JP3069594U - 押しボタンスイッチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 十分なストロークおよび良好なクリック感を
もったＯＮ／ＯＦＦ操作が可能で、かつ、押圧力として
与えた操作量の大きさを検出できる安価なスイッチを提
供する。 【解決手段】 電極パターンＥ１〜Ｅ３を有するプリン
ト基板１１０上に、金属板からなる中間変位板１２０を
配置し、その上に、シリコンゴムからなる起歪体１３０
を配置し、取付具１４０で固定する。操作ボタン１５０
を押下すると、接続部１３２が撓み、電極Ｆ０が電極Ｅ
１，Ｅ２に接触して導通状態となりＯＮになる。操作ボ
タン１５０を更に押下すると、弾性変形部１３４が弾性
変形して押し潰され、中間変位板１２０が押し下げられ
る。電極Ｅ３と中間変位板１２０とによって構成される
容量素子Ｃの静電容量値は、中間変位板１２０の押し下
げ量に応じて変化するので、押圧力の大きさが検出でき
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は押しボタンスイッチに関し、特に、ＯＮ／ＯＦＦの二値情報だけでな く、押圧力として加えられた操作量の大きさを検出することが可能な押しボタン スイッチに関する。

【０００２】

【従来の技術】

押しボタンスイッチは、様々な電化製品において、ＯＮ／ＯＦＦ情報を入力す る入力手段として利用されている。特に、種々のリモコン、携帯電話機、ゲーム 機器などの操作ボタンとしては、シリコンゴムを用いた安価な押しボタンスイッ チが普及している。通常、椀状形態を有するシリコンゴムを、電子基板上に伏せ た状態で配置し、椀の底部を押し込むことにより基板上の電極パターンと接触さ せ、この接触状態を電気的に検出してＯＮ／ＯＦＦ状態を認識するタイプのもの が用いられている。このようなタイプの押しボタンスイッチでは、椀状部分の高 さに相当する大きなストロークが得られるとともに、椀状シリコンゴムの弾性変 形に基づく特有のクリック感が得られる。このため、操作者は、ＯＮ状態にある かＯＦＦ状態にあるかを、触覚を通じて直感的に認識しやすくなり、極めて良好 な操作性が得られる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

通常、押しボタンスイッチは、ＯＮ／ＯＦＦの二値情報を入力する入力機器と して利用されており、操作者がボタンを押圧した状態でＯＮとなり、ボタンを放 した状態でＯＦＦとなる動作を行うのが一般的である。しかしながら、パソコン 、ゲーム機器、携帯電話などの入力装置などでは、このような二値情報の入力だ けでは不十分になりつつあり、同じＯＮ状態であっても、どの程度の大きさの操 作量に基づくＯＮ状態であるのかという、より詳しい情報入力が求められている 。一般に、加えられた押圧力などを定量的に測定する装置としては、圧力センサ や力センサなどが利用されている。しかしながら、パソコン、ゲーム機器、携帯 電話などの入力装置としては、あくまでも押しボタンスイッチとしての操作感覚 を維持しつつ、操作量の大きさをも検出できる装置が望まれている。具体的には 、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に至る操作を行う際に、十分なストロークおよび良好 なクリック感が得られ、操作者が指先の触覚により、ＯＦＦ状態からＯＮ状態に 移行したことを認識することができ、更にその上で、操作者が押圧力として与え た操作量の大きさをも検出することができる安価な装置が望まれている。

【０００４】 そこで本考案は、ＯＮ／ＯＦＦの操作入力を行う際には、十分なストロークお よび良好なクリック感が得られ、かつ、操作者が押圧力として与えた操作量の大 きさを定量的に検出する機能をもった安価な押しボタンスイッチを提供すること を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

(1) 本考案の第１の態様は、押しボタンスイッチにおいて、 操作者による押圧力を受けるための操作ボタンと、 この操作ボタンを、加えられた押圧力により移動自在となるように支持する基 板と、 操作ボタンと基板との間に位置し操作ボタンに加えられた押圧力に基づいて変 位する変位部と、基板に固定された固定部と、変位部と固定部とを接続する接続 部と、を有し、基板上面に取り付けられた作用体と、 変位部の下面に形成され、弾性変形する性質をもった弾性変形体と、 弾性変形体の下面に形成されたスイッチ用変位電極と、 基板のスイッチ用変位電極に対向する位置に形成されたスイッチ用固定電極と 、 変位部の変位に起因して静電容量値が変化するように構成された容量素子と、 を設け、 接続部に可撓性をもたせ、変位部に力が作用したときに、接続部が撓みを生じ ることにより、変位部が基板に対して変位を生じ、 変位部に力が作用していない場合には、スイッチ用変位電極とスイッチ用固定 電極とが非接触な状態を保ち、基板に対して垂直方向を向いた所定量の力が変位 部に作用した場合には、スイッチ用変位電極とスイッチ用固定電極とが接触状態 となり、 所定量の力より更に大きな力が変位部に作用した場合には、弾性変形体が弾性 変形を生じることにより、スイッチ用変位電極とスイッチ用固定電極とが接触状 態を維持したまま、容量素子の静電容量値が変化するように構成し、 スイッチ用変位電極とスイッチ用固定電極とによりスイッチが構成されるよう にし、両電極の接触状態を電気的に検出することにより、スイッチのＯＮ／ＯＦ Ｆ状態を認識できるようにし、このスイッチがＯＮ状態となった後の容量素子の 静電容量値の変化を電気的に検出することにより、操作ボタンに加えられた押圧 力の大きさを認識できるようにしたものである。

【０００６】 (2) 本考案の第２の態様は、上述の第１の態様に係る押しボタンスイッチに おいて、 椀状形態部を有する作用体を用意し、椀が伏せられた状態になるように、この 作用体を基板上面に取り付け、椀の底部に相当する部分を変位部、椀の側部に相 当する部分を接続部、椀の口部に相当する部分を固定部として用いるようにした ものである。

【０００７】 (3) 本考案の第３の態様は、上述の第２の態様に係る押しボタンスイッチに おいて、 基板と作用体との間に中間変位板を配置し、この中間変位板の一部を変位板固 定部として基板に固定し、この中間変位板の別な一部によって、変位部の変位も しくは接続部の変形によって変位が生じる変位板変位部を構成し、 基板上面に形成した容量素子用固定電極と、変位板変位部に形成した容量素子 用変位電極と、によって容量素子を構成するようにしたものである。

【０００８】 (4) 本考案の第４の態様は、上述の第３の態様に係る押しボタンスイッチに おいて、 椀状形態部を有する可撓性板状部材によって中間変位板を構成し、椀が伏せら れた状態になるように、この中間変位板を基板上面に取り付け、椀の底部に相当 する部分に弾性変形体を挿通するための開口窓を形成し、この開口窓の周囲の部 分によって変位板変位部を構成し、椀の口部に相当する部分によって変位板固定 部を構成し、変位部もしくは接続部の物理的な接触により変位板変位部が変位を 生じるようにしたものである。

【０００９】 (5) 本考案の第５の態様は、上述の第４の態様に係る押しボタンスイッチに おいて、 中間変位板を金属材料によって構成し、この中間変位板自身を容量素子用変位 電極として用いるようにしたものである。

【００１０】 (6) 本考案の第６の態様は、上述の第４の態様に係る押しボタンスイッチに おいて、 中間変位板を合成樹脂材料によって構成し、その下面に形成した金属膜によっ て容量素子用変位電極を構成するようにしたものである。

【００１１】 (7) 本考案の第７の態様は、上述の第６の態様に係る押しボタンスイッチに おいて、 中間変位板の上面に付加スイッチ用第１電極を形成し、変位部の下面の付加ス イッチ用第１電極に対向する位置に付加スイッチ用第２電極を形成し、これら両 電極により付加スイッチが構成されるようにし、両電極の接触状態を電気的に検 出することにより、操作ボタンに加えられた押圧力に関する付加的な情報を得る ことができるようにしたものである。

【００１２】 (8) 本考案の第８の態様は、上述の第７の態様に係る押しボタンスイッチに おいて、 付加スイッチを構成する１組の対向電極のうち、一方の電極を単一の電極層に より構成し、他方の電極を互いに電気的に独立した一対の電極層により構成し、 一対の電極層間の導通状態を電気的に検出することにより、対向電極の接触状態 を検出できるようにしたものである。

【００１３】 (9) 本考案の第９の態様は、上述の第１または第２の態様に係る押しボタン スイッチにおいて、 基板上面に形成した容量素子用固定電極と、変位部の下面に形成した容量素子 用変位電極と、によって容量素子を構成するようにしたものである。

【００１４】 (10) 本考案の第１０の態様は、上述の第９の態様に係る押しボタンスイッチ において、 容量素子用変位電極とスイッチ用変位電極とを導通させる配線を設けておき、 スイッチ用変位電極とスイッチ用固定電極とが接触状態となったときに、スイ ッチ用固定電極と容量素子用固定電極との間の静電容量値を測定することにより 、容量素子の静電容量値の検出を行えるようにしたものである。

【００１５】 (11) 本考案の第１１の態様は、上述の第９または第１０の態様に係る押しボ タンスイッチにおいて、 容量素子用固定電極および容量素子用変位電極のうちの少なくとも一方を、ほ ぼ円環状の電極によって構成し、変位部のほぼ中心を通り基板に垂直な軸を中心 軸として、この円環状の電極を配置するようにしたものである。

【００１６】 (12) 本考案の第１２の態様は、上述の第９の態様に係る押しボタンスイッチ において、 信号入力用容量素子および信号出力用容量素子なる２組の容量素子を設け、こ れら容量素子の各固定電極をそれぞれ電気的に独立した別個の電極によって構成 し、これら容量素子の各変位電極を互いに電気的に導通した単一の電極によって 構成し、 信号入力用容量素子の固定電極に周期信号を供給する周期信号供給手段と、信 号出力用容量素子の固定電極に誘起される周期信号を検出する周期信号検出手段 と、を設け、周期信号供給手段によって所定の大きさをもった周期信号を供給し た状態において、周期信号検出手段によって検出される周期信号の大きさに基づ いて、操作ボタンに加えられた押圧力を求めるようにしたものである。

