(57)【要約】【課題】自己発電可能な構成であっても装置の大型化を回避できる入力装置を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態では、裏面に導電部材１１１が設けられたキー１１０と、キー１１０を弾性的に支持する弾性スカート部１３０と、導電部材１１１と対向する位置に導電端子対１６０が設けられたプリント基板１４０とを有するリモートコントローラは、プリント基板１４０に設けられ、キー１１０の下方に位置し、キー１１０からの圧力を圧電変換する圧電素子１５０を具備しており、圧電素子１５０によって得られた電力を用いて駆動される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面に導電部材が設けられたキーと、前記キーを弾性的に支持する支持部とを含むキーユニットと、
前記導電部材と対向する位置にスイッチ接点部が設けられた回路基板とを有する入力装置であって、
前記回路基板に設けられ、前記キーの下方に位置し、前記キーからの圧力を圧電変換する圧電素子を具備しており、
前記圧電素子によって得られた電力を用いて駆動されることを特徴とする入力装置。
【請求項２】
前記回路基板の裏面に設けられた取り出し配線をさらに具備し、
前記回路基板には、前記圧電素子を保持する保持孔が形成されており、
前記取り出し配線は、前記保持孔内に保持された前記圧電素子の下端部に接続されることを特徴とする請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記スイッチ接点部は、一対の導電端子を含んで構成され、
前記圧電素子は、前記一対の導電端子の間の位置に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の入力装置。
【請求項４】
前記キーユニット及び前記圧電素子の組は、複数設けられることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リモートコントローラ等の入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、使用者からの入力を受け付けるリモートコントローラ等の入力装置が広く用いられている。このような入力装置において、圧電素子によって、使用者によって加えられた押圧力を電力に変換する、自己発電可能な構成とする提案がなされている（特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に記載の入力装置は、複数のスイッチが表面に設けられたパネルを有し、使用者がスイッチを押すと、その押圧力でパネルが押し下げられ、リンク機構を介してパネルからの圧力を圧電素子に伝達し、圧電素子で発電を行うように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−９２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の入力装置には、次のような問題がある。具体的には、リンク機構を介してパネルからの圧力を圧電素子に伝達する構成であるため、リンク機構を設けるためのスペースを必要とし、入力装置の大型化に繋がるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、自己発電可能な構成であっても装置の大型化を回避できる入力装置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】
【０００７】
上述した課題を解決するために、本発明に係る入力装置は以下のような特徴を有している。本発明に係る入力装置の特徴は、裏面に導電部材（導電部材１１１）が設けられたキー（キー１１０）と、前記キーを弾性的に支持する支持部（弾性スカート部１３０）とを含むキーユニット（キーユニット１８０）と、前記導電部材と対向する位置にスイッチ接点部（導電端子対１６０）が設けられた回路基板（プリント基板１４０）とを有する入力装置（リモートコントローラ１００）であって、前記回路基板に設けられ、前記キーの下方に位置し、前記キーからの圧力を圧電変換する圧電素子（圧電素子１５０）を具備しており、前記圧電素子によって得られた電力を用いて駆動されることを要旨とする。
【０００８】
このような特徴によれば、スイッチ接点部を有する回路基板に設けられ、キーの下方に位置する圧電素子は、キーからの圧力を圧電変換する。このように、キーからの圧力を直接的に圧電素子に伝える構成とすることで、リンク機構を不要にすることができ、入力装置の大型化を回避できる。さらに、キーユニットは既存の構成を維持できるため、既存部品を流用でき、且つ既存の入力装置と同様の操作性を実現できる。
【０００９】
本発明に係る入力装置の他の特徴は、上記の特徴に係る入力装置において、前記回路基板の裏面に設けられた取り出し配線（取り出し配線１７０）をさらに具備し、前記回路基板には、前記圧電素子を保持する保持孔が形成されており、前記取り出し配線は、前記保持孔内に保持された前記圧電素子の下端部に接続されることを要旨とする。
【００１０】
このような特徴によれば、回路基板の裏面を有効活用することができと共に、回路基板の表面については従来通りの配線パターンとすることができる。さらに、圧電素子を回路基板に埋め込む構造であるため、装置の大型化を防止できる。
【００１１】
本発明に係る入力装置の他の特徴は、上記の特徴に係る入力装置において、前記スイッチ接点部は、一対の導電端子（導電端子対１６０）を含んで構成され、前記圧電素子は、前記一対の導電端子の間の位置に設けられることを要旨とする。
