JP2018073021A - タッチパネル付き表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】操作者に振動を適正に伝達することができるタッチパネル付き表示装置を提供すること。
【解決手段】タッチパネル付き表示装置100は、表示部材120と、表示部材120に重ねて配置された透光性のタッチパネル130と、表示部材120を支持するパネルホルダ140と、タッチパネル130に対する入力面115を構成する入力部材110に対して入力面115の面内方向の振動を伝達するアクチュエータ1とを有している。入力部材110は、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた第1弾性部材180を介してパネルホルダ140に支持されている。また、アクチュエータ1は、パネルホルダ140に連結されていない。このため、操作者が入力面115を強く押圧した場合でも、アクチュエータ1の振動を操作者の指先に適正に伝達することができる。
【選択図】図2
【解決手段】タッチパネル付き表示装置100は、表示部材120と、表示部材120に重ねて配置された透光性のタッチパネル130と、表示部材120を支持するパネルホルダ140と、タッチパネル130に対する入力面115を構成する入力部材110に対して入力面115の面内方向の振動を伝達するアクチュエータ1とを有している。入力部材110は、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた第1弾性部材180を介してパネルホルダ140に支持されている。また、アクチュエータ1は、パネルホルダ140に連結されていない。このため、操作者が入力面115を強く押圧した場合でも、アクチュエータ1の振動を操作者の指先に適正に伝達することができる。
【選択図】図2
Description
本発明は、タッチパネルに対する入力面を振動させることのできるタッチパネル付き表示装置に関するものである。
タッチパネル付き表示装置は、機械的スイッチを用いた機械式の入力装置と違って、ソフトウェアによって入力画面を自由に構成できるという利点がある一方、入力操作を行った感触を操作者に与えることができない。そこで、入力操作に伴って、入力面を振動させる技術が提案されている(特許文献1、2参照)。
特許文献1に記載の技術では、表示装置とタッチパネルとを一体化した可動パネルに対して、固定壁にスペーサを介して取り付けたアクチュエータから振動を伝達するようになっている。特許文献2に記載の技術では、表示装置から離間するタッチパネルに対して、外枠に固定されたアクチュエータから振動を伝達するようになっている。かかる構成によれば、表示装置に振動を伝達する必要がないので、タッチパネルを効率よく振動させることができる。
しかしながら、特許文献1、2に記載の装置では、いずれもアクチュエータを固定壁や外枠等のパネルホルダに固定している。このため、例えば、入力面を強く押した際、アクチュエータが振動停止になってしまい、操作者に振動を適正に伝達することができないという問題点がある。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、操作者に振動を適正に伝達することができるタッチパネル付き表示装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明に係るタッチパネル付き表示装置は、表示部材と、前記表示部材に重ねて配置された透光性のタッチパネルと、前記表示部材を支持するパネルホルダと、前記パネルホルダに連結されずに、前記タッチパネルに対する入力面を構成する入力部材に対して前記入力面の面内方向の振動を伝達するアクチュエータと、を有し、前記入力部材は、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた第1弾性部材を介して前記パネルホルダに支持されていることを特徴とする。
本発明において、タッチパネルに対する入力面を構成する入力部材は、第1弾性部材を介してパネルホルダに支持されており、入力部材に対しては、アクチュエータが入力面の面内方向の振動を伝達する。このため、入力面に触れた操作者に入力部材を介して振動を感じさせることができる。また、アクチュエータは、パネルホルダに連結されずに、入力部材に振動を伝達するため、操作者が入力面を強く押した場合でも、アクチュエータは、パネルホルダとは独立して振動するので、操作者に振動を適正に伝達することができる。
本発明において、前記アクチュエータおよび前記第1弾性部材は、前記入力部材に対して前記表示部材が位置する側で前記入力部材と重なるように設けられていることが好ましい。かかる態様によれば、入力部材の周りにアクチュエータおよび第1弾性部材が存在しないので、入力部材の周りの周辺領域を狭くした態様や、別の部材を配置した態様等を採用するのが容易である。
本発明において、前記アクチュエータは、複数設けられている態様を採用することができる。かかる態様によれば、複数のアクチュエータによって同一方向の強い振動を操作者に伝達する態様や、複数のアクチュエータによって異なる方向の振動を操作者に伝達する態様を実現することができる。
本発明において、前記入力面に対して直交する方向からみたとき、前記複数のアクチュエータは、前記入力部材の中心位置を中心とする点対称、または前記中心位置を通る仮想線を中心とする線対称に配置されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、趣向を凝らした振動を操作者に伝達することができる。
本発明において、前記複数のアクチュエータの各々は、前記入力部材に振動を伝達する支持体と、可動体と、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備え、前記支持体と前記可動体とに接続された第2弾性部材と、前記可動体を前記支持体に対して前記面内方向で駆動する磁気駆動回路と、を備えている態様を採用することができる。本発明では、アクチュエータが、パネルホルダに連結されずに、入力部材に振動を伝達するため、アクチュエータの支持体を介して操作者に振動を伝達する態様を採用することができる。
本発明において、前記複数のアクチュエータの各々は、前記磁気駆動回路として、前記可動体を前記支持体に対して前記面内方向の第1方向に駆動する第1磁気駆動回路と、前記可動体を前記支持体に対して前記面内方向で前記第1方向に対して交差する第2方向に駆動する第2磁気駆動回路と、を有している態様を採用することができる。
本発明において、前記複数のアクチュエータには、前記磁気駆動回路が前記可動体を前記支持体に対して前記面内方向の第1方向に駆動する第1アクチュエータと、前記磁気駆動回路が前記可動体を前記支持体に対して前記面内方向で前記第1方向に対して交差する第2方向に駆動する第2アクチュエータと、が含まれている態様を採用してもよい。
本発明において、前記入力部材は、前記タッチパネルと一体に振動可能に設けられており、前記アクチュエータは、前記入力部材および前記タッチパネルの少なくとも一方に振動を伝達する態様を採用することができる。
本発明において、前記入力部材は、前記タッチパネルから離間して設けられており、前記アクチュエータは、前記入力部材および前記タッチパネルのうち、前記入力部材のみに振動を伝達する態様を採用することができる。かかる態様によれば、タッチパネル自身に振動を伝達する必要がないので、入力部材を効率よく振動させることができる。
本発明において、前記パネルホルダは、前記表示部材の周りに位置する側板部を備え、前記第1弾性部材は、前記側板部に接続している態様を採用することができる。
本発明において、前記側板部は、前記入力部材とは反対側に凹んだ段部を備え、前記第1弾性部材は、前記段部に接続している態様を採用することができる。かかる態様によれば、タッチパネル付き表示装置の薄型化を図ることができる。
本発明において、前記第1弾性部材は、前記表示部材と前記タッチパネルとの間を埋め
るように配置されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、表示部材とタッチパネルとの間では、表示部材と空気層との界面やタッチパネルと空気層との界面が存在しない。従って、表示部材とタッチパネルとの間では、表示部材やタッチパネルの界面での反射を抑制することができる。
るように配置されている態様を採用することができる。かかる態様によれば、表示部材とタッチパネルとの間では、表示部材と空気層との界面やタッチパネルと空気層との界面が存在しない。従って、表示部材とタッチパネルとの間では、表示部材やタッチパネルの界面での反射を抑制することができる。
