(57)【要約】  【課題】  表示体あるいはその背景を多方向に移動し、しかもその移動速度を自在に変化させる。  【解決手段】  本発明は、キー２と、キー２の裏側に、その開口面をキー２と反対側に向けて配置されるドーム状の弾性部材１０と、弾性部材１０の裏側に配置され、複数の接点電極２２ａ，２２ｂを弾性部材１０側に備える基板２０と、をその順に配置して成るキーユニット８を複数備え、弾性部材１０には、キー２のそれぞれの押圧方向に、複数の接点電極２２ａ，２２ｂと対向して導電性弾性体１５を備える多方向スイッチ部材５に関する。【選択図】図２
2013045577.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キーと、
当該キーの裏側に、その開口面を当該キーと反対側に向けて配置されるドーム状の弾性部材と、
当該弾性部材の裏側に配置され、複数の接点電極を上記弾性部材側に備える基板と、
をその順に配置して成るキーユニットを複数備え、
上記弾性部材は、上記キーのそれぞれの押圧方向に、上記複数の接点電極と対向して導電性弾性体を備える多方向スイッチ部材。
【請求項２】
上下左右４方向に表示体若しくはその背景を移動する少なくとも４つの前記キーユニットを備えることを特徴とする請求項１に記載の多方向スイッチ部材。
【請求項３】
キーと、当該キーの裏側に、その開口面を当該キーと反対側に向けて配置されるドーム状の弾性部材と、当該弾性部材の裏側に配置され、複数の接点電極を上記弾性部材側に備える基板と、
をその順に配置して成るキーユニットを複数備え、上記弾性部材における上記キーのそれぞれの押圧方向に、上記複数の接点電極と対向して導電性弾性体を備える多方向スイッチ部材と、
上記多方向スイッチ部材からの入力信号を受けて表示を変化させるように制御する制御部と、
を備える電子機器であって、
上記制御部は、
上記キーユニットごとに、上記キーユニットに対して予め設定された方向、および上記キーユニットを構成する上記導電性弾性体が上記複数の接点電極に接触する面積の大きさに対応したベクトルを生成するベクトル生成手段と、
上記ベクトル生成手段によって生成された複数のベクトルを合成するベクトル合成手段と、
上記ベクトル生成手段によって生成された１つのみのベクトルの方向およびその大きさ、あるいは上記ベクトル合成手段によって生成された合成ベクトルの方向およびその大きさを、ディスプレイに表示される表示体若しくはその背景を移動する方向および速度に変換する移動方向・速度変換手段と、
上記移動方向・速度変換手段により変換した方向および速度に基づき、上記表示体若しくは上記背景を移動する移動手段と、
を備える電子機器。
【請求項４】
上下左右４方向に前記表示体若しくはその背景を移動する少なくとも４つの前記キーユニットを備えることを特徴とする請求項３に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示体あるいはその背景を多方向に操作可能な多方向スイッチ部材およびそれを備える電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータに接続されるキーボードは、通常、文字入力用のキー以外に、カーソル位置の移動あるいは次画面の表示を変更可能な複数の方向キーを備える。方向キーを含めたキーの裏側の例示的な構造としては、例えば、メンブレンスイッチと、スタビライザーと、クリックラバーを備える構造が知られている（例えば、特許文献１を参照）。かかる構造を持つスイッチ部材において、キーの上から押圧すると、キーは、その裏側のクリックラバーを圧縮変形させながら、スタビライザーのＸ字状部材をその交差角が１８０度になる方向に折りたたむ状態とする。その結果、クリックラバー付属の押圧部材は、メンブレンスイッチを押圧して電気接点を閉じる。こうして、キーの押圧による入力が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２９７１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記構造のスイッチ部材では実現できないキー操作がある。それは、カーソル表示若しくは画面上の表示体を多方向に移動し、しかもその移動速度を自在に変化させる操作である。例えば、ゲームにおいて、キャラクタを移動する場合、表の作成においてカーソルを上下若しくは左右方向に高速移動したい場合には、４つの方向キーを駆使して、上下左右の各方向に一定速度でキャラクタあるいはカーソル等の表示を移動させるか、あるいはアプリケーションにて設定された特定のキー若しくは画面上の特定の箇所を指示して多方向に高速移動するしかない。