操作スイッチおよび携帯端末
【課題】小型化と良好な操作性の両立を実現し、利用者の満足度を向上させる。
【解決手段】スイッチ本体９ｂに回転可能に軸受けされたキートップ１５と、該キートップ１５の回転を検知する接点２３、コンタクト２６，２７，２８、およびＦＰＣ４５とを備え、前記キートップ１５の表面１４側に、該キートップ１５の主回転軸Ｇ１と異なる位置に並行配置された副回転軸Ｇ２で回転するアタッチメント１０を備えた操作スイッチ９，９Ａであることを特徴とする。
【解決手段】スイッチ本体９ｂに回転可能に軸受けされたキートップ１５と、該キートップ１５の回転を検知する接点２３、コンタクト２６，２７，２８、およびＦＰＣ４５とを備え、前記キートップ１５の表面１４側に、該キートップ１５の主回転軸Ｇ１と異なる位置に並行配置された副回転軸Ｇ２で回転するアタッチメント１０を備えた操作スイッチ９，９Ａであることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）やデジタルカメラなどのＨＭＩ部（Human Machine Interface）に用いられるような操作スイッチおよび該操作スイッチを備えた携帯端末に関し、特に音楽、画像データの検索などに使われる回転入力が可能な操作スイッチおよび携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転検出可能な操作スイッチとして、多機能スイッチが提案されている（特許文献１参照）。この多機能スイッチは、中央のスイッチと、周辺の回転検出と多方向入力について記されている。ここで、回転検出機構の下部にある多方向入力装置は、上下左右と中央の５方向の入力を受け付ける。このような多機能の入力を実現するためには、利用者の操作性を確保する目的も含めて寸法的にある程度の大きさが必要となる。
【０００３】
一方、携帯電話やデジタルカメラなどのモバイル機器のＨＭＩ部においては、背面の液晶に代表されるＬＣＤの面積が拡大の一方をたどり、付近に配置されるＨＭＩ部との配置場所の取り合いの課題が生じている。このため、ＨＭＩ部の小型化が求められている。
【０００４】
しかし、上述した回転操作が可能なスイッチをそのまま小型化すると、操作性が悪くなり使いづらいという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２９６００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、上述した問題点に鑑み、小型化と良好な操作性の両立を実現し、利用者の満足度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、スイッチ本体に回転可能に軸受けされた回転入力体と、該回転入力体の回転を検知する回転検知部とを備えた操作スイッチであって、前記回転入力体の表面側に、該回転入力体の主回転軸と異なる位置に並行配置された副回転軸で回転する回転操作体を備えた操作スイッチであることを特徴とする。
【０００８】
前記回転検知部は、ロータリエンコーダ、あるいは円形に配置した複数の押下スイッチなど、適宜の検知部で構成することができる。
この発明により、小型化と良好な操作性の両立を実現し、利用者の満足度を向上させることができる。
【０００９】
この発明の態様として、前記回転操作体は、操作される操作面が前記回転入力体の表面と異なる高さに配置されることができる。
これにより、利用者は回転操作体をより容易に操作して良好な回転操作感を得ることができる。
【００１０】
またこの発明の態様として、前記回転入力体を操作待機姿勢から押下沈み込み姿勢まで変位許容して保持するガイド保持部を備え、前記回転入力体の沈み込みを検知する押下検知部を備えることができる。
【００１１】
これにより、回転検知に加えて押下検知を行うため、例えばメニュー選択と決定やパラメータ変更と決定、画像選択と拡大といったように、操作内容に応じて直感的にわかりやすく使いやすいインターフェースを小型のサイズで提供することができる。
【００１２】
またこの発明の態様として、前記押下検知部は、前記回転入力体の中央が押下されたことを検知する中央検知部と、前記回転入力体が傾動押下された際に該傾動押下方向を検知する複数の方向検知部とを備えることができる。
【００１３】
これにより、回転入力、方向入力、中心押下入力といった３系統の入力が可能となり、多種多様な操作入力を小型のサイズで検知することができる。
【００１４】
またこの発明は、前記操作スイッチと、該操作スイッチにより操作入力された入力信号に従って制御動作を実行する制御手段と、該制御手段の制御信号に従って情報出力を行う出力手段とを備えた携帯端末とすることができる。
【００１５】
これにより、小型で回転操作性の良好な操作スイッチを搭載した携帯端末を提供でき、携帯端末への多様な入力の実現と操作スイッチの小型化を両立することができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明により、小型化と良好な操作性の両立を実現し、利用者の満足度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】操作スイッチを備えたデジタルカメラの正面図。
【図２】操作スイッチの外観斜視図。
【図３】操作スイッチを上方から見た分解斜視図。
【図４】操作スイッチを下方から見た分解斜視図。
【図５】操作スイッチを備えたデジタルカメラの構成を示すブロック図。
【図６】操作スイッチをユニット別に分離した分解斜視図。
【図７】実施例２の操作スイッチを上方から見た分解斜視図。
【図８】実施例２の操作スイッチを下方から見た分解斜視図。
【図９】実施例２の操作スイッチをユニット別に分離した分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は操作スイッチ９を備えたデジタルカメラ１の正面図である。デジタルカメラ１は、上面右側に撮影開始用のシャッタボタン３が設けられており、図示省略する背面にカメラレンズが設けられている。
【００２０】
デジタルカメラ１正面には、表示器２が設けられており、その右横に隣接して操作スイッチ９が設けられている。この操作スイッチ９は、デジタルカメラ１の撮影条件等の設定用スイッチ、及び保存された写真の選択用スイッチなどに用いられる。操作スイッチ９の上方には、メニュー画面などを表示器２に表示するためのメニューボタン４が設けられ、操作スイッチ９の下方には、撮影画像を表示するための再生ボタン５が設けられている。
【００２１】
次に、操作スイッチ９の構成について説明する。図２は操作スイッチ９の外観斜視図を示し、図３は操作スイッチ９を上方から見た分解斜視図を示し、図４は操作スイッチ９を下方から見た分解斜視図を示す。
【００２２】
操作スイッチ９は、図３に示すように上から順に、回転操作体となるアタッチメント１０と、回転入力体となるキートップ１５と、エンコーダ用可動接点板となるプレートＣ基板２０と、導電片となるコンタクト２６，２７，２８と、ホルダ３０と、ドームスイッチユニット４０と、メタルベース５５とを備えて構成される。
【００２３】
このうちのプレートＣ基板２０と、コンタクト２６，２７，２８と、ホルダ３０と、ドームスイッチユニット４０と、メタルベース５５とでスイッチ本体９ｂが構成され、このスイッチ本体９ｂにキートップ１５とのアタッチメント１０とで構成される操作部９ａが設けられて操作スイッチ１０が構成されている。
【００２４】
アタッチメント１０は、合成樹脂性の材料で円盤状に形成され、上面に操作表面１１が設けられている。この操作表面１１は、凹凸のある形状にして指が乗せられた際の摩擦力を高める構成とすることが好ましい。アタッチメント１０の下面には、図４に示す装着突起１２が軸芯に沿って突設されている。
なお、アタッチメント１０の表面（図示上面）は、ローレット加工を施すことで、滑り止めさせる構成にしてもよい。
【００２５】
キートップ１５は、合成樹脂性の材料で円盤状に形成され、環状のキャップ形状となっている。キートップ１５の上面には、図３に示すように中心と外周の間位置に円形の凹部１６が形成されている。この凹部１６の中心には、軸方向にアタッチメント取付孔１７が貫通されている。アタッチメント１０の装着突起１２がワッシャ１３に挿通され、該装着突起１２がキートップ１５の凹部１６のアタッチメント取付孔１７に挿通されて、Ｅリング１８で回転可能に抜け止め係止される。
【００２６】
キートップ１５下面には、図４に示すように環状の平面部と、下向きに突出する支持凸部１９ａと外周フランジ１５ｃとで囲まれる環状凹部１５ｂが形成されている。また、キートップ１５下面の中央部には、軸方向へ突出する円盤型の支持凸部１９ａが設けられ、該支持凸部１９ａのさらに下面に、より小さい円盤状の装着突起１９ｂが設けられている。装着突起１９ｂの中央下端には、スイッチＯＮ／ＯＦＦするための押下突起１９ｄが設けられている。
