JP2000222968A - 入力装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力動作が完了したことをフィードバックす
ることが可能な入力装置を提供する。 【解決手段】 キートップ101が押圧されると入力検知
部102が押圧力を検知して検知信号S1を出力する。コン
トローラ部104は、検知信号S1を入力信号として、駆動
信号S2を出力する。駆動部103は、駆動信号S2によりキ
ートップ101を振動させる。作業者は、手指でキートッ
プ101の振動を感じることにより、入力動作が完了した
ことを確認できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キーボードなどの
スイッチ装置に最適な入力装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】キーボードなどの入力装置は、従来、ハ
ウジングと、ハウジングに内蔵されたスイッチ素子と、
ハウジングに対して昇降可能に案内されたステムと、ス
テムを復帰する戻しバネと、ステムの昇降によって動作
されるクリック機構とで概略構成されている。

【０００３】使用に際しては、戻しバネに抗してステム
を手指などで押圧して下降させると、その移動課程で反
転バネ等からなるクリック機構が作動してクリック感覚
を起こすと共に、スイッチ素子の可動接点が固定接点に
接触してスイッチオン状態となる。また、ステムに対す
る上記押圧力を除去すると、ステムは戻しバネによって
上昇し、この移動課程で可動接点が固定接点から離間し
てスイッチオフ状態になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年小型で薄型のノー
ト型コンピュータが急速に普及をはじめ、入力装置であ
るキーボードにも薄型化の要望が大きい。しかしなが
ら、従来のスイッチ装置では、クリック機能を動作させ
るためにステムの移動量が大きく、ステムやハウジング
の肉厚を薄くしても薄型化に限界があった。

【０００５】また、薄型化を目的としたスイッチ装置と
して、可撓性フィルムを用いたメンブレンススイッチ装
置が知られている。これは、電極を表面に形成した一対
のフィルムとスペーサーフィルムとを順次積層して構成
され、応力によって電極が接続することによりスイッチ
機能を果たす。メンブレンススイッチ装置は、この様に
薄型化を目的としているので押圧に対して可動量が小さ
く、そのため作業者がクリック感などで入力が確実に行
われたかどうかを確認することができないため、明確な
フィードバックが得られないという問題点があった。

【０００６】また、入力確認だけではなく、入力キーを
識別するためのフィードバック信号は、従来のものでは
存在しなかた。このため、キーボードだけで、入力動作
が確実に行われたかどうか判断できず、ディスプレイ等
の表示装置が必要であった。

【０００７】本発明は、上記の従来技術の状況を鑑み
て、薄型でありながら、入力動作が確実に行われたこと
をフィードバックできる入力装置を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の入力装置は以下の構成とする。

【０００９】即ち、本発明の第１の構成にかかる入力装
置は、キートップと、前記キートップの押圧力を検知し
て検知信号を出力する入力検知部と、前記キートップを
振動させる駆動部と、前記入力検知部が出力する検知信
号を入力信号として、前記駆動部を駆動するための駆動
信号を出力するコントローラ部とを有することを特徴と
する。かかる構成によれば、作業者の手指によるキート
ップへの押圧力は、入力検知部によって検知信号に変換
され、コントローラ部によって駆動信号に変換され、駆
動部がキートップを振動させる。この結果、作業者は、
手指に感じる振動により、キートップによる入力動作が
確実に完了したことを確認することができる。

【００１０】上記の第１の構成において、少なくとも前
記キートップに押圧力が印加されている時間内に前記駆
動部が前記キートップを振動させることが好ましい。か
かる好ましい構成によれば、作業者の手指がキートップ
を離れる以前に駆動部がキートップを振動させるので、
作業者はキー入力時に手指を通じて入力動作の確認振動
を感知することができる。

【００１１】また、本発明の第２の構成にかかる入力装
置は、キートップと、前記キートップの押圧力を検知し
て、前記押圧力に応じた信号を出力する入力検知部と、
前記入力検知部の出力信号を所定の信号に変換して出力
する圧力検知部と、前記キートップを振動させる駆動部
と、前記圧力検知部が出力する信号を入力信号として、
前記駆動部を駆動するための駆動信号を出力するコント
ローラ部とを有することを特徴とする。かかる構成によ
れば、作業者の手指によるキートップへの押圧力は、入
力検知部によってアナログの検知信号に変換され、圧力
検知部によってデジタル信号に変換され、コントローラ
部によって駆動信号に変換され、駆動部がキートップを
振動させる。この結果、作業者は、手指に感じる振動に
より、キートップによる入力動作が確実に完了したこと
を確認することができる。また、キートップへの押圧力
の大きさに応じて駆動信号を変化させる構成を容易にと
ることができる。更に、キートップへの押圧力の大小に
よって発生する信号が変化するので、一つのキートップ
への押圧力を変化させることにより異なる信号を入力す
ることができる。

