JP6755216B2 - 入力装置および入力システム - Google Patents

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Description

本発明は、入力装置および入力システムに関する。
従来、ユーザに触覚を与えることで入力操作を受け付けたことを認識させる入力装置が知られている。かかる入力装置では、たとえばユーザの操作面に対する押圧力に応じて振動を発生させることで、ユーザに対して入力操作を受け付けたことを認識させている(たとえば特許文献1参照)。
特開2013−235614号公報
しかしながら、上記した入力装置には、操作面を有する操作パネルに振動を効率よく発生させるという点で改善の余地があった。すなわち、操作パネルは、保持部によって保持される。また、入力装置にあっては、たとえば高周波の振動や低周波の振動など振動周波数が異なる複数の態様で操作パネルを振動させることがある。
ここで、上記した振動は、振動周波数が高くなるに連れて操作パネルや保持部の剛性を高くすると、操作パネルに発生し易くなる。しかしながら、たとえば保持部の剛性を高くするため、保持部の硬度を比較的高くすると、高周波の振動は操作パネルに発生し易くなるものの、低周波の振動は発生し難くなってしまう。逆に、たとえば保持部の硬度を比較的低くして剛性を低くすると、低周波の振動は操作パネルに発生し易くなる一方、高周波の振動は発生し難くなってしまう。このように、従来技術には、振動周波数が異なる複数の態様の振動を操作パネルに効率よく発生させるという点で改善の余地があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、振動周波数が異なる複数の態様の振動を操作パネルに効率よく発生させることができる入力装置および入力システムを提供することを目的とする。
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、入力装置において、操作パネルと、振動部と、保持部とを備える。操作パネルは、操作面を有する。振動部は、前記操作パネルに取り付けられ、前記操作パネルを振動周波数が異なる複数の態様で振動させる。保持部は、前記操作パネルを保持する。また、前記保持部は、第1保持部と、前記第1保持部より硬度が高く、前記第1保持部に積層されて配置される第2保持部とを含む。
本発明によれば、振動周波数が異なる複数の態様の振動を操作パネルに効率よく発生させることができる。
図1は、第1の実施形態に係る入力装置の側断面図である。 図2は、第1の実施形態に係る電子装置システムの搭載例を示す図である。 図3は、第1の実施形態に係る電子装置システムの構成例を示す図である。 図4は、第1の実施形態に係る入力システムの平面図である。 図5は、図4のV−V線断面図である。 図6は、図4のVI−VI線断面図である。 図7は、電子装置システムにおける入力システムと表示装置との関係を示す図である。 図8は、変形例に係る入力装置の側断面図である。 図9は、第2の実施形態に係る入力装置の側断面図である。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する入力装置および入力システムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
(第1の実施形態)
<1.入力装置の概要>
以下では先ず、第1の実施形態に係る入力装置の概要について図1を用いて説明する。図1は、第1の実施形態に係る入力装置の側断面図である。
なお、図1や図4以降に示す図は、いずれも模式図である。したがって、図1等に示される各構成要素の大きさや形状等は必ずしも正確ではない。また、各図では、理解の便宜のため、各構成要素を誇張して示す場合がある。図1には、X軸、Y軸およびZ軸を含む3次元の直交座標系が示されている。かかる3次元の直交座標系は、他の図面でも示される場合がある。
図1に示すように、入力装置1は、操作パネル10と、振動部20と、支持パネル30と、保持部40とを備える。なお、入力装置1は、図示しない制御部によって制御されることで、たとえば操作パネル10が有する操作面11が振動する振動機能付きのタッチパッドとして用いることができる。また、入力装置1および制御部は、後述するように、液晶ディスプレイなどの表示部と組み合わせて、振動機能付きのタッチパネルとして用いることもできる。
