水中スイッチ機構
【課題】 水圧により不用意に操作されることのない押圧操作部材を備えた省スペースの水中スイッチ機構を提供する。
【解決手段】 軸孔４１と水圧検知用孔４２とを有する外装部材の前カバー２ａと、軸孔４１に水密に設けられており外装部材の外部から操作可能なパワーボタン３１と、前カバー２ａの水圧検知用孔４２に水密に設けられており水中において水圧に応じた力量を発生するパワーゴム幕３５と、パワー軸３４周りに回動可能であって水中においてパワーゴム幕３５から発生した力量を力点において受けて作用点においてパワーボタン３１に作用させることにより該パワーボタン３１にかかる水圧を略相殺するようになされたパワーシーソー３３と、を備えた水中スイッチ機構。
【解決手段】 軸孔４１と水圧検知用孔４２とを有する外装部材の前カバー２ａと、軸孔４１に水密に設けられており外装部材の外部から操作可能なパワーボタン３１と、前カバー２ａの水圧検知用孔４２に水密に設けられており水中において水圧に応じた力量を発生するパワーゴム幕３５と、パワー軸３４周りに回動可能であって水中においてパワーゴム幕３５から発生した力量を力点において受けて作用点においてパワーボタン３１に作用させることにより該パワーボタン３１にかかる水圧を略相殺するようになされたパワーシーソー３３と、を備えた水中スイッチ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中スイッチ機構、より詳しくは、陸上のみならず水中においても使用され得る機器の水中スイッチ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
水中で使用される機器、例えば水中カメラ等の機器は、水中で操作可能な各種の操作スイッチを備えている。このような操作スイッチは、陸上においてのみ用いられる操作スイッチと比べて、水密に設けられているのはもちろん、該水密性が所定の水圧まで耐えられるように設計する必要がある。一般には、機器の使用形態、大きさ、重量、価格等を考慮して、どの程度までの水深に耐えられるものとして設計するかが決定される。このときに設定される水深が深い程、機器にかかる水圧も大きくなるが、静水圧は機器の表面に均等にかかるために、機器の外装部材にかかるだけでなく、当然にして操作スイッチにもかかることになる。
【０００３】
ここに、操作スイッチが押圧スイッチのタイプである場合には、該水圧による押圧力により、操作スイッチがオン／オフしてしまう可能性がある。そのために、押圧式のスイッチは、例えば内部にばね等を設けるなどして、水圧に抗し得る付勢力を発生させるようになっている。このとき、設計水深の深い機器であればある程、該付勢力を強くする必要があるために、このような機器を陸上や浅い水深の水中で使用する場合には、操作スイッチを操作する際に大きな押圧力量を要求されることになる。しかも、このような操作スイッチは、操作に必要な押圧力量が水深に応じて変化するために、操作性が良いとはいえない。
【０００４】
こうした点を改良し得る技術として、例えば実開昭５１−１１１３４３号公報には、シャッタレリーズ部材に、その押圧部受圧面とほぼ等しい面積の均衡受圧面を設け、両受圧面にかかる水圧を均衡させるようにした防水カメラのシャッタレリーズ装置が記載されている。より具体的には、押圧部受圧面はカメラの上面側に、均衡受圧面はカメラの下面側に、それぞれ設けられていて、シャッタレリーズ部材は、カメラの上面と下面とを結ぶ縦長形状に形成されたものとなっている。そして、該シャッタレリーズ部材は、カメラの上面と下面とを結ぶ縦方向に移動可能となるように構成されている。このような構成により、水深に依ることなく、シャッタレリーズ部材が水圧により不用意に押圧されるのを未然に防止することができるようになっている。
【特許文献１】実開昭５１−１１１３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記実開昭５１−１１１３４３号公報に記載されたようなものでは、シャッタレリーズ部材がカメラの上下を貫通する構成となっていて、カメラ側には該シャッタレリーズ部材を配設するための比較的大きなスペースを要するために、カメラの大型化につながってしまう。さらに、機器に複数の押圧式操作スイッチを設ける場合には、各スイッチ毎にこのような構成が必要となるために、より多いスペースを要し、必ずしも実用的とはいえなくなってしまう。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、水圧により不用意に操作されることのない押圧操作部材を備えた省スペースの水中スイッチ機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、第１の発明による水中スイッチ機構は、第１の孔と第２の孔とを有する外装部材と、上記外装部材の第１の孔に対して水密に設けられた押圧操作部材と、上記押圧操作部材の移動によりオン／オフされるスイッチ手段と、上記外装部材の第２の孔に対して水密に設けられた水圧検知手段と、上記外装部材の内部に設けられた回転支持部の周りに回動可能に配置され水中において上記水圧検知手段が水圧によって押圧されることにより発生する水圧検知力量を上記押圧操作部材へ作用させるレバー部材と、を具備し、上記水圧検知力量が、上記押圧操作部材が外力である水圧から受ける外部圧力と、当該外部圧力の作用方向とは反対の方向に作用する力であって上記押圧操作部材が内部の部材から受ける内部力と、の合力以上の大きさとなるように設定されたものである。
【０００８】
また、第２の発明による水中スイッチ機構は、上記第１の発明による水中スイッチ機構において、上記内部力が、上記押圧操作部材が移動する際に発生する静止摩擦力および上記レバー部材が上記押圧操作部材を上記外装部材の外側へ移動させるように設けられた付勢手段からの付勢力である。
【０００９】
さらに、第３の発明による水中スイッチ機構は、外部操作により外装部材に対して水密に移動可能であって水中において水と空気との境界部における第１の断面積が水圧に応じて発生させる第１の力量を受ける押圧操作部材と、上記押圧操作部材の移動によりオン／オフされるスイッチ手段と、外装部材に対して水密に配置され水と空気との境界部が第２の断面積を有し水中において当該第２の断面積が水圧に応じた第２の力量を発生させる水圧力量発生部材と、上記第２の力量を上記押圧操作部材へ伝達する伝達部材と、を具備し、上記水圧力量発生部材における第２の断面積が、上記押圧操作部材における第１の断面積よりも大きくなるように構成することにより、上記押圧操作部材が受ける第１の力量よりも上記水圧力量発生部材が発生させる第２の力量の方が大きくなるようにしたものである。
【００１０】
第４の発明による水中スイッチ機構は、第１の孔と第２の孔とを有する外装部材と、上記外装部材の第１の孔に水密に設けられており該外装部材の外部から操作可能な押圧操作部材と、上記押圧操作部材によりオン／オフされ得るスイッチ手段と、上記外装部材の第２の孔に水密に設けられており水中において水圧に応じた力量を発生する水圧検知部材と、支点周りに回動可能であって水中において上記水圧検知部材から発生した力量を力点において受けて作用点において上記押圧操作部材に作用させることにより該押圧操作部材にかかる水圧を略バランスするようになされたレバー部材と、を具備したものである。
【００１１】
第５の発明による水中スイッチ機構は、上記第４の発明による水中スイッチ機構において、上記第１の孔の水圧に対する有効な最小断面積をＳa 、上記第２の孔の水圧に対する有効な最小断面積をＳb 、上記レバー部材の支点から作用点までの距離をＲa 、該レバー部材の支点から力点までの距離をＲb 、とすると、該第１の孔、第２の孔、およびレバー部材は、
Ｓa ×Ｒa ≦Ｓb ×Ｒb
なる関係を満たすように構成されたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、水圧により不用意に操作されることのない押圧操作部材を備えた省スペースの水中スイッチ機構となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１から図１７は本発明の実施例１を示したものであり、図１は水中カメラの構成を一部分解部分を含んで正面側から示す斜視図、図２は水中カメラの構成を一部分解部分を含んで背面側から示す斜視図である。
【００１５】
このカメラ１は、陸上で使用可能であるとともに、水中においても所定の水深まで使用可能となるように構成された、いわゆる水中カメラとなっている。
【００１６】
カメラ１の外装部材２は、前カバー２ａと、後カバー２ｂと、を水密となるように閉蓋し、ビス等を螺合することにより固定して構成されている。
【００１７】
カメラ１の正面には、正面側（被写体側）から見たときの右上角部に焦点距離可変のズーム光学系として構成された撮影光学系３が、中央上部に照明光を照射するためのストロボ発光部４が、それぞれ配設されている。
【００１８】
カメラ１の上面には、撮影者が右手の人差指等で押圧操作可能な位置に、撮影動作を指示入力するためのレリーズボタン５が配設されている。
【００１９】
カメラ１の右側面（撮影者から見て右側の側面）には、下側に、当該カメラ１の電源をオン／オフするための電源ボタン６と、カメラ１の動作モードを例えば静止画撮影モード／動画撮影モード／再生モードなどに切り換え操作するためのモード切換レバー７と、がそれぞれ配設されている。
【００２０】
カメラ１の背面には、右上角部に上記撮影光学系３の焦点距離をテレ側とワイド側とへ変更するためのズームレバー８が、このズームレバー８の左側のカメラ背面の大部分に撮影した静止画／動画を表示したりカメラ１に係る各種の情報を表示したりするための表示画面９が、それぞれ配設されている。
【００２１】
上述したような、撮影光学系３、ストロボ発光部４、レリーズボタン５、電源ボタン６、モード切換レバー７、ズームレバー８、表示画面９は、いうまでもなく、外装部材２に対して水密となるように各設けられたものとなっている。
【００２２】
上記表示画面９は、図２に示すように、例えばＴＦＴ等で構成される表示素子９ａを、対水圧性を備える窓ガラス９ｂで水密に覆い、この窓ガラス９ｂの外側から窓カバー９ｃを取り付けて構成されている。
【００２３】
次に、図３から図８を参照して、上記ズームレバー８の構成について説明する。ここに、図３はズームレバー８の構成を示す図５のＤ−Ｄ断面図、図４はズームレバー８の構成を示す図５のＣ−Ｃ断面図、図５はズームレバー８の構成を示す図４のＡ−Ａ断面図、図６はズームレバー８の構成を示す図４のＢ−Ｂ断面図、図７はクリックスイッチ１６の構成を示す断面図、図８はズームレバー８の一方側が押圧操作されたときの様子を示す図５のＣ−Ｃ断面図である。
【００２４】
ズームレバー８は、上述したように、撮影光学系３の焦点距離をテレ側とワイド側とへ変更するためのものであり、一端側を押圧することにより撮影光学系３の焦点距離がテレ側へ変更され、他端側を押圧することにより撮影光学系３の焦点距離がワイド側へ変更されるようになされた、レバー状の部材として構成されている。
【００２５】
すなわち、ズームレバー８は、バランス機構を構成するレバー部材１１と、このレバー部材１１を後カバー２ｂに取り付けるための押板１２およびビス１３と、押圧操作部材を構成する２つの軸部材１４と、これら２つの軸部材１４にそれぞれ取り付けられたＯリング１５と、上記２つの軸部材１４により各押圧されるようになされたクリックスイッチ１６と、を有して構成されている。
【００２６】
上記クリックスイッチ１６は、スイッチ用フレキシブルプリント基板１７に実装されており、このスイッチ用フレキシブルプリント基板１７はさらにカメラ内部に設けられた固定台１８に取り付けられている。
【００２７】
上記レバー部材１１は、左右一対の押圧操作部１１ａを、ブリッジ部１１ｂにより連結して構成されている。上記押圧操作部１１ａには、空気や水を流通するための長孔でなる連通孔１１ｃが各２つずつ設けられている。上記ブリッジ部１１ｂには、後カバー２ｂから突設されたボス１９ｂを挿通するための孔１１ｄが形成されている。この孔１１ｄは、レバー部材１１が揺動してもボス１９ｂと抵触することがないように、該ボス１９ｂの周面よりも一回り大きめの孔として形成されている。また、レバー部材１１のブリッジ部１１ｂの、上面には円柱表面形状のＲ面をなす摺動凸部１１ｅが、下面には円孔内面形状のＲ面をなす摺動凹部１１ｆが、それぞれ形成されている。後カバー２ｂの上記ボス１９ｂの両側には、円柱表面形状のＲ面をなす摺動凸部１９ｄが形成されていて、上記摺動凹部１１ｆと当接し、レバー部材１１を揺動可能に支持するようになっている。
【００２８】
上記レバー部材１１のブリッジ部１１ｂ上には、押板１２が載置されるようになっている。この押板１２は、両端側において摺動凸部１１ｅと当接し、中央部においてボス１９ｂと当接する。そして、該押板１２の中央に穿設された孔を介して、ビス１３を、ボス１９ｂのビス孔１９ｃと螺合することにより、レバー部材１１が後カバー２ｂに取り付けられるようになっている。
【００２９】
