(57)【要約】【課題】タッチパッドを振動させるアクチュエータを備えたタッチパッドモジュールの小型化および薄型化を図り、且つ、初期動作の応答性を向上させること。【解決手段】タッチパッドモジュール１は、一方の面２Ａがタッチパッド１３０の操作面１３１である可動板２と、可動板２の他方の面２Ｂと対向する対向部３Ａを備えた支持部材３と、可動板２と支持部材３とを接続するダンパー部材４と、可動板２を振動させるアクチュエータ５を備える。アクチュエータ５は、他方の面２Ｂと対向部３Ａとが対向する第１方向Ｚで対向する空芯コイル５１と磁石５３を備える。空芯コイル５１は他方の面２Ｂに固定され、磁石５３は対向部３Ａに固定される。アクチュエータ５は、空芯コイル５１に通電することにより、可動板２を第１方向Ｚと直交する第２方向Ｘで振動させる。【選択図】図４
2020067869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方の面にタッチパッドの操作面が設けられた可動板と、
前記可動板の他方の面と対向する対向部を備えた支持部材と、
前記可動板と前記支持部材とを接続するダンパー部材と、
前記可動板を振動させるアクチュエータと、を有し、
前記アクチュエータは、前記他方の面と前記対向部とが対向する第１方向で対向する空芯コイルと磁石を備え、
前記空芯コイルと前記磁石の一方が前記他方の面に固定され、他方が前記対向部に固定されることを特徴とするタッチパッドモジュール。
【請求項２】
前記空芯コイルは、前記第１方向と略一致するコイル軸線方向に偏平な偏平コイルであることを特徴とする請求項１に記載のタッチパッドモジュール。
【請求項３】
前記空芯コイルは、前記コイル軸線方向と直交する方向に延びる２本の有効辺を備える長円形状であり、
前記磁石は、前記有効辺と対向する面が、前記２本の有効辺の配列方向に並ぶ複数の磁極を備えることを特徴とする請求項２に記載のタッチパッドモジュール。
【請求項４】
前記アクチュエータは、前記空芯コイルと接続される基板を備え、
前記空芯コイルは前記基板を介して前記可動板の前記他方の面または前記対向部に固定されることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のタッチパッドモジュール。
【請求項５】
前記磁石は、複数の磁石がハルバッハ配列で配置された磁石アレイであることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のタッチパッドモジュール。
【請求項６】
前記アクチュエータは、前記磁石と接触するヨークを備え、
前記磁石は、前記ヨークを介して前記可動板の前記他方の面または前記対向部に固定されることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載のタッチパッドモジュール。
【請求項７】
前記空芯コイルは、前記可動板に固定され、
前記磁石は、前記支持部材に固定されることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載のタッチパッドモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパッドモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、タッチパッドを備えた入力デバイスがノート型ＰＣ、タブレット型コンピュータ、スマートフォン等の各種機器に搭載される。タッチパッドは、操作面をなぞる操作者の指の位置を検出するセンサを備える。
【０００３】
特許文献１には、タッチパッドを備えた入力デバイスの一例が開示される。特許文献１の入力デバイスは、ハウジングと、ハウジングに設けられた腕部に支持されるトラックパッドプレートと、トラックパッドプレートに触れた操作者の指の位置を検出する位置センサを備える。
【０００４】
特許文献１の入力デバイスは、トラックパッドプレートとハウジングとがダンパー部材を介して接続され、トラックパッドプレートを振動させるアクチュエータを備える。アクチュエータは、トラックパッドプレートの端部に固定される吸引プレートと、ハウジングに固定された金属製コアおよびコイルを備える。コイルに通電して磁界を発生させると、吸引プレートが金属製コアの側へ吸引される。これにより、トラックパッドプレートを振動させることができ、トラックパッドプレートに接触した操作者の指に触覚によるフィードバックを与えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／０１０９２２３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
