JP2021038968A - 操作入力装置および電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】グリップ性と耐衝撃性を向上しつつ、良好な操作感で圧力の検出を可能とする操作入力装置を提供する。【解決手段】弾性部材６１と、圧力センサ６４と、外装部材６５と、ベース部材６６とを有する操作入力装置を設ける。外装部材６５は、操作入力装置の外表面に垂直な第１の方向において圧力センサ６４と重なる領域に、ベース部材６６側に突出し、操作入力装置の変形を規制する複数の第１の撓み規制部７１を有する。そして、複数の第１の撓み規制部７１は、第１の方向と直交する第２の方向に延伸して配列している。【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器の操作入力に使用する操作入力装置の機械的構造に関する。

携帯端末装置や撮像装置等の電子機器は、ユーザが設定の変更や特定の操作を行うための操作入力装置を備える。一般的には、電子機器の上面または背面等に機械的なボタンやダイヤル等の操作部材が配置され、ボタンの押下、ダイヤルの回転の検出によって操作入力が検出される。また機械的な操作部材に代わる操作入力手段として、静電容量センサや圧力センサ等のタッチセンサを搭載する電子機器がある。

特許文献１に開示の操作入力装置は、操作入力部にてマトリクス状に配置された静電容量センサと圧力センサを重ねて配置した操作検出部を有する。操作入力部に対する操作者の手指の検出において、操作入力部に対する接触位置、接触圧（押圧力）、手指の接触面積、手指の離れた（または近接した）距離等の種々の操作入力情報の取得が可能である。また、特許文献２は、タッチ操作で圧力検出板が湾曲することによる静電容量の変化を検出して位置および圧力を検出する検出装置を開示している。

特開２０１８−２５８４８号公報 特開２０１４−１９４５９１号公報

特許文献１が開示する操作入力装置では、ユーザが操作入力装置を握った際の圧力センサの変形代（しろ）がないため、圧力センサによる圧力検出のダイナミックレンジが小さく、ユーザが意図しない圧力検出に繋がる恐れがある。一方で、圧力センサの変形代を大きくして圧力検出のダイナミックレンジを大きくしようとすると、操作入力装置を把持した際のグリップ感を損なう恐れがある。また、操作入力装置に外部からの衝撃が加わる場合や鋭利な部材で圧力を加えた場合、圧力センサに衝撃や圧力が局所的に加わるので、圧力センサおよび静電センサの電極が断線し破損させてしまう恐れがある。

また、特許文献２が開示する検出装置も、外部からの衝撃が加わる場合や鋭利な部材で圧力を加えた場合、圧力センサに衝撃や圧力が局所的に加わるので、圧力センサおよび静電センサの電極が断線し破損させてしまう恐れがある。さらに、この検出装置は、タッチ操作で圧力検出板が湾曲することによる静電容量の変化を検出して位置および圧力を検出するので、例えば検出装置をグリップした際に、ユーザが変形を感じやすく、良好なグリップ感が得られない。本発明は、グリップ性と耐衝撃性を向上しつつ、良好な操作感で圧力の検出を可能とする操作入力装置の提供を目的とする。

本発明の一実施形態の操作入力装置は、弾性部材と、圧力を検出する第１の検出手段と、外装部材と、ベース部材と、を有する。前記外装部材は、前記操作入力装置の外表面に垂直な第１の方向において前記第１の検出手段と重なる領域に、前記ベース部材側に突出し、前記操作入力装置の変形を規制する複数の第１の規制手段を有する。そして、前記複数の第１の規制手段は、前記第１の方向と直交する第２の方向に延伸して配列している。

本発明の操作入力装置によれば、グリップ性と耐衝撃性を向上しつつ、良好な操作感で圧力の検出が可能となる。

デジタルカメラを示す外観斜視図である。 デジタルカメラの構成例を示すブロック図である。 操作入力装置の構成例である。 操作入力装置を有するグリップ部の分解斜視図である。 第１実施形態の操作入力装置の構成を説明する図である。 第２実施形態の操作入力装置の構成を説明する図である。 第３実施形態の操作入力装置の構成を説明する図である。 第４実施形態の操作入力装置の構成を説明する図である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。各実施形態では、操作入力装置を備える電子機器の一例として撮像装置を示すが、本発明は操作入力装置を備える各種電子機器への適用が可能である。

図１は、本実施形態に係る撮像装置の例として、デジタルカメラ１００を示す外観斜視図である。図１（Ａ）はデジタルカメラ１００の前面斜視図であり、図１（Ｂ）はデジタルカメラ１００の背面斜視図である。デジタルカメラ（以下、単にカメラともいう）１００は、その本体部に不図示のレンズ装置を装着可能なレンズ交換式カメラである。カメラ１００の底面には、互いに直交するＸ軸およびＺ軸を定義し、Ｘ軸およびＺ軸のそれぞれに対して直交する軸をＹ軸と定義する。Ｚ軸方向はカメラ１００の光軸に平行な方向である。