【００２７】
支持凸部１９ａは、下面に凹部１９ｃが円周状に並んで複数設けられている。この凹部１９ｃには、後述するボール２９が嵌合する。装着突起１９ｂは、下端が外周へ向かって突出している。
【００２８】
また、キートップ１５下面には、外周に設けられた壁部近傍位置に係止突起１５ａが設けられている。
【００２９】
キートップ１５の内面に形成された環状凹部１５ｂには、プレートＣ基板２０が嵌合して取り付けられる。ここで、キートップ１５の係止突起１５ａにプレートＣ基板２０の係止凹部２１が係合し、キートップ１５とプレートＣ基板２０とが相対的に回転しないように固定される。
【００３０】
プレートＣ基板２０は、前記環状凹部１５ｂに嵌合可能な大きさの環状に形成されている。プレートＣ基板２０の中央には、キートップ１５の支持凸部１９ａが挿通される貫通孔２２が形成されている。プレートＣ基板２０の外周の一部には、キートップ１５の係止突起１５ａと係合するための係止凹部２１が設けられている。
【００３１】
プレートＣ基板２０の下面には、エンコーダ信号を検知するため、金属部材で形成される接点２３が円周状に複数配置されている。この接点２３にコンタクト２６，２７，２８の各上接触子２６ａ，２７ａ，２８ａが接触し、通電して回転操作が検知されることになる。したがって、プレートＣ基板２０の下面が摺接面２４となる。このため、プレートＣ基板２０の下面は凹凸がないか少ないように形成されている。これにより、摺接面２４に対する上接触子２６ａ，２７ａ，２８ａの安定した接触性を確保している。
【００３２】
コンタクト２６，２７，２８は、導電金属板により形成されている。
このうち、共通導電片となるコンタクト２６は、基端部に例えば３個の取付孔２６ｃを有している。そして、該基端部から自由端側にかけて二股に分かれ、そのうちの一方を、弾性力を持たせて上向きに延出させた上接触子２６ａとし、他方を、弾性力を持たせて下向きに延出させた下接触子２６ｂとしている。
【００３３】
第１導電片となるコンタクト２７は第１信号検出用として設けられ、前記コンタクト２６と同様に基端部に取付孔２７ｃを有している。基端部から二股に分かれた自由端側の一方を、弾性力を持たせて上向きに延出させた上接触子２７ａとし、他方を、弾性力を持たせて下向きに延出させた下接触子２７ｂとしている。
【００３４】
第２導電片となるコンタクト２８は第２信号検出用として設けられ、前記コンタクト２６と同様に基端部に取付孔２８ｃを有している。基端部から二股に分かれた自由端側の一方を、弾性力を持たせて上向きに延出させた上接触子２８ａとし、他方を、弾性力を持たせて下向きに延出させた下接触子２８ｂとしている。
【００３５】
そして、これらのコンタクト２６，２７，２８の上接触子２６ａ，２７ａ，２８ａが、一定の弾性力を持って上述した摺接面２４に摺接する。また、各コンタクト２６，２７，２８の自由端側は、内周側と外周側とに並列させて長く延出させている。これら３個のコンタクト２６，２７，２８は、後述するホルダ３０に保持されて周方向に３つ配設される。
【００３６】
前記摺接面２４の接点２３は、外周側が常に導通して一定の信号が得られるリング状の共通接触子側となり、内周側が内側へ突出して間欠的な信号が得られるパルス信号出力側となる。このため、コンタクト２６は外周側が上接触子２６ａになり、該上接触子２６ａが摺接面２４の回転軌跡上で常に導通する共通接触子になる。また、コンタクト２７とコンタクト２８は内周側が上接触子２７ａ，２８ａになり、該上接触子２７ａ，２８ａが摺接面２４の回転軌跡上で接点２３の各突出部と間欠的に接触し、ロータリエンコーダとしてのパルス信号を出力する接触子になる。
【００３７】
また、コンタクト２７，２８は、上接触子２７ａ，２８ａの自由端側をさらに二股に分けている。これにより、分割した接触子によって安定した弾性作用が得られ、接点に接触する場合に滑らかな接触作用が得られる。
【００３８】
ホルダ３０は、ＰＯＭ樹脂（ＰＯＭ：ポリオキシメチレン）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ：acrylonitrile butadiene styrene）、またはこれらの混合樹脂などの軟性材料により、前記キートップ１５と同程度の大きさの環状体に形成されている。このホルダ３０は、後述するメタルベース５５に非回転で昇降可能に支持されている。このホルダ３０の上面には、前記各コンタクト２６，２７，２８を嵌合して固定するための２本の突起３１が周方向に３つ突設されている。これらの突起３１に、前記各コンタクト２６，２７，２８の各取付孔２６ｃ，２７ｃ，２８ｃを嵌合させることで、ホルダ３０の上面に各コンタクト２６，２７，２８が取り付けられる。これにより、上接触子２６ａ，２７ａ，２８ａは接触に適した斜め上向きに延出した状態に取り付けられる。また、ホルダ３０の上面には、周方向に３つ開口された円弧状の下接触子挿通孔３２が開口されている。該下接触子挿通孔３２には、前記下接触子２６ｂ，２７ｂ，２８ｂを下向きに挿通させる。これにより、下接触子２６ｂ，２７ｂ，２８ｂがホルダ３０の下面より接触に適した斜め下向きに延出する。
【００３９】
ホルダ３０の上面の内周側には、環状に突出する環状凸部３６が形成されている。この環状凸部３６は、キートップ１５の支持凸部１９ａの底面と対応する。この環状凸部３６は、一部がコ字型に切り抜かれて弾性支持部３８が形成されている。この弾性支持部３８の上面には、ボール受け凹部３８ａが設けられ、該ボール受け凹部３８ａによってボール２９を上下動可能に保持する。これにより、キートップ１５が回転すると、環状凸部３６に対設する支持凸部１９ａの下面における複数の凹部１９ｃにボール２９が嵌合、抜け出し、嵌合、…と繰り返す。この嵌合と抜け出しによって、回転操作における良好なクリック感を得ることができる。
【００４０】
ホルダ３０の環状凸部３６の中央には、装着孔３５が設けられている。この装着孔３５には、キートップ１５の装着突起１９ｂが挿通され、下方に配置された環状円盤形の連結板３９に装着突起１９ｂが回転可能に抜け止めされる。これにより、キートップ１５の外周下端とホルダ３０の上面とがほぼ密着する状態にでき、円滑な接触性を維持させるために環状凹部１５ｂに注入されているグリスが漏れることを防止できる。
【００４１】
また、ホルダ３０の外周面には、外向きに突設された４つの保持片３４が周方向に９０度毎に配置されている。該保持片３４は、後述するメタルベース５５に保持される。
【００４２】
ホルダ３０の下方には、ドームスイッチユニット４０が対設されている。
ドームスイッチユニット４０は、ドームシート４１、ドームコンタクト４３、基板となるＦＰＣ４５をこの順に積層して一体化したものである。下層のＦＰＣ４５をメタルベース５５の上面に貼り付けることで、メタルベース５５の上面にドームスイッチユニット４０が搭載される。
【００４３】
ＦＰＣ４５は、プリント配線基板であり、中央部に中央固定接点４９となる接点４９ａおよび常時接点４９ｂを有している。さらに、中央固定接点４９と重ならない周方向には、共通固定接点４６と第１固定接点４７と第２固定接点４８とが周方向に３つ備えられている。
【００４４】
そして、１個の中央固定接点４９に対応させてドームコンタクト４３を搭載し、この上面をドームシート４１で覆ってＦＰＣ４５の定位置にドームコンタクト４３が動かないように貼り付けている。これにより、キートップ１５の中央が押下される押下位置に対応して設置される中央スイッチＳ１が構成される。
【００４５】
ドームコンタクト４３は、中央の接点が頂点となり、外周のコモン接点が下端に位置して常時接点４９ｂに常時接触する。頂点の接点は、押下操作されていない通常状態のとき、接点４９ａから十分な隙間（クリアランス）を空けて離間しており、押下強度が所定強度を超えると反転して接点４９ａに接触し通電する。
【００４６】
メタルベース５５は、キートップ１５より少し大きい金属円板により形成されている。メタルベース５５の外周側には、その４方の底面より逆凹形状の昇降ガイド片５６が起立突設されている。この昇降ガイド片５６は、逆凹形内に上述したホルダ３０の保持片３４を係合させている。これにより、押下ストローク長さを昇降することができる。この４方の昇降ガイド片５６に保持片３４がそれぞれ係合保持されることにより、ホルダ３０に保持されるキートップ１５は、押下時に操作待機姿勢から押下された方向へ下降して押下沈み込み姿勢となる。従って、キートップ１５は、キートップ１５全体として一定の押下ストローク量だけ沈み込んで中央スイッチＳ１を押下し、スイッチとして機能する。
【００４７】
図５は、このように構成された操作スイッチ９を備えたデジタルカメラ１の構成を示すブロック図である。
【００４８】
デジタルカメラ１は、制御部９２に接続して、ローパスフィルタ９１、操作ボタン３，４，５、電源部９６、表示器２、フラッシュ９３、カメラ部９４、および記憶部９５が設けられている。
