JP5962907B2

JP5962907B2 - 電子機器

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Publication number: JP5962907B2
Application number: JP2012141711A
Authority: JP
Inventors: 亮奥村; 祐介足立
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2011-07-06
Filing date: 2012-06-25
Publication date: 2016-08-03
Anticipated expiration: 2032-06-25
Also published as: US20130009893A1; JP2013033458A; US9459713B2

Description

本開示は、タッチパネルを備える電子機器に関する。

従来、ディスプレイの表面に、入力デバイスとしてタッチパネルを備えた電子機器が広く利用されている。このタッチパネルの動作原理の一つとして、静電容量方式が挙げられる。この方式では、操作者の指先と、タッチパネルの導電膜との間の静電容量の変化を捉えることで、操作者の指先の、パネル上の接触位置を検出する。

一般に、タッチパネルを備えた電子機器は、操作者がパネル表面に直接触れることで入力を受け付ける。この際、操作者のパネル表面への接触によって静電容量の変化が起こっても、操作者がそのことを触覚的に認識することはできない。このため、操作者は、入力操作が正しく行われたかどうかを、指先の触覚によって判断することができない。このことが、従来のタッチパネルの操作者にとって大きなストレスとなっている。

このため、特許文献１は、タッチパネルへの入力操作を検知して、タッチパネルを振動させ、操作者に触覚的な操作感を与える、触覚提示機能付きタッチパネルを開示している。

この触覚提示機能付きタッチパネルでは、タッチパネルの側縁部に、触覚提示用の圧電素子が設けられている。またタッチパネルと固定用フレームとの間には、四隅に圧電素子によるタッチパネルの振動を吸収してタッチパネルを保持する、固定用クッションが配置されている。

特開２００６−２２７７１２

しかし、本願発明者が特許文献１に開示されたタッチパネルの触覚提示機能を検討したところ、操作者に違和感を与える場合があったり、振動が十分な強度でない場合があったりするなど、触覚提示が十分ではない場合があることが分かった。

本願に開示された限定的ではない、例示的な実施形態は、従来よりも改善された触感を提示し得る、タッチパネルを備えた電子機器を提供する。

本願に開示された限定的ではない、例示的な電子機器は、タッチパネルと、支持構造と、振動機構と、ベースとを備える。支持構造は、第１支持部と第２支持部とを有し、前記第１支持部および前記第２支持部が前記タッチパネルと接触することによって、前記タッチパネルの周縁を支持する。第１支持部の剛性は、第２支持部の剛性よりも大きく構成されている。ベースは、前記支持構造と接触し、前記支持構造を介して前記タッチパネルを保持する。振動機構は、タッチパネルの周縁のうち、第２支持部よりも第１支持部に近い位置に設けられ、タッチパネルを振動させる。

本願に開示された限定的ではない、例示的な電子機器によれば、タッチ位置による触感の違いを低減することができる。

実施形態１の電子機器の構成を示す分解斜視図である。（ａ）は実施形態１の電子機器の上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａで切断したときの断面図である。（ａ）は実施形態２の電子機器の上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａで切断したときの断面図である。第１支持部３ａの断面図である。（ａ）〜（ｆ）は、第２支持部３ｂの断面の例を示す図である。（ａ）は実施形態３の電子機器の上面図であり、（ｂ）は実施形態３の電子機器の側面図である。（ａ）は、実施形態４の電子機器の上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａで切断したときの断面図である。（ａ）は、実施形態５の電子機器の上面図であり、（ｂ）は実施形態５の電子機器の側面図であり、（ｃ）は実施形態１の電子機器の他の一例を示す側面図である。（ａ）は実施形態６の電子機器の上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａで切断したときの断面図である。（ａ）は実施形態７の電子機器の上面図であり、（ｂ）〜（ｄ）はそれぞれ（ａ）に示すＡ−Ａで切断したときの断面の例を示す図である。（ａ）は実施形態８の電子機器の上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａで切断したときの断面図である。（ａ）〜（ｃ）は実施形態８における支持構造３の断面の例を示す図であり、（ｄ）および（ｅ）は、支持構造３の例を示す斜視図である。（ａ）はその他の実施形態の電子機器の上面図であり、（ｂ）は（ａ）に示すＡ−Ａで切断したときの断面図である。（ａ）〜（ｅ）は、その他の実施形態における電子機器の断面の例を示す図である。（ａ）および（ｂ）は、その他の実施形態における電子機器の断面の例を示す図である。

本願発明者は、特許文献１などの従来の電子機器に備えられるタッチパネルの触覚提示機能が十分ではない原因について詳細に検討した。その結果、従来の電子機器に備えられるタッチパネルでは、パネルをタッチする位置によって、振動の大きさが異なるなどによって操作者が違和感を覚えることが分かった。また、振動の大きさが十分ではなく、良好な触覚が得られない場合があることが分かった。

特に、振動の大きさがタッチする位置によって異なるという違和感は、特許文献１に開示された構造では、圧電素子の近傍は大きく振動するが、タッチパネル上の位置が圧電素子から離れる程、振動が小さくなってしまうことが原因であると考えられる。

本願発明者は、このような知見に基づき、新規な電子機器を想到した。以下、図面を参照しながら、本発明の電子機器の実施形態を詳細に説明する。ただし、以下に説明する実施形態は例示であって、本発明を制限するものではない。また、以下の実施形態において、共通する構成要素には分かりやすさのため、同じ参照符号を付している場合がある。