タッチパッドを振動させるアクチュエータを備えた入力デバイス（タッチパッドモジュール）は、小型化および薄型化が望まれている。しかしながら、特許文献１の入力デバイスでは、トラックパットプレートを駆動するアクチュエータはコイルを巻き回した金属製コアを複数並べて磁界を発生させる構造であるため、小型化および薄型化に不利である。
【０００７】
また、特許文献１の入力デバイスは、吸引プレートと、金属製コアの先端とがトラックパッドプレートの振動方向に対向する。そのため、通電開始時には吸引プレートと金属製コアとの距離が最も大きく、吸引力が最も弱い。従って、初期動作を素早く行うことができず、初期動作の応答性が悪い。
【０００８】
上記問題点に鑑み、本発明の目的は、タッチパッドを振動させるアクチュエータを備えたタッチパッドモジュールの小型化および薄型化を図り、且つ、アクチュエータの初期動作の応答性を良好にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の例示的なタッチパッドモジュールは、一方の面にタッチパッドの操作面が設けられた可動板と、前記可動板の他方の面と対向する対向部を備えた支持部材と、前記可動板と前記支持部材とを接続するダンパー部材と、前記可動板を振動させるアクチュエータと、を有し、前記アクチュエータは、前記他方の面と前記対向部とが対向する第１方向で対向する空芯コイルと磁石を備え、前記空芯コイルと前記磁石の一方が前記他方の面に固
定され、他方が前記対向部に固定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
例示的な本発明のタッチパッドモジュールによれば、タッチパッドを振動させるアクチュエータを備えていながら、タッチパッドモジュールの小型化および薄型化を図ることができ、且つ、アクチュエータの初期動作の応答性を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、ノート型ＰＣの斜視図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係るタッチパッドモジュールの斜視図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係るタッチパッドモジュールの分解斜視図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係るタッチパッドモジュールの断面図である。
【図５】図５は、第２実施形態に係るタッチパッドモジュールの部分断面図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係るアクチュエータの斜視図である。
【図７】図７は、第２実施形態に係るアクチュエータの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。本明細書では、タッチパッドの操作面に対して垂直な方向を「第１方向Ｚ」とし、第１方向Ｚに直交し且つ互いに直交する２方向を「第２方向Ｘ」および「第３方向Ｙ」とする。第２方向Ｘおよび第３方向Ｙは、操作面に沿う方向である。また、第１方向Ｚの一方側をＺ１方向とし、第１方向Ｚの他方側をＺ２方向とし、第２方向Ｘの一方側をＸ１方向とし、第２方向Ｘの他方側をＸ２方向とし、第３方向Ｙの一方側をＹ１方向とし、第３方向Ｙの他方側をＹ２方向とする。タッチパッドの操作面はＺ１方向を向いている。
【００１３】
なお、後述するノート型ＰＣにタッチパッドモジュールを搭載した形態において、第１方向Ｚが上下方向と一致し、Ｚ１方向が上方と一致し、第２方向Ｘがノート型ＰＣを使用するユーザにとっての左右方向と一致し、第３方向Ｙがノート型ＰＣを使用するユーザにとっての前後方向と一致させて設置した場合を例にとって説明するが、本発明は、このような向きに設置した形態に限定されない。
【００１４】
＜ノート型ＰＣの構成＞
