JP5496373B2 - 電子機器 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照

本出願は、２０１１年２月１８日に出願された日本国特許出願２０１１−３３９５７号の優先権を主張するものであり、この先の出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。

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９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９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９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９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１０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９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１０に示すホルダ２２０に形成されたフック３４０ａが、図９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、例えばシリコー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９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、圧縮後の厚さの分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９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。

さらに、特許文献１に記載の電子機器において、タッチパネル４００をパネル固定用フレーム２１０に固定しているのは、四隅のホルダ２２０のみである。また、このホルダ２２０は、上述したように、シリコーン系の樹脂またはゴムなどの弾性材料製である。このため、この電子機器は、例えば床に落下するなどして外から強い衝撃が加わると、ホルダ２２０によって固定された部分（例えば差込み部３６０）が衝撃に耐えきれず、タッチパネル４００がホルダ２２０から外れて剥離してしまうなどの不都合が想定される。

図９に示したように、タッチパネル４００を組付けた後さらにカバー５００を装着する場合は、タッチパネル４００がホルダ２２０から外れたとしても、タッチパネル４００がカバー５００を経て脱落することはないようにも思われる。しかしながら、このような構成においても、タッチパネル４００がホルダ２２０から外れると、すなわちタッチパネル４００が剥離すると、カバー５００内部においてタッチパネル４００がずれたり、ぐらついたりするなどの不都合は避けられない。また、上述したように、タッチパネル４００の剥離を防止するために、例えばタッチパネル４００とカバー５００とを頑丈に固定してしまうと、タッチパネル４００が湾曲しにくくなるため、タッチパネル４００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。

そこで本発明は、圧電素子等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、防水、防塵対策を施しつつ、振動の減衰をできるだけ抑えることができる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、
前記タッチパネルに配設されて当該タッチパネルを湾曲振動させる振動部と、
前記タッチパネルを、枠状の接着部材を介して固定支持する支持部材と、を備えた電子機器であって、
前記タッチパネルは、前記振動部に対して当該タッチパネルの外形端側に、前記湾曲振動の振動面に沿って延在するスリットを有し、
前記接着部材は、当該接着部材の一辺が、前記スリットに対して前記振動部と反対側に配設されていることを特徴とするものである。

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、
前記振動部は、前記タッチパネルに伸縮可能に配設された圧電素子である、ことを特徴とするものである。

第３の観点にかかる発明は、第１の観点にかかる電子機器において、
前記スリットの長さは、隣接する前記タッチパネルのアクティブエリアの長さよりも長い、ことを特徴とするものである。

本発明よれば、圧電素子等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、タッチパネルの振動を極力減衰させることなく、電子機器内への水や埃が入り込むおそれを極力低減することができる電子機器が提供される。

本発明の一実施の形態に係る電子機器の全体を示す斜視図である。 図１に示す電子機器を構成するタッチパネルアセンブリに関し、（ａ）はタッチパネルアセンブリの表面側を示す斜視図であり、（ｂ）はタッチパネルアセンブリの裏面側を示す斜視図である。 図２に示すタッチパネルアセンブリを、図１に示す上部筐体とともに表面側から示した、分解斜視図である。 図２に示すタッチパネルアセンブリを、図１に示す上部筐体とともに裏面側から示した、分解斜視図である。 タッチパネルの湾曲振動における振動面を説明する図である。 図２（ｂ）に示すＡ−Ａに沿う部分拡大断面図であり、（ａ）は、スリットがタッチパネルの表面と裏面とを貫通させた孔である場合を示す図であり、（ｂ）は、スリットがタッチパネルの裏面から表面に向けて凹状となる溝である場合を示す図である。 本発明の他の実施の形態に係る電子機器に関し、タッチパネルを、振動部とともに裏面側から示す斜視図である。 本発明のさらに他の実施の形態に係る電子機器に関し、タッチパネルアセンブリを裏面側から示す斜視図である。 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、図を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る電子機器の全体を示す斜視図である。本実施の形態に係る電子機器１は、筐体１０と、タッチパネルアセンブリ２０とを備えている。

筐体１０は、上部筐体１１と下部筐体１２とを一体に組み合わせたものである。これら上部筐体１１と下部筐体１２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、適当な防水及び防塵の措置がなされている。上部筐体１１及び下部筐体１２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１１と下部筐体１２との組み合わせ構造については、詳細な説明を省略する。

