(57)【要約】【課題】直線的に配置された複数のスイッチを有するスイッチユニットを提供する。【解決手段】第１面を有する基板１と、基板１の第１面上において、直線的に配置された複数のスイッチ２と、基板１の上方に位置する円弧面、とを備え、複数のスイッチ２は、第１スイッチ２Ａと、第１スイッチ２Ａに隣設される第２スイッチ２Ｂと、第２スイッチ２Ｂが第１スイッチ２Ａに隣設される位置の反対側で、第１スイッチ２Ａに隣設される第３スイッチ２Ｃとを含み、第１スイッチ２Ａの上面２Ａａと、第２スイッチ２Ｂの上面２Ｂａと、第３スイッチ２Ｃの上面２Ｃａとが、円弧面の少なくとも一部を構成する。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面を有する基板と、
基板の第１面上において、直線的に配置された複数のスイッチと、
基板の上方に位置する円弧面と、を備え、
複数のスイッチは、第１スイッチと、第１スイッチに隣設される第２スイッチと、第２スイッチが第１スイッチに隣設される位置の反対側で、第１スイッチに隣設される第３スイッチとを含み、
第１スイッチの上面と、第２スイッチの上面と、第３スイッチの上面とが、円弧面の少なくとも一部を構成する、スイッチユニット。
【請求項２】
第１スイッチの上面は、円弧面の中央部に位置する、請求項１に記載のスイッチユニット。
【請求項３】
基板の第１面上において、直線的に配置された複数のスイッチは、さらに、第２スイッチに隣設される第４スイッチと、を含み、
第１スイッチの上面と第２スイッチの上面は円弧面の中央部に位置する、請求項１に記載のスイッチユニット。
【請求項４】
基板は電極を有し、
第１スイッチは、基板の第１面に配置された第１バネ板を有し、
第１スイッチに隣設される第２スイッチは、基板の第１面に配置され、第１スイッチの第１バネ板に隣設される第２バネ板を有し、
第３スイッチは、基板の第１面に配置され、第２バネ板が第１バネ板に隣設される位置の反対側で、第１バネ板に隣設される第３バネ板を有する、請求項１に記載のスイッチユニット。
【請求項５】
基板の第１面は平坦である、請求項１又は４に記載のスイッチユニット。
【請求項６】
第１スイッチは、基板の第１面に配置された第１バネ板の上方に配置された第１プランジャを有し、第２スイッチは、基板の第１面に配置された第２バネ板の上方に配置された第２プランジャを有し、第３スイッチは、基板の第１面に配置された第３バネ板の上方に配置された第３プランジャを有し、
第１スイッチの第１プランジャの上面と、第２スイッチの第２プランジャの上面と、第３スイッチの第３プランジャの上面とが、円弧面の少なくとも一部を構成する、請求項１−５のいずれかに記載のスイッチユニット。
【請求項７】
さらに、円弧面の少なくとも一部を構成する第１面と、第１面の反対側に位置し、第１面よりも基板に近い位置にある第２面と、を有する樹脂体と、を有し、
樹脂体は、樹脂体の第1面から第２面まで貫通する、第１開口と第２開口と第３開口と、を有し、
樹脂体の第１開口内に第１スイッチの第１プランジャが配置され、樹脂体の第２開口内に第２スイッチの第２プランジャが配置され、樹脂体の第３開口内に第３スイッチの第３プランジャが配置される、請求項６に記載のスイッチユニット。
【請求項８】
基板と電気的に接続されるフレキシブルプリント回路基板を有する、請求項１−７のいずれかに記載のスイッチユニット。
【請求項９】
さらに、基板の第１面に配置された第１バネ板の外周縁の少なくとも一部と、第１スイッチの第１バネ板に隣設される第２バネ板の外周縁の少なくとも一部と、第１バネ板を挟んで第２バネ板の反対側に位置する第３バネ板の少なくとも一部と、を保持するシートを有する、請求項４に記載のスイッチユニット。
【請求項１０】
さらに、基板の第１面に配置された第１バネ板と、第１スイッチの第１バネ板に隣設される第２バネ板と、第１バネ板を挟んで第２バネ板の反対側に位置する第３バネ板を、基板の第１面において密封する防水シートを有する、請求項４に記載のスイッチユニット。
【請求項１１】
ケーシングと、
樹脂体がケーシングの一部を構成する、請求項７のスイッチユニットと、を有する電子機器であって、
スイッチユニットの基板が、ケーシング内に配置されている、電子機器。
【請求項１２】
ケーシングと、
マザーボードと、
マザーボードと電気的に接続される、請求項７のスイッチユニットと、を有する電子機器。
【請求項１３】
第１面と、第１面の反対側に位置する第２面を有するケーシングと、
第１スイッチユニットとして、ケーシングの第１面に位置する請求項７のスイッチユニットと、
第２スイッチユニットとして、ケーシングの第２面に位置する請求項７のスイッチユニットを有する、電子機器。
【請求項１４】
少なくとも３つのスイッチが一列に配置されているスイッチユニットにおいて、最初に入力されるスイッチをＳＷ１、２番目に入力されるスイッチをＳＷ２、３番目に入力されるスイッチをＳＷ３、とした場合、