操作パネル10は、平板状の部材であり、略中央に操作面11を有する。操作パネル10は、ユーザの操作面11に対する接触位置を検出する機能を有する。たとえば、操作パネル10は、図示しない静電容量方式の接触センサを備え、かかる接触センサによってユーザの操作面11への接触位置を検出することができる。操作パネル10が接触位置を検出する機能を有していない場合は、支持パネル30が接触位置を検出する機能を有してもよく、または、接触位置を検出する機能を有する構成を別途配置してもよい。なお、ユーザの操作面11に対する接触は、たとえば、ユーザが指等を操作面11へ接触させたり、タッチペン等を操作面11に接触させたりすることによって行われる。
振動部20は、たとえば圧電素子(ピエゾ素子)などの振動素子である。振動部20は、複数(ここでは2個。図1Aで1個見えず)である。なお、図1に示す例では、振動部20を2個としたが、これに限られず、1個または3個以上であってもよい。
振動部20は、たとえば操作パネル10の操作面11側に接着剤等によって固定されて取り付けられる。そして、振動部20は、操作パネル10を振動させる。たとえば、振動部20は、制御部によって制御され、振動周波数が異なる複数の態様で操作パネル10を振動させることができる。
具体的には、振動部20は、ユーザの指が操作面11に接触した状態において超音波帯域の高周波で操作パネル10を振動させたり、超音波帯域よりも低い低周波で操作パネル10を振動させたりする。これにより、操作面11上のユーザの指に対し、つるつるした触感やぶるぶる震える触感を与えることができるが、これについては図3を用いて後述する。
支持パネル30は、操作パネル10を支持する。具体的には、支持パネル30は、平板状の部材である。支持パネル30は、操作パネル10の操作面11とは反対側の裏面12に対向して配置され、操作パネル10を保持部40を介して支持する。
保持部40は、たとえば操作パネル10と支持パネル30との間に配置され、操作パネル10を裏面12側から保持する。
ところで、本実施形態に係る入力装置1にあっては、上記したように、高周波の振動や低周波の振動など振動周波数が異なる複数の態様で操作パネル10を振動させる。
入力装置1が超音波帯域の高周波で操作パネル10を振動させると、操作パネル10には、定在波が発生する。かかる定在波は、たとえば保持部40の硬度を高くして剛性が高い方が、操作パネル10に発生し易い。詳しくは、たとえば保持部40の硬度を低くして剛性が低いと、振動部20の振動が保持部40に吸収されて、結果として操作パネル10の定在波の発生が阻害されるおそれがある。そのため、入力装置1が高周波で操作パネル10を振動させる場合、保持部40の硬度は高い方が好ましい。
しかしながら、保持部40の硬度を高くして剛性が高くなると、操作パネル10は支持パネル30に対して変位し難くなる、言い換えると、揺れ難くなる。そのため、入力装置1が低周波で操作パネル10を振動させようとしても、操作パネル10には低周波の振動が発生し難い。すなわち、入力装置1が低周波で操作パネル10を振動させる場合、操作パネル10を支持パネル30に対して揺れ易くするため、保持部40の硬度は低い方が好ましい。このように、高周波の振動と低周波の振動とでは、保持部40の好ましい硬度が互いに異なる。
そこで、本実施形態では、保持部40は、硬度が異なる複数(ここでは2つ)の保持部を備えるようにした。これにより、振動周波数が異なる複数の態様の振動を操作パネル10に効率よく発生させることができる。
詳しくは、本実施形態に係る保持部40は、第1保持部41と、第2保持部42とを含む。第1保持部41と第2保持部42とは、操作パネル10と支持パネル30との間で積層されて配置される。たとえば、第1保持部41は、支持パネル30上に配置される。また、第2保持部42は、第1保持部41と操作パネル10との間に積層されて配置される。
第1保持部41は、硬度が比較的低い保持部である。第1保持部41としては、たとえばウレタンフォームなどの部材を用いることができる。第2保持部42は、硬度が比較的高い保持部であり、詳しくは第1保持部41より硬度が高い保持部である。なお、第2保持部42としては、たとえばガラスや、ガラスを含んだ樹脂などを用いることができる。上記では、第1、第2保持部41,42の材質を具体的に挙げたが、これらはあくまでも例示であって限定されるものではない。