図１（Ｂ）に示すメイン表示部１１はカメラ本体部の背面に設けられており、画像や各種情報を表示する。メイン表示部１１の表示面にタッチパネルを有する構成の場合、表示面（操作面）に対するタッチ操作を検出することができる。サブ表示部１２はカメラ本体部の上面に設けられており、シャッタ速度や絞り値等の、様々な設定値を表示する。

カメラ１００は覗き込み型ファインダを備え、ユーザは接眼部２０を介して内部のＥＶＦ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｖｉｅｗ Ｆｉｎｄｅｒ）に表示された映像を視認することができる。接眼検知部２２は、接眼部２０に対する目の接近（接眼）および離反（離眼）を検知する。

カメラ１００は、ユーザが各種の操作に用いる操作部材を備え、その例を以下に示す。
（カメラ上面部）
・メイン電子ダイヤル３１：回転操作部材であり、その回転によりシャッタ速度や絞り値等の設定値の変更等の指示が行われる。
・電源スイッチ３２：カメラ１００の電源のＯＮおよびＯＦＦを切り替える操作部材。
・サブ電子ダイヤル３３：回転操作部材であり、その回転により選択枠の移動や画像送り等の指示が行われる。
・動画ボタン３６：動画撮影（記録）の開始、停止の指示に用いられる。
・モード切替スイッチ４１：各種モードを切り替えるための操作部材。
・シャッタボタン４２：被写体側に配置され、撮影指示を行うための操作部材。

（カメラ背面部）
・十字キー３４：上下左右の各部分をそれぞれ押し込み可能な十字キー（４方向キー）。
・ＳＥＴボタン３５：押しボタンであり、主に選択項目の決定等に用いられる。
・ＡＥロックボタン３７：撮影待機状態で押下され、露出状態を固定することができる。
・拡大ボタン３８：ライブビュー表示において拡大モードのＯＮ、ＯＦＦを行うための操作部材。
・再生ボタン３９：撮影モードと再生モードとを切り替える操作部材。
・メニューボタン４０：各種の設定用のメニュー画面をメイン表示部１１に表示するための操作部材。

グリップ部６０の内部には操作入力装置が設けられており、図２に示す静電容量センサ６３および圧力センサ６４を備える。その詳細については後述する。
記録媒体３００（図２参照）を格納したスロットの蓋５０は、カメラ本体部の側面部に配置される。通信端子５１は、カメラ１００がレンズ装置と通信を行う為の通信端子である。端子カバー５２はカメラ本体部の側面部に配置され、外部機器とカメラ１００とを電気的に接続する接続ケーブル等のコネクタ（不図示）を保護する。
グリップ部６０は、ユーザがカメラ本体部を把持する際に右手で握りやすい形状とした把持部である。ユーザがグリップ部６０を右手の小指、薬指、中指で握ってカメラ１００を把持した状態にて、右手の人差指で操作可能な位置にシャッタボタン４２、メイン電子ダイヤル３１が配置されている。この状態にて右手の親指で操作可能な位置には、サブ電子ダイヤル３３、十字キー３４、ＳＥＴボタン３５、ＡＥロックボタン３７、拡大ボタン３８、再生ボタン３９が配置されている。

図２は、デジタルカメラ１００の構成例を示すブロック図である。
カメラ本体部はシステム制御部８０を備え、レンズユニット２００はレンズシステム制御回路２０３を備え、両者は互いに通信可能である。

まず、カメラ本体部の構成を説明する。接眼検知部２２は赤外線近接センサ等を有し、ファインダの接眼部２０に対する接眼および離眼を検知する。システム制御部８０は、接眼検知部２２による検知状態に応じて、メイン表示部１１とＥＶＦ２１の表示状態と非表示状態とを切り替える。具体的には、少なくとも撮影待機状態で、かつ、自動切替である場合、非接眼中にメイン表示部１１の表示がオンとなり、ＥＶＦ２１が非表示となる。また、接眼中にはＥＶＦ２１の表示がオンとなり、メイン表示部１１は非表示となる。

操作部３０はシステム制御部８０に各種指示を入力する際にユーザが使用し、ユーザ操作を受け付ける入力部としての各種の操作部材を備える。操作部材については図１で説明済みであり、例えば、メニューボタン４０の押下によりメニュー画面がメイン表示部１１に表示され、ユーザはメニュー画面を見ながら十字キー３４、ＳＥＴボタン３５を用いて直感的に設定を行える。また、拡大ボタン３８により、拡大モードをＯＮとしてからメイン電子ダイヤル３１を操作することにより、ライブビュー画像の拡大、縮小の指示を行い、再生モードにて再生画像の拡大指示を行うことができる。

操作部３０には、グリップ部６０がその内部に備える静電容量センサ６３および圧力センサ６４が含まれる。グリップ部６０において、ユーザがカメラ本体部を把持する領域には静電容量センサ６３および圧力センサ６４が配置され、ユーザによるカメラ１００の把持状態や指の動きを検出することができる。

