JP5969332B2 - 振動装置、および電子機器 - Google Patents

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本発明は、振動装置、および電子機器に関する。
近年、使用者がタッチパネル等の操作板を操作した場合に、操作した使用者に対して、押圧感、なぞり感、肌触り感等の様々な触感を伝達する触覚伝達技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。触覚伝達技術を適用した振動装置は、タッチパネル等の操作板と、操作板を振動させる振動体とを備えている。振動体が操作板を振動させることにより、操作板を操作した使用者に対して、触感を伝達することができる。このような振動装置は、例えば、スマートフォンあるいは携帯電話等の携帯端末に備えられることから、ある程度の防塵性および防水性を有していることが要求される。
特開2003−122507号公報
しかしながら、防塵性および防水性を確保しようとすると、操作板の振動が阻害される可能性があった。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ある程度の防塵性および防水性を確保しつつ、操作板の振動が阻害される可能性を低減することができる振動装置、および電子機器に関する。
本発明の振動装置における一態様は、操作板と、前記操作板を振動させる振動体と、前記操作板の端部に位置しており、かつ内部に空間を有した弾性部材と、前記弾性部材を介して前記操作板を支持する支持体と、を備え、前記弾性部材は、前記操作板の中央部を取り囲むように位置しており、かつ前記空間と外部とを通じる孔が設けられている。
本発明の電子機器における一態様は、上記の振動装置を備える。
本発明の振動装置、および電子機器は、ある程度の防塵性および防水性を確保しつつ、操作板の振動が阻害される可能性を低減することができる、という効果を奏する。
本実施形態に係る振動装置の概略構成を示す平面図である。 図1中に示した切断線I−Iに沿って切断した断面図である。 図1中に示した切断線II−IIに沿って切断した断面図である。 上記の振動装置の動作例を示すフローチャートである。 本実施形態に係る携帯端末の概略構成を示す斜視図である。 変形例1に係る振動装置の概略構成を示す平面図である。 図6中に示した切断線III−IIIに沿って切断した断面図である。 変形例2に係る振動装置の概略構成を示す平面図である。 図8中に示した切断線IV−IVに沿って切断した断面図である。 変形例3に係る振動装置の概略構成を示す平面図である。 図10中に示した切断線V−Vに沿って切断した断面図である。 変形例3に係る振動装置の他の例を示す断面図である。 変形例3に係る振動装置のさらに他の例を示す断面図である。 変形例4に係る振動装置の概略構成を示す平面図である。 図14中に示した切断線VI−VIに沿って切断した断面図である。 変形例5に係る振動装置の概略構成を示す平面図である。 図16中に示した切断線VII−VIIに沿って切断した断面図である。 (a)は、図16に示したA1に位置する弾性部材6を第2側壁側から見た図である。(b)は、図16に示したA2に位置する弾性部材を第2側壁側から見た図である。 (a)は、図16に示したA1に位置する弾性部材6を第2側壁側から見た図であって、図18(a)とは異なる例を示す。(b)は、図16に示したA2に位置する弾性部材を第2側壁側から見た図である。 変形例6に係る振動装置の概略構成を示す平面図である。 図20中に示した切断線VIII−VIIIに沿って切断した断面図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
但し、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の一実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材を簡略化して示したものである。したがって、本発明に係る振動装置、および電子機器は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。
図1〜図3に示すように、本実施形態に係る振動装置X1は、液晶パネル2、タッチパネル3、振動体4、支持体5、および弾性部材6を備えている。
液晶パネル2は、一方基板と、一方基板に対向して配置される他方基板と、一方基板と他方基板との間に介在した液晶層と、一方基板と他方基板との間に介在しかつ表示に寄与する表示部材層と、一方基板および他方基板に対して光を照射するバックライトと、を備えている。ここで、説明の便宜上、一方基板、他方基板、液晶層、表示部材層、およびバックライトのそれぞれの図示は省略している。なお、表示部材層としては、例えば、画素電極、配向膜、カラーフィルタ等が挙げられる。液晶パネル2の駆動方式としては、単純マトリクス駆動方式であってもよいし、アクティブマトリクス駆動方式であってもよい。
なお、液晶パネル2の代わりに、プラズマパネル、有機ELパネル、電子ペーパ等の表示パネルを用いてもよい。ここで、有機ELパネルは、電圧を印加すると発光する物質を利用した表示パネルである。具体的には、有機ELパネルは、ジアミン類等の有機物を用いた発光体を基板に蒸着し、5〜10Vの直流電圧を印加することで表示が行われる。なお、液晶パネル2の代わりに有機ELパネルを用いた場合には、バックライトは不要となる。
