以下、本発明の実施例1、2、3及びその設計変形例を含む複数の実施例について説明する。なお、後述する実施例及び設計変更例の各構成要素は、互いに矛盾しない限り、相互に組み合わせることが可能であることに留意されたい。また、後述する実施例の各態様及び設計変形例における各構成要素を構成する素材、形状、寸法、数及び配置等はその一例を説明したものであって、同様の機能を実現し得る限り任意に設計変更することが可能であることにも留意されたい。
以下、本発明の実施例1及びその設計変形例を含む複数の実施例に係るタッチ入力装置D1(以下、単に入力装置D1とも称する。)について、図1A~図6Bを参照しつつ説明する。図1A~図5Cには、実施例1の入力装置D1が示されている。図6A及び図6Bには、実施例1の入力装置D1の設計変型例が示されている。図1A~図2B、図3A~図5B及び図6A~図6Bには、Z-Z’方向(第1方向)が示されている。図1A~図2A、図2C~図5A及び図5C~図6Aには、Y-Y’方向(第2方向)が示されている。図1A~図1B、図2B~図4B、図5B~図5C及び図6Bには、X-X’方向(第3方向)が示されている。Y-Y’方向は、Z-Z’方向に略直交しており、X-X’方向は、Z-Z’方向及びY-Y’方向に略直交している。
入力装置D1は、例えば、自動車の内装部(例えば、コンソール、アームレスト、シート、ダッシュボード、ハンドル、ドアのインナーパネル又はヘッドライナー(内張り部))、家具(例えば、ソファ、スツール、チェア、デスク又はテーブル等)、スマートフォン等の携帯型情報端末、使用者が操作する固定式の情報端末(例えば、家電、現金自動預け払い機(ATM)、切符販売装置、カードローン等のローン契約を行うための受付端末、チケット予約や商品購入申込みを行うためのマルチメディア端末、自動販売機、POS(Point of Sales)端末、空港や新幹線の駅等に配設された乗車券(搭乗券を含む。)を発券するための発券機等又はアミューズメント機器(例えば、パチンコ機、パチスロ機、スロットマシン又はゲーム機等))等である。
入力装置D1は、筐体100を備えている。筐体100は、前述の自動車の内装部、家具、携帯型情報端末又は固定式の情報端末等の筐体であって、絶縁性を有する素材(例えば、合成樹脂等)で構成されている。筐体100は、開口101を有している。開口101は、少なくともZ方向(第1方向の一方)に開放されている。例えば、開口101は、筐体100に設けられた有底孔であって、Z方向のみに開放された構成、又は、筐体100をZ-Z’方向に貫通した貫通孔であって、Z方向及びZ’方向に開放された構成(図1A~図5C参照)とすることが可能である。開口101のZ方向から見た形状は任意であるが、例えば、略円形又は略多角形状とすることが可能である。
筐体100は、開口101の縁部110を更に有している。縁部110は、筐体100の開口101周りの略環状部である構成、又は、開口101に対してY方向側に位置する第1辺部、Y’方向側に位置する第2辺部、X方向側に位置する第3辺部及びX’方向側に位置する第4辺部のうちの少なくとも一つである構成とすることが可能である。この縁部110は、筐体100の一部分であっても良いし、筐体100と別体であっても良い。縁部110は、Z方向側の第1面111と、Z’方向(第1方向の他方)側の第2面112とを有している。なお、Z-Z’方向は、開口101の軸方向であり且つ縁部110の厚み方向でもある。
入力装置D1は、可動部300を更に備えている。可動部300は、絶縁性を有する素材(例えば、合成樹脂等)で構成された板又はブロックである本体部310を有している。本体部310は、Z方向側の第1面311と、Z’方向側の第2面312とを有する。本体部310は、開口101内でZ-Z’方向における第1高さ位置と第2高さ位置の間で縁部110に対して相対的に移動自在になっている。具体的には、(1)本体部310が開口101内で第1高さ位置と第2高さ位置の間で縁部110に対して移動自在である構成とすることが可能である。この場合、縁部110は筐体100と一体である又は別体であって、筐体100又は筐体100内部の図示しない保持部に固定されている。又は(2)縁部110が本体部310に対して第1高さ位置と第2高さ位置の間で本体部310に対して移動自在である構成とすることが可能である。この場合、縁部110は筐体100から別体であり且つ本体部310は筐体100内部の図示しない保持部に保持されることによって、開口101内で位置固定されている。このように可動部300は縁部110に足して相対的に移動するものであれば良く、可動部300自体が移動しない場合があることに留意されたい。
第1高さ位置は、本体部310の第1面311がZ-Z’方向において筐体100の縁部110の第1面111に対して所定の高さに位置する位置であれば良い。例えば、第1高さ位置は、本体部310の第1面311がZ-Z’方向において筐体100の縁部110の第1面111と同一高さに位置する位置であっても良い(図2A~図2B参照)。この場合、第1高さ位置に位置する本体部310の第1面311及び筐体100の縁部110の第1面111を一つの面とみなした場合、当該一つの面がZ-Z’方向に略直交する平坦面となる。又は、第1高さ位置は、本体部310の第1面311が筐体100の縁部110の第1面111よりもZ方向側又はZ’方向側に位置していても良い。本体部310の第1面311が第1高さ位置で相対的に筐体100の縁部110の第1面111よりもZ方向側に位置する場合、前記一つの面がZ方向側に凸の凸球面又は円弧面となると良い。本体部310の第1面311が第1高さ位置で相対的に筐体100の縁部110の第1面111よりもZ’方向側に位置する場合、前記一つの面がZ’方向側に凹の凹球面又は円弧面とすると良い。なお、第1高さ位置は、本体部310の初期位置である。
第2高さ位置は、第1高さ位置よりもZ’方向側(図5A~図5B参照)の高さ位置であって、本体部310の第1面311が筐体100の縁部110の第1面111に対して相対的に第1高さ位置よりもZ’方向側に位置する位置、又は、第1高さ位置よりもZ方向側の高さ位置であって、本体部310の第1面311が筐体100の縁部110の第1面111に対して相対的に第1高さ位置よりもZ方向側に位置する位置である。
本体部310は、筐体100の開口101内に縁部110との間に間隙Gを有して配置されていても良い。この場合、本体部310のY-Y’方向の断面形状は任意であるが、本体部310のY-Y’方向の断面形状が、開口101のY-Y’方向の断面の形に対応していても構わない。例えば、開口101が円形である場合、本体部310のY-Y’方向の断面形状は円板状であり(図1A~図5C参照)、開口101が多角形である場合、本体部310のY-Y’方向の断面形状は多角形状とすることが可能である。又は、本体部310は、筐体100の開口101内に縁部110との間に間隙Gを有さずに配置されていても良い。この場合、本体部310のY-Y’方向の断面形状は、開口101のY-Y’方向の断面の形に対応しており且つ本体部310のY-Y’方向の断面の外形寸法(面積)は、開口101のY-Y’方向の断面の寸法(面積)と略同じ又は若干小さくすると良い。本体部310のY-Y’方向の断面形状及び外形寸法は、開口101のY-Y’方向の断面の形及び寸法に対応するように高精度で対応するように作成されていても構わないし、低精度で対応するように作成されていても構わない。なお、本体部310と縁部110との間に間隙Gを有していない場合であっても、本体部310と縁部110との間にはごく僅かな隙間が生じている場合がある。
入力装置D1は、外表部200を更に備えている。外表部200は、可撓層210を有している。可撓層210は、可撓性及び伸縮性を有する素材(例えば、ゴムやエラストマー等の弾性を有する素材、スチレン系の素材、ポリウレタン系の素材、ポリエステル系の素材、オレフィン系の素材、ポリ塩化ビニル(PVC)、シリコン、織物や編物といった繊維材料からなる布地等)で構成されている。可撓層210は、少なくとも筐体100の縁部110及び可動部300をZ方向側から覆っており且つ少なくとも本体部310の第1面311及び筐体100の縁部110の第1面111(上記した何れかの一つの面)に沿って延びている。上記一つの面が第1高さ位置でZ-Z’方向に略直交する平坦面である場合、可撓層210はZ-Z’方向に略直交する平坦な層となる。上記一つの面が第1高さ位置でZ方向側に凸の凸球面又は円弧面である場合、可撓層210はZ方向側に凸の凸球面状又は円弧面状の層となる。上記一つの面が第1高さ位置でZ’方向側に凹の凹球面又は円弧面である場合、可撓層210はZ’方向側に凹の凹球面状又は円弧面状の層となる。
可撓層210は、第1部211と、第2部212とを有している。第1部211は、筐体100の縁部110の第1面111に直接的又は間接的に固定されている。第1部211は、Z方向側の第1面と、Z’方向側の第2面とを有する。第2部212は、可動部300の本体部310の第1面311に直接的又は間接的に固定されている。第2部212は、可動部300の本体部310の第1面311に接着剤や両面テープ(後述する少なくとも一つの第1中間層230)によって間接的に固定されていても良いし、可動部300の本体部310内にインサート成形又はアウトサート成形されることによって、可動部300の本体部310の第1面311に直接的に強固に固定(密着)されていても良い。後者の場合、第1面311は、可動部300の本体部310と第2部212との境界面とすると良い。第2部212は、Z方向側の第1面と、Z’方向側の第2面とを有する。
本体部310及び縁部110が上記(1)の構成を有し且つ本体部310と縁部110との間に間隙Gが設けられている場合、第2部212が本体部310をZ-Z’方向に移動自在且つ浮動自在(フローティング可能)に支持している。本体部310及び縁部110が上記(1)の構成を有し且つ本体部310と縁部110との間に間隙Gが設けられていない場合、第2部212が本体部310をZ-Z’方向に移動自在に支持している。本体部310及び縁部110が上記(2)の構成を有し且つ本体部310と縁部110との間に間隙Gが設けられている場合、第1部211が縁部110をZ-Z’方向に移動自在且つ浮動自在(フローティング可能)に支持している。本体部310及び縁部110が上記(2)の構成を有し且つ本体部310と縁部110との間に間隙Gが設けられていない場合、第1部211が縁部110をZ-Z’方向に移動自在に支持している。
本体部310と縁部110との間に間隙Gが設けられている場合、可撓層210は第3部213を更に有していても良い。第3部213は、間隙Gに対してZ方向側に位置しており且つ第1部211と第2部212との間に位置している。第3部213は、Z方向側の第1面と、Z’方向側の第2面とを有する。本体部310と縁部110との間に間隙Gが設けられていない場合、第3部213は省略される。
本体部310が筐体100の縁部110に対して相対的に第1高さ位置に位置した状態で、第2部212の第1面がZ-Z’方向において第1部211の第1面に対して相対的に所定の高さ位置である第3高さ位置に位置する。例えば、上記一つの面が第1高さ位置でZ-Z’方向に略直交する平坦面であり且つ第3部213が設けられている場合、第2部212の第1面は、第3高さ位置で第1部211の第1面及び第3部213の第1面に対してZ-Z’方向において略同一高さに位置する(図2A~図2B参照)。上記一つの面が第1高さ位置でZ-Z’方向に略直交する平坦面であり且つ第3部213が設けられていない場合、第2部212の第1面は、第3高さ位置で相対的に第1部211の第1面に対してZ-Z’方向において略同一高さに位置する。上記一つの面が第1高さ位置でZ方向側に凸の凸球面又は円弧面であり且つ第3部213が設けられている場合、第2部212の第1面が第3高さ位置で相対的に第1部211の第1面及び第3部213の第1面よりもZ方向側に位置し且つ第3部213の第1面が第2部212の第1面よりも相対的にZ方向側に位置する。上記一つの面が第1高さ位置でZ方向側に凸の凸球面又は円弧面であり且つ第3部213が設けられていない場合、第2部212の第1面が第3高さ位置で相対的に第1部211の第1面よりもZ方向側に位置する。上記一つの面が第1高さ位置でZ’方向側に凹の凹球面又は円弧面であり且つ第3部213が設けられている場合、第2部212の第1面が第3高さ位置で相対的に第1部211の第1面及び第3部213の第1面よりもZ’方向側に位置し且つ第3部213の第1面が第2部212の第1面よりも相対的にZ’方向側に位置する。上記一つの面が第1高さ位置でZ’方向側に凹の凹球面又は円弧面であり且つ第3部213が設けられていない場合、第2部212の第1面が第1部211の第1面よりも相対的にZ’方向側に位置する。
本体部310が筐体100の縁部110に対して相対的に第2高さ位置に位置した状態で、第2部212の第1面が第1部211の第1面に対して相対的に第4高さ位置に位置する。なお、第4高さ位置は、第3高さ位置よりもZ’方向側(図5A~図5B参照)の高さ位置であって、第2部212の第1面が第1部211の第1面に対して相対的に第3高さ位置よりもZ’方向側に位置する位置、又は、第3高さ位置よりもZ方向側の高さ位置であって、第2部212の第1面が第1部211の第1面に対して相対的に第3高さ位置よりもZ方向側に位置する位置である。
可撓層210は、第2部212の第1部211に対する第3高さ位置から第4高さ位置への相対的な移動に応じて、部分的に可撓し且つ伸びるようになっている。具体的には、第3部213が設けられている場合、第3部213が可撓し且つ伸びる。第3部213が設けられていない場合、第1部211と第2部212の境界部分が可撓し且つ伸びる。なお、開口101が略円形であり且つ本体部310のY-Y’方向の断面形状は略円板状である場合、可撓し且つ伸びる第3部213又は前記境界部分の一部に伸び応力が集中し難い。
外表部200は、可撓性及び伸縮性を有する最表層220を更に有していても良い(図6A及び図6B参照)。最表層220は、天然皮革、人工皮革、合成皮革、織物や編物といった繊維材料からなる布地又は樹脂フィルム等で構成されている。最表層220は、可撓層210をZ方向側から覆っており且つ可撓層210に直接的又は間接的に固定されている。最表層220は、可撓層210に沿って延びている。可撓層210がZ-Z’方向に略直交する平坦な層である場合、最表層220もZ-Z’方向に略直交する平坦な層である。可撓層210がZ方向側に凸の凸球面状又は円弧面状の層である場合、最表層220もZ方向側に凸の凸球面状又は円弧面状の層である。可撓層210がZ’方向側に凹の凹球面状又は円弧面状の層である場合、最表層220もZ’方向側に凹の凹球面状又は円弧面状の層である。
最表層220は、第1部と、第2部とを有している。最表層220の第1部は、可撓層210の第1部211の第1面に直接的又は間接的に固定されている。最表層220の第2部は、可撓層210の第2部212の第1面に直接的又は間接的に固定されている。可撓層210の第2部212が可撓層210の第1部211に対して相対的に第3高さ位置から第4高さ位置に移動することによって、最表層220の第2部も、最表層220の第1部に対して相対的に移動するようになっている。可撓層210の第3部213が設けられている場合、最表層220は第3部を更に有している。最表層220は、可撓層210の部分的な可撓及び伸びに応じて部分的に可撓し且つ伸びる。具体的には、可撓層210の第3部213が設けられており且つ第3部213が可撓し且つ伸びる場合、最表層220の第3部が第3部213の可撓及び伸びに応じて可撓し且つ伸びる。可撓層210の第3部213が設けられておらず且つ可撓層210の第1部211と第2部212の境界部分が可撓し且つ伸びる場合、最表層220の第1部と第2部の境界部分が第3部213の可撓及び伸びに応じて可撓し且つ伸びる。
外表部200はZ方向側の外面201を更に有している。最表層220が設けられている場合、外面201は、最表層220のZ方向側の面である。最表層220が設けられていない場合、外面201は、可撓層210のZ方向側の面である。可撓層210又は最表層220がZ-Z’方向に略直交する平坦な層である場合、外面201はZ-Z’方向に略直交する平坦な面である。可撓層210又は最表層220がZ方向側に凸の凸球面状又は円弧面状の層である場合、外面201はZ方向側に凸の凸球面又は円弧面である。可撓層210又は最表層220がZ’方向側に凹の凹球面状又は円弧面状の層である場合、外面201はZ’方向側に凹の凹球面又は円弧面である。外面201は、第1領域201aと、第2領域201bとを有している。第1領域201aは、外面201の筐体100の縁部110に対してZ方向側に位置する領域である。第2領域201bは、外面201の可動部300の本体部310に対してZ方向側に位置する領域である。第2領域201bは、指やタッチペン等の検出対象によってZ方向側から接触可能なタッチ領域201b1を有する。
本体部310と縁部110との間に間隙Gが設けられている場合、外面201は、第3領域201cを更に有している。第3領域201cは、間隙Gに対してZ方向側に位置しており且つ第1領域201aと第2領域201bとの間に位置する。
外面201の第1領域201aと第2領域201bの間には、少なくとも一つの装飾凸部及び/又は少なくとも一つの装飾凹部等(図示しない)が設けられていても良い。少なくとも一つの装飾凸部及び/又は少なくとも一つの装飾凹部は、装飾用である限りどのようなものであっても良い。例えば、少なくとも一つの装飾凸部及び/又は少なくとも一つの装飾凹部は、最表層220の外面201に対してシボ加工やステッチ加工がなされることによって形成されていても良い。外面201の第1領域201aと第2領域201bの間には、装飾印刷(図示しない)が施されていても良い。少なくとも一つの装飾凸部、少なくとも一つの装飾凹部及び装飾印刷の少なくとも一つによって、使用者が視覚的に外面201の第1領域201aを認識できる。少なくとも一つの装飾凸部、少なくとも一つの装飾凹部及び装飾印刷の少なくとも一つは、外面201の第1領域201aと第2領域201bの間ではなく、タッチ領域201b1の周りに設けられていても良い。少なくとも一つの装飾凸部、少なくとも一つの装飾凹部及び装飾印刷は省略可能である。