本発明の実施形態に係るタッチパッドモジュールは、ノート型ＰＣ、タブレット型コンピュータ、スマートフォン、携帯型ゲーム機等の各種機器に搭載される。これらの機器は、後述するタッチパッドへの入力操作に基づいて当該機器の制御が行われる。以下、本発明の実施形態に係るタッチパッドモジュールが搭載される機器の一例として、ノート型ＰＣについて説明する。
【００１５】
図１は、ノート型ＰＣ１００の斜視図である。図１に示すノート型ＰＣ１００は、機器本体であるコンピュータ本体１０１と、表示部１０２とを有する。表示部１０２は、液晶ディスプレイなどの表示画面１０３を備える。表示部１０２は、コンピュータ本体１０１の一端部に回動可能に連結される。表示部１０２は、コンピュータ本体１０１を上方（Ｚ１方向）から覆う閉位置、および、表示画面１０３を前方（Ｙ１方向）へ向けて視認可能にした開位置に移動可能である。
【００１６】
コンピュータ本体１０１は、筐体１１０と、筐体１１０の上面（Ｚ１方向の面）に露出するキーボード１２０およびタッチパッド１３０と、キーボード１２０およびタッチパッド１３０への入力操作に基づいて演算処理および表示部１０２等の制御を行う制御部（図示せず）を備える。制御部は、例えば、筐体１１０の内部に配置される基板に搭載されたＣＰＵ、メモリ等の電子部品を備える。
【００１７】
タッチパッド１３０は、後述するタッチパッドモジュール１の構成部品である。タッチパッド１３０は、ユーザの手指を接触させて入力操作を行うための操作面１３１を備える。タッチパッドモジュール１は、操作面１３１を除いて筐体１１０の内部に収納される。キーボード１２０は、筐体１１０の上板部１１１の奥側（Ｙ２方向側）に配置される。上板部１１１は、キーボード１２０の前側（Ｙ１方向側）で開口する矩形の開口部１１２を備える。タッチパッドモジュール１は、操作面１３１と開口部１１２とが第１方向Ｚに重なる位置に配置され、筐体１１０に固定される。
【００１８】
タッチパッド１３０は、操作面１３１に沿って拡がる平面状のセンサを有し、操作面１３１に接触した手指の平面上の位置を検出する。位置検出を行うセンサは、例えば静電容量方式のセンサが用いられる。また、タッチパッド１３０は、感圧センサを有し、操作面１３１が指で押されたことを検出する。位置検出を行うセンサ、および、感圧センサからの信号は、ノート型ＰＣ１００の制御部に入力される。ノート型ＰＣ１００では、タッチパッド１３０の操作面１３１を指でなぞる操作に基づき、指の位置検出に応じて表示画面１０３においてカーソル移動を行うことができる。また、操作面１３１を指で押すクリック操作に応じた各種操作を行うことができる。
【００１９】
＜タッチパッドモジュールの構成：第１実施形態＞
図２は、第１実施形態に係るタッチパッドモジュール１の斜視図である。図３は、第１実施形態に係るタッチパッドモジュール１の分解斜視図である。図４は、第１実施形態に係るタッチパッドモジュール１の断面図（図２のＡ−Ａ位置の断面図）である。図２〜図４に示すように、タッチパッドモジュール１は、タッチパッド１３０を備えた可動板２と、支持部材３と、可動板２と支持部材３とを接続するダンパー部材４と、可動板２を振動させるアクチュエータ５を備える。タッチパッドモジュール１をノート型ＰＣ１００に搭載する場合、支持部材３が筐体１１０に固定される。
【００２０】
タッチパッド１３０の操作面１３１への入力操作が行われると、タッチパッドモジュール１は、位置検出を行うセンサおよび感圧センサの出力に基づいてアクチュエータ５を駆動して、可動板２を振動させる。これにより、操作面１３１を介してユーザの手指に振動が伝わる。従って、ユーザが行った入力操作に応じて、ユーザに対して触覚によるフィードバックを行うことができる。例えば、ユーザに、あたかもボタンを物理的に押し込んだようなクリック感を与えることができる。また、クリック感の他にも、可動板２の振動により、例えば、物体表面のスベスベ感、ザラザラ感などの触覚をユーザに与えることができる。
【００２１】
なお、タッチパッドモジュールをノート型ＰＣ１００の筐体１１０に固定する際、支持部材３と筐体１１０との間にゴム等のダンパー部材を介在させることが好ましい。このようにすると、アクチュエータ５による可動板２の振動が支持部材３を介して筐体１１０に伝わることを抑制できる。
【００２２】