タッチパネル(操作板)3は、使用者が指あるいはペン等で操作した箇所を入力位置として検出する入力デバイスである。タッチパネル3は、入力領域E1および非入力領域E2を有している。入力領域E1は、使用者が入力操作をすることができる領域である。本実施形態では、入力領域E1は、タッチパネル3において液晶パネル2と対向する領域である。非入力領域E2は、使用者が入力操作をすることができない領域である。本実施形態では、非入力領域E2は、タッチパネル3において液晶パネル2と対向しない領域であ
る。本実施形態では、非入力領域E2は、入力領域E1を取り囲むように当該入力領域E1の外側に位置しているが、これに限らない。例えば、入力領域E1内に非入力領域E2が位置していてもよい。
ここで、上記のタッチパネル3の入力領域E1が、本発明に係る「操作板の中央部」の一実施形態となる。また、上記のタッチパネル3の非入力領域E2が、本発明に係る「操作板の端部」の一実施形態となる。
タッチパネル3は、上面3a、上面3aの反対側に位置する下面3b、および、上面3aと下面3bとに隣接する4つの端面3cを有している。すなわち、入力領域E1に対応するタッチパネル3の上面3aが、使用者により指あるいはペン等で直接操作される面となる。また、図2および図3に示すように、タッチパネル3は、液晶パネル2と空間(以下、当該空間を「内部空間」と称する)S1を介して対向して配置されている。また、図1に示すように、タッチパネル3は、平面視して矩形状をなしているが、これに限らず、その形状については任意である。
本実施形態では、タッチパネル3は、検出感度向上の観点から、静電容量方式のタッチパネルである。また、薄型化の観点から、静電容量方式のタッチパネルの中でも、カバーガラス一体型であることが好ましい。なお、静電容量方式のタッチパネルの代わりに、例えば、抵抗膜方式のタッチパネル、表面弾性波方式のタッチパネル、赤外線方式のタッチパネル、あるいは電磁誘導方式のタッチパネルを用いてもよい。
なお、本明細書においてタッチパネル3は、タッチパネル3を保護する保護部材を含んだ状態のことであってもよいし、保護部材を含んでいない状態のことであってもよい。タッチパネル3として保護部材を含んだ状態である場合、タッチパネル3の上面3aは、保護部材の上面を意味していてもよいし、保護部材を除いた状態でのタッチパネル3を構成する基体の上面を意味していてもよい。また、タッチパネル3の下面3bは、タッチパネル3を構成する基体の下面を意味していてもよいし、タッチパネル3を構成する基体の下面に設けられた絶縁膜の下面を意味していてもよい。
振動体4は、使用者による所定の入力操作を検知した場合に、タッチパネル3を湾曲振動させる役割を有する。具体的には、振動体4は、タッチパネル3の短辺方向に伸縮運動を繰り返すことにより、タッチパネル3の厚み方向(以下、当該方向を「上下方向」と称する)に、タッチパネル3を湾曲振動させる。なお、詳細は後述するが、振動体4は、タッチパネル3への押圧荷重を検出する役割も有している。振動体4は、非入力領域E2に対応するタッチパネル3の下面3bに設けられている。
本実施形態では、振動体4は、例えば、印加される電圧に基づいて伸縮運動を行う圧電素子であるが、これに限らない。振動体4として、圧電素子の代わりに、電磁式振動体、モータ等を用いてもよい。また、圧電素子としては、モノモルフ、ユニモルフ、バイモルフのいずれであってもよい。
本実施形態では、図1に示すように、振動体4は、タッチパネル3の両方の短辺の近傍に、それぞれの短辺に沿って2つ設けられている。なお、振動体4の配置位置、個数等については、特に限定されない。例えば、振動体4は、タッチパネル3の両方の長辺の近傍に、それぞれの長辺に沿って2つ設けられていてもよいし、タッチパネル3の両方の長辺および短辺の近傍に、それぞれの長辺および短辺に沿って4つ設けられていてもよい。
支持体5は、液晶パネル2を支持する役割を有するとともに、弾性部材6を介してタッチパネル3を支持する役割を有する。支持体5は、主面5aを有している。支持体5の主
面5a上に液晶パネル2が設けられている。支持体5の構成材料としては、例えば、ポリカーボネート等の樹脂、ステンレス、アルミニウム、マグネシウム合金等の金属が挙げられる。
弾性部材6は、入力領域E1を取り囲むように、タッチパネル3の非入力領域E2に位置している。すなわち、弾性部材6は、タッチパネル3の長辺および短辺に沿って枠状に設けられている。弾性部材6は、両面テープ71を介してタッチパネル3の下面3bに接続されているとともに、両面テープ72を介して支持体5の主面5aに接続されている。弾性部材6の構成材料としては、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、発泡ウレタン、その他のゴム類等が挙げられる。
なお、弾性部材6とタッチパネル3、および、弾性部材6と支持体5とを接続する接続手段として、両面テープ71,72を用いた例について説明したが、これに限らない。両