タッチパネルアセンブリ２０は、タッチパネルを基本部材として、外観シート部材等をはじめとする各種の部材を、そのタッチパネルの表面、又は裏面に取り付けたものである。なおタッチパネルアセンブリ２０に係る各種の部材、及びこれら部材の構成については後述する。本実施の形態において、タッチパネルアセンブリ２０は、後述する接着部材、特には防水テープを介して上部筐体１１に固定支持されていて、上部筐体１１とタッチパネルアセンブリ２０との間からの水の浸入や埃の入り込みを阻止している。

図２は、図１に示す電子機器１を構成するタッチパネルアセンブリ２０に関し、（ａ）はタッチパネルアセンブリ２０の表面側を示す斜視図であり、（ｂ）はタッチパネルアセンブリ２０の裏面側を示す斜視図である。また図３は、図２に示すタッチパネルアセンブリ２０を、図１の上部筐体１１とともに表面側から示す分解斜視図である。図４は、図２に示すタッチパネルアセンブリ２０を、図１の上部筐体１１とともに裏面側から示す分解斜視図である。

タッチパネルアセンブリ２０は、図２（ｂ）及び図４に示すように、タッチパネル２１の裏面側に振動部２２、防塵ガスケット部材２３、及び接着部材２４を備えている。また、タッチパネル２１の表側面には、図３に示すように、外観シート部材２５が配設されている。

本実施の形態においてタッチパネル２１は、例えば透明の樹脂材によって形成されている。タッチパネル２１は、図２（ａ）、（ｂ）に示す例では長方形状となっているが、正方形状であってもよい。本明細書において「長方形状」、「正方形状」とは、各辺が直線である場合に限らず、円弧である場合も含むものである。

また本実施の形態においては、図２（ｂ）に示すように、２個の振動部２２が、タッチパネル２１の短辺側の近傍において、その短辺側の外形端２１ａに沿う向きにほぼ並行に延在していて、例えば両面テープや接着剤等によってタッチパネル２１に固着されている。

この振動部２２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２１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２２は、例えば圧電素子であって、図示しない制御部から供給される駆動信号に基づいて長手方向に伸縮変位する。これにより、タッチパネル２１のアクティブエリア２１ｂ（図２（ｂ）に示す破線の内側の領域）を、図２（ａ）に矢印で示す向き、すなわち、長辺側よりも短辺側が大きく撓む向きに湾曲振動させることができる。なお、本明細書において「アクティブエリア」とは、タッチパネルの内側部分であって湾曲振動する操作領域を示す。

また、タッチパネル２１は、図２（ｂ）に示すように、外形端２１ａと振動部２２との間に、湾曲振動の振動面に沿って延在するスリット２１ｃを備えている。ここで湾曲振動の「振動面」とは、図５に示すように、タッチパネルが湾曲振動する際に、振幅の変動する向きに沿う面を示す。すなわち、図２（ａ）に示すように、タッチパネル２１が長辺側よりも短辺側が大きく撓む向きに湾曲振動する場合には、湾曲振動の振動面に沿う向きとは、短辺に沿う向きとなる。なお、振動部２２に圧電素子を用いる場合においては、当該圧電素子の延在する向きが、湾曲振動の振動面に沿う向きとなる。

スリット２１ｃは、図６（ａ）に示すように、タッチパネル２１の表面と裏面とを貫通させた孔でもよいし、最後まで貫通せずに何れか一方の面から他方の面に向けて凹状となる溝であってもよい。なお湾曲振動の減衰を極力小さくする場合には、スリット２１ｃを貫通孔とすることが好ましい。またタッチパネル２１の表面は、後述するように外観シート部材で覆われるので、スリット２１ｃはほとんど目立つことはないが、図６（ｂ）に示すようにタッチパネル２１の裏面から表面に向けて凹状の溝とする場合は、タッチパネル２１の表面にスリット２１ｃが現れないので特に目立ちにくくすることができる。

タッチパネル２１は、例えば筐体１０内に配置される表示部（図示せず）の前面に配置して、表示部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２１のアクティブエリア２１ｂ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の前面に配置する、すなわち当該表示部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２１は、アクティブエリア２１ｂ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２１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２１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２１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２１が光学式である場合は、タッチパネル２１は当該タッチパネル２１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２１に触れることは不要である。

