JP2015125730A

JP2015125730A - 座標入力装置

Info

Publication number: JP2015125730A
Application number: JP2013271917A
Authority: JP
Inventors: 近藤　泰広; Yasuhiro Kondo; 泰広近藤; 友人及川; Tomohito Oikawa
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-07-06
Also published as: US20150188539A1; US10063229B2; EP2889734B1; EP2889734A1

Abstract

【課題】操作性の改善された座標入力装置を提供する。
【解決手段】座標入力装置は、片持ちでフレキシブルに支持された操作板と、操作板の裏面に貼り合わされたタッチセンサと、タッチセンサと所定の空隙を介して配置され、押し込み式の入力スイッチを有する回路基板とを備えている。座標入力装置は、例えば、タッチセンサおよび回路基板を収容する筐体をさらに備えていてもよい。このとき、筐体は、操作板と、操作板を片持ちでフレキシブルに支持する支持板と、支持板における変位起点を形成する起点形成部とを含んで構成されている。
【選択図】図１

Description

本技術は、タッチセンサを備えた座標入力装置に関する。

従来から、ユーザが筐体を把持した状態でユーザの指により操作可能な操作部を備えた座標入力装置が開示されている。例えば、下記の各特許文献には、操作部としてタッチセンサを備えた座標入力装置が開示されている。

特開２００８−２７７８７４号公報特開２０１１−７１７３８号公報特開２０１３−１４９１２６号公報特開２００８−１９２０１２号公報特開２０１３−２３５３５９号公報

しかし、上記各特許文献に記載の発明では、操作面の各位置による荷重と、操作時の指の状態（具体的には、指の曲げ伸ばしの状態）との関係が考慮されていない。そのため、操作性の更なる改善が望まれている。

本技術はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作性の改善された座標入力装置を提供することにある。

本技術の座標入力装置は、片持ちでフレキシブルに支持された操作板と、操作板の裏面に貼り合わされたタッチセンサと、タッチセンサと所定の空隙を介して配置され、押し込み式の入力スイッチを有する回路基板とを備えている。

本技術の座標入力装置では、タッチセンサが貼り合わされた操作板が片持ちでフレキシブルに支持されているので、操作板の固定端寄りを押し込むときの荷重が、操作板の自由端寄りを押し込むときの荷重よりも重くなる。そのため、操作板を支持する際の固定端の位置等を調整することにより、例えば、以下のような操作感を実現することができる。

まず、ユーザの親指の付け根が操作板の固定端寄りとなり、ユーザの親指の先が操作板の自由端寄りとなるように、筐体をユーザに把持してもらうことを想定する。ユーザが操作板の固定端寄りを押し込むときは、ユーザは指を曲げた状態で、操作板を押し込むことになる。このときは、ユーザは操作板に大きな押し込み力を簡単に与えることができる。一方、ユーザが操作板の自由端寄りを押し込むときは、ユーザは指を伸ばした状態で、操作板を押し込むことになる。このときは、ユーザは操作板に大きな押し込み力を与えることが難しい。

そのため、操作板において、自由端に近づくほど、必要な押し込み力が小さくなっていることが、ユーザにとっては、体感上の押し込み易さ（すなわち、押し込み感）の均一化につながり得る。従って、例えば、ユーザが操作板の固定端寄りを押し込むときと、ユーザが操作板の自由端寄りを押し込むときとで、押し込み感が均一となるような位置に、固定端を配置することができる。

なお、操作板が、互いに独立して押し込み可能な複数の板ピースで構成されており、個々の板ピースの押し込み荷重が互いに等しくなっている場合には、以下のような操作上の違和感が生じ易い。例えば、指を伸ばしたときの指先の位置に配置された板ピースを押し込むことが難しい一方で、指を縮めたときの指先の位置に配置された板ピースを簡単に押し込むことができてしまう。つまり、押し込み感が場所によって異なってしまう。

また、例えば、本技術の座標入力装置において、操作板の固定端寄りに、リセットボタンなどの、頻繁に使用しない機能を設けたとする。この場合に、ユーザが操作板の固定端寄りをうっかり押し込まない程度に、操作板の固定端寄りの押し込み荷重を大きくなるような位置に、固定端を配置することができる。このとき、さらに、例えば、操作板の自由端寄りに、頻繁に使用する機能を設け、ユーザが操作板の自由端寄りを容易に押し込むことができる程度に、操作板の自由端寄りの押し込み荷重が小さくなるような位置に、固定端を配置することができる。つまり、押し込み感を必要に応じて場所によって異ならせることもできる。