前者の場合には、操作性に劣り、後者の場合にはアプリケーションによっては高い操作性を確保できないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような要求に鑑みてなされたものであって、表示体あるいはその背景を多方向に移動し、しかもその移動速度を自在に変化させることのできる多方向スイッチ部材およびそれを備える電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一形態は、キーと、キーの裏側に、その開口面をキーと反対側に向けて配置されるドーム状の弾性部材と、弾性部材の裏側に配置され、複数の接点電極を弾性部材側に備える基板とをその順に配置して成るキーユニットを複数備え、弾性部材におけるキーのそれぞれの押圧方向に、複数の接点電極と対向して導電性弾性体を備える多方向スイッチ部材である。
【０００７】
本発明の別の形態は、さらに、上下左右４方向に表示体若しくはその背景を移動する少なくとも４つのキーユニットを備える多方向スイッチ部材である。
【０００８】
本発明の形態は、キーと、キーの裏側に、その開口面をキーと反対側に向けて配置されるドーム状の弾性部材と、弾性部材の裏側に配置され、複数の接点電極を弾性部材側に備える基板と、をその順に配置して成るキーユニットを複数備え、弾性部材におけるキーのそれぞれの押圧方向に、複数の接点電極と対向して導電性弾性体を備える多方向スイッチ部材と、多方向スイッチ部材からの入力信号を受けて表示を変化させるように制御する制御部とを備える電子機器であって、制御部に、キーユニットごとに、キーユニットに対して予め設定された方向、およびキーユニットを構成する導電性弾性体が複数の接点電極に接触する面積の大きさに対応したベクトルを生成するベクトル生成手段と、ベクトル生成手段によって生成された複数のベクトルを合成するベクトル合成手段と、ベクトル生成手段によって生成された１つのみのベクトルの方向およびその大きさ、あるいはベクトル合成手段によって生成された合成ベクトルの方向およびその大きさを、ディスプレイに表示される表示体若しくはその背景を移動する方向および速度に変換する移動方向・速度変換手段と、移動方向・速度変換手段により変換した方向および速度に基づき、表示体若しくは背景を移動する移動手段と、を備える電子機器である。
【０００９】
本発明の別の形態は、さらに、上下左右４方向に表示体若しくはその背景を移動する少なくとも４つのキーユニットを備える電子機器である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、表示体あるいはその背景を多方向に移動し、しかもその移動速度を自在に変化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る多方向スイッチ部材を組み込んだキーボードの正面図および当該多方向スイッチ部材を抜き出した正面図を示す。
【図２】図２は、図１に示す多方向スイッチ部材のＡ−Ａ線断面図を示す。
【図３】図３は、図２に示すフレキシブル基板およびその直下の基板の平面図である。
【図４】図４は、図１に示す多方向スイッチ部材を構成するキーユニットの側面図を示す。
【図５】図５は、図１に示す多方向スイッチ部材の変形例の図２と同視の断面図を示す。
【図６】図６は、本発明の実施の形態に係る電子機器の一例であるパーソナルコンピュータの正面図を示す。
【図７】図７は、図６に示すＰＣの機器本体に備えられる制御部の例示的なハードウェアの構成を示す。
【図８】図８は、各接点電極群における電圧を変換した信号を正規化するための回路を例示的に示すと共に、その正規化処理を説明するための図である。
【図９】図９は、ＰＣの制御部において表示体を所定の方向および速度に移動するまでの概略的な処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、図６に示すパーソナルコンピュータに組み込まれる多方向スイッチ部材内の２つのキーを押圧したときに合成されるベクトルを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明に係る多方向スイッチ部材および電子機器の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。また、以下の実施の形態では、多方向スイッチ部材としてキーボードに組み込まれるものを、電子機器としてパーソナルコンピュータを例に説明するが、多方向スイッチ部材は、キーボードに組み込まれるものに限定されず、リモートコントローラー、携帯電話あるいはオーディオ機器を操作するためのスイッチパネルに組み込まれるものなどでも良く、また、電子機器は、パーソナルコンピュータに限定されず、携帯電話、携帯型音楽再生装置、オーディオ機器、カーナビゲーション装置などでも良い。
