JP2009181200A - 凹凸形成装置および情報入力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】平面的に見て、同じ位置で凹凸形状の大きさを調整することが可能な凹凸形成装置および情報入力装置を提供する。
【解決手段】この凹凸形成部（凹凸形成装置）４０は、電極４１ａと、電極４１ａの表面上に配置されるエラストマ層４１ｂと、エラストマ層４１ｂの表面上に配置され、エラストマ層４１ｂ側から電極４２ａ、エラストマ層４２ｃおよび電極４２ｂが積層して配置されるとともに、平面的に見て電極４１ａおよびエラストマ層４１ｂよりも大きさが小さい可動部４２と、エラストマ層４１ｂの側部を固定する側壁部４４とを備え、可動部４２の電極４２ａは、エラストマ層４１ｂに対して伸縮可能に当接するように配置されている。
【選択図】図６

Description

この発明は、凹凸形成装置および情報入力装置に関し、特に、変形層と変形層を挟み込むように配置される電極とを備えた凹凸形成装置および情報入力装置に関する。

従来、変形層と変形層を挟み込むように配置される電極とを備えた凹凸形成装置が知られている（たとえば、特許文献１〜３参照）。

上記特許文献１には、起歪層（弾性体層）と、起歪層を挟み込むように配置された一対の電極と、起歪層および一対の電極の両端部を固定する固定部とを備えた凹凸形成装置が開示されている。この凹凸形成装置では、一対の電極により電圧が印加されると、圧電効果によって起歪層が伸張されるので、起歪層は両端の固定部で移動を規制されて座屈変形される。これにより、起歪層が凸形状に撓むので、凹凸形状が形成される。

上記特許文献２には、シリコンゴム薄膜（弾性体層）と、シリコンゴム薄膜の一方表面に配置された対向電極と、シリコンゴム薄膜の一方表面とは反対側の他方表面に、平面的に見て、所定の間隔を隔てて配置された複数の上部電極とを備えた凹凸形成装置が開示されている。この凹凸形成装置では、対向電極および上部電極に電圧が印加されると、上部電極が配置された部分のシリコンゴム薄膜は電極間の静電引力により圧縮される一方、上部電極が配置されていない部分のシリコンゴム薄膜は各上部電極間から押し出される。これにより、シリコンゴム薄膜の押し出された部分が凸形状に形成されるので、凹凸形状が形成される。

上記特許文献３には、電気的刺激により膨張する高分子ゲル層（弾性体層）と、高分子ゲル層の一方表面側に配置され、Ｘ軸方向に延びる帯状の複数のＸ軸方向電極と、高分子ゲル層の一方表面とは反対側の他方表面側に配置され、Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に延びる帯状の複数のＹ軸方向電極とを備えた凹凸形成パネル（凹凸形成装置）が開示されている。この凹凸形成パネルでは、Ｘ軸方向電極およびＹ軸方向電極が平面的に見て格子状に配置されているので、所定のＸ軸方向電極と所定のＹ軸方向電極とに電圧を印加すると、それらが交差する所定の領域の高分子ゲル層が電気的刺激により膨張される。これにより、所定の領域に凹凸形状が形成される。

特開平８−１１４４０８号公報 特開平７−１９９１６１号公報 特開平１１−２０３０２５号公報

しかしながら、上記特許文献１および上記特許文献２に記載の凹凸形成装置では、凹凸形状を形成することが可能である一方、平面的に見て、凹凸形状の大きさを調整することができないという問題点がある。

また、上記特許文献３に記載の凹凸形成パネルでは、所定の領域に凹凸形状を形成することが可能である一方、平面的に見て、同じ位置で凹凸形状の大きさを調整することができないという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、平面的に見て、同じ位置で凹凸形状の大きさを調整することが可能な凹凸形成装置および情報入力装置を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

この発明の第１の局面による凹凸形成装置は、第１電極と、第１電極の表面上に配置される第１変形層と、第１変形層の表面上に配置され、第１変形層側から第２電極、第２変形層および第３電極が積層して配置されるとともに、平面的に見て第１電極および第１変形層よりも大きさが小さい可動部と、第１変形層の側部を固定する側壁部とを備え、可動部の第２電極は、第１変形層に対して伸縮可能に当接するように配置されている。