可動板２は、タッチパッド１３０を備える。第１実施形態では、可動板２は矩形のタッチパッド１３０からなり、可動板２の一方の面２Ａにタッチパッド１３０の操作面１３１が設けられる。可動板２の他方の面２Ｂ（図４参照）には、ダンパー部材４が固定される。他方の面２Ｂは支持部材３と第１方向Ｚで対向し、ダンパー部材４は、他方の面２Ｂと支持部材３との間に挟まれる。また、他方の面２Ｂの中央には、後述するように、アクチュエータ５の一部が固定される。
【００２３】
なお、可動板２を、タッチパッド１３０を含む複数の部品で構成してもよい。例えば、タッチパッド１３０とは別部材である基板のＺ１方向の表面にタッチパッド１３０を固定
した組立品を可動板２として用いることができる。この場合には、可動板２の他方の面２Ｂは基板のＺ２方向の面である。従って、アクチュエータ５の一部およびダンパー部材４は、基板に固定される。
【００２４】
支持部材３は、平板状の板状部３１と、矩形の枠部３２を備える。枠部３２は、板状部３１から可動板２が位置する側（Ｚ１方向）へ突出する。第１実施形態では、枠部３２は、板状部３１と別部材であって板状部３１に固定される。なお、支持部材３は、板状部３１および枠部３２を備えた単一の部材であってもよい。板状部３１は第１方向Ｚから見た外形が枠部３２より大きく、板状部３１の外周部分は、枠部３２の外周側へ突出する。図２、図４に示すように、可動板２およびダンパー部材４は、枠部３２の内周側に配置される。可動板２と枠部３２の内周面との間には隙間Ｓが設けられる。
【００２５】
図３に示すように、支持部材３は、枠部３２の４隅から内周側へ突出する突出部３３を備える。各突出部３３は、Ｚ１方向に開口する円形の位置決め穴３４を備える。ダンパー部材４は円柱状であり、Ｚ２方向の端部が位置決め穴３４に配置される。突出部３３の第１方向Ｚの高さは枠部３２の第１方向Ｚの高さより低い。そのため、ダンパー部材４のＺ１方向の端部は位置決め穴３４からＺ１方向へ突出する（図４参照）。第１実施形態では、ダンパー部材４はゴム等の弾性部材からなり、接着剤等により可動板２および支持部材３に固定される。
【００２６】
後述するように、アクチュエータ５により、可動板２が操作面１３１に沿う方向（第２方向Ｘ）に振動する際、ダンパー部材４は、可動板２が移動する方向へ弾性変形して、可動板２を移動方向と逆方向へ付勢する。第１実施形態では、ダンパー部材４は、可動板２の４隅を支持しており、可動板２の中心に対して第２方向Ｘおよび第３方向Ｙで対称な位置に配置される。従って、ダンパー部材４によって可動板２がバランス良く支持される。
【００２７】
図３、図４に示すように、支持部材３は、可動板２の他方の面２Ｂと第１方向Ｚで対向する対向部３Ａを備える。対向部３Ａは、板状部３１の中央部分であり、枠部３２の内周側に設けられている。図４に示すように、他方の面２Ｂと対向部３Ａとの間の空間は、アクチュエータ５を配置する空間として利用される。アクチュエータ５の一部は、以下に説明するように、対向部３Ａの中央に固定される。
【００２８】
＜アクチュエータ＞
アクチュエータ５は、空芯コイル５１および磁石５３を備える。空芯コイル５１は、可動板２と支持部材３の一方に固定され、磁石５３は、可動板２と支持部材３の他方に固定される。図４に示すように、タッチパッドモジュール１は、可動板２の他方の面２Ｂと支持部材３の対向部３Ａとが予め定めた所定の間隔で第１方向Ｚに対向し、且つ、可動板２の一方の面２Ａと枠部３２のＺ１方向の端面とが略同一面上に位置する状態に組み立てられる。アクチュエータ５は、空芯コイル５１と磁石５３が所定のギャップで第１方向Ｚに対向する位置に配置され、空芯コイル５１が磁石５３の磁界中に配置される。
【００２９】
空芯コイル５１と磁石５３は、磁気駆動機構として機能する。空芯コイル５１へ通電するとローレンツ力により空芯コイル５１と磁石５３とが第１方向Ｚと直交する方向へ相対移動する。第１実施形態では、アクチュエータ５は、空芯コイル５１へ通電すると、空芯コイル５１と磁石５３とが第２方向Ｘに相対移動する。従って、アクチュエータ５は、可動板２を第２方向Ｘに振動させる。
【００３０】
第１実施形態では、空芯コイル５１が可動板２の他方の面２Ｂに固定され、磁石５３が支持部材３の対向部３Ａに固定される。図２、図４に示すように、空芯コイル５１は、可動板２の中央に配置され、可動板２の他方の面２ＢからＺ２方向へ突出する。空芯コイル
