特許 7546118 タッチパッド及び電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-28

(45)【発行日】2024-09-05

(54)【発明の名称】タッチパッド及び電子機器

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/0354 20130101AFI20240829BHJP

   H01H 13/14 20060101ALI20240829BHJP

【ＦＩ】

G06F3/0354 450

H01H13/14 A

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2023123099

(22)【出願日】2023-07-28

【審査請求日】2023-07-28

(73)【特許権者】

【識別番号】505205731

【氏名又は名称】レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】熊田 君夫

(72)【発明者】

【氏名】窪田 和幸

【審査官】三田村 陽平

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１２３２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０７９４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０２７６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－００８１２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１９９５３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０３３－ ３／０３９

Ｇ０６Ｆ ３／０３

Ｇ０６Ｆ ３／０４１－ ３／０４７

Ｈ０１Ｈ １３／００ －１３／８８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

タッチパッドであって、
人手による接触位置を認識可能なセンサボードと、
前記センサボードが固定されたハウジングと、
前記ハウジングを昇降可能な状態で支持するベース部材と、
前記センサボードが押されて前記ハウジングが前記ベース部材に向かって移動した際に押圧されるスイッチと、
を備え、
前記ベース部材と前記ハウジングとの間には、前記ハウジングを前記ベース部材に向かう方向に変位可能な状態で回動可能に支持する第１及び第２のピボット軸部が設けられ、
前記第１及び第２のピボット軸部は、前記センサボードの一縁部から反対側の他縁部に向かう方向で相互間に前記スイッチを跨ぐ位置に配置され、
前記センサボードの前記スイッチよりも前記第１のピボット軸部側にある領域が押された際には、前記第２のピボット軸部が回動軸となって前記ハウジングが回動して前記スイッチが押圧されて第１の荷重を発生し、
前記センサボードの前記スイッチよりも前記第２のピボット軸部側にある領域が押された際には、前記第１のピボット軸部が回動軸となって前記ハウジングが回動して前記スイッチが押圧され、前記第１の荷重よりも大きい第２の荷重を発生する
ことを特徴とするタッチパッド。

【請求項2】

請求項１に記載のタッチパッドであって、
少なくとも前記センサボードの前記スイッチと上下にオーバーラップする領域が押された際には、前記第１及び第２のピボット軸部がいずれも回動軸として作用せずに、前記ハウジングが前記ベース部材に向かって変位して前記スイッチが押圧され、前記第１及び前記第２の荷重よりも大きい第３の荷重を発生する
ことを特徴とするタッチパッド。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のタッチパッドであって、
前記一縁部から反対側の他縁部に向かう方向を基準として、前記スイッチと前記第１のピボット軸部との間の距離が、前記スイッチと前記第２のピボット軸部との間の距離よりも大きい
ことを特徴とする電子機器。

【請求項4】

請求項３に記載のタッチパッドであって、
前記ベース部材に対して前記ハウジングを相対的に離隔する方向に向かって付勢する第１及び第２の弾性部材を備え、
前記第１及び第２の弾性部材は、前記センサボードの一縁部から反対側の他縁部に向かう方向で相互間に前記スイッチを跨ぐ位置であって、前記第１及び第２のピボット軸部の間となる配置されている
ことを特徴とする電子機器。

【請求項5】

電子機器であって、
筐体と、
前記筐体に支持されたタッチパッドと、
を備え、
前記タッチパッドは、
人手による接触位置を認識可能なセンサボードと、
前記センサボードが固定されたハウジングと、
前記筐体に支持され、前記ハウジングを昇降可能な状態で支持するベース部材と、
前記センサボードが押されて前記ハウジングが前記ベース部材に向かって移動した際に押圧されるスイッチと、
を備え、
前記タッチパッドは、前記ベース部材と前記ハウジングとの間に設けられ、前記ハウジングを前記ベース部材に向かう方向に変位可能な状態で回動可能に支持する第１及び第２のピボット軸部を有し、
前記第１及び第２のピボット軸部は、前記センサボードの一縁部から反対側の他縁部に向かう方向で相互間に前記スイッチを跨ぐ位置に配置され、
前記センサボードの前記スイッチよりも前記第１のピボット軸部側にある領域が押された際には、前記第２のピボット軸部が回動軸となって前記ハウジングが回動して前記スイッチが押圧されて第１の荷重を発生し、
前記センサボードの前記スイッチよりも前記第２のピボット軸部側にある領域が押された際には、前記第１のピボット軸部が回動軸となって前記ハウジングが回動して前記スイッチが押圧され、前記第１の荷重よりも大きい第２の荷重を発生する
ことを特徴とする電子機器。

【請求項6】

請求項５に記載の電子機器であって、
前記一縁部から反対側の他縁部に向かう方向を基準として、前記第１のピボット軸部は前記他縁部よりも前記一縁部に近い位置に配置され、前記第２のピボット軸部は前記一縁部よりも前記他縁部に近い位置に配置されており、
さらに、
前記筐体に支持され、前記センサボードの前記一縁部と隣接するキーボードと、
前記キーボードに設けられ、人手によるポインティング操作を行うポインティングスティックと、
を備え、
前記スイッチよりも前記第１のピボット軸部側にある領域には、前記ポインティングスティックと関連付けられた機能が割り当てられている
ことを特徴とする電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、タッチパッド及び該タッチパッドを備える電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

例えばノート型ＰＣは、キーボードの他、マウスの代替となるタッチパッドを備える。タッチパッドは、指先でのタッチ操作を受けてディスプレイ装置に表示されたカーソルを移動させるポインティングデバイスの一種である。タッチパッドは、一般的に筐体上面における手前側でキーボードに隣接して設けられる。

