JP6815487B2

JP6815487B2 - 電子装置

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Publication number: JP6815487B2
Application number: JP2019511144A
Authority: JP
Inventors: 和宇慶　朝邦; 朝邦和宇慶
Original assignee: Alps Electric Co Ltd; Alps Alpine Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2017-04-03
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2021-01-20
Anticipated expiration: 2038-03-22
Also published as: WO2018186186A1; US20200028426A1; JPWO2018186186A1

Description

本発明は、電子装置に関するものである。

表面に指等が触れることにより、情報入力が可能な電子装置としてタッチパネルがある。このようなタッチパネルの中には、タッチパネルの表面に接触している指等に情報を伝えるため、振動発生モジュールが内蔵されており、振動発生モジュールを振動させることにより、タッチパネルの表面を振動させ、タッチパネルの表面に接触している指に触感により情報を伝えることができるものがある。

特開２０１１−６０２６１号公報特開２０１３−１６１３８４号公報

ところで、このようなタッチパネルの指等が触れる電子装置においては、複数の情報を伝えることができるよう、タッチパネルに接触している指等を介し、異なる触感が得られる振動方向の異なる振動を発生させることのできるものが求められている。

本実施の形態の一観点によれば表面に接触することにより情報入力を行うことのできる入力素子と、前記入力素子が入れられる開口部を有する筐体と、前記入力素子を支持し、前記入力素子と前記筐体とを接続する弾性を有する接続部材と、前記入力素子または前記接続部材に取り付けられた振動発生モジュールと、を有し、前記振動発生モジュールは、互いに直交する第１軸、第２軸、及び第３軸のうちの前記第１軸方向及び前記第３軸方向に振動を発生させることができるものであり、前記接続部材は、前記第１軸方向及び前記第３軸方向に変形可能であり、前記接続部材は、金属板により形成されており、前記筐体に接続される外枠板部と、前記入力素子に接続される内側板部と、前記外枠板部と前記内側板部とを接続する接続バネ部と、を有し、前記接続バネ部には、前記第１軸及び前記第２軸を含む平面に平行な第１平板部と、前記第１軸及び前記第３軸を含む平面に平行な第２平板部と、前記第１平板部と前記第２平板部との間で前記金属板を折り曲げた折り曲げ部とが設けられており、前記折り曲げ部における曲げ線の延びる方向は、前記第２軸方向であることを特徴とする。

開示の電子装置によれば、振動方向の異なる振動を発生させることができる。

本実施の形態における振動発生装置の斜視図本実施の形態における振動発生装置の分解斜視図本実施の形態における振動体の斜視図本実施の形態における弾性支持部材の斜視図本実施の形態における弾性支持部材の正面図本実施の形態における弾性支持部材に振動体が入れられた状態の斜視図本実施の形態における弾性支持部材に振動体が入れられた状態の正面図本実施の形態における振動発生装置の内部の様子を示す斜視図本実施の形態における永久磁石の説明図本実施の形態における振動発生装置の動作の説明図（１）本実施の形態における振動発生装置の動作の説明図（２）本実施の形態における振動発生装置の動作の説明図（３）本実施の形態における振動発生装置の動作の説明図（４）第１の実施の形態における電子装置の斜視図第１の実施の形態における電子装置の分解斜視図第１の実施の形態における第１のバネ部材及び第２のバネ部材の斜視図第１の実施の形態における第１のバネ部材及び第２のバネ部材の側面図第１の実施の形態における電子装置の説明図（１）第１の実施の形態における電子装置の説明図（２）第１の実施の形態における電子装置の説明図（３）第１の実施の形態における電子装置の説明図（４）第１の実施の形態における電子装置の説明図（５）第２の実施の形態における電子装置の説明図（１）第２の実施の形態における電子装置の説明図（２）

実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。また、本願においては、Ｘ１−Ｘ２方向、Ｙ１−Ｙ２方向、Ｚ１−Ｚ２方向を相互に直交する方向とする。また、Ｘ１−Ｘ２方向及びＹ１−Ｙ２方向を含む面をＸＹ面と記載し、Ｙ１−Ｙ２方向及びＺ１−Ｚ２方向を含む面をＹＺ面と記載し、Ｚ１−Ｚ２方向及びＸ１−Ｘ２方向を含む面をＺＸ面と記載する。

