JP2021039474A - Operation input device and electronic apparatus - Google Patents

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Abstract

To provide an operation input device capable of increasing a dynamic range of pressure detection without impairing a grip feeling.SOLUTION: An operation input device is arranged on a grip part 60 of a digital camera 100, and detects operation input by a hand, a finger or the like of a user. The operation input device includes: a first elastic member 61 and a second elastic member 62 arranged outside an exterior member 65; a pressure sensor 64 arranged inside the first elastic member 61; and a capacitance sensor 63 between the first elastic member 61 and the pressure sensor 64. The pressure sensor 64 is located between the first elastic member 61 and the second elastic member 62, and the first elastic member 61 and the second elastic member 62 have different hardness or different thicknesses.SELECTED DRAWING: Figure 5

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。 The present invention relates to a mechanical structure of an operation input device used for operation input of an electronic device.

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。 Electronic devices such as mobile terminal devices and imaging devices include operation input devices for users to change settings and perform specific operations. Generally, an operation member such as a mechanical button or dial is arranged on the upper surface or the back surface of an electronic device, and an operation input is detected by pressing a button or detecting rotation of the dial. Further, as an operation input means instead of a mechanical operation member, there is an electronic device equipped with a touch sensor such as a capacitance sensor or a pressure sensor.

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。 The operation input device disclosed in Patent Document 1 has an operation detection unit in which a capacitance sensor and a pressure sensor arranged in a matrix in the operation input unit are arranged in an overlapping manner. In the detection of the operator's fingers with respect to the operation input unit, acquisition of various operation input information such as the contact position with respect to the operation input unit, the contact pressure (pressing pressure), the contact area of the fingers, and the distance (or close) of the fingers. Is possible.

特許文献2では、カメラのグリップ部にグリップボタンが設けられており、グリップ内部に圧力センサが実装された構成が開示されている。レリーズ操作開始後、グリップボタンが押された時の操作圧力が圧力センサにより検出され、その圧力値に応じて動画撮影時の撮影フレーム数が変更される。またレリーズ操作開始後に、動画撮影と連写撮影との切り替え、AFエリアの変更、露出補正値の変更等を、グリップボタンへの操作圧力に応じて行うことが可能である。 Patent Document 2 discloses a configuration in which a grip button is provided on a grip portion of a camera and a pressure sensor is mounted inside the grip. After the release operation is started, the operating pressure when the grip button is pressed is detected by the pressure sensor, and the number of shooting frames during movie shooting is changed according to the pressure value. Further, after the release operation is started, it is possible to switch between moving image shooting and continuous shooting shooting, change the AF area, change the exposure compensation value, and the like according to the operating pressure on the grip button.

特開2018−25848号公報JP-A-2018-25848 特開2004−157353公報JP-A-2004-157353

特許文献1に開示された技術では、ユーザが操作入力装置を握った際に圧力センサにより行われる圧力検出のダイナミックレンジが小さく、ユーザの意図しない操作の検出が起こりうる。一方で、圧力検出のダイナミックレンジを大きくする場合には押圧方向の変位量が大きくなってしまうため、ユーザが操作入力装置を把持した際のグリップ感が損なわれる可能性がある。 In the technique disclosed in Patent Document 1, the dynamic range of pressure detection performed by the pressure sensor when the user holds the operation input device is small, and detection of an operation not intended by the user may occur. On the other hand, when the dynamic range of pressure detection is increased, the amount of displacement in the pressing direction becomes large, so that the grip feeling when the user grips the operation input device may be impaired.

また、特許文献2に開示されたグリップボタンの操作では、操作圧力に応じて撮影中の動作モードまたはパラメータの変更が可能である。しかし、グリップ部に機械的な操作部材が配置される場合、撮影中にユーザがグリップ部に力を加えて把持した際に意図せずグリップボタンを押す可能性や、グリップ感が損なわれる可能性がある。
本発明は、グリップ感を損なうことなく、圧力検出のダイナミックレンジをより大きくすることが可能な操作入力装置の提供を目的とする。
Further, in the operation of the grip button disclosed in Patent Document 2, it is possible to change the operation mode or the parameter during shooting according to the operation pressure. However, when a mechanical operating member is arranged on the grip portion, there is a possibility that the user unintentionally presses the grip button when gripping the grip portion by applying force during shooting, or the grip feeling may be impaired. There is.
An object of the present invention is to provide an operation input device capable of increasing the dynamic range of pressure detection without impairing the grip feeling.

本発明の実施形態の操作入力装置は、第1および第2の弾性部材と、圧力を検出する第1の検出手段と、外装部材と、を有する操作入力装置であって、前記第1の検出手段は、前記第1の弾性部材と前記第2の弾性部材との間に位置し、前記第1の弾性部材と前記第2の弾性部材は硬さまたは厚さが異なることを特徴とする。 The operation input device according to the embodiment of the present invention is an operation input device including first and second elastic members, a first detection means for detecting pressure, and an exterior member, and is the first detection device. The means is located between the first elastic member and the second elastic member, and the first elastic member and the second elastic member have different hardness or thickness.

本発明によれば、グリップ感を損なうことなく、圧力検出のダイナミックレンジをより大きくすることが可能な操作入力装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an operation input device capable of increasing the dynamic range of pressure detection without impairing the feeling of grip.

実施形態の撮像装置の外観図である。It is an external view of the image pickup apparatus of an embodiment. 撮像装置のハードウェア構成例を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the hardware configuration example of an image pickup apparatus. 圧力検出のダイナミックレンジを大きくした構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure which increased the dynamic range of pressure detection. 第1実施形態のグリップ部の構成を表す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the structure of the grip part of 1st Embodiment. 第1実施形態のグリップ部の構成を表す要部の断面図である。It is sectional drawing of the main part which shows the structure of the grip part of 1st Embodiment. 第2実施形態のグリップ部の構成を表す分解斜視図である。It is an exploded perspective view which shows the structure of the grip part of 2nd Embodiment. 圧力センサの変形前後の状態を示す図である。It is a figure which shows the state before and after the deformation of a pressure sensor. 圧力センサの導体パターンの断線を抑制する構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure which suppresses the disconnection of the conductor pattern of a pressure sensor. 図8の構成を曲面形状部に適用した例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the example which applied the structure of FIG. 8 to the curved surface shape part. 曲面形状部において圧力検出精度の低下を防ぐ構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure which prevents the pressure detection accuracy decrease in the curved surface shape part.

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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, an image pickup device is shown as an example of an electronic device provided with an operation input device, but the present invention can be applied to various electronic devices provided with an operation input device.

[第1実施形態]
図1は、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軸方向は撮像装置の光軸に平行な方向である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is an external perspective view showing a digital camera 100 as an example of an imaging device according to an embodiment. FIG. 1A is a front perspective view of the digital camera 100, and FIG. 1B is a rear perspective view of the digital camera 100. The digital camera (hereinafter, also simply referred to as a camera) 100 is an interchangeable lens camera to which a lens device (not shown) can be attached to the main body thereof. An X-axis and a Z-axis orthogonal to each other are defined on the bottom surface of the camera 100, and an axis orthogonal to each of the X-axis and the Z-axis is defined as a Y-axis. The Z-axis direction is a direction parallel to the optical axis of the image pickup apparatus.

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。 The main display unit 11 shown in FIG. 1B is provided on the back surface of the camera body unit and displays images and various information. In the case of a configuration having a touch panel on the display surface of the main display unit 11, a touch operation on the display surface (operation surface) can be detected. The sub display unit 12 is provided on the upper surface of the camera body unit, and displays various set values such as a shutter speed and an aperture value.

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。 The camera 100 includes a peep-type finder, and the user can visually recognize the image displayed on the internal EVF (Electronic View Finder) through the eyepiece 20. The eyepiece detection unit 22 detects the approach (eyepiece) and separation (eyepiece) of the eye with respect to the eyepiece 20.

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。
The camera 100 includes an operating member used by the user for various operations, and an example thereof is shown below.
(Upper surface of camera)
-Main electronic dial 31: A rotation operation member, and instructions such as changing set values such as a shutter speed and an aperture value are given by the rotation thereof.
Power switch 32: An operating member that switches the power of the camera 100 on and off.
-Sub electronic dial 33: A rotation operation member, and instructions such as movement of a selection frame and image feed are given by rotation thereof.
-Movie button 36: Used to instruct the start and stop of movie shooting (recording).
-Mode changeover switch 41: An operation member for switching various modes.
-Shutter button 42: An operating member arranged on the subject side for giving a shooting instruction.
(Back of camera)
-Cross key 34: A cross key (4-way key) that can be pushed into each part of up, down, left, and right.
-SET button 35: A push button, which is mainly used for determining a selection item or the like.
-AE lock button 37: Pressed in the shooting standby state, the exposure state can be fixed.
-Enlargement button 38: An operation member for turning on / off the enlargement mode in the live view display.
-Play button 39: An operation member for switching between a shooting mode and a playback mode.
-Menu button 40: An operation member for displaying a menu screen for various settings on the main display unit 11.
An operation input device is provided inside the grip portion 60, and includes the capacitance sensor 63 and the pressure sensor 64 shown in FIG. The details will be described later.