システム制御部８０はモード切替スイッチ４１からの信号により、動作モードを静止画撮影モード、動画撮影モード、再生モード等に切り替える。第１シャッタスイッチ４３および第２シャッタスイッチ４４は、シャッタボタン４２の操作によってＯＮ・ＯＦＦする段階式スイッチである。第１シャッタスイッチ４３は、シャッタボタン４２の操作途中、いわゆる半押し（撮影準備指示）でＯＮとなり、第１シャッタスイッチ信号ＳＷ１を発生する。システム制御部８０はＳＷ１により、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、ＥＦ（フラッシュプリ発光）処理等の撮影準備動作を開始させる。第２シャッタスイッチ４４は、シャッタボタン４２の操作完了、いわゆる全押し（撮影指示）でＯＮとなり、第２シャッタスイッチ信号ＳＷ２を発生する。システム制御部８０はＳＷ２により、撮像部８４からの信号読み出しから撮像された画像を記録媒体３００に画像ファイルとして書き込むまでの一連の撮影処理を開始させる。

ＡＥセンサ８１は、レンズユニット２００を通した被写体の輝度を測光し、測光結果をシステム制御部８０に出力する。焦点検出部８２は、撮像光学系の焦点状態を検出してシステム制御部８０にデフォーカス量の情報を出力する。システム制御部８０は当該情報に基づいてレンズユニット２００を制御し、位相差ＡＦを行う。焦点検出部８２は、専用の位相差センサを有するか、または撮像部８４が備える撮像素子（撮像面位相差センサ）を利用して焦点検出を行う。シャッタ８３はフォーカルプレーンシャッタであり、システム制御部８０の指令により撮像部８４の露光時間を制御する装置である。

撮像部８４は、撮像光学系を介して結像される光学像を電気信号に光電変換する撮像素子を備える。ＣＣＤ（電荷結合素子）やＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）を用いたイメージセンサが使用される。Ａ／Ｄ変換器８５は、撮像部８４の出力するアナログ信号をデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器８５の出力データは、画像処理部８６およびメモリ制御部８７を介して、或いは、メモリ制御部８７を介してメモリ８８に直接書き込まれる。

画像処理部８６は、Ａ／Ｄ変換器８５からのデータ、または、メモリ制御部８７からのデータに対してリサイズ処理や色変換処理等を行い、また、撮像画像のデータを用いて所定の演算処理を行う。演算結果に基づいてシステム制御部８０は露光制御、測距制御を行い、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＦ処理、ＡＷＢ処理、ＡＥ処理、ＥＦ処理等が行われる。

メモリ８８は、Ａ／Ｄ変換器８５による変換後のデジタル画像データと、メイン表示部１１、ＥＶＦ２１に表示するための画像データを記憶する。メモリ８８は、所定枚数の静止画像や所定時間に亘る動画像および音声のデータの格納に十分な記憶容量を有し、画像表示用のビデオメモリを兼ねている。

Ｄ／Ａ変換器８９は、メモリ８８に格納されている画像表示用のデータをアナログ信号に変換してメイン表示部１１，ＥＶＦ２１に供給する。メモリ８８に書き込まれた表示用の画像データは、メイン表示部１１，ＥＶＦ２１により表示される。メモリ８８に蓄積されたデジタル信号を、Ｄ／Ａ変換器８９においてアナログ変換して、メイン表示部１１またはＥＶＦ２１に逐次転送して表示させることにより、ライブビュー表示が行われる。サブ表示部駆動回路９０はシステム制御部８０の指令にしたがい、サブ表示部１２の画面上にシャッタ速度や絞り値等の設定値を表示させる。

不揮発性メモリ９１は、ＥＥＰＲＯＭ等の電気的に消去および記録が可能なメモリであり、システム制御部８０の動作用の定数、プログラム等を記憶している。システム制御部８０は、例えばＣＰＵ（中央演算処理装置）を備え、デジタルカメラ１００全体を制御する。ＣＰＵは不揮発性メモリ９１に記録されたプログラムを実行することで各処理を実現する。システムメモリ９２は、例えばＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）が用いられ、システム制御部８０の動作用の定数、変数、不揮発性メモリ９１から読み出したプログラム等が展開される。システムタイマ９３は各種制御に用いる時間や内蔵時計の時間を計測する。

電源制御部９４は、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行う。電源スイッチ３２の操作信号をトリガーとして電源制御部９４は、その検出結果およびシステム制御部８０の指令にしたがい、内部のＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、記録媒体３００を含む各部への電源供給を行う。電源部９５は一次電池または二次電池、ＡＣアダプター等を備える。

記録媒体Ｉ／Ｆ（インターフェース）部９６は記録媒体３００とシステム制御部８０とを接続する。撮像画像データ等を記録する記録媒体３００は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される。例えば、撮影モード中にユーザが再生ボタン３９を押下すると、再生モードに移行し、記録媒体３００に記録された画像のうち最新の画像をメイン表示部１１に表示させることができる。