【００１２】上記の第２の構成において、前記駆動信号
は前記押圧力の大きさに応じて異なることが好ましい。
かかる好ましい構成によれば、作業者が手指に感じる振
動は押圧力に応じて変化する。この結果、作業者は、手
指を通じて、入力動作が確実に完了したことを確認でき
ることに加えて、キートップを通じて入力した押圧力の
大きさ（換言すれば入力された信号の種類）を確認する
ことができる。

【００１３】また、本発明の第３の構成にかかる入力装
置は、キートップと、前記キートップの押圧力を検知し
て検知信号を出力する入力検知部と、前記キートップを
振動させる駆動部とからなる構成単位を複数有し、前記
入力検知部が出力する検知信号を入力信号として、対応
する前記駆動部を駆動するための駆動信号を出力するコ
ントローラ部を備えたことを特徴とする。かかる構成に
よれば、作業者の手指によるキートップへの押圧力は、
対応する入力検知部によって検知信号に変換され、コン
トローラ部によって駆動信号に変換され、駆動部が押圧
されたキートップを振動させる。この結果、作業者は、
手指に感じる振動により、キートップによる入力動作が
確実に完了したことを確認することができる。

【００１４】上記の第３の構成において、前記コントロ
ーラ部が出力する前記駆動信号は、前記各構成単位ごと
に異なることが好ましい。かかる好ましい構成によれ
ば、作業者が手指に感じる振動はキートップごとに変化
する。この結果、作業者は、手指を通じて、複数あるキ
ートップのうちどのキートップを押圧したかをディスプ
レイ装置等の表示手段を用いることなく確認することが
できる。また、振動を感じることにより、入力動作が完
了したことも併せて確認できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００１６】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態にかかる入力装置について、図１、図２を参照し
つつ説明する。

【００１７】図１は第１の実施の形態にかかる入力装置
の概略構成図である。同図において、１０１はキートッ
プ、１０２は入力検知部、１０３は駆動部、１０４はコ
ントローラ部、１０５はホストコンピュータである。

【００１８】キートップ１０１は、合成樹脂の成型品或
いは合成樹脂フィルム等の部材からなり、コンピュータ
等の作業者の手指により押圧力を受ける面を有してい
る。キートップ１０１はこの押圧力により上下方向に僅
かに可動するように構成されており、この動きを入力検
知部１０２に伝達する。

【００１９】入力検知部１０２は、例えば従来と同様に
メンブレンスイッチを用いて構成されている。これは、
電極を表面に形成した一対のフィルムとスペーサーフィ
ルムとを順次積層して構成されており、応力によって電
極が接続することによりスイッチ機能を果たす。メンブ
レンスイッチを使用することにより、入力装置の厚みを
薄くすることができる。

【００２０】入力検知部１０２の下部には駆動部１０３
が設置されている。駆動部１０３は、例えば上下方向等
に振動するアクチュエータで構成されており、入力検知
部１０２およびキートップ１０１の全体を振動させる。

【００２１】この様に構成された入力装置において、コ
ンピュータ等の作業者が手指により押圧力をキートップ
１０１に加えると、キートップ１０１は微小量だけ下方
に変位して入力検知部１０２を押圧し、これにより入力
検知部１０２は、キートップ１０１が押圧されたと判断
し、検知信号Ｓ１をコントローラ部１０４に出力する。
コントローラ部１０４は、入力検知部１０２からの検知
信号Ｓ１に対応してホストコンピュータ１０５にキート
ップ１０１から入力があったことを伝達するとともに、
駆動部１０３に駆動信号Ｓ２を出力する。駆動部１０３
は、アクチュエータを含む可動部品からなり、駆動信号
Ｓ２により振動を発生して入力検知部１０２及びキート
ップ１０１を振動させる。これにより、作業者にキー入
力動作が確実に完了したことを知らせることができる。

【００２２】次に、作業者がキートップ１０１への押圧
力を除くと、入力検知部１０２自体の復元力により、キ
ートップ１０１は元の位置に上昇し、入力検知部１０２
は押圧力が解除されたことを検知する。これにより入力
検知部１０２はオフ状態を示す検知信号Ｓ１をコントロ
ーラ部１０４に出力する。コントローラ部１０４は駆動
信号Ｓ２を停止し、駆動部１０３の振動は停止する。