レバー部材１１は、押圧操作部１１ａにおける一対の連通孔１１ｃの間の部分の底面で、上記軸部材１４を軸方向のカメラ内部側へ押圧するように構成されているとともに、該軸部材１４の上端部に形成された側方フランジ１４ｄに嵌合して、該軸部材１４を軸方向のカメラ外部側へ引き上げるための係合凸部１１ｇが設けられている。この係合凸部１１ｇの上面は円柱表面形状のＲ面として形成されていて、上記レバー部材１１が揺動して傾いた際にも、軸方向の力を側方フランジ１４ｄへ安定して伝達することができるように構成されている。
【００３０】
上記軸部材１４は、略円柱形状をなす軸部材であり、上述したように、上部に側方フランジ１４ｄを有しているとともに、下端に押圧凸部１４ａを有し、また周面１４ｂにはＯリング溝１４ｃが形成されている。さらに、該軸部材１４の上端面も、円柱表面形状のＲ面として形成されていて、上記レバー部材１１が揺動して傾いた際にも、該レバー部材１１の押圧力を、軸部材１４を軸方向へ変位させる力として安定して伝達することができるように構成されている。
【００３１】
軸部材１４のＯリング溝１４ｃには、Ｏリング１５が取り付けられている。なお、図３におけるＦ1 ，Ｆ2 は、主としてＯリング１５により生じる静止摩擦力を示している。
【００３２】
このようなＯリング１５が各取り付けられた２つの軸部材１４は、後カバー２ｂの表面に垂直となるように該後カバー２ｂに形成された２つの円形をなす軸孔１９ａに、軸方向に摺動可能となるように嵌合している。このときには、Ｏリング１５の作用により、カメラ内部がカメラ外部に対して水密に保持されるようになっている。また、軸部材１４が軸方向に摺動する際の摩擦力を低減するために、軸部材１４の周面にはグリス等が塗布されるようになっており、これによってＯリング１５が取り付けられた状態であっても、軸部材１４は比較的円滑に軸方向に変位することが可能である。
【００３３】
スイッチ用フレキシブルプリント基板１７上に実装されているクリックスイッチ１６は、概略、図７に示すように構成されている。
【００３４】
すなわち、例えば、絶縁体の材料により略短円筒状をなすように形成された筐体１６ａの上面には、円孔１６ｂが形成されている。この円孔１６ｂの内部には、該円孔１６ｂを閉蓋するように絶縁性のゴム幕１６ｃが配設され、さらに、このゴム幕１６ｃを上部側へ押圧するように、金属により凸面状に形成されたクリックばね１６ｄが配設されている。このクリックばね１６ｄの下側には、所定距離の空間を挟んで、電気接点１６ｅが形成されている。上記クリックばね１６ｄと、電気接点１６ｅとは、それぞれ信号線を介して図示しない回路側へ接続されている。
【００３５】
そして、上記軸部材１４が押下されて、押圧凸部１４ａが円孔１６ｂを介してゴム幕１６ｃおよびクリックばね１６ｄを押圧すると、クリックばね１６ｄと電気接点１６ｅが通電され、これを検出することにより、スイッチがオンしたか否かが分かるようになっている。
【００３６】
また、軸部材１４の押圧凸部１４ａからの押圧力がなくなれば、クリックばね１６ｄの復元力により、該クリックばね１６ｄと電気接点１６ｅとが所定距離だけ離間する図７に示すような位置に復帰する。
【００３７】
このようなズームレバー８に設けられた２つの押圧操作部１１ａの一方を、ユーザが指などで押圧操作すると、図８に示すようになる。
【００３８】
すなわち、ズームレバー８は、押圧された方の押圧操作部１１ａの底面が軸部材１４を軸方向のカメラ内部側へ変位させ、軸部材１４の押圧凸部１４ａがクリックスイッチ１６をオンする。このときには、他方の軸部材１４は、側方フランジ１４ｄと係合凸部１１ｇとの係合により、軸方向のカメラ外部側へ変位される。
【００３９】
続いて、このようなズームレバー８が水中にあるときの圧力バランスについて説明する。
【００４０】
ズームレバー８は、上述したような構成から分かるように、摺動凹部１１ｆと摺動凸部１９ｄとの当接部分を支点として回動する。そして、一方の押圧操作部１１ａ（より詳しくは、押圧操作部１１ａと軸部材１４の上端面との当接位置）を力点とすると、他方の押圧操作部１１ａ（より詳しくは、側方フランジ１４ｄと係合凸部１１ｇとの当接位置）が作用点となる。
【００４１】
ここに、支点から一方の押圧操作部１１ａ（第１の力点であり第２の作用点）までの距離をＲ1 、支点から他方の押圧操作部１１ａ（第１の作用点であり第２の力点）までの距離をＲ2 、とする。さらに、上記一方の押圧操作部１１ａにより押圧される軸部材１４が挿通される軸孔１９ａの水圧に対する有効な最小断面積をＳ1 、上記他方の押圧操作部１１ａにより押圧される軸部材１４が挿通される軸孔１９ａの水圧に対する有効な最小断面積をＳ2 とする。すると、次の数式１に示す関係式、
［数１］
Ｓ1 ×Ｒ1 ＝Ｓ2 ×Ｒ2
が成り立つように、２つの軸孔１９ａの断面積と、支点から２つの押圧操作部１１ａまでの距離と、が構成されている。
【００４２】
つまり、水深Ｄ（ｍ）における静水圧（この静水圧には、大気圧も含まれているものとする。以下同様。）をＰ（Ｄ）とすると、この静水圧により一方の軸部材１４にかかる力量はＰ（Ｄ）×Ｓ1 、他方の軸部材１４にかかる力量はＰ（Ｄ）×Ｓ2 、となる。そして、このときの支点周りの力のモーメントは、それぞれ、Ｐ（Ｄ）×Ｓ1 ×Ｒ1 とＰ（Ｄ）×Ｓ2 ×Ｒ2 となる。従って、これらの力のモーメントが釣り合う条件は次の数式２に示すように、
［数２］
Ｐ（Ｄ）×Ｓ1 ×Ｒ1 ＝Ｐ（Ｄ）×Ｓ2 ×Ｒ2
となるために、水圧により一方のクリックスイッチ１６が押されてしまうのを防止するための設計上の条件が上記数式１として求められる。
【００４３】
そして、図３から図８に示した例では、ズームアップとズームダウンという反対の機能を有する（つまり、スイッチの使用頻度や重要性に差を付ける必要のない）２つのスイッチに対して、最も自然であると思われる条件、すなわち、Ｓ1 ＝Ｓ2 かつＲ1 ＝Ｒ2 が設定されている。
【００４４】
次に、図９および図１０を参照して、上記ズームレバー８等の操作スイッチの第１変形例について説明する。図９は操作スイッチの第１変形例を示す断面図、図１０は操作スイッチの第１変形例を示す斜視図である。
【００４５】
この第１変形例のズームレバー８は、上記レバー部材１１と軸部材１４とＯリング１５とを、弾性を有する比較的硬質なゴム等により、一体的に形成したものとなっている。
【００４６】
すなわち、レバー軸部材２１は、上記押圧操作部１１ａに相当する２つの押圧操作部２１ａを、ブリッジ部２１ｂで接続している。このブリッジ部２１ｂの中央部には、上記ビス１３を貫通するためのビス孔２１ｄが形成され、また底面側には上記摺動凹部１１ｆと同様の機能を果たす摺動凹部２１ｃが形成されている。また、２つの押圧操作部２１ａからは、各々上記軸部材１４に相当する軸部２１ｅが延出されており、この軸部２１ｅの先端には上記押圧凸部１４ａに相当する押圧凸部２１ｇが形成されている。さらに、軸部２１ｅの周面には、上記Ｏリング１５と同様の機能を果たすフランジ部２１ｆが形成されている。
【００４７】
このような構成によれば、部品点数を削減することができるために、コストを低減することが可能となる。
【００４８】
続いて、図１１を参照して、上記ズームレバー８と同様の構成の操作スイッチに関する第２変形例について説明する。図１１は操作スイッチの第２変形例を示す一部透視図を含む平面図である。
【００４９】
この第２変形例は、上述したようなズームレバー８と同様の構造の操作スイッチを、互いの支点を重ね合わせるようにして、直交して配置することにより、十字スイッチ２２を構成したものである。
【００５０】
すなわち、この十字スイッチ２２は、２つの押圧操作部２３ａをブリッジ部２３ｂで接続して構成される操作レバー２３と、２つの押圧操作部２４ａをブリッジ部２４ｂで接続して構成される操作レバー２４と、を十字状に組み合わせて構成されている。
【００５１】
なお、ここでは２つの操作レバーを組み合わせて十字スイッチ２２を構成するようにしているが、これに限らず、４つの押圧操作部を十字状のブリッジ部で一体に接続するように構成しても構わない。
【００５２】
さらに、押圧操作部は４つに限るものではない。例えば、３つの押圧操作部を、３つの分岐を備えるブリッジ部で一体に接続するようにしても構わない。このときには、ある押圧操作部にかかる水圧を、他の２つの押圧操作部にかかる水圧に基づき相殺（バランス）するように、軸孔の断面積や支点からの長さなどを設計すれば良い。
【００５３】
このような構成によれば、２つの操作スイッチに限らず、３つ以上の操作スイッチについても、水圧により不用意に押圧されるのを防止することが可能となる。
【００５４】
さらに、図１２および図１３を参照して、上記ズームレバー８等の操作スイッチの第３変形例について説明する。図１２は操作スイッチの第３変形例を示す平面図、図１３は操作スイッチの第３変形例を示す斜視図である。
【００５５】
この第３実施例は、ブリッジ部を折れ線状に折曲したものとなっている。
【００５６】
すなわち、レバー部材２５は、２つの押圧操作部２５ａを、Ｌ字状に折曲されたブリッジ部２５ｂを介して一体に連結したものとなっている。このブリッジ部２５ｂの折曲部分には、回動軸部２５ｃが設けられていて、図１３に示す軸周りにレバー部材２５が回動可能となっている。なお、このレバー部材２５における支点は、２つの押圧操作部２５ａを結ぶ直線と、上記回動軸部２５ｃを通る回動軸を延長した直線と、の交点となるために、レバー部材２５上には存在していない。
【００５７】
そして、この回動軸の中心から一方の押圧操作部２５ａへ向かう直線と、該回動軸の中心から他方の押圧操作部２５ａへ向かう直線と、がなす角αは、０°＜α≦１８０°の範囲の値を取り、より実用的には９０°≦α≦１８０°である。
【００５８】
なお、ここではブリッジ部を折れ線形状としたが、これに限るものではなく、例えばＵ字状やＳ字状などの曲線形状とすることも可能である。
【００５９】
このような構成によれば、２つの押圧操作部２５ａを直線以外のブリッジ部で接続することが可能となるために、カメラにおける部材の配置に関する設計上の自由度が向上する。
【００６０】
次に、図１４および図１５を参照して、上記電源ボタン６の構成について説明する。図１４は電源ボタン６の非押圧状態における構成を示す断面図、図１５は電源ボタン６の押圧状態における構成を示す断面図である。
【００６１】
この電源ボタン６は、押圧操作部材たるパワーボタン３１と、Ｏリング３２と、レバー部材であり伝達部材たるパワーシーソー３３と、回転支持部たるパワー軸３４と、水圧検知手段、水圧検知部材、水圧力量発生部材であり幕部材たるパワーゴム幕３５と、スペーサ３６と、横蓋３７と、パワースイッチ３８と、を有して構成されている。
【００６２】
上記パワーボタン３１は、上面側が指などで押圧可能となっている略円柱形状の軸部材である。このパワーボタン３１は、先端側に押圧凸部３１ａを有し、周面３１ｂにＯリング溝３１ｃが、また、周面３１ｂの上部側に上記横蓋３７のボタン孔３７ａと係合して該パワーボタン３１の抜け止めを行うためのフランジ３１ｄが、それぞれ形成されている。
【００６３】
上記Ｏリング溝３１ｃには、Ｏリング３２が取り付けられるようになっている。
【００６４】
前カバー２ａには円形をなす軸孔４１が形成されており、この軸孔４１にパワーボタン３１の周面３１ｂが嵌合し、上記Ｏリング３２がカメラ内部を水密に保持するようになっている。
【００６５】
上記パワーシーソー３３は、前カバー２ａ内において摺動凹部３３ａによりパワー軸３４周りに回動可能に構成されたレバー部材であり、一端に二股フォーク部３３ｂが形成されて、この二股フォーク部３３ｂの間から押圧凸部３１ａを突出するように、上記パワーボタン３１の先端側と係合している。また、パワーシーソー３３の他端側には腕部３３ｃが形成されており、この腕部３３ｃによりパワーゴム幕３５にかかる水圧の力量（水圧検知力量）を受けるようになっている。また、この腕部３３ｃにはばね掛け３３ｄが設けられており、図示しないばね（付勢手段）の一端が掛けられて、該パワーシーソー３３を図１４の時計回りに付勢している。このばねは、主として陸上（あるいは水深の浅い水中）において、カメラ１を使用する際に、パワーボタン３１をパワースイッチ３８から離間する方向に付勢することを目的として設けられたものである。従って、該ばねは、水中における水圧に抗する等を目的とはしておらず、それほど強力な付勢力を発生させるものでない。
【００６６】
パワーシーソー３３の腕部３３ｃに当接するパワーゴム幕３５は、前カバー２ａに設けられた水圧検知用孔４２を水密に閉蓋するものであり、周縁にはＯリング部３５ａが形成されている。
【００６７】
上記スペーサ３６は、上端側を横蓋３７により押圧されることで、パワーゴム幕３５のＯリング部３５ａを挟み込むようになされた係合溝３６ａが形成されている。また、このスペーサ３６には、空気や水を流通するための孔３６ｂが形成されている。
【００６８】
上記横蓋３７は、上記ボタン孔３７ａが形成されているとともに、スペーサ３６の孔３６ｂと連通するようになされた連通孔３７ｂが複数（図１に示す例では５つ）形成されている。
【００６９】
