WO2006022140A1

WO2006022140A1 - 入力装置

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Publication number: WO2006022140A1
Application number: PCT/JP2005/014638
Authority: WO
Inventors: Hidetaka Furusho
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2004-08-25
Filing date: 2005-08-10
Publication date: 2006-03-02
Anticipated expiration: 2007-02-25
Also published as: JP2006065456A; US7592901B2; US20090021354A1

Abstract

　操作者の接触による情報入力が可能な入力手段２と、入力手段２の背面に配設された振動付与手段３と、制御手段５とを有し、入力手段２が、操作パネル６であり、振動付与手段３が、可撓性を有するシート状に形成されるとともに、振動源となる複数のアクチュエータ１７を配列することにより形成されており、かつ、アクチュエータ１７が、第１電極１３と、第２電極１４と、第１電極１３および第２電極１４の間に設けられた強誘電体層を含む絶縁層１５とを有しており、制御手段５が、操作パネル６からの入力に基づいて複数のアクチュエータ１７のうち予め設定されたアクチュエータ１７を駆動するように形成する。

Description

明細書

入力装置

技術分野

[0001] 本発明は、操作者が押圧による入力操作を行う際に、入力操作に対する操作者へのフィードバックを振動で行うのに好適な入力装置に関する。

背景技術

[0002] 従来から、携帯電話、携帯情報端末 (PDA)、現金自動預金支払機 (ATM)、カーナビゲーシヨン装置、コンピュータのデジタイザ、リモコンなどの各種の電子機器においては、操作者が情報の入力操作を行うための入力装置が用いられてヽる。

[0003] このような入力装置として、操作者が押圧による情報の入力操作を行う際に、入力操作に対する操作者へのフィードバックを振動により行うことのできるものが提案されている（例えば、特開 2004— 021697号公報参照）。

[0004] また、入力装置として、操作者が押圧による情報の入力操作を行う際に、情報の種類に応じた入力操作に対する操作者へのフィードバックを行うことのできるものも提案されている（例えば、特開 2004— 094389号公報参照）。

[0005] ところで、近年においては各種装置の高性能化が求められており、各種装置の高性能化の一つとして、入力装置においても消費電力の低減や操作性の向上が求められている。

[0006] すなわち、従来の入力装置においては、操作者に入力操作したことを振動によってフィードバックすることはできるものの、操作パネルの全体または操作パネルを支持する支持基板の全体を振動させているため、消費電力が多いという問題点があった。

[0007] また、従来の入力装置にお!/ヽては、操作パネルの全体または操作パネルを支持する支持基板の全体を振動させているため、入力操作する箇所がどの箇所であっても操作パネルが振動するので、入力操作が適正カゝ否かを判断することができず、例えば誤って隣位する入力箇所を押してしまうなどという、入力操作すべき箇所と実際に入力操作した箇所とが異なるという入力ミス (誤入力）が生じる場合がある、すなわち使い勝手に劣るという問題点もあった。このような入力ミスは、操作部の面積が小さいほど顕著なものとなる。

[0008] そこで、消費電力の低減や使い勝手の向上を容易に図ることのできる入力装置を提供することを目的とする。

[0009] 本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、消費電力の低減や使い勝手の向上を容易に図ることのできる入力装置を提供することを目的とする。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0010] 前述した目的を達成するため、本発明に係る入力装置の特徴は、操作者の接触による情報の入力が可能な入力手段と、前記入力手段の背面に配設され前記入力手段を振動させる振動付与手段と、各部の動作を司る制御手段とを有し、前記入力手段が、可撓性を有するシート状に形成された座標入力が可能な操作パネルであり、前記振動付与手段が、可撓性を有するシート状に形成されるとともに、振動源となる複数のァクチユエータを配列することにより形成されており、かつ、前記ァクチユエ一タが、第 1電極と、第 2電極と、これらの前記第 1電極および第 2電極の間に設けられた強誘電体層を含む絶縁層とを有しており、前記制御手段が、少なくとも前記操作パネル力の座標情報の入力に基づ、て前記複数のァクチユエータのうち予め設定されたァクチユエータを駆動するように形成されて!、る点にある。