【００２３】図２は、第１の実施の形態にかかる入力装
置の詳細を示した断面図である。

【００２４】駆動部１０３は、表裏に一対の電極２０２
ａ、２０２ｂを積層した圧電体２０１と、金属板２０３
と、駆動部筐体２０４と、振動伝達部２０５とから構成
されている。圧電体を用いることにより、入力装置を薄
型化しながら、入力動作を作業者にフィードバックでき
る構成を容易に構築できる。また、後述するように、駆
動信号を種々に変化させることにより、振動モードを変
化させ、作業者に手指を通じて異なる情報を提供するこ
とも容易にできる。

【００２５】圧電体２０１は、ＰＺＴなどの圧電セラミ
ックなどの圧電体であり、厚さは５０μｍ〜２００μｍ
で厚さ方向に分極されている。また、表裏には一対の電
極２０２ａ，２０２ｂが積層されている。金属板２０３
は厚さ５０μｍ〜２００μｍの厚みで、ほぼ圧電体と同
じ厚さが適している。材料としてはステンレスなどの鉄
系金属やリン青銅などのバネ材等が適している。圧電体
２０１及び金属板２０３は共に円形でもよいし、矩形で
もよいが、いずれの場合であっても圧電体２０１の方が
若干小さな同形状が望ましい。圧電体２０１に積層され
た一方の電極２０２ａは接着剤を介して金属体２０３に
接着され、機械的かつ電気的に金属板２０３に接続され
る。金属板２０３はその端部を駆動部筐体２０４に接着
層を介して固定されている。駆動部筐体２０４は、樹脂
の成形体或いは金属の加工品でもよいが、高い剛性を有
し、金属板２０３を、それが円板なら周囲を、矩形板な
ら４辺もしくは２辺を固定することが望ましい。更に、
圧電体２０１の一方の面に積層された電極２０２ｂと金
属体２０３には、外部のコントローラ部１０４からの信
号線２０６ａ，２０６ｂがそれぞれ接続されている。コ
ントローラ部１０４からの駆動信号は、信号線２０６
ａ，２０６ｂを通じて、金属板２０３と電極２０２ｂの
間に電圧として印加され、その電圧に応じて圧電体２０
１が面方向に伸縮運動をしようとする。圧電体２０１と
金属板２０３は接着されバイモルフを構成しているの
で、結果的には撓み振動が発生し、図２中の矢印２０７
の方向に上下振動が誘起される。この振動を振動伝達部
２０５が入力検知部１０２及びキートップ１０１に伝達
して、作業者は振動によりキー入力が確実になされたこ
とを確認できる。振動伝達部２０５は、振動を効率よく
伝達できるように高弾性体が望ましく、またバイモルフ
の撓み振動を阻害しない様に金属板２０３の中央部近傍
のごく小さな領域でのみ、接着固定されていることが望
ましい。また、振動伝達部２０５は、振動伝達の損失が
小さい金属等のヤング率が高い材料から構成されるのが
望ましい。

【００２６】この様な構成によれば、押圧力を検知した
入力検知部１０２の出力信号に応じて駆動部１０３が振
動し、この振動が作業者に伝達されることによって、作
業者は入力動作が確実に完了したことを確認することが
できる。

【００２７】（第２の実施形態）本発明の第２の実施の
形態にかかる入力装置について、図３〜４を参照しつつ
説明する。

【００２８】図３は、図１の入力装置の駆動部１０３の
駆動方法を説明するためのタイミングチャートであり、
キートップ１０１の押圧動作と、駆動部１０３が振動す
るタイミングとの関係を示している。図３において、横
軸は時間軸を示す。

【００２９】作業者が、時刻ｔ１に手指によりキートッ
プ１０１を押圧し、時刻ｔ２に押圧を解除して手指をキ
ートップ１０１から離して入力を完了する動作を例にと
る。この場合、時刻ｔ１から若干の時間遅れの後、時刻
ｔ３に入力検知部１０２は検知信号Ｓ１をコントローラ
部１０４に出力する。コントローラ部１０４はこの検知
信号Ｓ１を受けてから、ホストコンピュータ１０５に入
力検知信号を伝達すると共に、駆動部１０３に対して駆
動信号Ｓ２を時刻ｔ４に出力する。この結果、駆動部１
０３は時刻ｔ５より振動を発生する。