〔第１の実施の形態〕
（振動発生モジュール）
最初に、第１の実施の形態における電子装置に搭載される振動発生モジュールとなる振動発生装置について説明する。

本実施の形態における振動発生装置１００は、図１及び図２に示されるように、筐体本体部１０、蓋部２０、振動体３０、弾性支持部材４０、永久磁石５１、５２、ヨーク６１、６２等を有している。本実施の形態における振動発生装置の筐体は、筐体本体部１０と蓋部２０とにより形成されている。

筐体本体部１０は、金属板を加工することにより形成されており、略直方体の箱形の形状のものであり、底面と、底面の周囲の４つの側面により形成されており、開口している部分より、振動発生装置を形成するための部材が入れられる。筐体本体部１０は、Ｙ１−Ｙ２方向が長手方向、Ｘ１−Ｘ２が短手方向となる略長方形の形状で形成されており、４つの側面は、底面の長手方向、即ち、Ｙ１−Ｙ２方向に沿った対向する２つの長手方向の側面と、短手方向、即ち、Ｘ１−Ｘ２方向に沿った対向する２つの短手方向の側面により形成されている。

蓋部２０は、金属板を加工することにより形成された略長方形の板状の部材であり、蓋部２０により、筐体本体部１０の開口している部分を覆うことができるように形成されている。

図３に示されるように、振動体３０は、電磁石であり、磁心３１と、磁心３１の周囲に電線を巻くことにより形成されたコイル３２、フランジ３３及び３４等により形成されている。磁心３１は、鉄等の強磁性体により形成されており、角柱形状のものである。コイル３２は、磁心３１の長手方向、即ち、Ｙ１−Ｙ２方向に対し、略直角に電線を巻くことにより形成されている。フランジ３３及び３４は、磁心３１の長手方向の両端近傍に各々取り付けられている。フランジ３３の上面側、即ち、Ｚ１方向の側には、３つの突起部３３ａ、３３ｂ、３３ｃが設けられており、このうち、突起部３３ａと突起部３３ｃは、端子として用いられるものであり、図面には図示されてはいないが、コイル３２を形成している電線の両端の部分が各々絡げられている。

このように電線が絡げられた突起部３３ａ及び３３ｃには、図示はしないが、ＦＰＣ７０の一方の側の電極端子が接続されている。また、ＦＰＣ７０の他方の側には不図示の外部回路が接続されており、ＦＰＣ７０を介して不図示の外部回路より、コイル３２に電流が供給される。

図４及び図５に示されるように、弾性支持部材４０は、ばね性を有した金属板を所定の形状に加工することにより形成されており、振動体３０が入れられる保持部４１と、保持部４１の両側に設けられたバネ部４２により形成されている。図４は、弾性支持部材４０の斜視図であり、図５は、正面図である。

バネ部４２は、板バネであり、Ｘ１−Ｘ２方向に長く形成された金属板を、Ｙ１−Ｙ２方向に沿って複数回折り曲げることにより形成されている。２つのバネ部４２のうち、一方のバネ部４２は、保持部４１より、Ｘ１方向の側に形成されており、他方のバネ部４２は、保持部４１より、Ｘ２方向の側に形成されている。

具体的には、バネ部４２は、図５に示すように、３つの折り曲げ部４３ａ、４３ｂ、４３ｃと、２つの平坦部４４ａ、４４ｂと、接続部４５とを有している。各々の折り曲げ部４３ａ、４３ｂ、４３ｃは、Ｙ１−Ｙ２方向に沿って折り曲げられた部分であり、平坦部４４ａは、折り曲げ部４３ａと折り曲げ部４３ｂとの間に形成されており、平坦部４４ｂは、折り曲げ部４３ｂと折り曲げ部４３ｃとの間に形成されている。平坦部４４ａ及び４４ｂは、Ｘ１方向の側またはＸ２方向の側から見た形状が略長方形となるように形成されている。

