JP7484226B2

JP7484226B2 - Key input device

Info

Publication number: JP7484226B2
Application number: JP2020035326A
Authority: JP
Inventors: 光一古澤
Original assignee: Omron Corp
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 2020-03-02
Filing date: 2020-03-02
Publication date: 2024-05-16
Anticipated expiration: 2040-03-02
Also published as: WO2021176992A1; CN115087949A; JP2021140275A

Description

本発明は、押下操作を受け付けるキースイッチを備えるキー入力装置に関する。 The present invention relates to a key input device equipped with a key switch that accepts a pressing operation.

コンピュータ等の電子機器への入力装置として、複数のキースイッチが並べて配設されたキーボード等のキー入力装置が普及している。このようなキーボードに対して、使用用途に応じた様々な特性を調整する機能が求められている。特に、昨今では、ｅスポーツと呼ばれるコンピュータゲームに使用するキーボードに対してそのような要求が高まっている。例えば、特許文献１では、キーを押下してからオン状態に切り替わる位置までの長さ、所謂、ＰＴ（Pre Travel）の長さを調整可能なキースイッチが提案されている。 Key input devices such as keyboards with multiple key switches arranged in a row are widely used as input devices for electronic devices such as computers. For such keyboards, there is a demand for a function that allows adjustment of various characteristics according to the purpose of use. In particular, in recent years, such demands have been increasing for keyboards used in computer games known as e-sports. For example, Patent Document 1 proposes a key switch that allows adjustment of the length from when the key is pressed to when it switches to the on state, the so-called PT (Pre Travel) length.

特開昭５８－１９８２２号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-19822

しかしながら、特許文献１に記載されたキースイッチでは、オン状態に切り替わる位置を、操作者は触感にて感得することができない場合があるという問題がある。触感による感得ができない場合、例えば、ｅスポーツ等の即応性が求められる分野で使用する際に、反応の遅れに繋がる可能性がある。 However, the key switch described in Patent Document 1 has a problem in that the operator may not be able to sense the position at which the switch switches to the on state by touch. If the operator is unable to sense the position by touch, this may lead to delayed reactions when the switch is used in fields that require quick response, such as e-sports.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、例えば、疑似的な触感を操作者に与えることが可能な振動を発生させるキー入力装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in consideration of these circumstances, and aims to provide, for example, a key input device that generates vibrations that can provide an operator with a pseudo-tactile sensation.

上記課題を解決するため、本願記載のキー入力装置は、押下操作を受け付けるキースイッチを備えるキー入力装置であって、前記キースイッチを振動させる振動機構と、前記振動機構の振動を制御するパルス波を発生させる振動パルス発生部とを備え、前記振動機構は、前記振動パルス発生部にて発生させたパルス波のパルス幅及びパルス数に従い振動することを特徴とする。 To solve the above problems, the key input device described in the present application is a key input device equipped with a key switch that accepts a pressing operation, and is characterized in that it is equipped with a vibration mechanism that vibrates the key switch and a vibration pulse generating unit that generates a pulse wave that controls the vibration of the vibration mechanism, and the vibration mechanism vibrates according to the pulse width and pulse number of the pulse wave generated by the vibration pulse generating unit.

また、前記キー入力装置において、前記振動機構は、前記キースイッチが配設される天板と、前記天板を下方から支持する支持台と、前記支持台上に、前記天板を振動可能に保持する保持部材とを備え、前記天板及び支持台のうちの一方には、永久磁石が配設されており、前記天板及び支持台のうちの他方には、コイルが配設されており、前記コイルは、前記振動パルス発生部にて発生させたパルス波に基づく通電により、電磁石として機能し、前記永久磁石に作用して前記天板を振動させることを特徴とする。 In the key input device, the vibration mechanism includes a top plate on which the key switches are arranged, a support base that supports the top plate from below, and a holding member on the support base that holds the top plate so that it can vibrate. A permanent magnet is arranged on one of the top plate and the support base, and a coil is arranged on the other of the top plate and the support base. The coil functions as an electromagnet when current is applied based on the pulse wave generated by the vibration pulse generating unit, and acts on the permanent magnet to vibrate the top plate.

また、前記キー入力装置において、前記振動パルス発生部にて発生させるパルス波のパルス幅及びパルス数の設定を受け付ける振動設定部を備えることを特徴とする。 The key input device is also characterized by having a vibration setting unit that accepts settings for the pulse width and number of pulses of the pulse wave generated by the vibration pulse generating unit.

また、前記キー入力装置において、前記キースイッチの押下操作を検出する操作検出部を備え、前記振動パルス発生部は、前記操作検出部が押下操作を検出した場合に、発生させたパルス波を出力することを特徴とする。 The key input device further includes an operation detection unit that detects a pressing operation of the key switch, and the vibration pulse generation unit outputs a generated pulse wave when the operation detection unit detects a pressing operation.

また、前記キー入力装置において、音を出力する音出力部と、前記操作検出部が押下操作を検出した場合に、音出力部から音として出力させるパルス波を発生させる音パルス発生部とを備え、前記音出力部は、前記音パルス発生部にて発生させたパルス波のパルス幅及びパルス数に基づいて音を出力することを特徴とする。 The key input device further includes a sound output unit that outputs sound, and a sound pulse generating unit that generates a pulse wave to be output as sound from the sound output unit when the operation detection unit detects a pressing operation, and the sound output unit outputs sound based on the pulse width and number of pulses of the pulse wave generated by the sound pulse generating unit.

また、前記キー入力装置において、前記音パルス発生部にて発生させるパルス波のパルス幅及びパルス数の設定を受け付ける音設定部を備えることを特徴とする。 The key input device is also characterized by having a sound setting unit that accepts settings for the pulse width and number of pulses of the pulse wave generated by the sound pulse generating unit.

本願記載のキー入力装置は、パルス波に基づいて振動する。 The key input device described in this application vibrates based on pulse waves.

本発明に係るキー入力装置は、振動制御機構が出力したパルス波に従い振動機構が振動する。これにより、キースイッチの操作者に対し、振動による触感を感得させることが可能である等、優れた効果を奏する。 In the key input device according to the present invention, the vibration mechanism vibrates in accordance with the pulse waves output by the vibration control mechanism. This provides an excellent effect, such as allowing the operator of the key switch to feel a tactile sensation caused by the vibration.

本願記載のキー入力装置を適用したキーボードの外観の一例を示す概略斜視図である。1 is a schematic perspective view showing an example of the appearance of a keyboard to which a key input device according to the present application is applied; 本願記載のキーボードが備えるキースイッチの特性の一例を示すグラフである。4 is a graph showing an example of the characteristics of a key switch included in the keyboard described in the present application. 本願記載のキーボードが備える振動機構の一例を示す模式図である。2 is a schematic diagram showing an example of a vibration mechanism provided in the keyboard described in the present application. 本願記載のキーボードが備える振動機構の一例を示す模式図である。2 is a schematic diagram showing an example of a vibration mechanism provided in the keyboard described in the present application. 本願記載のキーボードの構成の一例を概略的に示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a keyboard described in the present application. 本願記載のキーボードが備える波形設定部の外観の一例を示す概略正面図である。2 is a schematic front view showing an example of the appearance of a waveform setting section of the keyboard described in the present application. FIG. 本願記載のキーボードが備えるパルス発生部にて発生させるパルス波の外形の一例を示す波形図である。3 is a waveform diagram showing an example of the outline of a pulse wave generated by a pulse generating unit provided in the keyboard described in the present application. FIG. 本願記載のキーボードが備える音出力部から出力される音とパルス波との関係の一例を示すグラフである。1 is a graph showing an example of the relationship between a pulse wave and a sound output from a sound output unit included in the keyboard described in the present application. 本願記載のキーボードが備える振動機構の振動とパルス波との関係の一例を示すグラフである。4 is a graph showing an example of the relationship between the vibration of a vibration mechanism provided in the keyboard described in the present application and a pulse wave. 本願記載のキーボードが備える振動機構の一例を示す模式図である。2 is a schematic diagram showing an example of a vibration mechanism provided in the keyboard described in the present application.