このように、本実施形態では、硬度が比較的高い第2保持部42で操作パネル10が保持されるようにした。そのため、操作パネル10は、第2保持部42によって強固に保持されることから、振動部20の振動による定在波が発生し易く、また、操作パネル10に発生した振動は第2保持部42に吸収され難くなる。これにより、入力装置1は、振動部20を高周波で振動させた場合、振動部20の振動に伴って操作パネル10に定在波を効率よく発生させることができる。
また、本実施形態では、硬度が比較的低い第1保持部41で操作パネル10および第2保持部42が保持されるようにした。これにより、入力装置1は、たとえば振動部20を低周波で振動させた場合、振動部20の振動に伴って操作パネル10および第2保持部42がともに、支持パネル30に対して大きく揺れることとなり、よって操作パネル10に低周波の振動を効率よく発生させることができる。
このように、本実施形態にあっては、硬度が異なる第1、第2保持部41,42を備えることで、高周波の振動や低周波の振動など振動周波数が異なる複数の態様の振動を操作パネル10に効率よく発生させることができる。
<2.電子装置システムの搭載例>
図2は、第1の実施形態に係る入力装置1を備えた入力システム100を含む電子装置システム200の搭載例を示す図である。図2に示すように本実施形態に係る電子装置システム200は、一例として車両に搭載される。
電子装置システム200は、入力システム100と、表示装置60とを備える。入力システム100は、たとえば、表示装置60やスピーカ等の車載装置とネットワーク通信を介して接続され、かかる車載装置の入力デバイスとして機能する。また、入力システム100は、入力装置1を含み、入力装置1は、上記したようにタッチパッドとして用いることができる。
操作パネル10の操作面11は、たとえば、センターコンソールのシフトレバーS近傍など、運転者から操作しやすい位置に配置される。図2の例では、操作面11は、アームレストRとシフトレバーSとの間に配置される。したがって、ユーザは、腕をアームレストRに置いた状態で操作面11を操作することができる。これにより、ユーザは、運転姿勢を変化させることなく入力システム100を容易に操作することができる。
車載装置は、たとえば、所定の画像を表示する表示装置60や、所定の音声を出力するスピーカ、エアコン、カーナビゲーションシステムなどの各種機器である。したがって、ユーザは、入力システム100を操作することでかかる各種機器を操作することができる。
上記した入力システム100は、ユーザからの入力操作を受け付けると、かかる入力操作に伴って操作パネル10に高周波の振動や低周波の振動を発生させ、これによりユーザに対して入力操作を受け付けたことを認識させることが可能となる。
<3.電子装置システムの詳細>
次に、第1の実施形態に係る電子装置システム200について図3を用いて説明する。図3は、第1の実施形態に係る電子装置システム200の構成例を示す図である。なお、図3では、本実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを機能ブロックで表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。
換言すれば、図3に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。たとえば、各機能ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。
図3に示すように、電子装置システム200は、入力システム100と、表示装置60とを備える。入力システム100は、入力装置1と、制御部50とを備える。入力装置1は、ユーザからの入力操作を受け付ける。入力装置1は、上記した操作パネル10と、振動部20とを備える。操作パネル10は、ユーザによる入力を操作面11を介して受け付けると、ユーザと操作面11との接触位置を検出し、検出された接触位置に応じた情報(たとえば座標情報)を含む信号を制御部50へ出力する。
制御部50は、入力装置1の操作パネル10が検出した接触位置に応じて、振動部20を制御する。制御部50は、CPU(Central Processing Unit)および記憶部などを備えたマイクロコンピュータである。
制御部50は、操作検出部51と、振動制御部52とを備える。操作検出部51は、操作パネル10から出力された接触位置の情報に基づき、操作面11に対して行われたユーザの入力操作を検出する。
