KR20090068130A - 촉각 시트 부재, 입력 장치 및 전자 기기 - Google Patents

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KR20090068130A
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코우이치로 타카시마
šœ 카야마
타카시 사와다
유키코 시미즈
츠토무 타카하시
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소니 가부시끼 가이샤
소니 에릭슨 모빌 커뮤니케이션즈 재팬, 아이엔씨.
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Abstract

촉각 시트 부재는 소정의 경도 및 시트 형상을 갖는 바디와, 촉각 표현용의 촉각 표현부를 포함한다. 상기 촉각 표현부는 소정의 크기를 갖고 상기 바디의 여러 위치 또는 상기 바디의 소정의 위치에 마련된다. 상기 촉각 시트부재는 상기 촉각 표현부에 매체를 공급하는 매체 공급부를 또한 포함한다.
촉각 시트 부재, 입력 장치, 전자 기기

Description

촉각 시트 부재, 입력 장치 및 전자 기기{TOUCH-SENSITIVE SHEET MEMBER, INPUT DEVICE, AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은 일본국 특허출원 JP2007-330715호((2007년 12월 21일 출원)의 우선권 주장 출원이다.
본 발명은 조작자의 손가락 등으로 아이콘 화면을 접촉하면 촉각을 표현하는 촉각 입력 기능을 구비한 디지털 카메라나, 비디오 카메라, 휴대 전화기, 휴대 단말 장치, 데스크톱형의 퍼스널 컴퓨터(이하, PC라고 한다), 노트형의 PC, 점자(braille) 블록 장치 등의 전자 기기에 적용 가능한 촉각 시트 부재, 상기 촉각 시트 부재를 이용하는 입력 장치에 관한 것이다.
근래, 유저(조작자)는 다종류의 동작 모드를 장비한 디지털 카메라를 사용하여 피사체를 촬영하거나, 휴대 전화기나 PDA(Personal Digital Assistants) 등의 휴대 단말 장치에 다양한 컨텐츠을 받아들여 그것을 이용하게 되었다. 이들의 디지털 카메라나 휴대 단말 장치 등에는 입력 장치가 구비된다. 입력 장치에는 키보드나, JOG 다이얼 등의 입력 수단, 표시부를 합친 터치 패널 등이 사용되는 경우가 많다. 또한, 유저가 표시 화면상을 손가락으로 활주하면 표시 내용이 전환되는 입 력 장치도 제품화되기 시작하여 오고 있다.
일본국 특개 H02-230310호 공보(제 2페이지 및 도 1)에는 상술한 입력 장치의 기능에 관련하여 메뉴 선택 장치가 개시되어 있다. 상기 메뉴 선택 장치에 의하면 항목 선택 수단 및 항목 입력 수단을 구비하고, 항목 입력 수단이 항목 선택 수단상에 마련되고, 항목의 선택과 입력을 동일한 키에 할당하여, 항목 표시키와 항목 선택 입력키를 병설하도록 한 것이다.
일본국 특개2005-063227호 공보(제 8페이지 및 도 15)에는 다른 입력 장치가 개시되어 있다. 상기 입력 장치에 의하면 케이싱의 소정의 위치에 창구멍이 마련되고, 상기 창구멍으로부터 노출된 조작 버튼을 슬라이드 조작하여 항목 선택을 행하거나, 다른 조작 노브를 가압 조작하여 특정된 항목 선택 화면 내의 소정 영역을 확대 표시하도록 하였다.
일본국 특개2004-070505호 공보(제 5페이지 및 도 3)에는 진동을 수반하는 입력 장치에 관련하여, 에어컨디셔너 또는 오디오 등의 전자 기기에 실장 가능한 입력 장치가 개시되어 있다. 상기 입력 장치에 의하면 로터리 스위치, 푸시 스위치 및 슬라이드 스위치의 기능을 겸비한 조작자를 구비하고, 상기 조작 부재를 회전, 슬라이드 또는 가압함에 의해 입력 확정 조작시에 조작항목의 선택이나 입력 확정 조작이 행해진다.
액추에이터를 조합시킨 입력 장치도 개발되어 있다. 액추에이터는 2층 이상의 비틀림량이 다른 압전 소자, 또는 압전 소자와 비압전 소자를 접합하고, 상기 접착체의 압전 소자에 진동 제어 전압을 인가한 때, 쌍방의 비틀림량의 차에 의해 생기는 접착체의 굽힘 변형을 역학적으로 이용한 것이다(진동체 기능).
일본국 특개2004-094389호(제 9페이지 및 도 4)에는 이런 종류의 압전 액추에이터를 구비한 전자 기기에 관해 입출력 장치 및 전자 기기가 개시되어 있다. 상기 전자 기기는 바이-모르프(bi-morph)형의 다층 압전 액추에이터 및 터치 패널을 갖는 입출력 장치를 구비하고, 상기 압전 액추에이터는 정보의 종류에 응하여 터치 패널을 통하여 다른 촉각을 사용자에게 피드백한다. 입출력 장치는 지지 테두리(support frame)상에 지지부를 통하여 압전 액추에이터가 장착된 압전체 지지 구조를 갖는다. 압전 액추에이터의 중앙 상부에는 지지부가 부착되거나 또는 상기 지지부가 터치 패널에 맞닿아진다. 압전 액추에이터에 진동 제어 전압을 공급하면 터치 패널에 진동을 전달하게 된다.
상기 일본국 특개 H02-230310호 공보에 개시된 전자 기기는 터치 패널과 표시부를 합친 터치 입력 기능이 부가된 입력 장치를 실장하고 있지만, 표시부상에 아이콘이 선택된 경우에 그 선택과 동기한 촉각이 조작자에게 주어지지 않는다.
또한, 상기 일본국 특개2005-063227호 공보 및 상기 일본국 특개2004-070505호 공보에 개시된 입력 장치는 돔 형상의 스위치를 압입한 때에 조작자의 손가락이 느끼는 촉각에 의해 키 조작감이 주어지고 있다. 그러나, 손가락이 느끼는 촉각은 주로 손가락과 입력 표면과의 접촉면 내에서의 균일한 진동 또는 힘 변화밖에 표현할 수가 없는 경우가 많다.
상기 일본국 특개2004-094389호 공보에 개시된 입력장치는 복수의 압전 액추에이터를 도입하고, 촉각 표현력의 강화를 도모하고 있다. 그러나, 복수의 압전 액추에이터의 크기(외측 크기)에 대해 손가락과 입력 표면의 접촉 면적은 작고, 그 입력 표면 내에 있어서, 다양한 힘 변화를 완전히 표현할 수 없는 등의 이유에 의해, 압전 액추에이터를 도입한 촉각 표현력으로서는 아직 불충분한다.
터치 시트 부재의 구조 및 기능을 연구하여 소정의 위치에서 촉각 표현용의 오목 또는 볼록 형상을 구축하고 터치 시트에 있어서의 조작성이나, 미끄럼 방지 시트에 있어서의 친화성을 향상할 수 있도록 한 촉각 시트 부재, 입력 장치 및 전자 기기를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 소정의 경도 및 시트 형상을 갖는 바디와, 촉각을 표현하는 촉각 표현부를 포함하는 촉각 시트 부재가 제공된다. 상기 촉각 표현부는 소정의 크기를 갖고 상기 바디의 여러 위치 또는 소정의 위치에 배설된다. 상기 촉각 시트 부재는 상기 촉각 표현부에 매체(medium)를 공급하는 매체 공급부를 구비한다.
본 발명에 관한 촉각 시트 부재의 실시예에 따르면, 상기 매체 공급부는 소정의 크기를 갖고 바디의 여러 위치 또는 소정의 위치에 배설된 촉각 표현용의 촉각 표현부에 상기 매체를 공급한다. 예를 들면 매체 공급부가 되는 공조부는 바디의 개구부에 공기를 송풍하거나 또한 상기 바디의 개구부로부터 공기를 흡입한다.
따라서, 촉각 표현부는 바디의 여러 위치 또는 소정의 위치에서 상기 개구부로부터 취출되는 공기 또는 상기 개구부로 흐르는 공기에 의한 조작체에 대한 요철감을 주게 된다. 이와 같이, 부재 표면이 평탄 형상으로 관찰되어도, 실제로 부재 표면을 손 또는 손가락으로 접촉하고 바디로부터 촉각 표현용의 촉각 표현부로 활주가 실행된 때에, 바디의 여러 위치 또는 소정의 위치에서, 조작체에 대한 요철 접촉감을 주는 촉각을 표현할 수 있게 된다. 따라서, 이로써, 본 발명에 따른 상기 촉각 시트 부재를 각종 전자 기기 하우징의 그립 부분에서 프로그램 가능한 미끄럼 방지 시트 또는 입력 장치에서 프로그램 가능한 아이콘 터치용의 촉각 입력 시트 등에 응용할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 조작체에 의한 활주 및 압하 조작의 하나에 의해 정보를 입력하는 입력 장치가 제공된다 상기 입력 장치는 조작면을 갖는 표시부와, 조작체의 활주 위치 및 압하 위치 중의 하나를 검출하고 상기 조작면을 갖는 상기 표시부에 마련된 검출부와, 상기 검출부의 적어도 일부를 덮고 표시부의 조작면을 따라 활주 조작 및 압하 조작 중의 어느 하나의 조작이 실행되는 투명성의 촉각 시트 부재를 포함한다. 상기 촉각 시트 부재는 소정의 경도 및 시트 형상을 갖는 바디와, 소정의 크기를 갖고 바디의 여러 위치 또는 소정의 위치에 배설된 촉각 표현용의 촉각 표현부와, 상기 촉각 표현부에 매체를 공급하는 매체 공급부를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 입력 장치에는 본 발명의 실시예의 촉각 시트 부재가 마련된다. 표시면이 평탄 형상으로 관찰되어도, 표시부상에 표시되는 아이콘 화상 등이 손으로 접촉되고 바디로부터 촉각 표현부로 활주가 실행되는 때에, 요철감을 수반한 입력 조작을 표현할 수 있게 된다. 이로써, 프로그램 가능한 아이콘 터치용의 촉각 입력 시트가 마련된 입력 장치를 제공할 수 있다.
본 발명에 관한 전자 기기는 조작면을 갖는 하우징과, 상기 하우징에 마련되어 조작체에 의한 활주 조작 및 압하 조작 중의 어느 하나의 조작에 의해 정보를 입력하는 입력 장치를 구비하고, 입력 장치는 조작면을 갖는 표시부에 마련되어 조작체의 활주 위치를 검출하는 검출부와, 검출부의 적어도 일부를 덮도록 마련되고, 표시부의 조작면에 따라 활주 조작 및 압하 조작 중의 어느 하나의 조작이 실행되는 투명성의 촉각 시트 부재를 가지며, 상기 촉각 시트 부재는 소정의 경도를 갖고서 시트 형상을 이루는 바디와, 소정의 크기를 갖고서 바디의 여러 위치 또는 소정의 위치에 분포된 촉각 표현용의 촉각 표현부와, 촉각 표현부에 매체를 공급하는 매체 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 관한 전자 기기에는 본 발명의 입력 장치가 마련되어 있기 때문에, 표시 내용과 연동시킨 프로그램 가능한 아이콘 터치용의 촉각 입력 시트가 부착된 전자 기기를 제공하는 것이 가능하다.
더욱이, 입력 장치의 소형화 및 조작성을 향상할 수 있기 때문에, 상기 전자 기기의 오동작의 저감, 비용 저감 및 제조 프로세스의 간소화를 도모할 수 있다.
본 발명에서 개시된 실시예는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 생각하여야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해 나타나고 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
이하, 본 발명에 관한 촉각 시트 부재, 입력 장치 및 전자 기기의 실시예가 도면을 참조하면서 설명될 것이다.
[실시예 1]
도 1은 제 1의 실시예로서의 촉각 시트 부재(100)의 구성례를 도시한다. 도 1에 도시하는 촉각 시트 부재(100)는 디지털 카메라나, 비디오 카메라, 휴대 전화기, 휴대 단말 장치, 데스크톱형의 PC, 노트형의 PC, 현금 자동 수불기, 점자 블록 장치 등의 전자 기기에 적용 가능한 것이다. 촉각 시트 부재(100)는 베이스 부재(1), 유로(flow channel) 패널(2) 및 공조부(air-circulation unit)(3)을 포함한 다. 베이스 부재(1)는 소정의 경도를 갖는 시트 형상이다. 베이스 부재(1)로는 예를 들면 경도 20° 내지 40°의 투명성이며 유연한 실리콘 고무 부재가 사용된다.
베이스 부재(1)의 여러 위치 또는 소정의 위치에는 촉각 표현용의 개구부((pi)(i=1 내지 24))가 배설되어 있다. 개구부(p1 내지 p24)는 촉각 표현부를 구성하고 소정의 크기를 갖고 있다. 상기 예에서, 개구부(p1 내지 p24)는 소정의 크기의 개구 지름(aperature diameter)(φ)을 가지며, 베이스 부재(1)의 소정 위치에 복수 개구되고, 촉각 표현용의 촉각 표현부를 이루고 있다. 개구부(p1 내지 p12)는 예를 들면 베이스 부재(1)의 표면 하부상에 어레이 형상으로 개구되고, 그 표면 상방에는 개구부(p13 내지 p17)가 십자형상으로 개구되고, 및, 우단측에 따라 라인형상으로 개구부(p18 내지 p24)가 개구되어 있다.
베이스 부재(1)의 하방에는 유로 패널(2)이 마련되고, 베이스 부재(1)에 개구된 복수의 개구부(p1 내지 p17 및/또는 p18 내지 p24)에 공기를 유도하게 된다. 유로 패널(2)은 기판(2c)과, 베이스 부재(1)의 표면 하부상에 어레이 형상으로 개구된 개구부(p1 내지 p12)와, 그 표면 상방에 십자형상으로 개구된 개구부(p13 내지 p17)에 연통하는 유로(2a)와, 그 우단측에 따라 라인형상으로 개구된 개구부(p18 내지 p24)에 연통하는 유로(2b)로 구성된다(도 4 참조). 기판(2c)은 유로 패널(2)의 하방에 마련되는데, 상기 기판(2c)은 유로 패널(2)의 저부의 강도를 확보할 수 있으면 이것을 생략하여도 좋다.
유로 패널(2)에는 매체(medium) 공급부의 한 예를 구성하는 공조부)(3)가 접속되고, 개구부(p1 내지 p17 및/또는 p18 내지 p24)에 공기를 송풍하고, 또는 상기 개구부(p1 내지 p17 및/또는 p18 내지 p24)로부터 공기를 흡입하게 된다. 공조부(3)는 예를 들면 유로 전환부(3a) 및 블로어(3b)를 갖는다. 공조부(3)는 베이스 부재(1)에 개구된 복수의 개구부(p1 내지 p17 및/또는 p18 내지 p24)와 같이 그룹마다 공기를 송풍하고, 또는 상기 개구부(p1 내지 p17 및/또는 p18 내지 p24)로부터 공기를 흡입하는 프로그램 가능한 기능을 갖고 있다. 물론, 개구부(p1 내지 p24)에 개별적으로 공기를 송풍하고, 또는 상기 개구부(p1 내지 p24)로부터 개별적으로 공기를 흡입하는 구성으로 하여도 좋다.
상기 실시예에서는 베이스 부재(1)의 표면 하부상에 어레이 형상으로 개구된 개구부(p1 내지 p12)와, 그 표면 상방에 십자형상으로 개구된 개구부(p13 내지 p17)가 제 1 그룹으로서 취급되고, 공기를 송풍하게 된다. 우단측에 따라 라인형상으로 개구된 개구부(p18 내지 p24)는 제 2의 그룹으로서 취급된다.
유로 패널(2)에는 유로 전환부(3a)가 접속되고, 타 기능에 대응하여 상술한 제 1의 그룹의 개구부(p13 내지 p17)와, 제 2의 그룹의 개구부(p18 내지 p24)에 연통하는 유로(2a, 2b)를 전환하게 된다. 전환용의 동력은 예를 들면 시트 코일형의 모터 또는 동일한 원리를 응용한 솔레노이드 부재를 사용하면 좋다.
유로 전환부(3a)에는 공기압 조정기의 한 예를 구성하는 블로어(3b)가 접속되고, 유로 전환부(3a) 및 유로 패널(2)을 통하여 베이스 부재(1)의 17개의 개구부(p1 내지 p17)와, 7개의 개구부(p18 내지 p24)와 같이 그룹마다 공기(매체)를 송풍하고, 또는 상기 개구부(p1 내지 p17 및 p18로부터 p24)와 같이 그룹마다 공기를 흡입하게 된다. 상기 예에서 블로어(3b)는 개구부에 공기를 공급하게 된다. 또는 개구부(p1 내지 p24)에 개별적으로 공기를 송풍하고, 또는 상기 개구부(p1 내지 p24)로부터 개별적으로 공기를 흡입하는 블로어 구성으로 하여도 좋다. 블로어(3b)로는 압전 소자를 이용한 것이 사용된다.
도 2A 및 도 2B는 촉각 시트 부재(100)에서의 공기의 공급례를 도시하는 일부 단면을 포함하는 상면도 및 정면도이다. 도 2A에 도시하는 촉각 시트 부재(100)에 의하면 블로어(3b)로부터 유로 전환부(3a) 및 유로 패널(2)을 통하여 베이스 부재(1)의 복수의 개구부(p1 내지 p24)에 공기를 공급하게 된다. 유로 전환부(3a)는 밸브 코어부(301)이나, 밸브 전환부(302, 303), 밸브 바디(304, 305) 등을 갖고서 구성된다. 밸브 코어부(301)는 예를 들면 직사각형 형상을 갖고 있고, 수지 또는 경금속을 금형으로 성형한 코어 부재로 구성되어 있다.
밸브 전환부(302, 303)는 밸브 코어부(301) 내에 부채꼴 형상을 갖고서 마련된다. 밸브 전환부(302, 303)에는 흡기관(314)이 블로어(3b)에 연통하여 마련되고, 상기 블로어(3b)로부터의 공기를 받아들이게 된다. 밸브 전환부(302) 내에는 밸브 바디(304) 및 배기구(306)가 마련되어 있다. 밸브 바디(304)는 모터나 솔레노이드 등의 구동부(3c)의 동력을 얻어서 배기구(306)를 폐쇄하거나, 또는 개방하도록 동작한다. 배기구(306)는 유로(2a)에 연통되어 있다. 구동부(3c)는 예를 들면 밸브 코어부(301)의 이면측에 마련된다.
밸브 전환부(303) 내에는 밸브 바디(305) 및 배기구(307)가 마련되어 있다. 밸브 바디(305)는 구동부(3c)의 동력을 얻어서 배기구(307)를 폐쇄하거나, 또는 개방하도록 동작한다. 배기구(307)는 유로(2b)에 연통되어 있다. 밸브 바디(304, 305)로는 장원형(long oval shape)의 판형상의 고무 시트 부재가 사용된다.
상술한 예에서, 밸브 바디(304)가 구동부(3c)를 통하여 개방되면 블로어(3b)로부터 공급된 공기는 배기구(306), 유로(2a)를 통과하여 개구부(p1 내지 p3)(도시 생략), 개구부(p4 내지 p12), 및, 개구부(p13 내지 p17)(도시 생략)에 유도된다. 또한, 밸브 바디(305)가 개방되면 블로어(3b)로부터 공급된 공기는 배기구(307), 유로(2b)를 통과하여 개구부(p18, p19), 개구부(p20 내지 p24)(도시 생략)에 유도된다.
밸브 바디(304, 305)가 함께 개방되면 블로어(3b)로부터 공급된 공기는 배기구(306), 유로(2a)를 통과하여 개구부(p1 내지 p17)에 유도됨과 함께, 배기구(307), 유로(2b)를 통과하여 개구부(p18 내지 p24)에 유도된다. 또한, 밸브 바디(304, 305)가 함께 폐쇄되면 개구부(p1 내지 p24)에의 공기의 공급을 차단하게 된다.
이로써, 베이스 부재(1)에 개구된 복수의 개구부(p1 내지 p17)와 개구부(p18 내지 p24)와 같은 그룹마다 공기를 송풍하고, 또는 상기 개구부(p1 내지 p17)와 개구부(p18 내지 p24)로부터 공기를 흡입하는 프로그램 가능한 공조부(3)를 구성한다. 도 2B에 도시하는 바와 같이 촉각 시트 부재(100)에 있어서, 공조부(3)로부터 유로(2a) 등을 통과하여 공급된 공기를 개구부(p5)나, 개구부(p8), 개구부(p10) 등으로부터 외부로 취출될 수 있다. 또한, 개구부(p1 내지 p17) 및 개구부(p18 내지 p24)로부터 공기를 흡입하는 경우는 유로(2a, 2b)와 배기구(306, 307)의 접속을 교체함으로써 실현할 수 있다.
도 3은 블로어(3b)의 구성례를 도시하는 단면도이다. 도 3에 도시하는 블로어(3b)는 피스톤형의 구조의 것이고, 기기 본체(311), 흡기구(312), 밸브 바디(313), 피스톤부(314), 압전부(315), 밸브 바디(316), 배기구(317) 및 덮개 겸용 기대(318)를 갖고서 구성된다. 기기 본체(311)는 직사각형 형상을 갖고 있고, 또한, 피스톤부(314)가 왕복 운동 가능한 내용적(internal volume)을 갖고 있다. 기기 본체(311)는 예를 들면 수지 또는 경금속을 금형으로 성형한 하우징 부재로 구성되어 있다.
기기 본체(311)에는 소정의 크기(개구 지름)를 갖는 흡기구(312) 및 배기구(317)가 마련되어 있다. 흡기구(312) 및 배기구(317)는 예를 들면 기기 본체(311)의 한쪽의 측면에 상하로 병설되어 있다. 흡기구(312) 및 배기구(317)의 개구 지름의 크기는 동 등 또는 흡기구(312)보다도 배기구(317)의 개구 지름을 크게 설정된다. 배기구(317)의 개구 지름을 크게 설정하는 것은 배기 저항을 저감시키기 위해서다.
흡기구(312)에는 밸브 바디(313)가 가동 자유롭게 부착되고, 기기 본체(311) 내로 공기를 받아들일 때에 개방된다. 밸브 바디(313)는 기기 본체(311) 내로부터 외부로 공기를 방출할 때에는 폐쇄된다. 기기 본체(311)의 내부에는 소정의 형상을 갖는 피스톤부(314)가 마련된다. 피스톤부(314)의 한쪽의 측에는 압전부(315)가 부착되고, 상기 압전부(315)의 구동력을 얻어서 왕복 운동을 하도록 동작한다.
배기구(317)에는 밸브 바디(316)가 가동 자유롭게 부착되고, 기기 본체(311) 내로부터 외부로 공기를 방출할 때에 개방된다. 기기 본체(311) 내에 공기를 받아 들일 때는 폐쇄된다. 밸브 바디(313, 316)로는 판형상의 고무 시트 부재가 사용된다. 압전부(315)는 덮개 겸용의 기대(318)에 부착된다. 압전부(315)로는 압전 소자(PZT : Actuator)가 사용된다. 기대(318)는 기기 본체(311)를 닫도록 조립된다. 이로써, 유로 전환부(3a)를 통하여 유로 패널(2)에 공기를 공급 가능한 블로어(3b)를 구성한다.
이 예에서는 피스톤형의 구조의 블로어(3b)에 관해 설명하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 벤츄리 효과를 이용한 블로어라도 좋다. 벤츄리형의 블로어는 펌프실내에 다이어프램을 구비하고 있고, 펌프실의 일단에는 벤츄리 관부(Venturi tube unit)가 접속된다. 벤츄리관부에는 흡입구 및 취출구가 마련된다.
상기 블로어에 의하면 다이어프램이 펌프실 내의 공기를 밀음으로써, 펌프실로부터 벤츄리관부를 향하는 고속의 기류가 발생한다. 벤츄리관부는 흡입구나 취출구의 개구 지름보다도 가늘게 설계되어 있기 때문에, 공기(기체)의 유속은 취출구의 외측에 비하여 매우 고속이다.
한편, 취출구의 외측은 대기압(1기압)이지만, 벤츄리관부는 유속이 크기 때문에 부압(negative pressure)으로 되어 있다. 여기에 벤츄리관부와 취출구의 외측 사이에서 베르누이의 정리가 성립한다. 공기의 밀도를 ρ로 하고, 벤츄리관부의 속도를 v1로 하고, 그 압력을 P1로 하고, 취출구의 외측의 속도를 v2로 하고, 그 압력을 P2로 하였을 때, v1>v2, p1<p2의 관계로부터, (1)식, 즉,
ρ*v12+2*P1=ρ*v22+2*P2 … (1)
로 된다. P2가 대기압이고, P2가 대기압 이하가 되기 때문에, 유로를 통하여 흡입구로부터 공기를 흡입하게 된다. 즉, 펌프실 내의 공기를 눌은 체적보다도 큰 체적의 공기를 취출구로부터 취출하게 된다.
또한, 다이어프램이 펌프실 내의 공기를 끌음으로써, 벤츄리관부로부터 펌프실로 향하는 고속의 기류가 발생한다. 상기 경우도, 상술한 바와 마찬가지로 하여, 벤츄리관부의 공기의 유속은 취출구의 외측에 비하여 크기 때문에 부압이 되어 있다. 따라서, 유로를 통하여 흡입구로부터 공기를 흡입하게 된다. 이와 같은 벤츄리 효과를 이용한 블로어를 공조부(3)에 응용할 수도 있다.
도 4는 촉각 시트 부재(100)에서의 베이스 부재(1) 및 유로 패널(2)의 조립례를 도시하는 사시도이다. 도 4에 도시하는 촉각 시트 부재(100)의 조립례에 의하면 베이스 부재(1) 및 유로 패널(2)을 준비한다. 베이스 부재(1)로는 바디에 개구부(p1 내지 p24)를 개구한 것을 형성한다. 예를 들면 촉각 시트 부재(100)를 입력 장치의 한 예가 되는 휴대 전화기의 텐키나, 십자키, 펑션 선택키 등의 입력 검출부에 사용하는 경우, 개구부(p1)는 숫자"1"키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하고, 개구부 p2는 숫자"2"키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하고, 개구부(p3)는 숫자"3"키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하고, 개구부(p4)는 숫자"4"키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하고, 개구부(p5)는 숫자"5"키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하고, 개구부(p6)는 숫자"6"키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구한다.
또한, 개구부(p7)는 숫자"7"키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하고, 개 구부(p8)는 숫자"8"키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하고, 개구부(p9)는 숫자"9"키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하고, 개구부(p10)는 숫자"0"키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하다.
개구부(p11)는 기호"#"키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하고, 개구부(p12)는 기호"
Figure 112008085993028-PAT00001
"키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구한다.
또한, 십자키를 구성하는 개구부(p13)는 결정"O"키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하고, 개구부(p14)는 우방향 화살표키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하고, 개구부(p15)는 상방향 화살표키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하고, 개구부(p16)는 좌방향 화살표키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하고, 개구부(p17)는 하방향 화살표키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구한다.
또한, 펑션 선택키를 구성하는 개구부(p18)는 "etc"키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하고, 개구부(p19)는 "REW"키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하고, 개구부(p20)는 좌방향 화살표 정지키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하고, 개구부(p21)는 우방향 화살표 정지키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하고, 개구부(p22)는 좌방향 빨리보내기키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구한다. 개구부(p23)는 우방향 빨리보내기키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구하고, 개구부(p24)는 정지키가 표시되는 위치에 맞춘 부위에 개구한다(도 18 참조). 어느 개구부(p1 내지 p24)나 개구 지름(φ)으로 형성한 것을 준비한다.
유로 패널(2)로는 기판(2c)상에 유로(2a, 2b)를 갖는 것을 형성한다. 예를 들면 트리형상의 유로(2a) 및, 직선형상의 유로(2b)를 이루는 코어 및 캐비티를 가 공한다. 유로(2a)는 예를 들면 유로(201 내지 211)로 구성된다. 유로(2a)는 중앙부상의 유로(211)의 상방 부위부터 차례로, 유로(201, 206), 유로(202, 207), 유로(203, 208), 유로(204, 208), 유로(205, 210)가 직교하도록 배치된다.
중앙부상의 유로(211)는 실장할때에 7개의 개구부(p15, p13, p17, p2, p5, p8, p10)에 공기를 유도하고, 유로(201)는 개구부(p14)에 공기를 유도하고, 유로(202)는 개구부(p1)에 공기를 유도하고, 유로(203)는 개구부(p4)에 공기를 유도하고, 유로(204)는 개구부(p7)에 공기를 유도하고, 유로(205)는 개구부(p11)에 공기를 유도한다.
또한, 유로(206)는 실장시에, 개구부(p16)에 공기를 유도하고, 유로(207)는 개구부(p3)에 공기를 유도하고, 유로(208)는 개구부(p6)에 공기를 유도하고, 유로(209)는 개구부(p9)에 공기를 유도하고, 유로(210)는 개구부(p12)에 공기를 유도하도록 하여 사용된다. 이와 같은 코어 및 캐비티를 갖는 금형을 클로징하여 투명성의 수지 재료를 봉입함에 의해, 유로 패널(2)을 형성한다. 기판(2c)은 유로(2a, 2b)와 함께 동일한 금형 내에서 형성하여도 좋다.
이와 같은 베이스 부재(1) 및 유로 패널(2)이 준비되었으면 베이스 부재(1)와 유로 패널(2)을 접착한다. 유로 패널(2)의 상부에 베이스 부재(1)를 덮어씌우도록 접합한다. 접착제로는 예를 들면 핫멜트계의 수지 접착제나 양면 테이프 등을 사용하여 기밀성을 유지하게 된다. 이로써, 유로 패널(2)상에 베이스 부재(1)를 갖는 중간부품으로서의 촉각 시트 부재가 얻어진다. 그 후, 공조부(3)를 부착하여 촉각 시트 부재(100)가 완성된다. 상기 예에서는 유로 전환부(3a)의 배기구(306)의 연장부분이 유로 패널(2)의 유로(2a)와 연통하도록, 또한, 배기구(307)의 연장부분이 유로(2b)와 연통하도록 유로 전환부(3a)와 유로 패널(2)을 접속한다. 공조부(3)의 구조에 관해서는 도 2A, 도 3을 참조하기를 바란다.
또한, 베이스 부재(1) 및 유로 패널(2)로는 공기의 굴절율을 1로 하여, 그 투과율을 100%로 하였을 때, 당 굴절율이 약 1.4 부근이고, 전(全) 광선 투과율이 70 내지 95% 정도의 투명성의 재료가 사용된다. 베이스 부재(1)의 두께는 0.01 내지 5㎜가 바람직하다.
상술한 베이스 부재(1)로는 아크릴계의 투명성의 재료(이하 투명재료라고 한다), 폴리카보네이트(PC)계의 투명재료, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)계의 투명재료, 폴리에테르술폰(PES)계의 투명재료, 폴리알릴레이트(PAR)계의 투명재료, 폴리에테르에테르케톤(PEEK)계의 투명재료, 액정 폴리머(LCP)계의 투명재료, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)계의 투명재료, 폴리스티렌계의 투명재료, 스티렌계의 투명재료, 우레탄계의 투명재료, 실리콘계의 투명재료, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)계의 재료, 불소계의 수지 재료, 시클로올레핀 폴리머(COP)계의 재료, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS)계의 재료 등의 모든 재료 상호의 합성 등에 의해 형성되는 투명재료, 상술한 모든 재료로부터 파생되는 투명재료, 상술한 모든 재료중 투명지 않다는 것, 상술한 모든 재료중, 고무 등과 혼합하여 형성되는 폴리머 알로이가 사용된다.
또한, 베이스 부재(1) 및 유로 패널(2)로는 다음에 드는 합성수지 전반(상술한 내용과 중복된 재료 있음)이 사용 가능해진다. 페놀 수지(PF), 에폭시 수 지(EP), 멜라민 수지(MF), 요소 수지(우레아 수지(UF)), 불포화 폴리에스테르 수지(UP), 알키드 수지, 폴리우레탄(PUR), 열경화성 폴리이미드(Pi), 폴리에틸렌(PE), 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 중밀도 폴리에틸렌(MDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 폴리프로필렌(PP), 폴리염화 비닐(PVC), 폴리염화 비닐리덴, 폴리스티렌(PS), 폴리 아세트산 비닐(PVAc), 테플론(등록상표)R(폴리테트라플루오로에틸렌, PTFE), ABS 수지(아크릴로니트릴부타디엔스티렌 수지), AS 수지, 아크릴 수지(PMMA), 폴리아미드(PA), 나일론, 폴리 아세탈(POM), 폴리카보네이트(폴리카보네이트계의 투명재료), 변성 폴리페닐렌에테르(m-PPE, 변성 PPE, PPO), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(폴리에틸렌테레프탈레이트계의 투명재료), 폴리에틸렌테레프탈레이트·유리 수지 들이 재료(폴리에틸렌테레프탈레이트계의 투명재료-G), 유리 섬유 강화 폴리에틸렌테레프탈레이트(GF-폴리에틸렌테레프탈레이트계의 투명재료), 환상(環狀) 폴리올레핀(COP), 폴리페니렌술파이드(PPS), 폴리테트라플루오로에틸렌((PTFE) : 일반적으로 테플론(등록상표)이라고 불린다), 폴리술폰(PSF), 폴리에테르술폰(폴리에테르술폰계의 투명재료), 비정(非晶) 폴리알릴레이트(PAR), 액정 폴리머(LCP), 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 열가소성 폴리이미드(PI), 폴리아미드이미드(PAI)의 모든 재료 상호의 합성 등에 의해 형성된 투명재료, 상술한 모든 재료로부터 파생되는 투명재료, 상술한 모든 재료중 투명지 않은 것(미끄럼 방지 시트에 사용 가능), 상술한 모든 재료중 고무 등과 혼합하여 형성되는 폴리머 알로이가 사용된다.
