(57)【要約】【課題】押し型スイッチと圧センサを組み合わせて用い、押圧操作により電気的に変化した状態を読取り、制御対象の制御に必要な入力信号を生成するためのスイッチユニットの提供。【解決手段】キートップ２の一端を支点に作動可能に支持し、このキートップ２の他端の押圧により電気的な信号が状態変化するよう圧センサ３０と１段動作押し型スイッチ３１のいずれか一方をキートップ側に、他方を支持板８に固定された基板５上にそれぞれを設け、押し型スイッチおよび圧センサがキートップの押圧力の同じ作用線上に配置する。押し型スイッチ３１はキートップ２の押圧操作により切り替わる１段目スイッチを構成する。圧センサ３０はキートップの押圧操作による押圧力を電気信号に変換し、制御対象の制御に必要な信号を生成するために押圧力に応じた検出値を与える。【選択図】            図１
2004311383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
押圧により制御対象に必要な信号を発生させる入力装置用スイッチユニットにおいて、
キートップを有する押圧手段と、
前記キートップの押圧によりオンオフする押し型スイッチと、
前記キートップの押圧による押圧力を電気信号に変換する圧センサと、を備え、
前記押し型スイッチと圧センサのいずれか一方が他方に押圧力を作用させるよう配置されていることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項２】
押圧により制御対象に必要な信号を発生させる入力装置用スイッチユニットにおいて、
キートップを有するシーソー機構で構成された押圧手段と、
前記キートップの一方側及び他方側のそれぞれに配置され、押し型スイッチと押圧力を電気信号に変換する圧センサとから構成される２組のスイッチ手段と、
前記キートップの押圧によりオンオフする押し型スイッチと、
前記キートップの押圧による押圧力を電気信号に変換する圧センサと、を備え、
前記各組の押し型スイッチと圧センサのいずれか一方が他方に押圧力を作用させるよう配置されていることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項３】
押圧により制御対象に必要な信号を発生させる入力装置用スイッチユニットにおいて、
直交する二方向で操作可能な十字形キートップを有するシーソー機構で構成された押圧手段と、
前記キートップの各二方向の一方側及び他方側のそれぞれに配置され、押し型スイッチと押圧力を電気信号に変換する圧センサとから構成される４組のスイッチ手段と、を備え、
前記各組の押し型スイッチと圧センサのいずれか一方が他方に押圧力を作用させるよう配置されていることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、押し型スイッチと圧センサのいずれか一方をキートップ側に、他方を固定の基板にそれぞれを設け、前記押し型スイッチおよび圧センサが前記キートップの押圧力の同じ作用線上に配置されていることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、キートップを所定の押圧力を超えて操作した時、該押圧力を受け止めて前記押し型スイッチを保護するストッパ機構が設けられていることを特徴とするスイッチユニット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のスイッチユニットと、
前記スイッチユニットのキートップの押圧で得られる操作信号に基づいて制御対象に必要な入力信号を生成する制御手段と、を備え、
前記制御手段は制御対象を複数段に分けて制御する為の複数のしきい値を設定すると共に、押し型スイッチのオン時に読取った圧センサの検出値を初期値にし、押し型スイッチのオン後に読取った圧センサの検出値から前記初期値を減じた値が前記複数のしきい値のいずれかを超えているとき当該しきい値に対応付けされた入力信号を生成することを特徴とする入力装置。
【請求項７】
請求項６において、入力信号は押し型スイッチがオン時の信号と圧センサの検出値から得られる２以上の信号によって構成されていることを特徴とする入力装置。
【請求項８】
１ページ毎の画像データで１つの画像を表示し、該画像が多数ページで構成され、該多数の画像を複数の画像表示機能に応じた画像表示を行う画像表示装置であって、