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。 The lid 50 of the slot in which the recording medium 300 (see FIG. 2) is stored is arranged on the side surface of the camera body. The communication terminal 51 is a terminal for the camera 100 to communicate with the lens device. The terminal cover 52 is arranged on the side surface of the camera body and protects a connector (not shown) such as a connection cable that electrically connects the external device and the camera 100.

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。 The grip portion 60 is a grip portion having a shape that makes it easy for the user to grip the camera body with his / her right hand. The shutter button 42 and the main electronic dial 31 are arranged at positions that can be operated by the index finger of the right hand while the user holds the camera 100 by holding the grip portion 60 with the little finger, ring finger, and middle finger of the right hand. In this state, a sub electronic dial 33, a cross key 34, a SET button 35, an AE lock button 37, an enlargement button 38, and a play button 39 are arranged at positions that can be operated with the thumb of the right hand.

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。 FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of the digital camera 100. The camera body includes a system control unit 80, the lens unit 200 includes a lens system control circuit 203, and both can communicate with each other.

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。 First, the configuration of the camera body will be described. The eyepiece detection unit 22 has an infrared proximity sensor or the like, and detects eyepieces and eye separations with respect to the eyepiece unit 20 of the finder. The system control unit 80 switches between the display state and the non-display state of the main display unit 11 and the EVF 21 according to the detection state by the eyepiece detection unit 22. Specifically, at least in the shooting standby state and in the case of automatic switching, the display of the main display unit 11 is turned on and the EVF 21 is hidden during non-eye contact. Further, the display of the EVF 21 is turned on during the eyepiece, and the main display unit 11 is hidden.

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。 The operation unit 30 is used by the user when inputting various instructions to the system control unit 80, and includes various operation members as an input unit for receiving the user operation. The operation members have already been described in FIG. 1. For example, when the menu button 40 is pressed, the menu screen is displayed on the main display unit 11, and the user intuitively uses the cross key 34 and the SET button 35 while looking at the menu screen. Can be set to. Further, by operating the main electronic dial 31 after turning on the enlargement mode with the enlargement button 38, it is possible to give an instruction to enlarge or reduce the live view image, and to give an instruction to enlarge the reproduced image in the reproduction mode.

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。 The operation unit 30 includes a capacitance sensor 63 and a pressure sensor 64 that the grip unit 60 has inside. In the grip portion 60, the capacitance sensor 63 and the pressure sensor 64 are arranged in the area where the user grips the camera body portion, and the gripping state of the camera 100 and the movement of the finger by the user can be detected.

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。 The system control unit 80 switches the operation mode to the still image shooting mode, the moving image shooting mode, the playback mode, or the like by the signal from the mode changeover switch 41. The first shutter switch 43 and the second shutter switch 44 are step switches that are turned on and off by operating the shutter button 42. The first shutter switch 43 is turned on by a so-called half-press (shooting preparation instruction) during the operation of the shutter button 42, and the first shutter switch signal SW1 is generated. The system control unit 80 starts shooting preparation operations such as AF (autofocus) processing, AE (autoexposure) processing, AWB (auto white balance) processing, and EF (flash pre-flash) processing by SW1. The second shutter switch 44 is turned on when the operation of the shutter button 42 is completed, so-called full pressing (shooting instruction), and the second shutter switch signal SW2 is generated. The system control unit 80 uses SW2 to start a series of shooting processes from reading a signal from the imaging unit 84 to writing the captured image as an image file on the recording medium 300.

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。 The AE sensor 81 measures the brightness of the subject through the lens unit 200 and outputs the photometric result to the system control unit 80. The focus detection unit 82 detects the focus state of the imaging optical system and outputs information on the amount of defocus to the system control unit 80. The system control unit 80 controls the lens unit 200 based on the information and performs phase difference AF. The focus detection unit 82 has a dedicated phase difference sensor, or performs focus detection by using an image pickup element (imaging surface phase difference sensor) included in the image pickup unit 84. The shutter 83 is a focal plane shutter, and is a device that controls the exposure time of the imaging unit 84 by a command from the system control unit 80.

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。 The image pickup unit 84 includes an image pickup element that photoelectrically converts an optical image formed through the image pickup optical system into an electric signal. An image sensor using a CCD (charge-coupled device) or CMOS (complementary metal oxide semiconductor) is used. The A / D converter 85 converts the analog signal output by the imaging unit 84 into a digital signal. The output data of the A / D converter 85 is written directly to the memory 88 via the image processing unit 86 and the memory control unit 87, or via the memory control unit 87.

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。 The image processing unit 86 performs resizing processing, color conversion processing, etc. on the data from the A / D converter 85 or the data from the memory control unit 87, and also performs a predetermined calculation using the captured image data. Perform processing. The system control unit 80 performs exposure control and distance measurement control based on the calculation result, and performs TTL (through-the-lens) AF processing, AWB processing, AE processing, EF processing, and the like.

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。 The memory 88 stores the digital image data converted by the A / D converter 85 and the image data to be displayed on the main display unit 11 and the EVF 21. The memory 88 has a storage capacity sufficient for storing a predetermined number of still images, moving images and audio data for a predetermined time, and also serves as a video memory for displaying images.

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。 The D / A converter 89 converts the image display data stored in the memory 88 into an analog signal and supplies it to the main display unit 11 and the EVF 21. The display image data written in the memory 88 is displayed by the main display unit 11 and the EVF 21. The live view display is performed by analog-converting the digital signal stored in the memory 88 with the D / A converter 89 and sequentially transferring the digital signal to the main display unit 11 or the EVF 21 for display. The sub-display unit drive circuit 90 displays set values such as the shutter speed and the aperture value on the screen of the sub-display unit 12 according to the command of the system control unit 80.

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。 The non-volatile memory 91 is a memory such as an EEPROM that can be electrically erased and recorded, and stores constants, programs, and the like for the operation of the system control unit 80. The system control unit 80 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) and controls the entire digital camera 100. The CPU realizes each process by executing the program recorded in the non-volatile memory 91. For the system memory 92, for example, a RAM (random access memory) is used, and constants and variables for the operation of the system control unit 80, a program read from the non-volatile memory 91, and the like are developed. The system timer 93 measures the time used for various controls and the time of the built-in clock.

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。 The power supply control unit 94 detects whether or not a battery is installed, the type of battery, and the remaining battery level. Using the operation signal of the power switch 32 as a trigger, the power control unit 94 controls the internal DC-DC converter according to the detection result and the command of the system control unit 80, and supplies power to each unit including the recording medium 300. .. The power supply unit 95 includes a primary battery, a secondary battery, an AC adapter, and the like.

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。 The recording medium I / F (interface) unit 96 connects the recording medium 300 and the system control unit 80. The recording medium 300 for recording captured image data and the like is composed of a semiconductor memory, a magnetic disk, and the like. For example, when the user presses the play button 39 during the shooting mode, the mode shifts to the play mode, and the latest image among the images recorded on the recording medium 300 can be displayed on the main display unit 11.

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。 The communication unit 97 can be connected to the network when transmitting and receiving video signals and audio signals. The communication unit 97 can transmit the image data captured by the image pickup unit 84 and the image data recorded on the recording medium 300 to an external device, and can receive the image data and various information from the external device.

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。 The posture detection unit 98 includes an acceleration sensor, a gyro sensor, and the like, and detects the posture of the camera 100 with respect to the direction of gravity. For example, based on the posture detected by the posture detection unit 98, it is possible to determine whether the user is holding the camera 100 horizontally or vertically, and it is possible to detect a state such as panning or a stationary state.

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。 Next, the configuration of the lens unit 200 will be described. The lens unit 200 includes a lens group such as a zoom lens and a focus lens, and is simply shown as one lens 201 in FIG. The lens unit 200 includes a communication terminal 202 that communicates with the digital camera 100. The lens unit 200 can communicate with the system control unit 80 via the communication terminals 51 and 202. The lens system control circuit 203 controls the aperture drive circuit 204 and the AF drive circuit 206 according to the command of the system control unit 80. The aperture 205 is controlled via the aperture drive circuit 204, and the focus adjustment control is performed by displacing the position of the focus lens in the lens 201 via the AF drive circuit 206.

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。 Next, the operation input device of the present embodiment will be described in comparison with the configuration disclosed in Patent Document 1. The operation input device shown in FIG. 1 of Patent Document 1 has an operation detection unit in which a capacitance sensor (120) and a pressure sensor (130) arranged in a matrix in the operation input unit are arranged in an overlapping manner. When pressure is applied to the pressure sensor through the capacitance sensor, the pressure sensor is rolled.

