JP2012203546A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】圧電素子などによりタッチパネルを湾曲振動させる電子機器において、振動の減衰を低減させつつ防水および防塵対策を施した電子機器を提供する。
【解決手段】電子機器１は、タッチパネル２０と、タッチパネル２０を支持する弾性材料製のパネルホルダ２２と、タッチパネル２０の背面側に配置される表示部６０と、タッチパネル２０を振動させる振動部５０と、パネルホルダ２２を支持する支持部材（１０ａ，１０ｂ）と、を備え、パネルホルダ２２は、タッチパネル２０の縁辺部に密着させるパネル受け部２２ａ、支持部材（１０ａ，１０ｂ）に挟持されるパッキン部２２ｃ、およびパネル受け部２２ａとパッキン部２２ｃとを連結する連結部２２ｂ、を有し、パネル受け部２２ａを表示部６０または表示部６０を支持する表示部ホルダに当接することにより支持されるようにしたことを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子機器に関するものである。より詳細には、本発明は、タッチパネルに対する操作入力を検出して、操作感をフィードバックする電子機器に関するものである。

現在、電子機器の入力装置として、タッチパネルやタッチパッドなどが広く採用されている。そのような入力装置において、操作者がタッチパネルやタッチパッドなどを操作した際に、タッチパネルやタッチパッドを湾曲振動させることにより、操作者の指先などに操作感をフィードバックするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

図８は、特許文献１に記載の電子機器を分解した外観斜視図である。図８に示すように、特許文献１に記載の電子機器（ディスプレイ装置）は、ディスプレイモニタ１００、パネル固定用フレーム２１０、タッチパネル４００、およびカバー５００を備えている。この電子機器は、タッチパネル４００等の各部品が、上記ディスプレイモニタ１００に対して組付けられることにより構成されている。

特許文献１に記載の電子機器において、ディスプレイモニタ１００は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）からなり、全体が矩形かつ扁平な形状を有している。ディスプレイモニタ１００は、図示しない制御装置による制御に従って、例えばキーやボタン等のオブジェクトまたは各種の情報などを、その表示面に表示する。このディスプレイモニタ１００の表示面上には、当該モニタ１００とほぼ同じ大きさのタッチパネル４００が位置するように組付けられる。

タッチパネル４００は、例えば透明な樹脂板にマトリクス状のスイッチ回路が形成され、パネル表面が操作者の指先などにより接触されると、その接触位置に応じた検出信号を前記制御装置に出力するように構成されている。つまり、操作者は、タッチパネル４００を通して映し出されるディスプレイモニタ１００の表示に従って当該パネル４００に対して操作を行うことにより、前記電子機器に対して当該表示に応じた各種情報を入力することができる。

この電子機器においては、図８に示すように、タッチパネル４００の裏面側の上辺（図の奥側）および下辺（図の手前側）に沿って、一対の圧電素子（ピエゾ素子）４２０が貼り付けられている。タッチパネル４００が操作者による接触を検出すると、この電子機器は、前記制御装置から圧電素子４２０に駆動信号（電圧）を付与する。この駆動信号を受信すると、圧電素子４２０は伸縮してタッチパネル４００を変形（湾曲）させるため、この電子機器は、タッチパネル４００の操作面に対して振動を発生させることができる。すなわち、上記操作に伴って、タッチパネル４００が振動することにより、操作者は操作感を得ることができるようになっている。

なお、この電子機器において、タッチパネル４００は、パネル固定用フレーム２１０を介して前記ディスプレイモニタ１００に組付けられている。パネル固定用フレーム２１０は、ＡＢＳ等の硬質の樹脂材料から形成されることにより全体が剛性を有した構成となっている。

図８に示すように、パネル固定用フレーム２１０には、前記タッチパネル４００をその四隅において保持するホルダ２２０が組付けられる。図９は、４つのホルダ２２０のうち１つが、タッチパネル４００の隅に取り付けられる様子を示す拡大図である。各ホルダ２２０には、タッチパネル４００の角部を差込み可能なスリット状の差込み部３６０がそれぞれ形成されている。また、図８に示すように、パネル固定用フレーム２１０の周囲側面には、各側面それぞれの端部付近に、ホルダ２２０を固定するための固定孔３２０が設けられている。そして、図９に示すホルダ２２０に形成されたフック３４０ａが、図８に示す各固定孔３２０に差し込まれることにより、各ホルダ２２０は、タッチパネル４００をパネル固定用フレーム２１０に固定する。

このように、各ホルダ２２０にタッチパネル４００の四隅がそれぞれ差込まれると、各ホルダ２２０は、タッチパネル４００を四隅で外側から拘束するとともに、厚み方向の両側からも拘束した状態で保持する。したがって、特許文献１に記載の電子機器は、タッチパネル４００が固定されるように配置することができる。