図４及び図５に示される弾性支持部材４０のような折り曲げ構造の板ばねは、折り目と直交する方向、即ち、Ｘ１−Ｘ２方向及びＺ１−Ｚ２方向には、変形しやすいが、折り目に沿った方向、即ち、Ｙ１−Ｙ２方向には、変形しにくいという特徴を有している。従って、弾性支持部材４０は、伸縮によってＸ１−Ｘ２方向に弾性変形し、撓みによってＺ１−Ｚ２方向に弾性変形するが、Ｙ１−Ｙ２方向における変形は抑制される。

また、弾性支持部材４０のような折り曲げ構造の板ばねでは、一般的に、撓みによるＺ１−Ｚ２方向と、伸縮によるＸ１−Ｘ２方向とでは弾性変形しやすさが異なる。このため、弾性支持部材４０のＸ１−Ｘ２方向における弾性係数を第１の弾性係数とし、弾性支持部材４０のＺ１−Ｚ２方向における弾性係数を第２の弾性係数とすると、第１の弾性係数と第２の弾性係数とは異なる値となる。

また、弾性支持部材４０における一方のバネ部４２のＸ１方向の側の端には、接続部４５が形成されており、他方のバネ部４２のＸ２方向の側の端には、接続部４５が形成されている。従って、折り曲げ部４３ｃは平坦部４４ｂと接続部４５との間となる。弾性支持部材４０の接続部４５の長手方向の両端、即ち、Ｙ１方向の端とＹ２方向の端には、各々接続爪部４５ａが設けられており、この接続爪部４５ａを筐体本体部１０の短手方向の側面の内側に接続することにより、筐体本体部１０の内部に弾性支持部材４０を取り付けることができる。従って、弾性支持部材４０は、筐体本体部１０に対し、Ｘ１−Ｘ２方向、及び、Ｚ１−Ｚ２方向に弾性変形可能な状態で、筐体本体部１０に接続されている。

図６及び図７に示すように、振動体３０は、弾性支持部材４０における保持部４１に入れられ保持されている。このように振動体３０が弾性支持部材４０の保持部４１に入れられたものは、第１の弾性係数及び振動体３０の質量より定まる第１の固有振動数によりＸ１−Ｘ２方向に振動し、第２の弾性係数及び振動体３０の質量より定まる第２の固有振動数によりＺ１−Ｚ２方向に振動する。第１の弾性係数と第２の弾性係数とは異なる値であるため、第１の固有振動数と第２の固有振動数も異なる値となる。

電磁石により形成されている振動体３０は、コイル３２に電流を流すことによって、磁界が発生し、Ｙ１−Ｙ２方向に沿った磁束が発生するため、磁心３１の長手方向の両側では異なる極性に磁化される。即ち、磁心３１のＹ１方向の側とＹ２方向の側とでは、磁化される極性が異なっている。このため、コイル３２に交流の電流を流すと、発生する磁界は、電流の向きの変化に対応して磁界の向きが変化する交番磁界となる。従って、磁心３１のＹ１方向の側がＳ極となりＹ２方向がＮ極となる状態と、磁心３１のＹ１方向の側がＮ極となりＹ２方向がＳ極となる状態が交互に繰り返される。振動体３０に交番磁界を発生させるタイミングや交番磁界の周波数は、コイル３２に接続されている不図示の外部回路により制御されている。

また、永久磁石５１、５２は、略四角の板状に形成されている。図８に示されるように、永久磁石５１、５２は、筐体本体部１０内において、振動体３０の長手方向、即ち、Ｙ１−Ｙ２方向の延長線上に、各々設置されている。具体的には、筐体本体部１０内において、振動体３０の磁心３１のＹ１−Ｙ２方向の延長線上に各々設置されており、振動体３０の磁心３１のＹ１方向の延長線上に永久磁石５１が設置されており、Ｙ２方向の延長線上に永久磁石５２が設置されている。永久磁石５１及び５２は、最も広い略四角形の面が磁化面となっており、永久磁石５１の磁化面と振動体３０の磁心３１のＹ１方向の端面とが対向しており、永久磁石５２の磁化面と振動体３０の磁心３１のＹ２方向の端面とが対向している。尚、図８は、本実施の形態における振動発生装置において、蓋部２０及びＦＰＣ７０を取り除いた状態の斜視図であり、振動発生装置の内部の様子を示している。

図９に示されるように、永久磁石５１及び５２は、左上の角から右下の角に向かう破線により示される対角線により２つの領域に分けられており、互いの領域が異なる極性となるように着磁されている。