この第１の局面による凹凸形成装置では、上記のように、第１電極の表面上に配置される第１変形層を設けるとともに、第１変形層の表面上に配置され、第１変形層側から第２電極、第２変形層および第３電極が積層して配置されるとともに、平面的に見て第１電極および第１変形層よりも大きさが小さい可動部を設けることによって、第１電極と第２電極とにのみ電圧を印加すれば、第１電極と第１電極に対して大きさの小さい第２電極とにより第１変形層が変形されて平面的な大きさの小さい凸部が形成されるとともに、第２電極と第３電極とに電圧を印加した後、第１電極に電圧を印加すれば、第２電極と第３電極との間の第２変形層の伸張により、第２電極が伸張した状態（大きくなった状態）で第１電極と第２電極との間の第１変形層が変形されて平面的な大きさの大きい凸部が形成される。このように、本発明では、凸部の平面的な大きさを変化させることができる。また、可動部の第２電極および第３電極の電圧の大きさを調整することにより、第２変形層の伸張により伸張される第２電極の伸張後の大きさを調整することができるので、第２電極の大きさに応じて変形量が変化する第１変形層の変形により形成される凸部の大きさを容易に調整することができる。

上記第１の局面による凹凸形成装置において、好ましくは、可動部の２電極および第３電極のうちの少なくとも第１変形層側の第２電極は、第２変形層が伸縮するのに伴って第１変形層の表面に沿った方向に伸縮するように構成されている。このように構成すれば、第２変形層を伸張させた場合に、第１変形層を圧縮する第２電極も伸張されるので、第２電極が伸張されない場合に比べて、より広い領域で第１変形層を圧縮することができる。これにより、第１変形層をより伸張させることができるので、第１変形層の撓み量をより大きくすることができる。その結果、平面的な大きさのより大きい凸部を形成することができる。

上記第１の局面による凹凸形成装置において、好ましくは、平面的に見て、第１変形層のほぼ中央に配置されるように可動部を伸縮可能に支持する支持部をさらに備える。このように構成すれば、平面的に見て、第２変形層が等方的に伸張される場合に、可動部の拡大が、側壁部および支持部により規制されてしまうのを抑制することができる。

この場合、好ましくは、支持部は、可動部の第２電極、第２変形層および第３電極のそれぞれの層と同一層からなる積層構造を有するように可動部と一体的に形成されている。このように構成すれば、支持部を別体として設ける必要がない分、部品点数を減らすことができる。また、支持部に第２電極および第３電極とそれぞれ同一の電極層を設けることによって、支持部を介して可動部の第２電極および第３電極に電圧を印加することができる。

この発明の第２の局面による情報入力装置は、第１電極と、第１電極の表面上に配置される第１変形層と、第１変形層の表面上に配置され、第１変形層側から第２電極、第２変形層および第３電極が積層して配置されるとともに、平面的に見て第１電極および第１変形層よりも大きさが小さい可動部と、第１変形層の側部を固定する側壁部とを含み、第１変形層に対して伸縮可能に当接するように可動部の第２電極が配置された複数の凹凸形成部が配列された凹凸形成パネルと、凹凸形成パネルに重ねて配置される表示装置とを備え、凹凸形成パネルは、凹凸形成部により、表示装置に表示される入力用画像に応じて入力用凸部を形成するように構成されている。