また、ホルダ２２０は、それぞれ、パネル固定用フレーム２１０よりも弾性係数の小さい材料から形成されており、例えばシリコン系の樹脂またはゴムにより一体成型されている。このように、ホルダ２２０は、タッチパネル４００を安定的に保持する一方で、タッチパネル４００が振動できるように弾性変形可能に構成されている。なお、タッチパネル４００とディスプレイモニタ１００との間には、タッチパネル４００の厚み方向の変位を可能とする隙間が確保される。このため、圧電素子４２０が振動する際に、当該振動に伴うタッチパネル４００の厚み方向の変位が可能となっている。

したがって、特許文献１に記載の電子機器は、タッチパネル４００を振動させる際に、その振動を大きく妨げることがないようになっているため、タッチパネル４００の振動による操作感を良好に確保することができる。

特開２０１０−４４４９７号公報

上述したように、特許文献１に記載の電子機器は、タッチパネルの振動による操作感を良好に確保することができるとともに、タッチパネルが固定されるように配置することができる。

ところで、特許文献１に記載の電子機器は、例えば車載用ナビゲーションシステムのディスプレイ装置などを想定しており、電子機器そのものの防塵対策および防水対策は特に施されていない。例えば、図８に示す電子機器を組み立てると、タッチパネル４００は、弾性材料のホルダ２２０の差込み部３６０に差し込まれた状態で、つまりホルダ２２０を介して、パネル固定用フレーム２１０に取り付けられる。これは、タッチパネル４００をパネル固定用フレーム２１０に強固に固定してしまうと、圧電素子４２０が振動する際に、タッチパネル４００が厚み方向に変位せず、タッチパネル４００を良好に振動させることができなくなるためである。したがって、タッチパネル４００とパネル固定用フレーム２１０との間には、隙間ができることになり、当該隙間から埃や水分が浸入することが多分に想定される。

そこで、特許文献１に記載の電子機器において、防塵対策として、例えば、タッチパネル４００とパネル固定用フレーム２１０との間に防塵用クッションなどの部材を挿入することも考えられる。しかしながら、このような防塵用クッションは、ある程度圧縮可能な材質を用いたとしても、圧縮後の厚さのぶんだけタッチパネルが湾曲する物理的なスペースを奪ってしまうことになる。したがって、このような構造においては、タッチパネルが振動する際の振幅を稼ぐことができないという問題が生じる。

また、特許文献１に示されている電子機器に対して防水を施す場合、外部からの埃や水の浸入を防ぐために、例えば、タッチパネル４００と当該タッチパネル４００の周囲を覆う部材との間を防水テープで固着するという対策が考えられる。例えば図８に示したように、パネル固定用フレーム２１０を介してタッチパネル４００とディスプレイモニタ１００とを組み合わせたものに、さらにカバー５００を装着する場合、カバー５００とタッチパネル４００とを防水テープで固着することができる。このようにしてカバー５００とタッチパネル４００とを防水テープで固着すれば、カバー５００とタッチパネル４００との隙間を埋めることができるため、外部からの水の浸入を防ぐことができる。

しかしながら、このようにカバー５００とタッチパネル４００とを防水テープで固着してしまうと、タッチパネル４００が振動する際の振幅を稼ぐことができなくなってしまう。このように、タッチパネル装置に防水対策を施すと、同時にタッチパネルを振動させる際の振幅を減殺してしまうという問題がある。

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、圧電素子などによりタッチパネルを湾曲振動させる電子機器において、振動の減衰を低減させつつ防水および防塵対策を施した電子機器を提供することにある。

上記目的を達成する第１の観点に係る電子機器の発明は、
タッチパネルと、
前記タッチパネルを支持する弾性材料製のパネルホルダと、
前記タッチパネルの背面側に配置される表示部と、
前記タッチパネルを振動させる振動部と、
前記パネルホルダを支持する支持部材と、を備えた電子機器であって、
前記パネルホルダは、前記タッチパネルの縁辺部に密着させるパネル受け部、前記支持部材に挟持されるパッキン部、および前記パネル受け部と前記パッキン部とを連結する連結部、を有し、前記パネル受け部を前記表示部または当該表示部を支持する表示部ホルダに当接することにより支持されるようにしたことを特徴とする。

第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る電子機器において、
前記パネルホルダが一体成形されるものである。

本発明によれば、圧電素子などによりタッチパネルを湾曲振動させる電子機器において、振動の減衰を低減させつつ防水および防塵対策を施した電子機器を提供することができる。