本願においては、永久磁石５１の左下側の領域、即ち、Ｘ１方向及びＺ２方向側の領域を第１の磁化領域５１ａとし、永久磁石５１の右上側の領域、即ち、Ｘ２方向及びＺ１方向側の領域を第２の磁化領域５１ｂとして説明する。永久磁石５１では、第１の磁化領域５１ａがＳ極となり、第２の磁化領域５１ｂがＮ極となるように着磁されている。永久磁石５２についても、同様であるが極性が異なっている。即ち、図示はしないが、永久磁石５２は、第１の磁化領域と第２の磁化領域が設けられており、第１の磁化領域がＮ極となり、第２の磁化領域がＳ極となるように着磁されている。

筐体本体部１０内において、永久磁石５１よりも外のＹ１方向の側には、永久磁石５１より生じている磁束を振動体３０の側に向かわせるため、鉄等の強磁性体により形成されたヨーク６１が設けられており、永久磁石５２よりも外のＹ２方向の側には、永久磁石５２より生じている磁束を振動体３０の側に向かわせるため、鉄等の強磁性体により形成されたヨーク６２が設けられている。

次に、本実施の形態における振動発生装置の動作について、図１０及び図１１に基づき説明する。本実施の形態における振動発生装置では、電磁石により形成されている振動体３０のコイル３２に交流電流を流すことによって交番磁界を発生させ、磁心３１の長手方向、即ち、Ｙ１−Ｙ２方向の両端が異なる極性となるように磁化させる。永久磁石５１と永久磁石５２は振動体３０を挟んで対向して配置されており、永久磁石５１の第１の磁化領域５１ａと永久磁石５２の第１の磁化領域とは対向しており、永久磁石５１の第２の磁化領域５１ｂと永久磁石５２の第２の磁化領域とは対向している。従って、対向している永久磁石５１の第１の磁化領域５１ａと永久磁石５２の第１の磁化領域とは異なる極性に着磁されており、対向している永久磁石５１の第２の磁化領域５１ｂと永久磁石５２の第２の磁化領域とは異なる極性に着磁されている。

本実施の形態においては、図１０Ａに示されるように、振動体３０の磁心３１のＹ１方向側の端がＮ極に磁化された場合には、磁心３１のＹ１方向側の端は、永久磁石５１の第１の磁化領域５１ａに引き付けられる引力と、第２の磁化領域５１ｂと反発し合う斥力が生じる。この際、図示はしないが、振動体３０の磁心３１のＹ２方向側の端はＳ極に磁化されるため、磁心３１のＹ２方向側の端は、永久磁石５２の第１の磁化領域に引き付けられる引力と、第２の磁化領域と反発し合う斥力が生じる。これにより、振動体３０は、破線矢印で示されるようにＸ１方向やＺ２方向に向かって動く。

また、図１０Ｂに示されるように、振動体３０の磁心３１のＹ１方向側の端がＳ極に磁化された場合には、磁心３１のＹ１方向側の端は、永久磁石５１の第１の磁化領域５１ａと反発し合う斥力と、第２の磁化領域５１ｂに引き付けられる引力が生じる。この際、図示はしないが、振動体３０の磁心３１のＹ２方向側の端はＮ極に磁化されるため、磁心３１のＹ２方向側の端は、永久磁石５１の第１の磁化領域と反発し合う斥力と、第２の磁化領域に引き付けられる引力が生じる。これにより、振動体３０は、破線矢印で示されるようにＸ２方向やＺ１方向に向かって動く。

従って、本実施の形態における振動発生装置においては、電磁石により形成された振動体３０のコイル３２に交流電流を流すことにより、交番磁界が発生し、これに伴い、永久磁石との間で引力及び斥力が生じ、振動体３０は、Ｘ１方向またはＺ２方向に向かう動きと、Ｘ２方向またはＺ１方向とに向かう動きとが繰り返され、振動が発生する。

ところで、振動体３０は、前述したように弾性支持部材４０によって支持されており、第１の弾性係数及び振動体３０の質量に対応して定まる第１の固有振動数によりＸ１−Ｘ２方向に沿って振動し、第２の弾性係数及び振動体３０の質量に対応して定まる第２の固有振動数によりＺ１−Ｚ２方向に沿って振動する。