本発明において、前記入力部材は、透光板である態様を採用することはできる。本発明において、前記入力部材は、透光シートである態様を採用してもよい。
本発明において、前記第1弾性部材は、全周において繋がっていることが好ましい。かかる態様によれば、内部への異物等の侵入を抑制することができる。
本発明において、前記入力部材の周りを覆う可撓性シートを有することが好ましい。かかる態様によれば、内部への異物等の侵入を抑制することができる。
本発明において、タッチパネルに対する入力面を構成する入力部材は、第1弾性部材を介してパネルホルダに支持されており、入力部材に対しては、アクチュエータが入力面の面内方向の振動を伝達する。このため、入力面に触れた操作者に入力部材を介して振動を感じさせることができる。また、アクチュエータは、パネルホルダに連結されずに、入力部材に振動を伝達するため、操作者が入力面を強く押した場合でも、アクチュエータは、パネルホルダとは独立して振動するので、操作者に振動を適正に伝達することができる。
図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の説明において、タッチパネル付き表示装置100やアクチュエータ1のレイアウト等を明確にする目的で、互いに交差する方向をX軸方向、Y軸方向およびZ軸方向とし、X軸方向の一方側にX1を付し、X軸方向の他方側にX2を付し、Y軸方向の一方側にY1を付し、Y軸方向の他方側にY2を付し、Z軸方向の一方側にZ1を付し、Z軸方向の他方側にZ2を付して説明する。また、X軸方向およびY軸方向は、タッチパネルに対する入力面に沿う方向であり、
Z軸方向は、入力面に対する法線方向である。また、以下の説明で参照する図においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
Z軸方向は、入力面に対する法線方向である。また、以下の説明で参照する図においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
[実施の形態1]
(タッチパネル付き表示装置100の構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係るタッチパネル付き表示装置100の平面構成の一例を示す説明図である。図2は、図1に示すタッチパネル付き表示装置100の断面図である。図1では、各アクチュエータ1が発生させる振動方向については太い矢印で示してある。図1および図2に示すタッチパネル付き表示装置100は、表示部材120と、表示部材120に対してZ軸方向の他方側Z2に重ねて配置された透光性のタッチパネル130と、表示部材120を支持するパネルホルダ140とを有している。本形態において、表示部材120は、液晶パネル121であり、液晶パネル121に対してタッチパネル130とは反対側にバックライト装置122が設けられている。パネルホルダ140は、表示部材120およびバックライト装置122を内側に収容する第1ホルダ150と、第1ホルダ150を表示部材120とは反対側(Z軸方向の一方側Z1)で支持する第2ホルダ160とを有している。第1ホルダ150は、表示部材120およびバックライト装置122をZ軸方向の一方側Z1で支持する底板部151と、表示部材120およびバックライト装置122の周りを囲む側板部152とを有している。第2ホルダ160は板状である。
(タッチパネル付き表示装置100の構成)
図1は、本発明の実施の形態1に係るタッチパネル付き表示装置100の平面構成の一例を示す説明図である。図2は、図1に示すタッチパネル付き表示装置100の断面図である。図1では、各アクチュエータ1が発生させる振動方向については太い矢印で示してある。図1および図2に示すタッチパネル付き表示装置100は、表示部材120と、表示部材120に対してZ軸方向の他方側Z2に重ねて配置された透光性のタッチパネル130と、表示部材120を支持するパネルホルダ140とを有している。本形態において、表示部材120は、液晶パネル121であり、液晶パネル121に対してタッチパネル130とは反対側にバックライト装置122が設けられている。パネルホルダ140は、表示部材120およびバックライト装置122を内側に収容する第1ホルダ150と、第1ホルダ150を表示部材120とは反対側(Z軸方向の一方側Z1)で支持する第2ホルダ160とを有している。第1ホルダ150は、表示部材120およびバックライト装置122をZ軸方向の一方側Z1で支持する底板部151と、表示部材120およびバックライト装置122の周りを囲む側板部152とを有している。第2ホルダ160は板状である。
タッチパネル付き表示装置100は、タッチパネル130に対する入力面115を構成する透光性の入力部材110と、入力部材110に対して入力面115の面内方向の振動を伝達する複数のアクチュエータ1とを有している。入力部材110は、第1弾性部材180を介してパネルホルダ140に支持されており、入力面115の面内方向に振動可能である。
本形態において、タッチパネル130は静電容量方式のタッチパネル131であり、入力部材110は透光板111からなる。また、タッチパネル130と入力部材110(透光板111)とは接着剤等によって固定されている。ここで、入力部材110およびタッチパネル130は、パネルホルダ140と接していない。
入力部材110は、タッチパネル130よりサイズが大きく、タッチパネル130から入力面115に沿う面内方向に張り出した張出部116を有している。本形態において、アクチュエータ1は、入力部材110のうち、タッチパネル130から張り出した張出部116に接続しており、パネルホルダ140と連結されていない。
複数のアクチュエータ1はいずれも、張出部116に対して表示部材120が位置する裏面側(Z軸方向の一方側Z1)に接続されており、アクチュエータ1および第1弾性部材180は、Z軸方向からみたとき、張出部116と重なっている。従って、Z軸方向からみたとき、アクチュエータ1および第1弾性部材180は、入力部材110から外側に張り出していない。
第1弾性部材180は、タッチパネル130とパネルホルダ140の側板部152とに接続するように配置されている。このため、入力部材110は、第1弾性部材180およびタッチパネル130を介してパネルホルダ140に支持されており、タッチパネル130と一体に入力面115の面内方向に振動可能である。パネルホルダ140の側板部152には、入力部材110とは反対側に凹んだ段部153が形成されており、第1弾性部材180は、段部153に配置されている。従って、タッチパネル付き表示装置100の薄型化を図ることができる。
第1弾性部材180は、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えている。本形態において、第1弾性部材180は、粘弾性体からなる。かかる粘弾性体としては、天然ゴム、ジエン系ゴム(例えば、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム)、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム等)、非ジエン系ゴム(例えば、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等)、熱可塑性エラストマー等の各種ゴム材料及びそれらの変性材料を用いることができる。また、粘弾性体としては、シリコーンゲル等のゲルを用いることができる。
ここで、第1弾性部材180は全周において繋がっている。このため、タッチパネル130と表示部材120との間に異物等が侵入することを抑制することができる。
本形態において、アクチュエータ1は、図3〜図7を参照して説明するように、入力部材110に振動を伝達する支持体5と、可動体4と、支持体5と可動体4とに接続された第2弾性部材7と、可動体4を支持体5に対して駆動する磁気駆動回路(図示せず)とを備えており、可動体4は、第2弾性部材7を介して支持体5に支持されている。かかるアクチュエータ1は、後述するように、互いに直交する2方向(第1方向L1および第2方向L2)の振動を発生させる。本形態では、第1方向L1がX軸方向に沿う方向であり、第2方向L2がY軸方向に沿う方向であるとして図示してある。
