JP6427277B2 - 振動発生装置及び該振動発生装置を用いた操作感触付与型入力装置 - Google Patents

振動発生装置及び該振動発生装置を用いた操作感触付与型入力装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6427277B2
JP6427277B2 JP2017531060A JP2017531060A JP6427277B2 JP 6427277 B2 JP6427277 B2 JP 6427277B2 JP 2017531060 A JP2017531060 A JP 2017531060A JP 2017531060 A JP2017531060 A JP 2017531060A JP 6427277 B2 JP6427277 B2 JP 6427277B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration
yoke
input device
orthogonal
facing surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2017531060A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2017018055A1 (ja
Inventor
宏 涌田
宏 涌田
伊藤　隆幸
隆幸 伊藤
歩 安西
歩 安西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Publication of JPWO2017018055A1 publication Critical patent/JPWO2017018055A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6427277B2 publication Critical patent/JP6427277B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • B06B1/045—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism using vibrating magnet, armature or coil system
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/02—Controlling members for hand actuation by linear movement, e.g. push buttons
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0354—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 2D relative movements between the device, or an operating part thereof, and a plane or surface, e.g. 2D mice, trackballs, pens or pucks
    • G06F3/03547—Touch pads, in which fingers can move on a surface
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/02—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with armatures moved one way by energisation of a single coil system and returned by mechanical force, e.g. by springs
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/16—Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00—Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/03—Means for enhancing the operator's awareness of arrival of the controlling member at a command or datum position; Providing feel, e.g. means for creating a counterforce

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Mechanical Control Devices (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Description

本発明は、各種電子機器に用いられる振動発生装置及び振動発生装置を有する入力装置に関する。
近年、電子機器の分野において、タッチパネルやタッチパッド等の入力デバイスが良く用いられるようになってきた。この入力デバイスは、操作者（ユーザ）が指先を操作面に接触させたときに、静電容量値等の変化によって操作面上における指先の座標位置を検出し、その座標位置に応じた入力操作を可能にするというものである。例えば、この種の入力デバイスは、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等の表示装置の前面に設置されており、ユーザが表示装置の画面に表示されている所望の操作領域上に指先を置くと、その操作領域の操作内容が実行されるようなっている。
ところで、この種の入力デバイスでは、ユーザが自身の指先を操作面に接触させて操作した際に、指先に伝わる感覚には操作（入力）前後で差異が生じないので、ユーザにとっての操作感（操作感触）が得られなかった。そこで、従来より、ユーザの指先に触覚刺激（触覚フィードバック）を与える触覚刺激発生装置が提案されて、この触覚刺激発生装置と組み合わされて入力デバイスが用いられる場合があった。この触覚刺激発生装置の代表的な例として、振動を与えて触覚刺激を付与するタイプが最も利用されている。
この振動タイプの触覚刺激発生装置として、特許文献１では、図１０及び図１１に示すような電磁アクチュエータ９００が提案されている。図１０は、従来例の電磁アクチュエータ９００を説明する図であって、図１０（ａ）は、その概略を示す縦断面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示すＰ部分の主要構成部品（アクチュエータ部分）を抜き出した構成図である。図１１は、図１０（ｂ）に示すアクチュエータ部分の作用を示す磁路解析結果であって、図１１（ａ）は、初期状態での磁束線図であり、図１１（ｂ）は、コイル９１８に通電した状態での磁束線図である。
図１０に示す電磁アクチュエータ９００は、軸線Ｏの方向に所定のギャップを介して対向配置された第１の固定鉄心９１２及び第２の固定鉄心９１４と、このギャップの近傍において軸線Ｏに沿って移動自在に配置された可動鉄心９１６と、２つの固定鉄心（第１の固定鉄心９１２、第２の固定鉄心９１４）及び可動鉄心９１６に磁界を及ぼしてこれらに磁路を形成し、可動鉄心９１６を軸線Ｏに沿って移動させるコイル９１８と、を備えている。これらの各部材は基本的に回転対称に、すなわち円形状に形成され、円筒形のハウジング９２０の中に収容されている。