通信部９７は、映像信号や音声信号の送受信を行う際、ネットワークに接続可能である。通信部９７は撮像部８４による撮像画像データや記録媒体３００に記録された画像データを外部機器へ送信可能であり、また外部機器から画像データや各種情報を受信可能である。
姿勢検知部９８は加速度センサやジャイロセンサ等を備え、重力方向に対するカメラ１００の姿勢を検知する。例えば、姿勢検知部９８で検知された姿勢に基づいて、ユーザがカメラ１００を横に構えているか、縦に構えているかを判別可能であり、パンニング等の状態や静止状態を検知可能である。

次にレンズユニット２００の構成を説明する。レンズユニット２００はズームレンズ、フォーカスレンズ等のレンズ群を備えるが、図２では１枚のレンズ２０１として簡略的に示す。レンズユニット２００は、デジタルカメラ１００と通信を行う通信端子２０２を備える。レンズユニット２００は、通信端子５１、２０２を介してシステム制御部８０と通信可能である。レンズシステム制御回路２０３は、システム制御部８０の指令にしたがって、絞り駆動回路２０４とＡＦ駆動回路２０６を制御する。絞り駆動回路２０４を介して絞り２０５の制御が行われ、ＡＦ駆動回路２０６を介して、レンズ２０１内のフォーカスレンズの位置を変位させることで焦点調節制御が行われる。

次に、本実施形態の操作入力装置を、特許文献１に開示された構成と比較しつつ説明する。特許文献１の図１に示された操作入力装置は、操作入力部にてマトリクス状に配置された静電容量センサ（１２０）と圧力センサ（１３０）を重ねて配置した操作検出部を有する。静電容量センサを介して圧力センサに圧力が加わると、圧力センサは圧延される。

圧力センサの導体パターンの断面積をＡと表記し、その長さをＬと表記する。圧延による圧力センサの変形前後で断面積Ａと長さＬは変化する。導体固有の電気抵抗率をρと表記し、電気抵抗値をＲと表記するとき、Ｒとρ、Ｌ、Ａとの関係は下記式で表される。

圧力センサが手指等の押圧体から圧力を受けたときに、断面積Ａは小さく、長さＬは大きくなるので、電気抵抗値Ｒは大きくなる。従って、一定の圧力を受けたときの導体の変形が大きくなるほど、電気抵抗値Ｒの変化は大きくなる。導体の変形が容易な構成にすることで、圧力の検出をより敏感に、すなわち圧力検出のダイナミックレンジを大きくすることが可能である。

特許文献１に開示された構成において、圧力センサの変形代は圧力センサの圧延により潰れる量（以後、潰れ量Δｔと記す）に依存する。この潰れ量Δｔが小さいと、圧力検出のダイナミックレンジを大きくすることは容易でない。

図３は、簡易的に圧力センサ６４の圧力検出のダイナミックレンジを大きくした構成を有する操作入力装置の構成例である。
図３（Ａ）は圧力センサ６４に圧力を加える前の状態を示す要部の断面図である。図３（Ｂ）は圧力センサ６４に圧力を加えている状態を示す要部の断面図である。図３（Ｂ）中の矢印Ｐ方向は、押圧体７０の押圧方向を示す。また、図４は、操作入力装置を有するグリップ部の分解斜視図である。

圧力センサ６４はその両端が固定されており、押圧が想定される箇所にて圧力センサ６４の変形方向に圧力センサ６４の変形代となる空間部６９が設けられている。図３（Ｂ）に示すように、圧力センサ６４は、空間部６９内では圧力を受けた分だけ変形できるため、圧力検出のダイナミックレンジを大きくすることが可能となる。

図４に示すように、操作入力装置（グリップ部６０）は、弾性部材６１、静電容量センサ６３、圧力センサ６４、外装部材６５、ベース部材６６を有する。グリップ部６０の表面すなわち操作入力装置の外表面から、弾性部材６１、静電容量センサ６３、圧力センサ６４、外装部材６５、ベース部材６６の順に配置（積層）されている。

弾性部材６１は、グリップ部６０に使用され、エラストマー等の弾性を有する材料で形成されている。静電容量センサ６３には、ポリイミドなどの基材に金属導体パターンが配線されたフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣ）を用いても良いし、弾性部材６１そのものに金属導体パターンが配線される筐体配線を用いてもよい。

静電容量センサ６３は、ユーザが操作を行う指などの押圧体７０による静電容量の変化を検出することで、指が触れたことを検知するセンサ（第２の検出手段）である。なお、本実施形態では、押圧体７０はグリップ部６０を把持する指であるが、静電容量を検出できるタッチペンなどを用いてもよい。ユーザが押圧体７０でグリップ部６０に触れることで、グリップ部６０に配置されているＦＰＣ上の金属導体パターンが静電容量の変化を検知し、各種操作が可能となる。

圧力センサ６４は、押圧体７０から受ける押圧の強度（圧力）を検出するセンサ（第１の検出手段）である。圧力センサ６４は、タッチ操作によってグリップ部６０が押圧された際の押圧の強度を連続的に検知することができる。