タッチパネル付き表示装置100において、複数のアクチュエータ1は各々、X軸方向に沿う第1方向L1の振動、およびY軸方向に沿う第2方向L2の振動を入力部材110に伝達する。本形態においては、Z軸方向に沿う第3方向L3からみたとき、複数のアクチュエータ1は、入力部材110の中心位置O110の周りに配置されている。入力部材110の平面形状は、四角形である。より具体的には、入力部材110の平面形状は、長四角形であり、計4つのアクチュエータ1は各々、入力部材110の4つの辺の中央付近に配置されている。このため、Z軸方向からみたとき、複数のアクチュエータ1は、入力部材110の中心位置O110を中心とする点対称に配置されている。また、複数のアクチュエータ1は、入力部材110の中心位置O110を通ってX軸方向に延在する第1仮想線L10を中心とする線対称に配置されているとともに、入力部材110の中心位置O110を通ってY軸方向に延在する第2仮想線L20を中心とする線対称に配置されている。
(タッチパネル付き表示装置100での動作)
このように構成したタッチパネル付き表示装置100において、入力面115の所定位置を指先で触れると、制御部(図示せず)は、複数のアクチュエータ1を駆動する。従って、アクチュエータ1から出力された振動が入力部材110に伝達される。それ故、操作者の指先に振動を伝達することができる。その際、複数のアクチュエータ1のいずれにおいてもX軸方向の振動を発生させると、操作者は、X軸方向の振動を感じる。また、複数のアクチュエータ1のいずれにおいてもY軸方向の振動を発生させると、操作者は、Y軸方向の振動を感じる。その際、例えば、Y軸方向の振動において、Y軸の一方側Y1に移動する際と他方側Y2に移動する際とにおいて振動の加速度を相違させれば、操作者は、Y軸方向において方向性を有する振動を感じることになる。また、複数のアクチュエータ1のうち、中心位置O110を挟んで反対側に位置するアクチュエータ1では、中心位置O110周りの逆方向の方向性を有する振動を発生させてもよい。この場合、操作者は、入力部材110から中心位置O110周りの一方側の方向性を有する振動を感じることになる。
このように構成したタッチパネル付き表示装置100において、入力面115の所定位置を指先で触れると、制御部(図示せず)は、複数のアクチュエータ1を駆動する。従って、アクチュエータ1から出力された振動が入力部材110に伝達される。それ故、操作者の指先に振動を伝達することができる。その際、複数のアクチュエータ1のいずれにおいてもX軸方向の振動を発生させると、操作者は、X軸方向の振動を感じる。また、複数のアクチュエータ1のいずれにおいてもY軸方向の振動を発生させると、操作者は、Y軸方向の振動を感じる。その際、例えば、Y軸方向の振動において、Y軸の一方側Y1に移動する際と他方側Y2に移動する際とにおいて振動の加速度を相違させれば、操作者は、Y軸方向において方向性を有する振動を感じることになる。また、複数のアクチュエータ1のうち、中心位置O110を挟んで反対側に位置するアクチュエータ1では、中心位置O110周りの逆方向の方向性を有する振動を発生させてもよい。この場合、操作者は、入力部材110から中心位置O110周りの一方側の方向性を有する振動を感じることになる。
(アクチュエータ1の具体的構成例)
図3は、図1に示すタッチパネル付き表示装置100に用いたアクチュエータ1の構成例を示す斜視図である。図4は、図3に示すアクチュエータ1の断面図であり、図4(a
)、(b)は各々、アクチュエータ1の中央部分を通る線に沿ってアクチュエータ1を切断したときのXZ断面図、およびアクチュエータ1の中央部分を通る線に沿ってアクチュエータ1を切断したときのYZ断面図である。図5は、図3に示すアクチュエータ1の分解斜視図である。なお、以下に説明するアクチュエータ1は、互いに直交する2方向(第1方向L1および第2方向L2)の振動を発生させるが、以下の説明では、第1方向L1がX軸方向に沿う方向であり、第2方向L2がY軸方向に沿う方向であるとして図示してある。また、アクチュエータ1において、第3方向L3はZ軸方向に沿う方向である。
図3は、図1に示すタッチパネル付き表示装置100に用いたアクチュエータ1の構成例を示す斜視図である。図4は、図3に示すアクチュエータ1の断面図であり、図4(a
)、(b)は各々、アクチュエータ1の中央部分を通る線に沿ってアクチュエータ1を切断したときのXZ断面図、およびアクチュエータ1の中央部分を通る線に沿ってアクチュエータ1を切断したときのYZ断面図である。図5は、図3に示すアクチュエータ1の分解斜視図である。なお、以下に説明するアクチュエータ1は、互いに直交する2方向(第1方向L1および第2方向L2)の振動を発生させるが、以下の説明では、第1方向L1がX軸方向に沿う方向であり、第2方向L2がY軸方向に沿う方向であるとして図示してある。また、アクチュエータ1において、第3方向L3はZ軸方向に沿う方向である。
図3、図4および図5において、アクチュエータ1において、第1磁気駆動回路10は、支持体5に保持された第1コイル12と、可動体4に保持された第1磁石11とを有しており、第1磁石11と第1コイル12とはZ軸方向(第3方向L3)で対向している。第2磁気駆動回路20は、支持体5に保持された第2コイル22と、可動体4に保持された第2磁石21とを有しており、第2磁石21と第2コイル22とはZ軸方向(第3方向L3)で対向している。第1磁気駆動回路10は、第1方向L1の駆動力を発生させ、第2磁気駆動回路20は、第2方向L2の駆動力を発生させる。ここで、第1磁石11および第1コイル12は、第1方向L1で離間する2個所に配置されている。すなわち、第1磁気駆動回路10は、第1方向L1で離間する2個所に配置されている。また、第2磁石21および第2コイル22は、第2方向L2で離間する2個所に配置されている。すなわち、第2磁気駆動回路20は、第2方向L2で離間する2個所に配置されている。
(支持体5の構成)
図6は、図3に示すアクチュエータ1の主要部の分解斜視図である。図7は、図3に示すアクチュエータ1の主要部において、可動体4および支持体5から一部の磁石やコイル等を取り外した状態の分解斜視図である。
図6は、図3に示すアクチュエータ1の主要部の分解斜視図である。図7は、図3に示すアクチュエータ1の主要部において、可動体4および支持体5から一部の磁石やコイル等を取り外した状態の分解斜視図である。
支持体5は、Z軸方向の一方側Z1に位置する第1ケース56と、第1ケース56にZ軸方向の他方側Z2で被さる第2ケース57と、第1ケース56と第2ケース57の間に配置されるホルダ58(支持体側ホルダ)とを有しており、第1ケース56と第2ケース57とは、ホルダ58を間に挟んで4本の固定ネジ59によって固定されている。
第2ケース57は、Z軸方向からみたときに四角形の平面形状を有する端板部571と、端板部571の各縁から第1ケース56の側に突出した4枚の側板部572とを有している。端板部571には、中央に円形の穴576が形成され、四隅に固定穴575が形成されている。4枚の側板部572の中央部には、Z軸方向の一方側Z1から他方側Z2に切り欠いた切り欠き部573が形成されている。Y軸方向Yの他方側Y2の側板部572には、切り欠き部573の隣の部分をZ軸方向の高さの一部分だけ切り欠いた切り欠き部574が形成されている。
第1ケース56は、Z軸方向からみたときに四角形の平面形状を有する端板部561と、端板部561の四隅から第2ケース57の端板部571に向けて突出するボス部562とを備えている。端板部561の中央には円形の穴566が形成されている。ボス部562は、Z軸方向の途中位置に形成された段面563と、段面563からZ軸方向の他方側Z2に突出する円筒部564を備える。従って、第2ケース57の固定穴575から第1ケース56のボス部562にZ軸方向の他方側Z2から固定ネジ59をネジ止めすることにより、側板部572のZ軸方向の一方側Z1の端部に第1ケース56の端板部571が固定される。第1ケース56は、第2ケース57の切り欠き部574と第1方向L1で対向する立ち上がり部565を備えており、立ち上がり部565は、切り欠き部574との間に基板6を配置するスリットを構成する。基板6には、第1コイル12および第2コイル22への給電線等が接続される。
図4、図6および図7に示すように、第1ケース56と第2ケース57との間にはホルダ58が2枚、Z軸方向に重ねて配置されている。2枚のホルダ58の基本的な構成は、共通しており、中央には穴583が形成されている。本形態において、穴583は円形である。2つのホルダ58の四隅には円形穴581が形成されており、ホルダ58は、円形穴581にボス部562の円筒部564が挿入されて、段面563で位置決めされた状態で保持される。ホルダ58の4つの辺の中央には、内周側へ凹む凹部582が形成されている。