５１は、図示しない給電用の配線もしくは基板等を介して通電される。また、磁石５３は枠部３２の中央に配置され、対向部３ＡからＺ１方向へ突出する。空芯コイル５１および磁石５３の固定は、接着剤、粘着テープなどにより行われる。
【００３１】
図３に示すように、空芯コイル５１は、コイル軸線方向Ｌに偏平な偏平コイルである。空芯コイル５１は、コイル軸線方向Ｌと第１方向Ｚとが略一致する向きで、可動板２の他方の面２Ｂに固定される。空芯コイル５１は長円形状であり、コイル軸線方向Ｌと直交する方向に延びる２本の有効辺５２を備える。第１実施形態では、２本の有効辺５２は第３方向Ｙに平行に延びており、第２方向Ｘに並んで配置される。
【００３２】
磁石５３は、空芯コイル５１と対向する面が複数の磁極を備える。磁石５３において、空芯コイル５１と対向する面には、異なる極性の磁極（Ｓ極とＮ極）が第２方向Ｘに並んで配置される。空芯コイル５１への通電を行わない状態では、可動板２は、枠部３２の中央の中立安定位置に位置する。可動板２が中立安定位置に位置する状態で、空芯コイル５１の２本の有効辺５２は、一方が磁石５３のＳ極と対向し、もう一方が磁石５３のＮ極と対向する。空芯コイル５１に通電すると、第２方向Ｘに並ぶ２本の有効辺５２には逆向きの電流が流れる。従って、アクチュエータ５は、空芯コイル５１に流れる電流の向きを切り換えることにより、可動板２を第２方向Ｘに振動させることができる。
【００３３】
図３、図４に示すように、第１実施形態の磁石５３は、複数の第１磁石５４および第２磁石５５を第２方向Ｘに交互に配列した磁石アレイである。第１磁石５４は磁極方向が第１方向Ｚを向いており、第２磁石５５は磁極方向が第２方向Ｘを向いている。第１磁石５４および第２磁石５５は、隣り合う磁石の磁極方向が９０度ずつ回転したハルバッハ配列で配置される。従って、磁石５３から発生する磁束が空芯コイル５１側へ集中しており、空芯コイル５１側の磁界の強度が空芯コイル５１とは反対側の磁界の強度より大きい。
【００３４】
なお、図４において破線で示すように、可動板２の重量を調整するために可動板２に錘６を搭載する場合には、他方の面２Ｂと対向部３Ａの間の空間を錘６の配置空間として利用することができる。アクチュエータ５の振動周波数は、可動板２および可動板２に固定される部品をダンパー部材４によって振動可能に支持した振動系の共振周波数と一致させることが望ましい。タッチパッドモジュール１における振動系の共振周波数は、可動板２の重量を調節することによって調節可能である。共振周波数とアクチュエータ５の振動周波数とを一致させることにより、タッチパッドモジュール１の振動出力を大きくすることができる。
【００３５】
また、図４において破線で示すように、可動板２の他方の面２Ｂと対向部３Ａとの間には、タッチパッド１３０のセンサが出力する信号を処理する電子部品７、および、タッチパッド１３０のセンサの信号に基づいてアクチュエータ５を制御する電子部品８等を配置してもよい。これらの電子部品７、８を可動板２の他方の面２Ｂに固定した場合には、タッチパッド１３０に接続する配線およびアクチュエータ５に接続する配線を可動板２の側にまとめて引き回すことができる。なお、電子部品７、８を可動板２の他方の面２Ｂと対向部３Ａとの間に配置せず、枠部３２の外周側に配置される基板（図示せず）に搭載することもできる。
【００３６】
＜第１実施形態の主な作用効果＞
以上のように、第１実施形態のタッチパッドモジュール１は、一方の面２Ａにタッチパッド１３０の操作面１３１が設けられた可動板２と、可動板２の他方の面２Ｂと対向する対向部３Ａを備えた支持部材３と、可動板２と支持部材３とを接続するダンパー部材４と、可動板２を振動させるアクチュエータ５と、を有し、アクチュエータ５は、他方の面２Ｂと対向部３Ａとが対向する第１方向Ｚで対向する空芯コイル５１と磁石５３を備え、空
芯コイル５１と磁石５３の一方が他方の面２Ｂに固定され、他方が対向部３Ａに固定される。
【００３７】
第１実施形態では、可動板２と支持部材３との間に配置されるアクチュエータ５の部品数が少なく、空芯コイル５１が可動板２の他方の面２Ｂに直接固定され、磁石５３が支持部材３の対向部３Ａに直接固定される。このように、磁気駆動機構として機能する空芯コイル５１および磁石５３をケースに収容せずに分離した状態とし、分離した状態の空芯コイル５１および磁石５３を、ケース等を介さずに直接可動板２および支持部材３に固定することにより、アクチュエータ５の配置スペースを小さくすることができる。従って、タッチパッドモジュール１の小型化および薄型化を図ることができる。また、部品点数を少なくすることができ、軽量化およびコスト削減を図ることができる。
