(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定電極と、該固定電極に対向して配置され圧縮されたときに各線素が該固定電極に近接する方向に移動し該固定電極との間の静電容量が該移動量に応じて変化する、圧縮方向に巻径が変化したコイルばねからなる可動電極とを有する静電容量型アナログスイッチ、
前記静電容量型アナログスイッチの容量を検出する検出手段、および
前記静電容量型アナログスイッチが押下されていないときの容量値である最小容量値と最大押下時の容量値である最大容量値とをあらかじめ記憶しておき、前記検出手段により検出された前記静電容量型アナログスイッチの現在の容量値とあらかじめ記憶しておいた最小容量値および最大容量値とに基づいて、前記静電容量型アナログスイッチの現在のストローク位置を求める補正手段を備えたことを特徴とする操作装置。
【請求項２】
固定電極と、該固定電極に対向して配置され圧縮されたときに各線素が該固定電極に近接する方向に移動し該固定電極との間の静電容量が該移動量に応じて変化する、圧縮方向に巻径が変化したコイルばねからなる可動電極とを有する、少なくとも３個円状に配置された静電容量型アナログスイッチ、
前記静電容量型アナログスイッチの容量を各静電容量型アナログスイッチごとに検出する検出手段、
前記静電容量型アナログスイッチの容量を検出する検出手段、
前記静電容量型アナログスイッチが押下されていないときの容量値である最小容量値と最大押下時の容量値である最大容量値とを前記静電容量型アナログスイッチそれぞれについてあらかじめ記憶しておき、前記検出手段により検出された前記静電容量型アナログスイッチの現在の容量値とあらかじめ記憶しておいた最小容量値および最大容量値とに基づいて、前記静電容量型アナログスイッチの現在のストローク位置を求める補正手段、および
前記静電容量型アナログスイッチを覆い、該静電容量型アナログスイッチが配列された円の中心を軸としていずれの方向にも傾斜してこれらの静電容量型アナログスイッチのうちの一部の静電容量型アナログスイッチを押下する操作板を備えたことを特徴とする操作装置。
【請求項３】
固定電極と、該固定電極に対向して配置され圧縮されたときに各線素が該固定電極に近接する方向に移動し該固定電極との間の静電容量が該移動量に応じて変化する、圧縮方向に巻径が変化したコイルばねからなる可動電極とを有する、少なくとも３個円状に配置された静電容量型アナログスイッチ、
前記静電容量型アナログスイッチを覆い、該静電容量型アナログスイッチが配列された円の中心を軸としていずれの方向にも傾斜してこれらの静電容量型アナログスイッチのうちの一部の静電容量型アナログスイッチを押下する操作板、および
前記静電容量型アナログスイッチが操作されたときの、該静電容量型アナログスイッチが所定の第１のストローク位置を通過した時刻から所定の第２のストローク位置を通過する時刻までの時間を計測する計時手段を備えたことを特徴とする操作装置。
【請求項４】
ゲーム機用コントローラに組み込まれてなることを特徴とする請求項２又は３記載の操作装置。
【請求項５】
一端側が基体に軸支され該基体に接離する方向に回動自在な鍵、
該鍵を該基体から離間させる方向に付勢するバネ部材、
該鍵の押下により押下される、固定電極と、該固定電極に対向して配置され圧縮されたときに各線素が該固定電極に近接する方向に移動し該固定電極との間の静電容量が該移動量に応じて変化する、圧縮方向に巻径が変化したコイルばねからなる可動電極とを有する静電容量型アナログスイッチ、
前記静電容量型アナログスイッチの容量を検出する検出手段、および
前記静電容量型アナログスイッチが押下されていないときの容量値である最小容量値と最大押下時の容量値である最大容量値とをあらかじめ記憶しておき、前記検出手段により検出された前記静電容量型アナログスイッチの現在の容量値とあらかじめ記憶しておいた最小容量値および最大容量値とに基づいて、前記静電容量型アナログスイッチの現在のストローク位置を求める補正手段を備えたことを特徴とする操作装置。
【請求項６】
一端側が基体に軸支され該基体に接離する方向に回動自在な鍵、
該鍵を該基体から離間させる方向に付勢するバネ部材、