キートップを有するシーソー機構で押圧手段を構成し、前記キートップの一方側及び他方側のそれぞれに押し型スイッチと押圧力を電気信号に変換する圧センサとから構成されるスイッチ手段を、いずれか一方が他方に押圧力を作用させるよう配置されたスイッチユニットと、
１ページ毎の画像の表示速度を複数段に分けて制御する為の複数のしきい値を設定すると共に、前記スイッチユニットのキートップの一方側および他方側の押圧により押し型スイッチのオン時に読取った圧センサの検出値を初期値にし、押し型スイッチのオン後に読取った圧センサの検出値から前記初期値を減じた値が前記複数のしきい値のいずれかを超えているとき当該しきい値に対応付けされた一方側および他方側の操作時の入力信号を生成し、該各入力信号により表示画像を順方向または逆方向に送るときの画像表示速度を多段階に変更する制御手段と、を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
請求項８において、押し込み手段が直交する２方向で操作可能な十字形キートップを有するシーソー機構で構成されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
請求項８または９において、制御手段は押し型スイッチのオンオフの繰返しで１ページ毎に画像を送って画像表示することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１１】
請求項８または９において、スイッチユニットは最大表示速度時の押圧力を超えた力を受け止めて押し型スイッチを保護するストッパ機構が設けられていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１２】
請求項１に記載されたスイッチユニットと、
該スイッチユニットの操作状態を読取り、医療用ドリルのモータ回転数を制御する入力信号を生成する手段と、
を備えていることを特徴とする医療用ドリルのモータ制御装置用入力装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、診断、参照などに利用される医用デジタル画像の表示、デジタルカメラやデジタルビデオなどで撮影されたデジタル画像の編集、医用高速ドリルの回転数制御などの操作信号を与えるための電子部品およびそれを用いた入力装置或いは応用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医療現場では、ＣＴ画像、ＭＲ画像、レントゲン画像、造影画像、アンギオ画像、等の医用画像を焼き付けたフィルムが必ず必須として存在している。これらのフィルムは、各種装置で撮影した画像をイメージャーなるフィルムへの画像焼付け装置を用いて各種装置を扱う部署、例えば大規模病院の放射線科が作成し、管理しているのが現状である。作成されたフィルムは、放射線科医により読影され、読影結果はレポートとして各専門医（整形外科、内科、脳神経外科、外科、皮膚科等）へフィルムと一緒に手渡される。各専門医は、フィルムと放射線科医が作成したレポートを基に、診断や治療方針が判断されている。
近時、Ｘ線ＣＴの技術革新により、高い解像度のＣＴ画像が大量かつ短時間に撮影できるようになり、診断等に利用されている。ＣＴ画像の表示装置として、コンピュータを用いてキーボートとマウスの操作によりＣＲＴ等のディスプレイ上に多数のＣＴ画像を、２Ｄ（２次元画像）表示のみならず３Ｄ（３次元画像）表示する装置が製造され、販売されている。また、マウス、キーボードを用いることなく、断層画像を捲り表示する画像表示装置が、例えば特許文献１に提案されている。特許文献１には、１シリーズの断層画像の表示速度を可変調節つまみのスライド操作により任意に設定する技術が開示されている。
また大量のデジタルＤＡＴＡ（ビデオＤＡＴＡ、デジカメの画像ＤＡＴＡ）を編集するには操作者が意図する必要画像を見つけ出すところから、編集作業は始まる。この操作は操作者が意図し、欲する画像を確実に表示（静止）させるのに、かなりのストレスを感じての操作となる。実際、２段階認識のスイッチやシャトルと称されるジョグダイヤル式の操作ダイヤルが存在するが、２段階認識スイッチにおいては、画像表示の早送り、巻き戻しの速さを１段目のスイッチ、２段目のスイッチが押されている時間をＣＰＵで見ながら、速度可変を行っている。
