JP2006164874A - 電子機器用スイッチ - Google Patents

Abstract

【課題】操作者の事前設定なしにスイッチの誤操作を防止でき、また、スイッチの操作方法を多様に変化させることができる。
【解決手段】操作者が操作するスイッチカバー４は、操作途中に手を離すと電磁石８と永久磁石９の発する抗力により初期位置に復帰し、初期位置にスイッチカバー４が位置する場合、スイッチカバー４は筐体１に接触する為そのままでは押下操作できず、スライド操作のみでもセンサー３に達しないことから誤操作は防止される。また、電磁石８と永久磁石９の発する抗力の強弱や向きを調節することで、操作者の操作の禁止化やスライド押下操作から単なる押下操作への操作方法の変更などと、状況にあわせて操作方法を多様に変化させることができる。
【選択図】図１６

Description

本発明は電子機器等の操作部品として用いられるスイッチに関する。

近年の電子機器（携帯電話、携帯端末、コンパクトディスクプレーヤー、リモートコントロール装置等）の小型化、高機能化に伴い、小さいスペースで当該電子機器の持つ多くの機能を操作でき、かつ、誤操作の少ないスイッチが必要とされている。

誤操作防止を実現するためのスイッチの技術としては、操作スイッチのノブが誤って押されてしまい電源が入って電池切れとなったり、動作してしまったりしないように、操作スイッチの誤操作を防止するホールド機能を備えたものが考案されている。例えば、特許文献１に開示されているように、切り欠き部を設け、切り欠き部にスライドすることにより押しボタンスイッチの操作を無効とするスイッチが知られている。

また、小さいスペースで多くの機能を操作するためのスイッチの技術としては、特許文献２に開示されているように、プッシュスイッチとスライドスイッチの作用を併せ持つスイッチが知られている。
特開平５−２９０６７０号公報 特開２００２−２１６５８６号公報

しかしながら特許文献１に記載された前記従来の誤操作防止の技術では、操作者が必ずスイッチをホールド位置に操作（スイッチのボタンを横方向にスライドさせ、ボタンの切り欠き部とボタンを嵌合させる）しないとホールド機能は実現されず、使用時の状況によっては操作者の使い勝手を損ねるといった課題を有している。

また、特許文献２に開示された前記従来のスイッチの操作方法を変化させる技術では、単純なスライド操作と押下操作のみの操作のみに対応しており、電子機器の機能に併せてスイッチの操作方法を多様に変化させることができないといった課題を有している。

本発明は前記従来の課題を解決するもので、操作者がスイッチをホールド位置に操作しなくても常にホールド位置に復帰するといった誤操作防止機能を実現でき、また電子機器の機能に合わせてスイッチの操作方法を多様に変化させることができるスイッチを提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本願の請求項１記載の発明にかかるスイッチは、初期位置が定められ、スライド操作と押下操作を受け付ける操作部と、スライド操作に対して第一の抗力を発生させる第一の抗力発生手段と押下操作に対して第二の抗力を発生させる第二の抗力発生手段を具備し、操作を終了または中断すると、前記第一の抗力及び前記第二の抗力により前記操作部が前記初期位置に復帰する構成としたことを特徴としている。

本構成によって、操作者がスイッチをホールド位置に操作しなくても、常にホールド位置に復帰することにより、操作スイッチのノブが誤って押されてしまう等の誤操作を防止することができる。

また、前記従来の課題を解決するために、本願の請求項７記載の発明にかかるスイッチは、スライド操作と押下操作と引出操作のうち少なくとも一つの操作を受け付けるスイッチであって、操作に対する抗力の強弱および操作に対する抗力の向きのうち少なくとも一つを変化させる抗力変化手段を具備することを特徴としている。

本構成によって、電子機器の機能に合わせてスイッチの操作方法をスライド操作や押下操作、引出操作等に変化させたり、各操作の抗力の強弱を現在選択中の機能や操作者の特徴等に合わせて変化させたり、また操作無効等と多様に変化させることができる。

以上のように、本願の発明にかかるスイッチ及びこれを用いた電子機器によると、操作スイッチのノブが誤って押されてしまう等の誤操作を防止することができる。また、電子機器の機能に合わせてスイッチの操作方法を多様に変化させることができる。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるスイッチを示す断面図であり、図２はスイッチの部品の斜視図と展開図である。図に示す通り、当該スイッチは、筐体１、弾性体２、センサー３、スイッチカバー４、接合部材５、接合金具６などを具備している。つまり、本実施の形態では、抗力発生手段として、弾性体２を用いる。

筐体１は空洞部分を有しており、空洞部分にスイッチの各種部材が配置される。

弾性体２は抗力を発生させる部材であり、本実施の形態では、スプリング材を用いているが、ゴム状の弾性体（天然ゴム、人造ゴム又は合成樹脂等ゴム状の物質でできた部材）でもよい。また、部材を圧縮する力に対して弾性による抗力を発生する部材であれば、材質は問わない。

センサー３は接合部材５が触れたこと、もしくは近づいたことなどを感知する半導体圧力センサーなどである。

スイッチカバー４は使用者が押下やスライドの為に直接触れる部分で、茶筒のような円筒状の形状で図２の右側面図からの内部が空洞となっている。また、正面図の右寄りに接合金具６を接合する円形の穴が備えられる。