この第２の局面による情報入力装置では、上記のように、凹凸形成部に、第１電極の表面上に配置される第１変形層を設けるとともに、第１変形層の表面上に配置され、第１変形層側から第２電極、第２変形層および第３電極が積層して配置されるとともに、平面的に見て第１電極および第１変形層よりも大きさが小さい可動部を設けることによって、第１電極と第２電極とにのみ電圧を印加すれば、第１電極と第１電極に対して大きさの小さい第２電極とにより第１変形層が変形されて平面的な大きさの小さい凸部が形成されるとともに、第２電極と第３電極とに電圧を印加した後、第１電極に電圧を印加すれば、第２電極と第３電極との間の第２変形層の伸張により、第２電極が伸張した状態（大きくなった状態）で第１電極と第２電極との間の第１変形層が変形されて平面的な大きさの大きい凸部が形成される。このように、本発明では、凹凸形成部により、凸部の平面的な大きさを変化させることができる。また、可動部の第２電極および第３電極の電圧の大きさを調整することにより、第２変形層の伸張により伸張される第２電極の伸張後の大きさを調整することができるので、第２電極の大きさに応じて変形量が変化する第１変形層の変形により形成される凸部の大きさを容易に調整することができる。

また、この情報入力装置では、凹凸形成部が複数配列された凹凸形成パネルと、凹凸形成パネルに重ねて配置される表示装置とを設け、凹凸形成パネルを、凹凸形成部により、表示装置に表示される入力用画像に応じて入力用凸部を形成するように構成することによって、表示装置が表示する、たとえば、チャンネル選択ボタンの画像やモード切替ボタンの画像などに応じて、凹凸形成部により大きさが調整された入力用凸部を形成することができる。これにより、たとえば、使用頻度が高いボタンの画像に対して、大きい入力用凸部を形成し、それ以外のボタンの画像に対して、小さい入力用凸部を形成すれば、ユーザの操作性を向上させることができる。また、凹凸形成パネルに凹凸形成部が複数配列されているので、異なる複数のモードに応じて、ボタンの配置および大きさを調整することもできる。たとえば、シニアモードの場合には、必要最小限のボタンのみを配置するとともに、平面的に見て、大きいサイズのボタンを配置することができる。

上記第２の局面による情報入力装置において、好ましくは、凹凸形成パネルは、表示装置の上方に配置された場合に、表示装置に表示される入力用画像を視認可能な光透過率を有する部材により構成されている。このように構成すれば、凹凸形成パネルを表示装置の上方に重ねた状態で入力用画像を視認することができるので、ユーザが視認する側に凹凸形成パネルを配置することができる。これにより、ユーザは、凹凸形成部により形成された入力用凸部の凹凸形状をより明確に視認することができ、その結果、確実な入力操作を行うことができる。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態による情報入力装置の全体構成を示した斜視図である。また、図２〜図１２は、図１に示した本発明の一実施形態による情報入力装置の詳細な構造を示した図である。まず、図１〜図１２を参照して、本発明の一実施形態によるリモートコントローラ１００の構成について説明する。なお、本実施形態では、情報入力装置の一例であるリモートコントローラ１００に本発明を適用した場合について説明する。

本発明の一実施形態によるリモートコントローラ１００は、図１〜図３に示すように、凹凸形成パネル１０と、表面保護膜２０と、表示装置３０とを備えている。

凹凸形成パネル１０は、平面的に見て、長方形形状を有し、表示装置３０の上方に重ねて配置されている。また、凹凸形成パネル１０は、後述するように、凹凸形成パネル１０の各部が表示装置３０に表示される入力用画像を視認することが可能な光透過率を有するように構成されているため、凹凸形成パネル１０全体としても、表示装置３０に表示される入力用画像を視認することが可能な光透過率を有している。また、凹凸形成パネル１０には、後述する凹凸形成部４０がマトリクス状に配列されている。

表面保護膜２０は、長方形形状を有し、凹凸形成パネル１０の上方に重ねて配置されている。また、表面保護膜２０は、表示装置３０に表示される入力用画像を視認することが可能な光透過率を有する材料で構成されている。また、表面保護膜２０は、凹凸形成パネル１０の凹凸形成部４０が凸形状に変形するのに伴って弾性変形可能なように構成されている。

表示装置３０は、平面的に見て、長方形形状を有し、凹凸形成パネル１０の下方に重ねて配置されている。また、図１および図４に示すように、表示装置３０は、たとえば、チャンネル選択ボタン１１ａの画像、モード切替ボタン１１ｂ（図１および図２参照）の画像、および、方向ボタン１１ｃの画像などの入力用画像を表示する機能を有している。なお、ボタン１１ａ〜１１ｃは、本発明の「入力用凸部」の一例である。