面テープ71,72の代わりに、アクリル樹脂系の接着剤、ウレタン樹脂系の接着剤、エ
ポキシ樹脂系の接着剤、シリコーン系接着剤等の接着手段を用いてもよい。
弾性部材6は、内部に空間(以下、当該空間を「中空」と称する)S2を有している。このため、弾性部材6は、第1側壁6a、および第1側壁6aよりも入力領域E1側に位置する第2側壁6bを有している。また、弾性部材6は、中空S2と外部とを通じる孔H1が設けられている。ここで、「外部」とは、本実施形態では、内部空間S1を意味する。本実施形態では、孔H1は、第2側壁6bに設けられている。また、孔H1は、タッチパネル3の長辺および短辺に沿って一定の間隔で第2側壁6bに複数設けられている。なお、孔H1の形状については、任意である。
このように、弾性部材6は、中空S2を有しており、内部空間S1と中空S2とを通じる孔H1が設けられている。このため、タッチパネル3が上下方向に湾曲振動を繰り返しても、弾性部材6がタッチパネル3の振動に追従することができ、タッチパネル3の振動が阻害される可能性を低減することができる。具体的には、タッチパネル3が下方向に湾曲すると、弾性部材6がタッチパネル3によって下方向に押されることになり、中空S2に存在する空気の一部は、孔H1を介して内部空間S1へ移動することになる。また、タッチパネル3が上方向に湾曲すると、弾性部材6がタッチパネル3によって上方向に引っ張られることになり、内部空間S1に存在する空気の一部は、孔H1を介して中空S2へ移動することになる。すなわち、弾性部材6に孔H1が設けられていることにより、弾性部材6がタッチパネル3の振動に追従することができる。そのため、振動装置X1では、タッチパネル3の振動が阻害される可能性を低減することができる。
また、弾性部材6が入力領域E1を取り囲むように位置しているので、弾性部材6によって、内部空間S1に埃あるいは水が浸入する可能性を低減することができる。このため、振動装置X1では、ある程度の防塵性および防水性を有している。ここで、「ある程度の防塵性および防水性を有している」とは、完全に防塵性および防水性を有している必要はなく、内部空間S1に埃あるいは水が浸入することを一時的にでも達成することができれば、本明細書に言う「ある程度の防塵性および防水性を有している」ことを意味する。
なお、防水性をより高めるために、両面テープ71,72は、防水性の両面テープを用いることが好ましい。また、タッチパネル3の振動が阻害される可能性を低減するために、両面テープ71,72は、ある程度の弾性を有していることが好ましい。
本実施形態のように、第2側壁6bに孔H1が設けられていることが好ましい。ここで、仮に、第1側壁6aに孔H1が設けられている場合を考える。この場合、振動装置X1の外部から孔H1を介して中空S2に埃あるいは水が浸入する可能性がある。中空S2に
埃あるいは水が浸入すると、弾性部材6に埃あるいは水が付着することで弾性部材6が腐食してしまう可能性がある。また、中空S2に埃あるいは水が浸入すると、中空S2に存在する埃あるいは水の影響により、弾性部材6がタッチパネル3の振動に追従し難くなる可能性がある。そこで、本実施形態のように、第2側壁6bに孔H1が設けられていると、このような問題が生じる可能性を低減することができる。
図2および図3に示すように、本実施形態では、第1側壁6aは、入力領域E1側に凹んで湾曲しており、第2側壁6bは、振動装置X1の外部側に凹んで湾曲している。このため、タッチパネル3が上下方向に湾曲振動を繰り返しても、弾性部材6がタッチパネル3の振動に、より追従することができる。なお、第1側壁6aは、振動装置X1の外部側に凸となるように湾曲していてもよいし、第2側壁6bは、入力領域E1側に凸となるように湾曲していてもよい。
弾性部材6は、中空を有した棒状の弾性の部材を、一方の面と他方の面とを接着部材により接着し、枠状に配置することで構成される。また、一方の面と他方の面とを接着部材により接着する際、接着部材に対応する中空に、補強部材を介在させてもよい。これにより、一方の面と他方の面との接続を補強部材によって補強することができる。また、タッチパネル3の4つの角部に弾性を有した支持部材を設けることにより、当該支持部材間に弾性部材6を直線状に配置してもよい。
次に、振動装置X1の動作例について、図4を参照しながら説明する。
なお、以下では、触覚伝達のうち使用者に対して押圧感を伝達する場合の振動装置X1の動作例について説明するが、振動装置X1は、押圧感以外の、例えば、なぞり感、肌触り感等の様々な触感を伝達する場合にも適用できることは勿論である。
図4に示すように、使用者が、タッチパネル3の上面3aを押圧した場合に、振動体4は、タッチパネル3への押圧荷重を検出する(Op1)。ここで、振動体4の荷重検出機能について説明する。すなわち、使用者が、タッチパネル3の上面3aを押圧すると、タッチパネル3が下方向に湾曲する。タッチパネル3が下方向に湾曲すると、振動体4も下方向に湾曲する。つまり、タッチパネル3への押圧荷重に応じて、振動体4の湾曲量が変移する。この結果、振動体4によりタッチパネル3への押圧荷重を検出することができる。
そして、図示しない触覚伝達ドライバは、使用者による入力操作が、表示画面に表示された入力オブジェクトに対する押圧操作である場合に、Op1にて検出された押圧荷重が閾値以上であるか否かを判定する(Op2)。
