(57)【要約】【課題】ユーザの単一の動作によって、二つの信号を出力することができる入力装置を得る。【解決手段】ユーザによって第一検知部材（センサモジュール３０Ａ）が押圧されて第一検知部材が変形すると、第一信号を出力する。さらに、ユーザによって第一検知部材が押圧されて、変形した第一検知部材によって第二検知部材（センサモジュール３０Ｂ）が押圧されて第二検知部材が変形する。これにより、入力装置は、第二信号を出力する。このように、入力装置は、第一検知部材が変形することで第一信号を出力し、第二検知部材が変形することで第一信号に加えて第二信号を出力する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に離間して配置され、変形の有無を検知する複数の検知部材を備え、
複数の前記検知部材の中で前記一方向の端部に配置された第一検知部材が押圧されて前記第一検知部材が変形すると第一信号を出力し、変形した前記第一検知部材によって、前記第一検知部材の隣なりに配置された第二検知部材が押圧されて前記第二検知部材が変形すると第二信号を出力する入力装置。
【請求項２】
前記検知部材は、圧電効果を利用して変形の有無を検知し、
複数の前記検知部材は、前記一方向から見て、前記一方向と直交する直交方向に延びると共に、前記直交方向の一端側で片持ち状態で支持され、他端側が押圧される請求項１に記載の入力装置。
【請求項３】
前記検知部材は、圧電効果を利用して電位差が生じるフィルム状のフィルムセンサと、前記フィルムセンサが板面に取り付けられた板ばねとを備える請求項１又は２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、入力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の表示入力装置は、所定の厚みを有して入力操作画像を表示する表示部と、この表示部の操作面に対する反対側の面に連設された平面状の入力検出部とを備えている。そして、入力検出部は、表示部を介在して加圧される押圧力を検知するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１７６２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、圧電効果を利用したセンサを有する入力装置では、ユーザがセンサを押圧（操作）することで、圧電効果によりセンサに電位差が生じる。そして、電位差がコンピュータに出力され、コンピュータによって１つの処理が実行された。
【０００５】
つまり、ユーザによってセンサを押圧するという単一の動作によって、入力装置は、一つの信号をコンピュータに出力し、この信号によってコンピュータが１の処理を実行した。
【０００６】
本発明の課題は、ユーザの単一の動作によって、二つの信号を出力することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に係る入力装置は、一方向に離間して配置され、変形の有無を検知する複数の検知部材を備え、複数の前記検知部材の中で前記一方向の端部に配置された第一検知部材が押圧されて前記第一検知部材が変形すると第一信号を出力し、変形した前記第一検知部材によって、前記第一検知部材の隣なりに配置された第二検知部材が押圧されて前記第二検知部材が変形すると第二信号を出力することを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、ユーザによって第一検知部材が押圧されて第一検知部材が変形すると、入力装置は、第一信号を出力する。さらに、ユーザによって第一検知部材が押圧されて、変形した第一検知部材によって第一検知部材の隣なりに配置された第二検知部材が押圧されて第二検知部材が変形する。これにより、入力装置は、第二信号を出力する。
【０００９】