本発明の実施の形態に係る電子機器の外観斜視図である。 本発明の実施の形態に係る電子機器を分解した外観斜視図である。 本発明の実施の形態に係るタッチパネルおよびパネルホルダを示す外観斜視図である。 本発明の実施の形態に係るタッチパネルおよびパネルホルダの断面図である。 本発明の実施の形態に係る電子機器の組み立て前の部分断面図である。 本発明の実施の形態に係る電子機器の組み立て後の部分断面図である。 本発明の実施の形態の変形例に係る電子機器の組み立て後の部分断面図である。 従来の電子機器の構造を説明する図である。 従来の電子機器の構造を説明する他の図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

まず、本発明の実施の形態に係る電子機器の概略構成について説明する。図１は、本実施の形態に係る電子機器の外観を示す斜視図である。

図１に示すように、本実施の形態に係る電子機器１は、外観上、上部筐体１０ａと、下部筐体１０ｂと、タッチパネル２０と、を備えている。

上部筐体１０ａおよび下部筐体１０ｂは、両者が一体に組み合わさることにより、筐体１０を構成する。これら上部筐体１０ａと下部筐体１０ｂとの間は、これらが一体に組み合わされた状態においては、例えばゴム製のパッキンを介した密閉構造にする等して、適当な防水および防塵の措置がなされているものとする。上部筐体１０ａおよび下部筐体１０ｂは、例えば樹脂製のケースなどとして、ある程度の衝撃に耐えうる素材により構成するのが好適である。なお、以下の説明においては、上部筐体１０ａと下部筐体１０ｂとの組み合わせ構造については、詳細な説明を省略する。

タッチパネル２０は、通常、後述する表示部６０の前面に配置して、表示部６０に表示したオブジェクトに対する操作者の指やスタイラスペン等（以下、単に「接触物」と総称する）による接触を、対応するタッチパネル２０のタッチ面において検出する。したがって、本実施の形態において、「タッチパネル」とは、例えばＬＣＤ等とすることができる表示部６０の前面に配置する、即ち当該表示部６０とは別に設けられる部材を想定して説明する。また、タッチパネル２０は、タッチ面に対する接触物の接触の位置を検出し、当該検出した接触の位置を制御部（図示せず）に通知する。

このタッチパネル２０は、例えば抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等の公知の方式のもので構成されたタッチパネルを用いることができる。なお、タッチパネル２０が接触物による接触を検出する上で、接触物がタッチパネル２０に物理的に触れることは必須ではない。例えば、タッチパネル２０が光学式である場合は、タッチパネル２０は当該タッチパネル２０上の赤外線が接触物で遮られた位置を検出するため、接触物がタッチパネル２０に触れることは不要である。

上述した表示部６０は、例えばキーのような押しボタンスイッチ（プッシュ式ボタンスイッチ）等のオブジェクトを画像で表示する。このオブジェクトは、タッチパネル２０のタッチ面上において接触すべき領域を操作者に示唆する画像である。また、押しボタンスイッチとは、操作者が入力の操作に用いるボタンやキー等（以下、単に「キー等」と総称する）である。この表示部６０は、例えば、液晶表示パネル（ＬＣＤ）や有機ＥＬ表示パネル等を用いて構成する。すなわち、図１に示すタッチパネル２０の背面側には、後述のように、ＬＣＤなどの表示部６０を配置することができる。

図２は、図１に示した電子機器１において、上部筐体１０ａを下部筐体１０ｂと分離させた状態、すなわち筐体を分解した状態を示す斜視図である。

図２に示すように、上部筐体１０ａは、枠状の部材とし、前面（上面）に窓（開口部）が形成されるようにする。この窓により、電子機器１を組み立てた状態において、操作者はタッチパネル２０の表示を外部から視認することができる。なお、下部筐体１０ｂ内側の底部には、例えばＬＣＤなどの表示部やＬＣＤホルダ、また各種の基板などの種々の部品を設置することができるが、図２においては、そのような部品の図示は省略してある。

図２から分かるように、下部筐体１０ｂと上部筐体１０ａとを組み合わせた状態においては、タッチパネル２０は、タッチパネル２０を支持するパネルホルダ２２に取り付けられた状態で、下部筐体１０ｂと上部筐体１０ａとの間に配置されている。図２においては、タッチパネル２０および当該タッチパネル２０を支持するパネルホルダ２２が、上部筐体１０ａおよび下部筐体１０ｂからそれぞれ取り外された状態を示している。

図２に示すように、上部筐体１０ａと下部筐体１０ｂとの間に存在するタッチパネル２０は、弾性材料製のパネルホルダ２２に取り付けられ支持されている。このパネルホルダ２２は、例えばシリコンゴムなどの弾性材料製として、例えばＪＩＳ−Ａ硬度５０〜６０度程度とすることができる。以下、パネルホルダ２２付きタッチパネル２０を、適宜「タッチパネルユニット」と称する。

