JPH11282605A

JPH11282605A - 入力装置および該入力装置を備えた情報処理装置

Info

Publication number: JPH11282605A
Application number: JP10085593A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Kawakami; 浩川上
Original assignee: Hitachi Software Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Software Engineering Co Ltd
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 1999-10-15

Abstract

(57)【要約】【課題】タッチ感に優れた薄型の入力装置を提供する
こと。【解決手段】キートップの押し下げによってＯＮ／Ｏ
ＦＦを検出する接点と、前記押し下げに抗する反力を発
生する押し戻し手段とを有するキーユニットからなる入
力装置において、前記押し戻し手段は、通電すると元の
形状に戻る部材で構成し、前記押し下げを検出し、該検
出出力に基づいて前記押し戻し手段に通電し、前記押し
戻し手段が通電によって元の形状に戻ろうとする反力に
よって、前記押し下げに抗する力を発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力装置および該
入力装置を備えた情報処理装置に関し、特に、データ入
力装置であるキーボードの薄型化に適用して有効な技術
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のキーボードは、たとえば、図１０
に示すように、キートップあるいはキーと呼ばれる鍵盤
部分１００１と、該キートップ１００１を一端側に支持
すると共にその移動方向を制限する支持軸１００２と、
該支持軸１００２の他端側に配置され、キートップ１０
０１の押し下げすなわちキー入力に対する反力を発生さ
せるためのゴムキャップ１００４と、２つの電極１００
３ａ，１００３ｂ間の導通／非導通（ＯＮ／ＯＦＦ）を
制御するメンブレンスイッチ１００３と、これらの機構
部分を覆うためのケース１００６とから構成されるキー
ユニットを２次元的に配列させた構成となっていた。

【０００３】このように、従来のキーボードは、各キー
ユニットをそれぞれ独立させると共に、各キートップ１
００１の押し下げ方向の長さすなわちキーストロークを
十分に確保することによって、操作者に「キーインし
た」という自覚をもたせると共に、軽い接触等による誤
入力を防止していた。

【０００４】一般的に、十分なキーストロークを確保し
て、操作性がよいすなわちタッチ感のよいキーボードと
するためには、キーストロークを３〜５ｍｍ程度にする
必要があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、ノートパソコン
等に代表される携帯型の情報処理装置では、携帯性が重
要視され、Ａ４あるいはＡ５サイズで、その厚さが１８
ｍｍ程度のものまでが製品化されている。特に、近年に
おいては、ＯＳ（オペレーティングシステム）のＧＵＩ
（ＧｒａｐｈｉｃａｌＵｓｅｒＩｎｔｅｒｆａｃ
ｅ）の普及、および、表示部である液晶表示装置の大画
面化に伴って、情報処理装置の大きさよりも、薄型化お
よび軽量化に重点が置かれ、入力装置であるキーボード
にも薄型化が求められている。

【０００６】しかしながら、従来のキーボードでは、前
述する十分なキーストロークを確保するためには、キー
トップ１００１を深く押し込むための空間が必要であ
り、このために、操作性すなわちタッチ感がよく、且
つ、薄型の携帯型の情報処理装置を製造することができ
なかった。

【０００７】本願発明に類似する入力装置として、たと
えば、特許番号第２６８２０６２号に記載の「キーボー
ド装置」があった。このキーボード装置では、タッチパ
ネルで構成されるキートップの裏面側に、電磁石と該電
磁石で駆動される可動鉄芯とを配置しており、キートッ
プに操作者の指１００５が触れた時に電磁石に電流を供
給する電流の極性を反転させることによって、可動鉄芯
をキートップの裏側に衝突させていた。このとき、操作
者は指先１００５に刺激を受けることによって、キータ
ッチによる操作が行われたか否かの判定をしていた。

【０００８】しかしながら、特許番号第２６８２０６２
号に記載の「キーボード装置」では、刺激を感じた時点
では入力が確定してしまっており、誤ったキー入力を誘
発しやすいという問題があった。この問題を解決するた
めには、隣接するキートップの間隔を広くする必要があ
り、携帯型の情報処理装置が大型化してしまうという問
題があった。