圧力センサ６４としては、ポリイミドなどの基材に金属導体パターンが配線されたＦＰＣを用いてもよいし、伸縮可能な繊維質の基材に同じく伸縮可能な伸縮性導体パターンが配線されたものを用いてもよい。圧力センサ６４は、金属導体パターンに応力を加えた際の歪みに応じて電気抵抗値が変化するピエゾ抵抗効果を利用する。つまり、圧力センサ６４に荷重を加えて導体パターンを変形させ、導体の抵抗値の変化を読み取ることで加えた荷重を逆算する。例えば、導体の抵抗値に１つあるいは複数の閾値を設け、抵抗値が閾値より小さい値に変化したとき、システム制御部８０が、電源のＯＮ／ＯＦＦや機能の呼出等を行うように制御する。

システム制御部８０が、静電容量センサ６３が検知する静電容量値に基づいて、圧力を算出するようにしてもよい。例えば、システム制御部８０が、グリップ部６０に対する押圧体７０の押圧力によって操作面が歪んだことによる、グリップ部６０上の押圧体７０と静電容量センサとの距離を静電容量値から算出する。そして、システム制御部８０が、算出した距離に基づいて圧力を算出するか、または距離を圧力と同等に扱ってもよい。

圧力センサ６４は、グリップ部６０に対する押圧力を検知可能なものであれば、他の方式のものでも良い。様々な方法、及び様々なセンサ、または複数のセンサによる押圧力の検知結果を組み合わせて、タッチ操作の強度（圧力）を検知してもよい。例えば、システム制御部８０が、複数のセンサによる押圧力の検知結果を加重平均することで、タッチ操作の強度を算出してもよい。

図４に示す例では、ユーザがグリップ部６０を把持した際に、少なくとも押圧体７０が接触する部分に、１または複数の静電容量センサ６３と圧力センサ６４を設置している。静電容量センサ６３による静電容量の変化の検知結果に基づいて、ユーザが触れている箇所を特定することができる。そして、圧力センサ６４からの出力値に基づいて、グリップ部６０に対する押圧力を検知することができる。静電容量センサ６３と圧力センサ６４とを組み合わせることにより、どの位置でどれだけの圧力を受けたかを検出することができる。したがって、例えば、同じ圧力を受けた場合でも、位置の違いで、呼び出される機能を異なるものにすることもできる。また、押圧体７０によるスライド操作、タップ操作、タッチ操作などの各種操作を行うことができる。

外装部材６５は、グリップ部６０のグリップ形状を成しており、弾性を有し、かつＰＣ（ポリカーボネート）などの非導電材料で成形されていることが望ましい。外装部材６５を導電部材にすると、静電容量センサ６３が精度良く静電容量値を検出できなくなる可能性があるからである。

外装部材６５は、外装部材６５の強度を向上させるための支持部６５ａを複数有している。支持部６５ａは、ベース部材６６に当接している。ベース部材６６は、外装部材６５の支持部６５ａを支持し、剛性を有している。これにより、外装部材６５の厚み方向への変形が規制され、耐衝撃性が実現できる。また、外装部材６５とベース部材６６の間には、押圧が想定される箇所の圧力センサ６４の変形方向に圧力センサ６４や外装部材６５の変形代となる空間部６９が設けられている。圧力センサ６４や外装部材６５は、この空間部６９内では圧力を受けた分だけ変形できるので、圧力検出のダイナミックレンジを大きくすることが可能となる。

ユーザが撮影姿勢を維持し、且つ、撮像画像のブレを抑制させるためには、グリップ部６０は、高いグリップ性能を有する必要がある。ゆえに、圧力が加わる前の状態と、ユーザがグリップ部６０を把持して圧力が加わっている状態との間で、グリップ部６０の形状差は小さいことが好ましい。特にユーザが力を加える方向への変形量、すなわちストローク量は小さいほど好ましい。また、グリップ部６０に圧力が加わると、弾性部材６１、静電容量センサ６３、圧力センサ６４、外装部材６５が共に撓む。各部材は薄く強度が弱いため、強く握った際や外部から衝撃が加わった際に破損してしまう。以下に説明する各実施形態の操作入力装置は、図３、図４を参照して説明した構成に、グリップ性と耐衝撃性を向上しつつ、良好な操作感で圧力検出を行うための改良が加えられた構成を有する。

［第１実施形態］
図５は、第１実施形態の操作入力装置の構成を説明する図である。
図５には、図４のデジタルカメラ１００のグリップ部６０の断面を示す。図５では、グリップ部６０の複雑な形状を一平面状に簡略化して示す。

図５（Ａ）は、圧力センサ６４に圧力を加える前の要部断面を示す。図５（Ｂ）は、圧力センサ６４に圧力を加えている状態の要部断面を示す。図５（Ａ）、（Ｂ）に示す構成部材は、同じ形状で奥行きを有する。また、図５（Ｃ）は、操作入力装置が備える外装部材６５をベース部材６６側から見た底面図である。第１実施形態におけるグリップ部６０は、図４を参照して説明した積層構造と同様の積層構造を有する。

