JP5812901B2 - Electronic device and method for manufacturing electronic device - Google Patents
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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及びこの電子機器の製造方法に関するものである。 The present invention relates to an electronic device. More specifically, the present invention relates to an electronic device that detects an operation input to a touch panel and feeds back an operational feeling, and a method of manufacturing the electronic device.
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)。 Currently, touch panels and touch pads are widely used as input devices for electronic devices. In such an input device, when an operator operates a touch panel, a touch pad, or the like, a device that feeds back a feeling of operation to an operator's fingertip by vibrating the touch panel or the touch pad is proposed ( For example, see Patent Document 1).
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。
FIG. 8 is an external perspective view in which the electronic device described in Patent Document 1 is disassembled. As shown in FIG. 8, the electronic device (display device) described in Patent Document 1 includes a
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。
In the electronic device described in Patent Document 1, the
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。
The
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。
In this electronic device, as shown in FIG. 8, a pair of piezoelectric elements (piezo elements) 420 are attached along the upper side (the back side in the figure) and the bottom side (the near side in the figure) of the back surface side of the
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。
In this electronic apparatus, the
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。
As shown in FIG. 8, a
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。
As described above, when the four corners of the
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。
Each of the
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の外縁部を部分的に支持することで、その振動を大きく妨げることがないので、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。
Therefore, the electronic device described in Patent Document 1 partially supports the outer edge portion of the
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。 As described above, the electronic device described in Patent Literature 1 can ensure a feeling of operation due to vibration of the touch panel, and can be arranged so that the touch panel is fixed.
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を全周に亘って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。
By the way, the electronic device described in Patent Document 1 is assumed to be, for example, a display device of an in-vehicle navigation system, and no measures against dust and water are taken on the electronic device itself. For example, when the electronic device shown in FIG. 8 is assembled, the
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。
Therefore, in the electronic device described in Patent Document 1, as a dust-proof measure, for example, a member such as a dust-proof cushion may be inserted between the
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、それらの全周に亘って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。
Further, when waterproofing the electronic device disclosed in Patent Document 1, in order to prevent entry of dust and water from the outside, for example, waterproofing is performed between the
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、それらの全周に亘って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。
However, if the
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。
Furthermore, in the electronic device described in Patent Document 1, only the
図8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。
As shown in FIG. 8, when the
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、十分な振幅を稼ぐことができる電子機器及びこの電子機器の製造方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an electronic device capable of gaining sufficient amplitude while taking measures for waterproofing and dust-proofing in an electronic device in which a touch panel is bent and vibrated by a piezoelectric element or the like, and a method for manufacturing the electronic device. To do.
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湾曲振動させる振動部と、
前記タッチパネルを、枠状の弾性部材を介して支持する支持部材と、を備えた電子機器であって、
前記弾性部材は、孔を有するとともに当該孔に充填される熱収縮部材を有し、
前記タッチパネルと前記弾性部材、及び当該弾性部材と前記支持部材との間に、防水性を備える接着部材が配設されていることを特徴とするものである。
The invention of the electronic device according to the first aspect of achieving the above object is as follows:
A touch panel;
A vibrating section for bending and vibrating the touch panel;
A support member that supports the touch panel via a frame-like elastic member, and an electronic device comprising:
The elastic member has a hole and a heat shrink member filled in the hole,
An adhesive member having waterproof properties is disposed between the touch panel and the elastic member, and between the elastic member and the support member.
上記目的を達成する第2の観点に係る電子機器の製造方法の発明は、
湾曲振動可能なタッチパネルを支持部材に取り付けるにあたり、
孔を有する枠状の弾性部材と、熱収縮部材と、防水性を有する2つの接着部材とを準備し、
次いで、前記孔に前記熱収縮部材を充填した後、前記タッチパネルと前記弾性部材、及び当該弾性部材と前記支持部材とのそれぞれを、前記接着部材を介して結合し、
その後、加熱環境下にて前記熱収縮部材を収縮させることを特徴とするものである。
Invention of the manufacturing method of the electronic device which concerns on the 2nd viewpoint which achieves the said objective,
When attaching a touch panel capable of bending vibration to a support member,
Preparing a frame-like elastic member having a hole, a heat shrinkable member, and two adhesive members having waterproof properties;
Next, after filling the hole with the heat shrinkable member, the touch panel and the elastic member, and the elastic member and the support member are coupled via the adhesive member,
Thereafter, the heat-shrinkable member is contracted in a heating environment.