接合部材５は円筒状の形状で、２つの接合金具６により、一つは接合部材５とスイッチカバー４とを接合し、もう一つは接合部材５と筐体１とを接合する。

接合金具６は、円筒状の形状を持ち、部材の接合に利用する。

次に、図３、図４、図５を用いて、スイッチをオフ状態からオン状態に変化させた場合の、部材の位置関係の変化について説明する。

図３は、本実施の形態にかかるスイッチの初期状態（スイッチを構成する各部材が初期位置にあり、スイッチがオフとなっている状態）を示す断面図である。

スイッチカバー４が初期位置にある状態では、押下操作は筐体１に接触することから無効すなわちスイッチの状態は変化せずオフ状態のままである。したがって、使用者が誤ってスイッチカバー４を押す動作を行ったとしても、スイッチはオン状態になることはなく、誤操作は防止される。

一方、スイッチカバー４をスライド操作させることは可能であり、弾性体２の抗力を受けながら、図３に示す初期位置よりスライドされ、スライド後位置に位置される。

図４は、スイッチカバー４がスライド後位置に移動した状態を示す断面図である。このスライド後位置では、センサー３は反応せず、オフ状態のままである。また、このスライド後位置で操作者がスイッチカバーから手を離すと弾性体２の抗力により、初期位置に復帰する。スライド後位置からは更に押下操作を行うことが可能である。押下操作を行うと、弾性体２の抗力を受けながら押下され、押下後位置に位置される。この時センサー３は接合部材５と接触し、反応する。

図５は、スイッチカバー４が、押下後位置に移動した状態を示す断面図である。この状態に移行すると、接合部材５がセンサー３に接触する。これによりセンサー３が反応し、オン状態となる。また、この押下後位置で操作者がスイッチカバー４から手を離すと２つの弾性体２の抗力により、初期位置に復帰する。

本実施の形態では、初期位置への復帰に抗力として斥力を発生するよう弾性体２を配置しているが、図６のように弾性体２を配置して抗力に引力を用いても構わない。つまり、図６に示す構成では弾性体２ｂが、スイッチカバー４を引き寄せることにより初期位置に復帰させる構造となっている。

以上のように、本実施の形態によると、初期状態においては、使用者がスイッチカバー４を誤って押下操作することはなく、また誤ってスライド操作のみを行ったとしても、スイッチはオフ状態のままであり誤操作は防止される。この通り第一操作で押下を完全に禁止することで、誤って押下が発生しやすいような状況（例えば鞄の中など）の誤操作防止に特に効果をあらわす。また、スライド後位置もしくは押下後位置で操作者がスイッチカバー４から手を離すと、自動的に復帰する。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２におけるスイッチを示す断面図であり、図８はスイッチの部品の斜視図と展開図である。図に示す通り、スイッチは、筐体１、弾性体２、センサー３、スイッチカバー４、接合部材５、接合金具６、強弱調節スイッチ７などを具備している。

強弱調節スイッチ７は図８の通り四角柱形状で右側面側に凸部分を有したＴ字型をしている。筐体１には強弱調節スイッチ７の凸部分を通す為の切り欠けのレール設けることで、強弱調節スイッチ７が筐体１からはずれないようになっている。その他の各種部材については、本発明の実施の形態１で述べたものと同じである為、説明を省略する。

図７の通り、強弱調節スイッチ７は弾性体２と接触しており、使用者が強弱調節スイッチ７の位置を変更することで弾性体２の位置も変更され、弾性体２の持つ抗力の強弱を変更することができる。

図９は図７から強弱調節スイッチ７の配置を変更したスイッチに、操作者がスライド操作を行ってスライド後位置にある断面図である。ここから操作者が押下操作を行おうとしても、接合部材５は弾性体２と強弱調節スイッチ７の影響でこれ以上押し込めずセンサー３に接触することができない。この通り強弱調節スイッチ７の配置を変更することで、操作者のスイッチ操作を禁止することができる。

図１０は図７から強弱調節スイッチ７の配置を変更したスイッチの断面図である。図１０の通り強弱調節スイッチ７の配置を変更することで、強弱調節スイッチ７に接続されている弾性体２の抗力が弱くなるので、より弱い力で操作しても接合部材５やスイッチカバー４はスライド操作と押下操作の実施後の位置となり、センサー３が反応し、オン状態とすることができる。以上のように、本実施の形態によると、強弱調節スイッチ７の配置を変更することにより、操作者の特徴などに合わせて抗力の強弱を簡単に変化させることができる。例えば力の弱い年配層向けには操作が容易な弱い抗力、力の強い若年層には切り替え時の手ごたえが感じられる強い抗力などの設定が可能となる。

また強弱調節スイッチ７の配置によっては操作者のスイッチ操作を物理的に禁止することができる。物理的に操作を禁止することで、単なる誤操作防止効果だけではなく、操作者が禁止状態であること即座に理解することが可能となる。

また強弱調節スイッチ７の配置によっては常時オン状態にすることができる。これにより操作者がこのスイッチをオン状態としたまま他のスイッチを操作したい場合などに、強弱調節スイッチ７の配置を変えることで、このスイッチを操作し続けることを必要とせず他のスイッチ操作に専念することが可能となる。