【０００９】特に、電磁石および可動鉄芯からなる可動
機構を薄く且つ扁平に構成することが困難となるので、
キートップの裏側に可動機構を配置するための空間が必
要となり、キーボードを薄くすることができないという
問題があった。

【００１０】本発明の目的は、タッチ感に優れた薄型の
入力装置を提供することにある。本発明の他の目的は、
触れただけでは動作しない薄型の入力装置を提供するこ
とにある。本発明のその他の目的は、携帯型の情報処理
装置の携帯性を向上することが可能な技術を提供するこ
とにある。本発明の前記ならびにその他の目的と新規な
特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかに
なるであろう。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。（１）キートップの押し下げによってＯＮ／ＯＦＦを検
出する接点と、前記押し下げに抗する反力を発生する押
し戻し手段とを有するキーユニットからなる入力装置に
おいて、前記押し戻し手段は、通電すると元の形状に戻
る部材で構成し、前記押し下げを検出し、該検出出力に
基づいて前記押し戻し手段に通電し、前記押し戻し手段
が通電によって元の形状に戻ろうとする反力によって、
前記押し下げに抗する力を発生させる。

【００１２】（２）前述した（１）に記載の入力装置に
おいて、前記部材は、通電によって加熱されると元の形
状に戻る形状記憶合金からなる。

【００１３】（３）キートップの押し下げによってＯＮ
／ＯＦＦを検出する接点と、前記押し下げに抗する反力
を発生する押し戻し手段とを有するキーユニットからな
る入力装置において、前記押し戻し手段は、前記押し下
げに抗する力を発生する超音波モータで構成し、前記押
し下げを検出し、該検出出力に基づいて前記押し戻し手
段に駆動電力を供給し、前記押し戻し手段が発生する反
力によって、前記押し下げに抗する力を発生させる。

【００１４】（４）前述した（１）ないし（３）の内の
いずれかの入力装置において、前記検出手段は、印加さ
れる圧力によってその導電性が変化する感圧導電性ゴム
からなる。

【００１５】（５）キートップの押し下げによってＯＮ
／ＯＦＦを検出する接点と、前記押し下げに抗する反力
を発生する押し戻し手段とを有するキーユニットからな
る入力装置を具備する情報処理装置において、前記押し
戻し手段は、通電すると元の形状に戻る部材で構成し、
前記押し下げを検出し、該検出出力に基づいて前記押し
戻し手段に通電し、前記押し戻し手段が通電によって元
の形状に戻ろうとする反力によって、前記押し下げに抗
する力を発生させる。

【００１６】前述した（１）、（２）、（４）の手段に
よれば、押し下げを検出し、該検出出力に基づいて、通
電で元の形状に戻る部材で構成される押し戻し手段に通
電し、押し戻し手段が通電によって元の形状に戻ろうと
する反力によって、押し下げに抗する力を発生させるの
で、キートップを押し下げようとする力に抗する反力と
して操作者の指に感じられる。したがって、入力装置を
薄型化してキーストロークが短くなった場合であって
も、操作者は十分なタッチ感を得ることができる。

【００１７】このとき、キーインを認識させるために
は、反力に抗してさらにキートップを押し下げる必要が
あるので、キートップに触れた程度の力では、キー入力
としては検出されず、その結果として誤入力の防止がで
きる。

【００１８】したがって、この入力装置を用いて、携帯
型の情報処理装置を作成することによって、情報処理装
置を薄型化できるので、携帯性を向上することができ
る。

【００１９】前述した（３）の手段によれば、押し下げ
を検出し、該検出出力に基づいて、超音波モータで構成
される押し戻し手段を駆動しその力を押し下げに抗する
反力とすることによって、キートップを押し下げようと
する力に抗する反力として操作者の指に感じられるの
で、入力装置を薄型化してキーストロークが短くなった
場合であっても、操作者は十分なタッチ感を得ることが
できる。

【００２０】このとき、キーインを認識させるために
は、反力に抗してさらにキートップを押し下げる必要が
あるので、キートップに触れた程度の力では、キー入力
としては検出されず、その結果として誤入力の防止がで
きる。