ＳＷ２が入力された時点からＳＷ３が入力された時点までの時間を計測して、方向と速度とを計算する、スイッチの入力判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のスイッチが直線的に配置されたスイッチユニットに関する。また、本発明は、このスイッチユニットを有する電子機器に関する。さらに、本発明は、複数のスイッチが直線的に配置されたスイッチユニットのスイッチの入力判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のスイッチが配置されたスイッチユニットとして特許文献１に記載の多方向スイッチが知られている。この多方向スイッチは、例えば携帯電話やビデオカメラなどの電子機器を操作するためのスイッチとして用いられる。この多方向のスイッチユニットは、４つのアームを含む十字形のプランジャと、プランジャの各アームの先端の下面に配置された４つのスイッチ接点と、十字形のプランジャの上面中央に設けられたキートップを有している。このキートップを前後左右に傾けて押すことによって、押されたスイッチ接点が動作する。
【０００３】
しかしながら、上記従来の多方向スイッチにあっては、スイッチ接点が４方向に独立して４つ設けられている。キートップを前後左右に傾けて操作する際に力を加える方向が前後方向と左右方向の少なくとも４方向に分かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１３１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、直線的に配置される複数のスイッチを有するスイッチユニットで、スイッチユニットの上面となる円弧面上で、ユーザの指を第１方向および／もしくは第２方向にスライドさせて操作するスイッチユニットを提供することを目的とする。
【０００６】
また、本発明は、回転するような感覚でスイッチの入力ができるスイッチユニットを用いた各種の電子機器を提供することを目的とする。
【０００７】
また、本発明は、回転するような感覚で入力したスイッチの回転方向及び移動速度を簡易に得られる入力判定方法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】
【０００８】
本発明の第１の態様は、直線的に配置される複数のスイッチを有し、複数のスイッチの操作面が円弧面の一部を構成する。
【０００９】
本発明の第２の態様は、第１面を有する基板と、基板の第１面上において、直線的に配置された複数のスイッチと、基板の上方に位置する円弧面と、を備えたスイッチユニットである。複数のスイッチは、第１スイッチと、第１スイッチに隣設される第２スイッチと、第２スイッチが第１スイッチに隣設される位置の反対側で、第１スイッチに隣設される第３スイッチとを含む。第１スイッチの上面と、第２スイッチの上面と、第３スイッチの上面とが、円弧面の少なくとも一部を構成している。
【００１０】
なお、第１スイッチの上面は、円弧面の中央部に位置していてもよい。
【００１１】
本発明の第３態様として、基板の第１面上において、直線的に配置された複数のスイッチは、さらに、第２スイッチに隣設される第４スイッチを含んでいてもよい。第１スイッチの上面と第２スイッチの上面は円弧面の中央部に位置していてもよい。
【００１２】
本発明の別の態様として、基板の第１面上において、直線的に配置された複数のスイッチは、さらに追加のスイッチを有していてもよい。
【００１３】
本発明のスイッチユニットにおいて、基板は電極を有し、第１スイッチは、基板の上面に配置された第１バネ板を有し、第１スイッチに隣設される第２スイッチは、基板の上面に配置され、第１スイッチの第１バネ板に隣設される第２バネ板を有し、第３スイッチは、基板の上面に配置され、第２バネ板が第１バネ板に隣設される位置の反対側で、第１バネ板に隣設される第３バネ板を有している。本発明のスイッチユニットにおいて、基板の上面は平坦であることが望ましい。
【００１４】
本発明のスイッチユニットにおいて、第１スイッチは、基板の上面に配置された第１バネ板の上方に配置された第１プランジャを有し、第２スイッチは、基板の上面に配置された第２プランジャを有し、第３スイッチは、基板の上面に配置された第３プランジャを有し、第１スイッチの第１プランジャの上面と、第２スイッチの第２プランジャの上面と、第３スイッチの第３プランジャの上面とが、円弧面の少なくとも一部を構成していてもよい。
【００１５】
本発明のスイッチユニットにおいて、円弧面の少なくとも一部を構成する第１面と、第１面の反対側に位置し、第１面よりも基板に近い位置にある第２面と、を有する樹脂体と、を有し、樹脂体は、樹脂体の第1面から第２面まで貫通する、第１開口と第２開口と第３開口と、を有し、樹脂体の第１開口内に第１スイッチの第１プランジャが配置され、樹脂体の第２開口内に第２スイッチの第２プランジャが配置され、樹脂体の第３開口内に第３スイッチの第３プランジャが配置されることが望ましい。
