JP2023091155A - 電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の目的は、ユーザがカバーパネルを押す力を精度良く検出できる電子機器を提供することである。【解決手段】本発明に係る電子機器は、操作板と、操作板の変形を検出する検出信号を出力するセンサと、操作板より下に位置しており、かつ、上下方向に見て操作板と重なっている表示パネルと、操作板より下に位置している筐体と、操作板の下主面の一部分を筐体に固定する接着部材と、を備えている。接着部材は、上下方向に見て、表示パネルを囲む枠形状を有しており、かつ、前辺部、後辺部、左辺部及び右辺部を有する矩形状を有している。前辺部の幅は、左辺部の幅及び右辺部の幅より大きい。前辺部には、前辺部の内縁から前方向に窪む切り欠きが設けられている。切り欠きは、前辺部の内縁と左辺部の内縁とが交差する角及び前辺部の内縁と右辺部の内縁とが交差する角から離れている。【選択図】 図1
Description
本発明は、操作パネルの変形を検出するセンサを備える電子機器に関する。
従来の電子機器に関する発明としては、例えば、特許文献1に記載の携帯端末が知られている。このような携帯端末は、カバーパネル、表示ディスプレイ、両面テープ及びキャビネットを備えている。キャビネットは、上面に開口が設けられた箱である。カバーパネルは、キャビネットの開口を塞ぐ板である。両面テープは、カバーパネルをキャビネットに固定する。このような携帯端末は、タッチパネルを備えている。そこで、ユーザは、カバーパネルに触れることにより携帯端末を操作する。
ところで、特許文献1に記載の携帯端末において、ユーザがカバーパネルを押す力を精度よく検出したいという要望がある。
そこで、本発明の目的は、ユーザがカバーパネルを押す力を精度良く検出できる電子機器を提供することである。
本発明の一形態に係る電子機器は、
上下方向に並ぶ上主面及び下主面を有し、ユーザの身体の一部又は操作部材が前記上主面に接触する、操作板と、
前記操作板の変形を検出する検出信号を出力するセンサと、
前記操作板より下に位置しており、かつ、上下方向に見て前記操作板と重なっている表示パネルと、
前記操作板より下に位置している筐体と、
前記操作板の下主面の一部分を前記筐体に固定する接着部材と、
を備えており、
前記接着部材は、上下方向に見て、前記表示パネルを囲む枠形状を有しており、かつ、上下方向に見て、前辺部、後辺部、左辺部及び右辺部を有する矩形状を有しており、
前記接着部材は、枠形状を有することにより、上下方向に見て、外縁及び内縁を有しており、
上下方向に見て、前記前辺部の幅は、前記左辺部の幅及び前記右辺部の幅より大きく、
前記前辺部には、前記前辺部の内縁から前方向に窪む切り欠きが設けられており、
前記切り欠きは、前記前辺部の内縁と前記左辺部の内縁とが交差する角及び前記前辺部の内縁と前記右辺部の内縁とが交差する角から離れている。
上下方向に並ぶ上主面及び下主面を有し、ユーザの身体の一部又は操作部材が前記上主面に接触する、操作板と、
前記操作板の変形を検出する検出信号を出力するセンサと、
前記操作板より下に位置しており、かつ、上下方向に見て前記操作板と重なっている表示パネルと、
前記操作板より下に位置している筐体と、
前記操作板の下主面の一部分を前記筐体に固定する接着部材と、
を備えており、
前記接着部材は、上下方向に見て、前記表示パネルを囲む枠形状を有しており、かつ、上下方向に見て、前辺部、後辺部、左辺部及び右辺部を有する矩形状を有しており、
前記接着部材は、枠形状を有することにより、上下方向に見て、外縁及び内縁を有しており、
上下方向に見て、前記前辺部の幅は、前記左辺部の幅及び前記右辺部の幅より大きく、
前記前辺部には、前記前辺部の内縁から前方向に窪む切り欠きが設けられており、
前記切り欠きは、前記前辺部の内縁と前記左辺部の内縁とが交差する角及び前記前辺部の内縁と前記右辺部の内縁とが交差する角から離れている。
本明細書において、前後方向に延びる軸や部材は、必ずしも前後方向と平行である軸や部材だけを示すものではない。前後方向に延びる軸や部材とは、前後方向に対して±45°の範囲で傾斜している軸や部材のことである。同様に、上下方向に延びる軸や部材とは、上下方向に対して±45°の範囲で傾斜している軸や部材のことである。左右方向に延びる軸や部材とは、左右方向に対して±45°の範囲で傾斜している軸や部材のことである。