【００２１】したがって、この入力装置を用いて、携帯
型の情報処理装置を作成することによって、情報処理装
置を薄型化できるので、携帯性を向上することができ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実
施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明
する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。

【００２３】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１の入力装置におけるキーユニットの概略構成を説明
するための図であり、特に、図１（ａ）はキーイン前の
入力装置の動作を説明するための図であり、図１（ｂ）
はキーイン時の入力装置の動作を説明するための図であ
る。

【００２４】図１において、１０１はキートップ、１０
２は支持軸、１０３はキーイン認識回路、１０４は第１
の接点、１０５は第２の接点、１０６は形状記憶合金、
１０７は感圧導電性ゴム、１０８は操作者の指を示す。
ただし、図中のｘ，ｙ，ｚはそれぞれｘ軸、ｙ軸および
ｚ軸を示しており、それぞれ直交している。

【００２５】図１に示すように、本実施の形態１の入力
装置では、操作者の指１０８によって操作（キーイン）
される、すなわち、ｚ軸と反対の方向に押し下げられる
キートップ１０１は、キーイン認識回路１０３および後
述するインターフェース回路からの一方の側の信号線が
それぞれ接続される導電性の支持軸１０２によって支持
される。支持軸１０２の他端側には、たとえばシリコン
ゴム等に微細な金属粒子を混合した周知の感圧導電性ゴ
ム１０７と、たとえばチタン−ニッケル合金あるいは銀
−カドミウム合金等からなる形状記憶合金１０６とを重
ね合わせた平板が配置される。このとき、この感圧導電
性ゴム１０７と形状記憶合金１０６とを重ね合わせた平
板の一端側を第２の接点１０５で固定し、他端側が支持
軸１０２と接するように配置する。第２の接点１０５に
は後述するインターフェース回路からの他方の側の信号
線が接続されている。また、感圧導電性ゴム１０７と形
状記憶合金１０６とを重ね合わせた平板を挟んだ支持軸
１０２の反対側には、キーイン認識回路１０３に接続さ
れる第１の接点１０４が設けられている。したがって、
本実施の形態１では、キートップ１０１を図１（ｂ）に
示す状態からさらに押し下げることによって、形状記憶
合金１０６と第１の接点１０４とを接触させることによ
って、キーイン認識回路１０３の２つの出力が接続され
るので、その接続を検出して、キーイン認識回路１０３
はキーインされたことを示す信号Ｓを出力する。

【００２６】本実施の形態１の形状記憶合金１０６は、
加熱されていない状態、すなわち、形状記憶合金１０６
に通電されていない場合の形状は、図１（ａ）に示すよ
うにｘｙ平面に平行となるように配置されており、加熱
された状態では、図１（ｂ）に示すように支持軸１０２
およびキートップ１０１をｚ軸方向に押し上げるように
配置される。

【００２７】次に、図２に本実施の形態１の入力装置の
キーユニットの動作を説明するための図を示し、以下、
図２に基づいて、本実施の形態１の入力装置のキーユニ
ットの動作を説明する。

【００２８】図２（ａ）に示す状態から図２（ｂ）に示
すように、指１０８でキートップ１０１を押し下げる
と、その力が支持軸１０２を介して感圧導電性ゴム１０
７に印可される。このとき、感圧導電性ゴム１０７に
は、この押し下げ力に形状記憶合金１０６が抗する力が
ｘ軸方向に印可されるので、感圧導電性ゴム１０７は抵
抗値が急激に減少して絶縁体から導体に変化する。した
がって、電極（接点）となる支持軸１０２から感圧導電
性ゴム１０７、形状記憶合金１０６および第２の接点１
０５を介してスキャン電流が流れ、この電流によって形
状記憶合金１０６にジュール熱が発生する。加熱された
形状記憶合金１０６は、図２（ｃ）に示す加熱時の形状
に戻ろうとして、支持軸１０２およびキートップ１０１
を介して指１０８にｚ軸方向の力を印可する。ここで、
図示しない操作者が、図２（ｄ）に示すように、さらに
指１０８を押し下げると、形状記憶合金１０６および感
圧導電性ゴム１０７は変形し、ついには、形状記憶合金
１０６と第１の接点１０４とが接触する。キーイン認識
回路１０３は、この形状記憶合金１０６と第１の接点１
０４との接触、すなわち、キーイン認識回路１０３から
の２つの信号線の接触を検出し、そのキーに対応する信
号Ｓを出力する。

