Two-step switch and imaging device with the same

本発明は撮像装置に関し、特に撮像装置に具備されている２段スイッチの構成に関するものである。

近年、電子機器は小型化・軽量化とともに、より一層のコストダウン要求が強まっている。 例えばデジタルカメラなどの撮像装置では撮影ボタン所謂レリーズスイッチは、押込み方向に対して押込み量の違いで２段階に出力が得られるように構成されることが一般的である。 押込み量が小さい１段目の出力は自動合焦開始用に用いられ、押込み量の大きい２段目の出力は撮影動作開始用に用いられる。 これまで撮像装置の小型化を図る目的で小型の２段式スイッチを回路基板に実装してレリーズスイッチとして用いられることが多かった。

一方、実装タイプのスイッチを用いずにフレキシブル基板のフレキシブル性を用いて、基板の接点部を対向させて接触させることで、１段目の出力として用いる。 そして、フレキシブル基板に粘着シート等で貼り付けられたドーム状の板バネとフレキシブル基板の接点部との接触を２段目の出力として用いる。 このような構成によって、より安価な構成としてレリーズスイッチを構成することが知られている。 しかし、デジタルカメラの外装部が導電性の金属等ではなく樹脂製の場合、レリーズスイッチ周辺からフレキシブル基板の接点部に静電気が侵入することにより、回路基板上の電気部品の破損などが発生してしまうという問題がある。

この課題を解決するために、静電気の侵入に対して、操作部であるキートップを押し上げるためのコイルバネを用いたものがある。 この場合、接点部を囲む位置の基板上にアースパターンを形成し、コイルバネをアースパターンに当接させるよう構成している（例えば、特許文献１参照）。 この特許文献１によれば、キートップ周辺から侵入した静電気はコイルバネを経由してアースパターンへと流れ込むため、接点部への侵入を防止することができる。

しかしながら、前述のように撮像装置等の電子機器では小型化は必須の要件となっている。 特許文献１による構成では部品点数が多く、また２段スイッチの構成として高さが必要となるため、小型化には適さない等の問題があった。

本発明はかかる実情に鑑み、安全且つ適正作動を保証し、小型化等を有効に実現する２段スイッチ及びこれを備えた撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の２段スイッチは、曲げ部を介してフレキシブル基板上で対向配置された第１の接点及び第２の接点を、操作部材により接触させて電気的出力を得る第１のスイッチと、前記フレキシブル基板上の第３の接点を覆うドーム状板バネを変形させて前記第３の接点に接触させて電気的出力を得る第２のスイッチとが、第２の曲げ部を介して相互に対応配置される２段スイッチであって、前記第１の接点及び前記第２の接点のクリアランスを一定に保持し、前記第１のスイッチ及び前記第２のスイッチが前記操作部材の操作方向に対して略同一線上に配置されるよう規制するための支持部材を有し、この支持部材を導電性材料により形成したことを特徴とする。

本発明によれば、安価で小型、且つ静電気が接点部に侵入しづらい２段スイッチを構成することが可能である。
また、撮像装置に適用することで、第１のスイッチを合焦開始の指示に用い、第２のスイッチを撮影開始の指示に用い、撮像装置の小型化や適正作動を保証する。

本発明の実施形態におけるデジタルカメラを示す斜視図である。

本発明の実施形態のデジタルカメラにおいて外装を取り外した状態を示す斜視図である。

本発明の実施形態における２段スイッチ部の斜視図である。

本発明の実施形態における２段スイッチ部の斜視図である。

本発明の実施形態における２段スイッチ部の断面図である。

本発明の実施形態における２段スイッチ部の断面図である。

以下、本発明の第１の実施形態による２段スイッチの構成について添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の適用対象として本実施形態に係る撮像装置であるデジタルカメラの撮影者側から見た斜視図である。 デジタルカメラ本体１は、デジタルカメラ本体１の撮影者側と上面を構成する前面外装カバー２と撮影者側を構成する背面外装カバー３とで覆われており、デジタルカメラ本体１の上部には、レリーズボタン４及び電源ボタン５等の操作部材が配置されている。 レリーズボタン４は、合焦開始及び撮影開始を指示するための操作部材である。 電源ボタン５は、デジタルカメラの電源をＯＮ／ＯＦＦ切り替えるための操作部材である。 特にレリーズボタン４は、撮影者（操作者）が右手でデジタルカメラ本体１を保持した場合、人差し指で容易に操作できるようにデジタルカメラ本体１の上部に配置されることが望ましい。 また、本実施形態ではより安価に構成するためにレリーズボタン４及び電源ボタン５は、前面外装カバーに固定されている。 また、レリーズボタン４は、合焦開始と撮影開始をそれぞれ指示するために押込み方向に対して、押込み量に応じて２段階に検出できる２段スイッチ構造となっている。