つまり、入力装置は、第一検知部材が変形することで第一信号を出力し、第二検知部材が変形することで第一信号に加えて第二信号を出力する。すなわち、入力装置は、ユーザの押圧操作（単一の動作）によって、第一信号のみと、第一信号及び第二信号とを出力する。
【００１０】
このように、入力装置は、ユーザの単一の動作によって、二つの信号を出力することができる。
【００１１】
本発明の請求項２に係る入力装置は、請求項１に記載の入力装置において、前記検知部材は、圧電効果を利用して変形の有無を検知し、複数の前記検知部材は、前記一方向から見て、前記一方向と直交する直交方向に延びると共に、前記直交方向の一端側で片持ち状態で支持され、他端側が押圧されることを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、片持ち状態の検知部材の他端側（自由端側）が、ユーザによって押圧される。このため、他端側が押圧されない構成と比して、検知部材が変形し、圧電効果を効果的に生じさせることができる。
【００１３】
本発明の請求項３に係る入力装置は、請求項１又は２に記載の入力装置において、前記検知部材は、圧電効果を利用して電位差が生じるフィルム状のフィルムセンサと、前記フィルムセンサが板面に取り付けられた板ばねとを備えることを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、複数の検知部材は、板ばねの板面に夫々支持されている。このため、ユーザによって検知部材が押圧されることで検知部材と共に板ばねが弾性変形する。さらに、ユーザによる押圧力が解放されると、板ばねが弾性復帰することで、検知部材を初期位置に復帰させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の入力装置によれば、ユーザの単一の動作によって、二つの信号を出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係る入力装置を示した断面図である。
【図２】本実施形態に係る入力装置を示した断面図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）本実施形態に係る入力装置を示した断面図である。
【図４】本実施形態に係る入力装置の内部を示した斜視図である。
【図５】本実施形態に係る入力装置に用いられるフィルムセンサの配置を示した平面図である。
【図６】（Ａ）（Ｂ）本実施形態に係る入力装置に用いられるフィルムセンサの断面図、及び平面図である。
【図７】本実施形態に係る入力装置に用いられるフィルムセンサを示した斜視図である。
【図８】本実施形態に係る入力装置、及び入力装置の信号が出力されるカーナビを示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態に係る入力装置の一例について図１〜図８に従って説明する。なお、図中ＵＰは鉛直方向の上方を示す。
【００１８】
（全体構成）
入力装置１０は、図８に示されるように、カーナビゲーション８０（以下「カーナビ」）に信号配線８４を介して接続されている。この入力装置１０は、ユーザの手先の動きを信号に変換してカーナビ８０に出力する部材であって、カーナビ８０のモニター８２に表示された地図を移動させるために用いられる。
【００１９】
入力装置１０は、天板１２Ａに円形の貫通孔１４が形成された筐体１２と、貫通孔１４から一部が筐体１２の外部に突出している操作ボタン１６と、を備えている。
【００２０】
操作ボタン１６は、上方から見ると円形状とされており、操作ボタン１６の天面１６Ａには、周縁に沿って等間隔に矩形の４個のマーキング２０が形成されている。
【００２１】
そして、４個のマーキング２０の中でモニター８２に最も近いマーキング２０Ａをユーザが押圧すると、モニター８２に現在表示された地図が下方に移動して現在表示されている地図に対して上方の地図がモニター８２に表示されるようになっている。
【００２２】