該鍵の押下により押下される、固定電極と、該固定電極に対向して配置され圧縮されたときに各線素が該固定電極に近接する方向に移動し該固定電極との間の静電容量が該移動量に応じて変化する、圧縮方向に巻径が変化したコイルばねからなる可動電極とを有する静電容量型アナログスイッチ、および
前記静電容量型アナログスイッチが操作されたときの、該静電容量型アナログスイッチが所定の第１のストローク位置を通過した時刻から所定の第２のストローク位置を通過する時刻までの時間を計測する計時手段を備えたことを特徴とする操作装置。
【請求項７】
電子楽器用鍵盤装置に組み込まれてなることを特徴とする請求項５又は６記載の操作装置。
【請求項８】
前記静電容量型アナログスイッチが操作されたときの、該静電容量型アナログスイッチが所定の第１のストローク位置を通過した時刻から所定の第２のストローク位置を通過する時刻までの時間を計測する計時手段を備えたことを特徴とする請求項１，２又は５記載の操作装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばコンピュータやその他の機器に対し操作量を入力する操作装置に関し、詳細には、静電容量型スイッチを備えた操作装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、静電容量型スイッチが提案されており（実公平３−１７３７６号公報参照）、その静電容量型スイッチを、コンピュータへの情報入力用キーボードに使用することが提案されている。
図１は、上記従来の静電容量型スイッチの概略構成図である。
【０００３】
基板１上に、この例では２つの固定電極、すなわちドライブ側固定電極２ａとセンス側固定電極２ｂが形成されている。これらの固定電極２ａ，２ｂの上には誘電膜３が配置され、さらにその上には、渦巻状のコイルバネからなる可動電極４が配置されている。
ここで、この可動電極４が図１の上から押下されると、固定電極２ａ，２ｂと可動電極４との間の静電容量が変化する。
【０００４】
図２は、静電容量型スイッチの押下のストロークに対する静電容量の変化例を示すグラフである。
図２に示すように押下ストロークに応じて静電容量が変化することから、この静電容量を検出することにより可動電極４の押下の程度、すなわちこの静電容量型スイッチのストローク位置を知ることができる。
【０００５】
この静電容量型スイッチの静電容量を測定するには、ドライブ側固定極２ａに所定の交流電圧信号を入力し、そのドライブ側固定電極２ａと可動電極４との間の容量、およびその容量と等価的に直列に接続された容量である、可動電極４とセンス側固定電極２ｂとの間の容量を経由してセンス側固定電極２ｂにあらわれる信号を検出することによりその静電容量型スイッチの静電容量を検出することができる。
【０００６】
図３は、図１に示す構造の静電容量型スイッチの静電容量の測定回路を示す回路図である。
ドライバ３１は、所定の周波数の信号を発生し、アナログマルチプレクサ３２に入力する。このアナログマルチプレクサ３２は、マイクロコンピュータ３６の指令を受けて、ドライバ３１から入力された信号が、一時には複数の静電容量型スイッチ３３のうちのいずれか１つの静電容量型スイッチに入力されるように、切り換わり、これにより、複数の静電容量型スイッチ３３が順次走査される。信号が入力された静電容量型スイッチ３３を経由した信号は、増幅器３４で適切に増幅され、Ａ／Ｄ変換器３５でディジタル信号に変換されてマイクロコンピュータ３６に入力される。マイクロコンピュータ３６は、入力されたディジタル信号の大きさが例えば図２に示すしきい値Ｔｈより大きいか小さいかを判断してオン／オフに二値化することによりその静電容量型スイッチが操作されたか否かの二値信号を生成してホストコンピュータに送る。
【０００７】
例えばこのようにして、静電容量型スイッチの操作が検出される。