＜適用例＞
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。本願記載のキー入力装置は、例えば、コンピュータ等の電子機器へ文字、数字及び記号の他、各種命令等のデータの入力に用いられるキーボード１として用いられる。 <Application Examples>
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described with reference to the accompanying drawings, in which: FIG. 1 is a block diagram showing a keyboard for inputting data such as letters, numbers, and symbols, as well as various commands, into an electronic device such as a computer. FIG.

＜第１実施形態＞
図１は、本願記載のキー入力装置を適用したキーボード１の外観の一例を示す概略斜視図である。キーボード１には、文字キー、数字キー、その他ファンクションキー等の複数のキースイッチ２が並べて配列されている。また、キーボード１の手前側（操作者に相対する側）には、音を出力するスピーカ等の音出力部３が左右に配設されている。キーボード１内には、振動を発生させる振動機構４（図３Ａ、図３Ｂ等参照）等の各種構成が収容されている。更に、キーボード１の上面には、音出力部３から発生させる音の波形及び振動機構４に発生させる振動の波形を設定する波形設定部５が配置されている。なお、音出力部３は、前方に限らず、側方、後方、角部等の様々な場所に配設することが可能であり、配設個数についても、適宜設計することが可能である。波形設定部５も同様で、配置位置は適宜設計することが可能であり、また、コンピュータ等の電子機器を介してソフトウェアにより設定することも可能である。 First Embodiment
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of the appearance of a keyboard 1 to which the key input device described in the present application is applied. In the keyboard 1, a plurality of key switches 2, such as character keys, numeric keys, and other function keys, are arranged side by side. In addition, sound output units 3, such as speakers that output sound, are arranged on the left and right sides of the front side (side facing the operator) of the keyboard 1. Various components, such as a vibration mechanism 4 (see FIG. 3A, FIG. 3B, etc.) that generates vibrations, are housed inside the keyboard 1. Furthermore, a waveform setting unit 5 that sets the waveform of the sound generated from the sound output unit 3 and the waveform of the vibration generated by the vibration mechanism 4 is arranged on the upper surface of the keyboard 1. The sound output unit 3 can be arranged in various places, such as the side, rear, corner, etc., not limited to the front, and the number of units to be arranged can also be designed appropriately. The waveform setting unit 5 can also be designed appropriately, and the arrangement position can also be set by software via an electronic device such as a computer.

キーボード１に配設されたキースイッチ２は、操作者の押下により、最上位となる上死点から最下位となる下死点まで押し込み可能である。また、キースイッチ２は、上死点から下死点への移動の過程で、回路の開閉状態がオフ状態からオン状態に切り替わる開閉位置が設定されている。 The key switch 2 arranged on the keyboard 1 can be depressed by an operator from the top dead center, which is the highest position, to the bottom dead center, which is the lowest position. In addition, the key switch 2 has an open/close position set so that the open/close state of the circuit changes from an OFF state to an ON state in the process of moving from the top dead center to the bottom dead center.

図２は、本願記載のキーボード１が備えるキースイッチ２の特性の一例を示すグラフである。図２に示すグラフは、キースイッチ２の押下によるストロークを示す移動距離を横軸にとり、押下に要する力となる押下負荷を縦軸にとって、その関係を示している。図２に示すように、本願記載のキーボード１が備えるキースイッチ２としては、移動距離に対し、押下負荷が単調に増加する関係、例えば、比例関係にあり、傾きが一定であるリニアスイッチを使用することが可能である。移動距離に対して押下負荷が単調に増加するリニアスイッチは、開閉状態が切り替わる切替位置で押下負荷の変化が生じないという特性がある。このため、操作者は、リニアスイッチを使用したキースイッチ２を押下した場合、開閉状態がオフ状態からオン状態に切り替わる際の触感、所謂クリック感を、キースイッチ２そのものから感得することができない。前述のように本願記載のキーボード１は、振動を発生させる振動機構４を備えており、キースイッチ２からは感得できないクリック感を、振動機構４が発生させる振動により疑似クリック感（疑似触感）として発生させる。即ち、キーボード１が備える振動機構４は、操作者に振動を与える触覚技術（tactile feedback technology）を用いた触覚発生アクチュエータとして機能する。 Figure 2 is a graph showing an example of the characteristics of the key switch 2 included in the keyboard 1 described in the present application. The graph shown in Figure 2 shows the relationship between the travel distance indicating the stroke caused by pressing the key switch 2 on the horizontal axis and the pressing load, which is the force required for pressing, on the vertical axis. As shown in Figure 2, as the key switch 2 included in the keyboard 1 described in the present application, a linear switch in which the pressing load increases monotonically with respect to the travel distance, for example, in a proportional relationship with a constant slope, can be used. A linear switch in which the pressing load increases monotonically with respect to the travel distance has the characteristic that the pressing load does not change at the switching position where the open/close state is switched. For this reason, when an operator presses a key switch 2 using a linear switch, the operator cannot feel the tactile sensation when the open/close state switches from the OFF state to the ON state, that is, the so-called click feeling, from the key switch 2 itself. As described above, the keyboard 1 described in the present application is equipped with a vibration mechanism 4 that generates vibrations, and the click feeling that cannot be felt from the key switch 2 is generated as a pseudo-click feeling (pseudo-tactile feeling) by the vibration generated by the vibration mechanism 4. That is, the vibration mechanism 4 of the keyboard 1 functions as a tactile feedback actuator that applies vibrations to the operator.

次に、本願記載のキーボード１の機能構成の例について説明する。図３Ａ及び図３Ｂは、本願記載のキーボード１が備える振動機構４の一例を示す模式図である。図３Ａ及び図３Ｂは、キーボード１内に収容された振動機構４の構成例を右側面側からの視点の模式的な断面図として示している。キーボード１の筐体内には、振動機構４として、支持台４０と、電磁石として機能するコイル４１と、永久磁石４２と、保持部材４３と、天板４４と、緩衝部材４５とが収容されている。収容されている各種構成のうち、コイル４１及び永久磁石４２は振動発生用のアクチュエータとなる振動部として機能する。なお、本願では、キーボード１の筐体内に別体として支持台４０が配設された構成を示しているが、筐体と支持台４０とを一体化して構成することも可能である。 Next, an example of the functional configuration of the keyboard 1 described in the present application will be described. FIGS. 3A and 3B are schematic diagrams showing an example of the vibration mechanism 4 provided in the keyboard 1 described in the present application. FIGS. 3A and 3B show a schematic cross-sectional view of an example of the configuration of the vibration mechanism 4 housed in the keyboard 1 from the right side. The housing of the keyboard 1 houses a support base 40, a coil 41 functioning as an electromagnet, a permanent magnet 42, a holding member 43, a top plate 44, and a buffer member 45 as the vibration mechanism 4. Of the various components housed therein, the coil 41 and the permanent magnet 42 function as a vibration section that serves as an actuator for generating vibration. Note that, in the present application, a configuration in which the support base 40 is disposed as a separate body within the housing of the keyboard 1 is shown, but it is also possible to configure the housing and the support base 40 as an integrated unit.