계속해서, 도 5 내지 도 13을 참조하여, 개구부(p1) 등에 있어서의 취출 구(flow-out ports)의 형상으로 관해 설명한다. 도 5A는 취출구(Q1)의 형상례를 도시하는 상면도이고, 도 5B는 도 5A의 화살표 X1-X1에 따른 단면도이다. 도 5A에 도시하는 취출구(Q1)는 도 4에 도시한 바와 같은 개구부(p1 내지 p24)의 종단부(terminal portion)에 형성되고, 그 형상은 베이스 원형(base circle)이다. 개구부(p1) 등은 도 5B에 도시하는 베이스 부재(1)를 개구하여 형성된다.
이 예에서는 개구부(p1) 등으로부터 단일하게 취출하는 공기의 덩어리에 의한 촉각을 얻을 수 있다. 도 5 내지 도 13에 있어서, I는 모두 표시 영역이고, 입력키의 한 요소, 예를 들면 숫자"1"키나, 십자키의 결정키 등이 표시되는 영역이다. 상기 표시 영역(I)에는 숫자"1"키나, 십자키의 결정키 등이 표시되는 상기 부분을 활주 조작 또는 가압 조작하게 된다.
도 6A 및 B는 취출구의 변형례(제 1의 변형례)를 도시하는 상면도 및 그 X2-X2의 화살표로 본 단면도이다. 도 6A에 도시하는 취출구(Q2)는 3중의 원형형상을 갖고 있다. 취출구(Q2)는 예를 들면 중심 부위의 원형 개구 부위와, 그 동심원상에 원호형상의 개구 부위와, 그 외측에 원호형상의 개구 부위를 갖고서 구성된다. 각 개구 부위는 들보부(beam portion)로 계합되어 지지되어 있다.
또한, 도 6B에 도시하는 바와 같이 내측의 개구폭에 비하여 외측의 개구폭이 좁아지도록 설정되어 있다. 상기 예에서는 베이스 취출구(Q1)로부터 단일하게 취출하는 공기의 덩어리에 비하여, 취출구(Q2)로부터 3중으로 나누고 취출되는 공기의 덩어리에 의한 다중의 촉각을 얻을 수 있다.
도 7A 및 B는 취출구의 변형례(제 2의 변형례)를 도시하는 상면도 및 그 X3- X3의 화살표로 본 단면도이다. 도 7A에 도시하는 취출구(Q3)는 분산형의 다공 형상을 갖고 있다. 취출구(Q3)는 예를 들면 중심 부위의 대원형 개구 부위와, 그 동심 연외(緣外)에 방사형상으로 복수의 원형의 개구 부위와, 또한, 그 외연에 방사형상으로 복수의 원형의 개구 부위를 갖고서 구성된다. 또한, 도 7B에 도시하는 바와 같이 내측의 개구 지름에 비하여 외측의 개구 지름이 작아지도록 설정되어 있다. 상기 예에서는 베이스 취출구(Q1)로부터 단일하게 취출하는 공기의 덩어리에 비하여, 취출구(Q3)로부터 복수로 분산되어 취출되는 공기의 덩어리에 의한 독특한 촉각을 얻을 수 있다.
도 8A 및 B는 취출구의 변형례(제 3의 변형례)를 도시하는 상면도 및 그 X4-X4의 화살표로 본 단면도이다. 도 8A에 도시하는 취출구(Q4)는 3중의 원형형상을 갖고 있다. 취출구(Q4)는 예를 들면 중심 부위의 소원형 개구 부위와, 그 동심원상에 원호형상의 개구 부위와, 그 외측에 원호형상의 개구 부위를 갖고서 구성된다. 각 개구 부위는 들보부로 계합되어 지지되어 있다. 또한, 도 8B에 도시하는 바와 같이 외측의 개구폭에 비하여 내측의 개구폭이 좁아지도록 설정되어 있다. 상기 예에서는 베이스 취출구(Q1)로부터 단일하게 취출하는 공기의 덩어리에 비하여, 취출구(Q4)로부터 복수로 분산되어 취출되는 공기의 덩어리에 의한 다중의 촉각을 얻을 수 있다.
도 9A 및 B는 취출구의 변형례(제 4의 변형례)를 도시하는 상면도 및 그 X5-X5의 화살표로 본 단면도이다. 도 9A에 도시하는 취출구(Q5)는 분산형의 다공 형상을 갖고 있다. 취출구(Q5)는 예를 들면 중심 부위의 소원형 개구 부위와, 그 동심 연외에 방사형상으로 복수의 원형의 개구 부위와, 또한, 그 외연에 방사형상으로 복수의 원형의 개구 부위를 갖고서 구성된다. 또한, 도 9B에 도시하는 바와 같이 내측의 개구 지름에 비하여 외측의 개구 지름이 커지도록 설정되어 있다. 상기 예에서는 베이스 취출구(Q1)로부터 단일하게 취출하는 공기의 덩어리에 비하여, 취출구(Q5)로부터 복수로 분산되어 취출되는 공기의 덩어리에 의한 독특한 촉각을 얻을 수 있다.
도 10A 및 10B는 취출구의 변형례(제 5의 변형예)를 도시하는 상면도 및 그 X6-X6의 화살표로 본 단면도이다. 도 10A에 도시하는 취출구(Q6)는 단일 형상이고, 그 내면측이 원뿔형상을 갖고 있다. 상기 예에서는 베이스 취출구(Q1)로부터 단일하게 취출하는 공기의 덩어리에 비하여, 취출구(Q6)로부터 고속으로 취출되는 공기의 덩어리에 의한 독특한 촉각을 얻을 수 있다.
도 11A 및 B는 취출구의 변형례(제 6의 변형예)를 도시하는 상면도 및 그 X7-X7의 화살표로 본 단면도이다. 도 11A에 도시하는 취출구(Q7)는 단일 형상이고, 내면측이 거꾸로 된 작은 주발 형상을 갖고 있다. 상기 예에서는 베이스 취출구(Q1)로부터 단일하게 취출하는 공기의 덩어리에 비하여, 취출구(Q7)로부터 고속으로 취출되는 공기의 덩어리에 더하여, 베이스 부재(1)가 솟아 오르는 독특한 촉각을 얻을 수 있다.
도 12A 및 B는 취출구의 변형례(제 7의 변형예)를 도시하는 상면도 및 그 X8-X8의 화살표로 본 단면도이다. 도 12A에 도시하는 취출구(Q8)는 원(circle) 테두리 형상을 갖고 있다. 개구 부위는 들보부로 계합되어 지지되어 있다. 개구 부(p1) 등은 도 12B에 도시하는 베이스 부재(1)를 개구하여 형성된다. 상기 예에서는 베이스 취출구(Q1)로부터 단일하게 취출하는 공기의 덩어리에 비하여, 취출구(Q8)로부터 원형 테두리형상으로 취출되는 공기의 덩어리에 의한 독특한 촉각을 얻을 수 있다.
도 13A 및 B는 취출구의 변형례(제 8의 변형예)를 도시하는 상면도 및 그 X9-X9의 화살표로 본 단면도이다. 도 13A에 도시하는 취출구(Q9)는 원처럼 배열된 외연형의 다공 형상을 갖고 있다. 개구부(p1) 등은 도 13B에 도시하는 베이스 부재(1)에 복수의 소개구 부위를 개구하여 형성된다. 상기 예에서는 베이스 취출구(Q1)로부터 단일하게 취출하는 공기의 덩어리에 비하여, 취출구(Q9)로부터 외연 테두리형상으로 취출되는 복수의 공기의 덩어리에 의한 독특한 촉각을 얻을 수 있다.
이와 같이 제 1의 실시예로서의 촉각 시트 부재(100)에 의하면 베이스 부재(1)에 개구된 24개의 개구부(p1 내지 p24)에 공기를 유도하는 유로 패널(2)을 구비하고, 공조부(3)에는 압전 소자를 이용한 블로어(3b)가 사용되고, 블로어(3b)가 유로 패널(2)에 접속되고, 블로어(3b)는 유로 패널(2)을 통하여 베이스 부재(1)의 개구부(p1 내지 p24)를 그룹마다 공기를 송풍하게 된다.
따라서 베이스 부재(1)의 표면이 평탄 형상으로 관찰되어도, 실제로 부재 표면을 손으로 접촉하여, 베이스 부재(1)로부터 촉각 표현용의 개구부(p1) 등으로 활주한 때, 베이스 부재(1)의 소정의 위치에서, 개구부(p1 내지 p24)가 조작자의 손가락 등(조작체)에 대해, 상기 개구부(p1 내지 p24)로부터 취출하는 공기에 의한 요철감을 주는 촉각을 표현할 수 있게 되었다. 이와 같은 촉각 시트 부재(100)를 각종 전자 기기 하우징의 그립 부분에서 프로그램 가능한 미끄럼 방지 시트나, 입력 장치로 프로그램 가능한 아이콘 터치용의 촉각 입력 시트 등에 응용할 수 있게 된다. 이로써, 프로그램 가능한 촉각 입력 시트를 갖는 입력 장치를 제공할 수 있게 되었다.
[실시예 2]
도 14A 및 B는 제 2의 실시예로서의 촉각 시트 부재(200)의 구성례를 도시하는 일부 단면을 포함하는 정면도 및 상면도이다. 상기 예에서는 촉각 표현부가 소정의 크기를 갖는 촉각 표현용의 주머니부(q1 내지 q24)를 이루고, 베이스 부재(11)의 소정의 위치에 배설하게 된다.
도 14A에 도시하는 촉각 시트 부재(200)는 디지털 카메라나, 비디오 카메라, 휴대 전화기, 휴대 단말 장치, 데스크톱형의 PC, 노트형의 PC, 현금 자동 수불 기 등의 전자 기기에 실장된 입력 장치에 적용 가능한 것이고, 시트 부재(11), 유로 패널(2) 및 공조부(3)를 갖고서 구성된다.
공조부(3)는 매체 공급부의 한 예를 구성하고, 주머니부(q1 내지 q24)(도면중에서는 q5, q8, q10만을 나타낸다)에 공기를 송풍하도록 동작한다. 상기 예에서, 공조부(3)는 베이스 부재(11)에 부착된 복수의 주머니부(q1 내지 q24)를 개별 또는 그룹마다 공기를 송풍하는 프로그램 가능한 기능을 갖고 있다. 상기 예에서도, 베이스 부재(11)에 배설된 복수의 주머니부(q1 내지 q24)에 공기를 유도하는 유로 패널(2)을 구비하고, 공조부(3)로는 압전 소자를 이용한 블로어(3b)(공기 압력 발생 기)가 사용된다.
블로어(3b)는 도 14B에 도시하는 유로 전환부(3a)를 통하여 유로 패널(2)에 접속된다. 블로어(3b)는 유로 패널(2)을 통하여 베이스 부재(11)의 복수의 주머니부(q1 내지 q24)를 2개의 그룹으로 나누어 압축 공기를 송풍한다. 또한, 제 1의 실시예와 같은 명칭 및 같은 부호의 것은 같은 기능을 갖기 때문에, 그 설명을 생략한다.
상술한 예에서, 밸브 바디(304)가 구동부(3c)를 통하여 개방되면 블로어(3b)로부터 공급된 공기는 배기구(306), 유로(2a)를 통과하여 주머니부(q1 내지 q3)(도시 생략), 주머니부(q4 내지 q12), 및, 주머니부(q13 내지 q17)(도시 생략)에 유도된다. 또한, 밸브 바디(305)가 개방되면 블로어(3b)로부터 공급된 공기는 배기구(307), 유로(2b)를 통과하여 주머니부(q18, q19), 주머니부(q20 내지 q24)(도시 생략)에 유도된다.
또한, 밸브 바디(304, 305)가 함께 개방되면 블로어(3b)로부터 공급된 공기는 배기구(306), 유로(2a)를 통과하여 주머니부(q1 내지 q17)에 유도됨과 함께, 배기구(307), 유로(2b)를 통과하여 주머니부(q18 내지 q24)에 유도된다. 또한, 밸브 바디(304, 305)가 함께 폐쇄되면 주머니부(q1 내지 q24)에의 공기의 공급을 끊게 된다.
이로써, 베이스 부재(11)에 배설된 복수의 주머니부(q1 내지 q17)와 주머니부(q18 내지 q24)와 같은 그룹마다 공기를 송풍하고, 또는 상기 주머니부(q1 내지 q17)와 주머니부(q18 내지 q24)로부터 공기를 흡입하는 프로그램 가능한 공조부(3) 를 구성한다. 도 14A에 도시한 촉각 시트 부재(200)에서, 공조부(3)로부터 유로(2a) 등을 통과하여 공급된 공기를 주머니부(q5)나, 주머니부(q8), 주머니부(q10) 등에 충만시킬 수 있다.
계속해서, 도 15A 내지 C를 참조하면서, 베이스 부재(11)의 형성 방법에 관해 설명한다. 도 15A 내지 C는 베이스 부재(11)의 형성례를 도시하는 공정도이다. 상기 예에서는 도 14A에 도시한 주머니부(q7, q11) 등을 수평 방향에서 절반(折半)한 형상의 제 1의 시트 부재(11a) 및 제 1의 시트 부재(11b)를 형성한다. 예를 들면 금형 부재를 가공하여, 주머니부(q7, q11) 등을 본뜬 작은 주발 형상을 이루는 코어 및 캐비티를 형성한다. 이와 같은 코어 및 캐비티를 갖는 금형을 클로징하여 투명성의 수지 재료를 봉입함에 의해, 도 14A에 도시한 주머니부(q7, q11) 등을 수평 방향에서 절반한, 도 15A에 도시하는 바와 같은 오목형상의 반으로 자른 주머니부(q7, q11)를 갖는 제 1의 시트(11a)를 형성한다.
다음에, 도 15A에 도시한 오목형상의 반으로 자른 주머니부(q7, q11) 등의 상대방이 되는 공기 삽입부(11c) 및 오목형상의 반으로 자른 주머니부(q7, q11)를 갖는 제 2의 시트(11b)를 형성한다. 예를 들면 금형 부재를 가공하여, 반으로 자른 주머니부(q7, q11) 및 공기 삽입부(11c) 등을 본뜬 작은 주발 형상 및 공기 삽입부(11c)의 형상을 이루는 코어 및 캐비티를 형성한다. 이와 같은 코어 및 캐비티를 갖는 금형을 클로징하고 투명성의 수지 재료를 봉입함에 의해, 도 15B에 도시하는 바와 같은 공기 삽입부(11c) 및 오목형상의 반으로 자른 주머니부(q7, q11)를 갖는 제 2의 시트(11b)를 형성한다.
그 후, 제 1 및 제 2의 오목형상의 시트(11a, 11b)를 접합하여 주머니부(q1 내지 q24)를 갖는 베이스 부재(11)를 형성한다. 상기 때, 제 1의 시트(11a)의 반으로 자른 주머니부(q7, q11)의 오목부위와, 제 2의 시트(11b)의 반으로 자른 주머니부(q7, q11)의 오목부위를 위치 맞춤한 상태로 접합한다. 제 1 및 제 2의 시트(11a, 11b)의 접합에는 핫멜트(hot-melt)계의 수지 접착제나, 양면 테이프를 사용한다. 이로써, 도 14A에 도시한 바와 같은 복수의 주머니부(q1 내지 q24)를 갖는 베이스 부재(11)가 완성된다.
계속해서, 도 16A 내지 C를 참조하면서, 베이스 부재(11)의 기능례에 관해 설명한다. 도 16A 내지 C는 베이스 부재(11)의 기능례를 도시하는 상태 천이도이다. 도 16A에 도시하는 주머니부(q11) 등은 공기가 충만되지 않은 상태이다. 상기 상태에서, 주머니부(q11) 등을 누르면 오목형상의 촉각을 얻을 수 있다. 도 16B에 도시하는 주머니부(q11) 등은 공기가 충만된 상태이다. 주머니부(q11) 등에는 도 14B에 도시한 공조부(3)로부터 유로 전환부(3b)를 통하여, 항상, 압축 공기가 충만된다.
이 예에서는 도 16C에 도시하는 공기가 충만된 상태의 주머니부(q11) 등에, 조작자가 손가락 등(조작체)에 접촉하면 조작자의 손가락(30a)에 대해 주머니부(q11) 등의 팽창에 의한 융기 형상에 의해 요철감을 주게 된다. 이로써, 탄력감을 수반한 활주 조작 및 가압 조작을 행할 수가 있다.
도 17A 및 B는 베이스 부재(11)의 변형례를 도시하는 상면도 및 그 X10-X10의 화살표로 본 단면도이다. 도 17A에 도시하는 베이스 부재(11A)는 도 11A에 도시 한 취출구(Q7)를 갖고 있지 않는 거꾸로 된 작은 주발 형상의 주머니체와 동등하다. 이와 같은 도 17B에 도시하는 반으로 자른 주머니부(q7)를 갖는 시트 형상의 베이스 부재(11A)는 도 15A에 있어서 형성되고, 도 15B에 도시한 바와 같은 상대방의 반으로 자른 주머니부(q7) 등을 형성하는 일 없이, 도 14A에 도시한 유로 패널(2)에 접합하여 촉각 시트 부재(102)를 구성할 수 있게 된다. 촉각 시트 부재(102)는 도시하지 않지만 도 14A에 도시한 유로 패널(2)에, 도 17B에 도시한 반으로 자른 주머니부(q7)를 갖는 시트 형상의 베이스 부재(11A)를 접합하고 있는 것이다. 또한, 도면중의 I는 아이콘 화상을 이루는 숫자"1"키 등의 표시 영역이다. 상기 구조에 의해서도, 베이스 부재(11A)가 솟아 오르는 독특한 촉각을 얻을 수 있다.
이와 같이 제 2의 실시예로서의 촉각 시트 부재(200)에 의하면 블로어(3b)가 유로 전환부(3a)를 통하여 그룹마다 주머니부(q1 내지 q24)에 압축 공기를 송풍하게 된다. 따라서, 베이스 부재(11)의 여러 위치 또는 소정의 위치에서, 조작자의 손가락 등(조작체)에 대해 주머니부(q1 내지 q24)의 팽창에 의한 융기 형상 또는 송풍 없음에 의한 원래 형상에 의해 요철감을 주는 촉각을 표현할 수 있게 된다. 이로써, 프로그램 가능한 촉각 입력 시트를 갖는 입력 장치를 제공할 수 있게 되었다.
[실시예 3]
도 18은 본 발명에 관한 촉각 시트 부재(200)를 응용한 제 3의 실시예로서의 입력 장치(300)의 구성례를 도시하는 사시도이다. 상기 예에서는 베이스 부재(101) 의 동일 평면에 마련된 17개의 요소 주머니부(E1 내지 E17)로 이루어지는 제 1의 그룹 및 또는 8개의 요소 주머니부(E18 내지 E25)로 이루어지는 제 2의 그룹을 선택 가능한 조작 패널 구축 모드를 실행 가능한 입력 장치(300)를 제공한다.
도 18에 도시하는 입력 장치(300)는 조작자(30)의 손가락 등(조작체)에 의한 활주 조작 및 압하 조작 중의 어느 하나의 조작에 의해 정보를 입력하는 장치이다. 입력 장치(300)는 표시부(29), 입력 검출부(45) 및 촉각 가변 시트부(103)를 갖고서 구성된다.
표시부(29)는 조작면을 갖고 있고, 입력 조작시, 복수의 누름버튼 스위치 영상을 표시한다. 누름버튼 스위치 영상은 입력 조작용의 아이콘 화상을 구성한다. 누름버튼 스위치 영상은 숫자"1"키(K1) 내지 내지 숫자"0"키(K10), 기호"*"키(K11)나, 기호"#"키 등의 K12, 십자키의 결정"O"키(K13), 그 우방향 화살표키(K14), 그 상방향 화살표키(K15), 그 좌방향 화살표키(K16), 그 하방향 화살표키(K17), "etc"키(K18), "REW"키(K19), 좌방향 화살표 정지키(K20), 우방향 화살표 정지키(K21), 좌방향 빨리보내기키(K22), 빨리보내기키(K23), 재생키(K24) 및 정지키(K25) 등으로 구성된다. 표시부(29)로는 컬러의 유기 GL 표시 소자 또는 액정 표시 소자(LCD 장치)가 사용된다.
표시부(29)의 상방에는 검출부의 한 예를 구성하는 입력 검출부(45)가 마련된다. 입력 검출부(45)는 조작면을 갖고 있다. 입력 검출부(45)는 표시부(29)의 상방에 마련되어 조작자의 손가락 등의 활주 위치를 검출하도록 동작한다. 입력 검출부(45)로는 예를 들면 정전 용량 방식의 터치 패널이 사용된다. 입력 검출부(45)는 커서링과 선택의 기능을 구별할 수 있는 것이면 무엇이든 좋고, 정전 용량 방식의 입력 디바이스 외에, 예를 들면 저항막 방식, 표면파 탄성 방식(SAW), 광 방식, 복수단 방식 택트 스위치 등의 입력 디바이스라도 좋고, 바람직하게는 위치 검출 정보와 가압 검지 정보를 제어계에 줄 수있는 구성의 입력 디바이스라면 좋다.
입력 검출부(45)의 상방에는 촉각 시트 부재의 한 예를 구성하는 투명성의 촉각 가변 시트부(103)가 마련되어 있다. 촉각 가변 시트부(103)는 입력 검출부(45)의 전부를 덮도록 마련되고, 표시부(29)의 조작면에 따라 활주 조작 및 압하 조작 중의 어느 하나의 조작된다. 물론, 촉각 가변 시트부(103)는 입력 검출부(45)의 일부를 덮는 형태라도 좋다. 촉각 가변 시트부(103)로는 본 발명에 관한 주머니 구조를 갖는 촉각 시트 부재(200)가 구비된다.
이 예에서, 촉각 가변 시트부(103)는 소정의 경도를 가지며, 또한, 직사각형 접시형상의 복수의 오목부를 갖고서 유로 패널(2)을 겸용하는 베이스 부재(101)와, 그 상부를 기밀성 좋게 덮는 시트 형상의 덥개용의 필름부(5)와, 베이스 부재(101)와 필름부(5)에 의해 구성되는 촉각 표현용의 복수의 요소(element) 주머니부(E1 내지 E25)에 공기를 공급하는 공조부(3)를 갖고서 구성된다. 공조부(3)는 도 2에 도시한 바와 같은 유로 전환부(3a) 및 블로어(3b)를 갖고 있다. 블로어(3b) 내에는 압전부(315)를 갖는 것이 사용된다. 베이스 부재(101)와 필름부(5)에 의해 구성되는 요소 주머니부(E1 내지 E25)는 소정의 크기를 갖고 있고, 베이스 부재(101)의 여러 위치 또는 소정의 위치에 분포된다.
예를 들면 베이스 부재(101)는 그 여러 위치에, 소정의 크기의 오목부을 이 루고 소정의 위치에 분포된 복수의 요소 주머니부(E1 내지 E25)를 갖고 있다. 요소 주머니부(E1 내지 E25)는 촉각 표현부의 한 예를 구성한다. 상기 예에서, 입력 조작용의 아이콘 화상에 대응하는 숫자"0" 내지 "9"키, 기호"*"나 기호"#" 등의 키용의 요소 주머니부(E1 내지 E12)나, 십자키용의 요소 주머니부(E13 내지 E17)는 예를 들면 사각 오목형상을 갖고 있다.
펑션 선택키용의 "etc"키의 요소 주머니부(E18), 그 "REW"키의 요소 주머니부(E19), 그 좌방향 화살표 정지키의 요소 주머니부(E20), 그 우방향 화살표 정지키의 요소 주머니부(E21), 그 좌방향 빨리보내기키의 요소 주머니부(E22), 그 빨리보내기키의 요소 주머니부(E23), 그 재생키의 요소 주머니부(E24), 그 정지키의 요소 주머니부(E25)도 사각 오목형상을 갖고 있다. 각각의 요소 주머니부(E1 내지 E25)는 유로 패널(2)을 겸용하는 경도 20° 내지 40°를 갖는 베이스 부재(101)에 형성된다.
상술한 요소 주머니부(E1 내지 E25)는 기능 키(K1 내지 K25)에 대응시켜서 배치되어 있다. 예를 들면 요소 주머니부(E1)는 표시부(29)에 표시되는 아이콘 화상의 숫자"1"키(K1)상에 배설되고, 요소 주머니부(E2)는 숫자"2"키(K2)상에 배설되고, 요소 주머니부(E3)는 숫자"3"키(K3)상에 배설되고, 요소 주머니부(E4)는 숫자"4"키(K4)상에 배설되고, 요소 주머니부(E5)는 숫자"5"키(K5)상에 배설되고, 요소 주머니부(E6)는 숫자"6"키(K6)상에 배설되고, 요소 주머니부(E7)는 숫자"7"키(K7)상에 배설되고, 요소 주머니부(E8)는 숫자"8"키(K8)상에 배설되고, 요소 주머니부(E9)는 숫자"9"키(K9)상에 배설되고, 요소 주머니부(E10)는 숫자"0"키(K10)상에 배설된다.
또한, 요소 주머니부(E11)는 동 아이콘 화상의 기호"*"키(K11)상에 배설되고, 요소 주머니부(E12)는 기호"#"키(K12)상에 배설된다. 요소 주머니부(E13)는 표시부(29)에 표시되는 십자키의 아이콘 화상의 결정"O"키상에 배설되고, 요소 주머니부(E14)는 우방향 화살표키상에 배설되고, 요소 주머니부(E15)는 상방향 화살표키상에 배설되고, 요소 주머니부(E16)는 좌방향 화살표키상에 배설되고, 요소 주머니부(E17)는 하방향 화살표키상에 배설된다.
또한, 요소 주머니부(E18)는 표시부(29)에 표시되는 아이콘 화상의 "etc"키상에 배설되고, 요소 주머니부(E19)는 "REW"키상에 배설되고, 요소 주머니부(E20)는 좌방향 화살표 정지키상에 배설되고, 요소 주머니부(E21)는 우방향 화살표 정지키상에 배설되고, 요소 주머니부(E22)는 좌방향 빨리보내기키상에 배설되고, 요소 주머니부(E23)는 빨리보내기키상에 배설되고, 요소 주머니부(E24)는 재생키상에 배설되고, 요소 주머니부(E25)는 정지키상에 배설된다.
이 예에서, 요소 주머니부(E1 내지 E25)를 갖는 베이스 부재(101)의 상부에는 덥개부의 기능을 구성하는 필름부(5)가 마련된다. 필름부(5)에는 상기 베이스 부재(101)의 투과율 및 굴절율과 거의 같은 투과율 및 굴절율의 투명성의 재료가 사용된다. 예를 들면 막두께 25㎛ 정도의 "제오노어(zeonor)"가 사용된다. 경도는 20° 내지 40°정도이다.
이와 같이 입력 장치(300)를 구성하면 블로어(3b)가 그룹마다 요소 주머니부(E1 내지 E25)에 압축 공기를 송풍하게 된다. 따라서, 베이스 부재(101)의 소정 의 위치에서, 요소 주머니부(E1 내지 E25)가 조작자의 손가락 등에 대해 요소 주머니부(E1 내지 E25)의 팽창에 의한 융기 형상 또는 송풍 없음에 의한 원 형상에 의해 요철감을 주는 촉각을 표현할 수 있게 된다.
도 19A 및 B는 입력 장치(300)를 실장한 휴대 전화기(600)의 구성례를 도시하는 상면도이다. 도 19A에 도시하는 휴대 전화기(600)는 전자 기기의 한 예를 구성하고, 휴대 전화기(600)에 의하면 조작면을 갖는 표시부(29)에는 제 1의 그룹을 이루는 숫자"1"키(K1) 내지 숫자"0"키(K10), "*"기호 키(K11)나 기호"#"키(K12) 등, 십자키의 결정"O"키(K13), 그 우방향 화살표키(K14), 그 상방향 화살표키(K15), 그 좌방향 화살표키(K16), 그 하방향 화살표키(K17)의 아이콘 화상이 표시된다. 이들의 제 1의 그룹의 키 아이콘 화상은 예를 들면 어플리케이션(#A)을 실행할 때에 표시부(29)에 표시된다.
이 예에서는 숫자"1"키(K1)의 표시 영역이 도 18에 도시한 요소 주머니부(E1)가 되고, 마찬가지로 하여 숫자"2"키(K2)의 표시 영역이 요소 주머니부(E2)가 되고, 숫자"3"키(K3)의 표시 영역이 요소 주머니부(E3)가 되고, 숫자"4"키(K4)의 표시 영역이 요소 주머니부(E4)가 되고, 숫자"5"키(K5)의 표시 영역이 요소 주머니부(E5)가 되고, 숫자"6"키(K6)의 표시 영역이 요소 주머니부(E6)가 되고, 숫자"7"키(K7)의 표시 영역이 요소 주머니부(E7)가 되고, 숫자"8"키(K8)의 표시 영역이 요소 주머니부(E8)가 되고, 숫자"9"키(K9)의 표시 영역이 요소 주머니부(E9)가 되고, 숫자"0"키(K10)의 표시 영역이 요소 주머니부(E10)가 되고, 활주 조작 또는 가압 조작한 때에 각각 감촉에 요철감을 얻을 수 있도록 되어 있다.
또한, 기호"*"키(K11)의 표시 영역이 도 18에 도시한 요소 주머니부(E11)가 되고, 기호"#"키(K12)의 표시 영역이 요소 주머니부(E12)가 되고, 각각 감촉에 요철감을 얻을 수 있도록 되어 있다. 마찬가지로 하여, 십자키를 이루는 결정"O"키(K13)의 표시 영역이 요소 주머니부(E13)가 되고, 그 우방향 화살표키(K14)의 표시 영역이 요소 주머니부(E14)가 되고, 그 상방향 화살표키(K15)의 표시 영역이 요소 주머니부(E15)가 되고, 그 좌방향 화살표키(K16)의 표시 영역이 요소 주머니부(E16)가 되고, 그 하방향 화살표키(K17)의 표시 영역이 요소 주머니부(E17)가 되고, 활주 조작 또는 가압 조작한 때에, 각각 감촉에 요철감을 얻을 수 있게 된다. 이와 같은 제 1 그룹의 감촉에 요철감은 유로 전환부(3a)가 유로(2a)를 선택하도록 공조부(3)를 제어하여 공기를 유로 패널을 겸용하는 베이스 부재(101)에 송풍함에 의해 생긴다.
도 19B에 도시하는 휴대 전화기(600)에 의하면 조작면을 갖는 표시부(29)에, 제 2의 그룹을 이루는 "etc"키(K18), "REW"키(K19), 좌방향 화살표 정지키(K20), 우방향 화살표 정지키(K21), 좌방향 빨리보내기키(K22), 빨리보내기키(K23), 재생키(K24), 정지키(K25)의 아이콘 화상과 함께 재생 어플리케이션 등의 영상이 표시된다. 이들의 제 2의 그룹의 키 아이콘 화상은 예를 들면 어플리케이션(#B)을 실행할 때에 표시부(29)에 표시된다.
이 예에서는 "etc"키(K18)의 표시 영역이 도 18에 도시한 요소 주머니부(E18)가 되고, 마찬가지로 하여, "REW"키(K19)의 표시 영역이 요소 주머니부(E19)가 되고, 좌방향 화살표 정지키(K20)의 표시 영역이 요소 주머니부(E20)가 되고, 우방향 화살표 정지키(K21)의 표시 영역이 요소 주머니부(E21)가 되고, 좌방향 빨리보내기키(K22)의 표시 영역이 요소 주머니부(E22)가 되고, 빨리보내기키(K23)의 표시 영역이 요소 주머니부(E23)가 되고, 재생키(K24)의 표시 영역이 요소 주머니부(E24)가 되고, 정지키(K25)의 표시 영역이 요소 주머니부(E25)가 되고, 활주 조작 또는 가압 조작한 때에, 각각 감촉에 요철감을 얻을 수 있게 된다. 이와 같은 제 2 그룹의 감촉에 요철감은 유로 전환부(3a)가 유로(2b)를 선택하도록 공조부(3)를 제어하여 공기를 유로 패널을 겸용하는 베이스 부재(101)에 송풍함에 의해 생긴다.
이와 같이, 휴대 전화기(600)에 의하면 조작키 화면의 어플리케이션(#A나 #B)의 상태에 의해, 그 요철형상의 표현 위치가 가변이기 때문에, 종래의 키보드나, 종래 방식의 고정 방식과 비교한 경우에, 동일 면적 내에서, 즉, "표면 형상을 표현하는 촉각적인 의미에 있어서, "다양한 입력부를 구성하는 것이 가능하게 되었다.
다음에, 휴대 전화기(600)의 제어 계 등에 관해 설명을 한다. 도 20은 휴대 전화기(600)의 제어계의 구성례 및 그 감촉 피드백 기능례를 도시하는 블록도이다.
이 예에서는 촉각 가변 시트부(103)의 압전부(315)를 제어하여 촉각 표현용의 요소 주머니부(E1 내지 E25)에 공급하는 공기의 양을 그룹마다 조정하고, 상기 조작자의 손가락(30a)(조작체)에 주는 촉각을 가변하게 된다.
도 20에 도시하는 휴대 전화기(600)는 제어부(15), 수신부(18), 송신부(22), 안테나 디플렉서(23), 입력 검출부(45), 표시부(29), 전원 유닛(33), 카메라(34), 기억부(35), 착신 멜로디용의 스피커(36a), 액추에이터 기능부착의 스피커(36b) 및, 촉각 가변 시트부(103)를 갖고 있다. 입력 검출부(45), 표시부(29) 및, 촉각 가변 시트부(103)는 입력 장치(300)를 구성한다.
입력 검출부(45)는 조작자(30)의 손가락(30a)의 활주 위치 및 압입을 검출하고, 적어도, 활주 위치를 나타내는 위치 검출 신호(S1) 및 가압력(F)을 나타내는 가압 검지 신호(S2)를 제어부(15)에 출력한다. 입력 검출부(45)로는 정전 용량 방식, 저항막 방식, 표면파 탄성 방식(SAW), 광 방식, 복수단 방식 택트 스위치 등의 입력 디바이스가 사용된다.
