JP6026548B2 - 振動装置、および電子機器 - Google Patents

Description

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、従来の振動装置では、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、前記操作板上に設けられた振動体と、平面視して、前記操作板の少なくとも一部と離間しており、前記操作板を取り囲むように設けられた枠体と、平面視して、前記操作板の前記一部と前記枠体との間の空間に重なるように、前記操作板上および前記枠体上に設けられており、前記操作板と前記枠体とを接続する第１接続部材と、を備え、前記第１接続部材のうち、前記操作板上に位置する部位を第１部位、前記枠体上に位置する部位を第２部位、平面視して前記空間に重なる部位を第３部位とするとき、前記第３部位の厚みは、前記第１部位の厚みおよび前記第２部位の厚みよりも小さく、前記第１接続部材は、基部および該基部上に配置された接着材を有しており、前記第１部位の前記接着材は、前記第１部位の前記基部と前記操作板とを接続しており、前記第２部位の前記接着材は、前記第２部位の前記基部と前記枠体とを接続しており、前記第３部位の前記基部上には、前記接着材が配置されていない不存在領域を含んでいるとともに、前記第３部位における前記基部の平面度が、前記第１部位における前記基部の平面度および前記第２部位における前記基部の平面度よりも大きく、かつ前記第３部位が撓み部を有している。

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。 図１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２中に示したＡ１の部分を拡大した図である。 上記の振動装置の他の例を示す断面図であって、図５と同じ部分を示す図である。 上記の振動装置のさらに他の例を示す断面図であって、図５と同じ部分を示す図である。 上記の振動装置のさらに他の例を示す断面図であって、図５と同じ部分を示す図である。 上記の振動装置のさらに他の例を示す断面図であって、図５と同じ部分を示す図である。 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１２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２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Ｖ−Ｖに沿って切断した断面図である。 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。 図１５中に示したＢ１の部分を拡大した図である。

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４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、保護部材４、振動体５、基体６、枠体７、支持部材８、および第１接続部材９を備えている。ここで、図１では、図示の簡略化のために、保護部材４を省略している。なお、後に参照する図１２、図１４、図１８においてもこれと同様である。

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。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、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。ここで、タッチパネル３の上面３ａが、保護部材４を介して使用者により指あるいはペン等で操作される面となる。また、図２〜図４に示すように、タッチパネル３は、液晶パネル２と第１空間Ｓ１を介して対向して配置されている。ここで、第１空間Ｓ１は、タッチパネル３、基体６、枠体７、および第１接続部材９によって形成される空間である。なお、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、静電容量方式のタッチパネルの中でも、薄型化の観点から、カバーガラス一体型であることが好ましい。なお、タッチパネル３として、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。

また、本実施形態では、液晶パネル２とタッチパネル３とは別体であるが、これに限らない。液晶パネル２とタッチパネル３とは、互いに接着されていてもよい。また、入力機能を有した表示パネルをタッチパネル３として採用してもよい。入力機能を有した表示パネルとしては、例えば、イン・セル方式のタッチパネル、あるいは、オン・セル方式のタッチパネルが挙げられる。 保護部材４は、使用者の指の接触によってタッチパネル３の上面３ａを傷付けないように保護する役割を有する。このため、保護部材４は、図示しない接着手段を介して、タッチパネル３の上面３ａに設けられている。具体的には、保護部材４は、タッチパネル３の上面３ａのうち第１接続部材９が設けられた領域以外の領域に設けられている。保護部材４の構成材料としては、例えば、ガラスあるいはプラスチックが挙げられる。

保護部材４は、飛散防止機能を有していることが好ましい。保護部材４が飛散防止機能を有していると、例えば、振動装置Ｘ１が落下した場合であっても、タッチパネル３が破損する可能性を低減することができる。また、仮に、タッチパネル３が破損しても、ガラスが周囲に飛散する可能性を低減することができる。保護部材４が飛散防止機能を有している場合、保護部材４は、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルムに、高硬度ハードコート層と粘着層とを設けることによって構成される。

なお、使用者の指の接触によってタッチパネル３の上面３ａを傷付けないように保護する必要がなければ、タッチパネル３の上面３ａには、保護部材４を設けなくともよい。

振動体５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５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５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５は、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、図１に示すように、振動体５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５の配置位置、個数等については、特に限定されない。振動体５は、例えば、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。また、振動体５は、例えば、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。

なお、本実施形態では、振動体５は、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５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。