キースイッチ２は、基板２０上に実装されており、基板２０は、振動機構４の天板４４の上面に、螺子止め等の取付方法で配設されている。即ち、キースイッチ２は、基板２０により、天板４４の上面に配設されている。天板４４は、保持部材４３を介して支持台４０に支持されている。支持台４０の底部を構成する底板４００上には、電磁石として機能するコイル４１が配設されている。コイル４１としては、例えば、水平方向に巻回され内側に垂直方向の磁界を発生させる平面型ＶＣＭ（Voice Coil Motor）が用いられる。なお、本願において、水平方向とは、支持台４０の底面に平行な面を示す説明のための便宜上の方向であり、キーボード１の構成及び配設方向によっては、必ずしも重力方向と直交する方向に一致する訳ではない。図３Ａでは、上方にＳ極、下方にＮ極を生じさせる磁界を発生させた例を示しており、図３Ｂでは、上方にＮ極、下方にＳ極を生じさせる磁界を発生させた例を示している。支持台４０に配設されたコイル４１の上方には、永久磁石４２が下面に配設された天板４４が配設されており、永久磁石４２が、コイル４１に対向するように配置されている。図３Ａ及び図３Ｂでは、キーボード１の前方側（図に向かって左）の下面がＮ極となり、後方側（図に向かって右）の下面がＳ極となるように永久磁石４２が配置された例を示している。 The key switch 2 is mounted on a substrate 20, which is attached to the top surface of the top plate 44 of the vibration mechanism 4 by a mounting method such as screwing. That is, the key switch 2 is disposed on the top surface of the top plate 44 by the substrate 20. The top plate 44 is supported by the support base 40 via a holding member 43. A coil 41 functioning as an electromagnet is disposed on the bottom plate 400 constituting the bottom of the support base 40. For example, a flat VCM (Voice Coil Motor) that is wound horizontally and generates a vertical magnetic field on the inside is used as the coil 41. In this application, the horizontal direction is a direction for convenience of explanation that indicates a plane parallel to the bottom surface of the support base 40, and does not necessarily coincide with a direction perpendicular to the direction of gravity depending on the configuration and arrangement direction of the keyboard 1. FIG. 3A shows an example in which a magnetic field that generates an S pole above and an N pole below is generated, and FIG. 3B shows an example in which a magnetic field that generates an N pole above and an S pole below is generated. A top plate 44 with a permanent magnet 42 disposed on the underside is disposed above the coil 41 disposed on the support base 40, and the permanent magnet 42 is disposed so as to face the coil 41. Figures 3A and 3B show an example in which the permanent magnet 42 is disposed so that the underside on the front side (left side as you look at the figures) of the keyboard 1 is the north pole, and the underside on the rear side (right side as you look at the figures) is the south pole.

支持台４０の側部（図３Ａ及び図３Ｂの例では前部及び後部）には、底板４００上に側板４０１がそれぞれ立設されており、側板４０１の上部は、天板４４の側方近傍に位置している。側板４０１には、天板４４を振動可能に保持する保持部材４３として、圧縮コイルバネ等の弾性体が架橋されて取り付けられている。そして、支持台４０の側板４０１から天板４４の側部にかけて架橋する弾性体を用いた保持部材４３により、天板４４は、前後に移動可能に保持される。また、前後の側板４０１には、天板４４が振動により接した場合の衝撃を吸収すべくゴム等の緩衝部材４５が配設されている。 At the sides of the support base 40 (at the front and rear in the example of Figs. 3A and 3B), side plates 401 are erected on a bottom plate 400, and the upper part of the side plate 401 is located near the side of the top plate 44. An elastic body such as a compression coil spring is bridged and attached to the side plate 401 as a holding member 43 that holds the top plate 44 so that it can vibrate. The top plate 44 is held so that it can move forward and backward by the holding member 43 using an elastic body that bridges from the side plate 401 of the support base 40 to the side of the top plate 44. In addition, the front and rear side plates 401 are provided with cushioning members 45 such as rubber to absorb shock when the top plate 44 comes into contact with them due to vibration.

以上のように、操作者から押下操作を受け付けるキースイッチ２は、天板４４上に複数配設されており、天板４４は、保持部材４３により、支持台４０上に振動可能に保持されている。天板４４の下部には、永久磁石４２が配設されており、支持台４０に配設された電磁石として用いられるコイル４１に対向している。 As described above, multiple key switches 2 that are pressed by the operator are arranged on the top plate 44, and the top plate 44 is held by a holding member 43 so that it can vibrate on the support base 40. A permanent magnet 42 is arranged on the bottom of the top plate 44, facing a coil 41 used as an electromagnet arranged on the support base 40.

図３Ａに示すように、コイル４１の上方にＳ極が生じるように通電すると、図中矢印で示すように後方へ天板４４が移動し、図３Ｂに示すようにコイル４１の上方にＮ極が生じるように通電すると、図中矢印で示すように前方へ天板４４が移動する。従って、通電方向の反転を繰り返すことにより、図３Ａ及び図３Ｂに示す状態が繰り返し発生し、天板４４が振動する。以上のように、キーボード１が備えるコイル４１及び永久磁石４２は振動を発生させる振動部（アクチュエータ）として機能する。 As shown in FIG. 3A, when electricity is applied so that a south pole is generated above the coil 41, the top plate 44 moves backward as indicated by the arrow in the figure, and as shown in FIG. 3B, when electricity is applied so that a north pole is generated above the coil 41, the top plate 44 moves forward as indicated by the arrow in the figure. Therefore, by repeatedly reversing the direction of electricity, the state shown in FIG. 3A and FIG. 3B occurs repeatedly, causing the top plate 44 to vibrate. As described above, the coil 41 and permanent magnet 42 provided in the keyboard 1 function as a vibration unit (actuator) that generates vibrations.

次に、本願記載のキーボード１の回路構成の例について説明する。図４は、本願記載のキーボード１の構成の一例を概略的に示すブロック図である。キーボード１は、キースイッチ２の押下操作に伴い各種処理を実行する構成として、前述の音出力部３、振動機構４、波形設定部５の他、操作検出部６、パルス発生部７、振幅増幅部８等の各種機構を備えている。 Next, an example of the circuit configuration of the keyboard 1 described in the present application will be described. FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the keyboard 1 described in the present application. The keyboard 1 includes various mechanisms such as the sound output unit 3, vibration mechanism 4, and waveform setting unit 5 described above, as well as an operation detection unit 6, a pulse generation unit 7, and an amplitude amplification unit 8, as components for executing various processes in response to pressing of the key switch 2.