【００１６】
本発明のスイッチユニットを用いた電子機器は、ケーシングと、ケーシングの一部を構成する樹脂体と、ケーシング内に配置されているスイッチユニットの基板とを備える。本発明のスイッチユニットを用いた電子機器において、ケーシング内のマザーボードと、スイッチユニットとが電気的に接続されていてもよい。
【００１７】
本発明のスイッチユニットを用いた電子機器において、第１面と、第１面の反対側に位置する第２面を有するケーシングと、第１スイッチユニットとして、ケーシングの第１面に隣設されるスイッチユニットと、第２スイッチユニットとして、ケーシングの第２面に隣設されるスイッチユニットを有してもよい。
【００１８】
本発明のスイッチの入力判定方法は、ユーザの指が触れる順番で、最初に指が触れるスイッチをＳＷ１、ＳＷ１の後に指が触れるスイッチをＳＷ２、ＳＷ２の次に指が触れるスイッチをＳＷ３とした場合、ＳＷ２が入力された時間からＳＷ３が入力された時間までを計測して、移動方向と移動速度とを計算するものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のスイッチユニットは、第１スイッチの上面と、第２スイッチの上面と、第３スイッチの上面とが、円弧面の少なくとも一部を構成しているので、第１スイッチ、第２スイッチ、第３スイッチの上面を円弧面に沿って回転感覚でスライド操作が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】本発明の第一実施形態に係るスイッチユニットの斜視図である。
【図１Ｂ】図１ＡのIＢ−IＢ断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｂの部分拡大断面図である。
【図１Ｄ】本発明の第一実施形態に係るスイッチユニットの分解斜視図である。
【図２Ａ】本発明の第二実施形態に係るスイッチユニットの斜視図である。
【図２Ｂ】図２ＡのIIＢ−IIＢ断面図である。
【図２Ｃ】本発明の第二実施形態に係るスイッチユニットの分解斜視図である。
【図３Ａ】本発明の実施形態に係るスイッチユニットを用いたリモコン装置などの電子機器の表面側からの斜視図である。
【図３Ｂ】図３Ａにおける電子機器の裏面側からの斜視図である。
【図４Ａ】本発明に係るスイッチユニットを用いたゲーム機などの電子機器の斜視図である。
【図４Ｂ】本発明に係るスイッチユニットを用いたスマートフォンなどの電子機器の表面側からの斜視図である。
【図４Ｃ】図４Ｂにおける電子機器の裏面側からの斜視図である。
【図５Ａ】３つのスイッチを有するスイッチユニットの円弧面をユーザの指が第１方向にスライドし、各スイッチがオンとなる順番の可能性を示す説明図である。
【図５Ｂ】３つのスイッチを有するスイッチユニットの円弧面をユーザの指が第２方向（第１方向の反対）にスライドし、各スイッチがオンとなる順番の可能性を示す説明図である。
【図５Ｃ】６つのスイッチを有するスイッチユニットの円弧面をユーザの指が第１方向にスライドし、各スイッチがオンとなる順番の可能性を示す説明図である。
【図５Ｄ】６つのスイッチを有するスイッチユニットの円弧面をユーザの指が第２方向（第１方向の反対）にスライドし、各スイッチがオンとなる順番の可能性を示す説明図である。
【図６Ａ】３つのスイッチを有するスイッチユニットの回路図の一例を示し、ユーザの指が第１方向にスライドする際に、各スイッチがオンとなる順番の可能性を示す説明図である。
【図６Ｂ】３つのスイッチを有するスイッチユニットの回路図の一例を示し、ユーザの指が第２方向（第１方向の反対）にスライドし、各スイッチがオンとなる順番の可能性を示す説明図である。
【図６Ｃ】ＳＷ１からＳＷ３まで指をスライドさせてＳＷ１とＳＷ２とＳＷ３が順番にオンとなった時に、ＳＷ１がオンしてからＳＷ２がオンするまでの時間をT0とし、ＳＷ２がオンしてからＳＷ３がオンするまでの時間をT1として示している。
【図７】ユーザの指がスイッチユニットの円弧面上を、第１方向もしくは第２方向にスライドした際に、２番目にスイッチオンとなるＳＷ２の入力から３番目にスイッチオンとなるＳＷ３の入力までの時間を計測し、方向と速度を判定するアルゴリズムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明のスイッチユニット、スイッチユニットを有する電子機器及びスイッチ入力の判定方法を、図面を参照しながら実施形態に基づいて説明する。なお、図面は、スイッチユニット及びスイッチユニットを構成する部材、スイッチユニットを用いる電子機器を模式的に表したものであり、これらの実物の寸法および寸法比は、図面上の寸法および寸法比と必ずしも一致していない。また、特にことわらない限り、本明細書では便宜上、図１Ａに示すスイッチユニットの向きを基準に「正面」、「背面」、「上」および「下」などの方向を表す。なお、２つの符号の間に「〜」を用いて部材を表す場合、これら２つの符号の間に省略されている部材及び符号も範囲に含まれる。また、重複説明は適宜省略し、同一部材には同一符号を付与することがある。