また、振動体５は、タッチパネル３の下面３ｂ上に直接設けられていなくともよい。すなわち、振動体５は、例えば、金属筺体に収容されており、当該金属筺体を介してタッチパネル３の下面３ｂ上に設けられていてもよい。

基体６および枠体７は、液晶パネル２を収容する役割を有する。基体６は、主面６ａを有している。基体６の主面６ａ上には、液晶パネル２が設けられている。枠体７は、液晶パネル２およびタッチパネル３を取り囲むように基体６の主面６ａ上に設けられている。枠体７は、タッチパネル３の全ての端面３ｃと離間している。枠体７は、上面７ａおよび側面７ｂを有している。ここで、本明細書では、第１空間Ｓ１のうち、タッチパネル３の端面３ｃと枠体７との間の空間を第２空間Ｓ２と称する。基体６および枠体７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。ここで、基体６と枠体７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。

なお、上記では、枠体７は、タッチパネル３の全ての端面３ｃと離間している例について説明したが、これに限らない。枠体７は、タッチパネル３の少なくとも一部と離間していればよい。すなわち、枠体７は、タッチパネル３の端面３ｃと接している部分を有していてもよい。

支持部材８は、タッチパネル３を振動可能に支持する役割を有する。本実施形態では、支持部材８は、タッチパネル３の下面３ｂを支持している。支持部材８は、タッチパネル３の下面３ｂと基体６の主面６ａとの間に位置している。具体的には、支持部材８は、図示しない接着手段を介して、タッチパネル３の下面３ｂおよび基体６の主面６ａに接続されている。また、本実施形態では、支持部材８は、平面視して互いに離間するように複数設けられている。具体的には、支持部材８は、タッチパネル３の４つの角部に位置している。支持部材８の形状は、例えば、円柱状であるが、角柱状等であってもよい。支持部材８は、タッチパネル３の振動を抑制しないように、弾性を有している。このため、支持部材８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、その他のゴム類が挙げられる。

なお、上記では、支持部材８は、タッチパネル３の４つの角部に位置している例について説明したが、これに限らない。支持部材８は、タッチパネル３の４つの角部に加えて、タッチパネル３の長辺における角部間にも位置していてもよい。

また、上記では、支持部材８は、基体６の主面６ａ上に設けられている例について説明したが、これに限らない。支持部材８は、例えば、液晶パネル２上に設けられており、液晶パネル２上に設けられた支持部材８が、タッチパネル３を支持していてもよい。また、支持部材８は、例えば、基体６または枠体７と一体に形成されていてもよい。

第１接続部材９は、タッチパネル３と枠体７とを接続する役割を有する。第１接続部材９は、平面視して、第２空間Ｓ２に重なるように、タッチパネル３の上面３ａ上および枠体７の上面７ａ上に設けられている。本実施形態では、第１接続部材９は、第２空間Ｓ２を覆うように設けられている。第１接続部材９が第２空間Ｓ２を覆うように設けられているので、第１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、第１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。

図５は、図２中に示したＡ１の部分を拡大した図である。図５に示すように、第１接続部材９は、第１基部（基部）９１、中間基材９２、第１接着材９３、および第２接着材９４を有している。第１接続部材９は、保護部材４の端面４ａと離間して配置されている。

第１基部９１は、中間基材９２、第１接着材９３、および第２接着材９４を支持する役割を有する。本実施形態では、第１基部９１は、弾性を有する。このため、第１基部９１は、例えば、ゴム系または発泡樹脂系の弾性材料から構成される。ゴム系の弾性材料としては、例えば、ポリブタジエン系、ニトリル系、クロロプレン系、ｃｉｓ-ポリイソプレンが挙げられる。発砲樹脂系の弾性材料としては、例えば、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリオレフィン、ポリプロピレンが挙げられる。また、本実施形態では、第１基部９１は、その厚みが０．０３〜０．１ｍｍに設定されている。

中間基材９２は、第１接着材９３、および第２接着材９４を支持する役割を有する。中間基材９２の構成材料としては、第１基部９１と同様のものが挙げられる。

第１接着材９３は、第１基部９１と中間基材９２とを接続させる役割を有する。第２接着材９４は、中間基材９２とタッチパネル３の上面３ａとを接続させる役割を有するとともに、中間基材９２と枠体７の上面７ａとを接続させる役割を有する。すなわち、中間基材９２は、一方の面が第１接着材９３を介して第１基部９１に接続されており、他方の面が第２接着材９４を介してタッチパネル３の上面３ａおよび枠体７の上面７ａに接続されている。