さらに、マーキング２０Ａの反対側に配置されたマーキング２０Ｂをユーザが押圧すると、モニター８２に現在表示された地図が上方に移動して現在表示されている地図に対して下方の地図がモニター８２に表示されるようになっている。
【００２３】
また、天面１６Ａの周縁において、マーキング２０Ａとマーキング２０Ｂとの間には、マーキング２０Ｃ、２０Ｄが互いに反対側に位置するように配置されている。
【００２４】
そして、マーキング２０Ｃ、２０Ｄをユーザが押圧すると、モニター８２に現在表示された地図が左方（右方）に移動して現在表示されている地図に対して右方（左方）の地図がモニター８２に表示されるようになっている。
【００２５】
（要部構成）
次に、入力装置１０の構造について説明する。
【００２６】
筐体１２の内部には、平面視で操作ボタン１６の径方向（以下「ボタン径方向」：直交方向の一例）に延びる４個のセンサユニット２６が備えられ、図４に示されるように、４個のセンサユニット２６は、操作ボタン１６の周方向において等間隔に配置されている。そして、センサユニット２６の先端側（他端側の一例）が、操作ボタン１６の夫々のマーキング２０の下方に位置し、センサユニット２６は、先端側から基端側（一端側の一例）へ、操作ボタン１６から遠ざかるようにボタン径方向に延びている。
【００２７】
図１には、図８に示すＸ−Ｘ断面が示されている。なお、図８に示すＸ−Ｘ断面の入力装置１０の構成は、基本的に図８に示すＹ−Ｙ断面の入力装置１０の構成と同様である。
【００２８】
操作ボタン１６は、図１に示されるように、操作ボタン１６の中央側で、筐体１２の底板１２Ｂから上方に延びている支持部材２８によって支持されている。具体的には、支持部材２８の上端に形成された球部２８Ａが、操作ボタン１６に形成された凹状の凹部１６Ｃに嵌め込まれ、操作ボタン１６は、球部２８Ａを中心に回転移動できるようになっている。
【００２９】
〔センサユニット〕
次に、センサユニット２６について説明する。
【００３０】
４個のセンサユニット２６は互いに同様の構成とされているため、ここでは、１個のセンサユニット２６について説明する。
【００３１】
図２に示されるように、ボタン径方向（矢印Ｂ方向）に延びるセンサユニット２６は、上下方向（一方向の一例）に離間したセンサモジュール３０Ａ（第一検知部材の一例）と、センサモジュール３０Ｂ（第二検知部材の一例）とを備えている。そして、センサモジュール３０Ａが、センサモジュール３０Ｂに対して、上方に配置されている。
【００３２】
センサモジュール３０Ａは、フィルム面が上下方向を向いたフィルムセンサ３２と、フィルムセンサ３２の下方を向いたフィルム面に板面が図示せぬ接着剤等で取り付けられた板ばね３４と、を備えている。換言すれば、フィルムセンサ３２は、板ばね３４の板面に支持されている。
【００３３】
そして、フィルムセンサ３２と板ばね３４とは、平面視で同様の形状とされ、ボタン径方向に延びる矩形状とされている（図６（Ｂ）参照）。
【００３４】
また、センサモジュール３０Ａの基端側（図中左側）は、筐体１２の天板１２Ａと底板１２Ｂとの間に架け渡された補強部材３６に支持されている。このように、センサモジュール３０Ａは片持ち状態で支持されている。一方、センサモジュール３０Ａの先端側（図中右側）は、前述したように、操作ボタン１６のマーキング２０の下方に位置し、操作ボタン１６の外周から下方に突出する突出部１６Ｂの先端と接触している。
【００３５】
そして、突出部１６Ｂの先端とセンサモジュール３０Ａの先端側とが接触し、操作ボタン１６に外力が作用していない状態では、操作ボタン１６は、天面１６Ａが上方を向く初期位置に位置している。
【００３６】
なお、センサモジュール３０Ｂの構成については、フィルムセンサ３２の上方を向いたフィルム面に板ばね３４の板面が図示せぬ接着剤等で取り付けられる以外は、センサモジュール３０Ａの構成と同様である。
【００３７】
また、以後の説明で、センサモジュール３０Ａを構成している部材と、センサモジュール３０Ｂを構成している部材とを区別する必要がある場合は、センサモジュール３０Ａの部材の符号に「Ａ」を付し、センサモジュール３０Ｂの部材の符号に「Ｂ」を付する。