更には歯を削る高速回転ドリル、骨を削る高速回転ドリル、頭蓋骨を開頭する高速回転ドリルにおいて、ドリルの回転数を制御することは大変に重要なことである。大きく、大量に歯、骨を削る場合は高速回転で、細かく、繊細に歯、骨を削る場合は低速、中速、高速回転を巧みに操作して削る。特に、歯、骨の近傍に筋肉、血管、神経が存在する場合はより繊細な回転数の制御、ドリルの操作が求められる。当然、危ない場合は反応よくドリルを停止することも重要である。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１６５７８７
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フィルムレスとなると、オペ室での現場、各課外来でも画像データを観る装置が不可欠となる。しかし、それらの現場において、読影するという作業はなく、出来上がってきた医用画像データを参照し、さまざまな判断、診断を行なう。たとえば、オペ室においては、オペ患者の実際の血管、臓器、神経、骨等と撮影された医用画像とを見比べながら、術者はさまざまな確認を何度も行う。したがって、そこにあるべき画像表示装置は参照用であって、複雑な操作や解析がなく、操作性を重視した画像表示を行わなければならない。
術者は、衛生な手袋を着用している関係上、各種の医用画像データに基づく画像表示を確実に操作可能な工夫が施された画像表示装置が必要となる。
デジタル画像編集において、欲した画像近くで画像表示の速さが変化した場合は意図した画像の静止が大変困難である。シャトルの場合は画像表示の速さ（低速表示、中速表示、高速表示）では、ある程度、自在に操作できるが、一枚送り、一枚戻り（コマ送り、コマ戻り）の操作が大変煩雑な操作となり、操作性が良くない。
【０００５】
本発明の目的は押し型スイッチと圧センサを組み合わせて用い、押圧操作により電気的に変化した状態を読取り、制御対象の制御に必要な入力信号を生成するためのスイッチユニットを提供することにある。
本発明の他の目的は押し型スイッチと圧センサを組み合わせたスイッチユニットを用い、押圧操作による入力により医用画像の順送りや逆送りの表示速度を変えたり、表示画像の選択などを可能にした簡便で操作性の良い画像表示装置を提供することにある。
本発明の他の目的は押し型スイッチと圧センサを組み合わせたスイッチユニットを用い、押圧操作により繊細な回転数の制御、ドリルの操作を可能にする、医療用高速回転ドリルのモータ制御に必要な電気信号を生成するための入力装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、押圧により制御対象に必要な信号を発生させる入力装置用スイッチユニットにおいて、キートップを有する押圧手段と、キートップの押圧によりオンオフする押し型スイッチと、キートップの押圧による押圧力を電気信号に変換する圧センサとを備え、押し型スイッチと圧センサのいずれか一方が他方に押圧力を作用させるよう配置されていることを特徴とする。
請求項２の発明は、押圧により制御対象に必要な信号を発生させる入力装置用スイッチユニットにおいて、キートップを有するシーソー機構で構成された押圧手段と、キートップの一方側及び他方側のそれぞれに配置され、押し型スイッチと押圧力を電気信号に変換する圧センサとから構成される２組のスイッチ手段と、記キートップの押圧によりオンオフする押し型スイッチと、キートップの押圧による押圧力を電気信号に変換する圧センサとを備え、各組の押し型スイッチと圧センサのいずれか一方が他方に押圧力を作用させるよう配置されていることを特徴とする。
請求項３の発明は、押圧により制御対象に必要な信号を発生させる入力装置用スイッチユニットにおいて、直交する二方向で操作可能な十字形キートップを有するシーソー機構で構成された押圧手段と、キートップの各二方向の一方側及び他方側のそれぞれに配置され、押し型スイッチと押圧力を電気信号に変換する圧センサとから構成される４組のスイッチ手段とを備え、各組の押し型スイッチと圧センサのいずれか一方が他方に押圧力を作用させるよう配置されていることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれかにおいて、押し型スイッチと圧センサのいずれか一方をキートップ側に、他方を固定の基板にそれぞれを設け、押し型スイッチおよび圧センサがキートップの押圧力の同じ作用線上に配置されていることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかにおいて、キートップを所定の押圧力を超えて操作した時、該押圧力を受け止めて押し型スイッチを保護するストッパ機構が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