ここで、2枚のホルダ58は、同一構成の板状部材をZ軸方向で反転させたものである。このため、2枚のホルダ58のうち、Z軸方向の一方側Z1に配置されたホルダ58からは第1ケース56に向けて柱状突起585が突出し、Z軸方向の他方側Z2に配置されたホルダ58からは第2ケース57に向けて複数本の柱状突起585が突出している。また、複数本の柱状突起585のいずれにおいても、先端部には球状の当接部586が形成されている。従って、ホルダ58を間に挟んで、第1ケース56と第2ケース57とを固定ネジ59によって固定した際、第1ケース56、2枚のホルダ58、および第2ケース57は、Z軸方向において確実に位置決めされる。
(第1コイル12および第2コイル22の配置)
2枚のホルダ58において、凹部582と穴583とに挟まれた4箇所には、長穴状の貫通穴589が形成されている。2枚のホルダ58の各々において、4箇所の貫通穴589のうち、第2方向L2で離間する2つの貫通穴589の内側には、第1磁気駆動回路10の第1コイル12が保持される。また、2枚のホルダ58の各々において、第3方向L3で離間する2つの貫通穴589の内側に第2磁気駆動回路20の第2コイル22が保持される。従って、2枚のホルダ58は各々、第Z軸方向における1段分の第1コイル12および第2コイル22を保持し、支持体5の側には、第1コイル12および第2コイル22がZ軸方向に重ねて2段に配置される。第1コイル12は、有効辺となる長辺が第2方向L2に延在する偏平な空芯コイルであり、第2コイル22は、有効辺となる長辺が第1方向L1に延在する偏平な空芯コイルである。
2枚のホルダ58において、凹部582と穴583とに挟まれた4箇所には、長穴状の貫通穴589が形成されている。2枚のホルダ58の各々において、4箇所の貫通穴589のうち、第2方向L2で離間する2つの貫通穴589の内側には、第1磁気駆動回路10の第1コイル12が保持される。また、2枚のホルダ58の各々において、第3方向L3で離間する2つの貫通穴589の内側に第2磁気駆動回路20の第2コイル22が保持される。従って、2枚のホルダ58は各々、第Z軸方向における1段分の第1コイル12および第2コイル22を保持し、支持体5の側には、第1コイル12および第2コイル22がZ軸方向に重ねて2段に配置される。第1コイル12は、有効辺となる長辺が第2方向L2に延在する偏平な空芯コイルであり、第2コイル22は、有効辺となる長辺が第1方向L1に延在する偏平な空芯コイルである。
(可動体4の構成)
可動体4は、2枚のホルダ58に対してZ軸方向の一方側Z1に位置する板状の第1ホルダ41(可動体側ホルダ)と、2枚のホルダ58に対してZ軸方向の他方側Z2に位置する板状の第2ホルダ42(可動体側ホルダ)と、2枚のホルダ58の間に配置された板状の第3ホルダ43(可動体側ホルダ)とを有している。第1ホルダ41、第2ホルダ42および第3ホルダ43は各々、第1方向L1および第2方向L2の両側に突出した4つの突出部45を有しており、Z軸方向からみたときに+(プラス)形状になっている。第1ホルダ41に形成された突出部45の先端部はZ軸方向の他方側Z2に折れ曲がった接合部44になっており、第2ホルダ42に形成された突出部45の先端部はZ軸方向の一方側Z1に折れ曲がった接合部44になっている。従って、第1ホルダ41、第2ホルダ42および第3ホルダ43を重ねた際、第1ホルダ41、第2ホルダ42および第3ホルダ43の各突出部45の先端部が接する。それ故、第1ホルダ41、第2ホルダ42および第3ホルダ43の各突出部45の先端部同士を接着や溶接等の方法で接合することにより、第1ホルダ41、第2ホルダ42および第3ホルダ43は、一体に連結された状態となる。
可動体4は、2枚のホルダ58に対してZ軸方向の一方側Z1に位置する板状の第1ホルダ41(可動体側ホルダ)と、2枚のホルダ58に対してZ軸方向の他方側Z2に位置する板状の第2ホルダ42(可動体側ホルダ)と、2枚のホルダ58の間に配置された板状の第3ホルダ43(可動体側ホルダ)とを有している。第1ホルダ41、第2ホルダ42および第3ホルダ43は各々、第1方向L1および第2方向L2の両側に突出した4つの突出部45を有しており、Z軸方向からみたときに+(プラス)形状になっている。第1ホルダ41に形成された突出部45の先端部はZ軸方向の他方側Z2に折れ曲がった接合部44になっており、第2ホルダ42に形成された突出部45の先端部はZ軸方向の一方側Z1に折れ曲がった接合部44になっている。従って、第1ホルダ41、第2ホルダ42および第3ホルダ43を重ねた際、第1ホルダ41、第2ホルダ42および第3ホルダ43の各突出部45の先端部が接する。それ故、第1ホルダ41、第2ホルダ42および第3ホルダ43の各突出部45の先端部同士を接着や溶接等の方法で接合することにより、第1ホルダ41、第2ホルダ42および第3ホルダ43は、一体に連結された状態となる。
(第1磁石11および第2磁石21の配置)
第1ホルダ41、第2ホルダ42および第3ホルダ43は、第1方向L1および第2方向L2の両側に突出している4つの突出部45の各々に矩形の貫通穴419、429、439が形成されている。4つの突出部45のうち、第1方向L1で離間する2つの突出部45の貫通穴419、429、439には第1磁気駆動回路10の第1磁石11が保持さ
れている。また、第2方向L2で離間する2つの突出部45の貫通穴419、429、439には第2磁気駆動回路20の第2磁石21が保持されている。従って、第1ホルダ41、第2ホルダ42および第3ホルダ43は各々、Z軸方向における1段分の第1磁石11および第2磁石21を保持している。
第1ホルダ41、第2ホルダ42および第3ホルダ43は、第1方向L1および第2方向L2の両側に突出している4つの突出部45の各々に矩形の貫通穴419、429、439が形成されている。4つの突出部45のうち、第1方向L1で離間する2つの突出部45の貫通穴419、429、439には第1磁気駆動回路10の第1磁石11が保持さ
れている。また、第2方向L2で離間する2つの突出部45の貫通穴419、429、439には第2磁気駆動回路20の第2磁石21が保持されている。従って、第1ホルダ41、第2ホルダ42および第3ホルダ43は各々、Z軸方向における1段分の第1磁石11および第2磁石21を保持している。
このようにして、第1磁気駆動回路10では、複数の第1コイル12がZ軸方向に重ねて多段に配置されているとともに、複数の第1コイル12の各々のZ軸方向の両側に第1磁石11が配置されている。また、第2磁気駆動回路20では、複数の第2コイル22がZ軸方向に重ねて多段に配置されているとともに、複数の第2コイル22の各々のZ軸方向の両側に第2磁石21が配置されている。本形態では、第1コイル12および第2コイル22がZ軸方向に重ねて2段に配置されているとともに、2段の第1コイル12および第2コイル22の各々のZ軸方向の両側に第1磁石11および第2磁石21が配置されている。第1磁石11は、着磁分極線が第2方向L2に延在する板状磁石であり、第2磁石21は、着磁分極線が第1方向L1に延在する板状磁石である。
ここで、第1ホルダ41に保持された第1磁石11および第2磁石21に対してZ軸方向の一方側Z1にはバックヨーク8が重ねて配置される。また、第2ホルダ42に保持された第1磁石11および第2磁石21に対してZ軸方向の他方側Z2にはバックヨーク8が重ねて配置される。バックヨーク8のサイズは、第1磁石11および第2磁石21のサイズ(貫通穴419、429のサイズ)より大きく、第1ホルダ41および第2ホルダ42に接着剤等の方法で固定されている。
(第2弾性部材7の構成)
第1ホルダ41に設けられたバックヨーク8と、第1ケース56の端板部561との間には、バックヨーク8と第1ケース56とに接する第2弾性部材7が4箇所に設けられている。また、第2ホルダ42に設けられたバックヨーク8と、第2ケース57の端板部571との間には、バックヨーク8と第2ケース57とに接する第2弾性部材7が4箇所に設けられている。
第1ホルダ41に設けられたバックヨーク8と、第1ケース56の端板部561との間には、バックヨーク8と第1ケース56とに接する第2弾性部材7が4箇所に設けられている。また、第2ホルダ42に設けられたバックヨーク8と、第2ケース57の端板部571との間には、バックヨーク8と第2ケース57とに接する第2弾性部材7が4箇所に設けられている。