【００１３】
＜１．多方向スイッチ部材の実施の形態＞
図１は、本発明の実施の形態に係る多方向スイッチ部材を組み込んだキーボードの正面図および当該多方向スイッチ部材を抜き出した正面図を示す。
【００１４】
図１に示すキーボード１は、その正面側に、裏面側に向かって押圧して入力可能な多数のキー２を配置する。キー２は、好適には、いくつかのグループに分かれ、グループごとに、キーボード１の表カバー３に貫通して形成される貫通領域４から突出する。この実施の形態では、多方向スイッチ部材５は、表カバー３の裏側にあって図１に示すキーボード１の右下に配置されている。多方向スイッチ部材５は、カバー６の貫通孔７から４個のキー２の上部を突出させた構成を有する。ただし、カバー６は必須の構成ではなく、多方向スイッチ部材５から除外しても良い。多方向スイッチ部材５を構成するキー２は、それぞれ独立に押圧可能であって、キーボード１と電気的に接続されるディスプレイ上の上下左右４方向に表示体若しくはその背景を移動するために押圧操作を行う部分である。この実施の形態では、多方向スイッチ部材５は、上段に３個のキー２と、その下段に１個のキー２とを配置する、いわゆるＴ字型にキー２を配置している。しかし、キー２の配置および数は、上述の例に限定されることなく、いかなる配置および数でも良い。例えば、４個のキー２を、ある中心から互いに９０度の中心角の間隔にて配置しても良い。また、上下左右４方向に加え４つの斜め方向も含めた合計８方向を押圧できるように、８個のキー２を配置しても良い。
【００１５】
図２は、図１に示す多方向スイッチ部材のＡ−Ａ線断面図を示す。
【００１６】
図２に示すように、多方向スイッチ部材５を構成するキー２は、その裏側に、開口面をキー２と反対側に向けて配置されるドーム状の弾性部材１０を備える。また、弾性部材１０の裏側には、２個の接点電極からなる接点電極群２２を弾性部材１０側に向けて備える基板２０が配置される。より詳細には、接点電極群２２は、基板２０上に配置されるフレキシブル基板２１上に形成されている。ただし、フレキシブル基板２１は、必須の部材ではなく、接点電極群２２を、直接、基板２０に形成しても良い。
【００１７】
弾性部材１０は、キー２を載せる台座１１と、台座１１から基板２０の方向に向かって径を徐々に大きく拡げたドーム部１２と、ドーム部１２からその周囲に略水平に延出するシート部１３とを備える。また、弾性部材１０は、ドーム部１２の内側であって台座１１の直下に、基板２０方向に長く延出する突出部１４を備える。弾性部材１０は、台座１１、ドーム部１２、シート部１３および突出部１４を一体構成しているのが好ましいが、それらの内の少なくともいずれか１つの部材を別体とし、接着剤等を介在させて他の部材に接続しても良い。
【００１８】
弾性部材１０は、突出部１４の先端に、接点電極群２２と対向して導電性弾性体１５を備える。導電性弾性体１５は、突出部１４から接点電極群２２の方向に径を小さくする形状を有する。この実施の形態では、導電性弾性体１５は、頂部を接点電極群２２の方向に向けた略半球形状を有する。しかし、導電性弾性体１５を、突出部１４から接点電極群２２に向かって細くなる円錐形状あるいは多角錐形状としても良い。さらには、突出部１４を設けず、台座１１の裏面に、接点電極群２２に向かって細くなる先尖形状の導電性弾性体１５を固定しても良い。ここで、キー２、導電性弾性体１５を備える弾性部材１０、および接点電極群２２を配置する基板２０は、キーユニット８を構成する。多方向スイッチ部材５は、キー２の数と同数のキーユニット８を備える。ただし、基板２０および弾性部材１０は、複数のキーユニット８に共有の部材であっても良い。
【００１９】