この横蓋３７は、前カバー２ａのボス４３ｅ，４３ｆと各係合するための孔３７ｅ，３７ｆを対向する角部に有するとともに、長手方向の対向する辺縁に円形孔３７ｃ，３７ｄが形成されている。
【００７０】
一方、前カバー２ａにはビス孔４３ｃ，４３ｄが形成されており、上記円形孔３７ｃ，３７ｄを介してビス３９ａ，３９ｂをビス孔４３ｃ，４３ｄに螺合することにより、横蓋３７が前カバー２ａに対して取り付けられるようになっている。このときには、上述したように、横蓋３７は、パワーボタン３１の抜け止めを行っているとともに、スペーサ３６を介してパワーゴム幕３５のＯリング部３５ａを挟み込み、水圧検知用孔４２の水密性を保つようになっている。
【００７１】
また、上記パワーボタン３１の軸方向における押圧凸部３１ａの近傍には、上記パワースイッチ３８が配設されている。このパワースイッチ３８は、電源オフの状態で押圧されるとカメラ１の電源をオンにし、電源オンの状態で押圧されるとカメラ１の電源をオフにするように機能するものとなっている。
【００７２】
続いて、このような電源ボタン６が水中にあるときの圧力バランスについて説明する。
【００７３】
電源ボタン６は、上述したような構成から分かるように、パワー軸３４を支点として回動する。そして、腕部３３ｃを水圧によりパワーゴム幕３５から作用する力（水圧検知力量）の力点とすると、二股フォーク部３３ｂが作用点となる。
【００７４】
ここに、支点から二股フォーク部３３ｂ（作用点）までの距離をＲa 、支点から腕部３３ｃ（力点）までの距離をＲb 、とする。さらに、上記軸孔４１の水圧に対する有効な最小断面積（水と空気との境界部における第１の断面積）をＳa 、上記水圧検知用孔４２の水圧に対する有効な最小断面積（水と空気との境界部における第２の断面積）をＳb とする。すると、次の数式３に示す関係式、
［数３］
Ｓa ×Ｒa ≦Ｓb ×Ｒb
が成り立つように、軸孔４１および水圧検知用孔４２の断面積と、支点から作用点および力点までの距離と、が構成されている。
【００７５】
上述と同様に、水深Ｄ（ｍ）における静水圧をＰ（Ｄ）とすると、数式３の両辺にこの静水圧Ｐ（Ｄ）を掛ければ、次の数式４が得られる。
［数４］
Ｐ（Ｄ）×Ｓa ×Ｒa ≦Ｐ（Ｄ）×Ｓb ×Ｒb
【００７６】
数式４の左辺は、静水圧によりパワーボタン３１を介して二股フォーク部３３ｂにかかる支点周りの力のモーメントを示し、数式４の右辺は静水圧によりパワーゴム幕３５を介して腕部３３ｃにかかる支点周りの力のモーメントを示している。従って、数式４は、水圧がかかったときには、パワーシーソー３３が釣り合うか、またはパワーシーソー３３に図１４の時計方向周りの回転力を生じさせるような力のモーメントが加わることを意味している。つまり、パワーボタン３１は、水中においては水圧による力を相殺（バランス）されるか、またはパワースイッチ３８から離間する方向の力を与えられることになる。このような構成により、水中において、パワーボタン３１が水圧により不用意に押圧されるのを未然に防止するようになっている。
【００７７】
このときさらに、上記パワーボタン３１が移動する際に発生する静止摩擦力Ｆa1、および上記パワーシーソー３３が上記パワーボタン３１を上記外装部材２の外側へ移動させるようにばね掛け３３ｄに掛けられ図示しないばねの付勢力Ｆa2、でなる内部力を考慮すると、次の数式が満たされるように構成すればよい。
Ｐ（Ｄ）×Ｓa ×Ｒa −（Ｆa1＋Ｆa2）×Ｒa ≦Ｐ（Ｄ）×Ｓb ×Ｒb
【００７８】
すなわち、パワーシーソー３３がパワーボタン３１へ作用させる水圧検知力量（力のモーメントで示すと「Ｐ（Ｄ）×Ｓb ×Ｒb 」）が、パワーボタン３１が外力である水圧から受ける外部圧力（力のモーメントで示すと「Ｐ（Ｄ）×Ｓa ×Ｒa 」）と、この外部圧力の作用方向とは反対の方向に作用する力であってパワーシーソー３３が内部の部材から受ける内部力（力のモーメントで示すと「−（Ｆa1＋Ｆa2）×Ｒa 」）と、の合力以上の大きさとなるように設定されていれば良い。
【００７９】
そして、図１４、図１５に示した例では、ほぼＲa ＝Ｒb の条件が満たされるようにパワーシーソー３３が設定されており、これに対して、軸孔４１および水圧検知用孔４２は、断面積がＳa ≦Ｓb となるように設定されている。
【００８０】
このような電源ボタン６を、陸上、すなわち空気中で使用する際の作用は次のようになっている。
【００８１】
パワーボタン３１に何らの外力が加わっていない場合には、上述した図示しないばねの付勢力により、パワーボタン３１は、フランジ３１ｄがボタン孔３７ａ近傍の横蓋３７に当接して突き当たり、押圧凸部３１ａがパワースイッチ３８から所定距離だけ離間した位置にある。
【００８２】
この状態で、ばねの付勢力やＯリング３２と軸孔４１との間に発生する摩擦力に抗してユーザが指などでパワーボタン３１を押下すると、パワーボタン３１が軸方向に変位する。そして、押圧凸部３１ａがパワースイッチ３８を押圧して、カメラ１の電源のオン／オフが行われる。
【００８３】
その後、ユーザが指をパワーボタン３１から離すと、上記ばねの付勢力によりパワーシーソー３３が図１４の時計回りに回転し、フランジ３１ｄが横蓋３７に突き当たったところで、パワーボタン３１の軸方向の移動が停止する。このように、陸上においては、ばねの付勢力により、パワーボタン３１の自動的な復帰が行われる。
【００８４】
次に、電源ボタン６を、水中で使用する際の作用は次のようになっている。
【００８５】
数式３を満たすような構成を採用しているために、水深Ｄ（ｍ）の水中においては、パワーシーソー３３に、数式４の左辺および数式４の右辺に示すような力のモーメントが作用する。すなわち、ユーザの押圧力が加えられていないときのパワーボタン３１は、上記ばねの付勢力と、パワーシーソー３３からの次の数式５に示すような軸方向カメラ外側向きの押圧力Ｆと、が作用して、フランジ３１ｄが横蓋３７に当て付いている。
［数５］
Ｆ＝Ｐ（Ｄ）×Ｓb ×Ｒb ／Ｒa −Ｐ（Ｄ）×Ｓa
【００８６】
この状態で、ばねの付勢力、押圧力Ｆ、およびＯリング３２と軸孔４１との間に発生する摩擦力に抗して、ユーザが指などでパワーボタン３１を押下すると、パワーボタン３１が軸方向に変位する。そして、押圧凸部３１ａがパワースイッチ３８を押圧して、カメラ１の電源のオン／オフが行われる。
【００８７】
その後、ユーザが指をパワーボタン３１から離すと、上記ばねの付勢力および押圧力Ｆによりパワーシーソー３３が図１４の時計回りに回転し、フランジ３１ｄが横蓋３７に突き当たったところで、パワーボタン３１の軸方向の移動が停止する。このように、水中においては、ばねの付勢力および押圧力Ｆにより、パワーボタン３１の自動的な復帰が行われる。
【００８８】
次に、図１６および図１７を参照して、上記レリーズボタン５の構成について説明する。図１６はレリーズボタン５の非押圧状態における構成を示す断面図、図１７はレリーズボタン５の押圧状態における構成を示す断面図である。
【００８９】
このレリーズボタン５は、レリーズレバー５１と、レリーズキャップ５２と、軸部材であり防水スイッチ手段たるレリーズ軸５３と、Ｏリング５４と、レリーズばね５５と、レリーズスイッチ５６と、を有して構成されている。
【００９０】
上記レリーズスイッチ５６は、スイッチ用フレキシブルプリント基板５７に実装されており、このスイッチ用フレキシブルプリント基板５７はさらにカメラ内部に設けられた固定台５８に取り付けられている。
【００９１】
上記レリーズレバー５１は、支点となる支軸５１ａ周りに回動可能なレバー部材かつ操作部材であって、後述するように、力点と作用点とが該支軸５１ａから見て同一の側に設けられている。このレリーズレバー５１は、中程の部分に下側が開口する収納凹部５１ｂを有しており、該収納凹部５１ｂの上面には円柱表面形状のＲ面として形成された押圧部たる押圧凸部５１ｃが設けられている。この押圧凸部５１ｃは、作用点となって上記レリーズ軸５３の上面を押圧するためのものであり、Ｒ面として形成することにより、レリーズレバー５１が回動して傾いた際にも、該レリーズレバー５１の押圧力を、レリーズ軸５３を軸方向へ変位させる力として安定して伝達することができるように構成されている。さらに、この収納凹部５１ｂの側面からは、レリーズ軸５３の上端に設けられたフランジ５３ｄの下端面と係合する係合突起５１ｄが設けられている。また、レリーズレバー５１の支軸５１ａから見て先端側には、ばね収納室５１ｅが設けられている。
【００９２】
上記レリーズキャップ５２は、レリーズレバー５１の上面側を被覆する操作部材であり、該レリーズキャップ５２の表面がユーザの指等により押圧される操作部の面となる。
【００９３】
上記レリーズ軸５３は、略円柱形状をなす軸部材であり、上述したように、上部にフランジ５３ｄを有しているとともに、下端に押圧凸部５３ａを有し、また周面５３ｂにはＯリング溝５３ｃが形成されている。
【００９４】
レリーズ軸５３のＯリング溝５３ｃには、Ｏリング５４が取り付けられている。
【００９５】
前カバー２ａの上面にはレリーズボタン５を配置するための凹部６４が設けられており、この凹部６４の中程には、前カバー２ａの上面に垂直となるように該凹部６４に形成された円形をなす軸受孔６１が設けられている。この軸受孔６１は、凹部６４の底面から円筒状に立設して設けられ、該円筒状部の一部を切り欠くように逃げ凹部６１ａが形成されている。この逃げ凹部６１ａは、レリーズ軸５３のフランジ５３ｄが円筒状部の上端面に当接したときに、上記係合突起５１ｄが入り込むための凹部となっている。
【００９６】
このような軸受孔６１に、Ｏリング５４が取り付けられたレリーズ軸５３が、軸方向に摺動可能となるように嵌合している。このときには、Ｏリング５４の作用により、カメラ内部がカメラ外部に対して水密に保持されるようになっている。また、レリーズ軸５３が軸方向に摺動する際の摩擦力を低減するために、レリーズ軸５３の周面にはグリス等が塗布されているが、レリーズ操作時の操作感を出すために、レリーズ軸５３を軸方向に移動させるにはある程度の力量を要するように構成されている。
【００９７】
そして、上記レリーズスイッチ５６は、レリーズ軸５３の軸方向の移動経路上に配置されている。なお、スイッチ用フレキシブルプリント基板５７上に実装されているレリーズスイッチ５６は、概略、上記図７に示したクリックスイッチ１６と同様に構成されたものとなっている。
【００９８】
前カバー２ａの上記凹部６４には、ばね受け６２が突設されており、このばね受け６２と、レリーズレバー５１およびレリーズキャップ５２と、に挟み込まれるように、レリーズばね５５が圧縮した状態で配置されている。このレリーズばね５５は、レリーズレバー５１およびレリーズキャップ５２を、図１６における支軸５１ａ周りの時計方向に付勢するものである。
【００９９】
レリーズレバー５１およびレリーズキャップ５２の、図１６における支軸５１ａ周りの時計方向の回動は、上蓋５９のボタン孔５９ａとの係合により係止されるようになっている。
【０１００】
上記上蓋５９は、レリーズキャップ５２の指などで押圧操作される部分を露呈するためのボタン孔５９ａを備えている。さらに、この上蓋５９は、前カバー２ａのボス６３ｄ，６３ｅ（図２参照）とそれぞれ係合するための孔５９ｄ，５９ｅを対向する角部に有するとともに、長手方向の対向する辺縁に円形孔５９ｂ，５９ｃが形成されている。
【０１０１】
一方、前カバー２ａにはビス孔６３ｂ，６３ｃが形成されており、上記円形孔５９ｂ，５９ｃを介してビス６０ａ，６０ｂをビス孔６３ｂ，６３ｃにそれぞれ螺合することにより、上蓋５９が前カバー２ａに対して取り付けられるようになっている。このときには、上述したように、上蓋５９は、レリーズレバー５１およびレリーズキャップ５２の抜け止めを行っていて、位置決め部材となっている。
【０１０２】
上述したようなレリーズボタン５の力学的な構成は、次のようになっている。
【０１０３】
レリーズボタン５を押圧操作するときは、レリーズキャップ５２の上面の、ユーザの指等により押圧された部分が力点となる。また、支点は、上述したように、支軸５１ａである。そして、押圧凸部５１ｃとレリーズ軸５３の上端面との当接部分が作用点である。
【０１０４】
次に、ユーザがレリーズボタン５から指などを離したときに、該レリーズボタン５が元の位置に復帰する際は、レリーズばね５５の復元力をレリーズレバー５１およびレリーズキャップ５２が受ける位置が力点となる。また、支点は、同様に、支軸５１ａである。そして、作用点は、レリーズレバー５１の係合突起５１ｄとレリーズ軸５３のフランジ５３ｄとの当接部分である。
【０１０５】
そして、何れの場合においても、図示のように、支点から作用点までの距離よりも、支点から力点までの距離の方が長くなるように構成されている。
【０１０６】
このような各点の配置において、上記レリーズばね５５は、所定の水深よりも浅い水中において、レリーズ軸５３にかかる水圧に抗して、レリーズ軸５３、レリーズレバー５１、およびレリーズキャップ５２を図１６に示すような初期位置へ復帰させ得る付勢力を備えたものとなっている。
【０１０７】