【００２９】図２（ｅ）はキー入力が終了し指１０８を
キートップ１０１からはなした直後の図であり、ここで
再度キーインをした場合には、形状記憶合金１０６はそ
の形状を図２（ａ）の形状に回復することなく、図２
（ｆ）に示すように、再びジュール熱によって指１０８
による押し下げに抗する反力を発生する。

【００３０】図３は本実施の形態１の入力装置を適用し
た携帯型の情報処理装置の概略構成を説明するための図
であり、３０１は入力装置、３０２はキーボードインタ
ーフェース回路、３０３はシステム本体を示す。

【００３１】図３において、入力装置３０１は前述した
キーユニットを２次元に配列した構造となっており、キ
ーボードインターフェース回路３０２からキースキャン
信号が入力される。入力装置３０１から出力された信号
はキー認識回路１０３でキーインされたキーユニットに
応じた信号Ｓをキーボードインターフェース回路３０２
に出力する。キーボードインターフェース回路３０２
は、入力された信号Ｓをシステム本体３０３すなわち情
報処理装置本体の形式の信号に変換し、システム本体に
３０３に出力する。

【００３２】以上説明したように、本実施の形態１の入
力装置では、指１０８によるキートップ１０１の押し下
げに抗する反力を発生する押し戻し手段として、加熱す
なわち通電されていない状態では平板状であり、加熱さ
れている状態では弓なりに反り返った形状に変形する形
状記憶合金１０６を用い、その一端を第２の接点１０５
に固定し、他端を加熱時に支持軸１０２の側に配置す
る。この形状記憶合金１０６の加熱の制御は当該形状記
憶合金１０６に通電する電流のＯＮ／ＯＦＦによって制
御し、そのスイッチとして、形状記憶合金１０６と支持
軸１０２との間に感圧導電性ゴム１０７を配置する。さ
らには、キーイン認識回路１０３の入力信号の接点とな
る第１の接点１０４を、形状記憶合金１０６の反り返る
側と反対の側、すなわち、支持軸１０２の反対の側に配
置することによって、キートップ１０１を指１０８で押
し下げることによって、感圧導電性ゴム１０７を介して
形状記憶合金１０６に電流が流れ、この電流によって発
生するジュール熱によって形状記憶合金１０６が熱せら
れる。熱せられた形状記憶合金１０６は、加熱時の形状
に戻ろうとして、支持軸１０２と共にキートップ１０１
を押し上げるので、この力が、キートップ１０１を押し
下げようとする力に抗する反力として操作者の指１０８
に感じられる。したがって、入力装置を薄型化してキー
ストロークが短くなった場合であっても、操作者は十分
なタッチ感を得ることができる。このとき、キーイン認
識回路１０３がキーインを検出（認識）するためには、
反力に抗してさらにキートップ１０１を押し下げる必要
があるので、キートップ１０１に触れた程度の力では、
キー入力としては検出されず、その結果として誤入力の
防止ができる。

【００３３】したがって、本実施の形態１の入力装置を
携帯型の情報処理装置に適用した場合には、入力装置部
分さらに薄く構成することが可能となるので、情報処理
装置をさらに薄型化することができる。

【００３４】なお、本実施の形態１においては、キーボ
ードインターフェース回路３０２から入力されるキース
キャン信号によって、形状記憶合金１０７にジュール熱
を発生させる構成としたが、これに限定されることはな
く、たとえば、電極（接点）となる支持軸１０２と第２
の接点１０５との間に電流を供給する専用の電源を設け
る構成としてもよいことは言うまでもない。

【００３５】（実施の形態２）図４は本発明の実施の形
態２の入力装置のキーユニットの概略構成を説明するた
めの図であり、図５は実施の形態２の入力装置のキーユ
ニットに使用される押し戻し手段の動作を説明するため
の図である。ただし、本実施の形態２では、前述した実
施の形態１の入力装置のキーユニットの形状記憶合金１
０６の形状を渦巻き状に変更したのみで他の基本的な構
成は同じとなるので、本実施の形態２では、形状記憶合
金４０１の形状を渦巻き状にしたことによる構成の違い
およびその効果についてのみ説明する。