上記目的を達成する第3の観点に係る電子機器の製造方法の発明は、
湾曲振動可能なタッチパネルを支持部材に取り付けるにあたり、
孔を有する枠状の弾性部材と、固体から気体に昇華する昇華部材と、防水性及びガス透過性を有する2つの接着部材とを準備し、
次いで、前記孔に前記昇華部材を充填した後、前記タッチパネルと前記弾性部材、及び当該弾性部材と前記支持部材とのそれぞれを、前記接着部材を介して結合し、
その後、圧力及び温度の少なくとも一方を変化させる昇華環境下にて前記昇華部材を昇華させることを特徴とするものである。
Invention of the manufacturing method of the electronic device which concerns on the 3rd viewpoint which achieves the said objective,
When attaching a touch panel capable of bending vibration to a support member,
Preparing a frame-like elastic member having a hole, a sublimation member that sublimates from a solid to a gas, and two adhesive members having waterproofness and gas permeability;
Next, after the hole is filled with the sublimation member, the touch panel and the elastic member, and the elastic member and the support member are coupled via the adhesive member,
Then, the sublimation member is sublimated in a sublimation environment in which at least one of pressure and temperature is changed.
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、十分な振幅を稼ぐことができるうえ、電子機器内への水や埃の入り込みを抑制することができる電子機器及びこの電子機器の製造方法が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the electronic device which carries out a bending vibration of a touch panel with a piezoelectric element etc., while being able to earn sufficient amplitude, the electronic device which can suppress entry of water and dust into an electronic device, and this electronic device A manufacturing method is provided.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
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、外観上、上部筐体11と、下部筐体12と、タッチパネル21とを備えている。なお、タッチパネル21については後述する。
FIG. 1 is a perspective view showing an entire electronic apparatus according to an embodiment of the present invention. The electronic device 1 according to the present embodiment includes an upper housing 11, a
上部筐体11及び下部筐体12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、図示は省略するが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施されている。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。
The upper casing 11 and the
図2は、図1に示す電子機器1につき、上部筐体11を除いた平面図であり、図3(a)は、図2のA−Aに沿う断面図であって、後述する弾性部材の貫通孔に熱収縮部材が充填された状態を示す図である。図示のように、タッチパネル21は、弾性部材30を介して下部筐体12に支持されている。ここで、弾性部材30の表面及び裏面には、それぞれ接着部材41が配設されていて、この接着部材41によって、タッチパネル21、弾性部材30、及び下部筐体12が結合している。
2 is a plan view of the electronic device 1 shown in FIG. 1 with the upper housing 11 removed, and FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. It is a figure which shows the state by which the heat contraction member was filled into the through-hole of this. As illustrated, the
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。図2に示す例で、タッチパネル21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。
In the present embodiment, the
また本実施の形態においては、図2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、その短辺側の縁部21b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の裏面に固着されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the two vibrating
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の操作領域21a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、例えば図3(a)に例示する回路基板50上の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、振動部22は、タッチパネル21を、図1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。
The
タッチパネル21は、例えば図3に例示する表示部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21の操作領域21a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の前面に配置する部材、すなわち当該表示部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21は、操作領域21a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、例えば上述した回路基板50上の制御部に通知する。
The
このタッチパネル21は、例えば抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等の方式により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。
As the
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21の操作領域21a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。
The
また弾性部材30は、図4に例示するように、タッチパネル21と略同一の外形となる枠状となっていて、各枠辺には、弾性部材30の表裏面を貫通する複数の貫通孔30aが設けられている。図示の例では貫通孔30aは矩形状であるが、円状でも楕円状でもよく、その形状は適宜選定することができる。また図示の例では、貫通孔30aをタッチパネル21の短辺側の縁部21bに沿って3個、長辺側の縁部21cに沿って4個設けた場合を示しているが、個数についても適宜選定することができる。そして弾性部材30は、水を浸透させず、しかもある程度の弾性を有することが必要であって、このようなものとしては、例えばシリコーンゴムを挙げることができる。
Further, as illustrated in FIG. 4, the
さらに図2、図3(a)に示す例では、弾性部材30の各貫通孔30aに熱収縮部材31が充填されている。本明細書において「熱収縮部材」とは、熱を加えることによって収縮し、加熱前の体積よりも加熱後の体積が減少する物性を持った部材を意味する。このようなものとしては、例えば、放射線架橋ポリオレフィン、放射線架橋ビニリデン、放射線架橋柔軟性フッ化ポリマー、放射線架橋フッ化エラストマー、放射線架橋エラストマー、二層構造放射線架橋ポリオレフィン、電子線架橋ポリオレフィン、弾性ネオプレン、フロロプラスチックテフロン、ポリテトラフルオロエチレン等を挙げることができる。