たとえば、操作検出部51は、電子装置システム200がカーナビゲーションシステムとして用いられるときに、操作パネル10から出力された接触位置の情報が、操作面11の目的地設定ボタンに対応する位置であった場合、ユーザの入力操作が目的地を設定する入力操作であることを検出する。
操作検出部51は、操作面11に対するユーザの入力操作を検出すると、検出した入力操作を示す信号を振動制御部52および表示装置60へ出力する。
振動制御部52は、操作検出部51から出力された信号、すなわち、ユーザの入力操作を示す信号に基づいて、振動部20に対して電圧信号を出力して振動部20を制御する。すなわち、振動制御部52は、操作面11に対する入力操作に基づいて振動部20を制御する。
詳しくは、振動制御部52は、操作面11に対する入力操作に基づき、振動周波数が異なる複数の態様で操作パネル10を振動させるように振動部20を制御することができる。より詳しくは、振動制御部52は、操作面11に対する入力操作に基づき、超音波帯域の周波数の振動を操作パネル10に発生させる態様と、超音波帯域より低い周波数の帯域の振動を操作パネル10に発生させる態様との間で切り替えるように振動部20を制御することができる。
上記した超音波帯域の周波数(高周波)は、たとえば20〜40kHzであり、超音波帯域より低い周波数(低周波)は、たとえば200Hz以下であるが、これらに限定されるものではない。なお、超音波帯域の高周波で振動を発生させる態様は、第1振動態様の一例である。低周波で振動を発生させる態様は、第2振動態様の一例である。
振動制御部52は、振動部20を制御して、超音波帯域の高周波で操作パネル10を振動させると、操作パネル10には定在波が発生し、これにより、スクイーズ効果を利用してユーザに対する操作面11の摩擦力を低減させることができる。
スクイーズ効果とは、振動部20により操作面11が高周波で振動して定在波が生じると、振動による圧力変動で、ユーザの指と操作面11との間に空気層が形成され、ユーザの指と操作面11との間の摩擦抵抗が、振動がない場合に比べて相対的に低くなる現象を指す。
このように操作パネル10の操作面11の摩擦力が低減することから、たとえば、操作パネル10の操作面11上で指を移動させるユーザのスライド操作のスライド方向に対して吸い込まれていくような、つるつるした触感を与えることができる。
また、振動制御部52は、振動部20を制御して、ユーザの指が操作面11に接触した状態において低周波で操作パネル10を振動させると、振動部20の振動が操作パネル10を介してユーザの指に伝達し、ぶるぶる震える触感を与えることができる。
表示装置60は、表示制御部61と、表示部62とを備える。表示制御部61は、操作検出部51から出力された、ユーザの操作面11に対する入力操作を示す信号に応じて、表示部62に所定の画像を表示させる。表示部62は、たとえば液晶ディスプレイを用いることができるが、これに限られず、たとえば有機ELディスプレイなどその他の種類のディスプレイであってもよい。
<4.入力システムの具体的構成>
次に、入力装置1を含む入力システム100について図4〜図6を参照してさらに詳しく説明する。図4は、第1の実施形態に係る入力システム100の平面図である。また、図5は図4のV−V線断面図であり、図6は図4のVI−VI線断面図である。
入力システム100は、上記した入力装置1と、制御部50が搭載された制御基板65(図5参照)と、筐体80とを備える。なお、図6では、図の簡略化のため、制御基板65や筐体80の図示を省略している。
制御基板65には、上記した制御部50等に加え、制御部50用の接続端子66(図5参照)が搭載される。かかる接続端子66は、振動部20に図示しない配線を介して電気的に接続される。
筐体80は、たとえば略直方体に形成され、入力装置1および制御基板65などを収容する。なお、図4では、筐体80に収容された入力装置1等をよく示すため、筐体80を想像線で示した。
筐体80には、平面視略矩形状の開口81が形成される。操作パネル10は、筐体80の開口81に近接して配置され、操作パネル10のうち開口81によって露出する部位が操作面11となる。
図5に示すように、筐体80は、載置部82と、押圧部83とを備える。載置部82は、筐体80の底面から上方に向けて突設され、支持パネル30が載置される。押圧部83は、筐体80の上面から下方に向けて突設される。そして、押圧部83は、支持パネル30を載置部82側へ向けて押圧する。これにより、支持パネル30を含む入力装置1は、筐体80内に安定して保持されることとなる。なお、図5に示す載置部82および押圧部83の位置や形状は、あくまでも一例であって限定されるものではない。