【００３６】図５から明らかなように、本実施の形態２
では、渦巻き状に形成した形状記憶合金４０１を押し戻
し手段として用い、特に、加熱されていない状態では、
図５（ａ）に示すように渦巻きをその延在方向から圧縮
した扁平形状とし、加熱されている状態では、図５
（ｂ）に示すように、渦巻きがその延在方向に伸ばされ
た形状となる。

【００３７】図４（ａ）〜図４（ｃ）から明らかなよう
に、本実施形態２では、形状記憶合金４０１の底面側す
なわち幅の広い側に第２の接点１０５を配置し、上面側
すなわち幅の狭い側に感圧導電性ゴム１０７を配置する
構成となっている。また、支持軸１０２は、形状記憶合
金４０１の渦巻き中心付近に配置することによって、キ
ートップ１０１の押し下げに抗する反力が形状記憶合金
４０１の中心軸とほぼ一致するので、反力を無駄なくキ
ートップ１０１に伝達させる構成となっている。さらに
は、第１の接点１０４をも形状記憶合金４０１の渦巻き
中心付近に配置することによって、キーストロークを最
大としている。

【００３８】次に、図４（ａ）〜図４（ｃ）に基づい
て、本実施の形態２の入力装置のキーユニットの動作を
説明すると、まず、図４（ａ）に示すように、キートッ
プ１０１が押し下げられていない状態では、感圧導電性
ゴム１０７は絶縁体として機能しているので、形状記憶
合金４０１は図５に示す扁平な形状となっている。次
に、操作者が指１０８でキートップ１０１を押し下げる
と、感圧導電性ゴム１０７が導体に変化して形状記憶合
金４０１に電流が流れ、そのジュール熱によって、形状
記憶合金４０１が加熱される。その結果、形状記憶合金
４０１は図５（ｂ）に示すように伸びた形状に戻ろうと
して、支持軸１０２およびキートップ１０１を押し上げ
るので、指１０８にはその押し上げようとする力が押し
下げ力に抗する反力として印加される。この反力に抗し
て指１０８をさらに押し下げると、形状記憶合金４０１
は、さらに圧縮され、感圧導電性ゴム１０７と第１の接
点１０４とが接触し、その接触がキーイン認識回路１０
３で検出されて、信号Ｓとして出力される。

【００３９】以上説明したように、本実施の形態２の入
力装置においても、前述した実施の形態１と同様の動作
を行うので、実施の形態１と同様の効果を得ることがで
きる。

【００４０】（実施の形態３）図６は本発明の実施の形
態３の入力装置のキーユニットの概略構成を説明するた
めの図であり、図７は本実施の形態３の入力装置のキー
ユニットに使用される押し戻し手段の動作を説明するた
めの図である。図７において、図７（ａ），（ｂ）は本
実施の形態３の形状記憶合金に側面図であり、図７
（ｃ），（ｄ）は斜視図である。ただし、本実施の形態
３では、前述した実施の形態１，２の入力装置のキーユ
ニットの形状記憶合金の形状をパンタグラフ状に変更し
たのみで他の基本的な構成は同じとなるので、本実施の
形態３では、形状記憶合金６０１の形状をパンタグラフ
状にしたことによる構成の違いおよびその効果について
のみ説明する。

【００４１】図７から明らかなように、本実施の形態３
では、パンタグラフ状に形成した形状記憶合金６０１を
押し戻し手段として用い、特に、加熱されていない状態
では、図７（ａ），（ｃ）に示すように対向する２辺を
圧縮した扁平形状とし、加熱されている状態では、図７
（ｂ），（ｄ）に示すように、対向する２辺の間の距離
が伸ばされた形状となる。