凹凸形成パネル１０の凹凸形成部４０は、図５および図６に示すように、電極４１ａと、エラストマ層４１ｂと、第１エラストマ層４１ｂの上面上に配置された可動部４２と、４つの支持部４３と、側壁部４４とを含んでいる。なお、凹凸形成部４０は、本発明の「凹凸形成装置」の一例である。また、電極４１ａは、本発明の「第１電極」の一例であり、エラストマ層４１ｂは、本発明の「第１変形層」の一例である。

ここで、本実施形態では、平面的に見て正方形形状の電極４１ａおよびエラストマ層４１ｂの側部が、それぞれ、周囲を取り囲む側壁部４４に固定されている。また、電極４１ａは、後述するＸ方向に延びるように形成されたゲート線４６およびＹ方向に延びるように形成されたデータ線４７に電気的に接続されている。また、電極４１ａは、エラストマ層４１ｂの下側表面全体に接合されている。また、電極４１ａは、エラストマ層４１ｂが変形するのに伴って一体的に弾性変形することが可能なように構成されている。また、電極４１ａは、表示装置３０により表示される入力用画像を視認することが可能な光透過率を有する、たとえば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）やＺｎＯ（酸化亜鉛）などの透明導電膜により構成されている。

また、エラストマ層４１ｂは、電極４１ａの表面上に配置されている。また、エラストマ層４１ｂは、絶縁性を有し、所定の圧縮力により所定量分だけ伸張することが可能で、かつ、表示装置３０により表示された入力用画像を視認することが可能な光透過率を有する、たとえば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂またはシリコン樹脂により構成されている。

また、可動部４２は、エラストマ層４１ｂの上面上に配置された電極４２ａと、電極４２ａの上面上に配置されたエラストマ層４２ｃと、エラストマ層４２ｃの上面上に配置された電極４２ｂとを有している。なお、電極４２ａは、本発明の「第２電極」の一例であり、電極４２ｂは、本発明の「第３電極」の一例である。また、エラストマ層４２ｃは、本発明の「第２変形層」の一例である。また、可動部４２の電極４２ａは、図５および図６に示すように、エラストマ層４１ｂの上面に移動可能に当接している。また、可動部４２は、図５に示すように、平面的に見て、正方形形状の電極４１ａおよびエラストマ層４１ｂよりも面積（Ｘ方向長さおよびＹ方向長さ）が小さい円形形状に形成されている。また、可動部４２は、平面的に見て、エラストマ層４１ｂの中央に配置されるように、４つの支持部材４３により側部を支持されている。また、電極４２ａおよび４２ｂは、それぞれ、エラストマ層４２ｃの下側表面全体および上側表面全体に接合されている。また、電極４２ａおよび４２ｂは、それぞれ、エラストマ層４２ｃが変形するのに伴って一体的に弾性変形することが可能なように構成されている。また、電極４２ａおよび４２ｂのその他の構成については、上記した電極４１ａの構成と同様であり、たとえば、ＩＴＯやＺｎＯなどの透明導電膜により構成されている。また、エラストマ層４２ｃは、電極４２ａおよび４２ｂに挟み込まれるように配置されている。また、エラストマ層４２ｃのその他の構成については、上記したエラストマ層４１ｂの構成と同様であり、たとえば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂またはシリコン樹脂により構成されている。