図１に示す静電容量型スイッチは、２つの固定電極２ａ，２ｂを備えていることから、多数の静電容量型スイッチを配置する場合は、それら多数の静電容量型スイッチを縦横に二次元的に配列し、例えば縦方向については、縦方向に並ぶ複数の静電容量型スイッチのドライブ側固定電極２ａどうしを接続し、横方向については、横方向に並ぶ複数の静電容量型スイッチのセンス側固定電極２ｂどうしを接続し、ドライブ側の線とセンス側の線を選択することにより静電容量型スイッチを特定してその特定した静電容量型スイッチの容量を測定してもよい。ただし、原理上は、固定電極は１つであってその固定電極と可動電極との間を通過する信号を検出してそれらの電極のうちの静電容量を検出してもよい。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記に例示した構造の静電容量型スイッチは、本質的には操作量に応じた連続的な値を検出することのできるアナログスイッチであるにも拘らず、コンピュータのキーボードのようにオン／オフの検出に用いられているにとどまっている。
この原因の１つは、通常のキーボードスイッチのようにオン／オフのみの検出のときは、機構的、電気的なばらつきはさほど問題とはならないが、このスイッチを操作量を連続的に検知するアナログスイッチとして用いるには操作のストロークに対する静電容量のばらつきが大きく、調整等に時間がかかったり、その後の信頼性にも問題が生じるおそれがあることにある。
【０００９】
本発明は、上記事情に鑑み、上記の静電容量型スイッチの特徴を生かした新規な操作装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、上記の静電容量型スイッチを用い、しかも微妙な調整が不要で高い信頼性をもって操作量を検出することのできる操作装置を提供することも目的の１つとする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
図４は、本発明の第１の操作装置の基本ブロック図である。
本発明の第１の操作装置は、
（１）固定電極と、その固定電極に対向して配置され圧縮されたときに各線素がその固定電極に近接する方向に移動しその固定電極との間の静電容量が移動量に応じて変化する、圧縮方向に巻径が変化したコイルばねからなる可動電極とを有する静電容量型アナログスイッチ５０
（２）上記静電容量型アナログスイッチ５０の容量を検出する検出手段
（３）上記静電容量型アナログスイッチ５０が押下されていないときと押下されたときの容量値を記憶し、上記検出手段５１により検出された静電容量型アナログスイッチ５０の容量値と記憶された容量値とに基づいて、静電容量型アナログスイッチ５０の現在のストローク位置を求める補正手段５２
を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の第１の操作装置は、上記補正手段５２を備えているため、ストロークに対する容量に大きなばらつきが存在していても、微妙な調整は不要であって、かつ高精度でそのストロークを検出することができる。
また、本発明の第１の操作装置は上記補正手段５２を備えているため、ストローク位置を正確に求めることができ、したがって、本発明の第１の操作装置を、その静電容量型スイッチ５０が強く押されたか弱く押されたかという、いわゆるタッチレスポンスに応用することができる。
【００１２】
この場合、本発明の第１の操作装置において、静電容量型アナログスイッチ５０が操作されたときの、その静電容量型アナログスイッチ５０が所定の第１のストローク位置を通過した時刻から所定の第２のストローク位置を通過する時刻までの時間を計測する計時手段５３が備えられる。
この計時手段５３で上記の時間を計測することにより、強く押されたか弱く押されたかという操作の強さが検知される。
【００１３】
また、本発明の第２の操作装置は、固定電極と、その固定電極に対向して配置され圧縮されたときに各線素がその固定電極に近接する方向に移動しその固定電極との間の静電容量が移動量に応じて変化する、圧縮方向に巻径が変化したコイルばねからなる可動電極とを有する静電容量型アナログスイッチが少なくとも３個円状に配置されるとともに、
これらの静電容量型アナログスイッチを覆い、これらの静電容量型アナログスイッチが配列された円の中心を軸としていずれの方向にも傾斜してこれらの静電容量型アナログスイッチのうちの一部の静電容量型アナログスイッチを押下する操作板とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
この第２の操作装置は、従来のマウス、ジョイスティック、トラックボール等と同様な二次元的な操作量を入力することができる。