そして、電磁アクチュエータ９００は、図１１（ａ）に示す初期状態から、コイル９１８に通電すると、２つの固定鉄心（第１の固定鉄心９１２、第２の固定鉄心９１４）から可動鉄心９１６に対してそれぞれ磁気吸引力が発生する。その際に、第２の固定鉄心９１４と軸線Ｏの方向に沿って延びた可動鉄心９１６の磁束誘導部９３４とが磁束を誘導する作用を主に担い、第１の固定鉄心９１２と軸線Ｏに交差する方向に延びた可動鉄心９１６の磁束作用部９３２とが主に吸引作用を担っている。これにより、第２の固定鉄心９１４側より第１の固定鉄心９１２側の磁気吸引力が大きくなり、通電時には可動鉄心９１６は第１の固定鉄心９１２に向けて移動し、図１１（ｂ）に示す状態になる。この際の可動鉄心９１６の移動により、振動が発生するようになる。
ＷＯ２０１２／０６７１７８
しかしながら、従来例では、磁気吸引力が発生していない初期状態において、磁気吸引力を発生させたい第１の固定鉄心９１２と磁束作用部９３２のギャップよりも、磁気吸引力を抑えたい第２の固定鉄心９１４と磁束誘導部９３４のギャップの方が狭くなっており、第１の固定鉄心９１２と可動鉄心９１６との間での強い磁気吸引力を発生させる構成とはなっていない。しかも、通電されて可動鉄心９１６が第１の固定鉄心９１２に向けて移動する際には、第２の固定鉄心９１４と磁束誘導部９３４との対向面積が減じ、磁気抵抗が高くなる方向である。このため、そのその高くなった分に応じて、第１の固定鉄心９１２と可動鉄心９１６との間の磁気吸引力が低下することとなる。
このようなことから、従来例では、コイル９１８により多くの電流を通電し大きな磁場を発生させないと、可動鉄心９１６をより速く移動させることができなく、ひいてはより強い振動が得られないという課題があった。一方、従来例のような構成では、コイル９１８により多くの電流を通電し大きな磁場を発生させると、第２の固定鉄心９１４と磁束誘導部９３４との吸引が強まり、望ましくない横方向への振動が発生し、場合によっては、第２の固定鉄心９１４と可動鉄心９１６との当接による当接音（接触ノイズ）が発生する虞もあった。
本発明は、上述した課題を解決するもので、より強い操作感触を与えられる振動発生装置及び該振動発生装置を用いた操作感触付与型入力装置を提供することを目的とする。
この課題を解決するために、本発明の振動発生装置は、振動方向に動作可能な可動部を有する振動発生部材と、前記可動部と接続される振動伝達部材と、前記振動発生部材を保持する基体と、を備えた振動発生装置において、前記振動発生部材が、前記振動方向で離間して配設された第１ヨーク及び第２ヨークと、該第１ヨークと該第２ヨークの少なくとも一方の近傍に配設され磁気を発生するコイルと、前記第１ヨークを前記振動方向へ移動可能に支持する支持体と、を有し、前記第１ヨークと前記第２ヨークとが、前記振動方向で互いに対向する前記第１ヨークの第１振動側対向面と前記第２ヨークの第２振動側対向面とを有し、前記第１ヨークと前記第２ヨークとが、前記振動方向と直交する直交方向で互いに対向する前記第１ヨークの第１直交側対向面と前記第２ヨークの第２直交側対向面とを有し、前記第１振動側対向面と前記第２振動側対向面との第１隙間が前記第１直交側対向面と前記第２直交側対向面との第２隙間より狭いことを特徴としている。
これによれば、本発明の振動発生装置は、コイルに通電された際に、第１隙間の方の第１ヨークと第２ヨークとの磁気吸引力が強くなる。このため、第１隙間の方の振動方向で第１ヨークが第２ヨーク側により速く移動し、振動方向に振動することとなる。このことにより、振動方向に動作可能な可動部を介して振動伝達部材により、振動方向へのより強い振動を与えることができる。従って、コイルにより多くの電流を通電し大きな磁場を発生させなくても、より強い操作感触を与えられる振動発生装置を提供することができる。
また、本発明の振動発生装置は、磁気吸引力が発生していない初期状態において、
前記第１直交側対向面と前記第２直交側対向面との対向面積が、前記第１振動側対向面と前記第２振動側対向面との対向面積よりも大きいことを特徴としている。
これによれば、コイルに通電された際に、第１ヨーク及び第２ヨークで構成する磁気回路における第２隙間で生じる磁気抵抗（磁束の流れやすさ）を下げることができる。このため、全体の磁気回路における磁気抵抗をさげることができ、振動方向（第１隙間の方）の第１ヨークと第２ヨークとの磁気吸引力をより強くすることができる。このことにより、振動方向で第１ヨークが第２ヨーク側により一層速く移動することとなり、振動方向に動作可能な可動部を介して振動伝達部材により一層強い振動を与えることができる。
また、本発明の振動発生装置は、磁気吸引力が発生した際に、前記第１直交側対向面と前記第２直交側対向面との対向面積が増えることを特徴としている。
これによれば、主に磁束を誘導する作用を有する部分の面積が増えることとなる。このため、従来例のように第２の固定鉄心９１４と磁束誘導部９３２との対向面積が減じて磁気抵抗が高くなることとは逆に、この部分の磁気抵抗が下がるようになる。このことにより、第１隙間の方の第１ヨークと第２ヨークとの磁気吸引力がより一層強くなり、一層強い振動を与えることができる。
本発明の操作感触付与型入力装置は、上述のいずれかに記載の振動発生装置と、前記振動発生装置の前記振動伝達部材に接続されユーザの指先等の身体特定部位により操作される入力器と、を備えた操作感触付与型入力装置であって、前記入力器は、操作される操作面と、該操作面に操作された入力情報を処理して出力する制御部と、を有し、該操作面に操作がされた際に、前記入力器に振動が付与されることを特徴としている。
これによれば、入力器の操作面に操作がされた際に、入力器に対して強い振動が与えられるようになる。このことにより、コイルにより多くの電流を通電し大きな磁場を発生させなくても、より強い操作感触が付与される操作感触付与型入力装置を提供することができる。
また、本発明の操作感触付与型入力装置は、前記入力器が前記振動伝達部材に一体的に接続されていることを特徴としている。
これによれば、振動発生装置で発生させた振動が効率良くダイレクトに入力器に伝わることとなる。このことにより、より一層強い操作感触が付与される。
本発明の振動発生装置は、コイルに通電された際に、第１隙間の方の第１ヨークと第２ヨークとの磁気吸引力が強くなる。このため、第１隙間の方の振動方向で第１ヨークが第２ヨーク側により速く移動し、振動方向に振動することとなる。このことにより、振動方向に動作可能な可動部を介して振動伝達部材により、振動方向へのより強い振動を与えることができる。従って、コイルにより多くの電流を通電し大きな磁場を発生させなくても、より強い操作感触を与えられる振動発生装置を提供することができる。
本発明の操作感触付与型入力装置は、入力器の操作面に操作がされた際に、入力器に対して強い振動が与えられるようになる。このことにより、コイルにより多くの電流を通電し大きな磁場を発生させなくても、より強い操作感触が付与される操作感触付与型入力装置を提供することができる。