また、本技術の座標入力装置では、操作板が一枚板で構成されている。そのため、操作板が、互いに独立して押し込み可能な複数の板ピースで構成されている場合と比べて、簡易な構成となっているだけでなく、指を操作面全体に渡ってスムーズに動かすことができる。

本技術の座標入力装置によれば、タッチセンサが貼り合わされた操作板を片持ちでフレキシブルに支持するようにしたので、押し込み感を用途に応じて適切に設定することができ、さらに、指を操作面全体に渡ってスムーズに動かすことができる。従って、操作性の改善された座標入力装置を実現することができる。

本技術による第１の実施の形態に係る半導体装置の斜視構成図である。図１の半導体装置のＡ−Ａ’線における断面構成図である。指を曲げた状態または伸ばした状態で、操作板を押し込む様子を示す図である。入力スイッチをオンするのに必要な押し込み力の位置依存性の一例を表す図である。

以下、本技術を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

１．実施の形態
２．変形例

＜１．実施の形態＞
[構成]
図１は、本技術の一実施の形態に係るリモートコントロール装置１の斜視構成を表したものである。図２は、図１のリモートコントロール装置１のＡ−Ａ’線における断面構成の一例を表したものである。リモートコントロール装置１は、ユーザが筐体を把持した状態でユーザの指により操作可能な操作部を備えた座標入力装置の一形態である。リモートコントロール装置１は、タッチセンサ１０と、回路基板２０と、タッチセンサ１０および回路基板２０を収容する筐体３０とを備えている。

筐体３０は、上カバー部３０Ａおよび下カバー部３０Ｂを有している。上カバー部３０Ａおよび下カバー部３０Ｂによって形成される空間内にタッチセンサ１０および回路基板２０等が収容されている。筐体３０は、操作板３１、支持板３２および起点形成部３３を含んで構成されている。操作板３１および支持板３２が、筐体３０における上カバー部３０Ａを構成している。上カバー部３０Ａがタッチセンサ１０を支持しており、下カバー部３０Ｂが回路基板２０を支持している。タッチセンサ１０と回路基板２０との間には、所定の空隙Ｇが設けられている。筐体３０は、支持板３２を含む部分をユーザが把持する形状になっており、例えば、図１に示したような延べ棒状の形状となっている。

操作板３１は、ユーザが筐体３０を把持したときに、ユーザの親指の先が接し得る位置に配置されている。支持板３２は、ユーザが筐体３０を把持したときに、ユーザの親指の付け根が接し得る位置に配置されている。操作板３１および支持板３２は、例えば、一枚板で一体に形成されている。この場合には、一枚板のうち、ユーザの親指の先が接し得る部分が操作板３１に相当し、一枚板のうち、ユーザの親指の付け根が接し得る部分が支持板３２に相当する。操作板３１および支持板３２が一枚板で一体に形成されている場合、その一枚板そのものが、可撓性を有する板状の部材で構成されている。可撓性を有する板状の部材としては、例えば、薄い板状の樹脂が挙げられる。

操作板３１および支持板３２が、互いに別体で形成され、それぞれの端部が互いに接合されていてもよい。この場合には、操作板３１および支持板３２が、ともに、可撓性を有する板状の部材で構成されていてもよいし、操作板３１が相対的に可撓性の低い板状の部材で構成され、支持板３２が相対的に可撓性の高い板状の部材で構成されていてもよい。

操作板３１は、支持板３２によって片持ちでフレキシブルに支持されている。そのため、操作板３１では、支持板３２から最も離れた端部が自由端となっている。自由端とは、端部が他の部材に固定されておらず、端部に対して外力が印加されると支持板３２側の固定端を起点として円弧状（または上下）に変位可能になっていることを指している。つまり、操作板３１は、ユーザが指を使って、操作板３１を下方に（下カバー部３０Ｂ方向に）押し込んだり、操作板３１を上方に復帰させたりすることができるようになっており、押し込み式のスイッチのように動作するようになっている。支持板３２は、操作板３１を片持ちでフレキシブルに支持する。支持板３２は、起点形成部３３を介して下カバー部３０Ｂに固定されている。つまり、起点形成部３３は、支持板３２における変位起点（固定端）を形成している。

起点形成部３３は、支持板３２と対向する位置（例えば、支持板３２の直下）に配置されている。つまり、起点形成部３３は、タッチセンサ１０と非対向の位置であって、かつ、ユーザが筐体３０を把持したときの親指の付け根寄りの位置に配置されている。起点形成部３３は、例えば、支持板３２の裏面に設けられた雌ネジ部３３Ａと、雌ネジ部３３Ａと対向する位置に開口Ｈが設けられた中間基板３３Ｂと、開口Ｈを介して雌ネジ部３３Ａに嵌め込まれた雄ネジ３３Ｃとにより構成されている。中間基板３３Ｂには、例えば、中間基板３３Ｂを下カバー部３０Ｂに固定する機構（図示せず）が設けられている。なお、起点形成部３３（固定端）の具体的な位置については、後に詳述する。