図4に示すように、入力装置1の操作パネル10は、四角形状の板であり、詳しくは長辺10aと短辺10bとを備えた矩形状の板である。また、支持パネル30も、操作パネル10と同様に、矩形状の板である。
操作パネル10および支持パネル30は、いずれも硬度が比較的高いガラス製とされる。これにより、操作パネル10および支持パネル30は、たとえば外部からの衝撃や熱に対する耐久性を向上させることができる。なお、操作パネル10および支持パネル30は、ガラス製に限定されるものではなく、たとえば樹脂などその他の種類の材料から製作されてもよい。
振動部20は、たとえば操作パネル10の短辺10bの近傍にそれぞれ取り付けられる。言い換えると、振動部20は、操作パネル10の長辺方向(X軸方向)の端部にそれぞれ取り付けられる。また、振動部20は、たとえば操作面11の外側の領域に互いに対向して取り付けられる。
図4に示すように、第1、第2保持部41,42(第1保持部41は第2保持部42と重なって見えず)は、たとえば操作面11の外側の領域に位置される。また、第1、第2保持部41,42は、操作パネル10の長辺10a側を保持する位置に設けられる。これにより、操作パネル10に高周波の振動や低周波の振動を効率よく発生させることができる。
すなわち、操作パネル10の振動により操作パネル10に撓みが生じると、操作パネル10における高周波の振動等の発生が阻害されることがある。そこで、本実施形態にあっては、撓みが生じ易い操作パネル10の長辺10a側を第1、第2保持部41,42で保持することで、撓みを抑制することができ、よって操作パネル10に高周波の振動や低周波の振動を効率よく発生させることができる。
なお、上記では、第1、第2保持部41,42が操作パネル10の長辺10a側を全体に亘って保持するように構成したが、これはあくまでも例示であって限定されるものではない。すなわち、たとえば、第1、第2保持部41,42は、操作パネル10の長辺10a側を部分的に保持したり、操作パネル10の短辺10b側を全体に亘って、あるいは部分的に保持したりしてもよい。
図5および図6に示すように、第1、第2保持部41,42はともに、操作パネル10とは別体に形成される。これにより、たとえば材料や寸法等の設計変更があった場合であっても、設計変更のあった部材を変えるだけで足りることから、入力装置1の汎用性を向上させることができる。
上記したように、第1、第2保持部41,42は、操作パネル10とは別体とされるため、各部材同士は、たとえば接着部70によって接着されて固定される。接着部70は、第1接着部71、第2接着部72および第3接着部73を含む。
たとえば、第1接着部71は、支持パネル30と第1保持部41とを接着し、第2接着部72は、第1保持部41と第2保持部42とを接着し、第3接着部73は、第2保持部42と操作パネル10とを接着する。
第1接着部71および第2接着部72は、硬度が比較的低い第1保持部41に接着されるため、たとえば硬度が比較的低い接着部を用いてもよい。第1、第2接着部71,72としては、たとえば発泡ポリオレフィンフォームを基材とした粘着テープ(両面テープ)を用いることができるが、これに限定されるものではない。
このように、第1接着部71および第2接着部72は、第1保持部41と同様、硬度が比較的低く設定される。これにより、たとえば低周波で振動する操作パネル10および第2保持部42が、より大きく揺れることとなり、よって操作パネル10に低周波の振動をより一層効率よく発生させることができる。
第3接着部73は、硬度が比較的高い第2保持部42に接着されるため、たとえば硬度が比較的高い接着部を用いてもよい。第3接着部73としては、硬度が比較的高い接着剤を用いることができるが、これに限定されるものではない。
このように、第3接着部73は、第2保持部42と同様、硬度が比較的高く設定される。これにより、操作パネル10は、第2保持部42および第3接着部73によって強固に保持(固定)されることから、定在波をより一層効率よく発生させることができる。