本発明の第１実施形態の操作感触付与型入力装置を説明する側面構成図である。 本発明の第１実施形態に係わる操作感触付与型入力装置の入力器を説明する構成図であって、図２（ａ）は、入力器の斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＺ１側から見た上面図である。 本発明の第１実施形態に係わる入力器の分解斜視図である。 本発明の第１実施形態に係わる入力器を説明する構成図であって、図２（ｂ）に示すＩＶ−ＩＶ線における断面図である。 本発明の第１実施形態に係わる操作感触付与型入力装置の振動発生装置の斜視図である。 本発明の第１実施形態の振動発生装置の分解斜視図である。 本発明の第１実施形態の振動発生装置を説明する図であって、図５に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線における縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係わる振動発生装置の振動発生部材を説明する模式図であって、図８（ａ）は、図７に示す振動発生部材の振動体の縦断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すＲ部分の拡大断面図である。 本発明の第１実施形態に係わる振動発生装置の振動発生部材を説明する模式図であって、図９（ａ）は、振動発生部材の振動体における第１ヨーク及び第２ヨークを示す上面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すＹ２側から見た第１ヨーク及び第２ヨークの側面図である。 従来例の電磁アクチュエータを説明する図であって、図１０（ａ）は、その概略を示す縦断面図であり、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）に示すＰ部分の主要構成部品（アクチュエータ部分）を抜き出した構成図である。 従来例の電磁アクチュエータにおけるアクチュエータ部分の作用を示す磁路解析結果であって、図１１（ａ）は、初期状態での磁束線図であり、図１１（ｂ）は、コイルに通電した状態での磁束線図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態では、振動発生装置ＶＢ３及びこの振動発生装置ＶＢ３を用いた操作感触付与型入力装置１０１について説明する。先ず、操作感触付与型入力装置１０１について説明を行う。図１は、本発明の第１実施形態に係わる振動発生装置ＶＢ３を用いた操作感触付与型入力装置１０１を説明する側面構成図である。
本発明の第１実施形態の操作感触付与型入力装置１０１は、図１に示すように、ユーザの指先等の身体特定部位Ｆ９９により操作される操作面ＴＰｐを有した入力器ＴＰ１と、本発明の第１実施形態の振動発生装置ＶＢ３と、から構成されている。そして、入力器ＴＰ１が振動発生装置ＶＢ３に接続されて、振動発生装置ＶＢ３からの振動を入力器ＴＰ１に付与されるようになっている。
先ず、操作感触付与型入力装置１０１の入力器ＴＰ１について説明する。図２は、本発明の第１実施形態に係わる入力器ＴＰ１を説明する構成図であって、図２（ａ）は、入力器ＴＰ１の斜視図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すＺ１側から見た上面図である。図３は、本発明の第１実施形態に係わる入力器ＴＰ１の分解斜視図である。図４は、本発明の第１実施形態に係わる入力器ＴＰ１を説明する構成図であって、図２（ｂ）に示すＩＶ−ＩＶ線における断面図である。
入力器ＴＰ１は、ユーザの指先である身体特定部位Ｆ９９（以下、指先として述べる）の座標位置を検出可能な、所謂タッチパッドを用いている。この入力器ＴＰ１（タッチパッド）は、静電容量式と呼ばれる検出方式であり、ユーザが自身の指先を操作面ＴＰｐに近接または接触させたときに、静電容量値の変化によって操作面ＴＰｐ上における指先の座標位置を検出し、指先の座標位置に応じた入力情報を出力するようになっている。
また、入力器ＴＰ１は、振動発生装置ＶＢ３に接続、具体的には後述する振動発生装置ＶＢ３の振動伝達部材５に載置されており（図１を参照）、ユーザによる入力操作が行われた際に、振動発生装置ＶＢ３から振動が付与されるようになっている。
次に、入力器ＴＰ１の詳細な構成について説明する。入力器ＴＰ１は、図２に示すように、全体としてシート状をなしており、図３及び図４に示すように、ガラスフィラーが含有されたエポキシ樹脂製の絶縁基板５１と、この絶縁基板５１の一方面側（図３に示すＺ１方向側）に積層されたＸ座標検出層１１と、絶縁基板５１の他方面側（図３に示すＺ２方向側）に積層されたＹ座標検出層２１と、Ｘ座標検出層１１を覆うトップカバー７１と、図３及び図４では図示していない、Ｘ座標検出層１１及びＹ座標検出層２１の静電容量を検出する静電容量検出部９１（図６を参照）と、を備えて構成されている。
先ず、入力器ＴＰ１の絶縁基板５１とＸ座標検出層１１とＹ座標検出層２１は、所謂両面のプリント配線板(ＰＷＢ、printed wiring board)を用いて作製されている。つまり、両面のプリント配線板(ＰＷＢ)の一方側面の銅箔をパターニングしてＸ座標検出層１１とし、他方側面の銅箔をパターニングしてＹ座標検出層２１としている。そして、Ｘ座標検出層１１とＹ座標検出層２１とが協働して、指先が位置する座標検出を行っている。
入力器ＴＰ１のＸ座標検出層１１は、詳細な図示はしないが、短冊状の第１電極が多数配設されており、これら第１電極が均等な分布で配置されて第１検出電極群を構成している。そして、第１検出電極群のうち複数の第１電極がＹ方向に一列に並んで連結されており、この第１電極の列がＸ方向に等間隔に分散配置されている。このため、どの列の第１電極がユーザの指先と相互作用しているのかを示す検出データに基づいて、操作面ＴＰｐ上における指先のＸ座標を検出することができる。
また、入力器ＴＰ１のＹ座標検出層２１は、Ｘ座標検出層１１と同様に、短冊状の第２電極が多数配設されており、これら第２電極が均等な分布で配置されて第２検出電極群を構成している。そして、第２検出電極群のうち複数の第２電極がＸ方向に一列に並んで連結されており、この第２電極の列がＹ方向に等間隔に分散配置されている。このため、どの列の第２電極がユーザの指先と相互作用しているのかを示す検出データに基づいて、操作面ＴＰｐ上における指先のＹ座標を検出することができる。なお、タッチパッドの検出原理は公知であるため詳細な説明を省略するが、ユーザが指先を近接または接触させると、この指先の近傍で第１電極と第２電極との間の静電容量値が変化することにより、この容量値変化に基づいて指先の座標位置を検出できるようになっている。
次に、入力器ＴＰ１のトップカバー７１は、図３に示すように、ユーザの指先が近接または接触される操作面ＴＰｐを有したカバーシート７１Ｃと、カバーシート７１Ｃの外周端部を覆う細長い枠状のカバー枠７１Ｗと、から構成されている。また、カバーシート７１Ｃは、一般的なフィルム基材であるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ、Polyethylene terephthalate）のシートから作製されているとともに、カバー枠７１Ｗは、ＡＢＳ樹脂（acrylonitrile butadiene styrene copolymer）を射出成形して作製されている。そして、カバーシート７１Ｃとカバー枠７１Ｗとが両面テープ等の粘着剤で貼り付けられているとともに、トップカバー７１がＸ座標検出層１１を覆うようにして貼り付けられている。