４つの支持部４３は、図６に示すように、エラストマ層４１ｂの上面に移動可能に当接するように配置されている。また、４つの支持部４３は、図５に示すように、平面的に見て、側壁部４４が形成する正方形形状の対角線上に配置されている。また、支持部４３の両端部は、それぞれ、側壁部４４および可動部４２の側部に固定されている。また、支持部４３は、電極４３ａおよび４３ｂと、エラストマ層４３ｃとを有している。また、電極４３ａおよび４３ｂは、それぞれ、可動部４２の電極４２ａおよび４２ｂに一体的に形成されている。また、エラストマ層４３ｃも、可動部４２のエラストマ層４２ｃに一体的に形成されている。すなわち、支持部４３は、弾性変形可能な柔軟性のある材料により構成されている。また、支持部４３は、平面的に見て、細長形状に形成されている。これにより、支持部４３は容易に座屈変形されるので、可動部４２が伸縮するのを規制することなく、可動部４２を支持することが可能である。また、電極４３ａおよび電極４３ｂは、それぞれ、データ線４７に電気的に接続されている。これにより、電極４３ａおよび電極４３ｂは、それぞれ、可動部４２の電極４２ａおよび４２ｂをデータ線４７に電気的に接続している。

側壁部４４は、表示装置３０に表示された入力用画像を視認することが可能な光透過率を有する、たとえば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）樹脂などにより構成されている。また、側壁部４４は、電極４１ａおよびエラストマ層４１ｂの横方向（面方向）の変形を規制することが可能な強度を有している。

また、側壁部４４には、図３および図７に示すように、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）４５（図７参照）、ゲート線４６およびデータ線４７が設けられている。また、ＴＦＴ４５、ゲート線４６およびデータ線４７は、それぞれ、３層構造で構成されており、各層が、それぞれ、下側可動部４１の電極４１ａ、支持部４３の電極４３ａおよび４３ｂに対応している。具体的には、最下層に配置されるＴＦＴ４５、ゲート線４６およびデータ線４７は、下側可動部４１の電極４１ａに対応し、中間層のＴＦＴ４５、ゲート線４６およびデータ線４７は、支持部４３の電極４３ａに対応している。また、最上層のＴＦＴ４５、ゲート線４６およびデータ線４７は、支持部４３の電極４３ｂに対応している。また、データ線４７は、ＴＦＴ４５を介して、対応する電極４１ａ、４３ａおよび４３ｂに電気的に接続されている。また、ゲート線４６は、各ＴＦＴ４５のゲートに接続されている。また、各層のＴＦＴ４５、ゲート線４６およびデータ線４７は、一般的に知られた、いわゆるアクティブマトリクス方式を構成している。これにより、マトリクス状に配列された各凹凸形成部４０の電極４１ａ、４３ａおよび４３ｂに、選択的に電圧を印加することが可能である。ここで、最上層のＴＦＴ４５、ゲート線４６およびデータ線４７を例として、アクティブマトリクス方式の構成について説明する。

まず、ゲート線４６にアドレス信号を印加すると、印加されたゲート線４６に接続されたＴＦＴ４５はオン状態になる。このとき、それぞれのデータ線４７に電圧を印加すると、ＴＦＴ４５がオン状態にされた所定箇所の電極４３ｂにのみＴＦＴ４５を介して電圧が印加される。したがって、任意のゲート線４６にアドレス信号を印加し、かつ、任意のデータ線４７に所定の電圧を印加することにより、マトリクス状に配列された複数の電極４３ｂのうちの、任意の電極４３ｂにのみ選択的に電圧を印加することが可能である。また、最下層および中間層についても上記した最上層と同様に構成されているため、マトリクス状に配列された複数の電極４１ａ、４３ａおよび３４ｂのそれぞれに対して、選択的に電圧を印加することが可能である。なお、可動部４２の電極４２ａおよび４２ｂには、それぞれ、支持部４３の電極４３ａおよび４３ｂを介して、選択的に電圧を印加することが可能である。

次に、図１、図５、図６、図８、図１０および図１１を参照して、本発明の一実施形態によるリモートコントローラ１００の凹凸形成部４０による各種ボタン１１ａ〜１１ｃの形成動作について説明する。