第１接着材９３および第２接着材９４の構成材料としては、例えば、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂が挙げられる。

第１接続部材９に中間基材９２が含まれているので、タッチパネル３の上面３ａおよび枠体７の上面７ａに対する第１接続部材９の貼り付けが容易となる。すなわち、振動装置Ｘ１を製造する際の作業性が向上する。なお、第１接続部材９に中間基材９２が含まれていなくともよい。この場合、第１接着材９３および第２接着材９４は、１つの接着材として機能する。

接続部材９は、第１部位９ａ、第２部位９ｂ、および第３部位９ｃを有する。第１部位９ａは、タッチパネル３上に位置する部位である。図５に示すように、本実施形態では、第１部位９ａは、タッチパネル３の上面３ａ上の１点鎖線で囲んだ領域に位置する接続部材９を指す。また、第２部位９ｂは、枠体７上に位置する部位である。図５に示すように、本実施形態では、第２部位９ｂは、枠体７の上面７ａ上の１点鎖線で囲んだ領域に位置する接続部材９を指す。また、第３部位９ｃは、平面視して第２空間Ｓ２に重なる部位である。図５に示すように、本実施形態では、第３部位９ｃは、空間Ｓ１上の１点鎖線で囲んだ領域に位置する接続部材９を指す。

ここで、第３部位９ｃの厚みは、第１部位９ａおよび第２部位９ｂの厚みよりも小さい。このため、第１部位９ａが第３部位９ｃに強く拘束されてしまう可能性を低減することができる。そのため、例えば、タッチパネル３が上下方向に湾曲振動を繰り返す場合に、第１部位９ａがタッチパネル３の振動に追従し易くなる。このように、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。

なお、本明細書において、第３部位９ｃの厚みとは、第３部位９ｃの最小厚みを指す。すなわち、第３部位９ｃの一部の厚みが第１部位９ａおよび第２部位９ｃの厚みよりも大きい場合であっても、第３部位９ｃの残部の厚みが第１部位９ａおよび第２部位９ｂの厚みよりも小さければ、本発明の効果を奏する。

また、本実施形態のように、第３部位９ｃの第１基部９１上には、中間基材９２、第１接着材９３、および第２接着材９４が配置されていない不存在領域Ｎ１を含んでいることが好ましい。具体的には、不存在領域Ｎ１は、第３部位９ｃの第１基部９１上において、中間基材９２、第１接着材９３、および第２接着材９４が切り欠かれている領域である。振動装置Ｘ１では、不存在領域Ｎ１に第１接着材９３および第２接着材９４が存在しないため、当該第２接着材９４によってタッチパネル３が枠体７に強く拘束されてしまう可能性を低減することができる。また、不存在領域Ｎ１に第１基部９１が存在しないため、当該第１基部９１を介してタッチパネル３の振動が枠体７へと伝達されてしまう可能性を低減することができる。このため、タッチパネル３の振動が阻害される可能性をより低減することができる。

なお、本実施形態では、第３部位９ｃの第１基部９１上には、中間基材９２、第１接着材９３、および第２接着材９４の全てが存在していないが、これに限らず、中間基材９２、第１接着材９３、または第２接着材９４の一部が存在しない構成であってもよい。

また、本実施形態のように、不存在領域Ｎ１は、第１部位９ａの一部、第３部位９ｃ、第２部位９ｂの一部にかけて位置していることが好ましい。具体的には、第３部位９ｃの基部９１上に含まれる不存在領域Ｎ１は、第１部位９ａの基部９１上、および、第２部位９ｂの基部９１上に延在していることが好ましい。このような構成によれば、タッチパネル３の振動が阻害される可能性をより低減することができる。

また、本実施形態のように、第３部位９ｃは、平面視してタッチパネル３を取り囲んで位置することが好ましい。具体的には、第３部位９ｃは、平面視してタッチパネル３を全周囲に亘って取り囲む第２領域Ｓ２と重なっている。このため、第２領域Ｓ２を介して振動装置Ｘ１の内部に塵あるいは埃等が侵入する可能性をより低減することができる。さらに、本実施形態のように、複数の支持部材８は、平面視して互いに離間していることが好ましい。このような構成によれば、タッチパネル３の下面３ｂを複数の支持点で支持することができる。このため、第３部位９ｃが平面視してタッチパネル３を取り囲んで位置することでタッチパネル３が枠体７に強く拘束されてしまう場合であっても、複数の支持点を起点としてタッチパネル３が湾曲振動しやすくなる。