次に、入力器ＴＰ１の静電容量検出部９１は、後述する配線基板９０（図６を参照）に搭載されており、容量検出回路を有した集積回路を備え、Ｘ座標検出層１１及びＹ座標検出層２１と指（身体特定部位Ｆ９９）との静電容量を検出している。また、静電容量検出部９１は、集積回路に制御回路を有したコントロール部を備えており、検出した静電容量の検出結果を外部機器に出力している。なお、Ｘ座標検出層１１及びＹ座標検出層２１と静電容量検出部９１との接続は、図示しないフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ、Flexible printed circuits）により行っている。
次に、操作感触付与型入力装置１０１における、本発明の第１実施形態の振動発生装置ＶＢ３について説明する。図５は、本発明の第１実施形態の振動発生装置ＶＢ３の斜視図である。図６は、振動発生装置ＶＢ３の分解斜視図である。図７は、図５に示すＶＩＩ−ＶＩＩ線における振動発生装置ＶＢ３の縦断面図である。なお、図７に示す振動発生部材３の振動体１３の断面は簡略して示しており、詳細な振動体１３の断面は、後述する図８に示している。
振動発生装置ＶＢ３は、図５に示すような箱形状の外観を呈し、図６及び図７に示すように、振動方向ＶＤ（図５に示すＺ方向）に動作可能な可動部１３Ｊを有する振動発生部材３と、振動発生部材３を保持する基体４と、可動部１３Ｊと接続される振動伝達部材５と、から構成されている。また、本発明の第１実施形態では、振動発生装置ＶＢ３は、図６に示すように、振動発生部材３と振動伝達部材５とを互いに離反する方向に付勢する付勢部材７（図７を参照）と、基体４に固定されている天板部材４０と、入力器ＴＰ１の静電容量検出部９１が搭載された配線基板９０と、を備えている。そして、振動発生装置ＶＢ３は、入力器ＴＰ１が振動伝達部材５に載置されて（接続されて）、ユーザの入力器ＴＰ１のタッチ操作に応じて振動発生部材３を駆動し、ユーザに対して、振動を伝える（付与する）ことができる。これにより、振動発生装置ＶＢ３は、操作感覚が得られ難い装置に対して、ユーザに操作感、すなわち振動フィードバック感触を与えることができる。
先ず、振動発生装置ＶＢ３の振動発生部材３について説明する。図８は、振動発生部材３を説明する模式図であって、図８（ａ）は、図７に示す振動体１３の断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示すＲ部分の拡大断面図である。図９は、振動発生部材３の振動体１３を説明する模式図であって、図９（ａ）は、振動体１３の第１ヨーク１３Ａ及び第２ヨーク１３Ｂを示す上面図であり、図９（ｂ）は、図９（ａ）に示すＹ２側から見た第１ヨーク１３Ａ及び第２ヨーク１３Ｂの側面図である。
振動発生部材３は、図６に示すように、振動方向ＶＤに動作可能な可動部１３Ｊを有する振動体１３と、振動体１３を制御する制御部３３と、振動体１３と制御部３３とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ、Flexible printed circuits）（図示していない）と、を備えて構成されている。
先ず、振動発生部材３の振動体１３は、図８に示すように、振動方向ＶＤ（図５に示すＸ方向）に動作可能な可動部１３Ｊと、振動方向ＶＤで離間して配設された第１ヨーク１３Ａ及び第２ヨーク１３Ｂと、第１ヨーク１３Ａの近傍に配設されたコイル１３Ｃと、第１ヨーク１３Ａを振動方向ＶＤへ移動可能に支持する支持体１３Ｓ（図８では、ばね部材１３ｆ及び支持板１３ｇ）と、を備えて構成されている。他に、本発明の第１実施形態では、振動体１３は、図６に示すように、円筒状で第１ヨーク１３Ａ、第２ヨーク１３Ｂ及びコイル１３Ｃ等を収容した本体ケース１３Ｋと、図８（ａ）に示すように、本体ケース１３Ｋの下方側（図８に示すＺ２方向側）を覆う本体カバー１３Ｌと、を有している。そして、コイル１３Ｃに通電されると、第１ヨーク１３Ａ及び第２ヨーク１３Ｂに磁路が形成され、第１ヨーク１３Ａ及び第２ヨーク１３Ｂ間に磁気吸引力が発生するようになる。
先ず、振動体１３の可動部１３Ｊは、鉄等の金属材料から作製されており、図６に示すように、本体ケース１３Ｋの中央部分を貫いて配設され、振動体１３に加えられる駆動信号によって、可動部１３Ｊが振動方向ＶＤに沿って往復自在に移動するようになっている。また、ユーザによる押圧操作によっても、可動部１３Ｊが押圧方向（振動方向ＶＤと一致）の往復動作が可能となっている。
また、可動部１３Ｊは、図７に示すように、後述する第１保持板１６及び第２保持板２６により振動伝達部材５の天面１５ｔに上端側（図７に示すＺ１側）が固定され、振動伝達部材５に接続されるようになる。これにより、可動部１３Ｊの振動方向ＶＤへの動作が振動伝達部材５に伝わることとなる。
次に、振動体１３の第１ヨーク１３Ａは、鉄等の軟磁性体材料から作製されており、図９（ａ）に示すように、その外形形状が平面視して円形で、中央部分が円形に開口したリング状の第１平板部１３ａと、第１平板部１３ａの外側に形成されたリング状の第２平板部１３ｂと、を有している。また、第１ヨーク１３Ａは、図８に示すように、第２平板部１３ｂの内側端部から垂直に延設された（図８ではＺ１方向に延設）内壁部１３ｗを有するとともに、第２平板部１３ｂの外側端部から垂直に延設された外壁部１３ｘを有している。そして、第１ヨーク１３Ａは、図８に示すように、第２平板部１３ｂと内壁部１３ｗと外壁部１３ｘとで、Ｕ字形状の断面を形成している。
また、第１ヨーク１３Ａは、図８に示すように、支持体１３Ｓの支持板１３ｇに固定されており、この支持板１３ｇが支持体１３Ｓのばね部材１３ｆによって本体ケース１３Ｋに移動可能に支持されている。このため、第１ヨーク１３Ａの振動方向ＶＤへの移動が可能になる。
また、詳細な図示はしていないが、支持板１３ｇが可動部１３Ｊと係合されているので、第１ヨーク１３Ａの振動方向ＶＤへの移動が支持板１３ｇを介して可動部１３Ｊに伝達することとなる。なお、本発明の第１実施形態では、第１ヨーク１３Ａを振動方向ＶＤへ移動可能に支持する支持体１３Ｓとして、詳細な部品を省略しているが、ばね部材１３ｆ、支持板１３ｇ及び本体ケース１３Ｋが挙げられる。
次に、振動体１３の第２ヨーク１３Ｂは、第１ヨーク１３Ａと同様に、鉄等の軟磁性体材料から作製されており、図８に示すように、その外形形状が平面視して円形で、中央部分が円形に開口したリング状の平板部１３ｅを有している。また、第２ヨーク１３Ｂは、図８に示すように、平板部１３ｅの外側端部から垂直に延設された外壁部１３ｚを有している。そして、図８に示すように、平板部１３ｅと外壁部１３ｚとで、Ｌ字形状の断面を形成している。また、第２ヨーク１３Ｂは、図８に示すように、本体カバー１３Ｌに固定されている。
そして、振動体１３が組み立てられた際には、第１ヨーク１３Ａと第２ヨーク１３Ｂとは、図８及び図９（ｂ）に示すように、振動方向ＶＤで対向するように離間して配設されて、第１ヨーク１３Ａの外壁部１３ｘと第２ヨーク１３Ｂの外壁部１３ｚとが対向するとともに、第１ヨーク１３Ａの第１平板部１３ａと第２ヨーク１３Ｂの平板部１３ｅ（以後、ここの部分を対向平板部１３ｔとする）とが対向するようになる。また、第１ヨーク１３Ａの外形サイズより第２ヨーク１３Ｂの外形サイズの方が大きく形成されており、第２ヨーク１３Ｂの平板部１３ｅ及び外壁部１３ｚで形成された収納部に第１ヨーク１３Ａの第１平板部１３ａ、内壁部１３ｗ及び外壁部１３ｘが収容されるようになっている。この際には、第１ヨーク１３Ａと第２ヨーク１３Ｂの中心位置を一致させて配設している。