上述した表示部は、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２１のアクティブエリア２１ｂ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される。なお本明細書においては、表示関連の事項については、詳細な説明を省略する。

また、防塵ガスケット部材２３は、外部または筐体内部に存在する埃や塵が、タッチパネル２１と表示部の間に侵入することを極力低減するものである。防塵ガスケット部材２３としては、タッチパネル２１の湾曲振動を妨げないように、例えばスポンジ等の発泡材や硬度の低い非発泡材が用いられる。

本実施の形態において防塵ガスケット部材２３は、中央部に開口を有する枠状となっている。ここで「枠状」とは、一体に形成されたものに限られず、例えば辺毎に分離したものを組み合わせて形成されるものも含む。防塵ガスケット部材２３は、図２（ｂ）に示す例では、アクティブエリア２１ｂよりも外側に、かつ２個の振動部２２よりも内側に配設されている。ここで防塵ガスケット部材２３は、タッチパネル２１と上部筐体１１との間で挟み込まれて固定されるものでもよいが、タッチパネル２１の湾曲振動等によって位置がずれないように、タッチパネル２１又は上部筐体１１のいずれか一方に、両面テープや接着剤等で固着することが好ましい。なお、本実施の形態に示すように、防塵ガスケット部材２３をタッチパネル２１側に固着させる場合は、予めアクティブエリア２１ｂを避けた部位に防塵ガスケット部材２３を位置決めして固着させることができるので、防塵ガスケット部材２３がアクティブエリア２１ｂの内側に入り込むおそれを十分に低減できる。また、防塵ガスケット部材２３をタッチパネル２１に固着することで、タッチパネルアセンブリ２０として一部材の如く上部筐体１１に取り付けることができるので、作業性の向上にも寄与することとなる。

接着部材２４は、タッチパネル２１と上部筐体１１とを固着する両面テープとして機能するとともに、外部の水が、タッチパネル２１と上部筐体１１との隙間を通って電子機器１の内部に侵入することを極力低減する機能を有するものである。このような機能を発揮するものとしては、例えば防水テープが挙げられる。本実施の形態に示す接着部材２４は、図３、図４に示すように、タッチパネル２１とほぼ同一の外形となっており、その中央部に開口を設けた枠状となっている。ここで「枠状」とは、上述したように一体に形成されたものに限られず、例えば辺毎に分離したものを組み合わせて形成されるものも含む。また接着部材２４は、図２（ｂ）に示すように、その短辺側がスリット２１ｃに対して振動部２２と反対側に配設され、その長辺側が防塵ガスケット部材２３の外側に配設されている。これによりタッチパネル２１は、接着部材２４によって、その全周に亘って上部筐体１１に固着される。

そして本実施の形態において上部筐体１１は、図３に示すように、タッチパネル２１とほぼ同形状、又は若干広い範囲で面落としされた、タッチパネル２１の固着領域となる凹所１１ａと、図示しない表示部に対応する部位に形成された開口１１ｂとを備えている。なお、本実施の形態においては、上述した上部筐体１１が「支持部材」を構成するものであって、当該支持部材は、ディスプレイなどの表示部や制御部等を構成する基板などを含まないものとして説明した。しかしながら、本発明において、「支持部材」は上部筐体１１に限定されず、例えば、下部筐体１２、筐体１０、表示部、各種の基板など、種々の部材とすることもできる。

タッチパネル２１の表面側に取り付けられる外観シート部材２５は、タッチパネル２１を傷等から保護するとともに、タッチパネル２１に併せて湾曲することができるものである。外観シート部材２５は、例えばポリエステル、アクリル、ポリカーボネート等の柔軟性のある材料で形成されていて、図３、図４に示すようにタッチパネル２１と同等の外形となっている。本実施の形態において外観シート部材２５は、透明又は半透明の材料で形成されている。また、外観シート部材２５の裏面の縁部周辺は、印刷等によって非透明の縁取り部分２５ａが形成されていて、縁取り部分２５ａを除いた外観シート部材２５の中央部が、アクティブエリア２１ｂとほぼ同範囲となるビューエリア２５ｂとなっている。これにより、上部筐体１１の開口１１ｂを通して表示部のオブジェクトを視認できる一方、振動部２２及びスリット２１ｃは、非透明の縁取り部分２５ａで覆い隠すことができるので、見栄えが損なわれることがない。