（実施の形態３）
図１１は、本発明の実施の形態３におけるスイッチを示す断面図であり、図１２はスイッチの部品の斜視図と展開図である。図に示す通り、当該スイッチは、筐体１、弾性体２、センサー３、スイッチカバー４、接合部材５、接合金具６などを具備している。

筐体１は空洞部分を有しており、空洞部分にスイッチの各種部材が配置される。

弾性体２は抗力を発生させる部材であり、本実施の形態では、スプリング材を用いているが、ゴム状の弾性体（天然ゴム、人造ゴム又は合成樹脂等ゴム状の物質でできた部材）でもよい。また、部材を圧縮する力に対して弾性による抗力を発生する部材であれば、材質は問わない。

センサー３は接合部材５が触れたこと、もしくは近づいたことなどを感知する半導体圧力センサーなどである。

スイッチカバー４は使用者が押下やスライドの為に直接触れる部分で、茶筒のような円筒状の形状で図１２の右側面図からの内部が空洞となっている。また、正面図の右寄りに接合金具６を接合する円形の穴が備えられる。

接合部材５は枝を持つ円筒状の形状で、２つの接合金具６により、一つは接合部材５とスイッチカバー４とを接合し、もう一つは接合部材５と筐体１とを接合する。

接合金具６は、円筒状の形状を持ち、部材の接合に利用する。

次に、図１３、図１４、図１５を用いて、スイッチをオフ状態からオン状態に変化させた場合の、部材の位置関係の変化について説明する。

図１３は、本実施の形態にかかるスイッチの初期状態（スイッチを構成する各部材が初期位置にあり、スイッチがオフとなっている状態）を示す断面図である。

スイッチカバー４が初期位置にある状態では、スライド操作は接合部材５が筐体１に接触することから無効すなわちスイッチの状態は変化せずオフ状態のままである。したがって、使用者が誤ってスイッチカバー４を押す動作を行ったとしても、スイッチはオン状態になることはなく、誤操作は防止される。

一方、スイッチカバー４を押下操作させることは可能であり、弾性体２の抗力を受けながら、図１３に示す初期位置より押下され、押下後位置に位置される。

図１４は、スイッチカバー４が押下後位置に移動した状態を示す断面図である。この押下後位置では、センサー３は反応せず、オフ状態のままである。また、この押下後位置で操作者がスイッチカバーから手を離すと弾性体２の抗力により、初期位置に復帰する。押下後位置からは更にスライド操作を行うことが可能である。スライド操作を行うと、弾性体２の抗力を受けながらスライドされ、スライド後位置に位置される。この時センサー３は接合部材５と接触し、反応する。

図１５は、スイッチカバー４が、スライド後位置に移動した状態を示す断面図である。この状態に移行すると、接合部材５がセンサー３に接触する。これによりセンサー３が反応し、オン状態となる。また、このスライド後位置で操作者がスイッチカバー４から手を離すと２つの弾性体２の抗力により、初期位置に復帰する。

以上のように、本実施の形態によると、初期状態においては、使用者がスイッチカバー４を誤ってスライド操作することはなく、また誤って押下操作のみを行ったとしても、スイッチはオフ状態のままであり誤操作は防止される。この通り第一操作でスライドを完全に禁止することで、誤ってスライド操作が発生しやすいような動きを伴う状況（例えば満員電車の中など）の誤操作防止に特に効果をあらわす。また、押下後位置もしくはスライド後位置で操作者がスイッチカバー４から手を離すと、自動的に復帰する。

（実施の形態４）
図１６は、本発明の実施の形態４におけるスイッチを示す断面図である。図に示す通り、当該スイッチは、筐体１、センサー３、スイッチカバー４、接合部材５、接合金具６、電磁石８、永久磁石９などを具備している。筐体１は空洞部分を有しており、空洞部分にスイッチの各種部材が配置される。本実施の形態は、抗力発生手段として電磁石と永久磁石を用いるものである。

電磁石８は軟鉄などを用いた鉄芯にエナメル線などの導線をぐるぐるまきつけたものを利用し、導線に電流を流して磁力を発生させる。永久磁石９と電磁石８の向き合う極性を同極にすることで反発しあうことを利用し抗力を発生させる（例えば、永久磁石９の電磁石８向きの極性をＮ極とし、電磁石８の永久磁石９向きの極性をＮ極となるよう配置）。

センサー３とスイッチカバー４、接合金具６は、実施の形態１で述べたものと同様のものを使用し、永久磁石９は、接合部材５の内部に配置する。

次に、図１７、図１８、図１９を用いて、スイッチをオフ状態からオン状態に変化させた場合の、部材の位置関係の変化について説明する。

図１７は、本実施の形態にかかるスイッチの初期状態（スイッチを構成する各部材が初期位置にあり、スイッチがオフとなっている状態）を示す断面図である。

スイッチカバー４が初期位置にある状態では、押下操作は筐体１に接触することから無効すなわちスイッチの状態は変化せずオフ状態のままである。したがって、使用者が誤ってスイッチカバー４を押す動作を行ったとしても、スイッチはオン状態になることはなく、誤操作は防止される。