そして、触覚伝達ドライバは、Op1にて検出された押圧荷重が閾値以上であると判定すれば(Op2にてYES)、振動体4をタッチパネル3の短辺方向に伸縮運動させる(Op3)。そして、Op3にて伸縮運動された振動体4によりタッチパネル3が上下方向に湾曲振動する(Op4)。このとき、弾性部材6は、タッチパネル3の上下方向の湾曲振動に対して追従することになる。これにより、タッチパネル3の上面3aを押圧した使用者に対して押圧感が伝達される。一方、触覚伝達ドライバは、Op1にて検出された押圧荷重が閾値未満であると判定すれば(Op2にてNO)、図4の処理を終了する。
以上のように、振動装置X1は、ある程度の防塵性および防水性を確保しつつ、タッチパネル3の振動が阻害される可能性を低減することができる。
次に、上記の振動装置X1を備えた携帯端末P1について、図5を参照しながら説明す
る。
図5は、本実施形態に係る携帯端末P1の概略構成を示す斜視図である。図5に示すように、携帯端末P1は、例えば、携帯電話、スマートフォン、PDA(Personal Digital
Assistant)等の電子機器であって、上記の振動装置X1と、音声入力部101と、音声出力部102と、キー入力部103と、筐体104とを備えている。
音声入力部101は、例えば、マイク等により構成されており、使用者の音声等が入力される。音声出力部102は、スピーカ等により構成されており、相手方からの音声等が出力される。キー入力部103は、例えば、機械的なキーにより構成される。なお、キー入力部103は、表示画面に表示された操作キーであってもよい。筐体104は、振動装置X1、音声入力部101、音声出力部102、およびキー入力部103を収容する役割を有する。
他にも、携帯端末P1は、必要な機能に応じて、デジタルカメラ機能部、ワンセグ放送用チューナ、赤外線通信機能部等の近距離無線通信部、および各種インタフェース等を備える場合もあるが、これらの詳細についての図示および説明は省略する。
携帯端末P1は、振動装置X1を備えているので、ある程度の防塵性および防水性を確保しつつ、タッチパネル3の振動が阻害される可能性を低減することができる。
なお、上記では、携帯端末P1に音声入力部101を備えている例について説明したが、これに限らない。すなわち、携帯端末P1には音声入力部101は備えられていなくともよい。
また、振動装置X1は、上記の携帯端末P1の代わりに、産業用途で使用されるプログラマブル表示器、車載用途で使用される表示器、電子手帳、パーソナルコンピュータ、複写機、ゲーム用の端末装置、テレビ、デジタルカメラ等の様々な電子機器に備えられていてもよい。
なお、上述した実施形態は、本発明の実施形態の一具体例を示すものであり、種々の変形が可能である。以下、いくつかの主な変形例を示す。
[変形例1]
図6は、変形例1に係る振動装置X2の概略構成を示す平面図である。図7は、図6中に示した切断線III−IIIに沿って切断した断面図である。図6および図7において、図1および図2と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
図6および図7に示すように、振動装置X2では、上記の実施形態で説明した弾性部材6の代わりに、弾性部材61を備えている。弾性部材61は、入力領域E1を取り囲むように、タッチパネル3の非入力領域E2に位置している。すなわち、弾性部材61は、タッチパネル3の長辺および短辺に沿って枠状に設けられている。弾性部材61の構成材料としては、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、発泡ウレタン、その他のゴム類等が挙げられる。
弾性部材61は、中空S2を有している。このため、弾性部材61は、第1側壁61a、および第1側壁61aよりも入力領域E1側に位置する第2側壁61bを有している。また、弾性部材61は、中空S2と内部空間S1とを通じる孔H1が設けられている。孔H1は、第2側壁61bに設けられている。
弾性部材61は、両面テープ71を介してタッチパネル3の下面3bに接続されているとともに、タッチパネル3の端面3cにも接続されている。このため、両面テープ71は、タッチパネル3の下面3bだけでなく端面3cにも設けられている。また、弾性部材61は、第1延在部61cを有している。第1延在部61cは、弾性部材61のうち、第1側壁61aから上方向へ伸びているとともに、下方向に折り返して、タッチパネル3の下面3bまで伸びている部位である。これにより、第1延在部61cは、両面テープ71を介してタッチパネル3の端面3cに接続される。
弾性部材61は、タッチパネル3の下面3bに接続されているとともに、タッチパネル3の端面3cにも接続されている。このため、振動装置X2は、振動装置X1と比べて、タッチパネル3と弾性部材61との間の接続面積が大きくなり、タッチパネル3と弾性部材61との間の接続強度を向上することができる。また、振動装置X2は、タッチパネル3の長辺方向または短辺方向の不要な振動がタッチパネル3に発生する可能性を低減することができる。