上述してきたように、第1の実施形態に係る入力装置1は、操作パネル10と、振動部20と、保持部40とを備える。操作パネル10は、操作面11を有する。振動部20は、操作パネル10に取り付けられ、操作パネル10を振動周波数が異なる複数の態様で振動させる。保持部40は、操作パネル10を保持する。また、保持部40は、第1保持部41と、第1保持部41より硬度が高く、第1保持部41に積層されて配置される第2保持部42とを含む。これにより、振動周波数が異なる複数の態様の振動を操作パネル10に効率よく発生させることができる。
なお、上記した電子装置システム200において、入力システム100と表示装置60とは離間して配置されるが(図2参照)、これに限定されるものではない。すなわち、電子装置システム200は、図7に示すように、入力システム100と表示装置60とを一体化したタッチパネルを含む構成であってもよい。
図7は、電子装置システム200における入力システム100と表示装置60との関係を示す図である。図7に示すように、操作パネル10の裏面12側に表示装置60が配置されており、ユーザは、操作パネル10を介して表示装置60に表示された画面を見ることができる。なお、図7においては、支持パネル30などの図示を省略した。
<5.変形例>
次に、変形例に係る入力システム100について図8を参照して説明する。図8は、変形例に係る入力装置1の側断面図である。なお、図8は、図6に対応した図であり、筐体80などの図示を省略した。また、以下においては、第1の実施形態と共通の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
上記した第1の実施形態にあっては、第2保持部42は、操作パネル10とは別体に形成されるようにしたが、これに限定されるものではない。すなわち、図8に示すように、第2保持部42は、操作パネル10と一体に形成されるようにしてもよい。なお、図8においては、操作パネル10を保持する部位を破線で囲み、かかる部位が第2保持部42として機能する。
かかる場合であっても、第1の実施形態と同様に、操作パネル10は、第2保持部42によって強固に保持されることから、操作パネル10に定在波が生じ易く、結果として高周波の振動を操作パネル10に効率よく発生させることができる。
(第2の実施形態)
<6.第2の実施形態に係る入力装置>
図9は、第2の実施形態に係る入力装置1の側断面図である。なお、図9は、図6に対応した図であり、筐体80などの図示を省略した。図9に示すように、第2の実施形態に係る保持部40は、第3保持部43をさらに含むように構成される。
たとえば第3保持部43は、第1保持部41と第2保持部42との間に積層されて配置される。すなわち、第2の実施形態に係る保持部40は、3層構造とされる。なお、保持部40は、4層以上であってもよい。
これにより、たとえば操作パネル10のZ軸方向の高さを高くする設計変更があった場合であっても、第3保持部43を用いることで、第1保持部41や第2保持部42を変更することなく対応することが可能となり、よって入力装置1の汎用性をより向上させることができる。
また、第3保持部43は、硬度が比較的高い保持部であり、たとえば、硬度が第2保持部42の硬度以上に設定されるようにしてもよい。第3保持部43としては、たとえばガラスや、ガラスを含んだ樹脂などを用いることができるが、これに限られない。
また、第3保持部43は、第4接着部74によって第1保持部41と接着される一方、第5接着部75によって第2保持部42と接着される。
第4接着部74は、硬度が比較的低い第1保持部41に接着されるため、第1の実施形態に係る第2接着部72と同様に、たとえば硬度が比較的低い接着部を用いてもよい。第4接着部74としては、たとえば発泡ポリオレフィンフォームを基材とした粘着テープ(両面テープ)を用いることができるが、これに限定されるものではない。
これにより、たとえば低周波で振動する操作パネル10および第2、第3保持部42,43が、より大きく揺れることとなり、よって操作パネル10に低周波の振動をより一層効率よく発生させることができる。
第5接着部75は、硬度が比較的高い第2保持部42に接着されるため、たとえば硬度が比較的高い接着部を用いてもよい。第5接着部75としては、硬度が比較的高い接着剤を用いることができるが、これに限定されるものではない。
このように、第2の実施形態では、比較的硬度が高い第3保持部43および第5接着部75をさらに積層させることで、操作パネル10に発生した高周波の振動は、第3保持部43および第5接着部75を介して第1保持部41へ間接的に伝達されることとなる。したがって、操作パネル10の高周波の振動が、第1保持部41へ伝達されにくくする、言い換えると、逃げにくくすることができ、結果として操作パネル10に高周波の振動をより一層効率よく発生させることができる。
