(57)【要約】【課題】  ノイズが発生しにくい入力インターフェース、及びそれを用いた電子機器を提供する  【解決手段】  入力インターフェース１は、板状部材１０、及び圧電素子２０を備えている。板状部材１０は、外力を受ける面である受力面１２，１４を有する。圧電素子２０は、受力面１２，１４と平面視で重ならない位置に設けられている。この圧電素子２０は、受力面１２，１４が外力を受けることにより生じた振動を電圧信号に変換する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外力を受ける面である受力面を有する板状部材と、
前記受力面と平面視で重ならない位置に設けられた圧電素子と、を備え、
前記圧電素子は、前記板状部材の前記受力面が前記外力を受けることにより生じた振動を電圧信号に変換することを特徴とする入力インターフェース。
【請求項２】
請求項１に記載の入力インターフェースにおいて、
前記圧電素子は、前記板状部材の前記受力面側に設けられている入力インターフェース。
【請求項３】
請求項２に記載の入力インターフェースにおいて、
前記板状部材の前記受力面と反対側の面は、略平坦であり、当該入力インターフェースの載置面を構成している入力インターフェース。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の入力インターフェースにおいて、
前記受力面は、第１及び第２の受力面を含み、
前記第１及び第２の受力面は、前記板状部材の同一面上の相異なる位置に存在する入力インターフェース。
【請求項５】
請求項４に記載の入力インターフェースにおいて、
前記圧電素子は、平面視で、前記第１の受力面と前記第２の受力面との間に設けられている入力インターフェース。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載の入力インターフェースにおいて、
前記圧電素子が収容された素子収容部を備え、
前記板状部材と前記素子収容部とは、一体に成型されている入力インターフェース。
【請求項７】
請求項６に記載の入力インターフェースにおいて、
前記素子収容部は、前記板状部材上の、前記受力面と平面視で重ならない位置に設けられた中空の部材であり、
前記圧電素子は、前記素子収容部の内部の前記板状部材に対向する面に固定されることにより、前記板状部材と離間して設けられている入力インターフェース。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れかに記載の入力インターフェースと、
前記入力インターフェースから出力された前記電圧信号を入力し、当該電圧信号に応じた所定の動作を行う本体部と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項９】
請求項８に記載の電子機器において、
当該電子機器は、電子楽器である電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器用の入力インターフェース、及びそれを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、圧電素子を用いた発電パネルが記載されている。この発電パネルは、圧力を電圧に変換するという圧電素子の特性を利用して、歩行者の歩行による外力を電気に変換するものである。
【特許文献１】特開２０１１−２５０５２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
かかる特性を有する圧電素子は、発電パネルの他にも、様々な応用が可能である。その１つとして、図６に示すように、圧電素子を、電子機器用の入力インターフェースに用いることが考えられる。
【０００４】
図６の入力インターフェース９０は、外力Ｆを受けるためのパッド９２、及び圧電素子９４を備えている。パッド９２の上面９２ａは、外力Ｆを受ける面である。パッド９２の下面９２ｂには、圧電素子９４が固定されている。
【０００５】
入力インターフェース９０においては、例えば、ユーザがパッド９２の上面９２ａを足で踏むことにより、外力Ｆが与えられる。外力Ｆが与えられると、パッド９２を介して圧電素子９４が圧力を受ける。それにより、圧電素子９４は、電圧信号を出力する。出力された電圧信号は、圧電素子９４に接続されたケーブル９６を通じて、電子機器（図示せず）に入力される。
【０００６】