一方、スイッチカバー４をスライド操作させることは可能であり、弾性体２の抗力を受けながら、図１７に示す初期位置よりスライドされ、スライド後位置に位置される。

図１８は、スイッチカバー４がスライド後位置に移動した状態を示す断面図である。このスライド後位置では、センサー３は反応せず、オフ状態のままである。また、このスライド後位置で操作者がスイッチカバーから手を離すと弾性体２の抗力により、初期位置に復帰する。スライド後位置からは更に押下操作を行うことが可能である。押下操作を行うと、弾性体２の抗力を受けながら押下され、押下後位置に位置される。この時センサー３は接合部材５と接触し、反応する。

図１９は、スイッチカバー４が、押下後位置に移動した状態を示す断面図である。この状態に移行すると、接合部材５がセンサー３に接触する。これによりセンサー３が反応し、オン状態となる。また、この押下後位置で操作者がスイッチカバー４から手を離すと２つの弾性体２の抗力により、初期位置に復帰する。

本実施の形態では、初期位置への復帰に抗力として斥力を発生するよう電磁石８を配置しているが、図２０のように電磁石８を配置して抗力に引力を用いても構わない。

磁力の極性を変化させることによる、スイッチの操作方法の変更について説明する。

スライド操作を伴う押下操作スイッチから、単なる押下操作スイッチへの操作方法の変更について説明する。図２１は図２０のスイッチの状態から、電磁石８に与える電流の向きを変えることで電磁石８の一方の極性を反転させた直後の図である。図２２の通り、極性が反転することからスイッチはスライド操作後位置と同様の位置へと移動する。これにより、図２０のスライド操作を伴う押下操作スイッチから、図２２の単なる押下操作スイッチへと操作方法が変更される。

単なる押下操作スイッチから引出操作スイッチへの操作方法の変更について説明する。図２３は図２２のスイッチの状態から、電磁石８に与える電流の向きを変えることで電磁石８の一方の極性を反転させた直後の図である。図２４の通り、極性が反転することからスイッチは押下操作後位置と同様の位置へと移動する。この時センサー３の反応をセンサー３に接合部材５が接触した時をオフ、非接触状態をオンと反転してやる。これにより、図２２の単なる押下操作スイッチから、図２４の単なる引出操作スイッチへと操作方法が変更される。

また、上述の図２４の単なる引出操作において、センサー３の反応を反転させなければ、実施の形態２で述べた常時オン状態の効果を得ることもできる。

また、電流を調節し、磁力を強く変化させることによって発生する強い抗力により、スイッチ操作の禁止化について説明する。

まず、図２７、図２８を用いて電流調整時の磁力の変化について説明する。図２７は図２０のスライド操作時の抗力（引力）を発生している電磁石８の回路図であり、図２８は図２７の状態から電流を大きくした際の回路図、図２９は図２７の状態から電流を小さくした際の回路図である。図２７の通り、電流を流すと電磁石８を構成する鉄芯が磁力を発生し、電磁石８と近くに位置する永久磁石９との間に抗力が生じる。この抗力は図２７の電流の向きと永久磁石９の向きでは引力となり、電流の向きもしくは永久磁石９のいずれか一方を反転させると斥力となる。図２８は図２７の状態から電流を大きくした場合であるが、電流を大きくすると電磁石８の発生する磁力も強くなり、永久磁石９と電磁石８との間で発生する引力も大きくなる。図２９は図２７の状態から電流を小さくした場合であるが、電流を小さくすると電磁石８の発生する磁力も弱くなり、永久磁石９と電磁石８との間で発生する引力も小さくなる。

図２５は図２０のスイッチの状態から、電磁石８に与える電流を強くすることで電磁石８の一方の磁力を強くした図である。電磁石８による強い引力によって永久磁石９の位置は動かせず、従ってスイッチ操作が禁止される。

図２６は図２２の単なる押下操作スイッチの状態から、電磁石８の一方の磁力を強くした図である。電磁石８による強い斥力によって永久磁石９の位置はセンサー３に近づけることができず、従ってスイッチ操作が禁止される。

以上のように、本実施の形態によると、実施の形態１、２、３のような弾性体２を用いずに電磁石８と永久磁石９を用いて抗力を発生し、実施の形態１、２と同様の効果を得ることが可能となる。また本実施の形態では説明していないが、スイッチの構造を実施の形態３と同様にし、弾性体２の抗力発生部分を電磁石８と永久磁石９の抗力に変えることで実施の形態３と同様の効果を得ることが可能となる。

また、電流を調節しスイッチの操作方法を変化させることにより、このスイッチを搭載する機器の状況や操作者の嗜好に合わせて少ないスイッチの数で多彩なパターンの操作を提供することが可能となる。

（実施の形態５）
図３０は、本発明の実施の形態５におけるスイッチを示す図である。このスイッチは携帯電話であり、図に示す通り、入力デバイスには、カメラ１０、携帯電話スイッチ１１、決定ボタン１４、カーソルボタン１５、発話ボタン１６、終話ボタン１７、数字ボタン１８などを具備し、また表示装置には液晶画面１９を具備し、各種メニューやアプリケーション、メッセージなどを表示する。図３０では液晶画面１９に発呼先リストメニューが表示されており、多数ある発呼先リストの内現在どの部分が表示されているのか理解しやすいようにスクロールバー１３が表示されている。

