(第1実施の形態)
以下、本発明の第1実施の形態について、図面を参照して説明する。
まず、本発明の第1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、本発明の第1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、第1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、通常は表示部(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の前面に配置する、即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の裏側には、後述のように、LCDなどの表示部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。
下部筐体10bから上部筐体10aを分離させた状態においては、下部筐体10bの上に、タッチパネル20が、タッチパネル20を支持するホルダ22に取り付けられた状態で載置されている。図2においては、このような状態からさらに、下部筐体10bの上に載置されているホルダ22付きタッチパネル20を外した様子を示してある。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。
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、弾性材料製のホルダ22に取り付けられている。ホルダ22は、後述するように、その外周縁部に弾性材料製のパッキン部を有している。このホルダ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、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。図2に示すように、下部筐体10bは、その上面側に設けられた枠状の凸部の頂部に、当接面12bが形成されている。電子機器1を組み立てる際には、タッチパネルユニット周縁部の弾性材料製のホルダ22のパッキン部が、下部筐体10bの凸部頂部の当接面12bに当接するように載置する。
なお、上述したように、下部筐体10b内側の底部には、例えばLCDなどの表示部や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。また、このように下部筐体10b内側の底部に部品を配置する際は、タッチパネルユニット裏面に枠状のクッションなどを介在させて、LCDなどの表示部の表示面上に埃などが侵入しないようにすることができる。この際、タッチパネルユニット裏面に介在させる枠状のクッションなどは、伸縮可能かつ柔軟な材料を用いることにより、タッチパネルユニットが底部の部品に直接当接して振動が減殺されるのを防止するのが好適である。
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分解斜視図である。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ホルダ22と、を備えている。
図3においては、説明のために、タッチパネル20を弾性材料製のホルダ22から部分的に取り外した様子を示してある。タッチパネル20にホルダ22を取り付ける際には、弾性材料製のホルダ22を全体的に伸ばして若干広げてから、タッチパネル20の縁辺部が、ホルダ22の内周縁部に形成された凹部に嵌め込まれるようにして取り付けることができるようにするのが好適である。また、ホルダ22の製造時に、ホルダ22の内周縁部に形成された凹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にホルダ22を取り付けた際に、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。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ため、タッチパネル20の縁辺部とホルダとを接着または圧着する。
このように、本実施の形態において、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、ホルダ22は、タッチパネル20の縁辺部に接着または圧着されることにより、タッチパネル20の縁辺部とホルダ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とホルダ22との間の防水および防塵が確保される。
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の設置位置は図3に示した態様に限定されず、圧電素子などをタッチパネル20またはホルダ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。
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の縁辺部にホルダ22を接着または圧着させて構成する。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、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部22aと、ホルダ22の外周縁部に形成されたパッキン部22cと、凹部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。