第3領域201cが設けられている場合、本体部310が筐体100の縁部110に対して相対的に第1高さ位置に位置した状態で、第1領域201a、第2領域201b及び第3領域201cは略面一である一方、本体部310が筐体100の縁部110に対して相対的に第2高さ位置に位置した状態で、第3領域201cは第1領域201aから第2領域201bへ伸びて傾斜する。第3領域201cが設けられていない場合、本体部310が筐体100の縁部110に対して相対的に第1高さ位置に位置した状態で、第1領域201a及び第2領域201bは略面一である一方、本体部310が筐体100の縁部110に対して相対的に第2高さ位置に位置した状態で、第1領域201aと第2領域201bとの間の境界部分が伸びて傾斜する。なお、本発明における「略面一」とは、第1領域201a、第2領域201b及び第3領域201cのそれぞれの境界部分に実質的な高低差(但し、少なくとも一つの装飾凸部及び/又は少なくとも一つの装飾凹部が設けられている場合、これを除く。)がない状態、又は、第1領域201a及び第2領域201bの境界部分に実質的な高低差(但し、少なくとも一つの装飾凸部及び/又は少なくとも一つの装飾凹部が設けられている場合、これを除く。)がない状態をいう。外面201がZ-Z’方向に略直交する平坦な面である場合、外面201がZ方向側に凸の凸球面又は円弧面である場合及び外面201がZ’方向側に凹の凹球面又は円弧面である場合の何れであっても、前述の境界部分は実質的な高低差(但し、少なくとも一つの装飾凸部及び/又は少なくとも一つの装飾凹部が設けられている場合、これを除く。)がない。
外表部200は、可撓性及び伸縮性を有する少なくとも一つの第1中間層230を更に有していても良い(図6A及び図6B参照)。少なくとも一つの第1中間層230は、一又は複数とすることが可能である。複数の第1中間層230はZ-Z’方向に積層されている。一又は複数の第1中間層230は、両面テープ、接着層又はクッション層等であって、可撓層210と、筐体100の縁部110及び可動部300との間に介在している。
一又は複数の第1中間層230は、第1部と、第2部とを有している。一又は複数の第1中間層230の第1部は、可撓層210の第1部211と筐体100の縁部110との間に介在している。一又は複数の第1中間層230の第2部は、可撓層210の第2部212と可動部300の本体部310との間に介在している。可撓層210の第2部212が可撓層210の第1部211に対して相対的に第3高さ位置から第4高さ位置に移動することによって、一又は複数の第1中間層230の第2部も、一又は複数の第1中間層230の第1部に対して相対的に移動するようになっている。可撓層210の第3部213が設けられている場合、一又は複数の第1中間層230は第3部を更に有している。一又は複数の第1中間層230は、可撓層210の部分的な可撓及び伸びに応じて部分的に可撓し且つ伸びる。具体的には、可撓層210の第3部213が設けられており且つ第3部213が可撓し且つ伸びる場合、一又は複数の第1中間層230の第3部が第3部213の可撓及び伸びに応じて可撓し且つ伸びる。可撓層210の第3部213が設けられておらず且つ可撓層210の第1部211と第2部212の境界部分が可撓し且つ伸びる場合、一又は複数の第1中間層230の第1部と第2部の境界部分が第3部213の可撓及び伸びに応じて可撓し且つ伸びる。なお、少なくとも一つの第1中間層230は省略可能である。
最表層220が設けられている場合、外表部200は、可撓性及び伸縮性を有する少なくとも一つの第2中間層(図示なし)を更に有していても良い。少なくとも一つの第2中間層は、複数とすることが可能である。複数の第2中間層はZ-Z’方向に積層されている。一又は複数の第2中間層は、両面テープ、接着層又はクッション層等であって、最表層220と可撓層210との間に介在している。この場合、最表層220は、可撓層210に一又は複数の第2中間層を介して間接的に固定されている。
一又は複数の第2中間層は、第1部と、第2部とを有している。一又は複数の第2中間層の第1部は、可撓層210の第1部211と最表層220の第1部との間に介在している。一又は複数の第2中間層の第2部は、可撓層210の第2部212と最表層220の第2部との間に介在している。可撓層210の第2部212が可撓層210の第1部211に対して相対的に第3高さ位置から第4高さ位置に移動することによって、一又は複数の第2中間層の第2部も、一又は複数の第2中間層の第1部に対して相対的に移動するようになっている。可撓層210の第3部213が設けられている場合、一又は複数の第2中間層は第3部を更に有している。一又は複数の第2中間層は、可撓層210の部分的な可撓及び伸びに応じて部分的に可撓し且つ伸びる。具体的には、可撓層210の第3部213が設けられており且つ第3部213が可撓し且つ伸びる場合、一又は複数の第2中間層の第3部が第3部213の可撓及び伸びに応じて可撓し且つ伸びる。可撓層210の第3部213が設けられておらず且つ可撓層210の第1部211と第2部212の境界部分が可撓し且つ伸びる場合、一又は複数の第2中間層の第1部と第2部の境界部分が第3部213の可撓及び伸びに応じて可撓し且つ伸びる。なお、少なくとも一つの第2中間層は省略可能である。
外表部200が可撓層210のみを有しており且つ第3部213が設けられている場合、少なくとも可撓層210の第3部213が透光性を有する構成とすることが可能である。可撓層210の第3部213に加えて、可撓層210の第2部212が透光性を有していても良いし、可撓層210の第3部213及び第2部212に加えて、可撓層210の第1部211が透光性を有していても良いし、外表部200の可撓層210全体が透光性を有していても良い。また、外表部200が最表層220を更に有する場合、最表層220の第3部が更に透光性を有する構成とすることが可能である。最表層220の第3部に対してZ方向側の部分に加えて、最表層220の第2部が透光性を有していても良いし、最表層220の第3部及び最表層220の第2部に加えて、最表層220の第1部が更に透光性を有していても良いし、最表層220全体が更に透光性を有していても良い。外表部200が少なくとも一つの第1中間層230を更に有する場合、少なくとも一つの第1中間層230の第3部が更に透光性を有する構成とすることが可能である。少なくとも一つの第1中間層230の第3部に加えて、少なくとも一つの第1中間層230の第2部が更に透光性を有していても良いし、少なくとも一つの第1中間層230の第3部及び少なくとも一つの第1中間層230の第2部に加えて、少なくとも一つの第1中間層230の第1部が更に透光性を有していても良いし、少なくとも一つの第1中間層230全体が更に透光性を有していても良い。外表部200が少なくとも一つの第2中間層を更に有する場合、少なくとも一つの第2中間層の第3部が更に透光性を有する構成とすることが可能である。少なくとも一つの第2中間層の第3部に加えて、少なくとも一つの第2中間層の第2部が更に透光性を有していても良いし、少なくとも一つの第2中間層の第3部及び少なくとも一つの第2中間層の第2部に加えて、少なくとも一つの第2中間層の第1部が更に透光性を有していても良いし、少なくとも一つの第2中間層全体が更に透光性を有していても良い。何れの場合も、外表部200に対してZ’方向側に位置する図示しない発光素子から照射される光が上記した透光性を有する部分をZ方向に透過するようになっている。なお、外表部200は透光性を有していない構成とすることも可能である。本発明における「透光性」は、光が透過できれば良く、透明を含む。
入力装置D1は、運動変換部と、昇降駆動部700とを更に備えている。昇降駆動部700は、プランジャ710及び図示しないコイルを有するソレノイドである。運動変換部は、プランジャ710のY-Y’方向の運動を可動部300又は筐体100の縁部110のZ-Z’方向の昇降運動に変換する構成を有している。
本体部310及び縁部110が上記(1)の構成を有する場合、運動変換部は以下の構成となっている。運動変換部は、少なくとも一つのガイド部140及び/又は少なくとも一つのガイドシャフト500と、スライダ400とを有している。
少なくとも一つのガイド部140は、スライダ400を筐体100の縁部110に対してY-Y’方向に移動自在にガイドする構成となっている。例えば、少なくとも一つのガイド部140が、筐体100の縁部110の第2面112上に設けられており、Y-Y’方向に延びており且つX-X’方向で間隔をあけて隣り合う二つの突脈を有する構成とすることが可能である。この場合、スライダ400は、少なくとも一つのランナー430を有している。少なくとも一つのランナー430のX-X’方向の寸法は、二つの突脈間のX-X’方向の距離と略同じである。少なくとも一つのランナー430は、二つの突脈間でY-Y’方向に移動自在にガイドされるようになっている。このようにしてスライダ400が少なくとも一つのガイド部140に沿ってY-Y’方向に移動自在となっている。図1A~図6Bでは、少なくとも一つのガイド部140が二つ設けられている。二つのガイド部140のうちの一方のガイド部140が開口101に対してX方向側に位置し、他方のガイド部140が開口101に対してX’方向側に位置している。X方向側のガイド部140の二つの突脈間で二つのうちの一方のランナー430がY-Y’方向に移動自在にガイドされ、X’方向側のガイド部140の二つの突脈間で他方のランナー430がY-Y’方向に移動自在にガイドされている。
又は、少なくとも一つのガイド部140が、筐体100の縁部110の第2面112上に設けられており且つY-Y’方向に延びたガイドレールを有する構成とすることが可能である。この場合、スライダ400の少なくとも一つのランナー430は、レール溝(図示なし)を有している。少なくとも一つのガイド部140のガイドレールがスライダ400の少なくとも一つのランナー430のレール溝に相対的にY-Y’方向に移動自在に挿入されている。このようにしてスライダ400が少なくとも一つのガイド部140に沿ってY-Y’方向に移動自在となっている。なお、少なくとも一つのガイド部140のガイドレール及び少なくとも一つのランナー430のレール溝は複数とすることが可能である。
少なくとも一つのガイドシャフト500は、Y-Y’方向に延びており且つスライダ400をY-Y’方向に貫通している。この場合、筐体100の縁部110の第2面112上には、保持部121、122が設けられている。保持部121は開口101に対してY方向側に配置されており、保持部122は開口101に対してY’方向側に配置されている。保持部121は、少なくとも一つのガイドシャフト500のY方向の端部を保持し、保持部122は、少なくとも一つのガイドシャフト500のY’方向の端部を保持している。保持部121、122の間隔は、スライダ400のY-Y’方向の寸法よりも大きい。スライダ400は、保持部121、122間で少なくとも一つのガイドシャフト500に沿ってY-Y’方向に移動自在となっている。図1A~図6Bでは、少なくとも一つのガイドシャフト500が二つであり、スライダ400は二つのランナー430を接続する連結部410、420を有している。連結部410、420は、保持部121、122の間にY-Y’方向に間隔をあけて配置されている。二つのガイドシャフト500が連結部410、420をY-Y’方向に貫通し、スライダ400が二つのガイドシャフト500に沿って移動自在となっている。
(A)スライダ400は、上記の通り、少なくとも一つのガイド部140及び/又は少なくとも一つのガイドシャフト500に沿って、初期位置(図2A~図2C参照)から移動位置(図5A~図5C参照)へY’方向に移動するようになっていても良い。この場合、移動位置は、初期位置に対してY’方向側に位置する。又は、(B)スライダ400は、上記の通り、少なくとも一つのガイド部140及び/又は少なくとも一つのガイドシャフト500に沿って、初期位置から移動位置へY方向に移動するようになっていても良い。この場合、移動位置は初期位置に対してY方向側に位置する。
なお、少なくとも一つのガイド部140及び少なくとも一つのガイドシャフト500の双方が設けられている場合、少なくとも一つのガイド部140は筐体100の縁部110の第2面112上の少なくとも一つのガイドシャフト500を保持する保持部121、122間に設けられていると良い。なお、スライダ400の連結部410、420は少なくとも一つあれば良い。
運動変換部は、スライダ400の少なくとも一つのカム溝431と、少なくとも一つのカムシャフト600と、可動部300の少なくとも一つの保持部320と、筐体100の少なくとも一つの保持部130とを更に有している。
少なくとも一つのカム溝431は、一又は複数である。少なくとも一つのランナー430が一つである場合、一つのランナー430に一又は複数のカム溝431が設けられている。少なくとも一つのランナー430が二つであり且つ少なくとも一つのカム溝431が複数である場合、二つのランナー430の各々に一つずつ又は複数ずつカム溝431が設けられている。一又は各カム溝431は、対応するランナー430をX-X’方向に貫通している。一又は各カム溝431は、第1溝部と、第2溝部と、第1溝部と第2溝部の間の中間溝部とを有している。一又は各カム溝431の第1溝部及び第2溝部は以下の(C1)~(C4)の何れかの構成を有している。
(C1)第2高さ位置が第1高さ位置よりもZ’方向側に設けられており且つスライダ400が上記(A)の通り移動する構成である場合、第2溝部は、第1溝部に対してZ’方向側且つY方向側に位置している(図2A~図2C及び図5A~図5C参照)。
(C2)第2高さ位置が第1高さ位置よりもZ方向側に設けられており且つスライダ400が上記(A)の通り移動する構成である場合、第2溝部は、第1溝部に対してZ方向側且つY方向側に位置している。
(C3)第2高さ位置が第1高さ位置よりもZ’方向側に設けられており且つスライダ400が上記(B)の通り移動する構成である場合、第2溝部は、第1溝部に対してZ’方向側且つY’方向側に位置している。
(C4)第2高さ位置が第1高さ位置よりもZ方向側に設けられており且つスライダ400が上記(B)の通り移動する構成である場合、第2溝部は、第1溝部に対してZ方向側且つY’方向側に位置している。
上記(C1)~(C4)の何れの場合も、中間溝部は、第1溝部から第2溝部へ延びており且つ傾斜している。
少なくとも一つのランナー430が一つである場合、少なくとも一つのカムシャフト600は一つのランナー430の少なくとも一つのカム溝431の数に応じて一又は複数である。少なくとも一つのランナー430が二つである場合、少なくとも一つのカムシャフト600は二つのランナー430各々の少なくとも一つのカム溝431の数に応じて一又は複数である。一又は各カムシャフト600はX-X’方向に延びており且つX方向側の第1端部及び/又はX’方向側の第2端部を有している。
少なくとも一つの保持部320の数は、少なくとも一つのカムシャフト600の数に応じて一又は複数とすると良い。一又は各保持部320は、本体部310の第2面312上に設けられており且つ対応するカムシャフト600を保持している。少なくとも一つのランナー430が一つである場合、対応するカムシャフト600の第1端部が一又は各保持部320からX方向に突出しており又は対応するカムシャフト600の第2端部が一又は各保持部320からX’方向に突出している。対応するカムシャフト600の第1端部又は第2端部が一つのランナー430の対応するカム溝431にその第1溝部と第2溝部との間を移動自在に挿入されている。少なくとも一つのランナー430が二つである場合、対応するカムシャフト600の第1端部が一又は各保持部320からX方向に突出しており且つ二つのランナー430のうちのX方向側のランナー430の対応するカム溝431にその第1溝部と第2溝部との間を移動自在に挿入されている。対応するカムシャフト600の第2端部が一又は各保持部320からX’方向に突出しており且つ二つのランナー430のうちのX’方向側のランナー430の対応するカム溝431にその第1溝部と第2溝部との間を移動自在に挿入されている。なお、少なくとも一つの保持部320は、省略可能である。この場合、少なくとも一つのカムシャフト600は、少なくとも一つの保持部320ではなく、上記した何れかの通りに本体部310に保持されていると良い。
一又は各保持部320から対応するカムシャフト600の第1端部又は第2端部が突出している場合、少なくとも一つの保持部130は、少なくとも一つのカムシャフト600の数に応じて一又は複数である。この場合、一又は各保持部130は、対応するガイド部140又は筐体100の縁部110の第2面112上に設けられており、一つのランナー430に対してX方向側又はX’方向側に位置しており且つ対応するカムシャフト600の第1端部又は第2端部を保持している。
一又は各保持部320から対応するカムシャフト600の第1端部及び第2端部が突出している場合、少なくとも一つの保持部130は、第1保持部130及び第2保持部130を少なくとも一つずつ有している。少なくとも一つの第1保持部130及び第2保持部130は、それぞれ、少なくとも一つのカムシャフト600の数に応じて一又は複数とすると良い。一又は各第1保持部130は、対応するガイド部140又は筐体100の縁部110の第2面112上に設けられており、X方向側のランナー430に対してX方向側又はX’方向側に位置しており且つ対応するカムシャフト600第1端部を保持している。一又は各第2保持部130は、対応するガイド部140又は筐体100の縁部110の第2面112上に設けられており、X’方向側のランナー430に対してX方向側又はX’方向側に位置しており且つ対応するカムシャフト600第2端部を保持している。
スライダ400が上記(A)の通り移動する構成であり且つ一又は各カム溝431の第1溝部及び第2溝部が上記(C1)の構成を有する場合、スライダ400が初期位置から移動位置へY’方向に移動し、且つ一又は各カムシャフト600の第1端部及び/又は第2端部が、スライダ400の対応するカム溝431内を第1溝部から第2溝部へ移動することによって、可動部300の本体部310が第1高さ位置から第2高さ位置へZ’方向に移動し、可撓層210の第2部212が第3高さ位置から第4高さ位置へZ’方向に移動し且つ外面201の第2領域201bが第1領域201aに対してZ’方向に移動して凹む。このとき、第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、第3部213が可撓して伸び、且つ第3領域201cが第1領域201aから第2領域201bへ傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。一方、第3部213が設けられていない場合、第1部211と第2部212の境界部分が可撓して伸び、且つ第1領域201aと第2領域201bとの間の境界部分が伸びて傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第1部と第2部との境界部分が可撓層210の第1部211と第2部212の境界部分の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。