【００１７】 (13) 本考案の第１３の態様は、上述の第１〜第１２の態様に係る押しボタン スイッチにおいて、 スイッチ用変位電極を単一の電極層により構成し、スイッチ用固定電極を互い に電気的に独立した一対の電極層により構成し、この一対の電極層間の導通状態 を電気的に検出することにより、スイッチ用変位電極とスイッチ用固定電極との 接触状態を検出できるようにしたものである。

【００１８】 (14) 本考案の第１４の態様は、上述の第１〜第１３の態様に係る押しボタン スイッチにおいて、 作用体および弾性変形部を、ゴムによって一体形成した起歪体によって構成す るようにしたものである。

【００１９】

【考案の実施の形態】

以下、本考案を図示する実施形態に基づいて説明する。 §１．第１の実施形態の構成 図１は、本考案の第１の実施形態に係る押しボタンスイッチの構造を示す側断 面図である。この押しボタンスイッチの主たる構成要素は、基板１１０、中間変 位板１２０、起歪体１３０、取付具１４０、操作ボタン１５０である。ここでは 、説明の便宜上、図示のとおり、ＸＹＺ三次元座標系を定義し、この座標系を参 照しながら各部品の配置説明を行うことにする。すなわち、図１では、基板１１ ０の上面中央部に原点Ｏが定義され、図の右水平方向にＸ軸が、図の上垂直方向 にＺ軸が、紙面に垂直な方向にＹ軸がそれぞれ定義されている。ここで、基板１ １０の上面は、ＸＹ平面に含まれる面になり、基板１１０、中間変位板１２０、 起歪体１３０の中心にＺ軸が通ることになる。

【００２０】 基板１１０は、一般的な電子回路用のプリント回路基板であり、この例ではガ ラスエポキシ基板が用いられている。もちろん、ポリイミドフィルムなどのフィ ルム状の基板を基板１１０として用いてもかまわないが、フィルム状の基板の場 合は可撓性を有しているため、十分な剛性をもった何らかの支持基板上に配置し て用いるのが好ましい。図２は、基板１１０の上面図である。図１の側断面図と の位置関係については、各座標軸を参照してほしい。図２の上面図に示す基板１ １０をＸ軸に沿って切断した断面が、図１の側断面図に示されていることになる 。なお、便宜上、図２の上面図では、基板１１０の周囲の一部分の図示が省略さ れている。図２の円形破線は、中間変位板１２０（図３に上面図、図４に側断面 図が示されている）の配置位置を示しており、図２の矩形破線は、起歪体１３０ （図５に上面図が示されている）の配置位置を示している。

【００２１】 図２に示されているように、基板１１０の上面には、回路パターンが印刷され ている。すなわち、原点Ｏの直近には一対の電極Ｅ１，Ｅ２が形成されており、 その外側には、ほぼ円環状の電極Ｅ３が形成されている。後述するように、電極 Ｅ１，Ｅ２は、この装置のＯＮ／ＯＦＦスイッチとしての動作に利用される電極 であり、以下、スイッチ用固定電極と呼ぶことにする。また、電極Ｅ３は、容量 素子を構成することにより、操作ボタン１５０に加えられた押圧力の大きさ検出 の動作に利用される電極であり、以下、容量素子用固定電極と呼ぶことにする。 配線層Ｌ１〜Ｌ３は、これら各電極Ｅ１〜Ｅ３を、各端子Ｔ１〜Ｔ３へと電気的 に接続するための導電層であり、各端子Ｔ１〜Ｔ３は、外部の電子回路へと接続 されることになる。各電極Ｅ１〜Ｅ３，各配線層Ｌ１〜Ｌ３，各端子Ｔ１〜Ｔ３ は、いずれも基板１１０上に形成された導電性のパターンであり、この基板１１ ０は、従来の一般的なプリント基板形成技術を用いて量産することができる。な お、図１の側断面図では、図が繁雑になるのを避けるため、配線層Ｌ１〜Ｌ３お よび端子Ｔ１〜Ｔ３についての図示を省略してある。

【００２２】 中間変位板１２０は、図３の上面図に示されているように、ほぼ円形の金属板 から構成される。ただ、図４の側断面図に示されているように、その中央部分は 、椀を伏せたようなドーム状の形態をなしている。ここでは、この中間変位板１ ２０の椀の口の部分およびその周囲の平板部分を変位板固定部１２１と呼び、ド ーム状に盛り上がった椀状形態部分を変位板変位部１２２と呼ぶことにする。こ の中間変位板１２０の４か所には、変位板取付爪１２３が形成されている。この 変位板取付爪１２３は、円形の金属板の一部を切り欠いて下方に折り曲げること により形成されている。図２に示すように、基板１１０の上面には、この４組の 変位板取付爪１２３を挿通するためのスリット状の変位板取付穴Ｈ１が設けられ ており、この変位板取付穴Ｈ１に変位板取付爪１２３を挿通することにより、中 間変位板１２０を基板１１０上に取り付けることができる。なお、変位板取付穴 Ｈ１の外側に設けられている円形の穴は、後述するように、起歪体取付穴Ｈ２で ある。中間変位板１２０を基板１１０に固定する場合には、基板１１０の下面側 において、変位板取付爪１２３を折り曲げるようにすればよい。

【００２３】 このように、中間変位板１２０は、基板１１０の上面に、椀を伏せたような形 態で取り付けられることになる。ここで、椀の底部に相当する部分には、円形の 開口窓Ｈ３が形成されている。基板１１０に対しては、変位板固定部１２１によ って固定された状態となっているものの、この中間変位板１２０は、可撓性板状 部材（この例の場合、金属板）から構成されているため、変位板変位部１２２に 物理的な力が作用すると、部分的な撓みが生じ、変位が生じることになる。特に 、開口窓Ｈ３の周囲の部分は自由端を構成しているため、十分な変位を生じさせ ることができる。このような形態をもった中間変位板１２０は、１枚の金属板に 対するプレス加工により、容易に量産可能である。

【００２４】 一方、起歪体１３０の構造を図５の上面図に示す。この例に示す起歪体１３０ は、固定部１３１，接続部１３２，変位部１３３，弾性変形部１３４から構成さ れており、シリコンゴムの一体成型品として供給することができるため、やはり 量産に適している。固定部１３１は、基板１１０の上面に固定される部分であり 、その下面からは、４本の起歪体取付ピン１３５が突出している。図２に示すよ うに、基板１１０には、４つの起歪体取付穴Ｈ２が設けられており、４本の起歪 体取付ピン１３５をこの起歪体取付穴Ｈ２に挿入することにより、起歪体１３０ を基板１１０の上面に固定することができる。変位部１３３は、この起歪体１３ ０の中央に位置する部分であり、図１に示すように、基板１１０の中心部に定義 された原点Ｏの直上に配置され、操作者からの押圧力を受けて変位を生じる部分 である。固定部１３１と変位部１３３とは、接続部１３２によって接続されてい る。接続部１３２は可撓性を有しており、変位部１３３に力が作用したときに、 この接続部１３２が撓みを生じることにより、変位部１３３が基板１１０に対し て変位することになる。

【００２５】 操作ボタン１５０は、操作者からの押圧力を直接受ける構成要素であり、図１ に示すように、変位部１３３の上方に配置される。なお、図には示されていない が、この操作ボタン１５０は、Ｚ軸方向に関して移動可能な状態となるように、 基板１１０上に配置される。操作ボタン１５０を、基板１１０上に取り付ける具 体的な構造体についての説明は、ここでは省略する。通常、操作ボタン１５０は 、プラスチックなどの樹脂で構成されるが、特に材質に制限があるわけでなない 。操作者は、指を用いて、操作ボタン１５０の上面に押圧力を加えることにより 、この押しボタンスイッチを操作することになる。操作ボタン１５０が、押圧力 によって図の下方へと移動すると、その下面によって変位部１３３に押圧力が伝 えられることになり、変位部１３３も下方へと変位することになる。なお、変位 部１３３の上部を操作ボタンとして代用することも可能であり、この場合は、操 作ボタン１５０を省略することができる。

【００２６】 ここに示す例では、固定部１３１，接続部１３２，変位部１３３，弾性変形部 １３４は、いずれもシリコンゴムから構成されているため、いずれの部分も撓み および弾性変形を生じる性質を有しているが、特に、接続部１３２はその肉厚が 薄くなっているため、弾性変形を生じやすく、最も撓みやすい部分となっている 。なお、本願では、「可撓性」なる語と「弾性変形性」なる語とは、ほぼ同義語 として用いており、撓みの性質に着目するか、弾性変形の性質に着目するか、に よってこれらの語を適宜使い分けることにする。ここで、接続部１３２に要求さ れる「可撓性」とは、操作者の操作によって、変位部１３３が押しボタンスイッ チとしてのＯＮ／ＯＦＦ動作に十分な変位を生じる程度の撓み易さということに なる。一方、弾性変形部１３４は、図５に破線で示されているように、Ｚ軸を中 心軸とする円柱状の構成要素であり、変位部１３３の下面に形成されている。弾 性変形部１３４は、弾性変形する性質を有している必要がある。ここで、弾性変 形部１３４に要求される「弾性変形性」とは、操作者によって加えられた押圧力 の大きさを検出する動作を行うのに十分な変形を生じる程度の変形性ということ になる。

【００２７】 この弾性変形部１３４の底面には、図１に示すように、電極Ｆ０が形成されて いる。この電極Ｆ０は、基板１１０の上面側に形成されたスイッチ用固定電極Ｅ １，Ｅ２に対向する電極であり、変位部１３３の変位とともに変位を生じる電極 であるため、ここでは、スイッチ用変位電極と呼ぶことにする。このスイッチ用 変位電極Ｆ０は、この例では、導電性ゴムによって構成されているが、導電性イ ンクの層によって構成すれば、より製造コストを低減させることができる。