【００４９】
ローパスフィルタ９１には、操作スイッチ９が接続されている。このローパスフィルタ９１は、操作スイッチ９のドームコンタクト４３から瞬間的な通電（例えば１μｓ以下）による信号を受け取った場合に、この信号をカットして検知しないようにし、それ以上長い時間の通電による信号のみを制御部９２に伝達する。これにより、衝突等によって操作スイッチ９が瞬間的に押下操作された場合に誤動作しないようにしている。
【００５０】
操作ボタン３，４，５（図１に示したシャッタボタン３、メニューボタン４、再生ボタン５）は、ユーザに押下操作された押下信号を制御部９２に伝達する。
電源部９６は、各部に電力を供給する。
【００５１】
表示器２は、制御部９２の制御信号に従って画像を表示する。この画像には、カメラ部９４で撮影している画像や、撮影して記憶部９５に保存した画像、あるいはメニュー画像などとすることができる。
【００５２】
フラッシュ９３は、制御部９２の制御信号に従ってストロボ発光する。
カメラ部９４は、制御部９２の制御信号に従って撮影し、撮影画像を制御部９２に伝達する。
【００５３】
記憶部９５は、制御部９２の制御信号に従ってデータの読み書きを行う。このデータには、カメラ部９４で撮影された撮影画像データ、およびメニュー画面などを表示するプログラムなど、適宜のデータとすることができる。
【００５４】
この構成により、デジタルカメラ１は、操作スイッチ９や操作ボタン３，４，５の操作に従って動作し、フラッシュ９３による照明、カメラ部９４による撮影、表示器２への撮影画像の表示など、撮影に必要な動作を実行することができる。
【００５５】
次に、デジタルカメラ１を使用する利用者によって操作スイッチ９が操作された際の動作を説明する。
図６は、操作スイッチ９を操作側ユニットＵ１と中間ユニットＵ２とベースユニットＵ３に分離した状態の斜視図である。
【００５６】
ここで、操作側ユニットＵ１は、アタッチメント１０、キートップ１５、およびプレートＣ基板２０により構成されている。
【００５７】
中間ユニットＵ２は、コンタクト２６，２７，２８、およびホルダ３０により構成されている。
【００５８】
ベースユニットＵ３は、ドームスイッチユニット４０、およびメタルベース５５により構成されている。
【００５９】
操作側ユニットＵ１は、矢印Ｙ３に示すように、主回転軸Ｇ１を中心に中間ユニットＵ２に対して相対的に正逆に自在に回転する。また、操作側ユニットＵ１におけるアタッチメント１０は、矢印Ｙ２に示すように、副回転軸Ｇ２を中心にキートップ１５に対して相対的に正逆に自在に回転する。これにより、利用者がアタッチメント１０の操作表面１１に指を置き、矢印Ｙ３の方向に回転動作させると、アタッチメント１０が指に対して相対的に非回転の状態で、アタッチメント１０がキートップ１５に対して相対回転しつつ、操作側ユニットＵ１が中間ユニットＵ２に対して相対的に回転する。
【００６０】
このとき、操作側ユニットＵ１に設けられている接点２３が回転し、この回転によって接点２３とコンタクト２６，２７，２８の接触／非接触が入れ替わることで、回転操作が検知されて回転信号を出力できる。
【００６１】
中間ユニットＵ２は、操作側ユニットＵ１に対して、押下方向（図示上下方向）に対しては相対的に移動せず、かつ相対的に回転可能に取り付けられている。この中間ユニットＵ２は、ベースユニットＵ３に対して、上下動可能に取り付けられている。
【００６２】
従って、中間ユニットＵ２は、操作側ユニットＵ１の中央（キートップ１５の中央）が押下されると、これとともに下方へ移動し、メタルベース５５に対して相対的に近接方向へ移動する。操作側ユニットＵ１の中央の押下が解除されると、中間ユニットＵ２は操作側ユニットＵ１と共に上方へ移動し、メタルベース５５に対して相対的に離間方向へ移動する。この上下動動作の際に、キートップ１５の下面中央に突出配置された押下突起１９ｄがドームスイッチユニット４０の中央スイッチＳ１を押下／開放してスイッチＯＮ／ＯＦＦを行い、押下信号を出力できる。
【００６３】
このようにして検知した回転信号や押下信号は、上述したローパスフィルタ９１越しに制御部９２へ伝達されるため、衝突当による瞬間的な信号であれば動作信号とならないようにカットされる。
【００６４】
回転信号を受けた制御部９２は、指示された動作を実行する。この指示された動作は、例えば表示器２に表示している再生画像を順次切り替える、フラッシュの有無やホワイトバランスなどの撮影モードを切り替える、時刻設定などの設定操作を行うなど、適宜の動作とすることができる。
【００６５】
また、押下信号を受けた制御部９２は、指示された動作を実行する。この指示された動作は、例えばメニュー画面の決定動作や、再生表示している画像の拡大動作など、適宜の動作とすることができる。
【００６６】
また、操作側ユニットＵ１が回転操作されたときは、弾性支持部３８によりボール２９がキートップ１５の凹部１９ｃ（図４参照）へ付勢されていることにより、ボール２９が複数の凹部１９ｃに順番に嵌合／抜け出しを繰り返すことで、回動操作したことが操作者の手に明瞭に伝達され、良好なクリック感を得ることができる。
【００６７】
以上の構成および動作により、小型化と良好な操作性の両立を実現し、利用者の満足度を向上させることができる。
アタッチメント１０は、キートップ１５に対して相対的に回転するため、操作スイッチ９全体を小型化してキートップ１５が小さくなっても、容易にキートップ１５を回転操作できる。すなわち、キートップ１５を直接指で押さえて指の向きを変えずに該キートップ１５を回転させようとする場合、キートップ１５の上で指を滑らせながら回転させる必要がある。そして、キートップ１５が小さくなると、指とキートップ１５の間で摩擦力の生じる面積が相対的に広くなって指を滑らせることが難しくなり、回しづらい状況になる。しかし、上述した実施例１では、アタッチメント１０を押す指を滑らせなくとも、該アタッチメント１０がキートップ１５に対して自在に回転するため、キートップ１５に対して指を滑らせるのと同じ効果を発揮でき、キートップ１５が小さくてもスムーズに回転操作することができる。
【００６８】
また、キートップ１５の表面１４（図３参照）とアタッチメント１０の操作表面１１の高さが異なるため、利用者はキートップ１５とアタッチメント１０を容易に区別して良好な操作感で回転操作することができる。特に、この実施例ではアタッチメント１０の表面がキートップ１５の表面よりも高いため、利用者は、アタッチメント１０に指を置きやすく、非常に良好な操作感で回転操作を行うことができる。
【００６９】
また、ドームスイッチユニット４０により押下操作も検知するため、回転操作と押下操作により、例えばメニュー選択と決定、パラメータ変更と決定、あるいは画像選択と拡大といったように、操作内容に応じて直感的にわかりやすく使いやすいインターフェースを小型のサイズで提供することができる。
【００７０】
また、アタッチメント１０は、外周がキートップ１５の主回転軸芯上にかからない大きさに配置されているため、利用者がアタッチメント１０のどこに指を置いても、キートップ１５の回転軸上に指が位置して回転させづらい状態になることを防止でき、いつでも良好な回転操作を実現することができる。
【００７１】
また、操作スイッチ９は、回転操作と中央の押下を検知できるため、回転式ＪＯＧ／単方向入力複合スイッチとして機能することができる。
【実施例２】
【００７２】
次に、方向検知も可能に構成した実施例２の操作スイッチ９Ａについて説明する。
図７は、操作スイッチ９Ａを上方から見た分解斜視図を示し、図８は、操作スイッチ９Ａを下方から見た分解斜視図を示す。
【００７３】
操作スイッチ９Ａは、回転操作体となるアタッチメント１０と、回転入力体となるキートップ１５と、エンコーダ用可動接点板となるプレートＣ基板２０と、導電片となるコンタクト２６，２７，２８と、ホルダ３０Ａと、ドームスイッチユニット４０Ａと、メタルベース５５Ａと、方向ドームスイッチユニット６０と、メタルベース８０を備えて構成されている。
【００７４】
このうち、アタッチメント１０、キートップ１５、プレートＣ基板２０、コンタクト２６，２７，２８、ホルダ３０Ａ、およびドームスイッチユニット４０Ａは、次に説明する相違点を除けば、上述した実施例１と同一の構成であるため、同一要素に同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７５】
ホルダ３０Ａは、実施例１との相違点として、外周に４つの保持片３３が設けられており、その他の構成は実施例１のホルダ３０と同一である。
ドームスイッチユニット４０ＡのＦＰＣ４５Ａは、実施例１との相違点として、連結部Ｌが設けられており、その他の構成は実施例１のドームスイッチユニット４０のＦＰＣ４５と同一である。