凹部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、支持部材によって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、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、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、弾性材料製のホルダ22は、タッチパネル20とは別部材として形成して、後からホルダ22の凹部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の周縁部がホルダ22の凹部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、ホルダ22の凹部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、ホルダ22の凹部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の縁辺部とホルダ22との間が封止されて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、弾性材料製のホルダ22は、タッチパネル20の周縁部を封止するようにする。これにより、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ホルダ22の凹部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、図4に示すように、本実施の形態によるタッチパネルユニットにおいては、ホルダ22そのものが全体として弾性材料製である。また、ホルダ22は、凹部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、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、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、本発明の第1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の凸部頂部に形成された当接面12bに、弾性材料製のホルダ22のパッキン部22cが当接するようにする。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の内側に形成された当接面12aにも、弾性材料製のホルダ22のパッキン部22cが当接するようにする。
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、ホルダ22のパッキン部22cは、上部筐体10aの当接面12aおよび下部筐体10bの当接面12bによって、多少潰される。したがって、弾性材料製のホルダ22のパッキン部22cは、上部筐体10aの当接面12aおよび下部筐体10bの当接面12bに圧着されることにより、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。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ホルダ22であり、このホルダ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。
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、ホルダ22を支持する。また、本実施の形態において、ホルダ22はパッキン部22cを有し、当該パッキン部22cが上部筐体10aおよび下部筐体10bに挟持されることにより、ホルダ22が上部筐体10aおよび下部筐体10bに振動可能に支持されるようにする。これとともに、本実施の形態においては、当該パッキン部22cが上部筐体10aおよび下部筐体10bに挟持されることにより、タッチパネル20と上部筐体10aおよび下部筐体10bとの間がホルダ22により封止されるようにする。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。
なお、上部筐体10aおよび下部筐体10bによってホルダ22のパッキン部22cを挟持することによりホルダ22を支持する際には、ホルダ22と当接面12aおよび12bとの間にはある程度の摩擦を有するようにするのが好適である。このようにすれば、ホルダ22のパッキン部22cが上部筐体10aおよび下部筐体10bに挟持されてホルダ22が支持される際に、図6の横方向に筐体の内側から外側へと向かう張力がホルダ22に作用する。この張力により、タッチパネル20は筐体内において遊動状態で支持されるようになり、タッチパネル20を振動部50が振動させる際に振動の減衰を低減させることができる。このように、本実施の形態において、ホルダ22は、パッキン部22cが上部筐体10aおよび下部筐体10bに挟持される際の張力によりタッチパネル20を遊動状態にするのが好適である。
また、ホルダ22のパッキン部22cと当接面12aおよび12bとの間の摩擦を充分に確保するために、当接面12aおよび12bの少なくとも一方に凸部形状などのストッパを設けて、ホルダ22のパッキン部22cが大きく移動しないようにしてもよい。このようにすれば、ホルダ22のパッキン部22cが上部筐体10aおよび下部筐体10bに挟持される際の張力を維持することができる。
次に、第1実施の形態の変形例について説明する。第1実施の形態の変形例は、上述した第1実施の形態に係る電子機器1において、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、第1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。
