JP2006215849A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチパネル等の平板状振動体の振動が筐体を介して他の機器に伝わるのを防止又は抑制する。
【解決手段】振動用素子１２が取付けられたタッチパネル１１は、固定クッション１３を介して固定用フレーム１４に取付けられる。固定用フレーム１４は、振動吸収部品１５を介して筐体１６に取付けられる。固定用クッションは、タッチパネルの振動を可能にし、かつその振動を吸収しない硬さを有する材料からなり、振動吸収部品は、タッチパネルの振動に伴って振動する固定用フレームの振動を十分に吸収する柔らかさを有する材料からなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子機器に関し、特に、振動用素子を用いて平板状振動体（例えば、タッチパネル）を振動させるように構成されている電子機器の改良に関するものである。

電子機器の入力装置として良く知られているタッチパネルには、操作者に操作感を与えるため、振動機能を備えたものがある。

振動機能付きタッチパネルは、操作者がその表面を指やペンで押圧すると振動し、その振動が操作者の指等に伝わる。これにより、操作者は自分の入力操作が電子機器に認識されたか否かを知ることができる。

従来のこの種の振動機能付きタッチパネルを備えた電子機器では、柔軟性がありかつ振動を吸収しない材料で作られた一種類の支持材を用いて、タッチパネルを本体（支持フレーム）に支持固定するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００４−９４３８９号公報（特に、段落００３４、００３５及び００３７、図３及び４）

従来の電子機器では、上述したように、柔軟性がありかつ振動を吸収しない材料で作られた一種類の支持材を用いてタッチパネルを本体に固定している。このため、従来の電子機器には、タッチパネルの振動が支持材を介して本体に伝わり、本体内に収容されているＬＣＤ等の他の構成部品、回路に悪影響を与えるおそれがあるという問題点がある。

そこで、本発明は、筐体に支持固定されたタッチパネル等の平板振動体の振動が、筐体内に収容されているＬＣＤ等の他の構成部品に伝わるのを抑制できるようにした電子機器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、平板状振動体とそれを収容する筐体とを備えた電子機器において、前記平板状振動体に取り付けられた固定用クッションと、前記筐体に取り付けられた振動吸収用クッションと、前記固定用クッションと前記振動吸収用クッションとの間に設けられた固定用フレームとを有していることを特徴とする。

具体的には、前記固定用クッション及び前記振動吸収用クッションは、それぞれ一対の細長いクッション部材であって、これらは互いに平行に配置されている。

前記平板状振動体が矩形の場合、前記固定用クッションである一対のクッション材は、前記平板状振動体の互いに平行な２辺に沿って固定される。また、前記平板状振動体を振動させる一対の振動用素子は、前記固定用クッションが固定されている２辺とは異なる他の２辺に沿って当該平板振動体に固定される。

本発明によれば、平板状振動体に固定用クッションを、筐体に振動吸収用クッションをそれぞれ取り付けるとともに、固定用クッションと振動吸収用クッションとの間に固定用フレームを設けることによって、平板状振動体を筐体に支持固定するようにしたことで、筐体に収容された平板状振動体の振動が、同じく筐体内に収容された他の構成部品へ伝わるのを抑制することができる。これにより、本発明の電子機器は、全体として信頼性の向上を達成することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電子機器（パネル組立体）の斜視図である。図２は、図１の電子機器の分解斜視図である。

本実施の形態に係る電子機器は、矩形のタッチパネル（または振動板）１１と、タッチパネル１１の裏面（ガラスまたはプラスチック基板）に、その上辺（図の奥側）及び下辺（図の手前側）に沿って固定された一対の振動用素子１２と、同じくタッチパネル１１の裏面に、その左辺及び右辺に沿って固定された一対の固定用クッション１３と、タッチパネル１１と略同じか若干大きな縦横サイズを持ち、固定クッション１３を介してタッチパネル１１を支持する枠形又は矩形の固定用フレーム１４と、固定用フレーム１４の裏面に、その左辺及び右辺に沿って固定された一対の振動吸収部材１５と、振動吸収部材１５を介して固定用フレーム１４が取付けられる筐体１６とを有している。