以下では、第1部材、第2部材及び第3部材とは、電子機器が備えている構造物である。本明細書において、第1部材が第2部材に支持されているとは、第1部材が第2部材に対して移動不可能に第2部材に取り付けられている(すなわち、固定又は保持されている)場合、及び、第1部材が第2部材に対して移動可能に第2部材に取り付けられている場合を含む。また、第1部材が第2部材に支持されているとは、第1部材が第2部材に直接に取り付けられている場合、及び、第1部材が第3部材を介して第2部材に取り付けられている場合の両方を含む。
本明細書において、前後方向に並ぶ第1部材及び第2部材とは、以下の状態を示す。前後方向に垂直な方向に第1部材及び第2部材を見たときに、第1部材及び第2部材の両方が前後方向を示す任意の直線上に配置されている状態である。本明細書において、上下方向に見たときに前後方向に並ぶ第1部材及び第2部材とは、以下の状態を示す。上下方向に第1部材及び第2部材を見たときに、第1部材及び第2部材の両方が前後方向を示す任意の直線上に配置されている。この場合、上下方向とは異なる左右方向から第1部材及び第2部材を見ると、第1部材及び第2部材のいずれか一方が前後方向を示す任意の直線上に配置されていなくてもよい。なお、第1部材と第2部材とが接触していてもよい。第1部材と第2部材とが離れていてもよい。第1部材と第2部材との間に第3部材が存在していてもよい。この定義は、前後方向以外の方向にも適用される。
本明細書において、第1部材が第2部材の前に配置されるとは、以下の状態を指す。第1部材の一部は、第2部材が前方向に平行移動するときに通過する領域内に配置されている。よって、第1部材は、第2部材が前方向に平行移動するときに通過する領域内に収まっていてもよいし、第2部材が前方向に平行移動するときに通過する領域から突出していてもよい。この場合、第1部材及び第2部材は、前後方向に並んでいる。この定義は、前後方向以外の方向にも適用される。
本明細書において、左右方向に見たときに、第1部材が第2部材の前に配置されるとは、以下の状態を指す。左右方向に見たときに、第1部材と第2部材が前後方向に並んでおり、かつ、左右方向に見たときに、第1部材の第2部材と対向する部分が、第2部材の前に配置される。この定義において、第1部材と第2部材は、3次元では、前後方向に並んでいなくてもよい。この定義は、前後方向以外の方向も適用される。
本明細書において、第1部材が第2部材より前に配置されるとは、以下の状態を指す。第1部材は、第2部材の前端を通り前後方向に直交する平面の前に配置される。この場合、第1部材及び第2部材は、前後方向に並んでいてもよく、並んでいなくてもよい。この定義は、前後方向以外の方向にも適用される。
本明細書において、特に断りのない場合には、第1部材の各部について以下のように定義する。第1部材の前部とは、第1部材の前半分を意味する。第1部材の後部とは、第1部材の後半分を意味する。第1部材の左部とは、第1部材の左半分を意味する。第1部材の右部とは、第1部材の右半分を意味する。第1部材の上部とは、第1部材の上半分を意味する。第1部材の下部とは、第1部材の下半分を意味する。第1部材の前端とは、第1部材の前方向の端を意味する。第1部材の後端とは、第1部材の後方向の端を意味する。第1部材の左端とは、第1部材の左方向の端を意味する。第1部材の右端とは、第1部材の右方向の端を意味する。第1部材の上端とは、第1部材の上方向の端を意味する。第1部材の下端とは、第1部材の下方向の端を意味する。第1部材の前端部とは、第1部材の前端及びその近傍を意味する。第1部材の後端部とは、第1部材の後端及びその近傍を意味する。第1部材の左端部とは、第1部材の左端及びその近傍を意味する。第1部材の右端部とは、第1部材の右端及びその近傍を意味する。第1部材の上端部とは、第1部材の上端及びその近傍を意味する。第1部材の下端部とは、第1部材の下端及びその近傍を意味する。
本明細書において、第1部材と第2部材とが電気的に接続されているとは、以下の2通りの意味を含む。第1の意味は、第1部材と第2部材とが物理的に接触することによって、第1部材と第2部材とに直流電流が流れることができることである。第2の意味は、第1部材と第3部材とが物理的に接触し、かつ、第3部材と第2部材とが物理的に接触することによって、第1部材と第2部材とに直流電流が流れることができることである。第2の意味では、第1部材と第2部材とは物理的に接触していてもよいし、接触していなくてもよい。第2の意味では、第3部材は、単一の部材であってもよいし、複数の部材を含んでいてもよい。
本発明に係る電子機器によれば、ユーザがカバーパネルを押す力を精度良く検出できる。
