JP5886029B2 - 電話機 - Google Patents
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Description
また、振動層は、少なくとも1層の圧電膜を含む。したがって、タッチパネルは、電圧をかけることにより、逆圧電効果により圧電膜の形状が変化して振動を発生させることができる。
さらに、圧電膜は、駆動信号が与えられることにより振動を行い、かつ、振動層へ加わる圧力に応じて検出信号を出力するように構成されている。したがって、タッチパネルは、タッチ位置の圧力の検出を行える。
さらにまた、電話機は、圧電膜を振動させるとともに前記圧電膜からの圧力検出を同時駆動させる。したがって、耳に押当てる圧力に応じて振動の大きさ、つまり音量を変化させることができる。
また、振動層は、利用者の耳近傍の人体に伝えられ、外耳道内で音波を生成し鼓膜に伝え、最終的な音として認識させられる可聴域の周波数帯の振動を行う。したがって、骨伝導とは異なる弱い振動によって、利用者に聞き取りやすい音声を伝達できる。よって、タッチパネルは、必要とする消費電力を抑えることができ、また、全体を小型化かつ簡素化できる。
また、タッチパネルは、振動層が一体化されているので、製造コストを下げることができる。
さらに、従来の静電容量式タッチパネルでは不可能であった圧力の検出も行うことができる。
なお、本実施形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、また、他の既存の構成要素との組み合わせを含む様々なバリエーションが可能である。したがって、本実施形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。
図1は、本発明の携帯端末装置100の実施形態を示す斜視図である。
なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張して示している。
以下の説明では、図1中で見えている側の面を表面と呼び、見えていない側の面を裏面と呼ぶ。
図3は、表示操作部101を層毎に分けて示した分解斜視図である。
表示操作部101には、表面側から、保護パネル110と、タッチセンサ層120と、振動層130と、電極層140と、絶縁層150と、表示装置160とが積層配置されて設けられている。
図4は、タッチセンサ層120を層毎に分けて示した分解斜視図である。
タッチセンサ層120には、表面側から、絶縁層121と、X電極群122と、絶縁層123と、Y電極群124とが積層配置されて設けられている。
また、X電極群122は、後述する振動層130を駆動するときに駆動信号を振動層130へ伝える。
また、Y電極群124は、後述する振動層130を駆動するときに駆動信号を振動層130へ伝える。
圧電膜は、電圧をかけることにより、逆圧電効果により膜厚が変化(伸縮振動)する。この圧電膜の変位特性によって適切な数で積層することにより、全体の変位を変えることができる。または、1層もしくは積層した圧電膜を2枚重ねた構造、つまり、バイモルフ構造とすることでタッチパネル全体を凹凸振動させることもできる。
振動層130は、圧電膜を1層又は複数層重ねることにより、容量が1μF(1kHzにおいて)になるように形成され、駆動電圧は、0〜22Vppで駆動される。圧電膜は容量性負荷であるため、電圧駆動型のD級アンプより音声信号に忠実な電圧を圧電素子へ印加することで、振動層130が音声信号を再現するよう振動する。アンプとしては、例えば、AKM社製AK7845を使用することができる。
ここで、振動層130が発生する振動は、利用者の頭蓋骨を介して利用者の聴覚器官に振動が伝わらない可聴域の周波数帯の振動を音声信号に応じて行う。すなわち、振動層130は、従来からの骨伝導よりも弱い振動を行う。
この表示装置160の表示面側にタッチパネル(120,130,140,150)を重ねて配置して、タッチ操作と音声伝達とを実現している。
携帯端末装置100は、表示操作部101に関連して、制御部171と、表示装置駆動部172と、振動層駆動部173と、圧力検出部174と、位置検出部175とを備えている。
また、利用者が、外耳道を塞ぐ等して外部の気道音を通さない装置(カナル型イヤホンや耳栓、防音イヤーマフ等)を装着していても、その装置の上に本携帯端末装置100を接触させることにより、携帯端末装置100は、その装置(カナル型イヤホン等)を振動させて外耳道側に気導音を発する他、人体に振動を伝えることができる。
さらに、携帯端末装置100は、一般的なレシーバに必要であった音孔(気導音を伝達するための穴)が不要であり、防水性に優れるほか、耳で音孔を塞いでしまい聞こえづらくなるといった問題が生じない。
さらにまた、携帯端末装置100は、筐体105が振動していても触覚に感じない程の大きさの振動なので、利用者に不快感を与えない。
また、携帯端末装置100は、従来からの静電容量式のタッチパネルで使用されているX電極群とY電極群と同じ構造を利用できるので、部品点数の増加を抑えることができ、製造工程を減らすことができる。
また、携帯端末装置100は、従来の静電容量式のタッチパネルでは検出できなかった圧力の検出が可能である。
例えば、本実施形態において、携帯電話機である携帯端末装置100を例に挙げて説明したが、これに限らず、例えば、有線の固定電話機の受話器部分に本発明のタッチパネルを適用してもよいし、その他の通話装置に適用してもよい。
101 表示操作部
102 操作キー
103 マイク
105 筐体
110 保護パネル
120 タッチセンサ層
121 絶縁層
122 X電極群
123 絶縁層
124 Y電極群
130 振動層
140 電極層
150 絶縁層
160 表示装置
171 制御部
172 表示装置駆動部
173 振動層駆動部
174 圧力検出部
175 位置検出部
Claims (1)
- 静電容量検出用の複数の電極群が配列されて設けられているタッチセンサ層と、
前記タッチセンサ層に対して積層配置され、振動する振動層と、
前記振動層を前記タッチセンサ層との間で挟み込む位置に配置された電極層と、
を備え、
前記振動層は、少なくとも1層の圧電膜を含み、
前記圧電膜は、駆動信号が与えられることにより振動を行い、かつ、前記振動層へ加わる圧力に応じて検出信号を出力するように構成され、
前記圧電膜を振動させるとともに前記圧電膜からの圧力検出を同時駆動させ、
前記振動層は、利用者の耳近傍の人体に伝えられ、外耳道内で音波を生成し鼓膜に伝え、最終的な音として認識させられる可聴域の周波数帯の振動を行うこと、
を特徴とするタッチパネルを備える電話機。
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