以上のように、振動装置X2は、振動装置X1と同様の効果を奏することに加えて、次の効果も奏する。すなわち、振動装置X2は、振動装置X1と比べて、タッチパネル3と弾性部材61との間の接続強度を向上することができるとともに、タッチパネル3の長辺方向または短辺方向の不要な振動がタッチパネル3に発生する可能性を低減することができる。
[変形例2]
図8は、変形例2に係る振動装置X3の概略構成を示す平面図である。図9は、図8中に示した切断線IV−IVに沿って切断した断面図である。図8および図9において、図6および図7と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
図8および図9に示すように、振動装置X3では、上記の実施形態で説明した支持体5の代わりに、支持体51を備えている。支持体51は、基体511および枠体512を備えている。基体511は、主面511aを有している。基体511の主面511a上に液晶パネル2が設けられている。枠体512は、液晶パネル2およびタッチパネル3を取り囲むように設けられている。ここで、基体511と枠体512とは、一体的に形成されていてもよいし、別個独立に形成されていてもよい。支持体51の構成材料としては、例えば、ポリカーボネート等の樹脂、ステンレス、アルミニウム、マグネシウム合金等の金属が挙げられる。
タッチパネル3の端面3cに位置する弾性部材61は、タッチパネル3の端面3cと枠体512とで挟み込まれている。具体的には、第1側壁61aおよび第1延在部61cは枠体512の内壁面512aに接触しており、第1延在部61cは、タッチパネル3の端面3cと枠体512の内壁面512aとで挟み込まれている。このため、振動装置X3は、振動装置X2と比べて、タッチパネル3と弾性部材61との間の接続強度を向上することができる。また、振動装置X3は、振動装置X2と比べて、タッチパネル3の長辺方向または短辺方向の不要な振動がタッチパネル3に発生する可能性を低減することができる。
以上のように、振動装置X3は、振動装置X2と同様の効果を奏することに加えて、次の効果も奏する。すなわち、振動装置X3は、振動装置X2と比べて、タッチパネル3と弾性部材61との間の接続強度を向上することができるとともに、タッチパネル3の長辺方向または短辺方向の不要な振動がタッチパネル3に発生する可能性を低減することがで
きる。
なお、変形例2のように、中空S2は、弾性部材61において、タッチパネル3の下面3bと基体511の主面511aとの間に存在しているとともに、タッチパネル3の端面3cと枠体512の内壁面512aとの間にも存在していることが好ましい。タッチパネル3の端面3cと枠体512の内壁面512aとの間にも中空S2が存在していると、振動装置X2は、上記の効果を奏することに加えて、タッチパネル3の振動が阻害される可能性を低減することができる。
[変形例3]
図10は、変形例3に係る振動装置X4の概略構成を示す平面図である。図11は、図10中に示した切断線V−Vに沿って切断した断面図である。図10および図11において、図8および図9と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
図10および図11に示すように、振動装置X4では、弾性部材61は、タッチパネル3の上面3aにも接続されている。このため、両面テープ71は、タッチパネル3の下面3bおよび端面3cだけでなく上面3aにも設けられている。また、弾性部材61は、第2延在部61dをさらに有している。第2延在部61dは、弾性部材61のうち、第1延在部61cからタッチパネル3の上面3aにわたって伸びているとともに、第1延在部61cから枠体512の外壁面512bにわたって伸びている部位である。これにより、第2延在部61dは、両面テープ71を介してタッチパネル3の上面3aにも接続される。
タッチパネル3の非入力領域E2は、タッチパネル3の上面3aに位置する第2延在部61dと、タッチパネル3の下面3bに位置する弾性部材61(本実施形態では、第1延在部61cと第2側壁61bとを接続する部位)とで挟み込まれている。このため、振動装置X4は、タッチパネル3が弾性部材61から離脱する可能性を低減することができる。
ここで、仮に、振動装置X4が落下した場合のように、振動装置X4に外部から力が加わった場合を考える。この場合、タッチパネル3の下面3bおよび端面3cと弾性部材61との間に位置する両面テープ71がタッチパネル3あるいは弾性部材61から剥がれる可能性があった。両面テープ71が剥がれると、タッチパネル3が弾性部材61から離脱する可能性があった。しかしながら、振動装置X4では、タッチパネル3の非入力領域E2は、タッチパネル3の上面3aに位置する第2延在部61dと、タッチパネル3の下面3bに位置する弾性部材61とで挟み込まれているので、タッチパネル3が弾性部材61から離脱する可能性を低減することができる。
以上のように、振動装置X4は、振動装置X1〜X3と同様の効果を奏することに加えて、次の効果も奏する。すなわち、振動装置X4は、タッチパネル3が弾性部材61から離脱する可能性を低減することができる。