【００２２】
（第一実施形態）
図１Ａ，図１Ｂ，図１Ｃ,図１Ｄには、本発明の第一実施形態に係るスイッチユニットが示されている。このスイッチユニット１００は、第１面１ａを有する基板１と、基板１の第１面１ａ上において、直線的に配置された複数のスイッチ２と、基板１の上方に位置する円弧面と、を備える。複数のスイッチ２は、第１スイッチ２Ａと、第１スイッチ２Ａに隣設される第２スイッチ２Ｂと、第２スイッチ２Ｂが第１スイッチ２Ａに隣設される位置とは反対側で、第１スイッチ２Ａに隣設される第３スイッチ２Ｃとを含む。第１スイッチ２Ａの上面２Ａａと、第２スイッチ２Ｂの上面２Ｂａと、第３スイッチ２Ｃの上面２Ｃａとが、円弧面の少なくとも一部を構成している。なお、この実施形態では第１スイッチ２Ａの上面２Ａａが円弧面の中央部に位置している。
【００２３】
第１スイッチ２Ａは基板１の第１面１ａに配置された第１バネ板３Ａを有する。第１スイッチ２Ａに隣設される第２スイッチ２Ｂは、基板１の第１面１ａに配置され、第１スイッチ２Ａの第１バネ板３Ａに隣設された第２バネ板３Ｂを有する。第３スイッチ２Ｃは、基板１の第１面１ａに配置され、第２バネ板３Ｂが第１バネ板３Ａに隣設される位置の反対側で、第１バネ板３Ａに隣設される第３バネ板３Ｃを有する。各バネ板３はバネ性を有する薄板金属によって形成されている。バネ板３は、中央部と、中央部の周りの周縁部とを有する。クリック感を良好にするため、中央部はドーム形状を有していてもよい。また、バネ板３は、中央部の周りの周縁部に二つ以上の脚部を有していてもよい。なお、各バネ板３は、ステンレス、鋼合金、銅合金、ニッケル合金、アルミニウム合金、チタンなどの金属材料によって作ることができる。
【００２４】
本実施形態において、基板１の第１面１ａは平坦である。この平坦な面に電極４が設けられる。この電極４は前記３つのバネ板３Ａ，３Ｂ，３Ｃが配置される位置に対応して３つ設けられる。各電極４は、それぞれが第１電極４ａと、この第１電極４ａの両側に設けられる一対の第２電極４ｂとで構成され、第１電極４ａの上方がバネ板３の中央部によって覆われ、第２電極４ｂ上にバネ板３の周縁部付近が位置する。第２電極４ｂは、２つ以上の電極を含んでいてもよい。また、第２電極４ｂは、第１電極４ａの周りに円弧状に配置されていてもよい。
【００２５】
第１スイッチ２Ａは、第１バネ板３Ａの上方に配置された第１プランジャ５Ａを有する。第２スイッチ２Ｂは、第２バネ板３Ｂの上方に配置された第２プランジャ５Ｂを有する。第３スイッチ２Ｃは、第３バネ板３Ｃの上方に配置された第３プランジャ５Ｃを有する。第２プランジャ５Ｂは第１プランジャ５Ａに隣設される。第３プランジャ５Ｃは第２プランジャ５Ｂとは位置が反対側で、第１プランジャ５Ａに隣設される。また、第１プランジャ５Ａの上面５Ａａと、第２プランジャ５Ｂの上面５Ｂａと、第３プランジャ５Ｃの上面５Ｃａとが、円弧面の少なくとも一部を構成している。各プランジャ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの上面５Ａａ，５Ｂａ，５Ｃａには中央部に突起５Ａｂ，５Ｂｂ，５Ｃｂが設けられていてもよい。各プランジャ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの上面５Ａａ，５Ｂａ，５Ｃａ中央部の突起５Ａｂ、５Ｂｂ、５Ｃｂは曲面を有していても良い。各プランジャ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの下部には突起状の凸部５Ａｃ，５Ｂｃ，５Ｃｃが設けられていてもよい。
【００２６】
本実施形態のスイッチユニット１００は、図１Ｃに示すようにモールド枠体６を有する。モールド枠体６は、第１プランジャ５Ａ、第２プランジャ５Ｂ及び第３プランジャ５Ｃをそれぞれ押し込み可能に収納する開口を有する。樹脂体からなるモールド枠体６の上面６ａは、第１プランジャ５Ａの上面５Ａａ、第２プランジャ５Ｂの上面５Ｂａ及び第３プランジャ５Ｃの上面５Ｃａと共に円弧面の少なくとも一部を構成している。そのため、各プランジャ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの上面に設けられた突起５Ａｂ，５Ｂｂ，５Ｃｂがモールド枠体６の上面６ａから突出していてもよい。また、モールド枠体６は、前記上面６ａの反対側に位置し、基板１に近い位置にある下面６ｂを有する。電子機器のユーザは、例えば電子機器の筐体の一部に設けられたスイッチユニットの円弧面上に指をスライドさせることで、複数のスイッチを連続的に押すことが可能である。
【００２７】