(実施形態)
以下に、本発明の一実施形態に係る電子機器1の構成について図面を参照しながら説明する。図1は、電子機器1の分解斜視図である。図2は、電子機器1のA-Aにおける断面図である。図3は、センサ6の底面図及びB-Bにおける断面図である。
以下に、本発明の一実施形態に係る電子機器1の構成について図面を参照しながら説明する。図1は、電子機器1の分解斜視図である。図2は、電子機器1のA-Aにおける断面図である。図3は、センサ6の底面図及びB-Bにおける断面図である。
また、本明細書において、方向を以下の様に定義する。電子機器1において、操作板2の上主面及び下主面が並ぶ方向を上下方向と定義する。また、上下方向に見て、電子機器1の操作板2の長辺が延びる方向を前後方向と定義する。上下方向に見て、電子機器1の操作板2の短辺が延びる方向を左右方向と定義する。上下方向、左右方向及び前後方向は、互いに直交している。なお、本明細書における方向の定義は、一例である。従って、電子機器1の実使用時における方向と本明細書における方向とが一致している必要はない。また、図1において上下方向が反転してもよい。同様に、図1において左右方向が反転してもよい。図1において前後方向が反転してもよい。
電子機器1は、スマートフォンやタブレット型コンピュータ等の携帯型電子端末である。電子機器1は、図1及び図2に示すように、操作板2、筐体3、表示パネル4、接着部材5、センサ6、回路基板7及び配線部材8を備えている。
操作板2は、上下方向に並ぶ上主面及び下主面を有している。操作板2は、上下方向に見て、矩形状を有している。操作板2の長辺は、前後方向に延びている。操作板2の短辺は、左右方向に延びている。ユーザの身体の一部又は操作部材が、操作板2の上主面に接触する。操作板2は、例えば、ガラス板である。また、操作板2は、ユーザが操作板2に触れた位置を検出するためのタッチパネルを含んでいてもよい。
表示パネル4は、操作板2より下に位置している。表示パネル4は、上下方向に見て操作板2と重なっている。本実施形態では、表示パネル4は、上下方向に見て、操作板2の外縁からはみ出していない。表示パネル4は、上下方向に見て、前辺、後辺、左辺及び右辺を有する矩形状を有している。表示パネル4の長辺(左辺及び右辺)は、前後方向に延びている。表示パネル4の短辺(前辺及び後辺)は、左右方向に延びている。表示パネル4は、例えば、有機ELディスプレイや、液晶ディスプレイである。また、表示パネル4は、ユーザが操作板2に触れた位置を検出するためのタッチパネルを含んでいてもよい。以上のような表示パネル4は、操作板2の下主面に固定されている。
筐体3は、操作板2より下に位置している。筐体3は、箱である。筐体3は、上下方向に見て、矩形状を有している。筐体3の長辺は、前後方向に延びている。筐体3の短辺は、左右方向に延びている。上下方向に見た筐体3の外縁は、上下方向に見た操作板2の外縁と一致する。ただし、筐体3の上面は、開口している。筐体3の開口Opは、上下方向に見て、矩形状を有している。
接着部材5は、操作板2の下主面の一部分を筐体3に固定している。より詳細には、接着部材5は、筐体3の開口Opの周囲と操作板2の外縁近傍とを固定している。そこで、接着部材5は、上下方向に見て、表示パネル4を囲む枠形状を有している。従って、接着部材5は、上下方向に見て、表示パネル4と重なっていない。また、接着部材5は、上下方向に見て、前辺部5F、後辺部5B、左辺部5L及び右辺部5Rを有する矩形状を有している。前辺部5F及び後辺部5Bは、左右方向に延びている。左辺部5L及び右辺部5Rは、前後方向に延びている。そして、上下方向に見て、前辺部5Fの幅WFは、左辺部5Lの幅WL及び右辺部5Rの幅WRより大きい。なお、前辺部5Fの幅WFとは、上下方向に見て、前辺部5Fが延びている方向に直交する方向の大きさである。また、上下方向に見て、後辺部5Bの幅WBは、左辺部5Lの幅WL及び右辺部5Rの幅WRより大きい。なお、後辺部5Bの幅WB、左辺部5Lの幅WL及び右辺部5Rの幅WRの定義も、前辺部5Fの幅WFの定義と同じである。
また、接着部材5は、枠形状を有することにより、上下方向に見て、外縁5O及び内縁5Iを有している。外縁5O及び内縁5Iは、上下方向に見て、長方形状を有している。以上のような接着部材5は、防水性を有している。
回路基板7は、図2に示すように、筐体3内に位置している。回路基板7は、表示パネル4より下に位置している。回路基板7は、上下方向に見て、表示パネル4と重なっている。配線部材8は、回路基板7と表示パネル4とを電気的に接続している。配線部材8は、表示パネル4の後辺、左辺又は右辺に接続されている。本実施形態では、配線部材8は、表示パネル4の後辺に接続されている。