なお、弾性部材61は、枠体512の外壁面512bにも接続されていることが好ましい。具体的には、第2延在部61dは、両面テープ等の接着手段を介して枠体512の外壁面512bにも接続されていることが好ましい。これにより、タッチパネル3が弾性部材61から離脱する可能性をより低減することができる。また、タッチパネル3が弾性部材61から離脱する可能性をより低減するために、図12に示すように、第2延在部61dは、枠体512の外壁面512bにおける側面にまで伸びていてもよい。これにより、第2延在部61dは、枠体512の外壁面512bにおける上面だけでなく側面も接続することが可能となる。それにより、タッチパネル3が弾性部材61から離脱する可能性を
確実に低減することができる。
弾性部材61が枠体512の外壁面512bにおける側面にまで伸びる第2延在部61dを有している場合、図13に示すように、弾性部材61の下壁61eは、基体511と離間していることが好ましい。これにより、タッチパネル3が弾性部材61から離脱する可能性を低減しつつ、タッチパネル3の振動が阻害される可能性を低減することができる。なお、弾性部材61のうち、下壁61eは、第1側壁61aと第2側壁61bとに隣接する部位である。
なお、弾性部材61の下壁61eが基体511と離間している構成については、図9に示す振動装置X3、あるいは、図11に示す振動装置X4においても適用することができる。
[変形例4]
図14は、変形例4に係る振動装置X5の概略構成を示す平面図である。図15は、図14中に示した切断線VI−VIに沿って切断した断面図である。図14および図15において、図1および図2と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
図14および図15に示すように、振動装置X5では、上記の実施形態で説明した弾性部材6の代わりに、弾性部材62を備えている。弾性部材62は、入力領域E1を取り囲むように、タッチパネル3の非入力領域E2に位置している。すなわち、弾性部材62は、タッチパネル3の長辺および短辺に沿って枠状に設けられている。弾性部材62は、両面テープ71を介してタッチパネル3の下面3bに接続されているとともに、両面テープ72を介して支持体5の主面5aに接続されている。弾性部材62の構成材料としては、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、発泡ウレタン、その他のゴム類等が挙げられる。
弾性部材62は、第1空間S3、および第1空間S3よりも入力領域E1側に位置する第2空間S4を有している。このため、弾性部材62は、第1側壁62a、第1側壁62aよりも入力領域E1側に位置する第2側壁62b、および、第1空間S3と第2空間S4とに仕切る仕切壁62cを有している。仕切壁62cは、第1側壁62aと第2側壁62bとの間に位置している。仕切壁62cは、第1空間S3と第2空間S4との間の空気の移動を規制する壁である。
ここで、振動装置X5では、第2側壁62bに孔H1が設けられているとともに、第1側壁62aにも孔H2が設けられている。孔H1は、第2空間S4と内部空間S1とを通じる孔である。孔H2は、第1空間S3と振動装置X5の外部とを通じる孔である。変形例4では、孔H1は、タッチパネル3の長辺および短辺に沿って一定の間隔で第2側壁62bに複数設けられている。また、孔H2は、タッチパネル3の長辺および短辺に沿って一定の間隔で第1側壁62aに複数設けられている。
このように、弾性部材62は、仕切壁62cを有しており、第2側壁62bに孔H1が設けられているとともに、第1側壁62aにも孔H2が設けられている。このため、タッチパネル3が上下方向に湾曲振動を繰り返しても、弾性部材62がタッチパネル3の振動に追従することができ、タッチパネル3の振動が阻害される可能性を低減することができる。
すなわち、振動装置X5は、第2空間S4と内部空間S1との間だけでなく第1空間S3と振動装置X5の外部との間においても孔H1,H2を介して空気が移動することにな
る。ここで、内部空間S1は、ある程度の防塵性および防水性を確保するため、封止された空間となっている。内部空間S1が封止された空間であるため、第2空間S4と内部空間S1との間において、空気の移動が鈍くなる。このため、第2空間S4と内部空間S1との間だけでは、空気の移動が十分ではなく、タッチパネル3の振動が阻害される可能性がある。
そこで、振動装置X5では、第1側壁62aにも孔H2が設けられていることにより、第1空間S3と振動装置X5の外部との間においても孔H2を介して空気が移動可能となっている。これにより、振動装置X5は、タッチパネル3の振動が阻害される可能性を低減することができる。
以上のように、振動装置X4は、振動装置X1と比べて、タッチパネル3の振動が阻害される可能性を低減することができる。また、振動装置X4は、振動装置X1と同様、ある程度の防塵性および防水性を確保することができる。
[変形例5]
図16は、変形例5に係る振動装置X6の概略構成を示す平面図である。図17は、図16中に示した切断線VII−VIIに沿って切断した断面図である。図18(a)は、図16に示したA1に位置する弾性部材63を第2側壁63b側から見た図である。図18(b)は、図16に示したA2に位置する弾性部材63を第2側壁63b側から見た図である。図16および図17において、図1および図2と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