【００４２】図６（ａ）および図６（ｂ）から明らかな
ように、本実施形態３では、形状記憶合金６０１の対向
する２辺の内でその距離が変化する一方の辺に第２の接
点１０５を配置し、対向する辺に感圧導電性ゴムを配置
する構成となっている。このとき、図７（ｄ）から明ら
かなように、第２の接点１０５を配置する側の辺は、そ
の中心部分に、第１の接点１０４を配置するための穴７
０１を設けてある。

【００４３】次に、図６（ａ）および図６（ｂ）に基づ
いて、本実施の形態３の入力装置のキーユニットの動作
を説明すると、まず、図６（ａ）に示すように、キート
ップ１０１が押し下げられていない状態では、感圧導電
性ゴム１０７は絶縁体として機能しているので、形状記
憶合金６０１は図７（ａ），（ｃ）に示す扁平な形状と
なっている。次に、操作者が指１０８でキートップ１０
１を押し下げると、感圧導電性ゴム１０７が導体に変化
して形状記憶合金６０１に電流が流れ、そのジュール熱
によって、形状記憶合金６０１が加熱される。その結
果、形状記憶合金６０１は図７（ｂ），（ｄ）に示すよ
うに、対向する２辺が離れた形状に戻ろうとして、支持
軸１０２およびキートップ１０１を押し上げるので、指
１０８にはその押し上げようとする力が押し下げ力に抗
する反力として印加される。この反力に抗して指１０８
をさらに押し下げると、形状記憶合金６０１は、さらに
圧縮され、形状記憶合金６０１の感圧導電性ゴム１０７
を配置した側の辺と第１の接点１０４とが接触し、その
接触がキーイン認識回路１０３で検出されて、信号Ｓと
して出力される。

【００４４】以上説明したように、本実施の形態３の入
力装置においても、前述した実施の形態１と同様の動作
を行うので、実施の形態１と同様の効果を得ることがで
きる。

【００４５】（実施の形態４）図８は本発明の実施の形
態４の入力装置のキーユニットの概略構成を説明するた
めの図であり、８０１は保護シート、８０２は固定層を
示す。

【００４６】図８から明らかなように、本実施の形態４
は、保護シート８０１をキートップとするタッチパネル
と称される入力装置に本願発明を適用したものであり、
保護シート８０１の面内で、キーに相当する部分の裏面
側にキーイン認識回路１０３およびキーボードインター
フェース回路３０２からの信号線が接続される第３の接
点８０３が配置され、該第３の接点８０３を挟むように
シート状の感圧導電性ゴム１０７が保護シート８０１と
貼り合わされている。感圧導電性ゴム１０７には、キー
に相当する部分に実施の形態１と同様の形状の形状記憶
合金１０６が配置されており、その一端には第２の接点
１０５が配置されると共に、固定層８０２で固定されて
いる。

【００４７】次に、図８（ａ）〜図８（ｄ）に基づい
て、本実施の形態４の入力装置の動作を説明すると、図
８（ａ）に示すように、保護シート８０１のキーに相当
する部分が押し下げられていない状態では、感圧導電性
ゴム１０７は絶縁体として機能しているので、形状記憶
合金１０６は保護シート８０１に沿う形状となってい
る。次に、操作者が図８（ｂ）に示すように指１０８で
保護シート８０１のキーに相当する部分を押し下げる
と、感圧導電性ゴム１０７が導体に変化して形状記憶合
金１０６に電流が流れ、そのジュール熱によって、形状
記憶合金１０６が加熱される。その結果、形状記憶合金
１０６は図８（ｃ）に示すように反り返った形状に戻ろ
うとして、保護シート８０１のキーに相当する部分を隆
起させようとするので、指１０８にはその隆起させよう
とする力が押し下げ力に抗する反力として印加される。
この反力に抗して指１０８をさらに押し下げると、形状
記憶合金１０６は、さらに変形されて、感圧導電性ゴム
１０７と第１の接点１０４とが接触し、その接触がキー
イン認識回路１０３で検出されて、信号Ｓとして出力さ
れる。

【００４８】以上説明したように、本実施の形態４の入
力装置においても、前述した実施の形態１と同様の動作
を行うので、実施の形態１と同様の効果を得ることがで
きる。