センサ6は、操作板2の変形を検出する検出信号を出力する。より詳細には、センサ6は、ユーザが操作板2を押圧したことを検出するための検出信号を出力する。すなわち、センサ6は、ユーザが操作板2を押圧することにより操作板2に生じる変形に応じた検出信号を出力する。センサ6は、図1に示すように、表示パネル4の下主面に設けられている。より詳細には、センサ6は、上下方向に見て、左右方向に延びる長辺を有する矩形状を有している。センサ6は、上下方向に見て、表示パネル4の前後方向の中央において左右方向に延びている。以下に、図3を参照しながら、センサ6の詳細について説明する。
センサ6は、圧電フィルム14、上電極15a、下電極15b、基材16及び接着層18,20を備えている。圧電フィルム14は、シート形状を有している。従って、圧電フィルム14は、上主面及び下主面を有している。圧電フィルム14の左右方向の長さは、圧電フィルム14の前後方向の長さより長い。本実施形態では、圧電フィルム14は、上下方向に見て、左右方向に延びる長辺を有する矩形状を有している。圧電フィルム14は、圧電フィルム14の変形量に応じた電荷を発生する。本実施形態では、圧電フィルム14は、PLAフィルムである。以下に、圧電フィルム14についてより詳細に説明する。
圧電フィルム14は、圧電フィルム14が左右方向に伸張されたときに発生する電荷の極性が、圧電フィルム14が前後方向に伸張されたときに発生する電荷の極性と逆となる特性を有している。具体的には、圧電フィルム14は、キラル高分子から形成されるフィルムである。キラル高分子とは、例えば、ポリ乳酸(PLA)、特にL型ポリ乳酸(PLLA)である。キラル高分子からなるPLLAは、主鎖が螺旋構造を有する。PLLAは、一軸延伸されて分子が配向する圧電性を有する。圧電フィルム14は、d14の圧電定数を有している。圧電フィルム14の一軸延伸方向(配向方向)は、前後方向及び左右方向のそれぞれに対して45度の角度を形成している。この45度は、例えば、45度±10度程度を含む角度を含む。これにより、圧電フィルム14は、圧電フィルム14が左右方向に伸張されること又は左右方向に圧縮されることにより、電荷を発生する。圧電フィルム14は、例えば、左右方向に伸張されると正の電荷を発生する。圧電フィルム14は、例えば、左右方向に圧縮されると負の電荷を発生する。電荷の大きさは、伸張又は圧縮による圧電フィルム14の変形量に依存する。より正確には、電荷の大きさは、伸張又は圧縮による圧電フィルム14の変形量の微分値に比例する。
上電極15aは、信号電極である。上電極15aから検出信号が出力される。上電極15aは、圧電フィルム14の上主面に設けられている。上電極15aの材料は、例えば、PEDOTのような導電性高分子である。
下電極15bは、グランド電極である。下電極15bは、グランドに接続される。下電極15bは、圧電フィルム14の下主面に設けられている。下電極15bの材料は、例えば、導電テープ、PEDOTのような導電性高分子である。
基材16は、上電極15aの上に設けられ、圧電フィルム14、上電極15a及び下電極15bを保持することにより、圧電フィルム14と共に変形する。基材16は、シート形状を有している。基材16は、上主面及び下主面を有している。基材16の左右方向の長さは、基材16の前後方向の長さより長い。本実施形態では、基材16は、上下方向に見て、左右方向に延びる長辺を有する矩形状を有している。基材16の長辺は、圧電フィルム14の長辺、上電極15aの長辺及び下電極15bの長辺より長い。基材16の短辺は、圧電フィルム14の短辺、上電極15aの短辺及び下電極15bの短辺より長い。圧電フィルム14、上電極15a及び下電極15bは、上下方向に見て、基材16の外縁に囲まれた領域内に配置されている。
基材16の材料は、例えば、ポリウレタン、PETである。フレキシブル基板、プリント配線板で形成してもよい。
接着層18は、圧電フィルム14、上電極15a及び下電極15bを基材16に固定する。より詳細には、接着層18は、基材16の下主面に設けられている。接着層18は、基材16の下主面の一部を覆っている。また、接着層18は、上電極15aの上主面の全体を覆っている。接着層18の外縁は、上下方向に見て、基材16の外縁に囲まれている。接着層18は、上電極15aと基材16とを接着している。その結果、基材16の変形は、圧電フィルム14に伝達される。接着層18の材料は、例えば、両面テープ、熱硬化接着剤、熱可塑性接着剤である。