電磁石により形成された振動体３０に第１の固有振動数と同じ周波数の交番磁界を発生させた場合には、図１１Ａに示すように、振動体３０は、Ｘ１−Ｘ２方向において振動しやすくなる。従って、振動体３０は、Ｘ１−Ｘ２方向に沿って振動する。また、電磁石により形成された振動体３０に第２の固有振動数と同じ周波数の交番磁界を発生させた場合には、図１１Ｂに示すように、振動体３０は、Ｚ１−Ｚ２方向において振動しやすくなる。従って、振動体３０は、Ｚ１−Ｚ２方向に沿って振動する。また、第１の固有振動数及び第２の固有振動数と同じ周波数で特に大きな振幅で振動させる事ができるほか、第１の固有振動数及び第２の固有振動数に近い周波数でも振動可能であるため、固有振動数を１つしか持たない構造のものと比べて幅広い周波数での振動を発生させることができる。

このように、本実施の形態における振動発生装置は、振動体３０のコイル３２に流れる交流電流の周波数を変えることにより、Ｘ１−Ｘ２方向における振動とＺ１−Ｚ２方向における振動と振動の方向を変えることができる。尚、コイル３２に流す電流は、交流電流のかわりに所定の周波数のパルス波としてもよい。この場合であっても、通電時にいずれかの方向へ向かう引力及び斥力が生じ、非通電時には弾性支持部材４０の弾性力により復帰しようとすることを所定の周波数で繰り返すことにより、Ｘ１−Ｘ２方向及びＺ１−Ｚ２方向における振動を発生させることができる。

（電子装置）
次に、第１の実施の形態における電子装置について説明する。本実施の形態における電子装置は、指等が電子装置の一部に接触している状態で、指等に振動を伝えるものである。本実施の形態における電子装置としてタッチパネルについて説明する。

本実施の形態における電子装置は、図１２及び図１３に示されるように、パネルモジュール１１０、筐体１２０、第１のバネ部材１３０、第２のバネ部材１４０、支持基台１５０、振動発生装置１００等を有している。本願においては、パネルモジュール１１０を入力素子と記載する場合があり、第１のバネ部材１３０、第２のバネ部材１４０を弾性を有する接続部材等と記載する場合がある。尚、図１２は、本実施の形態における電子装置の斜視図であり、図１３は、分解斜視図である。

パネルモジュール１１０は、ＬＣＤ（liquid crystal display）等の表示部と、指等の接触により情報を入力するタッチパネルとにより形成されている。表示部では、バックライトによりＬＣＤパネルの背面より光を照射するものであり、画像等を視認することができる。タッチパネルは、光を透過する材料により形成されており、表示部の表示面側に設置されている。タッチパネルでは、タッチパネルの表面に指等を接触させることにより、指等が接触している座標位置を検出して情報を入力することができる。

筐体１２０には、パネルモジュール１１０が入れられる開口部１２１が設けられている。支持基台１５０は、基台部１５１と筐体１２０を裏側から支持する支持部１５２とが設けられている。

次に、図１４及び図１５に基づき、第１のバネ部材１３０及び第２のバネ部材１４０について説明する。尚、図１４は、第１のバネ部材１３０及び第２のバネ部材１４０の斜視図であり、図１５は、Ｙ１方向の側から見た側面図である。第１のバネ部材１３０及び第２のバネ部材１４０は、ステンレス等により形成された弾性を有する金属板を打ち抜き折り曲げることにより形成されている。

第１のバネ部材１３０は、外枠板部１３１、内側板部１３２、外枠板部１３１と内側板部１３２とを接続する接続バネ部１３３とを有している。外枠板部１３１及び内側板部１３２は、ＸＹ面に平行な面であり、接続バネ部１３３は、外枠板部１３１と内側板部１３２との間に、Ｙ１−Ｙ２方向に沿って３つ設けられている。

接続バネ部１３３は、外枠板部１３１の側より内側板部１３２に向かって、第１の折り曲げ部１３３ａ、第１の平板部１３３ｂ、第２の折り曲げ部１３３ｃ、第２の平板部１３３ｄ、第３の折り曲げ部１３３ｅ、第３の平板部１３３ｆ、第４の折り曲げ部１３３ｇの順に形成されている。