デジタルカメラ本体１の背面には、表示部６、操作部材７ａ〜７ｆが配置されている。 表示部６は、撮影時の撮影可能範囲や各種撮影機能の設定変更の内容確認あるいは撮影した画像の再生表示等に用いられる。 操作部材には、撮影者が撮影画像の変倍操作を行うためのズームボタン７ａや各種設定を変更するためのＭＥＮＵボタン７ｂ、静止画撮影／動画撮影の切替え等の撮影モードの切替えに使用されるＭＯＤＥボタン７ｃが含まれる。 更に、選択内容を決定するためのセットボタン７ｄ、撮影画像の再生時に複数枚の再生画像の中から所望のものを選び出すための選択ボタン７ｅ、撮影した画像の再生表示モードにダイレクトに切り替わる再生ボタン７ｆが含まれる。 これらのデジタルカメラ本体１の背面に配置される操作部材７ａ〜７ｆは、背面外装カバー３に固定されている。

図２は、本実施形態に係るデジタルカメラの外装カバーを取り外し、撮影者側から見た斜視図である。 デジタルカメラ本体１の上面と背面に連続してフレキシブル基板１０が配置され、デジタルカメラ本体１の上面に配置された電源ボタン５の操作を検知するためのメタルドーム８が固定される。 また、背面に配置された操作部材７ａ〜７ｆの操作を検知するためのメタルドーム９ａ１〜９ｆが、図２では不図示の粘着シート１１（図４参照）によりフレキシブル基板１０上に固定されている。 また、レリーズボタン４の合焦開始の指示に用いられる１段目の操作を検知するための第１の接点１２及び第２の接点１３（図３Ａ等参照）がフレキシブル基板１０上に形成される。 フレキシブル基板１０は第１の曲げ部１９で折り曲げられた後、第２の曲げ部１８で再度折り曲げられる。 フレキシブル基板１０の先端から第１の曲げ部１９までの部分を第１の折返し部２１とし、第１の曲げ部１９から第２の曲げ部１８までの部分を第２の折返し部２０とし、第２の曲げ部１８から電池収納部１６に接する部分をベース部２２とする。 第２の折返し部２０には第１の接点１２が設けられ、第１の折返し部２１には第２の接点１３が設けられ、ベース部２２には第３の接点３７と、第３の接点３７を覆うメタルドーム１４が設けられている。 メタルドーム１４の上方で、第１の接点１２と第２の接点１３とが互いに対向するように、第１の折返し部２１と第２の折返し部２０を配置する。

撮影開始の指示に用いられる２段目の操作を検知するメタルドーム１４（ドーム状板バネ）は、他の操作部材の検知用メタルドームと同様に粘着シート１１によりフレキシブル基板１２に固定されている。 このように２段スイッチをメタルドーム１つと接点部のみで構成することで、実装タイプの２段スイッチを用いるよりも安価に２段スイッチ構造を成立させることができる。 また、フレキシブル基板１０は、不図示のコネクタにより回路基板１５に接続される。

図３Ａ及び図３Ｂは、本実施形態に係る２段スイッチ部の拡大図、図４はその断面図である。 フレキシブル基板１０は２段スイッチ部の近傍で電池収納部１６から突出した位置決めボス１７に、フレキシブル基板１０に設けられた穴３２を挿通して位置決めされる。 また支持部材２３は、位置決めボス１７に支持部材２３に設けられた穴２６を相通して位置決めされる。 位置決めボス１７は径が途中で変化する段ボスになっており、径の太い部分１７ａでフレキシブル基板１０を位置決めし、径の細い部分１７ｂで支持部材２３を位置決めする。 位置決めボス１７の径が変化する部分に支持部材２３を配置することで、支持部材２３とフレキシブル基板１０とのクリアランスが一定に保たれる。
２段スイッチ部においてフレキシブル基板１０は第１の曲げ部１９で折り曲げられた後、第２の曲げ部１８で再度折り曲げられる。 これによって、第２の折返し部２０に設けられる第１の接点１２と、第１の折返し部２１に設けた第２の接点１３とが互いに対向する。 なお、これら第１の接点１２及び第２の接点１３のクリアランスは支持部材２３により一定に保持される。 ベース部２２には第３の接点３７が配置され、２段目の操作を検知するためのメタルドーム１４がその上方に粘着シート１１によって固定される。