また、本実施形態のように、第１基部９１は、弾性を有していることが好ましい。第１基部９１が弾性を有していると、タッチパネル３の振動に、第１基部９１がより追従し易くなる。また、これと同様の理由より、中間基材９２も弾性を有していることが好ましい。

また、本実施形態のように、第１基部９１は、厚みが０．０３〜０．１ｍｍに設定されていることが好ましい。第１基部９１の厚みが０．０３〜０．１ｍｍに設定されていると、タッチパネル３の振動に、第１基部９１がより追従し易くなる。

また、第１接続部材９は、第１基部９１、中間基材９２、第１接着材９３、および第２接着材９４が積層されていなくともよく、例えば、一体の樹脂材料から形成されていてもよい。このような場合、第３部位９ｃの少なくとも一部が上下方向に凹んでいれば、当該第３部位９ｃの厚みは第１部位９ａの厚みおよび第２部位９ｂの厚みよりも小さくなる。

ここで、第１部位９ａの厚みＬ１は、保護部材４の厚みＬ２と略同じか、あるいは小さくなるように構成されていることが好ましい。本実施形態では、第１部位９ａの厚みＬ１は、保護部材４の厚みＬ２よりも小さくなるように構成されている。このように構成すると、タッチパネル３を操作するために保護部材４に触れている使用者が、第１部位９ａに触れてしまう可能性を低減することができる。使用者が第１部位９ａに触れてしまう可能性を低減することができるので、第１接続部材９が、タッチパネル３の上面３ａおよび枠体７の上面７ａから剥がれてしまう可能性を低減することができる。また、第１部位９ａの厚みＬ１が、保護部材４の厚みＬ２と略同じか、あるいは小さくなるように構成されていると、第１接続部材９が使用者に目立たなくなり、振動装置Ｘ１のデザイン性が向上する。

また、図５に示すように、第１部位９ａが、保護部材４の端面４ａと離間して配置されていると、第１部位９と保護部材４の端面４ａとの間に存在する隙間から、バックライトからの光が漏れてしまう可能性があった。当該隙間から光が漏れてしまうと、使用者に当該光が視認されてしまい、振動装置Ｘ１の視認性が低下する可能性があった。そこで、図６に示すように、第１部位９ａは、保護部材４の端面４ａに接していることが好ましい。第１部位９ａが保護部材４の端面４ａに接していると、第１部位９ａと保護部材４の端面４ａとの間に隙間が存在する可能性を低減することができる。このため、図６に示す構成では、図５に示す構成と比べて、振動装置Ｘ１の視認性を向上することができる。

また、図７に示すように、振動装置Ｘ１は、第１接続部材９の一部を覆うようにタッチパネル３の上面３ａ上に設けられた第２接続部材１０をさらに備えていることが好ましい。図７に示す例では、第２接続部材１０は、第１部位９ａの第１基部９１上から保護部材４の上面４ｂにかけて設けられている。ここで、第２接続部材１０は、第２基部１０１、および接着材１０２を有している。第２基部１０１は、接着材１０２を支持する役割を有する。第２基部１０１の構成材料は、第１基部９１と同様のものが挙げられる。接着材１０２は、第２基部１０１と第１基部９１とを接続させる役割を有するとともに、第２基部１０１と保護部材４の上面４ｂとを接続させる役割を有する。接着材１０２の構成材料は、第１接着材９３および第２接着材９４と同様のものが挙げられる。第１接続部材９の一部を覆うようにタッチパネル３の上面３ａ上に第２接続部材１０が設けられているので、第１接続部材９が、タッチパネル３の上面３ａから剥がれてしまう可能性を低減することができる。

なお、上記では、第１接続部材９の一部を覆うようにタッチパネル３の上面３ａ上に第２接続部材１０が設けられている例について説明したが、これに限らない。第１接続部材９の一部を覆うように枠体７の上面７ａ上に第２接続部材１０が設けられていてもよい。また、第１接続部材９の全部を覆うようにタッチパネル３の上面３ａ上および枠体７の上面７ａ上に第２接続部材１０が設けられていてもよい。

また、上記では、第２接続部材１０は、第２基部１０１、および接着材１０２を有している例について説明したが、これに限らない。例えば、第２接続部材１０そのものが樹脂材料から構成されていてもよい。