【００４９】ただし、キーを押し戻すための反力を発生
させる部材として、前述する実施の形態２に示す形状記
憶合金４０１や、実施の形態３に示す形状記憶合金を使
用可能なことはいうまでもない。

【００５０】（実施の形態５）図９は本発明の実施の形
態５の入力装置のキーユニットの概略構成を説明するた
めの図であり、９０１は圧電振動素子、９０２は弾性
体、９０３は駆動回路、９０４ａは上部支持軸、９０４
ｂは下部支持軸を示す。

【００５１】図９に示すように、本実施の形態５のキー
ユニットにおいては、キートップ１０１を支持する支持
軸９０４は実施の形態１と同様に金属等の導電性の物質
から構成されているが、本実施の形態５においては、上
部支持軸９０４ａと下部支持軸９０４ｂとに分かれてお
り、その間に感圧導電性ゴム１０７の層が形成されてい
る。この上部支持軸９０４ａと下部支持軸９０４ｂと
は、それぞれ駆動回路に接続されている。この下部支持
軸９０４ｂの周囲を囲むように弾性体９０２が形成され
ており、この弾性体９０２の周囲に圧電振動素子９０１
が形成されている。この圧電振動素子９０１には、駆動
回路９０３が接続されており、駆動回路９０３からの駆
動信号（超音波信号）によって、圧電振動素子９０１が
振動するように構成されている。支持軸９０４のキート
ップ１０１と対向する側には、第１の接点１０４が離れ
て配置されている。このように、本実施の形態５のキー
ユニットでは、キートップ１０１の押し下げに抗する反
力を、超音波振動素子９０１、弾性体９０２および駆動
回路９０３からなる超音波モータで発生させることによ
って、操作者にタッチ感を与えている。

【００５２】次に、図９に基づいて、本実施の形態５の
キーユニットの動作を説明すると、キートップ１０１が
押し下げられていない状態では、感圧導電性ゴム１０７
は絶縁体として機能しているので、上部支持軸９０４ａ
と下部支持軸９０４ｂとは非導通となっている。次に、
操作者が指１０８でキートップ１０１を押し下げると、
その圧力で感圧導電性ゴム１０７が導体に変化する。駆
動回路９０３は、この変化を検出したならば、支持軸９
０４を押し上げる方向に移動させる超音波信号を超音波
振動素子９０１に供給する。超音波振動素子９０１で
は、超音波振動に応じた超音波が発生されて弾性体９０
２に伝達する。この弾性体９０２と支持軸９０４とが接
する部分では、支持軸９０４を押し上げようとする力が
発生し支持軸９０４を押し上げるので、指１０８にはそ
の押し上げようとする力が押し下げ力に抗する反力とし
て印加される。この反力に抗して指１０８をさらに押し
下げると、下部支持軸９０４ｂの他端が第１の接点１０
４に接触し、その接触がキーイン認識回路１０３で検出
されて、信号Ｓとして出力される。

【００５３】以上説明したように、本実施の形態５の入
力装置においても、前述した実施の形態１と同様の動作
を行うので、実施の形態１と同様の効果を得ることがで
きる。

【００５４】なお、本実施の形態においては、形状記憶
合金が通電されたすなわち加熱された状態で、指１０８
で押し下げされた支持軸１０２およびキートップ１０１
を一旦押し上げる構成としたが、これに限定されること
はなく、加熱されていない状態よりも支持軸１０２およ
びキートップ１０１が押し上げられないように構成して
もよいことはいうまでもなく、この場合にも、前述した
効果を得ることができることはいうまでもない。

【００５５】また、本実施の形態においては、通電によ
って元の形状に戻る部材として、形状記憶合金を用いた
が、これに限定されることはなく、たとえば、バイメタ
ルあるいはぺんぺん草を模したバイオセンサ等を用いて
もよいことはいうまでもない。

【００５６】さらには、本実施の形態においては、キー
トップの押し下げを感圧導電性ゴムで検出し通電の制御
を行う構成としたが、これに限定されることはなく、た
とえば、感圧導電性のゴムと同じ性質を有する塗料ある
いは赤外線センサと通電制御回路とから手段を用いても
よいことはいうまでもない。