【００３８】
第１実施形態のアクチュエータ５は、空芯コイル５１を用いて構成される。従って、コアが不要であるため、小型化および薄型化を図ることができる。また、コアが不要であるため、空芯コイル５１の配置の自由度が高まり、組立容易性も高まる。さらに、部品点数を少なくすることができ、軽量化およびコスト削減を図ることができる。
【００３９】
第１実施形態では、空芯コイル５１がコイル軸線方向Ｌに偏平な偏平コイルであり、空芯コイル５１は、コイル軸線方向Ｌと第１方向Ｚとが略一致する向きで配置される。また、磁石５３と空芯コイル５１は、コイル軸線方向Ｌに対向する。従って、アクチュエータ５を第１方向Ｚに薄型化することができ、タッチパッドモジュール１を第１方向Ｚに薄型化することができる。
【００４０】
第１実施形態では、アクチュエータ５は、磁石５３と空芯コイル５１とが対向する第１方向Ｚと直交する第２方向Ｘに可動板２を振動させる。従って、可動板２が中立安定位置にある状態で、空芯コイル５１の有効辺５２と、磁石５３に設けられた磁極とを正対させることができる。これにより、初期動作の開始時に、有効辺５２と磁極との距離が最も近い配置にすることができるので、初期動作を素早く行うことができる。よって、初期動作の応答性が良好であり、ユーザに対して触覚を素早く伝達できる。
【００４１】
触覚によるフィードバックを行うタッチパッドモジュール１では、アクチュエータ５の駆動は、少ないと１パルス分の通電、多くても数パルス分の通電により行われ、可動板２の往復動作は、１往復もしくは多くても数往復行われるのみである。そのため、初期動作の急速な立ち上がり、および、動作終了時の素早い立ち下がりによって、キレ感のある触覚を伝達することが望まれている。第１実施形態のタッチパッドモジュール１は、初期動作の応答性に優れているため、触覚を素早く伝達することが可能である。
【００４２】
第１実施形態では、空芯コイル５１が２本の有効辺５２を備えた長円形状であり、空芯コイル５１の数は１つである。また、磁石５３は、２本の有効辺５２と対向する面が、２本の有効辺５２の配列方向である第２方向Ｘに並ぶ複数の磁極を備える。すなわち、磁石５３のＺ１方向の面には、異なる極性の磁極（Ｓ極とＮ極）が第２方向に並んでいる。従って、空芯コイル５１に流れる電流の向きを切り換えることで可動板２を振動させることができる。このように、アクチュエータ５は、少なくとも１つの空芯コイル５１を備えていれば、可動板２を振動させることができる。従って、アクチュエータの部品点数を少なくすることができる。よって、アクチュエータ５およびタッチパッドモジュール１の小型化を図ることができる。また、コイルの数が少ないため、消費電力を少なくすることができる。従って、バッテリーで駆動する装置に搭載するのに適している。
【００４３】
第１実施形態では、磁石５３は、複数の第１磁石５４および第２磁石５５を第２方向Ｘに配列した磁石アレイであり、第１磁石５４および第２磁石５５はハルバッハ配列で配置
される。従って、磁石５３から発生する磁束を空芯コイル５１側へ集中させて、空芯コイル５１側の磁界の強度を増大させることができる。よって、必要な強度の磁界を得るための磁石５３のサイズを小さくできるため、磁石５３を小型化できる。よって、アクチュエータ５およびタッチパッドモジュール１の小型化および軽量化を図ることができる。また、磁石５３を小型化することにより、部品コストを下げることができる。
【００４４】
第１実施形態では、空芯コイル５１はタッチパッド１３０を備えた可動板２に固定され、支持部材３に磁石５３が固定される。従って、アクチュエータ５への配線およびタッチパッド１３０への配線を可動板２の側へ集中させることができるので、配線を簡素化できる。また、配線を引き回す作業が容易である。
【００４５】
第１実施形態の支持部材３は、ダンパー部材４を可動板２の他方の面２Ｂと支持部材３との間に挟んで可動板２と支持部材３とを接続するため、可動板２、支持部材３、ダンパー部材４の組立が容易である。また、支持部材３は、可動板２と対向する対向部３Ａを備えた板状部３１と、対向部３Ａを囲んで板状部３１から突出する枠部３２を備えており、枠部３２は、ダンパー部材４を配置する位置決め穴３４を備えている。従って、ダンパー部材４の位置決めが容易であり、タッチパッドモジュール１の組立が容易である。