【００３０】駆動部１０３が振動を発生する時刻ｔ５
は、少なくとも手指がキートップを離れる時刻ｔ２より
も早い時刻でなければならない。即ち、作業者の手指が
キートップを押圧している時間（時刻ｔ１から時刻ｔ２
の間）内に駆動部１０３が振動を開始しなければならな
い。これにより、作業者は手指を通じてキー入力が完了
したことの確認振動を感知することができる。

【００３１】然る後、作業者が押圧を時刻ｔ２に中止す
ると、検知信号Ｓ１及び駆動信号Ｓ２が時刻ｔ６，ｔ７
に順次オフ状態となり、駆動部１０３の振動も時刻ｔ８
に停止する。

【００３２】図４（ａ）〜（ｃ）にコントローラ部１０
４が出力する駆動信号Ｓ２の波形の具体例を示す。図４
において、横軸は時間軸を示す。

【００３３】駆動部１０３は、第１の実施の形態で説明
したように圧電体等で構成されているので、これを駆動
するための駆動信号Ｓ２は、交流信号でなければならな
い。

【００３４】図４（ａ）は、特定の周波数を持つ連続的
な正弦波を示している。このような正弦波からなる駆動
信号は特定の周波数成分のみを含んでおり、その周波数
を駆動部の共振周波数とほぼ等しく設定することによ
り、低電圧で大きな共振振動を得ることができるので、
非常に効率良く駆動させることができる。

【００３５】図４（ｂ）は、特定の周波数を基本周波数
としてもつ連続的な疑似正弦波を示している。この場合
も、その基本周波数を駆動部の共振周波数とほぼ等しく
設定すことが望ましい。これにより、連続的な大きな振
幅の振動を得ることができる。（ａ）と比較すると、駆
動の効率は若干劣るが、比較的簡単に波形を形成するこ
とができる。また、正弦波を発生させる回路よりも疑似
正弦波を発生させる回路の方が効率が高く、総合的には
疑似正弦波駆動の方が高い効率を得ることもできる。

【００３６】図４（ｃ）は、矩形波を数波パルス状に入
れた例を示している。このような矩形波で駆動すること
によって、実効的に大きな出力を得ることができる。矩
形波の周波数は、駆動部の共振周波数にほぼ等しい周波
数を設定することが望ましい。これにより連続的な大き
な振動を得ることができる。更に矩形波は、基本周波数
の高次モードを多く含んでいる。例えば３次モードは基
本の３３％、５次モードは基本の２０％の振幅を持って
いる。この高次の振動が駆動部の高次共振モードを励起
し、結果的には更に大きな振動を得ることもできる。ま
た、パルス状に不連続な矩形波を与えることにより、パ
ルスの周期で規定される低い周波数成分も含まれれた
め、人間の触感の感度が良好な数Ｈｚから数百Ｈｚの周
波数成分を増やすことができ、キートップからの振動が
作業者に効率よく伝達される。

【００３７】なお、正弦波駆動及び疑似正弦波駆動にお
いても、連続波ではなく数波の信号を断続的に出力して
駆動部を振動させても良く、この場合も同様の効果が得
られることは言うまでもない。

【００３８】（第３の実施形態）本発明の第３の実施の
形態にかかる入力装置について、図５を参照しつつ説明
する。

【００３９】図５は第３の実施の形態にかかる入力装置
の概略構成図である。同図において、図１、図２に示す
第１の実施の形態と実質的に同一の機能を有する構成要
素には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。

【００４０】同図において、５０１は圧力検知部、５０
２は入力検知部、５０３は駆動部、５０４はコントロー
ラ部である。

【００４１】キートップ１０１は、上下方向に僅かな可
動するように構成されており、この動きを入力検知部５
０２に伝達する。入力検知部５０２は、例えば、圧電体
等で構成されており、キートップ１０１から入力検知部
５０２に伝達された押圧力の大きさに対応したアナログ
的な検知信号Ｓ１１を圧力検知部５０１に出力する。例
えば入力検知部５０２として圧電体を利用した場合に
は、大きな押圧力により大きな歪みが発生すると高い出
力電圧が発生する。

【００４２】次に、圧力検知部５０１は、入力検知部５
０２のアナログ検知信号Ｓ１１をＡ／Ｄ変換等のデジタ
ル処理を施した後、コントローラ部５０４に押圧力に対
応したデジタル検知信号Ｓ１２を出力する。

【００４３】コントローラ部５０４は、圧力検知部５０
１からの検知信号Ｓ１２に対応して、ホストコンピュー
タ１０５にキートップ１０１から入力があったこと及び
その入力押圧力を伝達するとともに、入力押圧力に対応
した駆動信号Ｓ１３を駆動部５０３に出力する。