また、図８に示すように、第１接続部材９は、着色層９５を有することが好ましい。具体的には、着色層９５は、第１基部９１上に設けられている。このような構成によれば、振動装置Ｘ１のデザイン性を向上することができる。また、第１基部９１上に着色層９５が設けられているので、第２空間Ｓ２を介して振動装置Ｘ１の内部が使用者に視認されてしまう可能性を低減することができる。なお、着色層９５は、第１基部９１と一体であってもよい。具体的には、第１基部９１に色味が付与されることによって、着色層を形成してもよい。

また、図９に示すように、第３部位９ｃは、撓み部９ｃ１を有することが好ましい。具体的には、第３部位９ｃの第１基部９１は、基体６側にたわむ撓み部９ｃ１を有している。すなわち、撓み部９ｃ１は、いわゆる遊びとして機能する。第３部位９ｃに撓み部９ｃ１を有しているので、タッチパネル３の振動が第１基部９１によって阻害される可能性を低減することができる。なお、第３部位９ｃの第１基部９１における表面の平面度（ＪＩＳ Ｂ ０６２１）が、第１部位９ａおよび第２部位９ｂの第１基部９１における表面の平面度に比して大きい場合、第３部位９ｃは撓み部９ｃ１を有しているとすることができる。

次に、振動装置Ｘ１の動作例について、図１０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１０に示すように、使用者が、保護部材４を介してタッチパネル３の上面３ａを押圧した場合に、振動体５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５の荷重検出機能について説明する。すなわち、使用者が、保護部材４を介してタッチパネル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５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５の湾曲量が変移する。この結果、振動体５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５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５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、第１接続部材９は、タッチパネル３の湾曲振動に追従する。これにより、保護部材４を介してタッチパネル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１０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１１を参照しながら説明する。

図１１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１１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２０１と、音声出力部２０２と、キー入力部２０３と、筐体２０４とを備えている。

音声入力部２０１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２０２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２０３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２０３は、表示画面に表示された操作キーであってもよい。筐体２０４は、振動装置Ｘ１、音声入力部２０１、音声出力部２０２、およびキー入力部２０３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２０１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２０１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１２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１２において、図１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１２に示すように、振動装置Ｘ２は、振動装置Ｘ１と同様、タッチパネル３を備えている。タッチパネル３は、入力領域Ｅ１および外側領域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。外側領域Ｅ２は、入力領域Ｅ１の外側に位置する領域であって、使用者が入力操作をすることができない領域である。変形例１に係る外側領域Ｅ２は、入力領域Ｅ１を取り囲むように位置している。

タッチパネル３は、基体３１、検出電極３２、および検出用配線３３を有している。ここで、上述の実施形態にて説明したタッチパネル３の上面３ａは、変形例１では、基体３１の上面３ａを意味する。なお、タッチパネル３の下面３ｂおよび端面３ｃについても、変形例１では、基体３１の下面３ｂおよび端面３ｃを意味する。

基体３１は、検出電極３２、および検出用配線３３を支持する役割を有する。基体３１は、絶縁性を有するとともに、基体３１の上面３ａおよび下面３ｂに対して交差する方向に入射する光に対して透光性を有する構成とされている。このため、基体３１の構成材料としては、例えば、ガラスあるいはプラスチックが挙げられる。

検出電極３２は、入力領域Ｅ１に対応する基体３１の上面３ａに接近した使用者の指との間において静電容量を発生し、Ｘ方向およびＹ方向における入力位置を検出する役割を有する。検出電極３２は、入力領域Ｅ１に対応する基体３１の下面３ｂ上に、Ｘ方向およびＹ方向に並んで複数設けられている。変形例１に係る検出電極３２は、検出感度を向上する観点から、平面視形状が略ひし形とされているが、これに限らない。

検出電極３２の構成材料としては、透光性を有する導電性部材が挙げられる。透光性を有する導電性部材としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、ＡＴＯ（Al-Doped Zinc Oxide）、酸化錫、酸化亜鉛、あるいは導電性高分子が挙げられる。

検出用配線３３は、検出電極３２と使用者の指との間において発生した静電容量の変化を検出する役割を有する。検出用配線３３は、外側領域Ｅ２に対応する基体３１の下面３ｂ上に、複数設けられている。また、検出用配線３３は、その一端部が検出電極３２と電気的に接続され、その他端部が外部導通領域Ｇ１に位置している。ここで、外部導通領域Ｇ１には、図示しないフレキシブル基板が接続される。検出用配線３３は、このフレキシブル基板を介して、図示しないタッチパネルドライバと電気的に接続される。