請求項６の発明に係る入力装置は、請求項１〜５のいずれかに記載のスイッチユニットと、スイッチユニットのキートップの押圧で得られる操作信号に基づいて制御対象に必要な入力信号を生成する制御手段とを備え、制御手段は制御対象を複数段に分けて制御する為の複数のしきい値を設定すると共に、押し型スイッチのオン時に読取った圧センサの検出値を初期値にし、押し型スイッチのオン後に読取った圧センサの検出値から前記初期値を減じた値が複数のしきい値のいずれかを超えているとき当該しきい値に対応付けされた入力信号を生成することを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項６において、入力信号は押し型スイッチがオン時の信号と圧センサの検出値から得られる２以上の信号によって構成されていることを特徴とする。
請求項８の発明は、１ページ毎の画像データで１つの画像を表示し、該画像が多数ページで構成され、該多数の画像を複数の画像表示機能に応じた画像表示を行う画像表示装置であって、キートップを有するシーソー機構で押圧手段を構成し、キートップの一方側及び他方側のそれぞれに押し型スイッチと押圧力を電気信号に変換する圧センサとから構成されるスイッチ手段を、いずれか一方が他方に押圧力を作用させるよう配置されたスイッチユニットと、１ページ毎の画像の表示速度を複数段に分けて制御する為の複数のしきい値を設定すると共に、スイッチユニットのキートップの一方側および他方側の押圧により押し型スイッチのオン時に読取った圧センサの検出値を初期値にし、押し型スイッチのオン後に読取った圧センサの検出値から前記初期値を減じた値が複数のしきい値のいずれかを超えているとき当該しきい値に対応付けされた一方側および他方側の操作時の入力信号を生成し、該各入力信号により表示画像を順方向または逆方向に送るときの画像表示速度を多段階に変更する制御手段とを備えていることを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項８において、押し込み手段が直交する２方向で操作可能な十字形キートップを有するシーソー機構で構成されていることを特徴とする。
請求項１０の発明は、請求項８または９において、制御手段は押し型スイッチのオンオフの繰返しで１ページ毎に画像を送って画像表示することを特徴とする。
請求項１１の発明は、請求項８または９において、スイッチユニットは最大表示速度時の押圧力を超えた力を受け止めて押し型スイッチを保護するストッパ機構が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
請求項１２の発明に係る医療用ドリルのモータ制御装置用入力装置は、請求項１に記載されたスイッチユニットと、該スイッチユニットの操作状態を読取り、医療用ドリルのモータ回転数を制御する入力信号を生成する手段とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
【発明の作用・効果】
本発明のスイッチユニットによれば、キートップの押圧操作による押し型スイッチの電気的な状態変化および圧センサの押圧力に応じた電気信号を取出すことができる。更にストッパ機構を設けることにより過大な押圧力が押し型スイッチに働くことがないから長期に亘って性能が保たれる。
【００１０】
本発明の入力装置によれば、制御手段がスイッチユニットの押し型スイッチのオンオフと圧センサの検出値を読取る。制御対象を複数段に制御する場合、制御手段が押し型スイッチの状態変化を読取って１段目の入力信号を生成し、２段目からは圧センサの検出値から複数の入力信号を生成する。画像表示装置に用いた場合、例えば、オペ室においては衛生的なビニルで覆われての使用となるため、回転式やスライド式のスイッチの場合はビニルの上からでは操作し辛いが、全て上から押し込むことで動作するので、何等の支障も無く、使用できる。
【００１１】