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(1)で表される。

Figure 2021039474
The cross-sectional area of the conductor pattern of the pressure sensor is referred to as A, and its length is referred to as L. The cross-sectional area A and the length L change before and after the deformation of the pressure sensor due to rolling. When the electrical resistivity peculiar to a conductor is expressed as ρ and the electric resistance value is expressed as R, the relationship between R and ρ, L, and A is expressed by the following equation (1).
Figure 2021039474

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が小さくなり、長さLが大きくなるので、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。この場合、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。 When the pressure sensor receives pressure from a pressing body such as a finger, the cross-sectional area A becomes small and the length L becomes large, so that the electric resistance value R becomes large. Therefore, the greater the deformation of the conductor when a constant pressure is applied, the greater the change in the electrical resistance value R. In this case, it is possible to make the pressure detection more sensitive, that is, to increase the dynamic range of the pressure detection by making the conductor easily deformable.

特許文献1に開示の構成において、圧力センサの変形代(しろ)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。 In the configuration disclosed in Patent Document 1, the deformation allowance (white) of the pressure sensor depends on the amount of crushing due to rolling of the pressure sensor (hereinafter, referred to as crushing amount Δt). If this crushing amount Δt is small, it is not easy to increase the dynamic range of pressure detection.

図3は、特許文献1に開示された構成に対して改良を施し、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例を説明する模式図である。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。 FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration example in which the configuration disclosed in Patent Document 1 is improved and the dynamic range of pressure detection of the pressure sensor 64 is simply increased. FIG. 3A is a cross-sectional view of a main part showing a state before applying pressure to the pressure sensor 64. FIG. 3B is a cross-sectional view of a main part showing a state in which pressure is applied to the pressure sensor 64.

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。このような構成を、本実施形態の撮像装置のグリップ部60に適用する場合、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、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が、図3の構成では高いグリップ性を実現することは難しい。 Both ends of the pressure sensor 64 are fixed, and a space 69 that serves as a deformation allowance for the pressure sensor 64 is provided in the deformation direction of the pressure sensor 64 at a position where pressure is expected. As shown in FIG. 3B, since the pressure sensor 64 can be deformed by the amount of pressure received in the space 69, the dynamic range of pressure detection can be increased. When such a configuration is applied to the grip portion 60 of the image pickup apparatus of the present embodiment, it is necessary for the user to have high grip performance in order to maintain the shooting posture and suppress blurring of the captured image. .. Therefore, it is preferable that the shape difference of the grip portion 60 is small between the state before the pressure is applied and the state in which the user grips the grip portion 60 and the pressure is applied. In particular, the smaller the amount of deformation in the direction in which the user applies force, that is, the smaller the stroke amount, the more preferable, but it is difficult to achieve high grip with the configuration of FIG.

図4および図5を参照して、本実施形態にて圧力センサ64の圧力検出のダイナミックレンジを向上させた構成例を説明する。図4は、グリップ部60の構成を表す分解斜視図であり、図5はグリップ部60の構成を表す断面図である。図5(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5(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。 A configuration example in which the dynamic range of pressure detection of the pressure sensor 64 is improved in the present embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is an exploded perspective view showing the configuration of the grip portion 60, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the grip portion 60. FIG. 5A is a cross-sectional view of a main part showing a state before applying pressure to the pressure sensor 64. FIG. 5B is a cross-sectional view of a main part showing a state in which pressure is applied to the pressure sensor 64.

図4では、外観面から順に、第1の弾性部材61、静電容量センサ63、圧力センサ64、第2の弾性部材62、外装部材65を示している。外観面は操作入力装置の外観上の外表面である。つまり、第1の弾性部材61が最も外側に配置され、外装部材65が最も内側に配置される。 In FIG. 4, the first elastic member 61, the capacitance sensor 63, the pressure sensor 64, the second elastic member 62, and the exterior member 65 are shown in order from the appearance surface. The external surface is the external surface of the operation input device. That is, the first elastic member 61 is arranged on the outermost side, and the exterior member 65 is arranged on the innermost side.

第1の弾性部材61は、外装部材65の外形形状に対応する形状を有し、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、ポリイミド等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という)が用いられる。あるいは、第1の弾性部材61自体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、押圧体70(操作者の手指等)による静電容量の変化を検知することで、押圧体70が触れたことを検知する。例えば、押圧体70がグリップ部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における静電容量の変化が検知される。このときの検知信号に応じた各種操作によって所望の処理が可能となる。 The first elastic member 61 has a shape corresponding to the outer shape of the exterior member 65, and is made of an elastic material such as an elastomer. As the capacitance sensor 63, a flexible printed circuit board (hereinafter referred to as FPC) in which a metal conductor pattern is wired on a base material such as polyimide is used. Alternatively, housing wiring in which the metal conductor pattern is wired to the first elastic member 61 itself may be used. The capacitance sensor 63 detects that the pressing body 70 has touched by detecting a change in capacitance due to the pressing body 70 (fingers of the operator or the like). For example, when the pressing body 70 touches the grip portion 60, a change in capacitance in the metal conductor pattern on the FPC arranged in the grip portion 60 is detected. Desirable processing can be performed by various operations according to the detection signal at this time.

圧力センサ64は、タッチ操作の強度を検出するためのセンサであり、グリップ部60に対して押圧体70から受ける押圧の強度を検出する。グリップ部60がタッチ操作によって押圧された場合、圧力センサ64により、押圧の強度を連続的に検出することができる。圧力センサ64としては、ポリイミド等の基材に金属導体パターンが配線されたFPCが用いられる。あるいは、伸縮可能な繊維質の基材に対して、伸縮可能な伸縮性導体パターンが配線された構成でもよい。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して圧力を検出する。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たときに、導体の電気抵抗値の変化を読み取ることで加えた荷重を逆算することができる。例えば導体の電気抵抗値(または電気抵抗値に対応する検出信号)に対して、1つまたは複数の閾値が設定される。検出部は導体の電気抵抗値と閾値とを比較し、所定の閾値に対して抵抗値が小さくなる方向に変化したときにシステム制御部80が所定の制御を行う。所定の制御とは、例えば電子機器の電源のON/OFFや、操作入力に応じて予め定められた機能の呼出等を行うための制御である。圧力センサ64による検出結果から操作入力の判別が可能であり、ユーザの意図する処理を実行することができる。 The pressure sensor 64 is a sensor for detecting the strength of the touch operation, and detects the strength of the pressure received from the pressing body 70 with respect to the grip portion 60. When the grip portion 60 is pressed by a touch operation, the pressure sensor 64 can continuously detect the strength of the pressing. As the pressure sensor 64, an FPC in which a metal conductor pattern is wired on a base material such as polyimide is used. Alternatively, a stretchable stretchable conductor pattern may be wired to the stretchable fibrous base material. The pressure sensor 64 detects pressure by utilizing the piezoresistive effect in which the electric resistance value changes according to the strain when stress is applied to the metal conductor pattern. That is, when a load is applied to the pressure sensor 64 to deform the conductor pattern, the applied load can be calculated back by reading the change in the electric resistance value of the conductor. For example, one or more threshold values are set for the electric resistance value (or the detection signal corresponding to the electric resistance value) of the conductor. The detection unit compares the electric resistance value of the conductor with the threshold value, and the system control unit 80 performs a predetermined control when the resistance value changes in a direction in which the resistance value becomes smaller than the predetermined threshold value. The predetermined control is, for example, a control for turning on / off the power of an electronic device, calling a predetermined function according to an operation input, or the like. The operation input can be discriminated from the detection result by the pressure sensor 64, and the process intended by the user can be executed.

あるいは、グリップ部60と平行に備えられた静電容量センサ63により、距離検出を行い、距離に対応する圧力を検出することができる。この場合の距離とは、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63との距離であり、静電容量値から算出できる。この距離に基づいて圧力を算出する方法、あるいは距離を圧力と同等に扱う方法がある。 Alternatively, the capacitance sensor 63 provided in parallel with the grip portion 60 can detect the distance and detect the pressure corresponding to the distance. The distance in this case is the distance between the pressing body 70 on the grip portion 60 and the capacitance sensor 63 due to the operating surface being distorted by the pressing force of the pressing body 70 against the grip portion 60, and is the capacitance value. Can be calculated from. There is a method of calculating the pressure based on this distance, or a method of treating the distance as equivalent to the pressure.

本実施形態にて圧力センサ64については、グリップ部60に対する押圧の強度を検出可能であれば、他の方式のセンサを使用してもよい。様々な方法、および様々なセンサ、または複数のセンサの組合せ(例えば加重平均による出力信号の合成)を使用してタッチ操作の強度(圧力)を検出することが可能である。 As for the pressure sensor 64 in the present embodiment, another type of sensor may be used as long as the strength of pressing against the grip portion 60 can be detected. It is possible to detect the intensity (pressure) of a touch operation using different methods and different sensors, or a combination of multiple sensors (eg, combining output signals by weighted average).

第2の弾性部材62は、第1の弾性部材61と同様に、外装部材65の外形形状に対応する形状を有し、エラストマー等の弾性を有する材料で形成されている。第2の弾性部材62は第1の弾性部材61よりも高い剛性を有する。 Like the first elastic member 61, the second elastic member 62 has a shape corresponding to the outer shape of the exterior member 65, and is made of an elastic material such as an elastomer. The second elastic member 62 has a higher rigidity than the first elastic member 61.