外装部材６５は、複数の支持部６５ａと、複数の第１の撓み規制部７１とを有する。支持部６５ａと第１の撓み規制部７１は、操作入力装置（グリップ部６０）の外表面に垂直な方向（第１の方向）のベース部材側に突出している。第１の方向は、押圧体７０の押圧方向（図５（Ｂ）中の矢印Ｐ方向）に対応する。第１の方向を、操作入力装置の厚み方向と定義してもよいし、弾性部材６１、静電容量センサ６３、圧力センサ６４、外装部材６５、ベース部材６６の積層方向と定義してもよい。

第１の撓み規制部７１は、操作入力装置の変形を規制する第１の規制手段として機能する。複数の第１の撓み規制部７１は、第１の方向において圧力センサ６４と重なる領域に配置されている。また、複数の第１の撓み規制部７１は、第１の方向と直交する第２の方向（図５（Ｃ）中の矢印Ｑ方向）に延伸し、互いに平行に並んで配置されている（配列している）。第２の方向は、操作入力装置の長手方向（グリップ部６０の長手方向）と定義してもよいし、デジタルカメラ１００が有する撮像光学系の光軸と直交する方向（図１のＹ軸に沿った方向）と定義してもよい。また、複数の第１の撓み規制部７１の並び方向（配列方向）を、以下では第３の方向とする。図５（Ｃ）中では、矢印Ｒ方向が第３の方向である。第３の方向を操作入力装置（グリップ部６０）の短手方向と定義してもよい。

複数の支持部６５ａは、ベース部材６６に当接している。図５（Ｃ）に示すように、複数の支持部６５ａは、複数の第１の撓み規制部７１の配列方向である第３の方向において、複数の第１の撓み規制部７１を挟んで設けられている。また、複数の支持部６５ａは、第１の撓み規制部７１と同じ方向（第２の方向）に延伸している。

押圧体７０が、弾性部材６１を押圧すると、弾性部材６１は押圧方向に変形しようとする。外装部材６５の支持部６５ａの直上が押圧された場合には、弾性部材６１は押圧方向に変形することができない。したがって、押圧体７０が弾性部材６１を押圧しても、弾性部材６１は潰れるのみで押圧方向にほとんど変形しないため、圧力センサ６４が押圧されることはなく、圧力を検出することができない。また、押圧体７０から過度な圧力を受けた場合、局所的な圧力センサ６４への加圧が、破損に繋がり、適切な圧力検出をすることができなくなる恐れがある。したがって、外装部材６５の支持部６５ａは、ユーザがグリップ部６０をグリップした際に押圧体７０が接触すると想定される位置から離れた位置に配置されるのが好ましい。

第１の撓み規制部７１は、支持部６５ａよりも、第１の方向の長さが短く、第３の方向の幅が小さい。また、押圧体７０で押圧した際に外装部材６５が変形しても、第１の撓み規制部７１は、ベース部材６６に当接しない長さであることが望ましい。押圧体７０で押圧した際に、第１の撓み規制部７１が、ベース部材６６に接触してしまうと、意図せず圧力センサ６４が圧延され、適切な圧力の検出ができなくなる恐れがあるからである。

ベース部材６６は、外装部材６５の支持部６５ａを支持し、剛性を有している。これにより、外装部材６５の厚み方向への変形が規制され、操作入力装置の耐衝撃性を実現することができる。また、外装部材６５とベース部材６６との間には、圧力センサ６４と外装部材６５の変形代となる空間部６９が形成されている。圧力センサ６４と外装部材６５は、空間部６９内で第１の撓み規制部７１がベース部材６６に当接しない範囲で圧力を受けた分だけ変形できる。したがって、圧力検出のダイナミックレンジを大きくすることが可能となる。

前述したように、複数の第１の撓み規制部７１は、第１の方向において、圧力センサ６４と重なる領域に配置されている。また、複数の第１の撓み規制部７１は、第２の方向に延伸し、互いに平行となるように配列している。本構成によって、押圧時における圧力センサ６４の変形する方向を規制することが可能となり、さらに強度も向上する。つまり、第１の撓み規制部７１の長手方向（第２の方向）における押圧力に対しては変形しにくくなるので、強度が増加し、グリップ性が向上する。また、複数の第１の撓み規制部７１の配列方向（第３の方向）における押圧力に対しては、圧力センサ６４の変形に追従して外装部材６５が変形し、複数の第１の撓み規制部７１が互いに離れるように変形する。したがって、追従性が良く良好なグリップ性と操作感が得られる。

本実施形態では、ユーザがグリップ部６０を把持した際には、中指、薬指、小指が接触することを想定している。各指は、グリップ部６０の長手方向に並んでおり、ユーザは、操作時には、例えば自分の指をグリップ部６０の短手方向（第３の方向）にスライドさせるものとする。本実施形態の操作入力装置では、複数の第１の撓み規制部７１が互いに平行でグリップ部６０の短手方向（第３の方向）に配列しているので、個人差による手の大きさや指の長さの違いに対しても追従性が良く、良好な圧力検出が可能となる。