図16〜図18に示すように、振動装置X6では、上記の実施形態で説明した弾性部材6の代わりに、弾性部材63を備えている。弾性部材63は、入力領域E1を取り囲むように、タッチパネル3の非入力領域E2に位置している。すなわち、弾性部材63は、タッチパネル3の長辺および短辺に沿って枠状に設けられている。弾性部材63は、両面テープ71を介してタッチパネル3の下面3bに接続されているとともに、両面テープ72を介して支持体5の主面5aに接続されている。弾性部材63の構成材料としては、例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、発泡ウレタン、その他のゴム類等が挙げられる。
弾性部材63は、中空S2を有している。このため、弾性部材63は、第1側壁63a、および第1側壁63aよりも入力領域E1側に位置する第2側壁63bを有している。また、弾性部材63は、中空S2と内部空間S1とを通じる孔H1が設けられている。孔H1は、第2側壁63bに設けられている。
ここで、振動装置X6では、弾性部材63の第2側壁63bに設けられた孔H1の密度は、振動体4の長辺に対向しない部位よりも振動体4の長辺に対向する部位の方が大きくなるように構成されている。具体的には、図18(a)に示すように、弾性部材63において振動体4の長辺に対向する部位に設けられた孔H1は、間隔L1にて複数配置されている。また、図18(b)に示すように、弾性部材63において振動体4の長辺に対向しない部位に設けられた孔H1は、L1よりも大きい間隔L2にて複数配置されている。なお、図18(a)および(b)ともに、同じ径を有する孔H1を示している。これにより、振動装置X6では、振動装置X1と比べて、タッチパネル3の振動が阻害される可能性を低減することができる。
すなわち、振動体4は、タッチパネル3の短辺方向に伸縮運動を繰り返すことにより、タッチパネル3を上下方向に湾曲振動させる。つまり、タッチパネル3において振動体4の長辺側の部位が上下方向に大きく湾曲振動することになる。このため、弾性部材63において、振動体4の長辺に対向する部位が、振動体4の長辺に対向しない部位よりも、タ
ッチパネル3の振動に大きく追従する必要がある。そのため、弾性部材63において振動体4の長辺に対向する部位に設けられた孔H1の密度を、振動体4の長辺に対向しない部位に設けられた孔H1の密度よりも大きくすることにより、タッチパネル3の振動体4の長辺側の部位における大きな湾曲振動に、弾性部材63が十分に追従することができる。
以上のように、振動装置X6は、振動装置X1と比べて、タッチパネル3の振動が阻害される可能性を低減することができる。また、振動装置X6は、振動装置X1と同様、ある程度の防塵性および防水性を確保することができる。
なお、上記では、弾性部材63において振動体4の長辺に対向する部位に設けられた孔H1は、間隔L1にて複数配置されており、弾性部材63において振動体4の長辺に対向しない部位に設けられた孔H1は、L1よりも大きい間隔L2にて複数配置されている例について説明したが、これに限らない。例えば、図19(a)に示すように、弾性部材63において振動体4の長辺に対向する部位に設けられた孔H1の径がM1であり、弾性部材63において振動体4の長辺に対向しない部位に設けられた孔H1の径がM1よりも小さいM2であってもよい。すなわち、振動体4の長辺に対向する部位に設けられた孔H1は、振動体4の長辺に対向しない部位に設けられた孔H1よりも、開口面積が大きい。すなわち、弾性部材63の第2側壁63bに設けられた孔H1の密度が、振動体4の長辺に対向しない部位よりも振動体4の長辺に対向する部位の方が大きくなるように構成されていれば、その具体的な構成については、特に限定されない。
[変形例6]
図20は、変形例6に係る振動装置X7の概略構成を示す平面図である。図21は、図20中に示した切断線VIII−VIIIに沿って切断した断面図である。図20および図21において、図1および図2と同様の機能を有する構成については、同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。
図20および図21に示すように、振動装置X7では、上記の実施形態で説明した液晶パネル2およびタッチパネル3の代わりに、液晶パネル21を備えている。液晶パネル21は、画像を表示する機能に加えて、使用者が指あるいはペン等で操作した箇所を入力位置として検出する機能を有する。すなわち、液晶パネル21は、タッチパネルとしての機能が内部に組み込まれた、いわゆるインセル型タッチディスプレイである。液晶パネル21は、入力領域E1および非入力領域E2を有している。入力領域E1は、使用者が入力操作をすることができる領域である。非入力領域E2は、使用者が入力操作をすることができない領域である。
液晶パネル21は、上面21a、上面21aの反対側に位置する下面21b、および、上面21aと下面21bとに隣接する4つの端面21cを有している。すなわち、入力領域E1に対応する液晶パネル21の上面21aが、使用者により指あるいはペン等で直接操作される面となる。また、図21に示すように、液晶パネル21は、支持体5と内部空間S1を介して対向して配置されている。