波形設定部５について説明する。図５は、本願記載のキーボード１が備える波形設定部５の外観の一例を示す概略正面図である。図５は、図１に例示したキーボード１が備える波形設定部５を拡大して示している。波形設定部５は、音出力部３から発生させる音の波形及び振動機構４に発生させる振動の波形を設定するためのユーザインタフェースである。図４及び図５に例示するように、波形設定部５は、音出力部３から発生させる音の波形の設定を受け付ける音設定部５０と、振動機構４に発生させる振動の波形の設定を受け付ける振動設定部５１とを備えている。音設定部５０及び振動設定部５１を用いて設定する波形は、パルス波である。音設定部５０は、音として出力されるパルス波のパルス幅の設定を受け付ける音パルス幅設定部５００と、パルス数の設定を受け付ける音パルス数設定部５０１とを備えている。振動設定部５１は、振動として出力されるパルス波のパルス幅の設定を受け付ける振動パルス幅設定部５１０と、パルス数の設定を受け付ける振動パルス数設定部５１１とを備えている。図５に例示する波形設定部５は、４連のサムロータリースイッチを用いており、音のパルス幅及びパルス数並びに振動のパルス幅及びパルス数を、それぞれ０～９の１０段階で設定することが可能である。波形設定部５には、パルス幅又はパルス数のレベルを示す数字が示されており、数字の下の「＋」と示されたボタンを押下することにより、レベルを示す数字が大きくなり、数字の上の「－」と示されたボタンを押下することによりレベルを示す数字が小さくなる。波形設定部５は、音パルス幅設定部５００にて設定された音のパルス幅、音パルス数設定部５０１にて設定された音のパルス数、振動パルス幅設定部５１０にて設定された振動のパルス数及び振動パルス数設定部５１１にて設定された振動のパルス数をそれぞれパルス発生部７へ出力する。 The waveform setting unit 5 will be described. FIG. 5 is a schematic front view showing an example of the appearance of the waveform setting unit 5 provided in the keyboard 1 described in the present application. FIG. 5 shows an enlarged view of the waveform setting unit 5 provided in the keyboard 1 illustrated in FIG. 1. The waveform setting unit 5 is a user interface for setting the waveform of the sound generated from the sound output unit 3 and the waveform of the vibration generated in the vibration mechanism 4. As illustrated in FIGS. 4 and 5, the waveform setting unit 5 includes a sound setting unit 50 that accepts the setting of the waveform of the sound generated from the sound output unit 3, and a vibration setting unit 51 that accepts the setting of the waveform of the vibration generated in the vibration mechanism 4. The waveform set using the sound setting unit 50 and the vibration setting unit 51 is a pulse wave. The sound setting unit 50 includes a sound pulse width setting unit 500 that accepts the setting of the pulse width of the pulse wave output as sound, and a sound pulse number setting unit 501 that accepts the setting of the pulse number. The vibration setting unit 51 includes a vibration pulse width setting unit 510 that accepts the setting of the pulse width of the pulse wave output as vibration, and a vibration pulse number setting unit 511 that accepts the setting of the pulse number. The waveform setting unit 5 illustrated in FIG. 5 uses a four-row thumb rotary switch, and the sound pulse width and pulse number and the vibration pulse width and pulse number can be set in 10 stages from 0 to 9. The waveform setting unit 5 shows a number indicating the level of the pulse width or pulse number, and by pressing the button marked "+" below the number, the number indicating the level increases, and by pressing the button marked "-" above the number, the number indicating the level decreases. The waveform setting unit 5 outputs the sound pulse width set by the sound pulse width setting unit 500, the sound pulse number set by the sound pulse number setting unit 501, the vibration pulse number set by the vibration pulse width setting unit 510, and the vibration pulse number set by the vibration pulse number setting unit 511 to the pulse generating unit 7.

操作検出部６について説明する。キースイッチ２が押下されると、キースイッチ２に内蔵された回路の開閉状態が変化、例えば開状態から閉状態に変化する。操作検出部６は、回路の開閉状態の変化を押下操作として検出する。回路の開閉状態の変化は、キースイッチ２の移動に対する機械的な検出、移動により開閉する電気回路の通電状況の変化の検出、更には、キースイッチ２の位置の変化に伴う静電容量、磁界、電界の変化等の物理状態の変化として検出される。開閉状態の変化を検出した操作検出部６は、キースイッチ２が押下されたことを示すオン信号を、パルス発生部７へ出力する。物理状態の変化に基づいてオン信号を出力する形態として実装する場合、オン信号の出力の基準となる閾値は、変更可能に設計することが可能である。即ち、オン信号を出力するキースイッチ２の押下位置を可変とし、押し込み量が浅い位置でオン信号を出力したり、深い位置でオン信号を出力したりというように、適宜設定できるように設計してもよい。更には、閾値（オン信号の出力基準位置）に応じて音及び振動のパルス幅及びパルス数を設定可能とするように展開することも可能である。 The operation detection unit 6 will be described. When the key switch 2 is pressed, the open/close state of the circuit built into the key switch 2 changes, for example, from an open state to a closed state. The operation detection unit 6 detects the change in the open/close state of the circuit as a pressing operation. The change in the open/close state of the circuit is detected as a mechanical detection of the movement of the key switch 2, a detection of a change in the current state of the electric circuit that opens and closes due to the movement, and further as a change in the physical state such as a change in capacitance, a magnetic field, or an electric field due to a change in the position of the key switch 2. The operation detection unit 6 that detects the change in the open/close state outputs an ON signal indicating that the key switch 2 has been pressed to the pulse generation unit 7. When implementing a form in which an ON signal is output based on a change in the physical state, the threshold value that is the reference for outputting the ON signal can be designed to be changeable. In other words, the pressed position of the key switch 2 that outputs the ON signal can be designed to be variable, and the ON signal can be output at a shallow position or a deep position, so that it can be set appropriately. Furthermore, it is also possible to develop it so that the pulse width and number of pulses of the sound and vibration can be set according to the threshold value (the reference position for outputting the ON signal).

パルス発生部７について説明する。パルス発生部７は、マイクロプロセッサ等の制御回路を用いて構成されている。パルス発生部７は、音のパルス波を発生させる音パルス発生部７０と、振動のパルス波を発生させる振動パルス発生部７１とを備えている。音パルス発生部７０は、波形設定部５の音パルス幅設定部５００から出力されたパルス幅及び音パルス数設定部５０１から出力されたパルス数に基づいて、パルス幅及びパルス数を設定し、設定したパルス幅及びパルス数のパルス波を発生させる。そして、音パルス発生部７０は、操作検出部６からオン信号の入力を受けたタイミングで、発生させたパルス波を振幅増幅部８へ出力する。振動パルス発生部７１は、波形設定部５の振動パルス幅設定部５１０から出力されたパルス幅及び振動パルス数設定部５１１から出力されたパルス数に基づいて、パルス幅及びパルス数を設定し、設定したパルス幅及びパルス数のパルス波を発生させる。そして、振動パルス発生部７１は、操作検出部６からオン信号の入力を受けたタイミングで、発生させたパルス波を振幅増幅部８へ出力する。 The pulse generating unit 7 will be described. The pulse generating unit 7 is configured using a control circuit such as a microprocessor. The pulse generating unit 7 includes a sound pulse generating unit 70 that generates a sound pulse wave and a vibration pulse generating unit 71 that generates a vibration pulse wave. The sound pulse generating unit 70 sets a pulse width and a pulse number based on the pulse width output from the sound pulse width setting unit 500 of the waveform setting unit 5 and the pulse number output from the sound pulse number setting unit 501, and generates a pulse wave of the set pulse width and pulse number. Then, the sound pulse generating unit 70 outputs the generated pulse wave to the amplitude amplification unit 8 at the timing when an on signal is input from the operation detection unit 6. The vibration pulse generating unit 71 sets a pulse width and a pulse number based on the pulse width output from the vibration pulse width setting unit 510 of the waveform setting unit 5 and the pulse number output from the vibration pulse number setting unit 511, and generates a pulse wave of the set pulse width and pulse number. Then, the vibration pulse generating unit 71 outputs the generated pulse wave to the amplitude amplifying unit 8 at the timing when an ON signal is received from the operation detecting unit 6.