モールド枠体６は、モールド枠体６の上面６ａから下面６ｂまで貫通する第１開口６Ａ、第２開口６Ｂ及び第３開口６Ｃを有する。第１開口６Ａと第２開口６Ｂは第１縦壁６Ａａによって仕切られている。第１開口６Ａと第３開口６Ｃは第２縦壁６Ｂａによって仕切られている。第１開口６Ａ内に第１スイッチ２Ａの第１プランジャ５Ａが配置されている。第１プランジャ５Aの上面５Ａａに押す力がかかると、第１バネ板３Ａの中央部が、その中央部の下方にある第１電極４ａに接触して、第１電極４ａと第２電極４ｂが導通（スイッチオン）、すなわち第１スイッチ２Ａが入力される。第２開口６Ｂ内に第２スイッチ２Ｂの第２プランジャ５Ｂが配置されている。第２プランジャ５Ｂの上面５Ｂａに押す力がかかると、第２バネ板３Ｂの中央部が、その中央部の下方にある第１電極４ａに接触して、第１電極４ａと第２電極４ｂが導通（スイッチオン）、すなわち第２スイッチ２Ｂが入力される。第３開口６Ｃ内に第３スイッチ２Ｃの第３プランジャ５Ｃが配置されている。第３プランジャ５Ｃの上面５Ｃａに押す力がかかると、第３バネ板３Ｃの中央部の下方にある第１電極４ａに接触して、第１電極４ａと第２電極４ｂが導通（スイッチオン）、すなわち第３スイッチ２Ｃが入力される。例えば、第１プランジャ５Ａの周縁下方部は、モールド枠体６の第１開口６Ａの一部と係合し、第１開口６Ａ内に押し込み可能となっている。第２プランジャ５Ｂの周縁下方部は、モールド枠体６の第２開口６Ｂの一部と係合し、第２開口６Ｂ内に押し込み可能となっている。第３プランジャ５Ｃの周縁下方部は、モールド枠体６の第３開口６Ｃの一部と係合し、第３開口６Ｃ内に押し込み可能となっている。
【００２８】
詳細には、各プランジャ５Ａ，５Ｂ，５Ｃに上方から押す力が加わると、各プランジャ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの下部に設けられた凸部５Ａｃ，５Ｂｃ，５Ｃｃがバネ板３Ａ，３Ｂ，３Ｃをそれぞれ押し、バネ板３Ａ，３Ｂ，３Ｃの中央部が下方に弾性変形することで第１電極４ａと接触し、第１電極４ａと第２電極４ｂが電気的に接続することで回路が導通する。一方、各プランジャ５Ａ，５Ｂ，５Ｃに上方から加えた押す力が無くなると、バネ板３Ａ，３Ｂ，３Ｃは弾性復帰して元の形に戻り、第１電極４ａと第２電極４ｂとが電気的に非接続となる。
【００２９】
各スイッチ２は、基板１の第１面１ａに設けられた第１電極４ａと第２電極４ｂを有する。第１電極４aを覆って第２電極４ｂ上に配置されたバネ板３、バネ板３を上から押すプランジャ５を有する。スイッチユニット１００は、モールド枠体６の中に収納されるフレームシート７と、防水シート８と、接着シート９とを備えていてもよい。
【００３０】
フレームシート７が各バネ板３の上面に配置され、前記第１バネ板３Ａの外周縁の少なくとも一部、第２バネ板３Ｂの外周縁の少なくとも一部及び第３バネ板３Ｃの外周縁の少なくとも一部を保持している。この実施形態ではフレームシート７が連続する一枚のシート材からなり、各バネ板３の中央部を覆う部分に開口７ａを有している。
【００３１】
また、防水シート８がフレームシート７の上面に配置され、第１バネ板３Ａ、第２バネ板３Ｂ及び第３バネ板３Ｃを基板１の第１面１ａに密封している。さらに、防水シート８の上面には接着シート９が配置されている。この接着シート９は、前記各バネ板３、各バネ板３の外周縁を保持するフレームシート７及び防水シート８を基板１の第１面１ａに保持するためのものである。スイッチユニットは、図１で示すような構造（フレキシブルプリント回路基板なし）で提供することができる。なお、基板１の下面側に、図１Ｂ及び図１Ｃの断面図で示すように、基板１の第１面１ａに設けた電極４と電気的に接続されるフレキブルプリント回路基板１０を配置して提供してもよい。
【００３２】
上記構成からなるスイッチユニット１００によれば、モールド枠体６の上面６ａに沿って各プランジャ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの各上面５Ａａ，５Ｂａ，５Ｃａを使用者の指がスライドすることにより、力の加減に応じて各プレンジャ５Ａ，５Ｂ，５Ｃが下方に沈み、３つのスイッチ２Ａ，２Ｂ，２Ｃを独立してあるいは連動させて操作することが出来る。一方で、モールド枠６体の上面６ａは指をスライドさせても動かないが、各プランジャ５Ａ，５Ｂ，５Ｃの各上面５Ａａ，５Ｂａ，５Ｃａと一体の円弧面を形成しているので、指を円弧面上にスライドさせて各スイッチ２Ａ，２Ｂ，２Ｃを独立してあるいは連続して入力することができる。
【００３３】
（第二実施形態）