この第２の操作装置は、その用途が限定されるものではないが、特に、ゲーム機用コントローラに好適に組み込むことができる。
さらに、本発明の第３の操作装置は、一端側が基体に軸支されその基体に接離する方向に回動自在な鍵、その鍵を基体から離間させる方向に付勢するバネ部材、および鍵の押下により押下される、固定電極と、その固定電極に対向して配置され圧縮されたときに各線素がその固定電極に近接する方向に移動しその固定電極との間の静電容量が移動量に応じて変化する、圧縮方向に巻径が変化したコイルばねからなる可動電極とを有する静電容量型アナログスイッチを備えたことを特徴とする。
【００１５】
電子楽器などに組み込まれ、ないし電子楽器などに接続される鍵盤装置には、鍵の押下の速度を検出するスイッチが備えられている。本発明の第３の操作装置によれば、静電容量型スイッチを用いてその鍵の押下位置、押下速度を検出することができる。
尚、上記第２の操作装置、第３の操作装置は、機構的な構造を規定したものであるが、それら第２の操作装置、第３の操作装置は、それらの機構的な構造に加え、
上記静電容量型アナログスイッチの容量を検出する検出手段、および上記静電容量型アナログスイッチが押下されていないときと押下されたときの容量値を記憶し、上記検出手段により検出された上記静電容量型アナログスイッチの容量値と記憶された容量値とに基づいて、上記静電容量型アナログスイッチの現在のストローク位置を求める補正手段を備えたものであってもよい。
【００１６】
本発明の第２ないし第３の操作装置において上記補正手段を備えた場合、本発明の第１の操作装置と同様、ストローク位置を正確に求めることができるため、本発明の第２〜第３の操作装置を、その静電容量型スイッチが強く押されたか弱く押されたかという、いわゆるタッチレスポンスに応用することができる。
この場合、本発明の第１の操作装置と同様、本発明の第２、ないし第３の操作装置において、静電容量型アナログスイッチが操作されたときの、その静電容量型アナログスイッチが所定の第１のストローク位置を通過した時刻から所定の第２のストローク位置を通過する時刻までの時間を計測する計時手段が備えられる。
【００１７】
この計時手段で上記の時間を計測することにより、強く押されたか弱く押されたかという操作の強さが検知され、例えばこの操作装置を電子楽器の鍵盤装置に用いた場合に発音する楽音の音量を制御することができ、あるいは、この操作装置をゲーム機に用いた場合に画面上のアニメーションの動きの速さ等を制御することができる。強く押されたか弱く押されたかという二値のみでよい場合は、上記の計測された時間を二値化処理すればよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について説明する。
尚、以下の実施形態の説明では、再度、前述した各図１〜３を参照して説明する。
図１に示す静電容量型スイッチにおいて、ここでは、押し下げられていない場合であっても、可動電極４は、誘電膜３を介してドライブ側固定電極２ａと接触しており、それら可動電極４とドライブ側固定電極２ａとの間では所定の静電容量を形成しており、一方、可動電極４とセンス側固定電極２ｂとの間では理想的には静電容量は形成されておらず、可動電極４の押下に伴ってそれら可動電極４とセンス側固定電極２ｂとの間に押下のストロークに応じた静電容量が形成されるものとする。ただし非押下時においても、この静電容量型スイッチの本質的な構造、組立て誤差等により、押下前の段階においても、可動電極４とセンス側固定電極２ｂとの間には、その静電容量型スイッチ毎に値の異なる静電容量が形成されている。
【００１９】
さらに、押下に伴って形成される、可動電極４とセンス側固定電極２ｂとの間の静電容量も、その静電容量型スイッチ毎に押下のストロークに対する、形成される静電容量の値が異なっている。また、押下前の段階における、可動電極４とドライブ側固定電極２ａとの間の静電容量もその静電容量型スイッチ毎に異なっている。
【００２０】
この静電容量型スイッチの静電容量は、図３を参照して説明したように、複数の静電容量型スイッチ３３にわたって順次、循環的にセンスされマイクロコンピュータにそのデータが取り込まれる（以下、これを「静電容量型スイッチを繰り返しスキャニングする」と称する）。