メタルベース５５Ａは、実施例１との相違点として、下面中央に支点突起５８が設けられ、その周囲に４つの押圧突起５７が設けられており、その他の構成は実施例１の目たるベース５５と同一である。４つの押圧突起５７は、いずれもドームコンタクト６５の頂点に対向する位置に配置され、支点突起５８よりも突出量が小さく構成されている。
【００７６】
方向ドームスイッチユニット６０は、ドームシート６１、４つのドームコンタクト６５、基板となるＦＰＣ７０をこの順に積層して一体化したものである。下層のＦＰＣ７０をメタルベース８０の上面に貼り付けることで、メタルベース８０の上面に方向ドームスイッチユニット６０が搭載される。
【００７７】
ＦＰＣ７０は、プリント配線基板であり、４箇所に円周状に均等配置された方向固定接点７１となる接点７１ａおよび常時接点７１ｂを有している。
【００７８】
そして、４個の方向固定接点７１に対応させて４個のドームコンタクト６５を１対１対応させて搭載し、この上面をドームシート６１で覆ってＦＰＣ７０の定位置にドームコンタクト６５が動かないように貼り付けている。これにより、キートップ１５の上下左右が押下される押下位置に対応して設置される方向スイッチＳ２が構成される。
【００７９】
また、ＦＰＣ７０は、連結部Ｌを有しており、該連結部ＬによってＦＰＣ４５と物理的および電気的に連結されている。すなわち、このＦＰＣ４５，７０は１つのＥＰＣであり、連結部Ｌで湾曲させてＦＰＣ４５とＦＰＣ７０を対向させ、その対向面間にメタルベース５５Ａ、ドームシート６１、およびドームコンタクト６５を挟み込む構成となる。
【００８０】
ドームコンタクト６５は、中央の接点が頂点となり、外周のコモン接点が下端に位置して常時接点７１ｂに常時接触する。頂点の接点は、押下操作されていない通常状態のとき、接点７１ａから十分な隙間（クリアランス）を空けて離間しており、押下強度が所定強度を超えると反転して接点７１ａに接触し通電する。
【００８１】
メタルベース８０は、キートップ１５より少し大きい金属円板により形成されている。メタルベース８０の外周側には、その４方の底面より逆凹形状の昇降ガイド片８１が起立突設されている。この昇降ガイド片８１は、逆凹形内に上述したホルダ３０Ａの保持片３３を係合させている。これにより、ホルダ３０Ａを傾動することができる。この４方の昇降ガイド片８１に保持片３３がそれぞれ係合保持されることにより、ホルダ３０Ａに保持されるキートップ１５は、押下時に押下された方向へ下降する。従って、キートップ１５は、中央が押下されるとキートップ１５全体として一定の押下ストローク量だけ沈み込んで中央スイッチＳ１を押下し、周囲が押下されるとキートップ１５全体として一定の押下ストローク量だけ傾動して方向スイッチＳ２の１つ（若しくは隣接する２つ）を押下して、スイッチとして機能する。なお、隣接する２つの方向スイッチＳ２が押下されたときは、斜め方向の入力として検知することができる。
【００８２】
図９は、操作スイッチ９Ａを操作側ユニットＶ１と中間ユニットＶ２と中間ベースユニットＶ３と底ベースユニットＶ４に分離した状態の斜視図である。
【００８３】
ここで、操作側ユニットＶ１は、アタッチメント１０、キートップ１５、およびプレートＣ基板２０により構成されている。
【００８４】
中間ユニットＶ２は、コンタクト２６，２７，２８、およびホルダ３０Ａにより構成されている。
【００８５】
中間ベースユニットＶ３は、ドームスイッチユニット４０Ａ、およびメタルベース５５Ａにより構成されている。
【００８６】
底ベースユニットＶ４は、方向ドームスイッチユニット６０、およびメタルベース８０により構成されている。
【００８７】
操作側ユニットＶ１、中間ユニットＶ２、および中間ベースユニットＶ３の動作は、実施例１で説明した操作側ユニットＵ１、中間ユニットＵ２、およびベースユニットＵ３と同一であるため、その詳細な説明を省略する。
【００８８】
底ベースユニットＶ４は、中間ユニットＶ２に傾動可能に取り付けられている。そして、この底ベースユニットＶ４と中間ユニットＶ２の間には、図８に示したように底面に押圧突起５７を備えた中間ベースユニットＶ３が挟まれている。
【００８９】
操作側ユニットＶ１が矢印Ｙ４に示すように、４方向のいずれかで押下されると、操作側ユニットＶ１、中間ユニットＶ２、および中間ベースユニットＶ３が一体的に傾動し、底ベースユニットＶ４に設けられた方向スイッチＳ２を押下し、方向押下信号を出力する。
【００９０】
これにより、実施例１で説明した回転操作と中央押下操作に加えて、方向押下操作を検知することができる。
【００９１】
以上の構成および動作により、実施例１と同一の作用効果に加えて、方向入力を検知することができる。すなわち、回転入力、方向入力、中心押下入力といった３系統の入力が可能となり、多種多様な操作入力を小型のサイズで検知することができる。
【００９２】
また、操作スイッチ９Ａは、中央方向のドームコンタクト４３と４方向のドームコンタクト６５とにより５方向スイッチとして機能し、またプレートＣ基板２０とコンタクト２６，２７，２８により回転スイッチとして機能するため、回転式ＪＯＧ／多方向入力複合スイッチとして機能することができる。
【００９３】
このようにして、回転式ＪＯＧ／多方向入力複合スイッチとなる操作スイッチ９Ａを少面積化し、かつ回転操作感を損なうことなく機能させることができる。
【００９４】
なお、実施例１に説明した操作スイッチ９は、実施例２のような５方向ではなく中心の１方向（決定キー）のみに集約し、回転と決定だけの選択機能に特化することができる。
【００９５】
以上説明したように、実施例１および実施例２のいずれでも、少面積で回転させやすい構造をとらせることができ、指当ての部品であるアタッチメント１０を本来回転させる部品であるキートップ１５に対して回転自由な構造として完全に回転フリーとさせることで、回転させやすい表面構造とさせることができる。
【００９６】
また、半径大のキートップ１５の中心（回転軸）に対して、半径小のアタッチメント１０の中心（回転軸）を偏心させた位置に配置した構造により、アタッチメント１０がキートップ１５に対して自由に回転することができる。
【００９７】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の携帯端末は、実施形態のデジタルカメラ１に対応し、
以下同様に、
出力手段は、表示器２に対応し、
回転操作体は、アタッチメント１０に対応し、
回転入力体の表面は、表面１４に対応し、
回転入力体は、キートップ１５に対応し、
回転検知部は、接点２３、コンタクト２６，２７，２８、およびＦＰＣ４５，４５Ａに対応し、
ガイド保持部は、昇降ガイド片５６および昇降ガイド片８１に対応し、
制御手段は、制御部９２に対応し、
押下検知部は、中央スイッチＳ１および方向スイッチＳ２に対応し、
中央検知部は、中央スイッチＳ１に対応し、
方向検知部は、方向スイッチＳ２に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
この発明は、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）やデジタルカメラなどのモバイル機器、あるいはリモコン等のＨＭＩ部（Human Machine Interface）に用いられることができ、特に音楽、画像データ、コンテンツの検索や決定などに使われる多機能入力が可能な操作スイッチに利用することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１…デジタルカメラ、２…表示器、９，９Ａ…操作スイッチ、９ｂ…スイッチ本体、１０…アタッチメント、１１…操作表面、１４…表面、１５…キートップ、２３…接点、２６，２７，２８…コンタクト、４５，４５Ａ…ＦＰＣ、５６，８１…昇降ガイド片、９２…制御部、Ｓ１…中央スイッチ、Ｓ２…方向スイッチ、Ｇ１…主回転軸、Ｇ２…副回転軸
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）やデジタルカメラなどのＨＭＩ部（Human Machine Interface）に用いられるような操作スイッチおよび該操作スイッチを備えた携帯端末に関し、特に音楽、画像データの検索などに使われる回転入力が可能な操作スイッチおよび携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回転検出可能な操作スイッチとして、多機能スイッチが提案されている（特許文献１参照）。この多機能スイッチは、中央のスイッチと、周辺の回転検出と多方向入力について記されている。ここで、回転検出機構の下部にある多方向入力装置は、上下左右と中央の５方向の入力を受け付ける。このような多機能の入力を実現するためには、利用者の操作性を確保する目的も含めて寸法的にある程度の大きさが必要となる。
【０００３】