タッチセンサ１０は、ユーザの指が操作板３１の表面に接触している位置を検出し、接触位置に対応する情報（つまり座標情報）を電気信号１０Ａ（第１信号）として出力する。タッチセンサ１０は、操作板３１の裏面に貼り合わされている。タッチセンサ１０は、例えば、指の接触を検出する領域（検出領域）の幅が支持板３２に近づくにつれて広くなるように構成されている。タッチセンサ１０は、例えば、下底が支持板３２寄りに配置された台形状となっている。これは、ユーザの親指の付け根を支持板３２に接触させ、ユーザの親指の先が操作板３１に接触するように、ユーザが筐体３０を把持したときに、ユーザの親指は、支持板３２から最も遠い箇所よりも、支持板３２に近い箇所で可動域が広いことを考慮したからである。なお、タッチセンサ１０は、検出領域の幅が場所に依らず一定となるように構成されていてもよい。

操作板３１は、タッチセンサ１０の検出領域の形状に合わせた形状となっていてもよい。この場合、タッチセンサ１０の検出領域が上述の台形状となっている場合、操作板３１も上述の台形状となっている。また、タッチセンサ１０の検出領域が方形状となっている場合、操作板３１も方形状となっている。

操作板３１は、筐体３０において、支持板３２から遠ざかるにつれて下る傾斜面３１Ａを構成していてもよい。操作板３１と支持板３２とのなす角度は、例えば、６度程度となっている。これは、ユーザが親指を操作板３１の先端部分で滑らせたときに、親指をより自然な感じでスムーズに動かせるようにするためである。なお、操作板３１が、支持板３２と同一面内に配置されていてもよい。つまり、操作板３１と支持板３２とのなす角度が０度程度となっていてもよい。

回路基板２０は、押し込み式の入力スイッチ２１を有している。回路基板２０は、タッチセンサ１０から出力される電気信号１０Ａと、入力スイッチ２１から出力される電気信号２１Ａ（第２信号）とを処理する処理回路２２とを有している。回路基板２０は、さらに、入力スイッチ２１や処理回路２２を支持すると共に、入力スイッチ２１と処理回路２２とを互いに接続する配線や、タッチセンサ１０と処理回路２２とを互いに接続する配線を含む配線基材２３を有している。タッチセンサ１０と処理回路２２との電気的な接続には、例えば、ＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）が用いられている。なお、処理回路２２が回路基板２０とは異なる基板に形成され、さらに、配線基材２３の代わりに、入力スイッチ２１を支持する基板が設けられていてもよい。

入力スイッチ２１は、押し込み式のスイッチであり、押し込まれたときにオンし、押し込みが解除されたときにオフする。入力スイッチ２１は、回路基板２２の上面のうち、タッチセンサ１０と対向する対向領域内に配置されている。具体的には、入力スイッチ２１は、上記対向領域内において、操作板３１の自由端寄りの端縁と、変位起点寄りの端縁とを除いた領域内に配置されている。これは、入力スイッチ２１がタッチセンサ１０によって押し込まれるときに、タッチセンサ１０によって押し込み易い位置に入力スイッチ２１を配置する必要があるためである。なお、リモートコントロール装置１は、入力スイッチ２１の押し込み易さを得るために、例えば、タッチセンサ１０の裏面（回路基板２０側の面）内であって、かつ、入力スイッチ２１と対向する位置に、凸部４１を備えていてもよい。凸部４１は、例えば、ゴムで構成されている。

処理回路２２は、入力スイッチ２１がオンすると、例えば、そのときの座標情報（タッチセンサ１０から得られた座標情報）に対応する無線信号用の信号を生成し、電波発信装置（図示せず）に出力する。処理回路２２は、入力スイッチ２１がオフのときには、例えば、無線信号用の信号を特段、生成しない。処理回路２２は、例えば、ＩＣチップで構成されている。電波発信装置は、例えば、リモートコントロール装置１の先端部分に配置され、入力された無線信号用の信号に基づいて、電波を生成し、外部に出力する。