静電容量型スイッチには、上記のようなばらつきが存在するため、マイクロコンピュータ３６では以下のようにしてそのデータの補正を行う。
【００２１】
（最小容量の決定）
マイクロコンピュータ３６の内部には、各静電容量型スイッチ３３のそれぞれに対応してその静電容量型スイッチ３３の最小容量、すなわちその静電容量型スイッチが押される前の容量を記憶しておくバッファ（バッファＡと名づける）が用意されており、図３に示す回路への電源投入時に動作するプログラムにより、そのバッファＡに所定の最大容量を表す値が格納される。その後、静電容量型スイッチのスキャニングが開始されるが、一回のスキャニング毎に現在センスした値とバッファＡに格納されている値とを比較し、現在センスした値の方が小さかった場合バッファＡの値を‘１’だけ減算（静電容量の値の低下を表わす）。こうすることにより、電源投入後使用開始前の、人間の感覚にとってはほぼ瞬時の間に多数回繰り返すスキャニングにより、バッファＡに格納された値は各静電容量型スイッチ毎の押下前の各静電容量を示すものとなる。
【００２２】
ただし、静電容量型スイッチの押下前の静電容量が電源変動やノイズ等により実際の値よりも低めに検出されてしまいその低めの値がバッファＡに格納されたままにとどまるのを避けるために、スキャニングの時間と比べかなり長い周期でバッファＡの値が‘＋１’される。この‘＋１’された後のスキャニングで、バッファＡに格納されている値よりも現在センスした値の方が小さかった場合、バッファＡの値が再度、‘−１’される。
【００２３】
このようにして電源が切られる迄の間、ダイナミックに各静電容量型スイッチ毎の最小容量が定められる。
（最大容量の決定）
マイクロコンピュータ３６の内部には、上述したバッファＡに加え、各静電容量型スイッチ３３のそれぞれに対応して、その静電容量型スイッチ３３の最大容量、すなわちその静電容量型スイッチの最大押下時の静電容量を記憶しておくバッファ（バッファＢと名づける）も用意されており、電源投入時には、静電容量型スイッチがばらついても最大押下時には、必ずその静電容量値までは確保されるという値が格納される。その最大押下時において静電容量がその静電容量値まで上昇しない静電容量型スイッチは、例えば出荷検査時に不良品と見なされる。
【００２４】
この最大容量は、使用前には補正することはできないが、スキャニングの際にバッファＢの値よりも大きな値がセンスされる都度、その大きな値がバッファＢの内容が更新される。
このとき、信頼性を高めるため、複数回のスキャニングで大きな値がセンスされたことをもってバッファＢの内容を更新するようにしてもよい。
【００２５】
上記のようにして最小容量、最大容量がダイナミックに更新される。
実際の使用時には、現在センスされたある静電容量型センサの容量値を、バッファＡ，バッファＢに格納された、その静電容量型スイッチの最小容量、最大容量に基づいて補正をして、正しい値、すなわちその静電容量型スイッチの現在の押下のストロークが求められる。このようにして求められたストロークデータを、二値化せずにホストコンピュータに送り、ホストコンピュータ側で処理することにより、種々の応用が可能となる。
【００２６】
図５は、その応用の１つであるタッチレスポンスの説明図である。
上記のようにして、最小容量、最大容量をそれぞれバッファＡ，バッファＢに格納し、それらのバッファＡ，Ｂに格納された最小容量，最大容量を用いてその静電容量型スイッチの正確なストロークが求められ、その静電容量型スイッチを押したときの実際のストロークと求められたストロークが高精度に一致することになる。
【００２７】
そこで、ストロークのしきい値を２つ、すなわちストロークＡとストロークＢを設定しておき、その静電容量型スイッチを押したときの、ストロークＡを通過した時刻に計時を開始し、ストロークＢに達する迄の時間を計測する計時手段を備える。このようにして計測された時間は、直接的にはその静電容量型スイッチを押す速さを測定していることになるが、人間の感覚上は、その静電容量型スイッチを押す強さ（いわゆるタッチレスポンス）に対応している。このようにして計測された時間は、この静電容量型スイッチの用途に応じて、この静電容量型スイッチを、例えば電子楽器の鍵盤装置に用いたときは、鍵を押す強さ（速さ）を、発音する楽音の音量に反映させたり、あるいは、この静電容量型スイッチを、例えばゲーム機用コントローラに用いたときは、その静電容量型スイッチを押す強さ（速さ）を、例えばテレビ画面上のアニメーションの動きの速さに反映させたりすることができる。この計時手段は、ホストコンピュータ側に備えていてもよく、あるいは、図３に示す、この静電容量型スイッチ側に組み込まれたマイクロコンピュータ３６に備えて（すなわちそのマイクロコンピュータ３６で動作するプログラムで計時して）、その計時結果をホストコンピュータ側に送ってもよい。