液晶パネル21は、一方基板と、一方基板に対向して配置される他方基板と、一方基板と他方基板との間に介在した液晶層と、一方基板と他方基板との間に介在しかつ表示に寄与する表示部材層と、一方基板上に設けられた光検出部と、一方基板および他方基板に対して光を照射するバックライトと、を備えている。この光検出部が入力位置の検出機能に相当する。光検出部に外光が入射されている状態で、液晶パネル21の上に指を置くことにより、この指に対応する光検出部に入射される外光が遮断される。これにより、液晶パネル21では、外光が入射されている光検出部の検出レベルと、外光が入射されていない光検出部の検出レベルとを比較することにより、入力位置を検知することができる。
なお、上記では、液晶パネル21として、インセル型タッチディスプレイの例について説明したが、これに限らない。例えば、液晶パネルとして、当該液晶パネルを構成する他方基板上に、入力位置を検出するための検出電極を直接形成した、いわゆるオンセル型タッチディスプレイであってもよい。また、インセル型タッチディスプレイであっても、上記の光検出方式以外の方式を採用してもよい。
また、液晶パネル21の代わりに、プラズマパネル、有機ELパネル、電子ペーパ等の表示パネルを用いてもよい。
[変形例7]
上記では、振動装置X1を備えた携帯端末P1の例について説明したが、振動装置X1に代えて、振動装置X2〜X7のいずれかを採用してもよい。さらに、上述した実施形態および上述した変形例は互いに組み合わせて構成してもよい。
[変形例8]
上記では、振動装置X1〜X7を触覚伝達技術に適用した例について説明したが、これに限らない。本発明は、触覚伝達技術以外に、例えば、操作板を振動させて音を出力するスピーカ技術、あるいは、操作板を振動させて音を聴くことができる骨伝導技術にも適用することが可能である。骨伝導技術のうち、軟骨伝導技術にも適用することができることは勿論である。ここで、軟骨伝導とは、音声信号を振動に変えて、外耳の軟骨に伝え、その奥の骨を経由して内耳を刺激し、聴神経に伝達させることをいう。
X1〜X7 振動装置
P1 携帯端末(電子機器)
2 液晶パネル(表示パネル)
21 液晶パネル(操作板)
3 タッチパネル(操作板)
4 振動体
5,51 支持体
6,61〜63 弾性部材
6a,61a〜63a 第1側壁
6b 61b〜63b 第2側壁
61e 下壁
62c 仕切壁
H1 孔
H2 孔
E1 入力領域(中央部)
E2 非入力領域(端部)

Claims (14)

  1. 操作板と、
    前記操作板を振動させる振動体と、
    前記操作板の端部に位置しており、かつ内部に空間を有した弾性部材と、
    前記弾性部材を介して前記操作板を支持する支持体と、を備え、
    前記弾性部材は、前記操作板の中央部を取り囲むように位置しており、かつ前記空間と外部とを通じる孔が設けられていることを特徴とする振動装置。
  2. 前記弾性部材は、第1側壁、および該第1側壁よりも前記操作板の中央部側に位置する第2側壁を有し、
    前記孔は、前記第2側壁に設けられている、請求項1に記載の振動装置。
  3. 前記弾性部材は、前記空間を第1空間と該第1空間よりも前記操作板の前記中央部側に位置する第2空間とに仕切る仕切壁を有し、
    前記孔は、前記第1側壁にも設けられている、請求項2に記載の振動装置。
  4. 前記弾性部材は、前記操作板の下面に接続されているとともに、前記操作板の端面にも接続されている、請求項2に記載の振動装置。
  5. 前記操作板の前記端面に位置する前記弾性部材は、前記操作板の前記端面と前記支持体とで挟み込まれている、請求項4に記載の振動装置。
  6. 前記弾性部材は、前記操作板の上面にも接続されており、
    前記操作板の前記端部は、前記操作板の前記上面に位置する前記弾性部材と前記操作板の前記下面に位置する前記弾性部材とで挟み込まれている、請求項5に記載の振動装置。
  7. 前記弾性部材は、前記支持体の外壁面にも接続されている、請求項6に記載の振動装置。
  8. 前記弾性部材は、前記第1側壁と前記第2側壁とに隣接する下壁をさらに有し、
    前記下壁は、前記支持体と離間する、請求項5〜7のいずれか一項に記載の振動装置。
  9. 前記空間は、前記弾性部材において、前記操作板の前記下面と前記支持体との間に存在
    しているとともに、前記操作板の前記端面と前記支持体との間にも存在している、請求項4〜8のいずれか一項に記載の振動装置。
  10. 前記弾性部材に設けられた前記孔の密度は、前記振動体の長辺に対向しない部位よりも前記振動体の長辺に対向する部位の方が大きい、請求項1〜9のいずれか一項に記載の振動装置。
  11. 前記操作板は、タッチパネルであり、
    前記操作板に対向して配置された表示パネルをさらに備える、請求項1〜10のいずれか一項に記載の振動装置。
  12. 前記操作板は、入力位置の検出機能を有した表示パネルである、請求項1〜10のいずれか一項に記載の振動装置。
  13. 前記表示パネルは、液晶パネルまたは有機ELパネルである、請求項11または12に記載の振動装置。
  14. 請求項1〜13のいずれか一項に記載の振動装置を備えた電子機器。
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