(57)【要約】【課題】導電パターン上にクリーニング部を配置する場合に、信号検知に影響しないための望ましい配置を示し、信号検知不良を起こしにくいスイッチ機構を提供すること。【解決手段】ユーザーが操作するためのスイッチ操作部（１０１）と、移動方向側面から見たときに略円弧形状をした複数のブラシ接点部（５００）が一体的に形成された位相接片（３０４）と、グランドパターン（４０２）と少なくとも１つの信号パターン（４０１）からなる導電パターンを有する基板（３００）とが、前記スイッチ操作部（１０１）の操作により摺動して、信号パターン（４０１）とブラシ接点部（５００）との、接触状態と非接触状態の切り替わりを検知して、操作を検出するスイッチ機構において、前記ブラシ接点部（５００）のうち、少なくとも２つが同一パターン上にある位相で、前記導電パターン上に、凹形状からなるクリーニング部（４００）を配置したことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザーが操作するためのスイッチ操作部（１０１）と、
移動方向側面から見たときに円弧形状をした複数のブラシ接点部（５００）が一体的に形成された位相接片（３０４）と、
グランドパターン（４０２）と少なくとも１つの信号パターン（４０１）からなる導電パターンを有する基板（３００）とが、
前記スイッチ操作部（１０１）の操作により摺動して、信号パターン（４０１）とブラシ接点部（５００）との、接触状態と非接触状態の切り替わりを検知して、操作を検出するスイッチ機構において、
前記ブラシ接点部（５００）のうち、少なくとも２つが同一パターン上にある位相で、前記導電パターン上に、凹形状からなるクリーニング部（４００）を配置したことを特徴とするスイッチ機構。
【請求項２】
前記ブラシ接点部（５００）が、前記クリーニング部（４００）を通過する際に、前記凹部の底面（６０２）に接触しないことを特徴とする請求項１に記載のスイッチ機構。
【請求項３】
前記クリーニング部（４００）が、前記グランドパターン（４０２）上に複数配置され、
前記ブラシ接点部（５００）が前記クリーニング部（４００）を通過する際に、前記ブラシ接点部（５００）のうち少なくとも２つは前記グランドパターン（４０２）上の、前記クリーニング部（４００）を除く位置を摺動することを特徴とするた請求項１又は請求項２に記載のスイッチ機構。
【請求項４】
前記クリーニング部（４００）の凹形状は、前記グランドパターン（４０２）または、信号パターン（４０１）の導体層のエッチングにより形成されることを特徴とする
請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のスイッチ機構。
【請求項５】
ユーザーが操作するためのスイッチ操作部（４０１）と、
移動方向側面から見たときに円弧形状をした複数のブラシ接点部（５００）が一体的に形成された位相接片（３０４）と、
グランドパターン（４０２）と少なくとも１つの信号パターン（４０１）からなる導電パターンを有する基板とが、
前記スイッチ操作部（１０１）の操作により摺動して、信号パターン（４０１）とブラシ接点部（５００）との、接触状態と非接触状態の切り替わりを検知して、操作を判断するスイッチ機構において、
前記ブラシ接点部（５００）のうち、少なくとも２つが同一パターン上にある位相で、前記パターンに、貫通穴形状からなるクリーニング部（４００）を配置したことを特徴とするスイッチ機構。
【請求項６】
前記ブラシ接点部（５００）が、前記貫通穴形状からなるクリーニング部（４００）を通過する際に、前記クリーニング部（４００）から突出しないことを特徴とする請求項５に記載のスイッチ機構。
【請求項７】
前記クリーニング部（４００）が、前記グランドパターン（４０２）上に複数配置され、
前記ブラシ接点部（５００）が前記クリーニング部（４００）を通過する際に、前記ブラシ接点部（５００）のうち少なくとも２つは前記グランドパターン（４０２）上の、前記クリーニング部（４００）を除く位置を摺動することを特徴とするた請求項５又は請求項６に記載のスイッチ機構。
【請求項８】
スイッチ操作部（１０１）に固定され、一体に動くクリック板（３０３）と、
前記クリック板（３０３）に形成された複数の谷部（８０１）と、
クリックボール（３０６）と
前記クリックボール（３０６）を、前記クリック板（３０３）に付勢するためのクリックスプリング（３０７）とを備え、