第１の平板部１３３ｂは、第１の折り曲げ部１３３ａにおいて、外枠板部１３１に対しＺ２方向に略垂直に折り曲げることにより形成されている。第２の平板部１３３ｄは、第２の折り曲げ部１３３ｃにおいて、第１の平板部１３３ｂに対しＸ２方向に略垂直に折り曲げることにより形成されている。第３の平板部１３３ｆは、第３の折り曲げ部１３３ｅにおいて、第２の平板部１３３ｄに対しＺ１方向に略垂直に折り曲げることにより形成されている。内側板部１３２は、第４の折り曲げ部１３３ｇにおいて、第３の平板部１３３ｆに対しＸ２方向に略垂直に折り曲げることにより形成されている。

尚、本実施の形態においては、第１の折り曲げ部１３３ａ、第２の折り曲げ部１３３ｃ、第３の折り曲げ部１３３ｅ、第４の折り曲げ部１３３ｇは、Ｙ１−Ｙ２方向に沿っている。即ち、第１の折り曲げ部１３３ａ、第２の折り曲げ部１３３ｃ、第３の折り曲げ部１３３ｅ、第４の折り曲げ部１３３ｇにおける曲げ線の延びる方向は、Ｙ１−Ｙ２方向に平行である。また、第１の平板部１３３ｂ及び第３の平板部１３３ｆはＹＺ面に平行な面となり、第２の平板部１３３ｄは、ＸＹ面に平行な面となっている。

また、第２のバネ部材１４０は、外枠板部１４１、内側板部１４２、外枠板部１４１と内側板部１４２とを接続する接続バネ部１４３とを有している。外枠板部１４１及び内側板部１４２は、ＸＹ面に平行な面であり、接続バネ部１４３は、外枠板部１４１と内側板部１４２との間に、Ｙ１−Ｙ２方向に沿って３つ設けられている。

接続バネ部１４３は、外枠板部１４１の側より内側板部１４２に向かって、第１の折り曲げ部１４３ａ、第１の平板部１４３ｂ、第２の折り曲げ部１４３ｃ、第２の平板部１４３ｄ、第３の折り曲げ部１４３ｅ、第３の平板部１４３ｆ、第４の折り曲げ部１４３ｇの順に形成されている。

第１の平板部１４３ｂは、第１の折り曲げ部１４３ａにおいて、外枠板部１４１に対しＺ２方向に略垂直に折り曲げることにより形成されている。第２の平板部１４３ｄは、第２の折り曲げ部１４３ｃにおいて、第１の平板部１４３ｂに対しＸ１方向に略垂直に折り曲げることにより形成されている。第３の平板部１４３ｆは、第３の折り曲げ部１４３ｅにおいて、第２の平板部１４３ｄに対しＺ１方向に略垂直に折り曲げることにより形成されている。内側板部１４２は、第４の折り曲げ部１４３ｇにおいて、第３の平板部１４３ｆに対しＸ１方向に略垂直に折り曲げることにより形成されている。

尚、本実施の形態においては、第１の折り曲げ部１４３ａ、第２の折り曲げ部１４３ｃ、第３の折り曲げ部１４３ｅ、第４の折り曲げ部１４３ｇは、Ｙ１−Ｙ２方向に沿っている。即ち、第１の折り曲げ部１４３ａ、第２の折り曲げ部１４３ｃ、第３の折り曲げ部１４３ｅ、第４の折り曲げ部１４３ｇにおける曲げ線の延びる方向は、Ｙ１−Ｙ２方向に平行である。また、第１の平板部１４３ｂ及び第３の平板部１４３ｆはＹＺ面に平行な面となり、第２の平板部１４３ｄは、ＸＹ面に平行な面となっている。

本実施の形態においては、図１６に示されるように、パネルモジュール１１０の裏面には、第１のバネ部材１３０の内側板部１３２及び第２のバネ部材１４０の内側板部１４２が接続されており、筐体１２０の裏側の周囲に、第１のバネ部材１３０の外枠板部１３１及び第２のバネ部材１４０の外枠板部１４１が接続されている。パネルモジュール１１０の裏面と、第１のバネ部材１３０の内側板部１３２及び第２のバネ部材１４０の内側板部１４２とは、両面テープ等の粘着テープや接着剤により張り付けられることにより接続されている。筐体１２０の裏側と、第１のバネ部材１３０の外枠板部１３１及び第２のバネ部材１４０の外枠板部１４１とは、両面テープ等の粘着テープや接着剤により張り付けられたり、ねじ留めにより接続されている。