[0011] また、本発明に係る他の態様の入力装置の特徴は、操作者の接触による情報の入力が可能な入力手段と、前記入力手段の背面に配設され前記入力手段を振動させる振動付与手段と、前記振動付与手段の背面に配設され前記入力手段を押し込んだときにその押圧力によりスイッチング動作が可能な少なくとも 1つのスィッチを有する 2次入力手段と、各部の動作を司る制御手段とを有し、前記入力手段が、可撓性を有するシート状に形成された座標入力が可能な操作パネルであり、前記振動付与手段が、可撓性を有するシート状に形成されるとともに、振動源となる複数のァクチユエータを配列することにより形成されており、かつ、前記ァクチユエータが、第 1電極と、第 2電極と、これらの前記第 1電極および第 2電極の間に設けられた強誘電体層を含む絶縁層とを有しており、前記制御手段が、少なくとも前記操作パネル力ゝらの座標情報あるいは前記スィッチからの信号に基づ、て前記複数のァクチユエータのうち予め設定されたァクチユエータを駆動するように形成されて、る点にある。

[0012] 本発明において、ァクチユエータの絶縁層力前記第 1電極および第 2電極に対して前記入力手段の面と平行方向で隣接するように配列されており、隣接する 2つの前記ァクチユエータにお、て、一方のァクチユエータの電極を他方のァクチユエータの電極と共用可能に形成されてヽることが好まヽ。

[0013] また、ァクチユエータは、層間絶縁層を介して多層に設けられていてもよぐ絶縁層がシート状に形成されており、この絶縁層の厚さ方向の両側に、前記第 1電極および第 2電極が重ならないように設けられていてもよい。さらに、ァクチユエ一タの第 1電極、絶縁層および第 2電極が、厚さ方向に積層されており、前記第 1電極および第 2電極の!/、ずれか一方が分割されて!、てもよ！/、。

[0014] 本発明において、可聴帯域の音を発生する音発生手段が設けられており、この音発生装置の音が前記ァクチユエータの駆動にともなう電極の振動によって形成されていることが好ましい。

[0015] 本発明に係る入力装置によれば、操作パネルを局部的に振動させることができるので、消費電力の低減や使い勝手の向上を容易に図ることができるなどの極めて優れた効果を奏する。

発明を実施するための最良の形態

[0016] 以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。

図 1から図 3は本発明に係る入力装置の第 1実施形態を示すものであり、図 1は要部の模式的分解斜視図、図 2は要部の機能ブロック図、図 3は要部を誇張して示す断面図である。

[0017] 図 1に示すように、本実施形態の入力装置 1は、入力手段 2と、振動付与手段 3と、 2次入力手段 4とを有している。そして、入力手段 2、振動付与手段 3および 2次入力手段 4は、図 2に示すように、それぞれが制御手段 5と電気的に接続されている。また、本実施形態の入力装置 1は、各種電子機器の本体ケースなどの使用目的に応じた所定形状のケース（図示せず）に搭載されるようになって!/、る。

[0018] 前記入力手段 2は、操作者の接触による情報の入力に用いるためのものであり、従来公知の可撓性を有するシート状の操作パネル 6、本実施形態においては、座標入力が可能なタツチパネル 6aが用いられて!/、る。

[0019] 図 3に示すように、本実施形態のタツチパネル 6aは、例えば、ポリエステル、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレートなどの絶縁性を有する素材により厚さが 150 m程度の平板状の可撓性および透明性を有する一対のフィルム基板 7を有してヽる。そして、各フィルム基板 7の相互に対向する一面には、それぞれ ITO (インジウム'スズ酸ィ匕物)などの透明導電膜により形成された所定パターンの導体パターン 8が配設されている。この一対のフィルム基板 7に設けられているそれぞれの導体パターン 8は、所定ピッチで相互に平行な全体としてストライプ状をなすようにパターユングされて、る。また、一対のフィルム基板 7に設けられているそれぞれの導体パターン 8はマトリックス状に対向させられており、一方の導体パターン 8と他方の導体パターン 8との交点力 ¾—Y座標の交点となるように形成されている。さらに、一対のフィルム基板 7の導体パターン 8の相互間には、短絡防止用の透明なドットスぺーサ（図示せず）が配列されており、両導体パターン 8の相互間がそのままでは接触しないように形成されている。

[0020] 前記タツチパネル 6aのその他の構成については、従来公知のタツチパネルと同様とされて、るので、その詳し!/、説明および図示は省略する。

[0021] このような構成のタツチパネル 6aによれば、タツチパネル 6aの表面を操作者が指などで押し込んだときにその押圧力により操作箇所が下方に向けて厚さ方向に弾性変形するとともに、この弾性変形によって、一方のフィルム基板 7の導体パターン 8と他方のフィルム基板 7の導体パターン 8とが接触して電流が流れ、この時の X— Y座標の交点から、操作者がタツチパネル 6aのどの位置を押して、るかが制御手段 5で判るような構成になっている。