しかしながら、かかる構成の入力インターフェース９０においては、ユーザが外力Ｆを与えるためにパッド９２を踏んだときだけでなく、パッド９２から足を離したときにも、圧電素子９４から電圧信号が出力されることになる。そのため、ユーザがパッド９２を踏み込んで足を離すという１回の入力動作に対して、２つの電圧信号が出力されてしまい、それによりノイズが発生するという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ノイズが発生しにくい入力インターフェース、及びそれを用いた電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による入力インターフェースは、外力を受ける面である受力面を有する板状部材と、上記受力面と平面視で重ならない位置に設けられた圧電素子と、を備え、上記圧電素子は、上記板状部材の上記受力面が上記外力を受けることにより生じた振動を電圧信号に変換することを特徴とする。
【０００９】
この入力インターフェースにおいては、圧電素子が、受力面と平面視で重ならない位置に設けられている。ここで、平面視とは、受力面と垂直な方向から見た場合をいう。受力面と圧電素子とがこのような位置関係にあるため、受力面が外力を受けることにより生じた振動が、受力面に水平な方向に伝達されて初めて、圧電素子に圧力が加わることになる。このため、外力に対する圧電素子の感度が高くなり過ぎるのを防止することができ、それによりノイズの発生を抑制することができる。
【００１０】
上記圧電素子は、上記板状部材の上記受力面側に設けられていることが好ましい。この場合、圧電素子は、受力面が受ける外力ベクトルの延長線上に存在し得ないため、外力に対する圧電素子の感度が高くなり過ぎるのを防止するのに適している。
【００１１】
上記板状部材の上記受力面と反対側の面は、略平坦であり、当該入力インターフェースの載置面を構成していることが好ましい。ここで、載置面とは、入力インターフェースを床等の上に置いたときに、床等と接触する面をいう。この場合、板状部材の受力面と反対側の面が略平坦であることにより、入力インターフェースを床等の上に安定的に載置することができる。
【００１２】
上記受力面は、第１及び第２の受力面を含み、上記第１及び第２の受力面は、上記板状部材の同一面上の相異なる位置に存在してもよい。この場合、２つの受力面が設けられているため、例えば、ユーザが両手又は両足を使って操作するのに適している。
【００１３】
上記圧電素子は、平面視で、上記第１の受力面と上記第２の受力面との間に設けられていてもよい。この場合、第１及び第２の受力面のそれぞれから圧電素子までの距離を略等しくすることができる。そうすることにより、第１の受力面が受けた外力に対する圧電素子の感度と、第２の受力面が受けた外力に対する圧電素子の感度との差を小さくすることができる。
【００１４】
上記入力インターフェースは、上記圧電素子が収容された素子収容部を備え、上記板状部材と上記素子収容部とは、一体に成型されていてもよい。この場合、低コストで量産するのに適した入力インターフェースが実現される。
【００１５】
上記素子収容部は、上記板状部材上の、上記受力面と平面視で重ならない位置に設けられた中空の部材であり、上記圧電素子は、上記素子収容部の内部の上記板状部材に対向する面に固定されることにより、上記板状部材と離間して設けられていてもよい。この場合、圧電素子が素子収容部の内部に固定されるとともに、板状部材と離間して設けられているため、圧電素子に強い力が加わるのを防ぐことができ、圧電素子ひいては入力インターフェースの長寿命化を図ることができる。
【００１６】
本発明による電子機器は、上記入力インターフェースと、上記入力インターフェースから出力された上記電圧信号を入力し、当該電圧信号に応じた所定の動作を行う本体部と、を備えることを特徴とする。
【００１７】
この電子機器において、本体部は、上述の入力インターフェースから出力された電圧信号に応じた所定の動作を行う。このため、ノイズが発生しにくい電子機器が実現される。
【００１８】
当該電子機器は、電子楽器であってもよい。この場合、ユーザは、例えば、入力インターフェースの受力面を手で叩いたり、足で踏んだりすることにより、電子楽器を演奏することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ノイズが発生しにくい入力インターフェース、及びそれを用いた電子機器が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による入力インターフェースの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の入力インターフェースの平面図である。
【図３】図２の入力インターフェースのIII−III線に沿った断面図である。
【図４】本発明による電子機器の一実施形態を示す斜視図である。