上述のように構成することで、レリーズボタン４等により上方から負荷が加わるとフレキシブル基板１０の第２の折り返し部２０が下方に移動する。 そして、第１の接点１２が第１の折返し部２１に設けられた第２の接点１３と接触して第１のスイッチとなり、合焦開始の指示のための電気的出力を得られる。 そして更に負荷が増すと、第２の折返し部２０と第１の折返し部２１とは共に下方に移動し、ベース部２２に固定されたメタルドーム１４を変形させる。 所定量以上変形されるとメタルドーム１４は、ベース部２２に設けられた第３の接点３７と接触して第２のスイッチとなり、撮影開始の指示のための電気的出力を得ることができる。 このように第１のスイッチと第２のスイッチとが、第２の曲げ部を介して相互に対応配置される。 また、第１のスイッチ及び第２のスイッチが操作部材であるレリーズボタン４の操作方向に対して略同一線上に配置されるように規制されている。

フレキシブル基板１０が、第１の曲げ部１９および第２の曲げ部１８で折り曲げられた後、フレキシブル基板１０が第１の曲げ部１９および第２の曲げ部１８の復元力、所謂コシで浮いてしまわないように支持部材２３で押さえ込む。 このためにフレキシブル基板１０を曲げた状態で上方から支持部材２３で押さえるようにして、支持部材２３を電池収納部１６に固定する。 まず、電池収納部１６に設けられた穴２４に対して、支持部材２３に設けられた凸部２５を挿入し、位置決めボス１７を支持部材２３に設けられた穴２６に挿通する。 更に、電池収納部１６に設けられた爪部２７に支持部材２３の引掛け部２８を固定することで、支持部材２３は電池収納部１６に完全に位置決め固定される。 支持部材２３にはグランド接続部２９を備えており、グランドプレート３０とグランドプレート３０のビス止め部３１を介して、不図示の回路基板１５のグランドパターン部とをビスで固定することで電気的に接続される。 支持部材２３を導電性材料、例えばステンレス等の金属で構成することで、全体が薄く構成でき、更にグランドプレート３０と電気的に接続される。

図５は、本実施形態に係る２段スイッチの断面図である。 電池収納部１６にフレキシブル基板１０及び支持部材２３を固定したユニット３４は、レリーズボタン４を固定した前面外装カバー２に対して光軸と略平行にＡ方向に組み込まれる。 組込みの際、レリーズボタン４の凸形状とした押し子部３５との干渉を回避するために、支持部材２３には切欠き部３３が設けられている（図３Ｂ等をも参照）。 切欠き部３３を設けることで、２段スイッチ部全体をより薄型にすることが可能となる。 また、レリーズボタン４にはフランジ部３６が設けられている。 フランジ部３６はデジタルカメラ本体１の中が見えないように、あるいはゴミが入らないようになど外観的、構造的な役割を持っている。 フランジ部３６は、支持部材２３よりも大きく構成することでレリーズボタン４の周囲から静電気が侵入した際に、第１の接点部１２や第２の接点部１３に静電気が入り込む前に支持部材２３に静電気が落ちるように案内する役割を担う。 支持部材２３はグランドプレート３０と電気的に接続されているため、回路基板１５に静電気が回り込むことを防止できる。

また、切欠き部３３近傍は、フレキシブル基板１０の第２の曲げ部１８により第１の接点１２及び第２の接点１３への静電気の侵入経路がふさがれており、回り込もうとしても先に支持部材２３に落ちる。 そのためにも切欠き部３３の切欠き幅は、第２の曲げ部１８の幅よりも小さく設定することが望ましい。 このようにすることで、前面外装カバー２にユニット３４を組み込む際に、押し子部３５がフレキシブル基板１０をめくり上げることがない。 本実施形態では、第２の曲げ部１８の側からレリーズボタン４の押し子部３５が切欠き部３３に入っていくので、押し子部３５がフレキシブル基板１０をめくり上げることがない。 すなわち、第１の曲げ部１９の側では、第１の曲げ部１９とベース部２２が重ねられているので、第１の曲げ部１９の側から押し子部３５が切欠き部３３に入っていく場合には、押し子部３５が第１の曲げ部１９をめくり上げてしまうおそれがある。 このようなことは、第２の曲げ部１８の側では発生しない。 また、本実施形態ではユニット３４を光軸方向に沿って前面外装カバー２に組み付けていく構成となっている。 このために支持部材２３に切欠き部３３が必要となった。 しかし、レリーズボタン４の押込み方向に沿ってユニット３４を前面外装カバー２に組み付けるような構成とした場合には、レリーズボタン４の押し子部３５がフレキシブル基板１０を押圧可能なように設けられる穴のみで構成可能となる。 これにより、静電気の侵入に対してより有利となる。

以上のように構成することで、レリーズスイッチ等の２段スイッチ部を安価に構成することが可能なばかりでなく、薄く構成することができ、静電気が接点部を通して回路基板に侵入し素子を破壊するといった不具合を防止することも可能となる。

４ レリーズボタン１０ フレキシブル基板１２ 接点１３ 接点１４ メタルドーム１８ 第２の曲げ部１９ 第１の曲げ部２３ 支持部材３３ 切り欠き部３５ 押し子部３６ フランジ部３７ 接点