スライダ400が上記(A)の通り移動する構成であり且つ一又は各カム溝431の第1溝部及び第2溝部が上記(C2)の構成を有する場合、スライダ400が初期位置から移動位置へY’方向に移動し、且つ一又は各カムシャフト600の第1端部及び/又は第2端部が、スライダ400の対応するカム溝431内を第1溝部から第2溝部へ移動することによって、可動部300の本体部310が第1高さ位置から第2高さ位置へZ方向に移動し、可撓層210の第2部212が第3高さ位置から第4高さ位置へZ方向に移動し且つ外面201の第2領域201bが第1領域201aに対してZ方向に移動して凸となる。このとき、第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、第3部213が可撓して伸び、且つ第3領域201cが第1領域201aから第2領域201bへ傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。一方、第3部213が設けられていない場合、第1部211と第2部212の境界部分が可撓して伸び、且つ第1領域201aと第2領域201bとの間の境界部分が伸びて傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第1部と第2部との境界部分が可撓層210の第1部211と第2部212の境界部分の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。
スライダ400が上記(B)の通り移動する構成であり且つ一又は各カム溝431の第1溝部及び第2溝部が上記(C3)の構成を有する場合、スライダ400が初期位置から移動位置へY方向に移動し、且つ一又は各カムシャフト600の第1端部及び/又は第2端部が、スライダ400の対応するカム溝431内を第1溝部から第2溝部へ移動することによって、可動部300の本体部310が第1高さ位置から第2高さ位置へZ’方向に移動し、可撓層210の第2部212が第3高さ位置から第4高さ位置へZ’方向に移動し且つ外面201の第2領域201bが第1領域201aに対してZ’方向に移動して凹む。このとき、第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、第3部213が可撓して伸び、且つ第3領域201cが第1領域201aから第2領域201bへ傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。一方、第3部213が設けられていない場合、第1部211と第2部212の境界部分が可撓して伸び、且つ第1領域201aと第2領域201bとの間の境界部分が伸びて傾斜する。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第1部と第2部との境界部分が可撓層210の第1部211と第2部212の境界部分の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。
スライダ400が上記(B)の通り移動する構成であり且つ一又は各カム溝431の第1溝部及び第2溝部が上記(C4)の構成を有する場合、スライダ400が初期位置から移動位置へY方向に移動し、且つ一又は各カムシャフト600の第1端部及び/又は第2端部が、スライダ400の対応するカム溝431内を第1溝部から第2溝部へ移動することによって、可動部300の本体部310が第1高さ位置から第2高さ位置へZ方向に移動し、可撓層210の第2部212が第3高さ位置から第4高さ位置へZ方向に移動し且つ外面201の第2領域201bが第1領域201aに対してZ方向に移動して凸となる。このとき、第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、第3部213が可撓して伸び、且つ第3領域201cが第1領域201aから第2領域201bへ傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。一方、第3部213が設けられていない場合、第1部211と第2部212の境界部分が可撓して伸び、且つ第1領域201aと第2領域201bとの間の境界部分が伸びて傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第1部と第2部との境界部分が可撓層210の第1部211と第2部212の境界部分の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。
昇降駆動部700は、スライダ400に対してY’方向側に配置されている。スライダ400が上記(A)の通り移動する構成である場合、昇降駆動部700のプランジャ710は、スライダ400に連結されており、且つ昇降駆動部700は、コイルが励磁されることによって、プランジャ710が原点位置から昇降駆動部700内に後退してスライダ400をY’方向に引っ張り、スライダ400を初期位置から移動位置へY’方向に移動させるようになっている(図1A~図5C参照)。スライダ400が上記(B)の通り移動する構成である場合、昇降駆動部700は、コイルが励磁されることによって、プランジャ710が原点位置から進出してスライダ400をY方向に押圧し、スライダ400を初期位置から移動位置へY方向に移動させるようになっている(図示なし)。この場合、プランジャ710は、原点位置でスライダ400にY方向側から当接する又は若干の間隙を有して配置されていても良いし、スライダ400に連結されていても良い。連結部420が設けられている場合、連結部420にはプランジャ710が貫通する貫通孔が設けられていると良い。なお、図2A、図5A、図6A及び図6Bにおいて、昇降駆動部700の内部構造は図示省略されている。
昇降駆動部700のプランジャ710がスライダ400に連結されており且つ第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、コイルに対する励磁が解除されると、プランジャ710が原点位置に戻る。このプランジャ710の原点位置の復帰によって、スライダ400が移動位置から初期位置に復帰移動し、可撓層210の第3部213が復元し、可動部300の本体部310が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の外面201の第2領域201b、第1領域201a及び第3領域201cが略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の復元に伴って復元する。
昇降駆動部700のプランジャ710がスライダ400に連結されており且つ第3部213及び第3領域201cが設けられていない場合、コイルに対する励磁が解除されると、プランジャ710が原点位置に戻る。このプランジャ710の原点位置の復帰によって、スライダ400が移動位置から初期位置に復帰移動し、可撓層210の第2部212と第1部211との間の境界部分が復元し、可動部300の本体部310が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の外面201の第2領域201b及び第1領域201aが略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第2部と第1部との間の境界部分が可撓層210の前記境界部分の復元に伴って復元する。
昇降駆動部700のプランジャ710がスライダ400に連結されておらず且つ第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、コイルに対する励磁が解除されると、プランジャ710のスライダ400に対するY方向の押圧が解除されることによって、可撓層210の第3部213が復元する。この可撓層210の第3部213の復元によって、可動部300の本体部310が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、スライダ400が移動位置から初期位置に復帰移動し且つ外面201の第2領域201b、第1領域201a及び第3領域201cが略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の復元に伴って復元する。
昇降駆動部700のプランジャ710がスライダ400に連結されておらず且つ第3部213及び第3領域201cが設けられていない場合、コイルに対する励磁が解除されると、プランジャ710のスライダ400に対するY方向の押圧が解除されることによって、可撓層210の第2部212と第1部211との間の境界部分が復元する。この可撓層210の境界部分の復元によって、可動部300の本体部310が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、スライダ400が移動位置から初期位置に復帰移動し且つ外面201の第2領域201bが第1領域201aと略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第2部と第1部との間の境界部分が可撓層210の前記境界部分の復元に伴って復元する。
本体部310及び縁部110が上記(2)の構成を有する場合、運動変換部は、本体部310及び縁部110が上記(1)の構成を有する場合の運動変換部と以下の点で相違する以外上記した通りの構成である。少なくとも一つのガイド部140は、スライダ400を可動部300の本体部310に対してY-Y’方向に移動自在にガイドする構成となっている。少なくとも一つのガイド部140は、筐体100の縁部110の第2面112上ではなく、可動部300の本体部310の第2面312上に設けられている。
保持部121、122は、筐体100の縁部110の第2面112ではなく、可動部300の本体部310の第2面312上にY-Y’方向に間隔をあけて設けられている。
少なくとも一つの保持部130は、少なくとも一つのカムシャフト600の数に応じて一又は複数である。一又は各保持部130は、対応するガイド部140又は可動部300の本体部310の第2面312上に設けられており、且つ対応するカムシャフト600を保持している。少なくとも一つのランナー430が一つである場合、対応するカムシャフト600の第1端部が一又は各保持部130からX方向に突出しており若しくは対応するカムシャフト600の第2端部が一又は各保持部130からX’方向に突出している。対応するカムシャフト600の第1端部又は第2端部が一つのランナー430の対応するカム溝431にその第1溝部と第2溝部との間を移動自在に挿入されている。少なくとも一つのランナー430が二つである場合、対応するカムシャフト600の第1端部が一又は各保持部130からX方向に突出しており且つ二つのランナー430のうちのX方向側のランナー430の対応するカム溝431にその第1溝部と第2溝部との間を移動自在に挿入されている。対応するカムシャフト600の第2端部が一又は各保持部130からX’方向に突出しており且つ二つのランナー430のうちのX’方向側のランナー430の対応するカム溝431にその第1溝部と第2溝部との間を移動自在に挿入されている。なお、少なくとも一つの保持部130は、省略可能である。この場合、少なくとも一つのカムシャフト600は本体部310に上記の何れかの通り保持されていると良い。
少なくとも一つの保持部320は、少なくとも一つのカムシャフト600一つに対して二つであって、本体部310の第2面312上ではなく、筐体100の縁部110の第2面112上に設けられている。二つの保持部320のうちのX方向側の保持部320は、開口101に対してX方向側に位置しており且つ対応するカムシャフト600の第1端部を保持している。X’方向側の保持部320は開口101に対してX’方向側に位置しており且つ対応するカムシャフト600の第2端部を保持している。
スライダ400が上記(A)の通り移動する構成であり且つ一又は各カム溝431の第1溝部及び第2溝部が上記(C1)の構成を有する場合、スライダ400が初期位置から移動位置へY’方向に移動し、且つ一又は各カムシャフト600の第1端部及び/又は第2端部が、スライダ400の対応するカム溝431の第1溝部から第2溝部へ移動することによって、筐体100の縁部110が第1高さ位置から第2高さ位置へZ’方向に移動し、可撓層210の第1部211が第3高さ位置から第4高さ位置へZ’方向に移動し且つ外面201の第1領域201aが第2領域201bに対してZ’方向に移動して凹む。このとき、第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、第3部213が可撓して伸び、且つ第3領域201cが第1領域201aから第2領域201bへ傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。一方、第3部213が設けられていない場合、第1部211と第2部212の境界部分が可撓して伸び、且つ第1領域201aと第2領域201bとの間の境界部分が伸びて傾斜する。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第1部と第2部との境界部分が可撓層210の第1部211と第2部212の境界部分の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。
スライダ400が上記(A)の通り移動する構成であり且つ一又は各カム溝431の第1溝部及び第2溝部が上記(C2)の構成を有する場合、スライダ400が初期位置から移動位置へY’方向に移動し、且つ一又は各カムシャフト600の第1端部及び/又は第2端部が、スライダ400の対応するカム溝431の第1溝部から第2溝部へ移動することによって、筐体100の縁部110が第1高さ位置から第2高さ位置へZ方向に移動し、可撓層210の第1部211が第3高さ位置から第4高さ位置へZ方向に移動し且つ外面201の第1領域201aが第2領域201bに対してZ方向に移動して凸となる。このとき、第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、第3部213が可撓して伸び、且つ第3領域201cが第1領域201aから第2領域201bへ傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。一方、第3部213が設けられていない場合、第1部211と第2部212の境界部分が可撓して伸び、且つ第1領域201aと第2領域201bとの間の境界部分が伸びて傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第1部と第2部との境界部分が可撓層210の第1部211と第2部212の境界部分の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。
スライダ400が上記(B)の通り移動する構成であり且つ一又は各カム溝431の第1溝部及び第2溝部が上記(C3)の構成を有する場合、スライダ400が初期位置から移動位置へY方向に移動し、且つ一又は各カムシャフト600の第1端部及び/又は第2端部が、スライダ400の対応するカム溝431の第1溝部から第2溝部へ移動することによって、筐体100の縁部110が第1高さ位置から第2高さ位置へZ’方向に移動し、可撓層210の第1部211が第3高さ位置から第4高さ位置へZ’方向に移動し且つ外面201の第1領域201aが第2領域201bに対してZ’方向に移動して凹む。このとき、第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、第3部213が可撓して伸び、且つ第3領域201cが第1領域201aから第2領域201bへ傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。一方、第3部213が設けられていない場合、第1部211と第2部212の境界部分が可撓して伸び、且つ第1領域201aと第2領域201bとの間の境界部分が伸びて傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第1部と第2部との境界部分が可撓層210の第1部211と第2部212の境界部分の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。
スライダ400が上記(B)の通り移動する構成であり且つ一又は各カム溝431の第1溝部及び第2溝部が上記(C4)の構成を有する場合、スライダ400が初期位置から移動位置へY方向に移動し、且つ一又は各カムシャフト600の第1端部及び/又は第2端部が、スライダ400の対応するカム溝431の第1溝部から第2溝部へ移動することによって、筐体100の縁部110が第1高さ位置から第2高さ位置へZ方向に移動し、可撓層210の第1部211が第3高さ位置から第4高さ位置へZ方向に移動し且つ外面201の第1領域201aが第2領域201bに対してZ方向に移動して凸となる。このとき、第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、第3部213が可撓して伸び、且つ第3領域201cが第1領域201aから第2領域201bへ傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。一方、第3部213が設けられていない場合、第1部211と第2部212の境界部分が可撓して伸び、且つ第1領域201aと第2領域201bとの間の境界部分が伸びて傾斜する。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第1部と第2部との境界部分が可撓層210の第1部211と第2部212の境界部分の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。
昇降駆動部700のプランジャ710がスライダ400に連結されており且つ第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、コイルに対する励磁が解除されると、プランジャ710が原点位置に戻る。このプランジャ710の原点位置の復帰によって、可撓層210の第3部213が復元し、スライダ400が移動位置から初期位置に復帰移動し、筐体100の縁部110が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の第1領域201a、第2領域201b及び第3領域201cが略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の復元に伴って復元する。