【図５】本発明による入力インターフェースの変形例を示す平面図である。
【図６】本発明が解決しようとする課題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２２】
図１は、本発明による入力インターフェースの一実施形態を示す斜視図である。図２は、図１の入力インターフェースの平面図である。また、図３は、図２のIII−III線に沿った断面図である。入力インターフェース１は、板状部材１０、及び圧電素子２０（図３参照）を備えている。圧電素子２０は、素子収容部２２内に収容されている。
【００２３】
板状部材１０は、外力を受ける面である受力面１２（第１の受力面）及び受力面１４（第２の受力面）を有する。受力面１２，１４は、外力を直接に受ける面である。外力は、例えば、ユーザが受力面１２，１４を手もしくは物で叩く、又は足で踏むことにより与えられる。これらの受力面１２及び受力面１４は、板状部材１０の同一面（上面）上の相異なる位置に存在する。板状部材１０の受力面１２，１４と反対側の面である下面１８は、略平坦である。板状部材１０の下面１８は、入力インターフェース１の載置面を構成している。
【００２４】
本実施形態において板状部材１０は、平面視で長方形の平板状をしている。板状部材１０としては、例えば、アルミ板をゴム製シートで被覆したものを用いることができる。アルミ板の代わりに、鉄板やステンレス板を用いてもよい。板状部材１０上において、受力面１２，１４と平面視で重ならない位置に、素子収容部２２が設けられている。具体的には、素子収容部２２は、平面視で、受力面１２と受力面１４との間に設けられており、板状部材１０の略中央部に位置している。これらの板状部材１０と素子収容部２２とは、一体に成型されてもよい。
【００２５】
素子収容部２２は、円柱状をしているが、その内部は中空である（図３参照）。素子収容部２２の素材は、例えばゴムである。平面視で、素子収容部２２の直径は、板状部材１０の短辺よりも長い。このため、板状部材１０上において、受力面１２と受力面１４とは、素子収容部２２によって分断されており、互いに連続していない。この素子収容部２２は、圧電素子２０を収容している。具体的には、圧電素子２０は、素子収容部２２の内部の板状部材１０に対向する面２２ａに固定されることにより、板状部材１０と離間して設けられている。
【００２６】
圧電素子２０は、受力面１２，１４と平面視で重ならない位置に設けられている。具体的には、圧電素子２０は、平面視で、受力面１２と受力面１４との間に位置する。また、圧電素子２０は、板状部材１０の受力面１２，１４側に設けられている。本実施形態において圧電素子２０は、板状部材１０に対向する位置に設けられている。具体的には、圧電素子２０は、板状部材１０の上面のうち受力面１２，１４が存在しない領域に対向している。この圧電素子２０は、受力面１２，１４が外力を受けることにより生じた振動を電圧信号に変換する。この電圧信号は、圧電素子２０に接続されたケーブル２４を通じて、入力インターフェース１から出力される。素子収容部２２の側面には、ケーブル２４を通すための孔が形成されている。ケーブル２４は、この孔を通じて入力インターフェース１の外部へと延びている。
【００２７】
図４は、本発明による電子機器の一実施形態を示す斜視図である。電子機器３は、電子楽器であり、入力インターフェース１、及び本体部３０を備えている。入力インターフェース１と本体部３０とは、ケーブル２４によって互いに接続されている。本体部３０は、入力インターフェース１から出力された電圧信号をケーブル２４を通じて入力し、当該電圧信号に応じた所定の動作を行う。本体部３０は、例えば、デジタルパーカッションの本体部である。本体部３０は、例えば、入力した電圧信号をＭＩＤＩ信号に変換し、ＭＩＤＩ信号に対応する所定の音を発する。
【００２８】
入力インターフェース１においては、圧電素子２０が、受力面１２，１４と平面視で重ならない位置に設けられている。受力面１２，１４と圧電素子２０とがこのような位置関係にあるため、受力面１２，１４が外力を受けることにより生じた振動が、受力面１２，１４に水平な方向に伝達されて初めて、圧電素子２０に圧力が加わることになる。このため、外力に対する圧電素子２０の感度が高くなり過ぎるのを防止することができ、それによりノイズの発生を抑制することができる。
【００２９】
圧電素子２０は、板状部材１０の受力面１２，１４側に設けられている。これにより、圧電素子２０は、受力面１２，１４が受ける外力ベクトルの延長線上に存在し得ないため、外力に対する圧電素子２０の感度が高くなり過ぎるのを防止するのに適している。
【００３０】