図３１は、本発明の実施の形態５における携帯電話スイッチ１１を示す断面図であり、図３２はスイッチの部品の斜視図と展開図である。図に示す通り、入力デバイスには、筐体１、センサー３、電磁石８、永久磁石９、スイッチ部材１２などを具備している。

スイッチ部材１２は図３２の通り四角柱形状で右側面側に凸部分を有したＴ字型をしている。筐体１にはスイッチ部材１２の凸部分を通す為の切り欠けのレール設けることで、スイッチ部材１２が筐体１からはずれないようになっている。その他の各種部材については、本発明の実施の形態４で述べたものと同じである為、説明を省略する。

図３１では電磁石８の極性から矢印で示す抗力を受け、初期位置として図３１の位置へスイッチ部材１２が配置されている。操作者はスイッチ部材１２を操作して、初期位置からの押下操作、初期位置から上位置への上スライド操作、初期位置から下位置への下スライド操作、上スライド操作を伴う押下操作からなる上スライド押下操作、下スライド操作を伴う押下操作からなる下スライド押下操作が可能である。また上スライド操作や下スライド操作では、最上位位置や最下位位置まで操作していない場合も複数個の半導体圧力センサーにより、スイッチ部材１２のスライド位置が随時検出できる。

図３０の発呼先リストメニュー選択などでは、例えばカーソルボタン１５により発呼先リストメニューから特定の発呼先を選択するが、同時に携帯電話スイッチ１１を用いても発呼先を選択できるようにする。携帯電話スイッチ１１では、上スライド操作がカーソルボタン１５の上ボタン、下スライド操作がカーソルボタン１５の下ボタンに相当し、すべての押下操作を決定ボタン１４に相当させる。ただし、カーソルボタン１５では、上ボタンを一回押下するたびに選択されている発呼先が一つ上に移動するが、携帯電話スイッチ１１では、例えばスイッチ部材１２が図３３の位置だとその上スライド操作の間は例えば５００ミリ秒に一つの間隔で上にと速く移動し、図３４の位置だとその上スライド操作の間は例えば１０００ミリ秒に一つの間隔で上にと遅く移動する。下スライド操作の場合も同様である。使用者がスライド操作や押下操作をやめて手を離すと抗力によって初期位置に戻る。携帯電話スイッチ１１にこのような機能を持たせることで、特に多数の発呼先から構成される発呼先リストメニューを操作する場合に、カーソルボタン１５と決定ボタン１４のみで所望の発呼先を選択するよりも、携帯電話スイッチ１１を用いる方がはるかに快適で且つ素早く選択することができる。

また、図３５はスライド操作に合わせて、その操作位置でスイッチ部材１２がとどまるよう磁力の強さを調整する場合の携帯電話スイッチ１１の断面図である。図３４では、スイッチから手を離すと抗力により初期位置に戻るようにしたが、図３５のようにスライド操作の場合は手を離すとその位置にとどまるように磁力を調整し、図３６のようにこの携帯電話スイッチ１１とスクロールバー１３の位置を対応づけるようにしてもよい。この時、液晶画面１９に表示されているだけの発呼先リストの微少な操作についてのみカーソルボタン１５を用いてもよいし、カーソルボタン１５の操作を携帯電話スイッチ１１では磁力を調節してスイッチ部材１２の位置を動かして対応づけてもよい。図３６のように携帯電話スイッチ１１とスクロールバー１３の位置を合わせる場合は、更に詳細なスイッチ部材１２の位置検出が必要となるため、センサー３に利用する半導体圧力センサーの数を増やすもしくはそれに相当するセンサーデバイスを用いる。これにより、使用者は携帯電話スイッチ１１とスクロールバー１３の位置が同じという感覚的にわかりやすい操作性を得ることが可能となる。

上述した図３４の操作や図３５の操作は、それぞれ使用者の嗜好により設定できるようにしてもよいし、操作するアプリケーションやリストメニューの数などに合わせて使い分けてもよい。

図３７は、図３０の携帯電話スイッチ１１から、磁力の強さや向きを調整して、スライド操作を伴う押下操作と操作方法を変更した携帯電話スイッチ１１の断面図である。このような操作にすることで、図３８の通り、アプリケーションが音声認識入力エディターなどの音声入力時のスイッチとして利用することが可能となる。アプリケーションが図３０の発呼先リストメニュー選択の場合は、携帯電話スイッチ１１を上述した図３４の操作や図３５の操作とし、発呼先リストメニュー選択を終了して、新たにアプリケーションに音声入力エディターを実行した場合には、携帯電話スイッチ１１を上述した図３７の操作へと切り替えてもよい。このように携帯電話スイッチ１１の操作方法を変更できるようにすることで、操作装置（携帯電話など）に多くのスイッチを具備しなくても少ないスイッチの数で代替することが可能となる。

磁力の強さや向きを調節することで更に多様な操作が可能となる。例えば、図３９は単なる押下操作のスイッチであり、図４０は単なるスライド操作のスイッチ、図４１は引出操作のスイッチなどへと変更が可能である。

