多方向操作部材およびそれを備える電子機器
【課題】多方向への操作が可能であると共に、移動した先でもクリック動作が可能な多方向操作部材およびそれを備える電子機器を提供する。
【解決手段】導電部材１３の近接により静電容量を変化させる導電性のセンサ部２１，２２を有する基板２０と、基板２０の面に対して略水平に移動可能である操作部１０とを有し、操作部１０は、基板２０側に開口部１６を対向させるドーム部１４と、開口部１６の外周縁から外側へ延出する延出部１５とを有すると共に、センサ部２１，２２と非接触状態の導電部材１３を備え、センサ部２１，２２は、ドーム部１４の頂点と押圧方向で重なる位置に設けられた中心センサ部２１と、中心センサ部２１の外側に設けられる１以上の外周センサ部２２と、を有する多方向操作部材４としている。
【解決手段】導電部材１３の近接により静電容量を変化させる導電性のセンサ部２１，２２を有する基板２０と、基板２０の面に対して略水平に移動可能である操作部１０とを有し、操作部１０は、基板２０側に開口部１６を対向させるドーム部１４と、開口部１６の外周縁から外側へ延出する延出部１５とを有すると共に、センサ部２１，２２と非接触状態の導電部材１３を備え、センサ部２１，２２は、ドーム部１４の頂点と押圧方向で重なる位置に設けられた中心センサ部２１と、中心センサ部２１の外側に設けられる１以上の外周センサ部２２と、を有する多方向操作部材４としている。
【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操作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、パーソナルコンピュータ、リモートコントローラおよび音響機器等の電子機器において、多方向に操作可能な入力装置が用いられている（たとえば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５３２３３号公報（特許請求の範囲等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の入力装置では、所望の方向へ操作することができると共に、操作面に対して操作キーの略中央部分で、クリック感を伴う押圧動作ができる。しかし、特許文献１に記載の入力装置では、押圧動作を行うために一旦操作キーを中央部分に戻す必要があるので、キーを移動した先では、クリック動作を行うことができないという問題がある。
【０００５】
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、多方向への操作が可能であると共に、キーを移動した先でもクリック動作が可能な多方向操作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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の多方向操作部材の一実施の形態は、導電部材の近接により静電容量を変化させる導電性のセンサ部を有する基板と、基板の面に対して略水平に移動可能である操作部と、を有し、操作部は、基板側に開口部を対向させるドーム部と、開口部の外周縁から外側へ延出する延出部とを有すると共に、センサ部と非接触状態の導電部材を備え、センサ部は、ドーム部の頂点と押圧方向で重なる位置に設けられた中心センサ部と、中心センサ部の外側に設けられる１以上の外周センサ部と、を有している。
【０００７】
また、操作部は、基板の面に対して略水平に移動させると定位置に付勢する伸縮部材により支持され得る。
【０００８】
また、延出部の基板側の面には、基板側に突出する突出部が設けられ得る。
【０００９】
また、外周センサ部は、中心センサ部の中心を基準として周方向に略９０度の角度を成して４箇所に配置され得る。
【００１０】
また、操作面に略水平に移動可能であると共に、ユーザーが指で触れた位置を少なくとも検出可能な入力部材が操作部の表面側に固着され得る。
【００１１】
また、本発明の電子機器の実施の形態は、導電部材の近接により静電容量を変化させる導電性のセンサ部を有する基板と、基板の面に対して略水平に移動可能である操作部と、を有し、操作部は、基板側に開口部を対向させるドーム部と、開口部の外周縁から外側へ延出する延出部とを有すると共に、センサ部と非接触状態の導電部材を備え、センサ部は、ドーム部の頂点に押圧方向で重なる位置に設けられた中心センサ部および中心センサ部の外側に設けられる１以上の外周センサ部を備える多方向操作部材と、導電性のセンサ部における静電容量を検出すると共に、静電容量に応じてドーム部の押込みの有無および操作部の位置を特定する制御する制御部とを有している。
【００１２】
さらに、外周センサ部は、中心センサ部の中心を基準として周方向に略９０度の角度を成すように４箇所に配置され、制御部は、それら４枚の外周センサ部においてそれぞれ検出された静電容量と外周センサ部の配置方向とに基づいて、操作板の移動方向あるいは移動量を特定し得る。
【００１３】
さらに、操作面に略水平に移動可能であると共に、ユーザーが指で触れた位置を少なくとも検出可能な入力部材が操作部の表面側に固着され得る。
【００１４】
さらに、多方向操作部材は、キーボードに隣接して設けられ得る。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、多方向への操作が可能であると共に、キーを移動した先でもクリック動作が可能な多方向操作部材およびそれを備える電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る多方向操作部材を備える電子機器の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る多方向操作部材を構成する操作部の斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る多方向操作部材を構成する基板およびシート部材の分解斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る多方向操作部材を、図１のＡ−Ａ線で切断した場合の断面図である。
【図５】図４に示す多方向操作部材が有する基板を操作面側から見た場合であって、導電部材の位置との関係を示す平面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る電子機器としてのリモートコントローラの模式的な構成を示すブロック図である。
【図７】図４に示す多方向操作部材の操作板が押圧された状態を示す図であって、図４と同様の断面図である。
【図８】図７に示す多方向操作部材の基板を操作面側から見た平面図である。
【図９】図４に示す多方向操作部材の操作板をＸ方向にスライドした状態を示す図であって、図４と同様の断面図である。
【図１０】図９で示す多方向操作部材の基板を操作面側から見た平面図である。
【図１１】図４に示す多方向操作部材の操作板をＸ方向とＹ方向の中間方向に移動させた状態で、基板を操作面側から見た平面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る多方向操作部材の斜視図である。
【図１３】図１２に示す多方向操作部材の分解斜視図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る多方向操作部材を、図１２のＢ−Ｂ線で切断した場合の断面図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る多方向操作部材を備える電子機器の斜視図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る多方向操作部材を、図１５のＣ−Ｃ線で切断した場合の断面図である。
【図１７】図１６に示す多方向操作部材を、Ｄで示す領域について拡大して示す拡大断面図である。
【図１８】本実施の形態の変形例における基板を表面側から見た平面図である。
【図１９】図１８に示す変形例と異なる変形例における基板を表面側から見た平面図である。
【図２０】図１８および図１９に示す各変形例と異なる変形例における基板を表面側から見た平面図である。
【図２１】本実施の形態の変形例に係る多方向操作部材の記憶部が有する制御用テーブルの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の各実施の形態に係る多方向操作部材およびそれを備える電子機器について、図面を参照しながら説明する。以下の各実施の形態では、電子機器としてテレビ用のリモートコントローラを例に説明するが、電子機器は、リモートコントローラ以外の機器、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あるいは携帯電話等であっても良い。
【００１８】
１．第１の実施の形態
（多方向操作部材の構造）
図１は、第１の実施の形態に係る電子機器の一例であるリモートコントローラ１の斜視図である。図１に示すように、リモートコントローラ１は、本発明の第１の実施の形態に係る多方向操作部材４を備える。以後、操作面側（図１の紙面手前側）を表面側、操作面と逆の面側（図１の紙面奥側）を裏面側という。また、各図において、図１の紙面右方向をＸ方向、紙面上方向をＹ方向として説明する。また、各図において、操作面に対して垂直に裏から表へ向かう方向をＺ方向として説明する。
【００１９】
図１に示すように、リモートコントローラ１は、略長方形状の筺体２に覆われている。また、図１では、リモートコントローラ１の操作面は、ＸＹ平面に平行な面である。リモートコントローラ１の操作面には、円形の穴部３が設けられ、その穴部３から、多方向操作部材４の操作板１１が露出している。
【００２０】
図２は、多方向操作部材４を構成する操作部１０の斜視図である。図３は、多方向操作部材４を構成する基板２０およびシート部材３０の分解斜視図である。図４は、図１のＡ−Ａ線に沿って操作面に対して垂直な面で多方向操作部材４を切断した場合の断面図である。なお、以後の各断面図では、見易さを考慮して各部材の厚さの比率を実際の比率と変えて図示している。
【００２１】
多方向操作部材４は、操作部１０、基板２０および基板２０の操作面側に設けられる絶縁層としてのシート部材３０を主に有する。操作部１０は、リモートコントローラ１の操作面側に露出する操作板１１、操作板１１の裏面側に設けられる押圧子１２および押圧子１２を介して操作板１１に固着される導電部材１３を主に有する。
【００２２】
操作板１１は、ユーザーが操作する部分であり、樹脂、金属、ガラス、セラミックスあるいはそれらの１種以上のコンポジット等から主に形成できる。操作板１１としては、たとえば、外周円の直径が１０〜３０ｍｍで厚さが約１ｍｍの円板状の部材を用いることができる。操作板１１は、何の操作も行われていない状態では、操作面から見て、筺体２に設けられた円形の穴部３の略中央に配置されている。ユーザーは、操作板１１を基板２０の表面に対して略水平にも操作できるし、基板２０方向へ押圧操作を行うこともできる。なお、本明細書において、「略水平」とは、ＸＹ平面に平行な表面を有する基板２０に対して、ＸＹ成分方向への移動を意味する。また、Ｚ方向への操作板１１の変位を伴いながら、ＸＹ成分方向への移動を行う場合にも、「略水平に移動」という語に含まれるものとする。操作板１１の外周面と穴部３の内周面とは、非操作状態において、２〜７ｍｍ程度の間隙Ｄで離間している。本明細書では、操作面側から見た場合に、操作板１１の外周円から見た中心を「中心Ｐ」という。
【００２３】
押圧子１２は、操作板１１の中心から、基板２０方向に突出する部分である。押圧子１２は、操作板１１と一体に形成されていてもよいし、別体として操作板１１の裏面に接着あるいは融着等されていてもよい。また、押圧子１２は、多方向操作部材４にとって必須の構成ではないが、押圧子１２を有する操作板１１とすることで、導電部材１３に押圧力を伝えやすくなる。
【００２４】
導電部材１３は、ドーム部１４および延出部１５を主に有する。ドーム部１４は、操作面側から所定の荷重以上で座屈するような逆椀状の部材である。ドーム部１４の頂点部分は、押圧子１２の端部に固着されている。延出部１５は、ドーム部１４の開口部１６の外周縁からドーム部１４の径方向外側に延出する部分である。
【００２５】
導電部材１３は、好ましくは、金属等の導電体により形成され、ドーム部１４および延出部１５が一体として形成されている。ただし、導電部材１３は、その全部が導電性の材料から形成されている必要はない。たとえば、ＰＥＴ等の樹脂にてドーム部１４および延出部１５の形状を一体として形成し、ドーム部１４および延出部１５の表面もしくは裏面の一部または全部を導電性の材料、たとえば、金属等で覆ってもよい。さらに、樹脂製のドーム部１４および延出部１５の内部に、導電部材１３を挟んでも良い。
【００２６】
延出部１５の基板２０側の面は、基板２０と略平行であると共に、基板２０と離間している。延出部１５の基板２０側の面には、基板２０の方向へ突出する８個の突出部１７が設けられている。突出部１７は、中心Ｐを基準に周方向に４５度間隔で設けられている。操作部１０は、突出部１７をシート部材３０に接触させた状態で立設する。突出部１７は、同一の大きさの半球体であるため、基板２０と延出部１５の裏面との間隔を一定に維持することができる。また、操作部１０を動かしたときに、操作部１０は、シート部材３０上をスムーズに移動可能である。
【００２７】
押圧子１２の側面には、蛇腹状の伸縮部材１８が固着されている。伸縮部材１８の操作板１１側と逆側の端部は、リモートコントローラ１の筺体２に固着されている。伸縮部材１８は、操作部１０を穴部３内で動かしたときに、操作部１０の動きに伴い伸縮する。伸縮部材１８は、その伸縮に伴い、操作部１０が穴部３のほぼ中心に位置する方向へ付勢する部材である。伸縮部材１８は、操作板１１の側面あるいは裏面に固着しても良い。操作部１０は、伸縮部材１８が伸縮することで基板２０に対して水平移動できる。さらに、操作板１１が表面側から裏面方向に押圧される（すなわち、クリックされる）ことにより、伸縮部材１８は、基板２０の方向に撓むこともできる。したがって、操作板１１が押圧されると、操作板１１は、押圧子１２の下方に設けられたドーム部１４を押し込み、ドーム部１４を座屈させることができる。なお、本明細書において、「クリック」とは、押圧により操作用部材を押し下げる動作のことをいう。また、キーを押し下げていった場合に、ある地点でその押圧力に対する抵抗力が急に小さくなることで、ユーザーがクリックしたという感触を得られるが、その感触を「クリック感」という。