検出用配線３３は、例えば、硬質で高い形状安定性を得るべく、金属薄膜で構成されている。金属薄膜としては、例えば、アルミニウム膜、アルミニウム合金膜、クロム膜とアルミニウム膜との積層膜、クロム膜とアルミニウム合金膜との積層膜、銀膜、銀合金膜、あるいは金合金膜が挙げられる。

なお、実際には、タッチパネル３には、外側領域Ｅ２を加飾する遮光層、検出電極３２および検出用配線３３を保護する保護層等が設けられているが、これらの詳細についての図示および説明は省略する。

振動装置Ｘ２は、上述の実施形態にて説明した第１接続部材９の代わりに、第１接続部材１２を備えている。第１接続部材１２は、基体３１の上面３ａと枠体７の上面７ａとを接続する役割を有する。

図１３は、図１２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１２および図１３に示すように、第１接続部材１２は、平面視して、第２空間Ｓ２に重なるように、基体３１の上面３ａ上および枠体７の上面７ａ上に設けられている。第１接続部材１２のうち、基体３１の上面３ａ上に位置する部位は、第１部位１２ａである。また、枠体７の上面７ａ上に位置する部位は、第２部位１２ｂである。また、平面視して第２空間Ｓ２と重なる部位は、第３部位１２ｃである。

変形例１では、第１接続部材１２の第３部位１２ｃは、第２空間Ｓ２を覆うように設けられている。第３部位１２ｃが第２空間Ｓ２を覆うように設けられているので、第１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Ｘ２では、ある程度の防塵性および防水性を有している。

第１接続部材１２は、第１基部１２１、中間基材１２２、第１接着材１２３、および第２接着材１２４を有している。

第１基部１２１は、中間基材１２２、第１接着材１２３、および第２接着材１２４を支持する役割を有する。変形例１では、第１基部１２１は、弾性を有するとともに、遮光性を有する。なお、本明細書において「遮光性」とは、反射あるいは吸収によって可視光の一部または全部を遮蔽する性質を有していることを意味する。第１基部１２１は、例えば、ゴム系または発泡樹脂系の弾性材料に、遮光層を設けた構成とされている。ここで、遮光層の構成材料としては、例えば、カーボン、チタン、あるいはクロムが挙げられる。なお、遮光層は、黒色に限らず、黒色以外の色から構成されていてもよい。

中間基材１２２、第１接着材１２３、および第２接着材１２４は、上述の実施形態にて説明した中間基材９２、第１接着材９３、および第２接着材９４と同様の機能を有しているため、その詳細な説明は省略する。なお、中間基材１２２も遮光性を有していてもよい。

第１接続部材１２は、第１接続部材９と同様、第１基部１２１上に不存在領域Ｎ１が含まれているので、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。

ここで、第１接続部材１２の第１部位１２ａは、平面視して検出用配線３３の少なくとも一部と重なるように設けられている。このため、第１部位１２ａによって検出用配線３３の少なくとも一部が視認されてしまう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、第１接続部材１２によって検出用配線３３の少なくとも一部が視認されてしまう可能性を低減することができる。

[変形例２]
図１４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１５は、図１４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１６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〜図１６において、図１〜図３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〜図１６に示すように、振動装置Ｘ３は、上述の実施形態にて説明した枠体７および第１接続部材９の代わりに、枠体１３および第１接続部材１４を備えている。

枠体１３は、タッチパネル３の端面３ｃと離間しており、液晶パネル２およびタッチパネル３を取り囲むように基体６の主面６ａ上に設けられている。枠体１３は、枠体７とは異なり、タッチパネル３の端面３ｃ側に突出する突出部１３１を有している。枠体１３は、上面１３ａ、下面１３ｂ、および側面１３ｃを有している。ここで、下面１３ｂは、突出部１３１の下面を意味する。

第１接続部材１４は、タッチパネル３の下面３ｂと枠体１３の下面１３ｂとを接続する役割を有する。第１接続部材１４は、平面視して、第２空間Ｓ２に重なるように、タッチパネル３の下面３ｂ上および枠体１３の下面１３ｂ上に設けられている。第１接続部材１４のうち、タッチパネル３の下面３ｂ上に位置する部位は、第１部位１４ａである。また、枠体１３の下面１３ｂ上に位置する部位は、第２部位１４ｂである。また、平面視して第２空間Ｓ２と重なる部位は、第３部位１４ｃである。