また、前述したように、第１ヨーク１３Ａ及び第２ヨーク１３Ｂの外形形状が平面視して円形であるので、部品作製の際の公差等でお互いの位置関係が所望する位置関係より多少ずれたとしても、特定方向への偏りが少なくなり、偏心の少い振動を得ることができる。
以上のように構成されて組み立てられた第１ヨーク１３Ａ及び第２ヨーク１３Ｂは、第１ヨーク１３Ａの第１平板部１３ａには、第２ヨーク１３Ｂの対向平板部１３ｔと振動方向ＶＤで対向する第１振動側対向面１３ｐを有するとともに、第２ヨーク１３Ｂの対向平板部１３ｔには、第１振動側対向面１３ｐと対向する第２振動側対向面１３ｑを有するようになる。
一方、振動方向ＶＤと直交する直交方向ＨＤでは、第１ヨーク１３Ａの外壁部１３ｘには、第２ヨーク１３Ｂの外壁部１３ｚと直交方向ＨＤで対向する第１直交側対向面１３ｒを有するとともに、第２ヨーク１３Ｂの外壁部１３ｚには、第１直交側対向面１３ｒと対向する第２直交側対向面１３ｓを有することとなる。
そして、図８（ｂ）に示すように、第１ヨーク１３Ａの第１振動側対向面１３ｐと第２ヨーク１３Ｂの第２振動側対向面１３ｑとの間に第１隙間ＧＰ１が生じ、第１ヨーク１３Ａの第１直交側対向面１３ｒと第２ヨーク１３Ｂの第２直交側対向面１３ｓとの間に第２隙間ＧＰ２が生じる。この第１隙間ＧＰ１は、第２隙間ＧＰ２より狭くなるように構成されている。これにより、コイル１３Ｃに通電された際に、第１隙間ＧＰ１の方の第１ヨーク１３Ａと第２ヨーク１３Ｂとの磁気吸引力が強くなる。このため、第１隙間ＧＰ１の方の振動方向ＶＤで第１ヨーク１３Ａが第２ヨーク１３Ｂ側により速く移動し、振動方向ＶＤに振動することとなる。このことにより、振動方向ＶＤに動作可能な可動部１３Ｊを介して振動伝達部材５により、振動方向ＶＤへのより強い振動を入力器ＴＰ１に与えることができる。
しかも、本発明の第１実施形態では、第１振動側対向面１３ｐと第２振動側対向面１３ｑのいずれか一方が他方を包含する面積で形成されているので、磁気吸引力が発生した際に、第１ヨーク１３Ａが振動方向ＶＤに移動したとしても、第１振動側対向面１３ｐと第２振動側対向面１３ｑとが必ず重なることとなり、安定した磁気吸引力を得ることができる。
更に、本発明の第１実施形態では、振動方向ＶＤにおいて、第１隙間ＧＰ１が全周に亘って設けらているので、第１ヨーク１３Ａと第２ヨーク１３Ｂとの磁気吸引力をより強く、しかも安定して得ることができる。このことにより、振動方向ＶＤにより一層強く、しかも安定して振動させることができる。
また、磁気吸引力が発生していない初期状態において、直交方向ＨＤの第１直交側対向面１３ｒと第２直交側対向面１３ｓとの対向面積が、振動方向ＶＤの第１振動側対向面１３ｐと第２振動側対向面１３ｑとの対向面積よりも大きく構成されている。このため、コイル１３Ｃに通電された際に、第１ヨーク１３Ａ及び第２ヨーク１３Ｂで構成する磁気回路における第２隙間ＧＰ２で生じる磁気抵抗（磁束の流れやすさ）を下げることができる。このため、全体の磁気回路における磁気抵抗を下げることができ、振動方向ＶＤ（第１隙間ＧＰ１の方）の第１ヨーク１３Ａと第２ヨーク１３Ｂとの磁気吸引力をより強くすることができる。このことにより、振動方向ＶＤで第１ヨーク１３Ａが第２ヨーク１３Ｂ側により一層速く移動することとなり、振動方向ＶＤに動作可能な可動部１３Ｊを介して振動伝達部材５により一層強い振動を与えることができる。
しかも、本発明の第１実施形態では、磁気吸引力が発生していない初期状態において形成される外壁部１３ｘの第１直交側対向面１３ｒと外壁部１３ｚの第２直交側対向面１３ｓに対して、第１ヨーク１３Ａが移動する方向（図８に示すＺ２方向）とは反対の方向（図８に示すＺ１方向）に外壁部１３ｚと対向しない第１ヨーク１３Ａの外壁部１３ｘが設けられているとともに、第１ヨーク１３Ａが移動する方向に外壁部１３ｘと対向しない第２ヨーク１３Ｂの外壁部１３ｚが設けられている構成となっている。
これにより、磁気吸引力が発生して第１ヨーク１３Ａが移動した際に、初期状態において第２ヨーク１３Ｂの外壁部１３ｚと対向していなかった外壁部１３ｘ（第２平板部１３ｂの側端部側）が第２ヨーク１３Ｂの外壁部１３ｚと対向するとともに、初期状態において第１ヨーク１３Ａの外壁部１３ｘと対向していなかった外壁部１３ｚ（平板部１３ｅの側端部側）が第１ヨーク１３Ａの外壁部１３ｘと対向するようになる。つまり、磁気吸引力が発生した際に、第１直交側対向面１３ｒと第２直交側対向面１３ｓとの対向面積が増えることとなる。このため、主に磁束を誘導する作用を有する部分の面積が増えることとなり、従来例のように第２の固定鉄心９１４と磁束誘導部９３２との対向面積が減じて磁気抵抗が高くなることとは逆に、この部分の磁気抵抗が下がるようになる。このことにより、第１隙間ＧＰ１の方の第１ヨーク１３Ａと第２ヨーク１３Ｂとの磁気吸引力がより一層強くなり、一層強い振動を与えることができる。
次に、振動発生部材３の制御部３３は、集積回路（ＩＣ、integrated circuit）を用いており、図６に示すように、配線基板９０に搭載されている。そして、制御部３３は、振動発生装置ＶＢ３に接続された入力器ＴＰ１の入力操作に応じた命令信号に基づいて、振動体１３に駆動信号を送信している。
次に、振動発生部材３のフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）は、一般に広く用いられているポリイミド（ＰＩ、Polyimide）樹脂ベースのフィルム基材を用いており、一方が振動体１３に接続されて、他方が図６に示すコネクタＣＮを介して制御部３３に接続されている。
次に、振動発生装置ＶＢ３の基体４について説明する。基体４は、ＡＢＳ（acrylonitrile butadiene styrene copolymer）樹脂等の合成樹脂を射出成形して作製されており、図６に示すように、下方側（図６に示すＺ２方向側）が開放された（図７を参照）箱形形状の基部１４と、基部１４と下端側で接続され（図７を参照）外周を囲む外周壁部２４と、から構成されている。
基体４の基部１４は、略正方形状の上壁部１４ｔと、上壁部１４ｔの四方端から下方に延設した側壁部１４ｗと、基部１４と外周壁部２４とを接続する連結部１４ｒ（図７を参照）と、から構成されている。そして、基部１４の側壁部１４ｗと外周壁部２４とで、溝部４ｍが形成されている。
基部１４の上壁部１４ｔには、中央部に円形の貫通孔１４ｈと、上壁部１４ｔから上方に延出した３つの円柱状の突起部１４ｓと、が設けられている。そして、振動発生装置ＶＢ３が組み立てられた際には、図７に示すように、振動発生部材３の可動部１３Ｊがこの貫通孔１４ｈに挿通されるとともに、詳細な図示はしていないが、基部１４の内側の収容部１４ｃに振動体１３の本体ケース１３Ｋが収納される。また、ネジ等により上壁部１４ｔの内側に振動体１３の本体ケース１３Ｋが固定されて、振動発生部材３が基体４に保持される。また、上壁部１４ｔには、付勢部材７が載置される。
次に、振動発生装置ＶＢ３の天板部材４０について説明する。天板部材４０は、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂を射出成形して矩形板状に作製されており、図６に示すように、中央部に円形形状の貫通穴４０ｈを有しているとともに、図７に示すように、貫通穴４０ｈを囲む位置に下面側からの下方に突出した規制部４０ｔを有している。そして、天板部材４０は、天板部材４０の下面と基体４の突起部１４ｓとが接着若しくは溶着され、基体４に一体にして固定される。