【００４４】駆動部５０３は、第１及び第２の実施の形
態と同様にアクチュエータを含む可動部品からなり、駆
動信号Ｓ１３により振動を発生して入力検知部５０２及
びキートップ１０１を振動させる。これにより、作業者
にキー入力が確実に完了したこと、及び、作業者の入力
押圧力を知らせることができる。

【００４５】次に、作業者がキートップ１０１への押圧
力を除くと、入力検知部５０２自体の復元力により、キ
ートップ１０１は元の位置に上昇し、入力検知部５０２
は押圧力が解除されたことを検知する。これにより入力
検知部５０２はオフ状態を示すアナログ検知信号Ｓ１１
を圧力検知部５０１に出力し、圧力検知部５０１は押圧
力が解除されたことを示す入力信号をデジタル処理した
後、コントローラ部５０４にデジタル検知信号を出力す
る。コントローラ部５０４は、圧力検知部５０１からの
検知信号に対応してホストコンピュータ１０５にキート
ップ１０１から入力が解除されたことを伝達するととも
に、駆動部５０３への駆動信号Ｓ１３の出力を停止す
る。これを受け、駆動部５０３の振動は停止する。

【００４６】この様な構成では、作業者は同一のキート
ップへの押圧力を変化させることにより異なる信号を入
力することが可能である。また、入力された信号に応じ
た振動が作業者に伝達されることによって、作業者はど
のような信号が入力されたかを確認することができる。

【００４７】（第４の実施形態）本発明の第４の実施の
形態にかかる入力装置について、図６を参照しつつ説明
する。

【００４８】図６は、図５の入力装置において、入力検
知部５０２が出力する検知信号Ｓ１１と、それに応じて
コントローラ部５０４が出力する駆動信号Ｓ１３の具体
例を示した波形図である。図６において、横軸は時間軸
を示す。

【００４９】駆動部５０３は、第３の実施の形態で説明
したように圧電体等で構成されているので、これを駆動
するための駆動信号Ｓ１３は、交流信号でなければなら
ないのは、第２の実施の形態と同様である。

【００５０】図６に示すように、押圧力が異なる２つの
押圧動作Ｐ１，Ｐ２を行なった場合を考える。入力検知
部５０２は、第３の実施の形態で説明したように、入力
押圧力の大きさに応じて、それぞれ異なる電圧Ｖ１，Ｖ
２を有するアナログ検知信号Ｓ１１を出力する。圧力検
知部５０１は、このアナログ検知信号Ｓ１１に応じたデ
ジタル検知信号Ｓ１２をコントローラ部５０４に出力
し、コントローラ部５０４は入力信号Ｓ１２に対応する
駆動信号Ｓ１３を駆動部５０３に出力する。

【００５１】図６（ａ）は、異なるアナログ検知信号Ｓ
１１に対応して基本周波数を異ならせた駆動信号Ｓ１３
の波形を示している。例えば、押圧力が高く、検知信号
Ｓ１１の出力値が大きいときは、周波数が高い検知信号
を出力する。駆動周波としては、人の感覚の感度が高い
数十Ｈｚから数百Ｈｚを用いることが望ましい。これに
より、周波数の違いを感知することができ、入力押圧力
を確認できる。また、駆動部５０３の共振周波数近傍に
基本周波数を設定すると、共振周波数により近い周波数
では入力インピーダンスが小さくなり、駆動信号の電力
は大きくなり、振動の大きさも大きくなる。逆に、振周
波数により遠い周波数では入力インピーダンスが大きく
なり、駆動信号の電力は小さくなり、振動の大きさも小
さくなる。従って、この振動の違いにより、作業者は入
力した押圧力を確認できる。

【００５２】また、図中では矩形波で図示しているが、
これに限ったものではなく、第２の実施の形態と同様に
正弦波や疑似正弦波であってもよい。

【００５３】図６（ｂ）は、異なるアナログ検知信号Ｓ
１１に対応して出力波形パターンを異ならせた駆動信号
Ｓ１３の波形を示している。図では出力波形を構成する
基本波形が矩形波の場合が図示されているが、正弦波や
疑似正弦波であっても同様なことは（ａ）の例と同様で
ある。本例では、同じ周波数（周期）で同じ振幅を持っ
た基本波形を組み合わせて駆動信号Ｓ１３としている。
これにより、例えば、第１の押圧動作に対しては短時間
に終わる連続波形とし、第２の押圧動作に対しては間欠
駆動波形という様に、振動パターンを変化させることに
よって、作業者は入力した押圧力を確認できる。