ここで、本実施形態では、凹凸形成部４０の電極４１ａ、エラストマ層４１ｂおよび可動部４２は、図６に示すように、いずれの電極４１ａ、４２ａおよび４２ｂにも電圧が印加されていない場合には、平板形状を有している。そして、電極４１ａおよび４２ａに電圧を印加した場合には、電極４１ａおよび４２ａ間の静電引力により、エラストマ層４１ｂは電圧印加方向に圧縮されて、電圧印加方向に直交する方向（面方向）に伸張される。この際、図８に示すように、エラストマ層４１ｂは、側部が側壁部４４に固定されて面方向への変形が規制されているので、座屈変形して凸形状に撓む。これにより、可動部４２が上方に押し上げられ、リモートコントローラ１００の表面上に凸形状（ボタン）が形成される。この場合には、可動部４２が拡大されることなく下側可動部４１に押し上げられるので、平面的に見て小さい直径Ｄ１（図８参照）を有する、たとえば、図１に示すチャンネル選択ボタン１１ａなどの凸形状が形成される。

また、本実施形態では、可動部４２の電極４２ａおよび４２ｂに電圧を印加した場合には、電極４２ａおよび４２ｂ間の静電引力により、エラストマ層４２ｃは電圧印加方向に圧縮されて、電圧印加方向に直交する方向（面方向）に伸張される。この際、図９に示すように、電極４２ａおよび４２ｂも、エラストマ層４２ｃと一体となって面方向に伸張されて、平面的に見て、可動部４２全体として拡大される。また、図１０に示すように、可動部４２が拡大するのに伴って、４つの支持部４３は座屈変形される。この状態で、電極４１ａに電圧を印加して、電極４１ａおよび４２ａ間にも静電引力を発生されると、図１１に示すように、電極４１ａおよびエラストマ層４１ｂが凸形状に撓み、可動部４２が上方に押し上げられる。この場合には、可動部４２の電極４２ａが伸張した状態で、電極４１ａおよび電極４２ａとの間のエラストマ層４１ｂを電圧印加方向に圧縮するので、エラストマ層４１ｂをより大きな大きさで凸形状に撓ませることが可能である。これにより、大きい直径Ｄ２を有する、たとえば、図１に示すモード選択ボタン１１ｂなどの凸形状が形成される。また、電極４２ａおよび電極４２ｂの電圧の大きさを調整することにより、可動部４２の拡大する割合を調整すれば、Ｄ１とＤ２の中間程度の大きさの直径を有する、たとえば、図１に示す方向ボタン１１ｃなどの凸形状を形成することも可能である。

本実施形態では、上記のように、凹凸形成部４０に、電極４１ａの表面上に配置されるエラストマ層４１ｂを設けるとともに、エラストマ層４１ｂの表面上に配置され、エラストマ層４１ｂ側から電極４２ａ、エラストマ層４２ｃおよび電極４２ｂが積層して配置されるとともに、平面的に見て電極４１ａおよびエラストマ層４１ｂよりも大きさが小さい可動部４２を設けることによって、電極４１ａと電極４２ａとにのみ電圧を印加すれば、電極４１ａと電極４１ａに対して大きさの小さい電極４２ａとによりエラストマ層４１ｂが変形されて平面的な大きさの小さい凸部が形成されるとともに、電極４２ａと電極４２ｂとに電圧を印加した後、電極４１ａに電圧を印加すれば、電極４２ａと電極４２ｂとの間のエラストマ層４２ｃの伸張により、電極４２ａが伸張した状態（大きくなった状態）で電極４１ａと電極４２ａとの間のエラストマ層４１ｂが変形されて平面的な大きさの大きい凸部が形成される。このように、本発明では、凹凸形成部４０により、凸部の平面的な大きさを変化させることができる。また、可動部４２の電極４２ａおよび電極４２ｂの電圧の大きさを調整することにより、エラストマ層４２ｃの伸張により伸張される電極４２ａの伸張後の大きさを調整することができるので、電極４２ａの大きさに応じて変形量が変化するエラストマ層４１ｂの変形により形成される凸部の大きさを容易に調整することができる。