すなわち、レリーズボタン５が元の位置に復帰する際の、支点から作用点までの距離をＲx 、支点から力点までの距離をＲy 、とする。さらに、上記軸受孔６１の水圧に対する有効な最小断面積をＳx とする。加えて、Ｏリング５４が嵌合されたレリーズ軸５３と軸受孔６１との間に働く最大の摩擦力（これは、通常、静止摩擦力となる。）をＦx 、レリーズばね５５が発生する付勢力をＦy とする。このとき、静水圧がＰ（Ｄ）となる水深Ｄ（ｍ）において、次の数式６に示す関係式が成り立つように、レリーズボタン５の機構が構成されている。
［数６］
Ｆy ×Ｒy ≧（Ｐ（Ｄ）×Ｓb ＋Ｆx ）×Ｒx
【０１０８】
この数式６から、例えばレリーズばね５５に対して要求される付勢力Ｆy は、次の数式７に示すようになることが分かる。
［数７］
Ｆy ≧（Ｐ（Ｄ）×Ｓb ＋Ｆx ）×Ｒx ／Ｒy
【０１０９】
上述したように、Ｒx ＜Ｒy となるように構成しているために、Ｒx ＝Ｒy として構成した場合に比して、Ｆy に要求される力量が小さくなっていることが分かる。このように、支点から作用点までの距離Ｒx よりも、支点から力点までの距離Ｒy を大きくすることにより、レリーズばね５５の力量を小さくして、つまりばねをより小型化することが可能となる。
【０１１０】
次に、このように構成されたレリーズボタン５の作用について説明する。
【０１１１】
このレリーズボタン５の作用は、陸上において操作するときと、水中において操作するときとで、基本的に同様となっている。
【０１１２】
レリーズボタン５を操作する前は、図１６に示すような状態となっている。なお、このときには、レリーズキャップ５２は、上蓋５９の上面よりも上側に突出して、容易に操作することができるようになっている。この状態で、ユーザが、撮影を行うために、レリーズキャップ５２の押圧操作面を押圧すると、レリーズキャップ５２とレリーズレバー５１とが、支軸５１ａ周りに一体に回動する。このときには、ユーザは、レリーズばね５５の付勢力、およびＯリング５４が嵌合されたレリーズ軸５３と軸受孔６１との摩擦力、に抗して、押圧力を加えることになる。
【０１１３】
これにより、図１７に示すように、レリーズ軸５３の先端の押圧凸部５３ａがレリーズスイッチ５６に当接して、撮影動作が行われる。
【０１１４】
また、その後にユーザが押圧力を加えるのを止めると、レリーズばね５５の付勢力により、レリーズレバー５１およびレリーズキャップ５２が、図１７における支軸５１ａ周りの時計方向に回動する。このときのレリーズばね５５の付勢力は、上記数式７に示した条件を満たすものであるために、レリーズ軸５３にかかる水圧および摩擦力に抗することができるようになっている。こうして、レリーズレバー５１およびレリーズキャップ５２が上蓋５９に当て付いたところで、図１６に示すような位置への復帰が完了する。
【０１１５】
このような実施例１によれば、複数の操作スイッチを備えたズームレバー８等において、ある操作スイッチにかかる水圧を、他の操作スイッチにかかる水圧により相殺（バランス）するようにしたために、水中においても、該水圧により不用意に操作スイッチが押されてしまうことはなく、かつ操作に必要な押圧力量が水深に依ることがない。このとき、水圧の相殺を、シーソー状のレバー部材を用いて行っているために、省スペースで水圧を相殺するバランス機構を構成することが可能となる。
【０１１６】
そして、レバー部材１１と軸部材１４とを別体として構成したために、軸部材１４は軸方向に垂直に移動することが可能となり、より確実に高い防水性を確保し、操作性を向上することも可能となる。
【０１１７】
また、レバー部材１１と複数の軸部材１４とを、弾性を有する材料により一体に構成することにより、部品点数を削減して製造コストを安くすることができる。
【０１１８】
さらに、レバー部材１１を折れ線形状や曲線形状となるように形成することにより、設計の自由度を向上することができる。
【０１１９】
そして、電源ボタン６等において、操作スイッチ以外に水圧検知部材（水圧検知手段）を設け、該操作スイッチにかかる水圧を、水圧検知部材にかかる水圧により基本的に相殺するようにしたために、水中においても、水圧により不用意に操作スイッチが押圧されてしまうことはない。このときにも同様に、水圧の相殺を、シーソー状のレバー部材を用いて行っているために、省スペース化を図ることが可能となる。加えて、操作スイッチにかかる水圧よりも、水圧検知部材にかかる水圧の方が大きくなるように構成することにより、より確実に、電源ボタン６が不用意に押圧されるのを防止することができる。このとき、ばねの付勢力や摩擦力も考慮しているために、より広範に適用することができる。
【０１２０】
また、レリーズボタン５等において、レリーズレバー等のレバー部材を用いてレリーズ軸等の軸部材を軸方向に変位させるようにしたために、軸部材に取り付けられたＯリングと軸受孔との摩擦力がある場合でも、押圧力量を低減して適切な力量で操作することが可能となる。加えて、レリーズボタン５を非操作時の位置に復帰させるためのレリーズばね等を、支点から軸部材までの距離よりも遠い位置に設けたために、レリーズばねに要求される力量を低減して、レリーズばねを小型化することが可能になる。このときには、レバー部材の長さ等を調整することにより、汎用のばねをレリーズばねとして用いてコストを低減することも可能となる。
【０１２１】
そして、水圧力の影響を受けない省スペースの水中スイッチ機構を提供することができる。また、押圧操作部材の操作力量を調節することができる。さらに、水中と非水中とにおける押圧操作部材の操作力量を必要に応じて同じにすることができる。
【０１２２】
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明は、陸上のみならず水中においても使用され得る機器の水中スイッチ機構に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の実施例１における水中カメラの構成を一部分解部分を含んで正面側から示す斜視図。
【図２】上記実施例１における水中カメラの構成を一部分解部分を含んで背面側から示す斜視図。
【図３】上記実施例１におけるズームレバーの構成を示す図５のＤ−Ｄ断面図。
【図４】上記実施例１におけるズームレバーの構成を示す図５のＣ−Ｃ断面図。
【図５】上記実施例１におけるズームレバーの構成を示す図４のＡ−Ａ断面図。
【図６】上記実施例１におけるズームレバーの構成を示す図４のＢ−Ｂ断面図。
【図７】上記実施例１におけるクリックスイッチの構成を示す断面図。
【図８】上記実施例１において、ズームレバーの一方側が押圧操作されたときの様子を示す図５のＣ−Ｃ断面図。
【図９】上記実施例１における操作スイッチの第１変形例を示す断面図。
【図１０】上記実施例１における操作スイッチの第１変形例を示す斜視図。
【図１１】上記実施例１における操作スイッチの第２変形例を示す一部透視図を含む平面図。
【図１２】上記実施例１における操作スイッチの第３変形例を示す平面図。
【図１３】上記実施例１における操作スイッチの第３変形例を示す斜視図。
【図１４】上記実施例１の電源ボタンの非押圧状態における構成を示す断面図。
【図１５】上記実施例１の電源ボタンの押圧状態における構成を示す断面図。
【図１６】上記実施例１のレリーズボタンの非押圧状態における構成を示す断面図。
【図１７】上記実施例１のレリーズボタンの押圧状態における構成を示す断面図。
【符号の説明】
【０１２５】
１…カメラ
２…外装部材
２ａ…前カバー
２ｂ…後カバー
３…撮影光学系
４…ストロボ発光部
５…レリーズボタン
６…電源ボタン
７…モード切換レバー
８…ズームレバー
９…表示画面
９ａ…表示素子
９ｂ…窓ガラス
９ｃ…窓カバー
１１…レバー部材（バランス機構）
１１ａ…押圧操作部
１１ｂ…ブリッジ部
１１ｃ…連通孔
１１ｄ…孔
１１ｅ…摺動凸部
１１ｆ…摺動凹部
１１ｇ…係合凸部
１２…押板
１３…ビス
１４…軸部材（押圧操作部材）
１４ａ…押圧凸部
１４ｂ…周面
１４ｃ…リング溝
１４ｄ…側方フランジ
１５…リング
１６…クリックスイッチ（スイッチ手段）
１６ａ…筐体
１６ｂ…円孔
１６ｃ…ゴム幕
１６ｄ…クリックばね
１６ｅ…電気接点
１７…スイッチ用フレキシブルプリント基板
１８…固定台
１９ａ…軸孔
１９ｂ…ボス
１９ｃ…ビス孔
１９ｄ…摺動凸部
２１…レバー軸部材
２１ａ…押圧操作部
２１ｂ…ブリッジ部
２１ｃ…摺動凹部
２１ｄ…ビス孔
２１ｅ…軸部
２１ｆ…フランジ部
２１ｇ…押圧凸部
２２…十字スイッチ
２３…操作レバー
２３ａ…押圧操作部
２３ｂ…ブリッジ部
２４…操作レバー
２４ａ…押圧操作部
２４ｂ…ブリッジ部
２５…レバー部材
２５ａ…押圧操作部
２５ｂ…ブリッジ部
２５ｃ…回動軸部
３１…パワーボタン（押圧操作部材）
３１ａ…押圧凸部
３１ｂ…周面
３１ｃ…リング溝
３１ｄ…フランジ
３２…リング
３３…パワーシーソー（レバー部材、伝達部材）
３３ａ…摺動凹部
３３ｂ…二股フォーク部
３３ｃ…腕部
３３ｄ…ばね掛け
３４…パワー軸（回転支持部）
３５…パワーゴム幕（水圧検知手段、水圧検知部材、水圧力量発生部材、幕部材）
３５ａ…リング部
３６…スペーサ
３６ａ…係合溝
３６ｂ…孔
３７…横蓋
３７ａ…ボタン孔
３７ｂ…連通孔
３７ｃ，３７ｄ…円形孔
３７ｅ，３７ｆ…孔
３８…パワースイッチ
３９ａ，３９ｂ…ビス
４１…軸孔
４２…水圧検知用孔
４３ｃ，４３ｄ…ビス孔
４３ｅ，４３ｆ…ボス
５１…レリーズレバー（レバー部材、操作部材）
５１ａ…支軸（回転軸部）
５１ｂ…収納凹部
５１ｃ…押圧凸部（押圧部）
５１ｄ…係合突起
５１ｅ…収納室
５２…レリーズキャップ（操作部、操作部材）
５３…レリーズ軸（軸部材、防水スイッチ手段）
５３ａ…押圧凸部
５３ｂ…周面
５３ｃ…リング溝
５３ｄ…フランジ
５４…リング
５５…レリーズばね（付勢手段）
５６…レリーズスイッチ（スイッチ手段）
５７…スイッチ用フレキシブルプリント基板
５８…固定台
５９…上蓋（位置決め部材）
５９ａ…ボタン孔
５９ｂ，５９ｃ…円形孔
５９ｄ，５９ｅ…孔
６０ａ，６０ｂ…ビス
６１…軸受孔（軸孔）
６１ａ…逃げ凹部
６２…ばね受け
６３ｂ，６３ｃ…ビス孔
６３ｄ，６３ｅ…ボス
６４…凹部
代理人 弁理士 伊 藤 進
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中スイッチ機構、より詳しくは、陸上のみならず水中においても使用され得る機器の水中スイッチ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
水中で使用される機器、例えば水中カメラ等の機器は、水中で操作可能な各種の操作スイッチを備えている。このような操作スイッチは、陸上においてのみ用いられる操作スイッチと比べて、水密に設けられているのはもちろん、該水密性が所定の水圧まで耐えられるように設計する必要がある。一般には、機器の使用形態、大きさ、重量、価格等を考慮して、どの程度までの水深に耐えられるものとして設計するかが決定される。このときに設定される水深が深い程、機器にかかる水圧も大きくなるが、静水圧は機器の表面に均等にかかるために、機器の外装部材にかかるだけでなく、当然にして操作スイッチにもかかることになる。
【０００３】
ここに、操作スイッチが押圧スイッチのタイプである場合には、該水圧による押圧力により、操作スイッチがオン／オフしてしまう可能性がある。そのために、押圧式のスイッチは、例えば内部にばね等を設けるなどして、水圧に抗し得る付勢力を発生させるようになっている。このとき、設計水深の深い機器であればある程、該付勢力を強くする必要があるために、このような機器を陸上や浅い水深の水中で使用する場合には、操作スイッチを操作する際に大きな押圧力量を要求されることになる。しかも、このような操作スイッチは、操作に必要な押圧力量が水深に応じて変化するために、操作性が良いとはいえない。
【０００４】
こうした点を改良し得る技術として、例えば実開昭５１−１１１３４３号公報には、シャッタレリーズ部材に、その押圧部受圧面とほぼ等しい面積の均衡受圧面を設け、両受圧面にかかる水圧を均衡させるようにした防水カメラのシャッタレリーズ装置が記載されている。より具体的には、押圧部受圧面はカメラの上面側に、均衡受圧面はカメラの下面側に、それぞれ設けられていて、シャッタレリーズ部材は、カメラの上面と下面とを結ぶ縦長形状に形成されたものとなっている。そして、該シャッタレリーズ部材は、カメラの上面と下面とを結ぶ縦方向に移動可能となるように構成されている。このような構成により、水深に依ることなく、シャッタレリーズ部材が水圧により不用意に押圧されるのを未然に防止することができるようになっている。