第1実施の形態の変形例においては、第1実施の形態で説明したタッチパネルユニットのうち、ホルダ22の形状を変更する。図7に示すように、第1実施の形態の変形例においては、ホルダ22は、凹部22aの下部付近に弾性材料製の突起部24を設けるようにする。この突起部24は、凹部22aの下部全てに沿って枠状に設けるようにしてもよいが、タッチパネル20の振動の妨げにならぬように、凹部22aの下部において例えば所定の間隔を空けて設けるなどのようにして点在させるのが好適である。
図7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を省略せずに図示してある。上述したホルダ22の突起部24は、これら表示部60または基板70などに当接するようにする。図7においては、ホルダ22の突起部24が表示部60に当接している様子を示してあるが、第1実施の形態の変形例において、突起部24が当接するのは表示部60または基板70などに限定されるものではなく、各種の部材とすることができる。
このように、ホルダ22の突起部24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、突起部24の形状、大きさ、強度、設置数などを適宜調節することにより、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。
(第2実施の形態)
次に、本発明の第2実施の形態に係る電子機器について説明する。
第2実施の形態は、上述した第1実施の形態に係る電子機器1において、いくつかの構成部材の形状に変更を施すものである。具体的には、第2実施の形態に係る電子機器は、第1実施の形態に係る電子機器1において、上部筐体10aおよび下部筐体10b、ならびにホルダ22の形状を変更するものである。第2実施の形態に係る電子機器は、上記の点以外においては、上述した第1実施の形態で説明した電子機器1と基本的に同じ構成により実現することができる。このため、以下、第1実施の形態において説明したのと同じ内容になる説明は、適宜省略する。なお、以下の説明において、第1実施の形態で説明した部材に対応する部材には同じ参照符号を付してある。
図8は、図2に対応して、第2実施の形態に係る電子機器において、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。
第2実施の形態においては、第1実施の形態で説明したタッチパネルユニットのうち、タッチパネル20を支持する弾性材料製のホルダ22の形状を変更する。図8に示すように、第2実施の形態に係るホルダ22は、第1実施の形態で説明したホルダ22の連結部22bを下方に湾曲させて形成したものである。その他の点においては、第2実施の形態に係るホルダ22は、第1実施の形態と同様に、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部22aと、ホルダ22の外周縁部に形成されたパッキン部22cと、を有している。
図9は、図6に対応して、第2実施の形態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。
図9に示すように、第2実施の形態に係る電子機器においては、ホルダ22の形状を変更したことに伴い、上部筐体10aおよび下部筐体10bの内部の形状も、ホルダ22の形状に合わせて変更する。図9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、ホルダ22のパッキン部22cは、上部筐体10aの当接面12aおよび下部筐体10bの当接面12bによって、多少潰される。第2実施の形態においては、当接面12aおよび当接面12bが、パッキン部22cを水平方向ではなく垂直方向に当接している。しかしながら、第2実施の形態においても、タッチパネル20と上部筐体10および下部筐体10bとの間がホルダ22により封止されることは上述した第1実施の形態と同様である。
したがって、弾性材料製のホルダ22のパッキン部22cは、上部筐体10aの当接面12aおよび下部筐体10bの当接面12bに圧着されることにより、当該圧着部分は水分や埃などを通さないため、第1実施の形態と同様に防塵および防水の効果が得られる。また、図9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ホルダ22であり、このホルダ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、第1実施の形態と同様に振動の減衰を低減させることができる。
特に、第2実施の形態においては、ホルダ22のパッキン部22cを、下部筐体10bに形成された凸部側面の当接面12bに当接するように、取り付ける。すなわち、第2実施の形態においては、タッチパネルユニットを、下部筐体10bに形成された凸部に覆い被せる蓋のようにして取り付ける。このようにすることで、タッチパネルユニットが常に内側から外側に向けて引っ張られるようになる。したがって、ホルダ22のパッキン部22cの周縁部と、下部筐体10bに形成された凸部の外周縁部との寸法を調整することにより、タッチパネルユニットが下部筐体10bに取り付けられた際のホルダ22の張力を高めることができる。このため、タッチパネル20と下部筐体10bとの間を封止する効果を高めることができ、さらにこの張力によりタッチパネル20を遊動状態にすることができる。
(第3実施の形態)
次に、本発明の第3実施の形態に係る電子機器について説明する。
第3実施の形態も、上述した第1実施の形態に係る電子機器1において、いくつかの構成部材の形状に変更を施し、さらなる構成部材を備えるようにするものである。具体的には、第3実施の形態に係る電子機器は、第1実施の形態に係る電子機器1において、上部筐体10aおよびホルダ22の形状を変更し、さらに額縁状のベゼルを備えるようにするものである。