【００５４】図６（ｃ）は、異なるアナログ検知信号Ｓ
１１に対応して振幅を異ならせた駆動信号Ｓ１３の波形
を示している。大きな振幅の駆動信号を駆動部５０３に
印可すると、駆動部は駆動信号の振幅に依存してより大
きな振幅で振動するので、入力押圧力に対応した出力振
動が得られることになる。図中では矩形波で図示してい
るが、これに限ったものではなく、第２の実施の形態と
同様に正弦波や疑似正弦波であってもよい。

【００５５】この様に、入力押圧力の大きさに応じて駆
動信号の周波数や駆動波形のパターンや電圧振幅を変化
させることによって振動を区別できるので、作業者は振
動の違いから入力押圧力を確認することができる。即
ち、振動の違いを通じて入力された信号の違いを確認す
ることができる。

【００５６】（第５の実施形態）本発明の第５の実施の
形態にかかる入力装置について、図７を参照しつつ説明
する。

【００５７】図７は第５の実施の形態にかかる入力装置
の概略構成図である。同図において、７０４はコントラ
ーラ部、７０５はホストコンピュータである。同図にお
いて、図１、図２に示す第１の実施の形態と実質的に同
一の機能を有する構成要素には同一の符号を付して、詳
細な説明を省略する。

【００５８】本実施の形態の入力装置は、キートップ１
０１と入力検知部１０２と駆動部１０３とからなる構成
単位を複数個有する。キートップ１０１、入力検知部１
０２、及び駆動部１０３の具体的構成及び動作は第１の
実施の形態と実質的に同一である。

【００５９】各構成単位はコントローラ部７０４と直接
接続されている。即ち、各構成単位の入力検知部１０２
からの検知信号Ｓ１はコントローラ部７０４に出力され
る。また、コントローラ部７０４は、入力検知部１０２
からの検知信号Ｓ１に対応してホストコンピュータ７０
５に特定のキートップ１０１から入力があったことを伝
達するとともに、当該検知信号Ｓ１を出力した入力検知
部１０２に対応する駆動部１０３に駆動信号Ｓ２を出力
する。

【００６０】この様に構成された入力装置において、コ
ンピュータ等の作業者が手指により複数のキートップの
うちの特定の一つのキートップ（以下、これを「第１の
キートップ」といい、これに対応する構成単位の各構成
要素に「第１」の修飾を付して他の構成単位の構成要素
と区別する）に押圧力を加えると、第１のキートップは
微小量下方に変位して対応する第１の入力検知部を押圧
し、これにより第１の入力検知部は第１のキートップが
押圧されたと判断し、第１の検知信号Ｓ１をコントロー
ラ部７０４に出力する。

【００６１】コントローラ部７０４は、第１の入力検知
部からの第１の検知信号Ｓ１に対応してホストコンピュ
ータ７０５に第１のキートップから入力があったことを
伝達するとともに、第１の駆動部に第１の駆動信号Ｓ２
を出力する。第１の駆動部は、第１の駆動信号Ｓ２によ
り振動を発生して第１の入力検知部及び第１のキートッ
プを振動させる。これにより、作業者に第１のキートッ
プによるキー入力動作が確実に完了したことを知らせる
ことができる。

【００６２】次に、作業者が第１のキートップへの押圧
力を除くと、第１の入力検知部自体の復元力により、第
１のキートップは元の位置に上昇し、第１の入力検知部
は押圧力が解除されたことを検知する。これにより第１
の入力検知部はオフ状態を示す第１の検知信号Ｓ１をコ
ントローラ部７０４に出力する。これに基づきコントロ
ーラ部７０４は第１の駆動信号Ｓ２の出力を停止し、第
１の駆動部の振動は停止する。

【００６３】次に、作業者が手指により押圧力を、第１
のキートップとは異なるキートップ（以下、これを「第
２のキートップ」といい、これに対応する構成単位の各
構成要素に「第２」の修飾を付して他の構成単位の構成
要素と区別する）に加えると、第１のキートップと同様
に、微小量下方に変位して対応する第２の入力検知部を
押圧し、これにより第２の入力検知部は第２のキートッ
プが押圧されたと判断し、第２の検知信号Ｓ１をコント
ローラ部７０４に出力する。