Further, in the example shown in FIGS. 2 and 3A, the
そして接着部材41は、図5に示すように、弾性部材30と略同形状の枠状となっている。接着部材41は、防水性を有する両面粘着性の部材、例えば防水テープであって、このようなものとしては積水化学工業(株)のフォームテープ(#5202WP)を挙げることができる。ここで、貫通孔30aに何も充填されていない弾性部材30に接着部材41を貼り付ける場合には、この貫通孔30aに接着部材41が入り込んだり、入り込んだ接着部材41同士がくっついて、しわが発生したりするおそれが高くなる。このため、タッチパネル21と弾性部材30とが十分に接着できず必要な接着強度が得られなかったり、接着部材41の隙間から水が浸入したりする懸念が残されていた。本実施の形態においては、貫通孔30aに熱収縮部材31が充填された状態で接着部材41を貼り付けることで、貫通孔30aへの接着部材41の入り込みや接着部材41のしわの発生が抑制される。これにより、タッチパネル21、弾性部材30、及び下部筐体12を、それらの全周に亘って封止することができるので、タッチパネル21、弾性部材30、及び下部筐体12によって区画形成される閉鎖空間S内への水の浸入や埃の入り込みを阻止することができる。また、タッチパネル21が全周に亘って結合されるので、タッチパネル21が電子機器1から剥離するおそれを十分に排除することができる。
As shown in FIG. 5, the
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、熱収縮部材31が充填された弾性部材30、タッチパネル21、及び下部筐体12のそれぞれを接着部材41で結合した後に、加熱環境下にて貫通孔30a内の熱収縮部材31を収縮させる。これにより、図3(b)に示すように貫通孔30a内に空隙ができて、タッチパネル21の外周部を弾性部材30で部分的に支持することができるので、湾曲振動させる際に十分な振幅を稼ぐことができる。なお加熱条件は、熱収縮部材31の物性に合わせて選択される。
The electronic apparatus 1 according to the present embodiment configured as described above has the heating environment after the
次に、本発明の他の実施の形態について、図を参照して説明する。 Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図6は、図1に示す電子機器1につき、上部筐体11を除いた平面図であり、図7(a)は、図6のB−Bに沿う断面図であって、上述した弾性部材の貫通孔に充填される熱収縮部材に代えて昇華部材が充填された状態を示す図である。なお、本発明の他の実施の形態は、上述した実施の形態に対して、熱収縮部材31を昇華部材32に代えるとともに、接着部材41を接着部材42に代えたものであり、その他の部材は共通するため、説明は省略する。
6 is a plan view of the electronic apparatus 1 shown in FIG. 1 with the upper housing 11 removed, and FIG. 7A is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. It is a figure which shows the state filled with the sublimation member instead of the heat contraction member with which the through-hole of this is filled. In addition, in another embodiment of the present invention, the
昇華部材32は、図6、図7(a)に示すように、弾性部材30の各貫通孔30aに充填される。本明細書において「昇華部材」とは、固体から気体に状態が変化(昇華)する物性を持った部材を意味する。このようなものとしては、例えば、ドライアイス、ヨウ素、ナフタレン、シュウ酸、パラジクロロベンゼン、サリチル酸、テレフタル酸等を挙げることができる。
As shown in FIGS. 6 and 7A, the
そして接着部材42は、図5に示すように、弾性部材30と略同形状の枠状となっている。接着部材42は、防水性及びガス透過性を有する両面粘着性の部材、例えば防水テープである。なお、上述した積水化学工業(株)のフォームテープ(#5202WP)は、防水性の他、種々の物質に対するガス透過性も備えているので、本発明の他の実施の形態においても使用することができる。なお、接着部材42のガス透過性は、採用する昇華部材32に応じて、この昇華部材32を透過させるものが選択される。接着部材42についても、上述した接着部材41と同様に、貫通孔30aの入り込みやしわの発生が抑制されるので、タッチパネル21の剥離のおそれを十分に排除できる他、回路基板50及び表示部60に対する十分な防塵、防水効果を得ることができる。
As shown in FIG. 5, the
上記のように構成される本発明の他の実施の形態に係る電子機器1は、昇華部材32を充填した弾性部材30、タッチパネル21、及び下部筐体12のそれぞれを接着部材42で結合した後に、昇華環境下にて貫通孔30a内の昇華部材32を昇華させて接着部材42を通して外部に放出させる。ここで、昇華環境下とは、選択される昇華部材32が昇華する条件に応じて、圧力及び温度の少なくとも一方を変化させることを意味する。これにより、図7(b)に示すように貫通孔30a内に固体の昇華部材32が残らない状態となり、タッチパネル21の外周部を弾性部材30で部分的に支持することができるので、湾曲振動させる際に十分な振幅を得ることができる。
In the electronic device 1 according to another embodiment of the present invention configured as described above, after the
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。
In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, Many deformation | transformation or a change is possible. For example, the number of
また、貫通孔30aに充填されるものは、上述した熱収縮部材31や昇華部材32に限られず、固体から液体に相転移する際に体積が減少し、電子機器1が通常使用される常温下では液体状態を維持する物質(例えば水)も使用することができる。他にも、充填時の体積に対して、環境状態の変化(温度、圧力等)や経時変化(例えば数日内の放置で変化する物質)によって、常温下で体積が減少したままになる各種の物質を選択することができる。
Further, what is filled in the through
そして、本実施の形態においては、上述した下部筐体12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」は下部筐体12に限定されず、例えば、表示部60、回路基板50など、種々の部材を支持部材とすることもできる。
In the present embodiment, the above-described
また、本発明は、弾性部材30、熱収縮部材31、昇華部材32、及び接着部材41、42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60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60を有さずに、タッチパネルの操作領域21a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。
In addition, the present invention is characterized by the
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の操作領域21a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。
And in the said embodiment, the contact with respect to the operation area |
例えば、本発明による電子機器に用いるタッチパネル21は、操作領域21a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、操作領域21a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。
For example, the
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操作領域21a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。
Moreover, in the said embodiment, the contact with respect to the operation area |