接着層20は、基材16の上主面に設けられている。接着層20は、基材16を表示パネル4に固定している。本実施形態では、接着層20は、基材16を表示パネル4の下主面に固定している。接着層20の材料は、例えば、両面テープ、熱硬化接着剤、熱可塑性接着剤である。
ところで、電子機器では、操作板2の全ての位置におけるユーザが押す力の検出精度のばらつきを低減したい。しかしながら、電子機器では、操作板2の4つの角近傍をユーザが押す力の検出精度が低いという問題がある。すなわち、電子機器では、操作板2の4つの角近傍をユーザが押す力を精度良く検出することが難しいという問題がある。以下にこの問題について図面を参照しながら説明する。具体的には、電子機器100を用いて実験を行った。電子機器100は、接着部材5の切り欠きCが存在しない点において、電子機器1と相違する。なお、切り欠きCについては後述する。
図4は、電子機器100の上面図である。図4の点1~点25は、操作板2の上主面の位置を示している。図5は、操作板2の押圧位置とセンサが発生した電荷との関係を示したグラフである。本願発明者は、点1~点25を1Nの力で押圧した。
図4に示すように、操作板2の4つの角近傍は、点1,5,21,25に相当する。図5に示すように、点1,5,21,25においてセンサが発生する電荷は、点1,5,21,25以外の点においてセンサが発生する電荷より小さいことが分かる。すなわち、電子機器100では、操作板2の4つの角近傍をユーザが押す力を精度良く検出することが難しいことが分かる。本願発明者は、この原因について、以下の様に考察した。
図1に示すように、上下方向に見て、前辺部5Fの幅WFは、左辺部5Lの幅WL及び右辺部5Rの幅WRより大きい。また、上下方向に見て、後辺部5Bの幅WBは、左辺部5Lの幅WL及び右辺部5Rの幅WRより大きい。このように、前辺部5F及び後辺部5Bが大きくなることにより、電子機器100の防水性が向上する。
ただし、操作板2は、操作板2の前辺において前辺部5Fにより筐体3に強固に固定される。操作板2は、操作板2の後辺において後辺部5Bにより筐体3に強固に固定される。そのため、操作板2の前辺近傍及び後辺近傍が変形しにくくなる。特に、操作板2の前左角は、接着部材5の前辺部5F及び左辺部5Lにより2つの方向から固定されている。操作板2の前右角は、接着部材5の前辺部5F及び右辺部5Rにより2つの方向から固定されている。操作板2の後左角は、接着部材5の後辺部5B及び左辺部5Lにより2つの方向から固定されている。操作板2の後右角は、接着部材5の後辺部5B及び右辺部5Rにより2つの方向から固定されている。よって、操作板2は、操作板2の4つの角(点1,5,21,25)近傍において特に変形しにくくなる。本願発明者は、以上の原因により電子機器100では、操作板2の4つの角近傍をユーザが押す力を精度良く検出することが難しいということを発見した。
そこで、本願発明者は、図1に示すように、前辺部5Fには、前辺部5Fの内縁5Iから前方向に窪む切り欠きCが設けられていればよいと考えた。切り欠きCは、前辺部5Fの内縁5Iと左辺部5Lの内縁5Iとが交差する角Ca及び前辺部5Fの内縁5Iと右辺部5Rの内縁5Iとが交差する角Cbから離れている。これにより、電子機器1では、操作板2の左前及び右前の角近傍が筐体3に弱く固定されている。よって、操作板2の左前及び右前の角近傍が変形しやすくなる。その結果、電子機器1では、操作板2の左前及び右前の角近傍をユーザが押す力を精度良く検出することができる。
本願発明者は、以下に説明する実験を行った。図6は、パターン1の接着部材の上面図である。図7は、パターン2の接着部材の上面図である。図8は、パターン3の接着部材の上面図である。図9は、実験結果を示すグラフである。縦軸は、センサが出力する電荷を示している。
本願発明者は、図6ないし図8に示すパターン1~パターン3の形状の接着部材を準備した。パターン1は、切り欠きCが存在しない構造を有する接着部材である。パターン2は、切り欠きCが存在せず、かつ、前辺部の幅及び後辺部の幅が小さい構造を有する接着部材である。パターン3は、前辺部に2個の切り欠きCが設けられた構造を有する接着部材である。本願発明者は、パターン1ないしパターン3の接着部材が用いられた電子機器を用いて、センサが発生した電荷を比較した。