＜実施形態１＞
以下、図面を参照しながら、本実施形態である電子機器１１を説明する。図１は、電子機器１１の構成を模式的に示す分解斜視図である。図２（ａ）は、電子機器１１の上面図である。図２（ｂ）は、電子機器１１をＡ−Ａで切断したときの断面図である。

ここで、説明のためｘ方向、ｙ方向、ｚ方向について定義する。図１に示すように、電子機器１１の長手方向をｘ方向とする。また、電子機器１１の短手方向をｙ方向とする。また、電子機器１１の厚み方向をｚ方向とする。

［構成］
図１に示すように、電子機器１１は、ベース１と、タッチパネル２と、支持構造３と、振動機構４とを備える。また、例えば、電子機器１１は、表示装置８および制御基板９を備える。

ベース１は、タッチパネル２を支持する。ベース１は、金属や樹脂など、タッチパネル２などを支えることができる剛性を備えている。なお、本実施形態では、ベース１と支持構造３とは別体として設けられているが、ベース１と支持構造３とは一体に形成されていてもよい。

表示装置８は主面８ａにおいて画像を表示する。表示装置８は、制御基板９に設けられた制御装置によって制御され、制御装置に基づき、所定のコンテンツが表示装置８に表示される。ベース１は、表示装置８に表示されたコンテンツを操作者が目視可能とするため、開口部１ａを備えている。本実施形態では、表示装置８とベース１とは別体であるが、ベース１は、例えば、表示装置８の一部であってもよい。

タッチパネル２は、操作者のタッチ操作を検出する。より具体的には、タッチパネル２は、第１主面（タッチ面）２ａおよび第２主面２ｂを有し、タッチパネル２の第１主面２ａ上において、操作者が指やスタイラスなどで接触したこと、および／あるいは、第１主面２ａ上における接触位置を検出する。タッチパネル２には、感圧方式や静電容量方式、光学式、表面弾性波方式などの公知の検出方法を用いたタッチパネルを用いることができる。タッチパネル２は、表示パネルに接着されたオンセル型タッチパネルであっても良いし、表示パネル自体がタッチ操作を検出する機能を持ったインセル型タッチパネルであっても良い。また、タッチパネル２は透明であっても不透明であっても良い。要するに、タッチパネル２は、操作者のタッチ操作を検出する機能を持っていれば良い。タッチパネル２は、その周縁部分が支持構造３により支持されている。なお、本実施形態では、タッチパネル２と支持構造３とは別体として設けられているが、タッチパネル２と支持構造３とは一体に形成されていてもよい。

支持構造３は、タッチパネル２の周縁部に全周に亘って設けられており、支持構造３を介して、タッチパネル２がベース１に保持される。支持構造３は、樹脂、ゴム、ゲルなどの一定の強度と弾性力を備えた材料で構成される。支持構造３は金属などで構成されてもよい。この場合、支持構造の強度を強くすることができる。また、支持構造３は、バネ要素で構成されてもよい。この場合、支持構造は高い弾性力を有することができる。支持構造３は、第１支持部３ａと第２支持部３ｂとを有しており、第１支持部３ａおよび第２支持部３ｂがタッチパネル２の第２主面２ｂと接触し、支持している。本実施形態では、支持構造３は単一の部材で構成されており、第１支持部３ａも第２支持部３ｂも同一の材料で構成されている。

支持構造３は、４つの辺で構成されている。具体的には、電子機器１１の形状に合わせて、２つの対向する短辺と、２つの対向する長辺とで構成される。支持構造３の各辺は、２つの第２支持部３ｂと、この２つの第２支持部３ｂの間に挟まれた第１支持部３ａとを含む。本実施形態では、第１支持部３ａの幅は、第２支持部３ｂの幅よりも大きい。ここで支持構造３の幅は、タッチパネル２の支持構造３と接触している面に平行であり、かつ、支持構造３の長手方向に垂直な方向において定義される。

具体的には、図２（ａ）および（ｂ）に示すように、支持構造３の短辺においては、ｙ方向が長手方向であるため、第１支持部３ａのｘ方向の幅Ｗａが、第２支持部３ｂの幅Ｗｂよりも大きい。また、支持構造３の長辺方向においては、ｘ方向が長手方向であるため、第１支持部３ａのｙ方向の幅Ｗｃが、第２支持部３ｂのｙ方向の幅Ｗｄより大きい。幅Ｗａと幅Ｗｃとは等しくなくてもよい。同様に、幅Ｗｂと幅Ｗｄとは等しくなくてもよい。

本実施形態では、第１支持部３ａおよび第２支持部３ｂは同一部材で構成されている。そのため、幅が大きい第１支持部３ａの方が、第２支持部３ｂよりも剛性が高くなっている。つまり、支持構造３は、タッチパネル２と接触している周縁部において、同じ剛性ではなく、第１支持部３ａが接触する部分において、タッチパネル２を大きな剛性で支持している。本願明細書において、剛性とは、支持構造３のタッチパネル２と接触している面と垂直な方向への、圧縮伸縮のし易さをいう。

振動機構４は、タッチパネル２を振動させることで、操作者に触感を与える。振動機構４としては、たとえば圧電素子や振動モータ、リニアアクチュエータ、ボイスコイルモータ、人工筋肉などが用いられる。要するに、振動機構４は、電気エネルギーなどを振動エネルギーに変換することができるものであればよい。

振動機構４は、タッチパネル２の第２主面２ｂの周縁部に取り付けられている。本実施形態では、電子機器１１は、４つの振動機構４を有している。振動機構４は、タッチパネル２の各辺の略中点付近に１つずつ配置されている。さらに、振動機構４は、第２支持部３ｂよりも第１支持部３ａに近い位置に設けられている。