【0003】

このようなタッチパッドを備えた入力装置に関し、本出願人は特許文献１において、タッチ操作及び押下操作を可能とした構成を提案している。この構成では、タッチパッドの操作面に複数の疑似的なボタン領域が設定されており、各ボタン領域をタッチしながらタッチパッドを押下操作することで各ボタン領域に対応した入力操作を行うことができる。このタッチパッドは上面で人手の接触を検出するセンサボードと、該センサボードを押し下げることで押圧されるスイッチを備えており、スイッチの押圧によってクリック感が得られるようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－０６０３０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１のタッチパッドは、キーボードに隣接する縁に沿って回動軸を設け、これを中心にセンサボードが回動して押下操作を受け付ける。ところが、この構成では、センサボードの手前側は適度に上下動幅が確保されるものの、軸に近い奥側はほとんど上下動せず、良好なクリック感が得られずユーザに違和感を与え得る。

【0006】

また特許文献１の電子機器は、キーボードの略中央にポインティングスティックを備える。タッチパッドはポインティングスティックと併設される場合、キーボード寄りの位置にはポインティングスティックと関連付けられたボタン領域が設定されることがある。例えばこのボタン領域はマウスの３ボタンと対応する。ここで、タッチパッドの通常の領域は人差し指等での操作が想定される。一方、上記のボタン領域はポインティングスティックとの同時操作のために親指での操作が想定され、十分な力を入れて操作することが難しい場合がある。

【0007】

このようにタッチパッドは特定の領域を他の領域と異なる機能を発揮させたい要求があり、例えばマウスの３ボタン機能を割り当てる場合、或いは所定のアプリケーションのランチャー機能を割り当てる場合等がある。その場合に、従来は当該特定の領域での押下操作の荷重について考慮されておらず、操作感のさらなる向上が望まれている。

【0008】

本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、操作性を高めることができるタッチパッド及び該タッチパッドを備える電子機器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１態様に係るタッチパッドは、人手による接触位置を認識可能なセンサボードと、前記センサボードが固定されたハウジングと、前記ハウジングを昇降可能な状態で支持するベース部材と、前記センサボードが押されて前記ハウジングが前記ベース部材に向かって移動した際に押圧されるスイッチと、を備え、前記ベース部材と前記ハウジングとの間には、前記ハウジングを前記ベース部材に向かう方向に変位可能な状態で回動可能に支持する第１及び第２のピボット軸部が設けられ、前記第１及び第２のピボット軸部は、前記センサボードの一縁部から反対側の他縁部に向かう方向で相互間に前記スイッチを跨ぐ位置に配置され、前記センサボードの前記スイッチよりも前記第１のピボット軸部側にある領域が押された際には、前記第２のピボット軸部が回動軸となって前記ハウジングが回動して前記スイッチが押圧されて第１の荷重を発生し、前記センサボードの前記スイッチよりも前記第２のピボット軸部側にある領域が押された際には、前記第１のピボット軸部が回動軸となって前記ハウジングが回動して前記スイッチが押圧され、前記第１の荷重よりも大きい第２の荷重を発生する。

【0010】

本発明の第２態様に係る電子機器は、筐体と、前記筐体に支持されたタッチパッドと、を備え、前記タッチパッドは、人手による接触位置を認識可能なセンサボードと、前記センサボードが固定されたハウジングと、前記筐体に支持され、前記ハウジングを昇降可能な状態で支持するベース部材と、前記センサボードが押されて前記ハウジングが前記ベース部材に向かって移動した際に押圧されるスイッチと、を備え、前記タッチパッドは、前記ベース部材と前記ハウジングとの間に設けられ、前記ハウジングを前記ベース部材に向かう方向に変位可能な状態で回動可能に支持する第１及び第２のピボット軸部を有し、前記第１及び第２のピボット軸部は、前記センサボードの一縁部から反対側の他縁部に向かう方向で相互間に前記スイッチを跨ぐ位置に配置され、前記センサボードの前記スイッチよりも前記第１のピボット軸部側にある領域が押された際には、前記第２のピボット軸部が回動軸となって前記ハウジングが回動して前記スイッチが押圧されて第１の荷重を発生し、前記センサボードの前記スイッチよりも前記第２のピボット軸部側にある領域が押された際には、前記第１のピボット軸部が回動軸となって前記ハウジングが回動して前記スイッチが押圧され、前記第１の荷重よりも大きい第２の荷重を発生する。

【発明の効果】

【0011】

本発明の上記態様によれば、操作性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、一実施形態に係る電子機器を上から見下ろした平面図である。

【図2】図２は、タッチパッドの分解斜視図である。

【図3】図３は、タッチパッドの平面図である。

【図4】図４は、タッチパッドの底面図である。

【図5A】図５Ａは、タッチパッドのＹ２側に設置されるピボット軸部３６及びその周辺部をＺ１側から見た分解斜視図である。

【図5B】図５Ｂは、図５Ａに示すピボット軸部及びその周辺部をＺ２側から見た斜視図である。

【図6A】図６Ａは、タッチパッドのＹ１側に設置されるピボット軸部及びその周辺部をＺ１側から見た分解斜視図である。

【図6B】図６Ｂは、図６Ａに示すピボット軸部及びその周辺部をＺ２側から見た斜視図である。

【図7A】図７Ａは、タッチパッドの模式的な側面断面図である。

【図7B】図７Ｂは、図７Ａに示す状態から所定の位置が押下操作された際の動作を示す側面断面図である。

【図7C】図７Ｃは、図７Ａに示す状態から所定の位置が押下操作された際の動作を示す側面断面図である。

【図7D】図７Ｄは、図７Ａに示す状態から所定の位置が押下操作された際の動作を示す側面断面図である。

【図8】図８は、センサボードのＹ方向での各位置が押下操作された際にタッチパッドが発生する荷重の一例を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明に係るタッチパッドについて、このタッチパッドを備える電子機器との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

【0014】

図１は、一実施形態に係る電子機器１０の蓋体１１を筐体１２から開いた状態で上から見下ろした平面図である。本実施形態では、蓋体１１と筐体１２とをヒンジ１４によって相対的に回動可能に連結したクラムシェル型のノート型ＰＣである。筐体１２には、一実施形態に係るタッチパッド１５が備えられている。タッチパッド１５の適用対象となる電子機器はノート型ＰＣに限られない。電子機器は、例えばノート型ＰＣ、デスクトップ型ＰＣ又はタブレット型ＰＣ等に対して外付けされる単体のキーボード装置でもよい。タッチパッド１５はノート型ＰＣ等の電子機器に対して外付けされる単独のタッチパッド装置として用いることもできる。