また本実施の形態において、外観シート部材２５は、例えば透明の接着剤や透明の両面テープ等を用いて、その全面又は一部をタッチパネル２１と接着するものである。ここで外観シート部材２５は、予め印刷等を施したうえで、一体成形によってタッチパネル２１と固着させ、その後、振動部２２等を取り付けるようにしたものでもよい。なお、タッチパネル２１の全面に外観シート部材２５を固着する場合でも、外観シート部材２５は薄く柔軟性のあるシート材であるので、タッチパネル２１の湾曲振動が阻害されることはない。

上記のように構成される本実施の形態における電子機器１は、例えばＬＣＤ等の表示部にキー等を表示させることで、外観シート部材２５のビューエリア２５ｂを通して、そのキー等が視認される。ここで操作者が、接触物によって、キー等が視認される部位の外観シート部材２５に触れると、振動部２２が作用して、タッチパネル２１のアクティブエリア２１ｂが、外観シート部材２５を伴ったまま、図２（ａ）に矢印で示す、長辺側よりも短辺側が大きく撓む向きに湾曲振動する。アクティブエリア２１ｂの短辺側には、振動部２２と接着部材２４との間にスリット２１ｃが形成されており、接着部材２４によるアクティブエリア２１ｂの動きの阻害が十分に排除されるので、アクティブエリア２１ｂの湾曲振動の減衰を抑えることができる。これにより、外観シート部材２５に触れている接触物に対して、例えば押しボタンスイッチを押した如き触感を確実に呈示することができる。しかも、タッチパネル２１は、その全周に亘って上部筐体１１に固着されているので、防水及び防塵機能を十分に発揮させることができるうえ、落下等によって外から強い衝撃が加わる場合にも、剥離のおそれを十分に排除することができる。

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。例えば、振動部２２は２個に限られず、所要の湾曲振動の振幅に応じて任意の個数とすることができる。

また、図３に示すように、スリット２１ｃの長さＬ_１を、そのスリット２１ｃが隣接するアクティブエリア２１ｂの長さ（図示の例では短辺側の長さ）Ｌ_２よりも長くする場合、すなわち、スリット２１ｃの両端部がアクティブエリア２１ｂの両長辺よりも外側に位置する場合は、湾曲振動の節がアクティブエリア２１ｂの長辺よりも外側に位置することになるので、アクティブエリア２１ｂの長辺側も十分に振動させることができる。これにより、アクティブエリア２１ｂの全域に亘って、十分な振幅を得ることができる。

そして、図７に示すように、アクティブエリア２１ｂの長辺側にもスリット２１ｄを設ける場合には、アクティブエリア２１ｂの長辺側の動きの自由度がより増すので、湾曲振動する際のアクティブエリア２１ｂの振幅をさらに確保することができる。この場合、図示するように短辺側のスリット２１ｃと長辺側のスリット２１ｄとはつながっていないので、アクティブエリア２１ｂは四隅で支持されて必要な剛性が確保される。

また、図８に示すように、防塵ガスケット部材２３を、スリット２１ｃと接着部材２４との間に配設する場合には、湾曲振動の減衰に対する影響がより少ないスリット２１ｃの外側に防塵ガスケット部材２３が配設されることになるので、防塵ガスケット部材２３による振動の減衰が極力抑えられて湾曲振動の振幅をより一層確保することができる。なお、アクティブエリア２１ｂの長辺側にスリット２１ｄを設ける場合は、防塵ガスケット部材２３の長辺側もスリット２１ｄと接着部材２４との間に配設することが好ましい。

さらに、本発明は、タッチパネル２１のスリット２１ｃを中心に特徴を有するものであり、その他の構成要素については、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、上述した各実施の形態においては、タッチパネル２１の裏側に配置した表示部（図示せず）にオブジェクトを表示してタッチパネル２１が操作者の接触を検出する態様について説明した。しかしながら、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば表示部を有さずに、タッチパネルのアクティブエリア上にオブジェクトがインクなどにより直接印刷されているような態様を想定することもできる。

そして、上記実施の形態では、タッチパネル２１を用いて、当該タッチパネル２１のアクティブエリア２１ｂ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２１」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、アクティブエリア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、タッチパネルに対する押圧を検出する押圧検出部をさらに設けることにより、押圧検出部が検出する押圧に基づいて、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。

また、上記実施の形態では、タッチパネルを用いて、当該タッチパネルのアクティブエリアに対する接触を検出した。しかしながら、押圧検出部がタッチパネルに対する押圧を検出して、当該押圧に基づいて、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もできる。