多方向スイッチ部材５は、弾性部材１０のシート部１３を、フレキシブル基板２１に接するように配置する。なお、フレキシブル基板２１を備えていない場合には、シート部１３は、直接、基板２０に接して配置される。ドーム部１２は、キー２を押圧していない状態において導電性弾性体１５が接点電極群２２に接しておらず、キー２を押圧した状態において導電性弾性体１５が接点電極群２２に接するのに適した高さに形成される。導電性弾性体１５は、ドーム部１２の可撓変形を利用して、上下方向に移動可能である。ドーム部１２は、好適に、斜面状にその開口側に向かって拡がる形状を有する。ドーム部１２を斜面状に形成した場合には、ドーム部１２は、キー２を所定位置まで押し下げるまで一定の抵抗を保持するが、所定位置以上押し込むと一挙に屈曲変形して抵抗を失うように変形可能である。この場合、キー２を押圧するユーザーは、容易に、キー２の押圧感（クリック感）を得ることができる。ただし、ドーム部１２は、斜面状に径を大きくする形状に限らず、ドーム部１２を湾曲状に径を大きくする形状に構成することもできる。その場合には、キー２の押圧に対して一定の抵抗を保持しながら、導電性弾性体１５を接点電極群２２に接触させることができる。
【００２０】
キー２は、樹脂、金属、ガラス、セラミックスといった材料から好適に構成され、特に、成形容易な熱可塑性樹脂、例えばポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂あるいはそれらのいずれか２種以上から成るポリマーアロイから好適に構成される。弾性部材１０は、キー２からの押圧を受けて弾性変形容易な熱可塑性エラストマー、熱硬化性エラストマー、天然ゴム等から好適に構成され、特に、シリコーンゴムからより好適に構成される。基板２０は、好適には、ガラス繊維で編んだクロスにエポキシ樹脂を含浸させたガラスエポキシ製の回路基板である。ただし、基板２０の材料として、ガラスコンポジット基板、アルミナ等から成るセラミックス基板を採用しても良い。フレキシブル基板２１は、基板２０と同様の材料であってその厚みを薄くしたものでも、あるいはキー２および弾性材料１０のいずれかと同じ材料からなるフィルム状のものでも良い。
【００２１】
導電性弾性体１５は、その主要材料である弾性材料に導電性を付与するために、好適に、導電性材料を含有する。導電性材料としては、カーボンブラック、金属等を例示できるが、粒子径が小さいもの（ナノレベルの粒子）を容易に製造でき、かつその取り扱いが容易なカーボンブラックがより好ましい。弾性材料への導電性材料の混合量は、導電性を高めかつ弾性を維持する観点から、弾性材料と導電性材料の総重量に対して５〜５０重量％であるのが好ましく、さらには、１５〜３５重量％がより好ましい。
【００２２】
図３は、図２に示すフレキシブル基板およびその直下の基板の平面図である。図３では、キーを点線にて透過的に示す。
【００２３】
基板２０は、フレキシブル基板２１上であって各キー２の直下位置に、１個の接点電極群２２を備える。この実施の形態では、接点電極群２２は、２つの櫛歯形状の接点電極２２ａ，２２ｂを互いに接触しないように噛み合わせて近接した構成を有する。ただし、接点電極群２２が複数の接点電極を非接触に配置し、導電性弾性体１５の接触によって当該複数の接点電極を導通させることができる構成を有していれば、それを構成する接点電極の数や形状については問わない。接点電極２２ａ，２２ｂは、金属、カーボン、導電性の樹脂等により好適に形成され、例えば、メッキ、印刷によってフレキシブル基板２１上あるいは基板２０上に形成できる。
【００２４】
この実施の形態では、フレキシブル基板２１は、各キー２の少なくとも対向する２辺の裏側に、当該２辺に沿って細長く伸びる２本の溝３０を、それぞれ備える。この実施の形態では、溝３０は、フレキシブル基板２１のみならず、その裏側の基板２０の内方に到達する深さにて形成されている。ただし、フレキシブル基板２１の厚さが大きい場合には、溝３０を基板２０に到達しない深さにて形成しても良い。また、フレキシブル基板２１を各キー２の投影面積より小さく形成する場合には、そのフレキシブル基板２１の外側に溝３０を形成する場合もあることから、溝３０を基板２０にのみ形成しても良い。
【００２５】
溝３０は、後述するサスペンションアームのアーム先端を挿入して当該アーム先端の移動を可能とする部分であり、各キー２の基板２０側への押し込みの際に、各キー２を、基板２０に対する平行を保持したまま押圧するために必要な部分である。この実施の形態では、２本の溝３０は、各接点電極群２２の外側であって、各キー２の対向する２辺の直下にそれぞれ形成されているが、各キー２の四辺の直下にそれぞれ形成されても良い。
【００２６】
図４は、図１に示す多方向スイッチ部材を構成するキーユニットの側面図を示す。
【００２７】