【００２８】 なお、ここに示す例では、起歪体１３０全体をシリコンゴムの一体成型品とし て用意しているが、機能的には、この起歪体１３０のうちの固定部１３１，接続 部１３２，変位部１３３の３つの部分が変位を生成させる作用を果たしているた め、この３つの部分の総称として、「作用体」という言葉を用いることにする。 すなわち、作用体は、固定部１３１，接続部１３２，変位部１３３の３つの部分 から構成されており、この作用体と弾性変形部１３４とによって、起歪体１３０ が構成されることになる。

【００２９】 図１に示すように、この第１の実施形態に係る押しボタンスイッチでは、基板 １１０上に中間変位板１２０が配置され、更にその上に起歪体１３０が配置され 、最終的に取付具１４０によって、これらが基板１１０上に取り付けられている 。別言すれば、椀状形態部を有する作用体を用意し、椀が伏せられた状態になる ように、この作用体を基板１１０の上面に取り付け、椀の底部に相当する部分を 変位部１３３、椀の側部に相当する部分を接続部１３２、椀の口部およびその周 囲の部分を固定部１３１として用いていることになる。また、弾性変形部１３４ は、ちょうど中間変位板１２０に設けられた開口窓Ｈ３に挿通する位置に配置さ れており、要するに、弾性変形部１３４の変位を妨げない程度の大きさの開口窓 Ｈ３が形成されていることになる。

【００３０】 §２．第１の実施形態の動作 続いて、この第１の実施形態に係る押しボタンスイッチの動作について述べる 。この装置は、ＯＮ／ＯＦＦの操作入力を検出する押しボタンスイッチ本来の動 作（以下、ＯＮ／ＯＦＦ検出動作という）と、ＯＮ状態になった後に操作ボタン １５０に更に加えられた押圧力の大きさを検出する動作（以下、押圧力検出動作 という）と、の２通りの動作を行うことが可能である。図１に示す構造は、変位 部１３３に何ら力が作用していないときの状態を示している。この状態において 、操作者が操作ボタン１５０に対して基板１１０側へ押し下げるような力（−Ｚ 軸方向への力）を加えた場合を考えると、図６の側断面図に示されているように 、接続部１３２が弾性変形を生じて撓み、変位部１３３は弾性変形部１３４とと もに下方へと変位し、やがて弾性変形部１３４の底面に形成されているスイッチ 用変位電極Ｆ０が、基板１１０の上面に形成されている一対のスイッチ用固定電 極Ｅ１，Ｅ２に接触することになる。ここで、操作者が操作ボタン１５０を更に 押し下げるような力（−Ｚ軸方向への更なる力）を加えると、図７の側断面図に 示されているように、今度は、弾性変形部１３４が弾性変形を生じて潰れた状態 となる。これにより、変位部１３３は更に下方へと変位することになり、接続部 １３２の変形部分（あるいは変位した変位部１３３の底面）が中間変位板１２０ に物理的に接触し、変位板変位部１２２を下方へと変位させることになる。

【００３１】 ここで、接続部１３２の弾性変形性を、弾性変形部１３４の弾性変形性よりも 高めておけば（具体的には、図示のように、接続部１３２の肉厚を薄くしておけ ばよい）、操作者にとって、上述の押圧操作は、２段階の操作として感じられる ことになる。すなわち、第１段階の操作は、従来の一般的な押しボタンスイッチ をＯＮにする操作と同様に、変位部１３３を比較的軽い力で押し込む操作である 。この操作は、比較的大きなストロークと、良好なクリック感を与えることにな る。この第１段階の操作により、接続部１３２が撓みを生じ、装置の構造は、図 １に示す状態から図６に示す状態に変化する。第２段階の操作は、この押しボタ ンスイッチをＯＮ状態にした後、変位部１３３を更に強い力で押圧する操作に対 応する。この操作のストロークは小さく、クリック感は生じない。この第２段階 の操作により、弾性変形部１３４が弾性変形して潰れ、装置の構造は、図６に示 す状態から図７に示す状態に変化する。

【００３２】 図８は、この第１の実施形態に係る押しボタンスイッチの等価回路を示す回路 図である。図８(a) は、ＯＮ／ＯＦＦ検出動作に関与する部分の等価回路を示し ており、上述の第１段階の操作により動作する。すなわち、スイッチ用固定電極 Ｅ１，Ｅ２は、図１に示す状態においては、互いに電気的に絶縁状態となってい るため、端子Ｔ１，Ｔ２間は絶縁状態になっている。ところが、Ｚ軸方向（符号 を考慮した場合は、−Ｚ軸方向）を向いた所定量の力が変位部１３３に作用する と、図６に示す状態（あるいは、図７に示す状態でも同様であるが）になり、ス イッチ用変位電極Ｆ０がスイッチ用固定電極Ｅ１，Ｅ２に接触する。このため、 スイッチ用固定電極Ｅ１，Ｅ２間が短絡し、端子Ｔ１，Ｔ２間は導通状態になる 。結局、変位部１３３の上下方向の変位は、図８(a) に示す回路におけるスイッ チＳＷのＯＮ／ＯＦＦ動作に相当することになり、端子Ｔ１，Ｔ２間の導通状態 を外部の回路によってモニタすることにより、ＯＮ／ＯＦＦの操作入力の検出が 可能になる。

【００３３】 一方、図８(b) は、押圧力検出動作に関与する部分の等価回路を示しており、 上述の第２段階の操作により動作する。図２に示すように、基板１１０上には、 ほぼ円環状をした容量素子用固定電極Ｅ３が形成されており、金属板から構成さ れる変位板変位部１２２が、この電極Ｅ３の上方位置において対向している。し たがって、図８(b) の等価回路に示すように、電極Ｅ３と変位板変位部１２２（ 容量素子用変位電極と呼ぶ）とによって容量素子Ｃが形成されていることになる 。この容量素子Ｃの静電容量値は、変位板取付爪１２３と、端子Ｔ３との間の静 電容量値として測定することが可能である。

【００３４】 上述した第２段階の操作を行うと、図７に示すように、接続部１３２の変形に よって（あるいは変位部１３３の変位によって）、変位板変位部１２２が下方に 変位するため、容量素子Ｃの電極間隔が変化し、静電容量値が変化することにな る。このように、容量素子Ｃは、変位部１３３の変位に起因して静電容量値が変 化するように構成された容量素子ということになる。この第２段階の操作の前後 では、図８(a) に示す等価回路に関する変化は生じず、スイッチＳＷは閉じた状 態（ＯＮ状態）のままであるが、図８(b) に示す等価回路に関しては、容量素子 Ｃの静電容量値に変化が生じることになり、この変化を検出することにより、操 作ボタン１５０に加えられた押圧力の大きさを検出することができる。すなわち 、図８(b) に示す等価回路において、変位板取付爪１２３と、端子Ｔ３との静電 容量値を外部回路によってモニタすれば、加えられた押圧力の大きさが認識でき る。

【００３５】 なお、操作ボタン１５０に加えられるべき押圧力の方向は、本来、Ｚ軸負方向 になるべきであるが、実際には、若干のＸ軸方向成分あるいはＹ軸方向成分が混 じることになる。この場合、変位部１３３の変位方向に若干の偏りが生じること になる。このような偏りが生じてもある程度正確な検出を行うことができるよう にするためには、容量素子用固定電極Ｅ３を、ほぼ円環状の電極によって構成し ておき、Ｚ軸が中心軸となるように配置するのが好ましい（一般的には、容量素 子用固定電極および容量素子用変位電極のうちの少なくとも一方を、ほぼ円環状 の電極によって構成し、これをＺ軸を中心に配置すればよい）。

【００３６】 以上述べたように、本実施形態に係る押しボタンスイッチでは、ＯＮ／ＯＦＦ 検出動作と、押圧力検出動作との２通りの動作が可能になる。すなわち、操作者 が、第１段階の操作として、操作ボタン１５０を下方に押し沈めるような操作を 加えると、十分なストロークおよび良好なクリック感をもったＯＮ／ＯＦＦ操作 入力を行うことができ、ＯＮ／ＯＦＦ状態は、図８(a) に示す等価回路における 端子Ｔ１，Ｔ２間の導通状態として検出することができる。その状態から、操作 者が、第２段階の操作として、操作ボタン１５０に対して更に下方（Ｚ軸負方向 ）への押圧力を加えれば、当該押圧力の大きさを、図８(b) に示す等価回路にお ける各容量素子の静電容量値に基づいて検出することができる。このように、Ｏ Ｎ／ＯＦＦの操作入力を行う際には、十分なストロークおよび良好なクリック感 が得られ、かつ、操作者が押圧力として与えた操作量の大きさを定量的に検出す ることが可能になる。しかも、構造が比較的単純であるため、安価な押しボタン スイッチとして量産することができる。

【００３７】 §３．第１の実施形態の変形例 以下、上述した第１の実施形態に関するいくつかの変形例を示しておく。まず 、上述の実施形態では、中間変位板１２０を金属材料によって構成し、この中間 変位板１２０の一部（変位板変位部１２２）をそのまま容量素子用変位電極とし て用いていたが、中間変位板１２０は必ずしも金属板によって構成する必要はな い。図９は、合成樹脂材料を用いて構成した中間変位板１２０Ａの一例を示す側 断面図である。この例では、ＰＥＴあるいはポリイミドなどの合成樹脂材料によ って、ベース構造体１２５Ａを構成し、その下面に金属膜１２４Ａを形成するこ とにより、中間変位板１２０Ａとしたものである。ベース構造体１２５Ａ自身は 絶縁体であるが、下面に形成された金属膜１２４Ａが容量素子用変位電極として 機能する。ＰＥＴやポリイミドなどの合成樹脂材料はコストが低く、加工も容易 であり、大量生産に向いている。金属膜１２４Ａは、アルミニウムなどの金属を 蒸着することにより、容易に形成することができる。また、既に金属膜が蒸着さ れた状態のＰＥＴフィルムも市販されているので、このような市販材料を用いれ ば、プレス加工を行うだけで図９に示すような構造をもった中間変位板１２０Ａ を得ることができる。