[0022] なお、操作パネル 6としては、従来公知の静電容量式センサあるいは感応式センサなどの座標入力が可能な平面型のものから選択使用することもできる。

[0023] 前記振動付与手段 3は、操作者の押圧操作に反力をもって応答することができるように、入力手段 2に振動を付与するためのものであり、全体として可撓性を有するシート状に形成されている。この振動付与手段 3は、図 1に示すように、入力手段 2の背面に配設されている。 [0024] 図 3に示すように、本実施形態の振動付与手段 3は、例えば、ポリエステル、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレートなどの絶縁性を有する素材により厚さが 10 m程度の平板状の可撓性および透明性を有する上下一対とされた上基板 9および下基板 10 が 100 m程度の間隔をおいて相互に平行に配設されている。また、下基板 10の上面には、アクリル、シリコーンなどの弾性低誘電体カゝらなる厚さ 20 m程度の弾性低誘電体層 11が設けられている。この弾性低誘電体層 11は、後述する電極 12間の短絡を確実に防止するためのものであり、設計コンセプトなどの必要に応じて設ければよい。

[0025] 前記弾性低誘電体層 11と上基板 9との相互間には、 ITO (インジウム'スズ酸ィ匕物）などの透明導電膜からなる電極 12が全体としてストライプ状をなすように所定の間隔をおいて配列されている。これらの電極 12は、隣接する電極 12間で電位差を有するように、例えば、通電状態において正極とされる第 1電極 13と、負極とされる第 2電極 14との 2種類の電極 12が交互に配置されている。また、各電極 12は、図示しない外部駆動回路と電気的に接続されており、制御手段 5から送出される制御指令に基づ Vヽて各電極 12に対する通電制御がなされるように構成されて！、る。

[0026] なお、電極 12に印加する電位の態様としては、直流、交流、パルスなどの各種の態様から選択することができる。但し、直流を用いる場合には、短時間のオンオフ制御を行うことが絶縁層 15を電歪効果によって振動させるという意味で肝要である。

[0027] 前記各電極 12の相互間には、図 3に斜線領域にて示すように、電歪効果によって振動する絶縁層 15が配設されている。この絶縁層 15の素材としては、強誘電体であればよいが、透明なシリコーンゴムに強誘電体を含有させた弾性強誘電体が好ましい。また、強誘電体としては、チタン酸ビスマス、チタン酸バリウムなどが挙げられる。

[0028] すなわち、第 1電極 13および第 2電極 14の間には、強誘電体層を含む絶縁層 15 が設けられている。

[0029] 前記絶縁層 15は、両側面が電極 12に接触し、下面が弾性低誘電体層 11と接触し、上面が上基板 9の下面と隙間 16をおいて配置されている。なお、隙間 16には、設計コンセプトなどの必要に応じて電極 12間の短絡を防止するための弾性低誘電体層 11を配置することができる。 [0030] 前記第 1電極 13と、第 2電極 14と、これらの第 1電極 13および第 2電極 14の間に設けられた絶縁層 15とにより、本実施形態の振動源となるァクチユエータ 17が形成されている。

[0031] したがって、本実施形態の振動付与手段 3は、振動源となるァクチユエータ 17を配列することにより形成されているとともに、これらのァクチユエータ 17は、それぞれ、第 1電極 13と、第 2電極 14と、これらの第 1電極 13および第 2電極 14の間に設けられた強誘電体層を含む絶縁層 15とを有して、る。

[0032] また、ァクチユエータ 17の構成要素である絶縁層 15は、第 1電極 13および第 2電極 14に対して図 3の左右方向に示す面と平行方向で隣接するように配列されており、隣接する 2つのァクチユエータ 17において、一方のァクチユエータ 17の電極 12を他方のァクチユエータ 17の電極 12と共用可能に形成されている。

[0033] すなわち、絶縁層 15は、その側方に位置する第 1電極 13および第 2電極 14との間の電位差によって振動可能に形成されている。

[0034] なお、振動付与手段 3の構成としては、電極 12への通電によって絶縁層 15を振動させる構成のものであればょ、。

[0035] また、電極 12に対する通電は、第 1電極 13と第 2電極 14との間に電位差を付与する構成であればよぐ第 1電極 13と第 2電極 14との間に電位差が有れば第 1電極 13 と第 2電極 14との極性を同極としてもょ、。

[0036] 前記振動付与手段 3は、入力手段 2としてのタツチパネル 6aの表面側を操作者が指などで押し込んだときにその押圧力により、操作 (押圧)箇所がタツチパネル 6aとともに、下方に向けて厚さ方向に変位するように構成されている。勿論、タツチパネル 6 aの表面に対する押圧力を解除した場合には、元の状態に復帰するように構成されている。