一方、携帯電話やデジタルカメラなどのモバイル機器のＨＭＩ部においては、背面の液晶に代表されるＬＣＤの面積が拡大の一方をたどり、付近に配置されるＨＭＩ部との配置場所の取り合いの課題が生じている。このため、ＨＭＩ部の小型化が求められている。
【０００４】
しかし、上述した回転操作が可能なスイッチをそのまま小型化すると、操作性が悪くなり使いづらいという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２９６００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この発明は、上述した問題点に鑑み、小型化と良好な操作性の両立を実現し、利用者の満足度を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、スイッチ本体に回転可能に軸受けされた回転入力体と、該回転入力体の回転を検知する回転検知部とを備えた操作スイッチであって、前記回転入力体の表面側に、該回転入力体の主回転軸と異なる位置に並行配置された副回転軸で回転する回転操作体を備えた操作スイッチであることを特徴とする。
【０００８】
前記回転検知部は、ロータリエンコーダ、あるいは円形に配置した複数の押下スイッチなど、適宜の検知部で構成することができる。
この発明により、小型化と良好な操作性の両立を実現し、利用者の満足度を向上させることができる。
【０００９】
この発明の態様として、前記回転操作体は、操作される操作面が前記回転入力体の表面と異なる高さに配置されることができる。
これにより、利用者は回転操作体をより容易に操作して良好な回転操作感を得ることができる。
【００１０】
またこの発明の態様として、前記回転入力体を操作待機姿勢から押下沈み込み姿勢まで変位許容して保持するガイド保持部を備え、前記回転入力体の沈み込みを検知する押下検知部を備えることができる。
【００１１】
これにより、回転検知に加えて押下検知を行うため、例えばメニュー選択と決定やパラメータ変更と決定、画像選択と拡大といったように、操作内容に応じて直感的にわかりやすく使いやすいインターフェースを小型のサイズで提供することができる。
【００１２】
またこの発明の態様として、前記押下検知部は、前記回転入力体の中央が押下されたことを検知する中央検知部と、前記回転入力体が傾動押下された際に該傾動押下方向を検知する複数の方向検知部とを備えることができる。
【００１３】
これにより、回転入力、方向入力、中心押下入力といった３系統の入力が可能となり、多種多様な操作入力を小型のサイズで検知することができる。
【００１４】
またこの発明は、前記操作スイッチと、該操作スイッチにより操作入力された入力信号に従って制御動作を実行する制御手段と、該制御手段の制御信号に従って情報出力を行う出力手段とを備えた携帯端末とすることができる。
【００１５】
これにより、小型で回転操作性の良好な操作スイッチを搭載した携帯端末を提供でき、携帯端末への多様な入力の実現と操作スイッチの小型化を両立することができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明により、小型化と良好な操作性の両立を実現し、利用者の満足度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】操作スイッチを備えたデジタルカメラの正面図。
【図２】操作スイッチの外観斜視図。
【図３】操作スイッチを上方から見た分解斜視図。
【図４】操作スイッチを下方から見た分解斜視図。
【図５】操作スイッチを備えたデジタルカメラの構成を示すブロック図。
【図６】操作スイッチをユニット別に分離した分解斜視図。
【図７】実施例２の操作スイッチを上方から見た分解斜視図。
【図８】実施例２の操作スイッチを下方から見た分解斜視図。
【図９】実施例２の操作スイッチをユニット別に分離した分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は操作スイッチ９を備えたデジタルカメラ１の正面図である。デジタルカメラ１は、上面右側に撮影開始用のシャッタボタン３が設けられており、図示省略する背面にカメラレンズが設けられている。
【００２０】
デジタルカメラ１正面には、表示器２が設けられており、その右横に隣接して操作スイッチ９が設けられている。この操作スイッチ９は、デジタルカメラ１の撮影条件等の設定用スイッチ、及び保存された写真の選択用スイッチなどに用いられる。操作スイッチ９の上方には、メニュー画面などを表示器２に表示するためのメニューボタン４が設けられ、操作スイッチ９の下方には、撮影画像を表示するための再生ボタン５が設けられている。
【００２１】
次に、操作スイッチ９の構成について説明する。図２は操作スイッチ９の外観斜視図を示し、図３は操作スイッチ９を上方から見た分解斜視図を示し、図４は操作スイッチ９を下方から見た分解斜視図を示す。
【００２２】
操作スイッチ９は、図３に示すように上から順に、回転操作体となるアタッチメント１０と、回転入力体となるキートップ１５と、エンコーダ用可動接点板となるプレートＣ基板２０と、導電片となるコンタクト２６，２７，２８と、ホルダ３０と、ドームスイッチユニット４０と、メタルベース５５とを備えて構成される。
【００２３】
このうちのプレートＣ基板２０と、コンタクト２６，２７，２８と、ホルダ３０と、ドームスイッチユニット４０と、メタルベース５５とでスイッチ本体９ｂが構成され、このスイッチ本体９ｂにキートップ１５とのアタッチメント１０とで構成される操作部９ａが設けられて操作スイッチ１０が構成されている。
【００２４】
アタッチメント１０は、合成樹脂性の材料で円盤状に形成され、上面に操作表面１１が設けられている。この操作表面１１は、凹凸のある形状にして指が乗せられた際の摩擦力を高める構成とすることが好ましい。アタッチメント１０の下面には、図４に示す装着突起１２が軸芯に沿って突設されている。
なお、アタッチメント１０の表面（図示上面）は、ローレット加工を施すことで、滑り止めさせる構成にしてもよい。
【００２５】
キートップ１５は、合成樹脂性の材料で円盤状に形成され、環状のキャップ形状となっている。キートップ１５の上面には、図３に示すように中心と外周の間位置に円形の凹部１６が形成されている。この凹部１６の中心には、軸方向にアタッチメント取付孔１７が貫通されている。アタッチメント１０の装着突起１２がワッシャ１３に挿通され、該装着突起１２がキートップ１５の凹部１６のアタッチメント取付孔１７に挿通されて、Ｅリング１８で回転可能に抜け止め係止される。
【００２６】
キートップ１５下面には、図４に示すように環状の平面部と、下向きに突出する支持凸部１９ａと外周フランジ１５ｃとで囲まれる環状凹部１５ｂが形成されている。また、キートップ１５下面の中央部には、軸方向へ突出する円盤型の支持凸部１９ａが設けられ、該支持凸部１９ａのさらに下面に、より小さい円盤状の装着突起１９ｂが設けられている。装着突起１９ｂの中央下端には、スイッチＯＮ／ＯＦＦするための押下突起１９ｄが設けられている。
【００２７】
支持凸部１９ａは、下面に凹部１９ｃが円周状に並んで複数設けられている。この凹部１９ｃには、後述するボール２９が嵌合する。装着突起１９ｂは、下端が外周へ向かって突出している。
【００２８】
また、キートップ１５下面には、外周に設けられた壁部近傍位置に係止突起１５ａが設けられている。
【００２９】
キートップ１５の内面に形成された環状凹部１５ｂには、プレートＣ基板２０が嵌合して取り付けられる。ここで、キートップ１５の係止突起１５ａにプレートＣ基板２０の係止凹部２１が係合し、キートップ１５とプレートＣ基板２０とが相対的に回転しないように固定される。
【００３０】
プレートＣ基板２０は、前記環状凹部１５ｂに嵌合可能な大きさの環状に形成されている。プレートＣ基板２０の中央には、キートップ１５の支持凸部１９ａが挿通される貫通孔２２が形成されている。プレートＣ基板２０の外周の一部には、キートップ１５の係止突起１５ａと係合するための係止凹部２１が設けられている。
【００３１】
プレートＣ基板２０の下面には、エンコーダ信号を検知するため、金属部材で形成される接点２３が円周状に複数配置されている。この接点２３にコンタクト２６，２７，２８の各上接触子２６ａ，２７ａ，２８ａが接触し、通電して回転操作が検知されることになる。したがって、プレートＣ基板２０の下面が摺接面２４となる。このため、プレートＣ基板２０の下面は凹凸がないか少ないように形成されている。これにより、摺接面２４に対する上接触子２６ａ，２７ａ，２８ａの安定した接触性を確保している。
【００３２】
コンタクト２６，２７，２８は、導電金属板により形成されている。
このうち、共通導電片となるコンタクト２６は、基端部に例えば３個の取付孔２６ｃを有している。そして、該基端部から自由端側にかけて二股に分かれ、そのうちの一方を、弾性力を持たせて上向きに延出させた上接触子２６ａとし、他方を、弾性力を持たせて下向きに延出させた下接触子２６ｂとしている。
