多方向スイッチ部材およびそれを備える電子機器
【課題】より簡易な構造で、検出感度の高い多方向スイッチ部材およびそれを備える電子機器を提供する。
【解決手段】４つの基準方向と基準方向の内の少なくとも１組の隣り合う２方向の間にある１つの中間方向とを含む複数方向に押圧操作可能な多方向スイッチ部材であって、押圧操作できる操作板と、押圧操作されたことを検知するための印刷回路基板とを備え、操作板はその裏側の各方向に突出する１または複数の導電体を備え、印刷回路基板は４つの基準方向において基準方向用接点電極群２１ａ等と中間方向において中間方向用接点電極群２１ｂ等とを備え、導電体と基準方向用接点電極群２１ａ等および中間方向用接点電極群２１ｂ等との接触時に計測される複数の計測値から操作方向を決定する。
【解決手段】４つの基準方向と基準方向の内の少なくとも１組の隣り合う２方向の間にある１つの中間方向とを含む複数方向に押圧操作可能な多方向スイッチ部材であって、押圧操作できる操作板と、押圧操作されたことを検知するための印刷回路基板とを備え、操作板はその裏側の各方向に突出する１または複数の導電体を備え、印刷回路基板は４つの基準方向において基準方向用接点電極群２１ａ等と中間方向において中間方向用接点電極群２１ｂ等とを備え、導電体と基準方向用接点電極群２１ａ等および中間方向用接点電極群２１ｂ等との接触時に計測される複数の計測値から操作方向を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の方向に操作可能な多方向スイッチ部材およびそれを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車載用機器、多機能固定電話機、携帯電話機等において、その操作パネル内のボタンを押した際にその押圧を感知して入力を認識可能な入力装置が搭載されている。当該入力装置の中には、単なるオン・オフではなく、ボタンの押圧の程度によって異なる機能を発揮させるものもある。かかる機能を発揮するための構造として、接点部を半球状の導電ゴムから成る導電体とし、当該導電体の曲面底部が印刷回路基板上の接点電極群と対向するように、その導電体を操作板の裏側に配置したものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
導電ゴム製の接点部を用いると、ボタンを押す力に応じて、その導電体と接点電極群との接触面積を変えることができ、その結果、接点電極群を構成する電極間の電気抵抗値の大きさを、ボタンを押す力に依存させることができる。したがって、ボタンを上下左右の４方向に操作可能な多方向スイッチ部材とすれば、各方向において、押圧に応じた機能を発揮させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−０８３８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の多方向スイッチ部材には、次のような問題がある。多方向スイッチ部材が親指の大きさ程度になると、多方向スイッチ部材の特定方向を押圧した際に、隣接する方向キーも同時に押圧してしまうことが少なくない。特に、上下左右の４方向のみならず、斜めの方向にも押圧可能な多方向スイッチ部材の場合には、例えば操作者が上方向を押圧したつもりであっても右斜め上方も同時に押圧し、あるいは右斜め上方を押圧したつもりであっても上方向および右方向を同時に押圧する可能性がある。単に、各方向キーのオン・オフを検出する電極群を各方向キーの数だけ印刷回路基板に形成しただけでは、上記のような複数の方向キーを押圧したような場合に特定の方向キーの機能を発揮させることができない。
【０００６】
このような状況への対応策として、例えば、上下左右の４方向および各斜め４方向の押圧を検知する合計８個の接点電極群を印刷回路基板に形成するのみならず、当該各接点電極群に対する各接点からの押圧に依存する電気抵抗値若しくは電圧値等の計測値を比較して、最も押圧の大きな方向キーを操作したい方向キーと決定し、その方向キーの機能を発揮させる方法が考えられる。しかし、上記のように、方向キーの数が多いと、その数に相当する電極群からの検出値を比較して特定の方向キーを操作キーとして決定するためには、各電極群から引き出す端子数を多く形成し、メモリにテーブル等のデータを多く格納する必要があり、その結果、印刷回路基板上の配線構成が複雑化し、記憶容量の大きなメモリを装備する必要が生じる。すなわち、方向指示の分解能は電極群の数に依存するところ、電極群の数を増やす程、配線やテーブル数が多くなるという問題が生じる。
【０００７】
加えて、次のような問題もある。それは、各方向の電極群からの検出値を比較して特定の方向キーを決定するだけでは、多方向スイッチ部材をその周方向になぞる操作をする際に、なぞる操作をしているか否かを検出する感度が低いという問題である。例えば、上記と同様、上下左右に各斜め方向を加えた合計８方向に操作可能な多方向スイッチ部材の場合、中心角４５度毎に、方向キーがオンになったことが検出されるが、４５度より小さな中心角では検出できない。このため、多方向スイッチ部材を周方向になぞる操作をした場合、４５度以上の操作を行って初めて回転操作を行っていることが検出されることになり、１０度あるいは２０度という初期の操作段階で回転操作を検出することができない。
【０００８】
本発明は、かかる問題を解消すべくなされたものであって、より簡易な構造で、検出感度の高い多方向スイッチ部材およびそれを備える電子機器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】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の一実施形態は、互いに交差する直線の延出方向となる４つの基準方向と、当該４つの基準方向の内の少なくとも１組の隣り合う２方向の間にある１つの中間方向とを含む複数方向に、それぞれ押圧操作可能な多方向スイッチ部材であって、その裏側に向かって押圧操作できる操作板と、当該操作板の裏側に配置され、当該操作板上の所定方向における裏側への押圧を受けて、押圧操作されたことを検知するための印刷回路基板とを備え、操作板は、その裏側の複数方向の各方向に、印刷回路基板側に突出する１または複数の導電体を備え、印刷回路基板は、４つの基準方向において、互いに非接触状態で近接する１つの第一電極および１つのアース電極からなる基準方向用接点電極群と、中間方向において、互いに非接触状態で近接する２つの第二電極および１つのアース電極からなる中間方向用接点電極群とを備え、２つの第二電極は、中間方向の両側に位置する各基準方向の第一電極に隣り合うようにそれぞれ電気的に接続される多方向スイッチ部材である。
【００１０】
また、本発明の別の実施形態は、特に、４つの基準方向が互いに９０度間隔で形成され、中間方向が隣り合う２つの基準方向の間に１つずつ形成され、８方向に押圧操作できる多方向スイッチ部材である。
【００１１】
また、本発明の別の実施形態は、特に、中間方向用接点電極群を、櫛歯形状の２つの第二電極をそれぞれ櫛歯形状の１つのアース電極と互いにかみ合わせるように配置した電極群とする多方向スイッチ部材である。
【００１２】
また、本発明の別の実施形態は、特に、基準方向用接点電極群を、櫛歯形状の１つの第一電極と櫛歯形状の１つのアース電極とを互いにかみ合わせるように配置した電極群とする多方向スイッチ部材である。
【００１３】
また、本発明の一実施形態は、複数の方向に押圧操作できる多方向スイッチ部材と、当該多方向スイッチ部材の内若しくは外に設けられ、スイッチの押圧操作された方向を特定する制御部とを備える電子機器であって、多方向スイッチ部材は、互いに交差する直線の延出方向となる４つの基準方向と、当該４つの基準方向の内の少なくとも１組の隣り合う２方向の間にある１つの中間方向とを含む複数方向に、それぞれ押圧操作可能であって、その裏側に向かって押圧できる操作板と、当該操作板の裏側に配置され、当該操作板上の所定方向における裏側への押圧を受けて、その押圧されたことを検知するための印刷回路基板とを備え、操作板は、その裏側の複数方向の各方向に、印刷回路基板側に突出する１または複数の導電体を備え、印刷回路基板は、４つの基準方向において、互いに非接触状態で近接する１つの第一電極および１つのアース電極からなる基準方向用接点電極群と、中間方向において、互いに非接触状態で近接する２つの第二電極および１つのアース電極からなる中間方向用接点電極群とを備え、２つの第二電極は、中間方向の両側に位置する各基準方向の第一電極に隣り合うようにそれぞれ電気的に接続され、制御部は、導電体が、基準方向にある第一電極またはこれと接続される第二電極と、それと近接配置されるアース電極とを電気的に接続する際にその接続度合いに応じて変化する電気抵抗値、電圧値若しくは電流値を計測する計測手段と、計測手段により計測された計測値若しくはその計測値に連動する数値と、各計測値若しくは数値を有する基準方向とに基づき、基準方向別にベクトルを生成するベクトル生成手段と、ベクトルを合成して合成ベクトルを生成する合成ベクトル生成手段と、合成ベクトルに基づいて、少なくとも操作方向を特定する操作方向特定手段とを備える電子機器である。
【００１４】
また、本発明の別の実施形態は、特に、ベクトル生成手段により、正反対の２つの基準方向に計測値がそれぞれ存在する場合に、それらの計測値若しくは数値を差し引いて、２つの基準方向の内の一方の基準方向のベクトルを生成する電子機器である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、より簡易な構造で、検出感度の高い多方向スイッチ部材およびそれを備える電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る多方向スイッチ部材を備える携帯電話の正面図である。
【図２】図２は、図１に示す多方向スイッチ部材の表側の部分を外し、当該表側の部分を表側から透過的に見た状態を示す図である。
【図３】図３は、図２に示す多方向スイッチ部材の表側の部分のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、図１に示す多方向スイッチ部材の表側の部分である操作板の裏側に配置されるＰＣＢの平面図である。
【図５】図５は、図４に示すＰＣＢのＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図６は、ＰＣＢ上に形成される接点電極群および配線の形態を示す平面図である。
【図７】図７は、操作板上の所定方向を押圧操作した際の各接点電極群への接触領域と、その際の操作方向の特定方法を説明するための図である。
【図８】図８は、操作板上の所定方向を押圧操作した際の各接点電極群への接触領域と、その際の操作方向の特定方法を説明するための図であり、図７に示す方向と異なる方向を押圧操作する例を示す図である。
【図９】図９は、操作板上の所定方向を押圧操作した際の各接点電極群への接触領域と、その際の操作方向の特定方法を説明するための図であり、図７および図８に示す方向と異なる方向を押圧操作する例を示す図である。
【図１０】図１０は、操作板上の所定方向を押圧操作した際の各接点電極群への接触領域と、その際の操作方向の特定方法を説明するための図であり、図７、図８および図９に示す方向と異なる方向を押圧操作する例を示す図である。
【図１１】図１１は、図１に示す電子機器の本体に備えられる制御部の例示的なハードウェアの構成図である。
【図１２】図１２は、多方向スイッチ部材を押圧操作した際の操作方向を特定するための処理の流れを示すフローチャートの一例である。
【図１３】図１３は、図１２に示すフローチャートの変形例を示す図である。
【図１４】図１４は、図７に示す接点電極群および配線の形態の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明に係る多方向スイッチ部材およびそれを備える電子機器の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態では、電子機器として携帯電話を例に説明するが、電子機器は、携帯電話以外の機器、例えば、モバイルコンピュータ、音楽再生用端末、携帯テレビ、車載用オーディオ機器、上記各機器の操作用リモートコントローラ等であっても良い。
【００１８】
１．多方向スイッチ部材の構造
図１は、本発明の実施の形態に係る多方向スイッチ部材を備える携帯電話の正面図である。
【００１９】
図１に示すように、この実施の形態に係る電子機器の一例である携帯電話１は、多方向に操作可能な多方向スイッチ部材２を備える。多方向スイッチ部材２は、互いに交差する直線の延出方向となる４つの基準方向と、当該４つの基準方向の隣り合う２方向の間にある１つの中間方向とを含む８方向に、それぞれ押圧操作可能である。多方向スイッチ部材２は、略円形のキーであり、そのキーの中心から８方向に押圧入力できるのみならず、中央部分を押圧入力できるものである。ただし、多方向スイッチ部材２は、その中心が押圧入力できず、中心から８方向にのみ押圧入力可能なキーであっても良い。また、多方向スイッチ部材２を、４つの基準方向と１〜３つの中間方向とを含む５〜７方向に押圧入力可能なものとしても良い。
【００２０】
図２は、図１に示す多方向スイッチ部材の表側の部分を外し、当該表側の部分を表側から透過的に見た状態を示す図である。図３は、図２に示す多方向スイッチ部材の表側の部分のＡ−Ａ線断面図である。