[0037] なお、本実施形態の入力装置 1を電子機器のディスプレイの画面上、例えば、 AT Mの画面上に配置する場合には、振動付与手段 3の少なくとも画面上に配置される部位を透明に形成することが肝要である。この場合、絶縁層 15の強誘電体として、酸化亜鉛などの透明性を確保することのできる素材を用いることが好ま、。

[0038] また、本実施形態の入力装置 1を電子機器の操作部、例えば、携帯電話の操作キ一が配列されている操作部に用いる場合には、振動付与手段 3に透明性を付与するか否かは設計コンセプトなどの必要に応じて決定すればよい。

[0039] 前記 2次入力手段 4は、入力手段 2としてのタツチパネル 6aの表面側を操作者が指などで押し込んだときにその押圧力によりスイッチング動作が可能なものが用いられており、図 1に示すように、振動付与手段 3の背面に配設されている。

[0040] 図 3に示すように、本実施形態の 2次入力手段 4は、振動付与手段 3の各ァクチュエータ 17の絶縁層 15と対向するように配列された複数のスィッチ（図 3に 1つのスイツチのみ図示） 18を有している。これらのスィッチ 18は、固定電極 19と、これらの固定電極 19のそれぞれに対して個別に接離可能とされた可動電極 20とを有している。

[0041] 一方の固定電極 19は、ほぼ円形状に形成されており、振動付与手段 3の背面側に配置されたプリント配線板 21上に配置されている。このプリント配線板 21上には、各固定電極 19を囲うようにほぼ円環状に形成された可動電極用接続端子 20aが設けられており、これらの固定電極 19および可動電極用接続端子 20aは、従来公知の如く、プリント配線板 21に設けられて、る図示しな、所定パターンの導電パターンに電気的に接続されている。

[0042] 他方の可動電極 20は、固定電極 19と対向配置されているとともに、プリント配線板 21に設けられた可動電極用接続端子 20aと電気的に接続されている。

[0043] なお、固定電極 19、可動電極 20および可動電極用接続端子 20aの形状としては、従来公知の各種の形状力設計コンセプトなどの必要に応じて選択することができる

[0044] なお、 2次入力手段 4に用いるスィッチ 18の数および位置は、設計コンセプトなどの必要に応じて設定することができる。

[0045] すなわち、 2次入力手段 4は、操作パネル 6を押し込んだときにその押圧力によりスイッチング動作が可能な少なくとも 1つのスィッチ 18を有する構成であればよい。例えば、携帯電話の操作キーが配列されている操作部に用いる場合には、操作キーの配置箇所に設ければよい。

[0046] また、本実施形態の入力装置 1を電子機器のディスプレイの画面上に配置する場合には、 2次入力手段 4の少なくとも画面上に配置される部位を透明に形成することが肝要である。

[0047] 前記 2次入力手段 4の透明化は、例えば、固定電極 19、可動電極用接続端子 20a 、導体パターンを、 ITO (インジウム'スズ酸ィ匕物)などの透明導電膜により形成し、可動電極 20を、ポリエステル、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレートなどの絶縁性を有する透明な素材により厚さが 10〜30 m程度の可撓性および透明性を有するドーム状のフィルム膜の内面に、 ITO (インジウム'スズ酸ィ匕物)などの透明導電膜を蒸着などによって積層することで形成し、プリント配線板 21をポリイミド、ポリエチレンテレフタレートなどの絶縁性を有する透明な素材により形成することにより実現できる。

[0048] このような 2次入力手段 4によれば、各可動電極 20の上方に位置するタツチパネル 6aの表面側を指などで押し込んだ際の変形にともなって、可動電極 20が対応する固定電極 19と接触するように形成されている。

[0049] なお、 2次入力手段 4のプリント配線板 21に可撓性を付与してもよ、。また、 2次入力手段 4は、必要に応じて設ければよい。さらに、 2次入力手段 4としては、前述したタツチパネル 6aを用いることもできる。

[0050] 図 2に戻って、本実施形態の入力装置 1には、各部の動作を司るための制御手段 5 が設けられており、この制御手段 5には、少なくとも入力手段 2、振動付与手段 3、 2次入力手段 4が電気的に配設されている。この制御手段 5は、少なくとも CPU22と、適宜な容量の ROM、 RAMなどにより形成されたメモリ 23を有している。そして、メモリ 2 3には、少なくともタツチパネル 6aに対する接触操作にともなうタツチパネル 6aの座標情報、あるいは、タツチパネル 6aに対する接触操作にともなってスイッチング動作した 2次入力手段 4のスィッチ 18から得られる入力情報 (ON信号）に基づいて、複数のァクチユエータ 17のうちの予め設定されたァクチユエータ 17、例えば、タツチパネル 6aの操作位置の直下、あるいは、 ON信号を送出したスィッチ 18の上方に位置するァクチユエータ 17を駆動するように、各部を制御するのに必要な振動用プログラムおよびそのデータが記憶されるようになって!/、る。