図9に示すように、パターン2の接着部材が用いられた電子機器において、センサが最も大きな電荷を出力した。これは、パターン2の接着部材が用いられた電子機器では、操作板2の4つの角近傍が筐体に最も弱く固定されているためである。ただし、パターン2の接着部材が用いられた電子機器では、接着部材の前辺部の幅及び後辺部の幅が小さい。そのため、パターン2の接着部材が用いられた電子機器では、高い防水性を得ることが難しい。
一方、図9に示すように、パターン3の接着部材が用いられた電子機器においも、センサが十分に大きな電荷を出力した。また、パターン3の接着部材が用いられた電子機器では、小さな切り欠きCが前辺部に設けられているだけなので、電子機器の防水性の低下が小さい。このように、パターン3の接着部材が用いられた電子機器では、操作板2の4つの角近傍をユーザが押す力を精度良く検出することができると共に、高い防水性を得ることができる。
次に、本願発明者は、切り欠きCの位置及び形状について検討を行った。図10は、ユーザが点1を押圧したときの操作板2の変形量を示した図である。図10は、シミュレーション結果である。
本願発明者は、図10の丸で囲んだ点1を押圧したときの操作板2の変形量のシミュレーションをコンピュータにより行った。押圧力は1Nである。その結果、点1から右後ろにずれた位置において、操作板2の変形量が最大となった。従って、本願発明者は、切り欠きCが操作板2の角から少し離れていることがよいことを突き止めた。これにより、操作板2の変形量が最大となる位置から接着部材5までの距離を切り欠きCにより大きくすることができるので、接着部材5が操作板2の変形を妨げにくい。
そこで、本願発明者は、切り欠きCの位置について実験を行った。図11は、切り欠きCの拡大図である。図12は、実験結果を示すグラフである。図12の縦軸は、センサ6が出力する電荷を示している。横軸は、切り欠き位置である。切り欠き位置は、前辺部5Fの内縁5Iと左辺部5Lの内縁5Iとが交差する角Caから切り欠きCまでの距離D1である。また、幅D2は、切り欠きCの左右方向の幅である。深さD3は、切り欠きCの上下方向の深さである。以下に実験条件について説明する。
D2:10mm
D3:2mm
操作板2の左右方向の長さ:50mm
図12によれば、切り欠きCが角Caから離れるにしたがって、センサ6が出力する電荷が大きくなっていることが分かる。そして、距離D1が6mm以上では、センサ6が出力する電荷の増大が停止している。よって、距離D1が6mm以上であれば、センサ6が十分な電荷を出力できる。
D3:2mm
操作板2の左右方向の長さ:50mm
図12によれば、切り欠きCが角Caから離れるにしたがって、センサ6が出力する電荷が大きくなっていることが分かる。そして、距離D1が6mm以上では、センサ6が出力する電荷の増大が停止している。よって、距離D1が6mm以上であれば、センサ6が十分な電荷を出力できる。
なお、電子機器1は左右対称な構造を有している。従って、切り欠き位置は、前辺部5Fの内縁5Iと右辺部5Rの内縁5Iとが交差する角Cbから切り欠きCまでの距離D2であってもよい。この場合は、実験を行うまでもなく、距離D2が6mm以上であれば、センサ6が十分な電荷を出力できる。以上より、切り欠きCは、前辺部5Fの内縁5Iと左辺部5Lの内縁5Iとが交差する角Caから6mm以上離れていると共に、前辺部5Fの内縁と右辺部5Rの内縁5Iとが交差する角Cbから6mm以上離れていればよい。これにより、電子機器1において、操作板2の全ての位置においてユーザが押す力を精度良く検出できる。
ところで、実験に用いた操作板2の左右方向の幅は、50mmである。そして、本願発明者は、距離D1が12mmである時に良好な結果が得られることを実験で示した。幅D2が10mmであるので、距離D1が12mmである時には、切り欠きCは、前辺部5Fの内縁5Iと右辺部5Rの内縁5Iとが交差する角Caから22mm離れている。従って、切り欠きCは、操作板2の左右方向の中央近傍に位置している。そのため、切り欠きCが操作板2の左右方向の中央近傍に位置していても、センサ6が十分な電荷を出力できる。換言すれば、センサ6が十分な電荷を出力するためには、切り欠きCは、前辺部5Fの内縁5Iと左辺部5Lの内縁5Iとが交差する角Caから6mm以上離れていると共に、前辺部5Fの内縁と右辺部5Rの内縁5Iとが交差する角Cbから6mm以上離れていればよい。
また、実験結果より、切り欠きCは、前辺部5Fの内縁5Iと左辺部5Lの内縁5Iとが交差する角Caから6mm以上12mm以下離れていればよい。また、切り欠きCは、前辺部5Fの内縁5Iと右辺部5Rの内縁5Iとが交差する角Cbから6mm以上12mm以下離れていればよい。