また、本実施形態では、凹凸形成部４０が複数配列された凹凸形成パネル１０と、凹凸形成パネル１０に重ねて配置される表示装置３０とを設け、凹凸形成パネル１０を、凹凸形成部４０により、表示装置３０に表示される入力用画像に応じて入力用凸部を形成するように構成することによって、表示装置３０が表示する、たとえば、チャンネル選択ボタン１１ａの画像やモード切替ボタン１１ｂの画像などに応じて、凹凸形成部４０により大きさが調整された入力用凸部を形成することができる。これにより、たとえば、使用頻度が高いボタンの画像に対して、大きい入力用凸部を形成し、それ以外のボタンの画像に対して、小さい入力用凸部を形成すれば、ユーザの操作性を向上させることができる。また、凹凸形成パネル１０に凹凸形成部４０が複数配列されているので、図１および図１２に示すように、異なる複数のモードに応じて、ボタンの配置および大きさを調整することもできる。たとえば、シニアモードに設定した場合に、平面的に見て、チャンネル選択ボタン１１ａの大きさを大きくすることができるので、ユーザが容易に入力操作を行うことができる。

また、本実施形態では、支持部４３を、可動部４２の電極４２ａ、エラストマ層４２ｃおよび電極４２ｂのそれぞれの層と同一層からなる積層構造を有するように可動部４２と一体的に形成することによって、支持部４３を別体として設ける必要がない分、部品点数を減らすことができる。また、支持部４３に電極４２ａおよび電極４２ｂとそれぞれ同一の電極層を設けることによって、支持部４３を介して可動部４２の電極４２ａおよび電極４２ｂに電圧を印加することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、本発明の情報入力装置の一例としてリモートコントローラを示したが、本発明はこれに限らず、リモートコントローラ以外の情報入力装置にも適用可能である。

また、上記実施形態では、凹凸形成パネル１０を表示装置の上方に重ねて配置する構成の例を示したが、本発明はこれに限らず、凹凸形成パネル１０を表示装置の下方に配置する構成であってもよい。この場合には、表示装置に、たとえば電子ペーパのような柔軟で薄い表示装置を用いるとよい。

また、上記実施形態では、平面的に見て、電極４１ａおよびエラストマ層４１ｂを正方形形状に形成し、可動部を円形形状に形成する例を示したが、本発明はこれに限らず、電極４１ａおよびエラストマ層４１ｂを円形形状に形成してもよいし、可動部を正方形形状に形成してもよい。

また、上記実施形態では、可動部をエラストマ層４１ｂの上部に移動可能に当接するように配置する構成の例を示したが、本発明はこれに限らず、可動部が伸縮することが可能であれば、たとえば、可動部をエラストマ層４１ｂの上部に当接するように、可動部の中心部をエラストマ層４１ｂの中心部に固定して配置してもよい。これにより、可動部の中心位置がずれるのを抑制することができる。

また、上記実施形態では、可動部をエラストマ層４１ｂの上部に配置する構成の例を示したが、本発明はこれに限らず、図１３に示すように、可動部をエラストマ層４１ｂの下部に配置する構成にしてもよい。

また、上記実施形態では、変形層の一例としてエラストマ層を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、変形層として、たとえば、電圧の印加により伸張する圧電材料などを用いてもよい。

また、上記実施形態では、エラストマ層をアクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などの透明な樹脂材料により構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、絶縁性を有し、所定の圧縮力により所定量分だけ伸張し、かつ、表示装置により表示された入力用画像を視認することが可能な光透過率を有せば、たとえば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂以外の樹脂材料や樹脂材料以外の材料によりエラストマ層を構成してもよい。

また、上記実施形態では、電極をＩＴＯやＺｎＯなどの透明導電膜により構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、エラストマ層が変形するのに伴って弾性変形可能であり、かつ、表示装置により表示された入力用画像を視認することが可能な光透過率を有せば、たとえば、ＩＴＯやＺｎＯなどの透明導電膜以外のＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリエチレンジオキシチオフェン）／（ポリスチレン・スルフォン酸）などの導電性有機材料により電極を構成してもよい。

また、上記実施形態では、側壁部を透明なＰＥＴ樹脂により構成する例を示したが、本発明はこれに限らず、エラストマ層４１ｂの横方向（面方向）の変形を規制することが可能な強度を有し、かつ、表示装置により表示された入力用画像を視認することが可能な光透過率を有せば、ＰＥＴ樹脂以外の材料により側壁部を構成してもよい。