[0051] なお、タツチパネル 6aの操作位置、あるいは、どのスィッチ 18が動作した場合に、どのァクチユエータ 17を駆動するのかは、設計コンセプト、仕様などの必要に応じて設定することができる。勿論、駆動させるァクチユエータ 17の数を複数としてもよい。 [0052] 前記メモリ 23には、タツチパネル 6aの表面を操作者が指などで押し込んだときに、操作者がタツチパネル 6aのどの位置を押しているのかを判別するための座標値算出用のプログラムおよびデータや、電源投入時のイニシャライズ動作を行うプログラムなどの各種のプログラムや、入力操作により得られた過去のデータなどの各種のデータなども記憶されるようになって、る。

[0053] 例えば、制御手段 5のメモリ 23に、タツチパネル 6aからの座標情報の入力に基づいて振動付与手段 4の駆動に供するァクチユエータ 17を制御する振動用プログラムおよびそのデータを記憶した場合には 2次入力手段 4を設ける必要がない。すなわち、タツチパネル 6aから入力される座標情報に基づいて駆動に供するァクチユエータ 17 を制御することができる。このような構成とすることで、入力装置 1として 2次入力手段 4を設けない構成を得ることができる。その結果、入力装置 1の薄型化を図ることができる。

[0054] また、本実施形態の入力装置 1を携帯電話の操作部に用いる場合には、操作部の操作キーを 2次入力手段 4のスィッチ 18として用いることができる。

[0055] つぎに、前述した構成力もなる本実施形態の作用につ、て説明する。

本実施形態の入力装置 1によれば、操作者がタツチパネル 6aの表面を指などによつて押圧すると、その押圧力により操作箇所が下方に向けて厚さ方向に弾性変形するとともに、この弾性変形によって、入力手段 2の一方のフィルム基板 7の導体パターン 8と他方のフィルム基板 7の導体パターン 8とが接触して電流が流れ、この時の XY 座標の交点カもタツチパネル 6aの操作位置である入力された座標情報が制御手段 5 で判別される。すなわち、操作者がタツチパネル 6aのどの位置を押しているかが制御手段 5で判別される。

[0056] また、タツチパネル 6aの弾性変形により、振動付与手段 3のうちの操作箇所の下方に位置する部位が同様に弾性変形し、振動付与手段 3の背面に配置されている 2次入力手段 4のスィッチ 18のうちの操作箇所の下方に位置するスィッチ 18の可動電極 20が固定電極 19に接触し、その信号 (ON信号）が制御手段 5に送出される。

[0057] ついで、制御手段 5は、メモリ 23に記憶された振動用プログラムおよびデータによつて、タツチパネル 6aに対する接触操作にともなうタツチパネル 6aの座標情報、あるいは、タツチパネル 6aに対する接触操作にともなってスイッチング動作した 2次入力手段 4のスィッチ 18から得られる入力情報 (ON信号）に基づいて、複数のァクチユエ一タ 17のうちの予め設定されたァクチユエータ 17、例えば、信号を送出したスィッチ 18 の上方に位置するァクチユエータ 17、すなわち、タツチパネル 6aの操作箇所の下方に位置するァクチユエータ 17を駆動するように、各電極 12への通電を行う外部駆動回路を制御する。これにより、各電極 12のうちの駆動に供するァクチユエータ 17のみを駆動する電極 12に対してのみ通電が実施される。その結果、タツチパネル 6aの操作箇所の下方に位置するァクチユエータ 17、詳しくはァクチユエータ 17の絶縁層 15 が電歪効果によって伸縮することで振動が生じ、このァクチユエータ 17の振動によつてタツチパネル 6aの操作箇所が局部的に振動し、入力操作に対する操作者へのフィードバックが振動で実行されることになる。

[0058] このように、本実施形態の入力装置 1によれば、タツチパネル 6aを局部的に振動させることができるので、タツチパネル 6aの全体を振動させる場合に比べて消費電力を低減することが容易かつ確実にできる。

[0059] また、本実施形態の入力装置 1によれば、タツチパネル 6aの操作箇所が局部的に振動するので、操作者が入力操作が適正カゝ否かを判断することができる。その結果、入力操作すべき箇所と実際に入力操作した箇所とが異なるという入力ミス (誤入力）を防止することができるので、使、勝手の向上を容易に図ることができる。