昇降駆動部700のプランジャ710がスライダ400に連結されており且つ第3部213及び第3領域201cが設けられていない場合、コイルに対する励磁が解除されると、プランジャ710が原点位置に戻る。このプランジャ710の原点位置の復帰によって、スライダ400が移動位置から初期位置に復帰移動し、可撓層210の第2部212と第1部211との間の境界部分が復元し、筐体100の縁部110が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の第1領域201aが第2領域201bと略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第2部と第1部との間の境界部分が可撓層210の前記境界部分の復元に伴って復元する。
昇降駆動部700のプランジャ710がスライダ400に連結されておらず且つ第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、コイルに対する励磁が解除されると、プランジャ710のスライダ400に対するY方向の押圧が解除されることによって、可撓層210の第3部213が復元する。この可撓層210の第3部213の復元によって、筐体100の縁部110が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、スライダ400が移動位置から初期位置に復帰移動し且つ外面201の第1領域201a、第2領域201b及び第3領域201cが略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の復元に伴って復元する。
昇降駆動部700のプランジャ710がスライダ400に連結されておらず且つ第3部213及び第3領域201cが設けられていない場合、コイルに対する励磁が解除されると、プランジャ710のスライダ400に対するY方向の押圧が解除されることによって、可撓層210の第2部212と第1部211との間の境界部分が復元する。この可撓層210の境界部分の復元によって、筐体100の縁部110が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、スライダ400が移動位置から初期位置に復帰移動し且つ外面201の第1領域201aが第2領域201bと略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第2部と第1部との間の境界部分が可撓層210の前記境界部分の復元に伴って復元する。
入力装置D1は、静電容量方式のタッチセンサS及び制御部800を更に備えた構成とすることが可能である。タッチセンサSは、可動部300の本体部310に設けられた構成とすることが可能である。例えば、タッチセンサSは、可動部300の本体部310の第2面312上、第1面311上又は内部に設けられている。タッチセンサSが可動部300の本体部310の第2面312上に設けられている場合、タッチセンサSは、可動部300の本体部310の第2面312に接着剤や両面テープ等によって接着又はアウトサート成形等によって固定されている。タッチセンサSが可動部300の本体部310の第1面311上に設けられている場合、タッチセンサSは、可動部300の本体部310の第1面311に接着剤や両面テープ等によって接着又はアウトサート成形等によって固定されていると共に、外表部200の可撓層210の第2部212又は外表部200の一又は複数の第1中間層230に接着剤や両面テープ等で接着されている。この場合、外表部200の可撓層210の第2部212は、タッチセンサSを介して、又は、一又は複数の第1中間層230及びタッチセンサSを介して可動部300の本体部310に間接的に固定されている。タッチセンサSが可動部300の本体部310の内部に設けられている場合、タッチセンサSは、可動部300の本体部310の内部にインサート成形又はアウトサート成形等によって埋め込まれている。又は、タッチセンサSは、可動部300の本体部310に対してZ’方向に間隔をあけて配置された構成とすることが可能である。この場合、タッチセンサSは、筐体100内の支持部等(図12Bを借りて参照)に支持されていると良い。
タッチセンサSは、タッチスイッチ又はタッチパネルであって、外表部200の外面201のタッチ領域201b1に接触する検出対象を検出可能な構成となっている。タッチセンサSは、少なくとも一つの第1電極Saを有している(図2A及び図2B参照)。少なくとも一つの第1電極Saは複数とすることが可能である。一又は各第1電極Saは、タッチ領域201b1に対してZ’方向側に位置している。一又は各第1電極Saは、Z方向側からの検出対象の接近による静電容量の変化に応じて当該第1電極の電気信号(例えば、電圧又は電流)を変化させるようになっている。この一又は各第1電極Saは、制御部800に電気的に接続されており且つ一又は各第1電極Saの電気信号が制御部800に入力されている。
タッチセンサSが自己容量型のタッチセンサである場合、制御部800から一又は複数の第1電極Saに対して電荷の充放電が行われる。このとき、検出対象がZ方向側から外表部200のタッチ領域201b1に接触する(すなわち、一の第1電極Sa又は複数の第1電極Saのうちの少なくとも一つに対してZ方向側から接近する)ことによって、検出対象と一の第1電極Sa又は複数の第1電極Saのうちの少なくとも一つとの間の静電容量が変化する。この静電容量の変化に応じて、一の第1電極Sa又は複数の第1電極Saのうちの少なくとも一つの電気信号が変化するようになっている。制御部800は、論理回路、又は論理回路等に処理されるソフトウエアであって、一又は複数の第1電極Saの電気信号をモニタリングしつつ、一又は複数の第1電極Saの電気信号と制御部800のメモリ又は外部のメモリ上の第1閾値とを比較している。制御部800は、前記比較により一の第1電極Sa又は複数の第1電極Saのうちの少なくとも一つの電気信号が第1閾値を超えたときに、タッチ領域201b1における第1閾値を超えた電気信号の第1電極SaのZ方向側の部分に検出対象の接触があったと判断するようになっている。このようにして制御部800は、タッチ領域201b1における検出対象の接触の位置情報を検出している。
タッチセンサSが相互容量型のタッチセンサである場合、タッチセンサSは、少なくとも一つの第1電極Sa及び少なくとも一つの第2電極Sbを有する相互容量型のタッチセンサである場合、一又は複数の第2電極Sbは駆動電極であり、一又は複数の第1電極Saが検出電極とすると良い。一又は複数の第1、第2電極Sa、Sbは、制御部800に電気的に接続されている。制御部800は、一又は複数の第2電極Sbに駆動パルスを供給する一方、一又は複数の第1電極Saの電気信号(電圧又は電流)をモニタリングしており、一又は複数の第1電極Saの電気信号と制御部800のメモリ又は外部のメモリ上の第2閾値とを比較している。制御部は、前比較により一の第1電極Sa又は複数の第1電極Saのうちの少なくとも一つの電気信号が第2閾値を超えたときに、タッチ領域201b1における第2閾値を超えた電気信号の第1電極SaのZ方向側の部分に検出対象のタッチがあったと判断するようになっている。このようにして制御部800は、タッチ領域201b1における検出対象の接触の位置情報を検出している。
タッチセンサSが自己容量型及び相互容量型を兼ねた構成とすることも可能である。この場合、制御部800から電荷の充放電が一又は複数の第1電極Saになされるときに、Z方向側から接近する検出対象と、一の第1電極Sa又は複数の第1電極Saの少なくとも一つとの間の静電容量が変化することによって、一の第1電極Sa又は複数の第1電極Saの少なくとも一つの電気信号が変化し、且つ、制御部800から駆動パルスが一又は複数の第2電極Sbに供給されるときに、検出対象がZ方向側から一の第1電極Sa又は複数の第1電極Saのうちの少なくとも一つと、一の第2電極Sb又は複数の第2電極Sbの少なくとも一つとに接近し、一の第1電極Sa又は複数の第1電極Saのうちの少なくとも一つと、一の第2電極Sb又は複数の第2電極Sbの少なくとも一つとの間の静電容量が変化することによって、一の第1電極Sa又は複数の第1電極Saの電気信号が変化するようになっている。制御部800は、一又は複数の第1電極Saの電気信号(電圧又は電流)をモニタリングしており、一又は複数の第1電極Saの電気信号と制御部800のメモリ又は外部のメモリ上の第3閾値とを比較している。制御部800は、前記比較により一の第1電極Sa又は複数の第1電極Saの少なくとも一つの電気信号が第2閾値を超えたときに、タッチ領域201b1における第3閾値を超えた電気信号の第1電極SaのZ方向側の部分に検出対象のタッチがあったと判断するようになっている。このようにして制御部800は、タッチ領域201b1における検出対象の接触の位置情報を検出している。
タッチセンサSがタッチスイッチである場合、タッチセンサSは上記何れかの構成とすることが可能である。タッチセンサSが自己容量型のタッチパネルである場合、タッチセンサSは、少なくとも一つの第1電極Saを複数有する構成とすると良い。タッチセンサSが相互容量型のタッチパネル又は自己容量型及び相互容量型を兼ねたタッチパネルである場合、タッチセンサSは、少なくとも一つの第1電極Sa及び少なくとも一つの第2電極Sbをそれぞれ複数有する構成とすると良い。この場合、制御部800は、検出した複数の検出対象の接触の位置情報をタッチ領域201b1に対する操作入力の情報として検出する構成を有している。すなわち、制御部800は、タッチセンサSの電気信号の変化に応じてタッチ領域201b1に対する操作入力の情報として検出する構成を有している。
制御部800は、変形指示情報の入力されるまで、変形指示情報の入力があるか否かの処理を繰り返す構成(工程)と、変形指示情報の入力に応じて、昇降駆動部700を駆動させる(昇降駆動部700のコイルを励磁する)構成(工程)を有している。具体的には、制御部は以下の(ア)~(エ)の少なくとも一つの構成を有する。
(ア)制御部800は、タッチセンサSの一又は複数の第1電極Saの電気信号の変化が第1閾値、第2閾値又は第3閾値を超える変化があるか否かの処理を繰り返す構成(工程)と、タッチセンサSの一又は複数の第1電極Saの電気信号の変化が第1閾値、第2閾値又は第3閾値を超える変化をしたときに、当該電気信号の変化を変形指示情報の入力として判断し、昇降駆動部700を駆動させる構成(工程)とを有している。
(イ)入力装置D1が、制御部800に電気的に接続される図示しない近接検出部を更に備えている。この場合、近接検出部は、静電容量型の近接センサ、光電センサ又は超音波センサである。近接センサは、タッチセンサSと同様の構成であって、タッチ領域201b1に対する検出対象の接近に応じて少なくとも一つの電極の電気信号が変化する。この場合、制御部800は、少なくとも一つの電極の電気信号をモニタリングしており、少なくとも一つの電極の電気信号と制御部800のメモリ又は外部のメモリ上の第4閾値とを比較する構成(少なくとも一つの電極の電気信号の変化が第4閾値を超える変化があるか否かの処理を繰り返す構成(工程)と)、前記比較により少なくとも一つの電気信号が第4閾値を超えたときに、当該少なくとも一つの電気信号の変化を変形指示情報の入力として判断し、昇降駆動部700を駆動させる構成(工程)とを有している。光電センサは、タッチ領域201b1又はその近傍に向けて光を照射する発光素子と、発光素子から照射され且つタッチ領域201b1に接近した検出対象によって反射した光を受光し且つ電気信号を制御部800に出力する受光素子とを有している。この場合、制御部800は、光電センサの電気信号の入力があるか否かの処理を繰り返す構成(工程)と、入力された光電センサの電気信号を変形指示情報として判断し、昇降駆動部700を駆動させる構成(工程)とを有している。超音波センサは、タッチ領域201b1又はその近傍に向けて超音波を照射しており且つタッチ領域201b1に接近した検出対象によって反射した超音波を受信して電気信号を制御部800に出力する構成となっている。この場合、制御部800は、超音波の電気信号の入力があるか否かの処理を繰り返す構成(工程)と、入力された超音波センサの電気信号を変形指示情報として判断し、昇降駆動部700を駆動させる構成(工程)とを有している。
(ウ)変形指示情報は、入力装置D1の外部装置(例えば、前述の自動車、家具、携帯型情報端末又は固定式の情報端末等に内蔵された制御部等)から出力されるようになっている。制御部800は、外部装置から入力される変形指示情報の入力があるか否かの処理を繰り返す構成(工程)と、変形指示情報に応じて昇降駆動部700を駆動させる構成(工程)とを有している。
(エ)タッチセンサSがタッチパネルである場合、制御部800は、前述の通り検出した複数の検出対象の接触の位置情報をタッチ領域201b1に対する操作入力の情報として検出する構成(工程)と、検出された操作入力の情報と、制御部800内のメモリ又は外部のメモリ上に記録された所定の操作入力の情報とが一致するか否かについて判断する構成(工程)と、検出された操作入力の情報とメモリ上の操作入力の情報とが一致すると判断した場合、検出された操作入力の情報を前記少なくとも一つの変形指示情報の入力として判断し、昇降駆動部700を駆動させる構成(工程)とを有している。なお、所定の操作入力の情報としては、例えば、スワイプ操作入力の情報等であるが、これに限定されるものではなく、任意に設定可能である。なお、メモリ上には、一つの操作入力の情報が記録されているものに限定されず、複数の操作入力の情報が記録されていても良い。
制御部800は、上記した何れかの変形指示情報の入力後において、上記した何れかの通りにタッチ領域201b1における検出対象の接触の位置情報を検出する構成(工程)及び/又は検出した複数の検出対象の接触の位置情報をタッチ領域201b1に対する操作入力の情報として検出する構成(工程)を有していても良い。この場合、制御部800は、変形指示情報に応じて昇降駆動部700を駆動させ、上記の通り、外表部200の外面201に凹部又は凸部を生じさせた後に、タッチセンサSを介してタッチ領域201b1に対する検出対象の接触及び/又は操作入力を検出することが可能になる。
又は、タッチセンサSがタッチパネルである場合、制御部800は、上記した何れかの変形指示情報の入力後において、上記した何れかの通りに検出した複数の検出対象の接触の位置情報をタッチ領域201b1に対する操作入力の情報として検出する構成(工程)と、検出された操作入力の情報と、制御部800内のメモリ又は外部のメモリ上に記録された所定の操作入力の情報とが一致するか否かについて判断する構成(工程)と、検出された操作入力の情報とメモリ上の操作入力の情報とが一致すると判断した場合、上記した何れかの通りにタッチ領域201b1における検出対象の接触の位置情報を検出する構成(工程)及び/又は検出した複数の検出対象の接触の位置情報をタッチ領域201b1に対する操作入力の情報として検出する構成(工程)を有していても良い。この場合、制御部800は、上記した何れかの変形指示情報に応じて昇降駆動部700を駆動させ、上記の通り、外表部200の外面201に凹部又は凸部を生じさせた後に、タッチセンサSを介してタッチ領域201b1に所定の操作入力(例えば、キーロック解除のための操作入力)がなされたか否かを判断し、なされた場合に、タッチセンサSを介してタッチ領域201b1に対する検出対象の接触及び/又は操作入力を検出することが可能になる。
入力装置D1は、可動部300を振動させる振動生成部V(図2A及び図5A参照)を更に備えた構成とすることが可能である。振動生成部Vは、電磁式ソレノイドであって、図示しないプランジャ及びコイルを有している。この場合、振動生成部Vは、可動部300の本体部310の第2面312に対してZ’方向側に配置されている。この振動生成部Vは、コイルが励磁されることによって、プランジャがZ-Z’方向に往復移動し、本体部310を繰り返し押圧することによって、可動部300にZ-Z’方向の振動を付与する。又は、振動生成部Vは、振動モータであって、モータ部と、プランジャとを有している。この振動生成部Vも、可動部300の本体部310の第2面312に対してZ’方向側に配置されている。この振動生成部Vは、モータ部の駆動により、プランジャがZ-Z’方向に往復移動し、本体部310を繰り返し押圧することによって、可動部300にZ-Z’方向の振動を付与する。又は、振動生成部Vは、形状記憶合金ワイヤーを使用した振動素子である。この振動生成部Vも、可動部300の本体部310の第2面312に対してZ’方向側に配置されている。この振動生成部Vは、前記ワイヤーがZ-Z’方向に振動(すなわち、Z-Z’方向に往復移動)し、本体部310を繰り返し押圧することによって、可動部300の本体部310にZ-Z’方向の振動を付与する。なお、図1B、図2B、図3A~図4B及び図5Bにおいては、振動生成部Vは図示省略されている。
制御部800は、上記した何れかの変形指示情報の入力後に、タッチセンサSの一又は複数の第1電極Saの電気信号の変化が第1閾値、第2閾値又は第3閾値を超える変化をしたときに、振動生成部Vを駆動させる構成(工程)を更に有していても良い。制御部800は、振動生成部Vを駆動させる構成(工程)を、上記した何れかの通りにタッチ領域201b1における検出対象の接触の位置情報を検出する構成(工程)及び/又は検出した複数の検出対象の接触の位置情報をタッチ領域201b1に対する操作入力の情報として検出する構成(工程)の前後に行うことが可能である。このようにして制御部800は、タッチセンサSの一又は複数の第1電極Saの電気信号の変化に応じて、振動生成部Vを駆動させる構成となっている。振動生成部Vの駆動によって、上記何れかの通りに可動部300の本体部310に振動が付与され、可動部300及びこれに固定された外表部200の第2部212が振動し、外表部200のタッチ領域201b1を有する第2領域201bが振動する。この振動がタッチ領域201b1を通じてタッチ領域201b1に接触した検出対象(タッチ入力時の検出対象)に触感が付与される。
制御部800は、上記した何れかの変形指示情報の入力に応じて、昇降駆動部700を駆動させる前に、振動生成部Vを駆動させ、振動生成部Vの駆動から制御部800内部のタイマー回路又はメモリ上のソフトウエアタイマ所定期間をカウントし、当該所定期間経過後に、昇降駆動部700を駆動させる構成(工程)を更に有していても良い。このように昇降駆動部700の駆動前(すなわち、外表部200の外面201に凹部又は凸部が生じる前)に、振動生成部Vよって付与される振動がタッチ領域201b1を通じてタッチ領域201b1に接触した検出対象に触感が付与される。