【0015】

蓋体１１は扁平な箱体である。蓋体１１はディスプレイ１６を搭載している。ディスプレイ１６は、例えば有機ＥＬや液晶である。蓋体１１は筐体１２の後端部（Ｙ２側端部）にヒンジ１４で連結されている。

【0016】

筐体１２は扁平な箱体である。筐体１２の内部には、ＣＰＵ等を実装したマザーボード、ストレージ、メモリ、バッテリー等の各種電子部品が収納されている。筐体１２の上面１２ａには、タッチパッド１５及びキーボード１８が前後に並んでいる。

【0017】

キーボード１８の略中央にはポインティングスティック２０が設けられている。ポインティングスティック２０は、ディスプレイ１６に表示されるカーソルを傾動方向に移動させるポインティングデバイスの一種である。ポインティングスティック２０は、小さい円柱形状であってキーボード１８の略中央、例えばＧキー、Ｈキー及びＢキーの中間に設けられている。ポインティングスティック２０は、主に人差し指又は中指で傾動操作を行うことによってカーソルを移動させる。ポインティングスティック２０でカーソルを操作する際のポイント指定のクリックについては、主に親指でタッチパッド１５を押下操作する。

【0018】

次に、タッチパッド１５について説明する。

【0019】

以下、タッチパッド１５について電子機器１０に搭載された状態での使用形態を基準として、幅方向（左右方向）をそれぞれＸ１，Ｘ２方向、奥行方向（前後方向）をそれぞれＹ１，Ｙ２方向、厚み方向（上下方向）をそれぞれＺ１，Ｚ２方向と呼んで説明する。Ｘ１，Ｘ２方向をまとめてＸ方向と呼ぶこともあり、Ｙ１，Ｙ２方向及びＺ１，Ｚ２方向についても同様にＹ方向、Ｚ方向と呼ぶことがある。

【0020】

タッチパッド１５は、筐体１２の上面１２ａにおけるキーボード１８のＹ１側のパームレスト領域の略中央に設けられている。タッチパッド１５はキーボード１８と前後に隣接している。タッチパッド１５のＸ方向の中心はポインティングスティック２０と略一致している。タッチパッド１５はＸ方向に横長の矩形であり、Ｙ方向の幅はパームレスト領域の略全幅を占めている。

【0021】

タッチパッド１５は、人手（指先及びペン先等を含む）によってカーソルを移動させるポインティング操作を行うポインティングデバイスである。タッチパッド１５は、表面のセンサボード２２を押し下げることにより内部のスイッチ３０が切り替わってクリック感が得られるようになっている（図７Ａ～図７Ｄ参照）。センサボード２２は人手の接触位置を認識可能である。タッチパッド１５は、センサボード２２が押し下げられたときの人手の位置により、いわゆる右クリック及び左クリック等の処理が可能である。タッチパッド１５はソフトウェア処理によりタップ、ダブルタップ、二本指タップ、ピンチ等の各操作にも対応可能である。

【0022】

図２は、タッチパッド１５の分解斜視図である。図３は、タッチパッド１５の平面図である。図４は、タッチパッド１５の底面図である。

【0023】

図２～図４に示すように、タッチパッド１５は、Ｚ１側からＺ２側に向かって順に、センサボード２２と、ハウジング２４と、ベース部材２６とを備える。

【0024】

センサボード２２は、筐体１２の上面１２ａに臨むように配置され、ユーザの入力操作を受けると共にその操作を検出する。センサボード２２は、基板２２ａのＺ１側表面にパッドプレート２２ｂを積層した構造である。基板２２ａは静電容量式等のセンシング機能を有し、タッチパッド１５に対する各種入力操作を検出可能である。パッドプレート２２ｂは例えばガラスプレートであり、その表面がタッチパッド１５の操作面１５ａとなる。パッドプレート２２ｂは、例えば接着剤、粘着剤、又は両面粘着テープ等の接着部材２８で基板２２ａの表面に固定される。

【0025】

基板２２ａのＺ２側表面（下面２２ａ１）の略中央にはスイッチ３０が取り付けられている（図７Ａも参照）。スイッチ３０は薄く小型のものを用いることが好ましく、本実施形態ではメタルドームスイッチと呼ばれるドーム形状のスイッチを用いている。スイッチ３０は押圧することによりオン・オフが切り替わると共に適度なクリック感が得られる。本実施形態のスイッチ３０はノーマルオープンタイプである。

【0026】

図３に示すように、センサボード２２の操作面１５ａには複数の領域Ｒ１～Ｒ５が割り当てられている。領域Ｒ１～Ｒ５は、操作面１５ａ上でのそれぞれの範囲が座標で定義されたものであり、視認できるものではない。領域Ｒ１～Ｒ５は、後述するように一般的なマウスでの各クリックが割り当てられ、領域Ｒ１～Ｒ５のいずれかをタッチした状態でセンサボード２２を押下操作すると、その割り当てられた処理や表示が行われる。

【0027】

領域Ｒ１～Ｒ３は、キーボード１８に隣接する操作面１５ａのＹ２側縁部（縁部１５ｂ）に沿ってＸ方向に延びた帯状の領域であり、Ｘ方向に並んでいる。領域Ｒ１～Ｒ３はボタン領域である。ボタン領域Ｒ１～Ｒ３はポインティングスティック２０と関係付けられた機能が割り当てられており、例えばマウスの３ボタンの機能が割り当てられている。左右のやや幅広のボタン領域Ｒ１，Ｒ２はそれぞれ左クリックと右クリックに対応する。中央の幅狭のボタン領域Ｒ３はスクロールに対応し、Ｗｅｂページや文書を任意の方向にスクロールするためのものである。ボタン領域Ｒ１～Ｒ３はポインティングスティック２０と組み合わせて主に親指で操作される。ボタン領域Ｒ１～Ｒ３は、操作面１５ａにプリントされた直線やドット等からなるマーク３２によって明示され、他の領域Ｒ４，Ｒ５と区分けされている。