[0060] さらに、本実施形態の入力装置 1によれば、ァクチユエータ 17の絶縁層 15が、第 1 電極 13および第 2電極 14に対して面方向で隣接するように配列されており、隣接する 2つのァクチユエータ 17において、一方のァクチユエータ 17の電極 12を他方のァクチユエータ 17の電極 12と共用可能に形成されて!ヽるので、電極 12の数を減らすことができる。その結果、ァクチユエータ 17の高密度配置が容易にできるので、より緻密な感触反応によるフィードバックができる。

[0061] 図 4は本発明に係る入力装置の第 2実施形態の振動付与手段の要部を誇張して示す断面図である。

[0062] 図 4に示すように、本実施形態の入力手段 1Aの振動付与手段 3Aは、各ァクチュエータ 17Aの第 1電極 13、絶縁層 15および第 2電極 14を入力手段 1Aの厚さ方向に積層したものであり、隣接する 2つのァクチユエータ 17Aの間には、弾性低誘電体層 11と同一の素材により形成された中間絶縁層 25が配設されている。

[0063] すなわち、本実施形態の振動付与手段 3Aにおいては、下基板 10の上面に第 1電極 13が配置され、この第 1電極 13の上面に絶縁層 15が配置され、この絶縁層 15の上面に第 2電極 14が配置され、この第 2電極 14の上面に上基板 9の下面が配置されている。そして、隣接する 2つのァクチユエータ 17Aの間には、短絡を防止するための弾性を有する中間絶縁層 25が設けられている。

[0064] なお、各ァクチユエータ 17Aは、上基板 9および下基板 10の間に、ライン状に配列したり、格子状に配列したりすることができる。

[0065] さらに、各ァクチユエータ 17Aの第 1電極 13および第 2電極 14を、逆に配置してもよい。

[0066] また、電極 12の配置は、隣接する 2つのァクチユエータ 17Aの面と平行方向で異なるものとなるように配置してもよい。すなわち、厚さ方向に上方に向力つて第 1電極 13 、絶縁層 15および第 2電極 14の順に配置したものと、これとは逆に第 2電極 14、絶縁層 15および第 1電極 13の順に配置したものとを、面方向に沿って 1つおき、あるいは複数おきに配置する構成としてもょ、。

[0067] その他の構成については、前述した第 1実施形態の入力装置 1の振動付与手段 3 と同様とされて、るので、その詳し、説明は省略する。

[0068] このような構成力なる本実施形態の入力手段 1Aによれば、前述した第 1実施形態の入力装置 1と同様の効果を奏することができるとともに、振動付与手段 3Aのァクチユエータ 17Aが、厚さ方向に配置された電極 12の間に絶縁層 15を配置する構成とされているので、絶縁層 15の厚さ方向の変形の自由度を向上させることができるとともに、中間絶縁層 25によるァクチユエータ 17の動きの拘束程度を、中間絶縁層 25 を非弾性部材により形成した場合に比べて抑えることができる。なお、振動付与手段 3Aのァクチユエータ 17Aによる振動を、ァクチユエータ 17Aをライン状に配列した場合にはライン状、ァクチユエータ 17Aを格子状に配列した場合にはドット状とすることができる。

[0069] 図 5は本発明に係る入力装置の第 3実施形態の振動付与手段の要部を誇張して示す断面図である。

[0070] 図 5に示すように、本実施形態の入力手段 1Bの振動付与手段 3Bは、ァクチユエ一タ 17Bの第 1電極 13、絶縁層 15および第 2電極 14を入力手段 1Bの厚さ方向に積層するとともに、各ァクチユエータ 17Bを層間絶縁層 26を介して入力手段 1Bの厚さ方向に多層、本実施形態においては 2層としたものである。この層間絶縁層 26は、上基板 9および下基板 10と同様に、例えば、ポリエステル、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレートなどの絶縁性を有する素材により可撓性および透明性が付与されている。

[0071] なお、入力手段 1Bの厚さ方向に対するァクチユエータ 17Bの積層数は、設計コンセプトなどの必要に応じて設定すればよ!、。

[0072] その他の構成については、前述した第 2実施形態の入力装置 1Aの振動付与手段 3Aと同様とされて、るので、その詳し!/、説明は省略する。

[0073] このような構成力なる本実施形態の入力装置 1Bによれば、前述した第 2実施形態の入力装置 1Aと同様の効果を奏することができるとともに、振動付与手段 3Bのァクチユエータ 17Bによる振動をより大きくすることができる。