【００２１】
多方向スイッチ部材２は、裏側の印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ： ＰＣＢ）の上に配置される操作板１０を備える。操作板１０は、略円板形状の薄型の樹脂シート１１と、その樹脂シート１１上に固定される円環形状で樹脂製の第一操作板１２と、樹脂シート１１上であってその第一操作板１２の略中央の穴部分に固定される円形で樹脂製の第二操作板１３とを備える。第一操作板１２と第二操作板１３との間には隙間が設けられ、第一操作板１２と第二操作板１３とを独立して操作しやすいようにしている。
【００２２】
図２に示すように、樹脂シート１１の裏面には、第一操作板１２の周方向に沿うように、第一操作板１２の中心から４５度間隔に１個ずつ合計８個の導電体の一例である接点用弾性体１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ（以後、総称する場合には、「接点用弾性体１４」と称する）が固定されている。図３に示すように、接点用弾性体１４は、略半球形状を有しており、その球面側先端がＰＣＢ側を向くように、樹脂シート１１に固定される。また、樹脂シート１１の裏面であって第二操作板１３の裏側に対応する領域には、１個の略円柱形状の押圧子１５が固定されている。さらに、樹脂シート１１の裏面であって第一操作板１２の裏側に対応する接点用弾性体１４ａ，１４ｃ，１４ｅ，１４ｇの径方向外側の位置にも、それぞれ、１個の略円柱形状の押圧子１６ａ，１６ｃ，１６ｅ，１６ｇ（以後、総称する場合には、「押圧子１６」と称する）が固定されている。押圧子１５，１６は、例えば、樹脂から構成される。押圧子１５，１６は、接点用弾性体１４よりも多方向スイッチ部材２の表裏方向の高さが低くなるように構成されている。操作板１０と対向配置されるＰＣＢ上において、接点用弾性体１４が接する電極群（後述する）よりも、押圧子１５，１６が接するメタルドーム（後述する）の方が操作板１０の方向に突出しているからである。
【００２３】
接点用弾性体１４は、ＰＣＢ上に接触後に弾性変形できるように、柔軟性に富む材料で構成されている。また、接点用弾性体１４には、導電性を付与するために、導電性材料が分散されている。導電性材料としては、カーボン、金属等を例示できるが、粒子径が小さいもの（ナノレベルの粒子）を容易に製造でき、かつその取り扱いが容易なカーボンブラックがより好ましい。また、接点用弾性体１４を構成する母材としては、シリコーンゴム、ウレタン樹脂、熱可塑性エラストマー、天然ゴムを用いることができ、それらの中でも、シリコーンゴムが好ましい。導電性材料の混合量は、導電性を高めかつシリコーンゴムの弾性を維持する観点から、シリコーンゴムの材料と当該導電性材料の総重量に対して５〜５０重量％であるのが好ましく、さらには、１５〜３５重量％がより好ましい。
【００２４】
図４は、図１に示す多方向スイッチ部材の操作板の裏側に配置されるＰＣＢの平面図である。図５は、図４に示すＰＣＢのＢ−Ｂ線断面図である。なお、図５では、見易さを考慮して、ＰＣＢ上に形成される配線等を実際のそれよりも厚く図示している。
【００２５】
図４に示すＰＣＢ２０は、操作板１０の裏側に対向配置され、操作板１０上の所定方向における裏側への押圧を受けて、押圧操作されたことを検知するためのものである。ＰＣＢ２０における各接点用弾性体１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈの裏側にそれぞれ対応する位置には、接点電極群の一例である櫛歯電極群２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈ（総称する場合には、「櫛歯電極群２１」と称する）が配置されている。櫛歯電極群２１は、多数の歯を有する櫛形状の複数の電極を互いに接触しないように配置したものであり、４つの基準方向（ここでは、北、東、南、西の４つの方向とする）に配置される基準方向用接点電極群２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇと、当該基準方向の内の互いに隣り合う基準方向の間に位置する中間方向（ここでは、北東、南東、南西、北西の４つの方向とする）に配置される中間方向用接点電極群２１ｂ，２１ｄ，２１ｆ，２１ｈとに分けられる。各櫛歯電極群２１の上から各接点用弾性体１４を押圧させて接触させると、その押圧に応じて各櫛歯電極群２１と各接点用弾性体１４との接触面積が大きくなり、その結果、各櫛歯電極群２１を構成している電極間の電気抵抗値が小さくなる。すなわち、各接点用弾性体１４は、櫛歯電極群２１を構成している電極間の電気抵抗値を変えることができる可変抵抗機能を発揮する。
【００２６】
図４に示すように、櫛歯電極群２１ａの外側と櫛歯電極群２１ｂの外側、櫛歯電極群２１ｂの外側と櫛歯電極群２１ｃの外側、櫛歯電極群２１ｃの外側と櫛歯電極群２１ｄの外側、櫛歯電極群２１ｄの外側と櫛歯電極群２１ｅの外側、櫛歯電極群２１ｅの外側と櫛歯電極群２１ｆの外側、櫛歯電極群２１ｆの外側と櫛歯電極群２１ｇの外側、櫛歯電極群２１ｇの外側と櫛歯電極群２１ｈの外側および櫛歯電極群２１ｈの外側と櫛歯電極群２１ａの外側は、それぞれ、配線２２、配線２３、配線２４、配線２５、配線２６、配線２７、配線２８および配線２９で接続されている。また、櫛歯電極群２１ｂの内側と櫛歯電極群２１ｃの内側、櫛歯電極群２１ｃの内側と櫛歯電極群２１ｄの内側、櫛歯電極群２１ｄの内側と櫛歯電極群２１ｅの内側、櫛歯電極群２１ｅの内側と櫛歯電極群２１ｆの内側、櫛歯電極群２１ｆの内側と櫛歯電極群２１ｇの内側、櫛歯電極群２１ｇの内側と櫛歯電極群２１ｈの内側および櫛歯電極群２１ｈの内側と櫛歯電極群２１ａの内側は、それぞれ、配線３３、配線３４、配線３５、配線３６、配線３７、配線３８および配線３９で接続されている。
【００２７】
各櫛歯電極群２１にて囲まれる領域の中央であって、押圧子１５の下方に相当する位置には、１個のメタルドーム５０が配置されている。図５に示すように、メタルドーム５０の上面位置は、櫛歯電極群２１のそれよりも高い。メタルドーム５０の外周端面は、ＰＣＢ２０上に形成された円環状のアース用の電極６１と電気的に接続されている。また、アース用の電極６１の内方には、円形の電極６２が、アース用の電極６１およびメタルドーム５０のいずれにも接触しないように配置される。第二操作板１３の上から多方向スイッチ部材２を押圧すると、押圧子１５が下方に押され、メタルドーム５０をへこませることができ、その結果、メタルドーム５０の中央部分が電極６２に接触し、アース用の電極６１と電極６２とが電気的に接続される。櫛歯電極群２１ａの内側は、アース用の電極６１と、配線４０にて接続されている。
【００２８】
また、ＰＣＢ２０上における櫛歯電極群２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇより外側であって、押圧子１６ａ，１６ｃ，１６ｅ，１６ｇの下方に相当する各位置には、それぞれ、１個のメタルドーム５１，５２，５３，５４が配置されている。メタルドーム５１，５２，５３，５４の上面位置は、先の述べたメタルドーム５０と同様、櫛歯電極群２１のそれよりも高い。メタルドーム５１，５２，５３，５４の各外周端面は、ＰＣＢ２０上に形成された円環状の電極（後述する）と電気的に接続され、その円環状の電極の内方には、円形のアース用の電極（後述する）が、円環状の電極および各メタルドーム５１，５２，５３，５４のいずれにも接触しないように配置される。押圧子１６ａ，１６ｃ，１６ｅ，１６ｇ上方の第一操作板１２から多方向スイッチ部材２を押圧すると、押圧子１６ａ，１６ｃ，１６ｅ，１６ｇが下方に押され、メタルドーム５１，５２，５３，５４をへこませることができ、その結果、メタルドーム５１，５２，５３，５４の各中央部分がその直下にある各アース用の電極に接触し、アース用の電極と円環状の電極とが電気的に接続される。各円環状の電極は、櫛歯電極群２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇの各外側の電極と、それぞれ、配線４１，４２，４３，４４にて接続されている。なお、メタルドーム５０，５１，５２，５３，５４に代えて、樹脂製のエンボススイッチ（例えば、ＰＥＴ製ドーム）、タクトスイッチ等の他種のメカニカルスイッチを用いても良い。加えて、メタルドーム５０，５１，５２，５３，５４のようなメカニカルスイッチを、樹脂シート１１側に設けることもできる。
【００２９】
図６は、ＰＣＢ上に形成される接点電極群および配線の形態を示す平面図である。
【００３０】
図６に示す各櫛歯電極群２１の構成につき主に説明する。基準方向用接点電極群の一つである櫛歯電極群２１ａは、８個の櫛歯電極群２１に囲まれる中心（電極６２のある点）から見て外側（以後、単に「外側」と称する）にある第一電極としての櫛歯電極７１と、電極６２から見て内側（以後、単に「内側」と称する）にあるアース電極としての櫛歯電極９１とから構成される。櫛歯電極７１と櫛歯電極９１は、歯を互い違いにかみ合うような配置で形成されている。中間方向用接点電極群の一つである櫛歯電極群２１ｂは、その外側であって櫛歯電極群２１ａに近い側に配置される第二電極としての半櫛歯電極７２と、同じく外側であって櫛歯電極群２１ｃに近い側に配置される第二電極としての半櫛歯電極７４と、半櫛歯電極７２，７４より内側に配置されるアース電極としての櫛歯電極９２とから構成される。基準方向用接点電極群の一つである櫛歯電極群２１ｃは、櫛歯電極群２１ａと同じ形態であり、外側にある第一電極としての櫛歯電極７５と、内側にあるアース電極としての櫛歯電極９３とから構成される。中間方向用接点電極群の一つである櫛歯電極群２１ｄは、櫛歯電極群２１ｂと同じ形態であり、その外側であって櫛歯電極群２１ｃに近い側に配置される第二電極としての半櫛歯電極７６と、同じく外側であって櫛歯電極群２１ｅに近い側に配置される第二電極としての半櫛歯電極７７と、半櫛歯電極７６，７７より内側に配置されるアース電極としての櫛歯電極９４とから構成される。
【００３１】
基準方向用接点電極群の一つである櫛歯電極群２１ｅは、櫛歯電極群２１ａと同じ形態であり、外側にある第一電極としての櫛歯電極７８と、内側にあるアース電極としての櫛歯電極９５とから構成される。中間方向用接点電極群の一つである櫛歯電極群２１ｆは、櫛歯電極群２１ｂと同じ形態であり、その外側であって櫛歯電極群２１ｅに近い側に配置される第二電極としての半櫛歯電極７９と、同じく外側であって櫛歯電極群２１ｇに近い側に配置される第二電極としての半櫛歯電極８０と、半櫛歯電極７９，８０より内側に配置されるアース電極としての櫛歯電極９６とから構成される。基準方向用接点電極群の一つである櫛歯電極群２１ｇは、櫛歯電極群２１ａと同じ形態であり、外側にある第一電極としての櫛歯電極８１と、内側にあるアース電極としての櫛歯電極９７とから構成される。中間方向用接点電極群の一つである櫛歯電極群２１ｈは、櫛歯電極群２１ｂと同じ形態であり、その外側であって櫛歯電極群２１ｇに近い側に配置される第二電極としての半櫛歯電極８２と、同じく外側であって櫛歯電極群２１ａに近い側に配置される第二電極としての半櫛歯電極７３と、半櫛歯電極８２，７３より内側に配置されるアース電極としての櫛歯電極９８とから構成される。
【００３２】
このように、基準方向用接点電極群である４つの櫛歯電極群２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇは、外側にある櫛歯電極と内側にある櫛歯電極とをかみ合わせた構成を有する一方、中間方向用接点電極群である４つの櫛歯電極群２１ｂ，２１ｄ，２１ｆ，２１ｈは、外側にある２つの半櫛歯電極と、内側にある櫛歯電極とをかみ合わせた構成を有する。半櫛歯電極７２，７４，７６，７７，７９，８０，８２，７３の大きさは、櫛歯電極７１，７５，７８，８１，９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７，９８を略半割にした大きさである。先に述べた配線２２、配線２３、配線２４、配線２５、配線２６、配線２７、配線２８および配線２９は、櫛歯電極７１と半櫛歯電極７２を、半櫛歯電極７４と櫛歯電極７５を、櫛歯電極７５と半櫛歯電極７６を、半櫛歯電極７７と櫛歯電極７８を、櫛歯電極７８と半櫛歯電極７９を、半櫛歯電極８０と櫛歯電極８１を、櫛歯電極８１と半櫛歯電極８２を、および半櫛歯電極７３と櫛歯電極７１を、それぞれ接続している。また、先に述べた配線３３、配線３４、配線３５、配線３６、配線３７、配線３８および配線３９は、櫛歯電極９２と櫛歯電極９３を、櫛歯電極９３と櫛歯電極９４を、櫛歯電極９４と櫛歯電極９５を、櫛歯電極９５と櫛歯電極９６を、櫛歯電極９６と櫛歯電極９７を、櫛歯電極９７と櫛歯電極９８を、および櫛歯電極９８と櫛歯電極９１を、それぞれ接続している。
【００３３】
また、櫛歯電極群２１ａの外側には、円環状の電極６３と、その電極６３に囲まれた領域内にある円形の電極６４が配置されている。円環状の電極６３は、配線４１によって櫛歯電極７１と電気的に接続されている。同様に、櫛歯電極群２１ｃ，２１ｅ，２１ｇの各外側には、円環状の電極６５，６７，６９と、各電極６５，６７，６９に囲まれた領域内にある円形の電極６６，６８，７０とがそれぞれ配置されている。円環状の電極６５，６７，６９は、それぞれ、配線４２，４３，４４によって櫛歯電極７５，７８，８１と電気的に接続されている。