タッチパネル２０を支持するパネルホルダ２２は、その外周縁部付近において上方および下方の少なくとも一方に突出したパッキン部を有している。図２に示した例においては、パネルホルダ２２は、その外周縁部付近において上方および下方の双方にそれぞれ突出したパッキン部を有している。このパッキン部は、後述するように、下部筐体１０ｂと上部筐体１０ａとを組み合わせた状態において、下部筐体１０ｂおよび上部筐体１０ａがそれぞれ有する凹部に挿入されることにより、パネルホルダ２２が下部筐体１０ｂおよび上部筐体１０ａに挟持される。図２においては、パネルホルダ２２の下方に突出したパッキン部が下部筐体１０ｂの凹部１２ｂに挿入されることにより、パネルホルダ２２は下部筐体１０ｂに挟持される。

図３は、図２に示したタッチパネルユニットをさらに説明する図である。上述したように、図３に示すタッチパネルユニットは、タッチパネル２０と、タッチパネル２０を支持する弾性材料製のパネルホルダ２２と、を備えている。

なお、図３においては、タッチパネルユニットの構造の理解を容易にするために、タッチパネルユニットの一部を切断した断面を含めた外観を斜視図により示す。すなわち、図３は、図２に示したタッチパネルユニットの手前の縁辺付近の部分を、図２に示したＸ軸の方向に切断した様子を示す図である。要するに、図３においては、タッチパネルユニットの手前の部分だけが、パネルホルダ２２を含めて切断された状態を示してある。

タッチパネル２０にパネルホルダ２２を取り付ける際には、弾性材料製のパネルホルダ２２を全体的に伸ばして若干広げてから、タッチパネル２０に取り付けることができるようにするのが好適である。すなわち、パネルホルダ２２を伸ばして広げることにより、タッチパネル２０の縁辺部が、パネルホルダ２２の内周縁部に形成された凹状のパネル受け部に嵌め込まれるようにして取り付けるのが好適である。

また、パネルホルダ２２の製造時に、パネルホルダ２２の内周縁部に形成された凹状のパネル受け部の寸法がタッチパネル２０の縁辺部の寸法よりも若干小さくなるように成形するのが好適である。このようにすれば、タッチパネル２０にパネルホルダ２２を取り付けた際に、パネルホルダ２２がタッチパネル２０に密着する度合いが高くなる。パネルホルダ２２がタッチパネル２０に密着する度合いが高くなれば、タッチパネル２０とパネルホルダ２２との間の防塵などの効果が高まるようになる。タッチパネル２０とパネルホルダ２２との間を防水にする場合、高い機密性が求められる。したがって、タッチパネル２０の縁辺部とパネルホルダ２２とを接着または圧着などすることにより密着させて、当該タッチパネル２０の縁辺部と当該パネルホルダ２２との間が封止されるようにする。

このように、本実施の形態において、パネルホルダ２２は、タッチパネル２０を支持する弾性材料製のものとする。また、パネルホルダ２２は、タッチパネル２０の縁辺部に密着させることにより、タッチパネル２０の縁辺部とパネルホルダ２２との間が封止されるようにする。これにより、本実施の形態において、タッチパネル２０とパネルホルダ２２との間の防水および防塵が確保される。なお、本発明における密着とは、圧着による固定、接着剤による接着、あるいは両面テープによる貼り付けを行うことによりタッチパネル２０とパネルホルダ２２との間を封止することを意味するものとする。

図３に示すように、タッチパネル２０の裏面には、その上下の縁辺（図の奥側および手前側の辺）付近に、振動部５０が取り付けられている。振動部５０は、タッチパネル２０の裏面に例えば両面テープまたは接着剤などにより接着するのが好適である。この振動部５０は、例えば圧電素子で構成し、タッチパネル２０を湾曲させることにより振動させる。

図３に示した実施の形態においては、振動部５０をタッチパネル２０の裏面から貼り付けるようにしたが、本発明において、振動部５０はタッチパネル２０に振動を伝達させるものである。したがって、振動部５０は、圧電素子などをタッチパネル２０またはパネルホルダ２２などの任意の位置に接着するなどして固定し、タッチパネル２０を振動させるものとすることもできる。しかしながら、タッチパネル２０を良好に振動させることができるように、振動部５０は、タッチパネル２０の裏面に貼り付けられた圧電素子とするのが好適である。

この振動部５０は、所定の振動パターンによる振動を発生させることにより、タッチパネル２０のタッチ面に接触している接触物に対して触感を呈示する。本実施の形態において、振動部５０は、例えば図示しない制御部から供給される駆動信号に基づいて振動を発生する。