前記複数の谷部（８０１）にクリックボール（３０６）が位置した状態で静止可能な構成において、
前記ブラシ接点部（５００）の少なくとも１つは、
前記クリックボール（３０６）が、前記クリック板（３０３）の谷部（８０１）のいずれかに位置した位相で、
前記クリーニング部（４００）上に位置するように構成されたことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載のスイッチ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチ機構に関し、特に位相接片のブラシ接点部に付着したゴミを除去する機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等の電子機器には、ダイヤルの回転操作により位相接片を回転させて、位相接片のブラシ接点部と、基板上の導電パターンを摺動させるように構成された電子ダイヤルが備えられているものがある。
【０００３】
このような構成のダイヤルでは、ブラシ接点部と導電パターンの間に、ゴミや、摺動により発生した摩耗粉が挟まると、接触不良が生じてしまう事がある。その結果、電気信号が異常になり、ダイヤルの回転操作を正確に検知できなくなる可能性があった。
【０００４】
これに対し、特許文献１では、導電パターンに隣接した溝（クリーニング部）を形成して、摩耗粉を除去する技術が開示されている。また特許文献２では、接点ブラシが基板上の移動路に沿って摺動して、移動路の端部に配置された固定接点に接触することで位置検出が行われるような位置検出装置で、移動路に、接点部の形状に対応した形の凹部（クリーニング部）を形成して摩耗粉を除去する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平３−２１９５０９号公報
【特許文献２】特開平７−２９４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、導電パターンに隣接した位置についてしか言及がなく、導電パターン上に溝を配置する位置については、特に言及されていない。
【０００７】
特許文献２に開示された従来技術では、少なくとも一つのブラシ接点部が導電パターン上にある位相でクリーニング部を配置する構成に対して言及がなかった。このような構成においては、クリーニング部によりブラシ接点部の接触が不安定になり、信号検知不良が発生する可能性があった。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、導電パターン上にクリーニング部を配置する場合に、信号検知に影響しないための望ましい配置を示し、信号検知不良を起こしにくいスイッチ機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、
ユーザーが操作するためのスイッチ操作部（１０１）と
移動方向側面から見たときに略円弧形状をした複数のブラシ接点部（５００）が一体的に形成された位相接片（３０４）と、
グランドパターン（４０２）と少なくとも１つの信号パターン（４０１）からなる導電パターンを有する基板（３００）とが、
前記スイッチ操作部（１０１）の操作により摺動して、信号パターン（４０１）とブラシ接点部（５００）との、接触状態と非接触状態の切り替わりを検知して、操作を検出するスイッチ機構において
前記ブラシ接点部（５００）のうち、少なくとも２つが同一パターン上にある位相で、前記導電パターン上に、凹形状からなるクリーニング部（４００）を配置した
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、導電パターン上にクリーニング部を配置する構成において、信号検知に影響しないクリーニング部の配置を示し、信号検知不良を起こしにくいスイッチ機構を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のスイッチ機構を使用したデジタルカメラ１００の外観図である。
【図２】本発明のスイッチ機構を使用したデジタルカメラ１００のブロック図である。
【図３】本発明のスイッチ機構の、分解斜視図である。
【図４】本発明のスイッチ機構に使用されるフレキシブル基板３００の正面図である。
【図５】本発明のスイッチ機構の、フレキシブル基板３００と、位相接片３０４の関係を示す図である。