タッチパネル２の入力面である第１主面２ａの任意の位置を操作者が指やスタイラス等で指定したり、操作者が第１主面２ａ上を指やスタイラスを移動させることにより、タッチパネル２は、その位置や指等の移動に基づく信号を制御基板９に設けられた制御装置へ出力する。制御基板９はタッチパネル２からの信号を受け取り、信号に応じた駆動信号を振動機構４へ出力する。なお、図では、タッチパネル２、表示装置８および制御基板９間の配線は、分かりやすさのため示していない。

図２（ｂ）に示すように、タッチパネル２とベース１と支持構造３とによって空間７が形成される。この空間７に振動機構４が配置される。また、タッチパネル２は、支持構造３および振動機構４以外に振動を妨げる構造と接触しない。このため振動機構４の駆動によってタッチパネル２が十分な強度で振動し得る。これにより、タッチパネル２が振動し、操作者は指による触覚が得られたり、スタイラスを介した振動を感知することができる。

［効果］
上述したとおり、振動機構４は、第２支持部３ｂよりも第１支持部３ａの近くに配置されているため、振動機構４に比較的近い第１支持部３ａ近傍にはタッチパネル２を介して振動が伝わりやすい。一方、第２支持部３ｂは、第１支持部３ａよりも振動機構４から離れているため、タッチパネル２の伝搬中における減衰が大きくなる。このため、第２支持部３ｂ近傍に伝わる振動は、第１支持部３ａ近傍に伝わる振動よりも小さくなる。そこで、本実施形態では上述したように、第１支持部３ａの剛性を、第２支持部３ｂの剛性よりも大きくしている。振動が伝わりやすい第１支持部３ａの剛性を大きくしているので、タッチパネル２の第１支持部３ａの近傍の振動は比較的小さくなる。一方、振動が伝わりにくい第２支持部３ｂの剛性を小さくしているので、タッチパネル２の第２支持部３ｂの近傍の振動は従来よりも比較的大きくなる。したがって、ベース１に支持されたタッチパネル２上での位置による振動の大きさのばらつきを従来よりも低減することができる。

さらに、本実施形態の支持構造３は、タッチパネル２の周縁部を全周に亘って支持している。このため、水や埃がベース１とタッチパネル２との間に侵入しない。これにより、防水性・防塵性に優れた電子機器１１を提供することが可能となる。

さらに、本実施形態の支持構造３は、単体の部材でタッチパネル２を支持している。これにより、少ない部品点数で所望の効果を得ることができ、組み立て工数も削減され、電子機器のコストダウンにも寄与する。

＜実施形態２＞
以下、図面を参照しながら、本実施形態である電子機器１２を説明する。実施形態１では、第１支持部３ａの幅を第２支持部３ｂの幅よりも大きくすることで、第１支持部３ａの剛性を第２支持部３ｂの剛性よりも大きくした。本実施形態では、第１支持部３ａおよび３ｂの幅は同一である。本実施形態では、第１支持部３ａの断面形状と第２支持部３ｂの断面形状が異なる点で、実施形態１と異なる。このため、実施形態１と共通の部材については同一の符号を付与し、主として、本実施形態の支持構造３を説明する。

［構成］
図３（ａ）は、電子機器１２の上面図である。図３（ｂ）は、電子機器１２をＡ−Ａで切断したときの断面図である。図４は、第１支持部３ａの長手方向に垂直な断面図である。図５（ａ）〜（ｆ）は、長手方向に垂直な第２支持部３ｂの断面図である。

図３（ａ）に示すとおり、第１支持部３ａは、第２支持部３ｂよりも振動機構４に近い位置に配置されている。また図３（ｂ）に示すとおり、第１支持部３ａのｚ−ｘ平面（支持構造３の短辺における長手方向に垂直な面）における断面形状は、第２支持部３ｂのｚ−ｘ平面における断面と異なる。具体的には、第１支持部３ａの断面形状は図４に示すとおり略矩形状であるのに対し、第２支持部３ｂの断面形状は図５（ａ）に示すとおり、切り欠き部３ｃを備えたコの字（逆Ｃ）形状である。この構成により、第１支持部３ａの剛性は、第２支持部３ｂの剛性よりも大きくなる。なぜなら、切り欠き部３ｃが設けられた部分において、第２支持部３ｂのｘ方向の幅が小さくなっているからである。

なお、第２支持部３ｂの断面形状は、図５（ａ）に示すような断面コの字形状には限られない。たとえば、図５（ｂ）に示すように、第２支持部３ｂの断面は、タッチパネル２と接する辺に隣接する２つの辺にそれぞれ切り欠き部３ｃを有していてもよい。また、図５（ｃ）に示すように、第２支持部３ｂの断面は中空部３ｄを有していてもよい。第２支持部３ｂの断面を図５（ｃ）のような形状にする場合、まず第２支持部３ｂの部分を形成し、その後、第１支持部３ａと接着することで支持構造３を形成することができる。第２支持部３ｂを形成する際は、断面形状に対応するような型を用いて押し出し成形を行うとよい。また、図５（ｄ）に示すように、第２支持部３ｂの断面は、タッチパネル２と接する辺に面取り部３ｅを有していてもよい。また、図５（ｅ）に示すように、第２支持部３ｂの断面は、タッチパネル２およびベース１と接する辺にそれぞれ面取り部３ｅを有していてもよい。また、図５（ｆ）に示すように、第２支持部３ｂの断面は円形であってもよい。また、図示しないが第２支持部３ｂの断面は、楕円形状や多角形の形状などでもよい。第２支持部３ｂの長手方向に垂直な断面が、第１支持部３ａの長手方向の垂直な断面の一部を切り取った形状であることにより、断面積が小さくなっていれば、第２支持部３ｂの剛性が、第１支持部３ａの剛性よりも小さくなる。つまり、第１支持部３ａの剛性が第２支持部３ｂの剛性よりも大きくなる。