【００２８】
伸縮部材１８は、柔軟性に富む弾性体、たとえば、ウレタン樹脂、熱可塑性エラストマー、シリコーンゴム等の熱硬化性エラストマーあるいは天然ゴム等から成るシートから構成されるのが好ましい。それらの材料の中でも、熱可塑性エラストマーに含まれる耐久性に優れたウレタン系エラストマーから成る蛇腹状部材を用いるのが好ましい。なお、操作部１０の平行移動あるいは操作板１１のクリックによる上下移動に十分追随することができる程度に伸縮可能な部材から伸縮部材１８が構成されている場合には、伸縮部材１８は、蛇腹形状でなくてもよい。
【００２９】
図５は、基板２０を操作面側から見た平面図である。図５では、図４の状態の多方向操作部材４について、延出部１５の外周縁を破線Ｑで示し、開口部１６の外周縁を破線Ｒで示している。さらに、ドーム部１４の頂点と対向する位置をＰで示している。
【００３０】
基板２０には、センサ部として、円形の中心センサ部２１および中心センサ部２１を囲む外周センサ部２２ａ、外周センサ部２２ｂ、外周センサ部２２ｃおよび外周センサ部２２ｄ（総称する場合には、「外周センサ部２２」と称する）が主に設けられている。基板２０としては、たとえば、印刷回路基板を用いることができる。
【００３１】
中心センサ部２１は、操作面から見て円形である。また、中心センサ部２１の半径は、操作板１１の外周と穴部３の内壁との間隙Ｄよりも大きい。したがって、操作板１１が穴部３の内壁に接するまで移動した場合であっても、操作板１１の中心Ｐは、中心センサ部２１とＺ方向で重なる。また、中心センサ部２１の半径は、ドーム部１４の外周縁の半径に間隙Ｄを加えた距離と同一若しくはそれよりも大きいのがより好ましい。かかる場合には、操作部１０の移動により、ドーム部１４が、外周センサ部２２とＺ方向で重なることがない。外周センサ部２２にドーム部１４が重ならないので、外周センサ部２２で検出される静電容量値は、外周センサ部２２に対向する延出部１５のＺ方向への投影面積のみにより増減する。
【００３２】
外周センサ部２２は、環状のセンサ部を４つに分割した弧状のセンサ部である。外周センサ部２２は、中心センサ部２１の中心を基準にＹ方向から周方向に略９０度で分割され、時計回りで、外周センサ部２２ａ、外周センサ部２２ｂ、外周センサ部２２ｃおよび外周センサ部２２ｄの４つに分割されている。なお、本明細書において、「略９０度」とは、９０度を中心として、誤差とみなせる範囲を含み、具体的には、８５度から９５度程度であればよい。中心センサ部２１の中心を基準にＹ方向から周方向に略９０度で外周センサ部２２が分割されている場合には、操作板１１をＸＹ平面に略水平などの方向へ移動させた場合にも、その操作方向を特定するのが容易になる。外周センサ部２２ａ、外周センサ部２２ｂ、外周センサ部２２ｃおよび外周センサ部２２ｄは、操作面から見て、それぞれ同程度の面積を有している。外周センサ部２２の外周の半径は、好ましくは、間隙Ｄに延出部１５の外周の半径を加えた距離と同一若しくはそれより大きい。かかる場合には、操作板１１が穴部３の内壁に接するまで移動した場合であっても、延出部１５の外周が、外周センサ部２２の外周よりも外側に飛び出すことがない。外周センサ部２２の外周よりも導電部材１３が飛び出さないので、外周センサ部２２で検出される静電容量値は、延出部１５の移動量（すなわち、延出部１５の外周が中心センサ部２１の中心からの離間距離）が大きくなる程、増加する。
【００３３】
たとえば、中心センサ部２１および外周センサ部２２の領域には、基板２０の上に金属薄膜等で電導膜（不図示）が積層されている。電導膜には、電極（不図示）が電気的に接続されている。電極は、電導膜に所定の電圧を印加すると共に、電導膜とグランドとの間の静電容量Ｃｄの変化を検出する回路に接続されている。
【００３４】
シート部材３０は、絶縁性の部材から構成されるシートである。シート部材３０は、基板２０と操作部１０との間に存在していれば、基板２０の表面に設けられてもよいし、あるいは、操作部１０の裏面側に設けられても良い。また、本明細書において「絶縁性」あるいは「絶縁」とは、実質的に直流電流を通さない性質を指し、たとえば、電気抵抗値が１０２Ω・ｍ以上の性質をいう。さらに、シート部材３０としては、高い誘電率を有する部材を好適に用いることができる。シート部材３０は、中心センサ部２１および外周センサ部２２と、導電部材１３とが電気的に導通しないように設けられる。また、シート部材３０は、導電部材１３と、中心センサ部２１および外周センサ部２２の電導膜との間の誘電体としての役割を有する。シート部材３０は、好ましくは、耐摩耗性に優れ、摩擦係数が比較的低い部材により構成される。たとえば、厚さ０．１ｍｍのテトラフルオロエチレン製のシートをシート部材３０として用いることができる。フッ素樹脂等を主に含むシート部材３０とすることで、導電部材１３がより滑らかにシート部材３０の上を移動できると共に、ドーム部１４に設けられた突出部１７が摩耗しにくくなる。
【００３５】
中心センサ部２１および外周センサ部２２が設けられた領域に、導電部材１３がＺ方向で重なると、中心センサ部２１および外周センサ部２２上の電導膜（不図示）と導電部材１３とが、コンデンサとして機能する。当該コンデンサの静電容量Ｃｄは、Ｃｄ＝εＡ／ｄ（ε；２電極間の誘電率、Ａ；２電極間の対向面積、ｄ；２電極間の間隙の距離）にて表わされる。したがって、中心センサ部２１あるいは外周センサ部２２に対向する導電部材１３の面積の増減（上述の式“Ａ”の変化）、あるいは、ドーム部１４と中心センサ部２１との対向距離の増減（上述の式“ｄ”の変化）により、静電容量Ｃｄが変化する。たとえば、中心センサ部２１あるいは外周センサ部２２と導電部材１３との距離が小さくなることで、静電容量Ｃｄが増加する。また、中心センサ２１あるいは外周センサ部２２と対向する導電部材１３の面積が大きくなると、静電容量Ｃｄが増加する。
【００３６】
上述のような多方向操作部材４とすることで、操作部１０が平行移動できると共に、その平行移動した先で操作板１１を押し込むことができる。また、ユーザーが、操作板１１をクリックした際には、ドーム部１４が座屈することで、ユーザーは、クリック感を得ることができる。さらに、上述のような多方向操作部材４では、操作板１１を押し下げた状態のまま操作板１１を所望の方向へ移動させることができる。
【００３７】
（電子機器の構造）
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る電子機器としてのリモートコントローラ１の模式的な構成を示すブロック図である。
【００３８】
リモートコントローラ１は、多方向操作部材４からの入力に従いリモートコントローラ１を制御する制御部４０を有する。制御部４０は、記憶部４１、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４２、検出部４３等を有する。記憶部４１としては、たとえば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）あるいはハードディスクドライブなどの記録媒体で構成され、制御プログラム、検出された静電容量Ｃに基づき判断処理するための数式あるいはテーブル等を記憶する。制御部４０は、たとえば、ＣＰＵ４２が記憶部４１に記憶された図示外の制御プログラムを、実行することで種々の処理を行うことができる。この制御プログラムは、リモートコントローラ１の出荷前にＲＡＭ等に記憶されたものであっても、リモートコントローラ１の出荷後に記憶されたものであってもよい。
【００３９】
制御部４０は、中心センサ部２１および外周センサ部２２の静電容量あるいは静電容量の変化に応じてリモートコントローラ１からの各種の信号を出力することができる。制御部４０は、多方向操作部材４の内部に設けられていてもよいし、多方向操作部材４の外部であって、リモートコントローラ１の内部に設けられていてもよい。さらに、リモートコントローラ１の外部に、制御部４０が設けられていてもよい。
【００４０】
制御部４０は、中心センサ部２１および外周センサ部２２に電圧を印加し（電圧を印加するための電源は不図示）、それらの静電容量Ｃを検出する検出部４３を有する。また、制御部４０は、検出部４３から得られた静電容量Ｃの値に基づきドーム部１４の押込の有無および操作部１０の位置を特定する判断部として機能する。以後、外周センサ部２２ａにおける静電容量をＣ１、外周センサ部２２ｂにおける静電容量をＣ２、外周センサ部２２ｃにおける静電容量をＣ３、外周センサ部２２ｄにおける静電容量をＣ４、中心センサ部２１における静電容量をＣ５とする。制御部４０は、たとえば、外周センサ部２２ａで検出された静電容量Ｃ１を、Ｃ１のスカラー量を有するＸ方向とＹ方向との合成方向成分を有するベクトルｂ１、外周センサ部２２ｂで検出された静電容量Ｃ２をＣ２のスカラー量を有するＸ方向と−Ｙ方向との合成方向成分を有するベクトルｂ２、外周センサ部２２ｃで検出された静電容量Ｃ３をＣ３のスカラー量を有する−Ｙ方向と−Ｘ方向との合成方向成分を有するベクトルｂ３、外周センサ部２２ｄで検出された静電容量Ｃ４を、−Ｘ方向とＹ方向との合成方向成分を有するベクトルｂ４に置き換えて、それらの各ベクトルｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４をベクトル合成し、得られた合成ベクトルにより操作方向および操作量を特定することができる。
【００４１】
次に、多方向操作部材４の動作および制御部４０の処理について説明する。
【００４２】
（多方向操作部材の動作および制御部の動作）
図７は、図４に示す多方向操作部材４の操作板１１が押圧された状態を示す図であって、図４と同様の断面図である。また、図８は、図７に示す多方向操作部材４の基板２０を操作面側から見た平面図である。図８では、延出部１５の外周縁が対向する位置を破線Ｑで示し、延出部１５と対向する領域を網掛けにて示している。また、延出部１５と外周センサ部２２ａとの対向領域をＱａ、延出部１５と外周センサ部２２ｂとの対向領域をＱｂ、延出部１５と外周センサ部２２ｃとの対向領域をＱｃ、および延出部１５と外周センサ部２２ｄとの対向領域をＱｄとして図示している。また、ドーム部１４の頂上と対向する位置をＰで示し、ドーム部１４の開口部１６の外周縁が対向する位置を一点鎖線Ｒで示している。
【００４３】
図７に示すように、操作板１１を基板２０方向に押圧すると、ドーム部１４が座屈する。ドーム部１４の座屈により、図８のＲで囲まれる領域にて、ドーム部１４と中心センサ部２１との距離が小さくなり、中心センサ部２１における静電容量Ｃ５が増加する。制御部４０は、中心センサ部２１における静電容量Ｃ５が所定の閾値を超えたことを検出すると、制御部４０は、多方向操作部材４がクリックされたと認識できる。逆に、ユーザーが操作板１１の押圧を止めると、ドーム部１４が元の形に戻るため、Ｒで示される部分と中心センサ部２１との距離ｄが大きくなるので、静電容量Ｃ５が減少する。静電容量Ｃ５が所定の閾値を下回っているときには、制御部４０は、操作板１１は、押圧されていないと認識できる。
【００４４】
また、制御部４０は、各外周センサ部２２における静電容量Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を同時あるいは略同時に検出する。図８に示すように、ドーム部１４の頂点Ｐが中心センサ部２１の中心と略同一の場合には、Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃ，Ｑｄは、すべて同程度の面積を有する（すなわち、Ｑａ＝Ｑｂ＝Ｑｃ＝Ｑｄ）。したがって、各外周センサ部２２における静電容量は、略同等（すなわち、Ｃ１＝Ｃ２＝Ｃ３＝Ｃ４）となる。制御部４０は、これらの静電容量に応じてベクトルｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４を生成する。Ｃ１＝Ｃ２＝Ｃ３＝Ｃ４の場合には、これらのベクトルｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４をベクトル合成すると、各ベクトルが打ち消しあって０になる。したがって、制御部４０は、操作板１１の中心Ｐが動いていない、すなわち、操作板１１の中心Ｐが中心センサ部２１の中心とほぼ重なる位置にあると判断する。
【００４５】
図９は、図４に示す多方向操作部材４の操作板１１をＸ方向にスライドした状態を示す図であって、図４と同様の断面図である。図１０は、図９に示す多方向操作部材４の基板２０を操作面側から見た場合の平面図である。図１０では、延出部１５の外周縁が対向する位置を破線Ｑで示し、延出部１５と対向する領域を網掛けにて示している。また、延出部１５と外周センサ部２２ａとの対向領域をＱａ、延出部１５と外周センサ部２２ｂとの対向領域をＱｂ、延出部１５と外周センサ部２２ｃとの対向領域をＱｃ、および延出部１５と外周センサ部２２ｄとの対向領域をＱｄとして図示している。また、開口部１６の外周縁と対向する位置を一点鎖線Ｒで示し、ドーム部１４の頂点と対向する位置をＰ’で示している。
【００４６】
図１０に示すように、操作板１１をＸ方向に移動させた場合には、ＱａとＱｂとは、同程度の面積である（すなわち、Ｑａ＝Ｑｂ）。一方、ＱｃとＱｄとが同程度の面積である（すなわち、Ｑａ＝Ｑｂ）。また、ＱａあるいはＱｂは、ＱｃおよびＱｄよりも面積が大きい。上述のように、図９および図１０に示す状態では、（Ｑａ＝Ｑｂ）＞（Ｑｃ＝Ｑｄ）という関係が成立するので、各外周センサ部２２にて検出される静電容量値は、（Ｃ１＝Ｃ２）＞（Ｃ３＝Ｃ４）という関係が成り立つ。
【００４７】
制御部４０は、これらの静電容量に応じてベクトルｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４を生成し、これらをベクトル合成すると、（Ｃ１＝Ｃ２）＞（Ｃ３＝Ｃ４）の場合には、合成ベクトルは、Ｘ方向成分のみのベクトルとなる。したがって、制御部４０は、操作板１１の中心Ｐは、Ｘ方向に移動されたと判断できる。
【００４８】