図６は、本願記載のキーボード１が備えるパルス発生部７にて発生させるパルス波の外形の一例を示す波形図である。図６は、横軸に時間をとり、縦軸に強度をとって、パルス波の経時変化を示している。本願で例示するキーボード１のパルス発生部７は、オン状態の継続時間と、オフ状態の継続時間とが等時間のパルス波を発生させる。波形設定部５で設定するパルス幅は、オン状態の継続時間（オフ状態の継続時間と等時間）である。従って、パルス幅の２倍が、パルスのオン状態の開始からオフ状態の終了までの時間を示す周期となる。波形設定部５で設定するパルス数は、パルスの発生数であり、オン状態の開始からオフ状態の終了までのサイクルの繰返し回数である。例えば、図６は、パルス数が「３」の状態を示している。パルスの発生開始から、パルス数として設定された回数のパルスを発生し、終了（オフ状態の終了）するまでの全体の時間は、パルス幅の２倍（周期）にパルス数（繰返し回数）を乗じた時間となる。 Figure 6 is a waveform diagram showing an example of the shape of a pulse wave generated by the pulse generating unit 7 of the keyboard 1 described in the present application. Figure 6 shows the change over time of a pulse wave, with the horizontal axis representing time and the vertical axis representing intensity. The pulse generating unit 7 of the keyboard 1 illustrated in the present application generates a pulse wave whose on-state duration and off-state duration are equal. The pulse width set by the waveform setting unit 5 is the on-state duration (equal to the off-state duration). Therefore, twice the pulse width is the period indicating the time from the start of the on-state of the pulse to the end of the off-state. The number of pulses set by the waveform setting unit 5 is the number of pulses generated, and is the number of repetitions of the cycle from the start of the on-state to the end of the off-state. For example, Figure 6 shows a state where the number of pulses is "3". The total time from the start of pulse generation to the end (end of the off-state) of the number of pulses generated set as the number of pulses is the time multiplied by twice the pulse width (period) by the number of pulses (repetitions).

図４に戻り、振幅増幅部８について説明する。振幅増幅部８は、パルス波の振幅を増幅させる回路である。振幅増幅部８は、音パルス増幅器８０及び振動パルス増幅器８１を備えている。音パルス増幅器８０は、パルス発生部７の音パルス発生部７０が発生させたパルス波の振幅を増幅し、音出力部３へ出力する。振動パルス増幅器８１は、パルス発生部７の振動パルス発生部７１が発生させたパルス波の振幅を増幅し、振動機構４へ出力する。 Returning to FIG. 4, the amplitude amplifier 8 will be described. The amplitude amplifier 8 is a circuit that amplifies the amplitude of the pulse wave. The amplitude amplifier 8 includes a sound pulse amplifier 80 and a vibration pulse amplifier 81. The sound pulse amplifier 80 amplifies the amplitude of the pulse wave generated by the sound pulse generator 70 of the pulse generator 7, and outputs it to the sound output unit 3. The vibration pulse amplifier 81 amplifies the amplitude of the pulse wave generated by the vibration pulse generator 71 of the pulse generator 7, and outputs it to the vibration mechanism 4.

音パルス増幅器８０からパルス波の入力を受けた音出力部３は、音パルス発生部７０にて発生させたパルス波のパルス幅及びパルス数に基づいて音を出力する。振動パルス増幅器８１からパルス波の入力を受けた振動機構４は、振動パルス発生部７１にて発生させたパルス波のパルス幅及びパルス数に従い振動する。振動機構４の振動は、パルス波に基づく通電により、コイル４１が、磁界の反転を繰り返す電磁石として機能し、永久磁石４２に作用して天板４４を振動させるものである。 The sound output unit 3, which receives a pulse wave from the sound pulse amplifier 80, outputs sound based on the pulse width and number of pulses of the pulse wave generated by the sound pulse generator 70. The vibration mechanism 4, which receives a pulse wave from the vibration pulse amplifier 81, vibrates according to the pulse width and number of pulses of the pulse wave generated by the vibration pulse generator 71. The vibration of the vibration mechanism 4 occurs when current is passed based on the pulse wave, causing the coil 41 to function as an electromagnet that repeatedly reverses the magnetic field, acting on the permanent magnet 42 to vibrate the top plate 44.

音及び振動に対するパルス波のパルス幅及びパルス数の関係について説明する。図７は、本願記載のキーボード１が備える音出力部３から出力される音とパルス波との関係の一例を示すグラフである。図７では、横軸にパルス数（サイクル）をとり、縦軸にパルス幅（ｕｓ）をとった両対数グラフ上で、パルス幅及びパルス数にて示される範囲を、同種の音が発生する領域として示している。音出力部３から出力する音は、音パルス発生部７０にて発生させたパルス波のパルス幅及びパルス数に応じて、操作者は異なるクリック音として認識する。図７は、操作者が、似たような音として認識する範囲を領域として区分したものである。例えば、領域Ｓ１として区分したパルス幅及びパルス数の音を、操作者は、「トッ」というクリック音として認識する。同様にして、領域Ｓ２は「ペッ」、領域Ｓ３は「ビッ」、領域Ｓ４は「ビー」、領域Ｓ５は「トツ」、領域Ｓ６は「ピー」、領域Ｓ７は鋭い「ピッ」、領域Ｓ８は「ピッ」、領域Ｓ９は「チッ」、領域Ｓ１０は金属音のような「キン」、領域Ｓ１１は濁った「キン」、領域Ｓ１２は小さめの「ツ」、領域Ｓ１３は極めて小さい「ツ」というようなクリック音として認識する。また、領域Ｓ１４のパルス幅及びパルス数に基づく出力は、音として認識されない。このように操作者は発生する音のパルス幅及びパルス数に基づく出力を、それぞれ異なるクリック音として認識する。なお、図７を用いて説明したクリック音の聞こえ方は、装置の仕様及び個人差による影響が大きく、あくまでもある装置を操作した一個人の聞こえ方の例である。本願記載のキーボード１は、音出力部３から出力する音のパルス幅及びパルス数を適宜設定することにより、振動によるクリック感と対応させて、高級なクリック音、ソフトなクリック音、メカニカルなクリック音等、様々なクリック音を演出することができる。 The relationship between the pulse width and the number of pulses of the pulse wave with respect to the sound and vibration will be explained. FIG. 7 is a graph showing an example of the relationship between the sound and the pulse wave output from the sound output unit 3 of the keyboard 1 described in the present application. In FIG. 7, on a double logarithmic graph with the number of pulses (cycles) on the horizontal axis and the pulse width (us) on the vertical axis, the range indicated by the pulse width and the number of pulses is shown as the area in which the same type of sound is generated. The sound output from the sound output unit 3 is recognized by the operator as different click sounds depending on the pulse width and number of pulses of the pulse wave generated by the sound pulse generating unit 70. FIG. 7 shows the ranges that the operator recognizes as similar sounds divided into areas. For example, the operator recognizes the sound with the pulse width and number of pulses divided into area S1 as a click sound "click". Similarly, the area S2 is recognized as a click sound such as "pet", the area S3 is "bip", the area S4 is "bee", the area S5 is "dop", the area S6 is "pee", the area S7 is a sharp "beep", the area S8 is "bip", the area S9 is "tick", the area S10 is a metallic "kin" sound, the area S11 is a dull "kin", the area S12 is a small "tsu", and the area S13 is an extremely small "tsu". Furthermore, the output based on the pulse width and pulse number of the area S14 is not recognized as a sound. In this way, the operator recognizes the output based on the pulse width and pulse number of the generated sound as different click sounds. Note that the way the click sound is heard described using FIG. 7 is greatly influenced by the specifications of the device and individual differences, and is merely an example of how one individual who operates a certain device hears it. The keyboard 1 described in this application can produce a variety of click sounds, such as high-quality click sounds, soft click sounds, and mechanical click sounds, by appropriately setting the pulse width and number of pulses of the sound output from the sound output unit 3, in accordance with the clicking sensation caused by vibration.