【００３４】
半櫛歯電極７３、櫛歯電極７１、半櫛歯電極７２および円環状の電極６３は、北（Ｎ）方向の入力を検知するための電極である。半櫛歯電極７４、櫛歯電極７５、半櫛歯電極７６および円環状の電極６５は、東（Ｅ）方向の入力を検知するための電極である。半櫛歯電極７７、櫛歯電極７８、半櫛歯電極７９および円環状の電極６７は、南（Ｓ）方向の入力を検知するための電極である。半櫛歯電極８０、櫛歯電極８１、半櫛歯電極８２および円環状の電極６９は、西（Ｗ）方向の入力を検知するための電極である。すなわち、ＰＣＢ２０上の接点電極群２１の内、中間方向用接点電極は、当該中間方向（北東、南東、南西、北西）の各方向の入力を検知するための電極ではなく、当該中間方向の両隣の基準方向の入力を検知するための電極から構成されている。円環状の電極６３，６５，６７，６９は、それぞれ、北、東、南、西の各方向の入力を検知するための電極であるが、これらと導通可能な各アース用の電極６４，６６，６８，７０がアース用の電極６１と接続されていない。したがって、メタルドーム５１，５２，５３，５４が押し込まれて、円環状の電極６３，６５，６７，６９がアース用の電極６４，６６，６８，７０と電気的に接続されると、各接点電極群２１を押圧した際の機能と別の機能を発揮することができる。
【００３５】
２．操作方向の特定方法
図７〜図１０は、操作板上の所定方向を押圧操作した際の各接点電極群への接触領域と、その際の操作方向の特定方法を説明するための図である。なお、図７〜図１０では、図の煩雑さを避けるため、円環状の電極６３，６５，６７，６９、アース用の電極６４，６６，６８，７０および配線４１，４２，４３，４４は、示されていない。
【００３６】
図７に示すように、第一操作板１２上の北方向（図７の上方向）をＰＣＢ２０に向かって押圧操作した場合、接点用弾性体１４ａ，１４ｂ，１４ｈが、それぞれＮ、ＮＥおよびＮＷという３つの接触領域にてＰＣＢ２０上の接点電極群に接触する。ここで、当該３つの接触領域の各面積は、ほぼ等しいものとする。接触領域Ｎは、櫛歯電極７１と櫛歯電極９１とを接続するように接触する領域である。接触領域ＮＥは、半櫛歯電極７２，７４と櫛歯電極９２とを接続するように接触する領域である。また、接触領域ＮＷは、半櫛歯電極７３，８２と櫛歯電極９８とを接続するように接触する領域である。北方向を押圧操作しているため、北方向、北東方向および北西方向以外の５つの方向では、接点用弾性体１４と接点電極群２１は接触していない。櫛歯電極間（若しくは半櫛歯電極と櫛歯電極間）の電気抵抗値は、接触領域の面積に反比例して小さくなる。このため、一定の電流が流れるようにすると、その櫛歯電極間（若しくは半櫛歯電極と櫛歯電極間）の電圧値は、接触領域の面積に反比例して小さくなる。電圧値が小さいほどポイント（電圧値という計測値に連動する数値に相当）を高くすると、接触領域Ｎ，ＮＥ，ＮＷに基づく北方向の電圧値に対して２０ポイントを付与した場合、接触領域ＮＥに基づく東方向の電圧値および接触領域ＮＷに基づく西方向の電圧値に対して、例えばそれぞれ５ポイントが付与されるものとする。なお、南方向では櫛歯電極間（若しくは半櫛歯電極と櫛歯電極間）の電気抵抗値は無限大であり、ポイントは付与されない。この結果、表１０１に示すように、北方向に２０ポイント、東方向に５ポイント、西方向に５ポイントが付与され、互いに反対方向のポイントを差し引くと、北方向の２０ポイントのみが残る。この結果、北方向の合成ベクトル１０２が生成され、押圧操作方向は北方向と決定される。
【００３７】
同様に、図８の場合にも、第一操作板１２上の東方向（図８の右方向）をＰＣＢ２０に向かって押圧操作した場合、接点用弾性体１４ｃ，１４ｄ，１４ｂが、それぞれＥ、ＳＥおよびＮＥという３つの接触領域にてＰＣＢ２０上の接点電極群に接触する。ここで、当該３つの接触領域の各面積は、ほぼ等しいものとする。接触領域Ｅは、櫛歯電極７５と櫛歯電極９３とを接続するように接触する領域である。接触領域ＳＥは、半櫛歯電極７６，７７と櫛歯電極９４とを接続するように接触する領域である。また、接触領域ＮＥは、半櫛歯電極７２，７４と櫛歯電極９２とを接続するように接触する領域である。東方向を押圧操作しているため、東方向、南東方向および北東方向以外の５つの方向では、接点用弾性体１４と接点電極群２１は接触していない。西方向では櫛歯電極間（若しくは半櫛歯電極と櫛歯電極間）の電気抵抗値は無限大であり、ポイントは付与されない。この結果、図７の例と同様のポイントの付与を行うと、表１０３に示すように、例えば、東方向に２０ポイント、北方向に５ポイント、南方向に５ポイントが付与され、互いに反対方向のポイントを差し引くと、東方向の２０ポイントのみが残る。この結果、東方向の合成ベクトル１０４が生成され、押圧操作方向は東方向と決定される。
【００３８】
また、図９に示すように、第一操作板１２上の北東方向（図９の右上方向）をＰＣＢ２０に向かって押圧操作した場合、接点用弾性体１４ｂ，１４ｃ，１４ａが、それぞれＮＥ、ＥおよびＮという３つの接触領域にてＰＣＢ２０上の接点電極群に接触する。ここで、当該３つの接触領域の各面積は、ほぼ等しいものとする。接触領域ＮＥは、半櫛歯電極７２，７４と櫛歯電極９２とを接続するように接触する領域である。接触領域Ｅは、櫛歯電極７５と櫛歯電極９３とを接続するように接触する領域である。また、接触領域Ｎは、櫛歯電極７１と櫛歯電極９１とを接続するように接触する領域である。北方向および東方向の各トータルの接触面積は等しいため、各電圧値も等しくなる。さらに、北東方向を押圧操作しているため、北東方向、北方向および東方向以外の５つの方向では、接点用弾性体１４と接点電極群２１は接触していない。西方向および南方向では櫛歯電極間（若しくは半櫛歯電極と櫛歯電極間）の電気抵抗値は無限大であり、ポイントは付与されない。この結果、表１０５に示すように、例えば、北方向に１５ポイント、東方向に１５ポイントがそれぞれ付与される。北方向に付与されたポイントと東方向に付与されたポイントは同一であり、その差が無い。この結果、北東方向の合成ベクトル１０８が生成され、押圧操作方向は北東方向と決定される。
【００３９】
次に、図１０に示すように、第一操作板１２上の東方向のやや北東寄りの方向をＰＣＢ２０に向かって押圧操作した場合の押圧操作方向の決定方法を説明する。接点用弾性体１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ａが、それぞれＮＥ、Ｅ、ＳＥおよびＮの４つの接触領域にてＰＣＢ２０上の接点電極群に接触する。ここで、接触領域ＮＥ、Ｅ、ＳＥおよびＮの各接触面積比が、１０：１０：８：２であるものとする。押圧操作の方向は、東方向のやや北東寄りの方向であるため、その方向から大きく外れた位置の接触領域Ｎは、他の接触領域ＮＥ、ＥおよびＳＥに比べて小さい。この例において、櫛歯電極７５と櫛歯電極９３との間の電圧値に対して付与されるポイントを１０ポイントとすると、半櫛歯電極７２，７４と櫛歯電極９２との間の電圧値に対して付与されるポイントも１０ポイントである。半櫛歯電極７６，７７と櫛歯電極９４との間の電圧値に対して付与されるポイントは８ポイントであり、櫛歯電極７１と櫛歯電極９１との間の電圧値に対して付与されるポイントは２ポイントである。西方向では櫛歯電極間（若しくは半櫛歯電極と櫛歯電極間）の電気抵抗値は無限大であり、ポイントは付与されない。この結果、表１０９に示すように、北方向に７ポイント、東方向に１９ポイント、南方向に４ポイントがそれぞれ付与される。互いに反対方向のポイントを差し引くと、東方向の１９ポイントと北方向の３ポイントが残る。この結果、東方向から少し北東寄りを向く合成ベクトル１１２が生成され、押圧操作方向は東方向のやや北東寄りの方向と決定される。
【００４０】
表１０９に示すような場合、北と南は互いに反対方向である。このため、北方向に付与されたポイントと南方向のポイントの差し引きが行われる。一方、東方向と西方向の場合、西方向のポイントはないが、実際の演算において、東方向のポイント（１９ポイント）から西方向のポイント（ゼロポイント）を差し引くことになる。
【００４１】
合成ベクトル１１２は、基準方向（北、東、南、西）および中間方向（北東、南東、南西、北西）のいずれの方向とも完全に一致しない方向である。上述のようなベクトルの演算処理を行うことにより、多方向スイッチ部材２において予め設定された８方向と一致しない任意の方向およびその強さを特定することができる。この利点の一つは、第一操作板１２をその周方向に沿ってなぞる、いわゆる回転操作を行った際に、時々刻々と変化するベクトルの変化を細かく検知できることにある。例えば、第一操作板１２を真北の位置からその周方向に沿って東に向かってなぞる操作を行うと、櫛歯電極群２１ａの位置から櫛歯電極群２１ｂの位置まで操作しなくても、その間の位置でベクトルの方向の変化を検知できる。例えば、操作開始から１０度、あるいは１５度といった低角段階で回転操作の検知が可能となる。また、例えばマップ内でカーソルを移動する場合にも、任意の位置へとカーソルを移動可能となる。このように、合成ベクトルから任意の方向を決定できるようにすると、電極群を多数設ける場合に比べて誤作動防止にもつながる。
【００４２】
一方、合成ベクトル１１２のように、８方向のいずれにも合致しない方向を持つベクトルが常に操作方向であると認識してしまうと、８方向のいずれかの方向のキーの機能を発揮しようとした場合に、不都合が生じる。このため、上述のような回転操作以外の場合には、合成ベクトル１１２が８方向のいずれの方向の範囲内にあるかを判別するようにするのが好ましい。例えば、第一操作板１２を、中心角４５度毎の８領域に分け、それぞれを、北、北東、東、南東、南、南西、西、北西の８方向に割り当てる。合成ベクトル１１２は、東方向の領域内に存在することになるので、東方向を操作方向と決定する。このように、複数の方向キーを押圧した場合に生成される合成ベクトルがどの領域に存在するかによって、操作方向を８方向のいずれかに決定すると、回転操作以外の操作を行う際に支障がなくなる。
【００４３】
３．制御部の概略構成
図１１は、図１に示す電子機器の本体に備えられる制御部の例示的なハードウェアの構成図である。
【００４４】
制御部１２０は、多方向スイッチ部材２における押圧操作の方向を決定する機能を有する構成部であり、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ： ＣＰＵ）１２１と、読み出し専用のメモリ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ： ＲＯＭ）１２２と、読み書き可能なメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ： ＲＡＭ）１２３と、ビデオＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ： ＶＲＡＭ）１２４と、電気若しくは電圧の操作でデータの消去若しくは書き換えを可能としたメモリ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ： ＥＥＰＲＯＭ）１２５と、インターフェイス（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ： Ｉ／Ｆ）１２６とを備える。制御部１２０は、多方向スイッチ部材２のＰＣＢ２０上あるいはＰＣＢ２０以外に設けることができる。
【００４５】
ＲＯＭ１２２は、ＣＰＵ１２１の制御用プログラム等の読み出し専用の情報を格納したメモリである。ＲＡＭ１２３は、オペレーションシステム（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ： ＯＳ）、各種アプリケーションソフト、この実施の形態における押圧操作方向を決定するためのコンピュータプログラム等を格納した、読み書き可能なメモリである。ＶＲＡＭ１２４は、種々のデータを携帯電話１の表示部に表示する際に、そのデータを一時的にストックしておくメモリである。ＥＥＰＲＯＭ１２５も、一時的にデータを書き込んでおくメモリである。インターフェイス１２６は、制御部１２０の外部からの信号を受信あるいはその外部に信号を送信する部分である。ここで、「制御部１２０の外部」には、「携帯電話１の外部」も含まれる。
【００４６】
ＣＰＵ１２１は、導電体である各接点用弾性体１４が、それぞれの基準方向にある第一電極としての櫛歯電極７１、櫛歯電極７５、櫛歯電極７８および櫛歯電極８１またはこれと接続される第二電極としての半櫛歯電極７２，７４、半櫛歯電極７６，７７、半櫛歯電極７９，８０および半櫛歯電極８２，７３と、それと近接配置されるアース電極としての櫛歯電極９１、櫛歯電極９２、櫛歯電極９３、櫛歯電極９４、櫛歯電極９５、櫛歯電極９６、櫛歯電極９７および櫛歯電極９８とを電気的に接続する際にその接続の度合いに応じて変化する電気抵抗値、電圧値若しくは電流値を計測する計測手段と、当該計測手段により計測された計測値若しくはその計測値に連動する数値であるポイントと、各計測値若しくはポイントを有する基準方向とに基づき、基準方向別にベクトルを生成するベクトル生成手段と、ベクトルを合成して合成ベクトルを生成する合成ベクトル生成手段と、その合成ベクトルに基づいて、少なくとも操作方向を特定する操作方向特定手段とを兼ねる。操作方向特定手段は、操作方向のみならず、押圧の大きさも特定するようにしても良い。