本発明の画像表示装置によれば、キートップの押圧操作により医用画像の表示速度の変更、選択などの操作を行うことができるので、操作方向が統一されかつ押し込むという簡便で操作性の良い画像表示が可能となり、又、使用する場所に合わせて必要な画像表示機能ボタンを配置するので、装置構成が簡素化、軽量化かつ小型化ができると共に、各科の外来においてもフィルムのかわりとして、診断の支援に利用可能である。
【００１２】
本発明の医療用ドリルのモータ制御装置によれば、例えば歯科で用いられる切削用のドリル、又は頭蓋骨の開頭、骨の切削に用いられる高速回転の電動ドリル、エアードリルの回転数を制御する際の操作スイッチに用いることができる。本スイッチユニットを用いれば、低速、中速、高速のドリルの回転数を反応よく、多段階に制御、操作することが可能となる。その操作性は、車のアクセルを操作するがごとくの感覚である。
【００１３】
【発明の実施の態様】
本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図１は本発明に係るスイッチユニットの基本構成を示す側面図である。
スイッチユニット１はユーザの押圧操作により制御対象に必要な信号を発生させる入力装置に適用するもので、押圧手段を構成するキートップ２の一端を支点に作動可能に支持し、このキートップ２の他端の押圧により電気的な信号が状態変化するよう圧センサ３０と１段動作押し型スイッチ３１が配置されている。押し型スイッチ３１はキートップ２の矢印方向の押圧によりオフからオンし、押圧を解除するとオンからオフに切り替わる１段目スイッチである。圧センサ３０はキートップ２の押圧操作による押圧力を電気信号に変換するもので、制御対象を複数段に制御する場合、その（複数段−１）の信号を生成するために押圧力に応じた検出値を与える。後述する適用例では圧センサ３０の検出値を２段目、３段目の信号発生に利用されている。
圧センサ３０と押し型スイッチ３１はいずれか一方が他方に押圧力を作用させるよう配置される。圧センサ３０と押し型スイッチ３１のいずれか一方をキートップ側に、他方を固定の基板にそれぞれを設け、前記押し型スイッチおよび圧センサが前記キートップの押圧力の同じ作用線上に配置する。例えば図示の如く、押し型スイッチ３１をキートップ２側に、圧センサ３０を固定の基板５にそれぞれを設ける。符号６はキートップ２の復帰用スプリングである。
【００１４】
スイッチユニットに過大な押圧力が作用すると壊れる恐れがある。その対策としてキートップ２を所定の押圧力を超えて操作した時、キートップ２５の動きを所定の範囲に制限、つまり過大な押圧力を受け止めて押し型スイッチ３などの電子部品を保護するストッパ機構が設けられている。本実施例のストッパー機構は図２に示すように、キートップ支持板７の折曲部７ａとスイッチユニット支持板８により構成されている。図１に示す状態でキートップ２を強く押し込むとキートップ支持板７が所定以上に回動するとその折曲部７ａがスイッチユニット支持板８に突き当たり停止する（図３の状態）。
【００１５】
上記の基本構成は図９に示すシーソー機構を用いた構成や図１６に示す十字形シーソー機構を用いた構成においても適用可能であり、またストッパー機構も同様である。
【００１６】
次にスイッチユニットの電気的な処理について説明する。図４はスイッチユニット回路図、図５はスイッチユニットの動作例を示すフロー図である。本例は医用ドリルの回転数制御に適用したもので、モータは電動モータやエアーモータで実施可能である。スイッチユニットの初期値を０とする（ステップＳ１）。１段目（低速回転）、２段目（中速回転）、３段目（高速回転）の各しきい値を設定する（ステップＳ２）。モータをスタンバイ状態にする。このとき圧センサ３１の検出値を読取り初期値に設定する（ステップＳ３）。
【００１７】
キートップ２を押圧すると圧センサの検出値Ｓから初期値Ｉを減じ、この値Ａが３段目しきい値ＳＨ３を超えているか否かを判断する（ステップＳ４）。Ｓ−Ｉ＞ＳＨ３のときは３段目モードとなり高速回転制御を行なう（ステップＳ５）。ステップＳ４でＮＯのときは２段目しきい値ＳＨ２を超えているか否かを判断する（ステップＳ６）。Ｓ−Ｉ＞ＳＨ２のときは２段目モードとなり中速回転制御を行なう（ステップＳ７）。ステップＳ６でＮＯのときは１段目スイッチがオン（ＯＮ）状態にあるか否かを判断する（ステップＳ８）。オンのときは前回の１段目スイッチがオフ（ＯＦＦ）状態にあったか否かを判断する（ステップＳ９）。ステップＳ９でオフ状態の場合には初期値を圧センサの検出値にした後（ステップＳ１０）、１段目モードである低速回転制御を行なう（ステップＳ１１）。