本形態において、第2弾性部材7は、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えている。本形態において、第2弾性部材7は、粘弾性体からなる。かかる粘弾性体としては、天然ゴム、ジエン系ゴム(例えば、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム)、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム等)、非ジエン系ゴム(例えば、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等)、熱可塑性エラストマー等の各種ゴム材料及びそれらの変性材料を用いることができる。また、粘弾性体としては、シリコーンゲル等のゲルを用いることができる。本形態において、第2弾性部材7は、可動体4と支持体5との間に設けられたゲル状ダンパー部材70からなる。本形態において、ゲル状ダンパー部材70は、板状のシリコーンゲルからなる。ゲル状ダンパー部材70の平面形状は、矩形などの多角形であり、第1ケース56の端板部561、および第2ケース57の端板部571においてゲル状ダンパー部材70が配置される個所は凹部569、579(図4参照)なっている。
ゲル状ダンパー部材70は、粘弾性を備えており、その伸縮方向によって、線形あるいは非線形の伸縮特性を備える。例えば、板状のゲル状ダンパー部材70は、その厚さ方向(軸方向)に押圧されて圧縮変形する際は、線形の成分よりも非線形の成分が大きい伸縮特性を備える。一方、厚さ方向(軸方向)に引っ張られて伸びる場合は、非線形の成分よりも線形の成分が大きい伸縮特性を備える。また、厚さ方向(軸方向)と交差する方向(せん断方向)に変形する場合も、非線形の成分よりも線形の成分が大きい変形特性を持つ。本形態において、ゲル状ダンパー部材70は、四角柱状のシリコーンゲルからなる。
(ストッパ機構50の構成)
図4等に示すように、第1ホルダ41の中央部では、ホルダ58の穴583より外径が小さな凸状連結部411がZ軸方向の他方側Z2に向けて突出し、第2ホルダ42の中央部では、ホルダ58の穴583より外径が小さな凸状連結部421がZ軸方向の一方側Z1に向けて突出している。第3ホルダ43の中央部では、ホルダ58の穴583より外径が小さな凸状連結部431がZ軸方向の一方側Z1に向けて突出し、ホルダ58の穴583より外径が小さな凸状連結部432がZ軸方向の他方側Z2に向けて突出している。第3ホルダ43の凸状連結部431は、ホルダ58の穴583の内側で第1ホルダ41の凸状連結部411と当接している。第3ホルダ43の凸状連結部432は、ホルダ58の穴583の内側で第2ホルダ42の凸状連結部421と当接している。第3ホルダ43の凸状連結部431、432の先端部には、位置決め用の凸部433、434が形成されている一方、第1ホルダ41および第2ホルダ42の凸状連結部411、421の先端部には凸部433、434が嵌る凹部413、423が形成されている。また、第3ホルダ43の凸状連結部431は、第1ホルダ41の凸状連結部411と接着剤等によって接合され、第3ホルダ43の凸状連結部432は、第2ホルダ42の凸状連結部421と接着剤等によって接合されている。従って、第1ホルダ41、第2ホルダ42および第3ホルダ43は、ホルダ58の穴583の内側で、凸状連結部411、431、432、421からなる胴部40で繋がっている。
図4等に示すように、第1ホルダ41の中央部では、ホルダ58の穴583より外径が小さな凸状連結部411がZ軸方向の他方側Z2に向けて突出し、第2ホルダ42の中央部では、ホルダ58の穴583より外径が小さな凸状連結部421がZ軸方向の一方側Z1に向けて突出している。第3ホルダ43の中央部では、ホルダ58の穴583より外径が小さな凸状連結部431がZ軸方向の一方側Z1に向けて突出し、ホルダ58の穴583より外径が小さな凸状連結部432がZ軸方向の他方側Z2に向けて突出している。第3ホルダ43の凸状連結部431は、ホルダ58の穴583の内側で第1ホルダ41の凸状連結部411と当接している。第3ホルダ43の凸状連結部432は、ホルダ58の穴583の内側で第2ホルダ42の凸状連結部421と当接している。第3ホルダ43の凸状連結部431、432の先端部には、位置決め用の凸部433、434が形成されている一方、第1ホルダ41および第2ホルダ42の凸状連結部411、421の先端部には凸部433、434が嵌る凹部413、423が形成されている。また、第3ホルダ43の凸状連結部431は、第1ホルダ41の凸状連結部411と接着剤等によって接合され、第3ホルダ43の凸状連結部432は、第2ホルダ42の凸状連結部421と接着剤等によって接合されている。従って、第1ホルダ41、第2ホルダ42および第3ホルダ43は、ホルダ58の穴583の内側で、凸状連結部411、431、432、421からなる胴部40で繋がっている。
その結果、支持体5に設けたホルダ58の穴583の内側の壁部584は、可動体4に設けた胴部40の周面を囲んで、可動体4のZ軸方向に対して直交する方向への可動範囲を制限するストッパ機構50を構成している。
(アクチュエータ1での動作等)
本形態のアクチュエータ1において、第1磁気駆動回路10の第1コイル12に交流を通電すると、可動体4を第1方向L1に振動させることができる。また、第2磁気駆動回路20の第2コイル22に交流を通電すると、可動体4を第2方向L2に振動させることができる。その際、アクチュエータ1における重心が第1方向L1および第2方向L2に変動するので、図1を参照して説明した入力部材110が第1方向L1および第2方向L2に振動する。従って、操作者は、第1方向L1の振動および第2方向L2の振動を体感することができる。また、第1コイル12に印加する交流波形を調整して、可動体4が第1方向L1の一方側に移動する速度と、可動体4が第1方向L1の他方側に移動する速度を相違させれば、操作者は、第1方向L1において方向性を有する振動を体感することができる。同様に、第2コイル22に印加する交流波形を調整して、可動体4が第2方向L2の一方側に移動する速度と、可動体4が第2方向L2の他方側に移動する速度を相違させれば、操作者は、第2方向L2において方向性を有する振動を体感することができる。
本形態のアクチュエータ1において、第1磁気駆動回路10の第1コイル12に交流を通電すると、可動体4を第1方向L1に振動させることができる。また、第2磁気駆動回路20の第2コイル22に交流を通電すると、可動体4を第2方向L2に振動させることができる。その際、アクチュエータ1における重心が第1方向L1および第2方向L2に変動するので、図1を参照して説明した入力部材110が第1方向L1および第2方向L2に振動する。従って、操作者は、第1方向L1の振動および第2方向L2の振動を体感することができる。また、第1コイル12に印加する交流波形を調整して、可動体4が第1方向L1の一方側に移動する速度と、可動体4が第1方向L1の他方側に移動する速度を相違させれば、操作者は、第1方向L1において方向性を有する振動を体感することができる。同様に、第2コイル22に印加する交流波形を調整して、可動体4が第2方向L2の一方側に移動する速度と、可動体4が第2方向L2の他方側に移動する速度を相違させれば、操作者は、第2方向L2において方向性を有する振動を体感することができる。
ここで、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20では、第1コイル12と第1磁石11とがZ軸方向(第3方向L3)で対向し、第2コイル22と第2磁石21とがZ軸方向で対向している。このため、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20を設けた場合でも、アクチュエータ1のZ軸方向のサイズを比較的、小型化することができる。それ故、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20では、第1コイル12および第2コイル22をZ軸方向に重ねて2段に配置するとともに、2段の第1コイル12および第2コイル22の各々のZ軸方向の両側に第1磁石11および第2磁石21を配置して、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20のパワーを増大させることができ、この場合でも、アクチュエータ1のZ軸方向のサイズを比較的、小型化することができる。また、2段の第1コイル12および第2コイル22の各々のZ軸方向の両側に第1磁石11および第2磁石21を配置したため、コイルの片面にのみ、磁石が対向している場合と比較して、磁束漏れが少ない。従って、可動体4を動かすための推力を大きくす