なお、上記制御部800の各構成(工程)は任意に組み合わせられる。振動生成部Vは省略可能である。この場合、制御部800の振動生成部Vの制御に関する構成も省略される。
以上のような入力装置D1は、以下の技術的特徴及び効果を奏する。
(1)技術的特徴及び効果
筐体100の縁部110及び可動部300は、外表部200によってZ方向側から覆われているので、筐体100の縁部110と可動部300との間にごく僅かな隙間や間隙Gが生じていても、この隙間や間隙GがZ方向に露出することなく、入力装置D1の外表部200の外面201のシームレス化を図ることができる。
(2)技術的特徴及び効果
外表部200の外面201に第3領域201cが設けられている場合、可動部300が筐体100の縁部110に対して相対的に第1高さ位置に位置した状態で、外面201の第1領域201a、第2領域201b及び第3領域201cは略面一である。外表部200の外面201に第3領域201cが設けられていない場合、可動部300が筐体100の縁部110に対して相対的に第1高さ位置に位置した状態で、外面201の第1領域201a及び第2領域201bは略面一である。何れの場合も、外表部200の外面201は、本体部310が筐体100の縁部110に対して相対的に第1高さ位置に位置した状態で、前述の領域の境界に実質的な高低差がなく、前述の領域の境界はシームレスとなる。その一方で、上記何れかの通りに変形指示情報が制御部800に入力されることによって、昇降駆動部700が駆動し、可動部300が筐体100の縁部110に対して相対的に第1高さ位置から第2高さ位置へ移動すると共に、可撓層210の第2部212が第1部211に対して第3高さ位置から第4高さ位置へZ’方向に移動する。これにより、外表部200の外面201の第2領域201bが第1領域201aに対して相対的にZ’方向又はZ方向に移動し、外表部200の外面201に凹部又は凸部が生じる。この凹部又は凸部によって使用者は外表部200の外面201内の何処にタッチ領域201b1があるのか視認することができる。また、可動部300の本体部310が第2高さ位置で筐体100の縁部110に対して相対的にZ’方向側に位置する場合、又は、筐体100の縁部110が可動部300の本体部310に対してZ方向側に位置する場合、外表部200の外面201の第2領域201bが凹む凹部が生じる。この凹部が第2領域201bのタッチ領域201b1へとガイドするガイド部として機能させることも可能になる。
(3)技術的特徴及び効果
筐体100の縁部110及び可動部300は、外表部200によって覆われているので、外表部200の外面201を上記の通りシームレス化するために、本体部310のY-Y’方向の断面形状及び外形寸法を開口101のY-Y’方向の断面の形及び寸法に応じて高精度で対応するように作成する必要がない。特に、可動部300の本体部310と筐体100の縁部110との間に間隙Gが設けられている場合、可動部300の本体部310のY-Y’方向の断面形状及び外形寸法は、開口101内に配置できる限り任意に作成できるため、本体部310及び筐体100の開口101の作成が容易になる。
(4)技術的特徴及び効果
可動部300の本体部310と筐体100の縁部110との間に間隙Gが設けられている場合、本体部310が筐体100の縁部110に対して相対的に第1高さ位置と第2高さ位置との間で移動することによって、本体部310と筐体100の縁部110との間に摩擦が生じない。
(5)技術的特徴及び効果
本体部310が筐体100の縁部110に対して第1高さ位置と第2高さ位置との間で移動自在であり且つ本体部310と縁部110との間に間隙Gが設けられている場合、外表部200の可撓層210の第2部212が本体部310をZ-Z’方向に移動自在且つ浮動自在(フローティング可能)に支持している。この本体部310に振動生成部Vが振動を付与する場合、本体部310が振動し易くなる。
以下、本発明の実施例2及びその設計変形例を含む複数の実施例に係るタッチ入力装置D2(以下、単に入力装置D2とも称する。)について、図7A~図8Cを参照しつつ説明する。図7A~図7Bには、実施例2の入力装置D2が示されている。図7Cには、実施例2の入力装置D2の第1設計変型例が示されている。図8A~図8Bには、実施例2の入力装置D2の第2設計変型例が示されている。図8Cには、実施例2の入力装置D2の第3設計変型例が示されている。図7A~図8Cには、図2Bと同様に、Z-Z’方向及びX-X’方向が示されている。
入力装置D2は、運動変換部の代わりに少なくとも一つのレバー330が設けられている点、少なくとも一つの保持部320が省略されている点、入力装置D2が支持部900を更に備えている点及び昇降駆動部700が少なくとも一つである点で、入力装置D1と相違する以外、入力装置D1と同様の構成である(図7A~図8C参照)。以下、その相違する構成についてのみ詳しく説明し、入力装置D2の説明のうち入力装置D1の説明と重複する説明については省略する。
可動部300’の本体部310及び筐体100の縁部110が上記(1)の構成を有する場合、可動部300’が少なくとも一つのレバー330を有している。少なくとも一つのレバー330は、略L字状であって、第1ビームと、第2ビームとを有している。第1ビームは、本体部310からZ’方向に延びている。第2ビームは、第1ビームから第1ビームに対して略直角に延びている。少なくとも一つのレバー330は、複数とすることが可能である。図7A~図7Cでは、少なくとも一つのレバー330は二つである。二つのレバー330のうちの一つのレバー330の第1ビームが本体部310のX方向側の端部から延びており、もう一つのレバー330の第1ビームが本体部310のX’方向側の端部から延びている。二つのレバー330の第2ビームは、互いに離反するように延びている。
支持部900は、少なくとも一つのレバー330の第2ビームに対してZ’方向側に間隔をあけて配置された板や台等である。少なくとも一つのレバー330が複数である場合、支持部900は、複数のレバー330の第2ビームに対してZ’方向側に間隔をあけて配置されている。
少なくとも一つの昇降駆動部700は、少なくとも一つのレバー330の数に応じて一又は複数とすると良い。少なくとも一つの昇降駆動部700及び少なくとも一つのレバー330が一つである場合、一つの昇降駆動部700は、一つのレバー330の第2ビームと支持部900との間に介在している。少なくとも一つの昇降駆動部700及び少なくとも一つのレバー330が複数である場合、各昇降駆動部700は、対応するレバー330の第2ビームと支持部900との間に介在している。
一又は各昇降駆動部700のプランジャ710は、対応するレバー330の第2ビームに連結されており、一又は各昇降駆動部700は支持部900に固定されており、且つ一又は各昇降駆動部700は、コイルが励磁されることによって、プランジャ710が原点位置から当該昇降駆動部700内に後退して可動部300’の対応するレバー330をZ’方向に引っ張るようになっている(図7B参照)。これにより、可動部300’の本体部310が第1高さ位置から第2高さ位置へZ’方向に移動し、可撓層210の第2部212が第3高さ位置から第4高さ位置へZ’方向に移動し且つ外面201の第2領域201bが第1領域201aに対してZ’方向に移動して凹む。このとき、第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、第3部213が可撓して伸び、且つ第3領域201cが第1領域201aから第2領域201bへ傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。一方、第3部213が設けられていない場合、第1部211と第2部212の境界部分が可撓して伸び、且つ第1領域201aと第2領域201bとの間の境界部分が伸びて傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第1部と第2部との境界部分が可撓層210の第1部211と第2部212の境界部分の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。
又は、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710は、対応するレバー330の第2ビームに連結、当接又は間隙を有して配置されており、且つ一又は各昇降駆動部700は、コイルが励磁されることによって、プランジャ710が原点位置から進出して可動部300’の対応するレバー330をZ方向に押圧するようになっている(図7C参照)。これにより、可動部300’の本体部310が第1高さ位置から第2高さ位置へZ方向に移動し、可撓層210の第2部212が第3高さ位置から第4高さ位置へZ方向に移動し且つ外面201の第2領域201bが第1領域201aに対してZ方向に移動して凸となる。このとき、第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、第3部213が可撓して伸び、且つ第3領域201cが第1領域201aから第2領域201bへ傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。一方、第3部213が設けられていない場合、第1部211と第2部212の境界部分が可撓して伸び、且つ第1領域201aと第2領域201bとの間の境界部分が伸びて傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第1部と第2部との境界部分が可撓層210の第1部211と第2部212の境界部分の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。
一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が対応するレバー330の第2ビームに連結されており且つ第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、一又は各昇降駆動部700のコイルに対する励磁が解除されると、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が原点位置に戻る。このプランジャ710の原点位置の復帰によって、可撓層210の第3部213が復元し、可動部300’の本体部310が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の第1領域201a、第2領域201b及び第3領域201cが略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の復元に伴って復元する。
一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が対応するレバー330の第2ビームに連結されており且つ第3部213及び第3領域201cが設けられていない場合、一又は各昇降駆動部700のコイルに対する励磁が解除されると、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が原点位置に戻る。このプランジャ710の原点位置の復帰によって、可撓層210の第2部212と第1部211との間の境界部分が復元し、可動部300’の本体部310が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の外面201の第2領域201bと第1領域201aが略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第2部と第1部との間の境界部分が可撓層210の前記境界部分の復元に伴って復元する。
一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が対応するレバー330の第2ビームに連結されておらず且つ第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、一又は各昇降駆動部700のコイルに対する励磁が解除されると、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710の可動部300’の対応するレバー330に対するZ方向の押圧が解除されることによって、可撓層210の第3部213が復元する。この可撓層210の第3部213の復元によって、可動部300’の本体部310が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の第2領域201b、第1領域201a及び第3領域201cが略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の復元に伴って復元する。
一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が対応するレバー330の第2ビームに連結されておらず且つ第3部213及び第3領域201cが設けられていない場合、一又は各昇降駆動部700のコイルに対する励磁が解除されると、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710の可動部300’の対応するレバー330に対するZ方向の押圧が解除されることによって、可撓層210の第2部212と第1部211との間の境界部分が復元する。この可撓層210の境界部分の復元によって、可動部300の本体部310が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の第2領域201bが第1領域201aと略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第2部と第1部との間の境界部分が可撓層210の前記境界部分の復元に伴って復元する。
可動部300’の本体部310及び筐体100の縁部110が上記(2)の構成を有する場合、筐体100の縁部110が少なくとも一つのレバー330を有している。少なくとも一つのレバー330は、略L字状であって、第1ビームと、第2ビームとを有している。第1ビームは、縁部110からZ’方向に延びている(図8A~図8C参照)。第2ビームは、第1ビームから第1ビームに対して略直角に延びている。少なくとも一つのレバー330は、複数とすることが可能である。例えば、少なくとも一つのレバー330は二つとすることが可能である。二つのレバー330のうちの一つのレバー330の第1ビームが縁部110の開口101に対してX方向側の部分から延びており、もう一つのレバー330の第1ビームが縁部110の開口101に対してX’方向側の部分から延びている。二つのレバー330の第2ビームは、互いに離反するように延びている。
支持部900は、上記の通りである。一又は各昇降駆動部700は、対応するレバー330の第2ビームと支持部900との間に介在している。
一又は各昇降駆動部700のプランジャ710は、対応するレバー330の第2ビームに連結されており、一又は各昇降駆動部700は支持部900に固定されており、且つ一又は各昇降駆動部700は、コイルが励磁されることによって、プランジャ710が原点位置から当該昇降駆動部700内に後退して筐体100の縁部110の対応するレバー330をZ’方向に引っ張るようになっている(図8B参照)。これにより、筐体100の縁部110が第1高さ位置から第2高さ位置へZ’方向に移動し、可撓層210の第1部211が第3高さ位置から第4高さ位置へZ’方向に移動し且つ外面201の第1領域201aが第2領域201bに対してZ’方向に移動して凹む。このとき、第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、第3部213が可撓して伸び、且つ第3領域201cが第1領域201aから第2領域201bへ傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。一方、第3部213が設けられていない場合、第1部211と第2部212の境界部分が可撓して伸び、且つ第1領域201aと第2領域201bとの間の境界部分が伸びて傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第1部と第2部との境界部分が可撓層210の第1部211と第2部212の境界部分の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。
又は、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710は、対応するレバー330の第2ビームに連結、当接又は間隙を有して配置されており、且つ一又は各昇降駆動部700は、コイルが励磁されることによって、プランジャ710が原点位置から進出して筐体100の縁部110の対応するレバー330をZ方向に押圧するようになっている(図8C参照)。これにより、筐体100の縁部110が第1高さ位置から第2高さ位置へZ方向に移動し、可撓層210の第1部211が第3高さ位置から第4高さ位置へZ方向に移動し且つ外面201の第1領域201aが第2領域201bに対してZ方向に移動して凸となる。このとき、第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、第3部213が可撓して伸び、且つ第3領域201cが第1領域201aから第2領域201bへ傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。一方、第3部213が設けられていない場合、第1部211と第2部212の境界部分が可撓して伸び、且つ第1領域201aと第2領域201bとの間の境界部分が伸びて傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第1部と第2部との境界部分が可撓層210の第1部211と第2部212の境界部分の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。
一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が対応するレバー330の第2ビームに連結されており且つ第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、一又は各昇降駆動部700のコイルに対する励磁が解除されると、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が原点位置に戻る。このプランジャ710の原点位置の復帰によって、可撓層210の第3部213が復元し、筐体100の縁部110が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の第1領域201a、第2領域201b及び第3領域201cが略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の復元に伴って復元する。