タッチパネル１１は、公知の構造を有している。

振動用素子１２は、ピエゾ素子やアクチュエータ等であって、振動用信号線１７に接続されている。振動用素子１２は、振動用信号線１７に振動用信号（駆動電圧）を印加することにより伸縮して、タッチパネル１１を変形させ振動させる。

一対の固定用クッション１３は、細長い長方形で、互いに平行に配置され、タッチパネル１１を固定用フレーム１４に取り付ける役割を果たすとともに、タッチパネル１１を振動させたときの支点として働く。これら固定用クッション１３は、タッチパネル１１の振動を妨げないよう、振動用素子１２と固定用フレーム１４との間に隙間を形成するだけの厚み（振動素子１２の厚みより大きい）を有し、タッチパネル１１の裏面に、振動用素子１２が取付けられている辺とは異なる辺に沿って両面テープや接着剤により固定される。固定用クッション１３は、タッチパネル１１の振動を吸収しないよう比較的固い（例えば、硬度４０以上）材質よりなる。タッチパネル１１は、振動用素子１２が取付けられた辺とは異なる平行な２辺で固定用クッション１３により支持されることにより、安定して確実に固定用フレーム１４に支持されるとともに、効率よく大きく振動することができる。

固定用フレーム１４は、例えばプラスチック製であって、タッチパネル１１の振動によっても変形しない強度を備えている。タッチパネル１１に固定された固定用クッション１３は、この固定用フレーム１４の上面に、その左右辺に沿って両面テープや接着剤により固定される。

振動吸収部材１５は、固定用クッション１３に比べて非常に柔らかな材質（例えば、高密度ウレタンフォーム、シリコンゴム、エラストマー等）からなる。振動吸収部材１５は、固定用クッション１３と平行になるように固定用フレームの裏面に接着剤や両面テープで固定されるとともに、筐体１６の上面にも固定される。振動吸収部材１５の筐体１６への固定は、接着剤や両面テープのほか、ネジ止めで行われてもよい。振動吸収部材１５は、タッチパネル１１の振動に伴って発生する固定用フレーム１４の振動を吸収し、筐体１６へ伝わる振動を防止又は抑制する。

筐体１６は、例えばプラスチック製であって、タッチパネル１１以外に、図示しない電気・電子回路等が固定される。

図３にタッチパネルが振動する様子を示す。振動用信号線１７に振動用信号（交流電圧）が与えられると、振動用素子１２はそれに応じて図の左右方向に伸縮する。タッチパネル１１は、固定用クッション１３によってその両側辺を支えられており、振動用素子１２の図の左右方向の伸縮によって、両端固定の梁のように矢印方向に上下に湾曲し振動する。

固定用クッション１３が硬すぎる場合は、タッチパネル１１の振動が困難になり、また、固定用クッション１３が柔らかすぎる場合は、タッチパネル１１の振動が吸収されてしまう。それゆえ、固定用クッション１３は、タッチパネル１１の振動を可能にする柔らかさ（硬すぎず）と、その振動吸収が少ない硬さ（柔らかすぎず）を持つよう、その材質の選定がなされなければならない。このような固定用クッション１３としては、高密度マイクロセルウレタンフォームが好ましく、特に、硬度４０〜５０度のポロンＨＨ−４８や硬度４０度のポロンＨ−４８（ともに株式会社ロジャースイノアックの商品名）等が望ましい。

タッチパネル１１の振動に伴い、固定用フレーム１４もまた図３の上下方向に振動する。振動吸収部材１５は、この固定用フレーム１４の振動を吸収し、筐体１６へ振動が伝わるのを防止又は抑制する。これにより、筐体１６に固定されているタッチパネル１１以外の電気・電子回路等へ振動が伝わるのを抑えることができ、その結果、電子機器全体としての信頼性を向上させることができる。

なお、上記実施の形態では、タッチパネル１１の長辺である上辺及び下辺に沿って振動用素子１２を設け、短辺である左辺及び右辺に沿って固定用クッション１３を設ける場合について説明したが、短辺である左辺及び右辺に沿って振動用素子１２を設け、長辺である上辺及び下辺に沿って固定用クッション１３を設けるようにしてもよい。この場合、振動吸収部材１５もまた固定フレーム１４の上辺及び下辺に沿って、即ち、固定用クッション１３と平行になるように、固定フレーム１４と筐体１６との間に配置される。