［効果］
本実施形態によれば、上述したように、第１支持部３ａの剛性を、第２支持部３ｂの剛性よりも大きくしている。振動が伝わりやすい第１支持部３ａの剛性を大きくしているので、第１支持部３ａの近傍のタッチパネル２の振動は比較的小さくなる。一方、振動が伝わりにくい第２支持部３ｂの剛性を小さくしているので、第２支持部３ｂの近傍のタッチパネル２の振動は従来よりも比較的大きくなる。したがって、ベース１に保持されたタッチパネル２上での位置による振動の大きさのばらつきを従来よりも低減することができる。

また、本実施形態では、支持構造３の幅が一定なので、狭額縁化しやすくなる。

＜実施形態３＞
以下、図面を参照しながら、実施形態３の電子機器１３について説明する。本実施形態では、第１支持部３ａのｚ方向の厚みと、第２支持部３ｂのｚ方向の厚みが異なる点で、実施形態１と異なる。このため、実施形態１と共通の部材については同一の符号を付与し、主として、本実施形態の支持構造３を説明する。

［構成］
図６（ａ）は、電子機器１３の上面図である。図６（ｂ）は、電子機器１３の側面図である。

図６（ａ）に示すとおり、第１支持部３ａは、第２支持部３ｂよりも振動機構４に近い位置に配置されている。また、図６（ｂ）に示すとおり、本実施形態のベース１は、第１支持部３ａに対応する領域に凸部１ｔを有している。これにより、第１支持部３ａのｚ方向、つまり、タッチパネル２が第１支持部３ａと接する面に垂直な方向の厚さＤａは、第２支持部３ｂのｚ方向の厚さＤｂよりも小さくなる。

なお、ベース１とタッチパネル２に挟み込まれる前の状態では、第１支持部３ａのｚ方向の厚さと第２支持部３ｂのｚ方向の厚さは同じ厚さであっても良い。支持構造３がベース１とタッチパネル２に挟まれる際に、第１支持部３ａがベース１の凸部で圧縮される。これにより、第１支持部３ａの厚さが、第２支持部３ｂの厚さよりも小さくなる。第１支持部３ａは圧縮されているので、圧縮される前よりも剛性が高くなる。その結果、第１支持部３ａの剛性は、第２支持部３ｂの剛性よりも大きくなる。

［効果］
本実施形態では上述したように、第１支持部３ａの剛性を、第２支持部３ｂの剛性よりも大きくしている。振動が伝わりやすい第１支持部３ａの剛性を大きくしているので、タッチパネル２の第１支持部３ａの近傍の振動は比較的小さくなる。一方、振動が伝わりにくい第２支持部３ｂの剛性を小さくしているので、タッチパネル２の第２支持部３ｂの近傍の振動は従来よりも比較的大きくなる。したがって、ベース１に保持されたタッチパネル２上での位置による振動の大きさのばらつきを従来よりも低減することができる。

また、本実施形態では、支持構造３の厚さを変えているだけなのですべて同じ材料で構成することができる。そのため、支持構造３を一体成形することも可能となる。

＜実施形態４＞
以下、実施形態４である電子機器１４を説明する。本実施形態では、第１支持部３ａと、第２支持部３ｂとが異なる材料で構成されている点で、実施形態１と異なる。このため、実施形態１と共通の部材については同一の符号を付与し、主として、本実施形態の支持構造３を説明する。

［構成］
図７（ａ）は、電子機器１４の上面図である。図７（ｂ）は、電子機器１４をＡ−Ａで切断したときの断面図である。

図７（ａ）、（ｂ）に示すとおり、第１支持部３ａおよび第２支持部３ｂの幅、厚さ、断面形状は同一である。本実施形態では、第１支持部３ａは、第２支持部３ｂよりも剛性が高い材料で構成されている。剛性が高い材料とは、具体的にはヤング率やゴム硬度が高い材料である。

振動機構４は、タッチパネル２の各辺の略中点付近に設けられている。そして、第１支持部３ａも支持構造３を構成する各辺の略中点付近に設けられている。すわなち、第１支持部３ａは、第２支持部３ｂよりも、振動機構４の近傍に配置されている。

［効果］
本実施形態では上述したように、第１支持部３ａの剛性を、第２支持部３ｂの剛性よりも大きくしている。振動が伝わりやすい第１支持部３ａの剛性を大きくしているので、第１支持部３ａの近傍のタッチパネル２の振動は比較的小さくなる。一方、振動が伝わりにくい第２支持部３ｂの剛性を小さくしているので、第２支持部３ｂの近傍のタッチパネル２の振動は従来よりも比較的大きくなる。したがって、ベース１に保持されたタッチパネル２上での位置による振動の大きさのばらつきを従来よりも低減することができる。

また、本実施形態では、剛性が異なる材料を使用している。このため、例えば、剛性の低い材料（ゲルなど）が、剛性が高い材料（シリコンゴムなど）に比べて高価な場合、全周をゲルで支持すると材料代が高くなるが、剛性が高くても良い部分にシリコンゴムを用いることで、製造コストを抑制することができる。