一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が対応するレバー330の第2ビームに連結されており且つ第3部213及び第3領域201cが設けられていない場合、一又は各昇降駆動部700のコイルに対する励磁が解除されると、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が原点位置に戻る。このプランジャ710の原点位置の復帰によって、可撓層210の第2部212と第1部211との間の境界部分が復元し、筐体100の縁部110が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の第1領域201aが第2領域201bと略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第2部と第1部との間の境界部分が可撓層210の前記境界部分の復元に伴って復元する。
一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が対応するレバー330の第2ビームに連結されておらず且つ第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、一又は各昇降駆動部700のコイルに対する励磁が解除されると、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710の筐体100の縁部110の対応するレバー330に対するZ方向の押圧が解除されることによって、可撓層210の第3部213が復元する。この可撓層210の第3部213の復元によって、筐体100の縁部110が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の第1領域201a、第2領域201b及び第3領域201cが略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の復元に伴って復元する。
一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が対応するレバー330の第2ビームに連結されておらず且つ第3部213及び第3領域201cが設けられていない場合、一又は各昇降駆動部700のコイルに対する励磁が解除されると、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710の筐体100の縁部110の対応するレバー330に対するZ方向の押圧が解除されることによって、可撓層210の第2部212と第1部211との間の境界部分が復元する。この可撓層210の境界部分の復元によって、筐体100の縁部110が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の第1領域201aが第2領域201bと略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第2部と第1部との間の境界部分が可撓層210の前記境界部分の復元に伴って復元する。
入力装置D2の制御部800は、上記した何れかの変形指示情報の入力に応じて、上記した何れかの通りに一又は各昇降駆動部700を駆動させる構成(工程)を有している。これ以外について、入力装置D2の制御部800は、入力装置D1の制御部800と略同じ構成(工程)を有する構成とすることが可能である。
以上のような入力装置D2は、入力装置D1の技術的特徴及び効果(1)~(5)と同様の技術的特徴及び効果を奏する。しかも、一又は各昇降駆動部700が、対応するレバー330を引っ張る又は押圧する構成であって、運動変換部を必要としないことから、入力装置D2の構成が簡略化される。
以下、本発明の実施例3及びその設計変形例を含む複数の実施例に係るタッチ入力装置D3(以下、単に入力装置D3とも称する。)について、図9A~図10Cを参照しつつ説明する。図9A~図9Bには、実施例3の入力装置D3が示されている。図9Cには、実施例3の入力装置D3の第1設計変型例が示されている。図10A~図10Bには、実施例3の入力装置D3の第2設計変型例が示されている。図10Cには、実施例3の入力装置D3の第3設計変型例が示されている。図9A~図10Cには、図2Bと同様に、Z-Z’方向及びX-X’方向が示されている。
入力装置D3は、支持部900が省略されている点及び少なくとも一つのレバー330の構成が入力装置D3の少なくとも一つのレバー330の構成と相違する点で、入力装置D2と相違する以外、入力装置D2と同様の構成である。以下、その相違する構成についてのみ詳しく説明し、入力装置D3の説明のうち入力装置D2の説明と重複する説明については省略する。
可動部300’の本体部310及び筐体100の縁部110が上記(1)の構成を有する場合、可動部300’の少なくとも一つのレバー330は、第2ビームが筐体100の縁部110に対してZ-Z’方向に間隔をあけて配置されている以外、入力装置D2の本体部310及び縁部110が上記(1)の構成を有する場合における可動部300’の少なくとも一つのレバー330と同様の構成である。
一又は各昇降駆動部700は、対応するレバー330の第2ビームと筐体100の縁部110との間に介在している。一又は各昇降駆動部700のプランジャ710は、筐体100の縁部110に連結、当接又は間隙を有して配置されており、且つ一又は各昇降駆動部700は、コイルが励磁されることによって、プランジャ710が進出して筐体100の縁部110をZ方向に押圧し且つ一又は各昇降駆動部700が可動部300’の対応するレバー330の第2ビームをZ’方向に押圧する(図9B参照)。これにより、可動部300’の本体部310が第1高さ位置から第2高さ位置へZ’方向に移動し、可撓層210の第2部212が第3高さ位置から第4高さ位置へZ’方向に移動し且つ外面201の第2領域201bが第1領域201aに対してZ’方向に移動して凹む。このとき、第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、第3部213が可撓して伸び、且つ第3領域201cが第1領域201aから第2領域201bへ傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。一方、第3部213が設けられていない場合、第1部211と第2部212の境界部分が可撓して伸び、且つ第1領域201aと第2領域201bとの間の境界部分が伸びて傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第1部と第2部との境界部分が可撓層210の第1部211と第2部212の境界部分の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。
又は、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710は、筐体100の縁部110に連結されており、一又は各昇降駆動部700が可動部300’の対応するレバー330の第2ビームに固定されており且つ一又は各昇降駆動部700は、コイルが励磁されることによって、プランジャ710が原点位置から当該昇降駆動部700内に後退してプランジャ710が筐体100の縁部110をZ’方向に引っ張り且つ一又は各昇降駆動部700が可動部300’の対応するレバー330の第2ビームをZ方向に引っ張る(図9C参照)。これにより、可動部300’の本体部310が第1高さ位置から第2高さ位置へZ方向に移動し、可撓層210の第2部212が第3高さ位置から第4高さ位置へZ方向に移動し且つ外面201の第2領域201bが第1領域201aに対してZ方向に移動して凸となる。このとき、第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、第3部213が可撓して伸び、且つ第3領域201cが第1領域201aから第2領域201bへ傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。一方、第3部213が設けられていない場合、第1部211と第2部212の境界部分が可撓して伸び、且つ第1領域201aと第2領域201bとの間の境界部分が伸びて傾斜する。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第1部と第2部との境界部分が可撓層210の第1部211と第2部212の境界部分の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。
一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が対応するレバー330の第2ビームに連結されており且つ第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、一又は各昇降駆動部700のコイルに対する励磁が解除されると、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が原点位置に戻る。このプランジャ710の原点位置の復帰によって、可撓層210の第3部213が復元し、可動部300’の本体部310が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の第1領域201a、第2領域201b及び第3領域201cが略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の復元に伴って復元する。
一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が対応するレバー330の第2ビームに連結されており且つ第3部213及び第3領域201cが設けられていない場合、一又は各昇降駆動部700のコイルに対する励磁が解除されると、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が原点位置に戻る。このプランジャ710の原点位置の復帰によって、可撓層210の第2部212と第1部211との間の境界部分が復元し、可動部300’の本体部310が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の外面201の第2領域201bと第1領域201aが略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つ層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第2部と第1部との間の境界部分が可撓層210の前記境界部分の復元に伴って復元する。
一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が対応するレバー330の第2ビームに連結されておらず且つ第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、一又は各昇降駆動部700のコイルに対する励磁が解除されると、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710の筐体100の縁部110に対するZ方向の押圧が解除され且つ一又は各昇降駆動部700の可動部300’の対応するレバー330の第2ビームに対するZ’方向の押圧が解除されることによって、可撓層210の第3部213が復元する。この可撓層210の第3部213の復元によって、可動部300’の本体部310が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の第2領域201b、第1領域201a及び第3領域201cが略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の復元に伴って復元する。
一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が対応するレバー330の第2ビームに連結されておらず且つ第3部213及び第3領域201cが設けられていない場合、一又は各昇降駆動部700のコイルに対する励磁が解除されると、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710の筐体100の縁部110に対するZ方向の押圧が解除され且つ一又は各昇降駆動部700の可動部300’の対応するレバー330の第2ビームに対するZ’方向の押圧が解除されることによって、可撓層210の第2部212と第1部211との間の境界部分が復元する。この可撓層210の境界部分の復元によって、可動部300の本体部310が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の第2領域201bが第1領域201aと略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第2部と第1部との間の境界部分が可撓層210の前記境界部分の復元に伴って復元する。
可動部300’の本体部310及び筐体100の縁部110が上記(2)の構成を有する場合、筐体100の縁部110の少なくとも一つのレバー330が、可動部300’の本体部310に対してZ-Z’方向に間隔をあけて配置されている以外、入力装置D2の本体部310及び縁部110が上記(2)の構成を有する場合における可動部300’の少なくとも一つのレバー330と同様の構成である(図10A~図10C参照)。
一又は各昇降駆動部700は、対応するレバー330の第2ビームと可動部300’の本体部310との間に介在している。一又は各昇降駆動部700のプランジャ710は、可動部300’の本体部310に連結、当接又は間隙を有して配置されており、且つ一又は各昇降駆動部700は、コイルが励磁されることによって、プランジャ710が進出して可動部300’の本体部310をZ方向に押圧し且つ一又は各昇降駆動部700が筐体100の縁部110の対応するレバー330をZ’方向に押圧するようになっている(図10B参照)。これにより、筐体100の縁部110が第1高さ位置から第2高さ位置へZ’方向に移動し、可撓層210の第1部211が第3高さ位置から第4高さ位置へZ’方向に移動し且つ外面201の第1領域201aが第2領域201bに対してZ’方向に移動して凹む。このとき、第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、第3部213が可撓して伸び、且つ第3領域201cが第1領域201aから第2領域201bへ傾斜する一方、第3部213が設けられていない場合、第1部211と第2部212の境界部分が可撓して伸び、且つ第1領域201aと第2領域201bとの間の境界部分が伸びて傾斜する。
又は、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710は、可動部300’の本体部310に連結されており、一又は各昇降駆動部700が筐体100の縁部110の対応するレバー330に固定されており、且つ一又は各昇降駆動部700は、コイルが励磁されることによって、プランジャ710が当該昇降駆動部700内に後退して可動部300’の本体部310をZ’方向に引っ張り且つ一又は各昇降駆動部700が筐体100の縁部110の対応するレバー330をZ方向に引っ張るようになっている(図10C参照)。これにより、筐体100の縁部110が第1高さ位置から第2高さ位置へZ方向に移動し、可撓層210の第1部211が第3高さ位置から第4高さ位置へZ方向に移動し且つ外面201の第1領域201aが第2領域201bに対してZ方向に移動して凸となる。このとき、第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、第3部213が可撓して伸び、且つ第3領域201cが第1領域201aから第2領域201bへ傾斜する一方、第3部213が設けられていない場合、第1部211と第2部212の境界部分が可撓して伸び、且つ第1領域201aと第2領域201bとの間の境界部分が伸びて傾斜する。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。
一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が可動部300’の本体部310に連結されており且つ第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、一又は各昇降駆動部700のコイルに対する励磁が解除されると、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が原点位置に戻る。このプランジャ710の原点位置の復帰によって、可撓層210の第3部213が復元し、筐体100の縁部110が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の第1領域201a、第2領域201b及び第3領域201cが略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の復元に伴って復元する。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の可撓及び伸びに伴って可撓して伸びる。
一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が可動部300’の本体部310に連結されており且つ第3部213及び第3領域201cが設けられていない場合、一又は各昇降駆動部700のコイルに対する励磁が解除されると、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が原点位置に戻る。このプランジャ710の原点位置の復帰によって、可撓層210の第2部212と第1部211との間の境界部分が復元し、筐体100の縁部110が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の第1領域201aが第2領域201bと略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第2部と第1部との間の境界部分が可撓層210の前記境界部分の復元に伴って復元する。