外装部材65は、グリップ部60のグリップ形状を成す部材であり、第2の弾性部材62よりも高い剛性を有する。外装部材65は複数の凹部65a(図5)を有しており、凹部65aと第2の弾性部材62で囲まれる領域に空間部69が形成される。 The exterior member 65 is a member that forms the grip shape of the grip portion 60, and has a higher rigidity than the second elastic member 62. The exterior member 65 has a plurality of recesses 65a (FIG. 5), and a space 69 is formed in a region surrounded by the recess 65a and the second elastic member 62.

本実施形態において、ユーザがグリップ部60を把持した際、少なくとも押圧体70が接触する部分には、1つまたは複数の静電容量センサ63と圧力センサ64が設置されている。静電容量センサ63により、その静電容量の変化を検知することで、ユーザの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の出力値によって、グリップ部60に対する押圧力を検出することができる。このように、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、操作入力部にて、どの位置でどれだけの圧力を受けたかを検出可能である。例えば、同じ圧力を受けた場合でも、受けた位置に違いがあれば、位置ごとに、呼び出される機能が異なるように制御や処理を行うことができる。また、押圧体70によるスライド操作、タップ操作、タッチ操作等の各種操作を行うことが可能である。 In the present embodiment, when the user grips the grip portion 60, one or a plurality of capacitance sensors 63 and a pressure sensor 64 are installed at least in a portion where the pressing body 70 comes into contact with the grip portion 60. By detecting the change in the capacitance by the capacitance sensor 63, it is possible to identify the part touched by the user. Then, the pressing force on the grip portion 60 can be detected by the output value of the pressure sensor 64. In this way, by combining the capacitance sensor 63 and the pressure sensor 64, it is possible to detect at what position and how much pressure is received by the operation input unit. For example, even if the same pressure is received, if there is a difference in the received position, control or processing can be performed so that the function to be called differs for each position. In addition, various operations such as a slide operation, a tap operation, and a touch operation can be performed by the pressing body 70.

第1の弾性部材61が押圧体70から押圧を受けると、第1の弾性部材61と外装部材65とに挟まれた圧力センサ64は圧延されて潰れる。押圧による圧力センサ64の変形の前後で、圧力センサ64の導体パターンの断面積Aと長さLは変化する。更に、圧力センサ64と接触している第2の弾性部材62も弾性を有するので、押圧により圧力センサ64の一部は第2の弾性部材62と共に空間部69内に沈み込む。これにより、圧力センサ64の変形量は、圧力センサ64の圧延による潰れ量Δtと、圧力センサ64の撓みによる変形量(Δdと記す)との和と同等となる。空間部69を設けない構成と比べると、圧力センサ64の変形量は圧力センサ64の撓みによる変形量Δd分だけ大きくなるので、局所的に圧力センサ64に変位量を発生させる構造とすることができる。よって、圧力検出のダイナミックレンジを拡大しつつ、圧力が加わる前の図5(A)の状態と、圧力が加わっている図5(B)の状態とに関して、形状差を小さくすることができる。 When the first elastic member 61 is pressed by the pressing body 70, the pressure sensor 64 sandwiched between the first elastic member 61 and the exterior member 65 is rolled and crushed. Before and after the deformation of the pressure sensor 64 due to pressing, the cross-sectional area A and the length L of the conductor pattern of the pressure sensor 64 change. Further, since the second elastic member 62 in contact with the pressure sensor 64 also has elasticity, a part of the pressure sensor 64 sinks into the space 69 together with the second elastic member 62 by pressing. As a result, the amount of deformation of the pressure sensor 64 becomes equal to the sum of the amount of crushing due to rolling of the pressure sensor 64 Δt and the amount of deformation due to bending of the pressure sensor 64 (denoted as Δd). Compared with the configuration in which the space portion 69 is not provided, the amount of deformation of the pressure sensor 64 is larger by the amount of deformation Δd due to the deflection of the pressure sensor 64, so that the structure is such that the amount of displacement is locally generated in the pressure sensor 64. it can. Therefore, while expanding the dynamic range of pressure detection, it is possible to reduce the shape difference between the state of FIG. 5 (A) before the pressure is applied and the state of FIG. 5 (B) where the pressure is applied.

次に、押圧体70と空間部69との関係について説明する。グリップ部60の把持状態において、押圧体70がグリップ部60に接触する範囲を押圧体70の接触幅とし、第1の弾性部材61に対する押圧体70の接触幅をL1と表記し、外装部材65の凹部65aの幅をL2と表記する。 Next, the relationship between the pressing body 70 and the space portion 69 will be described. In the gripped state of the grip portion 60, the range in which the pressing body 70 contacts the grip portion 60 is defined as the contact width of the pressing body 70, the contact width of the pressing body 70 with respect to the first elastic member 61 is described as L1, and the exterior member 65. The width of the recess 65a is referred to as L2.

ユーザがグリップ部60を把持したときの圧力を、圧力センサ64により必ず検出できるようにするためには、凹部65aの幅L2を、押圧体70の接触幅L1よりも大きくする必要がある(L2>L1)。仮に、凹部65aの幅L2を押圧体70の接触幅L1より小さくした場合、押圧体70が凹部65aを跨いで覆ってしまう。そのため、圧力センサ64が撓み難くなり、凹部65aの幅L2が押圧体70の接触幅L1より大きい場合と比較すると前記変形量Δdが小さくなる。場合によっては「Δd≒0」となる可能性がある。本実施形態において、L1とL2の関係は、「L2/L1>1」の関係であるため、変形量Δdが極端に小さくなることを回避できる。ただし、これに限らず、L1とL2の関係は「L2/L1≧0.5」でもよい。 In order to ensure that the pressure when the user grips the grip portion 60 can be detected by the pressure sensor 64, the width L2 of the recess 65a needs to be larger than the contact width L1 of the pressing body 70 (L2). > L1). If the width L2 of the recess 65a is made smaller than the contact width L1 of the pressing body 70, the pressing body 70 straddles the recess 65a and covers it. Therefore, the pressure sensor 64 is less likely to bend, and the deformation amount Δd becomes smaller than in the case where the width L2 of the recess 65a is larger than the contact width L1 of the pressing body 70. In some cases, there is a possibility that “Δd≈0”. In the present embodiment, since the relationship between L1 and L2 is “L2 / L1> 1”, it is possible to avoid the deformation amount Δd from becoming extremely small. However, the relationship is not limited to this, and the relationship between L1 and L2 may be “L2 / L1 ≧ 0.5”.

また、凹部65aの深さは、第2の弾性部材62が撓むことができる最大変形量以上になっている。押圧体70で押圧された際、第2の弾性部材62が外装部材65の凹部65aの底に接触してしまうと、ユーザの意図に反して圧力センサ64が圧延され、適切な圧力検出ができなくなる可能性がある。 Further, the depth of the recess 65a is equal to or greater than the maximum amount of deformation that the second elastic member 62 can bend. When the second elastic member 62 comes into contact with the bottom of the recess 65a of the exterior member 65 when pressed by the pressing body 70, the pressure sensor 64 is rolled against the intention of the user, and appropriate pressure detection can be performed. It may disappear.

押圧体70は、例えばユーザの手指であり、グリップ部60の把持状態においてユーザは手指でスライド操作やタップ操作を行う。この時、グリップ部60には薬指、中指の指先が接触することを想定しており、その時の接触部分の形状は略円形状になる。日本人の場合、成人の薬指の指先の幅は、最小値が10.2mm、最大値が17.7mmであり、中指の指先の幅は、最小値が10.7mm、最大値が18.6mmである。グリップ部60の把持時の接触幅は最大でも指の幅以下であるので、その最小値である10mm以上の値として設計される。また、指の大きい人でも確実に圧力センサ64による検出を可能にするためには、グリップ部60の把持時の接触幅を、その最大値の1.5倍程度の30mmと想定して設計すればよい。以上のことから、10mm<L1<30mmの範囲が望ましいが、本実施形態の効果を達成するためには、5mm≦L1<30mmの範囲でもよい。 The pressing body 70 is, for example, a user's finger, and the user performs a slide operation or a tap operation with the finger in the gripped state of the grip portion 60. At this time, it is assumed that the fingertips of the ring finger and the middle finger come into contact with the grip portion 60, and the shape of the contact portion at that time is substantially circular. In the case of Japanese, the width of the fingertip of the ring finger of an adult has a minimum value of 10.2 mm and a maximum value of 17.7 mm, and the width of the fingertip of the middle finger has a minimum value of 10.7 mm and a maximum value of 18.6 mm. Is. Since the contact width of the grip portion 60 at the time of gripping is at most the width of a finger or less, it is designed as a value of 10 mm or more, which is the minimum value thereof. Further, in order to enable reliable detection by the pressure sensor 64 even for a person with a large finger, the contact width when gripping the grip portion 60 should be designed assuming that the contact width at the time of gripping is 30 mm, which is about 1.5 times the maximum value. Just do it. From the above, a range of 10 mm <L1 <30 mm is desirable, but in order to achieve the effect of the present embodiment, a range of 5 mm ≦ L1 <30 mm may be used.