입력 검출부(45)는 제어부(15)에 접속된다. 제어부(15)는 화상 처리부(26), A/D 드라이버(31), CPU(32) 및 저장부(37)를 갖고 있다. A/D 드라이버(31)에는 입력 검출부(45)로부터의 위치 검출 신호(S1) 및 가압 검지 신호(S2)가 공급된다. A/D 드라이버(31)에서는 커서링과 아이콘 선택의 기능을 구별하기 위해 위치 검출 신호(S1) 및 가압 검지 신호(S2)로 이루어지는 아날로그 신호를 디지털 데이터로 변환한다. 상기 밖에 A/D 드라이버(31)는 상기 디지털 데이터를 연산 처리하고, 커서링 입력인지 아이콘 선택 정보인지를 검출하고, 커서링 입력인지 아이콘 선택인지를 구별하는 플래그 데이터(D3) 또는 위치 검출 정보(D1) 또는 가압 검지 정보(D2)를 CPU(32)에 공급하게 된다. 이들의 연산은 CPU(32) 내에서 실행하여도 좋다.
A/D 드라이버(31)에는 CPU(32)가 접속된다. CPU(32)는 시스템 프로그램에 의거하여 상기 휴대 전화기 전체를 제어하게 된다. 기억부(35)에는 상기 휴대 전화기 전체를 제어하기 위한 시스템 프로그램 데이터가 격납된다. 도시하지 않은 RAM은 워크 메모리로서 사용된다. CPU(32)는 전원 온과 함께, 기억부(35)로부터 시스템 프로그램 데이터를 판독하여 RAM에 전개하고, 상기 시스템을 시작하고 휴대 전화기 전체를 제어하게 된다.
예를 들면 CPU(32)는 A/D 드라이버(31)로부터의 위치 검출 정보(D1), 가압 검지 정보(D2) 및 플래그 데이터(D3)(이하 단지 입력 데이터라고도 한다)를 받아서 소정의 지령 데이터(D)를 전원 유닛(33)이나, 카메라(34), 기억부(35), 저장부(37), 영상-및-음성 처리부(44), 촉각 가변 시트부(103) 등의 디바이스에 공급하거나, 수신부(18)로부터의 수신 데이터를 받아들이거나, 송신부(22)에 송신 데이터를 전송하도록 제어한다.
이 예에서, CPU(32)에는 입력 검출부(45) 외에 촉각 가변 시트부(103)가 접속되고, 상기 CPU(32)의 구동 제어를 받아서, 촉각 표현용의 요소 주머니부(E1 내지 E25)에 공급하는 공기의 양을 압전부(315)를 통하여 그룹마다 조정하고, 조작자의 손가락(30a)(조작체)에 주는 촉각을 가변하게 된다.
CPU(32)는 예를 들면 입력 검출부(45)로부터 얻어지는 가압 검지 정보(D2)와 미리 설정된 압하 판정 임계치(Fth)를 비교하고, 상기 비교 결과에 의거하여 촉각 가변 시트부(103)에 소정의 지령 데이터(D)를 출력하여 그 압전부(315)를 구동 제어하게 된다. 여기서, 입력 검출부(45)의 압하 위치에서의 입력 검출면으로부터 전파되는 촉각을 #a 및 #b라고 하면 촉각(#a)은 그 압하 위치에서의 조작자의 손가락(30a)의 가압력(F)에 응한 입력 검출면을 저주파수이면서 소진폭의 진동 패턴으 로부터, 고주파수이면서 대진폭의 진동 패턴으로 변화시킴에 의해 제공된다.
또한, 촉각(#b)은 그 압하 위치에서의 조작자의 손가락(30a)의 가압력(F)에 응한 입력 검출면을 고주파수이면서 대진폭의 진동 패턴으로부터, 저주파수이면서 소진폭의 진동 패턴으로 변화시킴에 의해 제공된다. 입력 검출면에 있어서의 이들의 진동 패턴 출력 제어는 촉각 가변 시트부(103)의 압전부(315)에 의한 구동 제어를 행함으로써 실행된다. 물론, 액추에이터 기능부착의 스피커(36b)를 진동 제어하도록 저장부(37)를 제어하여도 좋다. 또한, 스피커(36b)의 진동 제어를 생략하여도 좋다. 촉각 가변 시트부(103)를 구동 제어하는 경우는 매체가 공기이고, 그 양을 조정 제어하게 되기 때문에, 스피커(36b)의 진동 제어에 비하여 보다 강한 촉각을 표현할 수 있게 된다.
상술한 CPU(32)에는 표시부(29) 및 기억부(35)가 접속되고, 입력 항목 선택용의 표시 화면을, 예를 들면 3차원적으로 표시하기 위한 표시 정보(D4)나, 상기 표시 정보(D4)에 대응한 아이콘의 선택 위치 및 진동 모드에 관한 제어 정보(Dc) 등이 표시 화면마다 기억된다. 제어 정보(Dc)에는 표시부(29)에서의 어플리케이션(3차원적인 표시나, 각종 표시 내용)에 동기한 복수의 다른 촉각을 발생할 수 있고, 그 촉각을 발생시키는 복수의 구체적인 진동 파형, 및, 어플리케이션마다의 구체적인 촉각 발생 모드를 설정하는 알고리즘이 포함된다. 기억부(35)로는 EEPROM이나, ROM, RAM 등이 사용된다.
이 예에서 CPU(32)는 A/D 드라이버(31)로부터 출력되는 위치 검출 정보(D1), 가압 검지 정보(D2) 및 플래그 데이터(D3)에 의거하여 표시부(29)의 표시 제어, 촉 각 가변 시트부(103)의 구동 제어 및 또는 액추에이터 기능부착의 스피커(36b)의 출력 제어를 실행한다.
예를 들면 CPU(32)는 표시부(29)에 표시되는 영상 내용에 대응하여, 촉각 가변 시트부(103)의 촉각 표현용의 요소 주머니부(E1 내지 E25)에 공기를 공급하도록 공조부(3)를 제어하고, 상기 요소 주머니부(E1 내지 E25)가 영상 내용에 대응한 베이스 부재(101)의 소정의 위치에 분포하게 된다. 또한, CPU(32)는 입력 검출부(45)로부터 얻어지는 위치 검출 정보(D1) 및, 가압 검지 정보(D2)에 의거하여 촉각 가변 시트부(103)의 압전부(315)를 제어하여 촉각 표현용의 요소 주머니부(E1 내지 E25)에 공급하는 공기의 양을 그룹마다 조정하고, 상기 조작자의 손가락(30a)(조작체)에 주는 촉각을 가변하게 된다.
또한, CPU(32)는 기억부(35)로부터 제어 정보(Dc)를 판독하고, 저장부(37)에 액세스하고, 액추에이터 기능부착의 스피커(36b)에 진동 발생 신호(Sa)를 공급하는 제어도 이루어진다. 상기 제어는 생략하여도 좋다.
CPU(32)는 또한, 입력 검출부(45)가 압하 판정 임계치(Fth)를 넘는 가압 검지 정보(D2)를 검출한 때, 촉각 가변 시트부(103) 및/또는 스피커(36b)를 제어하여 촉각(#a)을 기동하고, 그 후, 압하 판정 임계치(Fth)를 하회하는 가압 검지 정보(D2)를 검출한 때, 촉각 가변 시트부(103) 및/또는 스피커(36b)를 제어하여 촉각(#b)을 기동하도록, 압전부(315)의 구동 제어 및/또는 저장부(37)의 판독 제어를 실행한다. 상기 제어에 의해, 조작자의 손가락(30a) 등의 "가압력"에 맞춘 독특한 진동 패턴을 발생하게 된다.
CPU(32)에는 저장부(37)가 접속되고, CPU(32)로부터의 제어 정보(Dc)에 의거하여 진동 발생 데이터(Da)를 판독한다. 진동 발생 데이터(Da)는 CPU(32)를 통하여 촉각 가변 시트부(103)에도 출력된다. 진동 발생 데이터(Da)는 정현파, 거치상파(saw-tooth wave), 펄스파, 구형파(rectangular wave) 등으로 이루어지는 출력 파형을 갖고 있다. 저장부(37)에는 영상-및-음성 처리부(44)가 접속되고, 각각의 진동 발생 데이터(Da)가 영상-및-음성 처리부(44)에 공급되고, 그 진동 발생 데이터(Da)가 음성 처리(디지털·아날로그 변환·증폭 등)되고, 진동 발생 신호(Sout2)가 되어 액추에이터 기능부착의 스피커(36b)에 공급된다. 스피커(36b)는 진동 발생 신호(Sout2)에 의거하여 진동하게 된다.
이 예에서, 저장부(37)는 각 어플리케이션에 대응하는 압하 판정 임계치(Fth)를 기억한다. 예를 들면 압하 판정 임계치(Fth)는 트리거 파라미터로서 기억부(35)에 마련된 ROM 등에 미리 격납된다. 기억부(35)는 CPU(32)의 메모리 제어를 받아서, 가압 검지 정보(D2)를 입력하고, 미리 설정된 압하 판정 임계치(Fth)와, 가압 검지 정보(D2)로부터 얻어지는 가압력(F)을 비교하여, Fth>F의 판정 처리나, Fth≤F 등의 판정 처리를 실행한다.
예를 들면 압하 판정 임계치(Fth)=100[gf]를 저장부(37)에 설정하면 클래식 스위치의 촉각을 얻기 위한 진동 패턴에 의거하여 입력 검출면을 진동하게 된다. 또한, 압하 판정 임계치(Fth)=20[gf]를 설정하면 사이버 스위치의 촉각을 얻기 위한 진동 패턴에 의거하여 입력 검출면을 진동하게 된다.
CPU(32)에는 저장부(37) 외에 화상 처리부(26)가 접속되고, 버튼 아이콘 등 을 3차원적으로 표시하기 위한 표시 정보(D4)를 화상 처리하게 된다. 화상 처리 후의 표시 정보(D4)를 표시부(29)에 공급하게 된다. 상기 예에서, CPU(32)는 표시 화면중의 버튼 아이콘을 깊이(depth) 방향으로 원근감을 갖고 3차원적으로 표시하도록 표시부(29)를 표시 제어한다.
이와 같이 구성된 입력 장치(300)는 예를 들면 입력 항목 선택용의 표시 화면에 표시된 복수의 버튼 아이콘의 하나를 압하(접촉)하여 상기 표시 화면상에서 입력 검출부(45)를 Z방향으로 압하하면 촉각을 수반하여 화면 입력 조작이 실행되는 것이다. 조작자(30)는 손가락(30a)에 진동을 받아서 촉감으로서, 버튼 아이콘마다의 진동을 느낀다.
표시부(29)의 표시 내용은 조작자의 눈(30b)에 의한 시각에 의해, 스피커(36a, 36b) 등으로부터의 방음(sound release)은 조작자의 귀(30c)에 의한 청각에 의해 각 기능을 판단하게 된다. 상술한 CPU(32)에는 조작 패널(98)을 구성하는 표시부(29) 및 입력 검출부(45)가 접속되고, 예를 들면 상대방의 전화번호를 수동 입력할 때에 사용된다. 표시부(29)에는 상술한 아이콘 선택 화면 외에 영상 신호(Sv)에 의거하여 착신 영상을 표시하도록 하여도 좋다.
또한, 도 20에 도시하는 안테나(16)는 안테나 디플렉서(23)에 접속되고, 착호시, 상대방으로부터의 무선 전파를 기지국 등으로부터 수신한다. 안테나 디플렉서(23)에는 수신부(18)가 접속되고, 안테나(16)로부터 유도되는 수신 데이터를 수신하여 영상이나 음성 등을 복조 처리하고, 복조 후의 영상 및 음성 데이터(Din)를 CPU(32) 등에 출력하게 된다. 수신부(18)에는 CPU(32)를 통하여 영상-및-음성 처리 부(44)가 접속되고, 디지털의 음성 데이터를 디지털/아날로그 변환하여 음성 신호(Sout)를 출력하거나, 디지털의 영상 데이터를 디지털/아날로그 변환하여 영상 신호(Sv)를 출력하게 된다.
영상-및-음성 처리부(44)에는 대음향용을 구성하는 스피커(36a) 및, 수화기를 구성하는 액추에이터 기능부착의 스피커(36b)가 접속된다. 스피커(36a)는 착호시, 음향 신호(Sout1)에 의거하여 착신음이나 착신 멜로디 등을 울리도록 된다.
또한, 스피커(36b)는 진동체의 한 예를 구성하고, 촉각 표현시, 촉각 가변 시트부(103)와 함께, 또는 단독으로 진동 발생 신호(Sout2)에 의거하여 진동하게 된다. 스피커(36b)는 입력 검출부(45)로부터 얻어지는 위치 검출 신호(S1)에 의거하여 표시부(29)의 조작면에 진동을 주도록 된다. 물론, 스피커(36b)는 음성 신호(Sout3)를 입력하여 상대방의 화성(voice) 등을 증폭한다.
상기 영상-및-음성 처리부(44)에는 스피커(36a, 36b) 외에, 송화기를 구성하는 마이크로폰(13)이 접속되고, 조작자의 소리(30d)를 모아 음성 신호(Sin)을 출력하게 된다. 영상-및-음성 처리부(44)는 발호시, 상대방에게 보내기 위한 아날로그의 음성 신호(Sin)를 아날로그/디지털 변환하여 디지털의 음성 데이터를 출력하거나, 아날로그의 영상 신호(Sv)를 아날로그/디지털 변환하여 디지털의 영상 데이터를 출력하게 된다.
CPU(32)에는 수신부(18) 외에, 송신부(22)가 접속되고, 상대방에게 보내기 위한 영상 및 음성 데이터(Dout) 등을 변조 처리하고, 변조 후의 송신 데이터를 안테나 디플렉서(23)를 통하여 안테나(16)에 공급하게 된다. 안테나(16)는 안테나 디 플렉서(23)로부터 공급되는 무선 전파를 기지국 등을 향하여 복사하게 된다.
상술한 CPU(32)에는 송신부(22) 외에, 카메라(34)가 접속되고, 피사체를 촬영하여, 예를 들면 정지화 정보나 동작 정보를 송신부(22)를 통하여 상대방에게 송신하게 된다. 카메라(34)는 하우징(401)의 배면측에 마련하고 있다. 전원 유닛(33)은 배터리(94)를 갖고 있고, 수신부(18), 송신부(22), 표시부(29), CPU(32), 카메라(34), 기억부(35), 저장부(37), 영상-및-음성 처리부(44), 입력 검출부(45) 및 촉각 가변 시트부(103)에 DC 전원을 공급하게 된다. 또한, 상기 예에서, 저장부(37)를 영상-및-음성 처리부(44)와는 별개로 마련하는 경우에 관해 설명하였지만, 영상-및-음성 처리부(44)에 배치하여 부착한 기억 장치를 겸용하도록 하여도 좋고. 부품 갯수를 저감할 수 있다.
계속해서, 입력 검출부(45)의 기능례에 관해 설명한다. 도 21A 내지 E 및 도 22A 내지 E는 휴대 전화기(600)에서의 활주 및 가압 조작례(제 1, 2)를 도시하는 상태도이다. 도 21A 및 도 22A는 조작자의 손가락(30a)의 조작례, 도 21B 및 도 22B는 입력 검출부(45)로부터 얻어지는 위치 검지예, 도 21C 및 도 22C는 입력 검출부(45)로부터 얻어지는 가압 검지예, 도 21D 및 도 22D는 공조부(3)의 압전부(315)의 구동례, 및, 도 21E 및 도 22E는 조작자의 손가락(30a)에 주는 반력의 예를 도시하는 각각 상(I)로부터 상태(XI)에 이르는 천이도이다.
이 예에서는 촉각 가변 시트부(103)의 공조부(3)의 압전부(315)는 요소 주머니부(E1 내지 E25)에 공기를 공급하여 팽창시키고 있는 상태를 전제로 한다. 또한, 도 21A에 도시하는 요소 주머니부(E1)는 촉각 가변 시트부(103)에서의, 예를 들면 숫자"1"키(K1)의 표시 영역상에 생긴 촉각 표현용의 촉각 표현부이다. 상기 요소 주머니부(E1)에 있어서, x1은 XYZ좌표계에 있어서의 X축방향의 위치이고, 도면중에 있어서의 요소 주머니부(E1)의 좌측의 돌기 연부(edge portion)의 위치이고, x2는 그 돌기 중앙부의 위치이고, x3은 그 우측의 돌기 연부의 위치이다.
이들을 입력 검지 조건으로 하여, 도 21A에 도시하는 상태(I)는 조작자의 손가락(30a)이 촉각 가변 시트부(103)의 요소 주머니부(E1)에 접촉하지 않은 경우이다. 상기 경우, 도 21B에 도시하는 위치 검지례에 의하면 위치 검출 신호(S1)는 입력 검출부(45)로부터 출력되지 않는다. 또한, 도 21C에 도시하는 가압 검지례에 의하면 가압 검지 신호(S2)는 입력 검출부(45)로부터 얻어지고 있지 않다. 도 21D에 도시하는 압전부(315)의 구동례에 의하면 감촉에 요철감을 표현하기 위해 24개의 요소 주머니부(E1 내지 E25)에 공기를 공급하여 팽창시키고 있는 상태이다. 도 21E에 도시하는 조작자의 손가락(30a)에 주는 반력(reactive force)의 예에 의하면 상기 손가락(30a)이 요소 주머니부(E1)에 접촉하고 있지 않기 때문에, 반력은 생기고 있지 않다.
도 21A에 도시하는 상태(Ⅱ)는 조작자의 손가락(30a)이 촉각 가변 시트부(103)상을 슬라이드(활주) 조작하고 있는 경우이다. 상기 경우, 도 21B에 도시하는 위치 검지례에 의하면 입력 검출부(45)에 의한 위치 검지가 계속되고, 어떠한 위치 검출 신호(S1)가 출력된다. 또한, 도 21C에 도시하는 가압 검지례에 의하면 입력 검출부(45)에 의한 가압 검지가 계속되지만, 판정 임계치을 넘는 가압력(F)이 아직 검지되지 않는 상태이다. 도 21D에 도시하는 압전부(315)의 구동례에 의하면 감촉에 요철감을 표현하기 위해 25개의 요소 주머니부(E1 내지 E25)에 공기를 공급하고 팽창시키고 있는 상태가 유지된다. 도 21E에 도시하는 조작자의 손가락(30a)에 주는 반력의 예에 의하면 상기 손가락(30a)이 촉각 가변 시트부(103)상을 접촉하고 있지만 요소 주머니부(E1)를 가압하고 있지 않기 때문에, 반력은 생기고 있지 않다.
도 21A에 도시하는 상태(Ⅳ)는 조작자의 손가락(30a)이 촉각 가변 시트부(103)상을 슬라이드(활주) 조작에 계속해서 요소 주머니부(E1)의 좌측의 돌기 연부에 도달한 경우이다. 상기 경우, 도 21B에 도시하는 위치 검지례에 의하면 요소 주머니부(E1)의 좌측의 돌기 연부의 위치(x1)를 나타내는 위치 검출 신호(S1)가 입력 검출부(45)로부터 출력된다. 또한, 도 21C에 도시하는 가압 검지례에 의하면 입력 검출부(45)에 의한 가압 검지가 계속되지만, 판정 임계치을 넘는 가압력(F)이 아직 검지되지 않는 상태이다. 도 21D에 도시하는 압전부(315)의 구동례에 의하면 감촉에 요철감을 표현하기 위해 25개의 요소 주머니부(E1 내지 E25)에, 더욱 공기를 공급하여 보다 한층 팽창시키고 있는 상태이다. 도 21E에 도시하는 조작자의 손가락(30a)에 주는 반력의 예에 의하면 상기 손가락(30a)이 촉각 가변 시트부(103)에 접촉하고 있지만 가압하고 있지 않기 때문에, 반력은 생기고 있지 않다.
도 21A에 도시하는 상태(Ⅴ)는 조작자의 손가락(30a)이 촉각 가변 시트부(103)의 요소 주머니부(E1)의 돌기 중앙부에 도달한 경우이다. 상기 경우, 도 21B에 도시하는 위치 검지례에 의하면 요소 주머니부(E1)의 돌기 중앙부의 위치(x2)를 나타내는 위치 검출 신호(S1)가 입력 검출부(45)로부터 출력된다. 또한, 도 21C에 도시하는 가압 검지례에 의하면 입력 검출부(45)에 의한 가압 검지가 계속되지만, 판정 임계치을 넘는 가압력(F)이 아직 검지되지 않는 상태이다. 도 21D에 도시하는 압전부(315)의 구동례에 의하면 감촉에 요철감을 표현하기 위해 25개의 요소 주머니부(E1 내지 E25)에 공기를 공급하여 보다 한층 팽창시키고 있는 상태가 유지된다. 도 21E에 도시하는 조작자의 손가락(30a)에 주는 반력의 예에 의하면 상기 손가락(30a)이 돌기 중앙부에 접촉하고 있고, 요소 주머니부(E1)가 한층 팽창함으로써, 그 반력을 감촉에 요철감으로서 얻어지게 된다.
도 21A에 도시하는 상태(Ⅵ)는 조작자의 손가락(30a)이 촉각 가변 시트부(103)의 요소 주머니부(E1)의 돌기 중앙부로부터 우측의 돌기 연부로 이행한 경우이다. 상기 경우, 도 21B에 도시하는 위치 검지례에 의하면 요소 주머니부(E1)의 우측의 돌기 연부의 위치(x3)를 나타내는 위치 검출 신호(S1)가 입력 검출부(45)로부터 출력된다. 또한, 도 21C에 도시하는 가압 검지례에 의하면 입력 검출부(45)에 의한 가압 검지가 계속되지만, 판정 임계치을 넘는 가압력(F)이 아직 검지되지 않는 상태이다.
도 21D에 도시하는 압전부(315)의 구동례에 의하면, 25개의 요소 주머니부(E1 내지 E25)에 공기를 공급하여 보다 한층 팽창시킨 상태에서, 통상시의 감촉에 요철감을 표현하기 위한 공기를 공급으로 되돌아온다. 상기 예에서는 조작자의 손가락(30a)이 촉각 가변 시트부(103)의 요소 주머니부(E1)의 우측의 돌기 연부로부터 돌기 중앙부로 되돌아온다. 도 21E에 도시하는 조작자의 손가락(30a)에 주는 반력의 예에 의하면 상기 손가락(30a)이 돌기 중앙부로부터 우측의 돌기 연부에 접 촉하고 있고, 요소 주머니부(E1)가 한층 팽창함으로써, 도 21A에 한 상태(Ⅴ)보다도 약한 반력을 감촉에 요철감으로서 얻어지게 된다.
도 22A에 도시하는 상태(Ⅶ)는 조작자의 손가락(30a)이 촉각 가변 시트부(103)의 요소 주머니부(E1)의 돌기 중앙부로 돌아온 경우이다. 상기 경우, 도 21B에 도시하는 위치 검지례에 의하면 요소 주머니부(E1)의 돌기 중앙부의 위치(x2)를 나타내는 위치 검출 신호(S1)가 입력 검출부(45)로부터 출력된다. 또한, 도 21C에 도시하는 가압 검지례에 의하면 입력 검출부(45)에 의한 가압 검지가 계속되지만, 판정 임계치을 넘는 가압력(F)이 아직 검지되지 않는 상태이다.
도 22D에 도시하는 압전부(315)의 구동례에 의하면, 감촉에 요철감을 표현하기 위해 25개의 요소 주머니부(E1 내지 E25)에 공기를 공급하여 보다 한층 팽창시키고 있는 상태가 유지된다. 도 21E에 도시하는 조작자의 손가락(30a)에 주는 반력의 예에 의하면 상기 손가락(30a)이 돌기 중앙부에 접촉하고 있고, 요소 주머니부(E1)가 한층 팽창함으로써, 그 반력을 감촉에 요철감으로서 얻어지게 된다.
도 22A에 도시하는 상태(Ⅷ)는 조작자의 손가락(30a)이 촉각 가변 시트부(103)의 요소 주머니부(E1)의 돌기 중앙부에서 가압 조작을 시작한 경우이다. 상기 경우, 도 21B에 도시하는 위치 검지례에 의하면 조작자의 손가락(30a)이 요소 주머니부(E1)의 돌기 중앙부에서 멈추고 있기 때문에, 위치 검출 신호(S1)는 입력 검출부(45)로부터 출력되지 않는다. 또한, 도 21C에 도시하는 가압 검지례에 의하면 입력 검출부(45)에 의한 가압 검지가 계속되지만, 판정 임계치을 넘는 가압력(F)이 아직 검지되지 않는 상태이다.
도 22D에 도시하는 압전부(315)의 구동례에 의하면 조작자의 손가락(30a)의 가압 조작에 대한 가압력(F)에 극복하기 위해 25개의 요소 주머니부(E1 내지 E25)에 공기를 공급하여 보다 한층 팽창시키기 시작한 상태이다. 도 21E에 도시하는 조작자의 손가락(30a)에 주는 반력의 예에 의하면 상기 손가락(30a)이 돌기 중앙부에서 Z방향에 가압 조작하고 있고, 요소 주머니부(E1)가 한층 팽창함으로써, 그 반력을 감촉에 요철감으로서 얻어지게 된다.
도 21A에 도시하는 상태(Ⅸ)는 조작자의 손가락(30a)이 촉각 가변 시트부(103)의 요소 주머니부(E1)의 돌기 중앙부에서의 가압 조작을 완료하기 직전의 경우이다. 상기 경우, 도 21B에 도시하는 위치 검지례에 의하면 조작자의 손가락(30a)이 요소 주머니부(E1)의 돌기 중앙부에서 멈추고 있기 때문에, 위치 검출 신호(S1)는 입력 검출부(45)로부터 출력되지 않는다. 또한, 도 21C에 도시하는 가압 검지례에 의하면 입력 검출부(45)가 판정 임계치을 넘는 가압력(F)을 나타내는 가압 검지 신호(S2)를 검지한 상태이다.
도 22D에 도시하는 압전부(315)의 구동례에 의하면 조작자의 손가락(30a)의 가압 조작에 대한 가압력(F)에 극복하기 위해 25개의 요소 주머니부(E1 내지 E25)에 공기를 공급하여 보다 한층 팽창시키고 있는 상태가 유지된다. 도 21E에 도시하는 조작자의 손가락(30a)에 주는 반력의 예에 의하면 상기 손가락(30a)이 돌기 중앙부에서 Z방향에 가압 조작하고 있고, 요소 주머니부(E1)가 한층 팽창함으로써, 그 반력을 감촉에 요철감으로서 얻어지게 된다.
도 22A에 도시하는 상태(Ⅹ)는 조작자의 손가락(30a)이 촉각 가변 시트 부(103)의 요소 주머니부(E1)의 돌기 중앙부에서의 가압 조작을 완료하여 가압력(F)을 서서히 저감한 경우이다. 상기 경우, 도 21B에 도시하는 위치 검지례에 의하면 조작자의 손가락(30a)이 요소 주머니부(E1)의 돌기 중앙부에서 멈추고 있기 때문에, 위치 검출 신호(S1)는 입력 검출부(45)로부터 출력되지 않는다. 또한, 도 21C에 도시하는 가압 검지례에 의하면 입력 검출부(45)가 판정 임계치을 하회하고 서서히 저감하는 가압력(F)을 나타내는 가압 검지 신호(S2)를 검지하고 있는 상태이다.
도 22D에 도시하는 압전부(315)의 구동례에 의하면 조작자의 손가락(30a)의 가압 조작에 대한 가압력(F)에 극복하기 위해 25개의 요소 주머니부(E1 내지 E25)에 공기를 공급하여 보다 한층 팽창시키고 있는 상태가 계속된다. 도 21E에 도시하는 조작자의 손가락(30a)에 주는 반력의 예에 의하면 상기 손가락(30a)이 돌기 중앙부의 Z방향에서 서서히 완화하는 가압 조작하고 있고, 요소 주머니부(E1)가 서서히 통상이 팽창으로 이행하기 때문에, 그 반력도 서서히 저감하도록 감촉에 요철감을 얻어지게 된다.
이와 같이, 위치 검출 신호(S1) 및 가압 검지 신호(S2)를 트리거로 하여 압전부(315)의 출력[pa]를 제어하도록 하였기 때문에, 보다 리얼하고 국소적인 감촉에 요철감을 표현할 수 있게 되었다.
계속해서, 휴대 전화기(600)에서의 정보 처리예에 관해 설명한다. 도 23은 휴대 전화기(600)에서의 어플리케이션 실행시의 표시부(29) 및 촉각 가변 시트부(103)의 제어례를 도시하는 플로우 차트이다.
이 실시예에서는 입력 장치(300)를 실장한 휴대 전화기(600)에 있어서, 어플리케이션(#A 또는 #B)의 선택에 의거하여, 도 19A 및 B에 도시한 조작 화면의 어느 하나를 표시함과 함께, 상기 표시에 연동하여 촉각 가변 시트부(103)에서의 요소 주머니부(E1 내지 E17)(제 1의 그룹) 또는 요소 주머니부(E18 내지 E25)(제 2의 그룹)에 공기를 송풍하여 촉각 표현부를 구축하는 경우를 예로 든다(이하 조작 패널 구축 모드라고 한다). 상기 예에서는 어플리케이션 실행 명령이 있은 경우에, 조작 패널 구축 모드에 관해, 어플리케이션(#A)와 어플리케이션(#B)의 순서로 선택 후보를 전환하는 경우를 예로 든다.
이들을 조작 패널 전환 조건으로 하여, 도 23에 도시하는 플로우 차트의 스텝 ST1에서 CPU(32)는 어플리케이션 실행 명령을 입력한다. 어플리케이션 실행 명령은 예를 들면 전원 스위치의 온 정보를 트리거로 하여 CPU(32)에 부여한다. 그 후, 스텝 ST2로 이행하여 CPU(32)는 어플리케이션 실행 명령이 어플리케이션(#A), 또는 그 이외의 어플리케이션 실행 명령에 대응하여 제어를 분기한다. 어플리케이션 실행 명령이 어플리케이션(#A)인 경우는 스텝 ST3으로 이행하여 CPU(32)는 상기 어플리케이션(#A)의 제어 정보를 판독한다. 제어 정보는 미리 어플리케이션(#A)나 어플리케이션(#B) 등에 대응되어 있다. CPU(32)는 제어 정보에 의거하여 표시를 전환하도록 표시부(29)를 제어한다.
이 때, CPU(32)는 제어 정보에 의거한 표시 신호(Sv)를 표시부(29)에 출력한다. 표시부(29)는 표시 신호(Sv)에 의거하여 제 1의 그룹의 아이콘 화상을 이루는 숫자"1"키(K1) 내지 숫자"0"키(K10), "*"기호 키(K11)나 기호"#"키(K12) 등, 십자 키의 결정"O"키(K13), 그 우방향 화살표키(K14), 그 상방향 화살표키(K15), 그 좌방향 화살표키(K16), 그 하방향 화살표키(K17)의 아이콘 화상을 표시한다(도 19A 참조).
또한, CPU(32)는 제어 정보에 의거한 지령 데이터(D)를 촉각 가변 시트부(103)의 공조부(3)에 출력한다. 공조부(3)는 유로(2a)를 선택하기 위해, 지령 데이터(D)에 의거하여 밸브 바디(304)를 개방하고, 밸브 바디(305)를 폐쇄하는 전환 제어를 실행한다. 유로 전환부(3a)가 선택한 유로(2a)에 블로어(3b)로부터 공기가 송풍된다. 공기의 양은 블로어(3b)를 구성하는 압전부(315)에 의해 조정된다. 압전부(315)는 CPU(32)로부터 입력한 지령 데이터(D)에 의해 제어된다. 상기 제어에 의해, 제 1 그룹의 17개의 요소 주머니부(E1 내지 E17)의 감촉 요철을 가변하게 된다.
이 예에서는 숫자"1"키(K1)의 표시 영역이 도 18에 도시한 요소 주머니부(E1)가 되고, 마찬가지로 하여 숫자"2"키(K2)의 표시 영역이 요소 주머니부(E2)가 되고, 숫자"3"키(K3)의 표시 영역이 요소 주머니부(E3)가 되고, 숫자"4"키(K4)의 표시 영역이 요소 주머니부(E4)가 되고, 숫자"5"키(K5)의 표시 영역이 요소 주머니부(E5)가 되고, 숫자"6"키(K6)의 표시 영역이 요소 주머니부(E6)가 되고, 숫자"7"키(K7)의 표시 영역이 요소 주머니부(E7)가 되고, 숫자"8"키(K8)의 표시 영역이 요소 주머니부(E8)가 되고, 숫자"9"키(K9)의 표시 영역이 요소 주머니부(E9)가 되고, 숫자"0"키(K10)의 표시 영역이 요소 주머니부(E10)가 되고, 활주 조작 또는 가압 조작한 때에 각각 감촉에 요철감을 얻을 수 있도록 되어 있다.
또한, 기호"*"키(K11)의 표시 영역이 도 18에 도시한 요소 주머니부(E11)가 되고, 기호"#"키(K12)의 표시 영역이 요소 주머니부(E12)가 되고, 각각 감촉에 요철감을 얻을 수 있도록 되어 있다. 마찬가지로 하여, 십자키를 이루는 결정"O"키(K13)의 표시 영역이 요소 주머니부(E13)가 되고, 그 우방향 화살표키(K14)의 표시 영역이 요소 주머니부(E14)가 되고, 그 상방향 화살표키(K15)의 표시 영역이 요소 주머니부(E15)가 되고, 그 좌방향 화살표키(K16)의 표시 영역이 요소 주머니부(E16)가 되고, 그 하방향 화살표키(K17)의 표시 영역이 요소 주머니부(E17)가 되고, 활주 조작 또는 가압 조작한 때에, 각각 감촉에 요철감을 얻을 수 있게 된다.