また、図３１の構成を変えることで一つのスイッチ更に多様な操作が可能なスイッチや部材点数の少ない簡易な構成のスイッチまでも実現できる。図４２や図４３は図３１から押下操作がどのスライド位置でも実施できるようにした携帯電話スイッチ１１の断面図である。図４２では、多数の電磁石８を持たせてリニアモーターカーのようにスイッチ部材１２を浮かせてどのスライド位置でも押下操作可能にしている。図４３では図３１のスイッチ部材１２にあたる部分をスイッチ押下部材２０とスイッチスライド部材２１に分けて構成し、このスイッチ押下部材２０とスイッチスライド部材２１のみでまず押下操作を実現し、更に筐体１側と結合することでスライド操作をも実現している。図４４はスイッチ押下部材２０とスイッチスライド部材２１の斜視図と展開図である。これにより、操作時のスライド位置を意識せず押下操作が可能となり、また逆に磁力を調整すればある一定のスライド位置でないと押下操作ができないよう禁止することも可能となる。

図４５は、押下操作を実現する単純な携帯電話スイッチ１１の断面図である。このように単純な構成のみで押下操作を実現し、また単純な構成にも関わらず磁力の向きや強さを調整することで、押下操作から引出操作への変更や誤操作防止、スイッチ操作の強弱調整などが可能となる。また、図４６のように、センサー３をもう一つ具備して、一つ目のセンサー３に反応がない場合すなわち非操作時は電磁石８に流す電流を弱くしておき、一つ目のセンサー３に反応があった直後すなわち操作開始時に電磁石８に流す電流を通常どおりにすることで、省電力を実現することも可能である。

以上のように、本実施の形態によると、電磁石８と永久磁石９を用いて抗力を発生することにより、電流を調節しスイッチの操作方法を変化させることにより、多彩なパターンの操作を提供することができる。本実施の形態で述べた携帯電話や携帯端末などのように小さな筐体で且つ様々なアプリケーションを実行できる電子機器にて特に効果を発揮する。また、それ程多彩なパターンの操作が必要ない場合においても、構成が単純で且つ少ない部材点数で、誤操作防止や操作の強弱調整を備えたスイッチを提供することができる。また、非操作と操作開始時を判定するためのセンサーを設けることで簡単に省電力が可能となる。

（実施の形態６）
図４７は、本発明の実施の形態４におけるスイッチを示す断面図である。図に示す通り、入力デバイスには、筐体１、弾性体２、センサー３、スイッチ部材１２、電磁石８、永久磁石９などを具備している。筐体１、弾性体２、センサー３については、実施の形態２と同じ部材であり、電磁石８、永久磁石９、スイッチ部材１２は実施の形態５と同じである為、説明を省略する。図４７の通り抗力発生手段として弾性体２の抗力と電磁石８、永久磁石９の抗力を併用する構成となっている。このスイッチを単なる押下操作として利用する場合は電磁石８に電気を流さず、弾性体２の抗力のみで使用し、誤操作防止のため押下操作を禁止する場合は電磁石８に電気を流して、電磁石８と永久磁石９の強い抗力を発生させる。こうすることで、通常時に押下操作として利用する場合は電気を必要とせず、省電力で動作することが可能となる。

図４８は、弾性体２と電磁石８、永久磁石９の２つの抗力を用い、更に強弱調整スイッチ７を設けたスイッチを示す断面図である。図に示す通り、入力デバイスには、筐体１、弾性体２、センサー３、スイッチ部材１２、電磁石８、永久磁石９、強弱調整スイッチ７などを具備している。筐体１、弾性体２、センサー３、強弱調整スイッチ７については、実施の形態２と同じ部材であり、電磁石８、永久磁石９、スイッチ部材１２は実施の形態５と同じである為、説明を省略する。図４８の構成では、実施の形態２で述べたとおり強弱調節スイッチ７の位置を変えることで、単なる押下操作と押下操作の禁止化を実現している。更に強弱調節スイッチ７の位置を多数持たせた構造にすることで、実施の形態２で述べたように押下操作の抗力の強弱を使用者の嗜好に合わせて変更することが可能となる。図４８ではこの強弱調節スイッチ７に永久磁石９を備え、筐体１に電磁石８を備えることで、強弱調節スイッチ７を使用者が手で操作することなく切り替えられるようになっている。図４８、図４９、図５０、図５１を用いて強弱調節スイッチ７の切り替えについて説明する。図４８では単なる押下操作を実現しているが、図４９のように強弱調節スイッチ７に電磁石８と永久磁石９による抗力を与え、強弱調節スイッチ７の位置を動かす。次に図５０のように強弱調節スイッチ７に抗力を与えることで、図５１のように強弱調節スイッチ７が位置する。図５１の強弱調節スイッチ７の位置により、スイッチ部材１２の押下操作は弾性体２、強弱調節スイッチ７の影響でセンサー３に接触できず、押下操作が禁止される。これにより、アプリケーションの動作により、操作禁止が必要となった際は、使用者が強弱調節スイッチ７を操作しなくてもアプリケーション側から自動で操作の禁止化を設定することが可能となる。同様の方法で強弱調節スイッチ７の位置を多数持たせることで操作の禁止化だけでなく、使用者の嗜好やアプリケーションの状態に合わせて押下操作の抗力の強弱を切り替えることが可能となる。電磁石８に電気を流すタイミングは、強弱調節スイッチ７の切り替えのみである為、更に省電力で動作が可能となる。実施の形態５のスイッチでも図５２の通り、操作方法の変更がない部分（例えば押下操作）などを弾性体２と併用することで、省電力化が可能となり、実施の形態５で述べた操作方法の変更も引出操作以外は可能となる。