第1の弾性部材61は、第2の弾性部材62よりも柔らかい材料で形成される。その理由は押圧位置の検出精度を高めるためである。押圧体70によって第1の弾性部材61が押圧されると、第1の弾性部材61より硬い第2の弾性部材62は、第1の弾性部材61全体を支持するように機能する。第1の弾性部材61は第2の弾性部材62により支持されるが、第2の弾性部材62に比べて柔らかい第1の弾性部材61は押圧された部分およびその近傍が沈み込む。そのため、第1の弾性部材61と第2の弾性部材62に挟まれる圧力センサ64は押圧された部分およびその近傍のみが圧延される。これにより、押圧体70による押圧位置を精度良く検出することが可能となる。 The first elastic member 61 is made of a material softer than the second elastic member 62. The reason is to improve the detection accuracy of the pressing position. When the first elastic member 61 is pressed by the pressing body 70, the second elastic member 62, which is harder than the first elastic member 61, functions to support the entire first elastic member 61. The first elastic member 61 is supported by the second elastic member 62, but the first elastic member 61, which is softer than the second elastic member 62, sinks in the pressed portion and its vicinity. Therefore, in the pressure sensor 64 sandwiched between the first elastic member 61 and the second elastic member 62, only the pressed portion and its vicinity are rolled. This makes it possible to accurately detect the pressing position by the pressing body 70.

弾性部材の硬さについては、以下の方法で設定することが可能である。
・第1の弾性部材61と第2の弾性部材62とで、それらの厚さを同一に設定し、弾性部材に用いる材料の硬度の違いにより、第2の弾性部材62を第1の弾性部材61よりも硬くする方法。
・第1の弾性部材61と第2の弾性部材62とで同じ材料を使用し、厚さに変えることにより硬度に差をつけ、第2の弾性部材62の厚さを第1の弾性部材61の厚さより大きくすることで硬くする方法。
The hardness of the elastic member can be set by the following method.
The thickness of the first elastic member 61 and the second elastic member 62 are set to be the same, and the second elastic member 62 is used as the first elastic member due to the difference in hardness of the material used for the elastic member. How to make it harder than 61.
-The same material is used for the first elastic member 61 and the second elastic member 62, and the hardness is made different by changing the thickness, and the thickness of the second elastic member 62 is changed to the first elastic member 61. How to make it harder by making it larger than the thickness of.

本実施形態では、第1の弾性部材61と第2の弾性部材62がそれぞれ1層である例を説明したが、多層構成でもよい。例えば、第1の弾性部材61は1層であって、第2の弾性部材62は2層の構成である。2層から成る第2の弾性部材62は第1の弾性部材61よりも硬い。それぞれの弾性部材の硬さ、厚さ、層数の組み合わせの如何は問わない。なお、硬さの関係は上記に限らず、必要に応じて第1の弾性部材61を第2の弾性部材62より硬くしてもよい。 In the present embodiment, the example in which the first elastic member 61 and the second elastic member 62 each have one layer has been described, but a multi-layer structure may also be used. For example, the first elastic member 61 has one layer, and the second elastic member 62 has two layers. The second elastic member 62 composed of two layers is harder than the first elastic member 61. The combination of hardness, thickness, and number of layers of each elastic member does not matter. The relationship of hardness is not limited to the above, and the first elastic member 61 may be made harder than the second elastic member 62, if necessary.

押圧体70の押圧方向から見た場合、第2の弾性部材62と外装部材65の支持部(不図示)が重なる領域においては、圧力センサ64の導体パターンは配線されていない。その理由は、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る可能性があることによる。 When viewed from the pressing direction of the pressing body 70, the conductor pattern of the pressure sensor 64 is not wired in the region where the support portion (not shown) of the second elastic member 62 and the exterior member 65 overlap. The reason is that when an excessive pressure is received from the pressing body 70, the pressure applied to the local pressure sensor 64 may lead to damage, and proper detection may not be possible.

また本実施形態において、静電容量センサ63は、圧力センサ64の外側(外観表面側)に配置されているが、他の実施形態では圧力センサ64の内側(外装部材側)に配置される。静電容量センサ63は、ユーザの手指が接触したときの静電容量の変化により接触位置を検出する。静電容量センサ63が静電容量の変化を検出する際に、ユーザの手指と静電容量センサ63との間に、電流が流れていると、静電容量が変化し、誤検出が発生しうる。また、静電容量センサ63はユーザの手指に極力近い方が検出性能を高くすることができる。そのため、静電容量センサ63を、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ことが好ましい。 Further, in the present embodiment, the capacitance sensor 63 is arranged on the outside of the pressure sensor 64 (appearance surface side), but in other embodiments, it is arranged on the inside of the pressure sensor 64 (exterior member side). The capacitance sensor 63 detects the contact position based on the change in capacitance when the user's finger touches. When the capacitance sensor 63 detects a change in capacitance, if a current flows between the user's finger and the capacitance sensor 63, the capacitance changes and erroneous detection occurs. sell. Further, the capacitance sensor 63 can be improved in detection performance when it is as close as possible to the user's finger. Therefore, it is preferable to arrange the capacitance sensor 63 on the finger side of the user rather than the pressure sensor 64 through which the current flows.

更に、操作入力装置の組立状態において、圧力センサ64は、第1の弾性部材61と外装部材65との間で、ある程度、変形させた状態となっている。その理由は、部品のばらつき、または、製造上のばらつきにより、組立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電気抵抗値が異なる可能性があることによる。組立が完了した初期の変形状態において、検出荷重が0[N]となるようにキャリブレーションが行われる。 Further, in the assembled state of the operation input device, the pressure sensor 64 is in a state of being deformed to some extent between the first elastic member 61 and the exterior member 65. The reason is that the collapse amount Δt of the pressure sensor 64 in the assembled state may differ due to the variation in parts or the variation in manufacturing, and the electric resistance value detected in the initial state may differ. Calibration is performed so that the detected load becomes 0 [N] in the initial deformed state when the assembly is completed.

本実施形態によれば、ユーザが操作入力装置を把持した際のグリップ感を損なうことなく、圧力検出のダイナミックレンジをより大きくすることが可能な操作入力装置を提供することができる。 According to the present embodiment, it is possible to provide an operation input device capable of increasing the dynamic range of pressure detection without impairing the grip feeling when the user grips the operation input device.

[第2実施形態]
次に、図6から図10を参照して、本発明の第2実施形態を説明する。本実施形態では第1実施形態との相違点を説明し、第1実施形態と同様の事項については既に使用した符号や記号を用いることで、それらの詳細な説明を省略する。尚、本実施形態では弾性部材61のみを示す。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 10. In this embodiment, the differences from the first embodiment will be described, and the same items as those in the first embodiment will be omitted in detail by using the symbols and symbols already used. In this embodiment, only the elastic member 61 is shown.

図6は、本実施形態のグリップ部60の構成部品を表す分解斜視図である。外観面から、弾性部材61、外装部材65、静電容量センサ63、圧力センサ64、ベース部材66の順に構成される。 FIG. 6 is an exploded perspective view showing the components of the grip portion 60 of the present embodiment. From the external aspect, the elastic member 61, the exterior member 65, the capacitance sensor 63, the pressure sensor 64, and the base member 66 are configured in this order.

図7は、圧力センサ64の変形前後の状態を表した模式図である。圧力センサ64には、ポリイミド等の基材169に金属製の導体パターン170が配線されたFPCが使用される。あるいは、伸縮可能な繊維質の基材169に対して、伸縮可能な伸縮性導体パターン170が配線された構成でもよい。圧力センサ64は、金属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して圧力を検出する。つまり、圧力センサ64に荷重を加えると導体パターン170が変形するので、導体パターン170の電気抵抗値の変化を読み取ることで、加えられた荷重を逆算することができる。例えば、1つまたは複数の閾値に対して導体パターン170の電気抵抗値が変化したときに、電子機器にて対応する機能の制御が行われる。ユーザは操作入力装置を使用して電子機器に所望の指示を行うことができる。 FIG. 7 is a schematic view showing the state before and after the deformation of the pressure sensor 64. For the pressure sensor 64, an FPC in which a metal conductor pattern 170 is wired on a base material 169 such as polyimide is used. Alternatively, the stretchable stretchable conductor pattern 170 may be wired to the stretchable fibrous base material 169. The pressure sensor 64 detects pressure by utilizing the piezoresistive effect in which the electric resistance value changes according to the strain when stress is applied to the metal. That is, since the conductor pattern 170 is deformed when a load is applied to the pressure sensor 64, the applied load can be calculated back by reading the change in the electric resistance value of the conductor pattern 170. For example, when the electric resistance value of the conductor pattern 170 changes with respect to one or more threshold values, the electronic device controls the corresponding function. The user can give a desired instruction to the electronic device by using the operation input device.