キー２の対向する２辺の直下であってキー２と基板２０との間には、キー２の平行を保持したまま押圧可能にするためのサスペンションアーム４０を各辺に対応して１個ずつ備える。サスペンションアーム４０は、２本のアーム４０ａ，４０ｂをクロスして、その交点にピン４１を挿入し、２本のアーム４０ａ，４０ｂを拡げあるいは縮める方向に可動に構成する。２本のアーム４０ａ，４０ｂの両先端には、回転可能なローラーあるいは回転しない球体に代表される摩擦低減部材４２を備える。キー２の裏側であってキー２の対向する２辺には、基板２０側に形成される溝３０に対向するように、キー２の内方に窪む溝３１が形成されている。サスペンションアーム４０は、２本のアーム４０ａ，４０ｂの先端を溝３０および溝３１に挿入した状態にて、キー２と基板２０の間にセットされている。溝３０および溝３１は、キー２の基板２０側への押圧とその解除によって摩擦低減部材４２が十分に移動可能な距離にて、キー２の裏側および基板２０の表側の面に、それぞれ形成されている。キー２を基板２０側に押圧すると、サスペンションアーム４０を構成するアーム４０ａ，４０ｂは互いに拡がり、摩擦低減部材４２は溝３０および溝３１内の両端側に移動する。一方、キー２の押圧を解除すると、弾性部材１０の回復によって、キー２は上昇し、それに伴い、アーム４０ａ，４０ｂは互いに狭まり、摩擦低減部材４２は溝３０および溝３１内の中心側に移動する。各キー２の裏側に配置される２本のサスペンションアーム４０は、ほぼ同じ形態であるため、各キー２をその平行を保持したまま上下できる。なお、摩擦低減部材４２は必須の構成ではなく、設けなくても良い。
【００２８】
図５は、図１に示す多方向スイッチ部材の変形例の図２と同視の断面図を示す。
【００２９】
変形例としての多方向スイッチ部材５を構成するキーユニット８ａは、弾性部材１０ａのシート部１３とフレキシブル基板２１との間に、スペーサー５０を備える。弾性部材１０ａの一部を構成する突出部１４ａは、好適には、図２に示す突出部１４よりも基板２０側に延出して形成される。また、スペーサー５０の高さ方向の厚みは、キー２を押圧していない状態において導電性弾性体１５が接点電極群２２に接しておらず、キー２を押圧した状態において導電性弾性体１５が接点電極群２２に接するのに適した厚みである。なお、フレキシブル基板２１を備えていない場合には、スペーサー５０は、弾性部材１０ａのシート部１３と基板２０との間に介在する。導電性弾性体１５は、シート部１３および／またはドーム部１２の可撓変形を利用して、上下方向に移動する。ドーム部１２は、図５に示すように、開口側に向かって斜面状に径を大きくする形状を有するが、かかる形状に限定されず、開口側に向かって湾曲状に径を大きくする形状でも良い。
【００３０】
＜２．電子機器の実施の形態＞
図６は、本発明の実施の形態に係る電子機器の一例であるパーソナルコンピュータの正面図を示す。
【００３１】
パーソナルコンピュータ（以後、ＰＣという）６０は、機器本体６１と、ディスプレイ６２を備える蓋部６３とを開閉可能に接続する。ただし、ＰＣ６０は、機器本体６１とディスプレイ６２とを開閉不能に備えても良い。機器本体６１は、先に説明した多方向スイッチ部材５を含むキーボード１を備え、キーボード１からの入力に応じてディスプレイ６２内の表示体あるいは背景の表示を変更あるいは移動することができる。また、ＰＣ６０は、多方向スイッチ部材５に、ディスプレイ６２上の上下左右４方向に表示体若しくはその背景を移動する４つのキーユニット８を備える。
【００３２】
図７は、図６に示すＰＣの機器本体に備えられる制御部の例示的なハードウェアの構成を示す。
【００３３】
制御部６４は、中央処理装置（ＣＰＵ）７１と、読み出し専用のメモリ（ＲＯＭ）７２と、読み書き可能なメモリ（ＲＡＭ）７３と、ビデオＲＡＭ（ＶＲＡＭ）７４と、電気若しくは電圧の操作でデータの消去若しくは書き換えを可能としたメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）７５と、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）７６とを備える。
【００３４】
ＲＯＭ７２は、ＣＰＵ７１の制御用プログラム等の読み出し専用の情報を格納したメモリである。ＲＡＭ７３は、オペレーションシステム（ＯＳ）、各種アプリケーションソフト、この実施の形態において、少なくとも、多方向スイッチ部材５内の各キー２に割り当てられた操作方向および当該各キー２の押し込み程度に応じてディスプレイ６２内の表示体や背景の表示の移動速度を決定するために必要なコンピュータプログラム等を格納した読み書き可能なメモリである。
【００３５】
コンピュータプログラムは、外部のネットワークを経由してＰＣ６０にインストールされ、あるいは情報記録媒体をＰＣ６０内のスロット（図示せず）に装填することにより制御部６４内のＲＡＭ７３若しくはＥＥＰＲＯＭ７５に格納されるようにしても良い。