【００３８】
例えば、センサモジュール３０Ａを構成しているフィルムセンサ３２を、フィルムセンサ３２Ａと称し、また、センサモジュール３０Ｂを構成しているフィルムセンサ３２を、フィルムセンサ３２Ｂと称する。また、区別する必要がない場合は、符号に付する「Ａ」、「Ｂ」を省略する。
【００３９】
この構成において、ユーザによって操作ボタン１６のマーキング２０が下方に押圧されると、操作ボタン１６が球部２８Ａを中心に回転移動し、突出部１６Ｂによってセンサモジュール３０Ａの先端側（自由端側）が押圧（押圧操作）される（図２、図３（Ａ）、（Ｂ）参照）。
【００４０】
〔フィルムセンサ〕
次に、フィルムセンサ３２について説明する。
【００４１】
図６（Ａ）には、フィルムセンサ３２の断面図が示され、図６（Ｂ）には、フィルムセンサ３２の平面図が示され、図７には、フィルムセンサ３２の分解斜視図が示されている。
【００４２】
フィルムセンサ３２は、図７に示されるように、ボタン径方向に延びる矩形状とされると共に操作ボタン１６の突出部１６Ｂ（図２参照）と接触する第一フィルム４０と、第一フィルム４０と同形状とされ、第一フィルム４０に重ねられている第二フィルム４２とを備えている。さらに、フィルムセンサ３２は、第一フィルム４０と第二フィルム４２とを接着させる電解質層（図示省略）を備えている。
【００４３】
第一フィルム４０、第二フィルム４２は、一例として、シリコーン樹脂で形成され、厚さ２００〔μｍ〕とされている。
【００４４】
また、フィルムセンサ３２は、図６（Ｂ）に示されるように、矩形状の検出部４４を備えている。検出部４４は、第一フィルム４０と第二フィルム４２との間に配置され、押圧力を検出するためのセンサであって、本実施形態では、圧電効果を利用して押圧力を検出するようになっている。そして、この検出部４４が、操作ボタン１６の突出部１６Ｂの下方に配置されている（図５参照）。
【００４５】
さらに、フィルムセンサ３２は、先端が検出部４４に接続されている第一配線４６と、平面視で第一配線４６と離間すると共に先端が検出部４４に接続されている第二配線４８とを備えている。そして、第一配線４６の基端、及び第二配線４８の基端は、第一フィルム４０、及び第二フィルム４２の基端側から外部に露出している。
【００４６】
検出部４４は、図６（Ａ）、図７に示されるように、第一フィルム４４から第二フィルム４２側に層状に配置されている、第一電極５０、圧電部５２、及び第二電極５４を備えている。
【００４７】
第一電極５０及び第二電極５４は、一例として、銀を成分として含む導電材で形成され、厚さ３０〔μｍ〕とされている。また、圧電部５２は、圧電効果を有する樹脂材料（例えば、ポリフッ化ビニリデン）で形成され、厚さ５０〔μｍ〕とされている。
【００４８】
さらに、第一配線４６は、一例として、銀を成分として含む導電材で形成され、厚さ３０〔μｍ〕とされている。そして、第一配線４６の先端部は、第一電極５０に接続されている（図７参照）。同様に、第二配線４８は、一例として、銀を成分として含む導電材で形成され、厚さ３０〔μｍ〕とされている。そして、第二配線４８の先端部は、第二電極５４に接続されている（図７参照）。
【００４９】
そして、第一フィルム４０、及び第二フィルム４２の基端側から外部に露出した第一配線４６、及び第二配線４８は、図示せぬコネクタを介して信号配線８４（図８参照）に接続されている。
【００５０】
（作用・効果）
次に、入力装置１０の作用・効果について説明する。
【００５１】
図８に示されるように、入力装置１０は、カーナビ８０に信号配線８４を介して接続されている。そして、入力装置１０の操作ボタン１６のマーキング２０をユーザが押圧していない入力装置１０の初期位置では、図１、図２に示されるように、操作ボタン１６の天面１６Ａが上方を向いている。また、操作ボタン１６が初期位置に位置している状態では、センサモジュール３０Ａ、３０Ｂは撓んでいない。さらに、カーナビ８０のモニター８２に表示される地図は静止している。