【特許文献１】実開昭５１−１１１３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記実開昭５１−１１１３４３号公報に記載されたようなものでは、シャッタレリーズ部材がカメラの上下を貫通する構成となっていて、カメラ側には該シャッタレリーズ部材を配設するための比較的大きなスペースを要するために、カメラの大型化につながってしまう。さらに、機器に複数の押圧式操作スイッチを設ける場合には、各スイッチ毎にこのような構成が必要となるために、より多いスペースを要し、必ずしも実用的とはいえなくなってしまう。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、水圧により不用意に操作されることのない押圧操作部材を備えた省スペースの水中スイッチ機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、第１の発明による水中スイッチ機構は、第１の孔と第２の孔とを有する外装部材と、上記外装部材の第１の孔に対して水密に設けられた押圧操作部材と、上記押圧操作部材の移動によりオン／オフされるスイッチ手段と、上記外装部材の第２の孔に対して水密に設けられた水圧検知手段と、上記外装部材の内部に設けられた回転支持部の周りに回動可能に配置され水中において上記水圧検知手段が水圧によって押圧されることにより発生する水圧検知力量を上記押圧操作部材へ作用させるレバー部材と、を具備し、上記水圧検知力量が、上記押圧操作部材が外力である水圧から受ける外部圧力と、当該外部圧力の作用方向とは反対の方向に作用する力であって上記押圧操作部材が内部の部材から受ける内部力と、の合力以上の大きさとなるように設定されたものである。
【０００８】
また、第２の発明による水中スイッチ機構は、上記第１の発明による水中スイッチ機構において、上記内部力が、上記押圧操作部材が移動する際に発生する静止摩擦力および上記レバー部材が上記押圧操作部材を上記外装部材の外側へ移動させるように設けられた付勢手段からの付勢力である。
【０００９】
さらに、第３の発明による水中スイッチ機構は、外部操作により外装部材に対して水密に移動可能であって水中において水と空気との境界部における第１の断面積が水圧に応じて発生させる第１の力量を受ける押圧操作部材と、上記押圧操作部材の移動によりオン／オフされるスイッチ手段と、外装部材に対して水密に配置され水と空気との境界部が第２の断面積を有し水中において当該第２の断面積が水圧に応じた第２の力量を発生させる水圧力量発生部材と、上記第２の力量を上記押圧操作部材へ伝達する伝達部材と、を具備し、上記水圧力量発生部材における第２の断面積が、上記押圧操作部材における第１の断面積よりも大きくなるように構成することにより、上記押圧操作部材が受ける第１の力量よりも上記水圧力量発生部材が発生させる第２の力量の方が大きくなるようにしたものである。
【００１０】
第４の発明による水中スイッチ機構は、第１の孔と第２の孔とを有する外装部材と、上記外装部材の第１の孔に水密に設けられており該外装部材の外部から操作可能な押圧操作部材と、上記押圧操作部材によりオン／オフされ得るスイッチ手段と、上記外装部材の第２の孔に水密に設けられており水中において水圧に応じた力量を発生する水圧検知部材と、支点周りに回動可能であって水中において上記水圧検知部材から発生した力量を力点において受けて作用点において上記押圧操作部材に作用させることにより該押圧操作部材にかかる水圧を略バランスするようになされたレバー部材と、を具備したものである。
【００１１】
第５の発明による水中スイッチ機構は、上記第４の発明による水中スイッチ機構において、上記第１の孔の水圧に対する有効な最小断面積をＳa 、上記第２の孔の水圧に対する有効な最小断面積をＳb 、上記レバー部材の支点から作用点までの距離をＲa 、該レバー部材の支点から力点までの距離をＲb 、とすると、該第１の孔、第２の孔、およびレバー部材は、
Ｓa ×Ｒa ≦Ｓb ×Ｒb
なる関係を満たすように構成されたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、水圧により不用意に操作されることのない押圧操作部材を備えた省スペースの水中スイッチ機構となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１から図１７は本発明の実施例１を示したものであり、図１は水中カメラの構成を一部分解部分を含んで正面側から示す斜視図、図２は水中カメラの構成を一部分解部分を含んで背面側から示す斜視図である。
【００１５】
このカメラ１は、陸上で使用可能であるとともに、水中においても所定の水深まで使用可能となるように構成された、いわゆる水中カメラとなっている。
【００１６】
カメラ１の外装部材２は、前カバー２ａと、後カバー２ｂと、を水密となるように閉蓋し、ビス等を螺合することにより固定して構成されている。
【００１７】
カメラ１の正面には、正面側（被写体側）から見たときの右上角部に焦点距離可変のズーム光学系として構成された撮影光学系３が、中央上部に照明光を照射するためのストロボ発光部４が、それぞれ配設されている。
【００１８】
カメラ１の上面には、撮影者が右手の人差指等で押圧操作可能な位置に、撮影動作を指示入力するためのレリーズボタン５が配設されている。
【００１９】
カメラ１の右側面（撮影者から見て右側の側面）には、下側に、当該カメラ１の電源をオン／オフするための電源ボタン６と、カメラ１の動作モードを例えば静止画撮影モード／動画撮影モード／再生モードなどに切り換え操作するためのモード切換レバー７と、がそれぞれ配設されている。
【００２０】
カメラ１の背面には、右上角部に上記撮影光学系３の焦点距離をテレ側とワイド側とへ変更するためのズームレバー８が、このズームレバー８の左側のカメラ背面の大部分に撮影した静止画／動画を表示したりカメラ１に係る各種の情報を表示したりするための表示画面９が、それぞれ配設されている。
【００２１】
上述したような、撮影光学系３、ストロボ発光部４、レリーズボタン５、電源ボタン６、モード切換レバー７、ズームレバー８、表示画面９は、いうまでもなく、外装部材２に対して水密となるように各設けられたものとなっている。
【００２２】
上記表示画面９は、図２に示すように、例えばＴＦＴ等で構成される表示素子９ａを、対水圧性を備える窓ガラス９ｂで水密に覆い、この窓ガラス９ｂの外側から窓カバー９ｃを取り付けて構成されている。
【００２３】
次に、図３から図８を参照して、上記ズームレバー８の構成について説明する。ここに、図３はズームレバー８の構成を示す図５のＤ−Ｄ断面図、図４はズームレバー８の構成を示す図５のＣ−Ｃ断面図、図５はズームレバー８の構成を示す図４のＡ−Ａ断面図、図６はズームレバー８の構成を示す図４のＢ−Ｂ断面図、図７はクリックスイッチ１６の構成を示す断面図、図８はズームレバー８の一方側が押圧操作されたときの様子を示す図５のＣ−Ｃ断面図である。
【００２４】
ズームレバー８は、上述したように、撮影光学系３の焦点距離をテレ側とワイド側とへ変更するためのものであり、一端側を押圧することにより撮影光学系３の焦点距離がテレ側へ変更され、他端側を押圧することにより撮影光学系３の焦点距離がワイド側へ変更されるようになされた、レバー状の部材として構成されている。
【００２５】
すなわち、ズームレバー８は、バランス機構を構成するレバー部材１１と、このレバー部材１１を後カバー２ｂに取り付けるための押板１２およびビス１３と、押圧操作部材を構成する２つの軸部材１４と、これら２つの軸部材１４にそれぞれ取り付けられたＯリング１５と、上記２つの軸部材１４により各押圧されるようになされたクリックスイッチ１６と、を有して構成されている。
【００２６】
上記クリックスイッチ１６は、スイッチ用フレキシブルプリント基板１７に実装されており、このスイッチ用フレキシブルプリント基板１７はさらにカメラ内部に設けられた固定台１８に取り付けられている。
【００２７】
上記レバー部材１１は、左右一対の押圧操作部１１ａを、ブリッジ部１１ｂにより連結して構成されている。上記押圧操作部１１ａには、空気や水を流通するための長孔でなる連通孔１１ｃが各２つずつ設けられている。上記ブリッジ部１１ｂには、後カバー２ｂから突設されたボス１９ｂを挿通するための孔１１ｄが形成されている。この孔１１ｄは、レバー部材１１が揺動してもボス１９ｂと抵触することがないように、該ボス１９ｂの周面よりも一回り大きめの孔として形成されている。また、レバー部材１１のブリッジ部１１ｂの、上面には円柱表面形状のＲ面をなす摺動凸部１１ｅが、下面には円孔内面形状のＲ面をなす摺動凹部１１ｆが、それぞれ形成されている。後カバー２ｂの上記ボス１９ｂの両側には、円柱表面形状のＲ面をなす摺動凸部１９ｄが形成されていて、上記摺動凹部１１ｆと当接し、レバー部材１１を揺動可能に支持するようになっている。
【００２８】
上記レバー部材１１のブリッジ部１１ｂ上には、押板１２が載置されるようになっている。この押板１２は、両端側において摺動凸部１１ｅと当接し、中央部においてボス１９ｂと当接する。そして、該押板１２の中央に穿設された孔を介して、ビス１３を、ボス１９ｂのビス孔１９ｃと螺合することにより、レバー部材１１が後カバー２ｂに取り付けられるようになっている。
【００２９】
レバー部材１１は、押圧操作部１１ａにおける一対の連通孔１１ｃの間の部分の底面で、上記軸部材１４を軸方向のカメラ内部側へ押圧するように構成されているとともに、該軸部材１４の上端部に形成された側方フランジ１４ｄに嵌合して、該軸部材１４を軸方向のカメラ外部側へ引き上げるための係合凸部１１ｇが設けられている。この係合凸部１１ｇの上面は円柱表面形状のＲ面として形成されていて、上記レバー部材１１が揺動して傾いた際にも、軸方向の力を側方フランジ１４ｄへ安定して伝達することができるように構成されている。
【００３０】
上記軸部材１４は、略円柱形状をなす軸部材であり、上述したように、上部に側方フランジ１４ｄを有しているとともに、下端に押圧凸部１４ａを有し、また周面１４ｂにはＯリング溝１４ｃが形成されている。さらに、該軸部材１４の上端面も、円柱表面形状のＲ面として形成されていて、上記レバー部材１１が揺動して傾いた際にも、該レバー部材１１の押圧力を、軸部材１４を軸方向へ変位させる力として安定して伝達することができるように構成されている。
【００３１】
軸部材１４のＯリング溝１４ｃには、Ｏリング１５が取り付けられている。なお、図３におけるＦ1 ，Ｆ2 は、主としてＯリング１５により生じる静止摩擦力を示している。
【００３２】
このようなＯリング１５が各取り付けられた２つの軸部材１４は、後カバー２ｂの表面に垂直となるように該後カバー２ｂに形成された２つの円形をなす軸孔１９ａに、軸方向に摺動可能となるように嵌合している。このときには、Ｏリング１５の作用により、カメラ内部がカメラ外部に対して水密に保持されるようになっている。また、軸部材１４が軸方向に摺動する際の摩擦力を低減するために、軸部材１４の周面にはグリス等が塗布されるようになっており、これによってＯリング１５が取り付けられた状態であっても、軸部材１４は比較的円滑に軸方向に変位することが可能である。
【００３３】
スイッチ用フレキシブルプリント基板１７上に実装されているクリックスイッチ１６は、概略、図７に示すように構成されている。
【００３４】
すなわち、例えば、絶縁体の材料により略短円筒状をなすように形成された筐体１６ａの上面には、円孔１６ｂが形成されている。この円孔１６ｂの内部には、該円孔１６ｂを閉蓋するように絶縁性のゴム幕１６ｃが配設され、さらに、このゴム幕１６ｃを上部側へ押圧するように、金属により凸面状に形成されたクリックばね１６ｄが配設されている。このクリックばね１６ｄの下側には、所定距離の空間を挟んで、電気接点１６ｅが形成されている。上記クリックばね１６ｄと、電気接点１６ｅとは、それぞれ信号線を介して図示しない回路側へ接続されている。
【００３５】
そして、上記軸部材１４が押下されて、押圧凸部１４ａが円孔１６ｂを介してゴム幕１６ｃおよびクリックばね１６ｄを押圧すると、クリックばね１６ｄと電気接点１６ｅが通電され、これを検出することにより、スイッチがオンしたか否かが分かるようになっている。
【００３６】
また、軸部材１４の押圧凸部１４ａからの押圧力がなくなれば、クリックばね１６ｄの復元力により、該クリックばね１６ｄと電気接点１６ｅとが所定距離だけ離間する図７に示すような位置に復帰する。
【００３７】
このようなズームレバー８に設けられた２つの押圧操作部１１ａの一方を、ユーザが指などで押圧操作すると、図８に示すようになる。
【００３８】
すなわち、ズームレバー８は、押圧された方の押圧操作部１１ａの底面が軸部材１４を軸方向のカメラ内部側へ変位させ、軸部材１４の押圧凸部１４ａがクリックスイッチ１６をオンする。このときには、他方の軸部材１４は、側方フランジ１４ｄと係合凸部１１ｇとの係合により、軸方向のカメラ外部側へ変位される。
【００３９】
続いて、このようなズームレバー８が水中にあるときの圧力バランスについて説明する。
【００４０】
ズームレバー８は、上述したような構成から分かるように、摺動凹部１１ｆと摺動凸部１９ｄとの当接部分を支点として回動する。そして、一方の押圧操作部１１ａ（より詳しくは、押圧操作部１１ａと軸部材１４の上端面との当接位置）を力点とすると、他方の押圧操作部１１ａ（より詳しくは、側方フランジ１４ｄと係合凸部１１ｇとの当接位置）が作用点となる。
【００４１】