図４は、図２および図３に示したタッチパネルユニットの断面図である。図４は、組み立てた状態のタッチパネルユニットを、図２に示すＸ軸の方向に切断した様子を示す図である。上述したように、本実施の形態において、タッチパネルユニットは、タッチパネル２０の縁辺部にパネルホルダ２２を接着または圧着などにより密着させて構成する。また、タッチパネルユニットを切断する位置によっては、タッチパネル２０の裏面に振動部５０が接着されている。

図４に示すように、パネルホルダ２２は、タッチパネル２０の縁辺部が嵌め込まれるように形成された凹状のパネル受け部２２ａと、パネルホルダ２２の外周縁部に形成されたパッキン部２２ｃと、凹状のパネル受け部２２ａとパッキン部２２ｃとを連結している連結部２２ｂと、を有している。パネル受け部２２ａは、タッチパネル２０の周縁部を挿入して嵌め込むことができる形状に形成する。また、パッキン部２２ｃは、後述するように、支持部材に挟持される際にある程度潰されることを考慮した形状に形成するのが望ましい。例えば、図４に示すように、当該パッキン部２２ｃは、パネルホルダ２２の連結部２２ｂなど他の部分よりも厚めの形状に形成するのが好適である。さらに、連結部２２ｂは、タッチパネル２０の振動を減衰させないように、パネルホルダ２２のパッキン部２２ｃなど他の部分よりも薄めの形状に形成するのが好適である。

本実施の形態において、弾性材料製のパネルホルダ２２は、上述したように、タッチパネル２０とは別部材として形成して、後からパネルホルダ２２のパネル受け部２２ａにタッチパネル２０の周縁部を挿入するようにして組み立てることができる。この場合、タッチパネル２０の周縁部がパネルホルダ２２のパネル受け部２２ａに嵌め込まれる接合部は、例えば接着剤などにより接着して封止されるようにする。また、例えば、パネルホルダ２２のパネル受け部２２ａの寸法をタッチパネル２０の縁辺部の寸法よりも若干小さくなるように成形して、パネルホルダ２２のパネル受け部２２ａとタッチパネル２０の縁辺部との間が圧着されるようにしてもよい。いずれにしても、上述したような措置により、タッチパネル２０の縁辺部とパネルホルダ２２との間が密着されて封止されることにより、水分などが侵入しないようにする。すなわち、本実施の形態において、弾性材料製のパネルホルダ２２は、タッチパネル２０の縁辺部に密着させることにより、タッチパネル２０の縁辺部とパネルホルダ２２との間が封止されるようにする。これにより、パネルホルダ２２とタッチパネル２０との間に防塵および防水対策が施される。

なお、本実施の形態において、タッチパネル２０およびパネルホルダ２２が一体成形される、すなわちタッチパネル２０の周縁部が、弾性材料製のパネルホルダ２２のパネル受け部２２ａと一体成形されるようにしてもよい。このようにすれば、タッチパネル２０とパネルホルダ２２との間の防塵および防水効果を更に高めることができる。

また、本実施の形態によるタッチパネルユニットにおいては、パネルホルダ２２そのものが全体として弾性材料製である。また、図４に示すように、パネルホルダ２２は、パネル受け部２２ａとパッキン部２２ｃとの間に、薄く形成された連結部２２ｂを有している。したがって、パネルホルダ２２にある程度外側に向かう張力が作用している状態においても、パネルホルダ２２全体の弾性および連結部２２ｂの可撓性によって、タッチパネル２０の振動が減衰することは低減される。

本実施の形態においては、このようにタッチパネルユニットをキット化することにより、当該ユニットを、１つの構成部品として端末製造業者などに販売することができる。また、タッチパネルユニットを採用することにより、端末製造時にタッチパネルに関連する構成部品を取り付ける作業を著しく簡略化することができる。さらに、タッチパネル２０が破損した際などに、タッチパネル２０を交換修理する場合にも、タッチパネルユニットを交換するだけで事足りるため、修理の際の手間を著しく低減させることもできる。

次に、本発明の実施の形態に係る電子機器の内部構成の詳細について説明する。

図５および６は、電子機器１の断面を示す図である。なお、図５および６ともに、電子機器１が左右対称の構成を有する場合の例を説明するため、電子機器１の右側の構成の図示は省略して、左側の構成のみ図示する。また、図５および６ともに、電子機器１を、図２に示したＸ軸の方向に切断した様子を示す断面図である。なお、図５および６ともに、図２に示したＹ軸方向の位置として、電子機器１の上端（図の奥端）または下端（図の手前端）の付近を除いた部分の位置において、電子機器１を切断した例を示す図である。