【００３６】
ＶＲＡＭ７４は、種々のデータをディスプレイ６２に表示する際に、そのデータを一時的にストックしておくメモリである。ＥＥＰＲＯＭ７５も、一時的にデータを書き込んでおくメモリである。インターフェイス７６は、制御部６４の外部からの信号を受信あるいはその外部に信号を送信する部分である。ここで、「制御部６４の外部」には、機器本体６１に備えるキーボード１も含まれる。
【００３７】
ＣＰＵ７１は、少なくとも、多方向スイッチ部材５からの入力信号を受けて、ディスプレイ６２内の表示を変化させるように制御する部分である。より詳細には、ＣＰＵ７１は、キーユニット８ごとに、キーユニット８に対して予め設定された方向、およびキーユニット８を構成する導電性弾性体１５が接点電極２２ａ，２２ｂに接触する面積の大きさに対応したベクトルを生成するベクトル生成手段として機能する。また、ＣＰＵ７１は、当該ベクトル生成手段によって生成された複数のベクトルを合成するベクトル合成手段として機能する。また、ＣＰＵ７１は、全ての方向における電圧値が所定の閾値を超えたかどうかを判別する判別手段、さらには、その判別の結果、閾値を超えていないと判断された際には、一定の速度にて、ベクトル生成手段によって生成された１つのみのベクトルの方向若しくは合成ベクトルの方向に表示体若しくはその背景を移動する一定速度移動手段として機能し得る。さらに、ＣＰＵ７１は、ベクトル生成手段によって生成された１つのみのベクトルの方向およびその大きさ、あるいはベクトル合成手段によって生成された合成ベクトルの方向およびその大きさを、ディスプレイ６２に表示される表示体若しくはその背景を移動する方向および速度に変換する移動方向・速度変換手段として機能する。移動方向・速度変換手段は、好適に、上記閾値を超えたと判断された際に実行することができる。このようにすれば、多方向スイッチ部材５中のキー２をある程度押し込むまでは、表示体やその背景を加速せず、所定以上押し込むと、表示体や背景をその押し込み量に応じて加速することができる。ただし、かかる閾値を設けずに、押し込み量の多寡を問わずに押し込み量に応じて加速するようにしても良い。また、ＣＰＵ７１は、移動方向・速度変換手段により変換した方向および速度に基づき、表示体若しくは背景を移動する移動手段として機能する。
【００３８】
加えて、ＣＰＵ７１は、好ましくは、上記の各ベクトルの生成等に先立ち、各接点電極群２２における電圧を、メモリ内の式を用いて信号に変換する信号変換部およびその変換した信号をメモリ内の別の式を用いて正規化する正規化処理部として機能する。ここで、正規化処理は、各信号間の大きさのバラツキの影響を低減させるための処理である。好適には、ＣＰＵ７１は、正規化処理部として、接点電極群２２ごとに、各接点電極群２２の所定期間内における信号の検出幅に対する、各接点電極群２２における信号の相対的な割合を用いて正規化処理を行うことができる。正規化処理は、必須の処理ではなく、より好ましい実施の形態における任意の処理であるが、複数の導電性弾性体１５間の抵抗値のバラツキあるいは抵抗値の経時変化を考慮すると、正確な操作方向を検出するために好適な処理である。
【００３９】
メモリであるＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３およびＥＥＰＲＯＭ７５の内の少なくとも１つには、各導電性弾性体１５が各接点電極群２２と接触した際の接点電極２２ａ，２２ｂ間の電圧を信号に変換するための式（信号変換の式）および当該信号を正規化するための式（正規化の式）が格納されている。信号変換の式としては、例えば、ｙ＝−ａｘ＋ｂ（ｙ：信号（ｙ＞０）、ｘ：電圧（ｘ＞０）、ａおよびｂ：正数）、あるいはｙ＝ａ／ｘ（ｙ：信号（ｙ＞０）、ｘ：電圧（ｘ＞０）、ａ：正数）のように、導電性弾性体１５が接点電極群２２に接触する面積が大きくなり接点電極２２ａ，２２ｂ間の電圧が小さくなると信号が大きくなるようにする式が好ましい。正規化の式については、後述する。
【００４０】
図８は、各接点電極群における電圧を変換した信号を正規化するための回路を例示的に示すと共に、その正規化処理を説明するための図である。
【００４１】