【００１８】
図６は本発明に係る入力装置を用いた画像表示装置のブロック図である。本実施例はＣＴ、ＭＲＩで撮影した人体の断層画像などの医用画像をディスプレイに表示する医用画像表示装置に適用したものである。
【００１９】
１ページ毎の画像データで１つの医用画像を表示し、この医用画像が多数ページで構成されている。画像表示装置は画像表示の操作手段を構成する入力装置１００、制御手段を構成するコンピュータ１０１、表示手段を構成するディスプレイ１０２とデータ出力用のプリンタ１０３とからなる出力装置１０４、例えばＤＶＤなどに記録された医用画像データを取得する為のデータ読取装置１０５、他のシステムからネットワークを利用して医用画像データを取得する為のモデム１０６とから構成されている。各種の医用画像のデータがネットワークで構築されている施設ではネットワーク通信を用いてデータの転送が行われる。ネットワークが繋がっていない施設ではＤＶＤ、ＣＤ、メモリーカード等のメディアによるデータの搬送が可能である。その他の付加機器としては、例えばＤＶＤ−ＲＡＭなどのメディアに記録する書込装置が設置される。
【００２０】
図７は入力装置の斜視図、図８は入力装置の断面図である。入力装置１００は底板１０に筐体カバー１１を取付けた筐体を備え、筐体内には各機能ボタンを取付けた基板１２が固定されている。筐体カバー１１の上面には各種機能ボタンが突出する穴が設けられている。基板１２には変速ボタン１３、ＷＷ可変ボタン１４、ＷＬ可変ボタン１５、参照画面表示ボタン１６、多断面再構成画像表示ボタン（ＭＰＲ）１７、ジョイステック１８が配置されていると共に、その他の画像表示機能ボタンが必要に応じて適宜配置される。
【００２１】
変速ボタン１３は表示画像を順方向に送るためのスイッチユニットと逆方向に送るためのスイッチユニットから構成されている。
ＷＷ可変ボタン１４とＷＬ可変ボタン１５はそれぞれ順送りする手前のボタンと逆送りする奥のボタンで構成されており、ボタンを押すことにより画像のウインドウ値を変更する。ＷＷ可変ボタン１４は、数１０００階調で撮影されたＣＴ画像の中で読影した階調幅（例えば、２００階調）を設定する。ＷＬ可変ボタン１５は数１０００階調の中で読影したい階調を設定する。これによりＷＬ可変ボタン１５で設定した階調を中心にしてＷＷ可変ボタン１４で設定した階調幅の範囲にあるＣＴ画像が読影可能となる。
【００２２】
参照画面表示ボタン１６は複数のボタンで構成され、各ボタンには注目する参照画面を送り方向に連続して複数ページ分を一時記憶し、それを任意に再生させることができる。変速ボタン１３にて表示画像を送って停止させ、はじめの注目画像で参照画面表示ボタン１６を一度押し、再び表示画像を送って停止させ、終わりの注目画像で参照画面表示ボタン１６を再度押すことで記憶される。この記憶されている状態は、モニタ上に表示するか、或は入力装置の各ボタン毎にＬＥＤを設け、このＬＥＤの点灯により表示する。また記憶の解除（リセット）は該当のボタンを長押しし、上記の表示の消去やＬＥＤの消灯によって確認できるよう構成される。
【００２３】
多断面再構成画像表示ボタン（ＭＰＲ）１７は任意の医用画像の表示からコロナルとサジタル（ＭＰＲ）表示に切替わる。ＭＰＲ表示において、変速ボタン１３を操作することで表示速度を切替えられる。
ジョイステック１８は説明を省略した画像表示装置の操作画面において、各種の設定や選択などを行う際に使用され、上下左右の操作で選択し、押し下げの操作で決定する。
選択ボタン１９は異なる２つの画像を表示しているときに押すと、一方の画像から他方の画像に遷移する。この状態において、変速ボタン１３を操作すると表示速度が切替えられる。
【００２４】
次に変速ボタンの実施形態を説明する。本実施形態は変速ボタンの機能を実現するための押し型スイッチと圧センサを組み合わせたスイッチユニットの具体例としてシーソースイッチに適用したものである。図９はシーソースイッチの分解斜視図、図１０は組図、図１１は断面図である。
支持板２０は基板１２に固定され、基板２１の幅間隔で平行に側板２２が立設されており、この側板２１にはキートップ支持板２３の両側方が直角に折り曲げられ、その折曲部２３ａの中央が回動可能に軸支２４されている。キートップ２５の一方側と他方側には各スイッチユニットの圧センサ３０と押し型スイッチ３１のいずれか一方が他方に押圧力を作用させるよう構成される。
【００２５】