なお、上記では、振動部20は、操作パネル10の操作面11側に取り付けられるようにしたが、これに限られず、たとえば操作パネル10の操作面11とは反対側の裏面12に取り付けられるようにしてもよい。
また、上記では、電子装置システム200が車両に搭載される例を示したが、これに限定されるものではなく、たとえばスマートフォンやタブレット端末などその他の種類の装置に搭載されてもよい。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
1 入力装置
10 操作パネル
11 操作面
20 振動部
30 支持パネル
40 保持部
41 第1保持部
42 第2保持部
43 第3保持部
52 振動制御部
100 入力システム
200 電子装置システム

Claims (8)

  1. 操作面を有する操作パネルと、
    前記操作パネルに取り付けられ、前記操作パネルを振動周波数が異なる複数の態様で振動させる振動部と、
    前記操作パネルを保持する保持部と
    を備え、
    前記保持部は、
    第1保持部と、
    前記第1保持部より硬度が高く、前記第1保持部に積層されて配置される第2保持部と
    を含むことを特徴とする入力装置。
  2. 前記第2保持部は、
    前記操作パネルとは別体に形成されること
    を特徴とする請求項1に記載の入力装置。
  3. 前記第2保持部は、
    前記操作パネルと一体に形成されること
    を特徴とする請求項1に記載の入力装置。
  4. 前記第2保持部は、
    前記第1保持部と前記操作パネルとの間に積層されて配置されること
    を特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の入力装置。
  5. 前記保持部は、
    前記第1保持部と前記第2保持部との間に積層されて配置される第3保持部
    をさらに含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の入力装置。
  6. 前記第3保持部は、
    硬度が前記第2保持部の硬度以上に設定されること
    を特徴とする請求項5に記載の入力装置。
  7. 操作面を有する操作パネルと、前記操作パネルに取り付けられ、前記操作パネルを振動させる振動部と、前記操作パネルを保持する保持部とを備え、前記保持部は、第1保持部と、前記第1保持部に積層されて配置され、前記第1保持部より硬度が高い第2保持部とを含む入力装置と、
    前記操作面に対する操作に基づき、振動周波数が異なる複数の態様で前記操作パネルを振動させるように前記振動部を制御する振動制御部と
    を備えることを特徴とする入力システム。
  8. 前記振動制御部は、
    前記操作面に対する操作に基づき、超音波帯域の周波数の振動を前記操作パネルに発生させる第1振動態様と、超音波帯域より低い周波数の帯域の振動を前記操作パネルに発生させる第2振動態様との間で切り替えるように前記振動部を制御すること
    を特徴とする請求項7に記載の入力システム。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2626768B1 (en) * 2010-11-12 2020-01-22 Kyocera Corporation Electronic device and handheld terminal provided therewith
JP5563106B2 (ja) * 2011-02-18 2014-07-30 京セラ株式会社 電子機器
WO2016075775A1 (ja) * 2014-11-12 2016-05-19 富士通株式会社 電子機器
JP6555608B2 (ja) * 2014-12-01 2019-08-07 Tianma Japan株式会社 ディスプレイ装置および電子機器
JP6386952B2 (ja) * 2015-03-18 2018-09-05 アルプス電気株式会社 電子機器及び振動制御方法
JP6111315B1 (ja) * 2015-11-27 2017-04-05 京セラ株式会社 触感呈示装置

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