本発明の実施形態に係るスイッチユニットとしては、３つ以上のスイッチが直線的に配置されている。スイッチの数は４つでも５つ以上でもよい。図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃには、本発明の第二実施形態に係るスイッチユニット２００が示されている。このスイッチユニット２００は、第１面１ａを有する基板１と、基板１の第１面１ａ上において、直線的に配置された６つのスイッチ２を備える。６つのスイッチ２は、第一実施形態におけるスイッチユニットにおいて、さらに、第２スイッチ２Ｂに隣設される第４スイッチ２Ｄを含んでいる。さらにスイッチユニット２００は、第４スイッチ２Ｄの位置とは反対側で、第３スイッチ２Ｃに隣設される第５スイッチ２Ｅと、第５スイッチ２Ｅの位置とは反対側で、第４スイッチ２Ｄに隣設される第６スイッチ２Ｆとを含んでいてもよい。第１スイッチ２Ａの上面２Ａａから第６スイッチ２Ｆの上面２Ｆａが円弧面の少なくとも一部を構成している。この実施形態のスイッチユニット２００では第１スイッチ２Ａの上面２Ａａと第２スイッチ２Ｂの上面２Ｂａが円弧面の中央部に位置している。なお、このスイッチユニット２００は、第一実施形態におけるスイッチユニット１００に対してスイッチ２の数が３つ増えただけで、各スイッチ２を構成している各部材はほぼ同一なので、同じ部材には同一の符号を用いて、適宜省略して説明する。
【００３４】
第１スイッチ２Ａ、第２スイッチ２Ｂ、第３スイッチ２Ｃ、第４スイッチ２Ｄ、第５スイッチ２Ｅ、第６スイッチ２Ｆは、基板１の第１面１ａに配置された第１バネ板３Ａ、第２バネ板３Ｂ、第３バネ板３Ｃ、第４バネ板３Ｄ、第４バネ板３Ｅ、第６バネ板３Ｆを有する。第１バネ板３Ａ〜第６バネ板３Ｆは第１スイッチ２Ａ〜第６スイッチ２Ｆに対応して配置されている。各バネ板３はバネ性を有する薄板金属によって形成されており、中央部と、中央部の周りの周縁部とを有する。クリック感を良好にするため、バネ板３の形状を工夫することができる。例えば、バネ板３の中央部はドーム形状を有していてもよい。バネ板３の周縁部は２つ以上の脚部を有していてもよい。
【００３５】
基板１の第１面１ａは平坦である。この平坦な第１面１ａに電極４が設けられる。この電極４は前記６つのバネ板３が配置される位置に対応して６つ設けられる。６つの電極は、それぞれが第１電極４ａと、この第１電極４ａを中心として第１電極４ａの両側に設けられる一対の第２電極４ｂとで構成され、第１電極４ａの上方が各バネ板３の中央部によって覆われ、第２電極４ｂ上に各バネ板３の周縁部付近が位置する。
【００３６】
第１スイッチ２Ａ〜第６スイッチ２Ｆは、対応する各バネ板３Ａ〜３Ｆの上方に配置された第１プランジャ５Ａ、第２プランジャ５Ｂ、第３プランジャ５Ｃ、第４プランジャ５Ｄ、第５プランジャ５Ｅ、第６プランジャ５Ｆを有する。第１プランジャ５Ａ〜第６プランジャ５Ｆの各上面５Ａａ〜５Ｆａは円弧面の少なくとも一部を構成している。また、各プランジャ５Ａ〜５Ｆの各上面５Ａａ〜５Ｆａには中央部に曲面形状の突起５Ａｂ〜５Ｆｂが設けられ、各プランジャ５Ａ〜５Ｆの下部には突起状の凸部５Ａｃ〜５Ｆｃが設けられている。
【００３７】
本実施形態のスイッチユニット２００は、第１プランジャ５Ａ〜第６プランジャ５Ｆを収納するモールド枠体６を備える。モールド枠体６の上面６ａは、円弧面の少なくとも一部を構成しており、第１プランジャ５Ａ〜第６プランジャ５Ｆの各上面５Ａａ〜５Ｆａとほぼ面一である。そのため、各プランジャ５Ａ〜５Ｆの各上面５Ａａ〜５Ｆａに設けられた各突起５Ａｂ〜５Ｆｂがモールド枠体６の上面６ａから突出する。また、モールド枠体６は、前記上面６ａの反対側に位置し、基板１に近い位置にある下面６ｂを有する。
【００３８】
モールド枠体６は、モールド枠体６の上面６ａから下面６ｂまで貫通する第１開口６Ａ〜第６開口６Ｆを有する。第１開口６Ａと第２開口６Ｂは第１縦壁６Ａａによって、第１開口６Ａと第３開口６Ｃは第２縦壁６Ｂａによって、第２開口６Ｂと第４開口６Ｄは第３縦壁６Ｃａによって、第３開口６Ｃと第５開口６Ｅは第４縦壁６Ｄａによって、第４開口６Ｄと第６開口６Ｆは第５縦壁６Ｅａによって、それぞれ仕切られている。第１開口６Ａ内に第１スイッチ２ａの第１プランジャ５Ａが配置され、第２開口６Ｂ内に第２スイッチ２Ｂの第２プランジャ５Ｂが配置され、第３開口６Ｃ内に第３スイッチ２Ｃの第３プランジャ５Ｃが配置され、第４開口６Ｄ内に第４スイッチ２Ｄの第４プランジャ５Ｄが配置され、第５開口６Ｅ内に第５スイッチ２Ｅの第５プランジャ５Ｅが配置され、第６開口６Ｆ内に第６スイッチ２Ｆの第６プランジャ５Ｆが配置されている。
【００３９】
そのため、各プランジャ５Ａ〜５Ｆに上方から押す力が加わると、各プランジャ５Ａ〜５Ｆの下部に設けられた各凸部５Ａｃ〜５Ｆｃが各バネ板３Ａ〜３Ｆを押し、バネ板の中央部が下方に弾性変形することで第１電極４ａと接触し、第１電極４ａと第２電極４ｂが電気的に接続することで回路が導通する。一方、各プランジャ５Ａ〜５Ｆに上方から加えた押す力が無くなると、各バネ板３Ａ〜３Ｆは弾性復帰して元の形に戻り、第１電極４ａと第２電極４ｂとが電気的に非接続となる。
【００４０】