【0028】

領域Ｒ４は、ボタン領域Ｒ１～Ｒ３とは反対側、つまり操作面１５ａのＹ１側縁部（縁部１５ｃ）に沿ってＸ方向に延びた帯状の領域である。領域Ｒ４はクリック領域である。クリック領域Ｒ４はマウスの左クリックが割り当てられている。クリック領域Ｒ４はそのＸ２側端部を含む所定範囲にマウスの右クリックをさらに割り当てることもできる。ボタン領域Ｒ１～Ｒ３とクリック領域Ｒ４との間に挟まれた広い領域Ｒ５は領域Ｒ４と同様な機能が割り当てられたクリック領域である。

【0029】

図２～図４に示すように、ハウジング２４は、樹脂で形成されたプレート状部材である。ハウジング２４は、センサボード２２を支持する。ハウジング２４のＺ１側表面（上面２４ａ）は、上記した接着部材２８と同様な接着部材３４を用いて基板２２ａの下面２２ａ１に固定される。これによりハウジング２４はセンサボード２２と一体化された積層体を構成する。

【0030】

ハウジング２４は、ベース部材２６に対してＹ方向に所定の隙間を有して昇降可能な状態で支持される。より具体的にはハウジング２４はベース部材２６に対して相対的に回動可能に且つ全体としてＺ方向に変位可能に支持されている。従ってハウジング２４に固定されたセンサボード２２もベース部材２６に対して回動可能に且つ変位可能に支持されていることになる。ハウジング２４は、Ｙ方向に並ぶ２つのピボット軸部３６，３７による２軸ピボット構造によってベース部材２６に対して回動及び変位する。ピボット軸部３６，３７の構成は後述する。

【0031】

ハウジング２４は、スイッチ３０とＹ方向にオーバーラップする略中央に押圧部２４ｂを有する。押圧部２４ｂは、Ｚ１方向に突出した円形の突起を含む。押圧部２４ｂは、蛇行する左右の板ばね２４ｂ１を介してハウジング２４を構成するプレートに両持ち状態で弾性変位可能に支持されている。押圧部２４ｂは、板ばね２４ｂ１により、全体としてハウジング２４の下面２４ｃよりも多少Ｚ２側に下った位置で配置される。板ばね２４ｂ１のＺ２側表面はベース部材２６のＺ１側表面（上面２６ａ）に当接する（図７Ａ参照）。これによりセンサボード２２が押下操作されてベース部材２６に向かって回動又は変位すると、ハウジング２４がベース部材２６に接近することに伴って押圧部２４ｂがＺ１方向に弾性変位し、スイッチ３０を押圧する。

【0032】

ハウジング２４は、さらに各所に切欠き形状、突起、及び孔部等が設けられる。例えば平面視略Ｖ字状に形成された一対のラッチ３８ａは、ベース部材２６の上面２６ａに切り起こされた略Ｌ字状のフック３８ｂにそれぞれ係合される。ラッチ３８ａ及びフック３８ｂは、ハウジング２４のベース部材２６からのＺ１側への移動の上限を規定し、同時に抜け止めするものである。例えば孔部３９ａは、ベース部材２６の孔部３９ｂとＺ方向に連通し、基板２２ａの下面２２ａ１に実装されたコネクタ４０を挿通させる。コネクタ４０は所定の配線を用いて筐体１２内のマザーボード等に接続される。

【0033】

図２中の参照符号４１は、ハウジング２４とベース部材２６との間に介在するスタビライザである。スタビライザ４１は、例えばステンレス製の細棒の両端部を屈曲させた部材である。スタビライザ４１は、センサボード２２及びハウジング２４の左右幅方向での力を安定化させ、そのねじれや傾きを抑制する安定器である。図２中の参照符号４２は、基板２２ａの下面２２ａ１に固定される補強材である。補強材４２は、例えばステンレス製の細い角棒である。補強材４２は、センサボード２２の押下操作時のねじれや撓みを抑制する。

【0034】

図２～図４に示すように、ベース部材２６は、ステンレス等の金属で形成されたプレート状部材である。ベース部材２６は、その上面２６ａ側でハウジング２４を昇降可能に支持する。ベース部材２６はタッチパッド１５を筐体１２に取り付けるブラケットでもある。ベース部材２６は、Ｙ方向に沿う左右縁部とＹ２側でＸ方向に沿う縁部のそれぞれに取付孔が形成された取付片２６ｂを有する。取付片２６ｂは筐体１２に対して取付孔を用いて適宜ねじ止めされる。なお、ベース部材２６は、上記したフック３８ｂ及び孔部３９ｂの他、各所に切欠き形状、切り起こし、及び孔部等が設けられる。

【0035】

次に、ハウジング２４をベース部材２６に対して回動及び変位させるための構成を説明する。

【0036】

図５Ａは、タッチパッド１５のＹ２側に設置されるピボット軸部３６及びその周辺部をＺ１側から見た分解斜視図である。図５Ｂは、図５Ａに示すピボット軸部３６及びその周辺部をＺ２側から見た斜視図である。図６Ａは、タッチパッド１５のＹ１側に設置されるピボット軸部３７及びその周辺部をＺ１側から見た分解斜視図である。図６Ｂは、図６Ａに示すピボット軸部３７及びその周辺部をＺ２側から見た斜視図である。図７Ａは、タッチパッド１５の模式的な側面断面図である。

【0037】

図２～図７Ａに示すように、本実施形態のタッチパッド１５は、ハウジング２４をベース部材２６に向かう方向に変位可能な状態で回動可能に支持する２つのピボット軸部３６，３７を備える。ピボット軸部３６はタッチパッド１５のＸ方向での両縁部に左右一対設けられ、これによりＸ方向に延びた回動軸を構成する。ピボット軸部３７もタッチパッド１５のＸ方向での両縁部に左右一対設けられ、これによりＸ方向に延びた回動軸を構成する。ピボット軸部３６，３７は、それぞれＸ方向に長尺な構造とし、例えばタッチパッド１５のＸ方向中央を含む位置にそれぞれ１つ設けられてもよい。