図５は、上部筐体１０ａと下部筐体１０ｂとを組み合わせる前の状態を示す断面図である。図５に示すように、上部筐体１０ａと下部筐体１０ｂとを組み合わせる際に、下部筐体１０ｂの凹部１２ｂに、パネルホルダ２２のパッキン部２２ｃの下側が挿入されて挟持されるようにする。また、上部筐体１０ａと下部筐体１０ｂとを組み合わせる際には、上部筐体１０ａの凹部１２ａにも、パネルホルダ２２のパッキン部２２ｃの上側が挿入されて挟持されるようにする。

なお、図５においては、下部筐体１０ｂの内部に、ＬＣＤ等の表示部６０、および各種の基板７０を示してある。これらの表示部６０および基板７０は種々の部材を例示したものであり、例えば表示部６０を、当該表示部を支持する表示部ホルダ６０にしたり、または基板７０を他の支持部材にするなど、各種の部材とすることができる。上述したように、本実施の形態においては、一般的なタッチパネルを備えた装置の場合と同様に、図５に示すように、タッチパネル２０の背面側（すなわち振動部５０が配置された面の側）に表示部６０を配置する。

図６は、上部筐体１０ａと下部筐体１０ｂとを組み合わせた後の状態を示す断面図である。図６に示すように、上部筐体１０ａと下部筐体１０ｂとを組み合わせると、パネルホルダ２２のパッキン部２２ｃの上側および下側は、上部筐体１０ａの凹部１２ａおよび下部筐体１０ｂの凹部１２ｂにそれぞれ挿入されることにより若干潰される。したがって、弾性材料製のパネルホルダ２２のパッキン部２２ｃは、上部筐体１０ａおよび下部筐体１０ｂに挟持されることにより、水分や埃などを通さないため、防塵および防水の効果が得られる。すなわち、仮に上部筐体１０ａと下部筐体１０ｂとの組み合わせに防塵または防水加工が施されていなかったとしても、外部からの粉塵や水分などが浸入しないようにできる。また、図６に示すように、タッチパネル２０を支持しているのは弾性材料製のパネルホルダ２２であり、このパネルホルダ２２は薄く形成された連結部２２ｂを有している。したがって、タッチパネル２０を振動部５０が振動させる際に、当該振動を大きく減衰させる要素は存在しないため、振動の減衰を低減させることができる。

なお、図６に示すように、上部筐体１０ａと下部筐体１０ｂとを組み合わせた後の状態においては、パネルホルダ２２のパネル受け部２２ａの下側が、表示部６０の表面端部に当接（載置の状態も含む）している。本実施の形態においては、パネルホルダ２２が表示部６０の表面により支持されることにより、タッチパネル２０が振動していない状態においては、タッチパネル２０を安定させることができる。一方、タッチパネル２０が振動している状態においては、パネルホルダ２２全体の弾性および連結部２２ｂの可撓性によって、上方に自由に動くことができるため、振動の減衰を低減させることができる。なお、タッチパネル２０およびパネル受け部２２ａと、上部筐体１０ａとの間に、振動するのに十分な空間部Ｓを形成することにより、タッチパネル２０の上方への振動の減衰を低減させることができる。また、空間部Ｓからの水や埃の浸入は、パッキン部２２ｃにより阻止されるため、内部の防水および防塵を確保することができる。

このように、本実施の形態において、上部筐体１０ａおよび下部筐体１０ｂは、パネルホルダ２２を支持する。また、本実施の形態において、パネルホルダ２２は、タッチパネル２０の縁辺部に密着させるパネル受け部２２ａ、上部筐体１０ａおよび下部筐体１０ｂに挟持されるパッキン部２２ｃ、およびパネル受け部２２ａとパッキン部２２ｃとを連結する連結部２２ｂ、を有している。

また、本実施の形態において、パネルホルダ２２は、パネル受け部２２ａと、パッキン部２２ｃと、連結部２２ｂとが、一体成形されるようにするのが好適である。ここで、パッキン部２２ｃは、上部筐体１０ａおよび下部筐体１０ｂに挟持されることにより、パッキン部２２ｃと上部筐体１０ａおよび下部筐体１０ｂとの間が封止されるようにする。また、連結部２２ｂは、パネル受け部２２ａとパッキン部２２ｃとを弾性的に連結することによりタッチパネル２０を振動可能にする。さらに、パネル受け部２２ａは、表示部６０または表示部６０を支持する表示部ホルダ等に当接することにより支持されるようにする。なお、本実施の形態においては、上部筐体１０ａおよび下部筐体１０ｂが支持部材を構成する。また、本実施の形態においては、表示部６０の表面端部にパネル受け部２２ａを当接した場合について説明したが、表示部６０を支持する表示部ホルダを形成し、パネル受け部２２ａを表示部ホルダ６０に当接するようにしてもよい。