【００４６】
＜タッチパッドモジュールの構成：第２実施形態＞
図５は、第２実施形態に係るタッチパッドモジュール１Ａの部分断面図であり、アクチュエータ５Ａの位置でタッチパッドモジュール１Ａを切断した部分断面図である。図６は、第２実施形態に係るアクチュエータ５Ａの斜視図である。図７は、第２実施形態に係るアクチュエータ５Ａの分解斜視図である。以下、第１実施形態と同じ構成については同一の符号を付して説明を省略し、第１実施形態と異なる構成については異なる符号を付して説明する。
【００４７】
第２実施形態に係るタッチパッドモジュール１Ａは、可動板２、支持部材３、ダンパー部材４、およびアクチュエータ５Ａを備える。可動板２、支持部材３、およびダンパー部材４は第１実施形態と同一の構成である。可動板２はタッチパッド１３０を備え、可動板２の一方の面２Ａはタッチパッド１３０の操作面１３１である。アクチュエータ５Ａは、可動板２の他方の面２Ｂに固定されるコイルユニット６０と、支持部材３の対向部３Ａに固定される磁石ユニット７０を備える。コイルユニット６０と磁石ユニット７０は、図５に示すように、第１方向Ｚで対向する。
【００４８】
コイルユニット６０は、空芯コイル５１および基板６１を備える。本実施形態では、基板６１はフレキシブルプリント基板であり、空芯コイル５１への給電用の配線パターンが設けられている。空芯コイル５１は基板６１のＺ２方向の面に固定され、基板６１を介して他方の面２Ｂに固定される。
【００４９】
磁石ユニット７０は、磁石５３と、磁石５３を保持するフレーム７１と、ヨーク７３を備える。フレーム７１は、第２方向Ｘを長手方向とする直方体状である。フレーム７１は金属製である。磁石５３は、フレーム７１の中央に設けられた磁石配置孔７２に配置される。磁石配置孔７２は、フレーム７１を第１方向Ｚに貫通する貫通孔であるため、磁石５３の表面に設けられた磁極は、磁石ユニット７０のＺ１方向の表面に露出し、空芯コイル５１と対向する。空芯コイル５１は偏平コイルである、また、磁石５３は、複数の第１磁石５４および第２磁石５５をハルバッハ配列した磁石アレイである。
【００５０】
ヨーク７３は、金属製の第１ヨーク部材７４および第２ヨーク部材７５を備える。第１ヨーク部材７４は、フレーム７１のＹ１方向の側面に設けられた第１凹部７１１に配置される第１板部７４１と、フレーム７１のＺ２方向の面に沿う第２板部７４２を備える。第
１板部７４１と第２板部７４２は、略直角に繋がっている。第２ヨーク部材７５は、第１ヨーク部材７４と同一形状である。第２ヨーク部材７５は、フレーム７１のＹ２方向の側面に設けられた第２凹部７１２に配置される第１板部７５１と、フレーム７１のＺ２方向の面に沿う第２板部７５２を備える。
【００５１】
ヨーク７３は、第１ヨーク部材７４の第２板部７４２が磁石配置孔７２の第３方向Ｙの中央よりＹ１方向側の領域を塞ぐとともに、第２ヨーク部材７５の第２板部７５２が磁石配置孔７２の第３方向Ｙの中央よりＹ２方向側の領域を塞いだ状態に取り付けられる。第２板部７４２および第２板部７５２は、磁石配置孔７２に配置された磁石５３のＺ２方向側の面に接触する。また、第２板部７４２および第２板部７５２は、支持部材３の対向部３Ａに接触する。磁石５３は、ヨーク７３を介して対向部３Ａに固定される。
【００５２】
＜第２実施形態の主な作用効果＞
以上のように、第２実施形態のタッチパッドモジュール１Ａは、第１実施形態と同様に、可動板２を振動させるアクチュエータ５Ａを有する。アクチュエータ５Ａは、可動板２の他方の面２Ｂと対向部３Ａとが対向する第１方向Ｚで対向する空芯コイル５１と磁石５３を備え、空芯コイル５１と磁石５３の一方が可動板２の他方の面２Ｂに固定され、他方が支持部材３の対向部３Ａに固定される。
【００５３】
第２実施形態のアクチュエータ５Ａは、空芯コイル５１が、空芯コイル５１と接続される基板６１を介して他方の面２Ｂに固定され、磁石５３は、磁石５３と接触するヨーク７３を介して対向部３Ａに固定される。このように、コイルユニット６０と磁石ユニット７０をケースに収容せずに分離した状態とし、分離した状態のコイルユニット６０と磁石ユニット７０を直接可動板２および支持部材３に固定することにより、アクチュエータ５Ａの小型化および薄型化を図ることができる。従って、第１実施形態と同様に、タッチパッドモジュール１Ａの小型化および薄型化を図ることができる。