【0038】

ピボット軸部３６，３７は、センサボード２２のＹ２側の縁部１５ｂから反対側（Ｙ１側）の縁部１５ｃに向かうＹ方向で、相互間にスイッチ３０を跨ぐ位置に配置される。Ｙ方向を基準として、一方のピボット軸部３６はスイッチ３０よりも縁部１５ｂ寄りに配置される。他方のピボット軸部３７はスイッチ３０よりも縁部１５ｃ寄りに配置される。

【0039】

図２、図５Ａ、図５Ｂ及び図７Ａに示すように、一方のピボット（第１のピボット軸部）軸部３６は、シャフト３６ａと、軸受部３６ｂとで構成される。

【0040】

シャフト３６ａは、ハウジング２４のＹ方向に沿う左右の縁部からそれぞれ外側に突出している。つまりＸ１側のピボット軸部３６のシャフト３６ａはＸ１方向に突出し、Ｘ２側のピボット軸部３６のシャフト３６ａはＸ２方向に突出している。シャフト３６ａは例えば断面略矩形状を成している。シャフト３６ａは、先端にＹ２側に向かって突出する突部が設けられ、この突部のＺ１側表面（上面）が軸受部３６ｂに対する接触面３６ａ１となる。Ｚ方向で接触面３６ａ１の反対側の面の角は面取りされている。シャフト３６ａは断面円形状等でもよい。接触面３６ａ１はＹ２側に突出していてもよい。

【0041】

軸受部３６ｂは、ベース部材２６のＹ方向に沿う縁部からそれぞれＺ１側に切り起こした立壁の上端を内側に屈曲させたＸＹ方向に沿う板片で形成されている。つまりＸ１側のピボット軸部３６の軸受部３６ｂはＸ２方向を向くように屈曲し、Ｘ２側のピボット軸部３６の軸受部３６ｂはＸ１方向を向くように屈曲している。軸受部３６ｂはＺ２側表面（下面）がシャフト３６ａに対する支持面３６ｂ１となる。

【0042】

このようなピボット軸部３６は、シャフト３６ａが軸受部３６ｂに対して下から係止され、接触面３６ａ１が支持面３６ｂ１に当接する。これによりピボット軸部３６は、シャフト３６ａが軸受部３６ｂに対して回動可能に且つＺ２方向に変位可能に支持される。つまりハウジング２４及びセンサボード２２は、ベース部材２６に対してピボット軸部３６によって相対的に回動可能に且つＺ２方向に変位可能に支持される。

【0043】

図２、図６Ａ、図６Ｂ及び図７Ａに示すように、他方のピボット軸部（第２のピボット軸部）３７は、シャフト３７ａと、軸受部３７ｂとで構成される。

【0044】

シャフト３７ａは、ハウジング２４のＹ方向に沿う左右の縁部からそれぞれ外側に突出している。つまりＸ１側のピボット軸部３７のシャフト３７ａはＸ１方向に突出し、Ｘ２側のピボット軸部３７のシャフト３７ａはＸ２方向に突出している。シャフト３７ａはＺ１側表面の角部にＲ形状を有し、断面略かこぼこ形状（semicylinｄrical shape）を成している。シャフト３７ａは、Ｙ方向両端にこのようなＲ形状が形成されたＺ１側表面（上面）が軸受部３７ｂに対する接触面３７ａ１となる。シャフト３７ａは断面円形状等でもよい。

【0045】

軸受部３７ｂは、ベース部材２６のＹ方向に沿う縁部にそれぞれＸ方向に多少の幅を持つ立壁をＺ１側に切り起こし、その上端をＹ１方向に屈曲させたＸＹ方向に沿う板片で形成されている。つまりＸ１，Ｘ２側のピボット軸部３７の軸受部３７ｂは、いずれもＹ１方向を向くように屈曲している。軸受部３７ｂはＺ２側表面（下面）がシャフト３７ａに対する支持面３７ｂ１となる。

【0046】

このようなピボット軸部３７は、シャフト３７ａが軸受部３７ｂに対して下から係止され、接触面３７ａ１が支持面３７ｂ１に当接する。これによりピボット軸部３７は、シャフト３７ａが軸受部３７ｂに対して回動可能に且つＺ２方向に変位可能に支持される。つまりハウジング２４及びセンサボード２２は、ベース部材２６に対してピボット軸部３７によっても相対的に回動可能に且つＺ２方向に変位可能に支持される。ピボット軸部３７はピボット軸部３６と同一又は同様な構成としてもよい。逆に、ピボット軸部３６をピボット軸部３７と同一又は同様な構成としてもよい。

【0047】

以上より、センサボード２２及びハウジング２４はベース部材２６に対してＹ方向でスイッチ３０を跨ぐように配置される２軸のピボット軸部３６，３７をそれぞれ回動軸とする回動（傾動）動作が可能である（図７Ｂ及び図７Ｃ参照）。さらにセンサボード２２及びハウジング２４はベース部材２６に対してピボット軸部３６，３７をいずれも回動軸として作用させず、全体としてＺ方向に沿って平行移動する変位動作も可能である（図７Ｃ参照）。

【0048】

図２及び図７Ａに示すように、本実施形態のタッチパッド１５は、さらにハウジング２４（又はセンサボード２２）とベース部材２６との間に２種類の弾性部材４４，４５をそれぞれ一対ずつ設けている。弾性部材４４，４５は後述する領域Ｒ１～Ｒ５での押下操作時の荷重を調整するための補助部品であり、その設置数や配置は適宜変更可能である。弾性部材４４，４５はこのような荷重の調整が不要である場合は一方又は両方を省略してもよい。