ることができる。
ることができる。
また、第1磁気駆動回路10は、第1方向L1で離間し、かつ、Z軸方向からみたときに重なる2個所に設けられている。また、第2磁気駆動回路20は、第2方向L2で離間し、かつ、Z軸方向からみたときに重なる2個所に設けられている。このため、第1磁気駆動回路10および第2磁気駆動回路20を駆動して可動体4を第1方向L1および第2方向L2に振動させた際、可動体4がZ軸方向に延在する軸線周りに回転しにくいので、可動体4を効率よく振動させることができる。
また、本形態では、第1方向L1で離間する第1磁気駆動回路10の間、および第2方向L2で離間する第2磁気駆動回路20の間を利用して、可動体4のZ軸方向に直交する方向の可動範囲を制限するストッパ機構50が設けられている。このため、可動体4が第1方向L1および第2方向L2に振動する際、第2弾性部材7(ゲル状ダンパー部材70)はせん断方向に変形することになるが、可動体4の移動範囲を、ゲル状ダンパー部材70のせん断方向の限界変形量以下とすることができる。従って、可動体4が最大限振動しても、ゲル状ダンパー部材70が限界変形量以上伸びることがないので、ゲル状ダンパー部材70が破壊されることを回避できる。また、第1方向L1で離間する第1磁気駆動回路10の間、および第2方向L2で離間する第2磁気駆動回路20の間を利用してストッパ機構50が設けたため、ストッパ機構50を設けた場合でもアクチュエータ1の大型化を回避することができる。
また、アクチュエータ1において、可動体4と支持体5とに接続する第2弾性部材7をバネ部材とした場合には、可動体4が、可動体4の質量とバネ部材のバネ定数に対応する周波数で共振することがあるが、本形態では、第2弾性部材7にゲル状ダンパー部材70が用いられている。また、本形態では、第2弾性部材7にゲル状ダンパー部材70のみが用いられ、ゲル状ダンパー部材70は、その変形方向によっては、バネ成分が存在しないか、あるいは、バネ成分が少ない変形特性を持つ。このため、可動体4の共振を抑制することができる。また、ゲル状ダンパー部材70は、可動体4および支持体5の双方に接着等の方法で固定されている。このため、可動体4の移動に伴ってゲル状ダンパー部材70が移動することを防止することができる。従って、第2弾性部材7としてゲル状ダンパー部材70のみを用いることができるので、アクチュエータ1の構成を簡素化することができる。また、ゲル状ダンパー部材70は、針入度が90度から110度である。このため、ゲル状ダンパー部材70は、ダンパー機能を発揮するのに十分な弾性を有するとともに、ゲル状ダンパー部材70が破断して飛散するような事態が発生しにくい。
また、ゲル状ダンパー部材70は、可動体4が第1方向L1および第2方向L2に動くと、厚さ方向(軸方向)と直交する方向(せん断方向)に変形する。従って、アクチュエータ1では、可動体4を第1方向L1および第2方向L2に振動させる際に、ゲル状ダンパー部材70のせん断方向の変形特性を用いる。ここで、ゲル状ダンパー部材70のせん断方向の変形特性は、非線形の成分よりも線形の成分が多い。従って、アクチュエータ1の駆動方向(第1方向L1および第2方向L2)では、リニアリティが良好な振動特性を得ることができる。
(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態のタッチパネル付き表示装置100では、タッチパネル130に対する入力面115を構成する入力部材110は、第1弾性部材180を介してパネルホルダ140に支持されており、入力部材110に対しては、アクチュエータ1が入力面115の面内方向の振動を伝達する。このため、入力面115に触れた操作者に入力部材を介して振動を感じさせることができる。また、アクチュエータ1は、パネルホルダ140に連結されずに、入力部材110に振動を伝達するため、操作者が入力面115を
強く押した場合でも、アクチュエータ1は、パネルホルダ140とは独立して振動するので、操作者に振動を適正に伝達することができる。
以上説明したように、本形態のタッチパネル付き表示装置100では、タッチパネル130に対する入力面115を構成する入力部材110は、第1弾性部材180を介してパネルホルダ140に支持されており、入力部材110に対しては、アクチュエータ1が入力面115の面内方向の振動を伝達する。このため、入力面115に触れた操作者に入力部材を介して振動を感じさせることができる。また、アクチュエータ1は、パネルホルダ140に連結されずに、入力部材110に振動を伝達するため、操作者が入力面115を
強く押した場合でも、アクチュエータ1は、パネルホルダ140とは独立して振動するので、操作者に振動を適正に伝達することができる。
また、アクチュエータ1および第1弾性部材180は、入力部材110に対して表示部材120が位置する側で入力部材110と重なるように設けられている。このため、入力部材110の周りにアクチュエータ1および第1弾性部材180が存在しないので、入力部材110の周りの周辺領域を狭くした態様や、別の部材を配置した態様等を採用するのが容易である。
また、アクチュエータ1は、複数設けられているため、複数のアクチュエータ1によって同一方向の強い振動を操作者に伝達する態様や、複数のアクチュエータ1によって異なる方向の振動を操作者に伝達する態様を実現することができる。また、第3方向L3(Z軸方向)からみたとき、複数のアクチュエータ1は、入力部材110の中心位置O110の周りに配置されているため、複数のアクチュエータ1で発生させた振動を共通の入力部材110に効率よく伝達することができるとともに、複数のアクチュエータ1で異なる振動を発生させることにより、趣向を凝らした振動を共通の入力部材110に行わせることができる。特に、本形態では、入力面115に対して直交するZ軸方向からみたとき、複数のアクチュエータ1は、入力部材110の中心位置O110を中心とする点対称、または中心位置O110を通る仮想線を中心とする線対称に配置されている。このため、複数のアクチュエータ1で発生させた振動を共通の入力部材110に効率よく伝達することができるとともに、複数のアクチュエータ1で異なる振動を発生させることにより、趣向を凝らした振動を共通の入力部材110に行わせることができる。
また、アクチュエータ1では、可動体4が支持体5に対して第2弾性部材7を介して支持されているため、アクチュエータ1の支持体5を介して入力部材110に振動を伝達することができる。その場合でも、アクチュエータ1の支持体5がパネルホルダ140に連結されていないので、アクチュエータ1の支持体5を介して入力部材110に振動を伝達することができる。
また、複数のアクチュエータ1は各々、可動体4を第1方向L1で振動させる第1磁気駆動回路10と、可動体4を第2方向L2で振動させる第2磁気駆動回路20とを有している。このため、複数のアクチュエータ1で異なる振動を発生させることにより、趣向を凝らした振動を共通の入力部材110に行わせることができる。
[実施の形態2]
図8は、本発明の実施の形態2に係るタッチパネル付き表示装置100の断面図である。なお、本形態および後述する実施の形態は、基本的な構成が実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。実施の形態1では、入力部材110にアクチュエータ1が接続されていたが、本形態では、図8に示すように、入力部材110とタッチパネル130とはサイズが等しいため、タッチパネル130の端部135にアクチュエータ1が接続されている。また、入力部材110とタッチパネル130とは接着剤等で固定されている。従って、アクチュエータ1の振動がタッチパネル130を介して入力部材110に伝達されるので、アクチュエータ1の振動を操作者の指先に伝達することができる。
図8は、本発明の実施の形態2に係るタッチパネル付き表示装置100の断面図である。なお、本形態および後述する実施の形態は、基本的な構成が実施の形態1と同様であるため、共通する部分には同一の符号を付してそれらの説明を省略する。実施の形態1では、入力部材110にアクチュエータ1が接続されていたが、本形態では、図8に示すように、入力部材110とタッチパネル130とはサイズが等しいため、タッチパネル130の端部135にアクチュエータ1が接続されている。また、入力部材110とタッチパネル130とは接着剤等で固定されている。従って、アクチュエータ1の振動がタッチパネル130を介して入力部材110に伝達されるので、アクチュエータ1の振動を操作者の指先に伝達することができる。
[実施の形態3]
