JP7213403B2

JP7213403B2 - 入力装置

Info

Publication number: JP7213403B2
Application number: JP2018102927A
Authority: JP
Inventors: 正孝田川
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2018-05-30
Filing date: 2018-05-30
Publication date: 2023-01-27
Anticipated expiration: 2038-05-30
Also published as: JP2019207584A

Description

本発明は、ユーザのタッチ操作に対応して情報端末等を操作する入力装置に関する。

従来のこの種の入力装置は、表面に指をスライドして操作を行うためのタッチパッドを有し、このスライド操作によって情報端末を操作するようにしていた。

なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。

特開２０１０－１１７８４２号公報

しかしながら、上記従来の入力装置は、ユーザに触感によるフィードバックを呈示することができないため、スライド操作によって指が移動する状態を触感によって認識できず、操作感覚が得られないという課題を有していた。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、操作感覚が得られる入力装置を提供することを目的とするものである。

第１の態様に係る入力装置は、表面側に指をスライドして操作するための操作面を有するタッチパッドと、スライド操作と連動して動く第１の磁気シートと、前記第１の磁気シートの動きを検出する検出部と、前記第１の磁気シートに対向して配置された第２の磁気シートとを備え、前記第１の磁気シートの移動方向において、前記第１、第２の磁気シートはＮ極およびＳ極が交互に繰り返し着磁されている。

第２の態様に係る入力装置では、第１の態様において、表示画面を有し、表示画面がタッチパッドとして機能する。

第３の態様に係る入力装置では、第１の態様において、直線方向、または回転方向にタッチ操作可能である。

第４の態様に係る入力装置では、第１の態様において、前記検出部を磁気抵抗素子とした。

第１、第２の磁気シートの磁石によって第１の磁気シートに対する引力と斥力を交互に発生させることができるため、斥力によって第１の磁気シートを介してタッチパッドに応力を与え、これにより、スライド操作時のユーザの指の動きにあわせて、指に応力があるときと無いときとを交互に付与し、操作状態を触覚によって認識できる。

本発明の一実施の形態における入力層装置を備えた情報端末の概念図同入力装置の主要部の断面図同入力装置に使用される磁気シートを示す図

図１は、本発明の一実施の形態における入力装置を備えた情報端末の概念図、図２は同入力装置の主要部の断面図である。

本発明の一実施の形態における入力装置は、図１、図２に示すように、情報端末１において、その表面２ａに指をスライドして操作を行うためのタッチパッド２を有している。

また、検出部３と、タッチパッド２の表面２ａに対して行われたスライド操作と連動して移動し、かつタッチパッド２の背面２ｂに配置された第１の磁気シート４と、第１の磁気シート４に対向して配置された第２の磁気シート５とを備えている。

上記構成において、前記情報端末１は、情報にアクセスしたりメモ等の情報を携帯したりする等の機能を有するタブレット、スマートフォン、携帯電話などである。

前記タッチパッド２は、情報端末１に備えられ、操作面である表面２ａ側を指でなぞるようにスライドする操作を行う場所である。図１では、紙面上下方向Ｘにスライドさせている。また、タッチパッド２には各種情報が表示される表示画面としての機能も有し、情報端末１全体の小型化を図っている。そして、スライド操作の結果を表示画面に表示するようになっている。なお、タッチパッド２と表示画面を別々に構成してもよい。

前記検出部３は、磁気が印加されると抵抗値が変化する磁気抵抗素子である。磁気抵抗素子は、ＦｅＮｉ合金のパーマロイ、また、はＮｉＦｅＣｏの磁性薄膜とＣｕの非磁性薄膜が交互に積層された材料で構成される。検出部３は情報端末１に固定されている。

前記第１の磁気シート４は、タッチパッド２の背面２ｂに配置され、タッチパッド２になされたスライド操作と連動して直線方向に移動する。したがって、第１の磁気シート４の移動は、スライド操作をする指の移動と同期し、スライド操作の方向と同じ方向（図２ではＸ方向）に移動する。

そして、スライド操作と連動して動く第１の磁気シート４の動きを検出部３で検出する。

第１の磁気シート４は、表面に磁石が形成され、図３に示すように、第１の磁気シート４の移動方向において、複数のＮ極およびＳ極が交互に繰り返し着磁されている。このＮ極の着磁方向の中央部から磁力線が両隣のＳ極に向かって伸び、検出部３にこの磁力線による磁気が印加される。