【００４７】
メモリであるＲＯＭ１２２、ＲＡＭ１２３およびＥＥＰＲＯＭ１２５の内の少なくとも１つには、各接点用弾性体１４が各櫛歯電極群２１と接触した際の第一電極である櫛歯電極７１等とアース電極である櫛歯電極９１等との間（若しくは第二電極である半櫛歯電極７２等とアース電極である櫛歯電極９２との間）の電気抵抗値、電圧値あるいは電流値に応じたポイントの値を記述したテーブル若しくは数式を格納することができる。ここで、「ポイント」は、電圧値等の計測値と対応する数値の他、かかる計測値そのものも含むように広義に解釈される。また、ポイントは、図７〜図１０の表１０１，１０３，１０５，１０９に例示した数値以外に、どのような数値でも採用できる。
【００４８】
４．押圧操作方向を特定する処理の流れ
図１２は、多方向スイッチ部材を押圧操作した際の操作方向を特定するための処理の流れを示すフローチャートの一例である。
【００４９】
操作者が多方向スイッチ部材２の所定方向を押圧操作すると、ＣＰＵ１２１は、計測手段として、各接点電極群２１における電圧値等を計測する（ステップＳＴ１）。次に、ＣＰＵ１２１は、ベクトル生成手段として、当該計測値若しくはその計測値に連動する数値であるポイントと、各計測値若しくはポイントを有する基準方向（例えば、北方向、東方向）とに基づき、基準方向別にベクトルを生成する（ステップＳＴ２）。次に、ＣＰＵ１２１は、合成ベクトル生成手段として、基準方向別のベクトルを合成して合成ベクトルを生成する（ステップＳＴ３）。次に、ＣＰＵ１２１は、操作方向特定手段として、その合成ベクトルに基づいて、操作方向と押圧の強度とを特定する（ステップＳＴ４）。ステップＳＴ４では、操作方向のみを特定しても良い。
【００５０】
図１３は、多方向スイッチ部材を押圧操作した際の操作方向を特定するための処理の流れを示すフローチャートであって、図１２に示すフローチャートを変形した別の例である。
【００５１】
操作者が多方向スイッチ部材２の所定方向を押圧操作すると、ＣＰＵ１２１は、計測手段として、各接点電極群２１における電圧値等を計測する（ステップＳＴ１１）。次に、ＣＰＵ１２１は、ベクトル生成手段として、正反対の２つの基準方向（例えば、北と南、あるいは東と西）に計測値がそれぞれ存在する場合に、北と南（すなわち上下）間および東と西（すなわち左右）間の各計測値若しくはこれに連動するポイントを差し引いて、２つの基準方向の内の一方の基準方向のベクトルを生成する（ステップＳＴ１２）。次に、ＣＰＵ１２１は、合成ベクトル生成手段として、基準方向別のベクトルを合成して合成ベクトルを生成する（ステップＳＴ１３）。次に、ＣＰＵ１２１は、操作方向特定手段として、その合成ベクトルに基づいて、操作方向と押圧の強度とを特定する（ステップＳＴ１４）。前述のステップＳＴ４と同様、ステップＳＴ１４では、操作方向のみを特定しても良い。
【００５２】
５．ＰＣＢ上の接点電極群等の形態の変形例
図１４は、図７に示す接点電極群および配線の形態の変形例を示す図である。
【００５３】
図１４（１４Ａ）に示すように、櫛歯電極７１と櫛歯電極９１、櫛歯電極７５と櫛歯電極９３、櫛歯電極７８と櫛歯電極９５、櫛歯電極８１と櫛歯電極９７とを、それぞれ電極６２のある中心から外側と内側にそれぞれ配置するのではなく、各接点電極群２１をつなぐ円の周方向に沿って隣り合う位置に配置しても良い。さらに、櫛歯電極９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７，９８を、それぞれ配線４０によって個別にアース用の電極６１に接続しても良い。
【００５４】
また、図１４（１４Ｂ）に示すように、櫛歯電極ではなく、円を略半分に分割した半円形状の電極あるいは円を略４分の１に分割した扇形状の電極を用いることもできる。具体的には、第一電極である半円形電極１３１とアース電極である半円形電極１５１とを各接点電極群２１をつなぐ円の周方向に沿って隣り合う位置に配置し、北方向の基準方向用接点電極群を形成する。また、第二電極である扇形電極１３２および扇形電極１３４を周方向に沿って隣り合う位置に配置し、アース電極である半円形電極１５２を扇形電極１３２，１３４に対して内側に隣り合う位置に配置し、北東方向の中間方向用接点電極群を形成する。第一電極である半円形電極１３５とアース電極である半円形電極１５３とを周方向に沿って隣り合う位置に配置し、東方向の基準方向用接点電極群を形成する。また、第二電極である扇形電極１３６および扇形電極１３７を周方向に沿って隣り合う位置に配置し、アース電極である半円形電極１５４を扇形電極１３６，１３７に対して内側に隣り合う位置に配置し、南東方向の中間方向用接点電極群を形成する。第一電極である半円形電極１３８とアース電極である半円形電極１５５とを周方向に沿って隣り合う位置に配置し、南方向の基準方向用接点電極群を形成する。また、第二電極である扇形電極１３９および扇形電極１４０を周方向に沿って隣り合う位置に配置し、アース電極である半円形電極１５６を扇形電極１３９，１４０に対して内側に隣り合う位置に配置し、南西方向の中間方向用接点電極群を形成する。第一電極である半円形電極１４１とアース電極である半円形電極１５７とを周方向に沿って隣り合う位置に配置し、西方向の基準方向用接点電極群を形成する。また、第二電極である扇形電極１４２および扇形電極１３３を周方向に沿って隣り合う位置に配置し、アース電極である半円形電極１５８を扇形電極１４２，１３３に対して内側に隣り合う位置に配置し、北西方向の中間方向用接点電極群を形成する。また、図１４（１４Ａ）に示す例と同様に、半円形電極１５１，１５２，１５３，１５４，１５５，１５６，１５７，１５８を、それぞれ配線４０によって個別にアース用の電極６１に接続しても良い。
【００５５】
なお、図１４（１４Ｂ）に示す接点電極群は、図１４（１４Ａ）に示す接点電極群と比べて、押圧量が小さい場合の検知感度が劣る可能性がある。例えば、北方向の接点電極群の場合、接点用弾性体１４ａが半円形電極１３１の右側に接触しても半円形電極１５１には接触しない。他の基準方向（東方向、南方向および西方向）の場合も同様である。このため、櫛歯電極を用いた図１４（１４Ａ）の接点電極群の形態の方が比較的、好ましい。
【００５６】
また、図１４（１４Ｃ）に示すように、４つの基準方向において、図１４（１４Ｂ）に示す２つの半円形電極を、電極６２のある中心から外側と内側に隣り合うように配置した接点電極群を用いても良い。この形態の場合も、図１４（１４Ｂ）に示す形態と同様、押圧量が小さい場合の検知感度が劣る可能性がある。このため、櫛歯電極を用いた図１４（１４Ａ）の接点電極群の形態の方が比較的、好ましい。
【００５７】
６．その他の実施の形態
以上、本発明の多方向スイッチ部材および電子機器の好適な実施の形態について説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されることなく、種々変形を施して実施可能である。
【００５８】
例えば、互いに交差する直線の延出方向となる４つの基準方向は、北方向、東方向、南方向および西方向のような互いに直交する２直線の両端方向ではなく、９０度以外の所定角度で交差する２直線の両端方向であっても良い。また、基準方向を、北東、南東、南西および北西の４方向とし、中間方向を、北、東、南、西の４方向としても良い。
【００５９】
導電体は、各方向別に独立しておらず、２以上の方向に共通の１または複数の導電体であっても良い。また、導電体は、接点用弾性体１４のようなゴム状弾性体に限定されず、例えば導電性を有する樹脂あるいは金属（比較的柔らかい方が好ましい）からなる成形体であっても良い。
【００６０】
第一電極およびそれと電気的に接続可能なアース電極を共に櫛歯電極とし、第二電極およびそれと電気的に接続可能なアース電極を扇形電極および半円形電極とする接点電極群のパターンをＰＣＢ２０に形成するようにしても良い。また、第一電極およびそれと電気的に接続可能なアース電極を半円形電極とし、第二電極およびそれと電気的に接続可能なアース電極をそれぞれ半櫛歯電極および櫛歯電極としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、各種電子機器のスイッチに利用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１ 携帯電話（電子機器）
２ 多方向スイッチ部材
１０ 操作板
２０ 印刷回路基板
１４ 接点用弾性体（導電体）
２１ 接点電極群
２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇ 基準方向用接点電極群
２１ｂ，２１ｄ，２１ｆ，２１ｈ 中間方向用接点電極群
７１，７５，７８，８１ 櫛歯電極（第一電極）
７２，７３，７４，７６，７７，７９，８０，８２ 半櫛歯電極（第二電極）
９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７，９８ 櫛歯電極（アース電極）
１２０ 制御部
１２１ ＣＰＵ（計測手段、ベクトル生成手段、合成ベクトル生成手段、操作方向特定手段）
１３１，１３５，１３８，１４１ 半円形電極（第一電極）
１３２，１３３，１３４，１３６，１３７，１３９，１４０，１４２ 扇形電極（第二電極）
１５１，１５２，１５３，１５４，１５５，１５６，１５７，１５８，１５９ 半円形電極（アース電極）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の方向に操作可能な多方向スイッチ部材およびそれを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車載用機器、多機能固定電話機、携帯電話機等において、その操作パネル内のボタンを押した際にその押圧を感知して入力を認識可能な入力装置が搭載されている。当該入力装置の中には、単なるオン・オフではなく、ボタンの押圧の程度によって異なる機能を発揮させるものもある。かかる機能を発揮するための構造として、接点部を半球状の導電ゴムから成る導電体とし、当該導電体の曲面底部が印刷回路基板上の接点電極群と対向するように、その導電体を操作板の裏側に配置したものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
導電ゴム製の接点部を用いると、ボタンを押す力に応じて、その導電体と接点電極群との接触面積を変えることができ、その結果、接点電極群を構成する電極間の電気抵抗値の大きさを、ボタンを押す力に依存させることができる。したがって、ボタンを上下左右の４方向に操作可能な多方向スイッチ部材とすれば、各方向において、押圧に応じた機能を発揮させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−０８３８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の多方向スイッチ部材には、次のような問題がある。多方向スイッチ部材が親指の大きさ程度になると、多方向スイッチ部材の特定方向を押圧した際に、隣接する方向キーも同時に押圧してしまうことが少なくない。特に、上下左右の４方向のみならず、斜めの方向にも押圧可能な多方向スイッチ部材の場合には、例えば操作者が上方向を押圧したつもりであっても右斜め上方も同時に押圧し、あるいは右斜め上方を押圧したつもりであっても上方向および右方向を同時に押圧する可能性がある。単に、各方向キーのオン・オフを検出する電極群を各方向キーの数だけ印刷回路基板に形成しただけでは、上記のような複数の方向キーを押圧したような場合に特定の方向キーの機能を発揮させることができない。
【０００６】
このような状況への対応策として、例えば、上下左右の４方向および各斜め４方向の押圧を検知する合計８個の接点電極群を印刷回路基板に形成するのみならず、当該各接点電極群に対する各接点からの押圧に依存する電気抵抗値若しくは電圧値等の計測値を比較して、最も押圧の大きな方向キーを操作したい方向キーと決定し、その方向キーの機能を発揮させる方法が考えられる。しかし、上記のように、方向キーの数が多いと、その数に相当する電極群からの検出値を比較して特定の方向キーを操作キーとして決定するためには、各電極群から引き出す端子数を多く形成し、メモリにテーブル等のデータを多く格納する必要があり、その結果、印刷回路基板上の配線構成が複雑化し、記憶容量の大きなメモリを装備する必要が生じる。すなわち、方向指示の分解能は電極群の数に依存するところ、電極群の数を増やす程、配線やテーブル数が多くなるという問題が生じる。
【０００７】
加えて、次のような問題もある。それは、各方向の電極群からの検出値を比較して特定の方向キーを決定するだけでは、多方向スイッチ部材をその周方向になぞる操作をする際に、なぞる操作をしているか否かを検出する感度が低いという問題である。例えば、上記と同様、上下左右に各斜め方向を加えた合計８方向に操作可能な多方向スイッチ部材の場合、中心角４５度毎に、方向キーがオンになったことが検出されるが、４５度より小さな中心角では検出できない。このため、多方向スイッチ部材を周方向になぞる操作をした場合、４５度以上の操作を行って初めて回転操作を行っていることが検出されることになり、１０度あるいは２０度という初期の操作段階で回転操作を検出することができない。
【０００８】