図１１は、図４に示す多方向操作部材４の操作板１１をＸ方向とＹ方向との中間の方向（図１１の紙面では右斜め上方向）に移動させた状態で、基板２０を操作面側から見た平面図である。図１１では、延出部１５の外周縁が対向する位置を破線Ｑで示し、延出部１５と対向する領域を網掛けにて示している。また、延出部１５と外周センサ部２２ａとの対向領域をＱａ、延出部１５と外周センサ部２２ｂとの対向領域をＱｂ、延出部１５と外周センサ部２２ｃとの対向領域をＱｃ、および、延出部１５と外周センサ部２２ｄとの対向領域をＱｄとして図示している。また、ドーム部１４と対向する領域を一点鎖線Ｒにて囲み、ドーム部１４の頂上と対向する位置をＰ’’で示している。
【００４９】
図１１に示すように、Ｘ方向とＹ方向との中間の方向に操作板１１がスライドした状態では、図８の状態を基準とすると、Ｑａ＞（Ｑｂ＝Ｑｄ）＞Ｑｃの関係になる。したがって、図１１の状態では、制御部４０が各外周センサ部２２にて検出する静電容量値は、Ｃ１＞（Ｃ２＝Ｃ４）＞Ｃ３の関係となる。
【００５０】
制御部４０は、これらの静電容量に応じてベクトルｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４を生成し、これらをベクトル合成すると、Ｃ１＞（Ｃ２＝Ｃ４）＞Ｃ３の場合には、合成ベクトルは、Ｘ方向とＹ方向との中間の方向成分を有する。したがって、制御部４０は、操作板１１の中心Ｐは、Ｘ方向とＹ方向との中間の方向に移動されたと判断できる。
【００５１】
また、操作板１１が紙面右斜め上方向にスライドされた状態でも、ドーム部１４は、中心センサ部２１と対向している。操作板１１がＸ方向とＹ方向との中間の方向にスライドされた状態であっても、操作板１１の押圧／非押圧により、図１１に示すＲの領域において中心センサ部２１と導電部材１３との距離ｄが変動する。そのため、制御部４０は、所定の静電容量値よりもＣ５が大きいあるいは小さいかにより、操作板１１がクリックされた状態にあるか否かを認識できる。
【００５２】
上述のような多方向操作部材４では、操作方向を特定可能であると共に、操作した先でのクリック操作を検出することができる。また、ユーザーは、クリックしながら多方向への操作を行うことができる。さらに、ドーム部１４の座屈により、ユーザーは、クリック感を得ることができる。
【００５３】
たとえば、リモートコントローラ１でテレビ等の表示部のポインタを操作するのに、多方向操作部材４を用いることができる。その場合に、多方向操作部材４によりある方向へ操作板１１が操作されたことを制御部４０が検出した場合には、制御部４０は、画面上に表示されたポインタをその操作方向に移動させるよう制御してもよい。また、多方向操作部材４によりクリック動作がなされたことを制御部４０が検出した場合には、クリックされた際にポインタが指し示す表示を選択するように制御部４０が制御してもよい。さらに、多方向操作部材４により、クリックしながらある方向へ操作されていることを制御部４０が検出した場合には、いわゆる「ドラッグ動作」（画面上アイコン等を仮想的に「つかむ」操作のこと。たとえば、画面上でポインタがアイコンなどに重なった状態で、クリックし、クリック状態を維持したままポインタを移動させること。）を行うように制御部４０が制御してもよい。
【００５４】
２．第２の実施の形態
（多方向操作部材の構造）
次に、第２の実施の形態に係る多方向操作部材５０について、図面を参照しながら説明する。図１２は、第２の実施の形態に係る多方向操作部材５０の斜視図である。図１３は、多方向操作部材５０の分解斜視図である。図１４は、多方向操作部材５０を図１２に示すＢ−Ｂ線で切断した場合の断面図である。第２の実施の形態に係る多方向操作部材５０は、第１の実施の形態に係る多方向操作部材４とその構造が異なる。なお、第１の実施の形態に係る多方向操作部材４と同じ構成要素については、同じ番号を用いて説明する。
【００５５】
多方向操作部材５０は、表面側から、固定具５１、操作部５２、シート部材６０、ドームシート７０および基板８０を主に有する。操作部５２は、表面側から、第１の操作板５３、第２の操作板５４、キーパッド５５、導電部材１３を主に有する。
【００５６】
固定具５１は、リング状の部材であって、基板８０の穴部に挿入できる突出部あるいは、固定具５１と基板８０とをねじ等で固定するためのねじ穴が設けられている。固定具５１と基板８０とがねじ等により固定されることで、その固定具５１と基板８０との間に、操作部５２およびドームシート７０の端部を固定できる。また、固定具５１の内周部分は、裏面側が表面側に向かって凹んでいるので、第１の操作板５３の外周部分が、その固定具５１の内周部分の裏面側に入り込んでいる。
【００５７】
操作部５２を構成する第１の操作板５３および第２の操作板５４は、ユーザーが操作する部分であり、第１の実施の形態における操作板１１と同様の材料から構成される。第１の操作板５３は、環状の部材であり、第２の操作板５４は、その内周面よりも小さい外周を有する円板状の部材である。第２の操作板５４は、第１の操作板５３の内側に配置される。第２の操作板５４をＸＹ平面上の様々な方向へ操作する際に、第１の操作板５３を誤って押圧しないように、第１の操作板５３の内周側は、その外周側よりも操作面から見て一段低く形成されている。一方、第２の操作板５４の中心部分は、その外周側よりも表面側に突出している。
【００５８】
操作部５２を構成するキーパッド５５は、第１の操作板５３および第２の操作板５４を支持する部材であり、伸縮部材として機能する。第１の操作板５３および第２の操作板５４は、キーパッド５５の表面に接着剤、粘着剤あるいは融着等により固着されている。また、キーパッド５５は、第１の操作板５３および第２の操作板５４が表面側から押圧された場合には、その下方に設けられた皿バネ部７２および導電部材１３等を押し込むことができるように、さらには、第２の操作板５４が基板８０の面に対して水平に移動した場合にもその移動に十分追随が可能であるように、伸縮可能な材料から構成されるのが好ましい。さらに好ましくは、キーパッド５５は、第２の操作板５４が基板８０の面に対して水平移動した場合に、第２の操作板５４を元の位置に付勢するような弾性部材から構成される。そのようなキーパッド５５の材料としては、たとえば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンゴムあるいはスチレンブタジエンゴム等の熱硬化性エラストマー、ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系あるいはフッ素系等の熱可塑性エラストマー、あるいはそれらの複合物等を用いることができる。それらの材料の中でも、耐久性が高いウレタン系エラストマー、シリコーンゴムあるいはそれらの複合物を用いるのが好ましい。
【００５９】
キーパッド５５は、第２の操作板５４が基板８０の面に対して水平に移動しやすいように、第２の操作板５４が貼り付けられる部分の外周に折り曲げ部５６が形成されていてもよい。また、折り曲げ部５６は、一回以上折り曲げられることで、蛇腹形状が形成されていてもよい。折り曲げ部５６が設けられている場合には、第２の操作板５４が水平移動しやすい。さらに、折り曲げ部５６が設けられている場合には、第２の操作板５４の水平移動により、第１の操作板５３が固着されている部分のキーパッド５５が引っ張られにくいため、第１の操作板５３とキーパッド５５との固着部分が剥がれにくい。
【００６０】
キーパッド５５の裏面には、基板８０方向へ突出する押圧子５７が設けられている。押圧子５７は、合計５個設けられている。押圧子５７のうち１個は、第２の操作板５４の外周円を基準とした中心Ｐと重なる位置に設けられている。残りの４個の押圧子５７は、第１の操作板５３に押圧方向で重なる位置であって、中心Ｐを基準とした同心円の周方向に沿うように９０度間隔で１個ずつ設けられている。導電部材１３は、第１の実施の形態における導電部材１３と同様に、ドーム部１４および延出部１５が一体として形成されている導電性の部材である。また、導電部材１３は、中心Ｐと重なる位置に設けられている押圧子５７に、その頂点が固着されている。
【００６１】
ドームシート７０は、基板８０の表面に沿う平坦部７１と、平坦部７１より突出して設けられた皿バネ部７２とを有している。平坦部７１のうち、基板８０の第１接点部８１および第２接点部８２に対応する位置には、貫通孔が設けられている。皿バネ部７２は、少なくとも裏面側が導電性の層により形成され、貫通孔を覆うように逆椀状に平坦部７１に設けられている。多方向操作部材５０が操作されていない状態においては、皿バネ部７２の裏面は、第１接点部８２と電気的に導通しているが、第２接点部８１とは電気的に導通しないような状態で固定されている。この皿バネ部７２は、押圧されて弾性変形することにより、皿バネ部７２の頂点部内側が第２接点部８１と接触して、第１接点部８２と第２接点部８１との間が導通する。一方、皿バネ部７２の押圧が解除されると、皿バネ部７２は、弾性により逆椀状に復元し、その頂点部内側が第２接点部８１と離間する。
【００６２】
基板８０は、第１の実施の形態の基板２０と同様に円形の中心センサ部２１および中心センサ部２１を囲む４つの外周センサ部２２が設けられている。さらに、基板８０の表面には、円形の第２接点部８１および第２接点部８１を囲むようにして設けられた第１接点部８２が、４箇所設けられている。第２接点部８１は、第１の操作板５３に設けられた４つの押圧子５７と押圧方向で重なる位置にそれぞれ設けられている。また、基板８０の表面であって、基板８０の外周センサ部２２の外周円の内側と重なる領域には、シート部材７０が配置されている。
【００６３】
上述のような多方向操作部材５０とすることで、第１の実施の形態に係る多方向操作部材４と同様に、操作部５２が平行移動できると共に、その平行移動した先で第２の操作板５４を押し込むことができる。また、ユーザーが、第２の操作板５４をクリックした際には、ドーム部１４が座屈することで、ユーザーは、クリック感を得ることができる。さらに、上述のような多方向操作部材５０では、第２の操作板５４を押し下げた状態のまま第２の操作板５４を所望の方向へ移動させることができる。
【００６４】
３．第３の実施の形態
次に、第３の実施の形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。図１５は、第３の実施の形態に係る電子機器の一例であるラップトップ型コンピュータ１００の斜視図である。なお、第１の実施の形態に係る多方向操作部材４と同じ構成要素については、同じ番号を用いて説明する。
【００６５】
（電子機器の構造）
図１５に示すように、ラップトップ型コンピュータ１００は、複数のキーから構成されるキーボード１０１および多方向操作部材１０２を備える。多方向操作部材１０２は、多方向に操作可能な部材であると共に、タッチパッドとしても機能する部材である。また、多方向操作部材１０２は、キーボード１０１に隣接して設けられている。図１では、キーボード１０１として、いわゆるＱＷＥＲＴＹ配列あるいはＪＩＳ配列等の文字入力用キーボードを図示しているが、キーボード１０１は、このような形態に限らず、どのような用途のキーボード１０１であってもよい。また、本明細書において、「キーボード１０１に隣接」とは、キーボード１０１に一部または全部が囲まれる場合、および、キーボード１０１と間隙を隔てて隣なり合う場合も含む。ラップトップ型コンピュータ１００は、キーボード１０１および多方向操作部材１０２等から入力された情報を処理し、各部を制御する制御部（不図示）を内部に有する。
【００６６】
図１６は、図１５の多方向操作部材１０２を、Ｃ−Ｃ線で切断した場合の断面図である。図１７は、図１６の多方向操作部材１０２を、Ｄで示す領域について拡大して示す拡大断面図である。
【００６７】
多方向操作部材１０２は、操作面側にタッチパッド１０３を備える。タッチパッド１０３は、長辺３〜１０ｃｍ、短辺２〜７ｃｍの長方形の操作面を有する板状の部材である。タッチパッド１０３としては、ユーザーの指あるいは物体がタッチパッド１０３に触れた際に、その触れた位置を検出できるものであればどのようなものでも採用できる。たとえば、静電容量式、抵抗膜式、赤外線式等のタッチパッドを用いることができる。その中でも、指で操作するのに適した静電容量式のタッチパッド１０３を用いるのが好ましい。静電容量式のタッチパッド１０３は、ユーザーの指あるいは導体がタッチパッド１０３に触れた際に生じる静電容量の変化によって、指あるいは導体の位置を検出できる。タッチパッド１０３は、操作面側から順に、保護層１０４、導電膜層１０５および補強層１０６を積層して成る。
【００６８】
保護層１０４は、タッチパッド１０３の保護、外観向上およびタッチパッド１０３の表面の摩擦係数の制御のために設けられる層である。また、保護層１０４は、導電膜層１０５と指（電極とみなされる）との間の誘電層としても機能する。保護層１０４としては、たとえば、熱可塑性のシリコーン樹脂層を用いることができる。
【００６９】
導電膜層１０５は、電極として機能する。導電膜層１０５の四隅には、検出部（不図示）が設けられ、各検出部（不図示）から同時にごく微弱な電流を流し続けている。導電膜層１０５を流れる電流は、人の指等の導電体がタッチパッド１０３に触れると、静電容量が変化することにより、変化する。その電流の変化量は、各検出部（不図示）から触れた点までの距離に反比例する。したがって、制御部（不図示）は、各検出部（不図示）にて検出された電流値から、指等の導電体が触れた位置の座標を求めることができる。
【００７０】
補強層１０６は、タッチパッド１０３を補強するための層である。たとえば、補強層１０６は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、あるいは、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の樹脂から構成される。また、補強層１０６は、操作面から視認されるタッチパッド１０３の色味を調節するために設けられることもある。
【００７１】
タッチパッド１０３の操作面略中央の裏面側には、操作部１０が固着されている。また、操作部１０の裏面側には、シート部材３０を介して基板２０が配置されている。さらに、タッチパッド１０３の裏面側とシート部材３０との間であって、操作部１０が設けられていない部分には、緩衝層１０７が配置されている。
【００７２】
緩衝層１０７は、タッチパッド１０３を操作した際の衝撃を緩衝する層である。緩衝層１０７は、弾性に富み、伸縮自在な部材から構成されるのが好ましく、たとえば、主にシリコーンからなるスポンジから構成される。また、緩衝層１０７は、操作面から見て略中央に、穴部１０８を有する。緩衝層１０７は、タッチパッド１０３を支持すると共に、タッチパッド１０３が押圧されると圧縮する部材である。また、緩衝層１０７は、タッチパッド１０３を東西南北に移動した場合に、タッチパッド１０３と連動できるようにタッチパッド１０３側に固着される。