【００２８】
図６は、静電容量型スイッチを備えたゲーム機用コントローラの模式図、図６は、その一部分の説明図である。
図に示すゲーム機用コントローラ１０には、それぞれ単独の操作が可能な４つの静電容量型スイッチ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄと、円板上の操作板１２が備えられている。この操作板１２は、その中心点０から周辺側に離れたところを押すことによって、その中心点０を中心としてその押した側に傾くように構成されている。
【００２９】
この操作板１２の下には、図７に示すように、ここに示す例では、４つの静電容量型スイッチ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄが円状に並ぶように配列されており、操作板１２が押されると、その押された方向に応じて、それら４つの静電容量型スイッチ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄのうちの押された側に配置された１つもしくは２つの静電容量型スイッチが押し下げられる。どの１つの静電容量型スイッチが押されるか、あるいはどの２つの静電容量型スイッチがそれぞれどの程度押されるかをセンスすることによって操作板１２がどの方向に傾けられたか、およびどの程度傾けられたかを知ることができる。
【００３０】
従来の汎用のゲーム機用コントローラは、上述した各静電容量型スイッチ１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ；１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄに代わり単にそのスイッチが押されたか否かを二値的に検出するオン／オフのスイッチが備えられているが、これと比べ図６に示すゲーム機用コントローラ１０の場合、上述した押下のストロークを正しく検知する補正手段と組み合わせることにより、ゲーム用ソフトに応じ、以下に例示するような複雑な動作をさせることができる。従来では二値的なオン／オフの操作のみであったため、例えば、自動車レースのゲームにおいて、自動車を加速させるかさせないかという二値的な操作しかできなかったのに対し、図６に示すゲーム機用コントローラ１０では、ゆっくりと加速する、速く加速するといった加速の程度を操作者の思い通りに変えることができる。また、操作板１２側については、従来では、ある１つのスイッチがオンされるかあるいは円周方向に隣接した２つのスイッチがオンされるかにより４５°ずつの角度分解能であったが、図６に示す操作板１２の場合、そのデータのとり方により例えば１°ずつ等極めて細かい角度分解能を得ることができ、その指示の方向を極めて精密にコントロールすることができ、さらにその操作板１２の操作量に応じ、その方向についての‘操作の強さ’も入力することができる。
【００３１】
従来、静電容量型スイッチではなく通常のオン／オフ接点のスイッチを備えた、図６に示す形状と同様の形状を有するゲーム機用コントローラで対応できないゲームの場合、そのゲーム機用コントローラとは別にそのゲームソフトに適合したコントローラが必要であったが、図６に示すゲーム機用コントローラ１０によれば、従来よりも極めて広範なゲームに適合し、このゲーム機用コントローラ１０以外のコントローラを別途用意する必要性はほとんど皆無となる。
【００３２】
尚、操作板１２および静電容量型スイッチ１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄの構成は、ゲーム機用コントローラに限らず、従来のマウス、トラックボール、ジョイステック等、画面上の方向等を指示する操作子に代わる操作子として構成してもよい。