【００３８】 図１０に示す中間変位板１２０Ｂは、やはりＰＥＴあるいはポリイミドなどの 合成樹脂材料によって、ベース構造体１２５Ｂを構成し、その下面に金属膜１２ ４Ｂを形成して容量素子用変位電極として利用するとともに、その上面にも金属 膜からなる電極群を形成したものである。図１１に、この中間変位板１２０Ｂの 上面図を示す。図３に示す中間変位板１２０とほぼ同様に、周囲の変位板固定部 １２１Ｂと、椀状の変位板変位部１２２Ｂと、を有し、変位板取付爪１２３Ｂに よって基板に取り付けられる。また、両端には、配線部１２６Ｂが形成されてお り、端子Ｔ１１〜Ｔ１８が配置されている。椀状の変位板変位部１２２Ｂには、 図示のとおり、８枚の電極Ｅ１１〜Ｅ１８が形成されている。ここでは、これら の電極を、付加スイッチ用第１電極と呼ぶことにする。付加スイッチ用第１電極 Ｅ１１〜Ｅ１８は、配線層Ｌ１１〜Ｌ１８によって、端子Ｔ１１〜Ｔ１８に接続 されている。これら各電極、配線層、端子は、いずれもベース構造体１２５Ｂ上 へのスクリーン印刷の手法によって形成することが可能である。図１０に示す側 断面図は、図１１に示す中間変位板１２０ＢをＸ軸に沿って切断した状態を示し ている。

【００３９】 このような中間変位板１２０Ｂを利用する場合には、これに応じた起歪体１３ ０Ｂを用いる必要がある。図１２は、この起歪体１３０Ｂの中心部分の下面図で ある。起歪体１３０Ｂは、図５に示す起歪体１３０とほぼ同様の形態を有するが 、図示の便宜上、図１２には、接続部１３２Ｂよりも内側の部分のみを示す。図 示されているとおり、起歪体１３０Ｂには、弾性変形部１３４Ｂの下面に相当す る部分に電極Ｆ０が形成され、変位部１３３Ｂの下面に相当する部分に電極Ｆ１ が形成されている（図１２では、各電極Ｆ０，Ｆ１の形成部分を明瞭に示すため 、これら電極部分にハッチングを施して示してある）。

【００４０】 図１３は、図１０および図１１に示すような中間変位板１２０Ｂと、図１２に 示すような起歪体１３０Ｂとを利用した押しボタンスイッチの側断面図である。 起歪体１３０Ｂの全体構造は、この図１３に明瞭に示されているように、前述し た起歪体１３０とほぼ同じである。すなわち、起歪体１３０Ｂの周囲の部分であ る固定部１３１Ｂは、基板１１０Ｂに固定されており、可撓性を有する接続部１ ３２Ｂによって、中央の変位部１３３Ｂが支持されている。この変位部１３３Ｂ の下面には、円柱状の弾性変形部１３４Ｂが形成されており、更に、この弾性変 形部１３４Ｂの下面にスイッチ用変位電極Ｆ０が形成されている。一方、変位部 １３３Ｂの下面には、段差および円環状の電極Ｆ１が形成されており、この点が 、上述した起歪体１３０とは異なっている。円環状の電極Ｆ１の配置は、図１２ の下面図に示すとおりである。ここでは、この電極Ｆ１を、付加スイッチ用第２ 電極と呼ぶことにする。この付加スイッチ用第２電極Ｆ１は、導電性材料であれ ばどのようなもので構成してもよいが、実用上は、スイッチ用変位電極Ｆ０と同 様に、導電性ゴムや導電性インクで形成すればよい。

【００４１】 一方、中間変位板１２０Ｂは、図１３の側断面図に示されているとおり、両端 の配線部１２６Ｂの部分が折り曲げられた状態で基板１１０Ｂ上に配置されてい る。基板１１０Ｂ上には、端子Ｔ１１〜Ｔ１６と接触する位置に配線層ＬＬ１１ 〜ＬＬ１６が形成されている（図１３には、配線層ＬＬ１１，ＬＬ１３のみが示 されている）。結局、図１１に示す８枚の付加スイッチ用第１電極Ｅ１１〜Ｅ１ ８は、配線層Ｌ１１〜Ｌ１８および端子Ｔ１１〜Ｔ１８を介して、基板１１０Ｂ の上面側に形成された配線層ＬＬ１１〜ＬＬ１８に接続されることになる。また 、図１３には示されていないが、中間変位板１２０Ｂの下面に形成された金属膜 １２４Ｂも、基板１１０Ｂの所定の配線層に接続されることになる。このように 、基板１１０Ｂ上に中間変位板１２０Ｂを載置し、その上に起歪体１３０Ｂを載 置した状態で、取付具１４０Ｂによる固定が行われ、更に操作ボタン１５０Ｂが 取り付けられている。

【００４２】 このような構成をもった押しボタンスイッチの基本動作は、図１に示す押しボ タンスイッチと全く同様である。すなわち、基板１１０Ｂ上に形成されたスイッ チ用固定電極Ｅ１，Ｅ２と、スイッチ用変位電極Ｆ０との接触状態により、ＯＮ ／ＯＦＦ検出動作が可能になり、基板１１０Ｂ上に形成された容量素子用固定電 極Ｅ３と、容量素子用変位電極として機能する金属膜１２４Ｂとによって構成さ れる容量素子Ｃにより、押圧力検出動作が可能になる。

【００４３】 ただ、この変形例では、付加的なスイッチが設けられているため、この付加ス イッチからの情報により、操作ボタン１５０Ｂに加えられた押圧力に関する付加 的な情報を得ることが可能になる。すなわち、図１１に示す８枚の付加スイッチ 用第１電極Ｅ１１〜Ｅ１８と、図１２に示す円環状の付加スイッチ用第２電極Ｆ １とを対比すると、それぞれ互いに対向する位置に形成されていることがわかる 。この対向する第１電極と第２電極との接触状態を電気的に検出すれば、操作ボ タン１５０Ｂに作用した押圧力に関する付加的な情報を得ることが可能になる。 すなわち、操作ボタン１５０Ｂに対して、垂直下方への押圧力を加えると、付加 スイッチ用第２電極Ｆ１が、付加スイッチ用第１電極Ｅ１１〜Ｅ１８に接触する ようになるので、一対の第１電極Ｅ１１，Ｅ１２、一対の第１電極Ｅ１３，Ｅ１ ４、一対の第１電極Ｅ１５，Ｅ１６、あるいは、一対の第１電極Ｅ１７，Ｅ１８ の導通状態をモニタしていれば、これら両対向電極の接触状態を認識することが 可能になる。これは、この押しボタンスイッチが、電極Ｆ０を接点とするスイッ チ機能の他に、電極Ｆ１を接点とする付加的なスイッチ機能を有することを意味 する。

【００４４】 そこで、たとえば、操作ボタン１５０Ｂに対して、垂直下方への押圧力を徐々 に加えていった場合に、スイッチ用変位電極Ｆ０が基板１１０Ｂ上に形成された スイッチ用固定電極Ｅ１，Ｅ２に接触するより前に（あるいは逆に、接触した後 に）、円環状の付加スイッチ用第２電極Ｆ１が、付加スイッチ用第１電極Ｅ１１ 〜Ｅ１８に接触するように設定しておけば、２段階のスイッチとして機能させる ことができる。

【００４５】 なお、上述した付加スイッチでは、付加スイッチを構成する１組の対向電極の うち、一方の電極を単一の電極層により構成し、他方の電極を互いに電気的に独 立した一対の電極層により構成し、この一対の電極層間の導通状態を電気的に検 出することにより、対向電極の接触状態を検出できるようにしている。たとえば 、電極Ｅ１１，Ｅ１２，Ｆ１からなる付加スイッチの場合、一方の電極は単一の 電極層Ｆ１から構成され、他方の電極は互いに電気的に独立した一対の電極層Ｅ １１，Ｅ１２から構成され、電極層Ｅ１１，Ｅ１２間の導通状態を電気的に検出 することにより、対向電極の接触状態を検出している。これは、配線層を一方の 側だけに設ければよいようにするための配慮である。すなわち、上述した付加ス イッチの例の場合、配線は図１１に示す中間変位板１２０Ｂ側の電極Ｅ１１〜Ｅ １８についてのみ行えば足り、図１２に示す起歪体１３０Ｂ側の電極Ｆ１につい ては何ら配線を行う必要はない。

【００４６】 これは、ＯＮ／ＯＦＦ操作を検知するためのスイッチ用固定電極Ｅ１，Ｅ２と スイッチ用変位電極Ｆ０との関係についても同様である。すなわち、ここで述べ る実施形態では、いずれも、スイッチ用変位電極Ｆ０を単一の電極層によって構 成し、スイッチ用固定電極Ｅ１，Ｅ２を互いに電気的に独立した一対の電極層に より構成してあるので、スイッチ用固定電極Ｅ１，Ｅ２間の導通状態を電気的に 検出することにより、スイッチ用変位電極Ｆ０とスイッチ用固定電極Ｅ１，Ｅ２ との接触状態が検出できる。したがって、配線は、スイッチ用固定電極Ｅ１，Ｅ ２側（別言すれば、基板側）についてのみ行えば足り、スイッチ用変位電極Ｆ０ 側（別言すれば、起歪体側）については何ら配線を行う必要はない。

【００４７】 前述したように、基板側には、プリントパターンとして容易に配線を形成する ことができるのに対し、起歪体側は各部が変位したり変形したりするため、でき るだけ配線を避けた方が好ましい。上述のような電極構成は、このような状況に 非常に適したものとなっている。もちろん、上述のような電極構成は、本考案を 実施する上で必須のものではないので、たとえば、スイッチ用固定電極として基 板側に電極Ｅ１のみを設けておき、スイッチ用変位電極として起歪体側に電極Ｆ ０のみを設けておき、両電極にそれぞれ配線を施すことにより、両電極の導通状 態を直接観測するような手法を採ることは可能である。ただ、実用上は、上述の ような電極構成を採り、起歪体側の配線を省略するのが好ましい。