導電性弾性体１５は、一種の可変抵抗機能を持つ。各接点電極２２ａ，２２ｂ間の電気抵抗値は、導電性弾性体１５との接触面積により変化する。基板２０若しくはフレキシブル基板２１は、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒ２とを直列につなぐ回路を有する。抵抗Ｒ１は、可変抵抗７７であり、実際には、接点電極群２２と導電性弾性体１５に相当する。抵抗Ｒ２は、固定の抵抗値を持つ抵抗７８である。接点電極群２２における電圧（ＶＯｕｔ）は、Ａ／Ｄ変換器７９にてデジタル値に変換される。ＣＰＵ７１は、メモリの一例であるＲＡＭ７３内のコンピュータプログラムを読み、信号変換部として、先に説明した信号変換の式を用いて上記デジタル値を信号に変換し、さらに、正規化処理部として、当該コンピュータプログラム中の正規化の式（下記の数式）を用いて当該信号を正規化する。ＣＰＵ７１は、他の接点電極群２２についても、上記と同様に信号の正規化処理を行う。
【００４２】
【数１】
2013045577.tif 000003
【００４３】
上記数式中、Ｓｉｇｎａｌ［１−４］（Ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄ）は、各接点電極群２２における正規化処理後の信号を意味する。Ｓｉｇｎａｌ［１−４］（Ｍａｘｉｍｕｍ）およびＳｉｇｎａｌ［１−４］（Ｍｉｎｉｍｕｍ）は、それぞれ、メモリ内に記憶されている信号の中の最大値および最小値を意味する。当該最大値および最小値は、導電性弾性体１５が押圧によりつぶれる過程で変化する抵抗に基づき生成される多くの信号の中で最大および最小の各値であって、ＲＡＭ７３やＣＰＵ７１内のメモリに記録されている。ただし、信号は、メモリの空き容量が無くなると古い順に消去される。なお、メモリの容量オーバーではなく、所定期間（例えば、７２時間）で、メモリ内の信号を古い順に消去するようにしても良い。Ｓｉｇｎａｌ［１−４］（ｉｎｐｕｔ）は、導電性弾性体１５の接触を通じて検出された電圧値を変換した信号を意味する。Ｓｃａｌｅ  Ｍａｇｎｉｔｕｄｅは係数である。
【００４４】
図９は、ＰＣの制御部において表示体を所定の方向および速度に移動するまでの概略的な処理の流れを示すフローチャートである。
【００４５】
多方向スイッチ部材５内の１以上のキー２を押圧して各キー２の直下の導電性弾性体１５を接点電極群２２に接触させると、ＣＰＵ７１は、電圧検出部として、Ａ／Ｄ変換器７９を経由して、各接点電極群２２における電圧値を検出する。次に、ＣＰＵ７１は、ＲＡＭ７３内の所定のコンピュータプログラムを読み、信号変換部として、信号変換の式を用いて各接点電極群２２における各電圧値から各信号への変換を行う。次に、ＣＰＵ７１は、正規化処理部として、正規化の式を用いて、上記各信号の正規化処理を行う。次に、ＣＰＵ７１は、正規化処理後の信号を利用して、電圧値の検出に関わる接点電極群２２ごとにベクトルを生成する（ステップＳ１０１）。
【００４６】
次に、ＣＰＵ７１は、ベクトル生成手段によって生成されたベクトルが複数存在する場合に、複数のベクトルを合成する（ステップＳ１０２）。次に、ＣＰＵ７１は、全ての方向の電圧値が所定の閾値を超えたかどうかを判別する（ステップＳ１０３）。その結果、所定の閾値を超えていないと判断された場合には、ＣＰＵ７１は、ステップＳ１０２にて決定された合成ベクトルの方向に、一定の速度にて、ディスプレイ６２に表示される表示体若しくはその背景を移動する（ステップＳ１０４）。一方、ステップＳ１０３の判別の結果、所定の閾値を超えたと判断された場合には、ＣＰＵ７１は、ベクトル生成手段によって生成された１つのみのベクトルの方向およびその大きさ、あるいはベクトル合成手段によって生成された合成ベクトルの方向およびその大きさを、ディスプレイ６２に表示される表示体若しくはその背景を移動する方向および速度に変換する（ステップＳ１０５）。かかる変換は、ＣＰＵ７１がメモリとしてのＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３およびＥＥＰＲＯＭ７５の内の少なくとも１つに格納されている変換テーブルを参照あるいは変換式を用いた演算により実行される。次に、ＣＰＵ７１は、上記の移動方向と移動速度にて、表示体若しくはその背景を移動する（ステップＳ１０６）。なお、ステップＳ１０３、ステップＳ１０４を実行せずに、キー２の押し込み量の多寡を問わず、当該押し込み量に応じた速度にて表示体若しくはその背景を移動しても良い。
【００４７】
図１０は、図６に示すパーソナルコンピュータに組み込まれる多方向スイッチ部材内の２つのキーを押圧したときに合成されるベクトルを説明するための図である。
【００４８】