上述のような押圧検出部は、タッチパネルのアクティブエリアに対する押圧を検出するもので、例えば、押圧に応じて物理的または電気的な特性（歪み、抵抗、電圧等）が変化する歪みゲージセンサや圧電素子等を任意の個数用いて構成することができる。また、振動部を圧電素子とした場合には、当該圧電素子を押圧検出部としても用いることができる。このような構成を採用して、押圧によるタッチパネル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に対する押圧を算出するなどの構成を想定することができる。

例えば、押圧検出部が圧電素子等を用いて構成された場合、押圧検出部の圧電素子は、タッチパネルのアクティブエリアに対する押圧に係る荷重（力）の大きさ（または、荷重（力）の大きさが変化する速さ（加速度））に応じて、電気的な特性である電圧の大きさ（電圧値）が変化する。この場合、押圧検出部は、この電圧の大きさ（電圧値（以下、単にデータと称する））を制御部に通知することができる。制御部は、押圧検出部がデータを制御部に通知することにより、または、制御部が押圧検出部の圧電素子に係るデータを検出することにより、当該データを取得する。つまり、制御部は、タッチパネルのタッチ面に対する押圧に基づくデータを取得する。すなわち、制御部は、押圧検出部から押圧に基づくデータを取得する。そして、制御部は、押圧に基づくデータが所定の基準を満たした場合に、接触がなされたものと判定し、所定の振動を発生することができる。ここで、上記所定の基準は、表現したい押しボタンスイッチの押圧時の荷重特性に応じて適宜設定することができる。

さらに、このような押圧検出部は、タッチパネルにおける接触検出方式に応じて構成することができる。例えば、抵抗膜方式の場合には、接触面積の大きさに応じた抵抗の大きさを、タッチパネルのアクティブエリアに対する押圧の荷重（力）に対応付けることにより、歪みゲージセンサや圧電素子等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、静電容量の大きさを、タッチパネルのアクティブエリアに対する押圧の荷重（力）に対応付けることにより、歪みゲージセンサや圧電素子等を用いることなく構成することができる。

また、振動部は、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、押圧検出部および振動部は、圧電素子を用いて構成する場合は、圧電素子を共用して押圧検出部兼振動部を構成することもできる。圧電素子は、圧力が加わると電圧を発生し、電圧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、振動部は、押圧検出部も兼ねる圧電素子の電圧の大きさ（電圧値（データ））が所定の基準を満たした際に、当該圧電素子等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、圧電素子の電圧の大きさ（電圧値（データ））が所定の基準を満たした際とは、電圧値（データ）が所定の基準値に達した際であってもよいし、電圧値（データ）が所定の基準値を超えた際でもよいし、所定の基準値と等しい電圧値（データ）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、タッチパネルを表示部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、タッチパネルと表示部とを離間した構成にすることもできる。しかしながら、タッチパネルを表示部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、操作入力が検出される領域及び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およびタッチパネルは、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２２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、タッチパネルを間接的に振動させるように構成してもよい。

１ 電子機器
１０ 筐体
１１ 上部筐体（支持部材）
１１ａ 凹所
１１ｂ 開口
１２ 下部筐体
２０ タッチパネルアセンブリ
２１ タッチパネル
２１ａ タッチパネルの外形端
２１ｂ アクティブエリア
２１ｃ スリット
２１ｄ スリット
２２ 振動部
２３ 防塵ガスケット部材
２４ 接着部材
２５ 外観シート部材
２５ａ 縁取り部分
２５ｂ ビューエリア

Claims (3)

1. タッチパネルと、
   前記タッチパネルに配設されて当該タッチパネルを湾曲振動させる振動部と、
   前記タッチパネルを、枠状の接着部材を介して固定支持する支持部材と、を備えた電子機器であって、
   前記タッチパネルは、前記振動部に対して当該タッチパネルの外形端側に、前記湾曲振動の振動面に沿って延在するスリットを有し、
   前記接着部材は、当該接着部材の一辺が、前記スリットに対して前記振動部と反対側に配設されていることを特徴とする電子機器。
2. 前記振動部は、前記タッチパネルに伸縮可能に配設された圧電素子である、ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記スリットの長さは、隣接する前記タッチパネルのアクティブエリアの長さよりも長い、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電子機器。

Images