【００５２】
そして、ユーザが、モニター８２に現在表示されている地図に対して上方の地図を見ようとして、操作ボタン１６のマーキング２０Ａを押圧する。そうすると、図２、図３（Ａ）に示されるように、操作ボタン１６が球部２８Ａを中心に回転移動し、センサモジュール３０Ａの先端側が突出部１６Ｂに押圧される。これにより、センサモジュール３０Ａの先端側が撓む。センサモジュール３０Ａの先端側が撓むことでセンサモジュール３０Ａを構成しているフィルムセンサ３２Ａの先端側、及び板ばね３４Ａの先端側も撓む。
【００５３】
フィルムセンサ３２Ａの先端側が撓むことで、フィルムセンサ３２Ａの検出部４４Ａ（図６参照）が撓む。これにより、検出部４４Ａを構成する圧電部５２Ａが撓み（変形し）、圧電部５２Ａに圧電効果が生じる。この圧電効果によって第一電極５０Ａと第二電極５４Ａとの間に電位差（以下「第一電位差」）が生じ、この第一電位差（第一信号の一例）が第一配線４６Ａ、第二配線４８Ａ、コネクタ、及び信号配線８４を介してカーナビ８０に出力される。つまり、フィルムセンサ３２Ａは、第一電位差が生じることでフィルムセンサ３２Ａの変形の有無を検知し、第一電位差をカーナビ８０に出力する。
【００５４】
入力装置１０によって第一電位差が出力されたカーナビ８０は、モニター８２に現在表示された地図を下方に一定の速度で移動させる（第一の処理）。これにより、現在表示されている地図に対して上方の地図がモニター８２に表示される。
【００５５】
そして、目的の地図がモニター８２に表示されると、ユーザは、操作ボタン１６のマーキング２０Ａを押圧する押圧力を解放する。これにより、センサモジュール３０Ａを構成する板ばね３４Ａが弾性復帰することで、図２に示されるように、操作ボタン１６は、初期位置に復帰し、センサモジュール３０Ａは撓んでいない状態となる。
【００５６】
これにより、圧電部５２Ａの圧電効果によって生じていた第一電位差が無くなり、カーナビ８０は、モニター８２に表示される地図を静止させる。
【００５７】
これに対して、現在の地図の移動速度では、目的の地図がモニター８２に表示まで時間がかかるとユーザが判断すると、ユーザは、操作ボタン１６のマーキング２０Ａをさらに押圧する。
【００５８】
そうすると、図３（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、操作ボタン１６が球部２８Ａを中心にさらに回転移動し、センサモジュール３０Ａの先端側が突出部１６Ｂにさらに押圧され、センサモジュール３０Ａの先端側とセンサモジュール３０Ｂの先端側とが接触する。
【００５９】
また、ユーザが、操作ボタン１６のマーキング２０Ａをさらに押圧すると、操作ボタン１６が球部２８Ａを中心にさらに回転移動し、センサモジュール３０Ｂの先端側がセンサモジュール３０Ａの先端側に押圧される。これにより、センサモジュール３０Ａの先端側と同様に、センサモジュール３０Ｂの先端側が撓む。センサモジュール３０Ｂの先端側が撓むことでセンサモジュール３０Ｂを構成しているフィルムセンサ３２Ｂの先端側、及び板ばね３４Ｂの先端側も撓む。
【００６０】
フィルムセンサ３２Ｂの先端側が撓むことで、フィルムセンサ３２Ｂの検出部４４Ｂが撓む（図６参照）。これにより、検出部４４Ｂを構成する圧電部５２Ｂが撓み（変形し）、圧電部５２Ｂに圧電効果が生じる。この圧電効果によって第一電極５０Ｂと第二電極５４Ｂとの間に電位差（以下「第二電位差」）が生じ、この第二電位差（第二信号の一例）が第一配線４６Ｂ、第二配線４８Ｂ、コネクタ、及び信号配線８４を介してカーナビ８０に出力される。つまり、フィルムセンサ３２Ｂは、第二電位差が生じることでフィルムセンサ３２Ｂの変形の有無を検知し、第二電位差（第二信号の一例）をカーナビ８０に出力する。
【００６１】
入力装置１０によって第一電位差、及び第二電位差が出力されたカーナビ８０は、モニター８２に現在表示された地図を、第一電位差だけが出力された場合と比して、速い一定の速度で移動させる（第二の処理）。