各スイッチ２Ａ〜２Ｆは、基板１の第１面１ａに設けられた電極４、電極４を覆うように配置された各バネ板３Ａ〜３Ｆ、各バネ板３Ａ〜３Ｆを押圧する各プランジャ５Ａ〜５Ｆを有する。スイッチユニット２００は、モールド枠体６の中に収納されるフレームシート７と、防水シート８と、接着シート９とを備えていてもよい。なお、フレームシート７、防水シート８、接着シート９の構成及び作用効果は第一実施形態におけるスイッチユニット１００の場合と同様であるので、詳細な説明を省略する。また、基板１の下面側に、基板１の第１面１ａに設けた電極４と電気的に接続されるフレキブルプリント回路基板１０が配置されていてもよい。
【００４１】
上記構成からなるスイッチユニット２００によれば、第一実施形態に係るスイッチユニット１００よりスイッチ数が多い分、プランジャの上面の円弧面を長く設定できる。スライド操作する感覚をさらに良好なものとすることができる。
【００４２】
次に、上記構成からなるスイッチユニットを組み込んだ電子機器について説明する。図３Ａ及び図３Ｂには本発明のスイッチユニット２００を組み込んだテレビのリモコン装置１０００が示されている。なお、ここでは便宜的に第二実施形態に係るスイッチユニット２００を組み込んだ例を図示しているが、第一実施形態に係るスイッチユニット１００についても同様の組み込みが可能である。このリモコン装置１０００は、ケーシング６０と、このケーシング６０の一方の側面６０ａの一部に組み込まれたスイッチユニット２００とを備えている、スイッチユニット２００のモールド枠体６は電子機器のケーシング６０の一部として形成することも可能である。モールド枠体６に収納されたプランジャの円弧面の一部を含む上面がケーシング６０の一方の側面６０ａの一部として配置されている。また、スイッチユニット２００の基板はケーシング６０内に配置され、基板の下面側に配置されたフレキブルプリント回路基板１０がケーシング６０内においてマザーボード７０と電気的に接続されている。スイッチユニット２００の円弧面の一部を構成するモールド枠体６は動かないが、ユーザがスイッチユニット２００の円弧面上を指ですべらせることで、複数のスイッチを連続して入力することができる。
【００４３】
リモコン装置１０００に組み込まれたスイッチユニット２００の円弧面は、回転しない。リモコン装置１０００を操作するユーザの指がスイッチユニット２００の円弧面上を上から下へあるいは下から上へすべることにより、スイッチユニット２００が含む複数のスイッチを独立してあるいは連動させて操作することが出来る。スイッチユニット２００の円弧面の少なくとも一部を構成する各プランジャの上面は、使用者の指が円弧面上をすべると、力の加減に応じて下方に沈む。一方で、スイッチユニット２００の円弧面の少なくとも一部を構成するモールド枠体６の上面は動かない。しかし、複数のスイッチが押される押圧面が一体の円弧面を部分的に形成しているので、ユーザの指が円弧面上をすべる操作に連動して画面や音が変化するような場合、ユーザに回転感覚を与えることができる。
【００４４】
図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃには本発明のスイッチユニット２００を組み込んだゲーム機２０００及びスマートフォン３０００が示されている。ゲーム機２０００及びスマートフォン３０００は、ケーシング６０と、ケーシング６０の左右の側面６０ａ，６０ｂの一部に組み込まれた第１スイッチユニット２００及び第２スイッチユニット２００’とを備えている。この場合でも第１スイッチユニット２００及び第２スイッチユニット２００’の各モールド枠体６，６’をケーシング６０の一部として形成することが可能であり、モールド枠体６，６’に収納されたプランジャの円弧面の一部を含む上面がケーシング６０の両方の側面６０ａ，６０ｂの一部から外方へわずかに突出している。また、第１スイッチユニット２００及び第２スイッチユニット２００’の各基板はケーシング６０内に配置され、基板の下面側に配置されたフレキブルプリント回路基板１０がケーシング６０内においてマザーボード７０と電気的に接続されている。
【００４５】
この例のように、２つのスイッチユニット２００，２００’をゲーム機２０００やスマートフォン３０００のような電子機器の両側に配置した場合、両手で２つのスイッチユニット２００，２００’を同時に操作することで、大きな円盤を回しているような感覚が得られる。実際には円盤を設ける必要はないので、回転に似た感覚を得られるスイッチユニットを、小型で提供することができ、また部品点数も抑えることが出来る。なお、ユーザがスイッチユニットの円弧面上に指をスライドさせる際に、ユーザに与える回転する感覚を増やす方法の一つとして、バネ板の形状を工夫してスイッチ自体のクリック感を増やすことが考えられる。また、２つ以上のスイッチの連続する入力に合わせて、スピーカーから回転音を出す、電子機器を振動させる、ＬＥＤで視覚的に表示する方法なども考えられる。
【００４６】