[0074] 図 6は本発明に係る入力装置の第 4実施形態の振動付与手段の要部を誇張して示す断面図である。

[0075] 図 6に示すように、本実施形態の入力手段 1Cの振動付与手段 3Cは、ァクチユエ一タ 17Cの一部を構成する絶縁層 15Cがシート状に形成されており、この絶縁層 15C の厚さ方向の両側に、第 1電極 13および第 2電極 14が重ならないように設けられている。例えば、絶縁層 15Cの厚さ方向両側において、それぞれライン状の第 1電極 1 3および第 2電極 14が交互になるように平行に配列されており、全体として上から見ると隙間のないストライプ状に設けられている。なお、電極 12の配置としては、第 1電極 13および第 2電極 14が重ならないように設けられていればよぐ電極 12が全体としてますめ状をなすように設けてもょ、。

[0076] 前記ァクチユエータ 17Cの図 6の左右方向である面と平行方向に隣接する電極 12 の間には、短絡防止のため弾性低誘電体層 11と同一の素材により形成された中間絶縁層 25Cが配設されて、る。

[0077] なお、厚さ方向において隣接する同極の電極 12間においては、通電時に電位差が生じるように印加電圧を異ならせることが肝要である。

[0078] その他の構成については、前述した第 1実施形態の入力装置 1と同様とされているので、その詳しい説明は省略する。

[0079] このような構成力もなる本実施形態の入力装置 1Cによれば、前述した第 1実施形態の入力装置 1と同様の効果を奏することができるとともに、振動付与手段 3Cのァクチユエータ 17Cによる振動を、波打つような感覚の振動などの複雑なものとすることができる。

[0080] 図 7は本発明に係る入力装置の第 5実施形態の振動付与手段の要部を誇張して示す断面図である。

[0081] 図 7に示すように、本実施形態の入力手段 1Dの振動付与手段 3Dは、各ァクチュエータ 17Dの第 1電極 13、絶縁層 15および第 2電極 14をこの順に厚さ方向に積層するとともに、第 1電極 13および第 2電極 14のいずれか一方を分割、本実施形態においては下基板 10上に位置する第 1電極 13を隙間を有するように 2分割したものである。

[0082] すなわち、本実施形態の振動付与手段 3Dにおいては、各ァクチユエータ 17Dが 3 つの電極 12を有している。

[0083] 前記ァクチユエータ 17Dの第 1電極 13の図 7の左右方向である面と平行方向に隣接する分割された電極 12の間には、短絡防止のため弾性低誘電体層 11と同一の素材により形成された中間絶縁層 25が配設されている。

[0084] なお、各ァクチユエータ 17Dにおいて、厚さ方向に隣接する同極の電極 12間では

、通電時に電位差が生じるように印加電圧を異ならせることが肝要である。

[0085] その他の構成については、前述した第 1実施形態の入力装置 1と同様とされているので、その詳しい説明は省略する。

[0086] このような構成力なる本実施形態の入力装置 1Dによれば、前述した第 1施形態の入力装置 1と同様の効果を奏することができるとともに、振動付与手段 3Dのァクチユエータ 17Dによる振動をより複雑なものとすることができる。

[0087] すなわち、各ァクチユエータ 17Dの上下方向の電極 12が異なる極性の部分（図 7 の矢印 a部）は振動が大きくなり、同極の部分（図 7の矢印 b部）は振動が小さくなる。 [0088] 図 8は本発明に係る入力装置の第 6実施形態の振動付与手段の要部を誇張して示す断面図である。

[0089] 本実施形態の入力手段 1Eの振動付与手段 3Eは、ァクチユエータ 17Eの駆動にともなつて電極 12を動かすことで可聴帯域の音を発生する音発生手段 27を設けたものである。

[0090] すなわち、本実施形態の振動付与手段 3Eは、図 8に示すように、下基板 10の上面にシート状の第 1電極 13が形成されており、この第 1電極 13上には、絶縁層 15および第 2電極 14がこの順に厚さ方向に積層されて、る。

[0091] また、スィッチ 18近傍のァクチユエータ 17Eの間には、スィッチ 18が押された時に、スィッチ 18内の空間の空気を逃がすことにより、スィッチ 18内の圧力が高まるのを防止するための下基板 10Eおよび第 1電極 13を厚さ方向に貫通する貫通孔 28が形成されている。このような貫通孔 28の数およびサイズならびに形状などは、設計コンセブトなどの必要に応じて設定すればょ、。

[0092] なお、音発生手段 27としては、スィッチ 18に連動するスピーカなどを個別に設ける構成としてもよい。

[0093] その他の構成については、前述した第 1実施形態の入力装置 1と同様とされているので、その詳しい説明は省略する。

[0094] このような構成力もなる本実施形態の入力装置 1Eによれば、前述した第 1実施形態の入力装置 1と同様の効果を奏することができるとともに、振動による触覚に加えて音によっても入力操作に対する操作者へのフィードバックを行うことができる。

