(jù)磁場的變化而改變其電阻，并且利用了當實體內(nèi)部的載波路徑由于電磁力而彎曲和變長時電阻改變的特性。MR傳感器或GMR傳感器很小，具有較高的信號能級，敏感度較高，且在低磁場中可操作，具有極好的溫度穩(wěn)定性。
底座47結合于蓋19，以形成殼體。元件插入孔49形成在底座47的中心。傳感元件57插入并固定于元件插入孔49中。固定突起51和固定突起48形成于底座47內(nèi)部，固定突起51插入到操作件27的固定孔37中以固定操作件27，而固定突起48插入到印刷電路板39的固定孔41中以固定印刷電路板39。在底座47的一側上形成有凸耳(ledge)53，印刷電路板39的引線42穿過該凸耳而延伸。此外，蓋鎖緊凹槽55形成在底座47的周邊上，蓋19的鎖緊突起25鎖緊在所述蓋鎖緊凹槽中。
以下，將參照圖3、圖4A和圖4B描述根據(jù)本發(fā)明實施例的輸入裝置10的操作。
參照圖3，在蓋19的通孔23的內(nèi)圓周與中心按鍵11的頭部單元13的外圓周之間存在固定間隙，使得中心按鍵11能夠圍繞通孔23而移動。由于中心按鍵11的本體單元15總是與蓋19的下側相接觸，所以中心按鍵11在移動時不會脫離。中心按鍵11還由形成于操作件27下側上的圓頂按鈕43和45以及按壓突起36支撐。
將磁體17插入到操作件27的操作單元29與中心按鍵11的頭部單元13之間。因此，中心按鍵11、磁體17、以及操作單元29通過使用者的操作而一起移動。操作單元29由多個臂33支撐，并且位于通孔23的中心，如圖4A所示。如果使用者將中心按鍵11移動到任何方向(在圖4B的情況下移動到左側)，則中心按鍵11移動到該側上的臂33收縮，同時中心按鍵11從一側移開的該側上的臂33伸長，向操作單元29提供彈性力。根據(jù)本實施例的臂33沿切線結合于操作單元29的外圓周，從而該移動不被沿任何方向移動的操作單元29干擾。
由于傳感元件57認可操作單元29的移動而造成的磁體17的移動，所以產(chǎn)生了與操作單元29的移動方向相對應的輸入信號。當使用者按壓中心按鍵11時，操作單元29的另一側上的按壓突起36按壓中心圓頂按鈕43，并且中心按鍵11通過圓頂按鈕43的彈性力而得以返回到其初始位置。而且，如果使用者按壓一個側部按鍵21，則蓋19發(fā)生傾斜，并且按壓突起36按壓側部圓頂按鈕45，以執(zhí)行相應的功能。然后，圓頂按鈕45的彈性力使得側部按鍵21返回到初始位置。
對于上述的根據(jù)本實施例的輸入裝置10，中心按鍵11可以移動到任何方向，并且中心按鍵11和側部按鍵21執(zhí)行獨立的功能，使得輸入更加便利。而且，由于操作件27可以壓制成一體，所以輸入裝置10可以做得更薄。由于根據(jù)本實施例的輸入裝置10由彈性地支撐操作單元29的臂33沿操作單元29的外圓周的切線結合，所以操作單元29的移動不受干擾，使得操作更加順利。
盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的某些實施例，但是，本發(fā)明所屬領域的任何技術人員應該能夠理解，在不背離所附權利要求所限定的本發(fā)明精神和范圍的前提下，可以進行大量的改變。
權利要求
1.一種輸入裝置，包括殼體，其具有通孔；中心按鍵，其通過所述通孔露出到外部并可在平面上移動到任何方向；操作件，其固定于所述殼體，并支撐所述中心按鍵，且如果所述中心按鍵從所述通孔的中心移開，則所述操作件通過彈性力使所述中心按鍵返回到所述通孔的中心；磁體，其在平面上與所述中心按鍵一起移動；以及傳感元件，其感測所述磁體的移動。