【００４８】 §４．第２の実施形態の構成 図１４は、本考案の第２の実施形態に係る押しボタンスイッチの構造を示す側 断面図である。この押しボタンスイッチの主たる構成要素は、基板２１０、起歪 体２３０、取付具２４０、操作ボタン２５０であり、これらの各構成要素は、図 １に示す押しボタンスイッチにおける基板１１０、起歪体１３０、取付具１４０ 、操作ボタン１５０とほぼ同等の機能を果たす。ただし、図１に示す中間変位板 １２０に相当する構成要素は存在せず、起歪体２３０の固定部２３１が基板２１ ０上に直接固定されている。椀状形態を有する接続部２３２によって、円柱状の 変位部２３３が支持されている点および変位部２３３の下面に、円柱状の弾性変 形部２３４が形成されている点は、図１の押しボタンスイッチと同様である。ま た、基板２１０の上面には、図２に示す電極パターンと同様の電極パターンが形 成されており、スイッチ用固定電極Ｅ２１，Ｅ２２（図２のＥ１，Ｅ２に対応） および容量素子用固定電極Ｅ２３（図２のＥ３に対応）が配置されている。図１ ５には、これら電極のパターンのみを示す（パターンを認識しやすいように、電 極部分にハッチングを施して示し、配線層については図示を省略する）。

【００４９】 一方、起歪体２３０側には、３種類の電極が形成されている。すなわち、円柱 状の弾性変形部２３４の底面に形成されている円盤状の電極Ｆ２０と、変位部２ ３３の底面（弾性変形部２３４が形成された部分の周囲に相当する部分）に形成 されている円環状の電極Ｆ２８と、円柱状の弾性変形部２３４の側面に形成され ている円筒状の電極Ｆ２９である。円盤状の電極Ｆ２０は、スイッチ用固定電極 Ｅ２１，Ｅ２２に対向する電極であり、スイッチ用変位電極として機能する電極 である（図１の押しボタンスイッチにおける電極Ｆ０に相当）。円環状の電極Ｆ ２８は、容量素子用固定電極Ｅ２３に対向する電極であり、容量素子用変位電極 として機能する電極である（図１の押しボタンスイッチにおける変位板変位部１ ２２に相当）。また、円筒状の電極Ｆ２９は、単なる配線層として機能する電極 であり、電極Ｆ２０と電極Ｆ２８とを短絡する役目を果たす。なお、ここでは、 説明の便宜上、電極Ｆ２０，Ｆ２８，Ｆ２９をそれぞれ別個の電極として説明し たが、実際には、変位部２３３の下面ならびに弾性変形部２３４の側面および下 面を覆う一体となった導電層によって、これら３種類の電極Ｆ２０，Ｆ２８，Ｆ ２９が形成されていることになる。これらの電極は、導電性材料であれば、どの ようなもので構成してもよいが、実用上は、導電性ゴムや導電性インクによって 構成するのが好ましい。また、電極２９は、配線層として機能すればよいので、 必ずしも弾性変形部２３４の側面全面を覆う必要はない。

【００５０】 この押しボタンスイッチにおけるＯＮ／ＯＦＦ検出動作は、前述した第１の実 施形態に係る動作と全く同じである。すなわち、操作者が第１段階の操作として 、操作ボタン２５０を下方へと押し込むと、接続部２３２が弾性変形し、スイッ チ用変位電極Ｆ２０が、スイッチ用固定電極Ｅ２１，Ｅ２２に接触することにな り、電極Ｅ２１，Ｅ２２間が導通する。また、この押しボタンスイッチにおける 第２段階の操作における押圧力検出動作も、その基本原理は前述した第１の実施 形態の装置における動作と同様である。すなわち、基板２１０側に形成された容 量素子用固定電極Ｅ２３と、起歪体２３０側に形成された容量素子用変位電極Ｆ ２８とによって、容量素子Ｃが形成されることになり、この容量素子Ｃの静電容 量値の変化に基づいて、第２段階の操作で加えられた押圧力の検出が可能になる （検出原理は、§２で述べたとおりである）。

【００５１】 図１６は、図１４に示す押しボタンスイッチの等価回路を示す回路図である。 この回路図では、基板２１０上に形成された電極Ｅ２１〜Ｅ２３が、配線層によ って端子Ｔ２１〜Ｔ２３に接続されている状態が示されている。電極Ｆ２０は、 電極Ｅ２１，Ｅ２２に対する接触／非接触の状態を変えることにより、スイッチ ＳＷとして機能することになる。このスイッチＳＷのＯＮ／ＯＦＦ状態は、端子 Ｔ２１，Ｔ２２間の導通状態をモニタすることにより検出することができる。上 述したように、電極Ｆ２０は、電極Ｆ２９を介して電極Ｆ２８に接続されており 、電極Ｆ２８は、基板２１０側の容量素子用固定電極Ｅ２３に対向する容量素子 用変位電極として機能し、容量素子Ｃが形成される。

【００５２】 ここに示す実施例の利点は、起歪体２３０側には何ら配線を施す必要がない点 である。上述したように、起歪体２３０側には、３種類の電極Ｆ２０，Ｆ２８， Ｆ２９が形成されているが、これらの電極に対しては、外部への配線を行う必要 はない。図１６の回路図において、各端子Ｔ２１〜Ｔ２３は外部の回路に接続さ れることになるが、電極Ｆ２０，Ｆ２８，Ｆ２９は、外部の回路には接続されず 、浮いた状態となっている。ただ、電極Ｆ２０が電極Ｅ２１，Ｅ２２に接触した 状態になれば、電極Ｆ２８は、端子Ｔ２１，Ｔ２２に接続された状態になる。た とえば、端子Ｔ２１を所定の電位Ｖに固定しておけば（Ｖ＝０として接地しても よい）、端子Ｔ２２が等電位Ｖになったか否かによって、スイッチＳＷのＯＮ／ ＯＦＦ状態を認識することができる。そして、スイッチＳＷがＯＮ状態となれば 、電極Ｆ２８も電圧Ｖに固定されることになり、もはや浮いた状態ではなくなる 。既に§２で述べたように、本考案に係る押しボタンスイッチでは、第２段階の 操作は、既に第１段階の操作を行い、スイッチＳＷがＯＮ状態を維持しているこ とが前提となっているため、第２段階の操作によって作用する力を、容量素子Ｃ の静電容量値に基づいて検出する場合には、必ず、スイッチＳＷがＯＮ状態とな っていることになる。したがって、電極Ｆ２８に対する外部への配線が全く行わ れていなかったとしても、容量素子Ｃの静電容量値を検出する必要があるときに は、必ず、電極Ｆ２８は端子Ｔ２１，Ｔ２２に接続された状態となっているため 問題は生じない。別言すれば、容量素子Ｃの静電容量値は、端子Ｔ２１あるいは Ｔ２２（スイッチ用固定電極）と、端子Ｔ２３（容量素子用固定電極）との間の 静電容量値として検出されることになる。

【００５３】 もちろん、本考案は、起歪体２３０側に配線を設けない実施形態に限定される ものではなく、基板２１０側と起歪体２３０側との双方に配線を設けてもよい。 図１７は、双方に配線を設けるようにした実施形態の側断面図である。図１４に 示す実施形態との第１の相違点は、起歪体２３０側の電極Ｆ２８について、配線 層Ｌ２８による配線が施されている点である。この例では、接続部２３２の下面 に沿って配線層Ｌ２８が形成されており、基板２１０の上面には、この配線層Ｌ ２８の端部に接触する別な配線層ＬＬ２８が形成されている。この基板２１０側 の配線層ＬＬ２８は、図示されていない端子Ｔ２８に接続される。第２の相違点 は、基板２１０上面に形成された電極パターンである。図１８に、この電極パタ ーンを示す（パターンを認識しやすいように、電極部分にハッチングを施して示 し、配線層については図示を省略する）。図１５に示すパターンにおけるスイッ チ用固定電極Ｅ２１，Ｅ２２が、図１８に示すパターンでは環状の電極Ｅ２０に 置き換わっている。これは、起歪体２３０側に配線を施したため、基板側に形成 するスイッチ用固定電極としては、単一の電極を設けておけば足りるためである 。

【００５４】 図１９は、図１７に示す押しボタンスイッチの等価回路を示す回路図である。 図１６の回路との第１の相違点は、電極Ｆ２８が、配線層Ｌ２８，ＬＬ２８を介 して端子Ｔ２８に接続されている点であり、第２の相違点は、一対の電極Ｅ２１ ，Ｅ２２が単一の電極Ｅ２０に統合され、端子Ｔ２１，Ｔ２２も単一の端子Ｔ２ ０に統合された点である。ＯＮ／ＯＦＦ検出動作は、端子Ｔ２０と端子Ｔ２８と の間の導通状態をモニタすることにより行うことができる。また、容量素子Ｃの 静電容量値の検出は、端子Ｔ２８と、端子Ｔ２３との間の静電容量値を測定する ことにより行うことができる。

【００５５】 この第２の実施形態に係る押しボタンスイッチは、§１で述べた第１の実施形 態に係る押しボタンスイッチにおいて必要であった中間変位板が不用になるため 、構造は更に単純になり、一層のコストダウンを図ることができる。実用的には 、§１で述べた装置と同様に、基板２１０をプリント基板で構成し、起歪体２３ ０をシリコンゴムで構成すれば、量産に適した構造が得られる。この場合、基板 ２１０側の電極パターンは、プリント基板上の金属パターンとして形成すればよ く、起歪体２３０側の電極パターンは、導電性ゴムや導電性インクで形成すれば よい。この第２の実施形態に係る押しボタンスイッチにおいても、十分なストロ ークおよび良好なクリック感をもった押しボタンスイッチとしての機能が得られ 、しかも押圧力の大きさを検出することが可能になる。