第3実施の形態に係る電子機器は、上記の点以外においては、上述した第1実施の形態で説明した電子機器1と基本的に同じ構成により実現することができる。このため、以下、第1実施の形態において説明したのと同じ内容になる説明は、適宜省略する。なお、以下の説明において、第1実施の形態で説明した部材に対応する部材には同じ参照符号を付してある。
図10は、第3実施の形態に係る電子機器において、上部筐体10aからベゼル30を分離させてから、さらにタッチパネルユニットも分離させた状態を示す斜視図である。なお、本実施の形態の説明においては、下部筐体10bは取り外した状態の電子機器について説明する。
ベゼル30は、上部筐体10aとタッチパネル20との間に跨るように配置されている。本実施の形態において、ベゼル30は、ホルダ22と上部筐体10aとの間において、防水および防塵の機能を果たしている。このベゼル30は、例えば金属製、プラスチック製、樹脂製などとすることができ、薄型ながらもある程度の強度を有する素材で構成するのが好適である。第3実施の形態に係る電子機器を組み立てる際には、ベゼル30は、後述するように、ホルダ22および上部筐体10aに接着する。
第3実施の形態においては、第1実施の形態で説明したタッチパネルユニットのうち、タッチパネル20を支持する弾性材料製のホルダ22の形状を変更する。図10に示すように、第3実施の形態においては、ホルダ22のパッキン部22cを角張った形状にして、上部筐体10aに形成された当接面に当接する面積を大きくしてある。また、ホルダ22のパッキン部22cが角張った形状を有するため、第3実施の形態に係る電子機器を組み立てる際には、上部筐体10aに形成された凹部に嵌め込むようにしてホルダ22を取り付けることができる。
図11は、図6に対応して、第3実施の形態に係る電子機器において、上部筐体10aにベゼル30を取り付けた後の状態を示す断面図である。
図11に示すように、第3実施の形態に係るホルダ22は、第1実施の形態で説明したホルダ22の連結部22bが蛇腹状の構造を有するようにし、上述したようにパッキン部22cを角張った形状に形成したものである。その他の点においては、第3実施の形態に係るホルダ22は、第1実施の形態と同様に、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部22aを有している。
図11に示すように、第3実施の形態に係る電子機器においては、ホルダ22の形状を変更したことおよびベゼル30を取り付けることに伴い、上部筐体10aの形状も、ホルダ22およびベゼル30の形状に合わせて変更する。図11に示すように、上部筐体10aにタッチパネルユニットをはめ込んだ状態でベゼル30を取り付けると、ホルダ22のパッキン部22cは、ベゼル30の裏面である当接面と上部筐体10aの当接面とで挟持される。本実施の形態においては、上述した各当接面を適宜接着するなどの措置により封止することで、タッチパネル20と上部筐体10およびベゼル30との間が封止される。
したがって、弾性材料製のホルダ22のパッキン部22cは、ベゼル30裏面の当接面および上部筐体10aの当接面に接着されることにより、当該接着部分は水分や埃などを通さないため、第1実施の形態と同様に防塵および防水の効果が得られる。また、図11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ホルダ22であり、このホルダ22は薄く形成された蛇腹状の連結部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、第1実施の形態と同様に振動の減衰を低減させることができる。
図11に示すように、ベゼル30は、上部筐体10aの上部に成形した凹所に嵌め込むことができるように構成されている。このベゼル30は、ホルダ22とタッチパネル20との継目を覆うことによって、当該継目が外部から見えないようにすることができる。すなわち、第3実施の形態に係る電子機器において、ベゼル30は、上部筐体10aの凹所およびホルダ22の部分を覆うように構成されている。
このベゼル30は、上部筐体10aおよびホルダ22と、例えば両面テープまたは接着剤などにより接着するようにする。なお、図11において、このような接着箇所を、密なハッチングを施すことにより示してある。このように、ベゼル30を、上部筐体10aおよびホルダ22と、例えば両面テープまたは接着剤などにより接着することにより、ベゼル30と、上部筐体10aまたはホルダ22との間が封止されるようにする。したがって、例えば両面テープにより接着する場合には、防水処理がされたものを用いるようにするのが好適である。しかしながら、図11から明らかなように、ホルダ22と上部筐体10aとの間の接着による封止が適切に施されていれば、ベゼル30と、上部筐体10aまたはホルダ22との間の封止は必須ではない。
このように、本実施の形態においては、上部筐体10aおよびベゼル30が、ホルダ22を支持する。また、本実施の形態において、ホルダ22はパッキン部22cを有し、当該パッキン部22cが上部筐体10aおよびベゼル30に挟持されることにより、ホルダ22が上部筐体10aおよびベゼル30に振動可能に支持されるようにする。これとともに、本実施の形態においては、当該パッキン部22cが上部筐体10aおよびベゼル30に挟持されることにより、タッチパネル20と上部筐体10aおよびベゼル30との間がホルダ22により封止されるようにする。したがって、本実施の形態においては、上部筐体10aおよびベゼル30が支持部材を構成する。また、本実施の形態において、ホルダ22は、タッチパネル20の縁辺部を挟持する部分とパッキン部22cとの間を連結する部分22bに蛇腹状の構造を有することにより、振動部50がタッチパネル20を振動させる際に当該振動の減衰を低減する。このように、本実施の形態に係る電子機器によれば、ベゼル30がタッチパネル20を固定していないため、タッチパネル20を振動部50が振動させる際に、当該振動の減衰を低減させることができる。