このような条件を満足するために、スイッチユニットは圧センサ３０と押し型スイッチ３１のいずれか一方をキートップ側に、他方を固定の基板にそれぞれを設け、押し型スイッチ３１および圧センサ３０がキートップ２５の押圧力の同じ作用線上に配置されている。本例では圧センサ３０を基板に、一方押し型スイッチ３１をキートップ２５側に設けられているが、その逆の配置でも実施可能である。具体的には基板２１に圧センサ３０を設けると共に、キートップ支持板２３の上面にはキートップ２５が固定され、背面にシート材２６に接着された１段動作押し型スイッチ３１が設けられている。キートップ２５はシーソー機構により一方側または他方側を押圧することでシーソー動作を行なう。
【００２６】
キートップ２５の手前または奥側を押下すると、図１２に示すように一方側の圧センサ３０と押し型スイッチ３１が押圧力の強さに応じて電気的な状態が変化する。そのとき図中の左に示す他方側の圧センサ３０と押し型スイッチ３１は離間し、非動作状態となる。
【００２７】
ストッパー機構はキートップ支持板２３の折曲部２３ａと支持板２０により構成されている。図１３（１）に示す状態でキートップ２５の片側を強く押し込むとキートップ支持板２３が所定以上に回動するとその折曲部２３ａが支持板２０に突き当たり停止する（図１３（２）の状態）。
【００２８】
スイッチ回路は一方側と他方側が同じ構成であるので、図４を用いて説明する。押し型スイッチ３０のオンオフ状態と圧センサ４０の検出値をコンピュータ１０１が読取り、画像表示速度を低速、中速、高速の３段に切替え、画像の表示送りの速さを制御する。コンピュータ１０１は押し型スイッチ３０がオフからオンになったことを確認した後、圧センサ３１の検出値を読取る。圧センサ３１のアナログ出力は増幅器３２で増幅され、アナログ・デジタル変換器３３で速度制御に必要なデジタル信号に変換され、コンピュータ１０１に入力される。各スイッチユニットの状態信号をコンピュータ１０１が読取り、画像表示速度を低速、中速、高速の３段に切替え、画像の表示送りの速さを制御する。
【００２９】
画像表示速度はキートップ２５を押圧力の強さを調節することにより切替えられる。キートップ２５を軽く押すと押し型スイッチ３１がオン動作し、画像１枚が表示される。この押圧操作によりオンオフ動作を繰返すことで画像１枚つづを表示させる。更に押圧すると圧センサ３０の検出値に応じて画像１枚毎にゆっくりした、つまり低速のページ送りから高速のページ送りよる画像表示が行われる。所定の押圧力を超えるとストッパー機構が働き、それ以上の押圧力が各スイッチユニットに作用しないようになる。
【００３０】
図１４および図１５はシーソースイッチを用いた画像表示速度の切替えフローの一例を示す。本例は図７に示す入力装置において変速ボタン１３の手前側を押圧することで順送りの画像表示を行なわせ、奥側を押圧することで逆送りの画像表示を行なわせる。手前および奥のそれぞれスイッチユニットの初期値を０とする（ステップＳ１，Ｓ２）。手前および奥のそれぞれ１段目（低速画像表示）、２段目（中速画像表示）、３段目（高速画像表示）の各しきい値を設定する（ステップＳ３，Ｓ４）。１ページ目の画像を表示する（ステップＳ５）。このとき手前圧センサ３１の検出値を読取り手前初期値に設定する（ステップＳ６）。
【００３１】
変速ボタン１３を順送りの押圧操作を行うと手前圧センサの検出値Ｓから手前初期値Ｉを減じ、この値Ａが３段目しきい値ＳＨ３を超えているか否かを判断する（ステップＳ７）。Ｓ−Ｉ＞ＳＨ３のときは高速画像表示送りとなり次ページ表示を行なう（ステップＳ８）。ステップＳ７でＮＯのときは２段目しきい値ＳＨ２を超えているか否かを判断する（ステップＳ９）。Ｓ−Ｉ＞ＳＨ２のときは次ページ表示を行なう（ステップＳ１０）。０．１秒待機した後（ステップＳ１１）、ステップ６〜ステップ９を実行する。これにより０．１秒間隔の中速画像表示送りになる。ステップＳ９でＮＯのときは手前１段目スイッチ（押し型スイッチ）がオン（ＯＮ）状態にあるか否かを判断する（ステップＳ１２）。オンのときは前回の手前１段目スイッチがオフ（ＯＦＦ）状態にあるか否かを判断する（ステップＳ９）。ステップＳ９でオフ状態、すなわち始めの操作、或いは奥側から手前の操作に移った場合には手前初期値を手前圧センサの検出値にした後（ステップＳ１４）、次ページ表示を行なう（ステップＳ１５）。一方ステップＳ１３でＮＯのときは次ページ表示を行なう（ステップＳ１５）。１秒待機した後（ステップＳ１６）、ステップ６、７、９を実行する。これにより１秒間隔の低速画像表示送りになる。