【００７３】
上述のような多方向操作部材１０２では、ユーザーは、状況に応じて、タッチパッド１０３を用いて軽く触れるだけで多方向に操作したい場合と、タッチパッド１０３を物理的に動かすことで多方向に操作したい場合と、の両方の場合に用いることができる。また、軽く触れるだけで多方向に操作できる入力装置と、物理的に動かすことで多方向に操作できる入力装置とを併せ持つ場合よりも電子機器を小型化できる。第１の実施の形態に係る多方向操作部材４と同様の原理により、操作方向を特定可能であると共に、操作した先でのクリック操作を検出することができる。また、ユーザーは、クリックしながら多方向への操作を行うことができる。さらに、ドーム部１４の座屈により、ユーザーは、クリック感を得ることができる。
【００７４】
また、上述のような多方向操作部材１０２を用いると、ユーザーは、タッチパッド１０３上の触れた位置に応じた多方向操作と、タッチパッド１０３自体の水平移動量に応じた多方向操作とを使い分けできる。たとえば、ユーザーは、ホームポジションから手の位置を移動させてタッチパッド１０３上に指を触れることにより、多方向操作部材１０２をタッチパッドとして使用できる。ここで、多方向操作部材１０２をタッチパッドとして使用する際には、ユーザーは、キーボードを操作する手の置き位置（いわゆるホームポジション）から、タッチパッド１０３を触れるために手の位置を変える必要がある。一方、ユーザーは、タッチパッド１０３を操作面に水平移動させることにより、多方向操作部材３を用いてホームポジションから手の位置を移動させずに多方向の操作を行うことができる。
【００７５】
以上、本発明の多方向操作部材４，５０，１０２およびそれを用いた電子機器としてのリモートコントローラ１およびラップトップ型コンピュータ１００の実施の形態について説明したが、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。
【００７６】
たとえば、上述の各実施の形態において、具体的な寸法および形状等を明示したが、このような数値に限定されない。たとえば、操作板１１は、外周円の直径が１０〜３０ｍｍで厚さが約１ｍｍの円板状の部材としたが、このような形態に限らない。しかし、外周円の直径が１０〜３０ｍｍの操作板１１とすることで、手のひらで電子機器を把持し、親指で操作板１１を操作しやすい電子機器となる。また、多方向操作部材１０２は、操作板１１を有さずに、押圧子１２がタッチパッド１０３に固着するような形態であってもよい。
【００７７】
たとえば、上述の実施の形態では、電子機器としてリモートコントローラ１およびラップトップ型コンピュータ１００を例示したが、電子機器は、リモートコントローラ１およびラップトップ型コンピュータ１００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、携帯テレビあるいは車載用オーディオ機器等であっても良い。また、多方向操作部材１０２は、キーボード１０１を有していない電子機器に設けられても良い。しかし、多方向操作部材１０２は、キーボード１０１を有する電子機器に設けられるのがより好ましい。なぜなら、多方向操作部材１０２は、キーボード１０１に隣接する位置に設けられるため、ホームポジションから手を移動させずに多方向操作を可能とするからである。特に、キーボード１０１のホームポジションに手を置いた際に、親指の先から５ｃｍ以内の位置に多方向操作部材１０２を配置した場合には、ホームポジションから手を移動することなく親指を使ってタッチパッド１０３を操作できる。たとえば、タッチパッド１０３を容易に移動させるために、タッチパッド１０３の操作面に凹凸を形成してもよい。また、タッチパッド１０３の外周部分に滑り止めの縁を設けてもよい。
【００７８】
また、上述の各実施の形態においては、円盤状の操作板１１および長方形状のタッチパッド１０３を用いるものとしたが、そのような形態に限らない。たとえば、操作板１１およびタッチパッド１０３は、それぞれ、操作面から見て正方形、円形状あるいは環形状としてもよいし、３角形、あるいは４角形以上の多角形であってもよい。ここで、操作板１１が円板状の場合には、操作板１１をＸＹ平面上のどの方向、すなわち、３６０度どの方向にも移動できる。また、操作板１１あるいはタッチパッド１０３のうち、操作面側に露出する方の操作面は、平面ではなく、凹凸形状を有する等、立体的であってもよい。たとえば、操作板１１の外周部分を、ユーザーが指触で感じることができるように、操作板１１の外周部分の厚さを外周以外の部分よりも厚くする、いわゆる円輪状の縁を形成してもよい。
【００７９】
上述の多方向操作部材１０２は、緩衝層１０７を有するものとしたが、緩衝層１０７は、必須ではない。しかし、多方向操作部材１０２が緩衝層１０７を備えることにより、タッチパッド１０３あるいは操作板１１の押し込みで、クリック動作が可能となる。また、タッチパッド１０３の水平方向へ安定して移動できる。
【００８０】
第１の実施の形態では、導電部材１３は、突出部１７を有しているが、このような形態に限らない。導電部材１３は、第２の実施の形態に示すように、シート部材３０と接していてもよい。しかし、導電部材１３が、突出部１７を介してシート部材３０と接するような形態とすることで、操作部１０を平行移動しやすいものとなる。操作部１０とシート部材３０とは接触する面積が小さいため、基板２０に平行移動する際に摩擦が小さくなるからである。また、突出部１７は、半球状に限らず、平板状あるいは導電部材１３の裏面全面に設けられる層等であってもよい。
【００８１】
第１の実施の形態では、シート部材３０は、基板２０の表面の全てを覆うものとしているが、このような形態に限らない。シート部材３０は、中心センサ部２１および各外周センサ部２２を少なくとも覆うことが好ましい。しかし、中心センサ部２１および各外周センサ部２２と導電部材１３とが接しないように間隙を常に維持できれば、シート部材３０がなくてもよい。シート部材３０がない場合には、中心センサ部２１および外周センサ部２２と操作部１０との間の空気層が絶縁層となる。また、シート部材３０，７０は、１種類以上の物質から構成されても良いし、２種類以上の層から形成されていても良い。さらに、シート部材３０，７０の代わりに、層状以外の部材が設けられてもよく、たとえば、１以上の突起を設けるようにしてもよい。しかし、表面に凹凸のない層状のシート部材３０，７０が基板２０の表側全面を覆う場合には、導電部材１３が基板２０に対して平行移動する際に、滑らかに移動できるため、より好ましい。また、シート部材３０，７０としてシート状の部材を配置するのではなく、基板２０の中心センサ部２１および各外周センサ部２２が設けられている側の面に、コート剤を塗布することでシート部材３０，７０が形成されてもよい。
【００８２】
上述の各実施の形態においては、外周センサ部２２は、円周に沿って４箇所設けるような形態としたが、このような形態に限らない。外周センサ部２２は、３箇所以下であってもよいし、外周センサ部２２は、円周に沿って設けられていなくてもよい。図１８および図１９は、本実施の形態の変形例における基板２０を表面側から見た平面図である。多方向操作部材４が、所定の一方向への移動のみを検出したい場合には、外周センサ部２２は、一方向にのみ設けられるようにしてもよい。たとえば、図１８のように中心センサ部２１のＸ方向側に１つの外周センサ部２２を設けることで、Ｘ方向への移動および移動先でのクリックを検出するための多方向操作部材となる。また、図１９に示すように、中心センサ部２１の周囲に３箇所の外周センサ部２２を設けても良い。
【００８３】
図２０は、本実施の形態の別の変形例における基板２０を表面側から見た平面図である。外周センサ部２２は、５箇所以上設けられてもよく、たとえば、図２０に示すように６箇所設けられてもよい。外周センサ部２２の数が多くなると、移動方向をより正確に認識できる。
【００８４】
上述の実施の形態では、制御部４０は、各外周センサ部２２で検出された静電容量をスカラー量としたベクトルを生成し、それらのベクトル合成により、操作方向および操作量を特定できる。しかし、このような形態に限らず、制御部４０は、操作方向のみを特定してもよいし、操作方向と操作量の両方を特定しても良い。
【００８５】
また、制御部４０は、以下のような方法で操作方向を判断しても良い。まず、制御部４０は、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４のうち静電容量が最大であった外周センサ部２２を特定する。そして、制御部４０は、最大の静電容量を検出した外周センサ部２２の方向へ操作されたと認識する。たとえば、制御部４０は、Ｃ１が最大であった場合には、Ｘ方向とＹ方向との合成方向に操作されたと判断し、Ｃ２が最大であった場合には、Ｘ方向と−Ｙ方向との合成方向に操作されたと判断し、Ｃ３が最大であった場合には、−Ｙ方向と−Ｘ方向との合成方向に操作されたと判断し、Ｃ４が最大であった場合には、−Ｘ方向とＹ方向との合成方向に操作されたと判断する。かかる方法で判断される場合には、制御部４０は、所定の操作方向（外周センサ２２が設けられた方向）のうち、どの方向へ操作されたかを特定できる。
【００８６】
図２１は、各実施の形態の変形例において、記憶部４１が有する制御用テーブルの一例である。予め図２１に示す制御用テーブルを記憶部４１に格納し、制御部４０が当該制御用のテーブルを参照して操作方向および操作量を特定するようにしてもよい。このテーブルは、たとえば、様々な方向に操作板１１を移動させて、移動した位置を「座標位置（Ｘ，Ｙ）」欄に、各位置で測定されたＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の実測値をそれぞれ「測定値Ｃ１」、「測定値Ｃ２」、「測定値Ｃ３」および「測定値Ｃ４」の欄に入力することで作成される。図２１に示すテーブルを制御部４０が用いる場合には、制御部４０は、検出されたＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の各数値と「測定値Ｃ１」、「測定値Ｃ２」、「測定値Ｃ３」および「測定値Ｃ４」の各数値とが最も近い行を抽出し、その行に記載された座標位置（Ｘ，Ｙ）を、操作板１１の中心が移動した先の位置であると判断できる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、たとえば、各種電子機器の入力装置等に利用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１ リモートコントローラ（電子機器）
４，５０，１０２ 多方向操作部材
１０，５２ 操作部
１１，５４ 操作板
１４ ドーム部
１５ 延出部
１６ 開口部
１７ 突出部
１８ 伸縮部材
２０，８０ 基板
２１ 中心センサ部（センサ部、中心センサ部）
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ 外周センサ部（センサ部、外周センサ部）
４０ 制御部
１００ ラップトップ型コンピュータ（電子機器）
１０１ キーボード
１０３ タッチパッド（入力部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の方向に操作可能な多方向操作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、パーソナルコンピュータ、リモートコントローラおよび音響機器等の電子機器において、多方向に操作可能な入力装置が用いられている（たとえば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１５３２３３号公報（特許請求の範囲等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の入力装置では、所望の方向へ操作することができると共に、操作面に対して操作キーの略中央部分で、クリック感を伴う押圧動作ができる。しかし、特許文献１に記載の入力装置では、押圧動作を行うために一旦操作キーを中央部分に戻す必要があるので、キーを移動した先では、クリック動作を行うことができないという問題がある。
【０００５】
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、多方向への操作が可能であると共に、キーを移動した先でもクリック動作が可能な多方向操作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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の多方向操作部材の一実施の形態は、導電部材の近接により静電容量を変化させる導電性のセンサ部を有する基板と、基板の面に対して略水平に移動可能である操作部と、を有し、操作部は、基板側に開口部を対向させるドーム部と、開口部の外周縁から外側へ延出する延出部とを有すると共に、センサ部と非接触状態の導電部材を備え、センサ部は、ドーム部の頂点と押圧方向で重なる位置に設けられた中心センサ部と、中心センサ部の外側に設けられる１以上の外周センサ部と、を有している。
【０００７】
また、操作部は、基板の面に対して略水平に移動させると定位置に付勢する伸縮部材により支持され得る。
【０００８】
また、延出部の基板側の面には、基板側に突出する突出部が設けられ得る。
【０００９】
また、外周センサ部は、中心センサ部の中心を基準として周方向に略９０度の角度を成して４箇所に配置され得る。
【００１０】
また、操作面に略水平に移動可能であると共に、ユーザーが指で触れた位置を少なくとも検出可能な入力部材が操作部の表面側に固着され得る。
【００１１】
また、本発明の電子機器の実施の形態は、導電部材の近接により静電容量を変化させる導電性のセンサ部を有する基板と、基板の面に対して略水平に移動可能である操作部と、を有し、操作部は、基板側に開口部を対向させるドーム部と、開口部の外周縁から外側へ延出する延出部とを有すると共に、センサ部と非接触状態の導電部材を備え、センサ部は、ドーム部の頂点に押圧方向で重なる位置に設けられた中心センサ部および中心センサ部の外側に設けられる１以上の外周センサ部を備える多方向操作部材と、導電性のセンサ部における静電容量を検出すると共に、静電容量に応じてドーム部の押込みの有無および操作部の位置を特定する制御する制御部とを有している。