【図６】本発明のスイッチ機構の、クリーニング部４００の効果を示す図である。
【図７】本発明のスイッチ機構の、クリーニング部４００とブラシ接点部５００の関係を示す図である。
【図８】本発明のスイッチ機構の、クリーニング部４００と、クリック板３０３の山部８００と谷部８０１の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態にかかわるデジタルカメラ１００の外観図である。
【００１３】
［実施例１］
以下、図１、図２を参照して、本発明のスイッチ機構を備えた電子機器、特に本実施例ではデジタルカメラについて説明する。図１ａは、デジタルカメラ１００の斜視図で、図１ｂはデジタルカメラ１００の背面図である。１０１は、本発明のスイッチ機構を使用したダイヤルで、シャッタ速度、絞り値、ＩＳＯ感度などの撮影のための設定を変更したり、表示部１０５に表示されるメニュー画面で項目の選択に使用する。１０２は、レリーズボタンで、ユーザーの操作により撮影を開始する。
【００１４】
１０３は、レンズ通信手段で、不図示の撮影レンズ２０１と通信を行い、フォーカシングや、絞り駆動の指示を出すために使用する。１０４は、ファインダ装置で、被写体像を確認するために使用する。詳しい構成については、本実施例では説明を省略する。１０５は、ＴＦＴ・ＬＣＤ・有機EL等を使用した表示部である。撮影画像の確認や、各種メニューの確認などに使用可能である。１０６は、電源スイッチでデジタルカメラ１００の電源をＯＮ、ＯＦＦするために使用する。決定ボタン１０７は各種選択を行った際に、選択を決定するためのボタンである。
【００１５】
図２は、本発明に適用できるデジタルカメラ１００の構成を示すブロック図である。システム制御回路２００はデジタルカメラ１００全体を制御する。システム制御回路２００に動作指示を入力するために、電源スイッチ１０６、ダイヤル１０１、レリーズボタン１０２、決定ボタン１０７をそれぞれ使用可能である。２０１は撮影レンズで、被写体像を撮像素子２０２に結像するために使用する。撮像素子２０２内部の回路では、結像された光を電気信号へ変換して画像処理回路２０６に送信する。
【００１６】
撮像素子２０２へ導かれる光量を調整するために、撮像素子２０２の手前にはシャッタ装置２０３が、撮影レンズ２０１内部には、絞り装置２０３が備えられている。また、撮影レンズ２０１内には、撮影時の手ぶれ情報を取得するためにジャイロセンサー２０５を備えている。
【００１７】
画像処理回路２０６は、撮像素子２０２から取得されたデータ、メモリ制御回路２０７からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を行う。また、撮像した画像データを用いて、所定の演算処理を行い、得られた演算結果に基づいてシステム制御回路２００がＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理を行うことが可能である。
【００１８】
メモリ制御回路２０７は、画像処理回路２０６、メモリ２０８を制御する。撮像素子２０２からのデータは、画像処理回路２０６、メモリ制御回路２０７を介して、メモリ２０８に書き込まれる。メモリ２０８は、撮影した静止画像や動画像のデータを格納し、所定枚数の静止画像データや所定時間の動画像データを格納するのに十分な記憶容量を備えている。露光制御手段２０９は絞り装置２０４、シャッタ装置２０３を制御し、測距制御手段２１０は撮影レンズ２０１のフォーカシングを制御する。
【００１９】
２１１は電池で、デジタルカメラ１００は、電源コネクタ２１３を介して電源２１２から電力の供給を受ける。２１４は記憶媒体で、内部にフラッシュメモリやハードディスクからなる記録部２１５を備えている。コネクタ２１６は、デジタルカメラ１００に備えられたインターフェース２１７を接続して撮影画像などのデータの通信を行い、必要に応じて記録部２１５に撮影画像を保存する。
【００２０】
図３は、本発明のスイッチ機構の分解斜視図である。１０１はダイヤルで、ユーザーが回転操作してカメラの各種設定を変更するために使用する。３００はフレキシブル基板で、ユーザーによるダイヤル操作を電気信号に変換するために使用する。３０１はフレキシブル基板保持部材で、フレキシブル基板３００を保持すると同時に、クリックボール３０６と、クリックスプリング３０７を保持するために使用する。３０２はダイヤル保持部材で、ダイヤル１０１を保持するために使用する。