(第4実施の形態)
次に、本発明の第4実施の形態に係る電子機器について説明する。
第4実施の形態も、上述した第1実施の形態に係る電子機器1において、いくつかの構成部材の形状に変更を施し、さらなる構成部材を備えるようにするものである。具体的には、第4実施の形態に係る電子機器は、第1実施の形態に係る電子機器1において、上部筐体10a、下部筐体10b、およびホルダ22の形状を変更し、さらに表示部の偏光板の形状を変形するものである。第4実施の形態においては、偏光板の形状を変形することにより、偏光板の背面側から、タッチパネルと偏光板との間に埃などが侵入することを防ぐようにする。
第4実施の形態に係る電子機器は、上記の点以外においては、上述した第1実施の形態で説明した電子機器1と基本的に同じ構成により実現することができる。このため、以下、第1実施の形態において説明したのと同じ内容になる説明は、適宜省略する。なお、以下の説明においても、第1実施の形態で説明した部材に対応する部材には同じ参照符号を付してある。
図12は、図6に対応して、第4実施の形態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。図12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を省略せずに図示してある。また、表示部60の前面には、偏光板62が配置されている。本実施の形態においては、タッチパネル20の背面側に配置されている表示部60の偏光板62の形状を変形する。
図12に示すように、第4実施の形態に係る電子機器においては、ホルダ22の形状を変更したことに伴い、上部筐体10aおよび下部筐体10bの内部の形状も、ホルダ22の形状に合わせて変更する。図12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、ホルダ22のパッキン部22cは、上部筐体10aの当接面および下部筐体10bの当接面によって、多少潰される。したがって、第4実施の形態においても、タッチパネル20と上部筐体10および下部筐体10bとの間が封止されることは上述した第1実施の形態と同様である。
したがって、弾性材料製のホルダ22のパッキン部22cは、上部筐体10aの当接面および下部筐体10bの当接面に圧着されることにより、当該圧着部分は水分や埃などを通さないため、第1実施の形態と同様に防塵および防水の効果が得られる。また、図12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ホルダ22であり、このホルダ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、第1実施の形態と同様に振動の減衰を低減させることができる。
なお、連結部22bのうちタッチパネル20に対して垂直方向に延在する部分は、垂直方向に立ち上がる強度を備えるようにすることもできる。このように、垂直方向に立ち上がる強度を要する場合、例えば当該垂直方向に延在する部分のみ硬度を変更したり、または当該部分に芯を埋設したりすることもできる。連結部22bの垂直方向に延在する部分が硬度を有するようにしても、連結部22bのうちタッチパネル20に対して水平方向に延在する部分、すなわち凹部22aに近い部分を薄く形成すれば、振動をさほど減衰させないようにできる。
特に、第4実施の形態においては、図12に示すように、偏光板62の形状を変形し、偏光板62の外周縁部が、全体にわたって下部筐体10bにより支持されるように配置する。また、偏光板62の外周縁部は、ホルダ22のパッキン部22cに当接するように配置される。このような配置にすることにより、偏光板62の背面側から、タッチパネル20と偏光板62との間に埃などが侵入することを防ぐことができる。
このように、本実施の形態において、ホルダ22のパッキン22cが上部筐体10aおよび下部筐体10bに挟持される際に、偏光板62がホルダ22に圧着されるようにする。これにより、本実施の形態においては、支持部材(上部筐体10a,下部筐体10b)および/またはタッチパネル20と表示部60との間が防塵されるようにする。したがって、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。
(第5実施の形態)
次に、本発明の第5実施の形態に係る電子機器について説明する。
第5実施の形態も、上述した第1実施の形態に係る電子機器1において、いくつかの構成部材の形状に変更を施し、さらなる構成部材を備えるようにするものである。具体的には、第5実施の形態に係る電子機器は、第1実施の形態に係る電子機器1において、上部筐体10a、下部筐体10b、およびホルダ22の形状を変更し、さらに表示部を指示する表示部ホルダを備えるようにするものである。第5実施の形態においては、表示部ホルダを用いることにより、表示部60が防塵されるようにする。
第5実施の形態に係る電子機器は、上記の点以外においては、上述した第1実施の形態で説明した電子機器1と基本的に同じ構成により実現することができる。このため、以下、第1実施の形態において説明したのと同じ内容になる説明は、適宜省略する。なお、以下の説明においても、第1実施の形態で説明した部材に対応する部材には同じ参照符号を付してある。
図13は、図6に対応して、第5実施の形態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。図13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を省略せずに図示してある。また、表示部60の背面には、表示部ホルダ64が配置されている。このように、本実施の形態に係る電子機器は、タッチパネル20の背面側に配置される表示部60と、表示部60を支持する表示部ホルダ64と、をさらに備えている。この表示部ホルダ64は、例えばその縁辺部に、タッチパネル20に対して垂直方向に延在する部分を有するようにして、当該垂直方向に延在する部分がホルダ22を支持するようにする。