図８は、本願記載のキーボード１が備える振動機構４の振動とパルス波との関係の一例を示すグラフである。図８では、横軸にパルス数（サイクル）をとり、縦軸にパルス幅（ｕｓ）をとった片対数グラフ上で、パルス幅及びパルス数にて示される範囲を、同種の振動が発生する領域として示している。振動機構４により発生する振動は、振動パルス発生部７１にて発生させたパルス波のパルス幅及びパルス数に応じて、操作者は異なる触感（振動）として認識する。図８は、操作者が、似たような触感として認識する範囲を領域として区分したものである。例えば、領域Ｖ１として区分したパルス幅及びパルス数の振動を、操作者は、「ブー」というクリック感として認識する。同様にして、領域Ｖ２は「ビッ」、領域Ｖ３は「ビ」、領域Ｖ４は「ビー」、領域Ｖ５は「トッ」、領域Ｖ６は「ト」、領域Ｖ７は「ピッ」、領域Ｖ８は「ピ」、領域Ｖ９は「ツッ」、領域Ｖ１０は濁った「ピッ」、領域Ｖ１１は小さい「ツッ」、領域Ｖ１２は小さい「チッ」というようなクリック感として認識する。このように操作者はパルス波のパルス幅及びパルス数に基づく振動を異なるクリック感として認識する。なお、図８を用いて説明したクリック感は、装置の仕様及び個人差による影響が大きく、あくまでもある装置を操作した一個人の触感の例である。本願記載のキーボード１は、操作者のキー操作に基づいて、振動パルス発生部７１にて発生させるパルス波のパルス幅及びパルス数を適宜設定することにより、高級なクリック感、ソフトなクリック感、メカニカルなクリック感等、様々なクリック感を演出することができる。 Figure 8 is a graph showing an example of the relationship between the vibration of the vibration mechanism 4 provided in the keyboard 1 described in the present application and the pulse wave. In Figure 8, on a semi-logarithmic graph with the pulse number (cycle) on the horizontal axis and the pulse width (us) on the vertical axis, the range indicated by the pulse width and pulse number is shown as the region in which the same type of vibration occurs. The operator perceives the vibration generated by the vibration mechanism 4 as a different tactile sensation (vibration) depending on the pulse width and pulse number of the pulse wave generated by the vibration pulse generating unit 71. Figure 8 shows the range that the operator perceives as a similar tactile sensation divided into regions. For example, the operator perceives the vibration of the pulse width and pulse number divided into region V1 as a clicking sensation that sounds like "boom." Similarly, the area V2 is recognized as a "bip", the area V3 as a "bi", the area V4 as a "bee", the area V5 as a "tip", the area V6 as a "tip", the area V7 as a "bip", the area V8 as a "bip", the area V9 as a "tsut", the area V10 as a dull "bip", the area V11 as a small "tsut", and the area V12 as a small "tch". In this way, the operator recognizes the vibration based on the pulse width and pulse number of the pulse wave as different click sensations. Note that the click sensation described using FIG. 8 is largely influenced by the device specifications and individual differences, and is merely an example of the tactile sensation of one person operating a certain device. The keyboard 1 described in the present application can produce various click sensations, such as a high-quality click sensation, a soft click sensation, and a mechanical click sensation, by appropriately setting the pulse width and pulse number of the pulse wave generated by the vibration pulse generating unit 71 based on the key operation of the operator.

以上のように、本願記載のキーボード１は、操作者のキー操作に基づいて、振動によるクリック感と共に、クリック音を出力することにより、操作者は、触覚及び聴覚からクリック感を感得することができる。 As described above, the keyboard 1 described in this application outputs a clicking sound along with a clicking sensation caused by vibration based on the operator's key operation, allowing the operator to sense the clicking sensation through both touch and hearing.

さらに、キーボード１は、音出力部３による音の出力及び振動機構４による振動の発生のいずれか一方のみを実施するように構成してもよく、その場合、音の出力を電子機器が行い、振動の発生をキーボード１がする等、適宜設計することが可能である。 Furthermore, the keyboard 1 may be configured to perform only one of the following: outputting sound by the sound output unit 3 and generating vibrations by the vibration mechanism 4. In that case, it is possible to appropriately design the keyboard 1 so that the electronic device outputs the sound and the keyboard 1 generates the vibrations.

以上詳述したように、本願記載のキー入力装置は、例えば、キーボード１として提供され、コイル４１を用いた電磁石及び永久磁石４２にて振動を発生させることにより、キースイッチ２の操作者に対し、例えば、回路の開閉状態の切り替わりをクリック感として感得させる疑似触感を発生させることが可能である等、優れた効果を奏する。 As described above in detail, the key input device described in the present application is provided, for example, as a keyboard 1, and by generating vibrations using an electromagnet and a permanent magnet 42 using a coil 41, it is possible to generate a pseudo-tactile sensation that makes the operator of the key switch 2 feel, for example, the switching between the open and closed states of a circuit as a clicking sensation, thereby achieving excellent effects.

また、本願記載のキー入力装置は、音及び振動を発生させる信号としてパルス波を使用する。従って、本願記載のキー入力装置は、単純なパルス波を使用することにより、パルス波である信号の発生又は処理に用いられるデジタル回路の設計及び取り扱いを容易にすることが可能である等、優れた効果を奏する。更には、本願記載のキー入力装置は、単純なパルス波を使用することにより、比較的簡単なソフトウェアにより、様々なクリック音及びクリック感を発生させることが可能である等、優れた効果を奏する。 The key input device described in the present application also uses pulse waves as signals that generate sounds and vibrations. Therefore, the key input device described in the present application has an excellent effect of making it possible to easily design and handle digital circuits used to generate or process pulse wave signals by using simple pulse waves. Furthermore, the key input device described in the present application has an excellent effect of making it possible to generate various clicking sounds and clicking sensations by using relatively simple software by using simple pulse waves.

本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、他の様々な形態で実施することが可能である。そのため、上述した実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の技術範囲は、請求の範囲によって説明するものであって、明細書本文には何ら拘束されない。更に、請求の範囲の均等範囲に属する変形及び変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented in various other forms. Therefore, the above-described embodiment is merely illustrative in all respects and should not be interpreted in a restrictive manner. The technical scope of the present invention is explained by the claims, and is not bound by the text of the specification. Furthermore, all modifications and changes that fall within the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.