2.根據(jù)權利要求1所述的輸入裝置，進一步包括印刷電路板，所述印刷電路板固定于底座并且具有位于一側上的至少一個圓頂按鈕，所述圓頂按鈕被蓋按壓，其中，所述殼體包括通孔形成于其中的蓋和所述蓋與之結合的底座，并且所述蓋可以與所述底座之間具有豎直間隙。
3.根據(jù)權利要求2所述的輸入裝置，其中，所述操作件包括支撐單元和操作單元，所述支撐單元固定于所述底座且在中心形成有孔，所述操作單元在所述孔內(nèi)部移動且結合于所述中心按鍵，并且所述操作單元通過多個彈性臂結合于所述支撐單元。
4.根據(jù)權利要求3所述的輸入裝置，其中，所述臂在所述支撐單元的位置處分裂，并且結合于所述操作單元的外圓周。
5.根據(jù)權利要求3所述的輸入裝置，其中，所述操作單元具有圓盤形狀，并且所述臂從所述支撐單元處成對地分裂，且沿切線結合于所述操作單元的外圓周。
6.根據(jù)權利要求3所述的輸入裝置，其中，所述臂在所述支撐單元上以規(guī)則的間隔分開，并且所述操作單元由至少三個臂支撐。
7.根據(jù)權利要求3所述的輸入裝置，其中，所述操作單元、所述支撐單元、以及所述臂形成為一體。
8.根據(jù)權利要求7所述的輸入裝置，其中，所述操作件由彈性橡膠制成。
9.根據(jù)權利要求3所述的輸入裝置，其中，磁體插入單元在所述操作單元的一側上突出，所述磁體插入到所述磁體插入單元的內(nèi)部，并且所述磁體插入單元的外圓周插入到所述中心按鍵內(nèi)。
10.根據(jù)權利要求2所述的輸入裝置，其中，與所述圓頂按鈕相接觸的按壓突起在所述操作件的下側上向下突出，并且對應于所述按壓突起位置的側部按鍵形成在所述蓋的上側上。
11.根據(jù)權利要求2所述的輸入裝置，其中，中心圓頂按鈕附加地設置在所述印刷電路板的中心，并且所述中心圓頂按鈕被所述中心按鍵按壓。
12.根據(jù)權利要求2所述的輸入裝置，其中，所述傳感元件粘附于所述印刷電路板的下側。
13.根據(jù)權利要求12所述的輸入裝置，其中，所述底座具有所述傳感元件插入于其中的元件插入凹槽。
14.根據(jù)權利要求2所述的輸入裝置，其中，所述底座在其中具有多個固定突起，并且所述固定突起插入于其中的固定孔形成在所述操作件上。
15.根據(jù)權利要求2所述的輸入裝置，其中，所述底座具有多個固定突起，并且所述固定突起插入于其中的的固定孔形成在所述印刷電路板上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種例如用于電子設備的輸入裝置。根據(jù)本發(fā)明實施例的輸入裝置包括殼體，其具有通孔；中心按鍵，其通過通孔露出到外部并可在平面上移動到任何方向；操作件，其固定于殼體，并支撐中心按鍵，且如果中心按鍵從通孔的中心移開，則該操作件通過彈性力使中心按鍵返回到通孔的中心；磁體，其在平面上與中心按鍵一起移動；以及傳感元件，其感測磁體的移動。對于本發(fā)明的輸入方法，不僅操作更容易，而且可以減小裝置的整個厚度。
文檔編號H01H13/705GK101071341SQ20071009766
公開日2007年11月14日 申請日期2007年4月27日 優(yōu)先權日2006年4月27日
發(fā)明者羅基龍, 李旭熙, 全映鎮(zhèn), 任星煥, 崔敏雄 申請人:三星電機株式會社