次に、振動発生装置ＶＢ３の振動伝達部材５について説明する。振動伝達部材５は、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂を射出成形して作製されており、図６に示すように、下方側が開放された（図７を参照）箱形形状のベース部１５と、ベース部１５の上面側の外周に沿って形成され上方側に突出した載置部２５と、から構成されている。
振動伝達部材５のベース部１５は、図６に示すように、略正方形状の天面１５ｔと、天面１５ｔの四方端から下方に延設した側壁１５ｗと、から構成されている。そして、振動発生装置ＶＢ３が組み立てられた際には、図７に示すように、ベース部１５の側壁１５ｗが基体４の溝部４ｍに挿入されて、振動伝達部材５が振動方向ＶＤに対して移動可能な空間を有して配設されている。
ベース部１５の天面１５ｔには、図６に示すように、中央部に円形の第１穴部１５ｈと、基体４の突起部１４ｓに対応した位置に３つの第２穴部１５ｋと、が形成されている。そして、振動発生装置ＶＢ３が組み立てられた際には、図７に示すように、振動発生部材３の可動部１３Ｊが第１穴部１５ｈに挿通されるとともに、基体４の基部１４の突起部１４ｓが第２穴部１５ｋに挿通される。
また、前述したように、第１保持板１６及び第２保持板２６により天面１５ｔが挟持されて、ナットＮＴで締め付けられることで、振動伝達部材５と可動部１３Ｊとが接続されて固定される。これにより、可動部１３Ｊの振動方向ＶＤへの動作が振動伝達部材５に伝わることとなる。
振動伝達部材５の載置部２５は、図６に示すように、ベース部１５の上面側から上方に延設されて、ベース部１５の外周に沿って枠状に形成されている。そして、この載置部２５には、図１に示すように、詳細な図示はしていないが、入力器ＴＰ１が載置されて固定されている。これにより、上述した振動発生装置ＶＢ３を用いているので、ユーザの指先等の身体特定部位Ｆ９９で入力器ＴＰ１の操作面ＴＰｐに操作がされた際に、入力器ＴＰ１に対して強い振動が与えられるようになる。このことにより、コイル１３Ｃにより多くの電流を通電し大きな磁場を発生させなくても、より強い操作感触が付与される操作感触付与型入力装置１０１を提供することができる。
また、本発明の第１実施形態では、この載置部２５に入力器ＴＰ１が一体的に接続されているので、振動発生装置ＶＢ３で発生させた振動が効率良くダイレクトに入力器ＴＰ１に伝わることとなる。従って、第１ヨーク１３Ａと第２ヨーク１３Ｂの体積を小さくするか、あるいはコイル１３Ｃを小さくしても振動発生装置ＶＢ３で発生させた振動が効率良く入力器ＴＰ１に伝達されるため、操作感触を損なうことなく振動発生装置ＶＢ３を小型化することができる。
次に、振動発生装置ＶＢ３の付勢部材７について説明する。付勢部材７は、図６に示すように、一般的なコイルばねを４つ用いて構成されている。そして、図７に示すように、付勢部材７は、基体４の上壁部１４ｔと振動伝達部材５の天面１５ｔとの間に配設され、振動発生部材３と振動伝達部材５とを互いに離反する方向に付勢している。また、付勢部材７としてコイルばねを用いているので、振動方向ＶＤ（図６に示すＺ方向）への変形が可能となっており、振動伝達部材５の振動方向ＶＤへの移動が許容される。なお、付勢部材７はコイルばねに限らず、例えば磁石を用いても良い。磁石を用いる場合、図７で付勢部材７がある位置に、複数の磁石をＺ方向に空隙を介して互いに同極が対向するように配置することで、磁石の反発力によって入力器ＴＰ１の押圧方向ＰＤへの往復動作を可能に支持することが可能となる。
最後に、振動発生装置ＶＢ３の配線基板９０について説明する。配線基板９０は、一般に用いられている両面配線タイプのプリント配線板(ＰＷＢ、printed wiring board)を用いており、図７に示すように、基部１４の内側の収容部１４ｃに収納され、詳細な図示はしていないが、ネジ等により基体４に固定されている。また、図６に示すように、配線基板９０には、振動発生部材３の制御部３３、入力器ＴＰ１の静電容量検出部９１及びコネクタＣＮ等が搭載されている。
以上のように構成された本発明の第１実施形態の振動発生装置ＶＢ３及び振動発生装置ＶＢ３を用いた操作感触付与型入力装置１０１における、効果について、以下に纏めて説明する。
本発明の第１実施形態の振動発生装置ＶＢ３は、振動発生部材３の第１ヨーク１３Ａと第２ヨーク１３Ｂとの間で振動方向ＶＤに形成された第１振動側対向面１３ｐと第２振動側対向面１３ｑとの第１隙間ＧＰ１が、第１ヨーク１３Ａと第２ヨーク１３Ｂとの間で直交方向ＨＤに形成された第１直交側対向面１３ｒと第２直交側対向面１３ｓとの第２隙間ＧＰ２より狭いので、コイル１３Ｃに通電された際に、第１隙間ＧＰ１の方の第１ヨーク１３Ａと第２ヨーク１３Ｂとの磁気吸引力が強くなる。このため、第１隙間ＧＰ１の方の振動方向ＶＤで第１ヨーク１３Ａが第２ヨーク１３Ｂ側により速く移動し、振動方向ＶＤに振動することとなる。このことにより、振動方向ＶＤに動作可能な可動部１３Ｊを介して振動伝達部材５により、振動方向ＶＤへのより強い振動を与えることができる。従って、コイル１３Ｃにより多くの電流を通電し大きな磁場を発生させなくても、より強い操作感触を与えられる振動発生装置ＶＢ３を提供することができる。
また、第１隙間ＧＰ１より隙間が広い第２隙間ＧＰ２における第１直交側対向面１３ｒと第２直交側対向面１３ｓとの対向面積が第１隙間ＧＰ１における第１振動側対向面１３ｐと第２振動側対向面１３ｑとの対向面積よりも大きいので、コイル１３Ｃに通電された際に、第１ヨーク１３Ａ及び第２ヨーク１３Ｂで構成する磁気回路における第２隙間ＧＰ２で生じる磁気抵抗（磁束の流れやすさ）を下げることができる。このため、全体の磁気回路における磁気抵抗を下げることができ、振動方向ＶＤ（第１隙間ＧＰ１の方）の第１ヨーク１３Ａと第２ヨーク１３Ｂとの磁気吸引力がより強くなる。このことにより、振動方向ＶＤで第１ヨーク１３Ａが第２ヨーク１３Ｂ側により一層速く移動することとなり、振動方向ＶＤに動作可能な可動部１３Ｊを介して振動伝達部材５により一層強い振動を与えることができる。
磁気吸引力が発生した際に、第１直交側対向面１３ｒと第２直交側対向面１３ｓとの対向面積が増えるので、主に磁束を誘導する作用を有する部分の面積が増えることとなる。このため、従来例のように第２の固定鉄心９１４と磁束誘導部９３２との対向面積が減じて磁気抵抗が高くなることとは逆に、この部分の磁気抵抗が下がるようになる。このことにより、第１隙間ＧＰ１の方の第１ヨーク１３Ａと第２ヨーク１３Ｂとの磁気吸引力がより一層強くなり、一層強い振動を与えることができる。
本発明の第１実施形態の操作感触付与型入力装置１０１は、上記のいずれかに記載の振動発生装置ＶＢ３を用いているので、ユーザの指先等の身体特定部位Ｆ９９で入力器ＴＰ１の操作面ＴＰｐに操作がされた際に、入力器ＴＰ１に対して強い振動が与えられるようになる。このことにより、コイル１３Ｃにより多くの電流を通電し大きな磁場を発生させなくても、より強い操作感触が付与される操作感触付与型入力装置１０１を提供することができる。
また、入力器ＴＰ１が振動発生装置ＶＢ３の振動伝達部材５に一体的に接続されているので、振動発生装置ＶＢ３で発生させた振動が効率良くダイレクトに入力器ＴＰ１に伝わることとなる。このことにより、より一層強い操作感触が入力器ＴＰ１に付与される。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば次のように変形して実施することができ、これらの実施形態も本発明の技術的範囲に属する。