図５３は、弾性体２の抗力を用い、更に高分子アクチュエータ２２を設けたスイッチを示す断面図である。図に示す通り、入力デバイスには、筐体１、弾性体２、センサー３、スイッチ部材１２、高分子アクチュエータ２２などを具備している。筐体１、弾性体２、センサー３については、実施の形態２と同じ部材であり、スイッチ部材１２は実施の形態５と同じである為、説明を省略する。高分子アクチュエータ２２は、人工筋肉や医療用カテーテルに用いられる部材であり、フッ素系イオン交換樹脂膜に金電極をメッキしたもので構成し、電気を流すことで曲がるといった特性をもっている。通常の押下操作では、高分子アクチュエータ２２に電気を流さず利用し、押下操作を禁止する際は、図５４の通り、高分子アクチュエータ２２に電気を流すことで、高分子アクチュエータ２２が曲がり、スイッチ部材１２の押下操作を阻むことで操作を禁止することが可能となる。操作禁止時以外は弾性体２の抗力のみで電気を使用しない為、省電力での動作が可能となる。

以上のように、本実施の形態によると、弾性体２の抗力と電磁石８と永久磁石９の抗力を併用することにより、弾性体２のみの抗力では自動で実現できない操作の禁止化や操作の強弱の調整が可能となり、また電磁石８と永久磁石９の抗力だけでなく弾性体２の抗力も利用し使い分けることにより、省電力化が可能となる。また、弾性体２の抗力と高分子アクチュエータ２２を併用することにより、弾性体２のみの抗力では自動で実現できない操作の禁止化や省電力化が可能となる。これにより、使用できる電気の量が限られる携帯電話や携帯端末において誤操作防止や操作の強弱調整が必要な場合に特に効果を発揮する。

本願の請求項１記載の発明にかかるスイッチは、操作者が操作しない間は常にホールド位置に復帰することにより、スイッチの誤操作を防止することができ、本願の請求項７記載の発明にかかるスイッチは、操作方法を多様に変化させることができるので、携帯電話、携帯端末、コンパクトディスクプレーヤー、リモートコントロール装置等のスイッチとして有用である。

本発明の実施の形態１におけるスイッチの構造を示す断面図 本発明の実施の形態１におけるスイッチの部品の外観を示す斜視図と展開図 本発明の実施の形態１におけるスイッチの初期位置の構造を示す断面図 本発明の実施の形態１におけるスイッチのスライド後位置の構造を示す断面図 本発明の実施の形態１におけるスイッチの押下後位置の構造を示す断面図 本発明の実施の形態１におけるスイッチの引力を利用した際の構造を示す断面図 本発明の実施の形態２におけるスイッチの構造を示す断面図 本発明の実施の形態２におけるスイッチの部品の外観を示す斜視図と展開図 本発明の実施の形態２におけるスイッチを操作禁止状態にした際の構造を示す断面図 本発明の実施の形態２におけるスイッチを常時オン状態にした際の構造を示す断面図 本発明の実施の形態３におけるスイッチの構造を示す断面図 本発明の実施の形態３におけるスイッチの部品の外観を示す斜視図と展開図 本発明の実施の形態３におけるスイッチの初期位置の構造を示す断面図 本発明の実施の形態３におけるスイッチの押下後位置の構造を示す断面図 本発明の実施の形態３におけるスイッチのスライド後位置の構造を示す断面図 本発明の実施の形態４におけるスイッチの構造を示す断面図 本発明の実施の形態４におけるスイッチの初期位置の構造を示す断面図 本発明の実施の形態４におけるスイッチのスライド後位置の構造を示す断面図 本発明の実施の形態４におけるスイッチの押下後位置の構造を示す断面図 本発明の実施の形態４におけるスイッチの引力を利用した際の構造を示す断面図 本発明の実施の形態４におけるスイッチを押下のみの操作へと変更する際の構造を示す断面図 本発明の実施の形態４におけるスイッチを押下のみの操作へと変更した後の構造を示す断面図 本発明の実施の形態４におけるスイッチを引出のみの操作へと変更する際の構造を示す断面図 本発明の実施の形態４におけるスイッチを引出のみの操作へと変更した後の構造を示す断面図 本発明の実施の形態４におけるスイッチを引力にて操作禁止状態にした際の構造を示す断面図 本発明の実施の形態４におけるスイッチを斥力にて操作禁止状態にした際の構造を示す断面図 本発明の実施の形態４におけるスイッチの回路図 本発明の実施の形態４におけるスイッチの磁力を強くした際の回路図 本発明の実施の形態４におけるスイッチの磁力を弱くした際の回路図 本発明の実施の形態５における携帯電話の外観を示す見取り図 本発明の実施の形態５におけるスイッチの構造を示す断面図 本発明の実施の形態５におけるスイッチの部品の外観を示す斜視図と展開図 本発明の実施の形態５におけるスイッチの最上スライド位置の構造を示す断面図 本発明の実施の形態５におけるスイッチの上スライド位置の構造を示す断面図 本発明の実施の形態５におけるスイッチのスライド位置停止状態の構造を示す断面図 本発明の実施の形態５におけるスイッチの位置と携帯電話の発呼先リストメニュー選択との対応を示す図 本発明の実施の形態５におけるスイッチを下スライド押下操作へと変更した構造を示す断面図 本発明の実施の形態５におけるスイッチを音声入力エディターに用いた際の概念図 本発明の実施の形態５におけるスイッチを押下のみの操作へと変更した構造を示す断面図 本発明の実施の形態５におけるスイッチをスライドのみの操作へと変更した構造を示す断面図 本発明の実施の形態５におけるスイッチを引出のみの操作へと変更した構造を示す断面図 本発明の実施の形態５におけるスイッチを磁力により押下位置任意とした構造を示す断面図 本発明の実施の形態５におけるスイッチを部材変更より押下位置任意とした構造を示す断面図 本発明の実施の形態５におけるスイッチの変更部材の外観を示す斜視図と展開図 構成を単純化したスイッチの構造を示す断面図 構成を単純化したスイッチの新たにセンサー３を追加し省電力化した構造を示す断面図 本発明の実施の形態６におけるスイッチの構造を示す断面図 本発明の実施の形態６におけるスイッチに強弱調節スイッチ７を用いた構造を示す断面図 本発明の実施の形態６におけるスイッチの強弱調節スイッチ７を解除した際の構造を示す断面図 本発明の実施の形態６におけるスイッチの強弱調節スイッチ７を解除した後の構造を示す断面図 本発明の実施の形態６におけるスイッチを強弱調節スイッチ７により禁止した構造を示す断面図 本発明の実施の形態６における構成を実施の形態５のスイッチに適用した構造を示す断面図 本発明の実施の形態６におけるスイッチに高分子アクチュエータ２２を用いた構造を示す断面図 本発明の実施の形態６におけるスイッチの高分子アクチュエータ２２の動作構造を示す断面図