[0095] 本発明の入力装置は、携帯情報端末 (PDA)、現金自動預金支払機 (ATM)、タブレット、カーナビゲーシヨン装置などのディスプレイを有する各種の電子機器のディスプレイの画面上に搭載する入力装置として用いることができる。

[0096] また、本発明の入力装置は、エアコン、ラジオ、テレビジョン、 CDプレーヤ、およびこれらのリモートコントローラなどの多くの電子機器における操作部の入力装置として用いることができる。この場合、入力手段、振動付与手段および 2次入力手段のそれぞれに透明性を付与する必要性はな、。

[0097] なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなぐ必要に応じて種々の変更が可能である。

産業上の利用の可能性

[0098] 本発明は、操作者が押圧による入力操作を行う際に、入力操作に対する操作者へのフィードバックを振動で行うのに好適な入力装置として有用である。

図面の簡単な説明

[0099] [図 1]図 1は、本発明に係る入力装置の第 1実施形態の要部を示す模式的分解斜視図である。

[図 2]図 2は、図 1の入力装置の要部を示す機能ブロック図である。

[図 3]図 3は、図 1の入力装置の要部を誇張して示す断面図である。

[図 4]図 4は、本発明に係る入力装置の第 2実施形態の振動付与手段の要部を誇張して示す断面図である。

[図 5]図 5は、本発明に係る入力装置の第 3実施形態の振動付与手段の要部を誇張して示す断面図である。

[図 6]図 6は、本発明に係る入力装置の第 4実施形態の振動付与手段の要部を誇張して示す断面図である。

[図 7]図 7は、本発明に係る入力装置の第 5実施形態の振動付与手段の要部を誇張して示す断面図である。

[図 8]図 8は、本発明に係る入力装置の第 6実施形態の振動付与手段の要部を誇張して示す断面図である。

Claims

請求の範囲

[1] 操作者の接触による情報の入力が可能な入力手段と、前記入力手段の背面に配設され前記入力手段を振動させる振動付与手段と、各部の動作を司る制御手段とを有し、

前記入力手段が、可撓性を有するシート状に形成された座標入力が可能な操作パネノレであり、

前記振動付与手段が、可撓性を有するシート状に形成されるとともに、振動源となる複数のァクチユエータを配列することにより形成されており、かつ、前記ァクチユエータが、第 1電極と、第 2電極と、これらの前記第 1電極および第 2電極の間に設けられた強誘電体層を含む絶縁層とを有しており、

前記制御手段が、少なくとも前記操作パネルからの座標情報の入力に基づ！、て前記複数のァクチユエータのうち予め設定されたァクチユエータを駆動するように形成されてヽることを特徴とする入力装置。

[2] 操作者の接触による情報の入力が可能な入力手段と、前記入力手段の背面に配設され前記入力手段を振動させる振動付与手段と、

前記振動付与手段の背面に配設され前記入力手段を押し込んだときにその押圧力によりスイッチング動作が可能な少なくとも 1つのスィッチを有する 2次入力手段と、各部の動作を司る制御手段とを有し、

前記制御手段が、少なくとも前記操作パネルからの座標情報あるいは前記スィッチ力の信号に基づいて前記複数のァクチユエータのうち予め設定されたァクチユエ一タを駆動するように形成されてヽることを特徴とする入力装置。

[3] 前記ァクチユエータの絶縁層が、前記第 1電極および第 2電極に対して前記入力手段の面と平行方向で隣接するように配列されており、

隣接する 2つの前記ァクチユエータにお!/、て、一方のァクチユエータの電極を他方のァクチユエータの電極と共用可能に形成されていることを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載の入力装置。

[4] 前記ァクチユエ一タの第 1電極、絶縁層および第 2電極が、厚さ方向に積層されており、

隣接する 2つの前記ァクチユエータの間には、弾性を有する中間絶縁層が設けられていることを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載の入力装置。

[5] 前記ァクチユエータが、層間絶縁層を介して多層に設けられていることを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載の入力装置。

[6] 前記ァクチユエータの絶縁層がシート状に形成されており、この絶縁層の厚さ方向の両側に、前記第 1電極および第 2電極が重ならなヽように設けられてヽることを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載の入力装置。

[7] 前記ァクチユエ一タの第 1電極、絶縁層および第 2電極が、厚さ方向に積層されており、前記第 1電極および第 2電極のいずれか一方が分割されていることを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載の入力装置。

[8] 可聴帯域の音を発生する音発生手段が設けられており、この音発生装置の音が前記ァクチユエータの駆動にともなう電極の振動によって形成されてヽることを特徴とする請求項 1または請求項 2に記載の入力装置。