このとき、第１の磁気シート４の移動の有無や移動の方向、移動距離を検出部３で検出する。第１の磁気シート４が移動すれば、検出部３が受ける第１の磁気シート４から印加される磁気が変化するため、抵抗値も変化し、これにより、第１の磁気シート４の移動方向および移動距離が検出される。そして、この検出結果に基づいて、例えば、表示画面に表示された時間や日にちなどのスクロール画面をスクロールする。

ここで、検出部３を、第１の磁気シート４の着磁面と所定のギャップを介して対向させ、かつ第１の磁気シート４から受ける磁気の変化によって抵抗値が変化するような配置とする。

また、第１の磁気シート４はタッチパッド２でスライドさせた方向に移動するが、タッチパッド２上でスライドさせた距離と、第１の磁気シート４の移動距離を、同じとしてもよいし、異なるようにしてもよい。

前記第２の磁気シート５は、第１の磁気シート４と接するように対向し、情報端末１の内部に固定されている。なお、第１の磁気シート４と第２の磁気シート５との間に滑りを良くする潤滑剤等を塗布してもよい。したがって、第１の磁気シート４は、第２の磁気シート５に対して相対的に移動する。

そして、第２の磁気シート５は、検出部３を介して２つ形成されている。第２の磁気シート５と検出部３はともに、情報端末１の内部の基材（図示せず）に固定されている。

第２の磁気シート５も、表面に磁石が形成され、図３に示すように、第１の磁気シート４の移動方向において、複数のＮ極およびＳ極が交互に繰り返し着磁されている。

さらに、第１、第２の磁気シート４、５は、バリウムフェライト系の材料の磁性体であり、着磁ヘッドによりＮ極とＳ極が同じピッチで交互に着磁されている。そして、第１の磁気シート４の着磁面と、第２の磁気シート５の着磁面とを対向させる。

これにより、対向する第１の磁気シート４の極と第２の磁気シート５の極が同じであれば、第２の磁気シート５は情報端末１に固定されているため、この磁石の斥力によって第１の磁気シート４に上方向（タッチパッド２側）への応力が印加され、これにより、タッチパッド２に応力が加えられ、タッチパッド２に触れている指が上方に押し上げられる。

第１の磁気シート４の極と第２の磁気シート５の極が異なれば、磁石による引力が生じ、第１の磁気シート４に上方向への応力が印加されず、タッチパッド２に触れている指が上方に押し上げらない。

タッチパッド２表面を指でスライドして操作すると、これに連動して第１の磁気シート４が移動し、この移動に伴い、第１の磁気シート４は第２の磁気シート５から受ける斥力が加わる箇所と加わらない箇所とが、同じピッチで交互に繰り返される。この結果、タッチパッド２に触れている指に上方に押し上げられる応力と、押し上げられない応力とが交互に繰り介して付与され、スライド操作時に実際に物に触れたような感覚が与えられる。

本発明の一実施の形態における入力装置は、第１、第２の磁気シート４、５の磁石によって第１の磁気シート４に引力と斥力を交互に発生させることができるため、斥力によって第１の磁気シート４を介してタッチパッド２に応力を与え、ユーザの指の動きにあわせて、指に応力があるときと無いときとを交互に付与し、操作状態を触覚によって認識できるという効果が得られるものである。

すなわち、磁石による応力によって、タッチパッド２へのスライド操作で指が移動する状態を触覚によって認識できる。よって、指を動かしたとき実際に物に触れたような感覚を再現でき、操作感覚が得られる。

第１、第２の磁気シート４、５の磁石による引力と斥力を利用しているため、複雑な機構、仕組みを構築しなくても容易に操作感覚を得ることができる。

さらに、第１、第２の磁気シート４、５への着磁ピッチを変えることによって、操作感覚を容易に調整できる。

なお、上記説明では、直線方向の動きに対して操作感覚を得るようにしたが、回転方向などの他の動きについても、同様の構成を施せば操作感覚を与えることができる。

また、指でスライド操作するタッチパッド２があれば、情報端末以外の他の機器にも使用できる。

本発明に係る入力装置は、操作感覚が得られる入力装置を提供することができるという効果を有するものであり、特にユーザのタッチ操作に対応して情報端末等を操作する入力装置等として有用である。

２タッチパッド
３検出部
４第１の磁気シート
５第２の磁気シート

Claims

表面側に指をスライドして操作するための操作面を有するタッチパッドと、スライド操作と連動して動く第１の磁気シートと、前記第１の磁気シートの動きを検出する磁気抵抗素子からなる検出部と、前記第１の磁気シートに対向して配置された第２の磁気シートとを備え、前記第１の磁気シートの移動方向において、前記第１、第２の磁気シートはＮ極およびＳ極が交互に繰り返し着磁されている入力装置。