【００１２】
このような特徴によれば、キー入力装置の構造上生じる、一対の導電端子の間のデッドスペースに圧電素子を設けることによって、当該デッドスペースを有効活用することができる。
【００１３】
本発明に係る入力装置の他の特徴は、上記の特徴に係る入力装置において、前記キーユニット及び前記圧電素子の組は、複数設けられることを要旨とする。
【００１４】
このような特徴によれば、複数のキー毎に発電を行うことができるため、発電量を増加させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、自己発電可能な構成であっても装置の大型化を回避できる入力装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るリモートコントローラの使用状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係るリモートコントローラの構造を説明するための断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るリモートコントローラの回路構成を説明するための回路ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。以下においては、本発明に係る入力装置の一例としてのリモートコントローラを主として説明し、（１）リモートコントローラの概略構成、（２）リモートコントローラの詳細構成、（３）作用・効果、（４）その他の実施形態の順に説明する。
【００１８】
なお、以下の実施形態における図面において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。
【００１９】
（１）リモートコントローラの概略構成
まず、本実施形態に係るリモートコントローラの概略構成を説明する。リモートコントローラは、ＡＶ機器又はその周辺機器等の電子機器を遠隔から操作するものであり、使用者からの入力を受け付けて、赤外線信号又は電波信号によってコマンドを送信するように構成される。
【００２０】
図１は、本実施形態に係るリモートコントローラ１００の使用状態を示す斜視図である。
【００２１】
図１に示すように、リモートコントローラ１００は、後述するプリント基板１４０（回路基板）等を収納する筐体１２０と、筐体１２０に形成された挿通孔から露出する複数のキー１１０とを具備する。複数のキー１１０のそれぞれは、文字、数字又は記号が印字されており、使用者によって押下される。なお、キー１１０は、円形の平面形状に限らず、矩形状等の平面形状であってもよい。
【００２２】
（２）リモートコントローラの詳細構成
本実施形態に係るリモートコントローラ１００について、（２．１）構造、（２．２）回路構成の順に説明する。
【００２３】
（２．１）構造
図２は、キー１１０を通る縦方向の断面図である。図２（ａ）は、キー１１０が押下されていない状態を示す断面図であり、図２（ｂ）は、キー１１０が押下されている状態を示す断面図である。複数のキー１１０のそれぞれについて、以下で説明する構造が適用される。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、リモートコントローラ１００は、裏面に導電部材１１１が設けられたキー１１０と、キー１１０を弾性的に支持する弾性スカート部１３０と、導電部材１１１と対向する位置に導電端子対１６０が設けられたプリント基板１４０と、プリント基板１４０に設けられ、キー１１０の下方に位置し、キー１１０からの圧力を圧電変換する圧電素子１５０とを具備する。キー１１０及び弾性スカート部１３０はキーユニット１８０を構成する。
【００２５】
キー１１０は、文字、数字又は記号が表面に印字される。キー１１０の上部（いわゆるキートップ）は、筐体１２０に形成された挿通孔から露出する。導電部材１１１は、導電端子対１６０と接触することで導電端子対１６０を電気的に短絡させて、導電端子対１６０を通電させるように構成される。
【００２６】
弾性スカート部１３０は、弾性体からなり、キー１１０の側面から連続的に設けられ、下方に向かうにつれてその径が大きくなる形状を有する。なお、キー１１０及び弾性スカート部１３０を弾性体により一体的に形成してもよい。弾性スカート部１３０の下端部は、プリント基板１４０の表面に固定される。
【００２７】
プリント基板１４０は、筐体１２０と間隔をおいて配設され、表面及び裏面に回路パターンが形成される。導電部材１１１の端部の下方であって、プリント基板１４０の表面上には、導電端子対１６０（スイッチ接点部）が設けられる。プリント基板１４０には、導電端子対１６０の間の位置に、圧電素子１５０を保持する保持孔が形成される。
【００２８】
圧電素子１５０は、プリント基板１４０に形成された保持孔内に収納され、当該保持孔によって直接的又は間接的に狭持される。圧電素子１５０の表面には、カバー部材１５１が設けられる。カバー部材１５１の表面は、導電端子対１６０の表面よりも高い位置にある。ただし、カバー部材１５１は必ずしも設ける必要はなく、圧電素子１５０の上端が導電端子対１６０の表面よりも高い位置になるよう構成されてもよい。
【００２９】
プリント基板１４０の裏面には、圧電素子１５０から電力（電荷）を取り出すための取り出し配線１７０が設けられる。取り出し配線１７０の端部は、プリント基板１４０に形成された保持孔内に保持された圧電素子１５０の下端部に接続される。
【００３０】