그리고, 스텝 ST4에서 CPU(32)는 상기 어플리케이션(#A)을 실행한다. 어플리케이션(#A)은 예를 들면 숫자"1"키(K1) 내지 숫자"0"키(K10), "*"기호 키(K11)나 기호"#"키(K12) 등, 십자키의 결정"O"키(K13), 그 우방향 화살표키(K14), 그 상방향 화살표키(K15), 그 좌방향 화살표키(K16), 그 하방향 화살표키(K17)를 조작하여 정보를 입력하는 처리이다.
그 후, 스텝 ST5로 이행하여, CPU(32)는 상기 어플리케이션(#A)의 종료를 판별한다. 상기 어플리케이션(#A)의 종료 명령이 없는 경우는 스텝 ST4로 되돌아와 표시부(29)는 상기 어플리케이션(#A)에 관한 조작 패널 화상의 표시를 계속한다. 상기 어플리케이션(#A)의 종료 명령이 있은 경우는 스텝 ST6으로 이행하여 CPU(32)는 공조부(3)에 지령 데이터(D)를 송신하여 압전부(315)를 정지하도록 제어한다. 상기 시점에서 어플리케이션(#A)에 관한 조작 패널 화상의 표시를 예를 들면 메뉴 화면 등에 표시를 전환하여도 좋다. 그 후, 스텝 ST13으로 이행한다.
상술한 스텝 ST2에서 어플리케이션(#A) 이외의 어플리케이션 실행 명령이 설정되어 있는 경우는 스텝 ST7로 이행한다. 스텝 ST7에서는 어플리케이션 실행 명령이 어플리케이션(#B), 또는 그 이외의 어플리케이션에 의해 제어를 분기한다. 어플리케이션 실행 명령이 어플리케이션(#B)인 경우에는 스텝 ST8로 이행하여 CPU(32)는 상기 어플리케이션(#B)의 제어 정보를 판독한다. CPU(32)는 제어 정보에 의거하여 표시를 전환하도록 표시부(29)를 제어한다.
이 때, CPU(32)는 제어 정보에 의거한 표시 신호(Sv)를 표시부(29)에 출력한다. 표시부(29)는 제 2의 그룹의 아이콘 화상을 이루는 "etc"키(K18), "REW"키(K19), 좌방향 화살표 정지키(K20), 우방향 화살표 정지키(K21), 좌방향 빨리보내기키(K22), 빨리보내기키(K23), 재생키(K24), 정지키(K25)의 아이콘 화상과 함께 재생 어플리케이션 등의 영상이 표시된다(도 19B 참조).
또한, CPU(32)는 제어 정보에 의거한 지령 데이터(D)를 공조부(3)에 출력한다. 공조부(3)는 유로(2a)를 선택하기 위해, 지령 데이터(D)에 의거하여 밸브 바디(305)를 개방하고, 밸브 바디(304)를 폐쇄하는 전환 제어를 실행한다. 유로 전환부(3a)가 선택한 유로(2b)에 블로어(3b)로부터 공기가 송풍된다. 공기의 양은 블로어(3b)를 구성하는 압전부(315)에 의해 조정된다. 압전부(315)는 CPU(32)로부터 입력한 지령 데이터(D)에 의해 제어된다. 상기 제어에 의해, 제 2 그룹의 8개의 요소 주머니부(E18 내지 E25)의 감촉 요철을 가변하게 된다.
이 예에서는 "etc"키(K18)의 표시 영역이 도 18에 도시한 요소 주머니부(E18)가 되고, 마찬가지로 하여, "REW"키(K19)의 표시 영역이 요소 주머니 부(E19)가 되고, 좌방향 화살표 정지키(K20)의 표시 영역이 요소 주머니부(E20)가 되고, 우방향 화살표 정지키(K21)의 표시 영역이 요소 주머니부(E21)가 되고, 좌방향 빨리보내기키(K22)의 표시 영역이 요소 주머니부(E22)가 되고, 빨리보내기키(K23)의 표시 영역이 요소 주머니부(E23)가 되고, 재생키(K24)의 표시 영역이 요소 주머니부(E24)가 되고, 정지키(K25)의 표시 영역이 요소 주머니부(E25)가 되고, 활주 조작 또는 가압 조작한 때에, 각각 감촉에 요철감을 얻을 수 있게 된다.
그리고, 스텝 ST9에서 CPU(32)는 상기 어플리케이션(#B)을 실행한다. 어플리케이션(#B)은 예를 들면 "etc"키(K18), "REW"키(K19), 좌방향 화살표 정지키(K20), 우방향 화살표 정지키(K21), 좌방향 빨리보내기키(K22), 빨리보내기키(K23), 재생키(K24), 정지키(K25)를 조작하여 영상 정보를 재생하는 처리이다.
그 후, 스텝 ST10으로 이행하여 CPU(32)는 상기 어플리케이션(#B)의 종료를 판별한다. 상기 어플리케이션(#B)의 종료 명령이 없는 경우는 스텝 ST9로 되돌아와 표시부(29)는 상기 어플리케이션(#B)에 관한 조작 패널 표시를 계속한다. 상기 어플리케이션(#B)의 종료 명령이 있은 경우는 스텝 ST11로 이행하여 CPU(32)는 공조부(3)에 지령 데이터(D)를 송신하여 압전부(315)를 정지하도록 제어한다. 그 후, 스텝 ST13으로 이행한다.
또한, 스텝 ST7에서 어플리케이션(#A 및 #B) 이외의 어플리케이션 실행 명령이 설정되어 있는 경우는 스텝 ST12로 이행한다. 스텝 ST12에서는 그 이외의 어플리케이션을 실행한다. 상기 밖에의 어플리케이션에 있어서의 처리에서는 예를 들면 표시 화면을 전환하여 대기 영상 등을 표시부(29)에 표시하게 된다. 또한, 공조 부(3)에서는 유로(2a 및 2b)의 모두를 비선택으로 하기 위해, 지령 데이터(D)에 의거하여 밸브 바디(304), 밸브 바디(305)를 폐쇄하는 전환 제어를 실행한다. 압전부(315)는 CPU(32)로부터 입력한 지령 데이터(D)에 의해 구동을 정지한다. 상기 제어에 의해, 제 1 및 제 2의 그룹의 25개의 요소 주머니부(E1 내지 E25)의 모두가 감촉에 요철감을 상실하게 된다.
그 후, 스텝 ST13으로 이행하여 상기 휴대 전화기(600)에서의 입력 처리의 종료를 판별한다. 예를 들면 CPU(32)는 전원 오프 정보를 검출한다. 전원 오프 정보가 검출되지 않은 경우는 스텝 ST1로 되돌아와 상술한 처리를 반복하게 된다. 전원 오프 정보가 검출된 경우는 상기 휴대 전화기(600)에서의 입력 처리를 종료하게 된다.
이와 같이 제 3의 실시예로서의 휴대 전화기(600)에 의하면 본 발명에 관한 입력 장치(300)가 구비되고, 어플리케이션(#A 및 #B)에 응하여, 유저의 활주 조작 또는 가압 조작에 대해 조작 화면을 요철형상 또는 압력 변화시키는 구조를 제공할 수 있게 되었다. 따라서, 촉각 가변 시트부(103)에 의한 촉각 표현 기능과, 표시부(29)의 아이콘 화상의 표시 기능에 의해 조작 패널 구축 모드(아이콘 화상+촉각 표현부)를 실행할 수 있기 때문에, 프로그램 가능한 아이콘 터치용의 촉각 가변 시트 기능부착의 휴대 전화기(600)를 제공할 수 있게 되었다. 게다가, 입력 장치(300)의 소형화 및 조작성을 향상할 수 있기 때문에, 상기 휴대 전화기(600)의 오동작의 저감, 비용 저감 및 제조 프로세스의 간소화를 도모할 수 있다.
이 실시예에서는 촉각 시트 부재에 감시하여 25개의 요소 주머니부(E1 내지 E25)를 갖는 촉각 가변 시트부(103)의 경우에 관해 설명하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 베이스 부재(1)의 소정의 위치에 25개의 촉각 표현용의 개구부(p1 내지 p25)를 갖는 촉각 가변 시트부를 구성하여도 좋다. 그리고, 이들의 개구부(p1 내지 p24)에 블로어(3b)로부터 공기를 송풍하고, 상기 블로어(3b)를 압전부(315) 및 CPU(32)에 피드백 제어하여, 상기 개구부(p1 내지 p24)로부터 취출하는 공기의 양을 조정하여, 조작자의 손가락(30a)에 주는 촉각을 가변하도록 하여도, 같은 효과를 얻을 수 있다.
[실시예 4]
도 24는 본 발명에 관한 촉각 시트 부재를 응용한 제 4의 실시예로서의 입력 장치(400)의 구성례를 도시하는 사시도이다. 상기 실시예에서는 제 3의 실시예와 달리, 표시부(29)상의 다른 평면에서 각각 그룹의 아이콘 화상을 이루는 형태로 요소 주머니부가 3층으로 구분되어 배치되고, 상기 3개의 그룹중에서, 아이콘 화상에 대응한 그룹의 요소 주머니부를 선택 가능한 조작 패널 구축 모드를 실행 가능하게 한 입력 장치(400)를 제공한다.
도 24에 도시하는 입력 장치(400)는 조작자(30)의 손가락 등(조작체)에 의한 활주 조작 및 압하 조작 중의 어느 하나의 조작에 의해 정보를 입력하는 장치이다. 입력 장치(400)는 표시부(29)상에 입력 검출부(45) 및 촉각 가변용의 투명성의 적층 시트부(140)를 차례로 적층하여 구성된다.
적층 시트부(140)는 촉각 시트 부재의 한 예를 구성하고, 하방부터 차례로 제 1층째의 촉각 가변 시트부(141), 제 2층째의 촉각 가변 시트부(142) 및 제 3층 째의 촉각 가변 시트부(143)가 순차적으로에 적층되어 구성된다. 적층 시트부(140)에는 본 발명에 관한 촉각 시트 부재(200)의 주머니 구조가 응용되어 있다.
표시부(29)는 입력 조작시, 제 1층째용 내지 제 3층째용의 복수의 누름버튼 스위치 영상을 각각 표시한다. 누름버튼 스위치 영상의 내용은 입력 조작용의 아이콘 화상을 구성한다. 제 1층째용의 누름버튼 스위치 영상으로서, 키보드용의 키 어레이(K100) 등이 표시부(29)에 표시된다. 상기 예에서는 조작키가 바로앞부터 후방을 향하여 5열로 나열한 숫자, 알파벳, 히라가나 등의 문자를 포함하는 키 어레이의 배치에 대응한 아이콘 화상이 표시된다.
제 2층째용의 누름버튼 스위치 영상으로서는 예를 들면 각종 기능 선택용의 20개의 키(K41 내지 K60) 등으로 구성된다. 예를 들면 인터넷, 캘린더, 카메라, 계산기, 음악, 전화, 멀티미디어, 유저 데이터, 앨범, 각종 설정, 시계, 텔레비전, Web, 자명종 등의 아이콘 화상이 표시부(29)에 표시된다.
제 3층째용의 누름버튼 스위치 영상으로서는 제 3의 실시예와 마찬가지로 하여, 숫자"1"키(K1) 내지 숫자"0"키(K10), 기호"*"키(K11)나, 기호"#"키(K12) 등의 아이콘 화상이나, 십자키를 구성하는 결정"O"키(K13), 그 우방향 화살표키(K14), 그 상방향 화살표키(K15), 그 좌방향 화살표키(K16), 그 하방향 화살표키(K17) 등의 아이콘 화상이 표시된다. 표시부(29)로는 컬러의 액정 표시 소자(LCD 장치)가 사용된다.
표시부(29)의 상방에는 제 3의 실시예와 마찬가지로 하여 입력 검출부(45)가 마련되고, 조작자의 손가락 등의 활주 위치 및 가압력을 검출하도록 동작한다. 입 력 검출부(45)로는 제 3의 실시예에서 설명한 바와 같이, 정전 용량 방식의 터치 패널이나, 저항막 방식, 표면파 탄성 방식(SAW), 광 방식, 복수단 방식 택트 스위치 등, 위치 검출 정보와 가압 검지 정보를 제어계에 줄 수있는 구성의 입력 디바이스가 사용된다.
입력 검출부(45)의 상방에는 제 1층째의 투명성의 촉각 가변용 시트부(141)가 마련되어 있다. 촉각 가변 시트부(141)는 입력 검출부(45)의 전부를 덮도록 마련되고, 표시부(29)의 조작면에 따라 압하 조작하게 된다. 상기 예에서 촉각 가변 시트부(141)는 기판(2c)과, 그 상부에 소정의 경도를 가지며, 또한, 직사각형 접시형상의 복수의 오목부(이하 요소 주머니부 어레이(E100)라고 한다) 및 복수의 유로(2d 내지 2h)를 갖는 베이스 부재(104)를 구비하고 있다. 상기 예에서는 조작키가 바로앞부터 후방을 향하여 5열로 나열한 키 어레이(숫자, 알파벳, 히라가나 등의 문자를 포함한다)의 배치에 대응한 요소 주머니부 어레이(E100)가 배설되어 있다.
베이스 부재(104)에는 예를 들면 1열째의 조작키에 대응하여 유로(2d)가 배설되고, 2열째의 조작키에 대응하여 유로(2e)가 배설되고, 3열째의 조작키에 대응하여 유로(2f)가 배설되고, 4열째의 조작키에 대응하여 유로(2h)가 배설되고, 5열째의 조작키에 대응하여 유로(2i)가 배설되어 있다. 물론, 촉각 가변 시트부(141)는 입력 검출부(45)의 일부를 덮는 형태라도 좋다. 상기 예에서, 베이스 부재(104)의 상부는 기밀성을 좋게 하기 위해 제 2층째의 촉각 가변 시트부(142)의 이면측의 기판(2c)이 덥개가 되어 밀폐된다(덮혀진다). 이로써, 베이스 부재(104)와 촉각 가 변 시트부(142)의 기판(2c)에 의해 요소 주머니부 어레이(E100)가 구성된다.
상술한 촉각 가변 시트부(141)의 상방에는 촉각 가변 시트부(142)가 배설된다. 촉각 가변 시트부(142)는 기판(2c)과, 그 상부에 소정의 경도를 가지며, 또한, 직사각형 접시형상의 20개의 요소 주머니부(E41 내지 E60) 및 유로(2i)를 갖는 베이스 부재(105)를 구비하고 있다. 상기 예에서는 인터넷, 캘린더, 카메라, 계산기, 음악, 전화, 멀티미디어, 유저 데이터, 앨범, 각종 설정, 시계, 텔레비전, Web, 자명종 등의 아이콘 화상에 대응한 위치에 요소 주머니부(E41 내지 E60)가 배설되어 있다. 상기 베이스 부재(105)의 상부도, 기밀성 좋게 하기 위해, 제 3층째의 촉각 가변 시트부(143)의 이면측의 기판(2c)이 덥개가 되어 밀폐된다. 이로써, 베이스 부재(105)와 촉각 가변 시트부(143)의 기판(2c)에 의해 요소 주머니부(E41 내지 E60)가 구성된다.
상술한 촉각 가변 시트부(142)의 상방에는 촉각 가변 시트부(143)가 배설된다. 촉각 가변 시트부(143)는 기판(2c)과, 그 상부에 소정의 경도를 가지며, 또한, 타원 접시형상의 17개의 요소 주머니부(E1 내지 E17) 및 유로(2a)를 갖는 베이스 부재(106)를 구비하고 있다. 상기 예에서는 숫자"0" 내지 "9"키나, 기호"*"키, 기호"#"키 등의 아이콘 화상에 대응한 위치에 요소 주머니부(E1 내지 E12)가 배치되고, 십자키 등의 아이콘 화상에 대응한 위치에 요소 주머니부(E13 내지 E17)가 배치되어 있다.
이 예에서, 베이스 부재(106)의 상부는 기밀성 좋게 하기 위해, 시트 형상의 덥개용의 필름부(5)로 밀폐(덮다)하게 된다. 필름부(5)로는 상기 베이스 부재(101) 의 투과율 및 굴절율과 거의 동등한 투과율 및 굴절율의 투명성의 재료가 사용된다. 예를 들면 막두께 25[㎛] 정도의 제오노어가 사용된다. 경도는 20° 내지 40°정도이다. 이로써, 베이스 부재(106)와 필름부(5)에 의해 17개의 요소 주머니부(E1 내지 E17)가 구성된다.
상술한 3층의 촉각 가변 시트부(141 내지 143)의 7개의 유로(2a, 2d 내지 2i)에는 도 25A에 도시하는 바와 같은 공조부(3A)가 접속된다. 도 25A 및 B는 입력 장치(400)의 구성례를 도시하는 일부 단면을 포함하는 정면도 및 상면도이다. 도 25A에 도시하는 입력 장치(400)는 표시부(29), 입력 검출부(45), 적층 시트부(140) 및 공조부(3A)를 갖고서 구성된다. 공조부(3A)는 제 1층째의 촉각 가변 시트부(141)의 유로(2d 내지 2h), 제 2층째의 촉각 가변 시트부(142)의 유로(2i) 또는 제 3층째의 촉각 가변 시트부(143)의 유로(2a)에 공기를 송풍하도록 동작한다. 상기 예에서, 공조부(3A)는 적층 시트부(140)를 구성하는 3층의 촉각 가변 시트부(141 내지 143)를 층마다 공기를 송풍하는 프로그램 가능한 기능을 갖고 있다. 상기 예에서도, 공조부(3A)에는 압전 소자를 이용한 블로어(3b)(공기 압력 발생기)가 사용된다.
도 25B는 입력 장치(400)의 제 2층째의 촉각 가변 시트부(142)의 구성례 및, 유로 전환부(3a1)에서의 제 2층째용의 밸브 전환부(308)의 구성례를 도시하는 상면도이다. 도 25B에 도시하는 공조부(3A)는 유로 전환부(3a1) 및 블로어(3b)를 갖고 있다. 블로어(3b) 내에는 압전부(315)를 갖는 것이 사용된다. 블로어(3b)는 도 25B에 도시하는 바와 같은 유로 전환부(3a1)를 통하여 7개의 유로(2a, 2d 내지 2i)에 접속된다.
블로어(3b)는 유로 전환부(3a1) 및 5개의 유로(2d 내지 2h)를 통하여 촉각 가변 시트부(141)의 요소 주머니부 어레이(E100)에 압축 공기를 송풍하고, 유로 전환부(3a1) 및 1개의 유로(2i)를 통하여 촉각 가변 시트부(142)의 20개의 요소 주머니(E41 내지 E60)에 압축 공기를 송풍하고, 유로 전환부(3a1) 및 1개의 유로(2a)를 통하여 촉각 가변 시트부(143)의 17개의 요소 주머니(E1 내지 E17)에 압축 공기를 송풍한다.
유로 전환부(3a1)는 밸브 코어부(301A)나, 밸브 전환부(302, 308, 311), 밸브 바디(304, 309, 312) 등을 갖고서 구성된다. 밸브 코어부(301A)는 예를 들면 직사각형 형상을 갖고 있고, 수지 또는 경금속을 금형으로 성형한 코어 부재로 구성되어 있다.
밸브 전환부(302, 308, 311)는 밸브 코어부(301A) 내에 부채꼴 형상을 갖고서 마련된다. 밸브 전환부(302, 308, 311)에는 흡기관(314)이 블로어(3b)에 연통하여 마련되고, 상기 블로어(3b)로부터의 공기를 받아들이게 된다. 밸브 전환부(302) 내에는 밸브 바디(304) 및 배기구(306)가 마련되어 있다. 밸브 바디(304)는 모터나 솔레노이드 등의 구동부(3c)의 동력을 얻어서 배기구(306)를 폐쇄하거나, 또는 개방하도록 동작한다. 배기구(306)는 유로(2a)에 연통되어 있다. 구동부(3c)는 예를 들면 밸브 코어부(301A)의 이면측에 마련된다.
밸브 전환부(308) 내에는 밸브 바디(309) 및 배기구(310)가 마련되어 있다. 밸브 바디(309)는 구동부(3c)의 동력을 얻어서 배기구(310)를 폐쇄하거나, 또는 개 방하도록 동작한다. 배기구(310)는 유로(2i)에 연통되어 있다.
밸브 전환부(311) 내에는 밸브 바디(312) 및 배기구(313)가 마련되어 있다. 밸브 바디(310)는 구동부(3c)의 동력을 얻어서 배기구(313)를 폐쇄하거나, 또는 개방하도록 동작한다. 배기구(313)는 유로(2d 내지 2h)에 연통되어 있다. 밸브 바디(304, 309, 312)로는 장원형 판형상의 고무 시트 부재가 사용된다. 또한, 제 1의 실시예와 같은 명칭 및 같은 부호의 것은 같은 기능을 갖기 때문에, 그 설명을 생략한다.
상술한 예에서, 밸브 바디(304)가 구동부(3c)를 통하여 개방되면 블로어(3b)로부터 공급된 공기는 배기구(306), 유로(2a)를 통과하여 촉각 가변 시트부(143)의 17개의 요소 주머니부(E1 내지 E17)에 유도된다.
또한, 밸브 바디(308)가 개방되면 블로어(3b)로부터 공급된 공기는 배기구(310), 유로(2i)를 통과하여 촉각 가변 시트부(142)의 20개의 요소 주머니부(E41 내지 E52)(도 24 참조) 및, 요소 주머니부(E53 내지 E60)에 유도된다. 또한, 밸브 바디(312)가 개방되면 블로어(3b)로부터 공급된 공기는 배기구(313), 유로(2d 내지 2h)를 통과하여 촉각 가변 시트부(141)의 요소 주머니부 어레이(E100)(도 24 참조) 및, 요소 주머니부(E53 내지 E60)에 유도된다. 또한, 밸브 바디(304, 308, 312)가 함께 폐쇄되면 적층 시트부(140)의 모든 요소 주머니부(E1 내지 E17), 요소 주머니부(E41 내지 E60) 및 요소 주머니부 어레이(E100)에의 공기의 공급을 끊게 된다.
이로써, 제 1층째의 촉각 가변 시트부(141)의 유로(2d 내지 2h), 제 2층째의 촉각 가변 시트부(142)의 유로(2i) 또는 제 3층째의 촉각 가변 시트부(143)의 유 로(2a)에 공기를 송풍하는 프로그램 가능한 공조부(3A)를 구성할 수 있기 때문에, 도 24에 도시한 입력 장치(400)에 있어서, 공조부(3A)로부터 유로(2a, 2d 내지 2i) 등을 통과하여 공급되는 공기를 요소 주머니부(E1 내지 E17), 요소 주머니부(E41 내지 E60) 또는 요소 주머니부 어레이(E100) 등에 충만시킬 수 있다.
도 26A 내지 C는 입력 장치(400)를 실장한 휴대 전화기(710)에서의 조작 패널 화면의 표시례를 도시하는 상면도이다. 도 26A에 도시하는 휴대 전화기(710)는 세로로 길게 하여 사용되고, 휴대 전화기(710)에 의하면 조작면을 갖는 표시부(29)에는 어플리케이션(#1)의 아이콘 화상을 이루는 숫자"1"키(K1) 내지 숫자"0"키(K10), "*"기호 키(K11)나 기호"#"키(K12) 등, 십자키의 결정"O"키(K13), 그 우방향 화살표키(K14), 그 상방향 화살표키(K15), 그 좌방향 화살표키(K16), 그 하방향 화살표키(K17)가 조작 화면으로서 표시된다.
이 예에서는 숫자"1"키(K1)의 표시 영역이 도 24에 도시한 요소 주머니부(E1)가 되고, 마찬가지로 하여 숫자"2"키(K2)의 표시 영역이 요소 주머니부(E2)가 되고, 숫자"3"키(K3)의 표시 영역이 요소 주머니부(E3)가 되고, 숫자"4"키(K4)의 표시 영역이 요소 주머니부(E4)가 되고, 숫자"5"키(K5)의 표시 영역이 요소 주머니부(E5)가 되고, 숫자"6"키(K6)의 표시 영역이 요소 주머니부(E6)가 되고, 숫자"7"키(K7)의 표시 영역이 요소 주머니부(E7)가 되고, 숫자"8"키(K8)의 표시 영역이 요소 주머니부(E8)가 되고, 숫자"9"키(K9)의 표시 영역이 요소 주머니부(E9)가 되고, 숫자"0"키(K10)의 표시 영역이 요소 주머니부(E10)가 되고, 활주 조작 또는 가압 조작한 때에 각각 감촉에 요철감을 얻을 수 있도록 되어 있다.
또한, 기호"*"키(K11)의 표시 영역이 도 24에 도시한 요소 주머니부(E11)가 되고, 기호"#"키(K12)의 표시 영역이 요소 주머니부(E12)가 되고, 각각 감촉에 요철감을 얻을 수 있도록 되어 있다. 마찬가지로 하여, 십자키를 이루는 결정"O"키(K13)의 표시 영역이 요소 주머니부(E13)가 되고, 그 우방향 화살표키(K14)의 표시 영역이 요소 주머니부(E14)가 되고, 그 상방향 화살표키(K15)의 표시 영역이 요소 주머니부(E15)가 되고, 그 좌방향 화살표키(K16)의 표시 영역이 요소 주머니부(E16)가 되고, 그 하방향 화살표키(K17)의 표시 영역이 요소 주머니부(E17)가 되고, 활주 조작 또는 가압 조작한 때에, 각각 감촉에 요철감을 얻을 수 있게 된다. 이와 같은 어플리케이션(#1)의 아이콘 화상상의 감촉에 요철감은 도 25B에 도시한 유로 전환부(3a1)가 유로(2a)를 선택하도록 공조부(3A)를 제어하여 공기를 유로 패널 겸용의 베이스 부재(106)를 갖는 촉각 가변 시트부(143)에 송풍함에 의해 생긴다.
도 26B에 도시하는 휴대 전화기(710)에 의하면 조작면을 갖는 표시부(29)에는 어플리케이션(#2)의 아이콘 화상을 이루는 인터넷, 캘린더, 카메라, 계산기, 음악, 전화, 멀티미디어, 유저 데이터, 앨범, 각종 설정, 시계, 텔레비전, Web, 자명종 등의 키 영상이 조작 화면으로서 표시된다. 상기 예에서는 인터넷, 캘린더, 카메라, 계산기, 음악, 전화, 멀티미디어, 유저 데이터, 앨범, 각종 설정, 시계, 텔레비전, Web, 자명종 등의 아이콘 화상에 대응한 위치에 요소 주머니부(E41 내지 E60)가 배설되고, 활주 조작 또는 가압 조작한 때에, 각각 감촉에 요철감을 얻을 수 있게 된다. 이와 같은 어플리케이션(#2)의 아이콘 화상상의 감촉에 요철감은 도 25B에 도시한 유로 전환부(3a1)가 유로(2i)를 선택하도록 공조부(3A)를 제어하여 공기를 유로 패널 겸용의 베이스 부재(105)를 갖는 촉각 가변 시트부(142)에 송풍함에 의해 생긴다.
도 26C에 도시하는 휴대 전화기(710)는 가로로 길게 하여 사용되고, 휴대 전화기(710)에 의하면 조작면을 갖는 표시부(29)에는 어플리케이션(#3)의 아이콘 화상을 이루는 키보드용의 키 어레이(K100)가 조작 화면으로서 표시된다. 키 어레이(K100)의 영상에는 조작키가 바로앞부터 후방을 향하여 5열로 나열한 숫자, 알파벳, 히라가나 등의 문자를 포함하고 있다. 상기 예에서는 키보드용의 조작키가 바로앞부터 후방을 향하여 5열로 나열한 키 어레이의 아이콘 화상에 대응한 위치에 요소 주머니부 어레이(E100)가 배설되고, 활주 조작 또는 가압 조작한 때에, 각각 감촉에 요철감을 얻을 수 있게 된다.
이와 같은 어플리케이션(#3)의 아이콘 화상상의 감촉에 요철감은 도 25B에 도시한 유로 전환부(3a1)가 유로(2d 내지 2h)를 선택하도록 공조부(3A)를 제어하여 공기를 유로 패널 겸용의 베이스 부재(104)를 갖는 촉각 가변 시트부(141)에 송풍함에 의해 생긴다.
이 예에서, 어플리케이션(#3)의 아이콘 화상을 이루는 키보드용의 키 어레이(K100)를 블라인드 터치를 하고 있을 때에, 손가락(30a)이 느끼는 촉각이나, 평면이 아닌 키 톱(예를 들면 돔형상인 것)을 압입한 때에, 손가락(30a)이 느끼는 촉각의 표현을 얻는 것이 가능해진다. 또한, 촉각을 사용한 형상 표현이 조작 화면상에서 실현하는 것이 가능해지고, 또한, 그 촉각 표현은 조작키 화면의 어플리케이 션(#3)의 상태에 의해 그 위치를 가변으로 하는 것이 가능해진다.
계속해서, 휴대 전화기(710)에서의 정보 처리예에 관해 설명한다. 도 27 및 도 28은 휴대 전화기(710)에서의 어플리케이션 실행시의 표시부(29) 및 촉각 표현용의 적층 시트부(140)의 제어례(제 1의 제어례, 제 2의 제어례)를 도시하는 플로우 차트이다.
이 실시예에서는 입력 장치(400)를 실장한 휴대 전화기(710)에 있어서, 어플리케이션(#1 내지 #3)의 선택에 의거하여, 도 26A 내지 C에 도시한 조작 화면의 어느 하나를 표시함과 함께, 상기 표시에 연동하여 촉각 가변 시트부(141 내지 143)에서의 요소 주머니부(E1 내지 E17), 요소 주머니부(E41 내지 E60) 또는 요소 주머니부 어레이(E100)에 공기를 송풍하여 촉각 표현부를 구축하는 경우를 예로 든다(조작 패널 구축 모드).
이 예에서는 어플리케이션 실행 명령이 있은 경우에, 조작 패널 구축 모드에 관해, 어플리케이션(#1)→어플리케이션(#2)→어플리케이션(#3)의 순서로 선택 후보를 전환하는 경우를 예로 든다. 물론, 촉각 표현용의 적층 시트부(140)를 제어하는 CPU(32)는 표시부(29)에 표시되는 영상 내용에 대응하여, 적층 시트부(140)의 촉각 표현용의 3층의 요소 주머니부(E1 내지 E25)에 공기를 공급하도록 공조부(3A)를 제어하고, 상기 촉각 가변 시트부(141 내지 143)가 영상 내용에 대응한 베이스 부재(104, 105, 106)의 소정의 위치에 분포하게 된다.
이들을 조작 패널 전환 조건으로 하여, 도 27에 도시하는 플로우 차트의 스텝 ST21에서 CPU(32)는 어플리케이션 실행 명령을 입력한다. 어플리케이션 실행 명 령은 예를 들면 전원 스위치의 온 정보를 트리거로 하여 CPU(32)에 부여한다. 그 후, 스텝 ST22로 이행하여 CPU(32)는 어플리케이션 실행 명령이 어플리케이션(#1), 또는 그 이외의 어플리케이션 실행 명령에 대응하여 제어를 분기한다. 어플리케이션 실행 명령이 어플리케이션(#1)인 경우는 스텝 ST23으로 이행하여 CPU(32)는 상기 어플리케이션(#1)의 제어 정보를 판독한다. 제어 정보는 미리 어플리케이션(#1)이나, 어플리케이션(#2), 어플리케이션(#3) 등에 대응되어 있다. CPU(32)는 제어 정보에 의거하여 표시를 전환하도록 표시부(29)를 제어한다.
이 때, CPU(32)는 제어 정보에 의거한 표시 신호(Sv)를 표시부(29)에 출력한다. 표시부(29)는 표시 신호(Sv)에 의거하여 어플리케이션(#1)의 아이콘 화상을 이루는 숫자"1"키(K1) 내지 숫자"0"키(K10), "*"기호 키(K11)나 기호"#"키(K12) 등, 십자키의 결정"O"키(K13), 그 우방향 화살표키(K14), 그 상방향 화살표키(K15), 그 좌방향 화살표키(K16), 그 하방향 화살표키(K17)의 아이콘 화상을 표시한다(도 26A 참조).
또한, CPU(32)는 제어 정보에 의거한 지령 데이터(D)를 입력 장치(400)의 공조부(3A)에 출력한다. 공조부(3A)는 촉각 가변 시트부(143)의 유로(2a)를 선택하기 위해, 지령 데이터(D)에 의거하여 밸브 바디(304)를 개방하고, 밸브 바디(309, 312)를 폐쇄하는 전환 제어를 실행한다. 유로 전환부(3a1)가 선택한 유로(2a)에 블로어(3b)로부터 공기가 송풍된다. 공기의 양은 블로어(3b)를 구성하는 압전부(315)에 의해 조정된다. 압전부(315)는 CPU(32)로부터 입력한 지령 데이터(D)에 의해 제어된다. 상기 제어에 의해, 어플리케이션(#1)의 아이콘 화상에 대응한 위치의 17개 의 요소 주머니부(E1 내지 E17)의 감촉 요철을 가변하게 된다.
이 예에서는 숫자"1"키(K1)의 표시 영역이 도 24에 도시한 요소 주머니부(E1)가 되고, 마찬가지로 하여 숫자"2"키(K2)의 표시 영역이 요소 주머니부(E2)가 되고, 숫자"3"키(K3)의 표시 영역이 요소 주머니부(E3)가 되고, 숫자"4"키(K4)의 표시 영역이 요소 주머니부(E4)가 되고, 숫자"5"키(K5)의 표시 영역이 요소 주머니부(E5)가 되고, 숫자"6"키(K6)의 표시 영역이 요소 주머니부(E6)가 되고, 숫자"7"키(K7)의 표시 영역이 요소 주머니부(E7)가 되고, 숫자"8"키(K8)의 표시 영역이 요소 주머니부(E8)가 되고, 숫자"9"키(K9)의 표시 영역이 요소 주머니부(E9)가 되고, 숫자"0"키(K10)의 표시 영역이 요소 주머니부(E10)가 되고, 활주 조작 또는 가압 조작한 때에 각각 감촉에 요철감을 얻을 수 있도록 되어 있다.