ここに、支点から一方の押圧操作部１１ａ（第１の力点であり第２の作用点）までの距離をＲ1 、支点から他方の押圧操作部１１ａ（第１の作用点であり第２の力点）までの距離をＲ2 、とする。さらに、上記一方の押圧操作部１１ａにより押圧される軸部材１４が挿通される軸孔１９ａの水圧に対する有効な最小断面積をＳ1 、上記他方の押圧操作部１１ａにより押圧される軸部材１４が挿通される軸孔１９ａの水圧に対する有効な最小断面積をＳ2 とする。すると、次の数式１に示す関係式、
［数１］
Ｓ1 ×Ｒ1 ＝Ｓ2 ×Ｒ2
が成り立つように、２つの軸孔１９ａの断面積と、支点から２つの押圧操作部１１ａまでの距離と、が構成されている。
【００４２】
つまり、水深Ｄ（ｍ）における静水圧（この静水圧には、大気圧も含まれているものとする。以下同様。）をＰ（Ｄ）とすると、この静水圧により一方の軸部材１４にかかる力量はＰ（Ｄ）×Ｓ1 、他方の軸部材１４にかかる力量はＰ（Ｄ）×Ｓ2 、となる。そして、このときの支点周りの力のモーメントは、それぞれ、Ｐ（Ｄ）×Ｓ1 ×Ｒ1 とＰ（Ｄ）×Ｓ2 ×Ｒ2 となる。従って、これらの力のモーメントが釣り合う条件は次の数式２に示すように、
［数２］
Ｐ（Ｄ）×Ｓ1 ×Ｒ1 ＝Ｐ（Ｄ）×Ｓ2 ×Ｒ2
となるために、水圧により一方のクリックスイッチ１６が押されてしまうのを防止するための設計上の条件が上記数式１として求められる。
【００４３】
そして、図３から図８に示した例では、ズームアップとズームダウンという反対の機能を有する（つまり、スイッチの使用頻度や重要性に差を付ける必要のない）２つのスイッチに対して、最も自然であると思われる条件、すなわち、Ｓ1 ＝Ｓ2 かつＲ1 ＝Ｒ2 が設定されている。
【００４４】
次に、図９および図１０を参照して、上記ズームレバー８等の操作スイッチの第１変形例について説明する。図９は操作スイッチの第１変形例を示す断面図、図１０は操作スイッチの第１変形例を示す斜視図である。
【００４５】
この第１変形例のズームレバー８は、上記レバー部材１１と軸部材１４とＯリング１５とを、弾性を有する比較的硬質なゴム等により、一体的に形成したものとなっている。
【００４６】
すなわち、レバー軸部材２１は、上記押圧操作部１１ａに相当する２つの押圧操作部２１ａを、ブリッジ部２１ｂで接続している。このブリッジ部２１ｂの中央部には、上記ビス１３を貫通するためのビス孔２１ｄが形成され、また底面側には上記摺動凹部１１ｆと同様の機能を果たす摺動凹部２１ｃが形成されている。また、２つの押圧操作部２１ａからは、各々上記軸部材１４に相当する軸部２１ｅが延出されており、この軸部２１ｅの先端には上記押圧凸部１４ａに相当する押圧凸部２１ｇが形成されている。さらに、軸部２１ｅの周面には、上記Ｏリング１５と同様の機能を果たすフランジ部２１ｆが形成されている。
【００４７】
このような構成によれば、部品点数を削減することができるために、コストを低減することが可能となる。
【００４８】
続いて、図１１を参照して、上記ズームレバー８と同様の構成の操作スイッチに関する第２変形例について説明する。図１１は操作スイッチの第２変形例を示す一部透視図を含む平面図である。
【００４９】
この第２変形例は、上述したようなズームレバー８と同様の構造の操作スイッチを、互いの支点を重ね合わせるようにして、直交して配置することにより、十字スイッチ２２を構成したものである。
【００５０】
すなわち、この十字スイッチ２２は、２つの押圧操作部２３ａをブリッジ部２３ｂで接続して構成される操作レバー２３と、２つの押圧操作部２４ａをブリッジ部２４ｂで接続して構成される操作レバー２４と、を十字状に組み合わせて構成されている。
【００５１】
なお、ここでは２つの操作レバーを組み合わせて十字スイッチ２２を構成するようにしているが、これに限らず、４つの押圧操作部を十字状のブリッジ部で一体に接続するように構成しても構わない。
【００５２】
さらに、押圧操作部は４つに限るものではない。例えば、３つの押圧操作部を、３つの分岐を備えるブリッジ部で一体に接続するようにしても構わない。このときには、ある押圧操作部にかかる水圧を、他の２つの押圧操作部にかかる水圧に基づき相殺（バランス）するように、軸孔の断面積や支点からの長さなどを設計すれば良い。
【００５３】
このような構成によれば、２つの操作スイッチに限らず、３つ以上の操作スイッチについても、水圧により不用意に押圧されるのを防止することが可能となる。
【００５４】
さらに、図１２および図１３を参照して、上記ズームレバー８等の操作スイッチの第３変形例について説明する。図１２は操作スイッチの第３変形例を示す平面図、図１３は操作スイッチの第３変形例を示す斜視図である。
【００５５】
この第３実施例は、ブリッジ部を折れ線状に折曲したものとなっている。
【００５６】
すなわち、レバー部材２５は、２つの押圧操作部２５ａを、Ｌ字状に折曲されたブリッジ部２５ｂを介して一体に連結したものとなっている。このブリッジ部２５ｂの折曲部分には、回動軸部２５ｃが設けられていて、図１３に示す軸周りにレバー部材２５が回動可能となっている。なお、このレバー部材２５における支点は、２つの押圧操作部２５ａを結ぶ直線と、上記回動軸部２５ｃを通る回動軸を延長した直線と、の交点となるために、レバー部材２５上には存在していない。
【００５７】
そして、この回動軸の中心から一方の押圧操作部２５ａへ向かう直線と、該回動軸の中心から他方の押圧操作部２５ａへ向かう直線と、がなす角αは、０°＜α≦１８０°の範囲の値を取り、より実用的には９０°≦α≦１８０°である。
【００５８】
なお、ここではブリッジ部を折れ線形状としたが、これに限るものではなく、例えばＵ字状やＳ字状などの曲線形状とすることも可能である。
【００５９】
このような構成によれば、２つの押圧操作部２５ａを直線以外のブリッジ部で接続することが可能となるために、カメラにおける部材の配置に関する設計上の自由度が向上する。
【００６０】
次に、図１４および図１５を参照して、上記電源ボタン６の構成について説明する。図１４は電源ボタン６の非押圧状態における構成を示す断面図、図１５は電源ボタン６の押圧状態における構成を示す断面図である。
【００６１】
この電源ボタン６は、押圧操作部材たるパワーボタン３１と、Ｏリング３２と、レバー部材であり伝達部材たるパワーシーソー３３と、回転支持部たるパワー軸３４と、水圧検知手段、水圧検知部材、水圧力量発生部材であり幕部材たるパワーゴム幕３５と、スペーサ３６と、横蓋３７と、パワースイッチ３８と、を有して構成されている。
【００６２】
上記パワーボタン３１は、上面側が指などで押圧可能となっている略円柱形状の軸部材である。このパワーボタン３１は、先端側に押圧凸部３１ａを有し、周面３１ｂにＯリング溝３１ｃが、また、周面３１ｂの上部側に上記横蓋３７のボタン孔３７ａと係合して該パワーボタン３１の抜け止めを行うためのフランジ３１ｄが、それぞれ形成されている。
【００６３】
上記Ｏリング溝３１ｃには、Ｏリング３２が取り付けられるようになっている。
【００６４】
前カバー２ａには円形をなす軸孔４１が形成されており、この軸孔４１にパワーボタン３１の周面３１ｂが嵌合し、上記Ｏリング３２がカメラ内部を水密に保持するようになっている。
【００６５】
上記パワーシーソー３３は、前カバー２ａ内において摺動凹部３３ａによりパワー軸３４周りに回動可能に構成されたレバー部材であり、一端に二股フォーク部３３ｂが形成されて、この二股フォーク部３３ｂの間から押圧凸部３１ａを突出するように、上記パワーボタン３１の先端側と係合している。また、パワーシーソー３３の他端側には腕部３３ｃが形成されており、この腕部３３ｃによりパワーゴム幕３５にかかる水圧の力量（水圧検知力量）を受けるようになっている。また、この腕部３３ｃにはばね掛け３３ｄが設けられており、図示しないばね（付勢手段）の一端が掛けられて、該パワーシーソー３３を図１４の時計回りに付勢している。このばねは、主として陸上（あるいは水深の浅い水中）において、カメラ１を使用する際に、パワーボタン３１をパワースイッチ３８から離間する方向に付勢することを目的として設けられたものである。従って、該ばねは、水中における水圧に抗する等を目的とはしておらず、それほど強力な付勢力を発生させるものでない。
【００６６】
パワーシーソー３３の腕部３３ｃに当接するパワーゴム幕３５は、前カバー２ａに設けられた水圧検知用孔４２を水密に閉蓋するものであり、周縁にはＯリング部３５ａが形成されている。
【００６７】
上記スペーサ３６は、上端側を横蓋３７により押圧されることで、パワーゴム幕３５のＯリング部３５ａを挟み込むようになされた係合溝３６ａが形成されている。また、このスペーサ３６には、空気や水を流通するための孔３６ｂが形成されている。
【００６８】
上記横蓋３７は、上記ボタン孔３７ａが形成されているとともに、スペーサ３６の孔３６ｂと連通するようになされた連通孔３７ｂが複数（図１に示す例では５つ）形成されている。
【００６９】
この横蓋３７は、前カバー２ａのボス４３ｅ，４３ｆと各係合するための孔３７ｅ，３７ｆを対向する角部に有するとともに、長手方向の対向する辺縁に円形孔３７ｃ，３７ｄが形成されている。
【００７０】
一方、前カバー２ａにはビス孔４３ｃ，４３ｄが形成されており、上記円形孔３７ｃ，３７ｄを介してビス３９ａ，３９ｂをビス孔４３ｃ，４３ｄに螺合することにより、横蓋３７が前カバー２ａに対して取り付けられるようになっている。このときには、上述したように、横蓋３７は、パワーボタン３１の抜け止めを行っているとともに、スペーサ３６を介してパワーゴム幕３５のＯリング部３５ａを挟み込み、水圧検知用孔４２の水密性を保つようになっている。
【００７１】
また、上記パワーボタン３１の軸方向における押圧凸部３１ａの近傍には、上記パワースイッチ３８が配設されている。このパワースイッチ３８は、電源オフの状態で押圧されるとカメラ１の電源をオンにし、電源オンの状態で押圧されるとカメラ１の電源をオフにするように機能するものとなっている。
【００７２】
続いて、このような電源ボタン６が水中にあるときの圧力バランスについて説明する。
【００７３】
電源ボタン６は、上述したような構成から分かるように、パワー軸３４を支点として回動する。そして、腕部３３ｃを水圧によりパワーゴム幕３５から作用する力（水圧検知力量）の力点とすると、二股フォーク部３３ｂが作用点となる。
【００７４】
ここに、支点から二股フォーク部３３ｂ（作用点）までの距離をＲa 、支点から腕部３３ｃ（力点）までの距離をＲb 、とする。さらに、上記軸孔４１の水圧に対する有効な最小断面積（水と空気との境界部における第１の断面積）をＳa 、上記水圧検知用孔４２の水圧に対する有効な最小断面積（水と空気との境界部における第２の断面積）をＳb とする。すると、次の数式３に示す関係式、
［数３］
Ｓa ×Ｒa ≦Ｓb ×Ｒb
が成り立つように、軸孔４１および水圧検知用孔４２の断面積と、支点から作用点および力点までの距離と、が構成されている。
【００７５】
上述と同様に、水深Ｄ（ｍ）における静水圧をＰ（Ｄ）とすると、数式３の両辺にこの静水圧Ｐ（Ｄ）を掛ければ、次の数式４が得られる。
［数４］
Ｐ（Ｄ）×Ｓa ×Ｒa ≦Ｐ（Ｄ）×Ｓb ×Ｒb
【００７６】
数式４の左辺は、静水圧によりパワーボタン３１を介して二股フォーク部３３ｂにかかる支点周りの力のモーメントを示し、数式４の右辺は静水圧によりパワーゴム幕３５を介して腕部３３ｃにかかる支点周りの力のモーメントを示している。従って、数式４は、水圧がかかったときには、パワーシーソー３３が釣り合うか、またはパワーシーソー３３に図１４の時計方向周りの回転力を生じさせるような力のモーメントが加わることを意味している。つまり、パワーボタン３１は、水中においては水圧による力を相殺（バランス）されるか、またはパワースイッチ３８から離間する方向の力を与えられることになる。このような構成により、水中において、パワーボタン３１が水圧により不用意に押圧されるのを未然に防止するようになっている。
【００７７】
このときさらに、上記パワーボタン３１が移動する際に発生する静止摩擦力Ｆa1、および上記パワーシーソー３３が上記パワーボタン３１を上記外装部材２の外側へ移動させるようにばね掛け３３ｄに掛けられ図示しないばねの付勢力Ｆa2、でなる内部力を考慮すると、次の数式が満たされるように構成すればよい。
Ｐ（Ｄ）×Ｓa ×Ｒa −（Ｆa1＋Ｆa2）×Ｒa ≦Ｐ（Ｄ）×Ｓb ×Ｒb
【００７８】
すなわち、パワーシーソー３３がパワーボタン３１へ作用させる水圧検知力量（力のモーメントで示すと「Ｐ（Ｄ）×Ｓb ×Ｒb 」）が、パワーボタン３１が外力である水圧から受ける外部圧力（力のモーメントで示すと「Ｐ（Ｄ）×Ｓa ×Ｒa 」）と、この外部圧力の作用方向とは反対の方向に作用する力であってパワーシーソー３３が内部の部材から受ける内部力（力のモーメントで示すと「−（Ｆa1＋Ｆa2）×Ｒa 」）と、の合力以上の大きさとなるように設定されていれば良い。
【００７９】
そして、図１４、図１５に示した例では、ほぼＲa ＝Ｒb の条件が満たされるようにパワーシーソー３３が設定されており、これに対して、軸孔４１および水圧検知用孔４２は、断面積がＳa ≦Ｓb となるように設定されている。
【００８０】