【0049】

弾性部材４４は、例えばＹ方向に沿って延びる帯板状の板ばねであり、ベース部材２６の上面２６ａの左右縁部付近にそれぞれ設けられる。弾性部材４４は、Ｙ１側端部が上面２６ａに固定され、斜め上方に延びた先のＹ２側端部がハウジング２４の下面２４ｃに当接する。弾性部材４５は、例えばＸ方向に沿って延びる帯板状の板ばねであり、上面２６ａのＹ１側縁部付近で左右に並ぶように設けられる。弾性部材４５は、Ｘ方向で上面２６ａの中央に近い側の端部がベース部材２６の上面２６ａに固定され、斜め上方に延びた先の端部がハウジング２４の下面２４ｃに当接する。これにより弾性部材４４，４５は、それぞれ所望の荷重でベース部材２６に対してハウジング２４を相対的に離隔するＺ１方向に向かって常時付勢する。弾性部材４４，４５は例えばハウジング２４に形成された孔部を通してベース部材２６とセンサボード２２との間を付勢してもよい。

【0050】

次に、センサボード２２に対する押下操作を行った際の動作及び作用効果を説明する。

【0051】

図７Ｂは、図７Ａに示す状態（無負荷状態）から領域Ｒ１～Ｒ３に含まれる所定の位置Ｐ１が押下操作された際の動作を示す側面断面図である。図７Ｃは、図７Ａに示す状態から領域Ｒ４に含まれる所定の位置Ｐ２が押下操作された際の動作を示す側面断面図である。図７Ｄは、図７Ａに示す状態から領域Ｒ５に含まれる所定の位置Ｐ３が押下操作された際の動作を示す側面断面図である。図８は、センサボード２２のＹ方向での各位置が押下操作された際にタッチパッド１５が発生する荷重（人手に対するタッチパッド１５からの反力）の一例を示すグラフである。

【0052】

図８において、横軸はセンサボード２２のＹ方向での押下位置（ｍｍ）を示す。本実施形態のセンサボード２２のＹ方向の寸法は、例えば７０ｍｍである。そこで、図８の横軸は、センサボード２２のＹ２側の縁部１５ｂを０ｍｍとし、ここから７０ｍｍ離れたＹ１側の縁部１５ｃまでの距離を示す。縦軸は横軸に示す各位置でセンサボード２２を押下操作した際にタッチパッド１５が発生する荷重、つまり各位置でのスイッチ３０のオン操作に必要な操作荷重（ｇｆ）を示す。

【0053】

図８中のＤ０～Ｄ４は、図３及び図７Ａ中のＤ０～Ｄ４と対応しており、縁部１５ｂから縁部１５ｃに向かうＹ方向での各領域Ｒ１～Ｒ５毎の直線距離を示す。つまり距離Ｄ０～Ｄ１は領域Ｒ１～Ｒ３のＹ方向距離を示し、距離Ｄ１～Ｄ２は領域Ｒ１からスイッチ３０までのＹ方向距離を示し、距離Ｄ２～Ｄ３はスイッチ３０から領域Ｒ４までのＹ方向距離を示し、距離Ｄ３～Ｄ４は領域Ｒ４のＹ方向距離を示す。図８に示すように、本実施形態では、例えば領域Ｒ１～Ｒ３のＹ方向距離Ｄ０～Ｄ１が１５ｍｍ程度、縁部１５ｂからスイッチ３０までのＹ方向距離Ｄ０～Ｄ２が４０ｍｍ程度、縁部１５ｂから領域Ｒ４までのＹ方向距離Ｄ０～Ｄ３が５５ｍｍ程度、縁部１５ｂから縁部１５ｃまでのＹ方向距離Ｄ０～Ｄ４が７０ｍｍとなっている。

【0054】

また本実施形態では、例えば図７Ａに示す縁部１５ｂ（Ｄ０）側のピボット軸部３６の軸心からスイッチ３０までのＹ方向距離Ｄａを３５ｍｍ程度となっている。他方のピボット軸部３７の軸心からスイッチ３０までのＹ方向距離Ｄｂを２０ｍｍ程度となっている。上記した各寸法及び後述する各寸法は一例であり、適宜変更可能であることは言うまでもない。

【0055】

先ず、図７Ａに示す無負荷状態、つまりセンサボード２２が押下操作されていない状態では、センサボード２２及びハウジング２４は、スイッチ３０からの反力及び弾性部材４４，４５の付勢力によって最もＺ１方向に上昇した位置にある。

【0056】

本実施形態では、スイッチ３０のオン操作に必要な荷重、つまりメタルドームスイッチで構成されるスイッチ３０が潰れる荷重は例えば１８０ｇｆ（約１．７６５Ｎ）である。弾性部材４４の弾性力は２個合計で例えば１６ｇｆ（約０．１５７Ｎ）である。弾性部材４５の弾性力は２個合計で例えば８８ｇｆ（約０．８６３Ｎ）である。上記した各荷重及び後述する各荷重は一例であり、適宜変更可能であることは言うまでもない。

【0057】

次に、図７Ａに示す状態からボタン領域Ｒ１～Ｒ３を押下操作した動作について説明する。

【0058】

ここでは、図７Ｂに示すように、縁部１５ｂ（Ｄ０）から距離ｄ０の位置Ｐ１を例えば親指である指Ｆ１で押下操作する場合を説明する。位置Ｐ１は、スイッチ３０よりもピボット軸部３６側（Ｙ２側）であって、ここではボタン領域Ｒ１～Ｒ３に含まれる位置にある。この場合は、Ｙ１側のピボット軸部３７が回動軸となってセンサボード２２及びハウジング２４が回動してスイッチ３０が押圧される。この際、Ｙ２側のピボット軸部３６はシャフト３６ａが軸受部３６ｂからＺ２方向に離れ、センサボード２２の縁部１５ｂがＺ２側に下がる。つまり接触面３６ａ１が支持面３６ｂ１から離隔し、相互間に隙間が形成される。本実施形態では、距離ｄ０は例えば７ｍｍである。また回動軸となるピボット軸部３７の軸心から位置Ｐ１までの距離ｄ１は例えば５０ｍｍである。