＜変形例１＞
上記第１実施形態では、第１ヨーク１３Ａを振動方向ＶＤへ移動可能に支持する支持体１３Ｓとして、ばね部材１３ｆを用いる構成としたが、このばね部材１３ｆを用いない構成でも良い。その際には、振動伝達部材５を介して可動部１３Ｊの振動方向ＶＤへの移動を許容している付勢部材７が、可動部１３Ｊと係合している第１ヨーク１３Ａの振動方向ＶＤへの移動を支持する支持体としての機能を担うこととなる。
＜変形例２＞
上記第１実施形態では、コイル１３Ｃが第１ヨーク１３Ａの近傍に配設される構成としたが、これに限らず、第１ヨーク１３Ａと第２ヨーク１３Ｂの少なくとも一方の近傍に配設されいれば良い。
＜変形例３＞
上記第１実施形態では、入力器ＴＰ１として、静電容量式のタッチパッドを好適に用いて構成したが、これに限るものではない。例えば透光性の基材や透光性の電極を用いた、所謂タッチパネルでも良い。例えば電極として導電フィラーを含有した導電性パターンを用いたタイプのパネルでも良い。
＜変形例４＞
上記第１実施形態では、第１ヨーク１３Ａ及び第２ヨーク１３Ｂの外形形状が平面視して円形で好適に構成したが、これに限るものではない。例えば外形形状が平面視して矩形状に構成しても良い。例えば振動方向ＶＤにそれぞれ独立して設けた構成でも良い。
＜変形例５＞
上記第１実施形態では、Ｘ座標検出層１１、Ｙ座標検出層２１及び絶縁基板５１として好適に両面のプリント配線板(ＰＷＢ)を用いて作製したが、これに限るものではない。例えばフィルム基材の両面に導電性ペーストを印刷、硬化して作製しても良いし、例えば、ガラス基材の両面に透明導電成膜（例えばＩＴＯ、tin-doped indium oxide）を成膜して作製しても良い。
＜変形例６＞
上記第１実施形態に加え、入力器ＴＰ１への押圧操作を検出する検出部材を設けた構成でも良い。例えば検出部材として、プッシュスイッチ等のスイッチ部材や圧力センサやフォースセンサ等のセンサ部材を用いて、可動部１３Ｊの近傍に配設しても良い。
本発明は上記実施の形態に限定されず、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更することが可能である。
ＴＰ１ 入力器
ＴＰｐ 操作面
ＶＢ３ 振動発生装置
３ 振動発生部材
１３Ａ 第１ヨーク
１３Ｂ 第２ヨーク
１３Ｃ コイル
１３Ｊ 可動部
１３Ｓ 支持体
１３ｐ 第１振動側対向面
１３ｑ 第２振動側対向面
１３ｒ 第１直交側対向面
１３ｓ 第２直交側対向面
４ 基体
５ 振動伝達部材
Ｆ９９ 身体特定部位
ＧＰ１ 第１隙間
ＧＰ２ 第２隙間
ＨＤ 直交方向
ＶＤ 振動方向
１０１ 操作感触付与型入力装置

Claims (5)

  1. 振動方向に動作可能な可動部を有する振動発生部材と、前記可動部と接続される振動伝達部材と、前記振動発生部材を保持する基体と、を備えた振動発生装置において、
    前記振動発生部材は、前記振動方向で離間して配設された第１ヨーク及び第２ヨークと、該第１ヨークと該第２ヨークの少なくとも一方の近傍に配設され磁気を発生するコイルと、前記第１ヨークを前記振動方向へ移動可能に支持する支持体と、を有し、
    前記第１ヨークと前記第２ヨークとは、前記振動方向で互いに対向する前記第１ヨークの第１振動側対向面と前記第２ヨークの第２振動側対向面とを有し、
    前記第１ヨークと前記第２ヨークとは、前記振動方向と直交する直交方向で互いに対向する前記第１ヨークの第１直交側対向面と前記第２ヨークの第２直交側対向面とを有し、
    前記第１振動側対向面と前記第２振動側対向面との第１隙間が前記第１直交側対向面と前記第２直交側対向面との第２隙間より狭いことを特徴とする振動発生装置。
  2. 磁気吸引力が発生していない初期状態において、
    前記第１直交側対向面と前記第２直交側対向面との対向面積が、前記第１振動側対向面と前記第２振動側対向面との対向面積よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の振動発生装置。
  3. 磁気吸引力が発生した際に、
    前記第１直交側対向面と前記第２直交側対向面との対向面積が増えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の振動発生装置。
  4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の振動発生装置と、
    前記振動発生装置の前記振動伝達部材に接続されユーザの指先等の身体特定部位により操作される入力器と、を備えた操作感触付与型入力装置であって、
    前記入力器は、操作される操作面と、該操作面に操作された入力情報を処理して出力する制御部と、を有し、
    該操作面に操作がされた際に、前記入力器に振動が付与されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の操作感触付与型入力装置。
  5. 前記入力器は、前記振動伝達部材に一体的に接続されていることを特徴とする請求項４に記載の操作感触付与型入力装置。
JP2017531060A 2015-07-24 2016-06-06 振動発生装置及び該振動発生装置を用いた操作感触付与型入力装置 Active JP6427277B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015146341 2015-07-24
JP2015146341 2015-07-24
PCT/JP2016/066727 WO2017018055A1 (ja) 2015-07-24 2016-06-06 振動発生装置及び該振動発生装置を用いた操作感触付与型入力装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2017018055A1 JPWO2017018055A1 (ja) 2018-04-26
JP6427277B2 true JP6427277B2 (ja) 2018-11-21

Family

ID=57885514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017531060A Active JP6427277B2 (ja) 2015-07-24 2016-06-06 振動発生装置及び該振動発生装置を用いた操作感触付与型入力装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10126819B2 (ja)
EP (1) EP3326725B1 (ja)
JP (1) JP6427277B2 (ja)
CN (1) CN107847978B (ja)
WO (1) WO2017018055A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6657058B2 (ja) * 2016-11-28 2020-03-04 ミネベアミツミ株式会社 電子機器
JP6664691B2 (ja) 2016-11-28 2020-03-13 ミネベアミツミ株式会社 振動発生装置及び電子機器
JP6528014B1 (ja) * 2019-02-27 2019-06-12 カルソニックカンセイ株式会社 触感発生装置および触感発生方法