このような電源ボタン６を、陸上、すなわち空気中で使用する際の作用は次のようになっている。
【００８１】
パワーボタン３１に何らの外力が加わっていない場合には、上述した図示しないばねの付勢力により、パワーボタン３１は、フランジ３１ｄがボタン孔３７ａ近傍の横蓋３７に当接して突き当たり、押圧凸部３１ａがパワースイッチ３８から所定距離だけ離間した位置にある。
【００８２】
この状態で、ばねの付勢力やＯリング３２と軸孔４１との間に発生する摩擦力に抗してユーザが指などでパワーボタン３１を押下すると、パワーボタン３１が軸方向に変位する。そして、押圧凸部３１ａがパワースイッチ３８を押圧して、カメラ１の電源のオン／オフが行われる。
【００８３】
その後、ユーザが指をパワーボタン３１から離すと、上記ばねの付勢力によりパワーシーソー３３が図１４の時計回りに回転し、フランジ３１ｄが横蓋３７に突き当たったところで、パワーボタン３１の軸方向の移動が停止する。このように、陸上においては、ばねの付勢力により、パワーボタン３１の自動的な復帰が行われる。
【００８４】
次に、電源ボタン６を、水中で使用する際の作用は次のようになっている。
【００８５】
数式３を満たすような構成を採用しているために、水深Ｄ（ｍ）の水中においては、パワーシーソー３３に、数式４の左辺および数式４の右辺に示すような力のモーメントが作用する。すなわち、ユーザの押圧力が加えられていないときのパワーボタン３１は、上記ばねの付勢力と、パワーシーソー３３からの次の数式５に示すような軸方向カメラ外側向きの押圧力Ｆと、が作用して、フランジ３１ｄが横蓋３７に当て付いている。
［数５］
Ｆ＝Ｐ（Ｄ）×Ｓb ×Ｒb ／Ｒa −Ｐ（Ｄ）×Ｓa
【００８６】
この状態で、ばねの付勢力、押圧力Ｆ、およびＯリング３２と軸孔４１との間に発生する摩擦力に抗して、ユーザが指などでパワーボタン３１を押下すると、パワーボタン３１が軸方向に変位する。そして、押圧凸部３１ａがパワースイッチ３８を押圧して、カメラ１の電源のオン／オフが行われる。
【００８７】
その後、ユーザが指をパワーボタン３１から離すと、上記ばねの付勢力および押圧力Ｆによりパワーシーソー３３が図１４の時計回りに回転し、フランジ３１ｄが横蓋３７に突き当たったところで、パワーボタン３１の軸方向の移動が停止する。このように、水中においては、ばねの付勢力および押圧力Ｆにより、パワーボタン３１の自動的な復帰が行われる。
【００８８】
次に、図１６および図１７を参照して、上記レリーズボタン５の構成について説明する。図１６はレリーズボタン５の非押圧状態における構成を示す断面図、図１７はレリーズボタン５の押圧状態における構成を示す断面図である。
【００８９】
このレリーズボタン５は、レリーズレバー５１と、レリーズキャップ５２と、軸部材であり防水スイッチ手段たるレリーズ軸５３と、Ｏリング５４と、レリーズばね５５と、レリーズスイッチ５６と、を有して構成されている。
【００９０】
上記レリーズスイッチ５６は、スイッチ用フレキシブルプリント基板５７に実装されており、このスイッチ用フレキシブルプリント基板５７はさらにカメラ内部に設けられた固定台５８に取り付けられている。
【００９１】
上記レリーズレバー５１は、支点となる支軸５１ａ周りに回動可能なレバー部材かつ操作部材であって、後述するように、力点と作用点とが該支軸５１ａから見て同一の側に設けられている。このレリーズレバー５１は、中程の部分に下側が開口する収納凹部５１ｂを有しており、該収納凹部５１ｂの上面には円柱表面形状のＲ面として形成された押圧部たる押圧凸部５１ｃが設けられている。この押圧凸部５１ｃは、作用点となって上記レリーズ軸５３の上面を押圧するためのものであり、Ｒ面として形成することにより、レリーズレバー５１が回動して傾いた際にも、該レリーズレバー５１の押圧力を、レリーズ軸５３を軸方向へ変位させる力として安定して伝達することができるように構成されている。さらに、この収納凹部５１ｂの側面からは、レリーズ軸５３の上端に設けられたフランジ５３ｄの下端面と係合する係合突起５１ｄが設けられている。また、レリーズレバー５１の支軸５１ａから見て先端側には、ばね収納室５１ｅが設けられている。
【００９２】
上記レリーズキャップ５２は、レリーズレバー５１の上面側を被覆する操作部材であり、該レリーズキャップ５２の表面がユーザの指等により押圧される操作部の面となる。
【００９３】
上記レリーズ軸５３は、略円柱形状をなす軸部材であり、上述したように、上部にフランジ５３ｄを有しているとともに、下端に押圧凸部５３ａを有し、また周面５３ｂにはＯリング溝５３ｃが形成されている。
【００９４】
レリーズ軸５３のＯリング溝５３ｃには、Ｏリング５４が取り付けられている。
【００９５】
前カバー２ａの上面にはレリーズボタン５を配置するための凹部６４が設けられており、この凹部６４の中程には、前カバー２ａの上面に垂直となるように該凹部６４に形成された円形をなす軸受孔６１が設けられている。この軸受孔６１は、凹部６４の底面から円筒状に立設して設けられ、該円筒状部の一部を切り欠くように逃げ凹部６１ａが形成されている。この逃げ凹部６１ａは、レリーズ軸５３のフランジ５３ｄが円筒状部の上端面に当接したときに、上記係合突起５１ｄが入り込むための凹部となっている。
【００９６】
このような軸受孔６１に、Ｏリング５４が取り付けられたレリーズ軸５３が、軸方向に摺動可能となるように嵌合している。このときには、Ｏリング５４の作用により、カメラ内部がカメラ外部に対して水密に保持されるようになっている。また、レリーズ軸５３が軸方向に摺動する際の摩擦力を低減するために、レリーズ軸５３の周面にはグリス等が塗布されているが、レリーズ操作時の操作感を出すために、レリーズ軸５３を軸方向に移動させるにはある程度の力量を要するように構成されている。
【００９７】
そして、上記レリーズスイッチ５６は、レリーズ軸５３の軸方向の移動経路上に配置されている。なお、スイッチ用フレキシブルプリント基板５７上に実装されているレリーズスイッチ５６は、概略、上記図７に示したクリックスイッチ１６と同様に構成されたものとなっている。
【００９８】
前カバー２ａの上記凹部６４には、ばね受け６２が突設されており、このばね受け６２と、レリーズレバー５１およびレリーズキャップ５２と、に挟み込まれるように、レリーズばね５５が圧縮した状態で配置されている。このレリーズばね５５は、レリーズレバー５１およびレリーズキャップ５２を、図１６における支軸５１ａ周りの時計方向に付勢するものである。
【００９９】
レリーズレバー５１およびレリーズキャップ５２の、図１６における支軸５１ａ周りの時計方向の回動は、上蓋５９のボタン孔５９ａとの係合により係止されるようになっている。
【０１００】
上記上蓋５９は、レリーズキャップ５２の指などで押圧操作される部分を露呈するためのボタン孔５９ａを備えている。さらに、この上蓋５９は、前カバー２ａのボス６３ｄ，６３ｅ（図２参照）とそれぞれ係合するための孔５９ｄ，５９ｅを対向する角部に有するとともに、長手方向の対向する辺縁に円形孔５９ｂ，５９ｃが形成されている。
【０１０１】
一方、前カバー２ａにはビス孔６３ｂ，６３ｃが形成されており、上記円形孔５９ｂ，５９ｃを介してビス６０ａ，６０ｂをビス孔６３ｂ，６３ｃにそれぞれ螺合することにより、上蓋５９が前カバー２ａに対して取り付けられるようになっている。このときには、上述したように、上蓋５９は、レリーズレバー５１およびレリーズキャップ５２の抜け止めを行っていて、位置決め部材となっている。
【０１０２】
上述したようなレリーズボタン５の力学的な構成は、次のようになっている。
【０１０３】
レリーズボタン５を押圧操作するときは、レリーズキャップ５２の上面の、ユーザの指等により押圧された部分が力点となる。また、支点は、上述したように、支軸５１ａである。そして、押圧凸部５１ｃとレリーズ軸５３の上端面との当接部分が作用点である。
【０１０４】
次に、ユーザがレリーズボタン５から指などを離したときに、該レリーズボタン５が元の位置に復帰する際は、レリーズばね５５の復元力をレリーズレバー５１およびレリーズキャップ５２が受ける位置が力点となる。また、支点は、同様に、支軸５１ａである。そして、作用点は、レリーズレバー５１の係合突起５１ｄとレリーズ軸５３のフランジ５３ｄとの当接部分である。
【０１０５】
そして、何れの場合においても、図示のように、支点から作用点までの距離よりも、支点から力点までの距離の方が長くなるように構成されている。
【０１０６】
このような各点の配置において、上記レリーズばね５５は、所定の水深よりも浅い水中において、レリーズ軸５３にかかる水圧に抗して、レリーズ軸５３、レリーズレバー５１、およびレリーズキャップ５２を図１６に示すような初期位置へ復帰させ得る付勢力を備えたものとなっている。
【０１０７】
すなわち、レリーズボタン５が元の位置に復帰する際の、支点から作用点までの距離をＲx 、支点から力点までの距離をＲy 、とする。さらに、上記軸受孔６１の水圧に対する有効な最小断面積をＳx とする。加えて、Ｏリング５４が嵌合されたレリーズ軸５３と軸受孔６１との間に働く最大の摩擦力（これは、通常、静止摩擦力となる。）をＦx 、レリーズばね５５が発生する付勢力をＦy とする。このとき、静水圧がＰ（Ｄ）となる水深Ｄ（ｍ）において、次の数式６に示す関係式が成り立つように、レリーズボタン５の機構が構成されている。
［数６］
Ｆy ×Ｒy ≧（Ｐ（Ｄ）×Ｓb ＋Ｆx ）×Ｒx
【０１０８】
この数式６から、例えばレリーズばね５５に対して要求される付勢力Ｆy は、次の数式７に示すようになることが分かる。
［数７］
Ｆy ≧（Ｐ（Ｄ）×Ｓb ＋Ｆx ）×Ｒx ／Ｒy
【０１０９】
上述したように、Ｒx ＜Ｒy となるように構成しているために、Ｒx ＝Ｒy として構成した場合に比して、Ｆy に要求される力量が小さくなっていることが分かる。このように、支点から作用点までの距離Ｒx よりも、支点から力点までの距離Ｒy を大きくすることにより、レリーズばね５５の力量を小さくして、つまりばねをより小型化することが可能となる。
【０１１０】
次に、このように構成されたレリーズボタン５の作用について説明する。
【０１１１】
このレリーズボタン５の作用は、陸上において操作するときと、水中において操作するときとで、基本的に同様となっている。
【０１１２】
レリーズボタン５を操作する前は、図１６に示すような状態となっている。なお、このときには、レリーズキャップ５２は、上蓋５９の上面よりも上側に突出して、容易に操作することができるようになっている。この状態で、ユーザが、撮影を行うために、レリーズキャップ５２の押圧操作面を押圧すると、レリーズキャップ５２とレリーズレバー５１とが、支軸５１ａ周りに一体に回動する。このときには、ユーザは、レリーズばね５５の付勢力、およびＯリング５４が嵌合されたレリーズ軸５３と軸受孔６１との摩擦力、に抗して、押圧力を加えることになる。
【０１１３】
これにより、図１７に示すように、レリーズ軸５３の先端の押圧凸部５３ａがレリーズスイッチ５６に当接して、撮影動作が行われる。
【０１１４】
また、その後にユーザが押圧力を加えるのを止めると、レリーズばね５５の付勢力により、レリーズレバー５１およびレリーズキャップ５２が、図１７における支軸５１ａ周りの時計方向に回動する。このときのレリーズばね５５の付勢力は、上記数式７に示した条件を満たすものであるために、レリーズ軸５３にかかる水圧および摩擦力に抗することができるようになっている。こうして、レリーズレバー５１およびレリーズキャップ５２が上蓋５９に当て付いたところで、図１６に示すような位置への復帰が完了する。
【０１１５】
このような実施例１によれば、複数の操作スイッチを備えたズームレバー８等において、ある操作スイッチにかかる水圧を、他の操作スイッチにかかる水圧により相殺（バランス）するようにしたために、水中においても、該水圧により不用意に操作スイッチが押されてしまうことはなく、かつ操作に必要な押圧力量が水深に依ることがない。このとき、水圧の相殺を、シーソー状のレバー部材を用いて行っているために、省スペースで水圧を相殺するバランス機構を構成することが可能となる。
【０１１６】
そして、レバー部材１１と軸部材１４とを別体として構成したために、軸部材１４は軸方向に垂直に移動することが可能となり、より確実に高い防水性を確保し、操作性を向上することも可能となる。
【０１１７】
また、レバー部材１１と複数の軸部材１４とを、弾性を有する材料により一体に構成することにより、部品点数を削減して製造コストを安くすることができる。
【０１１８】
さらに、レバー部材１１を折れ線形状や曲線形状となるように形成することにより、設計の自由度を向上することができる。
【０１１９】
そして、電源ボタン６等において、操作スイッチ以外に水圧検知部材（水圧検知手段）を設け、該操作スイッチにかかる水圧を、水圧検知部材にかかる水圧により基本的に相殺するようにしたために、水中においても、水圧により不用意に操作スイッチが押圧されてしまうことはない。このときにも同様に、水圧の相殺を、シーソー状のレバー部材を用いて行っているために、省スペース化を図ることが可能となる。加えて、操作スイッチにかかる水圧よりも、水圧検知部材にかかる水圧の方が大きくなるように構成することにより、より確実に、電源ボタン６が不用意に押圧されるのを防止することができる。このとき、ばねの付勢力や摩擦力も考慮しているために、より広範に適用することができる。