【００５４】
第２実施形態のアクチュエータ５Ａは、第１実施形態と同様に、空芯コイル５１を備える。従って、コアが不要であるため、小型化および薄型化を図ることができる。また、基板６１に空芯コイル５１を固定し、基板６１を介して空芯コイル５１を可動板２に固定するため、空芯コイルへの配線接続作業が容易であり、組立容易性が高い。
【００５５】
第２実施形態のアクチュエータ５Ａは、ハルバッハ配列された複数の第１磁石５４および第２磁石５５からなる磁石５３がフレーム７１の磁石配置孔７２に保持される。従って、磁石５３の組立作業が容易である。また、磁石配置孔７２に対して、空芯コイル５１が位置する側とは反対側にヨーク７３が配置され、磁石５３は、ヨーク７３を介して支持部材３の対向部３Ａに固定される。従って、ヨーク７３によって空芯コイル５１とは反対側に磁路を形成できる。従って、漏れ磁束を少なくすることができるため、必要な強度の磁界を得るための磁石５３のサイズを小さくできる。従って、磁石５３を小型化できる。
【００５６】
第２実施形態では、空芯コイル５１を備えたコイルユニット６０がタッチパッド１３０を備えた可動板２に固定され、支持部材３に磁石ユニット７０が固定される。従って、第１実施形態と同様に、アクチュエータ５Ａへの配線およびタッチパッド１３０への配線を可動板２の側へ集中させることができるので、配線を簡素化できる。また、配線を引き回す作業が容易である。
【００５７】
＜変形例＞
（１）上記各形態において、空芯コイル５１と磁石５３の配置を逆にすることができる。すなわち、空芯コイル５１を支持部材３の対向部３Ａに固定し、磁石５３を可動板２の他方の面２Ｂに固定する。この場合には、第２実施形態の磁石ユニット７０は可動板２に搭
載されるので、フレーム７１を錘として機能させることができる。従って、フレーム７１の重量を調節することにより、可動板２および可動板２に固定される部品をダンパー部材４によって振動可能に支持した振動系の共振周波数を可動板２の振動周波数と一致させることができる。
【００５８】
（２）上記各形態において、可動板２の振動方向は第２方向Ｘであるが、アクチュエータ５、５Ａを９０度回転させて配置することにより、可動板２の振動方向を第３方向Ｙにすることができる。また、第２方向Ｘの振動を発生させるアクチュエータと、第３方向Ｙの振動を発生させるアクチュエータの両方をタッチパッドモジュールに搭載して、可動板２を２方向に振動させることができる。
【００５９】
（３）上記各形態において、磁石５３は第１磁石５４と第２磁石５５を交互に配列して固定した磁石アレイであるが、磁石５３は単一の磁石であってもよく、空芯コイル５１と対向する面がＮ極とＳ極を備えるように着磁されていればよい。
【符号の説明】
【００６０】
１、１Ａ…タッチパッドモジュール、２…可動板、２Ａ…一方の面、２Ｂ…他方の面、３…支持部材、３Ａ…対向部、４…ダンパー部材、５、５Ａ…アクチュエータ、６…錘、７、８…電子部品、３１…板状部、３２…枠部、３３…突出部、３４…位置決め穴、５１…空芯コイル、５２…有効辺、５３…磁石、５４…第１磁石、５５…第２磁石、６０…コイルユニット、６１…基板、７０…磁石ユニット、７１…フレーム、７２…磁石配置孔、７３…ヨーク、７４…第１ヨーク部材、７５…第２ヨーク部材、１００…ノート型ＰＣ、１０１…コンピュータ本体、１０２…表示部、１０３…表示画面、１１０…筐体、１１１…上板部、１１２…開口部、１２０…キーボード、１３０…タッチパッド、１３１…操作面、７１１…第１凹部、７１２…第２凹部、７４１…第１板部、７４２…第２板部、７５１…第１板部、７５２…第２板部、Ｌ…コイル軸線方向、Ｓ…隙間、Ｘ…第２方向、Ｙ…第３方向、Ｚ…第１方向
【図１】
2020067869.tif 000003
【図２】
2020067869.tif 000004
【図３】
2020067869.tif 000005
【図４】
2020067869.tif 000006
【図５】
2020067869.tif 000007
【図６】
2020067869.tif 000008
【図７】
2020067869.tif 000009