JP6940698B2 (ja) * 2018-05-18 2021-09-29 アルプスアルパイン株式会社 入力装置
CN112512703B (zh) * 2018-08-29 2022-03-04 阿尔卑斯阿尔派株式会社 操作装置以及振动产生装置
KR102644091B1 (ko) * 2018-12-20 2024-03-06 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
WO2020184108A1 (ja) * 2019-03-12 2020-09-17 アルプスアルパイン株式会社 電磁駆動装置及び操作装置
CN216904700U (zh) * 2019-10-23 2022-07-05 株式会社村田制作所 振动结构

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3560450B2 (ja) * 1997-10-29 2004-09-02 アルプス電気株式会社 ゲーム機用操作装置
US6487300B1 (en) * 1999-12-17 2002-11-26 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Vibration speaker
JP3949912B2 (ja) 2000-08-08 2007-07-25 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 携帯型電子機器、電子機器、振動発生器、振動による報知方法および報知制御方法
JP3794986B2 (ja) * 2002-05-28 2006-07-12 株式会社テムコジャパン 骨伝導スピーカ
US6816049B2 (en) * 2002-09-19 2004-11-09 Fuji Xerox Co., Ltd. Actuator
JP2005214065A (ja) * 2004-01-29 2005-08-11 Mitsubishi Electric Corp 電磁アクチュエータ
JP4998171B2 (ja) * 2007-09-21 2012-08-15 パナソニック株式会社 回転操作型入力装置
KR101580688B1 (ko) * 2008-11-24 2015-12-28 삼성전자주식회사 휴대용 단말기의 진동 모터
BR112013012121A2 (pt) 2010-11-17 2016-09-27 Mikuni Kogyo Kk atuador eletromagnético
EP2501023B1 (de) * 2011-03-15 2021-01-27 Etel S. A.. Vertikaler Stellantrieb mit Schwerkraftkompensation
WO2013150807A1 (ja) * 2012-04-04 2013-10-10 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 タッチパネルの実装構造体、該実装構造体を備えた携帯型電子機器、およびタッチパネルの実装方法
JP2014123275A (ja) * 2012-12-21 2014-07-03 Fujitsu Mobile Communications Ltd 電子装置
JP2014146208A (ja) * 2013-01-30 2014-08-14 Alps Electric Co Ltd 振動発生装置及びタッチパネル装置
JP6187161B2 (ja) * 2013-10-30 2017-08-30 株式会社デンソー 入力デバイス
JP6526196B2 (ja) * 2015-07-16 2019-06-05 アルプスアルパイン株式会社 操作感触付与型入力装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20180095536A1 (en) 2018-04-05
WO2017018055A1 (ja) 2017-02-02
US10126819B2 (en) 2018-11-13
CN107847978A (zh) 2018-03-27
EP3326725A1 (en) 2018-05-30
EP3326725B1 (en) 2020-07-08
CN107847978B (zh) 2019-11-08
JPWO2017018055A1 (ja) 2018-04-26
EP3326725A4 (en) 2019-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6427277B2 (ja) 振動発生装置及び該振動発生装置を用いた操作感触付与型入力装置
JP6526196B2 (ja) 操作感触付与型入力装置
JP4478436B2 (ja) 入力装置、情報処理装置、リモートコントロール装置および入力装置の制御方法
US7242395B2 (en) Input device and driving device thereof
CN108027659B (zh) 电子设备的力反馈表面
JP2006146611A (ja) ハプティックパネル装置
KR20050038645A (ko) 입력 장치 및 그 입력 장치를 사용한 전자 기기
JP6304397B2 (ja) 電子機器
JP2011508932A (ja) 触覚アクチュエータアセンブリ及び触覚アクチュエータアセンブリを製造する方法
KR20110092778A (ko) 햅틱 기능을 갖춘 디스플레이 모듈
JP2005063149A (ja) 座標入力装置
CN108845710A (zh) 触控面板及其驱动方法、触控装置
JP2018206275A (ja) 入力装置
CN210776606U (zh) 触摸板模块
JP6418642B2 (ja) 入力装置
JP2004334740A (ja) 座標入力装置
KR20100045543A (ko) 이종 액츄에이터를 이용한 햅틱 피드백 제공모듈, 이를 갖는 휴대기기 및 그 제공방법
JP2005266890A (ja) タッチパネル装置、及びタッチパネル装置の制御方法、並びにｐｏｓ端末装置
CN217467634U (zh) 触控板、压力触控装置及电子设备
CN114967949A (zh) 触控板、压力触控装置及电子设备
JP2016095718A (ja) 振動発生装置およびこれを用いた入力装置
WO2021203454A1 (zh) 触控反馈装置及电子设备
CN218413422U (zh) 触觉回馈系统
WO2012108184A1 (ja) 電子機器およびコンピュータプログラム
TWM654000U (zh) 觸控板

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180116

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181023

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181026

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6427277

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350