【００６２】
そして、目的の地図がモニター８２に表示されると、ユーザは、操作ボタン１６のマーキング２０Ａを押圧する押圧力を解放する。これにより、センサモジュール３０Ａ、センサモジュール３０Ｂの板ばね３４Ａ、板ばね３４Ｂが弾性復帰する。板ばね３４Ａ、板ばね３４Ｂが弾性復帰することで、図２に示されるように、操作ボタン１６は、初期位置に復帰し、センサモジュール３０Ａ、及びセンサモジュール３０Ｂは撓んでいない状態となる。
【００６３】
これにより、第一電位差、及び第二電位差が無くなり、カーナビ８０は、モニター８２に表示される地図を静止させる。
【００６４】
なお、ユーザがマーキング２０Ａを押圧した場合の作用について説明したが、ユーザが他のマーキング２０を押圧することで、モニター８２上の地図を他の方向へ移動させてもよい。
【００６５】
以上説明したように、ユーザによる操作ボタン１６のマーキング２０を押圧する動作（単一の動作）によって、第一電位差が出力されたカーナビ８０は、モニター８２に現在表示された地図を一定の速度で移動させる（第一の処理）。また、ユーザによる操作ボタン１６のマーキング２０をさらに押圧する動作によって、第一電位差、及び第二電位差が出力されたカーナビ８０は、モニター８２に現在表示された地図を、第一電位差だけが出力された場合と比して、速い一定の速度で移動させる（第二の処理）。
【００６６】
このように、入力装置１０を用いることで、ユーザの単一の動作によって、入力装置１０は、二つの信号を出力することができる。
【００６７】
また、センサモジュール３０Ａ、３０Ｂは、片持ち状態で支持され、センサモジュール３０Ａ、３０Ｂの自由端側が、突出部１６Ｂによって直接的又は間接的に押圧される。このため、自由端側が押圧されない場合と比して、センサモジュール３０Ａ、３０Ｂを効果的に撓ませることができる。これにより、フィルムセンサ３２Ａ、３２Ｂの検出部４４Ａが効果的に撓み、圧電効果による電位差を効果的に生じさせることができる。
【００６８】
また、フィルムセンサ３２Ａ、３２Ｂは、板ばね３４Ａ、３４Ｂに支持されている。このため、ユーザが、操作ボタン１６のマーキング２０Ａを押圧する押圧力を解放すると、板ばね３４Ａが弾性復帰することで、操作ボタン１６を初期位置に復帰させることができる。
【００６９】
また、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、入力装置１０をカーナビに用いたが、他のコンピュータに用いてもよい。
【００７０】
また、上記実施形態では、夫々のセンサユニット２６が、夫々２個のフィルムセンサ３２を有したが、２個に限定されず、３個以上であってもよい。この場合には、ユーザの押圧方向に、複数のフィルムセンサが離間して並べられる。そして、ユーザがフィルムセンサを押圧することで、フィルムセンサが順次撓み、入力装置は、コンピュータに３つ以上の信号を出力することができる。
【００７１】
また、上記実施形態では、圧電効果を利用した検知部材を用いて説明したが、特に圧電効果を利用しなくてもよく、ユーザの単一の動作によって、二つの信号を出力することができる入力装置であればよい。
【符号の説明】
【００７２】
１０            入力装置
３０Ａ          センサモジュール（第一検知部材の一例）
３０Ｂ          センサモジュール（第二検知部材の一例）
３２Ａ          フィルムセンサ
３２Ｂ          フィルムセンサ
３４            板ばね
【図１】
2016023956.tif 000003
【図２】
2016023956.tif 000004
【図３】
2016023956.tif 000005
【図４】
2016023956.tif 000006
【図５】
2016023956.tif 000007
【図６】
2016023956.tif 000008
【図７】
2016023956.tif 000009
【図８】
2016023956.tif 000010