タッチセンサ１０と、回路基板２０とは、空隙Ｇを介して互いに対向配置されている。空隙Ｇの幅（高さ方向の幅）は、上カバー部３０Ａに荷重がかかっていない時には、面内で概ね均一となっている。操作板３１が傾斜面３１Ａを構成している場合や、操作板３１と支持板３２とが同一面内に配置されている場合において、空隙Ｇの幅（高さ方向の幅）は、上カバー部３０Ａに荷重がかかっていない時には、面内で概ね均一となっている。

リモートコントロール装置１は、上カバー部３０Ａに荷重がかかっていない時に空隙Ｇの幅を概ね均一に保つための支持部４２を備えていてもよい。支持部４２は、例えば、外力がかかっていないときに、入力スイッチ２１の厚さと凸部４１の高さとの合計と同等の厚さとなっているか、またはそれよりも厚くなっており、押し込まれたときに、上記合計厚さよりも薄くなるようなもので構成されている。

（起点形成部３３（固定端）の位置について）
起点形成部３３（固定端）の位置は、例えば、以下の観点から規定される。まず、ユーザの親指の付け根が操作板３１の固定端寄りとなり、ユーザの親指の先が操作板３１の自由端寄りとなるように、筐体３０をユーザに把持してもらうことを想定する。ユーザが操作板３１の固定端寄りを押し込むときは、ユーザは、例えば、図３の左側に示したように、指を曲げた状態で、操作板３１を押し込むことになる。このときは、ユーザは操作板３１に大きな押し込み力を簡単に与えることができる。一方、ユーザが操作板３１の自由端寄りを押し込むときは、ユーザは、例えば、図３の右側に示したように、指を伸ばした状態で、操作板３１を押し込むことになる。このときは、ユーザは操作板３１に大きな押し込み力を与えることが難しい。

そのため、例えば、図４に示したように、操作板３１において、自由端に近づくほど、入力スイッチ２１をオンするのに必要な押し込み力が小さくなっていることが、ユーザにとっては、体感上の押し込み易さ（すなわち、押し込み感）の均一化につながり得る。なお、図４には、固定端寄りを押し込む際に必要な力Ｆａと、自由端寄りを押し込む際に必要な力Ｆｂ、固定端と自由端との間に領域を押し込む際に必要な力Ｆｃの大小関係が例示されている。従って、例えば、ユーザが操作板３１の固定端寄りを押し込むときと、ユーザが操作板３１の自由端寄りを押し込むときとで、押し込み感が均一となるような位置に、起点形成部３３（固定端）を配置することができる。

また、起点形成部３３（固定端）の位置が、例えば、以下の観点から規定されてもよい。例えば、操作板３１の固定端寄りに、リセットボタンなどの、頻繁に使用しない機能を設けたとする。この場合に、ユーザが操作板３１の固定端寄りをうっかり押し込まない程度に、操作板３１の固定端寄りの押し込み荷重が大きくなるような位置に、起点形成部３３（固定端）を配置することができる。このとき、さらに、例えば、操作板３１の自由端寄りに、頻繁に使用する機能を設け、ユーザが操作板３１の自由端寄りを容易に押し込むことができる程度に、操作板３１の自由端寄りの押し込み荷重が小さくなるような位置に、起点形成部３３（固定端）を配置することができる。つまり、リモートコントロール装置１は、押し込み感を必要に応じて場所によって異ならせることもできるようになっている。

[効果]
次に、本実施の形態のリモートコントロール装置１の効果について説明する。

本実施の形態では、タッチセンサ１０が貼り合わされた操作板３１が片持ちでフレキシブルに支持されているので、操作板３１の固定端寄りを押し込むときの荷重が、操作板３１の自由端寄りを押し込むときの荷重よりも重くなる。そのため、上述したように、操作板３１を支持する際の固定端の位置等を調整することにより、押し込み感を面内で均一となるようにしたり、押し込み感を必要に応じて場所によって異ならせたりすることができる。

また、本実施の形態では、操作板３１が一枚板で構成されている。そのため、操作板３１が、互いに独立して押し込み可能な複数の板ピースで構成されている場合と比べて、簡易な構成となっているだけでなく、指を操作面全体に渡ってスムーズに動かすことができる。

以上のことから、本実施の形態では、押し込み感を用途に応じて適切に設定することができ、さらに、指を操作面全体に渡ってスムーズに動かすことができる。従って、操作性の改善された座標入力装置を実現することができる。

＜２．変形例＞
以上、実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。なお、本明細書中に記載された効果は、あくまで例示である。本技術の効果は、本明細書中に記載された効果に限定されるものではない。本技術が、本明細書中に記載された効果以外の効果を持っていてもよい。