本発明は、かかる問題を解消すべくなされたものであって、より簡易な構造で、検出感度の高い多方向スイッチ部材およびそれを備える電子機器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】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の一実施形態は、互いに交差する直線の延出方向となる４つの基準方向と、当該４つの基準方向の内の少なくとも１組の隣り合う２方向の間にある１つの中間方向とを含む複数方向に、それぞれ押圧操作可能な多方向スイッチ部材であって、その裏側に向かって押圧操作できる操作板と、当該操作板の裏側に配置され、当該操作板上の所定方向における裏側への押圧を受けて、押圧操作されたことを検知するための印刷回路基板とを備え、操作板は、その裏側の複数方向の各方向に、印刷回路基板側に突出する１または複数の導電体を備え、印刷回路基板は、４つの基準方向において、互いに非接触状態で近接する１つの第一電極および１つのアース電極からなる基準方向用接点電極群と、中間方向において、互いに非接触状態で近接する２つの第二電極および１つのアース電極からなる中間方向用接点電極群とを備え、２つの第二電極は、中間方向の両側に位置する各基準方向の第一電極に隣り合うようにそれぞれ電気的に接続される多方向スイッチ部材である。
【００１０】
また、本発明の別の実施形態は、特に、４つの基準方向が互いに９０度間隔で形成され、中間方向が隣り合う２つの基準方向の間に１つずつ形成され、８方向に押圧操作できる多方向スイッチ部材である。
【００１１】
また、本発明の別の実施形態は、特に、中間方向用接点電極群を、櫛歯形状の２つの第二電極をそれぞれ櫛歯形状の１つのアース電極と互いにかみ合わせるように配置した電極群とする多方向スイッチ部材である。
【００１２】
また、本発明の別の実施形態は、特に、基準方向用接点電極群を、櫛歯形状の１つの第一電極と櫛歯形状の１つのアース電極とを互いにかみ合わせるように配置した電極群とする多方向スイッチ部材である。
【００１３】
また、本発明の一実施形態は、複数の方向に押圧操作できる多方向スイッチ部材と、当該多方向スイッチ部材の内若しくは外に設けられ、スイッチの押圧操作された方向を特定する制御部とを備える電子機器であって、多方向スイッチ部材は、互いに交差する直線の延出方向となる４つの基準方向と、当該４つの基準方向の内の少なくとも１組の隣り合う２方向の間にある１つの中間方向とを含む複数方向に、それぞれ押圧操作可能であって、その裏側に向かって押圧できる操作板と、当該操作板の裏側に配置され、当該操作板上の所定方向における裏側への押圧を受けて、その押圧されたことを検知するための印刷回路基板とを備え、操作板は、その裏側の複数方向の各方向に、印刷回路基板側に突出する１または複数の導電体を備え、印刷回路基板は、４つの基準方向において、互いに非接触状態で近接する１つの第一電極および１つのアース電極からなる基準方向用接点電極群と、中間方向において、互いに非接触状態で近接する２つの第二電極および１つのアース電極からなる中間方向用接点電極群とを備え、２つの第二電極は、中間方向の両側に位置する各基準方向の第一電極に隣り合うようにそれぞれ電気的に接続され、制御部は、導電体が、基準方向にある第一電極またはこれと接続される第二電極と、それと近接配置されるアース電極とを電気的に接続する際にその接続度合いに応じて変化する電気抵抗値、電圧値若しくは電流値を計測する計測手段と、計測手段により計測された計測値若しくはその計測値に連動する数値と、各計測値若しくは数値を有する基準方向とに基づき、基準方向別にベクトルを生成するベクトル生成手段と、ベクトルを合成して合成ベクトルを生成する合成ベクトル生成手段と、合成ベクトルに基づいて、少なくとも操作方向を特定する操作方向特定手段とを備える電子機器である。
【００１４】
また、本発明の別の実施形態は、特に、ベクトル生成手段により、正反対の２つの基準方向に計測値がそれぞれ存在する場合に、それらの計測値若しくは数値を差し引いて、２つの基準方向の内の一方の基準方向のベクトルを生成する電子機器である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、より簡易な構造で、検出感度の高い多方向スイッチ部材およびそれを備える電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る多方向スイッチ部材を備える携帯電話の正面図である。
【図２】図２は、図１に示す多方向スイッチ部材の表側の部分を外し、当該表側の部分を表側から透過的に見た状態を示す図である。
【図３】図３は、図２に示す多方向スイッチ部材の表側の部分のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は、図１に示す多方向スイッチ部材の表側の部分である操作板の裏側に配置されるＰＣＢの平面図である。
【図５】図５は、図４に示すＰＣＢのＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】図６は、ＰＣＢ上に形成される接点電極群および配線の形態を示す平面図である。
【図７】図７は、操作板上の所定方向を押圧操作した際の各接点電極群への接触領域と、その際の操作方向の特定方法を説明するための図である。
【図８】図８は、操作板上の所定方向を押圧操作した際の各接点電極群への接触領域と、その際の操作方向の特定方法を説明するための図であり、図７に示す方向と異なる方向を押圧操作する例を示す図である。
【図９】図９は、操作板上の所定方向を押圧操作した際の各接点電極群への接触領域と、その際の操作方向の特定方法を説明するための図であり、図７および図８に示す方向と異なる方向を押圧操作する例を示す図である。
【図１０】図１０は、操作板上の所定方向を押圧操作した際の各接点電極群への接触領域と、その際の操作方向の特定方法を説明するための図であり、図７、図８および図９に示す方向と異なる方向を押圧操作する例を示す図である。
【図１１】図１１は、図１に示す電子機器の本体に備えられる制御部の例示的なハードウェアの構成図である。
【図１２】図１２は、多方向スイッチ部材を押圧操作した際の操作方向を特定するための処理の流れを示すフローチャートの一例である。
【図１３】図１３は、図１２に示すフローチャートの変形例を示す図である。
【図１４】図１４は、図７に示す接点電極群および配線の形態の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明に係る多方向スイッチ部材およびそれを備える電子機器の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態では、電子機器として携帯電話を例に説明するが、電子機器は、携帯電話以外の機器、例えば、モバイルコンピュータ、音楽再生用端末、携帯テレビ、車載用オーディオ機器、上記各機器の操作用リモートコントローラ等であっても良い。
【００１８】
１．多方向スイッチ部材の構造
図１は、本発明の実施の形態に係る多方向スイッチ部材を備える携帯電話の正面図である。
【００１９】
図１に示すように、この実施の形態に係る電子機器の一例である携帯電話１は、多方向に操作可能な多方向スイッチ部材２を備える。多方向スイッチ部材２は、互いに交差する直線の延出方向となる４つの基準方向と、当該４つの基準方向の隣り合う２方向の間にある１つの中間方向とを含む８方向に、それぞれ押圧操作可能である。多方向スイッチ部材２は、略円形のキーであり、そのキーの中心から８方向に押圧入力できるのみならず、中央部分を押圧入力できるものである。ただし、多方向スイッチ部材２は、その中心が押圧入力できず、中心から８方向にのみ押圧入力可能なキーであっても良い。また、多方向スイッチ部材２を、４つの基準方向と１〜３つの中間方向とを含む５〜７方向に押圧入力可能なものとしても良い。
【００２０】
図２は、図１に示す多方向スイッチ部材の表側の部分を外し、当該表側の部分を表側から透過的に見た状態を示す図である。図３は、図２に示す多方向スイッチ部材の表側の部分のＡ−Ａ線断面図である。
【００２１】
多方向スイッチ部材２は、裏側の印刷回路基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｂｏａｒｄ： ＰＣＢ）の上に配置される操作板１０を備える。操作板１０は、略円板形状の薄型の樹脂シート１１と、その樹脂シート１１上に固定される円環形状で樹脂製の第一操作板１２と、樹脂シート１１上であってその第一操作板１２の略中央の穴部分に固定される円形で樹脂製の第二操作板１３とを備える。第一操作板１２と第二操作板１３との間には隙間が設けられ、第一操作板１２と第二操作板１３とを独立して操作しやすいようにしている。
【００２２】
図２に示すように、樹脂シート１１の裏面には、第一操作板１２の周方向に沿うように、第一操作板１２の中心から４５度間隔に１個ずつ合計８個の導電体の一例である接点用弾性体１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ（以後、総称する場合には、「接点用弾性体１４」と称する）が固定されている。図３に示すように、接点用弾性体１４は、略半球形状を有しており、その球面側先端がＰＣＢ側を向くように、樹脂シート１１に固定される。また、樹脂シート１１の裏面であって第二操作板１３の裏側に対応する領域には、１個の略円柱形状の押圧子１５が固定されている。さらに、樹脂シート１１の裏面であって第一操作板１２の裏側に対応する接点用弾性体１４ａ，１４ｃ，１４ｅ，１４ｇの径方向外側の位置にも、それぞれ、１個の略円柱形状の押圧子１６ａ，１６ｃ，１６ｅ，１６ｇ（以後、総称する場合には、「押圧子１６」と称する）が固定されている。押圧子１５，１６は、例えば、樹脂から構成される。押圧子１５，１６は、接点用弾性体１４よりも多方向スイッチ部材２の表裏方向の高さが低くなるように構成されている。操作板１０と対向配置されるＰＣＢ上において、接点用弾性体１４が接する電極群（後述する）よりも、押圧子１５，１６が接するメタルドーム（後述する）の方が操作板１０の方向に突出しているからである。
【００２３】
接点用弾性体１４は、ＰＣＢ上に接触後に弾性変形できるように、柔軟性に富む材料で構成されている。また、接点用弾性体１４には、導電性を付与するために、導電性材料が分散されている。導電性材料としては、カーボン、金属等を例示できるが、粒子径が小さいもの（ナノレベルの粒子）を容易に製造でき、かつその取り扱いが容易なカーボンブラックがより好ましい。また、接点用弾性体１４を構成する母材としては、シリコーンゴム、ウレタン樹脂、熱可塑性エラストマー、天然ゴムを用いることができ、それらの中でも、シリコーンゴムが好ましい。導電性材料の混合量は、導電性を高めかつシリコーンゴムの弾性を維持する観点から、シリコーンゴムの材料と当該導電性材料の総重量に対して５〜５０重量％であるのが好ましく、さらには、１５〜３５重量％がより好ましい。
【００２４】
図４は、図１に示す多方向スイッチ部材の操作板の裏側に配置されるＰＣＢの平面図である。図５は、図４に示すＰＣＢのＢ−Ｂ線断面図である。なお、図５では、見易さを考慮して、ＰＣＢ上に形成される配線等を実際のそれよりも厚く図示している。
【００２５】
図４に示すＰＣＢ２０は、操作板１０の裏側に対向配置され、操作板１０上の所定方向における裏側への押圧を受けて、押圧操作されたことを検知するためのものである。ＰＣＢ２０における各接点用弾性体１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆ，１４ｇ，１４ｈの裏側にそれぞれ対応する位置には、接点電極群の一例である櫛歯電極群２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈ（総称する場合には、「櫛歯電極群２１」と称する）が配置されている。櫛歯電極群２１は、多数の歯を有する櫛形状の複数の電極を互いに接触しないように配置したものであり、４つの基準方向（ここでは、北、東、南、西の４つの方向とする）に配置される基準方向用接点電極群２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇと、当該基準方向の内の互いに隣り合う基準方向の間に位置する中間方向（ここでは、北東、南東、南西、北西の４つの方向とする）に配置される中間方向用接点電極群２１ｂ，２１ｄ，２１ｆ，２１ｈとに分けられる。各櫛歯電極群２１の上から各接点用弾性体１４を押圧させて接触させると、その押圧に応じて各櫛歯電極群２１と各接点用弾性体１４との接触面積が大きくなり、その結果、各櫛歯電極群２１を構成している電極間の電気抵抗値が小さくなる。すなわち、各接点用弾性体１４は、櫛歯電極群２１を構成している電極間の電気抵抗値を変えることができる可変抵抗機能を発揮する。
【００２６】
図４に示すように、櫛歯電極群２１ａの外側と櫛歯電極群２１ｂの外側、櫛歯電極群２１ｂの外側と櫛歯電極群２１ｃの外側、櫛歯電極群２１ｃの外側と櫛歯電極群２１ｄの外側、櫛歯電極群２１ｄの外側と櫛歯電極群２１ｅの外側、櫛歯電極群２１ｅの外側と櫛歯電極群２１ｆの外側、櫛歯電極群２１ｆの外側と櫛歯電極群２１ｇの外側、櫛歯電極群２１ｇの外側と櫛歯電極群２１ｈの外側および櫛歯電極群２１ｈの外側と櫛歯電極群２１ａの外側は、それぞれ、配線２２、配線２３、配線２４、配線２５、配線２６、配線２７、配線２８および配線２９で接続されている。また、櫛歯電極群２１ｂの内側と櫛歯電極群２１ｃの内側、櫛歯電極群２１ｃの内側と櫛歯電極群２１ｄの内側、櫛歯電極群２１ｄの内側と櫛歯電極群２１ｅの内側、櫛歯電極群２１ｅの内側と櫛歯電極群２１ｆの内側、櫛歯電極群２１ｆの内側と櫛歯電極群２１ｇの内側、櫛歯電極群２１ｇの内側と櫛歯電極群２１ｈの内側および櫛歯電極群２１ｈの内側と櫛歯電極群２１ａの内側は、それぞれ、配線３３、配線３４、配線３５、配線３６、配線３７、配線３８および配線３９で接続されている。