図５Ａは、３つのスイッチを有するスイッチユニット１００の円弧面をユーザの指が第１方向にスライドし、各スイッチがオンとなる順番の可能性を示す説明図である。図５Ａは、ユーザの指が触れて、最初に入力されるスイッチをＳＷ１、２番目に入力されるスイッチをＳＷ２、３番目に入力されるスイッチをＳＷ３として示している。例えば、スイッチの入力判定方法として、ＳＷ２が入力された時点からＳＷ３が入力された時点までの時間を計測して、方向と速度をＩＣで計算することができる。
【００４７】
図５Ｂは、３つのスイッチを有するスイッチユニット１００の円弧面をユーザの指が第２方向（第１方向の反対）にスライドし、各スイッチがオンとなる順番の可能性を示す説明図である。ユーザの指が、スイッチユニット１００の一番端にあるスイッチを１番目に押してスイッチオン（入力）すれば、それがＳＷ１と判定される。ユーザの指が、スイッチユニット１００の中央部にあるスイッチを１番目に押してスイッチオン（入力）すれば、それがＳＷ１と判定される。第１方向もしくは第２方向のどちらに指がスライドしても、方向と速度を出すことができる。
【００４８】
図５Ｃは、６つのスイッチを有するスイッチユニット２００の円弧面をユーザの指が第１方向にスライドし、各スイッチがオンとなる順番の可能性を示す説明図である。
【００４９】
図５Ｄは、６つのスイッチを有するスイッチユニット２００の円弧面をユーザの指が第２方向（第１方向の反対）にスライドし、各スイッチがオンとなる順番の可能性を示す説明図である。スイッチユニット２００のスイッチの数が増えると、より複雑な操作も可能になる。
【００５０】
図６Ａは、３つのスイッチを有するスイッチユニット１００の回路図の一例を示し、ユーザの指が第１方向にスライドする際に、各スイッチがオンとなる順番の可能性を示す説明図である。
【００５１】
図６Ｂは、３つのスイッチを有するスイッチユニット１００の回路図の一例を示し、ユーザの指が第２方向（第１方向の反対）にスライドし、各スイッチがオンとなる順番の可能性を示す説明図である。
【００５２】
図６ＣにはＳＷ１からＳＷ３まで指をスライドさせてスイッチが入力した時の判定方法が示されている。この場合、ＳＷ１の入力からＳＷ２の入力までの時間（Ｔ０）は計測しない。スイッチが間違って押された時の誤動作を防止するのに有効となる。特に、スイッチユニット２００が電子機器に組み込まれている場合に、スイッチユニット２００のスイッチが、何かに偶然にぶつかって押されて入力してしまったような時にも、電子機器の誤動作を防止することができる。次に、ＳＷ２の入力からＳＷ３の入力までの時間（Ｔ１）を計測して移動方向と移動速度を計算する。
【００５３】
図７は、ユーザの指がスイッチユニットの円弧面上を、第１方向もしくは第２方向にスライドした際に、２番目にスイッチオンとなるＳＷ２の入力から３番目にスイッチオンとなるＳＷ３の入力までの時間を計測し、方向と速度を判定するアルゴリズムを示す。実際の速度の計算方法は、ソフトで演算可能である。また方向と速度を判定するための専用ICを起こすような場合には、入力クロックとカウンタ回路で時間を計測することも可能である。すなわち、ＳＷ１からＳＷ３の方向にＴ１の速さで移動したと判定される。このように、最低３個のスイッチで入力判定が可能となる。また、スイッチユニットの円弧面の形状と、音や振動あるいは画面の変化など視覚、聴覚、触感を組み合わせて、ユーザにスイッチユニットの円弧面が回転するような感覚を与えることもできる。
【００５４】
このような入力判定方法にあっては、ＳＷ１からＳＷ５又はＳＷ６まで指をスライドさせ、ＳＷ４の次にＳＷ５が押されて入力された場合、及びＳＷ５の次にＳＷ６が押されて入力された場合にあっても、ＳＷ２の入力からＳＷ３の入力までの時間を計測すれば、ユーザの指のスライド方向と速度を計算できる。
【符号の説明】
【００５５】
１００，２００，２００’  スイッチユニット
１  基板
１ａ  第１面
２  スイッチ
２Ａ〜２Ｆ  第１スイッチ〜第６スイッチ
２Ａａ〜２Ｆａ  スイッチの上面
３  バネ板
３Ａ〜３Ｆ  第１バネ板〜第６バネ板
４  電極
４ａ  第１電極
４ｂ  第２電極
５プランジャ
５Ａ〜５Ｆ  第１プランジャ〜第６プランジャ
５Ａａ〜５Ｆａ  プランジャの上面
５Ａｂ〜５Ｆｂ  プランジャの突起
５Ａｃ〜５Ｆｃ  プランジャの凸部
６，６’  モールド枠体
６ａ  モールド枠体の上面
６ｂ  モールド枠体の下面
６Ａ〜６Ｆ  第１開口〜第６開口
６Ａａ〜６Ｅａ  第１縦壁〜第５縦壁
７  フレームシート
７ａ  フレームシートの開口
８  防水シート
９  接着シート
１０  フレキブルプリント回路基板
６０  ケーシング
６０ａ，６０ｂ  側面
７０  マザーボード
１０００  リモコン装置
２０００  ゲーム機
３０００  スマートフォン
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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