［第２実施形態］
図６は、第２実施形態の操作入力装置の構成を説明する図である。
図６（Ａ）は、圧力センサ６４に圧力を加える前の要部断面を示す。図６（Ｂ）は、外装部材６５をベース部材６６側から見た底面図である。第２実施形態におけるグリップ部６０は、図４を参照して説明した積層構造と同様の積層構造を有する。

第２実施形態の操作入力装置は、複数の第１の撓み規制部７１と、複数の支持部６５ａと、複数の第２の撓み規制部７２とを有する。第２の撓み規制部７２は、１つでもよい。第１の撓み規制部７１および支持部６５ａは、図５を参照して説明した第１の撓み規制部７１および支持部６５ａと同様である。

第２の撓み規制部７２は、操作入力装置の変形を規制する第２の規制手段として機能する。第２の撓み規制部７２は、第１の撓み規制部７１が延伸する方向（第２の方向）と所定の角度を成して延伸し、かつ、第１の撓み規制部７１と離間して設けられている。図６（Ｂ）では、第１の撓み規制部７１と第２の撓み規制部７２とは、延伸する方向が直交するが、本発明は、第１の撓み規制部７１と第２の撓み規制部７２の延伸する方向が直交する構成に限定されない。

第２の撓み規制部７２は、第１の撓み規制部７１と同様に、ベース部材６６とは当接しない長さであることが望ましい。これにより、第２の撓み規制部７２が備わっても、第１実施形態と同等の圧力検出のダイナミックレンジを有することができる。また、第２実施形態の操作入力装置は、第２の撓み規制部７２を有しているので、押圧部から離れた箇所において、複数の第１の撓み規制部７１の配列方向における撓み量を低減させることができる。したがって、操作入力装置の強度を増加させ、グリップ性を向上させることができる。また、第２の撓み規制部７２が、第１の撓み規制部７１と離間して配置されているので、押圧体７０で押圧した際の圧力センサ６４の撓み量を低減させることなく、良好なグリップ性と操作感で圧力検出が可能となる。

［第３実施形態］
図７は、第３実施形態の操作入力装置の構成を説明する図である。
図７（Ａ）は、圧力センサ６４に圧力を加える前の要部断面を示す。図７（Ｂ）は、外装部材６５をベース部材６６側から見た底面図である。第３実施形態におけるグリップ部６０は、図４を参照して説明した積層構造と同様の積層構造を有する。

第３実施形態の操作入力装置は、複数の第１の撓み規制部７１、複数の支持部６５ａ、１または複数の第２の撓み規制部７２、１または複数の第３の撓み規制部７３を有する。複数の第３の撓み規制部７３は、操作入力装置の変形を規制する第３の規制手段として機能する。第３の撓み規制部７３は、第１の撓み規制部７１と同様に、第１の方向のベース部材側に突出するとともに、第２の方向に延伸している。また、第３の撓み規制部７３は、第１の撓み規制部７１と離間している。なお、第２の撓み規制部７２の配置の有無に関しては問わない。図７に示す構成から第２の撓み規制部７２が省略された構成も本発明の適用範囲である。

第３の撓み規制部７３は、第３の方向（第１の撓み規制部７１の配列方向）の幅が、第１の撓み規制部７１の幅よりも広いか、または、第１の方向のベース部材側に突出する長さが、第１の撓み規制部７１の長さよりも大きい。ただし、第３の撓み規制部７３の長さは、ベース部材６６とは当接しない長さであることが望ましい。これにより、第３の撓み規制部７３が備わっても、第１実施形態と同等の圧力検出のダイナミックレンジを有することができる。

第３の撓み規制部７３が、第１の撓み規制部７１と離間して設けられているので、押圧体７０で押圧した際に、押圧部における第３の撓み規制部７３近傍における撓み量を低減させることができる。したがって、操作入力装置の強度を増加させグリップ性を向上させることができる。

また、第３の撓み規制部７３の配置方法に応じて、押圧部の撓み量を調整することができ、グリップ性や操作感を向上させることができる。例えば、第３の撓み規制部７３を、２つの支持部６５ａの中間の位置（中央部）に配置すると、押圧部の中央部付近における撓み量が低減するので、操作入力装置の強度が増加し、耐衝撃性を特に向上させることができる。一方、第３の撓み規制部７３を支持部６５ａ付近に配置すると、押圧部の中央部付近においては良好な操作感を維持しつつ、支持部６５ａ付近においては強度を増加させてグリップ性を向上させることができる。

［第４実施形態］
図８は、第４実施形態の操作入力装置の構成を説明する図である。
図８（Ａ）は、圧力センサ６４に圧力を加える前の要部断面を示す。図８（Ｂ）は、外装部材６５をベース部材６６側から見た底面図である。第４実施形態におけるグリップ部６０は、図４を参照して説明した積層構造と同様の積層構造を有する。

図７を参照して説明した第３実施形態の操作入力装置と異なる構成を主に説明する。第４実施形態の操作入力装置では、複数の第１の撓み規制部７１の間隔を、外側に近付くにつれて広くする。