【０１２０】
また、レリーズボタン５等において、レリーズレバー等のレバー部材を用いてレリーズ軸等の軸部材を軸方向に変位させるようにしたために、軸部材に取り付けられたＯリングと軸受孔との摩擦力がある場合でも、押圧力量を低減して適切な力量で操作することが可能となる。加えて、レリーズボタン５を非操作時の位置に復帰させるためのレリーズばね等を、支点から軸部材までの距離よりも遠い位置に設けたために、レリーズばねに要求される力量を低減して、レリーズばねを小型化することが可能になる。このときには、レバー部材の長さ等を調整することにより、汎用のばねをレリーズばねとして用いてコストを低減することも可能となる。
【０１２１】
そして、水圧力の影響を受けない省スペースの水中スイッチ機構を提供することができる。また、押圧操作部材の操作力量を調節することができる。さらに、水中と非水中とにおける押圧操作部材の操作力量を必要に応じて同じにすることができる。
【０１２２】
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【０１２３】
本発明は、陸上のみならず水中においても使用され得る機器の水中スイッチ機構に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２４】
【図１】本発明の実施例１における水中カメラの構成を一部分解部分を含んで正面側から示す斜視図。
【図２】上記実施例１における水中カメラの構成を一部分解部分を含んで背面側から示す斜視図。
【図３】上記実施例１におけるズームレバーの構成を示す図５のＤ−Ｄ断面図。
【図４】上記実施例１におけるズームレバーの構成を示す図５のＣ−Ｃ断面図。
【図５】上記実施例１におけるズームレバーの構成を示す図４のＡ−Ａ断面図。
【図６】上記実施例１におけるズームレバーの構成を示す図４のＢ−Ｂ断面図。
【図７】上記実施例１におけるクリックスイッチの構成を示す断面図。
【図８】上記実施例１において、ズームレバーの一方側が押圧操作されたときの様子を示す図５のＣ−Ｃ断面図。
【図９】上記実施例１における操作スイッチの第１変形例を示す断面図。
【図１０】上記実施例１における操作スイッチの第１変形例を示す斜視図。
【図１１】上記実施例１における操作スイッチの第２変形例を示す一部透視図を含む平面図。
【図１２】上記実施例１における操作スイッチの第３変形例を示す平面図。
【図１３】上記実施例１における操作スイッチの第３変形例を示す斜視図。
【図１４】上記実施例１の電源ボタンの非押圧状態における構成を示す断面図。
【図１５】上記実施例１の電源ボタンの押圧状態における構成を示す断面図。
【図１６】上記実施例１のレリーズボタンの非押圧状態における構成を示す断面図。
【図１７】上記実施例１のレリーズボタンの押圧状態における構成を示す断面図。
【符号の説明】
【０１２５】
１…カメラ
２…外装部材
２ａ…前カバー
２ｂ…後カバー
３…撮影光学系
４…ストロボ発光部
５…レリーズボタン
６…電源ボタン
７…モード切換レバー
８…ズームレバー
９…表示画面
９ａ…表示素子
９ｂ…窓ガラス
９ｃ…窓カバー
１１…レバー部材（バランス機構）
１１ａ…押圧操作部
１１ｂ…ブリッジ部
１１ｃ…連通孔
１１ｄ…孔
１１ｅ…摺動凸部
１１ｆ…摺動凹部
１１ｇ…係合凸部
１２…押板
１３…ビス
１４…軸部材（押圧操作部材）
１４ａ…押圧凸部
１４ｂ…周面
１４ｃ…リング溝
１４ｄ…側方フランジ
１５…リング
１６…クリックスイッチ（スイッチ手段）
１６ａ…筐体
１６ｂ…円孔
１６ｃ…ゴム幕
１６ｄ…クリックばね
１６ｅ…電気接点
１７…スイッチ用フレキシブルプリント基板
１８…固定台
１９ａ…軸孔
１９ｂ…ボス
１９ｃ…ビス孔
１９ｄ…摺動凸部
２１…レバー軸部材
２１ａ…押圧操作部
２１ｂ…ブリッジ部
２１ｃ…摺動凹部
２１ｄ…ビス孔
２１ｅ…軸部
２１ｆ…フランジ部
２１ｇ…押圧凸部
２２…十字スイッチ
２３…操作レバー
２３ａ…押圧操作部
２３ｂ…ブリッジ部
２４…操作レバー
２４ａ…押圧操作部
２４ｂ…ブリッジ部
２５…レバー部材
２５ａ…押圧操作部
２５ｂ…ブリッジ部
２５ｃ…回動軸部
３１…パワーボタン（押圧操作部材）
３１ａ…押圧凸部
３１ｂ…周面
３１ｃ…リング溝
３１ｄ…フランジ
３２…リング
３３…パワーシーソー（レバー部材、伝達部材）
３３ａ…摺動凹部
３３ｂ…二股フォーク部
３３ｃ…腕部
３３ｄ…ばね掛け
３４…パワー軸（回転支持部）
３５…パワーゴム幕（水圧検知手段、水圧検知部材、水圧力量発生部材、幕部材）
３５ａ…リング部
３６…スペーサ
３６ａ…係合溝
３６ｂ…孔
３７…横蓋
３７ａ…ボタン孔
３７ｂ…連通孔
３７ｃ，３７ｄ…円形孔
３７ｅ，３７ｆ…孔
３８…パワースイッチ
３９ａ，３９ｂ…ビス
４１…軸孔
４２…水圧検知用孔
４３ｃ，４３ｄ…ビス孔
４３ｅ，４３ｆ…ボス
５１…レリーズレバー（レバー部材、操作部材）
５１ａ…支軸（回転軸部）
５１ｂ…収納凹部
５１ｃ…押圧凸部（押圧部）
５１ｄ…係合突起
５１ｅ…収納室
５２…レリーズキャップ（操作部、操作部材）
５３…レリーズ軸（軸部材、防水スイッチ手段）
５３ａ…押圧凸部
５３ｂ…周面
５３ｃ…リング溝
５３ｄ…フランジ
５４…リング
５５…レリーズばね（付勢手段）
５６…レリーズスイッチ（スイッチ手段）
５７…スイッチ用フレキシブルプリント基板
５８…固定台
５９…上蓋（位置決め部材）
５９ａ…ボタン孔
５９ｂ，５９ｃ…円形孔
５９ｄ，５９ｅ…孔
６０ａ，６０ｂ…ビス
６１…軸受孔（軸孔）
６１ａ…逃げ凹部
６２…ばね受け
６３ｂ，６３ｃ…ビス孔
６３ｄ，６３ｅ…ボス
６４…凹部
代理人 弁理士 伊 藤 進
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の孔と第２の孔とを有する外装部材と、
上記外装部材の第１の孔に対して水密に設けられた押圧操作部材と、
上記押圧操作部材の移動によりオン／オフされるスイッチ手段と、
上記外装部材の第２の孔に対して水密に設けられた水圧検知手段と、
上記外装部材の内部に設けられた回転支持部の周りに回動可能に配置され、水中において上記水圧検知手段が水圧によって押圧されることにより発生する水圧検知力量を上記押圧操作部材へ作用させるレバー部材と、
を具備し、
上記水圧検知力量は、上記押圧操作部材が外力である水圧から受ける外部圧力と、当該外部圧力の作用方向とは反対の方向に作用する力であって上記押圧操作部材が内部の部材から受ける内部力と、の合力以上の大きさとなるように設定されていることを特徴とする水中スイッチ機構。
【請求項２】
上記内部力は、上記押圧操作部材が移動する際に発生する静止摩擦力および上記レバー部材が上記押圧操作部材を上記外装部材の外側へ移動させるように設けられた付勢手段からの付勢力であることを特徴とする請求項１に記載の水中スイッチ機構。
【請求項３】
外部操作により外装部材に対して水密に移動可能であって、水中において水と空気との境界部における第１の断面積が水圧に応じて発生させる第１の力量を受ける押圧操作部材と、
上記押圧操作部材の移動によりオン／オフされるスイッチ手段と、
外装部材に対して水密に配置され、水と空気との境界部が第２の断面積を有し、水中において当該第２の断面積が水圧に応じた第２の力量を発生させる水圧力量発生部材と、
上記第２の力量を上記押圧操作部材へ伝達する伝達部材と、
を具備し、
上記水圧力量発生部材における第２の断面積が、上記押圧操作部材における第１の断面積よりも大きくなるように構成することにより、上記押圧操作部材が受ける第１の力量よりも上記水圧力量発生部材が発生させる第２の力量の方が大きくなるようにしたことを特徴とする水中スイッチ機構。
【請求項４】
第１の孔と第２の孔とを有する外装部材と、
上記外装部材の第１の孔に水密に設けられており、該外装部材の外部から操作可能な押圧操作部材と、
上記押圧操作部材によりオン／オフされ得るスイッチ手段と、
上記外装部材の第２の孔に水密に設けられており、水中において、水圧に応じた力量を発生する水圧検知部材と、
支点周りに回動可能であって、水中において、上記水圧検知部材から発生した力量を力点において受けて、作用点において上記押圧操作部材に作用させることにより、該押圧操作部材にかかる水圧を略バランスするようになされたレバー部材と、
を具備したことを特徴とする水中スイッチ機構。
【請求項５】
上記第１の孔の水圧に対する有効な最小断面積をＳa 、上記第２の孔の水圧に対する有効な最小断面積をＳb 、上記レバー部材の支点から作用点までの距離をＲa 、該レバー部材の支点から力点までの距離をＲb 、とすると、該第１の孔、第２の孔、およびレバー部材は、
Ｓa ×Ｒa ≦Ｓb ×Ｒb
なる関係を満たすように構成されたものであることを特徴とする請求項４に記載の水中スイッチ機構。
【請求項１】
第１の孔と第２の孔とを有する外装部材と、
上記外装部材の第１の孔に対して水密に設けられた押圧操作部材と、
上記押圧操作部材の移動によりオン／オフされるスイッチ手段と、
上記外装部材の第２の孔に対して水密に設けられた水圧検知手段と、
上記外装部材の内部に設けられた回転支持部の周りに回動可能に配置され、水中において上記水圧検知手段が水圧によって押圧されることにより発生する水圧検知力量を上記押圧操作部材へ作用させるレバー部材と、
を具備し、
上記水圧検知力量は、上記押圧操作部材が外力である水圧から受ける外部圧力と、当該外部圧力の作用方向とは反対の方向に作用する力であって上記押圧操作部材が内部の部材から受ける内部力と、の合力以上の大きさとなるように設定されていることを特徴とする水中スイッチ機構。
【請求項２】
上記内部力は、上記押圧操作部材が移動する際に発生する静止摩擦力および上記レバー部材が上記押圧操作部材を上記外装部材の外側へ移動させるように設けられた付勢手段からの付勢力であることを特徴とする請求項１に記載の水中スイッチ機構。
【請求項３】
外部操作により外装部材に対して水密に移動可能であって、水中において水と空気との境界部における第１の断面積が水圧に応じて発生させる第１の力量を受ける押圧操作部材と、
上記押圧操作部材の移動によりオン／オフされるスイッチ手段と、
外装部材に対して水密に配置され、水と空気との境界部が第２の断面積を有し、水中において当該第２の断面積が水圧に応じた第２の力量を発生させる水圧力量発生部材と、
上記第２の力量を上記押圧操作部材へ伝達する伝達部材と、
を具備し、
上記水圧力量発生部材における第２の断面積が、上記押圧操作部材における第１の断面積よりも大きくなるように構成することにより、上記押圧操作部材が受ける第１の力量よりも上記水圧力量発生部材が発生させる第２の力量の方が大きくなるようにしたことを特徴とする水中スイッチ機構。
【請求項４】
第１の孔と第２の孔とを有する外装部材と、
上記外装部材の第１の孔に水密に設けられており、該外装部材の外部から操作可能な押圧操作部材と、
上記押圧操作部材によりオン／オフされ得るスイッチ手段と、
上記外装部材の第２の孔に水密に設けられており、水中において、水圧に応じた力量を発生する水圧検知部材と、
支点周りに回動可能であって、水中において、上記水圧検知部材から発生した力量を力点において受けて、作用点において上記押圧操作部材に作用させることにより、該押圧操作部材にかかる水圧を略バランスするようになされたレバー部材と、
を具備したことを特徴とする水中スイッチ機構。
【請求項５】
上記第１の孔の水圧に対する有効な最小断面積をＳa 、上記第２の孔の水圧に対する有効な最小断面積をＳb 、上記レバー部材の支点から作用点までの距離をＲa 、該レバー部材の支点から力点までの距離をＲb 、とすると、該第１の孔、第２の孔、およびレバー部材は、
Ｓa ×Ｒa ≦Ｓb ×Ｒb
なる関係を満たすように構成されたものであることを特徴とする請求項４に記載の水中スイッチ機構。
【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】
【公開番号】特開２００６−１５６１１５（Ｐ２００６−１５６１１５Ａ）
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４４６５１（Ｐ２００４−３４４６５１）
【出願日】平成１６年１１月２９日（２００４．１１．２９）
【出願人】（５０４３７１９７４）オリンパスイメージング株式会社 (2,647)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１５日（２００６．６．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２９日（２００４．１１．２９）
【出願人】（５０４３７１９７４）オリンパスイメージング株式会社 (2,647)
【Ｆターム（参考）】
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