【００１２】
さらに、外周センサ部は、中心センサ部の中心を基準として周方向に略９０度の角度を成すように４箇所に配置され、制御部は、それら４枚の外周センサ部においてそれぞれ検出された静電容量と外周センサ部の配置方向とに基づいて、操作板の移動方向あるいは移動量を特定し得る。
【００１３】
さらに、操作面に略水平に移動可能であると共に、ユーザーが指で触れた位置を少なくとも検出可能な入力部材が操作部の表面側に固着され得る。
【００１４】
さらに、多方向操作部材は、キーボードに隣接して設けられ得る。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、多方向への操作が可能であると共に、キーを移動した先でもクリック動作が可能な多方向操作部材およびそれを備える電子機器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る多方向操作部材を備える電子機器の斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る多方向操作部材を構成する操作部の斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る多方向操作部材を構成する基板およびシート部材の分解斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る多方向操作部材を、図１のＡ−Ａ線で切断した場合の断面図である。
【図５】図４に示す多方向操作部材が有する基板を操作面側から見た場合であって、導電部材の位置との関係を示す平面図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る電子機器としてのリモートコントローラの模式的な構成を示すブロック図である。
【図７】図４に示す多方向操作部材の操作板が押圧された状態を示す図であって、図４と同様の断面図である。
【図８】図７に示す多方向操作部材の基板を操作面側から見た平面図である。
【図９】図４に示す多方向操作部材の操作板をＸ方向にスライドした状態を示す図であって、図４と同様の断面図である。
【図１０】図９で示す多方向操作部材の基板を操作面側から見た平面図である。
【図１１】図４に示す多方向操作部材の操作板をＸ方向とＹ方向の中間方向に移動させた状態で、基板を操作面側から見た平面図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る多方向操作部材の斜視図である。
【図１３】図１２に示す多方向操作部材の分解斜視図である。
【図１４】本発明の第２の実施の形態に係る多方向操作部材を、図１２のＢ−Ｂ線で切断した場合の断面図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る多方向操作部材を備える電子機器の斜視図である。
【図１６】本発明の第３の実施の形態に係る多方向操作部材を、図１５のＣ−Ｃ線で切断した場合の断面図である。
【図１７】図１６に示す多方向操作部材を、Ｄで示す領域について拡大して示す拡大断面図である。
【図１８】本実施の形態の変形例における基板を表面側から見た平面図である。
【図１９】図１８に示す変形例と異なる変形例における基板を表面側から見た平面図である。
【図２０】図１８および図１９に示す各変形例と異なる変形例における基板を表面側から見た平面図である。
【図２１】本実施の形態の変形例に係る多方向操作部材の記憶部が有する制御用テーブルの一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の各実施の形態に係る多方向操作部材およびそれを備える電子機器について、図面を参照しながら説明する。以下の各実施の形態では、電子機器としてテレビ用のリモートコントローラを例に説明するが、電子機器は、リモートコントローラ以外の機器、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あるいは携帯電話等であっても良い。
【００１８】
１．第１の実施の形態
（多方向操作部材の構造）
図１は、第１の実施の形態に係る電子機器の一例であるリモートコントローラ１の斜視図である。図１に示すように、リモートコントローラ１は、本発明の第１の実施の形態に係る多方向操作部材４を備える。以後、操作面側（図１の紙面手前側）を表面側、操作面と逆の面側（図１の紙面奥側）を裏面側という。また、各図において、図１の紙面右方向をＸ方向、紙面上方向をＹ方向として説明する。また、各図において、操作面に対して垂直に裏から表へ向かう方向をＺ方向として説明する。
【００１９】
図１に示すように、リモートコントローラ１は、略長方形状の筺体２に覆われている。また、図１では、リモートコントローラ１の操作面は、ＸＹ平面に平行な面である。リモートコントローラ１の操作面には、円形の穴部３が設けられ、その穴部３から、多方向操作部材４の操作板１１が露出している。
【００２０】
図２は、多方向操作部材４を構成する操作部１０の斜視図である。図３は、多方向操作部材４を構成する基板２０およびシート部材３０の分解斜視図である。図４は、図１のＡ−Ａ線に沿って操作面に対して垂直な面で多方向操作部材４を切断した場合の断面図である。なお、以後の各断面図では、見易さを考慮して各部材の厚さの比率を実際の比率と変えて図示している。
【００２１】
多方向操作部材４は、操作部１０、基板２０および基板２０の操作面側に設けられる絶縁層としてのシート部材３０を主に有する。操作部１０は、リモートコントローラ１の操作面側に露出する操作板１１、操作板１１の裏面側に設けられる押圧子１２および押圧子１２を介して操作板１１に固着される導電部材１３を主に有する。
【００２２】
操作板１１は、ユーザーが操作する部分であり、樹脂、金属、ガラス、セラミックスあるいはそれらの１種以上のコンポジット等から主に形成できる。操作板１１としては、たとえば、外周円の直径が１０〜３０ｍｍで厚さが約１ｍｍの円板状の部材を用いることができる。操作板１１は、何の操作も行われていない状態では、操作面から見て、筺体２に設けられた円形の穴部３の略中央に配置されている。ユーザーは、操作板１１を基板２０の表面に対して略水平にも操作できるし、基板２０方向へ押圧操作を行うこともできる。なお、本明細書において、「略水平」とは、ＸＹ平面に平行な表面を有する基板２０に対して、ＸＹ成分方向への移動を意味する。また、Ｚ方向への操作板１１の変位を伴いながら、ＸＹ成分方向への移動を行う場合にも、「略水平に移動」という語に含まれるものとする。操作板１１の外周面と穴部３の内周面とは、非操作状態において、２〜７ｍｍ程度の間隙Ｄで離間している。本明細書では、操作面側から見た場合に、操作板１１の外周円から見た中心を「中心Ｐ」という。
【００２３】
押圧子１２は、操作板１１の中心から、基板２０方向に突出する部分である。押圧子１２は、操作板１１と一体に形成されていてもよいし、別体として操作板１１の裏面に接着あるいは融着等されていてもよい。また、押圧子１２は、多方向操作部材４にとって必須の構成ではないが、押圧子１２を有する操作板１１とすることで、導電部材１３に押圧力を伝えやすくなる。
【００２４】
導電部材１３は、ドーム部１４および延出部１５を主に有する。ドーム部１４は、操作面側から所定の荷重以上で座屈するような逆椀状の部材である。ドーム部１４の頂点部分は、押圧子１２の端部に固着されている。延出部１５は、ドーム部１４の開口部１６の外周縁からドーム部１４の径方向外側に延出する部分である。
【００２５】
導電部材１３は、好ましくは、金属等の導電体により形成され、ドーム部１４および延出部１５が一体として形成されている。ただし、導電部材１３は、その全部が導電性の材料から形成されている必要はない。たとえば、ＰＥＴ等の樹脂にてドーム部１４および延出部１５の形状を一体として形成し、ドーム部１４および延出部１５の表面もしくは裏面の一部または全部を導電性の材料、たとえば、金属等で覆ってもよい。さらに、樹脂製のドーム部１４および延出部１５の内部に、導電部材１３を挟んでも良い。
【００２６】
延出部１５の基板２０側の面は、基板２０と略平行であると共に、基板２０と離間している。延出部１５の基板２０側の面には、基板２０の方向へ突出する８個の突出部１７が設けられている。突出部１７は、中心Ｐを基準に周方向に４５度間隔で設けられている。操作部１０は、突出部１７をシート部材３０に接触させた状態で立設する。突出部１７は、同一の大きさの半球体であるため、基板２０と延出部１５の裏面との間隔を一定に維持することができる。また、操作部１０を動かしたときに、操作部１０は、シート部材３０上をスムーズに移動可能である。
【００２７】
押圧子１２の側面には、蛇腹状の伸縮部材１８が固着されている。伸縮部材１８の操作板１１側と逆側の端部は、リモートコントローラ１の筺体２に固着されている。伸縮部材１８は、操作部１０を穴部３内で動かしたときに、操作部１０の動きに伴い伸縮する。伸縮部材１８は、その伸縮に伴い、操作部１０が穴部３のほぼ中心に位置する方向へ付勢する部材である。伸縮部材１８は、操作板１１の側面あるいは裏面に固着しても良い。操作部１０は、伸縮部材１８が伸縮することで基板２０に対して水平移動できる。さらに、操作板１１が表面側から裏面方向に押圧される（すなわち、クリックされる）ことにより、伸縮部材１８は、基板２０の方向に撓むこともできる。したがって、操作板１１が押圧されると、操作板１１は、押圧子１２の下方に設けられたドーム部１４を押し込み、ドーム部１４を座屈させることができる。なお、本明細書において、「クリック」とは、押圧により操作用部材を押し下げる動作のことをいう。また、キーを押し下げていった場合に、ある地点でその押圧力に対する抵抗力が急に小さくなることで、ユーザーがクリックしたという感触を得られるが、その感触を「クリック感」という。
【００２８】
伸縮部材１８は、柔軟性に富む弾性体、たとえば、ウレタン樹脂、熱可塑性エラストマー、シリコーンゴム等の熱硬化性エラストマーあるいは天然ゴム等から成るシートから構成されるのが好ましい。それらの材料の中でも、熱可塑性エラストマーに含まれる耐久性に優れたウレタン系エラストマーから成る蛇腹状部材を用いるのが好ましい。なお、操作部１０の平行移動あるいは操作板１１のクリックによる上下移動に十分追随することができる程度に伸縮可能な部材から伸縮部材１８が構成されている場合には、伸縮部材１８は、蛇腹形状でなくてもよい。
【００２９】
図５は、基板２０を操作面側から見た平面図である。図５では、図４の状態の多方向操作部材４について、延出部１５の外周縁を破線Ｑで示し、開口部１６の外周縁を破線Ｒで示している。さらに、ドーム部１４の頂点と対向する位置をＰで示している。
【００３０】
基板２０には、センサ部として、円形の中心センサ部２１および中心センサ部２１を囲む外周センサ部２２ａ、外周センサ部２２ｂ、外周センサ部２２ｃおよび外周センサ部２２ｄ（総称する場合には、「外周センサ部２２」と称する）が主に設けられている。基板２０としては、たとえば、印刷回路基板を用いることができる。
【００３１】
中心センサ部２１は、操作面から見て円形である。また、中心センサ部２１の半径は、操作板１１の外周と穴部３の内壁との間隙Ｄよりも大きい。したがって、操作板１１が穴部３の内壁に接するまで移動した場合であっても、操作板１１の中心Ｐは、中心センサ部２１とＺ方向で重なる。また、中心センサ部２１の半径は、ドーム部１４の外周縁の半径に間隙Ｄを加えた距離と同一若しくはそれよりも大きいのがより好ましい。かかる場合には、操作部１０の移動により、ドーム部１４が、外周センサ部２２とＺ方向で重なることがない。外周センサ部２２にドーム部１４が重ならないので、外周センサ部２２で検出される静電容量値は、外周センサ部２２に対向する延出部１５のＺ方向への投影面積のみにより増減する。
【００３２】
外周センサ部２２は、環状のセンサ部を４つに分割した弧状のセンサ部である。外周センサ部２２は、中心センサ部２１の中心を基準にＹ方向から周方向に略９０度で分割され、時計回りで、外周センサ部２２ａ、外周センサ部２２ｂ、外周センサ部２２ｃおよび外周センサ部２２ｄの４つに分割されている。なお、本明細書において、「略９０度」とは、９０度を中心として、誤差とみなせる範囲を含み、具体的には、８５度から９５度程度であればよい。中心センサ部２１の中心を基準にＹ方向から周方向に略９０度で外周センサ部２２が分割されている場合には、操作板１１をＸＹ平面に略水平などの方向へ移動させた場合にも、その操作方向を特定するのが容易になる。外周センサ部２２ａ、外周センサ部２２ｂ、外周センサ部２２ｃおよび外周センサ部２２ｄは、操作面から見て、それぞれ同程度の面積を有している。外周センサ部２２の外周の半径は、好ましくは、間隙Ｄに延出部１５の外周の半径を加えた距離と同一若しくはそれより大きい。かかる場合には、操作板１１が穴部３の内壁に接するまで移動した場合であっても、延出部１５の外周が、外周センサ部２２の外周よりも外側に飛び出すことがない。外周センサ部２２の外周よりも導電部材１３が飛び出さないので、外周センサ部２２で検出される静電容量値は、延出部１５の移動量（すなわち、延出部１５の外周が中心センサ部２１の中心からの離間距離）が大きくなる程、増加する。
【００３３】
たとえば、中心センサ部２１および外周センサ部２２の領域には、基板２０の上に金属薄膜等で電導膜（不図示）が積層されている。電導膜には、電極（不図示）が電気的に接続されている。電極は、電導膜に所定の電圧を印加すると共に、電導膜とグランドとの間の静電容量Ｃｄの変化を検出する回路に接続されている。
【００３４】
シート部材３０は、絶縁性の部材から構成されるシートである。シート部材３０は、基板２０と操作部１０との間に存在していれば、基板２０の表面に設けられてもよいし、あるいは、操作部１０の裏面側に設けられても良い。また、本明細書において「絶縁性」あるいは「絶縁」とは、実質的に直流電流を通さない性質を指し、たとえば、電気抵抗値が１０２Ω・ｍ以上の性質をいう。さらに、シート部材３０としては、高い誘電率を有する部材を好適に用いることができる。シート部材３０は、中心センサ部２１および外周センサ部２２と、導電部材１３とが電気的に導通しないように設けられる。また、シート部材３０は、導電部材１３と、中心センサ部２１および外周センサ部２２の電導膜との間の誘電体としての役割を有する。シート部材３０は、好ましくは、耐摩耗性に優れ、摩擦係数が比較的低い部材により構成される。たとえば、厚さ０．１ｍｍのテトラフルオロエチレン製のシートをシート部材３０として用いることができる。フッ素樹脂等を主に含むシート部材３０とすることで、導電部材１３がより滑らかにシート部材３０の上を移動できると共に、ドーム部１４に設けられた突出部１７が摩耗しにくくなる。