【００３２】
ステップＳ１２で手前１段目スイッチのオフ状態が判断されると奥圧センサの検出値を読取り（ステップＳ１７）、奥圧センサの検出値Ｓから奥初期値Ｉを減じ、この値Ａが３段目しきい値ＳＨ３を超えているか否かを判断する（ステップＳ１８）。Ｓ−Ｉ＞ＳＨ３のときは高速画像表示送りとなり前ページ表示を行なう（ステップＳ１９）。ステップＳ１８でＮＯのときは２段目しきい値ＳＨ２を超えているか否かを判断する（ステップＳ２０）。Ｓ−Ｉ＞ＳＨ２のときは前ページ表示を行なう（ステップＳ２１）。０．１秒待機した後（ステップＳ２２）、ステップ６、７、９、１２、１７を実行する。これにより０．１秒間隔の前繰りの中速画像表示になる。ステップＳ２０でＮＯのときは奥１段目スイッチ（押し型スイッチ）がオン（ＯＮ）状態にあるか否かを判断する（ステップＳ２３）。オンのときは前回の奥１段目スイッチがオフ（ＯＦＦ）状態にあるか否かを判断する（ステップＳ２４）。ステップＳ２４でオフ状態、すなわち始めの操作、或いは手前から奥への操作に移った場合には奥初期値を奥圧センサの検出値にした後（ステップＳ２５）、前ページ表示を行なう（ステップＳ２６）。一方ステップＳ２４でＮＯのときは次ページ表示を行なう（ステップＳ２６）。１秒待機した後（ステップＳ２７）、ステップ６、７、９、１２、１７、１８、２０を実行する。これにより１秒間隔の前繰りの低速画像表示になる。
【００３３】
本発明の応用例については、ビデオ、デジカメ（デジタル画像）の編集機器操作部に本スイッチを用いる。本スイッチは一枚送り、一枚戻り（コマ送り、コマ戻り）から画像の停止、表示画像の速度変化（低速表示、中速表示、高速表示）は自在である。このスイッチを用いることにより、操作における、操作者のストレスはかなり軽減される。
【００３４】
図１６に十字形シーソースイッチの分解斜視図、図１７は組立図である。下部支持板４０には平行な軸受け板４１が立設されており、直交する軸４２を有する軸体４３の一方の軸４２を軸受け板４１に回動可能に支持する。基板４５は四角形を成し、その中央部分には軸体４３を逃がすための穴４４が形成されており、基板上面には押し型スイッチ３１が十字形に配置されている。上部支持板４６には基板４５の押し型スイッチ３１に対峙して圧センサ３０が接着固定されており、軸体４３の直交する他方の軸４２を支持するための軸受け板４７が立設されている。上部支持板４６の上面にはキートップ４８が設けられている。
直交する軸４２を有する軸体４３を利用することで、図１８に示すように四方向のいずれかの押圧操作に対してスイッチユニットの状態を読取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスイッチユニットの基本構成を示す側面図である。
【図２】スイッチユニットの正面図である。
【図３】ストッパー機構を説明する側面図である。
【図４】本発明に係るスイッチユニットの回路図である。
【図５】スイッチユニットの動作の一例を示すフロー図である。
【図６】本発明に係る画像表示装置のブロック図である。
【図７】入力装置の斜視図である。
【図８】入力装置の断面図である。
【図９】変速ボタンを構成するシーソースイッチの分解斜視図である。
【図１０】シーソースイッチの組図である。
【図１１】シーソースイッチの断面図である。
【図１２】シーソースイッチの押圧時の状態を示す図である。
【図１３】シーソースイッチのストッパー機構の説明図で、（１）は断面図、（２）はストッパー機構が働いた状態を示す図である。
【図１４】シーソースイッチを用いた画像表示速度の切替えフローの一例を示す図である。
【図１５】図１４に続くフローを示す図である。
【図１６】変速ボタンの他の実施形態である、十字形シーソースイッチの分解斜視図である。
【図１７】十字形シーソースイッチの組図である。
【図１８】十字形シーソースイッチの押圧操作時の状態を示す図である。
【符号の説明】
１…スイッチユニット、２…キートップ（押圧手段）、７…ストッパ機構、８…支持板、３０…圧センサ、３１…１段動作押し型スイッチ、１００…入力装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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