また、振動用素子１２は、必ずしもタッチパネル１１の上辺及び下辺（あるいは右辺及び左辺）の全長に亘って設ける必要はなく、図４に示すように、一方を左辺寄りに、他方を右辺寄りにずらして設けるようにしてもよい。さらに、振動用素子１２は、必ずしも一対である必要はなく、振動板のサイズや形状等に応じて１以上設けるようにすればよい。

次に、図５乃至図７を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る電子機器（ＰＯＳ端末）について説明する。

図５の電子機器は、表示およびタッチパネル部５１を備えている。この表示およびタッチパネル部５１には、振動機能を有するタッチパネル５２が含まれている。表示およびタッチパネル部５１の分解図を図６に示す。また、表示およびタッチパネル部５１の部分断面図を図７に示す。

表示およびタッチパネル部５１は、情報を表示する表示機能と情報を入力する入力機能とを有する部分であり、図６に示すように、タッチパネル５２のほかに、ベゼル６１、振動用素子６２、固定用クッション６３、固定用フレーム６４、押え用クッション６５、ＬＣＤ６６、振動吸収部品６７、および裏カバー６８を含む。ここで、タッチパネル５２、振動用素子６２、固定用クッション６３、固定用フレーム６４、振動吸収部品６７および裏カバー６８が、図１のパネル組立体に相当する。裏カバー６８はベゼル６１とともに、タッチパネル５２、ＬＣＤ６６等を収容する筐体を構成する。

タッチパネル５２は、公知のものと同様、その表面が押された場合にその押された位置座標を検出できるように構成されている。また、タッチパネル５２は、ＬＣＤ６６の表示内容を目視できるように、その基板、電極、絶縁膜等は、透明な材料で構成されている。

振動用素子６２は、例えば、ユニモルフ型ピエゾ素子であって、タッチパネル５２に振動機能を与えるため、タッチパネル５２のガラス基板（またはプラスチック基板）の上辺及び下辺の少なくとも一方に沿って１個以上設けられている。振動用素子６２には振動用信号線６９が接続されており、これに振動用信号（交流電圧）を印加することにより、振動用素子６２が伸縮してタッチパネル５２を変形振動させる。

固定用クッション６３は、例えば、ポロンＨＨ−４８（商品名）であって、タッチパネル５２の裏面に、振動用素子６２が取り付けられている辺とは異なる２辺に沿って平行に取り付けられている。固定用クッション６３はまた、固定用フレーム６４の表面側に固定され、これによって、タッチパネル５２が固定用フレーム６４に取付けられる。換言すると固定用フレーム６４は、固定用クッション６３を介してタッチパネル５２を支持する。固定用クッション６３は、タッチパネル５２が振動する際の支点となる。第１の実施の形態の説明でも述べたように、固定用クッション６３の材質は、タッチパネルの振動を可能にするとともに、その振動をできるだけ減衰させない材質が望ましく、柔らかすぎず、硬すぎない材質（硬度４０度程度）が好ましい。固定用クッション６３が硬すぎるとタッチパネル５２が振動しずらくなり、また、柔らかすぎると振動を吸収してしまうため振動が小さくなってしまうからである。

押え用クッション６５は、図７に示すように、ベゼル６１とタッチパネル５２との間に隙間７１を確保するために、ベゼル６１とタッチパネル５２との間に設けられる。押え用クッション６５は、タッチパネル５２の振動を妨げたり吸収したりしないように、また、タッチパネル５２が振動した際にベゼル６１に接触しないように、材質や大きさが選定される。本実施の形態では、柔らかいウレタンフォーム、例えばポロンＬ３２（商品名）からなる押え用クッション６５が、タッチパネル５２の四隅付近に設けられている。押え用クッション６５をタッチパネル５２の四隅付近に設けたことで、タッチパネル５２の振動を妨げたり吸収したりすることなく、タッチパネル５２をさらに確実に安定して強固に保持させることができる。