例えば、前記実施形態では、４連のサムロータリースイッチを用いた波形設定部５により、音のパルス幅及びパルス数並びに振動のパルス幅及びパルス数を、それぞれ０～９の１０段階で設定する形態を例示したが、波形設定部５は様々な仕様で実現することが可能である。例えば、波形設定部５は、サムロータリースイッチのようなハードウェアとしての仕様に限らず、接続されたコンピュータ等の電子機器にて実行されるソフトウェアを用いて設定することも可能である。また、設定内容も音のパルス幅及びパルス数並びに振動のパルス幅及びパルス数を個々に設定するのではなく、予め設定されている音のパルス幅及びパルス数の組み合わせからの選択、並びに予め設定されている振動のパルス幅及びパルス数の組み合わせからの選択というように、パルス幅及びパルス数の複数の組み合わせのうちから選択するように設計することも可能である。選択の候補として予めパルス幅及びパルス数の組み合わせを設定しておくことにより、パルス幅及びパルス数決定時の利便性を向上させ、また、不自然又は不快な音又は振動となるパルス幅及びパルス数の組み合わせを排除することが可能となる。更には、音のパルス数、音のパルス幅、振動のパルス数及び振動のパルス幅の組み合わせを予め複数設定しておき、複数の組み合わせから、波形設定部５により、設定する組み合わせを選択するようにしてもよい。選択の候補として予め音及び振動のパルス数及びパルス幅の組み合わせを設定しておくことにより、利便性を向上させ、また、音及び振動の関係が不自然又は不快となることを防止することが可能となる。 For example, in the above embodiment, the waveform setting unit 5 using a four-row thumb rotary switch is used to set the pulse width and pulse number of the sound and the pulse width and pulse number of the vibration in 10 stages from 0 to 9, but the waveform setting unit 5 can be realized with various specifications. For example, the waveform setting unit 5 is not limited to a hardware specification such as a thumb rotary switch, and can also be set using software executed on a connected electronic device such as a computer. In addition, the setting contents can be designed to select from multiple combinations of pulse width and pulse number, such as selecting from combinations of pre-set sound pulse width and pulse number and selecting from combinations of pre-set vibration pulse width and pulse number, rather than individually setting the pulse width and pulse number of the sound and the pulse width and pulse number of the vibration. By setting combinations of pulse width and pulse number in advance as candidates for selection, convenience when determining the pulse width and pulse number is improved, and it is possible to eliminate combinations of pulse width and pulse number that result in unnatural or unpleasant sound or vibration. Furthermore, multiple combinations of the number of sound pulses, the sound pulse width, the number of vibration pulses, and the vibration pulse width may be set in advance, and the waveform setting unit 5 may select a combination to be set from the multiple combinations. By setting combinations of the number of sound and vibration pulses and pulse width in advance as candidates for selection, it is possible to improve convenience and prevent the relationship between sound and vibration from becoming unnatural or uncomfortable.

例えば、振動機構４は、様々な形態で実施することが可能である。例えば、振動機構４を保持する保持部材４３として、断面が円形状をなすシャフトタイプの軸状体、球体、ゴム等の弾性体、可撓性を有する板バネ、その他リンク機構等の振動可能に保持する部材及び機構を適用することが可能である。 For example, the vibration mechanism 4 can be implemented in various forms. For example, the holding member 43 that holds the vibration mechanism 4 can be a shaft-type axle body with a circular cross section, a sphere, an elastic body such as rubber, a flexible leaf spring, or other members and mechanisms that hold the vibration mechanism in a vibrating manner, such as a link mechanism.

また、前記実施形態では、支持台４０側に電磁石となるコイル４１を配置し、天板４４側に永久磁石４２を配置する形態を示したが、本発明はこれに限らず、支持台４０側に永久磁石４２を配置し、天板４４側に電磁石となるコイル４１を配置する等、適宜、設計することが可能である。 In addition, in the above embodiment, the coil 41 acting as an electromagnet is arranged on the support base 40 side, and the permanent magnet 42 is arranged on the top plate 44 side. However, the present invention is not limited to this, and it is possible to design it as appropriate, such as arranging the permanent magnet 42 on the support base 40 side, and arranging the coil 41 acting as an electromagnet on the top plate 44 side.

図９は、本願記載のキーボード１が備える振動機構４の一例を示す模式図である。図９は、キーボード１内に収容された振動機構４の構成例を模式的な断面図として示している。図９に例示する振動機構４は、永久磁石４２として、支持台４０の底板４００上に固定されコイル４１の下方に位置する下部永久磁石４２ａと、コイル４１の上方に位置する上部永久磁石４２ｂとを備えている。 Figure 9 is a schematic diagram showing an example of the vibration mechanism 4 provided in the keyboard 1 described in the present application. Figure 9 shows a schematic cross-sectional view of an example of the configuration of the vibration mechanism 4 housed in the keyboard 1. The vibration mechanism 4 illustrated in Figure 9 includes, as permanent magnets 42, a lower permanent magnet 42a fixed on the bottom plate 400 of the support base 40 and positioned below the coil 41, and an upper permanent magnet 42b positioned above the coil 41.

コイル４１は、板状をなす上下の電磁石保持板４７により保持された状態で、天板４４の下方に空隙を空けて、天板４４から吊り下げられるようにして天板４４に配設されている。上部永久磁石４２ｂは、支持台４０の底板４００から立設された上部磁石保持具４６により、コイル４１と、天板４４との間の空隙に固定されている。即ち、支持台４０に固定された下部永久磁石４２ａの上方に、下部永久磁石４２ａから間隙を空けてコイル４１が配設されており、コイル４１の上方に、コイル４１から間隙を空けて上部永久磁石４２ｂが上部磁石保持具４６にて固定されている。キースイッチ２が配設された天板４４及びコイル４１は、支持台４０に固定された下部永久磁石４２ａ及び上部永久磁石４２ｂと分離されており、保持部材４３により振動可能に保持されている。 The coil 41 is held by upper and lower electromagnet holding plates 47 in the form of plates, and is arranged on the top plate 44 so as to be suspended from the top plate 44 with a gap below the top plate 44. The upper permanent magnet 42b is fixed in the gap between the coil 41 and the top plate 44 by an upper magnet holder 46 erected from the bottom plate 400 of the support base 40. That is, the coil 41 is arranged above the lower permanent magnet 42a fixed to the support base 40 with a gap from the lower permanent magnet 42a, and the upper permanent magnet 42b is fixed above the coil 41 by the upper magnet holder 46 with a gap from the coil 41. The top plate 44 on which the key switch 2 is arranged and the coil 41 are separated from the lower permanent magnet 42a and upper permanent magnet 42b fixed to the support base 40, and are held in a vibrating manner by the holding member 43.

下部永久磁石４２ａ及び上部永久磁石４２ｂは、コイル４１に対する電磁力の方向が安定するように、コイル４１に対する引力又は斥力が同方向となるように配設されている。例えば、図９に例示するように、下部永久磁石４２ａ及び上部永久磁石４２ｂの前方側（図に向かって左）は、上側がＳ極、下側がＮ極となり、下部永久磁石４２ａ及び上部永久磁石４２ｂの後方側（図に向かって右）は、上側がＮ極、下側がＳ極となるように配設されている。 The lower permanent magnet 42a and the upper permanent magnet 42b are arranged so that the attractive or repulsive force on the coil 41 is in the same direction so that the direction of the electromagnetic force on the coil 41 is stable. For example, as illustrated in FIG. 9, the front side (left side of the figure) of the lower permanent magnet 42a and the upper permanent magnet 42b is arranged so that the upper side is a south pole and the lower side is a north pole, and the rear side (right side of the figure) of the lower permanent magnet 42a and the upper permanent magnet 42b is arranged so that the upper side is a north pole and the lower side is a south pole.