一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が可動部300’の本体部310に連結されておらず且つ第3部213及び第3領域201cが設けられている場合、一又は各昇降駆動部700のコイルに対する励磁が解除されると、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710の可動部300’の本体部310に対するZ方向の押圧が解除され且つ一又は各昇降駆動部700の筐体100の縁部110の対応するレバー330に対するZ’方向の押圧が解除されることによって、可撓層210の第3部213が復元する。この可撓層210の第3部213の復元によって、筐体100の縁部110が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の第1領域201a、第2領域201b及び第3領域201cが略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第3部が可撓層210の第3部213の復元に伴って復元する。
一又は各昇降駆動部700のプランジャ710が可動部300’の本体部310に連結されておらず且つ第3部213及び第3領域201cが設けられていない場合、一又は各昇降駆動部700のコイルに対する励磁が解除されると、一又は各昇降駆動部700のプランジャ710の可動部300’の本体部310に対するZ方向の押圧が解除され且つ一又は各昇降駆動部700の筐体100の縁部110の対応するレバー330に対するZ’方向の押圧が解除されることによって、可撓層210の第2部212と第1部211との間の境界部分が復元する。この可撓層210の境界部分の復元によって、筐体100の縁部110が第2高さ位置から第1高さ位置に復帰移動し、且つ外面201の第1領域201aが第2領域201bと略面一に戻る。なお、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び少なくとも一つの第2中間層のうちの少なくとも一つの層が設けられている場合、当該少なくとも一つの層の第2部と第1部との間の境界部分が可撓層210の前記境界部分の復元に伴って復元する。
入力装置D3の制御部800は、上記した何れかの変形指示情報の入力に応じて、上記した何れかの通りに一又は各昇降駆動部700を駆動させる構成(構成)を有している。これ以外について、入力装置D3の制御部800は、入力装置D1の制御部800と略同じ構成(構成)を有する構成とすることが可能である。
以上のような入力装置D3は、入力装置D2の技術的特徴及び効果(1)~(5)と同様の技術的特徴及び効果を奏する。しかも、一又は各昇降駆動部700が、対応するレバー330を引っ張る又は押圧する構成であって、運動変換部及び支持部900を必要としないことから、入力装置D3の構成の簡略化を図ることができる。
なお、上記したタッチ入力装置は、上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載範囲において任意に設計変更することが可能である。以下、詳しく述べる。
上記した何れかの態様のタッチセンサは、静電容量方式に限定されず、抵抗膜方式のタッチセンサ又は光学方式のタッチセンサとすることが可能である。以下、抵抗膜方式のタッチセンサ又は光学方式のタッチセンサについて詳しく説明する。なお、上記した何れかの態様のタッチ入力装置は、静電容量方式のタッチセンサに代えて、抵抗膜方式のタッチセンサ又は光学方式のタッチセンサを備えている以外、上記した通りである。
抵抗膜方式のタッチセンサは、少なくとも一つの第1電極と、少なくとも一つの第2電極と、絶縁性を有する少なくとも一つのスペーサとを有している。少なくとも一つの第1電極と、少なくとも一つの第2電極とは、Z-Z’方向において部分的に重なるように配置されている。少なくとも一つのスペーサは、Z-Z’方向において少なくとも一つの第1電極と少なくとも一つの第2電極との間に介在し、両電極をZ-Z’方向において離間させている。検出対象のタッチ領域201b1に対する接触によって少なくとも一つの第1電極の一部に荷重が加えられることにより、少なくとも一つの第1電極の少なくとも一部が可撓して少なくとも一つの第2電極に接触する。これによって、両電極が導通する。なお、抵抗膜方式のタッチセンサは、少なくとも一つの第1電極及び少なくとも一つの第2電極をそれぞれ複数とすることによって、タッチパネルとすることも可能である。抵抗膜方式のタッチセンサは、複数の第1電極及び複数の第2電極を有するタッチスイッチとすることも当然可能である。制御部800は、抵抗膜方式のタッチセンサの少なくとも一つの第1電極と少なくとも一つの第2電極との接触部分に対するZ方向側の部分に検出対象の接触があったと判断するようになっている。このようにして制御部800は、タッチ領域201b1における検出対象の接触の位置情報を検出している。抵抗膜方式のタッチセンサがタッチパネルである場合、制御部800は、検出した複数の検出対象の接触の位置情報をタッチ領域201b1に対する操作入力の情報として検出する構成を有している。また、制御部800は、前記導通(電気信号)の入力を変形指示情報の入力として判断し、昇降駆動部700を駆動させる構成(工程)を更に有していても良い。制御部800は、上記した何れかの変形指示情報の入力後において、上記した通りに抵抗膜方式のタッチセンサを通じてタッチ領域201b1に対する検出対象の接触の位置情報を検出する構成(工程)及び/又は検出した複数の検出対象の接触の位置情報をタッチ領域201b1に対する操作入力の情報として検出する構成(工程)を有していても良い。すなわち、制御部800は、上記した通りに抵抗膜方式のタッチセンサの電気信号の入力に応じて、タッチ領域201b1に対する検出対象の接触の位置情報を検出する構成(工程)、及び/又は、タッチ領域201b1に対する検出対象の操作入力の情報として検出する構成(工程)を有している。
光学方式のタッチセンサは、少なくとも一つの発光素子と、少なくとも一つの受光素子とを有する構成とすることが可能である。この場合、少なくとも一つの発光素子はタッチ領域201b1の一方側(例えば、X方向側)に配置され、少なくとも一つの受光素子はタッチ領域201b1の他方側(例えば、X’方向側)に配置されており、少なくとも一つの発光素子と少なくとも一つの受光素子はタッチ領域201b1を挟んで互いに対向している。少なくとも一つの受光素子は、少なくとも一つの発光素子から照射される光信号を受光することによって、電気信号を出力する構成となっている。検出対象のタッチ領域201b1に対する接触によって、少なくとも一つの発光素子から照射される光信号が遮断される。この場合、少なくとも一つの受光素子から電気信号が出力されない。すなわち、少なくとも一つの受光素子からの電気信号の変化が変化するようになっている。なお、光学方式のタッチセンサは、少なくとも一つの発光素子及び少なくとも一つの受光素子をそれぞれ複数とすることによって、タッチパネルとすることも可能である。光学方式のタッチセンサは、複数の発光素子及び複数の受光素子を有するタッチスイッチとすることも当然可能である。制御部800は、少なくとも一つの受光素子の電気信号の変化に応じて、タッチ領域201b1における少なくとも一つの受光素子と少なくとも一つの発光素子との間の部分に対するZ方向側の部分に検出対象のタッチがあったと判断する構成(工程)を有している。このようにして制御部800は、タッチ領域201b1における検出対象の接触の位置情報を検出している。光学方式のタッチセンサがタッチパネルである場合、制御部800は、検出した複数の検出対象の接触の位置情報をタッチ領域201b1における操作入力の情報として検出する構成(工程)を有している。また、制御部800は、電気信号の変化を変形指示情報の入力として判断し、昇降駆動部700を駆動させる構成(工程)を更に有していても良い。制御部800は、上記した何れかの変形指示情報の入力後において、上記した通りに光学方式のタッチセンサを通じてタッチ領域201b1における検出対象の接触の位置情報を検出する構成(工程)及び/又は検出した複数の検出対象の接触の位置情報をタッチ領域201b1に対する操作入力の情報として検出する構成(工程)を有していても良い。すなわち、制御部800は、上記した通りに光学方式のタッチセンサの電気信号の変化に応じて、タッチ領域201b1に対する検出対象の接触の位置情報を検出する構成(工程)、及び/又は、タッチ領域201b1に対する検出対象の操作入力の情報として検出する構成(工程)を有している。なお、タッチセンサが光学方式である場合、上記した何れかの態様の外表部200のタッチセンサのZ方向側の部分は透光性を有する。
上記した振動生成部Vは、昇降駆動部700と別に設けられているとしたが、これに限定されるものではない。昇降駆動部700が、振動生成部Vを兼ねており、昇降駆動部700のプランジャ710が可動部300若しくは又は300’、又は筐体100の縁部110のZ-Z’方向の振動を付与する構成としても良い。
上記した昇降駆動部700は、ソレノイドであるとしたが、これに限定されるものではない。例えば、昇降駆動部700は、圧電素子又はモータとすることが可能である。昇降駆動部700が圧電素子である場合、可動部300若しくは又は300’、又は筐体100の縁部110を第1高さ位置と第2高さ位置との間でZ-Z’方向に移動させるようになっている。昇降駆動部700がモータである場合、上記した運動変換部が、モータの軸の回転運動を可動部300若しくは又は300’、又は筐体100の縁部110のZ-Z’方向の運動に変換する構成とすると良い。この運動変換部は、カム機構、複数のギヤ、リンク機構及びこれらの組み合わせで構成可能である。
上記した第1高さ位置は、可撓層210の第2部212のZ-Z’方向の寸法が可撓層210の第1部211のZ-Z’方向の寸法よりも大きい又はその逆であることによって、上記した何れかの態様の可動部300又は300’の本体部310の第1面311が第1高さ位置で相対的に筐体100の縁部110の第1面111よりもZ方向側又はZ’方向側に位置する位置としても良い。
上記した何れかの態様の可動部300又は300’の縁部110に対して相対的に第1高さ位置に位置している状態で、上記した何れかの態様の外表部200の外面201の第1領域201aは、第2領域201bよりもZ方向側又はZ’方向側に位置していても良い。この場合、可撓層210は、第2部212が第1部211に対して相対的に第3高さ位置に位置している状態で、Z方向側又はZ’方向側に部分的に可撓し且つ伸びている。可動部300又は300’の筐体100の縁部110に対する第1高さ位置から第2高さ位置への移動に応じて、第2部212が第1部211に対して相対的に第3高さ位置から第4高さ位置に移動し、可撓層210がZ’方向側又はZ方向側に部分的に縮む又はZ方向側又はZ’方向側に可撓し且つ伸びる。第3部213が設けられている場合、第2部212が第1部211に対して相対的に第3高さ位置に位置している状態で、第3部213がZ方向側又はZ’方向側に可撓して伸びている。可動部300又は300’の筐体100の縁部110に対する第1高さ位置から第2高さ位置への移動に応じて、第3部213がZ’方向側又はZ方向側に縮む又はZ方向側又はZ’方向側に可撓し伸びる。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び/又は少なくとも一つの第2中間層が設けられている場合、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び/又は少なくとも一つの第2中間層は、第2部212が第1部211に対して相対的に第3高さ位置に位置している状態で、可撓層210に沿って部分的に可撓し且つ伸びている。可撓層210の部分的な縮み又は伸びに応じて最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び/又は少なくとも一つの第2中間層も、部分的に縮む又は可撓して伸びる。これ以外の外表部200の構成は上記した何れかの通りとすると良い。第2部212が第1部211に対して相対的に第4高さ位置から第3高さ位置に復帰し且つ可動部300又は300’の縁部110に対して相対的に第1高さ位置から第2高さ位置に移動するとき、可撓層210は、Z’方向側又はZ方向側に部分的に可撓し且つ伸びる。第3部213が設けられている場合、第2部212が第1部211に対して相対的に第4高さ位置から第3高さ位置に復帰し且つ可動部300又は300’の縁部110に対して相対的に第1高さ位置から第2高さ位置に移動するとき、第3部213がZ’方向側又はZ方向側に可撓して伸びる。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び/又は少なくとも一つの第2中間層が設けられている場合、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び/又は少なくとも一つの第2中間層は、復帰時の可撓層210の部分的な伸びに応じて伸びる。
上記した何れかの態様の可動部300又は300’の上記した何れかの態様の筐体100の縁部110に対する初期位置は、第1高さ位置ではなく、第2高さ位置とすることが可能である。この場合、上記した運動変換部及び昇降駆動部700、又は、昇降駆動部700は、可動部300又は300’を、第1高さ位置から第2高さ位置ではなく、第2高さ位置から第1高さ位置へと移動させる以外、上記した何れかの構成とすると良い。この場合、可撓層210は、第2部212が第1部211に対して相対的に第4高さ位置に位置している状態で、Z’方向側又はZ方向側に部分的に可撓し且つ伸びている。可動部300又は300’の筐体100の縁部110に対する第2高さ位置から第1高さ位置への移動に応じて、第2部212が第1部211に対して相対的に第4高さ位置から第3高さ位置に移動し、可撓層210がZ方向側又はZ’方向側に部分的に縮む。第3部213が設けられている場合、第2部212が第1部211に対して相対的に第4高さ位置に位置している状態で、第3部213がZ’方向側又はZ方向側に可撓し且つ伸びている。可動部300又は300’の筐体100の縁部110に対する第2高さ位置から第1高さ位置への移動に応じて、第3部213がZ方向側又はZ’方向側に縮む。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び/又は少なくとも一つの第2中間層が設けられている場合、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び/又は少なくとも一つの第2中間層は、第2部212が第1部211に対して相対的に第4高さ位置に位置している状態で、可撓層210に沿って部分的に可撓し且つ伸びている。可撓層210の部分的な縮みに応じて最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び/又は少なくとも一つの第2中間層も、部分的に縮む。これ以外の外表部200の構成は上記した何れかの通りとすると良い。第2部212が第1部211に対して相対的に第3高さ位置から第4高さ位置に復帰し且つ可動部300又は300’の縁部110に対して相対的に第2高さ位置から第1高さ位置に移動するとき、可撓層210は、Z’方向側又はZ方向側に部分的に可撓し且つ伸びる。第3部213が設けられている場合、第2部212が第1部211に対して相対的に第4高さ位置から第3高さ位置に復帰し且つ可動部300又は300’の縁部110に対して相対的に第1高さ位置から第2高さ位置に移動するとき、第3部213がZ’方向側又はZ方向側に可撓して伸びる。最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び/又は少なくとも一つの第2中間層が設けられている場合、最表層220、少なくとも一つの第1中間層230及び/又は少なくとも一つの第2中間層は、復帰時の可撓層210の部分的な伸びに応じて伸びる。
上記した何れかの態様の筐体100の縁部110には、開口101周りに位置する段差部150が設けられていても良い(図11A及び図11B参照)。段差部150は、少なくとも一つの段部を有する。この場合、上記した何れかの態様の外表部200は、段差部150に沿わず、縁部110の第1面111に沿って延びた構成(図11A参照)とすることが可能である。又は、上記した何れかの態様の外表部200は、段差部150に沿って延在した構成(図11B参照)とすることが可能である。この場合、上記した何れかの態様の可動部300又は300’は、第1高さ位置でその第1面311が相対的にZ-Z’方向において縁部110の段差部150の少なくとも一つの段部のZ方向側の面と同一の高さ位置に位置していても良いし、少なくとも一つの段部のZ方向側の面に対してZ方向側又はZ’方向側に位置していても良い。なお、段差部150の少なくとも一つの段部は複数とすることが可能である。
例えば、段差部150の少なくとも一つの段部が一つであり且つ上記した何れかの態様の外表部200は当該段差部150に沿って延在している場合、一つの段部のZ方向の面が縁部110の一つの段部の周りの部分のZ方向の面よりもZ’方向側に位置している。この場合、外表部200の外面201に、一つの段部のZ方向の面とその周りの部分のZ方向の面とによって生じた段差に沿って段差201dが生じている。この段差201dの内側が外面201の第2領域201bとすることにより、外面201の段差201dを検出対象で触れることで、タッチ領域201b1を含む第2領域201bを使用者が認識できる。
例えば、複数の段差部が、開口101周りに位置する第1段部と、第1段部のZ方向側の面よりもZ方向側に位置するZ方向側の面を有する第2段部と、第2段部のZ方向側の面よりもZ方向側に位置するZ方向側の面を有する第3段部とを有しており且つ上記した何れかの態様の外表部200は当該段差部150に沿って延在している場合、外表部200の外面201に第3段部のZ方向側の面と第2段部のZ方向側の面とによって生じた段差に応じて第1段差が生じ、且つ第2段部のZ方向側の面と第1段部のZ方向側の面とによって生じた段差に応じて第2段差が生じている。この場合、検出対象で外面201の第1段差に触れることで、使用者が第2領域201bの近傍であることを認識し、検出対象で外面201の第2段差に触れることで、使用者が第2領域201b内に入ることを使用者が認識できる。