【００５６】 なお、図１４あるいは図１７に示すように、変位部２３３に力が作用していな い状態では、容量素子を構成する対向電極間の距離が比較的大きいため、この状 態における静電容量値の実測値はほぼ零になる。したがって、起歪体２３０を構 成するシリコンゴムの温度特性や変形時のヒステリシス特性によって、弾性変形 部２３４の位置が多少変動したとしても、力が作用していない状態における出力 は非常に安定したものとなる。

【００５７】 §５．第３の実施形態の構成 図２０は、本考案の第３の実施形態に係る押しボタンスイッチの構造を示す側 断面図である。この押しボタンスイッチの主たる構成要素は、基板３１０、起歪 体３３０、取付具３４０、操作ボタン３５０であり、これらの各構成要素は、第 ２の実施形態として述べた図１４に示す押しボタンスイッチにおける基板２１０ 、起歪体２３０、取付具２４０、操作ボタン２５０とほぼ同等の機能を果たす。 すなわち、起歪体３３０は、固定部３３１、接続部３３２、変位部３３３、弾性 変形部３３４によって構成されている。固定部３３１は、下面に設けられた起歪 体取付ピン３３５によって、基板３１０上に位置決めされ、取付具３４０によっ て固定されることになる。また、円柱状の変位部３３３は、椀状形態を有する接 続部３３２によって支持されている。

【００５８】 この図２０に示す装置と図１４に示す装置との大きな相違は、その電極パター ンにある。図２０に示す装置の基板３１０上に形成された電極パターンを図２１ に示す（パターンを認識しやすいように、電極部分にハッチングを施して示し、 配線層については図示を省略する）。図示のとおり、基板３１０上には、４枚の 電極Ｅ３１〜Ｅ３４が形成されている。この４枚の電極のうち、電極Ｅ３１，Ｅ ３２はスイッチ用固定電極であり、電極Ｅ３３，Ｅ３４は容量素子用固定電極で ある。一方、起歪体３３０側には、図２０に示すように、２種類の電極が形成さ れている。すなわち、円柱状の弾性変形部３３４の底面に形成されている円盤状 の電極Ｆ３０と、変位部３３３の底面（弾性変形部３３４が形成された部分の周 囲に相当する部分）に形成されている円環状の電極Ｆ３５である。円盤状の電極 Ｆ３０は、スイッチ用固定電極Ｅ３１，Ｅ３２に対向する電極であり、スイッチ 用変位電極として機能する電極である。円環状の電極Ｆ３５は、容量素子用固定 電極Ｅ３３，Ｅ３４に対向する電極であり、容量素子用変位電極として機能する 電極である。

【００５９】 図２２は、起歪体３３０の中心部分の下面図である（接続部３３２よりも内側 の部分のみが示されている）。この図２２では、電極Ｆ３０，Ｆ３５のパターン がはっきりするように、これらの電極部分にハッチングを施して示してある。こ の押しボタンスイッチにおけるＯＮ／ＯＦＦ検出動作は、前述した第１の実施形 態あるいは第２の実施形態に係る押しボタンスイッチの動作と全く同じである。 すなわち、操作者が第１段階の操作として、操作ボタン３５０を下方へと押し込 むと、接続部３３２が弾性変形し、スイッチ用変位電極Ｆ３０が、スイッチ用固 定電極Ｅ３１，Ｅ３２に接触することになり、電極Ｅ３１，Ｅ３２間が導通する 。したがって、電極Ｅ３１，Ｅ３２間の導通状態をモニタしていれば、ＯＮ／Ｏ ＦＦの操作入力の検出が可能になる。

【００６０】 一方、この押しボタンスイッチにおける第２段階の操作入力を検出する原理は 、これまで述べてきたものと若干異なっている。図２３は、図２０に示す押しボ タンスイッチにおける容量素子に関連した部分の等価回路を示す回路図である。 この回路図には、基板３１０上に形成された電極Ｅ３３，Ｅ３４が、配線層によ って端子Ｔ３３，Ｔ３４に接続されている状態が示されており、更に、これらに 対向する電極Ｆ３５の存在により、一対の容量素子Ｃ３３，Ｃ３４が構成された 状態が示されている。ここでは、容量素子Ｃ３３を信号入力用容量素子と呼び、 容量素子Ｃ３４を信号出力用容量素子と呼ぶことにする。これら２組の容量素子 Ｃ３３，Ｃ３４は、結局、電気的に独立した固定電極Ｅ３３，Ｅ３４と、電気的 に導通した単一の変位電極Ｆ３５とによって構成されていることになる。

【００６１】 図２３の回路図に示されているように、信号入力用容量素子Ｃ３３の固定電極 Ｅ３３には、周期信号供給手段Ｍ１から端子Ｔ３３を介して所定の周期信号Ｓ３ ３（たとえば、正弦波）が供給される。この周期信号Ｓ３３は、容量素子Ｃ３３ の容量結合を介して、変位電極Ｆ３５側へと伝播し、更に、容量素子Ｃ３４の容 量結合を介して、信号出力用容量素子Ｃ３４の固定電極Ｅ３４へと伝播すること になる。そこで、この固定電極Ｅ３４に誘起される周期信号Ｓ３４を、端子Ｔ３ ４を介して周期信号検出手段Ｍ２によって検出する。このような回路を用いれば 、周期信号供給手段Ｍ１によって所定の大きさをもった周期信号Ｓ３３を供給し た状態において、周期信号検出手段Ｍ２によって周期信号Ｓ３４を検出すること ができ、この周期信号Ｓ３４の大きさに基づいて、操作ボタン３５０に加えられ た押圧力の大きさを求めることが可能になる。なぜなら、押圧力が大きければ大 きいほど、容量素子Ｃ３３，Ｃ３４の電極間距離は小さくなり、その結果、容量 結合の係数は大きくなり、誘起される周期信号Ｓ３４の振幅も大きくなるからで ある。

【００６２】 ここに示す実施例の利点は、やはり起歪体３３０側には何ら配線を施す必要が ない点である。図２２に示されているように、起歪体３３０の下面には、電極Ｆ ３０およびＦ３５が形成されるが、これらの電極は導電性ゴムあるいは導電性イ ンクで構成することができる。変位部３３３は、その周囲を可撓性をもった接続 部３３２に囲まれているため、電極Ｆ３０やＦ３５について配線を施すためには 、配線層を接続部３３２に沿って設ける必要がある。もちろん、図１７に示した 実施例のように、接続部に沿って、このような配線層を形成することは可能であ るが、接続部が常に撓みを生じる部分であることを考慮すると、接続部に沿った 配線層は断線のおそれがある。したがって、実用上は、起歪体側に配線を施すこ とは、できるだけ避けるのが好ましい。ここに示す実施例では、容量素子の容量 結合を利用した検出を行っているため、起歪体側の配線が不用になるという利点 が得られることになる。

【００６３】 §６．その他の変形例 以上、本考案をいくつかの実施形態について述べたが、ここでは、これらの実 施形態のすべてにあるいはその一部について適用可能な変形例について述べるこ とにする。

【００６４】 まず、弾性変形部についての変形例を述べておく。本考案に係る押しボタンス イッチの特徴は、ＯＮ／ＯＦＦ操作入力を検出する押しボタンスイッチとしての 本来の機能と、この本来の機能によりＯＮ状態となった後、更に加えられた押圧 力の大きさを検出する機能とを備えている点にある。そして、この押圧力検出時 の感度は、弾性変形部の弾性変形性と密接に関係している。すなわち、この押し ボタンスイッチにおいて検出される押圧力は、弾性変形部を弾性変形させるため に加えられた力であるため、その検出感度は、弾性変形部の弾性変形性に依存し て定まることになる。したがって、わずかな力で弾性変形を生じるような弾性変 形部を用意しておけば、比較的小さな力の検出に適した押しボタンスイッチ（感 度の高い押しボタンスイッチ）を構成することができるし、逆に、かなり強い力 を加えないと弾性変形を生じないような弾性変形部を用意しておけば、比較的大 きな力の検出に適した押しボタンスイッチ（感度の低い押しボタンスイッチ）を 構成することができる。

【００６５】 弾性変形性を調節する１つの方法は、材質の選択である。すなわち、弾性変形 部を、検出感度に応じた弾性係数をもつ材質から構成することにより、所望の検 出感度をもった装置を実現できる。たとえば、図２４に側断面図を示す変形例は 、弾性変形部４３４Ａの部分だけ異なる材質を用いた例である。この例は、基板 ４１０上に起歪体４３０Ａを、取付具４４０で取り付けた構造をもつ押しボタン スイッチについての例であり、§４あるいは§５で述べた実施形態に対応する例 である。なお、基板４１０側に形成される各電極および起歪体４３０Ａ側に形成 される各電極、ならびに配線層や操作ボタンについては、図示を省略してある。 起歪体４３０Ａは、固定部４３１、接続部４３２、変位部４３３からなる作用体 と、弾性変形部４３４Ａと、起歪体取付ピン４３５とによって構成されることに なるが、これら各部のうち、弾性変形部４３４Ａのみが別な材質から構成されて いる。たとえば、シリコンゴムは、その成分を変えることにより硬さを調節する ことができる。したがって、弾性変形部４３４Ａを、柔らかい性質を呈する成分 を含んだシリコンゴムで構成すれば検出感度を高めることができ、逆に、硬い性 質を呈する成分を含んだシリコンゴムで構成すれば検出感度を低くすることがで きる。

【００６６】 弾性変形性を調節するもうひとつの方法は、形状の選択である。たとえば、弾 性変形部に、検出感度に応じた溝を形成するようにすれば、所望の検出感度をも った装置を実現できる。たとえば、図２５に側断面図を示す変形例は、側面部分 に溝Ｇ１を有する弾性変形部４３４Ｂを用いた例である。起歪体４３０Ｂは、固 定部４３１、接続部４３２、変位部４３３からなる作用体と、弾性変形部４３４ Ｂと、起歪体取付ピン４３５とによって構成され、これら各部はいずれも同一の 材質、たとえば、シリコンゴムを用いて一体成型されている。しかしながら、弾 性変形部４３４Ｂに形成された溝Ｇ１の大きさあるいは深さを調節することによ り、弾性変形部４３４Ｂの弾性変形性を変えることができ、検出感度の調節を行 うことができる。