変形例２では、第１接続部材１４は、第１空間Ｓ１のうち第２空間Ｓ２以外の空間を覆うように設けられている。第１接続部材１４が第１空間Ｓ１のうち第２空間Ｓ２以外の空間を覆うように設けられているので、第１空間Ｓ１のうち第２空間Ｓ２以外の空間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Ｘ３では、ある程度の防塵性および防水性を有している。

図１７は、図１５中に示したＢ１の部分を拡大した図である。図１７に示すように、第１接続部材１４は、第１基部１４１、中間基材１４２、第１接着材１４３、および第２接着材１４４を有している。

第１基部１４１、中間基材１４２、第１接着材１４３、および第２接着材１４４は、第１基部９１、中間基材９２、第１接着材９３、および第２接着材９４と同様の機能を有している。すなわち、第１接着材１４３は、第１基部１４１と中間基材１４２とを接続させる役割を有する。第２接着材１４４は、中間基材１４２とタッチパネル３の下面３ｂとを接続させる役割を有するとともに、中間基材１４２と枠体１３の下面１３ａとを接続させる役割を有する。

第１接続部材１４は、第１接続部材９と同様、第１基部１４１上に不存在領域Ｎ１が含まれているので、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、第１接続部材１４は、タッチパネル３の下面３ｂおよび枠体１３の下面１３ｂに設けられている。このため、第１接続部材１４が、タッチパネル３の上面３ａおよび枠体１３の上面１３ａに設けられている場合と比べて、使用者が、第１接続部材１４に触れてしまう可能性を低減することができる。そのため、振動装置Ｘ３では、第１接続部材１４が、タッチパネル３の下面３ｂおよび枠体１３の下面１３ｂから剥がれてしまう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Ｘ３は、第１接続部材１４が、タッチパネル３の下面３ｂおよび枠体１３の下面１３ｂから剥がれてしまう可能性を低減することができる。

なお、変形例２では、支持部材８は、平面視して第１部位１４ａと重なっていない。具体的には、支持部材８は、タッチパネル３の下面３ｂのうち第１部位１４ａが設けられていない領域に設けられている。すなわち、変形例２では、支持部材８は、第１部位１４ａを介することなく、タッチパネル３の下面３ｂを直接支持している。このため、タッチパネル３の下面３ｂを支持部材８によって確実に支持することができる。そのため、振動装置Ｘ３では、タッチパネル３を上下方向に十分に湾曲振動させることが可能となる。

ここで、仮に、支持部材８を設けようとする部位に、第１接続部材１４が存在してしまう場合、第１接続部材１４の一部に切欠部を設けることにより、切欠部によって露出したタッチパネル３の下面３ｂに支持部材８を設けるようにしてもよい。

また、変形例２では、第１接続部材１４は、タッチパネル３の下面３ｂと枠体１３の下面１３ｂとを接続する例について説明したが、これに限らない。例えば、第１接続部材１４は、タッチパネル３の下面３ｂと枠体１３の側面１３ｃとを接続してもよい。この場合、第１接続部材１４は、タッチパネル３の下面３ｂおよび枠体１３の側面１３ｃに設けられることになる。

[変形例３]
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またはＸ３のいずれかを採用してもよい。また、上述した実施形態の各種の構成については互いに組み合わせて構成することができるし、上述した実施形態および上述した変形例も互いに組み合わせて構成することができる。

[変形例４]
上記では、振動装置Ｘ１〜Ｘ３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〜Ｘ３ 振動装置
Ｐ１ 携帯端末（電子機器）
２ 液晶パネル（表示パネル）
３ タッチパネル（操作板）
３２ 検出電極
３３ 検出用配線
４ 保護部材
５ 振動体
６ 基体
７，１３ 枠体
８ 支持部材
９，１２，１４ 第１接続部材
９ａ，１２ａ，１４ａ 第１部位
９ｂ，１２ｂ，１４ｂ 第２部位
９ｃ，１２ｃ，１４ｃ 第３部位
９ｃ１ 撓み部
９１，１２１，１４１ 第１基部（基部）
９２，１２２，１４２ 中間基材
９３，１２３，１４３ 第１接着材（接着材）
９４，１２４，１４４ 第２接着材（接着材）
９５ 着色層
１０ 第２接続部材