또한, 기호"*"키(K11)의 표시 영역이 도 24에 도시한 요소 주머니부(E11)가 되고, 기호"#"키(K12)의 표시 영역이 요소 주머니부(E12)가 되고, 각각 감촉에 요철감을 얻을 수 있도록 되어 있다. 마찬가지로 하여, 십자키를 이루는 결정"O"키(K13)의 표시 영역이 요소 주머니부(E13)가 되고, 그 우방향 화살표키(K14)의 표시 영역이 요소 주머니부(E14)가 되고, 그 상방향 화살표키(K15)의 표시 영역이 요소 주머니부(E15)가 되고, 그 좌방향 화살표키(K16)의 표시 영역이 요소 주머니부(E16)가 되고, 그 하방향 화살표키(K17)의 표시 영역이 요소 주머니부(E17)가 되고, 활주 조작 또는 가압 조작한 때에, 각각 감촉에 요철감을 얻을 수 있게 된다.
그리고, 스텝 ST24에서 CPU(32)는 상기 어플리케이션(#1)을 실행한다. 어플리케이션(#1)은 예를 들면 숫자"1"키(K1) 내지 숫자"0"키(K10), "*"기호 키(K11)나 기호"#"키(K12) 등, 십자키의 결정"O"키(K13), 그 우방향 화살표키(K14), 그 상방향 화살표키(K15), 그 좌방향 화살표키(K16), 그 하방향 화살표키(K17)를 조작하여 정보를 입력하는 처리이다.
그 후, 스텝 ST25로 이행하여 CPU(32)는 상기 어플리케이션(#1)의 종료를 판별한다. 상기 어플리케이션(#1)의 종료 명령이 없는 경우는 스텝 ST24로 되돌아와 표시부(29)는 상기 어플리케이션(#1)에 관한 조작 패널 화상의 표시를 계속한다. 상기 어플리케이션(#1)의 종료 명령이 있은 경우는 스텝 ST26으로 이행하여, CPU(32)는 공조부(3)에 지령 데이터(D)를 송신하여 압전부(315)를 정지하도록 제어한다. 상기 시점에서 어플리케이션(#1)에 관한 조작 패널 화상의 표시를 예를 들면 메뉴 화면 등에 표시를 전환하여도 좋다. 그 후, 스텝 ST38로 이행한다.
상술한 스텝 ST22에서 어플리케이션(#1) 이외의 어플리케이션 실행 명령이 설정되어 있는 경우는 스텝 ST27로 이행한다. 스텝 ST27에서는 어플리케이션 실행 명령이 어플리케이션(#2), 또는 그 이외의 어플리케이션에 의해 제어를 분기한다. 어플리케이션 실행 명령이 어플리케이션(#2)인 경우에는 스텝 ST28로 이행하여 CPU(32)는 상기 어플리케이션(#2)의 제어 정보를 판독한다. CPU(32)는 제어 정보에 의거하여 표시를 전환하도록 표시부(29)를 제어한다.
이 때, CPU(32)는 제어 정보에 의거한 표시 신호(Sv)를 표시부(29)에 출력한다. 표시부(29)는 어플리케이션(#2)의 아이콘 화상을 이루는 인터넷, 캘린더, 카메라, 계산기, 음악, 전화, 멀티미디어, 유저 데이터, 앨범, 각종 설정, 시계, 텔레비전, Web, 자명종 등의 키 영상을 조작 화면으로서 표시한다(도 26B 참조).
또한, CPU(32)는 제어 정보에 의거한 지령 데이터(D)를 공조부(3A)에 출력한다. 공조부(3A)는 유로(2i)를 선택하기 위해, 지령 데이터(D)에 의거하여 밸브 바디(309)를 개방하고, 밸브 바디(304, 312)를 폐쇄하는 전환 제어를 실행한다. 유로 전환부(3a1)가 선택한 유로(2b)에 블로어(3b)로부터 공기가 송풍된다. 공기의 양은 블로어(3b)를 구성하는 압전부(315)에 의해 조정된다. 압전부(315)는 CPU(32)로부터 입력한 지령 데이터(D)에 의해 제어된다. 상기 제어에 의해, 어플리케이션(#2)의 아이콘 화상에 대응한 20개의 요소 주머니부(E41 내지 E60)의 감촉 요철을 가변하게 된다.
그리고, 스텝 ST29에서 CPU(32)는 상기 어플리케이션(#2)을 실행한다. 어플리케이션(#2)은 예를 들면 인터넷, 캘린더, 카메라, 계산기, 음악, 전화, 멀티미디어, 유저 데이터, 앨범, 각종 설정, 시계, 텔레비전, Web, 자명종 등의 아이콘 화상에 대응한 20개의 각종 기능 선택용의 조작키(K41 내지 K60)를 조작하여 정보를 처리하게 된다. 그 활주 조작 또는 가압 조작한 때에, 각각 감촉에 요철감을 얻을 수 있게 된다.
그 후, 스텝 ST30으로 이행하여 CPU(32)는 상기 어플리케이션(#2)의 종료를 판별한다. 상기 어플리케이션(#2)의 종료 명령이 없는 경우는 스텝 ST29로 되돌아와 표시부(29)는 상기 어플리케이션(#2)에 관한 조작 패널 화상의 표시를 계속한다. 상기 어플리케이션(#2)의 종료 명령이 있은 경우는 스텝 ST31로 이행하여 CPU(32)는 공조부(3A)에 지령 데이터(D)를 송신하여 압전부(315)를 정지하도록 제어한다. 그 후, 스텝 ST38로 이행한다.
또한, 스텝 ST27에서 어플리케이션(#1 및 #2) 이외의 어플리케이션 실행 명령이 설정되어 있는 경우는 도 28의 스텝 ST32로 이행한다. 스텝 ST32에서는 어플리케이션 실행 명령이 어플리케이션(#3)인 경우에는 스텝 ST33으로 이행하여 CPU(32)는 상기 어플리케이션(#3)의 제어 정보를 판독한다. CPU(32)는 제어 정보에 의거하여 표시를 전환하도록 표시부(29)를 제어한다.
이 때, CPU(32)는 제어 정보에 의거한 표시 신호(Sv)를 표시부(29)에 출력한다. 표시부(29)는 어플리케이션(#3)의 아이콘 화상을 이루는 키보드용의 키 어레이(K100)를 조작 화면으로서 표시한다(도 26C 참조). 또한, CPU(32)는 제어 정보에 의거한 지령 데이터(D)를 공조부(3A)에 출력한다. 공조부(3A)는 유로(2d 내지 2h)를 선택하기 위해, 지령 데이터(D)에 의거하여 밸브 바디(312)를 개방하고, 밸브 바디(304, 309)를 폐쇄하는 전환 제어를 실행한다. 유로 전환부(3a1)가 선택한 유로(2d 내지 2h)에 블로어(3b)로부터 공기가 송풍된다. 공기의 양은 블로어(3b)를 구성하는 압전부(315)에 의해 조정된다. 압전부(315)는 CPU(32)로부터 입력한 지령 데이터(D)에 의해 제어된다. 상기 제어에 의해, 어플리케이션(#3)의 아이콘 화상에 대응하는 요소 주머니부 어레이(E100)의 감촉 요철을 가변하게 된다.
그리고, 스텝 ST29에서 CPU(32)는 상기 어플리케이션(#3)을 실행한다. 어플리케이션(#3)은 예를 들면 키보드용의 키 어레이(K100)를 조작하여 정보를 처리하게 된다. 그 활주 조작 또는 가압 조작한 때에, 각각 감촉에 요철감을 얻을 수 있게 된다.
그 후, 스텝 ST30으로 이행하여 CPU(32)는 상기 어플리케이션(#3)의 종료를 판별한다. 상기 어플리케이션(#3)의 종료 명령이 없는 경우는 스텝 ST34로 되돌아와 표시부(29)는 상기 어플리케이션(#3)에 관한 조작 패널 표시를 계속한다. 상기 어플리케이션(#3)의 종료 명령이 있은 경우는 스텝 ST36으로 이행하여 CPU(32)는 공조부(3A)에 지령 데이터(D)를 송신하여 압전부(315)를 정지하도록 제어한다. 그 후, 스텝 ST38로 이행한다.
상술한 스텝 ST32에서 어플리케이션(#1 내지 #3) 이외의 어플리케이션 실행 명령의 경우는 스텝 ST37로 이행하여 다른 어플리케이션을 실행한다. 다른 어플리케이션에서의 처리로는 예를 들면 표시 화면을 전환하여 대기 영상 등을 표시부(29)에 표시하게 된다. 또한, 공조부(3A)에서는 유로(2a, 2d 내지 2i)의 모두를 비선택으로 하기 위해, 지령 데이터(D)에 의거하여 밸브 바디(304), 밸브 바디(309, 312)를 폐쇄하는 전환 제어를 실행한다. 압전부(315)는 CPU(32)로부터 입력한 지령 데이터(D)에 의해 구동을 정지한다. 상기 제어에 의해, 어플리케이션(#1 내지 #3)의 아이콘 화상에 대응하는 17개의 요소 주머니부(E1 내지 E17), 20개의 요소 주머니부(E41 내지 E60) 및 요소 주머니부 어레이(E100)의 모두가 감촉에 요철감을 상실하게 된다.
그 후, 스텝 ST38로 이행하여 상기 휴대 전화기(710)에서의 입력 처리의 종료를 판별한다. 예를 들면 CPU(32)는 전원 오프 정보를 검출한다. 전원 오프 정보가 검출되지 않은 경우는 스텝 ST21로 되돌아와 상술한 처리를 반복하게 된다. 전원 오프 정보가 검출된 경우는 상기 휴대 전화기(710)에서의 입력 처리를 종료하게 된다.
이와 같이 제 4의 실시예로서의 휴대 전화기(710)에 의하면 본 발명에 관한 입력 장치(400)가 구비되고, 촉각 표현용의 적층 시트부(140)가 3층의 촉각 가변 시트부(141 내지 143)로 구성되고, 블로어(3b)가 촉각 가변 시트부(141)의 요소 주머니부 어레이(E100)에, 또는 촉각 가변 시트부(142)의 요소 주머니부(E41 내지 E60)에, 또는 촉각 가변 시트부(143)의 요소 주머니부(E1 내지 E17)에 압축 공기를 송풍하게 된다.
따라서 베이스 부재(104)의 소정의 위치에서, 요소 주머니부 어레이(E100)가 조작자의 손가락 등에 대해 상기 요소 주머니부 어레이(E100)의 각각의 팽창에 의한 융기 형상에 의해, 또는 베이스 부재(105)의 소정의 위치에서, 요소 주머니부(E41 내지 E60)가 조작자의 손가락 등에 대해 상기 요소 주머니부(E41 내지 E60)의 각각의 팽창에 의한 융기 형상에 의해, 또는 베이스 부재(106)의 소정의 위치에서, 요소 주머니부(E1 내지 E17)가 조작자의 손가락 등에 대해 상기 요소 주머니부(E1 내지 E17)의 팽창에 의한 융기 형상에 의해 요철감을 주는 촉각을 표현할 수 있게 된다.
이로써, 적층 시트부(140)에 의한 촉각 표현 기능과, 표시부(29)의 아이콘 화상의 표시 기능에 의해, 조작 패널 구축 모드(아이콘 화상+촉각 표현부)를 실행할 수 있기 때문에, 층간(層間)에서 프로그램 가능한 아이콘 터치용의 촉각 가변 시트 기능부의 휴대 전화기(710) 제공할 수 있게 되었다. 게다가, 입력 장치(400)의 소형화 및 조작성을 향상할 수 있기 때문에, 상기 휴대 전화기(710)의 오동작의 저감, 비용 저감 및 제조 프로세스의 간소화를 도모할 수 있다.
[실시예 5]
도 29A 및 B는 제 5의 실시예로서의 촉각 시트 부재(150)의 구성례를 도시하는 사시도 및 그 구동례를 도시하는 도면이다. 상기 예에서, 촉각 표현용의 촉각 시트 부재(150)를 제어하는 CPU(32)는 표시부(29)에 표시되는 영상 내용에 대응하여, 촉각 시트 부재(150)의 요소 근육부(muscle portion)(54)에 구동 전압을 공급하도록 구동 전원(55)을 제어하고, 상기 요소 근육부(54)가 영상 내용에 대응한 베이스 테두리부(53)의 소정의 위치에 분포하게 된다.
도 29A에 도시하는 촉각 시트 부재(150)는 상부용의 전극(51), 하부용의 전극(52), 시트 형상의 베이스 테두리부(53) 및 요소 근육부(54)를 갖고서 구성된다. 베이스 테두리부(53)는 바디의 한 예를 구성하고, 상기 베이스 테두리부(53)에는 소정의 개구 지름을 갖는 개구부(53a)가 형성되고, 상기 개구부(53a) 내에는 촉각 표현용의 요소 근육부(54)를 삽입하도록 하여 배설된다. 베이스 테두리부(53)로는 경도 20 내지 40°의 투명성의 유연한 실리콘 고무 부재가 사용된다. 개구부(53a)는 베이스 테두리부(53)의 소정의 위치에 배설되어 있다. 요소 근육부(54)로는 투명성이면서 도전성을 갖는 고분자 소재(인공근육)가 사용된다. 고분자 소재로는 동작 전압이 1.5V 정도이고, 부드럽고 강인한 도전성 엠브라(Embra) 필름이나, 좋은 용매중에서 크게 팽창 가능한 도전성 겔 폴리머가 포함된다.
개구부(53a) 내에 삽입된 요소 근육부(54)는 상하 방향에서 전극(51) 및 전극(52)에 끼워넣어지게 된다. 전극(51), 전극(52)은 소정의 크기를 갖고 있고, 전극(51, 52) 사이에는 소정의 구동 전압을 인가하게 된다. 전극(51), 전극(52)에는 공통화한 패턴이나, 개개로 분할한 패턴이 적용된다. 전극(51, 52)으로는 투명성의 ITO막이 사용된다. 상기 요소 근육부(54)의 동작 원리에 의하면 전극(51, 52)에 인가하는 DC 전압의 극성을 교체함으로써, 그 신축 운동을 얻도록 된다.
도 29B에 도시하는 촉각 시트 부재(150)에 있어서, 전극(51) 및 전극(52)에는 매체 공급부로서의 전원 공급부의 한 예를 구성하는 구동 전원(55)이 접속되고, 고분자 소재를 끼워넣은 전극(51, 52)에 구동 전압(매체)을 공급하게 된다. 구동 전원(55)으로는 직류 전원이 사용된다. 구동 전원(55)은 ±DC 전압 1.0 내지 3.0V 정도가 출력된다. 예를 들면 구동 전원(55)으로부터 전극(51)에 플러스 극성의 전압을 인가하고, 전극(52)에 마이너스 극성의 전압을 인가하면 요소 근육부(54)에 마이너스 이온이 받아들여저서, 상기 요소 근육부(54)가 팽창한 형태가 된다.
한편, 구동 전원(55)으로부터 전극(51)에 마이너스 극성의 전압을 인가하고, 전극(52)에 플러스의 전압을 인가하면 요소 근육부(54)로부터 마이너스 이온이 방출되어, 상기 요소 근육부(54)가 수축한 형태가 된다.
또한, 실리콘이나, 아크릴 등의 도전 일래스토머(인공근육)를 끼워넣은 전극(51, 52)에 구동 전압이 인가되면 전극끼리가 서로 끌어당겨지게 된다. 그 결과, 도전 일래스토머는 전극(51, 52)의 외측으로 돌출하게 된다. 전극(51, 52)에의 구동 전압의 공급을 멈추면 탄성 변위역 내라면 전극(51, 52)도, 도전 일래스토머도 원래의 형상으로 되돌아오게 된다.
그와 관련하여, 사람의 근육의 수축률은 20%이고, 최대 발생력은 0.35MPa(1MPa=10㎏f/㎠)정도이다. 이에 대해, 고발생력 타입의 인공근육에 의하면 구동 전압이 1.5V에tj, 그 신축률은 12 내지 15%이고 최대 발생력은 49MPa 정도이다. 또한, 고수축 타입의 인공근육에 의하면 구동 전압이 1.5V에서, 그 신축률은 20 내지 40%이고 최대 발생력은 2 내지 10MPa정도이다.
이와 같이 촉각 시트 부재(150)를 구성하고, 구동 전원(55)으로부터, 요소 근육부(54)의 상하 방향에 배치된 전극(51, 52)에 구동 전압을 공급하면 팽창이나 수축 등의 신축 운동이 약 2초간에서 가능한 도전성의 고분자 액추에이터로서 요소 근육부(54)를 기능시킬 수 있다. 따라서, 베이스 테두리부(53)의 여러 위치 또는 소정의 위치에서, 요소 근육부(54)가 조작자의 손가락(30a)에 대해, 요소 근육부(54)의 압 력 변화에 의한 융기 형상 또는 구동 전압을 공급 없음에 의한 원(元) 형상에 의해 요철감을 주는 촉각을 표현할 수 있게 된다.
도 30은 본 발명에 관한 촉각 시트 부재(150)를 응용한 입력 장치(500)의 구성례를 도시하는 사시도이다. 상기 예에서는 베이스 테두리부(53)의 동일 평면에 마련된 제 1의 그룹을 이루는 17개의 요소 근육부(G1 내지 G17) 및 또는 제 2의 그룹을 이루는 8개의 요소 근육부(G18 내지 G25)를 그룹마다 선택 가능한 조작 패널 구축 모드를 실행 가능한 입력 장치(500)를 제공한다.
도 30에 도시하는 입력 장치(500)는 도 29에 도시한 촉각 시트 부재(150)를 응용한 것으로서, 조작자(30)의 손가락 등(조작체)에 의한 활주 조작 및 압하 조작 중의 어느 하나의 조작에 의해 정보를 입력하는 장치이다. 입력 장치(500)는 표시부(29), 입력 검출부(45) 및 촉각 가변 시트부(145)를 갖고서 구성된다.
표시부(29)는 조작면을 갖고 있고, 입력 조작시, 복수의 누름버튼 스위치 영 상을 표시한다. 누름버튼 스위치 영상은 입력 조작용의 아이콘 화상을 구성한다. 누름버튼 스위치 영상은 숫자"1"키(K1) 내지 내지 숫자"0"키(K10), 기호"*"키(K11)나, 기호"#"키 등의 K12, 십자키의 결정"O"키(K13), 그 우방향 화살표키(K14), 그 상방향 화살표키(K15), 그 좌방향 화살표키(K16), 그 하방향 화살표키(K17), "etc"키(K18), "REW"키(K19), 좌방향 화살표 정지키(K20), 우방향 화살표 정지키(K21), 좌방향 빨리보내기키(K22), 빨리보내기키(K23), 재생키(K24) 및 정지키(K25) 등으로 구성된다. 표시부(29)로는 컬러의 액정 표시 소자(LCD 장치)가 사용된다.
표시부(29)의 상방에는 검출부의 한 예를 구성하는 입력 검출부(45)가 마련된다. 입력 검출부(45)는 조작면을 갖고 있다. 입력 검출부(45)는 표시부(29)의 상방에 마련되어 조작자의 손가락 등의 활주 위치를 검출하도록 동작한다. 입력 검출부(45)로는 예를 들면 정전 용량 방식의 터치 패널이 사용된다. 입력 검출부(45)는 커서링과 선택의 기능을 구별할 수 있는 것이면 무엇이든 좋고, 정전 용량 방식의 입력 디바이스 외에, 예를 들면 저항막 방식, 표면파 탄성 방식(SAW), 광 방식, 복수단 방식 택트 스위치 등의 입력 디바이스라도 좋고, 바람직하게는 위치 검출 정보와 가압 검지 정보를 제어계에 줄 수있는 구성의 입력 디바이스이라면 좋다.
입력 검출부(45)의 상방에는 촉각 시트 부재의 한 예를 구성하는 투명성의 촉각 가변 시트부(145)가 마련되어 있다. 촉각 가변 시트부(145)는 입력 검출부(45)의 전부를 덮도록 마련되고, 표시부(29)의 조작면에 따라 활주 조작 및 압하 조작 중의 어느 하나의 조작된다. 물론, 촉각 가변 시트부(145)는 입력 검출부(45)의 일부를 덮는 형태라도 좋다. 촉각 가변 시트부(145)에는 본 발명에 관한 대향 전극 구조를 갖는 촉각 시트 부재(150)가 구비된다.
이 예에서, 촉각 가변 시트부(145)는 투명성의 베이스 테두리부(53)를 갖고 있고, 베이스 테두리부(53)는 소정의 경도를 가지며, 또한, 타원 오목형상의 25개의 개구부(r1 내지 r25)를 갖고 있다. 베이스 테두리부(53)로는 두께가 0.01 내지 0.5[㎜] 정도의 폴리카보네이트(PC)나 아크릴 수지(PMMA) 등이 사용된다.
베이스 테두리부(53)의 상부에는 제 1 그룹용의 전극 패턴(51a)과 제 2 그룹용의 전극 패턴(51b)이 전기적으로 구분되어 병설되어 있다. 전극 패턴(51a, 51b)은 절연성의 베이스 시트(51A)상에 마련된다. 베이스 테두리부(53)의 하부에는 제 1 그룹용의 전극 패턴(52a)과 제 2 그룹용의 전극 패턴(52b)이 전기적으로 구분되어 병설되어 있다. 전극 패턴(52a, 52b)은 절연성의 베이스 시트(52A)상에 마련된다. 전극 패턴(51a, 51b)과 베이스 테두리부(53)와 전극 패턴(52a, 52b)에 의해 끼워넣어지는 요소 근육부(G1 내지 G25)는 소정의 크기의 체적을 갖고 있고, 베이스 테두리부(53)의 개구부(r1 내지 r25)에 1개씩 삽입하여 배설된다.
예를 들면 베이스 테두리부(53)의 개구부(r1)에는 요소 근육부(G1)가 삽입된다. 마찬가지로 하여, 개구부(r2)에는 요소 근육부(G2), 개구부(r3)에는 요소 근육부(G3), 개구부(r4)에는 요소 근육부(G4), 개구부(r5)에는 요소 근육부(G5), 개구부(r6)에는 요소 근육부(G6), 개구부(r7)에는 요소 근육부(G7), 개구부(r8)에는 요소 근육부(G8), 개구부(r9)에는 요소 근육부(G9), 개구부(r10)에는 요소 근육부(G10), 개구부(r11)에는 요소 근육부(G11), 개구부(r12)에는 요소 근육부(G12), 개구부(r13)에는 요소 근육부(G13), 개구부(r14)에는 요소 근육부(G14), 개구 부(r15)에는 요소 근육부(G15), 개구부(r16)에는 요소 근육부(G16), 개구부(r18))에는 요소 근육부(G17)가 각각 삽입 또는 일체 성형된다.
또한, 개구부(r18)에는 요소 근육부(G18), 개구부(r19)에는 요소 근육부(G19), 개구부(r20)에는 요소 근육부(G20), 개구부(r21)에는 요소 근육부(G21), 개구부(r22)에는 요소 근육부(G22), 개구부(r23)에는 요소 근육부(G23), 개구부(r24)에는 요소 근육부(G24), 개구부(r25)에는 요소 근육부(G25)가 각각 삽입 또는 일체 성형된다. 상술한 삽입 방법을 채택하는 경우는 각각의 요소 근육부(G1 내지 G25)가 링형상의 양면 테이프(56)를 통하여 전극 패턴(52a, 52b)에 접착된다. 요소 근육부(G1 내지 G25)는 촉각 표현부의 한 예를 구성한다. 요소 근육부(G1 내지 G25)는 예를 들면 타원주형상을 갖고 있고, 그 두께는 0.01 내지 0.5[㎜] 정도이다.
상술한 베이스 테두리부(53)에 있어서, 입력 조작용의 아이콘 화상에 대응하는 숫자"0" 내지 "9"키, 기호"*"나 기호"#" 등의 키용의 요소 근육부(G1 내지 G12)나, 십자키용의 요소 근육부(G13 내지 G17)는 타원 오목형상을 갖고 있다. 상술한 요소 근육부(G1 내지 G25)는 기능 키(K1 내지 K25)에 대응시켜서 배치되어 있다.
예를 들면 요소 근육부(G1)는 표시부(29)에 표시되는 아이콘 화상의 숫자"1"키(K1)상에 배설되고, 요소 근육부(G2)는 숫자"2"키(K2)상에 배설되고, 요소 근육부(G3)는 숫자"3"키(K3)상에 배설되고, 요소 근육부(G4)는 숫자"4"키(K4)상에 배설되고, 요소 근육부(G5)는 숫자"5"키(K5)상에 배설되고, 요소 근육부(G6)는 숫자"6"키(K6)상에 배설되고, 요소 근육부(G7)는 숫자"7"키(K7)상에 배설되고, 요소 근육 부(G8)는 숫자"8"키(K8)상에 배설되고, 요소 근육키((K9))는 숫자"9"키(K9)상에 배설되고, 요소 근육부(G10)는 숫자"0"키(K10)상에 배설된다.
또한, 요소 근육부(G11)는 동 아이콘 화상의 기호"*"키(K11)상에 배설되고, 요소 근육부(G12)는 기호"#"키(K12)상에 배설된다. 요소 근육부(G13)는 표시부(29)에 표시된 십자키의 아이콘 화상의 결정"O"키상에 배설되고, 요소 근육부(G14)는 우방향 화살표키상에 배설되고, 요소 근육부(G15)는 상방향 화살표키상에 배설되고, 요소 근육부(G16)는 좌방향 화살표키상에 배설되고, 요소 근육부(G17)는 하방향 화살표키상에 배설된다.
또한, 요소 근육부(G18)는 표시부(29)에 표시되는 아이콘 화상의 "etc"키상에 배설되고, 요소 근육부(G19)는 "REW"키상에 배설되고, 요소 근육부(G20)는 좌방향 화살표 정지키상에 배설되고, 요소 근육부(G21)는 우방향 화살표 정지키상에 배설되고, 요소 근육부(G22)는 좌방향 빨리보내기키상에 배설되고, 요소 근육부(G23)는 빨리보내기키상에 배설되고, 요소 근육부(G24)는 재생키상에 배설되고, 요소 근육부(G25)는 정지키상에 배설된다.
이들의 요소 근육부(G1 내지 G25)를 끼워지지하는 전극 패턴(51a, 51b, 52a, 52b)에는 상기 베이스 테두리부(53)의 투과율 및 굴절율과 거의 같은 투과율 및 굴절율의 투명성의 박막 재료가 사용된다. 예를 들면 전극 패턴(51a, 51b, 52a, 52b)으로는 막두께 0.1 내지 0.125[㎜] 정도의 ITO막이 사용된다. 경도는 20° 내지 40°정도이다.
전극 패턴(51a, 51b) 및, 전극 패턴(52a, 52b)에는 도시하지 않지만, 구동 전원(55)이 접속되고, 전극 패턴(51a, 51b)과 베이스 테두리부(53)와 전극 패턴(52a, 52b)에 의해 끼워지지된 촉각 표현용의 25개의 요소 근육부(G1 내지 G25)에 그룹마다 구동 전압을 인가하게 된다. 구동 전원(55)으로는 도 29에 설명한 직류 전원이 사용된다.
계속해서, 입력 장치(500)의 동작례에 관해 설명한다. 도 31A 및 B는 입력 장치(500)의 동작례를 도시하는 설명도이다.
도 31A에 도시하는 입력 장치(500)는 도 30에 도시한 촉각 가변 시트부(150)를 갖고 있다. 촉각 가변 시트부(150)는 베이스 시트(51A)상의 전극 패턴(51a) 및, 베이스 시트(52A)상의 전극 패턴(52a)에 접속된 구동 전원(55)이 구동 전압을 공급하고 있지 않는 경우이다. 상기 경우는 전극 패턴(51a)과 베이스 테두리부(53)와 전극 패턴(52a)에 끼워지지된 요소 근육부(G1, G4) 등이 팽창하는 일 없이 원래의 형상을 유지하고 있다.
도 31B에 도시하는 촉각 가변 시트부(150)는 구동 전원(55)으로부터 전극 패턴(51a, 52a) 사이에 구동 전압이 공급되어 있는 경우이다. 예를 들면 구동 전원(55)은 +1.5V 정도의 DC 전압을 전극 패턴(51a, 52a)에 인가한다. 상기 경우는 전극 패턴(51a)과 베이스 테두리부(53)와 전극 패턴(52a)에 끼워지지된 요소 근육부(G1, G4) 등이 팽창하여 볼록형상을 유지하게 된다.
상술한 촉각 가변 시트부(150)의 동작 원리에 따라, 입력 장치(500)에서 제 1의 그룹을 선택하는 경우는 전극 패턴(51a)과 전극 패턴(52a)에 플러스극의 전압을 인가한다. 상기 전압 인가에 의해, 전극 패턴(51a)과 베이스 테두리부(53)와 전 극 패턴(52a)에 끼워지지된 17개의 요소 근육부(G1 내지 G17)가 일제히 팽창하여 자세를 볼록형상으로 변화하게 된다.
마찬가지로 하여, 제 2의 그룹을 선택하는 경우는 전극 패턴(51b)과 전극 패턴(52B)에 플러스극의 전압을 인가한다. 상기 전압 인가에 의해, 전극 패턴(51b)과 베이스 테두리부(53)와 전극 패턴(52b)에 끼워지지된 8개의 요소 근육부(G18 내지 G25)가 일제히 팽창하여 자세를 볼록형상으로 변화하게 된다. 어느 요소 근육부(G1 내지 G25)도, 전극 패턴(51a, 51b)이나, 전극 패턴(52a, 52b) 등에 구동 전압의 인가를 멈추면 원래의 형상으로 되돌아오게 된다. 이와 같은 요소 근육부(G1 내지 G17 또는 G18 내지 G25)의 볼록형상이, 활주 조작 또는 가압 조작한 때의 각각 감촉에 요철감을 주게 된다.
해당 입력 장치(500)를 실장한 휴대 전화기의 구성례 및 정보 처리예에 관해서는 도 20에 도시한 휴대 전화기(600)의 구성례 및, 도 23에 도시한 정보 처리예와 거의 마찬가지로 되기 때문에, 그 설명을 생략한다. 또한, 입력 장치(500)를 실장한 휴대 전화기에 관해서는 도 20에 도시한 블록도중, 입력 장치(300)를 입력 장치(500)로 바꾸어 읽고, 또한, 촉각 가변 시트부(103)를 촉각 가변 시트부(150)로 바꾸어 읽어서 적용할 수 있다. 또한, 도 23에 도시한 플로우 차트에 있어서, 요소 주머니부는 요소 근육부로 바꾸어 읽고, 공조부(3)는 구동 전원(55)으로 바꾸어 읽어서 적용할 수 있다.
이와 같이 입력 장치(500)를 구성하면 구동 전원(55)이 그룹마다 요소 근육부(G1 내지 G17) 또는 요소 근육부(G18 내지 G25)에 DC 구동 전압을 인가하게 된 다. 따라서, 베이스 테두리부(53)의 소정의 위치에서, 요소 근육부(G1 내지 G25)가 조작자의 손가락 등에 대해 요소 근육부(G1 내지 G25)의 팽창에 의한 융기 형상, 함몰 형상 또는 통전 없음에 의한 원 형상에 의해 요철감을 주는 촉각을 표현할 수 있게 된다.
계속해서, 촉각 시트 부재(150)의 변형례(제 1의 변형례)에 관해 설명한다. 도 32A 및 B는 입력 장치(500)에 적용 가능한 촉각 시트 부재(151)의 구성례 및 그 구동례를 도시하는 도면이다. 도 32A에 도시하는 촉각 시트 부재(151)는 상부용의 전극(51), 하부용의 전극(52), 시트 형상의 베이스 테두리부(531) 및 요소 근육부(541)를 갖고서 구성된다.
베이스 테두리부(531)는 바디의 한 예를 구성하고, 상기 베이스 테두리부(531)에는 소정의 개구 링 폭을 갖는 C형상의 개구부(53b)가 형성되고, 상기 개구부(53b) 내에는 촉각 표현용의 C형상의 요소 근육부(541)를 삽입하도록 하여 배설된다. 베이스 테두리부(531)로는 경도 20 내지 40°의 투명성의 유연한 실리콘 고무 부재가 사용된다.
개구부(53b)는 베이스 테두리부(531)의 소정의 위치에 배설되어 있다. 요소 근육부(541)로는 촉각 시트 부재(150)와 같은 소재가 사용된다. 개구부(53b) 내에 삽입된 요소 근육부(541)는 상하 방향에서 전극(51) 및 전극(52)에 끼워넣고, 상기 전극(51, 52) 사이에 소정의 구동 전압을 인가하게 된다. 전극(51, 52)로는 투명성의 ITO막이 사용된다. 또한, 촉각 시트 부재(150)와 같은 명칭 및 같은 부호의 것은 같은 기능을 갖기 때문에, 그 설명을 생략한다.
도 32B에 도시하는 촉각 시트 부재(151)에 있어서, 전극(51) 및 전극(52)에도 구동 전원(55)이 접속되고, 전극(51, 52)에 구동 전압을 공급하게 된다. 상기 요소 근육부(541)의 동작 원리에 관해서는 촉각 시트 부재(150)와 마찬가지로 되기 때문에 그 설명을 생략한다.