【００６７】 図２６に側断面図を示す変形例は、弾性変形部の底面に溝を形成した例である 。すなわち、ここに示す起歪体４３０Ｃには、弾性変形部４３４Ｃが用いられて いる。この弾性変形部４３４Ｃは、作用体（固定部４３１、接続部４３２、変位 部４３３）と同じ材質のもので構成してもよいし、異なる材質のもので構成して もよい。弾性変形部４３４Ｃの特徴は、底面に円環状の溝Ｇ２が形成されている 点である。図２７(a) に、この弾性変形部４３４Ｃのみを抽出した側断面図を示 し、図２７(b) にその底面図を示す。弾性変形部４３４Ｃは、中心部αと、肉薄 部βと、周囲部γとによって構成されている。肉薄部βは、ちょうど円環状の溝 Ｇ２が形成された領域に相当する。なお、基板４１０上に形成される容量素子用 固定電極に対応する位置に溝Ｇ２を形成するようにすれば、弾性変形部４３４Ｃ の底面が基板４１０の上面に接触した場合であっても、容量素子用固定電極に対 しては直接接触することはないので、容量素子を構成する対向電極同士の短絡を 防ぐことができる。

【００６８】 このような形状をもった弾性変形部４３４Ｃを用いると、底面に形成する溝の 幅によって、検出感度の調節が可能になる。たとえば、図２７に示す弾性変形部 ４３４Ｃの場合、上方からの押圧力が加わった場合、ブロック状の中心部αと薄 い壁状の周囲部γを押し潰すのに十分な大きさの力が加われば、容量素子から検 出出力が得られることになる。ところが、図２８に示す例では、溝Ｇ３が図２７ に示す溝Ｇ２よりも幅が小さくなっているため、周囲部γを構成する壁の厚みが 増えることになり、周囲部γを構成する壁が潰れにくくなり、検出感度が若干低 下することになる。図２９に示す例は、逆に溝の幅を広くした例である。すなわ ち、図２９に示す溝Ｇ４は、図２７に示す溝Ｇ２よりも幅が広くなっており、周 囲部γを構成する壁が消滅してしまっている。このため、検出感度は逆に向上す ることになる。

【００６９】 以上、弾性変形部４３４の弾性変形性を調節することにより、押圧力の検出感 度を調節する手法を述べたが、接続部４３２の弾性変形性を調節すれば、ＯＮ／ ＯＦＦの操作入力を行う際のクリック感の調節を行うことが可能になる。たとえ ば、接続部４３２の肉厚を薄くすれば、より軽いクリック感をもった押しボタン スイッチを構成することができるし、逆に、接続部４３２の肉厚を厚くすれば、 より重いクリック感をもった押しボタンスイッチを構成することができる。実際 には、接続部４３２の弾性変形性と、弾性変形部４３４の弾性変形性との双方を 考慮して、ＯＮ／ＯＦＦ検出動作時のクリック感、および押圧力検出動作時の感 度が最適になるように設計するのが好ましい。たとえば、まず、比較的弱い力で 操作ボタンを押圧することにより、押しボタンスイッチをＯＮ状態とし、そのま ま、操作ボタンを更に押し込む強い力を加えることにより、所望の大きさの操作 入力を与えることが可能になる。このような操作入力は、ゲーム機器や携帯電話 などの入力作業に適している。

【００７０】 図３０は、基板上に形成された容量素子用固定電極の表面に絶縁膜を形成した 例を示す側断面図である。ここに示されている基板２１０は、図１４の装置に用 いられていた基板２１０である。この基板２１０上には、スイッチ用固定電極Ｅ ２１，Ｅ２２と、容量素子用固定電極Ｅ２３が形成されている。ここで、スイッ チ用固定電極Ｅ２１，Ｅ２２は、スイッチ用変位電極Ｆ２０と電気的な接触をす る必要があるので、そのまま露出状態にしておく必要がある。しかしながら、容 量素子用固定電極Ｅ２３は、容量素子を構成する電極であるから、図示のように 、何らかの絶縁膜Ｊで表面を覆うようにした方が好ましい。もちろん、起歪体側 に形成される容量素子用変位電極の表面を絶縁膜で覆うようにしてもよい。

【００７１】 図３１は、図３に示す中間変位板１２０の変形例を示す上面図、図３２はその 側断面図である。図３に示す中間変位板１２０は、上面から見たときにほぼ円形 をしていたが、図３１に示す中間変位板１２０Ｃは、上面から見たときにほぼ矩 形をしている。すなわち、左右両端に変位板固定部１２１Ｃが形成され、中央部 分に変位板変位部１２２Ｃが形成されている。この変位板変位部１２２Ｃは、図 ３２に示すように、凸状に盛り上がった構造を有し、中心には開口窓Ｈ３が形成 されている。このような中間変位板１２０Ｃは、変位板取付爪１２３Ｃによって 基板上に取り付けられることになる。このように、これまで述べてきた種々の実 施形態に用いられている各構成要素の形状は、設計上、適宜変更できるものであ る。

【００７２】

【考案の効果】

以上のとおり本考案に係る押しボタンスイッチによれば、ＯＮ／ＯＦＦの操作 入力を行う際には、十分なストロークおよび良好なクリック感が得られ、かつ、 操作者が押圧力として与えた操作量の大きさを定量的に検出する機能をもった安 価な押しボタンスイッチを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１の実施形態に係る押しボタンスイ
ッチの構造を示すＸ軸に沿った位置における側断面図で
ある。

【図２】図１に示されている押しボタンスイッチの基板
１１０の上面図であり、この基板１１０をＸ軸に沿って
切断した断面が図１に示されている。

【図３】図１に示されている押しボタンスイッチの中間
変位板１２０の上面図であり、この中間変位板１２０を
Ｘ軸に沿って切断した断面が図１に示されている。

【図４】図３に示されている中間変位板１２０をＸ軸に
沿って切断した断面を示す側断面図である。

【図５】図１に示されている押しボタンスイッチの起歪
体１３０の上面図であり、この起歪体１３０をＸ軸に沿
って切断した断面が図１に示されている。

【図６】図１に示されている押しボタンスイッチに対し
て、操作ボタン１５０を押し下げる押圧力が加えられる
ことにより、ＯＮ状態の操作入力が与えられた状態を示
すＸ軸に沿った位置における側断面図である。

【図７】図６に示されている状態から、操作ボタン１５
０を更に押し下げる押圧力が加えられることにより、弾
性変形部１３４が弾性変形により潰れ、このときに加え
られた押圧力の検出が行われる状態を示すＸ軸に沿った
位置における側断面図である。

【図８】図１に示されている押しボタンスイッチの等価
回路を示す回路図である。

【図９】図４に示されている中間変位板１２０の変形例
である中間変位板１２０Ａを示すＸ軸に沿った位置にお
ける側断面図である。

【図１０】図４に示されている中間変位板１２０の更に
別な変形例である中間変位板１２０Ｂを示すＸ軸に沿っ
た位置における側断面図である。

【図１１】図１０に示されている中間変位板１２０Ｂの
上面図であり、この中間変位板１２０ＢをＸ軸に沿って
切断した断面が図１０に示されている。

【図１２】図１０に示されている中間変位板１２０Ｂと
ともに用いる起歪体１３０Ｂの中心部分の下面図である
（電極Ｆ０，Ｆ１の部分にはハッチングを施して示して
ある）。

【図１３】図１０に示されている中間変位板１２０Ｂお
よび図１２に示されている起歪体１３０Ｂを用いた押し
ボタンスイッチの側断面図であり、それぞれをＸ軸に沿
って切断した断面が示されている。