図7(A)は、圧力センサ64が変形する前の状態を表し、図7(B)は、圧力センサ64が圧力を受けて変形した後の状態を表している。圧力センサ64の変形の前後で、導体パターン170の断面積Aや長さLが変化する。導体固有の電気抵抗率をρとしたとき、電気抵抗値Rは前記式(1)で表される。つまり、導体パターン170が変形した場合、断面積Aは小さくなり、長さLは大きくなるので、電気抵抗値Rは大きくなる。また一定の圧力を受けたときの導体パターン170の変形量が大きくなるほど、電気抵抗値Rの変化は大きくなる。導体パターン170がより変形可能な構成を採用することで、小さい圧力から大きな圧力まで検出まで行うこと、すなわち圧力検出のダイナミックレンジを拡大できる。尚、静電容量センサ63も図7(A)と同様の構成を有する。 FIG. 7A shows a state before the pressure sensor 64 is deformed, and FIG. 7B shows a state after the pressure sensor 64 is deformed by receiving pressure. Before and after the deformation of the pressure sensor 64, the cross-sectional area A and the length L of the conductor pattern 170 change. When the electrical resistivity peculiar to the conductor is ρ, the electrical resistance value R is represented by the above equation (1). That is, when the conductor pattern 170 is deformed, the cross-sectional area A becomes small and the length L becomes large, so that the electric resistance value R becomes large. Further, the larger the amount of deformation of the conductor pattern 170 when a constant pressure is applied, the larger the change in the electric resistance value R becomes. By adopting a structure in which the conductor pattern 170 is more deformable, it is possible to perform detection from a small pressure to a large pressure, that is, to expand the dynamic range of pressure detection. The capacitance sensor 63 also has the same configuration as in FIG. 7A.

従来技術の操作入力装置では、ユーザにより加えられた圧力が静電容量センサと圧力センサに直接伝わる構成となっている。例えば、特許文献1に開示された装置の場合、強い衝撃が加えられたときに、衝撃を加えた部材と、衝撃を受け止める部材との間に圧力センサが配置された構成である。そのため、圧力センサに配線される導体パターンが、衝撃を加えた部材と衝撃を受け止める部材とに挟まれ、断線の発生が懸念される。特に、デジタルカメラ等のモバイル機器は、ユーザが持ち運んでいる最中に機器を落下させてしまうリスクがある。 The operation input device of the prior art has a configuration in which the pressure applied by the user is directly transmitted to the capacitance sensor and the pressure sensor. For example, in the case of the device disclosed in Patent Document 1, when a strong impact is applied, a pressure sensor is arranged between the member to which the impact is applied and the member to receive the impact. Therefore, the conductor pattern wired to the pressure sensor is sandwiched between the member that has applied the impact and the member that receives the impact, and there is a concern that disconnection may occur. In particular, mobile devices such as digital cameras have a risk of dropping the device while the user is carrying it.

図8は、圧力センサ64の導体パターン170の断線を抑制するための構成を説明する断面図である。弾性部材61は複数の突起部72を有する。弾性部材61が外部から圧力を受けたときに、突起部72が圧力センサ64を変形させることで、圧力を検出することができる。弾性部材61は均質な材質であってもよく、また圧力センサ64への圧力の伝達を考慮して、突起部72の剛性を高めた材質であってもよい。 FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a configuration for suppressing disconnection of the conductor pattern 170 of the pressure sensor 64. The elastic member 61 has a plurality of protrusions 72. When the elastic member 61 receives pressure from the outside, the protrusion 72 deforms the pressure sensor 64, so that the pressure can be detected. The elastic member 61 may be made of a homogeneous material, or may be made of a material in which the rigidity of the protrusion 72 is increased in consideration of the transmission of pressure to the pressure sensor 64.

弾性部材61は外装部材65に接する複数の規制部162を有する。規制部162は弾性部材61全体が圧力によって変形しないようにするための部分であり、言い換えると突起部72の設けられている部分のみが変形するように形状変形を規制する役割を有する。ユーザが圧力を加えた際、弾性部材61の変形が局所的に発生することによって、ユーザに伝わる感触の変化を最小限に抑えることができる。 The elastic member 61 has a plurality of regulating portions 162 in contact with the exterior member 65. The regulating portion 162 is a portion for preventing the entire elastic member 61 from being deformed by pressure, in other words, has a role of regulating shape deformation so that only the portion provided with the protrusion 72 is deformed. When the user applies pressure, the elastic member 61 is locally deformed, so that the change in the feel transmitted to the user can be minimized.

ベース部材66には凹部としてのポケット71が複数設けられている。ポケット71は圧力が加わった場合の圧力センサ64の変形代(しろ)となる。図8では半球形状をしたポケット71の例を示すが、これに限らず、例えば貫通穴部でもよい。 The base member 66 is provided with a plurality of pockets 71 as recesses. The pocket 71 serves as a deformation allowance for the pressure sensor 64 when pressure is applied. FIG. 8 shows an example of a hemispherical pocket 71, but the present invention is not limited to this, and for example, a through hole may be used.

落下等によって電子機器に強い衝撃が加わった場合、外装部材65には弾性部材61を介して衝撃が加わることになる。そのため、圧力センサ64は外装部材65よりも内側に配置される。外装部材65は、衝撃耐性を高めるために、リブ(不図示)等で補強されている。圧力センサ64の導体パターン170は、外装表面に垂直な方向から見た場合にポケット71と投影上重なる位置に配線される。落下等で強い衝撃が加わった場合でも、圧力センサ64の導体パターン170には、弾性部材61が変形可能な範囲内での変形の影響しか及ばないので、圧力センサ64の導体パターン170に加える力に対して限度が設定される。従って、圧力センサ64の導体パターン170を断線させるほどの力が加わらないように、弾性部材61の最大変形量が設定され、圧力センサ64の導体パターン170が断線する可能性は低い。 When a strong impact is applied to the electronic device due to dropping or the like, the impact is applied to the exterior member 65 via the elastic member 61. Therefore, the pressure sensor 64 is arranged inside the exterior member 65. The exterior member 65 is reinforced with ribs (not shown) or the like in order to enhance impact resistance. The conductor pattern 170 of the pressure sensor 64 is wired at a position where it is projectedly overlapped with the pocket 71 when viewed from a direction perpendicular to the exterior surface. Even if a strong impact is applied due to dropping or the like, the conductor pattern 170 of the pressure sensor 64 is only affected by the deformation within the range in which the elastic member 61 can be deformed. Therefore, the force applied to the conductor pattern 170 of the pressure sensor 64. A limit is set for. Therefore, the maximum amount of deformation of the elastic member 61 is set so that a force sufficient to break the conductor pattern 170 of the pressure sensor 64 is not applied, and the possibility that the conductor pattern 170 of the pressure sensor 64 is broken is low.

操作入力装置における押圧箇所の部分が平面形状である場合には、図8に示す構造により、静電容量センサまたは圧力センサが一定以上に変形しなくなる。よって強い衝撃荷重から静電容量センサまたは圧力センサの配線を保護することができる。しかしながら、操作入力装置における押圧の該当箇所が曲率を持った曲面形状部である場合には、さらに工夫が必要である。この場合、圧力センサにFPC等の配線部材が用いられていると、圧力方向に対して配線部材が強度を有することや、圧力を加えた際に逆側に曲率を変える動作が起こりうる。圧力と配線部材の変形量との関係が崩れてしまう可能性がある。圧力検出機能を持つ外観面の部分が曲率を有する形状である場合、耐衝撃性能を向上させた結果として、圧力の検出精度が低下するという課題がある。そこで曲面形状部に対する構造について以下に説明する。 When the pressed portion of the operation input device has a planar shape, the capacitance sensor or the pressure sensor is not deformed more than a certain amount due to the structure shown in FIG. Therefore, it is possible to protect the wiring of the capacitance sensor or the pressure sensor from a strong impact load. However, if the corresponding portion of the pressing in the operation input device is a curved surface-shaped portion having a curvature, further ingenuity is required. In this case, if a wiring member such as an FPC is used for the pressure sensor, the wiring member may have strength with respect to the pressure direction, or an operation of changing the curvature to the opposite side when pressure is applied may occur. The relationship between the pressure and the amount of deformation of the wiring member may be disrupted. When the portion of the external surface having the pressure detection function has a shape having a curvature, there is a problem that the pressure detection accuracy is lowered as a result of improving the impact resistance performance. Therefore, the structure for the curved surface shape portion will be described below.

図9は、図8に示す構成、すなわち圧力センサ64の導体パターン170の断線を抑制するための構成を、曲面形状部に適用した場合の断面図である。複数の突起部72は、外装部材65に形成された複数の孔部65bをそれぞれ貫通した状態で圧力センサ64と接している。 FIG. 9 is a cross-sectional view when the configuration shown in FIG. 8, that is, the configuration for suppressing disconnection of the conductor pattern 170 of the pressure sensor 64 is applied to the curved surface shape portion. The plurality of protrusions 72 are in contact with the pressure sensor 64 in a state of penetrating the plurality of holes 65b formed in the exterior member 65.

ユーザが、例えばデジタルカメラ100を落下させてしまった場合、曲面形状をした外観面を有する部分に衝撃時の荷重が集中する可能性がある。集中する荷重に対し、導体パターン170の断線対策をより十分に講じることが必要である。 If, for example, the user drops the digital camera 100, the load at the time of impact may be concentrated on the portion having the curved appearance surface. It is necessary to take more sufficient measures against disconnection of the conductor pattern 170 against the concentrated load.