이와 같이 촉각 시트 부재(151)를 구성하고, 구동 전원(55)으로부터, 요소 근육부(541)의 상하 방향에 배치된 전극(51, 52)에 구동 전압을 공급하면 C형상으로 팽창이나 수축 등의 신축 운동이 약 2초간에서 가능한 도전성의 고분자 액추에이터로서 요소 근육부(541)를 기능시킬 수 있다. 따라서, 베이스 테두리부(531)의 여러 위치 또는 소정의 위치에서, 요소 근육부(541)가 조작자의 손가락(30a)에 대해, 요소 근육부(541)의 압력 변화에 의한 융기 형상 또는 구동 전압을 공급 없음에 의한 원 형상에 의해 요철감을 주는 촉각을 표현할 수 있게 된다. 이로써, 촉각 시트 부재(151)를 응용한 입력 장치(500) 등을 제공할 수 있게 된다.
계속해서, 촉각 시트 부재(150)의 변형례(제 2의 변형례)에 관해 설명한다. 도 33A 및 B는 입력 장치(500)에 적용 가능한 촉각 시트 부재(152)의 구성례 및 그 구동례를 도시하는 도면이다. 도 33A에 도시하는 촉각 시트 부재(152)는 상부용의 전극(51), 하부용의 전극(52), 시트 형상의 베이스 테두리부(532) 및 요소 근육부(542)를 갖고서 구성된다.
베이스 테두리부(532)는 바디의 한 예를 구성하고, 상기 베이스 테두리부(532)에는 소정의 개구 지름을 갖는 반구형상의 구멍부(53c)가 형성되고, 상기 구멍부(53c) 내에는 촉각 표현용의 반구형상의 요소 근육부(542)를 삽입하도록 하 여 배설된다. 베이스 테두리부(532)로는 경도 20 내지 40°의 투명성의 유연한 실리콘 고무 부재가 사용된다.
구멍부(53c)는 베이스 테두리부(532)의 소정의 위치에 배설되어 있다. 요소 근육부(542)로는 촉각 시트 부재(150)와 같은 소재가 사용된다. 구멍부(53c) 내에 삽입된 요소 근육부(542)는 상하 방향에서 전극(51) 및 전극(52)에 끼워넣고, 상기 전극(51, 52) 사이에 소정의 구동 전압을 인가하게 된다. 전극(51, 52)으로는 투명성의 ITO막이 사용된다. 또한, 촉각 시트 부재(150)와 같은 명칭 및 같은 부호의 것은 같은 기능을 갖기 때문에, 그 설명을 생략한다.
도 33B에 도시하는 촉각 시트 부재(152)에 있어서, 전극(51) 및 전극(52)에도 구동 전원(55)이 접속되고, 전극(51, 52)에 구동 전압을 공급하게 된다. 상기 요소 근육부(542)의 동작 원리에 관해서는 촉각 시트 부재(150)와 마찬가지로 되기 때문에 그 설명을 생략한다.
이와 같이 촉각 시트 부재(152)를 구성하고, 구동 전원(55)으로부터, 요소 근육부(542)의 상하 방향에 배치된 전극(51, 52)에 구동 전압을 공급하면 반구형상으로 팽창이나, 오목형상으로 수축 등의 신축 운동이 가능한 도전성의 고분자 액추에이터로서 요소 근육부(542)를 기능시킬 수 있다. 따라서, 베이스 테두리부(532)의 여러 위치 또는 소정의 위치에서, 요소 근육부(542)가 조작자의 손가락(30a)에 대해, 요소 근육부(542)의 압력 변화에 의한 융기 형상 또는 구동 전압을 공급 없음에 의한 원 형상에 의해 요철감을 주는 촉각을 표현할 수 있게 된다. 이로써, 촉각 시트 부재(152)를 응용한 입력 장치(500) 등을 제공할 수 있게 된다.
계속해서, 촉각 시트 부재(150)의 변형례(제 3의 변형례)에 관해 설명한다. 도 34A 및 B는 입력 장치(500)에 적용 가능한 촉각 시트 부재(153)의 구성례 및 그 구동례를 도시하는 도면이다. 도 34A에 도시하는 촉각 시트 부재(153)는 상부용의 전극(51), 하부용의 전극(52), 시트 형상의 베이스 테두리부(533) 및 요소 근육부(543)를 갖고서 구성된다.
베이스 테두리부(533)는 바디의 한 예를 구성하고, 상기 베이스 테두리부(533)에는 소정의 개구 지름을 갖는 거꾸로 된 유발형상의 구멍부(53d)가 형성되고, 상기 구멍부(53d) 내에는 촉각 표현용의 유발형상의 요소 근육부(543)를 삽입하도록 하여 마련된다. 베이스 테두리부(533)로는 경도 20 내지 40°의 투명성의 유연한 실리콘 고무 부재가 사용된다.
구멍부(53d)는 베이스 테두리부(533)의 소정의 위치에 배설되어 있다. 요소 근육부(543)로는 촉각 시트 부재(150)와 같은 소재가 사용된다. 구멍부(53d) 내에 삽입된 요소 근육부(543)는 상하 방향에서 전극(51) 및 전극(52)에 끼워넣고, 상기 전극(51, 52) 사이에 소정의 구동 전압을 인가하게 된다. 전극(51, 52)으로는 투명성의 ITO막이 사용된다. 또한, 촉각 시트 부재(150)와 같은 명칭 및 같은 부호의 것은 같은 기능을 갖기 때문에, 그 설명을 생략한다.
도 34B에 도시하는 촉각 시트 부재(153)에 있어서, 전극(51) 및 전극(52)에도 구동 전원(55)이 접속되고, 전극(51, 52)에 구동 전압을 공급하게 된다. 상기 요소 근육부(543)의 동작 원리에 관해서는 촉각 시트 부재(150)와 마찬가지로 되기 때문에 그 설명을 생략한다.
이와 같이 촉각 시트 부재(153)를 구성하고, 구동 전원(55)으로부터, 요소 근육부(543)의 상하 방향에 배치된 전극(51, 52)에 구동 전압을 공급하면 유발형상으로 팽창이나, 오목형상으로 수축 등의 신축 운동이 가능한 도전성의 고분자 액추에이터로서 요소 근육부(543)를 기능시킬 수 있다. 따라서, 베이스 테두리부(533)의 여러 위치 또는 소정의 위치에서, 요소 근육부(543)가 조작자의 손가락(30a)에 대해, 요소 근육부(543)의 압력 변화에 의한 융기 형상 또는 구동 전압을 공급 없음에 의한 원 형상에 의해 요철감을 주는 촉각을 표현할 수 있게 된다. 이로써, 촉각 시트 부재(153)를 응용한 입력 장치(500) 등을 제공할 수 있게 된다.
[실시예 6]
도 35A 및 B는 제 6의 실시예로서의 촉각 시트 부재(160)의 구성례를 도시하는 사시도 및 그 구동례를 도시하는 도면이다. 상기 예에서, 촉각 표현용의 촉각 시트 부재(160)를 제어하는 CPU(32)는 표시부(29)에 표시되는 영상 내용에 대응하여, 촉각 시트 부재(160)의 근육 시트부(54A)에 구동 전압을 공급하도록 구동 전원(55A)을 제어하고, 상기 근육 시트부(54A)가 영상 내용에 대응한 전극 형성 위치에 분포하게 된다.
도 35A에 도시하는 촉각 시트 부재(160)는 상부용의 복수의 전극(51), 하부용의 복수의 전극(52), 근육 시트부(54A)를 갖고서 구성된다. 근육 시트부(54A)는 바디 및 촉각 표현부의 한 예를 구성하고, 조작 화면의 아이콘 화상의 복수의 조작키 요소에 대응한 위치에서 요철형상을 구축하게 된다. 근육 시트부(54A)로는 투명성이면서 도전성을 갖는 고분자 소재(인공근육)가 사용된다. 고분자 소재로는 동작 전압이 1.5V 정도이고, 보들보들하면서 강인한 도전성 엔부라 필름이나, 좋은 용매중에서 크게 팽창 가능한 도전성 겔 폴리머가 포함된다.
근육 시트부(54A)의 상부에는 소정의 면적을 갖는 복수의 전극(51)이 마련된다. 근육 시트부(54A)의 하부에는 소정의 전극(51)과 대향하는 면적을 갖는 복수의 전극(52)이 마련된다. 대향 전극 구조의 촉각 시트 부재(160)를 구성하는 경우, 소정 위치의 전극(51) 및 전극(52)으로, 근육 시트부(54A)를 상하 방향에서 끼워넣도록 된다. 전극(51, 52) 사이에는 제 5의 실시예와 마찬가지로 하여, 소정의 구동 전압을 인가하게 된다. 전극(51, 52)은 제 5의 실시예와 달리, 복수의 조작키 요소마다, 개개로 분할한 것이다. 전극(51, 52)으로는 투명성의 ITO막이 사용된다. 상기 근육 시트부(54A)의 동작 원리에 의하면 개개의 전극(51, 52)에 인가한 DC 전압의 극성을 교체함으로써, 그 신축 운동을 조작키 요소마다 얻도록 된다.
도 35B에 도시하는 촉각 시트 부재(160)에 있어서, 전극(51) 및 전극(52)에는 구동 전원(55A)이 접속되고, 개개의 전극(51 및 52) 사이에 구동 전압(매체)을 공급하게 된다. 구동 전원(55A)으로는 직류 전원 및, 전극 선택 기능을 구비하는 것이 사용된다. 구동 전원(55A)은 ±DC 전압 1.0 내지 3.0V 정도가 출력된다. 예를 들면 구동 전원(55A)으로부터 전극(51)에 플러스 극성의 전압을 인가하고, 전극(52)에 마이너스 극성의 전압을 인가하면 근육 시트부(54A)에 마이너스 이온이 받아들여지고, 상기 근육 시트부(54A)가 팽창한 형태가 된다. 반대에, 구동 전원(55A)으로부터 전극(51)에 마이너스 극성의 전압을 인가하고, 전극(52)에 플러스의 전압을 인가하면 근육 시트부(54A)로부터 마이너스 이온이 방출되고, 상기 근육 시트부(54A)가 수축한 형태가 된다.
이와 같이 제 6의 실시예로서의 촉각 시트 부재(160)를 구성하고, 구동 전원(55A)으로부터, 근육 시트부(54A)의 상하 방향에 배치된 전극(51, 52)의 개개에 구동 전압을 공급하면 조작키 요소마다 팽창이나 수축 등의 신축 운동이 가능한 도전성의 고분자 액추에이터로서 근육 시트부(54A)를 기능시킬 수 있다. 따라서, 촉각 시트 부재(160)의 여러 위치 또는 소정의 위치에서, 근육 시트부(54A)가 조작자의 손가락(30a)에 대해, 상기 근육 시트부(54A)의 압력 변화에 의한 융기 형상 또는 구동 전압을 공급 없음에 의한 원 형상에 의해 요철감을 주는 촉각을 표현할 수 있게 된다.
상술한 예에서는 전극(51) 및 전극(52)이 대향하는 경우에 관해 설명하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 도 35C에 도시하는 바와 같이 전극(51) 및 전극(52)을 근육 시트부(54A)의 한쪽의 면 예를 들면 근육 시트부(54A)의 이면에 소정의 거리를 유지하여 병설하여도 좋다. 이와 같은 구성에 의해서도, 전극(51) 및 전극(52)의 상부의 근육 시트부(54A)가 조작자의 손가락(30a)에 대해, 상기 근육 시트부(54A)의 압력 변화에 의한 융기 형상 또는 구동 전압을 공급 없음에 의한 원 형상에 의해 요철감을 주는 촉각을 표현할 수 있게 된다. 도 35B 및 C에 도시하는 2점쇄선은 표면 보호용의 투명성의 필름 부재나, 투명성의 층간 절연 필름 부재이다.
[실시예 7]
도 36은 제 7의 실시예로서의 입력 장치(700)의 구성례를 도시하는 사시도이 다. 상기 예에서는 본 발명에 관한 촉각 시트 부재(150 및 160A)를 조합시킨 입력 장치(700)를 구성하고, 베이스 테두리부(53)의 동일 평면에 마련된 제 1의 그룹을 이루는 17개의 요소 근육부(G1 내지 G17) 및 또는 제 2의 그룹을 이루는 8개의 요소 근육부(G18 내지 G25)를 그룹마다 선택 가능한 조작 패널 구축 모드를 실행 가능한 입력 장치(700)를 제공한다.
이 예에서도, 촉각 표현용의 촉각 시트 부재(170)를 제어하는 CPU(32)는 표시부(29)에 표시되는 영상 내용에 대응하여, 촉각 시트 부재(170)의 요소 근육부(G1 내지 G25)에 구동 전압을 공급하도록 구동 제어를 하고, 상기 요소 근육부(G1 내지 G25)가 영상 내용에 대응한 전극 형성 위치에 분포하게 된다.
도 36에 도시하는 입력 장치(700)는 제 5의 실시예에 도시한 촉각 시트 부재(150)의 요소 근육부(G1 내지 G25)의 구조와, 제 6의 실시예에 관한 촉각 시트 부재(160A)의 전극(51, 52)의 구조를 응용한 것이고, 조작자(30)의 손가락 등(조작체)에 의한 활주 조작 및 압하 조작 중의 어느 하나의 조작에 의해 정보를 입력하는 장치이다. 입력 장치(700)는 표시부(29), 입력 검출부(45) 및 촉각 가변 시트부(170)를 갖고서 구성된다.
표시부(29)는 제 5의 실시예와 마찬가지로 하여, 입력 조작시, 숫자"1"키(K1) 내지 숫자"0"키(K10), 기호"*"키(K11)나, 기호"#"키 등의 K12, 십자키의 결정"O"키(K13), 그 우방향 화살표키(K14), 그 상방향 화살표키(K15), 그 좌방향 화살표키(K16), 그 하방향 화살표키(K17), "etc"키(K18), "REW"키(K19), 좌방향 화살표 정지키(K20), 우방향 화살표 정지키(K21), 좌방향 빨리보내기키(K22), 빨리보내 기키(K23), 재생키(K24) 및 정지키(K25) 등의 아이콘 화상을 표시한다. 표시부(29)로는 컬러의 유기 EL 표시 소자나 액정 표시 소자(LCD 장치) 등이 사용된다.
표시부(29)의 상방에는 검출부의 한 예를 구성하는 입력 검출부(45)가 마련된다. 입력 검출부(45)는 조작면을 갖고 있다. 입력 검출부(45)는 표시부(29)의 상방에 마련되어 조작자의 손가락 등의 활주 위치를 검출하도록 동작한다. 입력 검출부(45)로는 예를 들면 정전 용량 방식의 터치 패널이 사용된다. 입력 검출부(45)는 커서링과 선택의 기능을 구별할 수 있는 것이면 무엇이든 좋고, 정전 용량 방식의 입력 디바이스 외에, 예를 들면 저항막 방식, 표면파 탄성 방식(SAW), 광 방식, 복수단 방식 택트 스위치 등의 입력 디바이스라도 좋고, 바람직하게는 위치 검출 정보와 가압 검지 정보를 제어계에 줄 수있는 구성의 입력 디바이스이라면 좋다.
입력 검출부(45)의 상방에는 촉각 시트 부재의 한 예를 구성하는 투명성의 촉각 가변 시트부(170)가 마련되어 있다. 촉각 가변 시트부(170)는 입력 검출부(45)의 전부를 덮도록 마련되고, 표시부(29)의 조작면에 따라 활주 조작 및 압하 조작 중의 어느 하나의 조작된다. 물론, 촉각 가변 시트부(170)는 입력 검출부(45)의 일부를 덮는 형태라도 좋다. 촉각 가변 시트부(170)에는 제 5의 실시예에 나타낸 촉각 시트 부재(150)의 요소 근육부(G1 내지 G25)의 개별 삽입 구조와, 제 6의 실시예에 관한 촉각 시트 부재(160A)의 전극 병설 구조가 구비된다.
이 예에서, 촉각 가변 시트부(170)는 입력 검출부(45)의 상부에 절연성이면서 투명성의 전극 필름부(511)를 갖고 있다. 전극 필름부(511)는 두께가 0.1[㎜] 정도의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)계의 투명재료 및 ITO막으로 구성된다. 전극 필름부(511)에는 제 1 그룹용의 조작키 요소에 개개로 대응한 복수의 정부(正負)의 전극 패턴(51a, 52a)과, 제 2 그룹용의 조작키 요소에 개개로 대응한 복수의 정부의 전극 패턴(51b, 52b)이 전기적으로 구분되어 병설되어 있다. 이들의 복수의 전극 패턴(51a, 52a)이 병렬로 접속됨과 함께, 제 2 그룹용의 조작키 요소에 개개로 대응한 복수의 전극 패턴(51b, 52b)이 병렬로 접속되는 것이다. 각각의 병렬로 접속되고 정부에 정리된 배선 패턴은 인출 단자(512)에 집결되어 있다.
전극 필름부(511)에는 제 5의 실시예에 설명한 바와 같은 투명성의 베이스 테두리부(53)가 마련되어 있다. 베이스 테두리부(53)는 소정의 경도를 가지며, 또한, 타원 오목형상의 25개의 개구부(r1 내지 r25)를 갖고 있다. 베이스 테두리부(53)로는 두께가 0.01 내지 0.5[㎜] 정도의 폴리카보네이트(PC)나 아크릴 수지(PMMA) 등이 사용된다. 상기 예에서도, 베이스 테두리부(53)와 전극 필름부(511)에 의해 구성된 타원 오목형상 내에는 요소 근육부(G1 내지 G25)가 마련된다. 예를 들면 요소 근육부(G1 내지 G25)는 소정의 크기의 체적을 갖고 있고, 베이스 테두리부(53)에 대응하는 개구부(r1 내지 r25)에 하나씩 삽입하여 배설된다.
예를 들면 베이스 테두리부(53)의 개구부(r1)에는 요소 근육부(G1)가 삽입된다. 마찬가지로 하여, 개구부(r2)에는 요소 근육부(G2), 개구부(r3)에는 요소 근육부(G3), 개구부(r4)에는 요소 근육부(G4), 개구부(r5)에는 요소 근육부(G5), 개구부(r6)에는 요소 근육부(G6), 개구부(r7)에는 요소 근육부(G7), 개구부(r8)에는 요소 근육부(G8), 개구부(r9)에는 요소 근육부(r9), 개구부(r10)에는 요소 근육부(G10), 개구부(r11)에는 요소 근육부(G11), 개구부(r12)에는 요소 근육부(G12), 개구부(r13)에는 요소 근육부(G13), 개구부(r14)에는 요소 근육부(G14), 개구부(r15)에는 요소 근육부(G15), 개구부(r16)에는 요소 근육부(G16), 개구부(r18))에는 요소 근육부(G17)가 각각 삽입 또는 일체 성형된다.
또한, 개구부(r18)에는 요소 근육부(G18), 개구부(r19)에는 요소 근육부(G19), 개구부(r20)에는 요소 근육부(G20), 개구부(r21)에는 요소 근육부(G21), 개구부(r22)에는 요소 근육부(G22), 개구부(r23)에는 요소 근육부(G23), 개구부(r24)에는 요소 근육부(G24), 개구부(r25)에는 요소 근육부(G25)가 각각 삽입 또는 일체 성형된다. 상술한 삽입 방법을 채택하는 경우는 각각의 요소 근육부(G1 내지 G25)가 링형상의 양면 테이프(56)를 통하여 전극 필름부(511, 52b)에 접착된다. 요소 근육부(G1 내지 G25)는 촉각 표현부의 한 예를 구성한다. 요소 근육부(G1 내지 G25)는 예를 들면 타원주형상을 갖고 있고, 그 두께는 0.01 내지 0.5[㎜] 정도이다.
베이스 테두리부(53)의 상부에는 덥개부의 기능을 구성하는 필름부(5)가 마련된다. 필름부(5)로는 상기 베이스 테두리부(53)의 투과율 및 굴절율과 거의 같은 투과율 및 굴절율의 투명성의 재료가 사용된다. 예를 들면 막두께 25[㎛] 정도의 제오노어가 사용된다. 경도는 20° 내지 40°정도이다.
상술한 베이스 테두리부(53)에 있어서, 입력 조작용의 아이콘 화상에 대응하는 숫자"0" 내지 "9"키, 기호"*"나 기호"#" 등의 키용의 요소 근육부(G1 내지 G12)나, 십자키용의 요소 근육부(G13 내지 G17)는 타원 오목형상을 갖고 있다. 상술한 요소 근육부(G1 내지 G25)는 기능 키(K1 내지 K25)에 대응시켜서 배치되어 있다.
요소 근육부(G1)는 제 5의 실시예와 마찬가지로 하여, 표시부(29)에 표시되는 아이콘 화상의 숫자"1"키(K1)상에 배설되고, 요소 근육부(G2)는 숫자"2"키(K2)상에 배설되고, 요소 근육부(G3)는 숫자"3"키(K3)상에 배설되고, 요소 근육부(G4)는 숫자"4"키(K4)상에 배설되고, 요소 근육부(G5)는 숫자"5"키(K5)상에 배설되고, 요소 근육부(G6)는 숫자"6"키(K6)상에 배설되고, 요소 근육부(G7)는 숫자"7"키(K7)상에 배설되고, 요소 근육부(G8)는 숫자"8"키(K8)상에 배설되고, 요소 근육키((K9))는 숫자"9"키(K9)상에 배설되고, 요소 근육부(G10)는 숫자"0"키(K10)상에 배설된다.
또한, 요소 근육부(G11)는 동 아이콘 화상의 기호"*"키(K11)상에 배설되고, 요소 근육부(G12)는 기호"#"키(K12)상에 배설된다. 요소 근육부(G13)는 표시부(29)에 표시된 십자키의 아이콘 화상의 결정"O"키상에 배설되고, 요소 근육부(G14)는 우방향 화살표키상에 배설되고, 요소 근육부(G15)는 상방향 화살표키상에 배설되고, 요소 근육부(G16)는 좌방향 화살표키상에 배설되고, 요소 근육부(G17)는 하방향 화살표키상에 배설된다.
또한, 요소 근육부(G18)는 표시부(29)에 표시되는 아이콘 화상의 "etc"키상에 배설되고, 요소 근육부(G19)는 "REW"키상에 배설되고, 요소 근육부(G20)는 좌방향 화살표 정지키상에 배설되고, 요소 근육부(G21)는 우방향 화살표 정지키상에 배설되고, 요소 근육부(G22)는 좌방향 빨리보내기키상에 배설되고, 요소 근육부(G23)는 빨리보내기키상에 배설되고, 요소 근육부(G24)는 재생키상에 배설되고, 요소 근육부(G25)는 정지키상에 배설된다.
이들의 요소 근육부(G1 내지 G25)를 끼워지지하는 전극 필름부(511)로는 상기 베이스 테두리부(53)의 투과율 및 굴절율과 거의 같은 투과율 및 굴절율의 투명성의 박막 재료가 사용된다. 예를 들면 전극 패턴(51a, 51b, 52a, 52b)으로는 막두께 0.1 내지 0.125[㎜] 정도의 ITO막이 사용된다. 경도는 20° 내지 40°정도이다.
전극 필름부(511)에서 정부로 정리된 복수의 전극 패턴(51a, 51b) 및, 복수의 전극 패턴(52a, 52b)에는 도시하지 않지만, 구동 전원(55A)이 접속되고, 필름부(5)와 베이스 테두리부(53)와 전극 필름부(511)에 의해 끼워지지된 촉각 표현용의 25개의 요소 근육부(G1 내지 G25)를 그룹마다 구동 전압을 인가하게 된다. 구동 전원(55A)으로는 도 29에 설명한 바와 같은 직류 전원 및 전극 선택 기능을 갖는 것이 사용된다.
해당 입력 장치(700)를 실장한 휴대 전화기의 구성례 및 정보 처리예에 관해서는 도 20에 도시한 휴대 전화기(600)의 구성례 및, 도 23에 도시한 정보 처리예와 거의 마찬가지로 되기 때문에, 그 설명을 생략한다. 또한, 입력 장치(700)를 실장한 휴대 전화기에 관해서는 도 20에 도시한 블록도중, 입력 장치(300)를 입력 장치(700)로 바꾸어 읽고, 또한, 촉각 가변 시트부(103)를 촉각 가변 시트부(170)로 바꾸어 읽어서 적용할 수 있다. 또한, 도 23에 도시한 플로우 차트에 있어서, 요소 주머니부(E1 …)는 요소 근육부(G1 …)로 바꾸어 읽고, 공조부(3)는 구동 전원(55A)의 기능으로 바꾸어 읽어서 적용할 수 있다.
이와 같이 제 7의 실시예로서의 입력 장치(700)에 의하면 구동 전원(55A)이 그룹마다 요소 근육부(G1 내지 G17) 또는 요소 근육부(G18 내지 G25)에 DC 구동 전 압을 인가하게 된다. 따라서, 베이스 테두리부(53)의 개개의 조작키에 대응하는 위치에서, 요소 근육부(G1 내지 G25)가 조작자의 손가락 등에 대해 요소 근육부(G1 내지 G25)의 팽창에 의한 융기 형상, 함몰 형상 또는 통전 없음에 의한 원 형상에 의해 요철감을 주는 촉각을 표현할 수 있게 된다.
물론, 전극 패턴(51a, 51b) 및 전극 패턴(52a, 52b)을 병렬로 접속하는 일 없이, 전극 패턴(51a, 51b, 52a, 52b)을 개개의 조작키에 대응하도록 배선하여 인출 단자(512)에 집결하고, 구동 전원(55A)으로부터, 개개의 조작키에 대응하는 요소 근육부(G1 내지 G25)에 DC 구동 전압의 크기를 가변하여 인가한다. 이와 같이 구성하면 베이스 테두리부(53)의 개개의 조작키에 대응하는 위치에서, 요소 근육부(G1 내지 G25)의 각각이 조작자의 손가락 등에 대해, 요소 근육부(G1 내지 G25)의 팽창량이 가변 조정된 융기 형상, 함몰 형상 또는 통전 없음에 의한 원 형상에 의해 요철감을 주는 프로그램 가능한 촉각을 표현할 수 있게 된다.
[실시예 8]
도 37은 제 8의 실시예로서의 입력 장치(800)의 구성례를 도시하는 사시도이다. 상기 예에서는 촉각 시트 부재를 구성하는 배선 패턴이, 표시부(29)를 구성하는 배선 패턴의 일부를 공용하는 입력 장치(800)를 제공한다. 상기 예에서도, 촉각 표현용의 촉각 시트부(180)를 제어하는 CPU(32)는 표시부(29)에 표시되는 영상 내용에 대응하여, 촉각 시트부(180)의 도전 러버(182)에 구동 전압을 공급하도록 구동 제어를 하고, 상기 도전 러버(182)가 영상 내용에 대응한 전극 형성 위치에 분포하게 된다.
도 37에 도시하는 입력 장치(800)는 제 6의 실시예에 관한 촉각 시트 부재(160A)의 전극(51, 52)의 구조를 응용한 것으로서, 조작자(30)의 손가락 등(조작체)에 의한 활주 조작 및 압하 조작 중의 어느 하나의 조작에 의해 정보를 입력하는 장치이다. 입력 장치(800)는 필름부(5), 입력 검출부(45) 및 촉각 가변 시트 기능부착의 표시 장치(129)를 갖고서 구성된다.
표시 장치(129)는 제 5의 실시예에 설명한 표시부(29)의 기능과, 제 6의 실시예에 설명한 촉각 시트 부재(160)의 대향 전극 구조를 갖고 있다. 표시 장치(129)는 제 5의 실시예와 마찬가지로 하여, 입력 조작시, 숫자"1"키(K1) 내지 숫자"0"키(K10), 기호"*"키(K11)나, 기호"#"키 등의 K12, 십자키의 결정"O"키(K13), 그 우방향 화살표키(K14), 그 상방향 화살표키(K15), 그 좌방향 화살표키(K16), 그 하방향 화살표키(K17), "etc"키(K18), "REW"키(K19), 좌방향 화살표 정지키(K20), 우방향 화살표 정지키(K21), 좌방향 빨리보내기키(K22), 빨리보내기키(K23), 재생키(K24) 및 정지키(K25) 등의 아이콘 화상을 표시한다. 표시 장치(129)로는 컬러의 유기 EL 표시 소자나 액정 표시 소자(LCD 장치) 등이 사용된다.
표시 장치(129)의 상방에는 입력 검출부(45)가 마련된다. 입력 검출부(45)는 조작면을 갖고 있다. 입력 검출부(45)는 표시 장치(129)의 상방에 마련되어 조작자의 손가락 등의 활주 위치를 검출하도록 동작한다. 입력 검출부(45)로는 예를 들면 정전 용량 방식의 터치 패널이 사용된다. 입력 검출부(45)는 커서링과 선택의 기능을 구별할 수 있는 것이면 무엇이든 좋고, 정전 용량 방식의 입력 디바이스 외에, 예를 들면 저항막 방식, 표면파 탄성 방식(SAW), 광 방식, 복수단 방식 택트 스위 치 등의 입력 디바이스라도 좋고, 바람직하게는 위치 검출 정보와 가압 검지 정보를 제어계에 줄 수있는 구성의 입력 디바이스이라면 좋다.
입력 검출부(45)의 상방에는 필름부(5)가 마련된다. 필름부(5)로는 상기 입력 검출부(45)의 투과율 및 굴절율과 거의 같은 투과율 및 굴절율의 투명성의 재료가 사용된다. 예를 들면 막두께 25[㎛] 정도의 제오노어가 사용된다. 경도는 20° 내지 40°정도이다.
도 38은 촉각 가변 시트 기능부착의 표시 장치(129)의 구성례를 도시하는 사시도이다. 도 39는 그 표시 장치(129)의 단면의 구성례를 도시하는 도면(단면도)이다. 도 38에 도시하는 표시 장치(129)에 의하면 촉각 시트 부재의 한 예를 구성하는 투명성의 촉각 가변 시트부(180)와, 촉각 가변 시트부(180)상에 표시부(29)를 구비하여 구성된다. 표시부(29)로는 예를 들면 유기 EL 소자가 사용된다.
촉각 가변 시트부(180)는 표시부(29)의 하면 전부를 커버하는 위치에 마련되고, 표시부(29)의 조작면에 따라 활주 조작 및 압하 조작 중의 어느 하나의 조작된다. 물론, 촉각 가변 시트부(180)는 표시부(29)의 일부의 하면을 커버하는 형태라도 좋다.
촉각 가변 시트부(180)에는 근육 시트부(54A)의 구조와, 제 6의 실시예에 관한 촉각 시트 부재(160)의 대향 전극 구조가 구비되고, 게다가, 표시부(29)의 배선 패턴과, 촉각 가변 시트부(180)의 배선 패턴이 일부 공용되는 것이다.
이 예에서, 촉각 가변 시트부(180)는 도 39에 도시하는 바와 같이, 베이스 필름(181)상에 도전 러버부(182) 및 중간층 필름(183)을 적층하여 구성된다. 베이 스 필름(181)은 두께가 0.1[㎜] 정도의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)계의 투명성의 재료, 및, 상기 재료상에 패터닝된 배선 패턴군(57)을 이루는 ITO막으로 구성된다. 배선 패턴군(57)의 배선 피치는 표시 화소의 배치 피치의 약 1/2 내지 1배 정도이다.
베이스 필름(181)의 상부에는 도전 러버부(182)가 접착제 등으로 접합되어 있다. 도전 러버부(182)로는 투명성이면서 도전성을 갖는 시트 형상의 고분자 소재(인공근육)가 사용된다. 도전 러버부(182)로는 동작 전압이 1.5V 정도이고, 보들보들하면서 강인한 도전성 엔부라 필름이나, 좋은 용매중에서 크게 팽창 가능한 도전성 겔 폴리머가 포함된다.
도전 러버(182)의 하면에는 개개의 조작키에 대응한 위치에, 도 39에 도시하는 바와 같이 전극(52)이 배설되고, 이들 복수의 전극(52)은 개개로 상술한 배선 패턴군(57)에 접속된다. 도전 러버부(182)의 상부에는 중간층 필름(183)이 접착제 등으로 접합되어 있다. 중간층 필름(183)으로는 절연성이면서 투명성의 폴리이미드계의 필름 부재가 사용된다.
중간층 필름(183)의 상부에는 유기 EL 소자를 이루는 표시부(29)가 접착제 등으로 접합되어 있다. 표시부(29)는 밀봉층(29a), 자발광 유기 재료(29b), 중간층 필름(29c), 베이스 패널(29d) 및 전극 패턴(29e)을 갖고서 구성된다. 밀봉층(29a)은 도 38에 도시하는 바와 같이 테두리 형상을 갖고서 중간층 필름(183)상에 마련되고, 자발광 유기 재료(29b)를 밀봉하게 된다.
밀봉층(29a) 및 자발광 유기 재료(29b)의 상부에는 중간층 필름(29c)이 접착 제 등으로 접합되어 있다. 중간층 필름(29c)으로도 절연성이면서 투명성의 폴리이미드계의 필름 부재가 사용된다. 중간층 필름(29c)의 상부에는 베이스 패널(29d)이 배설되어 있다. 베이스 패널(29d)로는 투명성의 필름 부재나, 유리 부재가 사용된다.
베이스 패널(29d)의 하면측에는 촉각 가변 시트부(180) 및 표시부(29)에 공용하는 전극 패턴(29e)이 마련되어 있다. 전극 패턴(29e)은 ITO막으로 구성되고, 단일 또는 블록으로 분할된 베타 패턴나, 어레이 형상으로 구분된 패턴의 어느것이라도 좋다.
상술한 배선 패턴군(57)은 표시부(29)의 전극 패턴(29e)과 함께 도시하지 않은 구동 전원(55A)에 접속되고, 상기 구동 전원(55A)에서 개개의 조작키마다 전극(52)과, 유기 EL 표시 소자의 전극 패턴(29e) 사이에 DC 구동 전압을 인가하게 된다. 그 때에, DC 구동 전압의 크기를 가변하여 인가하도록 하여도 좋고. 이들에 의해 입력 장치(800)를 구성한다.
도 40A 내지 C는 입력 장치(800)에서의 표시 데이터 및 형상 표현 신호의 다중례를 도시하는 데이터 포맷이다.