図9は、本発明の実施の形態3に係るタッチパネル付き表示装置100の断面図である。実施の形態1において、第1弾性部材180は、タッチパネル130とパネルホルダ140の側板部152とに接続するように配置されていたが、本形態では、図9に示すように、第1弾性部材180は、表示部材120とタッチパネル130との間を埋めるように
配置されている。このため、第1弾性部材180は透光性材料によって構成されている。また、入力部材110とタッチパネル130とは接着剤等で固定されている。従って、入力部材110は、タッチパネル130、第1弾性部材180、および表示部材120を介してパネルホルダ140に支持されている。また、第1弾性部材180は、パネルホルダ140の側板部152とタッチパネル130との間を埋めるように配置されている。従って、入力部材110は、タッチパネル130および第1弾性部材180を介してパネルホルダ140に支持されている。このように構成した場合も、実施の形態1と同様、アクチュエータ1の振動がタッチパネル130を介して入力部材110に伝達されるので、アクチュエータ1の振動を操作者の指先に伝達することができる。
図9は、本発明の実施の形態3に係るタッチパネル付き表示装置100の断面図である。実施の形態1において、第1弾性部材180は、タッチパネル130とパネルホルダ140の側板部152とに接続するように配置されていたが、本形態では、図9に示すように、第1弾性部材180は、表示部材120とタッチパネル130との間を埋めるように
配置されている。このため、第1弾性部材180は透光性材料によって構成されている。また、入力部材110とタッチパネル130とは接着剤等で固定されている。従って、入力部材110は、タッチパネル130、第1弾性部材180、および表示部材120を介してパネルホルダ140に支持されている。また、第1弾性部材180は、パネルホルダ140の側板部152とタッチパネル130との間を埋めるように配置されている。従って、入力部材110は、タッチパネル130および第1弾性部材180を介してパネルホルダ140に支持されている。このように構成した場合も、実施の形態1と同様、アクチュエータ1の振動がタッチパネル130を介して入力部材110に伝達されるので、アクチュエータ1の振動を操作者の指先に伝達することができる。
また、表示部材120とタッチパネル130との間では、表示部材120と空気層との界面やタッチパネル130と空気層との界面が存在しない。従って、表示部材120とタッチパネル130との間では、表示部材120やタッチパネル130の界面での反射を抑制することができる。
[実施の形態4]
図10は、本発明の実施の形態4に係るタッチパネル付き表示装置100の断面図である。実施の形態1では、タッチパネル130が入力部材110に固定されていたが、本形態では、図10に示すように、タッチパネル130と入力部材110とが離間しており、タッチパネル130はパネルホルダ140の第1ホルダ150に固定されている。また、タッチパネル130には、カバーガラスや透光性樹脂板等からなる板状カバー136が接着されているが、板状カバー136は入力部材110と接していない。この場合でも、タッチパネル130は、静電容量方式のタッチパネル131であるため、操作者が入力部材110の入力面115に指先を接触させれば、入力を行うことができる。
図10は、本発明の実施の形態4に係るタッチパネル付き表示装置100の断面図である。実施の形態1では、タッチパネル130が入力部材110に固定されていたが、本形態では、図10に示すように、タッチパネル130と入力部材110とが離間しており、タッチパネル130はパネルホルダ140の第1ホルダ150に固定されている。また、タッチパネル130には、カバーガラスや透光性樹脂板等からなる板状カバー136が接着されているが、板状カバー136は入力部材110と接していない。この場合でも、タッチパネル130は、静電容量方式のタッチパネル131であるため、操作者が入力部材110の入力面115に指先を接触させれば、入力を行うことができる。
また、本形態において、第1弾性部材180は、入力部材110とパネルホルダ140の側板部152とに接続するように配置されており、タッチパネル130と接していない。また、アクチュエータ1は、入力部材110の張出部116に接続されている。このように構成した場合、アクチュエータ1の振動は、入力部材110に伝達されるが、タッチパネル130に伝達されない。従って、アクチュエータ1において、入力部材110を振動させるのに必要なパワーが小さく済むという利点がある。また、第1弾性部材180が全周において繋がっている構成とすれば、入力部材110とタッチパネル130との間に異物等が侵入することを抑制することができる。
[実施の形態5]
図11は、本発明の実施の形態5に係るタッチパネル付き表示装置100の断面図である。図11に示すように、本形態でも、実施の形態4と同様、タッチパネル130と入力部材110とが離間しており、タッチパネル130はパネルホルダ140の第1ホルダ150に固定されている。また、タッチパネル130には、カバーガラスや透光性樹脂板等からなる板状カバー136が接着されているが、板状カバー136は入力部材110と接していない。この場合でも、タッチパネル130は、静電容量方式のタッチパネル131であるため、操作者が入力部材110の入力面115に指先を接触させれば、入力を行うことができる。
図11は、本発明の実施の形態5に係るタッチパネル付き表示装置100の断面図である。図11に示すように、本形態でも、実施の形態4と同様、タッチパネル130と入力部材110とが離間しており、タッチパネル130はパネルホルダ140の第1ホルダ150に固定されている。また、タッチパネル130には、カバーガラスや透光性樹脂板等からなる板状カバー136が接着されているが、板状カバー136は入力部材110と接していない。この場合でも、タッチパネル130は、静電容量方式のタッチパネル131であるため、操作者が入力部材110の入力面115に指先を接触させれば、入力を行うことができる。
本形態において、入力部材110は透光シート112である。従って、本形態では、透光シート112の張出部116にシートホルダ190を取り付け、シートホルダ190を介して、入力部材110とアクチュエータ1とを接続してある。また、本形態では、シートホルダ190とパネルホルダ140の側板部152との間に第1弾性部材180が配置されている。従って、入力部材110は、第1弾性部材180およびシートホルダ190を介してパネルホルダ140に支持されている。
このような構成でも、アクチュエータ1の振動がシートホルダ190を介して入力部材110(透光シート112)に伝達されるので、操作者の指先に振動を伝達することができる。また、アクチュエータ1の振動は、入力部材110に伝達されるが、タッチパネル130に伝達されない。従って、入力部材110を振動させるのに必要なパワーが小さく済むという利点がある。また、入力部材110が透光シート112からなるため、アクチュエータ1において、入力部材110を振動させるのに必要なパワーが小さく済むという利点がある。
[実施の形態6]
図12は、本発明の実施の形態6に係るタッチパネル付き表示装置100におけるアクチュエータ1のレイアウトを示す説明図である。実施の形態1等では、計4つのアクチュエータ1が各々、入力部材110の4つの辺の中央付近に配置されていたが、本形態では、図12に示すように、計4つのアクチュエータ1が各々、入力部材110の4つの角に配置されている。このため、複数のアクチュエータは、入力部材110の中心位置O110を中心とする点対称に配置されている。また、複数のアクチュエータは、入力部材110の中心位置O110を通って第1方向L1(X軸方向)に延在する第1仮想線L10を中心とする線対称に配置されているとともに、入力部材110の中心位置O110を通って第2方向L2(Y軸方向)に延在する第2仮想線L20を中心とする線対称に配置されている。
図12は、本発明の実施の形態6に係るタッチパネル付き表示装置100におけるアクチュエータ1のレイアウトを示す説明図である。実施の形態1等では、計4つのアクチュエータ1が各々、入力部材110の4つの辺の中央付近に配置されていたが、本形態では、図12に示すように、計4つのアクチュエータ1が各々、入力部材110の4つの角に配置されている。このため、複数のアクチュエータは、入力部材110の中心位置O110を中心とする点対称に配置されている。また、複数のアクチュエータは、入力部材110の中心位置O110を通って第1方向L1(X軸方向)に延在する第1仮想線L10を中心とする線対称に配置されているとともに、入力部材110の中心位置O110を通って第2方向L2(Y軸方向)に延在する第2仮想線L20を中心とする線対称に配置されている。