＜実施形態５＞
以下、図面を参照しながら、実施形態５である電子機器１５を説明する。実施形態１では、支持構造３は、単一の部材で構成されており、タッチパネル２を全周に亘って支持していた。本実施形態では、支持構造３が断続的に配置されている点で、実施形態１と異なる。

［構成］
図８（ａ）は、電子機器１５の上面図である。図８（ｂ）は、電子機器１５の側面図である。図８（ｃ）は、電子機器１５の他の一例を示す側面図である。

支持構造３は、第１支持部３ａと第２支持部３ｂとを備える。第１支持部３ａおよび第２支持部３ｂは、それぞれ、接触領域と非接触領域とを有する。接触領域とは、タッチパネル２とベース１とに接する支持部材が設けられている領域である。また、非接触領域とは、タッチパネル２またはベース１に接していない領域をいう。図８（ｂ）に示す形態では、非接触領域には支持部材が設けられていない。

より具体的には、第１支持部３ａは、タッチパネル２と接触しない少なくとも１つの第１非接触領域３ａｕと、第１非接触領域３ａｕによって、長手方向において離間しており、タッチパネル２と接触している複数の第１接触領域３ａｃとを有する。第１支持部３ａの長手方向に沿った、複数の第１接触領域３ａｃの長さは互いに等しい。第１非接触領域３ａｕを２以上有する場合にも、第１支持部３ａの長手方向に沿った、複数の第１非接触領域３ａｕの長さは互いに等しい。

同様に、第２支持部３ｂは、タッチパネル２と接触しない少なくとも１つの第２非接触領域３ｂｕと、第２非接触領域３ｂｕによって、長手方向において離間しており、タッチパネル２と接触している複数の第２接触領域３ｂｃとを有する。第２支持部３ｂの長手方向に沿った、複数の第２接触領域３ｂｃの長さは互いに等しい。第２非接触領域３ｂｕを２以上有する場合にも、第２支持部３ｂの長手方向に沿った、複数の第２非接触領域３ｂｕの長さは互いに等しい。

第１支持部３ａの長手方向における、複数の第１接触領域３ａｃの合計の長さをＬ１とし、第１非接触領域の１つまたは合計の長さをＬ２とする。また、第２支持部３ｂの長手方向における、複数の第２接触領域３ｂｃの合計の長さをＬ３とし、第２非接触領域の１つまたは合計の長さをＬ４とする。この時、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は、以下の関係を満たしている。
Ｌ１／Ｌ２＞Ｌ３／Ｌ４・・・（１）

上記式（１）の左辺「Ｌ１／Ｌ２」は、第１支持部３ａにおける、第１接触領域（３ａｃ）と第１非接触領域（３ａｕ）との比率を示す。また、上記式（１）の右辺「Ｌ３／Ｌ４」は、第２支持部３ｂにおける、第２接触領域（３ｂｃ）と第２非接触領域（３ｂｕ）との比率を示す。それぞれの支持領域において、タッチパネル２と接触している領域が多いほど、その支持領域の剛性は大きくなる。したがって、上記式（１）を満たす場合、第１支持部３ａの剛性は、第２支持部３ｂの剛性よりも大きくなる。

なお、支持構造３は、図８（ｃ）に示すように、ベース１側は連続的に形成され、タッチパネル２側が断続的に形成された形状であってもよい。また、逆に、タッチパネル２側は連続的に形成され、ベース１側が断続的に形成された形状であってもよい。これらのような構成でも、第１支持部３ａと第２支持部３ｂとが上記式（１）を満たせば、図８（ｂ）と同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、支持構造３に接触領域と非接触領域があるため、他の実施形態と比べて、支持構造３に使用する材料の量を削減することができる。これにより、電子機器全体の軽量化やコスト低減を実現することもできる。

＜実施形態６＞
以下、図面を参照しながら、実施形態６である電子機器１６を説明する。実施形態１では、支持構造３の上にタッチパネル２が積層することで、支持構造３がタッチパネル２を支持していた。本実施形態では、支持構造３がタッチパネル２と係合する凹部を備えており、その凹部でタッチパネル２を支持する点で実施形態１と異なる。

［構成］
図９（ａ）は、電子機器１６の上面図である。図９（ｂ）は、電子機器１６をＡ−Ａで切断したときの断面図である。

支持構造３は、第１支持部３ａと第２支持部３ｂとを備えている。第１支持部３ａは、第２支持部３ｂよりも剛性の高い部材で構成されている。第１支持部３ａは、内周側にタッチパネル２と係合する凹部３ｐを備えている。また、第２支持部３ｂは、内周側にタッチパネル２と係合する凹部３ｑを備えている。タッチパネル２は、凹部３ｐと凹部３ｑに嵌め込まれることで、支持構造３に支持されている。つまり、第１支持部３ａおよび第２支持部３ｂはそれぞれ、タッチパネル２の周縁において、タッチパネル２の第１主面２ａ、側面２ｃおよび第２主面２ｂと接している。

また、第２支持部３ｂは、ベース１側に切り欠き部３ｒを備えている。このような構成により、第１支持部３ａの剛性は、第２支持部３ｂの剛性よりも大きくなる。

また、本実施形態では、支持構造３とタッチパネル２とを固定する際に、接着剤や両面テープなどを使用せずに済むので、製造工程におけるリードタイムを短縮することができる。また、容易に支持構造３とタッチパネル２を分解することができるので、修理や作り直し等も容易に行うことができる。