次に、本発明の実施の形態の変形例について説明する。本発明の実施の形態の変形例は、上述した実施の形態に係る電子機器１において、パネルホルダ２２の形状に変更を施すものである。

図７は、図６に対応して、本発明の実施の形態の変形例に係る電子機器において、上部筐体１０ａと下部筐体１０ｂとを組み合わせた後の状態を示す断面図である。

本発明の実施の形態の変形例においては、上述した実施の形態で説明したタッチパネルユニットのうち、パネルホルダ２２の形状を変更する。図７に示すように、本発明の実施の形態の変形例において、パネルホルダ２２は、上述の実施の形態で説明したパネルホルダ２２よりも、そのパネル受け部２２ａの下側が長く延在し、上側が短くする。パネル受け部２２ａの上側または下側の一方を長めに延在させることにより、タッチパネル２０を接着する面積を増大させることができる。このため、当該面積の部分によりタッチパネル２０を強固に固定することができれば、パネル受け部２２ａの上側または下側のもう一方を短くすることができる。

このように、パネルホルダ２２のパネル受け部２２ａを表示部６０などに当接させることにより、タッチパネル２０を振動させる際に振動の減衰を低減させつつも、タッチパネル２０をある程度安定させることができる。また、パネル受け部２２ａを表示部６０などに当接させる箇所の形状、大きさ、強度、設置数などを適宜調節することもできる。これにより、タッチパネル２０を振動させる際の当該振動の大きさ、振幅、種類、あるいは振動していない時のタッチパネル２０の安定性などを所望に応じて調整することができる。

このように、本発明の実施の形態の変形例によれば、パネルホルダ２２のより面積の大きな部分が表示部６０の表面により支持されることにより、タッチパネル２０が振動していない状態においては、タッチパネル２０を一層安定させることができる。また、この変形例によれば、パネル受け部２２ａの上側が短くなっているため、弾性材料製のパネルホルダ２２を全体的に伸ばして若干広げてタッチパネル２０に取り付ける際に、当該取り付けの作業を容易にすることができる。

なお、タッチパネル２０が振動している状態においては、パネルホルダ２２全体の弾性および連結部２２ｂの可撓性によって上方に自由に動くことができ、振動の減衰を低減させることができるのは上述した実施の形態と同様である。また、パネルホルダ２２のパッキン部２２ｃが上部筐体１０ａの当接面１２ａおよび下部筐体１０ｂに挟持されることにより、当該圧着部分は水分や埃などを通さないため、防塵および防水の効果が得られることも上述した実施の形態と同様である。

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。本発明は、タッチパネルユニットを上部筐体および下部筐体で挟むことにより、振動を減衰させずに防塵および防水対策を施すことを主な特徴とするものである。したがって、本発明の主な特徴を構成しない構成要素および構成態様については、本明細書において説明した以外にも、種々の構成を採用することができる。例えば、上述した上部筐体および下部筐体ならびにパネルホルダ２２などは、本発明による効果が得られる限りにおいて、種々の形状とすることができる。

また、上部筐体１０ａおよび下部筐体１０ｂは、電子機器の本体を構成する筐体を想定して説明した。しかしながら、本発明の筐体は上述した部材に限定されるものではなく、種々の部材とすることができる。

上記実施の形態においては、上部筐体１０ａおよび下部筐体１０ｂが支持部材を構成する態様について説明した。しかしながら、本発明による支持部材は、タッチパネルユニットのパッキン部２２ｃを支持（挟持）する部材であれば任意のものとすることができる。したがって、例えばＬＣＤユニットや各種の基板、あるいはベゼルなど、各種の部材が支持部材を構成する態様も想定することができる。

また、上記実施の形態では、タッチパネル２０を用いて、当該タッチパネル２０のタッチ面に対する接触を検出した。すなわち、上記実施の形態において、「タッチパネル２０」は、いわゆるタッチセンサのような部材を想定して説明した。しかしながら、本発明による電子機器に用いるタッチパネルは、操作者の指やスタイラスペンなどの接触物により接触されるものであれば任意のものとすることができる。

例えば、本発明による電子機器に用いるタッチパネルは、タッチ面に対する接触物の接触の位置を検出しない（つまりセンシング機能を有さない）、単なる「パネル」のような部材とすることもできる。このような構成の電子機器においては、例えば、押圧の荷重を検出する荷重検出部をさらに設けることにより、所定の押圧荷重の基準を満たした場合に、タッチパネルに対する接触がなされたものと判定することができる。このような荷重検出部は、任意の個数の歪みゲージセンサ等をタッチパネル２０に設けたものとして構成することができる。