【００３５】
中心センサ部２１および外周センサ部２２が設けられた領域に、導電部材１３がＺ方向で重なると、中心センサ部２１および外周センサ部２２上の電導膜（不図示）と導電部材１３とが、コンデンサとして機能する。当該コンデンサの静電容量Ｃｄは、Ｃｄ＝εＡ／ｄ（ε；２電極間の誘電率、Ａ；２電極間の対向面積、ｄ；２電極間の間隙の距離）にて表わされる。したがって、中心センサ部２１あるいは外周センサ部２２に対向する導電部材１３の面積の増減（上述の式“Ａ”の変化）、あるいは、ドーム部１４と中心センサ部２１との対向距離の増減（上述の式“ｄ”の変化）により、静電容量Ｃｄが変化する。たとえば、中心センサ部２１あるいは外周センサ部２２と導電部材１３との距離が小さくなることで、静電容量Ｃｄが増加する。また、中心センサ２１あるいは外周センサ部２２と対向する導電部材１３の面積が大きくなると、静電容量Ｃｄが増加する。
【００３６】
上述のような多方向操作部材４とすることで、操作部１０が平行移動できると共に、その平行移動した先で操作板１１を押し込むことができる。また、ユーザーが、操作板１１をクリックした際には、ドーム部１４が座屈することで、ユーザーは、クリック感を得ることができる。さらに、上述のような多方向操作部材４では、操作板１１を押し下げた状態のまま操作板１１を所望の方向へ移動させることができる。
【００３７】
（電子機器の構造）
図６は、本発明の第１の実施の形態に係る電子機器としてのリモートコントローラ１の模式的な構成を示すブロック図である。
【００３８】
リモートコントローラ１は、多方向操作部材４からの入力に従いリモートコントローラ１を制御する制御部４０を有する。制御部４０は、記憶部４１、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）４２、検出部４３等を有する。記憶部４１としては、たとえば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）あるいはハードディスクドライブなどの記録媒体で構成され、制御プログラム、検出された静電容量Ｃに基づき判断処理するための数式あるいはテーブル等を記憶する。制御部４０は、たとえば、ＣＰＵ４２が記憶部４１に記憶された図示外の制御プログラムを、実行することで種々の処理を行うことができる。この制御プログラムは、リモートコントローラ１の出荷前にＲＡＭ等に記憶されたものであっても、リモートコントローラ１の出荷後に記憶されたものであってもよい。
【００３９】
制御部４０は、中心センサ部２１および外周センサ部２２の静電容量あるいは静電容量の変化に応じてリモートコントローラ１からの各種の信号を出力することができる。制御部４０は、多方向操作部材４の内部に設けられていてもよいし、多方向操作部材４の外部であって、リモートコントローラ１の内部に設けられていてもよい。さらに、リモートコントローラ１の外部に、制御部４０が設けられていてもよい。
【００４０】
制御部４０は、中心センサ部２１および外周センサ部２２に電圧を印加し（電圧を印加するための電源は不図示）、それらの静電容量Ｃを検出する検出部４３を有する。また、制御部４０は、検出部４３から得られた静電容量Ｃの値に基づきドーム部１４の押込の有無および操作部１０の位置を特定する判断部として機能する。以後、外周センサ部２２ａにおける静電容量をＣ１、外周センサ部２２ｂにおける静電容量をＣ２、外周センサ部２２ｃにおける静電容量をＣ３、外周センサ部２２ｄにおける静電容量をＣ４、中心センサ部２１における静電容量をＣ５とする。制御部４０は、たとえば、外周センサ部２２ａで検出された静電容量Ｃ１を、Ｃ１のスカラー量を有するＸ方向とＹ方向との合成方向成分を有するベクトルｂ１、外周センサ部２２ｂで検出された静電容量Ｃ２をＣ２のスカラー量を有するＸ方向と−Ｙ方向との合成方向成分を有するベクトルｂ２、外周センサ部２２ｃで検出された静電容量Ｃ３をＣ３のスカラー量を有する−Ｙ方向と−Ｘ方向との合成方向成分を有するベクトルｂ３、外周センサ部２２ｄで検出された静電容量Ｃ４を、−Ｘ方向とＹ方向との合成方向成分を有するベクトルｂ４に置き換えて、それらの各ベクトルｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４をベクトル合成し、得られた合成ベクトルにより操作方向および操作量を特定することができる。
【００４１】
次に、多方向操作部材４の動作および制御部４０の処理について説明する。
【００４２】
（多方向操作部材の動作および制御部の動作）
図７は、図４に示す多方向操作部材４の操作板１１が押圧された状態を示す図であって、図４と同様の断面図である。また、図８は、図７に示す多方向操作部材４の基板２０を操作面側から見た平面図である。図８では、延出部１５の外周縁が対向する位置を破線Ｑで示し、延出部１５と対向する領域を網掛けにて示している。また、延出部１５と外周センサ部２２ａとの対向領域をＱａ、延出部１５と外周センサ部２２ｂとの対向領域をＱｂ、延出部１５と外周センサ部２２ｃとの対向領域をＱｃ、および延出部１５と外周センサ部２２ｄとの対向領域をＱｄとして図示している。また、ドーム部１４の頂上と対向する位置をＰで示し、ドーム部１４の開口部１６の外周縁が対向する位置を一点鎖線Ｒで示している。
【００４３】
図７に示すように、操作板１１を基板２０方向に押圧すると、ドーム部１４が座屈する。ドーム部１４の座屈により、図８のＲで囲まれる領域にて、ドーム部１４と中心センサ部２１との距離が小さくなり、中心センサ部２１における静電容量Ｃ５が増加する。制御部４０は、中心センサ部２１における静電容量Ｃ５が所定の閾値を超えたことを検出すると、制御部４０は、多方向操作部材４がクリックされたと認識できる。逆に、ユーザーが操作板１１の押圧を止めると、ドーム部１４が元の形に戻るため、Ｒで示される部分と中心センサ部２１との距離ｄが大きくなるので、静電容量Ｃ５が減少する。静電容量Ｃ５が所定の閾値を下回っているときには、制御部４０は、操作板１１は、押圧されていないと認識できる。
【００４４】
また、制御部４０は、各外周センサ部２２における静電容量Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を同時あるいは略同時に検出する。図８に示すように、ドーム部１４の頂点Ｐが中心センサ部２１の中心と略同一の場合には、Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃ，Ｑｄは、すべて同程度の面積を有する（すなわち、Ｑａ＝Ｑｂ＝Ｑｃ＝Ｑｄ）。したがって、各外周センサ部２２における静電容量は、略同等（すなわち、Ｃ１＝Ｃ２＝Ｃ３＝Ｃ４）となる。制御部４０は、これらの静電容量に応じてベクトルｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４を生成する。Ｃ１＝Ｃ２＝Ｃ３＝Ｃ４の場合には、これらのベクトルｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４をベクトル合成すると、各ベクトルが打ち消しあって０になる。したがって、制御部４０は、操作板１１の中心Ｐが動いていない、すなわち、操作板１１の中心Ｐが中心センサ部２１の中心とほぼ重なる位置にあると判断する。
【００４５】
図９は、図４に示す多方向操作部材４の操作板１１をＸ方向にスライドした状態を示す図であって、図４と同様の断面図である。図１０は、図９に示す多方向操作部材４の基板２０を操作面側から見た場合の平面図である。図１０では、延出部１５の外周縁が対向する位置を破線Ｑで示し、延出部１５と対向する領域を網掛けにて示している。また、延出部１５と外周センサ部２２ａとの対向領域をＱａ、延出部１５と外周センサ部２２ｂとの対向領域をＱｂ、延出部１５と外周センサ部２２ｃとの対向領域をＱｃ、および延出部１５と外周センサ部２２ｄとの対向領域をＱｄとして図示している。また、開口部１６の外周縁と対向する位置を一点鎖線Ｒで示し、ドーム部１４の頂点と対向する位置をＰ’で示している。
【００４６】
図１０に示すように、操作板１１をＸ方向に移動させた場合には、ＱａとＱｂとは、同程度の面積である（すなわち、Ｑａ＝Ｑｂ）。一方、ＱｃとＱｄとが同程度の面積である（すなわち、Ｑａ＝Ｑｂ）。また、ＱａあるいはＱｂは、ＱｃおよびＱｄよりも面積が大きい。上述のように、図９および図１０に示す状態では、（Ｑａ＝Ｑｂ）＞（Ｑｃ＝Ｑｄ）という関係が成立するので、各外周センサ部２２にて検出される静電容量値は、（Ｃ１＝Ｃ２）＞（Ｃ３＝Ｃ４）という関係が成り立つ。
【００４７】
制御部４０は、これらの静電容量に応じてベクトルｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４を生成し、これらをベクトル合成すると、（Ｃ１＝Ｃ２）＞（Ｃ３＝Ｃ４）の場合には、合成ベクトルは、Ｘ方向成分のみのベクトルとなる。したがって、制御部４０は、操作板１１の中心Ｐは、Ｘ方向に移動されたと判断できる。
【００４８】
図１１は、図４に示す多方向操作部材４の操作板１１をＸ方向とＹ方向との中間の方向（図１１の紙面では右斜め上方向）に移動させた状態で、基板２０を操作面側から見た平面図である。図１１では、延出部１５の外周縁が対向する位置を破線Ｑで示し、延出部１５と対向する領域を網掛けにて示している。また、延出部１５と外周センサ部２２ａとの対向領域をＱａ、延出部１５と外周センサ部２２ｂとの対向領域をＱｂ、延出部１５と外周センサ部２２ｃとの対向領域をＱｃ、および、延出部１５と外周センサ部２２ｄとの対向領域をＱｄとして図示している。また、ドーム部１４と対向する領域を一点鎖線Ｒにて囲み、ドーム部１４の頂上と対向する位置をＰ’’で示している。
【００４９】
図１１に示すように、Ｘ方向とＹ方向との中間の方向に操作板１１がスライドした状態では、図８の状態を基準とすると、Ｑａ＞（Ｑｂ＝Ｑｄ）＞Ｑｃの関係になる。したがって、図１１の状態では、制御部４０が各外周センサ部２２にて検出する静電容量値は、Ｃ１＞（Ｃ２＝Ｃ４）＞Ｃ３の関係となる。
【００５０】
制御部４０は、これらの静電容量に応じてベクトルｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４を生成し、これらをベクトル合成すると、Ｃ１＞（Ｃ２＝Ｃ４）＞Ｃ３の場合には、合成ベクトルは、Ｘ方向とＹ方向との中間の方向成分を有する。したがって、制御部４０は、操作板１１の中心Ｐは、Ｘ方向とＹ方向との中間の方向に移動されたと判断できる。
【００５１】
また、操作板１１が紙面右斜め上方向にスライドされた状態でも、ドーム部１４は、中心センサ部２１と対向している。操作板１１がＸ方向とＹ方向との中間の方向にスライドされた状態であっても、操作板１１の押圧／非押圧により、図１１に示すＲの領域において中心センサ部２１と導電部材１３との距離ｄが変動する。そのため、制御部４０は、所定の静電容量値よりもＣ５が大きいあるいは小さいかにより、操作板１１がクリックされた状態にあるか否かを認識できる。
【００５２】
上述のような多方向操作部材４では、操作方向を特定可能であると共に、操作した先でのクリック操作を検出することができる。また、ユーザーは、クリックしながら多方向への操作を行うことができる。さらに、ドーム部１４の座屈により、ユーザーは、クリック感を得ることができる。
【００５３】
たとえば、リモートコントローラ１でテレビ等の表示部のポインタを操作するのに、多方向操作部材４を用いることができる。その場合に、多方向操作部材４によりある方向へ操作板１１が操作されたことを制御部４０が検出した場合には、制御部４０は、画面上に表示されたポインタをその操作方向に移動させるよう制御してもよい。また、多方向操作部材４によりクリック動作がなされたことを制御部４０が検出した場合には、クリックされた際にポインタが指し示す表示を選択するように制御部４０が制御してもよい。さらに、多方向操作部材４により、クリックしながらある方向へ操作されていることを制御部４０が検出した場合には、いわゆる「ドラッグ動作」（画面上アイコン等を仮想的に「つかむ」操作のこと。たとえば、画面上でポインタがアイコンなどに重なった状態で、クリックし、クリック状態を維持したままポインタを移動させること。）を行うように制御部４０が制御してもよい。
【００５４】
２．第２の実施の形態
（多方向操作部材の構造）
次に、第２の実施の形態に係る多方向操作部材５０について、図面を参照しながら説明する。図１２は、第２の実施の形態に係る多方向操作部材５０の斜視図である。図１３は、多方向操作部材５０の分解斜視図である。図１４は、多方向操作部材５０を図１２に示すＢ−Ｂ線で切断した場合の断面図である。第２の実施の形態に係る多方向操作部材５０は、第１の実施の形態に係る多方向操作部材４とその構造が異なる。なお、第１の実施の形態に係る多方向操作部材４と同じ構成要素については、同じ番号を用いて説明する。
【００５５】
多方向操作部材５０は、表面側から、固定具５１、操作部５２、シート部材６０、ドームシート７０および基板８０を主に有する。操作部５２は、表面側から、第１の操作板５３、第２の操作板５４、キーパッド５５、導電部材１３を主に有する。
【００５６】
固定具５１は、リング状の部材であって、基板８０の穴部に挿入できる突出部あるいは、固定具５１と基板８０とをねじ等で固定するためのねじ穴が設けられている。固定具５１と基板８０とがねじ等により固定されることで、その固定具５１と基板８０との間に、操作部５２およびドームシート７０の端部を固定できる。また、固定具５１の内周部分は、裏面側が表面側に向かって凹んでいるので、第１の操作板５３の外周部分が、その固定具５１の内周部分の裏面側に入り込んでいる。
【００５７】