＜実施形態７＞
以下、図面を参照しながら、実施形態７である電子機器１７を説明する。本実施形態では、振動機構４の形状が、実施形態２とは異なる。

［構成］
図１０（ａ）は、電子機器１７の上面図である。図１０（ｂ）〜（ｄ）は、電子機器１７をＡ−Ａで切断したときの断面図であり、振動機構４の様々な形状を示している。第１支持部３ａは、第２支持部３ｂよりも振動機構４に近い位置に配置されている。

本実施形態の振動機構４は、タッチパネル２に接触する部分４ａと、タッチパネル２に接触しない部分４ｂとで構成されている。タッチパネル２に接触しない部分４ｂは、例えば振動機構４の振動源である。タッチパネル２に接触する部分４ａは、例えば、タッチパネル２に振動を伝える振動伝達部である。

タッチパネル２に接触していない部分４ｂは、例えば図１０（ｂ）に示すようにベース１に固定されている。すなわち、図１０（ｂ）の振動機構４は、ベース１に固定される部分とタッチパネル２に振動を与える部分が別々の位置に存在している。例えば、図示しない回路基板やその他の部品の配置の関係上、振動機構４をタッチパネル２に固定するのが困難な場合、振動機構４を図１０（ｂ）に示すような構成にすることで、省スペースで効率よく振動機構４を配置することができる。

また、実施形態１と同様、本実施形態では、第１支持部３ａの幅が、第２支持部３ｂの幅よりも大きくなっている。その結果、図１０（ａ）に示すように、第１支持部３ａがタッチパネル２の中心側に突出する。第１支持部３ａが突出している分、振動機構４をタッチパネル２に固定するスペースが減ってしまう。そのような場合、振動機構４の振動源（タッチパネル２に接触しない部分４ｂ）をタッチパネル２とは離れた場所に配置し、振動伝達部（タッチパネル２に接触する部分４ａ）をタッチパネル２に接触させることで、少ないスペースでも振動機構を効率よく配置することができる。

なお、振動機構４は、図１０（ｃ）に示すような片持ち梁であってもよい。図１０（ｃ）に示す振動機構４は、タッチパネル２と接触している部分４ａでタッチパネル２に固定されている。また、タッチパネル２と接触していない部分４ｂは、他のいずれの部材にも接触していない状態となっている。このような構成でも、振動機構４の配置の自由度を上げることができる。

また、振動機構４は、図１０（ｄ）に示すような構成でもよい。この振動機構４は、ベース１に固定されている。そしてこの振動機構４は、振動する際に、タッチパネル２と接触する部分４ａがタッチパネル２と衝突することで、タッチパネル２に振動を与える。
このような構成でも振動機構４の配置の自由度を上げることができる。

［効果］
上述したとおり、振動機構４を振動伝達部と振動源とに分けて、別々に配置することにより、振動機構４の配置の自由度を上げることができる。

また、いずれの構成においても、振動機構４のタッチパネル２と接触する部分４ａに比較的近い第１支持部３ａ近傍にはタッチパネル２を介して振動が伝わりやすい。一方、第２支持部３ｂは、第１支持部３ａよりも振動機構４のタッチパネル２と接触する部分４ａから離れているため、タッチパネル２の伝搬中における減衰が大きくなる。このため、第２支持部３ｂ近傍に伝わる振動は、第１支持部３ａ近傍に伝わる振動よりも小さくなる。そこで、本実施形態では上述したように、第１支持部３ａの剛性を、第２支持部３ｂの剛性よりも大きくしている。振動が伝わりやすい第１支持部３ａの剛性を大きくしているので、第１支持部３ａの近傍の振動は比較的小さくなる。一方、振動が伝わりにくい第２支持部３ｂの剛性を小さくしているので、タッチパネル２の第２支持部３ｂの近傍の振動は従来よりも比較的大きくなる。したがって、ベース１に保持されたタッチパネル２上での位置による振動の大きさのばらつきを従来よりも低減することができる。

＜実施形態８＞
以下、図面を参照しながら、実施形態８である電子機器１８を説明する。実施形態１〜７では、第１支持部３ａの剛性を第２支持部３ｂよりも高くすることで、タッチ位置による触感の違いを低減していた。しかし、本願発明者は、支持構造３全体の剛性が高い場合、タッチパネル２全体の振動が小さくなってしまい、操作者に適切な触感を提示できない可能性があることを見出した。このような場合、支持構造３全体の剛性を小さくすることで、タッチパネル２全体の振動を大きくすることができ、良好な触覚を電子機器の操作者に提示できる。

一方、支持構造３とタッチパネル２とが接着されている場合、その接着力は支持構造３とタッチパネル２との接着面積に依存する。このため、支持構造３の剛性を小さくするため、支持構造３の形状を変化させると、支持構造３とタッチパネル２との接着力が低下してしまう可能性がある。例えば、支持構造３の剛性を小さくするため、支持構造３の幅Ｗを小さくすると、支持構造３とタッチパネル２との接着面積が小さくなってしまい、支持構造３とタッチパネル２との接着力が低下してしまう。支持構造３とベース１との接着力についても、同様である。

本実施形態では、支持構造３’は剛性が互いに異なる第１支持部および第２支持部は備えておらず、支持構造３’の剛性は全体として同じである。支持構造３’の長手方向に垂直な断面は、支持構造３’の位置によらず全体として、切り欠き部および／または中空部を備えている。支持構造３’の断面が、切り欠き部および／または中空部を有することによって、支持構造３’とタッチパネル２およびベース１との接着面積を小さくすることなく、支持構造３’全体の剛性を低くすることができる。