符号の説明

１ 筐体
２ 弾性体
３ センサー
４ スイッチカバー
５ 接合部材
６ 接合金具
７ 強弱調節スイッチ
８ 電磁石
９ 永久磁石
１０ カメラ
１１ 携帯電話スイッチ
１２ スイッチ部材
１３ スクロールバー
１４ 決定ボタン
１５ カーソルボタン
１６ 発話ボタン
１７ 終話ボタン
１８ 数字ボタン
１９ 液晶画面
２０ スイッチ押下部材
２１ スイッチスライド部材
２２ 高分子アクチュエータ

Claims (10)

1. 初期位置が定められ、スライド操作と押下操作を受け付ける操作部と、スライド操作に対して第一の抗力を発生させる第一の抗力発生手段と押下操作に対して第二の抗力を発生させる第二の抗力発生手段を具備し、操作を終了または中断すると、前記第一の抗力及び前記第二の抗力により前記操作部が前記初期位置に復帰することを特徴とする電子機器用スイッチ。
2. 操作部が押下可能となる押下可能位置が定められており、スライド操作により操作部を押下可能位置に移動し、前記押下可能位置で押下操作することによりオン状態となることを特徴とする請求項１記載の電子機器用スイッチ。
3. 操作部がスライド可能となるスライド可能位置が定められており、押下操作により操作部をスライド可能位置に移動し、前記スライド可能位置でスライド操作することによりオン状態となることを特徴とする請求項１記載の電子機器用スイッチ。
4. 前記第一の抗力発生手段、第二の抗力発生手段のうち少なくとも一つとしてスプリング材を用いることを特徴とする請求項１記載の電子機器用スイッチ。
5. 前記第一の抗力発生手段、第二の抗力発生手段のうち少なくとも一つとしてゴム状弾性体を用いることを特徴とする請求項１記載の電子機器用スイッチ。
6. 前記第一の抗力発生手段、第二の抗力発生手段のうち少なくとも一つとして引力もしくは斥力を生ずるように構成された磁性体の組み合わせを用いることを特徴とする請求項１記載の電子機器用スイッチ。
7. スライド操作と押下操作と引出操作のうち少なくとも一つの操作を受け付けるスイッチであって、操作に対する抗力の強弱および操作に対する抗力の向きのうち少なくとも一つを変化させる抗力変化手段を具備することを特徴とする電子機器用スイッチ。
8. 前記抗力変化手段によって発生する抗力により前記スライド操作と押下操作と引出操作のうち少なくとも一つの操作を禁止させることを特徴とする請求項７記載の電子機器用スイッチ。
9. 前記抗力変化手段は、抗力の発生源である弾性体の位置を変化させることにより抗力を変化させることを特徴とする請求項７記載の電子機器用スイッチ。
10. 前記抗力変化手段は、磁力の極性および磁力の強弱のうち少なくとも一つを変化させることを
    特徴とする請求項７記載の電子機器用スイッチ。

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