【００３３】
第１導電片となるコンタクト２７は第１信号検出用として設けられ、前記コンタクト２６と同様に基端部に取付孔２７ｃを有している。基端部から二股に分かれた自由端側の一方を、弾性力を持たせて上向きに延出させた上接触子２７ａとし、他方を、弾性力を持たせて下向きに延出させた下接触子２７ｂとしている。
【００３４】
第２導電片となるコンタクト２８は第２信号検出用として設けられ、前記コンタクト２６と同様に基端部に取付孔２８ｃを有している。基端部から二股に分かれた自由端側の一方を、弾性力を持たせて上向きに延出させた上接触子２８ａとし、他方を、弾性力を持たせて下向きに延出させた下接触子２８ｂとしている。
【００３５】
そして、これらのコンタクト２６，２７，２８の上接触子２６ａ，２７ａ，２８ａが、一定の弾性力を持って上述した摺接面２４に摺接する。また、各コンタクト２６，２７，２８の自由端側は、内周側と外周側とに並列させて長く延出させている。これら３個のコンタクト２６，２７，２８は、後述するホルダ３０に保持されて周方向に３つ配設される。
【００３６】
前記摺接面２４の接点２３は、外周側が常に導通して一定の信号が得られるリング状の共通接触子側となり、内周側が内側へ突出して間欠的な信号が得られるパルス信号出力側となる。このため、コンタクト２６は外周側が上接触子２６ａになり、該上接触子２６ａが摺接面２４の回転軌跡上で常に導通する共通接触子になる。また、コンタクト２７とコンタクト２８は内周側が上接触子２７ａ，２８ａになり、該上接触子２７ａ，２８ａが摺接面２４の回転軌跡上で接点２３の各突出部と間欠的に接触し、ロータリエンコーダとしてのパルス信号を出力する接触子になる。
【００３７】
また、コンタクト２７，２８は、上接触子２７ａ，２８ａの自由端側をさらに二股に分けている。これにより、分割した接触子によって安定した弾性作用が得られ、接点に接触する場合に滑らかな接触作用が得られる。
【００３８】
ホルダ３０は、ＰＯＭ樹脂（ＰＯＭ：ポリオキシメチレン）、ＡＢＳ樹脂（ＡＢＳ：acrylonitrile butadiene styrene）、またはこれらの混合樹脂などの軟性材料により、前記キートップ１５と同程度の大きさの環状体に形成されている。このホルダ３０は、後述するメタルベース５５に非回転で昇降可能に支持されている。このホルダ３０の上面には、前記各コンタクト２６，２７，２８を嵌合して固定するための２本の突起３１が周方向に３つ突設されている。これらの突起３１に、前記各コンタクト２６，２７，２８の各取付孔２６ｃ，２７ｃ，２８ｃを嵌合させることで、ホルダ３０の上面に各コンタクト２６，２７，２８が取り付けられる。これにより、上接触子２６ａ，２７ａ，２８ａは接触に適した斜め上向きに延出した状態に取り付けられる。また、ホルダ３０の上面には、周方向に３つ開口された円弧状の下接触子挿通孔３２が開口されている。該下接触子挿通孔３２には、前記下接触子２６ｂ，２７ｂ，２８ｂを下向きに挿通させる。これにより、下接触子２６ｂ，２７ｂ，２８ｂがホルダ３０の下面より接触に適した斜め下向きに延出する。
【００３９】
ホルダ３０の上面の内周側には、環状に突出する環状凸部３６が形成されている。この環状凸部３６は、キートップ１５の支持凸部１９ａの底面と対応する。この環状凸部３６は、一部がコ字型に切り抜かれて弾性支持部３８が形成されている。この弾性支持部３８の上面には、ボール受け凹部３８ａが設けられ、該ボール受け凹部３８ａによってボール２９を上下動可能に保持する。これにより、キートップ１５が回転すると、環状凸部３６に対設する支持凸部１９ａの下面における複数の凹部１９ｃにボール２９が嵌合、抜け出し、嵌合、…と繰り返す。この嵌合と抜け出しによって、回転操作における良好なクリック感を得ることができる。
【００４０】
ホルダ３０の環状凸部３６の中央には、装着孔３５が設けられている。この装着孔３５には、キートップ１５の装着突起１９ｂが挿通され、下方に配置された環状円盤形の連結板３９に装着突起１９ｂが回転可能に抜け止めされる。これにより、キートップ１５の外周下端とホルダ３０の上面とがほぼ密着する状態にでき、円滑な接触性を維持させるために環状凹部１５ｂに注入されているグリスが漏れることを防止できる。
【００４１】
また、ホルダ３０の外周面には、外向きに突設された４つの保持片３４が周方向に９０度毎に配置されている。該保持片３４は、後述するメタルベース５５に保持される。
【００４２】
ホルダ３０の下方には、ドームスイッチユニット４０が対設されている。
ドームスイッチユニット４０は、ドームシート４１、ドームコンタクト４３、基板となるＦＰＣ４５をこの順に積層して一体化したものである。下層のＦＰＣ４５をメタルベース５５の上面に貼り付けることで、メタルベース５５の上面にドームスイッチユニット４０が搭載される。
【００４３】
ＦＰＣ４５は、プリント配線基板であり、中央部に中央固定接点４９となる接点４９ａおよび常時接点４９ｂを有している。さらに、中央固定接点４９と重ならない周方向には、共通固定接点４６と第１固定接点４７と第２固定接点４８とが周方向に３つ備えられている。
【００４４】
そして、１個の中央固定接点４９に対応させてドームコンタクト４３を搭載し、この上面をドームシート４１で覆ってＦＰＣ４５の定位置にドームコンタクト４３が動かないように貼り付けている。これにより、キートップ１５の中央が押下される押下位置に対応して設置される中央スイッチＳ１が構成される。
【００４５】
ドームコンタクト４３は、中央の接点が頂点となり、外周のコモン接点が下端に位置して常時接点４９ｂに常時接触する。頂点の接点は、押下操作されていない通常状態のとき、接点４９ａから十分な隙間（クリアランス）を空けて離間しており、押下強度が所定強度を超えると反転して接点４９ａに接触し通電する。
【００４６】
メタルベース５５は、キートップ１５より少し大きい金属円板により形成されている。メタルベース５５の外周側には、その４方の底面より逆凹形状の昇降ガイド片５６が起立突設されている。この昇降ガイド片５６は、逆凹形内に上述したホルダ３０の保持片３４を係合させている。これにより、押下ストローク長さを昇降することができる。この４方の昇降ガイド片５６に保持片３４がそれぞれ係合保持されることにより、ホルダ３０に保持されるキートップ１５は、押下時に操作待機姿勢から押下された方向へ下降して押下沈み込み姿勢となる。従って、キートップ１５は、キートップ１５全体として一定の押下ストローク量だけ沈み込んで中央スイッチＳ１を押下し、スイッチとして機能する。
【００４７】
図５は、このように構成された操作スイッチ９を備えたデジタルカメラ１の構成を示すブロック図である。
【００４８】
デジタルカメラ１は、制御部９２に接続して、ローパスフィルタ９１、操作ボタン３，４，５、電源部９６、表示器２、フラッシュ９３、カメラ部９４、および記憶部９５が設けられている。
【００４９】
ローパスフィルタ９１には、操作スイッチ９が接続されている。このローパスフィルタ９１は、操作スイッチ９のドームコンタクト４３から瞬間的な通電（例えば１μｓ以下）による信号を受け取った場合に、この信号をカットして検知しないようにし、それ以上長い時間の通電による信号のみを制御部９２に伝達する。これにより、衝突等によって操作スイッチ９が瞬間的に押下操作された場合に誤動作しないようにしている。
【００５０】
操作ボタン３，４，５（図１に示したシャッタボタン３、メニューボタン４、再生ボタン５）は、ユーザに押下操作された押下信号を制御部９２に伝達する。
電源部９６は、各部に電力を供給する。
【００５１】
表示器２は、制御部９２の制御信号に従って画像を表示する。この画像には、カメラ部９４で撮影している画像や、撮影して記憶部９５に保存した画像、あるいはメニュー画像などとすることができる。
【００５２】
フラッシュ９３は、制御部９２の制御信号に従ってストロボ発光する。
カメラ部９４は、制御部９２の制御信号に従って撮影し、撮影画像を制御部９２に伝達する。
【００５３】
記憶部９５は、制御部９２の制御信号に従ってデータの読み書きを行う。このデータには、カメラ部９４で撮影された撮影画像データ、およびメニュー画面などを表示するプログラムなど、適宜のデータとすることができる。
【００５４】
この構成により、デジタルカメラ１は、操作スイッチ９や操作ボタン３，４，５の操作に従って動作し、フラッシュ９３による照明、カメラ部９４による撮影、表示器２への撮影画像の表示など、撮影に必要な動作を実行することができる。
【００５５】
次に、デジタルカメラ１を使用する利用者によって操作スイッチ９が操作された際の動作を説明する。
図６は、操作スイッチ９を操作側ユニットＵ１と中間ユニットＵ２とベースユニットＵ３に分離した状態の斜視図である。
【００５６】
ここで、操作側ユニットＵ１は、アタッチメント１０、キートップ１５、およびプレートＣ基板２０により構成されている。
【００５７】