また、上記実施形態では、凹凸形成部をマトリクス状に配置する例を示したが、本発明はこれに限らず、マトリクス状以外の、たとえば、千鳥配列に配置してもよい。

本発明の一実施形態による情報入力装置の全体構成を示した斜視図である。 本発明の一実施形態によるリモートコントローラの全体構成示す側面図である。 本発明の一実施形態によるリモートコントローラの全体構成を示す分解斜視図である。 本発明の一実施形態によるリモートコントローラの全体構成示す平面図である。 本発明の一実施形態によるリモートコントローラの凹凸形成部を示す平面図である。 図５の２００−２００線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態によるリモートコントローラの凹凸変形パネルを示す拡大斜視図である。 本発明の一実施形態によるリモートコントローラの凹凸形成部が変形する様子を模式的に示す断面図である。 図１１の３００−３００線に沿った断面図である。 本発明の一実施形態によるリモートコントローラの凹凸形成部が変形する様子を模式的に示す平面図である。 本発明の一実施形態によるリモートコントローラの凹凸形成部が変形する様子を模式的に示す断面図である。 図１に示した情報入力装置とは異なるモードでの情報入力装置の全体構成を示した斜視図である。 本発明の一実施形態によるリモートコントローラの変形例を示した図である。

符号の説明

１０ 凹凸形成パネル
１１ａ〜１１ｃ ボタン（入力用凸部）
３０ 表示装置
４０ 凹凸形成部（凹凸形成装置）
４１ａ 電極（第１電極）
４１ｂ エラストマ層（第１変形層）
４２ 可動部
４２ａ 電極（第２電極）
４２ｂ 電極（第３電極）
４２ｃ エラストマ層（第２変形層）
４３ 支持部
４４ 側壁部
１００ リモートコントローラ（情報入力装置）

Claims (6)

1. 第１電極と、
   前記第１電極の表面上に配置される第１変形層と、
   前記第１変形層の表面上に配置され、前記第１変形層側から第２電極、第２変形層および第３電極が積層して配置されるとともに、平面的に見て前記第１電極および前記第１変形層よりも大きさが小さい可動部と、
   前記第１変形層の側部を固定する側壁部とを備え、
   前記可動部の前記第２電極は、前記第１変形層に対して伸縮可能に当接するように配置されている、凹凸形成装置。
2. 前記可動部の前記２電極および前記第３電極のうちの少なくとも前記第１変形層側の前記第２電極は、前記第２変形層が伸縮するのに伴って前記第１変形層の表面に沿った方向に伸縮するように構成されている、請求項１に記載の凹凸形成装置。
3. 平面的に見て、前記第１変形層のほぼ中央に配置されるように前記可動部を伸縮可能に支持する支持部をさらに備える、請求項１または２に記載の凹凸形成装置。
4. 前記支持部は、前記可動部の前記第２電極、前記第２変形層および前記第３電極のそれぞれの層と同一層からなる積層構造を有するように前記可動部と一体的に形成されている、請求項３に記載の凹凸形成装置。
5. 第１電極と、前記第１電極の表面上に配置される第１変形層と、前記第１変形層の表面上に配置され、前記第１変形層側から第２電極、第２変形層および第３電極が積層して配置されるとともに、平面的に見て前記第１電極および前記第１変形層よりも大きさが小さい可動部と、前記第１変形層の側部を固定する側壁部とを含み、前記第１変形層に対して伸縮可能に当接するように前記可動部の前記第２電極が配置された複数の凹凸形成部が配列された凹凸形成パネルと、
   前記凹凸形成パネルに重ねて配置される表示装置とを備え、
   前記凹凸形成パネルは、前記凹凸形成部により、前記表示装置に表示される入力用画像に応じて入力用凸部を形成するように構成されている、情報入力装置。
6. 前記凹凸形成パネルは、前記表示装置の上方に配置された場合に、前記表示装置に表示される入力用画像を視認可能な光透過率を有する部材により構成されている、請求項５に記載の情報入力装置。

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