【００２７】
各櫛歯電極群２１にて囲まれる領域の中央であって、押圧子１５の下方に相当する位置には、１個のメタルドーム５０が配置されている。図５に示すように、メタルドーム５０の上面位置は、櫛歯電極群２１のそれよりも高い。メタルドーム５０の外周端面は、ＰＣＢ２０上に形成された円環状のアース用の電極６１と電気的に接続されている。また、アース用の電極６１の内方には、円形の電極６２が、アース用の電極６１およびメタルドーム５０のいずれにも接触しないように配置される。第二操作板１３の上から多方向スイッチ部材２を押圧すると、押圧子１５が下方に押され、メタルドーム５０をへこませることができ、その結果、メタルドーム５０の中央部分が電極６２に接触し、アース用の電極６１と電極６２とが電気的に接続される。櫛歯電極群２１ａの内側は、アース用の電極６１と、配線４０にて接続されている。
【００２８】
また、ＰＣＢ２０上における櫛歯電極群２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇより外側であって、押圧子１６ａ，１６ｃ，１６ｅ，１６ｇの下方に相当する各位置には、それぞれ、１個のメタルドーム５１，５２，５３，５４が配置されている。メタルドーム５１，５２，５３，５４の上面位置は、先の述べたメタルドーム５０と同様、櫛歯電極群２１のそれよりも高い。メタルドーム５１，５２，５３，５４の各外周端面は、ＰＣＢ２０上に形成された円環状の電極（後述する）と電気的に接続され、その円環状の電極の内方には、円形のアース用の電極（後述する）が、円環状の電極および各メタルドーム５１，５２，５３，５４のいずれにも接触しないように配置される。押圧子１６ａ，１６ｃ，１６ｅ，１６ｇ上方の第一操作板１２から多方向スイッチ部材２を押圧すると、押圧子１６ａ，１６ｃ，１６ｅ，１６ｇが下方に押され、メタルドーム５１，５２，５３，５４をへこませることができ、その結果、メタルドーム５１，５２，５３，５４の各中央部分がその直下にある各アース用の電極に接触し、アース用の電極と円環状の電極とが電気的に接続される。各円環状の電極は、櫛歯電極群２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇの各外側の電極と、それぞれ、配線４１，４２，４３，４４にて接続されている。なお、メタルドーム５０，５１，５２，５３，５４に代えて、樹脂製のエンボススイッチ（例えば、ＰＥＴ製ドーム）、タクトスイッチ等の他種のメカニカルスイッチを用いても良い。加えて、メタルドーム５０，５１，５２，５３，５４のようなメカニカルスイッチを、樹脂シート１１側に設けることもできる。
【００２９】
図６は、ＰＣＢ上に形成される接点電極群および配線の形態を示す平面図である。
【００３０】
図６に示す各櫛歯電極群２１の構成につき主に説明する。基準方向用接点電極群の一つである櫛歯電極群２１ａは、８個の櫛歯電極群２１に囲まれる中心（電極６２のある点）から見て外側（以後、単に「外側」と称する）にある第一電極としての櫛歯電極７１と、電極６２から見て内側（以後、単に「内側」と称する）にあるアース電極としての櫛歯電極９１とから構成される。櫛歯電極７１と櫛歯電極９１は、歯を互い違いにかみ合うような配置で形成されている。中間方向用接点電極群の一つである櫛歯電極群２１ｂは、その外側であって櫛歯電極群２１ａに近い側に配置される第二電極としての半櫛歯電極７２と、同じく外側であって櫛歯電極群２１ｃに近い側に配置される第二電極としての半櫛歯電極７４と、半櫛歯電極７２，７４より内側に配置されるアース電極としての櫛歯電極９２とから構成される。基準方向用接点電極群の一つである櫛歯電極群２１ｃは、櫛歯電極群２１ａと同じ形態であり、外側にある第一電極としての櫛歯電極７５と、内側にあるアース電極としての櫛歯電極９３とから構成される。中間方向用接点電極群の一つである櫛歯電極群２１ｄは、櫛歯電極群２１ｂと同じ形態であり、その外側であって櫛歯電極群２１ｃに近い側に配置される第二電極としての半櫛歯電極７６と、同じく外側であって櫛歯電極群２１ｅに近い側に配置される第二電極としての半櫛歯電極７７と、半櫛歯電極７６，７７より内側に配置されるアース電極としての櫛歯電極９４とから構成される。
【００３１】
基準方向用接点電極群の一つである櫛歯電極群２１ｅは、櫛歯電極群２１ａと同じ形態であり、外側にある第一電極としての櫛歯電極７８と、内側にあるアース電極としての櫛歯電極９５とから構成される。中間方向用接点電極群の一つである櫛歯電極群２１ｆは、櫛歯電極群２１ｂと同じ形態であり、その外側であって櫛歯電極群２１ｅに近い側に配置される第二電極としての半櫛歯電極７９と、同じく外側であって櫛歯電極群２１ｇに近い側に配置される第二電極としての半櫛歯電極８０と、半櫛歯電極７９，８０より内側に配置されるアース電極としての櫛歯電極９６とから構成される。基準方向用接点電極群の一つである櫛歯電極群２１ｇは、櫛歯電極群２１ａと同じ形態であり、外側にある第一電極としての櫛歯電極８１と、内側にあるアース電極としての櫛歯電極９７とから構成される。中間方向用接点電極群の一つである櫛歯電極群２１ｈは、櫛歯電極群２１ｂと同じ形態であり、その外側であって櫛歯電極群２１ｇに近い側に配置される第二電極としての半櫛歯電極８２と、同じく外側であって櫛歯電極群２１ａに近い側に配置される第二電極としての半櫛歯電極７３と、半櫛歯電極８２，７３より内側に配置されるアース電極としての櫛歯電極９８とから構成される。
【００３２】
このように、基準方向用接点電極群である４つの櫛歯電極群２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇは、外側にある櫛歯電極と内側にある櫛歯電極とをかみ合わせた構成を有する一方、中間方向用接点電極群である４つの櫛歯電極群２１ｂ，２１ｄ，２１ｆ，２１ｈは、外側にある２つの半櫛歯電極と、内側にある櫛歯電極とをかみ合わせた構成を有する。半櫛歯電極７２，７４，７６，７７，７９，８０，８２，７３の大きさは、櫛歯電極７１，７５，７８，８１，９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７，９８を略半割にした大きさである。先に述べた配線２２、配線２３、配線２４、配線２５、配線２６、配線２７、配線２８および配線２９は、櫛歯電極７１と半櫛歯電極７２を、半櫛歯電極７４と櫛歯電極７５を、櫛歯電極７５と半櫛歯電極７６を、半櫛歯電極７７と櫛歯電極７８を、櫛歯電極７８と半櫛歯電極７９を、半櫛歯電極８０と櫛歯電極８１を、櫛歯電極８１と半櫛歯電極８２を、および半櫛歯電極７３と櫛歯電極７１を、それぞれ接続している。また、先に述べた配線３３、配線３４、配線３５、配線３６、配線３７、配線３８および配線３９は、櫛歯電極９２と櫛歯電極９３を、櫛歯電極９３と櫛歯電極９４を、櫛歯電極９４と櫛歯電極９５を、櫛歯電極９５と櫛歯電極９６を、櫛歯電極９６と櫛歯電極９７を、櫛歯電極９７と櫛歯電極９８を、および櫛歯電極９８と櫛歯電極９１を、それぞれ接続している。
【００３３】
また、櫛歯電極群２１ａの外側には、円環状の電極６３と、その電極６３に囲まれた領域内にある円形の電極６４が配置されている。円環状の電極６３は、配線４１によって櫛歯電極７１と電気的に接続されている。同様に、櫛歯電極群２１ｃ，２１ｅ，２１ｇの各外側には、円環状の電極６５，６７，６９と、各電極６５，６７，６９に囲まれた領域内にある円形の電極６６，６８，７０とがそれぞれ配置されている。円環状の電極６５，６７，６９は、それぞれ、配線４２，４３，４４によって櫛歯電極７５，７８，８１と電気的に接続されている。
【００３４】
半櫛歯電極７３、櫛歯電極７１、半櫛歯電極７２および円環状の電極６３は、北（Ｎ）方向の入力を検知するための電極である。半櫛歯電極７４、櫛歯電極７５、半櫛歯電極７６および円環状の電極６５は、東（Ｅ）方向の入力を検知するための電極である。半櫛歯電極７７、櫛歯電極７８、半櫛歯電極７９および円環状の電極６７は、南（Ｓ）方向の入力を検知するための電極である。半櫛歯電極８０、櫛歯電極８１、半櫛歯電極８２および円環状の電極６９は、西（Ｗ）方向の入力を検知するための電極である。すなわち、ＰＣＢ２０上の接点電極群２１の内、中間方向用接点電極は、当該中間方向（北東、南東、南西、北西）の各方向の入力を検知するための電極ではなく、当該中間方向の両隣の基準方向の入力を検知するための電極から構成されている。円環状の電極６３，６５，６７，６９は、それぞれ、北、東、南、西の各方向の入力を検知するための電極であるが、これらと導通可能な各アース用の電極６４，６６，６８，７０がアース用の電極６１と接続されていない。したがって、メタルドーム５１，５２，５３，５４が押し込まれて、円環状の電極６３，６５，６７，６９がアース用の電極６４，６６，６８，７０と電気的に接続されると、各接点電極群２１を押圧した際の機能と別の機能を発揮することができる。
【００３５】
２．操作方向の特定方法
図７〜図１０は、操作板上の所定方向を押圧操作した際の各接点電極群への接触領域と、その際の操作方向の特定方法を説明するための図である。なお、図７〜図１０では、図の煩雑さを避けるため、円環状の電極６３，６５，６７，６９、アース用の電極６４，６６，６８，７０および配線４１，４２，４３，４４は、示されていない。
【００３６】
図７に示すように、第一操作板１２上の北方向（図７の上方向）をＰＣＢ２０に向かって押圧操作した場合、接点用弾性体１４ａ，１４ｂ，１４ｈが、それぞれＮ、ＮＥおよびＮＷという３つの接触領域にてＰＣＢ２０上の接点電極群に接触する。ここで、当該３つの接触領域の各面積は、ほぼ等しいものとする。接触領域Ｎは、櫛歯電極７１と櫛歯電極９１とを接続するように接触する領域である。接触領域ＮＥは、半櫛歯電極７２，７４と櫛歯電極９２とを接続するように接触する領域である。また、接触領域ＮＷは、半櫛歯電極７３，８２と櫛歯電極９８とを接続するように接触する領域である。北方向を押圧操作しているため、北方向、北東方向および北西方向以外の５つの方向では、接点用弾性体１４と接点電極群２１は接触していない。櫛歯電極間（若しくは半櫛歯電極と櫛歯電極間）の電気抵抗値は、接触領域の面積に反比例して小さくなる。このため、一定の電流が流れるようにすると、その櫛歯電極間（若しくは半櫛歯電極と櫛歯電極間）の電圧値は、接触領域の面積に反比例して小さくなる。電圧値が小さいほどポイント（電圧値という計測値に連動する数値に相当）を高くすると、接触領域Ｎ，ＮＥ，ＮＷに基づく北方向の電圧値に対して２０ポイントを付与した場合、接触領域ＮＥに基づく東方向の電圧値および接触領域ＮＷに基づく西方向の電圧値に対して、例えばそれぞれ５ポイントが付与されるものとする。なお、南方向では櫛歯電極間（若しくは半櫛歯電極と櫛歯電極間）の電気抵抗値は無限大であり、ポイントは付与されない。この結果、表１０１に示すように、北方向に２０ポイント、東方向に５ポイント、西方向に５ポイントが付与され、互いに反対方向のポイントを差し引くと、北方向の２０ポイントのみが残る。この結果、北方向の合成ベクトル１０２が生成され、押圧操作方向は北方向と決定される。
【００３７】
同様に、図８の場合にも、第一操作板１２上の東方向（図８の右方向）をＰＣＢ２０に向かって押圧操作した場合、接点用弾性体１４ｃ，１４ｄ，１４ｂが、それぞれＥ、ＳＥおよびＮＥという３つの接触領域にてＰＣＢ２０上の接点電極群に接触する。ここで、当該３つの接触領域の各面積は、ほぼ等しいものとする。接触領域Ｅは、櫛歯電極７５と櫛歯電極９３とを接続するように接触する領域である。接触領域ＳＥは、半櫛歯電極７６，７７と櫛歯電極９４とを接続するように接触する領域である。また、接触領域ＮＥは、半櫛歯電極７２，７４と櫛歯電極９２とを接続するように接触する領域である。東方向を押圧操作しているため、東方向、南東方向および北東方向以外の５つの方向では、接点用弾性体１４と接点電極群２１は接触していない。西方向では櫛歯電極間（若しくは半櫛歯電極と櫛歯電極間）の電気抵抗値は無限大であり、ポイントは付与されない。この結果、図７の例と同様のポイントの付与を行うと、表１０３に示すように、例えば、東方向に２０ポイント、北方向に５ポイント、南方向に５ポイントが付与され、互いに反対方向のポイントを差し引くと、東方向の２０ポイントのみが残る。この結果、東方向の合成ベクトル１０４が生成され、押圧操作方向は東方向と決定される。
【００３８】