例えば、上記実施の形態では、本技術をリモートコントロール装置に適用することが記載されていた。しかし、ユーザが筐体を把持した状態でユーザの指により操作可能な操作部を備えた座標入力装置であれば、本技術を適用することが可能である。例えば、本技術を、ゲームコントローラや、自動車のハンドルに適用することが可能である。

また、例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
（１）
片持ちでフレキシブルに支持された操作板と、
前記操作板の裏面に貼り合わされたタッチセンサと、
前記タッチセンサと所定の空隙を介して配置され、押し込み式の入力スイッチを有する回路基板と
を備えた
座標入力装置。
（２）
前記タッチセンサおよび前記回路基板を収容する筐体を備え、
前記筐体は、前記操作板と、前記操作板を片持ちでフレキシブルに支持する支持板と、前記支持板における変位起点を形成する起点形成部とを含んで構成されている
（１）に記載の座標入力装置。
（３）
前記筐体は、前記支持板を含む部分をユーザが把持する形状になっており、
前記支持板は、ユーザが前記筐体を把持したときに、ユーザの親指の付け根が接し得る位置に配置されており、
前記操作板は、ユーザが前記筐体を把持したときに、ユーザの親指の先が接し得る位置に配置されている
（２）に記載の座標入力装置。
（４）
前記入力スイッチは、前記回路基板の上面のうち、前記タッチセンサと対向する対向領域内に配置されている
（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の座標入力装置。
（５）
前記入力スイッチは、前記対向領域であって、かつ前記操作板の自由端寄りの端縁と、前記操作板の固定端寄りの端縁とを除いた領域内に配置されている
（４）に記載の座標入力装置。
（６）
前記操作板は、前記筐体において、前記支持板から遠ざかるにつれて下る傾斜面を構成しており、
前記回路基板は、前記空隙の幅が面内で均一となるように配置されている
（１）ないし（５）のいずれか１つに記載の座標入力装置。
（７）
前記タッチセンサは、検出領域の幅が前記支持板に近づくにつれて広くなるように構成されている
（１）ないし（６）のいずれか１つに記載の座標入力装置。
（８）
前記回路基板は、前記タッチセンサから出力される第１信号と、前記入力スイッチから出力される第２信号とを処理する処理回路を有する
（１）ないし（７）のいずれか１つに記載の座標入力装置。

１…リモートコントロール装置、１０…タッチセンサ、１０Ａ，２１Ａ…電気信号、２０…回路基板、２１…入力スイッチ、２２…処理回路、２３…配線基材、３０…筐体、３０Ａ…上カバー部、３０Ｂ…下カバー部、３１…操作板、３１Ａ…傾斜面、３２…支持板、３３…起点形成部、３３Ａ…雌ネジ部、３３Ｂ…中間基板、３３Ｃ…雄ネジ、４１…凸部、４２…支持部、Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃ…力、Ｇ…空隙、Ｈ…開口。

Claims

片持ちでフレキシブルに支持された操作板と、
前記操作板の裏面に貼り合わされたタッチセンサと、
前記タッチセンサと所定の空隙を介して配置され、押し込み式の入力スイッチを有する回路基板と
を備えた
座標入力装置。
前記タッチセンサおよび前記回路基板を収容する筐体を備え、
前記筐体は、前記操作板と、前記操作板を片持ちでフレキシブルに支持する支持板と、前記支持板における変位起点を形成する起点形成部とを含んで構成されている
請求項１に記載の座標入力装置。
前記筐体は、前記支持板を含む部分をユーザが把持する形状になっており、
前記支持板は、ユーザが前記筐体を把持したときに、ユーザの親指の付け根が接し得る位置に配置されており、
前記操作板は、ユーザが前記筐体を把持したときに、ユーザの親指の先が接し得る位置に配置されている
請求項２に記載の座標入力装置。
前記入力スイッチは、前記回路基板の上面のうち、前記タッチセンサと対向する対向領域内に配置されている
請求項３に記載の座標入力装置。
前記入力スイッチは、前記対向領域において、前記操作板の自由端寄りの端縁と、前記変位起点寄りの端縁とを除いた領域内に配置されている
請求項４に記載の座標入力装置。
前記操作板は、前記筐体において、前記支持板から遠ざかるにつれて下る傾斜面を構成しており、
前記回路基板は、前記空隙の幅が面内で均一となるように配置されている
請求項３に記載の座標入力装置。
前記タッチセンサは、検出領域の幅が前記支持板に近づくにつれて広くなるように構成されている
請求項３に記載の座標入力装置。
前記回路基板は、前記タッチセンサから出力される第１信号と、前記入力スイッチから出力される第２信号とを処理する処理回路を有する
請求項１に記載の座標入力装置。