【0059】

その結果、タッチパッド１５は、ボタン領域Ｒ１～Ｒ３に含まれる位置Ｐ１が押下操作された際に例えば荷重６６ｇｆ（約０．６４７Ｎ）を発生する。このように本実施形態のタッチパッド１５は、位置Ｐ１を押下操作する際、スイッチ３０を押圧するために必要な荷重が例えば６６ｇｆとなっている。図８にも示されるように、ボタン領域Ｒ１～Ｒ３及びその付近の各位置での発生荷重は、ポインティングスティック２０を人差し指や中指で操作しながら親指で操作することを考慮すると、例えば５０ｇｆ～１２０ｇｆ（約０．４９０Ｎ～１．１７７Ｎ）の範囲に設定することが好ましい。

【0060】

次に、図７Ａに示す状態からクリック領域Ｒ４を押下操作した動作について説明する。

【0061】

ここでは、図７Ｃに示すように、縁部１５ｃ（Ｄ４）から距離ｄ１０の位置Ｐ２を例えば人差し指である指Ｆ２で押下操作する場合を説明する。位置Ｐ２は、スイッチ３０よりもピボット軸部３７側（Ｙ１側）であって、ここではクリック領域Ｒ４に含まれる位置にある。この場合は、Ｙ２側のピボット軸部３６が回動軸となってセンサボード２２及びハウジング２４が回動してスイッチ３０が押圧される。この際、Ｙ１側のピボット軸部３７はシャフト３７ａが軸受部３７ｂからＺ２方向に離れ、センサボード２２の縁部１５ｃがＺ２側に下がる。つまり接触面３７ａ１が支持面３７ｂ１から離隔し、相互間に隙間が形成される。本実施形態では、距離ｄ１０は例えば５ｍｍである。また回動軸となるピボット軸部３６の軸心から位置Ｐ２までの距離ｄ１１は例えば６０ｍｍである。

【0062】

その結果、タッチパッド１５は、クリック領域Ｒ４に含まれる位置Ｐ２が押下操作された際に例えば荷重１５０ｇｆ（約１．４７１Ｎ）を発生する。このように本実施形態のタッチパッド１５は、位置Ｐ２を押下操作する際、スイッチ３０を押圧するために必要な荷重が例えば１５０ｇｆとなっている。図８にも示されるように、クリック領域Ｒ４及びその付近の各位置での発生荷重は、人差し指等で操作することを考慮すると、例えば１４０ｇｆ～１９０ｇｆ（約１．３７３Ｎ～１．８６３Ｎ）の範囲に設定することが好ましい。

【0063】

次に、図７Ａに示す状態からスイッチ３０の直上を押下操作した場合について説明する。

【0064】

ここでは、図７Ｄに示すように、スイッチ３０の中心とＺ方向にオーバーラップし、領域Ｒ５に含まれる位置Ｐ３を例えば人差し指である指Ｆ２で押下操作する場合を説明する。この場合は、２つのピボット軸部３６，３７がいずれも回動軸として作用せず、センサボード２２及びハウジング２４がＺ２方向に略平行に変位してスイッチ３０が押圧される。この際、各ピボット軸部３６，３７は、いずれもシャフト３６ａ，３７ａが軸受部３６ｂ，３７ｂからＺ２方向に離れる。つまり接触面３６ａ１，３７ａ１が支持面３６ｂ１，３７ｂ１から離隔し、相互間に隙間が形成される。

【0065】

その結果、タッチパッド１５は、位置Ｐ３が押下操作された際に例えば荷重１８４ｇｆ（約１．０８４Ｎ）を発生する。このように本実施形態のタッチパッド１５は、位置Ｐ３を押下操作する際、スイッチ３０を押圧するために必要な荷重が１８４ｇｆとなっている。図８にも示されるように、クリック領域Ｒ５の各位置での発生荷重は、スイッチ３０が潰れる荷重及び弾性部材４４，４５の弾性力を直接的に受けるため、例えば８０ｇｆ～２４０ｇｆ（約０．７８５Ｎ～２．３５４Ｎ）の範囲になっている。従って、図８に示されるように、領域Ｒ５は、例えばＤ２とＤ３の間で生じるピーク荷重（２４０ｇｆ程度）を境界として、これよりもピボット軸部３６側が押圧された場合は領域Ｒ１～Ｒ３よりも大きな荷重を発生し、ピボット軸部３７側が押圧された場合は領域Ｒ４よりも大きな荷重を発生しする。

【0066】

以上のように、本実施形態のタッチパッド１５は、ハウジング２４をベース部材２６に向かうＺ方向に変位可能な状態で回動可能に支持する２つのピボット軸部３６，３７を有する。これらピボット軸部３６，３７は、センサボード２２の縁部１５ｂから縁部１５ｃに向かうＹ方向で相互間にスイッチ３０を跨ぐ位置に配置されている。そして、センサボード２２のスイッチ３０よりもピボット軸部３６側にある領域、例えば領域Ｒ１～Ｒ３が押された際には、反対側のピボット軸部３７が回動軸となってハウジング２４が回動してスイッチ３０が押圧されて第１の荷重（例えば６６ｇｆ）を発生する。一方、センサボード２２のスイッチ３０よりもピボット軸部３７側にある領域、例えば領域Ｒ４が押された際には、反対側のピボット軸部３６が回動軸となってハウジング２４が回動してスイッチ３０が押圧され、第１の荷重よりも大きい第２の荷重（例えば１５０ｇｆ）を発生する。

【0067】

このように本実施形態のタッチパッド１５及びこれを備える電子機器１０は、タッチパッド１５の一方向に沿う方向での操作位置により、回動軸として作用するピボット軸部が切り替わると共に発生荷重が変化する。これによりタッチパッド１５は、例えば縁部１５ｂに近い領域Ｒ１～Ｒ３の押下操作の荷重を、反対側の縁部１５ｃに近い領域Ｒ４の押下操作の荷重よりも小さくできる。その結果、タッチパッド１５は、例えばポインティングスティック２０と協働させるために軽い荷重での押下操作が望まれる領域Ｒ１～Ｒ３の操作荷重を軽減できる。一方で、反対側の領域Ｒ４では適度な操作荷重を発生でき、操作性が向上する。タッチパッド１５は、その用途によっては縁部１５ｂ側の領域Ｒ１～Ｒ３での操作荷重を縁部１５ｃ側の領域Ｒ４での操作荷重よりも大きく構成しても勿論よい。