次に、本願発明者は、切り欠きCの幅D2及び深さD3について実験を行った。図13は、実験結果を示すグラフである。図13の縦軸は、センサ6が出力する電荷を示している。横軸は、切り欠きCの幅D2である。本願発明者は、切り欠きCの幅D2及び切り欠きCの深さD3を変化させた。以下に実験条件について説明する。
D1:2.5mm
操作板2の左右方向の長さ:50mm
押圧位置と切り欠きCとの距離は小さい方が好ましい。従って、切り欠きCの幅D2は大きいことが好ましい。これは、図13のグラフにおいて、幅D2が大きくなると、センサ6が出力する電荷が大きくなっていることからも明らかである。そして、本願発明者は、切り欠きCが設けられていない場合に比べて、センサ6が出力する電荷が5%以上増加している場合を効果ありと判定した。本願発明者は、図13のグラフに基づいて、切り欠きCの幅D2は8mm以上であれば、効果があると判定した。なお、切り欠きCの幅D2は16mm以下であればよい。このことは、切り欠きCの幅D2は、操作板2の幅の6分の1以上3分の1以下であればよいことを示している。
操作板2の左右方向の長さ:50mm
押圧位置と切り欠きCとの距離は小さい方が好ましい。従って、切り欠きCの幅D2は大きいことが好ましい。これは、図13のグラフにおいて、幅D2が大きくなると、センサ6が出力する電荷が大きくなっていることからも明らかである。そして、本願発明者は、切り欠きCが設けられていない場合に比べて、センサ6が出力する電荷が5%以上増加している場合を効果ありと判定した。本願発明者は、図13のグラフに基づいて、切り欠きCの幅D2は8mm以上であれば、効果があると判定した。なお、切り欠きCの幅D2は16mm以下であればよい。このことは、切り欠きCの幅D2は、操作板2の幅の6分の1以上3分の1以下であればよいことを示している。
また、本願発明者は、以下の理由により切り欠きCの深さD3は、0mmより大きくかつ6mm以下であればよいと考えた。具体的には、電子機器1の防水性の観点から、深さD3は小さいことが好ましい。一方、図13によれば、深さD3が6mmより大きくなると、センサ6が発生する電荷の増加が小さい。そこで、本願発明者は、切り欠きCの深さD3は、0mmより大きくかつ6mm以下であればよいと考えた。
また、配線部材8は、表示パネル4の後辺に接続されている。この場合、表示パネル4の後辺と接着部材5の後辺部5Bとの距離は、表示パネル4の前辺と接着部材5の前辺部5Fとの距離より大きくなる。従って、表示パネル4の前辺付近は、表示パネル4の高辺付近より変形しにくい。そこで、切り欠きCは、前辺部5Fに設けられている。これにより、電子機器1では、ユーザがカバーパネルを押す力を精度良く検出できる。
(その他の実施形態)
本発明に係る電子機器1は、電子機器1に限らず、その要旨の範囲において変更可能である。
本発明に係る電子機器1は、電子機器1に限らず、その要旨の範囲において変更可能である。
なお、電子機器1において、圧電フィルム14は、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)フィルムであってもよい。
なお、電子機器1において、回路基板7及び配線部材8は、必須の構成要件ではない。
なお、電子機器1において、1個の切り欠きCが前辺部5Fに設けられていてもよいし、複数の切り欠きCが前辺部5Fに設けられていてもよい。
なお、電子機器1において、切り欠きCは、後辺部5Bに設けられていてもよい。
なお、上下方向に見て、後辺部5Bの幅WBは、左辺部5Lの幅WL及び右辺部5Rの幅WRより大きくなくてもよい。
なお、接着部材5は、防水性を有していなくてもよい。
なお、切り欠きCの深さD3は、6mmより大きくてもよい。
なお、センサ6は、操作板2の変形を検出する検出信号を出力すればよい。従って、センサ6は、操作板2に固定されていてもよいし、操作板2に固定されている部材に固定されてもよい。
1:電子機器
2:操作板
3:筐体
4:表示パネル
5:接着部材
5B:後辺部
5F:前辺部
5I:内縁
5L:左辺部
5O:外縁
5R:右辺部
6:センサ
7:回路基板
8:配線部材
14:圧電フィルム
15a:上電極
15b:下電極
16:基材
18,20:接着層
C:切り欠き
Ca:角
Cb:角
Op:開口
2:操作板
3:筐体
4:表示パネル
5:接着部材
5B:後辺部
5F:前辺部
5I:内縁
5L:左辺部
5O:外縁
5R:右辺部
6:センサ
7:回路基板
8:配線部材
14:圧電フィルム