又は、複数の段差部が、開口101周りに位置する第1段部と、Z方向側の面を有する第2段部とを有しており、第2段差のZ方向側の面が第1段部のZ方向側の面及び第2段差の周囲の部分のZ方向側の面よりもZ’方向側に位置しており且つ上記した何れかの態様の外表部200は当該段差部150に沿って延在している場合、外表部200の外面201に第2段部のZ方向側の面とその周りのZ方向側の面によって生じた段差に応じて第1段差が生じ、且つ第2段部のZ方向側の面と第1段部のZ方向側の面とによって生じた段差に応じて第2段差が生じている。この場合も、検出対象で外面201の第1段差に触れることで、使用者が第2領域201bの近傍であることを認識し、検出対象で外面201の第2段差に触れることで、使用者が第2領域201b内に入ることを使用者が認識できる。
段差部150は、筐体100の縁部110ではなく、上記した何れかの態様の可動部300又は300’の本体部310に設けることも可能である。この場合も、上記した何れかの態様の外表部200は、上記と同様に、段差部150に沿って延在した構成とすることが可能である。タッチ領域201b1は、本体部310の段差部150の最もZ’方向の段部のZ方向に対してZ方向側に配置することが可能である。なお、筐体100の縁部110及び可動部300又は300’の本体部310の双方に段差部150が設けられていても良い。
段差部150が設けられていない場合であっても、外面201に段差を設けることが可能である。上記した何れかの態様の可動部300又は300’は、上記した何れかの態様の外表部200の可撓層210の第2部212に、上記した何れかの態様の縁部110は上記した何れかの態様の外表部200の可撓層210の第1部211に直接的又は間接的に固定されている。そのため、上記した何れかの態様の可動部300又は300’が縁部110に対して相対的に第1高さ位置又は第2高さ位置(初期位置)に位置している状態で、上記した何れかの態様の外表部200の外面201の第1領域201aが、第2領域201bよりもZ方向側又はZ’方向側に位置することによって、当該外面201の第1領域201aと第2領域201bとの間の部分に段差が生じた構成とすることが可能である。この段差は、外表部200の第3部213及び第3領域201cの有無にかかわらず、生じる。このような段差も、段差201dと同様に機能する。
上記した何れかの態様の可動部300若しくは300’の本体部310に設けられた上記した何れかの態様のタッチセンサ、又は、上記した何れかの態様の可動部300若しくは300’の本体部310に対してZ’方向に間隔をあけて配置された上記した何れかの態様のタッチセンサとは別に、上記した何れかの態様の第2段部のZ方向側の面に対するZ’方向側には、上記した何れかの態様のタッチセンサが更に設けられていても良い。この場合、制御部800は、第2段部のZ方向側の面に対するZ’方向側に位置する態様のタッチセンサの電気信号の変化又は電気信号の入力に応じて上記何れかの通りに第2段部のZ方向側の面に対してZ方向側の外面201の部分に対する検出対象の接触を検出する構成(工程)を更に有していると良い。このように制御部800は、検出対象が第2段部のZ方向側の面に対してZ方向側の外面201の部分に接触していること、すなわち、検出対象が第2領域201bのタッチ領域201b1外に位置していることを検出することが可能になる。
上記した何れかの態様のタッチ入力装置において、筐体100の開口101、可動部300又は300’、昇降駆動部700、可撓層210の第1部211、可撓層210の第2部212、外面201の第1領域201a及び外面201の第2領域201bは少なくとも一つずつあれば良く、複数ずつ設けられていても良い(図12A及び図12B参照)。上記した何れかの態様の開口101が複数である場合、上記した何れかの態様の開口101の縁部110、上記した何れかの態様の可動部300又は300’、上記した何れかの態様の第1部211、上記した何れかの態様の第2部212、上記した何れかの態様の第1領域201a及び上記した何れかの態様の第2領域201bは、開口の数に応じて複数である。複数の可動部300又は300’の本体部310は、複数の開口101内に各々配置されている。可撓層210の第3部213、外面201の第3領域201cが設けられている場合、複数の第2部212、第2領域201bの数に応じて複数とすれば良い。上記した何れかの態様の可撓層210の少なくとも一つの第1中間部及び/又は少なくとも一つの第2中間部が設けられている場合、少なくとも一つの第1中間部及び/又は少なくとも一つの第2中間部の第1部、第2部は、可撓層210の第1部211、複数の第2部212の数に応じて複数とすれば良い。上記した何れかの態様の可撓層210の少なくとも一つの第1中間部及び/又は少なくとも一つの第2中間部の第3部が設けられている場合、当該第3部は複数の第3部213の数に応じて複数とすれば良い。上記した何れかの態様の昇降駆動部700は、上記した何れかの態様の複数の開口101の縁部110又は上記した何れかの態様の複数の可動部300又は300’一つに対して少なくとも一つである。複数の昇降駆動部700は、複数の可動部300若しくは300’、又は筐体100の複数の開口101の縁部110を各々上記何れかの態様の通りにZ-Z’方向において移動させるようになっている。上記した何れかの態様の運動変換部が設けられている場合、当該運動変換部も、複数の昇降駆動部700の数に応じて複数とすると良い。
複数の可動部300又は300’は、少なくとも一つの第1可動部300又は300’及び少なくとも一つの第2可動部300又は300’を含む構成とすることも可能である。この場合、一又は各第1可動部300又は300’は、上記した何れかの態様の可動部300又は300’と同様の構成を有しており、上記第1高さ位置を初期位置としている。一方、一又は各第2可動部300又は300’は、上記第1高さ位置ではなく、上記第2高さ位置を初期位置としている以外に、以外、上記した何れかの態様の可動部300又は300’と同様の構成を有している。この場合、複数の開口101の縁部110は、少なくとも一つの第1開口101の縁部110及び少なくとも一つの第2開口101の縁部110を含み、且つ、複数の昇降駆動部700は、少なくとも一つの第1昇降駆動部700及び少なくとも一つの第2昇降駆動部700を含む。一又は各第1昇降駆動部700は、対応する第1可動部300若しくは300’、又は対応する第1開口101の縁部110をZ-Z’方向において移動させることによって、対応する第1可動部300又は300’を対応する第1開口101の縁部110に対して相対的に第1高さ位置から第2高さ位置へ移動させる構成となっている。一又は各第2昇降駆動部700は、対応する第2可動部300若しくは300’、又は対応する第2開口101の縁部110をZ-Z’方向において移動させることによって、対応する第2可動部300又は300’を対応する第2開口101の縁部110に対して相対的に第2高さ位置から第1高さ位置へ移動させる構成となっている。上記した運動変換部が設けられている場合、運動変換部も複数であって、少なくとも一つの第1運動変換部及び第2運動変換部を含む。一又は各第1昇降駆動部700のプランジャ又はモータ軸の運動が、対応する第1運動変換部によって、対応する第1可動部300若しくは300’、又は対応する第1開口101の縁部110をZ-Z’方向において移動させる駆動力に変換されるようになっていても良い。一又は各第2昇降駆動部700のプランジャ又はモータ軸の運動が、対応する第2運動変換部によって、対応する第2可動部300若しくは300’、又は対応する第2開口101の縁部110をZ-Z’方向において移動させる駆動力に変換されるようになっていても良い。
上記何れかの通りに可動部300又は300’、昇降駆動部700、可撓層210の第1部211、可撓層210の第2部212、外面201の第1領域201a及び外面201の第2領域201bが複数ずつ設けられている場合において、筐体100の開口101を一つとすることも可能である。この場合、開口101内に上記何れかの通りに複数の可動部300又は300’が配置されている以外、上記の通りの構成とすることが可能である。なお、開口101を複数とし、各開口101内に上記何れかの通りに複数の可動部300又は300’が配置されていても良い。
上記した何れかの態様のタッチセンサは、複数であって、上記した何れかの通りに複数の可動部300又は300’の本体部310に各々設けられていても良いし、上記した何れかの通りに複数の可動部300又は300’の本体部310に対して各々Z-Z’方向に間隔をあけて配置されていても良い。この場合、外面201の複数の第2領域201bの各々がタッチ領域201b1を有する。又は、上記した何れかの態様のタッチセンサは、一つであって、上記した何れかの通りに複数の可動部300又は300’の本体部310のうちの一つに設けられていても良いし、上記した何れかの通りに複数の可動部300又は300’の本体部310の一つに対してZ-Z’方向に間隔をあけて配置されていても良い(図12A参照)。この場合、外面201の複数の第2領域201bのうちのタッチセンサに対してZ方向に位置する一つがタッチ領域201b1を有する。又は、上記した何れかの態様のタッチセンサは、一つであって、上記した何れかの通りに複数の可動部300又は300’の本体部310に対してZ-Z’方向に間隔をあけて配置されていても良い(図12B参照)。この場合、外面201の複数の第2領域201bが一つのタッチ領域201b1を有する。
制御部800は、上記した何れかの複数の変形指示情報の入力の各々に応じて、複数の昇降駆動部700(少なくとも一つの第1昇降駆動部700及び少なくとも一つの第2昇降駆動部700を含む。)を各々駆動させる構成(工程)を更に有している。
制御部800は、上記した何れかの態様の一つ又は複数のタッチセンサのうちの一つの電気信号の変化又は電気信号の入力に応じて上記何れかの通りに操作入力の情報を検出する構成(工程)と、検出された操作入力の情報と、メモリ上に記録された一の操作入力の情報又は複数種類の操作入力の情報の何れか一つとが一致するか否かについて判断する構成(工程)と、検出された操作入力の情報とメモリ上の一の操作入力の情報又は複数種類の操作入力の情報の何れか一つとが一致すると判断した場合、検出された操作入力の情報を一の操作入力の情報又は複数種類の操作入力の情報の何れか一つに対応する変形指示情報の入力として判断する構成(工程)と、当該変形指示情報の入力に応じて、当該変形指示情報に対応する複数の昇降駆動部700(少なくとも一つの第1昇降駆動部700及び少なくとも一つの第2昇降駆動部700を含む。)のうちの一部(一部の昇降駆動部700は一又は複数であるが、全ての昇降駆動部700ではない。)又は全部を駆動させる構成(工程)を更に有する構成とすることも可能である。なお、各変形指示情報に対応する昇降駆動部700の情報は、メモリに記録されており、各変形指示情報に対応に応じて制御部800が参照すれば良い。制御部800がこのような構成を有する場合、一つ又は複数のタッチセンサのZ方向側に位置する第2領域201bのタッチ領域201b1に、検出対象が予め決められた操作入力をすることによって、対応する複数の昇降駆動部700のうちの一部又は全部が駆動し、外面201の操作されたタッチ領域201b1を有する第2領域201bが凸又は凹となる。
上記した複数のタッチセンサが設けられている場合、複数のタッチセンサは上記した何れかの態様の静電容量方式、抵抗膜方式又は光学方式のタッチパネルとすることが可能である。この場合、制御部800は、複数のタッチセンサの電気信号の変化又は電気信号の入力に応じて上記何れかの通りに操作入力の情報を検出する構成(工程)と、検出された操作入力の情報とメモリ上に記録された複数種類の操作入力の情報の何れか一つとが一致するか否かについて判断する構成(工程)と、検出された操作入力の情報とメモリ上の複数種類の操作入力の情報の何れか一つとが一致すると判断した場合、検出された操作入力の情報を複数種類の操作入力の情報の何れか一つに対応する変形指示情報の入力として判断する構成(工程)と、当該変形指示情報の入力に応じて、複数の昇降駆動部700のうちの当該変形指示情報に対応する昇降駆動部700を駆動させる構成(工程)とを更に有する構成することも可能である。制御部800がこのような構成を有する場合、複数のタッチセンサのぞれぞれのZ方向側に位置する第2領域201bのタッチ領域201b1毎に、検出対象が予め決められた操作入力をすることによって、対応する昇降駆動部700が駆動し、外面201の操作されたタッチ領域201b1を有する第2領域201bが凸又は凹となる。
一又は各開口101内に複数の可動部300又は300’(少なくとも一つの第1可動部300又は300’及び少なくとも一つの第2可動部300又は300’を含む。)が配置されている場合、制御部800内のメモリには、複数種類の変形指示情報の各々に対応する複数のプリセット情報が記録されている。各プリセット情報には、駆動させるべき二つ以上の昇降駆動部700の情報が含まれている。制御部800は、少なくとも一つのタッチセンサの電気信号の変化又は電気信号の入力に応じて上記何れかの通りに操作入力の情報を検出する構成(工程)と、検出された操作入力の情報とメモリ上に記録された複数種類の操作入力の情報の何れか一つとが一致するか否かについて判断する構成(工程)と、検出された操作入力の情報とメモリ上の複数種類の操作入力の情報の何れか一つとが一致すると判断した場合、検出された操作入力の情報を複数種類の操作入力の情報の何れか一つに対応する変形指示情報の入力として判断する構成(工程)と、当該変形指示情報の入力に応じて、当該変形指示情報に対応するプリセット情報が参照され、当該プリセット情報に含まれる二つ以上の昇降駆動部700を駆動させる構成(工程)を有する構成とを更に有する構成することも可能である。制御部800がこのような構成を有する場合、少なくとも一つのタッチセンサのZ方向側に位置する第2領域201bのタッチ領域201b1に、検出対象が予め決められた複数の操作入力のうちの一つを行うことによって、その操作入力に対応するプリセット情報が参照され、当該プリセット情報に対応する二以上の昇降駆動部700が駆動し、外面201に凸又は凹が生じる。操作入力毎に、プリセット情報の二以上の昇降駆動部700を相違させることにより、操作入力毎に、外面201に生じる凸又は凹の形が変化する。例えば、一つの開口101内に矩形状の8つの可動部300又は300’がY-Y’方向に4列でX-X’方向に4行で並んでいる場合、制御部800は、検出された操作入力の情報とメモリ上に記録された複数種類の操作入力の情報のうちの第1操作入力の情報とが一致し、これに対応する変形指示情報の入力として判断した場合、第1操作入力に対応するプリセット情報を参照し、8つの可動部300又は300’全てが第1高さ位置から第2高さ位置へ又はその逆となるように、8つの可動部300又は300’に対応する8つの昇降駆動部700を駆動させる。この場合、外面201に8つの可動部300又は300’の形に応じた略正方形の凹部又は凸部が生じる。制御部800は、検出された操作入力の情報とメモリ上に記録された複数種類の操作入力の情報のうちの第2操作入力の情報とが一致し、これに対応する変形指示情報の入力として判断した場合、第1操作入力に対応するプリセット情報を参照し、8つの可動部300又は300’のうちの6つが第1高さ位置から第2高さ位置へ又はその逆となるように、6つの可動部300又は300’に対応する8つの昇降駆動部700を駆動させる。この場合、外面201に6つの可動部300又は300’の形に応じた略長方形の凹部又は凸部が生じる。
なお、複数の可動部300又は300’(少なくとも一つの第1可動部300又は300’及び少なくとも一つの第2可動部300又は300’を含む。)の本体部310うちのタッチセンサが設けられていない又はZ-Z’方向に間隔をあけて配置されていない一又は複数の本体部310が、筐体100の縁部110に対して第1高さ位置から第2高さ位置へ移動することによって、外表部200の外面201において当該一又は複数の本体部310のZ方向側の第2領域201bが凹となったり凸となったりする。これによって外面201に生じる一又は複数の凹部及び/又は凸部は、当該凹部及び/又は凸部の近傍のタッチ領域201b1を使用者に視認させたり、装飾的なデザインとして使用したりすることができる。外面201に生じる凹部及び/又は凸部の組み合わせは任意に選択できる。
なお、複数の可動部300又は300’(少なくとも一つの第1可動部300又は300’及び少なくとも一つの第2可動部300又は300’を含む。)の複数の開口101の縁部110(少なくとも一つの第1開口101の縁部110及び少なくとも一つの第2開口101の縁部110を含む。)に対する相対的な第1高さ位置は、それぞれ同じであっても良いし、異なっていても良い。複数の可動部300又は300’(少なくとも一つの第1開口101の縁部110及び少なくとも一つの第2開口101の縁部110を含む。)の複数の開口101の縁部110に対する相対的な第2高さ位置は、それぞれ同じであっても良いし、異なっていても良い。可撓層210の複数の第2部212の複数の第1部211に対する相対的な第3高さ位置は、それぞれ同じであっても良いし、異なっていても良い。可撓層210の複数の第2部212の複数の第1部211に対する相対的な第4高さ位置は、それぞれ同じであっても良いし、異なっていても良い。
上記した何れかの態様の振動生成部Vが設けられている場合、振動生成部Vは、一又は複数の可動部300又は300’の本体部310に応じて一又は複数とすることが可能である。制御部800は、一又は複数のタッチセンサSの電気信号の変化又は入力に応じて、一又は複数の振動生成部Vを駆動させるようになっていても良い。また、複数の可動部300又は300’の本体部310のうちタッチセンサSが設けられていない又はそのZ’方向側にタッチセンサSが配置されていない一又は複数の可動部300又は300’の本体部310については、振動生成部Vによって振動させる必要がないため、当該本体部310を振動させる振動生成部Vを省略することができる。勿論、本体部310が複数である場合であっても、振動生成部Vを省略可能である。
上記した何れかの態様の制御部800は、上記した何れかの変形指示情報の入力又はキーロック解除のための操作入力から制御部800内部のタイマー回路又はメモリ上のソフトウエアタイマ所定期間をカウントし、当該所定期間以内に上記した何れかの態様の少なくとも一つのタッチセンサの電気信号の変化又は電気信号の入力がない場合には、上記した何れかの変形指示情報の入力されるまで、上記何れかの通りに変形指示情報の入力があるか否かの処理を繰り返す工程に戻る構成としても良い。上記した制御部800は、省略可能である。この場合、前述の自動車、家具、携帯型情報端末又は固定式の情報端末等に内蔵された制御部を上記した何れかの構成の制御部800として使用することが可能である。
なお、本発明の第1方向(Z-Z’方向)は、開口101の軸方向及び/又は縁部110の厚み方向である限り任意に設定可能である。