【００６４】コントローラ部７０４は、第２の入力検知
部からの第２の検知信号Ｓ１に対応してホストコンピュ
ータ７０５に第２のキートップから入力があったことを
伝達するとともに、第２の駆動部に第２の駆動信号Ｓ２
を出力する。第２の駆動部は、第２の駆動信号Ｓ２によ
り振動を発生して第２の入力検知部及び第２のキートッ
プを振動させる。これにより、作業者に第２のキートッ
プによるキー入力動作が確実に完了したことを知らせる
ことができる。

【００６５】最後に、作業者が第２のキートップへの押
圧力を除くと、第２の入力検知部自体の復元力により、
第２のキートップは元の位置に上昇し、第２の入力検知
部は押圧力が解除されたことを検知する。これにより第
２の入力検知部はオフ状態を示す第２の検知信号Ｓ１を
コントローラ部７０４に出力する。これに基づきコント
ローラ部７０４は第２の駆動信号Ｓ２の出力を停止し、
第２の駆動部の振動は停止する。

【００６６】ここで、第１の駆動部に出力される第１の
駆動信号と、第２の駆動部に出力される第２の駆動信号
とは、異なる波形の信号を用いる。即ち、各キートップ
に対応した異なる駆動信号を出力し、各々の駆動信号に
対応して各駆動部が各々固有の振動形態で振動する。こ
の結果、作業者はその異なる振動形態を手指で関知する
ことにより、どのキートップを押さえたのかをディスプ
レイ等の表示手段を用いることなく確認できる。

【００６７】各駆動部へ出力される駆動信号の区別の方
法としては、前述の第４の実施の形態で示した様に波形
を異ならせる方法が適している。

【００６８】つまり、それぞれのキートップに対応し
て、周波数を異ならせた正弦波、疑似正弦波もしくは矩
形波とすることができる。

【００６９】また、それぞれのキートップに対応して、
波形パターンを異ならせたパルス状の不連続な信号波形
とすることもできる。

【００７０】また、それぞれのキートップに対応して、
異なる振幅を持った信号波形とすることもできる。

【００７１】あるいは、これらの駆動信号を適宜組み合
わせて、駆動信号を区別してもよい。

【００７２】本実施の形態によれば、複数のキートップ
の振動パターンをそれぞれ変えることにより、作業者が
どのキートップを押さえたのかをディスプレイ等の表示
手段を用いることなく確認できる。

【００７３】なお、上記の説明では、第１の実施の形態
（図１）のキートップ１０１、入力検知部１０２、及び
駆動部１０３からなる構成単位を複数有する構成を示し
たが、第３の実施の形態（図５）のキートップ１０１、
入力検知部５０２、及び駆動部５０３からなる構成単位
を複数有する構成とすることもできる。この場合、圧力
検知部は、各構成単位に一つずつ設けることもできる
し、複数の構成単位に対して一つだけ設けることもでき
る。このような構成によれば、作業者はどのキートップ
を押圧したかに関する情報に加えて、入力した押圧力に
関する情報も併せて、ディスプレイ等の表示手段を用い
ることなく手指で確認できる。

【００７４】

【発明の効果】以上のように、本発明の第１の構成によ
れば、作業者の手指によるキートップへの押圧力は、入
力検知部によって検知信号に変換され、コントローラ部
によって駆動信号に変換され、駆動部がキートップを振
動させる。この結果、作業者は、手指に感じる振動によ
り、キートップによる入力動作が確実に完了したことを
確認することができる。

【００７５】また、本発明の第２の構成によれば、作業
者の手指によるキートップへの押圧力は、入力検知部に
よってアナログの検知信号に変換され、圧力検知部によ
ってデジタル信号に変換され、コントローラ部によって
駆動信号に変換され、駆動部がキートップを振動させ
る。この結果、作業者は、手指に感じる振動により、キ
ートップによる入力動作が確実に完了したことを確認す
ることができる。また、キートップへの押圧力の大きさ
に応じて駆動信号を変化させる構成を容易にとることが
できる。更に、キートップへの押圧力の大小によって発
生する信号が変化するので、一つのキートップへの押圧
力を変化させることにより異なる信号を入力することが
できる。

【００７６】また、本発明の第３の構成によれば、作業
者の手指によるキートップへの押圧力は、対応する入力
検知部によって検知信号に変換され、コントローラ部に
よって駆動信号に変換され、駆動部が押圧されたキート
ップを振動させる。この結果、作業者は、手指に感じる
振動により、キートップによる入力動作が確実に完了し
たことを確認することができる。このとき、コントロー
ラ部が出力する駆動信号を、構成単位ごとに異ならせる
ことにより、作業者が手指に感じる振動はキートップご
とに変化するので、作業者は、手指を通じて、複数ある
キートップのうちどのキートップを押圧したかをディス
プレイ装置等の表示手段を用いることなく確認すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる入力装置の
概略構成図