【0068】

特に、ノート型ＰＣである電子機器１０は、ユーザが手のひらを接触するパームレストと並ぶ位置にタッチパッド１５がある。このため、キーボード１８の操作時には、センサボード２２の手前側（Ｙ１側）の領域Ｒ４は意図せずに手のひら等で押下する可能性がある。この点、当該タッチパッド１５はこの領域Ｒ４及びその周辺での操作荷重が適度に重いことで、上記のような意図しない誤操作の発生を抑制できる。一方でタッチパッド１５は誤操作の可能性が低い奥側（Ｙ２側）の領域Ｒ１～Ｒ３の操作荷重を軽くしたことで、上記のように例えば親指でも容易に押下操作できる。

【0069】

タッチパッド１５は、ポインティングスティック２０と併設されない構成であっても有効である。すなわち誤操作の可能性が低い奥側（Ｙ２側）の領域Ｒ１～Ｒ３は、例えば所定のアプリケーションのランチャー機能を割り当てることも有効である。そうすると、例えばキーボード１８を操作しながら、親指による軽い操作荷重で所望のアプリケーションを起動できる。勿論、タッチパッド１５におけるピボット軸部３６，３７の並び方向及び荷重変化の方向はＹ方向に限られず、その設置姿勢や用途に沿って構成すればよい。例えばピボット軸部３６，３７及び荷重変化はＸ方向に沿ったものでもよい。

【0070】

本実施形態のタッチパッド１５は、少なくともセンサボード２２のスイッチ３０と上下にオーバーラップする領域、例えば位置Ｐ３及びその近傍である領域Ｒ５が押された際には、各ピボット軸部３６，３７がいずれも回動軸として作用しない。この場合、センサボード２２及びハウジング２４はベース部材２６に向かってＺ２方向に変位してスイッチ３０が押圧される。この操作では、上記した第１及び第２の荷重よりも大きい第３の荷重（例えば１８４ｇｆ）を発生する。すなわち、例えばセンサボード２２の中央付近にある領域Ｒ５は、各縁部１５ｂ，１５ｃに近い領域Ｒ１～Ｒ４と比べて押下操作の使用頻度が少ないことが想定される。そこで、領域Ｒ５での操作荷重が他の領域Ｒ１～Ｒ４の操作荷重よりもさらに大きいことで、意図しない誤操作の発生を一層抑制でき、操作性が一層向上する。

【0071】

本実施形態のタッチパッド１５は、縁部１５ｂから反対側の縁部１５ｃに向かうＹ方向を基準として、スイッチ３０とピボット軸部３６との間の距離Ｄａが、スイッチ３０とピボット軸部３７との間の距離Ｄｂよりも大きい（図７Ａ参照）。そうすると、操作荷重を軽くしたいピボット軸部３６近傍の領域Ｒ１～Ｒ３を押下した際、ここからスイッチ３０までの距離Ｄａが大きいことで、てこの原理によって生じる大きなモーメント力が得られる。一方、適度に操作荷重を重くしたいピボット軸部３７近傍の領域Ｒ４を押下した際、ここからスイッチ３０までの距離ＤｂがＤａより小さいことで、得られるモーメント力が領域Ｒ１～Ｒ３を押下したときより小さくなる。つまりタッチパッド１５は、ピボット軸部３６，３７とスイッチ３０の位置関係を調整するだけで、各領域Ｒ１～Ｒ４を押下した際の操作荷重を容易に変化させることができる。その結果、例えば弾性部材４４，４５の弾性力を軽減して部品の小型化を図ることができ、また弾性部材４４，４５自体を省略することも可能となる。

【0072】

タッチパッド１５において弾性部材４４，４５は、Ｙ方向で相互間にスイッチ３０を跨ぐ位置であって、ピボット軸部３６，３７の間となる配置されている。これにより弾性部材４４，４５は、ピボット軸部３６，３７の一方が回動軸として作用するように切り替わった際、それぞれの押下操作位置に応じた弾性力で安定してセンサボード２２に対して荷重を付与することができる。その結果、タッチパッド１５は各ピボット軸部３６，３７が回動軸として作用する際の操作荷重の調整が一層容易となる。

【0073】

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

【0074】

上記ではシャフト３６ａ，３７ａを板片の軸受部３６ｂ，３７ｂで支持する構成のピボット軸部３６，３７を例示したが、ピボット軸部３６，３７の構成はこれに限られない。例えば軸受部３６ｂ，３７ｂはＺ方向に延びた長孔で形成し、ここにシャフト３６ａ，３７ａを摺動可能に且つ回転可能に挿入した構成等、各種構成を取り得る。またピボット軸部３６，３７はシャフト３６ａ，３７ａをベース部材２６に設け、軸受部３６ｂ，３７ｂをハウジング２４に設けた構成としてもよい。

【符号の説明】

【0075】

１０ 電子機器
１２ 筐体
１５ タッチパッド
１８ キーボード
２０ ポインティングスティック
２２ センサボード
２４ ハウジング
２６ ベース部材
３０ スイッチ
３６，３７ ピボット軸部
４４，４５ 弾性部材

【要約】

【課題】操作性を高めることができるタッチパッド及び該タッチパッドを備える電子機器を提供する。
【解決手段】タッチパッドは、ベース部材とハウジングとの間に、ハウジングをベース部材に向かう方向に変位可能な状態で回動可能に支持する第１及び第２のピボット軸部が設けられる。第１及び第２のピボット軸部は、センサボードの一縁部から反対側の他縁部に向かう方向で相互間にスイッチを跨ぐ位置に配置される。タッチパッドは、センサボードのスイッチよりも第１のピボット軸部側にある領域が押された際には第２のピボット軸部が回動軸となってハウジングが回動してスイッチが押圧されて第１の荷重を発生し、スイッチよりも第２のピボット軸部側にある領域が押された際には第１のピボット軸部が回動軸となってハウジングが回動してスイッチが押圧され、第１の荷重よりも大きい第２の荷重を発生する。
【選択図】図７Ａ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図7C】

【図7D】

【図8】