【図１４】本考案の第２の実施形態に係る押しボタンス
イッチの構造を示すＸ軸に沿った位置における側断面図
である。

【図１５】図１４に示されている押しボタンスイッチの
基板２１０の上面に形成されている電極パターンを示す
上面図である。

【図１６】図１４に示されている押しボタンスイッチの
等価回路を示す回路図である。

【図１７】図１４に示されている押しボタンスイッチの
変形例を示すＸ軸に沿った位置における側断面図であ
る。

【図１８】図１７に示されている押しボタンスイッチの
基板２１０の上面に形成されている電極パターンを示す
上面図である。

【図１９】図１７に示されている押しボタンスイッチの
等価回路を示す回路図である。

【図２０】本考案の第３の実施形態に係る押しボタンス
イッチの構造を示すＸ軸に沿った位置における側断面図
である。

【図２１】図２０に示されている押しボタンスイッチの
基板３１０の上面に形成されている電極パターンを示す
上面図である。

【図２２】図２０に示されている押しボタンスイッチの
起歪体３３０の中心部分の下面図である （電極Ｆ３
０，Ｆ３５の部分にはハッチングを施して示してあ
る）。

【図２３】図２０に示されている押しボタンスイッチの
等価回路を示す回路図である。

【図２４】弾性変形部の材質を変えた変形例を示すＸ軸
に沿った位置における側断面図である。

【図２５】弾性変形部の側面に溝を形成した変形例を示
すＸ軸に沿った位置における側断面図である。

【図２６】弾性変形部の底面に溝を形成した変形例を示
すＸ軸に沿った位置における側断面図である。

【図２７】図２６に示す弾性変形部４３４Ｃの側断面図
および底面図である。

【図２８】図２７に示す弾性変形部４３４Ｃの第１の変
形例を示す側断面図および底面図である。

【図２９】図２７に示す弾性変形部４３４Ｃの第２の変
形例を示す側断面図および底面図である。

【図３０】基板上に形成された容量素子用固定電極上に
絶縁膜Ｊを形成した変形例を示す側断面図である。

【図３１】図３に示す中間変位板の変形例を示す上面図
である。

【図３２】図３１に示す中間変位板１２０ＣのＸ軸に沿
った位置における側断面図である。

【符号の説明】

１１０，１１０Ｂ…基板 １２０，１２０Ａ，１２０Ｂ，１２０Ｃ…中間変位板 １２１，１２１Ｂ，１２１Ｃ…変位板固定部 １２２，１２２Ｂ，１２２Ｃ…変位板変位部 １２３，１２３Ｂ，１２３Ｃ…変位板取付爪 １２４Ａ，１２４Ｂ…金属膜 １２５Ａ，１２５Ｂ…ベース構造体 １２６Ｂ…配線部 １３０…起歪体 １３１，１３１Ｂ…固定部 １３２，１３２Ｂ…接続部 １３３，１３３Ｂ…変位部 １３４，１３４Ｂ…弾性変形部 １３５…起歪体取付ピン １４０，１４０Ｂ…取付具 １５０，１５０Ｂ…操作ボタン ２１０…基板 ２３０…起歪体 ２３１…固定部 ２３２…接続部 ２３３…変位部 ２３４…弾性変形部 ２４０…取付具 ２５０…操作ボタン ３１０…基板 ３３０…起歪体 ３３１…固定部 ３３２…接続部 ３３３…変位部 ３３４…弾性変形部 ３３５…起歪体取付ピン ３４０…取付具 ３５０…操作ボタン ４１０…基板 ４３０Ａ，４３０Ｂ，４３０Ｃ…起歪体 ４３１…固定部 ４３２…接続部 ４３３…変位部 ４３４Ａ，４３４Ｂ，４３４Ｃ…弾性変形部 ４３５…起歪体取付ピン ４４０…取付具 Ｃ，Ｃ３３，Ｃ３４…容量素子 Ｅ１〜Ｅ２３…電極 Ｆ０〜Ｆ２９…電極 Ｇ１〜Ｇ４…溝 Ｈ１…変位板取付穴 Ｈ２…起歪体取付穴 Ｈ３…開口窓 Ｊ…絶縁膜 Ｌ１〜Ｌ１８…配線層 ＬＬ１１，ＬＬ１３，ＬＬ２８…配線層 Ｍ１…周期信号供給手段 Ｍ２…周期信号検出手段 Ｏ…座標系の原点 Ｓ３３，Ｓ３４…周期信号 ＳＷ…スイッチ Ｔ１〜Ｔ２８…端子 α…中心部 β…肉薄部 γ…周囲部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 谷口 伸光 埼玉県上尾市菅谷四丁目73番地 株式会社 ワコー内 (72)考案者 森本 英夫 奈良県大和郡山市池沢町172 ニッタ株式 会社奈良工場内

Claims (14)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 操作者による押圧力を受けるための操作
   ボタンと、 この操作ボタンを、前記押圧力により移動自在となるよ
   うに支持する基板と、 前記操作ボタンと前記基板との間に位置し前記操作ボタ
   ンに加えられた前記押圧力に基づいて変位する変位部
   と、前記基板に固定された固定部と、前記変位部と前記
   固定部とを接続する接続部と、を有し、前記基板上面に
   取り付けられた作用体と、 前記変位部の下面に形成され、弾性変形する性質をもっ
   た弾性変形体と、 前記弾性変形体の下面に形成されたスイッチ用変位電極
   と、 前記基板の前記スイッチ用変位電極に対向する位置に形
   成されたスイッチ用固定電極と、 前記変位部の変位に起因して静電容量値が変化するよう
   に構成された容量素子と、 を備え、 前記接続部は可撓性を有しており、前記変位部に力が作
   用したときに、前記接続部が撓みを生じることにより、
   前記変位部が前記基板に対して変位を生じ、 前記変位部に力が作用していない場合には、前記スイッ
   チ用変位電極と前記スイッチ用固定電極とが非接触な状
   態を保ち、前記基板に対して垂直方向を向いた所定量の
   力が前記変位部に作用した場合には、前記スイッチ用変
   位電極と前記スイッチ用固定電極とが接触状態となり、 前記所定量の力より更に大きな力が前記変位部に作用し
   た場合には、前記弾性変形体が弾性変形を生じることに
   より、前記スイッチ用変位電極と前記スイッチ用固定電
   極とが接触状態を維持したまま、前記容量素子の静電容
   量値が変化するように構成され、 前記スイッチ用変位電極と前記スイッチ用固定電極とに
   よりスイッチが構成されるようにし、両電極の接触状態
   を電気的に検出することにより、スイッチのＯＮ／ＯＦ
   Ｆ状態を認識できるようにし、前記スイッチがＯＮ状態
   となった後の前記容量素子の静電容量値の変化を電気的
   に検出することにより、前記操作ボタンに加えられた前
   記押圧力の大きさを認識できるようにしたことを特徴と
   する押しボタンスイッチ。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の押しボタンスイッチに
   おいて、 椀状形態部を有する作用体を用意し、椀が伏せられた状
   態になるように、この作用体を基板上面に取り付け、椀
   の底部に相当する部分を変位部、椀の側部に相当する部
   分を接続部、椀の口部に相当する部分を固定部として用
   いることを特徴とする押しボタンスイッチ。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の押しボタンスイッチに
   おいて、 基板と作用体との間に中間変位板を配置し、この中間変
   位板の一部を変位板固定部として基板に固定し、この中
   間変位板の別な一部によって、変位部の変位もしくは接
   続部の変形によって変位が生じる変位板変位部を構成
   し、 基板上面に形成した容量素子用固定電極と、前記変位板
   変位部に形成した容量素子用変位電極と、によって容量
   素子を構成したことを特徴とする押しボタンスイッチ。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の押しボタンスイッチに
   おいて、 椀状形態部を有する可撓性板状部材によって中間変位板
   を構成し、椀が伏せられた状態になるように、この中間
   変位板を基板上面に取り付け、椀の底部に相当する部分
   に弾性変形体を挿通するための開口窓を形成し、この開
   口窓の周囲の部分によって変位板変位部を構成し、椀の
   口部に相当する部分によって変位板固定部を構成し、変
   位部もしくは接続部の物理的な接触により変位板変位部
   が変位を生じるようにしたことを特徴とする押しボタン
   スイッチ。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の押しボタンスイッチに
   おいて、 中間変位板を金属材料によって構成し、この中間変位板
   自身を容量素子用変位電極として用いることを特徴とす
   る押しボタンスイッチ。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の押しボタンスイッチに
   おいて、 中間変位板を合成樹脂材料によって構成し、その下面に
   形成した金属膜によって容量素子用変位電極を構成した
   ことを特徴とする押しボタンスイッチ。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の押しボタンスイッチに
   おいて、 中間変位板の上面に付加スイッチ用第１電極を形成し、
   変位部の下面の前記付加スイッチ用第１電極に対向する
   位置に付加スイッチ用第２電極を形成し、これら両電極
   により付加スイッチが構成されるようにし、両電極の接
   触状態を電気的に検出することにより、操作ボタンに加
   えられた押圧力に関する付加的な情報を得ることができ
   るようにしたことを特徴とする押しボタンスイッチ。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の押しボタンスイッチに
   おいて、 付加スイッチを構成する１組の対向電極のうち、一方の
   電極を単一の電極層により構成し、他方の電極を互いに
   電気的に独立した一対の電極層により構成し、前記一対
   の電極層間の導通状態を電気的に検出することにより、
   前記対向電極の接触状態を検出できるようにしたことを
   特徴とする押しボタンスイッチ。
9. 【請求項９】 請求項１または２に記載の押しボタンス
   イッチにおいて、 基板上面に形成した容量素子用固定電極と、変位部の下
   面に形成した容量素子用変位電極と、によって容量素子
   を構成したことを特徴とする押しボタンスイッチ。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の押しボタンスイッチ
    において、 容量素子用変位電極とスイッチ用変位電極とを導通させ
    る配線を設けておき、スイッチ用変位電極とスイッチ用
    固定電極とが接触状態となったときに、スイッチ用固定
    電極と容量素子用固定電極との間の静電容量値を測定す
    ることにより、容量素子の静電容量値の検出を行えるよ
    うにしたことを特徴とする押しボタンスイッチ。
11. 【請求項１１】 請求項９または１０に記載の押しボタ
    ンスイッチにおいて、 容量素子用固定電極および容量素子用変位電極のうちの
    少なくとも一方を、ほぼ円環状の電極によって構成し、
    変位部のほぼ中心を通り基板に垂直な軸を中心軸とし
    て、前記円環状の電極を配置したことを特徴とする押し
    ボタンスイッチ。
12. 【請求項１２】 請求項９に記載の押しボタンスイッチ
    において、 信号入力用容量素子および信号出力用容量素子なる２組
    の容量素子を設け、これら容量素子の各固定電極をそれ
    ぞれ電気的に独立した別個の電極によって構成し、これ
    ら容量素子の各変位電極を互いに電気的に導通した単一
    の電極によって構成し、 前記信号入力用容量素子の固定電極に周期信号を供給す
    る周期信号供給手段と、前記信号出力用容量素子の固定
    電極に誘起される周期信号を検出する周期信号検出手段
    と、を設け、前記周期信号供給手段によって所定の大き
    さをもった周期信号を供給した状態において、前記周期
    信号検出手段によって検出される周期信号の大きさに基
    づいて、操作ボタンに加えられた押圧力の大きさを求め
    るようにしたことを特徴とする押しボタンスイッチ。
13. 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれかに記載の押
    しボタンスイッチにおいて、 スイッチ用変位電極を単一の電極層により構成し、スイ
    ッチ用固定電極を互いに電気的に独立した一対の電極層
    により構成し、前記一対の電極層間の導通状態を電気的
    に検出することにより、前記スイッチ用変位電極と前記
    スイッチ用固定電極との接触状態を検出できるようにし
    たことを特徴とする押しボタンスイッチ。
14. 【請求項１４】 請求項１〜１３のいずれかに記載の押
    しボタンスイッチにおいて、 作用体および弾性変形部を、ゴムによって一体形成した
    起歪体によって構成したことを特徴とする押しボタンス
    イッチ。