図9に示す圧力センサ64は、外観面(操作入力装置の外表面)である曲面に対して一定の間隔を保って配置されている。圧力センサ64についても所定の曲率で配置されている。圧力センサ64に用いられるFPC等は可撓性を有するが、図9のように円弧状に丸められた場合には、外観方向からの機械的な強度が高まる。つまり、平面状に配置されている場合と比較して、曲面形状に対して配置された圧力センサ64は変形し難くなる。圧力センサ64の変形量が小さいと、圧力センサ64の導体パターン170の電気抵抗値Rの変化は小さくなる。特に、ユーザの加えた圧力が小さい場合には、突起部72が圧力センサ64を押圧しても、圧力センサ64の変形量が小さいので、圧力センサ64の導体パターン170の電気抵抗値Rがあまり変化しない。場合によっては圧力が検出されないことも起こりうる。 The pressure sensors 64 shown in FIG. 9 are arranged at regular intervals with respect to a curved surface which is an external surface (outer surface of the operation input device). The pressure sensor 64 is also arranged with a predetermined curvature. The FPC or the like used for the pressure sensor 64 has flexibility, but when it is rolled into an arc shape as shown in FIG. 9, the mechanical strength from the external direction is increased. That is, the pressure sensor 64 arranged with respect to the curved surface shape is less likely to be deformed as compared with the case where the pressure sensor 64 is arranged in a plane shape. When the amount of deformation of the pressure sensor 64 is small, the change in the electric resistance value R of the conductor pattern 170 of the pressure sensor 64 becomes small. In particular, when the pressure applied by the user is small, even if the protrusion 72 presses the pressure sensor 64, the amount of deformation of the pressure sensor 64 is small, so that the electrical resistance value R of the conductor pattern 170 of the pressure sensor 64 is too large. It does not change. In some cases, pressure may not be detected.

また図9において、突起部72が圧力センサ64を押圧していない状態では、圧力センサ64は凸に変形しており、この状態を「上に凸」と定義する。ユーザが外部から圧力を加えた場合、突起部72は圧力センサ64を「下に凸」へ変形させる方向の力を加える。この変形の間、単純に凸方向への変化(凸の向きの変化)が生じたのみであり、圧力センサ64の導体パターン170の長さL、および電気抵抗値Rは変化しないことが起こりうる。従って、実際に加えられた圧力と、電気抵抗値Rとの関係が崩れてしまう可能性がある。 Further, in FIG. 9, when the protrusion 72 does not press the pressure sensor 64, the pressure sensor 64 is deformed to a convex shape, and this state is defined as “upwardly convex”. When the user applies pressure from the outside, the protrusion 72 applies a force in the direction of deforming the pressure sensor 64 "downwardly convex". During this deformation, only a change in the convex direction (change in the direction of the convex) occurs, and it is possible that the length L of the conductor pattern 170 of the pressure sensor 64 and the electric resistance value R do not change. .. Therefore, the relationship between the pressure actually applied and the electric resistance value R may be broken.

図示は省略するが、外観面が球面形状である場合にも上記と同様であり、圧力センサ64を用いられるFPC等は、特に球面形状に配置させること自体が困難である。なお、本明細書中にて球面形状は「曲面形状」に含まれる。複数の要因により、図9の構成を適用した場合、ユーザが意図的に行う操作の押圧力が正しく検出されないか、あるいは検出精度が低下するという課題がある。図10を参照して、この課題に対する解決策について説明する。 Although not shown, the same applies to the case where the external surface has a spherical shape, and it is particularly difficult to arrange the FPC or the like using the pressure sensor 64 in a spherical shape. In the present specification, the spherical shape is included in the "curved surface shape". When the configuration of FIG. 9 is applied due to a plurality of factors, there is a problem that the pressing force of the operation intentionally performed by the user is not correctly detected or the detection accuracy is lowered. A solution to this problem will be described with reference to FIG.

図10(A)は、曲面形状部において圧力検出精度の低下を防ぐための構成を示す断面図である。複数の突起部72は、基本的に弾性部材61の外観面に対してほぼ垂直に立設されている。これは、ユーザが弾性部材61の外観面に対し垂直方向に加えた力を圧力センサ64へ正確に伝えるためである。複数の突起部72は、外装部材65に形成された複数の孔部65bをそれぞれ貫通した状態で、突起部72の先端部が圧力センサ64と接している。突起部72の先端部と圧力センサ64とが接している面内の所定領域は、圧力センサ64の圧力検出エリアとなる。圧力検出エリアにおいて、圧力センサ64は、曲率を持つ外観形状に対応する曲面形状ではなく、ほぼ平面形状である。圧力検出エリア内の圧力センサ64は、弾性部材61から一定のオフセットをもつ位置には配置されず、弾性部材61の曲面形状に比して曲率半径をできるだけ大きくし、平面に近づけたレイアウトである。つまり圧力センサ64は、圧力検出エリアにおける曲率半径が外観形状に対応する曲面の曲率半径よりも大きい。 FIG. 10A is a cross-sectional view showing a configuration for preventing a decrease in pressure detection accuracy in the curved surface shape portion. The plurality of protrusions 72 are basically erected substantially perpendicular to the external surface of the elastic member 61. This is to accurately transmit the force applied by the user in the direction perpendicular to the external surface of the elastic member 61 to the pressure sensor 64. The tip of the protrusion 72 is in contact with the pressure sensor 64 in a state where the plurality of protrusions 72 penetrate the plurality of holes 65b formed in the exterior member 65, respectively. A predetermined area in the surface where the tip of the protrusion 72 and the pressure sensor 64 are in contact with each other serves as a pressure detection area of the pressure sensor 64. In the pressure detection area, the pressure sensor 64 has a substantially planar shape rather than a curved surface shape corresponding to an external shape having a curvature. The pressure sensor 64 in the pressure detection area is not arranged at a position having a certain offset from the elastic member 61, and has a layout in which the radius of curvature is made as large as possible with respect to the curved surface shape of the elastic member 61 and is close to a flat surface. .. That is, in the pressure sensor 64, the radius of curvature in the pressure detection area is larger than the radius of curvature of the curved surface corresponding to the appearance shape.

圧力センサ64の形状を、より平面に近づけてレイアウトを行うことで、圧力センサ64が突起部72によって圧力を受けた際、圧力センサ64は図8に示す構成と同様の変形しやすさを有する。この場合、圧力センサ64は常に「下に凸」方向への変形となるので、実際に加えられた圧力と電気抵抗値Rとの関係が崩れることはなくなる。つまり、圧力センサ64が受けた圧力に応じて、導体パターン170の断面積Aおよび長さLが変化することになる。 By laying out the shape of the pressure sensor 64 closer to a flat surface, the pressure sensor 64 has the same deformability as the configuration shown in FIG. 8 when the pressure sensor 64 receives pressure from the protrusion 72. .. In this case, since the pressure sensor 64 is always deformed in the "downwardly convex" direction, the relationship between the actually applied pressure and the electric resistance value R is not broken. That is, the cross-sectional area A and the length L of the conductor pattern 170 change according to the pressure received by the pressure sensor 64.

図10(B)は、突起部72の圧力を2成分に分解して示す断面図である。弾性部材61は曲面部にて複数の突起部72を有しており、圧力センサ64は曲率を持つ外観形状に対応するオフセット位置に配置されていない。圧力検出エリア内の圧力センサ64はほぼ平面形状であるため、少なくとも1つの突起部72と圧力センサ64との間に成す角度が垂直ではなくなる。図10(B)では、3つの突起部721,722,723の例を示す。 FIG. 10B is a cross-sectional view showing the pressure of the protrusion 72 decomposed into two components. The elastic member 61 has a plurality of protrusions 72 on the curved surface portion, and the pressure sensor 64 is not arranged at an offset position corresponding to the appearance shape having curvature. Since the pressure sensor 64 in the pressure detection area has a substantially planar shape, the angle formed between at least one protrusion 72 and the pressure sensor 64 is not vertical. FIG. 10B shows an example of three protrusions 721, 722, and 723.

突起部721は圧力センサ64に対して垂直であり、圧力センサ64における接触位置での法線方向に延在する。一方で、突起部722、723はいずれも、圧力センサ64に対して垂直ではなく、圧力センサ64における接触位置での法線方向に対して傾いている。 The protrusion 721 is perpendicular to the pressure sensor 64 and extends in the normal direction at the contact position of the pressure sensor 64. On the other hand, both the protrusions 722 and 723 are not perpendicular to the pressure sensor 64, but are inclined with respect to the normal direction at the contact position of the pressure sensor 64.