図13に示すように、第5実施の形態に係る電子機器においては、ホルダ22の形状を変更したことに伴い、上部筐体10aおよび下部筐体10bの内部の形状も、ホルダ22の形状に合わせて変更する。図13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、ホルダ22のパッキン部22cは、上部筐体10aの当接面および下部筐体10bの当接面によって、多少潰される。したがって、第5実施の形態においても、タッチパネル20と上部筐体10および下部筐体10bとの間が封止されることは上述した第1実施の形態と同様である。
したがって、弾性材料製のホルダ22のパッキン部22cは、上部筐体10aの当接面および下部筐体10bの当接面に圧着されることにより、当該圧着部分は水分や埃などを通さないため、第1実施の形態と同様に防塵および防水の効果が得られる。また、図13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ホルダ22であり、このホルダ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、第1実施の形態と同様に振動の減衰を低減させることができる。
特に、第5実施の形態においては、図13に示すように、表示部ホルダ64を配置する際に、表示部ホルダ64縁辺部の垂直方向に延在する部分がホルダ22に当接するように配置する。このような構成にすれば、弾性材料製のホルダ22が上部筐体10aおよび表示部ホルダ64に圧着するようになる。したがって、本実施の形態においては、表示部60とタッチパネル20との間に埃などが侵入することを防ぐことができる。
このように、本実施の形態において、ホルダ22のパッキン22cが上部筐体10aおよび下部筐体10bに挟持される際に、表示部ホルダ64がホルダ22に圧着されるようにする。これにより、本実施の形態においては、支持部材(上部筐体10a,下部筐体10b)および/またはタッチパネル20と表示部60との間が防塵されるようにする。したがって、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。
次に、第5実施の形態の変形例について説明する。第5実施の形態の変形例は、上述した第5実施の形態に係る電子機器において、ホルダ22の形状に変更を施すものである。
図14は、図13に対応して、第5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。
上述した第5実施の形態においては、ホルダ22の連結部22bは単に薄めの形状としていたが、第5実施の形態の変形例においては、図14に示すように、ホルダ22の連結部22bがスリット構造を有するようにする。このように、弾性材料にスリットを入れることにより、弾性材料自体が湾曲した際に発生する反発力を低減することができる。このようなスリットを形成する際には、タッチパネル20が湾曲する方向を考慮して、例えば圧電素子とする振動部50をタッチパネル20に設置した際に、振動部50の長手方向とほぼ直交する方向にスリットを形成するのが好適である。
なお、このようにしてスリットを形成する際にも、ホルダ22を介して水分や埃などが浸入しないように、タッチパネル20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なスリットを形成するのが望ましい。すなわち、タッチセンサユニットを上面から見た際に、ホルダ22の部分に抜け穴が形成されないようにするのが望ましい。
このように、第5実施の形態の変形例において、ホルダ22は、タッチパネル20の縁辺部を挟持する部分とパッキン部22cとの間を連結する部分にスリットを有することにより、振動部50がタッチパネル20を振動させる際に当該振動の減衰を低減する。
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、上述した第2実施の形態では、ホルダ22の連結部22bを下方に湾曲させて形成し、上部筐体10aの当接面12aおよび下部筐体10bの当接面12bに弾性材料製のパッキン部22cが挟持されるようにした。しかしながら、変形例として、ホルダ22の連結部22bを上方に湾曲させて形成し、パッキン部22cの外周縁部の当接面を下部筐体10bの方に形成し、内周縁部の当接面を上部筐体10aの方に形成するようにしてもよい。
また、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。
さらに、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。例えば、タッチパネル20が搭載される部材として、筐体をLCDや各種基板などとすることもできる。
上記各実施の形態においては、上部筐体10aおよび下部筐体10b(第1実施の形態等)、または上部筐体10aおよびベゼル30(第3実施の形態)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、上述した実施の形態においては、タッチパネル20の裏側に配置した表示部60にオブジェクトを表示してタッチパネル20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60を有さずに、タッチパネル20のタッチ面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。
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。