［構成］
図１１（ａ）は、電子機器１８の上面図である。図１１（ｂ）は、電子機器１８をＡ−Ａで切断したときの断面図である。図１２（ａ）〜（ｃ）は、支持構造３の断面図の例である。図１２（ｄ）、（ｅ）は、支持構造３の斜視図の例である。

図１１（ａ）に示すように、本実施形態では実施形態１と異なり、支持構造３’は剛性が互いに異なる第１支持部および第２支持部は備えておらず、支持構造３’の剛性は全体として同じである。

支持構造３’は、長手方向の少なくとも一部の、長手方向に垂直な断面であって、タッチパネル２と接触している部分から離れた位置において、切り欠き部または中空部を有している。図１１（ｂ）に示すように、支持構造３’の断面は、具体的には、タッチパネル２と接する辺と隣接する辺において、切り欠き部３ｃ有している。つまり、支持構造３’はコの字形状（逆Ｃ字形状）の断面を有する。このため、支持構造３’は、タッチパネル２と接触している面と隣接する１つの面において、長手方向に伸びる溝を有する。この構成により、支持構造３とタッチパネル２およびベース１との接着面積を小さくすることなく、支持構造３全体の剛性を低くすることができる。

なお、支持構造３の断面形状は、図１１（ｂ）に示すようなコの字形状には限られない。例えば、図１２（ｂ）に示すように、支持構造３’の断面は、タッチパネル２と接触している辺に隣接した２つの辺にそれぞれ切り欠き部３ｃを有していてもよい。このような断面を有することにより、支持構造３’は、タッチパネル２と接触している面と隣接する２つの面において、長手方向に伸びる溝をそれぞれ有する。また、図１２（ｃ）に示すように、支持構造３’の断面は、中空部３ｄを有していてもよい。これにより、支持構造３’は、ロの字形状の断面を有し、全体として長手方向に伸びる空洞を内部に有する。

また、支持構造３’は、図１２（ｄ）に示すように、側面に貫通孔３ｆを備えていても良い。また、支持構造３’は、図１２（ｅ）に示すように、側面に切り欠き部３ｇを備えていても良い。また、図示しないが、支持構造３’は、切り欠き部と中空部とを両方備えていても良いし、複数の切り欠き部および／または中空部を備えていても良い。要するに、支持構造３’全体の剛性が、切り欠き部および／または中空部がない場合と比べて、小さくなっていればよい。

［効果］
本実施形態では上述したように、支持構造３’を切り欠き部および／または中空部を備えた形状にすることで、支持構造３’とタッチパネル２およびベース１との接着面積を小さくすることなく、支持構造３’全体の剛性を小さくしている。したがって、支持構造３’とタッチパネル２およびベース１との接着力を低下させることなく、従来よりもタッチパネル２の振動を大きくすることができる。

＜その他の実施形態＞
上記実施形態１から８では、振動機構４はタッチパネル２の各辺の略中点付近に配置されていたが、振動機構４が配置される位置はこれには限らない。タッチパネル２の各角付近に配置されてもよいし、タッチパネル２の角と各辺の中点との間に配置されてもよい。

また、タッチパネル２は矩形形状を有していたが、これに限らない。タッチパネル２の形状は多角形でもよいし、円形や楕円形でもよい。

実施形態５では、第１接触領域３ａｃおよび第２接触領域３ｂｃは均等に配置されているが、これに限らない。第１支持部３ａおよび第２支持部３ｂの配置については適宜設定できる。すなわち、第１接触領域３ａｃおよび第２接触領域３ｂｃおよび第１非接触領域３ａｕおよび第２非接触領域３ｂｕの長手方向に沿った長さや配置は式（１）を満足する限り、自由に設定できる。

また、実施形態１から８では、支持構造３および振動機構４はタッチパネル２に取り付けられていたが、これには限定されない。例えば、図１３（ａ）および（ｂ）に示すように、タッチパネル２の上側（Ｚ方向正側）に間隔を空けて保護パネル５が配置されている場合、支持構造３および振動機構４は保護パネル５に取り付けられていても良い。このような構成であっても、タッチパネル２の検出方法として、光学式や静電容量方式などを用いることで、タッチパネル２は操作者が指やスタイラスなどで保護パネル５に接触したこと、および／あるいは、保護パネル５上における接触位置を検出することができる。要するに、支持構造３および振動機構４は、操作者がタッチする部材に取り付けられていれば良い。

実施形態１から８では、支持構造３と振動機構４とは、タッチパネル２の同一面内に配置されていたが、これには限定されない。例えば、図１４（ａ）に示すように、支持構造３と振動機構４とは、タッチパネル２の対向する面に配置されていても良い。また、図１４（ｂ）に示すように、振動機構４は、タッチパネル２の中に埋め込まれていても良い。また、図１４（ｃ）に示すように、支持構造３は、タッチパネル２の側面に配置されていても良い。

実施形態１から８では、振動機構４は支持構造３の内側に配置されていたが、これには限定されない。例えば、図１４（ｄ）に示すように、振動機構４は、支持構造３の外側に配置されていても良い。また、図１４（ｅ）に示すように、振動機構４は、タッチパネル２の側面に配置されていても良い。

実施形態１から８では、ベース１はタッチパネルの裏面２ｂ側に配置されていたが、これには限定されない。例えば、図１５（ａ）に示すように、第１主面２ａ側に配置されていても良い。この場合、ベース１は、操作者がタッチパネル２にタッチする経路を確保するため、開口部１ａを備えている必要がある。また、図１５（ｂ）に示すように、ベース１は、タッチパネルの第１主面２ａ側、第２主面２ｂ側の両方に配置されていても良い。