また、図９に示すように、第一操作板１２上の北東方向（図９の右上方向）をＰＣＢ２０に向かって押圧操作した場合、接点用弾性体１４ｂ，１４ｃ，１４ａが、それぞれＮＥ、ＥおよびＮという３つの接触領域にてＰＣＢ２０上の接点電極群に接触する。ここで、当該３つの接触領域の各面積は、ほぼ等しいものとする。接触領域ＮＥは、半櫛歯電極７２，７４と櫛歯電極９２とを接続するように接触する領域である。接触領域Ｅは、櫛歯電極７５と櫛歯電極９３とを接続するように接触する領域である。また、接触領域Ｎは、櫛歯電極７１と櫛歯電極９１とを接続するように接触する領域である。北方向および東方向の各トータルの接触面積は等しいため、各電圧値も等しくなる。さらに、北東方向を押圧操作しているため、北東方向、北方向および東方向以外の５つの方向では、接点用弾性体１４と接点電極群２１は接触していない。西方向および南方向では櫛歯電極間（若しくは半櫛歯電極と櫛歯電極間）の電気抵抗値は無限大であり、ポイントは付与されない。この結果、表１０５に示すように、例えば、北方向に１５ポイント、東方向に１５ポイントがそれぞれ付与される。北方向に付与されたポイントと東方向に付与されたポイントは同一であり、その差が無い。この結果、北東方向の合成ベクトル１０８が生成され、押圧操作方向は北東方向と決定される。
【００３９】
次に、図１０に示すように、第一操作板１２上の東方向のやや北東寄りの方向をＰＣＢ２０に向かって押圧操作した場合の押圧操作方向の決定方法を説明する。接点用弾性体１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ａが、それぞれＮＥ、Ｅ、ＳＥおよびＮの４つの接触領域にてＰＣＢ２０上の接点電極群に接触する。ここで、接触領域ＮＥ、Ｅ、ＳＥおよびＮの各接触面積比が、１０：１０：８：２であるものとする。押圧操作の方向は、東方向のやや北東寄りの方向であるため、その方向から大きく外れた位置の接触領域Ｎは、他の接触領域ＮＥ、ＥおよびＳＥに比べて小さい。この例において、櫛歯電極７５と櫛歯電極９３との間の電圧値に対して付与されるポイントを１０ポイントとすると、半櫛歯電極７２，７４と櫛歯電極９２との間の電圧値に対して付与されるポイントも１０ポイントである。半櫛歯電極７６，７７と櫛歯電極９４との間の電圧値に対して付与されるポイントは８ポイントであり、櫛歯電極７１と櫛歯電極９１との間の電圧値に対して付与されるポイントは２ポイントである。西方向では櫛歯電極間（若しくは半櫛歯電極と櫛歯電極間）の電気抵抗値は無限大であり、ポイントは付与されない。この結果、表１０９に示すように、北方向に７ポイント、東方向に１９ポイント、南方向に４ポイントがそれぞれ付与される。互いに反対方向のポイントを差し引くと、東方向の１９ポイントと北方向の３ポイントが残る。この結果、東方向から少し北東寄りを向く合成ベクトル１１２が生成され、押圧操作方向は東方向のやや北東寄りの方向と決定される。
【００４０】
表１０９に示すような場合、北と南は互いに反対方向である。このため、北方向に付与されたポイントと南方向のポイントの差し引きが行われる。一方、東方向と西方向の場合、西方向のポイントはないが、実際の演算において、東方向のポイント（１９ポイント）から西方向のポイント（ゼロポイント）を差し引くことになる。
【００４１】
合成ベクトル１１２は、基準方向（北、東、南、西）および中間方向（北東、南東、南西、北西）のいずれの方向とも完全に一致しない方向である。上述のようなベクトルの演算処理を行うことにより、多方向スイッチ部材２において予め設定された８方向と一致しない任意の方向およびその強さを特定することができる。この利点の一つは、第一操作板１２をその周方向に沿ってなぞる、いわゆる回転操作を行った際に、時々刻々と変化するベクトルの変化を細かく検知できることにある。例えば、第一操作板１２を真北の位置からその周方向に沿って東に向かってなぞる操作を行うと、櫛歯電極群２１ａの位置から櫛歯電極群２１ｂの位置まで操作しなくても、その間の位置でベクトルの方向の変化を検知できる。例えば、操作開始から１０度、あるいは１５度といった低角段階で回転操作の検知が可能となる。また、例えばマップ内でカーソルを移動する場合にも、任意の位置へとカーソルを移動可能となる。このように、合成ベクトルから任意の方向を決定できるようにすると、電極群を多数設ける場合に比べて誤作動防止にもつながる。
【００４２】
一方、合成ベクトル１１２のように、８方向のいずれにも合致しない方向を持つベクトルが常に操作方向であると認識してしまうと、８方向のいずれかの方向のキーの機能を発揮しようとした場合に、不都合が生じる。このため、上述のような回転操作以外の場合には、合成ベクトル１１２が８方向のいずれの方向の範囲内にあるかを判別するようにするのが好ましい。例えば、第一操作板１２を、中心角４５度毎の８領域に分け、それぞれを、北、北東、東、南東、南、南西、西、北西の８方向に割り当てる。合成ベクトル１１２は、東方向の領域内に存在することになるので、東方向を操作方向と決定する。このように、複数の方向キーを押圧した場合に生成される合成ベクトルがどの領域に存在するかによって、操作方向を８方向のいずれかに決定すると、回転操作以外の操作を行う際に支障がなくなる。
【００４３】
３．制御部の概略構成
図１１は、図１に示す電子機器の本体に備えられる制御部の例示的なハードウェアの構成図である。
【００４４】
制御部１２０は、多方向スイッチ部材２における押圧操作の方向を決定する機能を有する構成部であり、中央処理装置（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ： ＣＰＵ）１２１と、読み出し専用のメモリ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ： ＲＯＭ）１２２と、読み書き可能なメモリ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ： ＲＡＭ）１２３と、ビデオＲＡＭ（Ｖｉｄｅｏ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ： ＶＲＡＭ）１２４と、電気若しくは電圧の操作でデータの消去若しくは書き換えを可能としたメモリ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ： ＥＥＰＲＯＭ）１２５と、インターフェイス（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ： Ｉ／Ｆ）１２６とを備える。制御部１２０は、多方向スイッチ部材２のＰＣＢ２０上あるいはＰＣＢ２０以外に設けることができる。
【００４５】
ＲＯＭ１２２は、ＣＰＵ１２１の制御用プログラム等の読み出し専用の情報を格納したメモリである。ＲＡＭ１２３は、オペレーションシステム（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ： ＯＳ）、各種アプリケーションソフト、この実施の形態における押圧操作方向を決定するためのコンピュータプログラム等を格納した、読み書き可能なメモリである。ＶＲＡＭ１２４は、種々のデータを携帯電話１の表示部に表示する際に、そのデータを一時的にストックしておくメモリである。ＥＥＰＲＯＭ１２５も、一時的にデータを書き込んでおくメモリである。インターフェイス１２６は、制御部１２０の外部からの信号を受信あるいはその外部に信号を送信する部分である。ここで、「制御部１２０の外部」には、「携帯電話１の外部」も含まれる。
【００４６】
ＣＰＵ１２１は、導電体である各接点用弾性体１４が、それぞれの基準方向にある第一電極としての櫛歯電極７１、櫛歯電極７５、櫛歯電極７８および櫛歯電極８１またはこれと接続される第二電極としての半櫛歯電極７２，７４、半櫛歯電極７６，７７、半櫛歯電極７９，８０および半櫛歯電極８２，７３と、それと近接配置されるアース電極としての櫛歯電極９１、櫛歯電極９２、櫛歯電極９３、櫛歯電極９４、櫛歯電極９５、櫛歯電極９６、櫛歯電極９７および櫛歯電極９８とを電気的に接続する際にその接続の度合いに応じて変化する電気抵抗値、電圧値若しくは電流値を計測する計測手段と、当該計測手段により計測された計測値若しくはその計測値に連動する数値であるポイントと、各計測値若しくはポイントを有する基準方向とに基づき、基準方向別にベクトルを生成するベクトル生成手段と、ベクトルを合成して合成ベクトルを生成する合成ベクトル生成手段と、その合成ベクトルに基づいて、少なくとも操作方向を特定する操作方向特定手段とを兼ねる。操作方向特定手段は、操作方向のみならず、押圧の大きさも特定するようにしても良い。
【００４７】
メモリであるＲＯＭ１２２、ＲＡＭ１２３およびＥＥＰＲＯＭ１２５の内の少なくとも１つには、各接点用弾性体１４が各櫛歯電極群２１と接触した際の第一電極である櫛歯電極７１等とアース電極である櫛歯電極９１等との間（若しくは第二電極である半櫛歯電極７２等とアース電極である櫛歯電極９２との間）の電気抵抗値、電圧値あるいは電流値に応じたポイントの値を記述したテーブル若しくは数式を格納することができる。ここで、「ポイント」は、電圧値等の計測値と対応する数値の他、かかる計測値そのものも含むように広義に解釈される。また、ポイントは、図７〜図１０の表１０１，１０３，１０５，１０９に例示した数値以外に、どのような数値でも採用できる。
【００４８】
４．押圧操作方向を特定する処理の流れ
図１２は、多方向スイッチ部材を押圧操作した際の操作方向を特定するための処理の流れを示すフローチャートの一例である。
【００４９】
操作者が多方向スイッチ部材２の所定方向を押圧操作すると、ＣＰＵ１２１は、計測手段として、各接点電極群２１における電圧値等を計測する（ステップＳＴ１）。次に、ＣＰＵ１２１は、ベクトル生成手段として、当該計測値若しくはその計測値に連動する数値であるポイントと、各計測値若しくはポイントを有する基準方向（例えば、北方向、東方向）とに基づき、基準方向別にベクトルを生成する（ステップＳＴ２）。次に、ＣＰＵ１２１は、合成ベクトル生成手段として、基準方向別のベクトルを合成して合成ベクトルを生成する（ステップＳＴ３）。次に、ＣＰＵ１２１は、操作方向特定手段として、その合成ベクトルに基づいて、操作方向と押圧の強度とを特定する（ステップＳＴ４）。ステップＳＴ４では、操作方向のみを特定しても良い。
【００５０】
図１３は、多方向スイッチ部材を押圧操作した際の操作方向を特定するための処理の流れを示すフローチャートであって、図１２に示すフローチャートを変形した別の例である。
【００５１】
操作者が多方向スイッチ部材２の所定方向を押圧操作すると、ＣＰＵ１２１は、計測手段として、各接点電極群２１における電圧値等を計測する（ステップＳＴ１１）。次に、ＣＰＵ１２１は、ベクトル生成手段として、正反対の２つの基準方向（例えば、北と南、あるいは東と西）に計測値がそれぞれ存在する場合に、北と南（すなわち上下）間および東と西（すなわち左右）間の各計測値若しくはこれに連動するポイントを差し引いて、２つの基準方向の内の一方の基準方向のベクトルを生成する（ステップＳＴ１２）。次に、ＣＰＵ１２１は、合成ベクトル生成手段として、基準方向別のベクトルを合成して合成ベクトルを生成する（ステップＳＴ１３）。次に、ＣＰＵ１２１は、操作方向特定手段として、その合成ベクトルに基づいて、操作方向と押圧の強度とを特定する（ステップＳＴ１４）。前述のステップＳＴ４と同様、ステップＳＴ１４では、操作方向のみを特定しても良い。
【００５２】
５．ＰＣＢ上の接点電極群等の形態の変形例
図１４は、図７に示す接点電極群および配線の形態の変形例を示す図である。
【００５３】
図１４（１４Ａ）に示すように、櫛歯電極７１と櫛歯電極９１、櫛歯電極７５と櫛歯電極９３、櫛歯電極７８と櫛歯電極９５、櫛歯電極８１と櫛歯電極９７とを、それぞれ電極６２のある中心から外側と内側にそれぞれ配置するのではなく、各接点電極群２１をつなぐ円の周方向に沿って隣り合う位置に配置しても良い。さらに、櫛歯電極９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７，９８を、それぞれ配線４０によって個別にアース用の電極６１に接続しても良い。
【００５４】
また、図１４（１４Ｂ）に示すように、櫛歯電極ではなく、円を略半分に分割した半円形状の電極あるいは円を略４分の１に分割した扇形状の電極を用いることもできる。具体的には、第一電極である半円形電極１３１とアース電極である半円形電極１５１とを各接点電極群２１をつなぐ円の周方向に沿って隣り合う位置に配置し、北方向の基準方向用接点電極群を形成する。また、第二電極である扇形電極１３２および扇形電極１３４を周方向に沿って隣り合う位置に配置し、アース電極である半円形電極１５２を扇形電極１３２，１３４に対して内側に隣り合う位置に配置し、北東方向の中間方向用接点電極群を形成する。第一電極である半円形電極１３５とアース電極である半円形電極１５３とを周方向に沿って隣り合う位置に配置し、東方向の基準方向用接点電極群を形成する。また、第二電極である扇形電極１３６および扇形電極１３７を周方向に沿って隣り合う位置に配置し、アース電極である半円形電極１５４を扇形電極１３６，１３７に対して内側に隣り合う位置に配置し、南東方向の中間方向用接点電極群を形成する。第一電極である半円形電極１３８とアース電極である半円形電極１５５とを周方向に沿って隣り合う位置に配置し、南方向の基準方向用接点電極群を形成する。また、第二電極である扇形電極１３９および扇形電極１４０を周方向に沿って隣り合う位置に配置し、アース電極である半円形電極１５６を扇形電極１３９，１４０に対して内側に隣り合う位置に配置し、南西方向の中間方向用接点電極群を形成する。第一電極である半円形電極１４１とアース電極である半円形電極１５７とを周方向に沿って隣り合う位置に配置し、西方向の基準方向用接点電極群を形成する。また、第二電極である扇形電極１４２および扇形電極１３３を周方向に沿って隣り合う位置に配置し、アース電極である半円形電極１５８を扇形電極１４２，１３３に対して内側に隣り合う位置に配置し、北西方向の中間方向用接点電極群を形成する。また、図１４（１４Ａ）に示す例と同様に、半円形電極１５１，１５２，１５３，１５４，１５５，１５６，１５７，１５８を、それぞれ配線４０によって個別にアース用の電極６１に接続しても良い。