【００５７】さらには、キートップ自身を超音波モータ
の一部とすると共に、操作者の指を検出する手段を設
け、この手段で指を検出して超音波モータを駆動する構
成としてもよいことはいうまでもない。

【００５８】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。（１）タッチ感に優れた薄型の入力装置を提供できる。（２）触れただけでの誤動作を防止できる。（３）携帯型の情報処理装置の携帯性を向上することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の入力装置におけるキー
ユニットの概略構成を説明するための図である。

【図２】本実施の形態１の入力装置のキーユニットの動
作を説明するための図である。

【図３】本実施の形態１の入力装置を適用した携帯型の
情報処理装置の概略構成を説明するための図である。

【図４】本発明の実施の形態２の入力装置のキーユニッ
トの概略構成を説明するための図である。

【図５】実施の形態２の入力装置のキーユニットに使用
される押し戻し手段の動作を説明するための図である。

【図６】本発明の実施の形態３の入力装置のキーユニッ
トの概略構成を説明するための図である。

【図７】本実施の形態３の入力装置のキーユニットに使
用される押し戻し手段の動作を説明するための図であ
る。

【図８】本発明の実施の形態４の入力装置のキーユニッ
トの概略構成を説明するための図である。

【図９】本発明の実施の形態５の入力装置のキーユニッ
トの概略構成を説明するための図である。

【図１０】従来の入力装置の概略構成を説明するための
図である。

【符号の説明】

１０１、１００１…キートップ、１０２、１００２…支
持軸、１０３…キーイン認識回路、１０４…第１の接
点、１０５…第２の接点、１０６，４０１，６０１…形
状記憶合金、１０７…感圧導電性ゴム、１０８，１００
５…操作者の指、３０１…入力装置、３０２…キーボー
ドインターフェース回路、３０３…システム本体、７０
１…穴、８０１…保護シート、８０２…固定層、９０１
…圧電振動素子、９０２…弾性体、９０３…駆動回路、
９０４ａ…上部支持軸、９０４ｂ…下部支持軸、１００
３ａ，１００３ｂ…電極、１００３…メンブレンスイッ
チ、１００４…ゴムキャップ、１００６…ケース。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】キートップの押し下げによってＯＮ／Ｏ
ＦＦを検出する接点と、前記押し下げに抗する反力を発
生する押し戻し手段とを有するキーユニットからなる入
力装置において、前記押し戻し手段は、通電すると元の形状に戻る部材で
構成し、前記押し下げを検出し、該検出出力に基づいて
前記押し戻し手段に通電し、前記押し戻し手段が通電に
よって元の形状に戻ろうとする反力によって、前記押し
下げに抗する力を発生させることを特徴とする入力装
置。
【請求項２】請求項１に記載の入力装置において、前記部材は、通電によって加熱されると元の形状に戻る
形状記憶合金からなることを特徴とする入力装置。
【請求項３】キートップの押し下げによってＯＮ／Ｏ
ＦＦを検出する接点と、前記押し下げに抗する反力を発
生する押し戻し手段とを有するキーユニットからなる入
力装置において、前記押し戻し手段は、前記押し下げに抗する力を発生す
る超音波モータで構成し、前記押し下げを検出し、該検
出出力に基づいて前記押し戻し手段に駆動電力を供給
し、前記押し戻し手段が発生する反力によって、前記押
し下げに抗する力を発生させることを特徴とする入力装
置。
【請求項４】請求項１ないし３の内のいずれか１項に
移載の入力装置において、前記検出手段は、印加される圧力によってその導電性が
変化する感圧導電性ゴムからなることを特徴とする入力
装置。
【請求項５】キートップの押し下げによってＯＮ／Ｏ
ＦＦを検出する接点と、前記押し下げに抗する反力を発
生する押し戻し手段とを有するキーユニットからなる入
力装置を具備する情報処理装置において、前記押し戻し手段は、通電すると元の形状に戻る部材で
構成し、前記押し下げを検出し、該検出出力に基づいて
前記押し戻し手段に通電し、前記押し戻し手段が通電に
よって元の形状に戻ろうとする反力によって、前記押し
下げに抗する力を発生させることを特徴とする情報処理
装置。