上述のような押圧検出部は、タッチパネルの操作領域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。 The above-described press detection unit detects a press on the operation area of the touch panel. For example, a strain gauge sensor or a piezoelectric that changes physical or electrical characteristics (strain, resistance, voltage, etc.) according to the press. An arbitrary number of elements can be used. Further, when the vibration unit is a piezoelectric element, the piezoelectric element can also be used as a press detection unit. By adopting such a configuration and detecting the distortion of the touch panel due to the press, it is possible to assume a configuration in which the pressure on the touch panel is calculated from the distortion.
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、タッチパネルの操作領域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、タッチパネルの操作領域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。 For example, when the press detection unit is configured using a piezoelectric element or the like, the piezoelectric element of the press detection unit is a load (force) magnitude (or a load (force) magnitude related to the press on the operation area of the touch panel. The voltage magnitude (voltage value), which is an electrical characteristic, changes according to the speed (acceleration) at which the voltage changes. In this case, the pressure detection unit can notify the control unit of the magnitude of the voltage (voltage value (hereinafter simply referred to as data)). The control unit acquires the data when the press detection unit notifies the control unit of the data, or when the control unit detects data related to the piezoelectric element of the press detection unit. That is, a control part acquires the data based on the press with respect to the operation area | region of a touch panel. That is, a control part acquires the data based on a press from a press detection part. Then, when the data based on the press satisfies a predetermined standard, the control unit can determine that contact has been made and generate a predetermined vibration. Here, the predetermined reference can be set as appropriate according to the load characteristic when the push button switch is to be expressed.
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、タッチパネルの操作領域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、タッチパネルの操作領域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。 Furthermore, such a press detection part can be comprised according to the contact detection system in a touch panel. For example, in the case of the resistance film method, a strain gauge sensor, a piezoelectric element, or the like is used by associating the magnitude of the resistance according to the size of the contact area with the pressing load (force) on the operation area of the touch panel. It can be configured without. Alternatively, in the case of the capacitance method, the capacitance can be configured without using a strain gauge sensor, a piezoelectric element, or the like by associating the size of the capacitance with a pressing load (force) on the operation area of the touch panel. it can.
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。 Further, the vibration unit is configured by using an arbitrary number of piezoelectric vibrators, is configured by providing a transparent piezoelectric element on the entire surface of the touch panel, or configured to rotate the eccentric motor once in one cycle of the drive signal. You can also do it. Furthermore, when the pressure detection unit and the vibration unit are configured using a piezoelectric element, the pressure detection unit and the vibration unit may be configured by sharing the piezoelectric element. This is because the piezoelectric element generates a voltage when pressure is applied and deforms when the voltage is applied.
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。 Further, as described above, when the magnitude (voltage value (data)) of the voltage of the piezoelectric element that also serves as the pressure detection unit satisfies a predetermined standard, the vibration unit drives the piezoelectric element to generate vibration. It can also be generated. Here, when the voltage level (voltage value (data)) of the piezoelectric element satisfies a predetermined reference, the voltage value (data) may reach a predetermined reference value, It may be when the value (data) exceeds a predetermined reference value or when a voltage value (data) equal to the predetermined reference value is detected.