도 40A에 도시하는 데이터 포맷(DF1)에 의하면 표시부(29)에서의 아이콘 화상의 표시와, 촉각 시트부(180)에서의 도전 러버(182)에 의한 촉각 표현을 동시에 기능 시키는 경우로서, 표시 데이터(D1, D2, D3 …) 및, 형상 표현 신호(S1, S2, S3 …)가 교대로 전극 패턴(29e)과 배선 패턴군(57) 사이에 패킷화하여 인가된다. 1패킷의 최소 구동 주파수(fm)는 100Hz 내지 1KHz(주기로 0.1 내지 10㎳) 정도이 다. 표시 데이터(D1, D2, D3 …)는 디지털 아날로그 변환되어 표시 신호(Sv)가 된다.
예를 들면 개개의 조작키 영상마다 배설된 전극(52)과 전극 패턴(29e) 사이에, 배선 패턴군(57)을 통하여 표시 데이터(D1)에 뒤이어 형상 표현 신호(S1)가 인가되고, 표시 데이터(D2)에 뒤이어 형상 표현 신호(S2)가 인가되고, 표시 데이터(D3)에 뒤이어 형상 표현 신호(S3)가 인가되고, 표시 데이터(D4)에 뒤이어 형상 표현 신호(S4)가 인가되고, 표시 데이터(D5) 뒤이어 형상 표현 신호(S5)가 인가되고, 표시 데이터(D6)에 뒤이어 형상 표현 신호(S6)가 시분할로 다중하여 인가된다.
도 40B에 도시하는 데이터 포맷(DF2)에 의하면 촉각 시트부(180)에서의 도전 러버(182)에 의한 촉각 표현만을 기능시키는 경우로서, 형상 표현 신호(S1, S2, S3, S4, S5, S6 …)가 전극 패턴(29e)과 배선 패턴군(57) 사이에 패킷화하여 인가된다. 예를 들면 개개의 조작키 영상마다 마련된 전극(52)과 전극 패턴(29e) 사이에, 배선 패턴군(57)을 통하여 형상 표현 신호(S1)를 빈 1패킷 걸러서 다음의 형상 표현 신호(S2)를 전송하는 간헐적 전송 방식이 채택된다. 물론, 2패킷에 형상 표현 신호(S1)를 실어서 전송하는 용장(冗長) 전송 방식이라도 좋다.
도 40C에 도시하는 데이터 포맷(DF3)에 의하면 표시부(29)에서의 아이콘 화상의 표시만을 기능시키는 경우로서, 표시 데이터(D1, D2, D3 …)가 전극 패턴(29e)과 배선 패턴군(57) 사이에 패킷화하여 인가된다. 표시 데이터(D1, D2, D3 …)는 디지털 아날로그 변환되어 표시 신호(Sv)가 된다. 예를 들면 간헐적 전송 방식에서는 개개의 조작키 영상에 대응하여 배설된 전극(52)과 전극 패턴(29e) 사이 에, 배선 패턴군(57)을 통하여 표시 데이터(D1)를 빈 1패킷 것러서, 다음의 표시 데이터(D2)가 순차적으로 전송된다. 용장 전송 방식으로는 2패킷에 표시 데이터(D1)를 실어서 다음의 표시 데이터(D1)는 다음의 2패킷에 실어서 전송하게 된다.
상술한 입력 장치(800)에 있어서, 표시 데이터(D1, D2, D3 …)는 도 20에 도시한 영상-및-음성 처리부(44)와 같은 도시하지 않은 신호 처리부로부터 표시 신호(Sv)에 대신하여 표시부(29)에 출력됨과 함께, 형상 표현 신호(S1, S2, S3 …)는 진동 제어 신호(Sout2)에 대신하여 촉각 시트부(180)에 출력되게 된다. 물론, 영상-및-음성 처리부(44)로부터 표시부(29)에 표시 데이터(D1, D2, D3 …)를 공급하거나, 형상 표현 신호(S1, S2, S3 …)를 촉각 시트부(180)에 출력하도록 하여도 좋다.
계속해서, 입력 장치(800)에서의 동작례에 관해 설명한다. 촉각 및/또는 표시 기능 선택례에 관해 설명한다. 도 41은 입력 장치(800)에서의 촉각 및/또는 표시 기능 선택례를 도시하는 동작 플로우 차트이다.
이 실시예에서는 촉각 시트부(180)를 실장한 입력 장치(800)에 있어서, 아이콘 화상의 표시 출력 어플리케이션 또는 형상 표현 어플리케이션의 선택에 의거하여, 조작 화면을 표시함과 함께, 상기 표시에 연동하여 촉각 시트부(180)에서의 도전 러버(182)에 전극(52) 및 전극 패턴(29e)을 통하여 구동 전압을 인가하여 촉각 표현부를 구축하는 경우를 예로 든다. 상기 예에서는 어플리케이션 실행 명령이 있은 경우에, 표시 출력 어플리케이션과 형상 표현 어플리케이션의 순서로 선택 후보를 전환하는 경우를 예에 취한다.
이 예에서, 입력 장치(50)에는 도 20에 도시한 제어부(15)가 접속되고, 그 CPU(32)가 표시부(29)에 표시되는 영상 내용에 대응하여, 촉각 시트부(180)의 복수의 전극(52) 및 전극 패턴(29e)을 통하여 구동 전압을 인가하도록 도시하지 않은 구동 전원(55A)을 제어하고, 상기 도전 러버(182)가 영상 내용에 대응한 소정의 위치에서 요철형상을 형성하게 된다.
이들을 촉각 및/또는 표시 기능 선택 조건으로 하여, 도 41에 도시하는 플로우 차트의 스텝 ST81에서 CPU(32)는 어플리케이션 실행 명령을 입력한다. 어플리케이션 실행 명령은 예를 들면 전원 스위치의 온 정보를 트리거로 하여 CPU(32)에 부여한다. 그 후, 스텝 ST82로 이행하여 CPU(32)는 어플리케이션 실행 명령이 표시 출력 어플리케이션, 또는 그 이외의 어플리케이션 실행 명령에 대응하여 제어를 분기한다.
어플리케이션 실행 명령이 표시 출력 어플리케이션 및 형상 표현 어플리케이션을 수반하는 명령을 실행하는 또는 표시 출력 어플리케이션 명령만을 실행하는 경우는 스텝 ST83으로 이행하여 CPU(32)는 상기 표시 출력 어플리케이션의 제어 정보를 판독한다. 제어 정보는 미리 표시 출력 어플리케이션이나 형상 표현 어플리케이션 등에 대응시켜저 있다. CPU(32)는 제어 정보에 의거하여 표시부(29) 및/또는 촉각 시트부(180)의 출력을 제어한다.
이 예에서 CPU(32)는 어플리케이션 실행 명령이 표시 출력 어플리케이션이라도, 형상 표현 어플리케이션을 병행하여 실행하는 경우를 상정하고 있기 때문에, 스텝 ST83에서도, 어플리케이션 실행 명령의 컨텐츠에 대응하여 제어를 분기한다. 형상 표현 어플리케이션의 실행을 수반하는 경우는 스텝 ST84로 이행하여 CPU(32)는 조작키용의 아이콘 화상의 표시와, 도전 러버(182)에 의한 촉각 표현을 동시에 기능 시키도록 표시부(29) 및 촉각 시트부(180)를 제어한다.
예를 들면 CPU(32)는 도 40A에 도시한 데이터 포맷(DF1)으로 표시 데이터 및 형상 표현 신호(D1, S1, D2, S2, D3, S3, D4, S4, D5, S5, D6 …)를 입력 장치(800)에 출력한다. 표시 데이터(D1, D2, D3 …) 및, 형상 표현 신호(S1, S2, S3 …)는 교대로 전극 패턴(29e)과 배선 패턴군(57) 사이에 패킷화하여 인가된다. 표시 데이터(D1, D2, D3 …)는 디지털 아날로그 변환되어 표시 신호(Sv)가 된다. 표시부(29)는 표시 신호(Sv)에 의거하여 조작키용의 아이콘 화상을 표시한다. 도시하지 않은 구동 전원(55A)은 조작키용의 아이콘 화상의 표시 내용에 대응한 위치에서, 촉각 시트부(180)의 복수의 전극(52) 및 전극 패턴(29e)에 구동 전압을 인가한다. 이로써, 도전 러버(182)가 영상 내용에 대응한 소정의 위치에서 요철형상을 형성하게 된다. 그 후, 스텝 ST88로 이행한다.
상술한 스텝 ST83에서, 어플리케이션 실행 명령이 표시 출력 어플리케이션만을 실행한 경우는 스텝 ST85로 이행하여 CPU(32)는 조작키용의 아이콘 화상의 표시만을 기능시키도록 표시부(29)를 제어한다. 예를 들면 CPU(32)는 도 40C에 도시한 데이터 포맷(DF3)으로 표시 데이터(D1, D2, D3, D4, D5, D6 …)를 입력 장치(800)에 출력한다. 표시 데이터(D1, D2, D3 …)를 전극 패턴(29e)과 배선 패턴군(57) 사이에 1패킷 걸러서 또는 2패킷을 사용하여 인가된다. 표시 데이터(D1, D2, D3 …)는 디지털 아날로그 변환되어 표시 신호(Sv)가 된다. 표시부(29)는 표시 신호(Sv) 에 의거하여 조작키용의 아이콘 화상을 표시한다. 그 후, 스텝 ST88로 이행한다.
또한, 상술한 스텝 ST82에서 표시 출력 어플리케이션 이외의 어플리케이션 실행 명령이 설정되어 있는 경우는 스텝 ST86으로 이행하여 어플리케이션 실행 명령이 형상 표현 어플리케이션, 또는 그 이외의 어플리케이션에 의해 제어를 분기한다. 어플리케이션 실행 명령이 형상 표현 어플리케이션인 경우에는 스텝 ST87로 이행하여 CPU(32)는 상기 형상 표현 어플리케이션의 제어 정보를 판독한다. CPU(32)는 제어 정보에 의거하여 도시하지 않은 구동 전원(55A)을 제어하여, 촉각 시트부(180)의 복수의 전극(52) 및 전극 패턴(29e)에 구동 전압을 인가한다. 이로써, 도전 러버(182)가 소정의 위치에서 요철형상을 형성하게 된다. 그 후, 스텝 ST88로 이행한다.
스텝 ST88로 이행하여 상기 입력 장치(800)에서의 입력 처리의 종료를 판별한다. 예를 들면 CPU(32)는 상위의 제어계로부터 출력되는 종료 명령을 검출한다. 종료 명령이 검출되지 않은 경우는 스텝 ST81로 되돌아와 상술한 처리를 반복하게 된다. 종료 명령이 검출된 경우는 상기 입력 장치(800)에서의 입력 처리를 종료하게 된다.
이와 같이, 제 8의 실시예로서의 입력 장치(800)에 의하면 본 발명에 관한 촉각 시트부(180)를 갖는 촉각 가변 시트 기능부착의 표시 장치(129)가 구비되기 때문에, 표시면이 평탄 형상으로 관찰되어도, 표시부(29)에 표시된 아이콘 화상 등을 손으로 접촉하고, 표시 화면하의 도전 러버(182)의 상부를 활주한 때, 요철감을 수반한 입력 조작을 표현할 수 있게 된다. 이로써, 프로그램 가능한 아이콘 터치용 의 촉각 가변 시트 기능부의 입력 장치(800)를 제공할 수 있게 되었다.
상술한 예에 의하면 구동 전원(55A)으로부터, 개개의 조작키에 대응하는 전극(52)과 전극 패턴(29e)에 DC 구동 전압의 크기를 가변하여 인가한다. 이와 같이 구성하면 도전 러버(182)의 개개의 조작키에 대응하는 위치에서, 키 요소가 되는 전극(52)과 전극 패턴(29e)에 끼여진 도전 러버(182)의 각각이 조작자의 손가락 등에 대해, 그 부분의 도전 러버(182)가 팽창량이 가변 조정된 융기 형상, 함몰 형상 또는 통전 없음에 의한 원 형상에 의해 요철감을 주는 프로그램 가능한 촉각을 표현할 수 있게 된다.
계속해서, 입력 장치(800)에서의 표시 장치의 변형례(제 1)에 관해 설명한다. 도 42는 입력 장치(800)에 적용 가능한 촉각 가변 시트 기능부착의 표시 장치(229)의 구성례를 도시하는 단면도이다. 도 42에 도시하는 표시 장치(229)는 촉각 시트 부재의 한 예를 구성하는 투명성의 촉각 가변 시트부(180)와, 촉각 가변 시트부(180)상에 표시부(29)를 구비하고, 상기 촉각 가변 시트부(180) 및 표시부(29)에 공용하는 전극 패턴(29e), 배선 패턴군(57)을 갖고서 구성된다. 상기 예에서, 표시부(29)로는 유기 EL 소자에 대신하여 액정 표시 소자가 사용되고, 최하층에는 백라이트(29g)가 구비된다. 다른 구성 부재 및 기능은 표시 장치(129)와 같은 구성 부재가 사용되고, 같은 기능을 갖기 때문에, 그 설명을 생략한다.
이 예에서는 촉각 가변 시트부(180)는 도 42에 도시하는 백라이트(29g)상에 마련된다. 백라이트(29g)상에는 베이스 필름(181)이 마련되고, 상기 상부에 도전 러버부(182) 및 중간층 필름(183)을 적층하여 구성된다. 베이스 필름(181)의 상부 에는 도전 러버부(182)가 접착제 등으로 접합되어 있다. 도전 러버부(182)로는 투명성이면서 도전성을 갖는 시트 형상의 고분자 소재(인공근육)가 사용된다.
도전 러버(182)의 하면에는 개개의 조작키에 대응하는 위치에, 도 42에 도시하는 바와 같이 전극(52)이 배설되고, 이들 복수의 전극(52)은 개개로 상술한 배선 패턴군(57)에 접속된다. 도전 러버부(182)의 상부에는 중간층 필름(183)이 접착제 등으로 접합되어 있다. 중간층 필름(183)의 상부에는 액정 표시 소자를 이루는 표시부(29)가 접착제 등으로 접합되어 있다.
표시부(29)는 밀봉층(29a), 액정 재료(29f), 중간층 필름(29c), 베이스 패널(29d), 전극 패턴(29e) 및 백라이트(29g)를 갖고서 구성된다. 밀봉층(29a)은 도 38에 도시한 바와 같은 테두리 형상을 갖고서 중간층 필름(183)상에 마련되고, 액정 재료(29f)를 밀봉하게 된다.
밀봉층(29a) 및 액정 재료(29f)의 상부에는 중간층 필름(29c)이 접착제 등으로 접합되어 있다. 중간층 필름(29c)의 상부에는 베이스 패널(29d)이 배설되어 있다. 베이스 패널(29d)의 하면측에는 촉각 가변 시트부(180) 및 표시부(29)에 공용하는 전극 패턴(29e)이 배설되어 있다. 상술한 배선 패턴군(57)은 표시부(29)의 전극 패턴(29e)과 함께 도시하지 않은 구동 전원(55A)에 접속되고, 상기 구동 전원(55A)으로 개개의 조작키마다 전극(52)과, 액정 표시 소자의 전극 패턴(29e) 사이에 DC 구동 전압을 인가하게 된다. 그 때에, DC 구동 전압의 크기를 가변하여 인가하도록 하여도 좋고. 이들에 의해 입력 장치(800)에 적용 가능한 표시 장치(229)를 구성한다.
이와 같이 촉각 가변 시트부(180)상에 액정 표시 소자를 갖는 표시 장치(229)를 구성하면 표시면이 평탄 형상으로 관찰되어도, 표시부(29)에 표시되는 아이콘 화상 등을 손으로 접촉하고, 표시 화면하의 도전 러버(182)의 상부를 활주한 때, 요철감을 수반한 입력 조작을 표현할 수 있게 된다. 이로써, 프로그램 가능한 아이콘 터치용의 촉각 가변 시트 기능부의 입력 장치(800)를 제공할 수 있게 된다.
계속해서, 입력 장치(800)에서의 표시 장치의 변형례(제 2)에 관해 설명한다. 도 43은 입력 장치(800)에 적용 가능한 촉각 가변 시트 기능부착의 표시 장치(329)의 구성례를 도시하는 단면도이다. 도 43에 도시하는 표시 장치(329)는 투명성의 촉각 가변 시트부(180)와, 상기 촉각 가변 시트부(180)상에 표시부(29)를 구비하고, 상기 촉각 가변 시트부(180) 및 표시부(29)에 공용하는 전극 패턴(29e)과, 개개로 배설된 배선 패턴군(57, 58)을 갖고서 구성된다. 상기 예에서, 표시부(29)로는 액정 표시 소자에 대신하여 유기 EL 소자가 사용된다.
상기 예에서는 촉각 가변 시트부(180)는 도 43에 도시하는 베이스 필름(181)을 갖고 있고, 베이스 필름(181)상에 중간층 필름(183) 및 도전 러버부(182)를 적층하여 구성된다. 중간층 필름(183)은 생략하여도 좋다. 베이스 필름(181)의 상부에는 중간층 필름(183)이 접착제 등으로 접합되고, 중간층 필름(183)상에는 도전 러버부(182)가 동 접착제로 접합되어 있다. 도전 러버부(182)로는 투명성이면서 도전성을 갖는 시트 형상의 고분자 소재(인공근육)가 사용된다.
도전 러버(182)의 상부에는 배선용의 필름부(184)가 마련된다. 필름부(184) 로는 절연성, 또한, 투명성의 폴리이미드계의 필름 부재가 사용된다. 필름부(184)의 하면측에는 촉각 가변 시트용의 배선 패턴군(57)이 마련되고, 그 상면측에는 유기 EL 소자용의 배선 패턴군(58)이 마련된다. 상기 예에서, 도전 러버(182) 윗면측에는 개개의 조작키 영상에 대응하는 위치에, 도 43에 도시하는 전극(52)이 배설되고, 이들 복수의 전극(52)은 개개로 배선 패턴군(57)에 접속된다.
배선용의 필름부(184)의 상부에는 유기 EL 소자를 갖는 표시부(29)가 접착제 등으로 접합되어 있다. 표시부(29)는 밀봉층(29a), 자발광 유기 재료(29b), 중간층 필름(29c), 베이스 패널(29d) 및, 전극 패턴(29e)을 갖고서 구성된다. 밀봉층(29a)은 도 38에 도시한 바와 같은 테두리 형상을 갖고서 중간층 필름(29h)상에 마련되고, 자발광 유기 재료(29b)를 밀봉하게 된다.
밀봉층(29a) 및 자발광 유기 재료(29b)의 상부에는 중간층 필름(29c)이 접착제 등으로 접합되어 있다. 중간층 필름(29c)의 상부에는 베이스 패널(29d)이 배설되어 있다. 베이스 패널(29d)의 하면측에는 전극 패턴(29e)이 배설되고, 촉각 가변 시트부(180) 및 표시부(29)에 공용하게 된다. 중간층 필름(29h)의 하면측의 배선 패턴군(58)은 전극 패턴(29e)과 함께 자발광 유기 재료(29b)의 각 화소에 구동 전압을 인가하게 된다.
상술한 배선 패턴군(57, 58)은 표시부(29)의 전극 패턴(29e)과 함께 도시하지 않은 구동 전원(55A)에 접속되고, 상기 구동 전원(55A)으로 개개의 조작키마다 전극(52)과, 유기 EL 소자라고 공용한 전극 패턴(29e) 사이에 DC 구동 전압을 인가하게 된다. 그 때에, DC 구동 전압의 크기를 가변하여 인가하도록 하여도 좋고. 이 들에 의해 입력 장치(800)에 적용 가능한 표시 장치(229)를 구성한다. 다른 구성 부재 및 기능은 표시 장치(129)와 같은 구성 부재가 사용되고, 같은 기능을 갖기 때문에, 그 설명을 생략한다.
이와 같이 촉각 가변 시트부(180)상에 유기 EL 소자를 갖는 표시 장치(329)를 구성하고, 배선 패턴군(57)을 공용하는 일 없이, 배선 패턴군(58)을 마련한 경우라도, 표시면이 평탄 형상으로 관찰되고, 표시부(29)에 표시되는 아이콘 화상 등을 손으로 접촉하고, 표시 화면하의 도전 러버(182)의 상부를 활주한 때, 요철감을 수반한 입력 조작을 표현할 수 있게 된다. 이로써, 프로그램 가능한 아이콘 터치용의 촉각 가변 시트 기능부의 입력 장치(800)를 제공할 수 있게 된다.
계속해서, 입력 장치(800)에서의 표시 장치의 변형례(제 3)에 관해 설명한다. 도 44는 입력 장치(800)에 적용 가능한 촉각 가변 시트 기능부착의 표시 장치(429)의 구성례를 도시하는 단면도이다. 도 44에 도시하는 표시 장치(429)는 투명성의 촉각 가변 시트부(180)와, 상기 촉각 가변 시트부(180)상에 표시부(29)를 구비하고, 상기 촉각 가변 시트부(180) 및 표시부(29)에서 공용하는 전극 패턴(29e)과, 개개로 배설된 배선 패턴군(57, 58)을 갖고서 구성된다. 상기 예에서, 표시부(29)로는 유기 EL 소자에 대신하여 액정 표시 소자가 사용된다.
이 예에서는 촉각 가변 시트부(180)는 도 44에 도시하는 백라이트(29g)의 상부에 베이스 필름(181)을 갖고 있고, 베이스 필름(181)상에 중간층 필름(183) 및 도전 러버부(182)를 적층하여 구성된다. 중간층 필름(183)이나 베이스 필름(181) 등은 생략하여도 좋다. 중간층 필름(183)은 베이스 필름(181)의 상부에 접착제 등 으로 접합되고, 중간층 필름(183)상에는 도전 러버부(182)가 동 접착제로 접합되어 있다. 도전 러버부(182)로는 투명성이면서 도전성을 갖는 시트 형상의 고분자 소재(인공근육)가 사용된다.
도전 러버(182)의 상부에는 배선용의 필름부(184)가 마련된다. 필름부(184)로는 절연성, 또한, 투명성의 폴리이미드계의 필름 부재가 사용된다. 필름부(184)의 하면측에는 촉각 가변 시트용의 배선 패턴군(57)이 마련되고, 그 상면측에는 액정 표시 소자용의 배선 패턴군(58)이 마련된다. 상기 예에서, 도전 러버(182) 윗면측에는 개개의 조작키 영상에 대응하는 위치에, 도 44에 도시하는 전극(52)이 배설되고, 이들 복수의 전극(52)은 개개로 배선 패턴군(57)에 접속된다.
배선용의 필름부(184)의 상부에는 액정 표시 소자를 갖는 표시부(29)가 접착제 등으로 접합되어 있다. 표시부(29)는 밀봉층(29a), 액정 재료(29f), 중간층 필름(29c), 베이스 패널(29d) 및, 전극 패턴(29e)을 갖고서 구성된다. 밀봉층(29a)은 도 38에 도시한 바와 같은 테두리 형상을 갖고서 중간층 필름(29h)상에 마련되고, 액정 재료(29f)를 밀봉하게 된다.
밀봉층(29a) 및 액정 재료(29f)의 상부에는 중간층 필름(29c)이 접착제 등으로 접합되어 있다. 중간층 필름(29c)의 상부에는 베이스 패널(29d)이 배설되어 있다. 베이스 패널(29d)의 하면측에는 전극 패턴(29e)이 배설되고, 촉각 가변 시트부(180) 및 표시부(29)에 공용하게 된다. 중간층 필름(29h)의 하면측의 배선 패턴군(58)은 전극 패턴(29e)과 함께 액정 재료(29f)의 각 화소에 구동 전압을 인가하게 된다.
상술한 배선 패턴군(57, 58)은 표시부(29)의 전극 패턴(29e)과 함께 도시하지 않은 구동 전원(55A)에 접속되고, 상기 구동 전원(55A)으로 개개의 조작키마다 전극(52)과, 액정 표시 소자와 공용하는 전극 패턴(29e) 사이에 DC 구동 전압을 인가하게 된다. 그 때에, DC 구동 전압의 크기를 가변하여 인가하도록 하여도 좋고. 이들에 의해 입력 장치(800)에 적용 가능한 표시 장치(229)를 구성한다. 다른 구성 부재 및 기능은 표시 장치(129)와 같은 구성 부재가 사용되고, 같은 기능을 갖기 때문에, 그 설명을 생략한다.
이와 같이 촉각 가변 시트부(180)상에 액정 표시 소자를 갖는 표시 장치(429)를 구성하고, 배선 패턴군(57)을 공용하는 일 없이, 배선 패턴군(58)을 마련한 경우라도, 표시면이 평탄 형상으로 관찰되고, 표시부(29)에 표시되는 아이콘 화상 등을 손으로 접촉하고, 표시 화면하의 도전 러버(182)의 상부를 활주한 때, 요철감을 수반한 입력 조작을 표현할 수 있게 된다. 이로써, 프로그램 가능한 아이콘 터치용의 촉각 가변 시트 기능부의 입력 장치(800)를 제공할 수 있게 된다.
계속해서, 입력 장치(800)에서의 표시 장치의 변형례(제 4의 변형례)에 관해 설명한다. 도 45는 입력 장치(800)에 적용 가능한 촉각 가변 시트 기능부착의 표시 장치(529)의 구성례를 도시하는 단면도이다. 도 45에 도시하는 표시 장치(529)는 투명성의 촉각 가변 시트부(180)와, 상기 촉각 가변 시트부(180)상에 표시부(29)를 구비하고, 상기 촉각 가변 시트부(180) 및 표시부(29)에 공용하는 전극 패턴(185)과, 개개로 배설된 배선 패턴군(57, 58)을 갖고서 구성된다. 상기 예에서, 표시부(29)로는 액정 표시 소자에 대신하여 유기 EL 소자가 사용되고, 또한, 촉각 가변 시트부(180)가 표시부(29)의 상부에 배치되는 것이다.
이 예에서, 표시 장치(529)는 유기 EL 배선용의 필름부(29i)를 구비하고 있다. 필름부(29i)로는 절연성, 또한, 투명성의 폴리이미드계의 필름 부재가 사용된다. 필름부(29i)의 윗면측에는 유기 EL 소자용의 배선 패턴군(58)이 마련된다. 필름부(29i)의 상부에는 유기 EL 소자를 갖는 표시부(29)가 접착제 등으로 접합되어 있다. 표시부(29)는 밀봉층(29a), 자발광 유기 재료(29b), 중간층 필름(29c) 및 베이스 패널(29d)을 갖고서 구성된다. 밀봉층(29a)은 도 38에 도시한 바와 같은 테두리 형상을 갖고서 중간층 필름(29c)상에 마련되고, 자발광 유기 재료(29b)를 밀봉하게 된다. 밀봉층(29a) 및 자발광 유기 재료(29b)의 상부에는 밀봉 패널(29d1)이 배설되어 있다. 밀봉 패널(29d1)의 상부에는 촉각 가변 시트부(180)가 마련되어 있다.
이 예에서는 촉각 가변 시트부(180)는 도 45에 도시하는 베이스 필름(181)을 갖고 있고, 베이스 필름(181)상에 도전 러버부(182), 전극 패턴(185) 및 베이스 패널(186)을 적층하여 구성된다. 베이스 필름(181)의 윗면측에는 배선 패턴군(57)이 배설되어 있다. 베이스 필름(181)의 상부에는 도전 러버부(182)가 접착제 등으로 접합되어 있다. 도전 러버부(182)로는 투명성이면서 도전성을 갖는 시트 형상의 고분자 소재(인공근육)가 사용된다.
이 예에서, 도전 러버(182)의 하면측에는 개개의 조작키 영상에 대응하는 위치에, 도 45에 도시하는 전극(52)이 배설되고, 이들 복수의 전극(52)은 개개로 배선 패턴군(57)에 접속된다. 도전 러버(182)의 상부에는 전극 패턴(185)이 배설되 고, 촉각 가변 시트부(180) 및 표시부(29)에서 공용하게 된다. 전극 패턴(185)의 상부에는 베이스 패널(186)이 마련된다. 상술한 중간층 필름(29c)의 하면측의 배선 패턴군(58)은 전극 패턴(185)과 함께 자발광 유기 재료(29b)의 각 화소에 구동 전압을 인가하게 된다.
상술한 배선 패턴군(57, 58)은 표시부(29)의 전극 패턴(185)과 함께 도시하지 않은 구동 전원(55A)에 접속되고, 상기 구동 전원(55A)으로 개개의 조작키마다 전극(52)과, 유기 EL 소자와 공용하는 전극 패턴(185) 사이에 DC 구동 전압을 인가하게 된다. 그 때에, DC 구동 전압의 크기를 가변하여 인가하도록 하여도 좋고. 이들에 의해 입력 장치(800)에 적용 가능한 표시 장치(529)를 구성한다. 다른 구성 부재 및 기능은 표시 장치(129)와 같은 구성 부재가 사용되고, 같은 기능을 갖기 때문에, 그 설명을 생략한다.
이와 같이 표시부(29)상에 촉각 가변 시트부(180)를 갖는 표시 장치(529)를 구성하고, 배선 패턴군(57)을 공용하는 일 없이, 배선 패턴군(58)을 마련한 경우라도, 표시면이 평탄 형상으로 관찰되고, 표시부(29)에 표시되는 아이콘 화상 등을 손으로 접촉하고, 표시 화면하의 도전 러버(182)의 상부를 활주한 때, 요철감을 수반한 입력 조작을 표현할 수 있게 된다. 이로써, 프로그램 가능한 아이콘 터치용의 촉각 가변 시트 기능부의 입력 장치(800)를 제공할 수 있게 된다.
계속해서, 입력 장치(800)에서의 표시 장치의 변형례(제 5의 변형례)에 관해 설명한다. 도 46은 입력 장치(800)에 적용 가능한 촉각 가변 시트 기능부착의 표시 장치(629)의 구성례를 도시하는 단면도이다. 도 46에 도시하는 표시 장치(629)는 표시부(29)와, 표시부(29)상에 투명성의 촉각 가변 시트부(180)를 구비하고, 상기 촉각 가변 시트부(180) 및 표시부(29)에서 공용하는 전극 패턴(29e)과, 개개로 마련된 배선 패턴군(57, 58)을 갖고서 구성된다. 상기 예에서, 표시부(29)로는 유기 EL 소자에 대신하여 액정 표시 소자가 사용된다.
이 예에서 표시부(29)는 도 46에 도시하는 백라이트(29g)의 상부에 액정 배선용의 필름부(29j)을 갖고 있다. 필름부(29j)로는 절연성, 또한, 투명성의 폴리이미드계의 필름 부재가 사용된다. 필름부(29j)의 하면측에는 액정 표시 소자용의 배선 패턴군(58)이 마련된다.
배선용의 필름부(29j)의 상부에는 액정 표시 소자를 갖는 표시부(29)가 접착제 등으로 접합되어 있다. 표시부(29)는 밀봉층(29a), 중간층 필름(29c), 밀봉 패널(29d1) 및 액정 재료(29f)을 갖고서 구성된다. 밀봉층(29a)은 도 38에 도시한 바와 같은 테두리 형상을 갖고서 중간층 필름(29c)상에 마련되고, 액정 재료(29f)를 밀봉하게 된다. 밀봉층(29a) 및 액정 재료(29f)의 상부에는 밀봉 패널(29d1)이 접착제 등으로 접합되어 있다. 밀봉 패널(29d1)의 상부에는 촉각 가변 시트부(180)가 마련되어 있다.
이 예에서는 촉각 가변 시트부(180)는 도 46에 도시하는 베이스 필름(181)을 갖고 있고, 베이스 필름(181)상에 도전 러버부(182), 전극 패턴(185) 및 베이스 패널(186)을 적층하여 구성된다. 베이스 필름(181)의 윗면측에는 배선 패턴군(57)이 배설되어 있다. 베이스 필름(181)의 상부에는 도전 러버부(182)가 접착제 등으로 접합되어 있다. 도전 러버부(182)로는 투명성이면서 도전성을 갖는 시트 형상의 고 분자 소재(인공근육)가 사용된다.
이 예에서, 도전 러버(182)의 하면측에는 개개의 조작키 영상에 대응하는 위치에, 도 46에 도시하는 전극(52)이 배설되고, 이들 복수의 전극(52)은 개개로 배선 패턴군(57)에 접속된다. 도전 러버(182)의 상부에는 전극 패턴(185)이 배설되고, 촉각 가변 시트부(180) 및 표시부(29)에서 공용하게 된다. 전극 패턴(185)의 상부에는 베이스 패널(186)이 마련된다. 상술한 중간층 필름(29c)의 하면측의 배선 패턴군(58)은 전극 패턴(185)과 함께 액정 재료(29f)의 각 화소에 구동 전압을 인가하게 된다.
상술한 배선 패턴군(57, 58)은 촉각 가변 시트부(180)의 전극 패턴(185)과 함께 도시하지 않은 구동 전원(55A)에 접속되고, 상기 구동 전원(55A)으로 개개의 조작키마다 전극(52)과, 액정 표시 소자와 공용하는 전극 패턴(185) 사이에 DC 구동 전압을 인가하게 된다. 그 때에, DC 구동 전압의 크기를 가변하여 인가하도록 하여도 좋고. 이들에 의해 입력 장치(800)에 적용 가능한 표시 장치(629)를 구성한다. 다른 구성 부재 및 기능은 표시 장치(129)와 같은 구성 부재가 사용되고, 같은 기능을 갖기 때문에, 그 설명을 생략한다.
이와 같이 액정 표시 소자상에 촉각 가변 시트부(180)를 갖는 표시 장치(629)를 구성하고, 배선 패턴군(57)을 공용하는 일 없이, 배선 패턴군(58)을 마련한 경우라도, 표시면이 평탄 형상으로 관찰되고, 표시부(29)에 표시된 아이콘 화상 등을 손으로 접촉하고, 표시 화면하의 도전 러버(182)의 상부를 활주한 때, 요철감을 수반한 입력 조작을 표현할 수 있게 된다. 이로써, 프로그램 가능한 아이콘 터치용의 촉각 가변 시트 기능부의 입력 장치(800)를 제공할 수 있게 된다.