15a:上電極
15b:下電極
16:基材
18,20:接着層
C:切り欠き
Ca:角
Cb:角
Op:開口
Claims (7)
- 上下方向に並ぶ上主面及び下主面を有し、ユーザの身体の一部又は操作部材が前記上主面に接触する、操作板と、
前記操作板の変形を検出する検出信号を出力するセンサと、
前記操作板より下に位置しており、かつ、上下方向に見て前記操作板と重なっている表示パネルと、
前記操作板より下に位置している筐体と、
前記操作板の下主面の一部分を前記筐体に固定する接着部材と、
を備えており、
前記接着部材は、上下方向に見て、前記表示パネルを囲む枠形状を有しており、かつ、上下方向に見て、前辺部、後辺部、左辺部及び右辺部を有する矩形状を有しており、
前記接着部材は、枠形状を有することにより、上下方向に見て、外縁及び内縁を有しており、
上下方向に見て、前記前辺部の幅は、前記左辺部の幅及び前記右辺部の幅より大きく、
前記前辺部には、前記前辺部の内縁から前方向に窪む切り欠きが設けられており、
前記切り欠きは、前記前辺部の内縁と前記左辺部の内縁とが交差する角及び前記前辺部の内縁と前記右辺部の内縁とが交差する角から離れている、
電子機器。 - 前記切り欠きは、前記前辺部の内縁と前記左辺部の内縁とが交差する角から6mm以上離れていると共に、前記前辺部の内縁と前記右辺部の内縁とが交差する角から6mm以上離れている、
請求項1に記載の電子機器。 - 前記切り欠きの左右方向の幅は、前記操作板の左右方向の大きさの6分の1以上3分の1以下である、
請求項1又は請求項2に記載の電子機器。 - 前記切り欠きの左右方向の幅は、8mm以上16mm以下である、
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電子機器。 - 前記接着部材は、防水性を有している、
請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電子機器。 - 前記切り欠きの前後方向の深さは、6mm以下である、
請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の電子機器。 - 前記電子機器は、
前記筐体内に位置する回路基板と、
前記回路基板と前記表示パネルとを電気的に接続する配線部材と、
を備えており、
前記表示パネルは、上下方向に見て、前辺、後辺、左辺及び右辺を有する矩形状を有しており、
前記配線部材は、前記表示パネルの後辺、左辺又は右辺に接続されている、
請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の電子機器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021205737A JP2023091155A (ja) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 電子機器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021205737A JP2023091155A (ja) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 電子機器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023091155A true JP2023091155A (ja) | 2023-06-30 |
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ID=86941166
Family Applications (1)
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JP2021205737A Pending JP2023091155A (ja) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | 電子機器 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2023091155A (ja) |
-
2021
- 2021-12-20 JP JP2021205737A patent/JP2023091155A/ja active Pending
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