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について説明した。本発明による電子機器は、このような構成に限られるものではなく、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およ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。 In the above-described embodiment, the configuration in which the touch panel is arranged on the upper surface of the display unit has been described. The electronic device according to the present invention is not limited to such a configuration, and the touch panel and the display unit can be separated from each other. However, the configuration in which the touch panel is arranged so as to overlap the upper surface of the display unit allows the operator to easily recognize the correspondence between the displayed image, the region where the operation input is detected, and the generated vibration. Can do.
また、上述した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。 In addition, the display unit and the touch panel in the description of the above-described embodiment may be configured by an integrated device, for example, by providing both functions of the display unit and the contact detection unit on a common substrate. As an example of the configuration of the device in which both functions of the display unit and the contact detection unit are integrated as described above, a plurality of photoelectric conversion elements such as photodiodes are regularly arranged in a matrix electrode array of pixel electrodes included in the liquid crystal panel. Can be mentioned. This device displays an image with a liquid crystal panel structure, while reflecting the light of a backlight for liquid crystal display at the tip of a pen that touches and inputs a desired position on the surface of the panel. The reflected light is reflected by peripheral photoelectric conversion elements. The touch position can be detected by receiving the light.
なお、振動部は、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し、タッチパネルに圧電素子を配設することにより、タッチパネルを直接的に振動させるように構成してもよい。 The vibration unit may be configured to vibrate the touch panel indirectly by vibrating the electronic device based on a vibration motor (eccentric motor) or by arranging a piezoelectric element on the touch panel. The touch panel may be configured to vibrate directly.
また、上述した各実施の形態においては、弾性部材30の孔として、弾性部材30の裏表面を貫通する貫通孔30a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、弾性部材の孔は、弾性部材30を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。
Moreover, in each embodiment mentioned above, the through-
1 電子機器
10 筐体
11 上部筐体
12 下部筐体(支持部材)
21 タッチパネル
21a 操作領域
21b タッチパネルの短辺側の縁部
21c タッチパネルの長辺側の縁部
22 振動部
30 弾性部材
30a 貫通孔
31 熱収縮部材
32 昇華部材
41 接着部材
42 接着部材
50 回路基板
60 表示部
S 閉鎖空間
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
21
Claims (3)
前記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、枠状の弾性部材を介して支持する支持部材と、を備えた電子機器であって、
前記弾性部材は、孔を有するとともに当該孔に充填される熱収縮部材を有し、
前記タッチパネルと前記弾性部材、及び当該弾性部材と前記支持部材との間に、防水性を備える接着部材が配設されていることを特徴とする電子機器。 A touch panel;
A vibrating section for bending and vibrating the touch panel;
A support member that supports the touch panel via a frame-like elastic member, and an electronic device comprising:
The elastic member has a hole and a heat shrink member filled in the hole,
An electronic device, wherein an adhesive member having waterproofness is disposed between the touch panel and the elastic member, and between the elastic member and the support member.
孔を有する枠状の弾性部材と、熱収縮部材と、防水性を有する2つの接着部材とを準備し、
次いで、前記孔に前記熱収縮部材を充填した後、前記タッチパネルと前記弾性部材、及び当該弾性部材と前記支持部材とのそれぞれを、前記接着部材を介して結合し、
その後、加熱環境下にて前記熱収縮部材を収縮させることを特徴とする電子機器の製造方法。 When attaching a touch panel capable of bending vibration to a support member,
Preparing a frame-like elastic member having a hole, a heat shrinkable member, and two adhesive members having waterproof properties;
Next, after filling the hole with the heat shrinkable member, the touch panel and the elastic member, and the elastic member and the support member are coupled via the adhesive member,
Thereafter, the heat shrinkable member is shrunk under a heating environment.
孔を有する枠状の弾性部材と、固体から気体に昇華する昇華部材と、防水性及びガス透過性を有する2つの接着部材とを準備し、
次いで、前記孔に前記昇華部材を充填した後、前記タッチパネルと前記弾性部材、及び当該弾性部材と前記支持部材とのそれぞれを、前記接着部材を介して結合し、
その後、圧力及び温度の少なくとも一方を変化させる昇華環境下にて前記昇華部材を昇華させることを特徴とする電子機器の製造方法。 When attaching a touch panel capable of bending vibration to a support member,
Preparing a frame-like elastic member having a hole, a sublimation member that sublimates from a solid to a gas, and two adhesive members having waterproofness and gas permeability;
Next, after the hole is filled with the sublimation member, the touch panel and the elastic member, and the elastic member and the support member are coupled via the adhesive member,
Thereafter, the sublimation member is sublimated in a sublimation environment in which at least one of pressure and temperature is changed.
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