具体的には、図８（Ａ）に示すように、隣り合う２つの第１の撓み規制部７１の間隔は、第１の撓み規制部７１が設けられた位置が支持部６５ａに近いほど大きい。隣り合う２つの第１の撓み規制部７１の間隔が広くなると、押圧体７０で押圧された際に変形しやすく、撓みやすくなる。また、当該間隔が狭くなると、押圧体７０で押圧された際に、変形しにくく、撓みにくくなる。

押圧部の範囲において、圧力センサ６４は、支持部６５ａの間の領域にて、中央部が最も変形しやすく、両端外側が変形し難い。つまり、押圧する場所によって加重がばらつくが、第４実施形態の操作入力装置によれば、押圧領域における第１の撓み規制部７１の配置位置に応じた押圧力の差を小さくすることができる。したがって、グリップ部６０全体において、均一な押圧力でグリップすることができ、グリップ性を向上させることが可能となる。本実施形態においては、第２の撓み規制部７２および第３の撓み規制部７３の配置の有無に関しては問わない。

上述した各実施形態の操作入力装置のいずれにおいても、押圧体７０の押圧方向（第１の方向）から見たときに、外装部材６５の支持部６５ａと重なる領域においては、静電容量センサ６３や圧力センサ６４の導体パターンは配線されていないことが望ましい。押圧体７０から過度な圧力を受けた場合、局所的な圧力センサ６４への加圧が破損に繋がり、適切な検出ができなくなってしまう恐れがあるからである。

また、各実施形態において、静電容量センサ６３は、圧力センサ６４の外方側（弾性部材６１側）に配置されている。ユーザの指と静電容量センサ６３の間に、電流が流れていると、静電容量が変化し、誤検出をしてしまいやすい。また、静電容量センサ６３の配置位置が、ユーザの指に極力近い方が、検出性能を上げることができる。したがって、電流が流れる圧力センサ６４よりもユーザの指側に配置する方が望ましい。なお、実施形態によっては、静電容量センサ６３を、圧力センサ６４の内方側（外装部材６５側）に配置してもよい。

また、圧力センサ６４は、組み立て状態において、弾性部材６１と外装部材６５の間で、ある程度、変形させられている状態が望ましい。部品上または製造上のばらつきにより、組み立て状態における圧力センサ６４の潰れ量Δｔが異なり、初期状態に検出される抵抗値が異なる可能性があるからである。従って、組み立てが完了した状態で、圧力センサ６４は、初期の変形状態が検出荷重０Ｎとなるようにキャリブレーションされていることが望ましい。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。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

６０ グリップ部
１００ デジタルカメラ

Claims (10)

1. 弾性部材と、
   圧力を検出する第１の検出手段と、
   外装部材と、
   ベース部材と、を有する操作入力装置であって、
   前記外装部材は、前記操作入力装置の外表面に垂直な第１の方向において前記第１の検出手段と重なる領域に、前記ベース部材側に突出し、前記操作入力装置の変形を規制する複数の第１の規制手段を有し、
   前記複数の第１の規制手段は、前記第１の方向と直交する第２の方向に延伸して配列している
   ことを特徴とする操作入力装置。
2. 前記外表面から、前記弾性部材、前記第１の検出手段、前記外装部材、前記ベース部材の順に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の操作入力装置。
3. 前記第１の方向は、前記操作入力装置の厚さ方向であり、
   前記第２の方向は、前記操作入力装置の長手方向である
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の操作入力装置。
4. 前記弾性部材と前記外装部材との間に、静電容量を検出する第２の検出手段を有する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の操作入力装置。
5. 前記外装部材は、前記第１の方向に突出して前記ベース部材と当接する複数の支持手段を有し、
   前記複数の支持手段は、前記複数の第１の規制手段の配列方向である第３の方向において、前記複数の第１の規制手段を挟んで設けられており、前記第２の方向に延伸している
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の操作入力装置。
6. 隣り合う２つの前記第１の規制手段の間隔は、前記第１の規制手段が設けられた位置が前記支持手段に近いほど広い
   ことを特徴とする請求項５に記載の操作入力装置。
7. 前記支持手段の前記第３の方向の幅は、前記第１の規制手段の前記第３の方向の幅より広い
   ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の操作入力装置。
8. 前記外装部材は、前記第１の方向の前記ベース部材側に突出し、前記操作入力装置の変形を規制する第２の規制手段を有し、
   前記第２の規制手段は、前記第２の方向と所定の角度を成して延伸し、かつ、前記複数の第１の規制手段と離間して設けられている
   ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の操作入力装置。
9. 前記外装部材は、前記第１の方向の前記ベース部材側に突出し、前記操作入力装置の変形を規制する第３の規制手段を有し、
   前記第３の規制手段は、
   前記第２の方向に延伸し、かつ、前記複数の第１の規制手段と離間して設けられ、
   前記第１の規制手段より前記複数の第１の規制手段の配列方向である第３の方向の幅が広いか、または、前記第１の規制手段より前記第１の方向の長さが大きい
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の操作入力装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の操作入力装置を把持部に備える
    ことを特徴とする電子機器。

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