【００５５】
なお、図１４（１４Ｂ）に示す接点電極群は、図１４（１４Ａ）に示す接点電極群と比べて、押圧量が小さい場合の検知感度が劣る可能性がある。例えば、北方向の接点電極群の場合、接点用弾性体１４ａが半円形電極１３１の右側に接触しても半円形電極１５１には接触しない。他の基準方向（東方向、南方向および西方向）の場合も同様である。このため、櫛歯電極を用いた図１４（１４Ａ）の接点電極群の形態の方が比較的、好ましい。
【００５６】
また、図１４（１４Ｃ）に示すように、４つの基準方向において、図１４（１４Ｂ）に示す２つの半円形電極を、電極６２のある中心から外側と内側に隣り合うように配置した接点電極群を用いても良い。この形態の場合も、図１４（１４Ｂ）に示す形態と同様、押圧量が小さい場合の検知感度が劣る可能性がある。このため、櫛歯電極を用いた図１４（１４Ａ）の接点電極群の形態の方が比較的、好ましい。
【００５７】
６．その他の実施の形態
以上、本発明の多方向スイッチ部材および電子機器の好適な実施の形態について説明してきたが、本発明は、上述の実施の形態に限定されることなく、種々変形を施して実施可能である。
【００５８】
例えば、互いに交差する直線の延出方向となる４つの基準方向は、北方向、東方向、南方向および西方向のような互いに直交する２直線の両端方向ではなく、９０度以外の所定角度で交差する２直線の両端方向であっても良い。また、基準方向を、北東、南東、南西および北西の４方向とし、中間方向を、北、東、南、西の４方向としても良い。
【００５９】
導電体は、各方向別に独立しておらず、２以上の方向に共通の１または複数の導電体であっても良い。また、導電体は、接点用弾性体１４のようなゴム状弾性体に限定されず、例えば導電性を有する樹脂あるいは金属（比較的柔らかい方が好ましい）からなる成形体であっても良い。
【００６０】
第一電極およびそれと電気的に接続可能なアース電極を共に櫛歯電極とし、第二電極およびそれと電気的に接続可能なアース電極を扇形電極および半円形電極とする接点電極群のパターンをＰＣＢ２０に形成するようにしても良い。また、第一電極およびそれと電気的に接続可能なアース電極を半円形電極とし、第二電極およびそれと電気的に接続可能なアース電極をそれぞれ半櫛歯電極および櫛歯電極としても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、各種電子機器のスイッチに利用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１ 携帯電話（電子機器）
２ 多方向スイッチ部材
１０ 操作板
２０ 印刷回路基板
１４ 接点用弾性体（導電体）
２１ 接点電極群
２１ａ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｇ 基準方向用接点電極群
２１ｂ，２１ｄ，２１ｆ，２１ｈ 中間方向用接点電極群
７１，７５，７８，８１ 櫛歯電極（第一電極）
７２，７３，７４，７６，７７，７９，８０，８２ 半櫛歯電極（第二電極）
９１，９２，９３，９４，９５，９６，９７，９８ 櫛歯電極（アース電極）
１２０ 制御部
１２１ ＣＰＵ（計測手段、ベクトル生成手段、合成ベクトル生成手段、操作方向特定手段）
１３１，１３５，１３８，１４１ 半円形電極（第一電極）
１３２，１３３，１３４，１３６，１３７，１３９，１４０，１４２ 扇形電極（第二電極）
１５１，１５２，１５３，１５４，１５５，１５６，１５７，１５８，１５９ 半円形電極（アース電極）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに交差する直線の延出方向となる４つの基準方向と、当該４つの基準方向の内の少なくとも１組の隣り合う２方向の間にある１つの中間方向とを含む複数方向に、それぞれ押圧操作可能な多方向スイッチ部材であって、
その裏側に向かって押圧操作できる操作板と、
当該操作板の裏側に配置され、当該操作板上の所定方向における裏側への押圧を受けて、押圧操作されたことを検知するための印刷回路基板と、
を備え、
上記操作板は、その裏側の上記複数方向の各方向にて、上記印刷回路基板側に突出する１または複数の導電体を備え、
上記印刷回路基板は、
上記４つの基準方向において、互いに非接触状態で近接する１つの第一電極および１つのアース電極からなる基準方向用接点電極群と、
上記中間方向において、互いに非接触状態で近接する２つの第二電極および１つのアース電極からなる中間方向用接点電極群と、
を備え、
２つの上記第二電極は、上記中間方向の両側に位置する各基準方向の上記第一電極に隣り合うようにそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする多方向スイッチ部材。
【請求項２】
前記４つの基準方向は、互いに９０度間隔で形成され、
前記中間方向は、隣り合う２つの前記基準方向の間に１つずつ形成され、
８方向に押圧操作できることを特徴とする請求項１に記載の多方向スイッチ部材。
【請求項３】
前記中間方向用接点電極群は、櫛歯形状の２つの前記第二電極をそれぞれ櫛歯形状の１つの前記アース電極と互いにかみ合わせるように配置した電極群であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多方向スイッチ部材。
【請求項４】
前記基準方向用接点電極群は、櫛歯形状の１つの前記第一電極と櫛歯形状の１つの前記アース電極とを互いにかみ合わせるように配置した電極群であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の多方向スイッチ部材。
【請求項５】
複数の方向に押圧操作できる多方向スイッチ部材と、
当該多方向スイッチ部材の内若しくは外に設けられ、スイッチの押圧操作された方向を特定する制御部と、
を備える電子機器であって、
上記多方向スイッチ部材は、
互いに交差する直線の延出方向となる４つの基準方向と、当該４つの基準方向の内の少なくとも１組の隣り合う２方向の間にある１つの中間方向とを含む複数方向に、それぞれ押圧操作可能であって、
その裏側に向かって押圧できる操作板と、
当該操作板の裏側に配置され、当該操作板上の所定方向における裏側への押圧を受けて、その押圧されたことを検知するための印刷回路基板と、
を備え、
上記操作板は、その裏側の複数方向の各方向にて、上記印刷回路基板側に突出する１または複数の導電体を備え、
上記印刷回路基板は、
上記４つの基準方向において、互いに非接触状態で近接する１つの第一電極および１つのアース電極からなる基準方向用接点電極群と、
上記中間方向において、互いに非接触状態で近接する２つの第二電極および１つのアース電極からなる中間方向用接点電極群と、
を備え、
２つの上記第二電極は、上記中間方向の両側に位置する各基準方向の上記第一電極に隣り合うようにそれぞれ電気的に接続され、
上記制御部は、
上記導電体が、上記基準方向にある上記第一電極またはこれと接続される上記第二電極と、それと近接配置される上記アース電極とを電気的に接続する際にその接続の度合いに応じて変化する電気抵抗値、電圧値若しくは電流値を計測する計測手段と、
上記計測手段により計測された計測値若しくはその計測値に連動する数値と、各計測値若しくは上記数値を有する上記基準方向とに基づき、上記基準方向別にベクトルを生成するベクトル生成手段と、
上記ベクトルを合成して合成ベクトルを生成する合成ベクトル生成手段と、
上記合成ベクトルに基づいて、少なくとも操作方向を特定する操作方向特定手段と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項６】
前記ベクトル生成手段は、正反対の２つの前記基準方向に前記計測値がそれぞれ存在する場合に、それらの前記計測値若しくは前記数値を差し引いて、２つの前記基準方向の内の一方の前記基準方向のベクトルを生成することを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
【請求項１】
互いに交差する直線の延出方向となる４つの基準方向と、当該４つの基準方向の内の少なくとも１組の隣り合う２方向の間にある１つの中間方向とを含む複数方向に、それぞれ押圧操作可能な多方向スイッチ部材であって、
その裏側に向かって押圧操作できる操作板と、
当該操作板の裏側に配置され、当該操作板上の所定方向における裏側への押圧を受けて、押圧操作されたことを検知するための印刷回路基板と、
を備え、
上記操作板は、その裏側の上記複数方向の各方向にて、上記印刷回路基板側に突出する１または複数の導電体を備え、
上記印刷回路基板は、
上記４つの基準方向において、互いに非接触状態で近接する１つの第一電極および１つのアース電極からなる基準方向用接点電極群と、
上記中間方向において、互いに非接触状態で近接する２つの第二電極および１つのアース電極からなる中間方向用接点電極群と、
を備え、
２つの上記第二電極は、上記中間方向の両側に位置する各基準方向の上記第一電極に隣り合うようにそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とする多方向スイッチ部材。
【請求項２】
前記４つの基準方向は、互いに９０度間隔で形成され、
前記中間方向は、隣り合う２つの前記基準方向の間に１つずつ形成され、
８方向に押圧操作できることを特徴とする請求項１に記載の多方向スイッチ部材。
【請求項３】
前記中間方向用接点電極群は、櫛歯形状の２つの前記第二電極をそれぞれ櫛歯形状の１つの前記アース電極と互いにかみ合わせるように配置した電極群であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の多方向スイッチ部材。
【請求項４】
前記基準方向用接点電極群は、櫛歯形状の１つの前記第一電極と櫛歯形状の１つの前記アース電極とを互いにかみ合わせるように配置した電極群であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の多方向スイッチ部材。
【請求項５】
複数の方向に押圧操作できる多方向スイッチ部材と、
当該多方向スイッチ部材の内若しくは外に設けられ、スイッチの押圧操作された方向を特定する制御部と、
を備える電子機器であって、
上記多方向スイッチ部材は、
互いに交差する直線の延出方向となる４つの基準方向と、当該４つの基準方向の内の少なくとも１組の隣り合う２方向の間にある１つの中間方向とを含む複数方向に、それぞれ押圧操作可能であって、
その裏側に向かって押圧できる操作板と、
当該操作板の裏側に配置され、当該操作板上の所定方向における裏側への押圧を受けて、その押圧されたことを検知するための印刷回路基板と、
を備え、
上記操作板は、その裏側の複数方向の各方向にて、上記印刷回路基板側に突出する１または複数の導電体を備え、
上記印刷回路基板は、
上記４つの基準方向において、互いに非接触状態で近接する１つの第一電極および１つのアース電極からなる基準方向用接点電極群と、
上記中間方向において、互いに非接触状態で近接する２つの第二電極および１つのアース電極からなる中間方向用接点電極群と、
を備え、
２つの上記第二電極は、上記中間方向の両側に位置する各基準方向の上記第一電極に隣り合うようにそれぞれ電気的に接続され、
上記制御部は、
上記導電体が、上記基準方向にある上記第一電極またはこれと接続される上記第二電極と、それと近接配置される上記アース電極とを電気的に接続する際にその接続の度合いに応じて変化する電気抵抗値、電圧値若しくは電流値を計測する計測手段と、
上記計測手段により計測された計測値若しくはその計測値に連動する数値と、各計測値若しくは上記数値を有する上記基準方向とに基づき、上記基準方向別にベクトルを生成するベクトル生成手段と、
上記ベクトルを合成して合成ベクトルを生成する合成ベクトル生成手段と、
上記合成ベクトルに基づいて、少なくとも操作方向を特定する操作方向特定手段と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項６】
前記ベクトル生成手段は、正反対の２つの前記基準方向に前記計測値がそれぞれ存在する場合に、それらの前記計測値若しくは前記数値を差し引いて、２つの前記基準方向の内の一方の前記基準方向のベクトルを生成することを特徴とする請求項５に記載の電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−８１９３６（Ｐ２０１１−８１９３６Ａ）
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３１２５０（Ｐ２００９−２３１２５０）
【出願日】平成２１年１０月５日（２００９．１０．５）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年４月２１日（２０１１．４．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月５日（２００９．１０．５）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]