板状部材１０の下面１８は、略平坦であり、入力インターフェース１の載置面を構成している。板状部材１０の下面１８が略平坦であることにより、入力インターフェース１を床等の上に安定的に載置することができる。入力インターフェース１の載置が不安定であると、受力面１２，１４が外力を受けたときに入力インターフェース１全体が動いてしまい、ノイズの原因となる。入力インターフェース１の載置を安定化することにより、かかる問題を防ぐことができる。また、入力インターフェース１を床等に置いて足で操作するのに適している。
【００３１】
板状部材１０の表面の素材として、ゴム等の摩擦係数が高い素材を用いた場合、入力インターフェース１が床等の上で滑ること、及びユーザの手足等が受力面１２，１４の上で滑ることの双方を防止することができる。これにより、特にユーザが受力面１２，１４を足で踏んで操作する場合の安全性を高めることができる。かかる効果を得るため、板状部材１０に滑り止め加工を施してもよいし、板状部材１０に滑り止め用の部材を取り付けてもよい。
【００３２】
入力インターフェース１は、板状部材１０の同一面上の相異なる位置に存在する受力面１２及び受力面１４を有する。このように２つの受力面が設けられているため、例えば、ユーザが両手又は両足を使って操作するのに適している。
【００３３】
圧電素子２０は、平面視で、受力面１２と受力面１４との間に設けられている。これにより、受力面１２及び受力面１４のそれぞれから圧電素子２０までの距離を略等しくすることができるので、受力面１２が受けた外力に対する圧電素子２０の感度と、受力面１４が受けた外力に対する圧電素子２０の感度との間に差が生じにくくすることができる。
【００３４】
板状部材１０と素子収容部２２とが一体に成型されている場合、低コストで量産するのに適した入力インターフェース１が実現される。
【００３５】
圧電素子２０は、素子収容部２２の内部の板状部材１０に対向する面２２ａに固定されることにより、板状部材１０と離間して設けられている。このように、圧電素子２０が素子収容部２２の内部に固定されるとともに、板状部材１０と離間して設けられているため、圧電素子２０に強い力が加わるのを防ぐことができ、圧電素子２０ひいては入力インターフェース１の長寿命化を図ることができる。
【００３６】
電子機器３において、本体部３０は、入力インターフェース１から出力された電圧信号に応じた所定の動作を行う。このため、ノイズが発生しにくい電子機器３が実現されている。
【００３７】
電子機器３が電子楽器である場合、ユーザは、例えば、入力インターフェース１の受力面１２，１４を手で叩いたり、足で踏んだりすることにより、当該電子楽器を演奏することができる。このため、ユーザは、楽しみながら、手足を動かす運動を行うことができる。特に足で演奏する場合、運動の効果が高まる。このように、入力インターフェース１は、ユーザが楽しみながら運動する手段を提供するものであり、身体面及び精神面の双方において、ユーザの健康増進に資する。かかる効果をもつ入力インターフェース１は、フィットネスの他、介護やリハビリの場面でも、好適に用いることができる。
【００３８】
本発明による入力インターフェース及び電子機器は、上記実施形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態においては、２つの受力面１２，１４が設けられた例を示した。しかし、図５に示すように、１つの受力面１６のみが設けられた構成としてもよい。同図の入力インターフェース２においては、矩形の板状部材１０の一つの辺上に、素子収容部２２が設けられている。板状部材１０の上面のうち、素子収容部２２が存在しない部分、すなわち外部に露出している部分が受力面１６を構成している。
【００３９】
また、上記実施形態においては、電子機器３の例として電子楽器を例示した。しかし、電子機器３は、舞台照明その他の照明であってもよい。この場合も、ユーザが入力インターフェース１の受力面を叩いたり踏んだりすると、それに応じて照明が変化することになる。それゆえ、ユーザは、電子楽器の場合と同様に、楽しみながら運動を行うことができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  入力インターフェース
２  入力インターフェース
３  電子機器
１０  板状部材
１２  受力面（第１の受力面）
１４  受力面（第２の受力面）
１６  受力面
２０  圧電素子
２２  素子収容部
２４  ケーブル
３０  本体部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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