[実施の形態7]
図13は、本発明の実施の形態7に係るタッチパネル付き表示装置100に用いたアクチュエータ1の説明図である。実施の形態1では、1つのアクチュエータ1が2方向の振動を発生させたが、本形態では、図13に示すように、複数のアクチュエータ1には、磁気駆動回路が可動体4を支持体5に対して第1方向L1に駆動する第1アクチュエータ1Aと、磁気駆動回路が可動体4を支持体5に対して第2方向L2に駆動する第2アクチュエータ1Bとが含まれている。このように構成した場合も、第1アクチュエータ1Aおよび第2アクチュエータ1Bによって、第1方向L1の振動、第2方向L2の振動、および第1方向L1の振動と第2方向L2の振動とを組み合わせた振動を操作者の指先に伝達することができる。
図13は、本発明の実施の形態7に係るタッチパネル付き表示装置100に用いたアクチュエータ1の説明図である。実施の形態1では、1つのアクチュエータ1が2方向の振動を発生させたが、本形態では、図13に示すように、複数のアクチュエータ1には、磁気駆動回路が可動体4を支持体5に対して第1方向L1に駆動する第1アクチュエータ1Aと、磁気駆動回路が可動体4を支持体5に対して第2方向L2に駆動する第2アクチュエータ1Bとが含まれている。このように構成した場合も、第1アクチュエータ1Aおよび第2アクチュエータ1Bによって、第1方向L1の振動、第2方向L2の振動、および第1方向L1の振動と第2方向L2の振動とを組み合わせた振動を操作者の指先に伝達することができる。
[実施の形態8]
図14は、本発明の実施の形態8に係るタッチパネル付き表示装置100の説明図である。実施の形態1〜7において、第1弾性部材180が全周に設けられていない場合、入力部材110とパネルホルダ140との間が部分的に開放状態となる、この場合、図14に示すように、入力面115の周りをダイヤフラム状の可撓性シート195で覆うことが好ましい。かかる構成によれば、図2等に示す入力部材110とパネルホルダ140との間に異物等が侵入することを抑制することができる。
図14は、本発明の実施の形態8に係るタッチパネル付き表示装置100の説明図である。実施の形態1〜7において、第1弾性部材180が全周に設けられていない場合、入力部材110とパネルホルダ140との間が部分的に開放状態となる、この場合、図14に示すように、入力面115の周りをダイヤフラム状の可撓性シート195で覆うことが好ましい。かかる構成によれば、図2等に示す入力部材110とパネルホルダ140との間に異物等が侵入することを抑制することができる。
[他の実施の形態]
上記実施の形態では、表示部材120が液晶パネル121であったが、表示部材120が有機エレクトロルミネッセンス表示装置であってもよい。この場合、図2等に示すバックライト装置122を設ける必要がないので、タッチパネル付き表示装置100の薄型化を図ることができる。
上記実施の形態では、表示部材120が液晶パネル121であったが、表示部材120が有機エレクトロルミネッセンス表示装置であってもよい。この場合、図2等に示すバックライト装置122を設ける必要がないので、タッチパネル付き表示装置100の薄型化を図ることができる。
上記実施の形態1、2等では、タッチパネル130が静電容量方式のタッチパネル131であったが、入力部材110として透光シート112を用いれば、タッチパネル130として、抵抗膜方式のタッチパネルを用いることができる。
1…アクチュエータ、4…可動体、5…支持体、7…第2弾性部材、8…バックヨーク、10…第1磁気駆動回路、11…第1磁石、12…第1コイル、20…第2磁気駆動回路、21…第2磁石、22…第2コイル、56…第1ケース、57…第2ケース、58…ホルダ、70…ゲル状ダンパー部材、100…タッチパネル付き表示装置、110…入力部材、115…入力面、120…表示部材、130…タッチパネル、140…パネルホルダ、150…第1ホルダ、160…第2ホルダ、180…第1弾性部材、195…可撓性シート、L1…第1方向、L2…第2方向、L10…第1仮想線、L20…第2仮想線、O110…中心位置
Claims (16)
- 表示部材と、
前記表示部材に重ねて配置された透光性のタッチパネルと、
前記表示部材を支持するパネルホルダと、
前記パネルホルダに連結されずに、前記タッチパネルに対する入力面を構成する入力部材に対して前記入力面の面内方向の振動を伝達するアクチュエータと、
を有し、
前記入力部材は、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備えた第1弾性部材を介して前記パネルホルダに支持されていることを特徴とするタッチパネル付き表示装置。 - 前記アクチュエータおよび前記第1弾性部材は、前記入力部材に対して前記表示部材が位置する側で前記入力部材と重なるように設けられていることを特徴とする請求項1に記載のタッチパネル付き表示装置。
- 前記アクチュエータは、複数設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載のタッチパネル付き表示装置。
- 前記入力面に対して直交する方向からみたとき、前記複数のアクチュエータは、前記入力部材の中心位置を中心とする点対称、または前記中心位置を通る仮想線を中心とする線対称に配置されていることを特徴とする請求項1から3までの何れか一項に記載のタッチパネル付き表示装置。
- 前記複数のアクチュエータの各々は、前記入力部材に振動を伝達する支持体と、可動体と、弾性および粘弾性の少なくとも一方を備え、前記支持体と前記可動体とに接続された第2弾性部材と、前記可動体を前記支持体に対して前記面内方向で駆動する磁気駆動回路と、を備えていることを特徴とする請求項3または4に記載のタッチパネル付き表示装置。
- 前記複数のアクチュエータの各々は、前記磁気駆動回路として、前記可動体を前記支持体に対して前記面内方向の第1方向に駆動する第1磁気駆動回路と、前記可動体を前記支持体に対して前記面内方向で前記第1方向に対して交差する第2方向に駆動する第2磁気駆動回路と、を有していることを特徴とする請求項5に記載のタッチパネル付き表示装置。
- 前記複数のアクチュエータには、前記磁気駆動回路が前記可動体を前記支持体に対して前記面内方向の第1方向に駆動する第1アクチュエータと、前記磁気駆動回路が前記可動体を前記支持体に対して前記面内方向で前記第1方向に対して交差する第2方向に駆動する第2アクチュエータと、が含まれていることを特徴とする請求項5に記載のタッチパネル付き表示装置。
- 前記入力部材は、前記タッチパネルと一体に振動可能に設けられており、
前記アクチュエータは、前記入力部材および前記タッチパネルの少なくとも一方に振動を伝達することを特徴とする請求項1から7までの何れか一項に記載のタッチパネル付き表示装置。 - 前記入力部材は、前記タッチパネルから離間して設けられており、
前記アクチュエータは、前記入力部材および前記タッチパネルのうち、前記入力部材のみに振動を伝達することを特徴とする請求項1から7までの何れか一項に記載のタッチパネル付き表示装置。 - 前記パネルホルダは、前記表示部材の周りに位置する側板部を備え、
前記第1弾性部材は、前記側板部に接続していることを特徴とする請求項8または9に記載のタッチパネル付き表示装置。 - 前記側板部は、前記入力部材とは反対側に凹んだ段部を備え、
前記第1弾性部材は、前記段部に接続していることを特徴とする請求項10に記載のタッチパネル付き表示装置。 - 前記第1弾性部材は、前記表示部材と前記タッチパネルとの間を埋めるように配置されていることを特徴とする請求項8に記載のタッチパネル付き表示装置。
- 前記入力部材は、透光板であることを特徴とする請求項1から12までの何れか一項に記載のタッチパネル付き表示装置。
- 前記入力部材は、透光シートであることを特徴とする請求項1から12までの何れか一項に記載のタッチパネル付き表示装置。
- 前記第1弾性部材は、全周において繋がっていることを特徴とする請求項1から14までの何れか一項に記載のタッチパネル付き表示装置。
- 前記入力部材の周りを覆う可撓性シートを有することを特徴とする請求項1から14までの何れか一項に記載のタッチパネル付き表示装置。
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-
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