【図２】本発明の第１の実施の形態にかかる入力装置の
断面図

【図３】本発明の第２の実施の形態にかかる入力装置の
駆動部の駆動方法を示したタイミングチャート

【図４】本発明の第２の実施の形態にかかる入力装置の
コントローラ部が出力する駆動信号の波形図

【図５】本発明の第３の実施の形態にかかる入力装置の
概略構成図

【図６】本発明の第４の実施の形態にかかる入力装置の
コントローラ部が出力する駆動信号の波形図

【図７】本発明の第５の実施の形態にかかる入力装置の
概略構成図

【符号の説明】

１０１：キートップ １０２：入力検知部 １０３：駆動部 １０４：コントローラ部 １０５：ホストコンピュータ ２０１：圧電体 ２０２ａ，２０２ｂ：電極 ２０３：金属板 ２０４：駆動部筐体 ２０５：振動伝達部 ５０１：圧力検知部 ５０２：入力検知部 ５０３：駆動部 ５０４：コントローラ部 ７０４：コントローラ部群 ７０５：ホストコンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川▲崎▼ 修 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5G006 AA01 CB05 DB00 JA01 JB08 JC01 JD02 5G034 AC13 AC20

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キートップと、前記キートップの押圧力
   を検知して検知信号を出力する入力検知部と、前記キー
   トップを振動させる駆動部と、前記入力検知部が出力す
   る検知信号を入力信号として、前記駆動部を駆動するた
   めの駆動信号を出力するコントローラ部とを有すること
   を特徴とする入力装置。
2. 【請求項２】 前記駆動部が圧電素子からなる請求項１
   に記載の入力装置。
3. 【請求項３】 少なくとも前記キートップに押圧力が印
   加されている時間内に前記駆動部が前記キートップを振
   動させる請求項１に記載の入力装置。
4. 【請求項４】 前記コントローラ部が出力する前記駆動
   信号が、正弦波もしくは疑似正弦波である請求項１に記
   載の入力装置。
5. 【請求項５】 前記コントローラ部が出力する前記駆動
   信号が、パルス状の不連続な信号波形を有する請求項１
   に記載の入力装置。
6. 【請求項６】 キートップと、前記キートップの押圧力
   を検知して、前記押圧力に応じた信号を出力する入力検
   知部と、前記入力検知部の出力信号を所定の信号に変換
   して出力する圧力検知部と、前記キートップを振動させ
   る駆動部と、前記圧力検知部が出力する信号を入力信号
   として、前記駆動部を駆動するための駆動信号を出力す
   るコントローラ部とを有することを特徴とする入力装
   置。
7. 【請求項７】 前記駆動信号は前記押圧力の大きさに応
   じて異なる請求項８に記載の入力装置。
8. 【請求項８】 前記駆動信号は、押圧力の大きさに応じ
   て周波数が異なる請求項７に記載の入力装置。
9. 【請求項９】 前記駆動信号は、押圧力の大きさに応じ
   て波形パターンが異なる請求項７に記載の入力装置。
10. 【請求項１０】 前記駆動信号は、押圧力の大きさに応
    じて振幅が異なる請求項７に記載の入力装置。
11. 【請求項１１】 キートップと、前記キートップの押圧
    力を検知して検知信号を出力する入力検知部と、前記キ
    ートップを振動させる駆動部とからなる構成単位を複数
    有し、前記入力検知部が出力する検知信号を入力信号と
    して、対応する前記駆動部を駆動するための駆動信号を
    出力するコントローラ部を備えたことを特徴とする入力
    装置。
12. 【請求項１２】 前記コントローラ部が出力する前記駆
    動信号は、前記各構成単位ごとに異なる請求項１１に記
    載の入力装置。
13. 【請求項１３】 前記駆動信号は、前記構成単位に応じ
    て周波数を異ならせた正弦波、疑似正弦波、又は矩形波
    である請求項１２に記載の入力装置。
14. 【請求項１４】 前記駆動信号は、前記構成単位に応じ
    て波形パターンを異ならせた信号波形を有する請求項１
    ２に記載の入力装置。
15. 【請求項１５】 前記駆動信号は、前記構成単位に応じ
    て振幅を異ならせた信号波形を有する請求項１２に記載
    の入力装置。