また、実施形態１から８では、タッチパネルとベース１の間の支持構造３によって空間７が確保されていた。しかし、例えば空間７はタッチパネル２の振動を妨げない材料によって充填されていてもよい。

また、実施形態１〜８のそれぞれの構成は適宜組み合わせてもよい。

本願に開示された電子機器は、タッチパネルを備えた種々の電子機器に好適に用いられる。例えば、携帯型情報端末装置、コンピュータ用ディスプレイ、カーナビゲーション装置、ＡＴＭ、券売機等の入力装置として好適に用いられる。

１ベース
１ａ開口部
１ｔ凸部
２タッチパネル
２ａ第１主面
２ｂ第２主面
３支持構造
３ａ支持領域
３ｂ支持領域
３ｃ切り欠き部
３ｄ中空部
３ｅ面取り部
３ｆ貫通孔
３ｇ切り欠き部
４振動機構
４ａ部分
４ｂ部分
５保護パネル
７空間
８表示装置
８ａ主面
９制御基板
１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、電子機器

Claims

タッチパネルと、
第１支持部および第２支持部を有し、前記第１支持部および前記第２支持部が前記タッチパネルと接触することによって前記タッチパネルの周縁を支持する支持構造と、
前記支持構造と接触し、前記支持構造を介して前記タッチパネルを保持するベースと、
前記タッチパネルの周縁のうち、前記第２支持部よりも前記第１支持部に近い位置に設けられ、前記タッチパネルを振動させる振動機構と、
を備え、
前記第１支持部の剛性は、前記第２支持部の剛性よりも大きい、
電子機器。
前記タッチパネルの前記接触している面と平行であり、かつ、前記支持構造の長手方向に垂直な方向において、前記第１支持部の幅は前記第２支持部の幅よりも大きい、
請求項１に記載の電子機器。
前記第１支持部の長手方向に垂直な断面形状は、前記第２支持部の長手方向と垂直な断面形状と異なる請求項１に記載の電子機器。
前記タッチパネルの前記接触している面と垂直な方向において、前記第１支持部の厚さが前記第２支持部の厚さよりも小さい、請求項１に記載の電子機器。
前記第１支持部および前記第２支持部はそれぞれ第１材料および第２材料によって構成されており、前記第１材料の剛性は前記第２材料の剛性よりも高い請求項１に記載の電子機器。
前記第１支持部は、前記タッチパネルまたは前記ベースと接触しない少なくとも１つの第１非接触領域と、
前記少なくとも１つの第１非接触領域によって、長手方向において離間しており、前記タッチパネルと接触している複数の第１接触領域と、
を有し、
前記第２支持部は、
前記タッチパネルまたは前記ベースと接触しない少なくとも１つの第２非接触領域と、
前記少なくとも１つの第２非接触領域によって、長手方向において離間しており、前記タッチパネルと接触している複数の第２接触領域と、
を有し、
前記第１支持部の前記長手方向における、前記複数の第１接触領域の合計の長さをＬ１とし、前記少なくとも１つの第１非接触領域の長さをＬ２とし、
前記第２支持部の前記長手方向における、前記複数の第２接触領域の合計の長さをＬ３とし、前記少なくとも１つの第２非接触領域の長さをＬ４としたとき、
Ｌ１／Ｌ２＞Ｌ３／Ｌ４
を満たす、請求項１に記載の電子機器。
前記振動機構は、
振動を発生させる振動源と、
前記振動源で発生した振動を前記タッチパネルに伝達させる振動伝達部と、を有し、
前記振動源は、前記振動伝達部よりも前記タッチパネルから離れた位置に配置されている、
請求項１に記載の電子機器。
前記タッチパネルは、第１主面、第２主面と、前記第１主面および前記第２主面との間に位置する側面とを有し、前記第１支持部および前記第２支持部はそれぞれ、前記タッチパネルの周縁において、前記タッチパネルの第１主面、側面および第２主面と接している請求項１から６のいずれかに記載の電子機器。
表示装置をさらに備える、請求項１から７のいずれかに記載の電子機器。
前記タッチパネルの入力面における任意の位置を接触により操作者が指定することにより、前記タッチパネルから入力を示す信号を受け取り、前記信号に基づき、前記振動機構に駆動信号を出力する制御部を更に備える請求項１から９のいずれかに記載の電子機器。
タッチパネルと、
前記タッチパネルの周縁を支持する支持構造と、
前記支持構造と接触し、前記支持構造を介して前記タッチパネルを保持するベースと、
前記タッチパネルに設けられ、前記タッチパネルを振動させる振動機構と、
を備え、
前記支持構造は、前記タッチパネルと接触している面と隣接する２つの面において、前記長手方向に伸びる溝を前記長手方向の少なくとも一部にそれぞれ有する電子機器。
タッチパネルと、
前記タッチパネルの周縁を支持する支持構造と、
前記支持構造と接触し、前記支持構造を介して前記タッチパネルを保持するベースと、
前記タッチパネルに設けられ、前記タッチパネルを振動させる振動機構と、
を備え、
前記支持構造は、前記長手方向に伸びる中空部を前記長手方向の少なくとも一部の内部に有する電子機器。
タッチパネルと、
前記タッチパネルの周縁を支持する支持構造と、
前記支持構造と接触し、前記支持構造を介して前記タッチパネルを保持するベースと、
前記タッチパネルに設けられ、前記タッチパネルを振動させる振動機構と、
を備え、
前記支持構造は、前記タッチパネルと接触している面と隣接する短手方向の２つの面を貫通する貫通孔を有する電子機器。