ＬＣＤ６６は、公知の構成と、固定用フレーム６４の内側に配置できる大きさとを有する。ＬＣＤ６６は、例えばネジ止めにて裏カバー６８に固定される。

振動吸収部品６７は、固定用フレーム６４の裏面側に固定されるとともに裏カバー６８に固定される。これにより、固定用フレーム６４が、裏カバー６８に支持固定される。振動吸収部品６７は、固定用クッション６３に比べて非常に柔らかい材質により構成されており、固定用フレーム６４の振動を吸収し、振動が裏カバー６８へ伝わるのを防止し又は抑制する。

以上のような構成において、タッチパネル５２に固定された振動用素子６２に振動用信号線６９から振動用信号が入力されると、タッチパネル５２は、振動用信号の波形に応じて、平行に配置した２個の固定用クッション６３を支点として振動する。固定用クッション６３は、タッチパネル５２の振動をほとんど吸収しないので、その振動は固定用フレーム６４へと伝わり、固定用フレーム６４が振動する。固定用フレーム６４の振動は、振動吸収部品６７により吸収され、裏カバー６８へはほとんど伝わらない。その結果、裏カバー６８に固定されたＬＣＤ６６には、タッチパネル５２で発生した振動はほとんど伝わらない。こうして、裏カバー６８に固定されたＬＣＤ６６などの他の構成部品への、タッチパネル５２の振動による悪影響を防止しあるいは抑制できるので、電子機器全体としての信頼性を向上させることができる。

本実施の形態による電子機器では、操作者がタッチパネル５２に対して入力操作したことを検出した場合に、タッチパネル５２を振動させることにより、その操作者に操作感を与えることができる。

以上、本発明についていくつかの実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、振動機能を有するタッチパネルまたは振動板を搭載した種々の電子機器（例えば、ＡＴＭ、ＰＯＳ、ＰＣ、ＰＤＡ、携帯電話、カーナビゲーション等）に適用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る電子機器の斜視図である。 図１の電子機器の分解斜視図である。 図１及び２の電子機器に含まれるタッチパネルが振動する様子を説明するための図である。 本発明の第１の実施の形態に係る電子機器の変形例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る電子機器の斜視図である。 図５の電子機器の表示及びタッチパネル部の分解斜視図である。 図５の電子機器の表示及びタッチパネル部の部分断面図である。

符号の説明

１１ タッチパネル
１２ 振動用素子
１３ 固定用クッション
１４ 固定用フレーム
１５ 振動吸収部品
１６ 筐体
１７ 振動用信号線
５１ タッチパネル部
５２ タッチパネル
６１ べゼル
６２ 振動用素子
６３ 固定用クッション
６４ 固定用フレーム
６５ 押え用クッション
６６ ＬＣＤ
６７ 振動用吸収部品
６８ 裏カバー
６９ 振動用信号線

Claims (6)

1. 平板状振動体とそれを支持固定するための筐体とを備えた電子機器において、
   前記平板状振動体に取り付けられた固定用クッションと、
   前記筐体に取り付けられた振動吸収用クッションと、
   前記固定用クッションと前記振動吸収用クッションとの間に設けられた固定用フレームと
   を有していることを特徴とする電子機器。
2. 請求項１に記載された電子機器において、
   前記固定用クッション及び前記振動吸収用クッションがそれぞれ一対の細長いクッション部材であって、これらのクッション部材が互いに平行に配置されていることを特徴とする電子機器。
3. 請求項２に記載された電子機器において、
   前記平板状振動体が矩形であり、前記固定用クッションである一対のクッション材が当該平板状振動体の互いに平行な２辺に沿って固定されていることを特徴とする電子機器。
4. 請求項３に記載された電子機器において、
   前記平板振動体を振動させるための一対の振動用素子が、前記平板振動体の前記クッション材が固定されている２辺とは異なる他の２辺に沿って当該平板振動体に固定されていることを特徴とする電子機器。
5. 請求項１乃至４のいずれか一つに記載された電子機器において、
   前記平板振動体がタッチパネルであることを特徴とする電子機器。
6. 請求項５に記載された電子機器において、
   前記筐体にＬＣＤが収容固定されていることを特徴とする電子機器。
   

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