また、上記実施の形態では、タッチパネル２０を用いて、当該タッチパネル２０のタッチ面に対する接触を検出した。しかしながら、タッチパネル２０に対する押圧の荷重を検出して、所定の押圧荷重の基準が満たされた場合に、タッチパネル２０に対する接触がなされたものと判定することもできる。このような荷重の検出を行う場合、任意の個数の歪みゲージセンサ等をタッチパネル２０に設けて、押圧によるタッチパネル２０の歪みを検出することにより、当該歪みからタッチパネル２０対する押圧の荷重を算出するなどの構成を想定することができる。

このような荷重の検出は、タッチパネル２０における接触検出方式に応じて各種の構成を想定することができる。例えば、抵抗膜方式の場合には、接触面積による抵抗変化に基づく出力信号の変化から荷重が検出できれば、歪みゲージセンサを用いることなく構成することができる。あるいは、静電容量方式の場合には、静電容量の変化に基づく出力信号の変化から荷重が検出できる場合も、歪みゲージセンサを用いることなく構成することができる。

また、振動部５０は、任意の個数の圧電振動子を用いて構成したり、タッチパネル２０の全面に透明圧電素子を設けて構成したり、偏心モータを駆動信号の１周期で１回転させるようにして構成したり、することもできる。さらに、荷重検出部および振動部５０は、圧電素子を用いて構成する場合は、圧電素子を共用して荷重検出部兼振動部を構成することもできる。圧電素子は、圧力が加わると電力を発生し、電力が加えられると変形するためである。

また、上述したように、振動部５０は、荷重検出部も兼ねる圧電素子の出力に基づいて検出される押圧荷重が所定の基準を満たした際に、当該圧電素子を駆動することにより振動を発生するようにもできる。ここで、圧電素子の出力に基づいて検出される押圧荷重が触感を呈示する基準を満たした際とは、検出される押圧荷重が触感を呈示する基準値に達した際であってもよいし、検出される押圧荷重が触感を呈示する基準値を超えた際でもよいし、圧電素子の出力に基づいて触感を呈示する基準値が検出された際でもよい。

上述した実施の形態においては、タッチパネル２０を表示部６０の上面に重ねて配置した構成を想定して説明した。本発明による電子機器は、このような構成にすることは必須ではなく、タッチパネル２０と表示部６０とを離間した構成にすることもできる。しかしながら、タッチパネル２０を表示部６０の上面に重ねて配置した構成とする方が、表示される画像と発生する振動との対応関係を、操作者に容易に認識させることができる。

また、本実施の形態の説明における表示部６０およびタッチパネル２０は、表示部と接触検出部との両機能を共通の基板に持たせる等により、一体化した装置によって構成されるようにしてもよい。このように表示部と接触検出部との両機能を一体化した装置の構成の一例としては、液晶パネルが有するマトリクス状配列の画素電極群に、フォトダイオード等の複数の光電変換素子を規則的に混在させたものを挙げることができる。この装置は、液晶パネル構造によって画像を表示する一方で、パネル表面の所望位置をタッチ入力するペンの先端で液晶表示用のバックライトの光を反射し、この反射光を周辺の光電変換素子が受光することによって、タッチ位置を検出することができる。

なお、振動部５０は、振動モータ（偏心モータ）などに基づいて電子機器を振動させることにより、タッチパネル２０を間接的に振動させるように構成してもよいし、タッチパネル２０に圧電素子を配設することにより、タッチパネル２０を直接的に振動させるように構成してもよい。

１ 電子機器
１０ａ 上部筐体
１０ｂ 下部筐体
２０ タッチパネル
２２ パネルホルダ
２２ａ パネル受け部
２２ｂ 連結部
２２ｃ パッキン部
５０ 振動部
６０ 表示部
７０ 基板

Claims (2)

1. タッチパネルと、
   前記タッチパネルを支持する弾性材料製のパネルホルダと、
   前記タッチパネルの背面側に配置される表示部と、
   前記タッチパネルを振動させる振動部と、
   前記パネルホルダを支持する支持部材と、を備えた電子機器であって、
   前記パネルホルダは、前記タッチパネルの縁辺部に密着させるパネル受け部、前記支持部材に挟持されるパッキン部、および前記パネル受け部と前記パッキン部とを連結する連結部、を有し、前記パネル受け部を前記表示部または当該表示部を支持する表示部ホルダに当接することにより支持されるようにしたことを特徴とする電子機器。
2. 前記パネルホルダが一体成形される請求項１に記載の電子機器。
   

Images