中間ユニットＵ２は、コンタクト２６，２７，２８、およびホルダ３０により構成されている。
【００５８】
ベースユニットＵ３は、ドームスイッチユニット４０、およびメタルベース５５により構成されている。
【００５９】
操作側ユニットＵ１は、矢印Ｙ３に示すように、主回転軸Ｇ１を中心に中間ユニットＵ２に対して相対的に正逆に自在に回転する。また、操作側ユニットＵ１におけるアタッチメント１０は、矢印Ｙ２に示すように、副回転軸Ｇ２を中心にキートップ１５に対して相対的に正逆に自在に回転する。これにより、利用者がアタッチメント１０の操作表面１１に指を置き、矢印Ｙ３の方向に回転動作させると、アタッチメント１０が指に対して相対的に非回転の状態で、アタッチメント１０がキートップ１５に対して相対回転しつつ、操作側ユニットＵ１が中間ユニットＵ２に対して相対的に回転する。
【００６０】
このとき、操作側ユニットＵ１に設けられている接点２３が回転し、この回転によって接点２３とコンタクト２６，２７，２８の接触／非接触が入れ替わることで、回転操作が検知されて回転信号を出力できる。
【００６１】
中間ユニットＵ２は、操作側ユニットＵ１に対して、押下方向（図示上下方向）に対しては相対的に移動せず、かつ相対的に回転可能に取り付けられている。この中間ユニットＵ２は、ベースユニットＵ３に対して、上下動可能に取り付けられている。
【００６２】
従って、中間ユニットＵ２は、操作側ユニットＵ１の中央（キートップ１５の中央）が押下されると、これとともに下方へ移動し、メタルベース５５に対して相対的に近接方向へ移動する。操作側ユニットＵ１の中央の押下が解除されると、中間ユニットＵ２は操作側ユニットＵ１と共に上方へ移動し、メタルベース５５に対して相対的に離間方向へ移動する。この上下動動作の際に、キートップ１５の下面中央に突出配置された押下突起１９ｄがドームスイッチユニット４０の中央スイッチＳ１を押下／開放してスイッチＯＮ／ＯＦＦを行い、押下信号を出力できる。
【００６３】
このようにして検知した回転信号や押下信号は、上述したローパスフィルタ９１越しに制御部９２へ伝達されるため、衝突当による瞬間的な信号であれば動作信号とならないようにカットされる。
【００６４】
回転信号を受けた制御部９２は、指示された動作を実行する。この指示された動作は、例えば表示器２に表示している再生画像を順次切り替える、フラッシュの有無やホワイトバランスなどの撮影モードを切り替える、時刻設定などの設定操作を行うなど、適宜の動作とすることができる。
【００６５】
また、押下信号を受けた制御部９２は、指示された動作を実行する。この指示された動作は、例えばメニュー画面の決定動作や、再生表示している画像の拡大動作など、適宜の動作とすることができる。
【００６６】
また、操作側ユニットＵ１が回転操作されたときは、弾性支持部３８によりボール２９がキートップ１５の凹部１９ｃ（図４参照）へ付勢されていることにより、ボール２９が複数の凹部１９ｃに順番に嵌合／抜け出しを繰り返すことで、回動操作したことが操作者の手に明瞭に伝達され、良好なクリック感を得ることができる。
【００６７】
以上の構成および動作により、小型化と良好な操作性の両立を実現し、利用者の満足度を向上させることができる。
アタッチメント１０は、キートップ１５に対して相対的に回転するため、操作スイッチ９全体を小型化してキートップ１５が小さくなっても、容易にキートップ１５を回転操作できる。すなわち、キートップ１５を直接指で押さえて指の向きを変えずに該キートップ１５を回転させようとする場合、キートップ１５の上で指を滑らせながら回転させる必要がある。そして、キートップ１５が小さくなると、指とキートップ１５の間で摩擦力の生じる面積が相対的に広くなって指を滑らせることが難しくなり、回しづらい状況になる。しかし、上述した実施例１では、アタッチメント１０を押す指を滑らせなくとも、該アタッチメント１０がキートップ１５に対して自在に回転するため、キートップ１５に対して指を滑らせるのと同じ効果を発揮でき、キートップ１５が小さくてもスムーズに回転操作することができる。
【００６８】
また、キートップ１５の表面１４（図３参照）とアタッチメント１０の操作表面１１の高さが異なるため、利用者はキートップ１５とアタッチメント１０を容易に区別して良好な操作感で回転操作することができる。特に、この実施例ではアタッチメント１０の表面がキートップ１５の表面よりも高いため、利用者は、アタッチメント１０に指を置きやすく、非常に良好な操作感で回転操作を行うことができる。
【００６９】
また、ドームスイッチユニット４０により押下操作も検知するため、回転操作と押下操作により、例えばメニュー選択と決定、パラメータ変更と決定、あるいは画像選択と拡大といったように、操作内容に応じて直感的にわかりやすく使いやすいインターフェースを小型のサイズで提供することができる。
【００７０】
また、アタッチメント１０は、外周がキートップ１５の主回転軸芯上にかからない大きさに配置されているため、利用者がアタッチメント１０のどこに指を置いても、キートップ１５の回転軸上に指が位置して回転させづらい状態になることを防止でき、いつでも良好な回転操作を実現することができる。
【００７１】
また、操作スイッチ９は、回転操作と中央の押下を検知できるため、回転式ＪＯＧ／単方向入力複合スイッチとして機能することができる。
【実施例２】
【００７２】
次に、方向検知も可能に構成した実施例２の操作スイッチ９Ａについて説明する。
図７は、操作スイッチ９Ａを上方から見た分解斜視図を示し、図８は、操作スイッチ９Ａを下方から見た分解斜視図を示す。
【００７３】
操作スイッチ９Ａは、回転操作体となるアタッチメント１０と、回転入力体となるキートップ１５と、エンコーダ用可動接点板となるプレートＣ基板２０と、導電片となるコンタクト２６，２７，２８と、ホルダ３０Ａと、ドームスイッチユニット４０Ａと、メタルベース５５Ａと、方向ドームスイッチユニット６０と、メタルベース８０を備えて構成されている。
【００７４】
このうち、アタッチメント１０、キートップ１５、プレートＣ基板２０、コンタクト２６，２７，２８、ホルダ３０Ａ、およびドームスイッチユニット４０Ａは、次に説明する相違点を除けば、上述した実施例１と同一の構成であるため、同一要素に同一符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００７５】
ホルダ３０Ａは、実施例１との相違点として、外周に４つの保持片３３が設けられており、その他の構成は実施例１のホルダ３０と同一である。
ドームスイッチユニット４０ＡのＦＰＣ４５Ａは、実施例１との相違点として、連結部Ｌが設けられており、その他の構成は実施例１のドームスイッチユニット４０のＦＰＣ４５と同一である。
メタルベース５５Ａは、実施例１との相違点として、下面中央に支点突起５８が設けられ、その周囲に４つの押圧突起５７が設けられており、その他の構成は実施例１の目たるベース５５と同一である。４つの押圧突起５７は、いずれもドームコンタクト６５の頂点に対向する位置に配置され、支点突起５８よりも突出量が小さく構成されている。
【００７６】
方向ドームスイッチユニット６０は、ドームシート６１、４つのドームコンタクト６５、基板となるＦＰＣ７０をこの順に積層して一体化したものである。下層のＦＰＣ７０をメタルベース８０の上面に貼り付けることで、メタルベース８０の上面に方向ドームスイッチユニット６０が搭載される。
【００７７】
ＦＰＣ７０は、プリント配線基板であり、４箇所に円周状に均等配置された方向固定接点７１となる接点７１ａおよび常時接点７１ｂを有している。
【００７８】
そして、４個の方向固定接点７１に対応させて４個のドームコンタクト６５を１対１対応させて搭載し、この上面をドームシート６１で覆ってＦＰＣ７０の定位置にドームコンタクト６５が動かないように貼り付けている。これにより、キートップ１５の上下左右が押下される押下位置に対応して設置される方向スイッチＳ２が構成される。
【００７９】
また、ＦＰＣ７０は、連結部Ｌを有しており、該連結部ＬによってＦＰＣ４５と物理的および電気的に連結されている。すなわち、このＦＰＣ４５，７０は１つのＥＰＣであり、連結部Ｌで湾曲させてＦＰＣ４５とＦＰＣ７０を対向させ、その対向面間にメタルベース５５Ａ、ドームシート６１、およびドームコンタクト６５を挟み込む構成となる。
【００８０】
ドームコンタクト６５は、中央の接点が頂点となり、外周のコモン接点が下端に位置して常時接点７１ｂに常時接触する。頂点の接点は、押下操作されていない通常状態のとき、接点７１ａから十分な隙間（クリアランス）を空けて離間しており、押下強度が所定強度を超えると反転して接点７１ａに接触し通電する。
【００８１】