操作部５２を構成する第１の操作板５３および第２の操作板５４は、ユーザーが操作する部分であり、第１の実施の形態における操作板１１と同様の材料から構成される。第１の操作板５３は、環状の部材であり、第２の操作板５４は、その内周面よりも小さい外周を有する円板状の部材である。第２の操作板５４は、第１の操作板５３の内側に配置される。第２の操作板５４をＸＹ平面上の様々な方向へ操作する際に、第１の操作板５３を誤って押圧しないように、第１の操作板５３の内周側は、その外周側よりも操作面から見て一段低く形成されている。一方、第２の操作板５４の中心部分は、その外周側よりも表面側に突出している。
【００５８】
操作部５２を構成するキーパッド５５は、第１の操作板５３および第２の操作板５４を支持する部材であり、伸縮部材として機能する。第１の操作板５３および第２の操作板５４は、キーパッド５５の表面に接着剤、粘着剤あるいは融着等により固着されている。また、キーパッド５５は、第１の操作板５３および第２の操作板５４が表面側から押圧された場合には、その下方に設けられた皿バネ部７２および導電部材１３等を押し込むことができるように、さらには、第２の操作板５４が基板８０の面に対して水平に移動した場合にもその移動に十分追随が可能であるように、伸縮可能な材料から構成されるのが好ましい。さらに好ましくは、キーパッド５５は、第２の操作板５４が基板８０の面に対して水平移動した場合に、第２の操作板５４を元の位置に付勢するような弾性部材から構成される。そのようなキーパッド５５の材料としては、たとえば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンゴムあるいはスチレンブタジエンゴム等の熱硬化性エラストマー、ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系あるいはフッ素系等の熱可塑性エラストマー、あるいはそれらの複合物等を用いることができる。それらの材料の中でも、耐久性が高いウレタン系エラストマー、シリコーンゴムあるいはそれらの複合物を用いるのが好ましい。
【００５９】
キーパッド５５は、第２の操作板５４が基板８０の面に対して水平に移動しやすいように、第２の操作板５４が貼り付けられる部分の外周に折り曲げ部５６が形成されていてもよい。また、折り曲げ部５６は、一回以上折り曲げられることで、蛇腹形状が形成されていてもよい。折り曲げ部５６が設けられている場合には、第２の操作板５４が水平移動しやすい。さらに、折り曲げ部５６が設けられている場合には、第２の操作板５４の水平移動により、第１の操作板５３が固着されている部分のキーパッド５５が引っ張られにくいため、第１の操作板５３とキーパッド５５との固着部分が剥がれにくい。
【００６０】
キーパッド５５の裏面には、基板８０方向へ突出する押圧子５７が設けられている。押圧子５７は、合計５個設けられている。押圧子５７のうち１個は、第２の操作板５４の外周円を基準とした中心Ｐと重なる位置に設けられている。残りの４個の押圧子５７は、第１の操作板５３に押圧方向で重なる位置であって、中心Ｐを基準とした同心円の周方向に沿うように９０度間隔で１個ずつ設けられている。導電部材１３は、第１の実施の形態における導電部材１３と同様に、ドーム部１４および延出部１５が一体として形成されている導電性の部材である。また、導電部材１３は、中心Ｐと重なる位置に設けられている押圧子５７に、その頂点が固着されている。
【００６１】
ドームシート７０は、基板８０の表面に沿う平坦部７１と、平坦部７１より突出して設けられた皿バネ部７２とを有している。平坦部７１のうち、基板８０の第１接点部８１および第２接点部８２に対応する位置には、貫通孔が設けられている。皿バネ部７２は、少なくとも裏面側が導電性の層により形成され、貫通孔を覆うように逆椀状に平坦部７１に設けられている。多方向操作部材５０が操作されていない状態においては、皿バネ部７２の裏面は、第１接点部８２と電気的に導通しているが、第２接点部８１とは電気的に導通しないような状態で固定されている。この皿バネ部７２は、押圧されて弾性変形することにより、皿バネ部７２の頂点部内側が第２接点部８１と接触して、第１接点部８２と第２接点部８１との間が導通する。一方、皿バネ部７２の押圧が解除されると、皿バネ部７２は、弾性により逆椀状に復元し、その頂点部内側が第２接点部８１と離間する。
【００６２】
基板８０は、第１の実施の形態の基板２０と同様に円形の中心センサ部２１および中心センサ部２１を囲む４つの外周センサ部２２が設けられている。さらに、基板８０の表面には、円形の第２接点部８１および第２接点部８１を囲むようにして設けられた第１接点部８２が、４箇所設けられている。第２接点部８１は、第１の操作板５３に設けられた４つの押圧子５７と押圧方向で重なる位置にそれぞれ設けられている。また、基板８０の表面であって、基板８０の外周センサ部２２の外周円の内側と重なる領域には、シート部材７０が配置されている。
【００６３】
上述のような多方向操作部材５０とすることで、第１の実施の形態に係る多方向操作部材４と同様に、操作部５２が平行移動できると共に、その平行移動した先で第２の操作板５４を押し込むことができる。また、ユーザーが、第２の操作板５４をクリックした際には、ドーム部１４が座屈することで、ユーザーは、クリック感を得ることができる。さらに、上述のような多方向操作部材５０では、第２の操作板５４を押し下げた状態のまま第２の操作板５４を所望の方向へ移動させることができる。
【００６４】
３．第３の実施の形態
次に、第３の実施の形態に係る電子機器について、図面を参照しながら説明する。図１５は、第３の実施の形態に係る電子機器の一例であるラップトップ型コンピュータ１００の斜視図である。なお、第１の実施の形態に係る多方向操作部材４と同じ構成要素については、同じ番号を用いて説明する。
【００６５】
（電子機器の構造）
図１５に示すように、ラップトップ型コンピュータ１００は、複数のキーから構成されるキーボード１０１および多方向操作部材１０２を備える。多方向操作部材１０２は、多方向に操作可能な部材であると共に、タッチパッドとしても機能する部材である。また、多方向操作部材１０２は、キーボード１０１に隣接して設けられている。図１では、キーボード１０１として、いわゆるＱＷＥＲＴＹ配列あるいはＪＩＳ配列等の文字入力用キーボードを図示しているが、キーボード１０１は、このような形態に限らず、どのような用途のキーボード１０１であってもよい。また、本明細書において、「キーボード１０１に隣接」とは、キーボード１０１に一部または全部が囲まれる場合、および、キーボード１０１と間隙を隔てて隣なり合う場合も含む。ラップトップ型コンピュータ１００は、キーボード１０１および多方向操作部材１０２等から入力された情報を処理し、各部を制御する制御部（不図示）を内部に有する。
【００６６】
図１６は、図１５の多方向操作部材１０２を、Ｃ−Ｃ線で切断した場合の断面図である。図１７は、図１６の多方向操作部材１０２を、Ｄで示す領域について拡大して示す拡大断面図である。
【００６７】
多方向操作部材１０２は、操作面側にタッチパッド１０３を備える。タッチパッド１０３は、長辺３〜１０ｃｍ、短辺２〜７ｃｍの長方形の操作面を有する板状の部材である。タッチパッド１０３としては、ユーザーの指あるいは物体がタッチパッド１０３に触れた際に、その触れた位置を検出できるものであればどのようなものでも採用できる。たとえば、静電容量式、抵抗膜式、赤外線式等のタッチパッドを用いることができる。その中でも、指で操作するのに適した静電容量式のタッチパッド１０３を用いるのが好ましい。静電容量式のタッチパッド１０３は、ユーザーの指あるいは導体がタッチパッド１０３に触れた際に生じる静電容量の変化によって、指あるいは導体の位置を検出できる。タッチパッド１０３は、操作面側から順に、保護層１０４、導電膜層１０５および補強層１０６を積層して成る。
【００６８】
保護層１０４は、タッチパッド１０３の保護、外観向上およびタッチパッド１０３の表面の摩擦係数の制御のために設けられる層である。また、保護層１０４は、導電膜層１０５と指（電極とみなされる）との間の誘電層としても機能する。保護層１０４としては、たとえば、熱可塑性のシリコーン樹脂層を用いることができる。
【００６９】
導電膜層１０５は、電極として機能する。導電膜層１０５の四隅には、検出部（不図示）が設けられ、各検出部（不図示）から同時にごく微弱な電流を流し続けている。導電膜層１０５を流れる電流は、人の指等の導電体がタッチパッド１０３に触れると、静電容量が変化することにより、変化する。その電流の変化量は、各検出部（不図示）から触れた点までの距離に反比例する。したがって、制御部（不図示）は、各検出部（不図示）にて検出された電流値から、指等の導電体が触れた位置の座標を求めることができる。
【００７０】
補強層１０６は、タッチパッド１０３を補強するための層である。たとえば、補強層１０６は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、あるいは、ポリエチレンテレフタレート樹脂等の樹脂から構成される。また、補強層１０６は、操作面から視認されるタッチパッド１０３の色味を調節するために設けられることもある。
【００７１】
タッチパッド１０３の操作面略中央の裏面側には、操作部１０が固着されている。また、操作部１０の裏面側には、シート部材３０を介して基板２０が配置されている。さらに、タッチパッド１０３の裏面側とシート部材３０との間であって、操作部１０が設けられていない部分には、緩衝層１０７が配置されている。
【００７２】
緩衝層１０７は、タッチパッド１０３を操作した際の衝撃を緩衝する層である。緩衝層１０７は、弾性に富み、伸縮自在な部材から構成されるのが好ましく、たとえば、主にシリコーンからなるスポンジから構成される。また、緩衝層１０７は、操作面から見て略中央に、穴部１０８を有する。緩衝層１０７は、タッチパッド１０３を支持すると共に、タッチパッド１０３が押圧されると圧縮する部材である。また、緩衝層１０７は、タッチパッド１０３を東西南北に移動した場合に、タッチパッド１０３と連動できるようにタッチパッド１０３側に固着される。
【００７３】
上述のような多方向操作部材１０２では、ユーザーは、状況に応じて、タッチパッド１０３を用いて軽く触れるだけで多方向に操作したい場合と、タッチパッド１０３を物理的に動かすことで多方向に操作したい場合と、の両方の場合に用いることができる。また、軽く触れるだけで多方向に操作できる入力装置と、物理的に動かすことで多方向に操作できる入力装置とを併せ持つ場合よりも電子機器を小型化できる。第１の実施の形態に係る多方向操作部材４と同様の原理により、操作方向を特定可能であると共に、操作した先でのクリック操作を検出することができる。また、ユーザーは、クリックしながら多方向への操作を行うことができる。さらに、ドーム部１４の座屈により、ユーザーは、クリック感を得ることができる。
【００７４】
また、上述のような多方向操作部材１０２を用いると、ユーザーは、タッチパッド１０３上の触れた位置に応じた多方向操作と、タッチパッド１０３自体の水平移動量に応じた多方向操作とを使い分けできる。たとえば、ユーザーは、ホームポジションから手の位置を移動させてタッチパッド１０３上に指を触れることにより、多方向操作部材１０２をタッチパッドとして使用できる。ここで、多方向操作部材１０２をタッチパッドとして使用する際には、ユーザーは、キーボードを操作する手の置き位置（いわゆるホームポジション）から、タッチパッド１０３を触れるために手の位置を変える必要がある。一方、ユーザーは、タッチパッド１０３を操作面に水平移動させることにより、多方向操作部材３を用いてホームポジションから手の位置を移動させずに多方向の操作を行うことができる。
【００７５】
以上、本発明の多方向操作部材４，５０，１０２およびそれを用いた電子機器としてのリモートコントローラ１およびラップトップ型コンピュータ１００の実施の形態について説明したが、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。
【００７６】
たとえば、上述の各実施の形態において、具体的な寸法および形状等を明示したが、このような数値に限定されない。たとえば、操作板１１は、外周円の直径が１０〜３０ｍｍで厚さが約１ｍｍの円板状の部材としたが、このような形態に限らない。しかし、外周円の直径が１０〜３０ｍｍの操作板１１とすることで、手のひらで電子機器を把持し、親指で操作板１１を操作しやすい電子機器となる。また、多方向操作部材１０２は、操作板１１を有さずに、押圧子１２がタッチパッド１０３に固着するような形態であってもよい。
【００７７】
たとえば、上述の実施の形態では、電子機器としてリモートコントローラ１およびラップトップ型コンピュータ１００を例示したが、電子機器は、リモートコントローラ１およびラップトップ型コンピュータ１００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、携帯テレビあるいは車載用オーディオ機器等であっても良い。また、多方向操作部材１０２は、キーボード１０１を有していない電子機器に設けられても良い。しかし、多方向操作部材１０２は、キーボード１０１を有する電子機器に設けられるのがより好ましい。なぜなら、多方向操作部材１０２は、キーボード１０１に隣接する位置に設けられるため、ホームポジションから手を移動させずに多方向操作を可能とするからである。特に、キーボード１０１のホームポジションに手を置いた際に、親指の先から５ｃｍ以内の位置に多方向操作部材１０２を配置した場合には、ホームポジションから手を移動することなく親指を使ってタッチパッド１０３を操作できる。たとえば、タッチパッド１０３を容易に移動させるために、タッチパッド１０３の操作面に凹凸を形成してもよい。また、タッチパッド１０３の外周部分に滑り止めの縁を設けてもよい。
【００７８】
また、上述の各実施の形態においては、円盤状の操作板１１および長方形状のタッチパッド１０３を用いるものとしたが、そのような形態に限らない。たとえば、操作板１１およびタッチパッド１０３は、それぞれ、操作面から見て正方形、円形状あるいは環形状としてもよいし、３角形、あるいは４角形以上の多角形であってもよい。ここで、操作板１１が円板状の場合には、操作板１１をＸＹ平面上のどの方向、すなわち、３６０度どの方向にも移動できる。また、操作板１１あるいはタッチパッド１０３のうち、操作面側に露出する方の操作面は、平面ではなく、凹凸形状を有する等、立体的であってもよい。たとえば、操作板１１の外周部分を、ユーザーが指触で感じることができるように、操作板１１の外周部分の厚さを外周以外の部分よりも厚くする、いわゆる円輪状の縁を形成してもよい。