Claims (17)

1. 操作板と、
   前記操作板上に設けられた振動体と、
   平面視して、前記操作板の少なくとも一部と離間しており、前記操作板を取り囲むように設けられた枠体と、
   平面視して、前記操作板の前記一部と前記枠体との間の空間に重なるように、前記操作板上および前記枠体上に設けられており、前記操作板と前記枠体とを接続する第１接続部材と、を備え、
   前記第１接続部材のうち、前記操作板上に位置する部位を第１部位、前記枠体上に位置する部位を第２部位、平面視して前記空間に重なる部位を第３部位とするとき、
   前記第３部位の厚みは、前記第１部位の厚みおよび前記第２部位の厚みよりも小さく、
   前記第１接続部材は、基部および該基部上に配置された接着材を有しており、
   前記第１部位の前記接着材は、前記第１部位の前記基部と前記操作板とを接続しており、
   前記第２部位の前記接着材は、前記第２部位の前記基部と前記枠体とを接続しており、
   前記第３部位の前記基部上には、前記接着材が配置されていない不存在領域を含んでいるとともに、
   前記第３部位における前記基部の平面度が、前記第１部位における前記基部の平面度および前記第２部位における前記基部の平面度よりも大きく、かつ前記第３部位が撓み部を有している、振動装置。
2. 前記接着材は、第１接着材および第２接着材を有しており、
   前記第１接続部材は、前記第１接着材と前記第２接着材との間に位置しており且つ前記第１接着材を介して前記基部に接続された中間基材をさらに有しており、
   前記第１部位の前記第２接着材は、前記第１部位の前記中間基材と前記操作板とを接続しており、
   前記第２部位の前記第２接着材は、前記第２部位の前記中間基材と前記枠体とを接続しており、
   前記不存在領域は、前記第１接着材、前記中間基材、および前記第２接着材が配置されていない領域である、請求項１に記載の振動装置。
3. 前記操作板は、上面および該上面の反対側に位置する下面を含んでおり、
   前記振動体は、前記操作板の前記下面上に設けられており、
   前記操作板の前記下面を支持する支持部材をさらに備えた、請求項１または２に記載の振動装置。
4. 前記第１部位は、前記操作板の前記上面上に位置する、請求項３に記載の振動装置。
5. 前記第３部位は、平面視して前記操作板を取り囲んで位置しており、
   前記支持部材は、複数設けられており、
   複数の前記支持部材は、平面視して互いに離間している、請求項４に記載の振動装置。
6. 前記操作板の前記上面上に設けられており、前記第１部位と隣り合う保護部材をさらに備え、
   前記第１部位の厚みは、前記保護部材の厚みと略同じか、あるいは小さい、請求項４または５に記載の振動装置。
7. 前記第１部位は、前記保護部材の端面に接している、請求項６に記載の振動装置。
8. 前記操作板は、入力領域、および該入力領域の外側に位置する外側領域を有したタッチパネルであり、
   前記タッチパネルは、前記入力領域において検出電極、および、前記外側領域において前記検出電極と電気的に接続された検出用配線を有している、請求項１〜７のいずれか一項に記載の振動装置。
9. 前記第１部位は、遮光性を有しており、平面視して前記検出用配線の少なくとも一部と重なっている、請求項８に記載の振動装置。
10. 前記操作板は、上面および該上面の反対側に位置する下面を含んでおり、
    前記振動体は、前記操作板の前記下面上に設けられており、
    前記第１部位は、前記操作板の前記下面上に設けられている、請求項１または２に記載の振動装置。
11. 前記操作板の前記下面を支持する支持部材をさらに備え、
    前記支持部材は、平面視して前記第１部位と重なっていない、請求項１０に記載の振動装置。
12. 前記第１接続部材の少なくとも一部を覆うように前記操作板および前記枠体の少なくとも一方上に設けられた第２接続部材をさらに備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の振動装置。
13. 前記第１接続部材は、着色層を有しており、
    前記着色層は、少なくとも前記第３部位に位置している、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の振動装置。
14. 前記第３部位は、撓み部を有している、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の振動装置。
15. 前記操作板は、タッチパネルであり、
    前記操作板と対向して配置されており、前記枠体に取り囲まれるように位置する表示パネルをさらに備える、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の振動装置。
16. 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１〜１４のいずれか一項に記載の振動装置。
17. 請求項１〜１６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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