図10(B)に矢印で示す圧力73は、圧力センサ64に対して垂直ではない突起部722が伝える圧力を表し、2つの成分74と75に分解される。第1の成分74は、圧力センサ64に垂直な方向の成分、つまり、圧力73を圧力センサ64の法線方向に射影した成分である。第2の成分75は、圧力センサ64に平行な方向の成分、つまり圧力73を圧力センサ64の接線方向に射影した成分である。圧力センサ64に配線される導体パターン170の変形に寄与する成分、すなわち圧力センサ64が検出できる成分は、圧力センサ64に垂直な方向の成分74である。従って、圧力センサ64の検出値は、圧力センサ64に垂直な方向の成分74に対応する値であり、突起部722が伝える圧力73の値を検出値から算出することができる。 The pressure 73 indicated by the arrow in FIG. 10B represents the pressure transmitted by the protrusion 722 that is not perpendicular to the pressure sensor 64, and is decomposed into two components 74 and 75. The first component 74 is a component in the direction perpendicular to the pressure sensor 64, that is, a component in which the pressure 73 is projected in the normal direction of the pressure sensor 64. The second component 75 is a component in the direction parallel to the pressure sensor 64, that is, a component in which the pressure 73 is projected in the tangential direction of the pressure sensor 64. The component that contributes to the deformation of the conductor pattern 170 wired to the pressure sensor 64, that is, the component that can be detected by the pressure sensor 64 is the component 74 in the direction perpendicular to the pressure sensor 64. Therefore, the detected value of the pressure sensor 64 is a value corresponding to the component 74 in the direction perpendicular to the pressure sensor 64, and the value of the pressure 73 transmitted by the protrusion 722 can be calculated from the detected value.

図10(B)の突起部722は、圧力センサ64の面における法線方向に対して、角度(θと記す)をもって動作する。ユーザが手指等で加える圧力73の値をFと表記し、突起部722上の弾性部材61に圧力が加えられたときに圧力センサ64が検出する圧力の値をfと表記する。圧力73の値Fは、検出圧力値fと余弦関数cosθにより、下記式(2)で表される。

Figure 2021039474
The protrusion 722 of FIG. 10B operates at an angle (denoted as θ) with respect to the normal direction on the surface of the pressure sensor 64. The value of the pressure 73 applied by the user with a finger or the like is referred to as F, and the value of the pressure detected by the pressure sensor 64 when the pressure is applied to the elastic member 61 on the protrusion 722 is referred to as f. The value F of the pressure 73 is represented by the following equation (2) by the detected pressure value f and the cosine function cosθ.
Figure 2021039474

突起部72と、圧力センサ64の押圧位置での法線方向とが成す角度θに応じて、圧力センサ64が検出したfをFに換算することで、ユーザが加えた圧力の値を導出できる。圧力センサ64は平面状に配置されているので、曲面状の場合と比較して、圧力と電気抵抗値の変化との関係が一意的である。よって、FPCの配置が困難な、球面形状の外観の部分においても、より高精度で圧力値を検出することが可能となる。 The value of the pressure applied by the user can be derived by converting f detected by the pressure sensor 64 into F according to the angle θ formed by the protrusion 72 and the normal direction at the pressing position of the pressure sensor 64. .. Since the pressure sensor 64 is arranged in a plane shape, the relationship between the pressure and the change in the electric resistance value is unique as compared with the case where the pressure sensor 64 has a curved surface shape. Therefore, it is possible to detect the pressure value with higher accuracy even in the spherical appearance portion where it is difficult to arrange the FPC.

カメラ100のグリップ部60に上記の構成を適用する場合、外装部材65と圧力センサ64との間に静電容量センサ63を配置することで、ユーザの手指等の接触位置を検出することができる。 When the above configuration is applied to the grip portion 60 of the camera 100, the contact position of the user's fingers or the like can be detected by arranging the capacitance sensor 63 between the exterior member 65 and the pressure sensor 64. ..

本実施形態によれば、外観面が曲面形状であっても、衝撃に強く、押圧力の検出をより高い精度で行うことが可能な操作入力装置を提供することができる。
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および変更が可能である。
According to the present embodiment, it is possible to provide an operation input device that is strong against impact and can detect a pressing force with higher accuracy even if the external surface has a curved surface shape.
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof.

60 グリップ部
61 第1の弾性部材
62 第2の弾性部材
63 静電容量センサ
64 圧力センサ
65 外装部材
65a 凹部
69 空間部
70 押圧体
100 デジタルカメラ
60 Grip part 61 First elastic member 62 Second elastic member 63 Capacitance sensor 64 Pressure sensor 65 Exterior member 65a Recess 69 Space part 70 Pressing body 100 Digital camera

Claims (14)

第1および第2の弾性部材と、
圧力を検出する第1の検出手段と、
外装部材と、を有する操作入力装置であって、
前記第1の検出手段は、前記第1の弾性部材と前記第2の弾性部材との間に位置し、前記第1の弾性部材と前記第2の弾性部材は硬さまたは厚さが異なる
ことを特徴とする操作入力装置。
With the first and second elastic members,
The first detecting means for detecting the pressure and
An operation input device having an exterior member and
The first detecting means is located between the first elastic member and the second elastic member, and the first elastic member and the second elastic member have different hardness or thickness. An operation input device characterized by.
前記操作入力装置の外表面から、前記第1の弾性部材、前記第1の検出手段、前記第2の弾性部材、前記外装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。
The first aspect of the present invention, wherein the first elastic member, the first detection means, the second elastic member, and the exterior member are arranged in this order from the outer surface of the operation input device. Operation input device.
前記第1の弾性部材と前記第1の検出手段または前記第2の弾性部材との間に、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または請求項2に記載の操作入力装置。
Claim 1 or claim 2 characterized in that a second detecting means for detecting a capacitance is provided between the first elastic member and the first detecting means or the second elastic member. The operation input device described in.
前記第2の弾性部材は、前記第1の弾性部材よりも硬いか、または厚みが大きい
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。
The operation input device according to any one of claims 1 to 3, wherein the second elastic member is harder or thicker than the first elastic member.
前記外装部材は凹部を有し、前記凹部の深さは前記第2の弾性部材が変形したときの最大変形量よりも大きい
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。
The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the exterior member has a recess, and the depth of the recess is larger than the maximum amount of deformation when the second elastic member is deformed. Operation input device.
前記凹部の幅は、前記第1の弾性部材が押圧体により押圧されるときの接触幅よりも大きい
ことを特徴とする請求項5に記載の操作入力装置。
The operation input device according to claim 5, wherein the width of the recess is larger than the contact width when the first elastic member is pressed by the pressing body.
前記第1の弾性部材は曲面形状であって、前記第1の検出手段の側に突起部を有し、
前記第1の検出手段は導体が配線されており、
前記突起部が前記第1の検出手段に対して押圧したときの前記導体の電気抵抗値の変化を前記第1の検出手段が検出する
ことを特徴とする請求項1に記載の操作入力装置。
The first elastic member has a curved surface shape and has a protrusion on the side of the first detecting means.
A conductor is wired in the first detection means.
The operation input device according to claim 1, wherein the first detecting means detects a change in the electric resistance value of the conductor when the protrusion presses against the first detecting means.
複数の前記突起部のいずれかが、前記第1の検出手段に対して押圧する方向は、前記第1の検出手段における押圧位置での法線方向に対して角度をなす方向である
ことを特徴とする請求項7に記載の操作入力装置。
The direction in which any of the plurality of protrusions presses against the first detecting means is a direction at an angle with respect to the normal direction at the pressing position in the first detecting means. The operation input device according to claim 7.
複数の前記突起部が前記第1の検出手段に対して押圧する範囲に対応する、前記第1の検出手段の部分は、前記第1の弾性部材の曲面形状に比べて曲率半径が大きい
ことを特徴とする請求項8に記載の操作入力装置。
The portion of the first detecting means, which corresponds to the range in which the plurality of protrusions press against the first detecting means, has a larger radius of curvature than the curved surface shape of the first elastic member. The operation input device according to claim 8.
前記第1の検出手段は、前記角度に対応する圧力値を検出する
ことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の操作入力装置。
The operation input device according to claim 8, wherein the first detecting means detects a pressure value corresponding to the angle.
前記第1の弾性部材に加えられる圧力値が一定である場合、前記第1の検出手段が検出する圧力値は、前記角度が大きいほど小さい
ことを特徴とする請求項10に記載の操作入力装置。
The operation input device according to claim 10, wherein when the pressure value applied to the first elastic member is constant, the pressure value detected by the first detecting means is smaller as the angle is larger. ..
前記操作入力装置の外表面から、前記第1の弾性部材、前記外装部材、前記第1の検出手段の順に配置され、
前記外装部材と前記第1の検出手段との間に、静電容量を検出する第2の検出手段が配置されている
ことを特徴とする請求項7乃至11のいずれか1項に記載の操作入力装置。
From the outer surface of the operation input device, the first elastic member, the exterior member, and the first detection means are arranged in this order.
The operation according to any one of claims 7 to 11, wherein a second detecting means for detecting the capacitance is arranged between the exterior member and the first detecting means. Input device.
前記第1の弾性部材は前記外装部材と接する規制部を有する
ことを特徴とする請求項12に記載の操作入力装置。
The operation input device according to claim 12, wherein the first elastic member has a regulating portion in contact with the exterior member.
請求項1乃至13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。

An electronic device comprising the operation input device according to any one of claims 1 to 13 in a grip portion.

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