以上のように構成された振動機構４は、コイル４１に通電方向の反転を繰り返す交流電流を通電することにより、固定された下部永久磁石４２ａ及び上部永久磁石４２ｂの間で、コイル４１が配設された天板４４は保持部材４３に保持された状態で振動する。 The vibration mechanism 4 configured as described above passes an alternating current that repeatedly reverses the current direction through the coil 41, causing the top plate 44 on which the coil 41 is disposed to vibrate while being held by the holding member 43 between the fixed lower permanent magnet 42a and upper permanent magnet 42b.

図９を用いて例示した実施形態では、コイル４１を上下から挟むように下部永久磁石４２ａ及び上部永久磁石４２ｂを配設する形態を示した。このような形態は、様々な実施形態の振動機構４に対しても適用可能であり、永久磁石４２を支持台４０上に配設すること、また、コイル４１を上下から挟むように下部永久磁石４２ａ及び上部永久磁石４２ｂを配設することが可能である。 In the embodiment illustrated in FIG. 9, the lower permanent magnet 42a and the upper permanent magnet 42b are arranged so as to sandwich the coil 41 from above and below. This type of arrangement can be applied to various embodiments of the vibration mechanism 4, and it is possible to arrange the permanent magnet 42 on the support base 40, and to arrange the lower permanent magnet 42a and the upper permanent magnet 42b so as to sandwich the coil 41 from above and below.

更に、振動機構４の配置についても様々な実施形態に展開することが可能である。前述の実施形態では、振動機構４が前後方向に振動する形態を示したが、本願記載のキーボード１は、振動機構４が左右方向に振動するように構成することも可能である。また、キーボード１内に振動機構４を複数配設することも可能である。例えば、振動機構４をキーボード１の各角部に配設し、また、前後方向及び左右方向に並べて配設することも可能である。キーボード１に振動機構４を複数配設し、それぞれ個別に振動及び停止の制御を行い、更には振幅も個別に制御することにより、押下されたキースイッチ２に応じた位置に様々な振動を発生させることが可能となる。 Furthermore, the arrangement of the vibration mechanism 4 can be expanded to various embodiments. In the above-mentioned embodiment, the vibration mechanism 4 vibrates in the front-back direction, but the keyboard 1 described in the present application can also be configured so that the vibration mechanism 4 vibrates in the left-right direction. It is also possible to arrange multiple vibration mechanisms 4 within the keyboard 1. For example, the vibration mechanisms 4 can be arranged at each corner of the keyboard 1, and they can also be arranged side-by-side in the front-back and left-right directions. By arranging multiple vibration mechanisms 4 on the keyboard 1 and individually controlling vibration and stopping for each, and further individually controlling the amplitude, it is possible to generate various vibrations at positions corresponding to the pressed key switches 2.

また、例えば、前記実施形態では、複数のキースイッチ２が配設されたキーボード１として本願記載のキー入力装置を提供する形態を示したが、本発明は、これに限るものではない。例えば、キースイッチ２が一つの押しボタン、キースイッチ２が数個のマウス、デジタイザその他の入力デバイス等、様々なキー入力装置に適用することが可能である。 In addition, for example, in the above embodiment, the key input device described in the present application is provided as a keyboard 1 on which multiple key switches 2 are arranged, but the present invention is not limited to this. For example, the key input device can be applied to various key input devices such as a single push button key switch 2, a mouse with several key switches 2, a digitizer, and other input devices.

更に、前記実施形態では、発生させるパルス波を、パルス幅及びパルス数として設定する形態を示したが、パルス幅及びパルス数として規定されるパルス波の設定と実質的に同様の設定に代替することも可能である。例えば、パルス波の１サイクル分の周期及び全体の継続時間等のように、実質的に、発生させるパルス波を規定し、パルス幅及びパルス数に代替可能な設定とすることができる。また、前記実施形態では、オン状態の継続時間とオフ状態の継続時間とが等時間であるパルス波を発生させる形態を示したが、オン状態の継続時間とオフ状態の継続時間との比率等の条件は適宜設定することが可能である。 In addition, in the above embodiment, the generated pulse wave is set as a pulse width and a pulse number, but it is also possible to replace the pulse wave with a setting substantially similar to that specified as a pulse width and a pulse number. For example, the generated pulse wave can be substantially specified, such as the period of one cycle of the pulse wave and the total duration, and the like, and the setting can be replaced with the pulse width and the pulse number. In addition, in the above embodiment, the pulse wave is generated with the duration of the on state and the duration of the off state being equal, but the conditions such as the ratio between the duration of the on state and the duration of the off state can be set appropriately.

１キーボード（キー入力装置）
２キースイッチ
３音出力部
４振動機構
４０支持台
４１コイル（電磁石・振動部；アクチュエータ）
４２永久磁石（振動部：アクチュエータ）
４３保持部材
４４天板
５波形設定部
５０音設定部
５００音パルス幅設定部
５０１音パルス数設定部
５１振動設定部
５１０振動パルス幅設定部
５１１振動パルス数設定部
６操作検出部
７パルス発生部
７０音パルス発生部
７１振動パルス発生部
８振幅増幅部
８０音パルス増幅器
８１振動パルス増幅器 1. Keyboard (key input device)
2 key switch 3 sound output unit 4 vibration mechanism 40 support base 41 coil (electromagnet/vibration unit; actuator)
42 Permanent magnet (vibration part: actuator)
43 Holding member 44 Top plate 5 Waveform setting section 50 Sound setting section 500 Sound pulse width setting section 501 Sound pulse number setting section 51 Vibration setting section 510 Vibration pulse width setting section 511 Vibration pulse number setting section 6 Operation detection section 7 Pulse generating section 70 Sound pulse generating section 71 Vibration pulse generating section 8 Amplitude amplifying section 80 Sound pulse amplifier 81 Vibration pulse amplifier

Claims

A key input device including a key switch that accepts a pressing operation,
a vibration mechanism for vibrating the key switch;
a vibration pulse generating unit that generates a pulse wave to control the vibration of the vibration mechanism ;
a vibration setting unit that accepts a setting operation for selecting a pulse width and a pulse number of the pulse wave generated by the vibration pulse generating unit from a plurality of levels;
Equipped with
a vibration mechanism that vibrates in accordance with a pulse width and a pulse number of a pulse wave generated by the vibration pulse generating unit, based on settings of a pulse width and a pulse number received by the vibration setting unit .

2. The key input device according to claim 1,
The vibration mechanism includes:
a top plate on which the key switch is disposed;
A support base that supports the top plate from below;
a holding member that holds the top plate on the support base so that the top plate can vibrate;
A permanent magnet is disposed on one of the top plate and the support base,
a coil is disposed on the other of the top plate and the support base,
The coil functions as an electromagnet when energized based on a pulse wave generated by the vibration pulse generating unit, and acts on the permanent magnet to vibrate the tabletop.

3. The key input device according to claim 1,
an operation detection unit that detects a depression operation of the key switch,
The keyboard input device, wherein the vibration pulse generating unit outputs a generated pulse wave when the operation detecting unit detects a pressing operation.

4. The key input device according to claim 3 ,
a sound output unit that outputs sound;
a sound pulse generating unit that generates a pulse wave to be output as a sound from a sound output unit when the operation detecting unit detects a pressing operation,
The keyboard input device according to claim 1, wherein the sound output unit outputs a sound based on a pulse width and a pulse number of the pulse wave generated by the sound pulse generating unit.

5. The key input device according to claim 4 ,
A keyboard input device comprising: a sound setting unit that receives settings for a pulse width and a pulse number of a pulse wave generated by the sound pulse generating unit.

The key input device according to any one of claims 1 to 5 ,
A key input device which is a mouse.