【００７９】
上述の多方向操作部材１０２は、緩衝層１０７を有するものとしたが、緩衝層１０７は、必須ではない。しかし、多方向操作部材１０２が緩衝層１０７を備えることにより、タッチパッド１０３あるいは操作板１１の押し込みで、クリック動作が可能となる。また、タッチパッド１０３の水平方向へ安定して移動できる。
【００８０】
第１の実施の形態では、導電部材１３は、突出部１７を有しているが、このような形態に限らない。導電部材１３は、第２の実施の形態に示すように、シート部材３０と接していてもよい。しかし、導電部材１３が、突出部１７を介してシート部材３０と接するような形態とすることで、操作部１０を平行移動しやすいものとなる。操作部１０とシート部材３０とは接触する面積が小さいため、基板２０に平行移動する際に摩擦が小さくなるからである。また、突出部１７は、半球状に限らず、平板状あるいは導電部材１３の裏面全面に設けられる層等であってもよい。
【００８１】
第１の実施の形態では、シート部材３０は、基板２０の表面の全てを覆うものとしているが、このような形態に限らない。シート部材３０は、中心センサ部２１および各外周センサ部２２を少なくとも覆うことが好ましい。しかし、中心センサ部２１および各外周センサ部２２と導電部材１３とが接しないように間隙を常に維持できれば、シート部材３０がなくてもよい。シート部材３０がない場合には、中心センサ部２１および外周センサ部２２と操作部１０との間の空気層が絶縁層となる。また、シート部材３０，７０は、１種類以上の物質から構成されても良いし、２種類以上の層から形成されていても良い。さらに、シート部材３０，７０の代わりに、層状以外の部材が設けられてもよく、たとえば、１以上の突起を設けるようにしてもよい。しかし、表面に凹凸のない層状のシート部材３０，７０が基板２０の表側全面を覆う場合には、導電部材１３が基板２０に対して平行移動する際に、滑らかに移動できるため、より好ましい。また、シート部材３０，７０としてシート状の部材を配置するのではなく、基板２０の中心センサ部２１および各外周センサ部２２が設けられている側の面に、コート剤を塗布することでシート部材３０，７０が形成されてもよい。
【００８２】
上述の各実施の形態においては、外周センサ部２２は、円周に沿って４箇所設けるような形態としたが、このような形態に限らない。外周センサ部２２は、３箇所以下であってもよいし、外周センサ部２２は、円周に沿って設けられていなくてもよい。図１８および図１９は、本実施の形態の変形例における基板２０を表面側から見た平面図である。多方向操作部材４が、所定の一方向への移動のみを検出したい場合には、外周センサ部２２は、一方向にのみ設けられるようにしてもよい。たとえば、図１８のように中心センサ部２１のＸ方向側に１つの外周センサ部２２を設けることで、Ｘ方向への移動および移動先でのクリックを検出するための多方向操作部材となる。また、図１９に示すように、中心センサ部２１の周囲に３箇所の外周センサ部２２を設けても良い。
【００８３】
図２０は、本実施の形態の別の変形例における基板２０を表面側から見た平面図である。外周センサ部２２は、５箇所以上設けられてもよく、たとえば、図２０に示すように６箇所設けられてもよい。外周センサ部２２の数が多くなると、移動方向をより正確に認識できる。
【００８４】
上述の実施の形態では、制御部４０は、各外周センサ部２２で検出された静電容量をスカラー量としたベクトルを生成し、それらのベクトル合成により、操作方向および操作量を特定できる。しかし、このような形態に限らず、制御部４０は、操作方向のみを特定してもよいし、操作方向と操作量の両方を特定しても良い。
【００８５】
また、制御部４０は、以下のような方法で操作方向を判断しても良い。まず、制御部４０は、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４のうち静電容量が最大であった外周センサ部２２を特定する。そして、制御部４０は、最大の静電容量を検出した外周センサ部２２の方向へ操作されたと認識する。たとえば、制御部４０は、Ｃ１が最大であった場合には、Ｘ方向とＹ方向との合成方向に操作されたと判断し、Ｃ２が最大であった場合には、Ｘ方向と−Ｙ方向との合成方向に操作されたと判断し、Ｃ３が最大であった場合には、−Ｙ方向と−Ｘ方向との合成方向に操作されたと判断し、Ｃ４が最大であった場合には、−Ｘ方向とＹ方向との合成方向に操作されたと判断する。かかる方法で判断される場合には、制御部４０は、所定の操作方向（外周センサ２２が設けられた方向）のうち、どの方向へ操作されたかを特定できる。
【００８６】
図２１は、各実施の形態の変形例において、記憶部４１が有する制御用テーブルの一例である。予め図２１に示す制御用テーブルを記憶部４１に格納し、制御部４０が当該制御用のテーブルを参照して操作方向および操作量を特定するようにしてもよい。このテーブルは、たとえば、様々な方向に操作板１１を移動させて、移動した位置を「座標位置（Ｘ，Ｙ）」欄に、各位置で測定されたＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の実測値をそれぞれ「測定値Ｃ１」、「測定値Ｃ２」、「測定値Ｃ３」および「測定値Ｃ４」の欄に入力することで作成される。図２１に示すテーブルを制御部４０が用いる場合には、制御部４０は、検出されたＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４の各数値と「測定値Ｃ１」、「測定値Ｃ２」、「測定値Ｃ３」および「測定値Ｃ４」の各数値とが最も近い行を抽出し、その行に記載された座標位置（Ｘ，Ｙ）を、操作板１１の中心が移動した先の位置であると判断できる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、たとえば、各種電子機器の入力装置等に利用することができる。
【符号の説明】
【００８８】
１ リモートコントローラ（電子機器）
４，５０，１０２ 多方向操作部材
１０，５２ 操作部
１１，５４ 操作板
１４ ドーム部
１５ 延出部
１６ 開口部
１７ 突出部
１８ 伸縮部材
２０，８０ 基板
２１ 中心センサ部（センサ部、中心センサ部）
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ 外周センサ部（センサ部、外周センサ部）
４０ 制御部
１００ ラップトップ型コンピュータ（電子機器）
１０１ キーボード
１０３ タッチパッド（入力部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電部材の近接により静電容量を変化させる導電性のセンサ部を有する基板と、
上記基板の面に対して略水平に移動可能である操作部と、を有し、
上記操作部は、上記基板側に開口部を対向させるドーム部と、当該開口部の外周縁から外側へ延出する延出部とを有すると共に、上記センサ部と非接触状態の上記導電部材を備え、
上記センサ部は、上記ドーム部の頂点と押圧方向で重なる位置に設けられた中心センサ部と、当該中心センサ部の外側に設けられる１以上の外周センサ部と、を有することを特徴とする多方向操作部材。
【請求項２】
請求項１に記載の多方向操作部材であって、
前記操作部は、前記基板の面に対して略水平に移動させると定位置に付勢する伸縮部材により支持されていることを特徴とする請求項１に記載の多方向操作部材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の多方向操作部材であって、
前記延出部の前記基板側の面には、前記基板側に突出する突出部が設けられていることを特徴とする多方向操作部材。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の多方向操作部材であって、
前記外周センサ部は、前記中心センサ部の中心を基準として周方向に略９０度の角度を成して４箇所に配置されていることを特徴とする多方向操作部材。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の多方向操作部材であって、
操作面に略水平に移動可能であると共に、ユーザーが指で触れた位置を少なくとも検出可能な入力部材が操作部の表面側に固着されていることを特徴とする多方向操作部材。
【請求項６】
導電部材の近接により静電容量を変化させる導電性のセンサ部を有する基板と、
上記基板の面に対して略水平に移動可能である操作部と、を有し、
上記操作部は、上記基板側に開口部を対向させるドーム部と、当該開口部の外周縁から外側へ延出する延出部と、を有すると共に、上記センサ部と非接触状態の上記導電部材を備え、
上記センサ部は、上記ドーム部の頂点に押圧方向で重なる位置に設けられた中心センサ部および当該中心センサ部の外側に設けられる１以上の外周センサ部を備える多方向操作部材と、
上記導電性のセンサ部における静電容量を検出すると共に、静電容量に応じて上記ドーム部の押込みの有無および上記操作部の位置を特定する制御部と、
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項７】
請求項６に記載の電子機器であって、
前記外周センサ部は、前記中心センサ部の中心を基準として周方向に略９０度の角度を成すように４箇所に配置され、
前記制御部は、それら４枚の前記外周センサ部においてそれぞれ検出された静電容量と前記外周センサ部の配置方向に基づいて、前記操作板の移動方向あるいは移動量を特定することを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の電子機器であって、
操作面に略水平に移動可能であると共に、ユーザーが指で触れた位置を少なくとも検出可能な入力部材が操作部の表面側に固着されていることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項８に記載の電子機器であって、
前記多方向操作部材は、キーボードに隣接して設けられていることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
導電部材の近接により静電容量を変化させる導電性のセンサ部を有する基板と、
上記基板の面に対して略水平に移動可能である操作部と、を有し、
上記操作部は、上記基板側に開口部を対向させるドーム部と、当該開口部の外周縁から外側へ延出する延出部とを有すると共に、上記センサ部と非接触状態の上記導電部材を備え、
上記センサ部は、上記ドーム部の頂点と押圧方向で重なる位置に設けられた中心センサ部と、当該中心センサ部の外側に設けられる１以上の外周センサ部と、を有することを特徴とする多方向操作部材。
【請求項２】
請求項１に記載の多方向操作部材であって、
前記操作部は、前記基板の面に対して略水平に移動させると定位置に付勢する伸縮部材により支持されていることを特徴とする請求項１に記載の多方向操作部材。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の多方向操作部材であって、
前記延出部の前記基板側の面には、前記基板側に突出する突出部が設けられていることを特徴とする多方向操作部材。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の多方向操作部材であって、
前記外周センサ部は、前記中心センサ部の中心を基準として周方向に略９０度の角度を成して４箇所に配置されていることを特徴とする多方向操作部材。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の多方向操作部材であって、
操作面に略水平に移動可能であると共に、ユーザーが指で触れた位置を少なくとも検出可能な入力部材が操作部の表面側に固着されていることを特徴とする多方向操作部材。
【請求項６】
導電部材の近接により静電容量を変化させる導電性のセンサ部を有する基板と、
上記基板の面に対して略水平に移動可能である操作部と、を有し、
上記操作部は、上記基板側に開口部を対向させるドーム部と、当該開口部の外周縁から外側へ延出する延出部と、を有すると共に、上記センサ部と非接触状態の上記導電部材を備え、
上記センサ部は、上記ドーム部の頂点に押圧方向で重なる位置に設けられた中心センサ部および当該中心センサ部の外側に設けられる１以上の外周センサ部を備える多方向操作部材と、
上記導電性のセンサ部における静電容量を検出すると共に、静電容量に応じて上記ドーム部の押込みの有無および上記操作部の位置を特定する制御部と、
を有することを特徴とする電子機器。
【請求項７】
請求項６に記載の電子機器であって、
前記外周センサ部は、前記中心センサ部の中心を基準として周方向に略９０度の角度を成すように４箇所に配置され、
前記制御部は、それら４枚の前記外周センサ部においてそれぞれ検出された静電容量と前記外周センサ部の配置方向に基づいて、前記操作板の移動方向あるいは移動量を特定することを特徴とする電子機器。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載の電子機器であって、
操作面に略水平に移動可能であると共に、ユーザーが指で触れた位置を少なくとも検出可能な入力部材が操作部の表面側に固着されていることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項８に記載の電子機器であって、
前記多方向操作部材は、キーボードに隣接して設けられていることを特徴とする電子機器。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１１−２２８２５１（Ｐ２０１１−２２８２５１Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０５２４７（Ｐ２０１０−２０５２４７）
【出願日】平成２２年９月１４日（２０１０．９．１４）
【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１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１４日（２０１０．９．１４）
【出願人】（０００１９０１１６）信越ポリマー株式会社 (1,394)
【Ｆターム（参考）】
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