[실시예 9]
도 47은 제 9의 실시예로서의 입력 장치(900)의 구성례를 도시하는 블록도이다. 상기 실시예에서는 제 8의 실시예에 설명한 바와 같은 입력 검출부(45)를 최상층의 필름부(5)와 촉각 가변 시트 기능부착의 표시 장치(129) 사이에 마련한 것이 아니고, 표시 장치(129)에서의 요소 근육부(54)(도전 러버(182))의 가압 변위를 판독하여 조작자의 손가락(30a) 등의 활주 위치 및 가압력을 검지하도록 된다.
도 47에 도시하는 입력 장치(900)는 어느 하나의 조작키 요소에 대응하는 부분을 발출한 구성례에 있어서, 촉각 가변 시트부(190), 부하 저항(RL), 비교 회로(450) 및 구동 전원(505)을 구비하여 구성된다.
촉각 가변 시트부(190)는 전극(51, 52) 및 요소 근육부(54)(도전 러버(182)라도 좋다)를 갖고 있다. 상기 예에서도, 조작키 요소에 대응하는 요소 근육부(54)가 전극(51 및 52)에 끼워넣어져 있다. 전극(51)은 예를 들면 접지선(GND)에 접속되고, 전극(52)은 부하 저항(RL)을 개재하여 구동 전원(505)에 접속된다.
부하 저항(RL)과 전극(52)의 접속점에는 검출부의 다른 한 예를 구성한 비교 회로(450)가 접속되고, 요소 근육부(54)의 가압 변위(변화)를 판독하여 조작체의 가압력을 검지하게 된다. 상기 예에서는 부하 저항(RL)에는 요소 근육부(54)에 주어지는 가압력(F)에 대응한 전압 강하(이하 출력 전압(V0)이라고 한다)가 생기도록 된다. 비교 회로(450)에는 2개의 비교기(451, 452)가 사용되고, 각각 비교기(451, 452)는 전원선(VCC) 및 접지선(GND)에 접속된다. 부하 저항(RL)과 전극(52)의 접속 점은 비교기(451, 452)의 각각 +단자에 접속된다.
비교 회로(450)의 각 단의 비교기(451, 452)의 -단자에는 구동 전원(505)이 접속되고, 기준 전압(VREF)이 공급된다. 위치 검출용의 비교기(451)에는 기준 전압(VREF)으로서 위치 검출용의 임계치 전압(Vth1)이 공급되고, 가압력 판정 임계치용의 비교기(452)에는 가압력 판정용의 임계치 전압(Vth2)이 공급된다. 구동 전원(505)은 전원선(VCC) 및 접지선(GND)에 접속된다. 임계치 전압(Vth1, Vth2) 및 구동 전압(Vo)은 CPU(32)로부터의 지령 데이터(D)에 의해 설정된다. 비교기(451)는 임계치 전압(Vth1)과 출력 전압(V0)과 비교하여, 임계치 전압(Vth1)을 넘는 출력 전압(V0)이 얻어진 경우에 위치 검출 신호(S1)를 CPU(32)에 출력한다. 비교기(452)는 임계치 전압(Vth2)과 출력 전압(V0)과 비교하여, 임계치 전압(Vth2)을 넘는 출력 전압(V0)이 얻어진 경우에 가압력 검지 신호(S2)를 CPU(32)에 출력한다.
계속해서, 입력 장치(900)에서의 입력 처리예에 관해 설명한다. 도 48 및 49는 조작키(1) 요소의 동작례(제 1의 동작례, 제 2의 동작례)를 설명하는 블록도이다. 도 50은 그 입력 처리예를 도시하는 플로우 차트이다.
이 예에서, 구동 전원(505)은 CPU(32)로부터 입력한 형상 표현의 지령 데이터(D)에 의거한 크기의 구동 전압(Vo)을 전극(51) 및 전극(52) 사이에 인가한다. 비교기(451)에는 임계치 전압(Vth1)이 설정되고, 비교기(452)에는 임계치 전압(Vth2)이 설정되어 있는 경우를 예로 든다.
이들을 입력 조건으로 하여, 도 50에 도시하는 플로우 차트의 스텝 ST91에서 A/D 드라이버(31)에 위치 검출 신호(S1) 및 가압 검지 신호(S2)를 입력한다. 도 48 에 도시하는 촉각 가변 시트부(190)에 의하면 형상 표현시, 요소 근육부(54)가 볼록형상으로 변화하고 있다. 상기 형상 변화는 구동 전원(505)이 CPU(32)로부터 형상 표현의 지령 데이터(D)를 입력하고, 지령 데이터(D)에 의거한 크기의 구동 전압(Vo)을 전극(51) 및 전극(52) 사이에 인가함으로써, 요소 근육부(54)가 볼록형상으로 형상을 바꾸기 때문이다. 상기 상태는 비교기(451)가 임계치 전압(Vth1)을 넘는 출력 전압(V0)을 검출하지 않기 때문에, 위치 검출 신호(S1)는 로우·레벨="0"이다. 또한, 비교기(452)도, 임계치 전압(Vth2)을 넘는 출력 전압(V0)을 검출하지 않기 때문에 가압 검지 신호(S2)도 로우·레벨="0"이다.
그리고, 스텝 ST92에서의 위치 검출과 스텝 ST95에서의 가압 검지를 병행하고 처리한다. 도 49에 도시하는 촉각 가변 시트부(190)에 의하면 형상 표현시로서, 조작자의 손가락(30a) 등에 의해, 요소 근육부(54) 위가 가압되고, 그 요소 근육부(54)가 오목형상으로 변화한 경우이다. 그러나, 조작자의 손가락(30a) 등이 요소 근육부(54) 위를 가압하고 있기 때문에, 부하 저항(RL)을 흐르는 전류(i)가 변화한다. 예를 들면 요소 근육부(54) 위가 가압되어 있지 않은 상태의 전류(i)에 비하여 감소 또는 증가한다. 상기 전류(i)의 변화는 부하 저항(RL)의 양단의 전압 강하에 의해 나타난다.
스텝 ST92에서의 위치 검출 처리에 의하면 부하 저항(RL)과 전극(52)의 접속점의 출력 전압(V0)을 감시함으로써, 조작자의 손가락(30a) 등의 활주 위치를 검지하도록 된다. 상기 예에서는 스텝 ST93에서 비교기(451)는 임계치 전압(Vth1)과 출력 전압(V0)을 비교하여 임계치 전압(Vth1)을 넘는 출력 전압(V0)을 감시한다. 상 기 때, 비교기(451)가 임계치 전압(Vth1)을 넘는 출력 전압(V0)을 검출한 경우에, 예를 들면 하이·레벨="1"의 위치 검출 신호(S1)(위치 검출 전압(V1)이라도 좋다)가 A/D 드라이버(31)에 출력된다. A/D 드라이버(31)는 위치 검출 신호(S1)를 아날로그·디지털 변환한 위치 검출 정보(D1)를 CPU(32)에 출력한다. 이와 같은 임계치 전압(Vth1)을 넘는 출력 전압(V0)이 검출된 경우는 스텝 ST94로 이행하여 위치 검출 정보(D1)를 도 20에 도시한 바와 같은 기억부(35)에 격납한다.
상술한 처리에 병행하여 스텝 ST95에서 실행되는 가압 검지 처리에 의하면 부하 저항(RL)과 전극(52)의 접속점의 출력 전압(V0)을 감시함으로써, 조작자의 손가락(30a) 등의 가압력을 검지하도록 된다. 상기 예에서는 스텝 ST96에서 비교기(452)는 임계치 전압(Vth2)과 출력 전압(V0)을 비교하여, 임계치 전압(Vth2)을 넘는 출력 전압(V0)을 감시한다. 상기 때, 요소 근육부(54) 위가 더욱 강하게 가압되면 상기 비교기(452)가 임계치 전압(Vth2)을 넘는 출력 전압(V0)을 검출하게 되기 때문에, 예를 들면 하이·레벨="1"의 가압 검지 신호(S2)(가압 검지 전압(V2)이라도 좋다)를 A/D 드라이버(31)에 출력한다. 위치 검출 전압(V1)과 가압 검지 전압(V2)은 크기가 다르다(V1≠V2). A/D 드라이버(31)는 가압 검지 신호(S2)를 아날로그·디지털 변환한 가압 검지 정보(D2)를 CPU(32)에 출력한다.
상술한 예에서 임계치 전압(Vth2)을 넘는 출력 전압(V0)이 검출된 경우는 스텝 ST97로 이행하고 가압 검지 정보(D2)를 트리거로 하여 입력을 확정한다. 이로써, CPU(32)에서, 위치 검출 정보(D1) 및 가압 검지 정보(D2)로부터 조작자의 손가락(30a) 등의 활주 위치 및 가압력(F)을 검지할 수 있게 된다.
이와 같이, 제 9의 실시예로서의 입력 장치(900)에 의하면 조작키(1) 요소에 관해 촉각 가변 시트부(190), 부하 저항(RL) 및 비교 회로(450)를 구비하고, 촉각 가변 시트부(190)의 전극(52)과 부하 저항(RL)과의 접속점의 출력 전압(V0)을 비교 회로(450)에 의해 감시하게 된다. 조작키가 예를 들면 20개 존재하는 경우는 상술한 출력 전압(V0)을 감시하는 회로를 20개 구비하도록 하면 좋다.
따라서 입력 검출부(45)의 기능을 촉각 가변 시트부(190)의 요소 근육부(54)(도전 러버(182)) 및, 비교 회로(450)에 의해 구축할 수 있기 때문에, 제 5의 실시예 내지 제 8의 실시예에서 입력 검출부(45)가 구성하고 있던 저항막 방식의 터치 패널이나, 정전 용량 방식의 터치 패널을 생략할 수 있게 된다. 비교 회로(450)는 표시 화면상에 배치하는 일 없이, 상기 표시 화면으로부터 벗어났던 회로 기판상에 배치할 수 있어서, 입력 검출부(45)의 설계 제약을 완화할 수 있게 되었다.
게다가, 종래 방식에 비하여 표시 화면상에서 촉각을 통한 요철형상 표현을 행할 수가 있고, 또한, 조작키 화면의 어플리케이션의 상태에 의해, 그 표현한 장소를 바꿀 수 있기 때문에, 유저는 지금까지의 키보드나, 실존 세계의 요철형상을 갖는 물질에 접촉하여서 얻고 있는 촉각 정보(간단한 요철이나, 옷의 촉감 등)를, 본 발명의 조작 평면으로부터 얻는 것이 가능해지고, 조작성을 비약적으로 향상할 수 있게 되었다.
[실시예 10]
도 51A 내지 C는 제 10의 실시예로서의 휴대 전화기(110)의 구성례를 도시하 는 사시도 및 단면도이다.
도 51A에 도시하는 휴대 전화기(110)에 의하면 제 6의 실시예에 설명한 촉각 시트 부재(160)를 응용한 미끄럼 방지 시트(160A)를 구비하고 있다. 미끄럼 방지 시트(160A)는 예를 들면 휴대 전화기(110)에 조작자가 파지하는 측면 부위에 둘러싸도록 마련된다.
도 51B에 도시하는 휴대 전화기(110)는 하우징(111)을 갖고 있고, 상기 하우징(111)을 둘러싸도록, 예를 들면 전극(52), 근육 시트부(54A) 및 전극(51)이 적층되어 있다. 도 35에 도시한 구동례를 참조하면 상위의 CPU(32)로부터 구동 전원(55A)에의 형상 표현를 실행하는 형상 표현 명령이 없는(오프) 경우이다. 상기 경우는 하우징(111)의 측면 주위에 요철형상의 변화가 보여지지 않는다. 종래 방식의 휴대 전화기의 측면 주위의 상태와 전혀 다름이 없다.
도 51C에 도시하는 휴대 전화기(110)에 의하면 상위의 CPU(32)로부터 구동 전원(55A)에의 형상 표현 명령이 있은(온) 경우이다. 상기 경우는 하우징(111)의 측면 주위에 요철형상이 출현한다. 상기 예에서, 조작자가 파지하는 휴대 전화기(110)의 하우징 측면 부분만을 상기 파형으로 요철형상으로 변화하게 된다. 파지 부분만을 요철형상으로 변화시키기 위한 제어는 제 9의 실시예에 설명한 제어 방법을 채택하면 좋다. 이로써, 종래 방식의 휴대 전화기의 측면 주위의 상태네 비하여, 그립 느낌을 주게 된다.
[실시예 11]
도 52A 내지 C는 제 11의 실시예로서의 점자(點字) 가변 시트 장치(220)의 구성례를 도시하는 사시도 및 단면도이다. 도 52A에 도시하는 점자 가변 시트 장치(220)에 의하면 제 8의 실시예에서 설명한 촉각 시트 부재(180)를 응용한 점자 가변 시트(180A)를 구비하고 있다. 점자 가변 시트(180A)는 예를 들면 점자 가변 시트 장치(220)에서 조작자가 손으로 접촉하는 조작 화면상에 마련된다. 도면중, 파선으로 도시하는 원주 형상은 요소 점자를 이루고, 도시하지 않은 원형형상의 전극(51)의 형상을 반영하여 근육 시트부(54A)가 볼록형상으로 솟아오른 부분이다.
도 52B에 도시하는 점자 가변 시트 장치(220)는 표시부(29)상에 입력 검출부(45) 및 점자 가변 시트(180A)를 차례로 적층하여 구성된다. 예를 들면 점자 가변 시트(180A)는 배선 패턴군(57)을 갖는 베이스 필름(181)과, 상기 베이스 필름(181)상에 접착된 근육 시트부(54A)라고, 상기 근육 시트부(54A)의 이면측에 마련된 전극(51)과, 전극(51)상에 필름부(186)가 적층되어 구성된다. 또한, 표시부(29) 및 입력 검출부(45)는 생략하여도 좋다.
이 예에서도, 도 35에 도시한 구동례를 참조하면 상위의 CPU(32)로부터 구동 전원(55A)에는 요소 점자의 형상 표현를 실행하는 형상 표현 명령이 공급된다. 상기 예에서는 형상 표현 명령이 없는(오프) 경우이다. 상기 경우는 조작자가 손으로 접촉한 조작 화면상에는 요철형상의 변화가 보여지지 않는다.
도 52C에 도시하는 점자 가변 시트 장치(220)에 의하면 상위의 CPU(32)로부터 구동 전원(55A)에의 형상 표현 명령이 있은(온) 경우이다. 상기 경우는 조작자가 손으로 접촉하는 조작 화면상에 요철형상이 출현한다. 상기 예에서, 조작자가 손으로 접촉한 점자 가변 시트 장치(220)의 하우징 측면부분이 원주 돌기(볼록) 형 상으로 변화하게 된다. 점자 블록을 구성한 볼록부분을 볼록형상으로 변화시키기 위한 점자 출현 제어는 제 9의 실시예에서 설명한 제어 방법을 채택하면 좋다. 이로써, 종래 방식의 고정식의 점자 블록에 비하여, 점자 블록을 제어 정보에 의거하여 가변하여 출현시키는 점자 대화 가능한 점자 가변 시트 장치(220)를 제공할 수 있게 되었다.
상술한 제 1 내지 제 11의 실시예에서는 촉각 시트 부재에 관해 각각 개별의 기능에 관해 설명하였는데 이들로 한정되는 것이 아니고, 각각 개별의 기능을 갖는 촉각 시트 부재를 조합시켜서 사용하여도 좋다. 예를 들면 촉각 표현부가 소정의 크기의 개구 지름을 갖고서 베이스 부재(1)의 소정의 위치에 개구된 촉각 표현용의 요소 개구부(p1 내지 p25)를 이루고, 매체 공급부가 요소 개구부(p1 내지 p25)에 공기를 송풍하고, 또는 상기 요소 개구부(p1 내지 p25)로부터 공기를 흡입하는 공조부(3)를 갖는 제 1의 촉각 시트 부재와, 촉각 표현부가 소정의 크기를 갖고서 베이스 부재(11)의 소정의 위치에 배설된 촉각 표현용의 요소 주머니부(q1 내지 q25)를 이루고, 매체 공급부가 요소 주머니부(q1 내지 q25)에 공기를 송풍하는 송풍부를 갖는 제 2의 촉각 시트 부재와, 촉각 표현부에는 소정의 크기의 전극(51, 52)을 갖고서 절연성이면서 투명성의 부재의 소정의 위치에 배설된 촉각 표현용의 도전성의 요소 근육부(E1 내지 E25)나 도전 러버(182) 등이 사용되고, 매체 공급부가 요소 근육부(E1 내지 E25)나 도전 러버(182) 등의 전극(51, 52)에 구동 전압(Vo)을 공급하는 구동 전원(55A)을 갖는 제 3의 촉각 시트 부재를 조합시키는 등이다.
본 발명은 아이콘 화면에 접촉하면 촉각을 표현하는 촉각 입력 기능을 구비 한 디지털 카메라나, 비디오 카메라, 휴대 전화기, 휴대 단말 장치, 데스크톱형의 퍼스널 컴퓨터(이하 PC이라고 한다), 노트형의 PC, 점자 블록 장치, 현금 자동 수불기 등의 전자 기기에 적용하기 극히 알맞다.
본 발명에서 개시된 실시의 형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 생각하여야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해 나타나고 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
도 1은 제 1의 실시예로서의 촉각 시트 부재(100)의 구성례를 도시하는 사시도.
도 2의 (A) 및 (B)는 촉각 시트 부재(100)에서의 공기의 공급례를 도시하는 일부 단면을 포함하는 상면도 및 정면도.
도 3은 블로어(3b)의 구성례를 도시하는 단면도.
도 4는 촉각 시트 부재(100)에서의 베이스 부재(1) 및 유로 패널(2)의 조립례를 도시하는 사시도.
도 5의 (A)는 취출구의 형상례를 도시하는 상면도, (B)는 도 5의 (A)의 화살표 X1-X1에 따른 단면도.
도 6의 (A) 및 (B)는 취출구의 변형례(제 1의 변형례)를 도시하는 상면도 및도 6의 (A)의 화살표 X2-X2에 따른 단면도.
도 7의 (A) 및 (B)는 취출구의 변형례(제 2의 변형례)를 도시하는 상면도 및 도 7의 (A)의 화살표 X3-X에 따른 단면도.
도 8의 (A) 및 (B)는 취출구의 변형례(제 3의 변형례)를 도시하는 상면도 및 도 8의 (A)의 화살표 X4-X4에 따른 단면도.
도 9의 (A) 및 (B)는 취출구의 변형례(제 4의 변형례)를 도시하는 상면도 및 도 9의 (A)의 화살표 X5-X5에 따른 단면도.
도 10의 (A) 및 (B)는 취출구의 변형례(제 5의 변형례)를 도시하는 상면도 및 도 10의 (A)의 화살표 X6-X6에 따른 단면도.
도 11의 (A) 및 (B)는 취출구의 변형례(제 6의 변형례)를 도시하는 상면도 및 도 11의 (A)의 화살표 X7-X7에 따른 단면도.
도 12의 (A) 및 (B)는 취출구의 변형례(제 7의 변형례)를 도시하는 상면도 및 도 12의 (A)의 화살표 X8-X8에 따른 단면도.
도 13의 (A) 및 (B)는 취출구의 변형례(제 8의 변형례)를 도시하는 상면도 및 도 13의 (A)의 화살표 X9-X9에 따른 단면도.
도 14의 (A) 및 (B)는 제 2의 실시예로서의 촉각 시트 부재(200)의 구성례를 도시하는 일부 단면을 포함하는 정면도 및 상면도.
도 15의 (A) 내지 (C)는 베이스 부재(11)의 형성례를 도시하는 공정도.
도 16의 (A) 내지 (C)는 베이스 부재(11)의 기능례를 도시하는 상태 천이도.
도 17의 (A) 및 (B)는 베이스 부재(11A)의 변형례를 도시하는 상면도 및 도 17의 (A)의 화살표 X10-X10에 따른 단면도.
도 18은 촉각 시트 부재(200)를 응용한 제 3의 실시예로서의 입력 장치(300)의 구성례를 도시하는 사시도.
도 19의 (A) 및 (B)는 입력 장치(300)를 실장한 휴대 전화기(600)의 구성례를 도시하는 상면도.
도 20은 휴대 전화기(600)의 제어계의 구성례 및 그 감촉 피드백 기능례를 도시하는 블록도.
도 21의 (A) 내지 (E)는 휴대 전화기(600)에서의 활주 및 가압 조작례(제 1의 조작례)를 도시하는 상태도.
도 22의 (A) 내지 (E)는 휴대 전화기(600)에서의 활주 및 가압 조작례(제 2의 조작례)를 도시하는 상태도.
도 23은 휴대 전화기(600)에서의 어플리케이션 실행시의 표시부 및 촉각 가변 시트부착의 제어례를 도시하는 플로우 차트.
도 24는 촉각 시트 부재를 응용한 제 4의 실시예로서의 입력 장치(400)의 구성례를 도시하는 사시도.
도 25의 (A) 및 (B)는 입력 장치(400)에서의 공기 공급례를 도시하는 일부 단면을 포함하는 정면도 및 상면도.
도 26의 (A) 내지 (C)는 입력 장치(400)를 실장한 휴대 전화기(710)에서의 조작 패널 화상의 표시례를 도시하는 상면도.
도 27은 휴대 전화기(710)에서의 어플리케이션 실행시의 표시부 및 촉각 표현용의 적층 시트부착의 제어례(제 1의 제어례)를 도시하는 플로우 차트.
도 28은 휴대 전화기(710)에서의 어플리케이션 실행시의 표시부 및 촉각 표현용의 적층 시트부착의 제어례(제 2의 제어례)를 도시하는 플로우 차트.
도 29의 (A) 및 (B)는 제 5의 실시예로서의 촉각 시트 부재(150)의 구성례를 도시하는 사시도 및 그 구동례를 도시하는 도면.
도 30은 촉각 시트 부재(150)를 응용한 입력 장치(500)의 구성례를 도시하는 사시도.
도 31의 (A) 및 (B)는 입력 장치(500)의 동작례를 도시하는 설명도.
도 32의 (A) 및 (B)는 입력 장치(500)에 적용 가능한 촉각 시트 부재(151)의 구성례 및 그 구동례를 도시하는 도면.
도 33의 (A) 및 (B)는 입력 장치(500)에 적용 가능한 촉각 시트 부재(152)의 구성례 및 그 구동례를 도시하는 도면.
도 34의 (A) 및 (B)는 입력 장치(500)에 적용 가능한 촉각 시트 부재(153)의 구성례 및 그 구동례를 도시하는 도면.
도 35의 (A) 및 (B)는 제 6의 실시예로서의 촉각 시트 부재(160)의 구성례를 도시하는 사시도 및 그 구동례를 도시하는 도면.
도 36은 제 7의 실시예로서의 입력 장치(700)의 구성례를 도시하는 사시도.
도 37은 제 8의 실시예로서의 입력 장치(800)의 구성례를 도시하는 사시도.
도 38은 각 가변 시트 기능부착의 표시 장치(129)의 구성례를 도시하는 사시도.
도 39는 표시 장치(129)의 단면의 구성례를 도시하는 도면(단면도).
도 40의 (A) 내지 (C)는 입력 장치(800)에서의 표시 데이터 및 형상 표현 신호의 다중례를 도시하는 데이터 포맷.
도 41은 입력 장치(800)에서의 촉각 및/또는 표시 기능 선택례를 도시하는 동작 플로우 차트.
도 42는 입력 장치(800)에 적용 가능한 촉각 가변 시트 기능부착의 표시 장치(229)의 구성례를 도시하는 단면도.
도 43은 입력 장치(800)에 적용 가능한 촉각 가변 시트 기능부착의 표시 장치(329)의 구성례를 도시하는 단면도.
도 44는 입력 장치(800)에 적용 가능한 촉각 가변 시트 기능부착의 표시 장치(429)의 구성례를 도시하는 단면도.
도 45는 입력 장치(800)에 적용 가능한 촉각 가변 시트 기능부착의 표시 장치(529)의 구성례를 도시하는 단면도.
도 46은 입력 장치(800)에 적용 가능한 촉각 가변 시트 기능부착의 표시 장치(629)의 구성례를 도시하는 단면도.
도 47은 제 9의 실시예로서의 입력 장치(900)의 구성례를 도시하는 블록도.
도 48은 조작키(1) 요소에 관한 입력 장치(900)의 동작례(제 1의 동작례)를 설명하는 블록도.
도 49는 조작키(1) 요소에 관한 입력 장치(900)의 동작례(제 2의 동작례)를 설명하는 블록도.
도 50은 입력 장치(900)의 입력 처리예를 도시하는 플로우 차트.
도 51의 (A) 내지 (C)는 제 10의 실시예로서의 휴대 전화기(110)의 구성례를 도시하는 사시도 및 단면도.
도 52의 (A) 내지 (C)는 제 11의 실시예로서의 점자 가변 시트 장치(220)의 구성례를 도시하는 사시도 및 단면도.

Claims (22)

  1. 촉각 시트 부재에 있어서,
    소정의 경도를 갖고 시트 형상을 이루는 바디와,
    소정의 크기를 갖고 상기 바디의 여러 위치 또는 소정의 위치에 배설된 촉각 표현용의 촉각 표현부와,
    상기 촉각 표현부에 매체를 공급하는 매체 공급부를 구비하는 것을 특징으로 하는 촉각 시트 부재.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 촉각 표현부는 소정의 크기의 개구 지름을 갖고 상기 바디의 소정 위치에 개구된 촉각 표현용의 개구부를 포함하고,
    상기 매체 공급부는 상기 개구부에 공기를 송풍하고, 또는 상기 개구부로부터 공기를 흡입하는 공조부를 구비하는 것을 특징으로 하는 촉각 시트 부재.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 촉각 표현부는 소정의 크기를 갖고 상기 바디의 소정의 위치에 배설된 촉각 표현용의 주머니부를 포함하고,
    상기 매체 공급부는 상기 주머니부에 공기를 송풍하는 송풍부를 갖는 것을 특징으로 하는 촉각 시트 부재.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 촉각 표현부는 소정의 크기의 전극을 갖고 상기 바디의 소정의 위치에 배설된 촉각 표현용의 도전성의 고분자 소재를 포함하고,
    상기 매체 공급부는 상기 고분자 소재의 전극에 구동 전압을 공급하는 전원 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각 시트 부재.
  5. 조작체에 의한 활주 조작 및 압하 조작 중의 어느 하나의 조작에 의해 정보를 입력하는 입력 장치에 있어서,
    조작면을 갖는 표시부와,
    상기 표시부에 마련되어 상기 조작체의 활주 위치 및 압하 위치 중의 어느 하나의 위치를 검출하는 검출부와,
    상기 검출부의 적어도 일부를 덮도록 마련되고, 상기 표시부의 조작면에 따른 활주 조작 및 압하 조작 중의 어느 하나의 조작이 실행되는 투명성의 촉각 시트 부재를 구비하고,
    상기 촉각 시트 부재는,
    소정의 경도를 갖고 시트 형상을 이루는 바디와,
    소정의 크기를 갖고서 상기 바디의 여러 위치 또는 소정의 위치에 분포된 촉각 표현용의 촉각 표현부와,
    상기 촉각 표현부에 매체를 공급하는 매체 공급부를 갖는 것을 특징으로 하 는 입력 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 촉각 표현부는 소정의 크기의 개구 지름을 갖고 상기 바디의 소정의 위치에 개구된 촉각 표현용의 개구부를 포함하고,
    상기 매체 공급부는 상기 개구부에 공기를 송풍하고, 또는 상기 개구부로부터 공기를 흡입하는 공조부를 갖는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 공조부는 상기 바디에 개구된 복수의 상기 개구부에 개별 또는 그룹마다 공기를 송풍하고, 또는 상기 개구부로부터 개별적으로 공기를 흡입하는 프로그램 가능한 기능을 갖는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 바디는 개구된 복수의 상기 개구부에 공기를 유도하는 유로 패널을 구비하고,
    상기 공조부는 압전 소자를 이용한 공기압 조정기를 포함하고,
    상기 공기압 조정기는 상기 유로 패널에 접속되고,
    상기 공기압 조정기는 상기 유로 패널을 통하여 상기 바디의 복수의 상기 개구부에 개별 또는 그룹마다 공기를 송풍하고, 또는 상기 개구부로부터 개별 또는 그룹마다 공기를 흡입하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 촉각 표현부는 소정의 크기를 갖고 상기 바디의 소정의 위치에 배설된 촉각 표현용의 주머니부를 포함하고,
    상기 매체 공급부는 상기 주머니부에 공기를 송풍하는 송풍부를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 송풍부는 상기 바디에 배설된 복수의 상기 주머니부에 개별 또는 그룹마다 공기를 송풍하는 프로그램 가능한 기능을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 바디는 상기 바디에 배설된 복수의 상기 주머니부에 공기를 유도하는 유로 패널을 구비하고,
    상기 송풍부는 압전 소자를 이용하는 공기 압력 발생기를 포함하고,
    상기 공기 압력 발생기는 상기 유로 패널에 접속되고,
    상기 공기 압력 발생기는 상기 유로 패널을 통하여 상기 바디의 복수의 상기 주머니부에 개별 또는 그룹마다 압축 공기를 송풍하는 것을 특징으로 하는 입력 장 치.
  12. 제 5항에 있어서,
    상기 촉각 표현부는 소정의 크기의 전극을 갖고 상기 바디의 소정의 위치에 배설된 촉각 표현용의 도전성의 고분자 소재가 사용되고,
    상기 매체 공급부는 상기 고분자 소재의 전극에 구동 전압을 공급하는 전원 공급부를 갖는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 전원 공급부는 상기 바디에 배설된 복수의 상기 고분자 소재의 전극에 개별 또는 그룹마다 구동 전압을 공급하는 프로그램 가능한 기능을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  14. 제 12항에 있어서,
    상기 표시부의 조작면에 따라 상기 바디에 배설된 복수의 상기 고분자 소재의 전극에 구동 전압을 인가하는 배선 패턴을 구비하고,
    상기 전원 공급부가 상기 배선 패턴에 접속되고,
    상기 전원 공급부는 상기 배선 패턴을 통하여 상기 바디의 복수의 상기 고분자 소재의 전극에 개별 또는 그룹마다 구동 전압을 공급하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  15. 제 5항에 있어서,
    상기 촉각 시트 부재를 제어하는 제어부를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 표시부상에 표시되는 영상 내용에 대응하여, 상기 촉각 시트 부재의 촉각 표현용의 촉각 표현부에 매체를 공급하도록 상기 매체 공급부를 제어하고, 상기 영상 내용에 대응한 바디의 위치에 상기 촉각 표현부를 분포하도록 한 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 매체 공급부를 제어하여 상기 촉각 표현용의 촉각 표현부에 공급된 매체의 양을 조정하고, 상기 조작체에 주는 촉각을 가변하도록 한 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  17. 제 5항에 있어서,
    상기 검출부는 상기 촉각 표현용의 촉각 표현부의 가압 변화를 판독하여 조작체의 가압력을 검지하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  18. 제 5항에 있어서,
    상기 표시부는 유기 EL 표시 소자 및 액정 표시 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  19. 제 5항에 있어서,
    상기 검출부로부터 얻어지는 위치 검출 신호에 의거하여 상기 표시부의 조작면에 진동을 주는 진동체를 구비하는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  20. 제 14항에 있어서,
    상기 촉각 시트 부재에 포함된 배선 패턴이 상기 표시부를 구성하는 배선 패턴의 일부와 함께 사용되는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  21. 제 5항에 있어서,
    상기 촉각 표현부가 소정의 크기의 개구 지름을 갖고 상기 바디의 소정의 위치에 개구된 촉각 표현용의 개구부를 포함하고, 상기 매체 공급부가 상기 개구부에 공기를 송풍하고 또는 상기 개구부로부터 공기를 흡입하는 공조부를 포함하는 제 1의 촉각 시트 부재와,
    상기 촉각 표현부가 소정의 크기를 갖고 상기 바디의 소정의 위치에 배설된 촉각 표현용의 주머니부를 포함하고, 상기 매체 공급부가 상기 주머니부에 공기를 송풍하는 송풍부를 갖는 제 2의 촉각 시트 부재와,
    상기 촉각 표현부가 소정의 크기의 전극을 갖고 상기 바디의 소정의 위치에 배설된 촉각 표현용의 도전성의 고분자 소재를 포함하고, 상기 매체 공급부가 상기 고분자 소재의 전극에 구동 전압을 공급하는 전원 공급부를 갖는 제 3의 촉각 시트 부재를 조합시켜서 사용되는 것을 특징으로 하는 입력 장치.
  22. 전자 기기에 있어서,
    하우징과,
    상기 하우징에 마련되어 조작체에 의한 활주 조작 및 압하 조작 중의 어느 하나의 조작에 의해 정보를 입력하는 입력 장치를 구비하고,
    상기 입력 장치는,
    조작면을 갖는 표시부와,
    상기 표시부에 마련되어 상기 조작체의 활주 위치 및 압하 위치의 어느 하나의 위치를 검출하는 검출부와,
    상기 검출부의 적어도 일부를 덮도록 마련되고, 상기 표시부의 조작면에 따라 활주 조작 및 압하 조작 중의 어느 하나의 조작이 실행되는 투명성의 촉각 시트 부재를 포함하고,
    상기 촉각 시트 부재는,
    소정의 경도를 갖고 시트 형상을 이루는 바디와,
    소정의 크기를 갖고 상기 바디의 여러 위치 또는 소정의 위치에 분포된 촉각 표현용의 촉각 표현부와,
    상기 촉각 표현부에 매체를 공급하는 매체 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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