図２（ｂ）に示すように、弾性スカート部１３０は、キー１１０が押下されている状態において座屈し、座屈時の抵抗変化によってクリック感を付与するように構成される。キー１１０が押下される際に、導電部材１１１の下面が圧電素子１５０（カバー部材１５１）に接触し、キー１１０からの圧力が直接的に圧電素子１５０に伝達される。
【００３１】
（２．２）回路構成
図３は、リモートコントローラ１００の回路構成を示す回路ブロック図である。
【００３２】
図３に示すように、リモートコントローラ１００は、複数のキー１１０毎に設けられた複数の圧電素子１５０と、複数の圧電素子１５０からの電力（電荷）が入力される電源回路２００と、電源回路２００によって駆動されるコマンド送信回路３００とを具備する。
【００３３】
電源回路２００は、複数の圧電素子１５０毎に設けられた取り出し配線１７０を介して複数の圧電素子１５０と電気的に接続された整流回路２１０と、整流回路２１０の出力に入力が接続された蓄電回路２２０と、蓄電回路２２０の出力に入力が接続された昇圧回路２３０とを有する。昇圧回路２３０の出力はコマンド送信回路３００に接続される。
【００３４】
整流回路２１０は、複数の圧電素子１５０のそれぞれの出力を整流する全波整流回路である。蓄電回路２２０は、整流回路２１０の出力の逆流を防ぐためのダイオードと、蓄電装置としてのスーパーキャパシタとを含んで構成される。昇圧回路２３０は、蓄電回路２２０の出力を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバータである。
【００３５】
コマンド送信回路３００は、複数のキー１１０毎に設けられた複数の導電端子対１６０のそれぞれの通電状態を監視しており、通電が検知されたキー１１０と対応する操作内容を示すコマンド信号を例えば赤外線により送信するように構成される。コマンド送信回路３００は、電源回路２００から供給される電力によって駆動される。
【００３６】
（３）作用・効果
以上説明したように、本実施形態に係るリモートコントローラ１００では、スイッチ接点部を有するプリント基板１４０に設けられ、キー１１０の下方に位置する圧電素子１５０は、キー１１０からの圧力を圧電変換する。このように、キー１１０からの圧力を直接的に圧電素子１５０に伝える構成とすることで、リンク機構を不要にすることができ、リモートコントローラ１００の大型化を回避できる。さらに、キーユニット１８０は既存の構成を維持できるため、既存部品を流用でき、且つ既存のリモートコントローラ１００と同様の操作性を実現できる。
【００３７】
本実施形態では、プリント基板１４０には、圧電素子１５０を保持する保持孔が形成されており、プリント基板１４０の裏面に設けられた取り出し配線１７０が、保持孔内に保持された圧電素子１５０の下端部に接続される。これにより、プリント基板１４０の裏面を有効活用することができと共に、プリント基板１４０の表面については従来通りの配線パターンとすることができる。さらに、圧電素子１５０をプリント基板１４０に埋め込む構造であるため、装置の大型化を防止できる。
【００３８】
本実施形態では、圧電素子１５０は、導電端子対１６０の間の位置に設けられるため、導電端子対１６０の間のデッドスペースに圧電素子１５０を設けることができ、当該デッドスペースを有効活用することができる。
【００３９】
本実施形態では、キーユニット１８０及び圧電素子１５０の組は複数設けられるため、複数のキー１１０毎に発電を行うことができ、発電量を増加させることができる。
【００４０】
（４）その他の実施形態
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。
【００４１】
上述した実施形態では、本発明に係る入力装置の一実施形態としてのリモートコントローラについて説明したが、本発明はリモートコントローラに限らず、キーボード等の他の入力装置に適用可能である。本発明をキーボードに適用することによって、例えば電池交換の不要な無線キーボードを提供できる。一般的に、キーボードは、リモートコントローラよりも押圧力が大きいため、１回のキー押下による発電量も大きくすることができる。なお、ＰＣ本体との通信方法は、発電量の許す範囲で任意の方法とすることができる。また、キーを弾性的に支持する支持部としては、弾性スカート部に限らず、パンタグラフ構造の支持部を採用してもよい。
【００４２】
上述した実施形態では、プリント基板１４０には、圧電素子１５０を保持する保持孔が形成されていたが、そのような保持孔を形成せずに、プリント基板１４０上に圧電素子１５０を配設する構成としてもよい。
【００４３】
上述した実施形態では、圧電素子１５０は、導電端子対１６０の間の位置に設けられていたが、導電端子対１６０の間の位置に限らず、導電端子対１６０に隣接する位置であれば配設可能である。
【００４４】
上述した実施形態では、キーユニット１８０及び圧電素子１５０の組は複数設けられいたが、１つのキーユニットのみを有する入力装置に対して１つの圧電素子１５０を設ける構成としてもよい。
【００４５】
このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【符号の説明】
【００４６】
１００…リモートコントローラ、１１０…キー、１１１…導電部材、１２０…筐体、１３０…弾性スカート部、１４０…プリント基板、１５０…圧電素子、１５１…カバー部材、１６０…導電端子対、１７０…取り出し配線、１８０…キーユニット、２００…電源回路、２１０…整流回路、２２０…蓄電回路、２３０…昇圧回路、３００…コマンド送信回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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