ここでは、４種のキー２は、上方向に移動可能とする上方向キー２ａ、右方向に移動可能とする右方向キー２ｂ、左方向に移動可能とする左方向キー２ｃおよび下方向に移動可能とする下方向キー２ｄである。図１０では、キー２の押圧の強さを黒丸の大きさで表している。上方向キー２ａと右方向キー２ｂを、Ａにそれぞれ示す強さにて押圧すると、ＣＰＵ７１は、ベクトルＶ（ａ）とベクトルＶ（ｂ）を生成し、ベクトルＶ（ａ）とベクトルＶ（ｂ）を合成する。ここで合成したベクトルをＶ（Ａ）とする。一方、上方向キー２ａと右方向キー２ｂを、Ｂにそれぞれ示す強さ（Ａにそれぞれ示す強さの２倍）にて押圧すると、ＣＰＵ７１は、ベクトル２Ｖ（ａ）とベクトル２Ｖ（ｂ）を生成し、ベクトル２Ｖ（ａ）とベクトル２Ｖ（ｂ）を合成する。ここで合成したベクトルをＶ（Ｂ）とする。Ｖ（Ａ）とＶ（Ｂ）は、同じ方向のベクトルであるが、大きさだけが異なる。したがって、Ａの場合と、Ｂの場合とを比較すると、表示体あるいはその背景は、同じ方向に移動するものの、Ｂの場合には、Ａの場合よりも大きな速度で移動する。
【００４９】
＜３．その他の実施の形態＞
以上、本発明の多方向スイッチ部材およびそれを備える電子機器の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない限り、種々変形して実施可能である。
【００５０】
例えば、多方向スイッチ部材５は、４個のキー２を備えるものに限定されない。また、導電性弾性体１５は、キー２を押圧していない状態において接点電極群２２と非接触状態であるのが好ましいが、一部接触していても良い。さらには、当該一部接触する部分は、導電性弾性体１５に導電性材料を混合していない領域あるいは外から貼付した非導電性のシール部材としても良い。
【００５１】
ベクトル生成手段およびベクトル合成手段は、仮想にてベクトルを生成および合成するようにし、実際にベクトルを生成および合成の処理を行わなくても良い。すなわち、各キー２の押圧に基づき、方向と大きさを演算できれば良い。移動手段は、表示体のみ、その背景のみ、あるいは表示体と背景の両方を移動しても良い。また、回路の構成によっては、接点電極２２ａ，２２ｂ間の電圧値ではなく、電流値に基づきベクトルを生成するようにしても良い。正規化処理も同様である。サスペンションアーム４０は、必ずしも要しない。また、キー２の平行を保持して押圧できれば、例えば、サスペンションアーム４０に代えて、キー２の周囲に当該キー２を挿入可能な筒を配置することもできる。
【００５２】
上述の各実施の形態に含まれる複数の構成は、互いに任意に組み合わせることもできる。例えば、表示体やその背景を移動させるのに使用するキー２を８個備える多方向スイッチ部材５をＰＣ６０に組み込んでも良い。また、上記の実施の形態では、所定の閾値を設定しておき、多方向スイッチ部材５中の各キー２の押し込み量に対応する電圧値が所定の閾値を超えた場合に、スイッチングが生じ、押し込み量に応じて決定された速度で表示体やその背景を移動できる例を説明したが、所定の時間内に電圧値の変化を検出した場合に、スイッチングが生じ、押し込み量に応じて決定された速度で表示体やその背景を移動しても良い。なお、スイッチングが生じない場合には、表示体やその背景は一定速度で移動する。かかる場合、ＣＰＵ７１は、所定の時間内に電圧値の変化があったかどうかを判別する判別手段と、電圧値の変化が無い場合に、一定の速度で表示体やその背景を移動する一定速度移動手段として機能する。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、例えば、ディスプレイの表示を制御可能電子機器、およびその操作に利用する操作機器に利用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１  キーボード
２  キー
５  多方向スイッチ部材
８，８ａ  キーユニット
１０，１０ａ  弾性部材
１５  導電性弾性体
２０  基板
２２ａ，２２ｂ  接点電極
６０  ＰＣ（電子機器の一例）
６２  ディスプレイ
６４  制御部
７１  ＣＰＵ（ベクトル生成手段、ベクトル合成手段、移動方向・速度変換手段、移動手段）
【図１】
2013045577.tif 000004
【図２】
2013045577.tif 000005
【図３】
2013045577.tif 000006
【図４】
2013045577.tif 000007
【図５】
2013045577.tif 000008
【図６】
2013045577.tif 000009
【図７】
2013045577.tif 000010
【図８】
2013045577.tif 000011
【図９】
2013045577.tif 000012
【図１０】
2013045577.tif 000013