【００２１】
３０３はクリック板で、ダイヤル１０１に固定されており、ダイヤルの回転操作に付随して回転する。また、外周に形成された波型形状に、クリックボール３０６をクリックスプリング３０７により付勢することで、回転操作にクリック感を付与している。３０４は、位相接片で、ダイヤル１０１に固定されており、ダイヤルの回転操作に付随して回転する。位相接片３０４には、図５で示すブラシ接点部５００が形成されており、フレキシブル基板３００上の一定軌跡を摺動する。
【００２２】
３０５は、ダイヤル固定ビスで、ダイヤル１０１とクリック板３０３と、位相接片３０４を固定するために使用される。また、ダイヤル保持部材３０２を、ダイヤル１０１とクリック板３０３で摺動可能に挟持し、回転可能に保持するために使用している。
【００２３】
図４は、フレキシブル基板３００の正面図である。４０１ａは外周側に配置した信号パターンで、４０１ｂは内周側に配置した信号パターンである。４０２はグランドパターンである。４００はクリーニング部で、グランドパターン４０２の導体層をエッチングすることにより凹溝形状で形成されている。クリーニング部４００の効果については図６の説明で述べる。
【００２４】
図５ａはフレキシブル基板３００と、位相接片３０４の関係を示す正面図である。５００はブラシ接点部で、フレキシブル基板３００上の導電パターンと接触して導通をとるために使用する。本発明では、外周側から５００ａ、５００ｃ、５００ｂとして区別をする。ブラシ接点部５００ａは、摺動によりグランドパターン４０２上と、信号パターン４０１ａ上を周期的に移動する。
【００２５】
ブラシ接点部５００ｂは、摺動によりグランドパターン４０２上と、信号パターン４０１ｂ上を周期的に移動する。ブラシ接点部５００ｃは、常にグランドパターン４０２上を摺動することで、位相接片３０４をグランド電位にしている。
【００２６】
位相接片３０４が、ダイヤル１０１の操作により回転すると、信号パターン４０１ａ、ｂは周期的にグランド電位になり、その信号をシステム制御回路２００で解析し、回転操作を検出する。このような回転検出機構は既知の技術であるため、詳しい説明は省略する。
【００２７】
図５ａの状態においては、６個のブラシ接点部５００のうち、ブラシ接点部５００ａ、ｂがグランドパターン４０２上にあり、ブラシ接点部５００ｃがグランドパターン４０２上に配置されたクリーニング部４００上にある。このような配置にすることで、ブラシ接点部５００ｃがクリーニング部４００を乗り越えるときにブラシ接点部５００は、必ずグランドパターン４０２に接することができる。またこの位相において、ブラシ接点部５００ａ、ｂは信号パターン１にも２にも接していない。そのため、もしクリーニング部４００を乗り越えるときにチャタリングなどが発生しても信号の検知に何ら影響を与えない。
【００２８】
本実施の形態では、ブラシ接点部５００が全てグランドパターン上にある位相でクリーニング部４００を配置したが、ブラシ接点部５００のうち少なくとも１個がグランドパターンに接していれば良い。例えば、ブラシ接点部５００ａ、ｂがそれぞれ信号パターン４０１ａ、ｂ上にある位相において、ブラシ接点部５００ｃのうち一方の位置にクリーニング部４００を配置することが可能である。また、ブラシ接点部５００ａ、ｂのどちらかが信号パターン４０１ａ、ｂ上にある位相において、１対のブラシ接点部５００ｃの一方もしくは両方の位置にクリーニング部を配置することが可能である。
【００２９】
図５ｂは、ブラシ接点部５００の側面図である。ブラシ接点部５００は、側面から見たときに略円弧上で形成されており、導電パターンとの摩耗を低減している。図６ａ〜ｄは、本発明のクリーニング部４００の効果を示す模式図である。ａからｄにかけて、ブラシ接点部５００は、フレキシブル基板３００に対して図中右方向に進行するものとする。
【００３０】
６０１は、ブラシ接点部５００の摺動により発生した摩耗粉である。摺動途中にブラシ接点部５００と、導電パターンの間に入り込むと、導通不良を発生する可能性がある。６０２は、フレキシブル基板３００のポリイミド基材である。６０３は、導電パターンであり、主にニッケルメッキ及び金メッキ層により形成されている。
【００３１】