メタルベース８０は、キートップ１５より少し大きい金属円板により形成されている。メタルベース８０の外周側には、その４方の底面より逆凹形状の昇降ガイド片８１が起立突設されている。この昇降ガイド片８１は、逆凹形内に上述したホルダ３０Ａの保持片３３を係合させている。これにより、ホルダ３０Ａを傾動することができる。この４方の昇降ガイド片８１に保持片３３がそれぞれ係合保持されることにより、ホルダ３０Ａに保持されるキートップ１５は、押下時に押下された方向へ下降する。従って、キートップ１５は、中央が押下されるとキートップ１５全体として一定の押下ストローク量だけ沈み込んで中央スイッチＳ１を押下し、周囲が押下されるとキートップ１５全体として一定の押下ストローク量だけ傾動して方向スイッチＳ２の１つ（若しくは隣接する２つ）を押下して、スイッチとして機能する。なお、隣接する２つの方向スイッチＳ２が押下されたときは、斜め方向の入力として検知することができる。
【００８２】
図９は、操作スイッチ９Ａを操作側ユニットＶ１と中間ユニットＶ２と中間ベースユニットＶ３と底ベースユニットＶ４に分離した状態の斜視図である。
【００８３】
ここで、操作側ユニットＶ１は、アタッチメント１０、キートップ１５、およびプレートＣ基板２０により構成されている。
【００８４】
中間ユニットＶ２は、コンタクト２６，２７，２８、およびホルダ３０Ａにより構成されている。
【００８５】
中間ベースユニットＶ３は、ドームスイッチユニット４０Ａ、およびメタルベース５５Ａにより構成されている。
【００８６】
底ベースユニットＶ４は、方向ドームスイッチユニット６０、およびメタルベース８０により構成されている。
【００８７】
操作側ユニットＶ１、中間ユニットＶ２、および中間ベースユニットＶ３の動作は、実施例１で説明した操作側ユニットＵ１、中間ユニットＵ２、およびベースユニットＵ３と同一であるため、その詳細な説明を省略する。
【００８８】
底ベースユニットＶ４は、中間ユニットＶ２に傾動可能に取り付けられている。そして、この底ベースユニットＶ４と中間ユニットＶ２の間には、図８に示したように底面に押圧突起５７を備えた中間ベースユニットＶ３が挟まれている。
【００８９】
操作側ユニットＶ１が矢印Ｙ４に示すように、４方向のいずれかで押下されると、操作側ユニットＶ１、中間ユニットＶ２、および中間ベースユニットＶ３が一体的に傾動し、底ベースユニットＶ４に設けられた方向スイッチＳ２を押下し、方向押下信号を出力する。
【００９０】
これにより、実施例１で説明した回転操作と中央押下操作に加えて、方向押下操作を検知することができる。
【００９１】
以上の構成および動作により、実施例１と同一の作用効果に加えて、方向入力を検知することができる。すなわち、回転入力、方向入力、中心押下入力といった３系統の入力が可能となり、多種多様な操作入力を小型のサイズで検知することができる。
【００９２】
また、操作スイッチ９Ａは、中央方向のドームコンタクト４３と４方向のドームコンタクト６５とにより５方向スイッチとして機能し、またプレートＣ基板２０とコンタクト２６，２７，２８により回転スイッチとして機能するため、回転式ＪＯＧ／多方向入力複合スイッチとして機能することができる。
【００９３】
このようにして、回転式ＪＯＧ／多方向入力複合スイッチとなる操作スイッチ９Ａを少面積化し、かつ回転操作感を損なうことなく機能させることができる。
【００９４】
なお、実施例１に説明した操作スイッチ９は、実施例２のような５方向ではなく中心の１方向（決定キー）のみに集約し、回転と決定だけの選択機能に特化することができる。
【００９５】
以上説明したように、実施例１および実施例２のいずれでも、少面積で回転させやすい構造をとらせることができ、指当ての部品であるアタッチメント１０を本来回転させる部品であるキートップ１５に対して回転自由な構造として完全に回転フリーとさせることで、回転させやすい表面構造とさせることができる。
【００９６】
また、半径大のキートップ１５の中心（回転軸）に対して、半径小のアタッチメント１０の中心（回転軸）を偏心させた位置に配置した構造により、アタッチメント１０がキートップ１５に対して自由に回転することができる。
【００９７】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の携帯端末は、実施形態のデジタルカメラ１に対応し、
以下同様に、
出力手段は、表示器２に対応し、
回転操作体は、アタッチメント１０に対応し、
回転入力体の表面は、表面１４に対応し、
回転入力体は、キートップ１５に対応し、
回転検知部は、接点２３、コンタクト２６，２７，２８、およびＦＰＣ４５，４５Ａに対応し、
ガイド保持部は、昇降ガイド片５６および昇降ガイド片８１に対応し、
制御手段は、制御部９２に対応し、
押下検知部は、中央スイッチＳ１および方向スイッチＳ２に対応し、
中央検知部は、中央スイッチＳ１に対応し、
方向検知部は、方向スイッチＳ２に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
この発明は、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）やデジタルカメラなどのモバイル機器、あるいはリモコン等のＨＭＩ部（Human Machine Interface）に用いられることができ、特に音楽、画像データ、コンテンツの検索や決定などに使われる多機能入力が可能な操作スイッチに利用することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１…デジタルカメラ、２…表示器、９，９Ａ…操作スイッチ、９ｂ…スイッチ本体、１０…アタッチメント、１１…操作表面、１４…表面、１５…キートップ、２３…接点、２６，２７，２８…コンタクト、４５，４５Ａ…ＦＰＣ、５６，８１…昇降ガイド片、９２…制御部、Ｓ１…中央スイッチ、Ｓ２…方向スイッチ、Ｇ１…主回転軸、Ｇ２…副回転軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチ本体に回転可能に軸受けされた回転入力体と、該回転入力体の回転を検知する回転検知部とを備えた操作スイッチであって、
前記回転入力体の表面側に、該回転入力体の主回転軸と異なる位置に並行配置された副回転軸で回転する回転操作体を備えた
操作スイッチ。
【請求項２】
前記回転操作体は、
操作される操作面が前記回転入力体の表面と異なる高さに配置されている
請求項１記載の操作スイッチ。
【請求項３】
前記回転入力体を操作待機姿勢から押下沈み込み姿勢まで変位許容して保持するガイド保持部を備え、
前記回転入力体の沈み込みを検知する押下検知部を備えた
請求項１または２記載の操作スイッチ。
【請求項４】
前記押下検知部は、
前記回転入力体の中央が押下されたことを検知する中央検知部と、
前記回転入力体が傾動押下された際に該傾動押下方向を検知する複数の方向検知部とを備えた
請求項３記載の操作スイッチ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つの操作スイッチと、
該操作スイッチにより操作入力された入力信号に従って制御動作を実行する制御手段と、
該制御手段の制御信号に従って情報出力を行う出力手段とを備えた
携帯端末。
【請求項１】
スイッチ本体に回転可能に軸受けされた回転入力体と、該回転入力体の回転を検知する回転検知部とを備えた操作スイッチであって、
前記回転入力体の表面側に、該回転入力体の主回転軸と異なる位置に並行配置された副回転軸で回転する回転操作体を備えた
操作スイッチ。
【請求項２】
前記回転操作体は、
操作される操作面が前記回転入力体の表面と異なる高さに配置されている
請求項１記載の操作スイッチ。
【請求項３】
前記回転入力体を操作待機姿勢から押下沈み込み姿勢まで変位許容して保持するガイド保持部を備え、
前記回転入力体の沈み込みを検知する押下検知部を備えた
請求項１または２記載の操作スイッチ。
【請求項４】
前記押下検知部は、
前記回転入力体の中央が押下されたことを検知する中央検知部と、
前記回転入力体が傾動押下された際に該傾動押下方向を検知する複数の方向検知部とを備えた
請求項３記載の操作スイッチ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つの操作スイッチと、
該操作スイッチにより操作入力された入力信号に従って制御動作を実行する制御手段と、
該制御手段の制御信号に従って情報出力を行う出力手段とを備えた
携帯端末。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１９２４１３（Ｐ２０１１−１９２４１３Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５５２９７（Ｐ２０１０−５５２９７）
【出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
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