図８は、電子楽器用の鍵盤を構成する一本の鍵の部分概略構成図である。
【００３３】
鍵２１の後端部２１ａがシャーシ２２に軸支されており、鍵２１の前端部２１ｂがシャーシ２２に近づく方向および遠ざかる方向に回動自在に構成されている。また、この鍵２１の後端部２１ａとシャーシ２２との間には引張ばね２３が配置されており、鍵２１は、シャーシ２２から離れる方向に付勢されている。鍵２１には、係止爪２１ｃが形成されており、その係止爪２１ｃがシャーシ２２に係合することにより、鍵２１の、シャーシ２２から離れる方向への回動の上限が規制されている。また、鍵２１には突起部２１ｄが形成されており、鍵２１がシャーシ２２に近づく方向に押されると、その突起部２１ｄがシャーシ２２に当接し、これにより、鍵２１の回動の下限が規制されている。
【００３４】
また、シャーシ２２上には静電容量型スイッチ２４が備えられ、鍵２１の、その静電容量型スイッチ２４に対向する位置には、その静電容量型スイッチ２４を押す押下部２１ｅが形成されている。鍵２１が押下されると、その押下のストロークに応じて、静電容量型スイッチ２４の静電容量が変化し、その静電容量をセンスすることにより、鍵２１の押下量を知ることができる。
【００３５】
この静電容量型スイッチ２４と、前述した押下のストロークを正しく求めるための補正手段とを組み合わせると、鍵の押下位置が正確に検知され、さらに、タッチレスポンスのための計時手段を備えると鍵の押下速度が正確に検知され、演奏者の微妙なニュアンスの表現力を向上させることができる。また、この静電容量型スイッチは、ストロークも取れ軽いタッチで押下することができるため、鍵の操作感を損うこともない。
【００３６】
また、本発明の操作装置をオン／オフ操作用として使用した場合、例えばコンピュータ入力用のキーボードとして使用した場合も、押下ストロークが高精度に検知されることから、例えば押下したときにオンに変化するストローク位置と、押下した状態から離したときのオフに変化するストローク位置との間にヒステリシスをもたせることによりチャッタリングのない信頼性の高いキーボードが実現する。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のによれば、従来にない新規な操作装置が実現し、さらに、高信頼性の操作装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】上記従来の静電容量型スイッチの概略構成図である。
【図２】静電容量型スイッチの押下のストロークに対する静電容量の変化例を示すグラフである。
【図３】図１に示す構造の静電容量型スイッチの静電容量の測定回路を示す回路図である。
【図４】本発明の第１の操作装置の基本ブロックである。
【図５】タッチレスポンスの説明図である。
【図６】静電容量型スイッチを備えたゲーム機用コントローラの模式図である。
【図７】図５に示すゲーム機用コントローラの一部分の説明図である。
【図８】電子楽器用の鍵盤を構成する一本の鍵の部分概略構成図である。
【符号の説明】
１  基板
２ａ  ドライブ側固定電極
２ｂ  センス側固定電極
３  誘電膜
４  可動電極
１０  ゲーム機用コントローラ
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，２４，３３    静電容量型スイッチ
１２  操作板
２１  鍵
２２  シャーシ
２３  引張ばね
３１  ドライバ
３２  アナログマルチプレクサ
３４  増幅器
３５  Ａ／Ｄ変換器
３６  マイクロコンピュータ
５０  静電容量型アナログスイッチ
５１  検出手段
５２  補正手段
５３  計時手段
【図１】
0003914589.tif 000002
【図２】
0003914589.tif 000003
【図３】
0003914589.tif 000004
【図４】
0003914589.tif 000005
【図５】
0003914589.tif 000006
【図６】
0003914589.tif 000007
【図７】
0003914589.tif 000008
【図８】
0003914589.tif 000009