図６ａはブラシ接点部５００に摩耗粉６０１が付着した状態で、摺動する様子を示している。図６ｂはブラシ接点部５００が、クリーニング部４００上にある状態を示している。このときブラシ接点部５００がクリーニング部４００の底面であるポリイミド基材６０２に接触すると、ポリイミドの摩耗粉が発生するため、図６ｂに示すようにクリアランスをとることが望ましい。クリアランスをとるための関係については図７で後述する。図６ｃはブラシ接点部５００がクリーニング部４００を乗り越える途中の状態を示している。摩耗粉６０１は導電パターン６０３に引っかかりクリーニング部４００内に残っている様子を示している。図６ｄは、ブラシ接点部５００がクリーニング部４００を乗り越えた後の状態で、摩耗粉６０１はクリーニング部４００に残り、ブラシ接点部５００から除去されている。
【００３２】
図７（ａ）は、ブラシ接点部５００が、クリーニング部４００の底面に接触しないための、関係を示す図である。Ｄは、導電パターン６０３の厚みである。Ｒは、ブラシ接点部５００の曲率半径である。Ｗは、クリーニング部４００の幅のである。Ｃは、ブラシ接点部５００とポリイミド基材６０２が最も接近した時のクリアランスである。前述したように、ブラシ接点部５００は、ポリイミド基材６０２と接触しないことが望ましい。つまりＣが０より大きい事が望ましく、その時の各パラメーターの関係を次の２式で示す。
【００３３】
【数１】
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【００３４】
例えば、Ｄを２５μｍ、Ｒを０．５ｍｍと設定した場合、Ｗ＝０．２２ｍｍとなる。よってブラシ接点部５００は十分加工が可能で、クリーニング部４００も導体層のエッチングにより加工が可能である。クリーニング部４００は、本実施の形態のように、ブラシ接点部５００の軌跡に対して直行する長溝形状とすることで、容易に形成することが可能である。本実施の形態では、クリーニング部４００を導体層のエッチングにより形成するとしたが、フレキシブル基板３００に貫通穴として形成しても良く、その場合は図７（ｂ）に示すように、ブラシ接点部５００は、フレキシブル基板保持部材に接触せず、クリアランスＣを確保することが望ましい。その時の各パラメータの関係を以下の２式で示す。
【００３５】
【数２】
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【００３６】
図８は、本発明の電子ダイヤルのクリック機構と、ブラシ接点部５００、クリーニング部４００の関係を示す図である。８００はクリック板３０３の山部で、８０１はクリック板３０３の谷部である。図８ａでは、谷部８０１にクリックボール３０６が収まっている状態を示している。また図８ａでは、位相接片３０４は図５ａと同じ位相に配置されている。このときブラシ接点部５００ｃは、クリーニング部４００上に配置される構成になっている。図８ｂは、山部８００にクリックボール３０６が付勢されている状態を示している。ユーザーがダイヤル１０１を操作する時は、図８ｂのようにクリックボール３０６が山部にある状態から、谷部に落ち込む。この時クリック板３０３は慣性の法則によりすぐに停止せず、図８ａの矢印に示すように回転方向に振動する。
【００３７】
このとき、クリーニング部４００上にブラシ接点部５００があるため、クリック時の振動により摩耗粉を繰り返しクリーニング部４００で除去することができる。また、振動によりブラシ接点部５００から摩耗粉が落ちた場合、クリーニング部４００に収納され、導電パターン上に摩耗粉が出てくることがない。以上より、クリーニング部４００は、クリック板３００の谷部８０１にクリックボール３０６が落ち込むのと同じ位相において、ブラシ接点部５００下にくるように構成することが望ましい。
【００３８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００３９】
１００  デジタルカメラ、１０１  ダイヤル、２００  システム制御回路、
３００  フレキシブル基板、３０４  位相接片、４００  クリーニング部、
４０１  信号パターン、４０２  グランドパターン、５００  ブラシ接点部、
６０１  ゴミ
【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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