尚、本実施の形態においては、第１のバネ部材１３０の内側板部１３２及び第２のバネ部材１４０の内側板部１４２の各々には、振動発生モジュールである振動発生装置１００が取り付けられている。各々の振動発生装置１００は、振動発生装置１００の長手方向がＹ１−Ｙ２方向となるように、第１のバネ部材１３０の内側板部１３２及び第２のバネ部材１４０の内側板部１４２の各々に取り付けられている。従って、振動発生装置１００は、Ｘ１−Ｘ２方向と、Ｚ１−Ｚ２方向に振動可能な状態で第１のバネ部材１３０の内側板部１３２及び第２のバネ部材１４０の内側板部１４２の各々に取り付けられている。２つの振動発生装置１００は、パネルモジュール１１０の裏面側において、Ｙ１−Ｙ２方向の中心線に対して線対称となる位置に設置されていてもよい。

次に、本実施の形態における電子装置において発生する振動について、図１７〜図２０に基づき説明する。尚、図１７は、パネルモジュール１１０、筐体１２０、第１のバネ部材１３０、第２のバネ部材１４０、振動発生装置１００が取り付けられているものをＺＸ面に平行な面で切断した断面図であり、図１８は、断面斜視図である。図１９は、パネルモジュール１１０、第１のバネ部材１３０、第２のバネ部材１４０、振動発生装置１００が取り付けられているものをＹ１方向の側から見た側面図であり、図２０は、Ｘ２方向の側から見た側面図である。

本実施の形態においては、２つの振動発生装置１００は、Ｘ１−Ｘ２方向と、Ｚ１−Ｚ２方向の直交する２方向に振動を発生させることができる。この２つの振動方向における振動の周波数は、２０Ｈｚ以上、７００Ｈｚ以下であり、２つの振動方向における振動の周波数は異なっている。

本実施の形態においては、筐体１２０の裏側の周囲に、第１のバネ部材１３０の外枠板部１３１及び第２のバネ部材１４０の外枠板部１４１が接続され固定されている。よって、第１のバネ部材１３０及び第２のバネ部材１４０は、第１のバネ部材１３０の内側板部１３２及び第２のバネ部材１４０の内側板部１４２に接続されているパネルモジュール１１０を振動可能な状態で支持している。

本実施の形態における電子装置において、振動発生装置１００にＸ１−Ｘ２方向の振動を発生させた場合、Ｘ１−Ｘ２方向には、第１のバネ部材１３０及び第２のバネ部材１４０は変位しやすいため、パネルモジュール１１０をこの方向に振動させることができる。即ち、第１のバネ部材１３０の接続バネ部１３３及び第２のバネ部材１４０の接続バネ部１４３は、Ｘ１−Ｘ２方向に撓みやすいため、振動発生装置１００にＸ１−Ｘ２方向の振動を発生させた場合に、パネルモジュール１１０をＸ１−Ｘ２方向に効率よく振動させることができる。

また、振動発生装置１００にＺ１−Ｚ２方向の振動を発生させた場合、Ｚ１−Ｚ２方向には、第１のバネ部材１３０及び第２のバネ部材１４０は変位しやすいため、パネルモジュール１１０をこの方向に振動させることができる。即ち、第１のバネ部材１３０の接続バネ部１３３及び第２のバネ部材１４０の接続バネ部１４３は、Ｚ１−Ｚ２方向に撓みやすいため、振動発生装置１００にＺ１−Ｚ２方向の振動を発生させた場合に、パネルモジュール１１０をＺ１−Ｚ２方向に効率よく振動させることができる。

尚、第１のバネ部材１３０の接続バネ部１３３における第１の折り曲げ部１３３ａ、第２の折り曲げ部１３３ｃ、第３の折り曲げ部１３３ｅ、第４の折り曲げ部１３３ｇは、曲げ線がＹ１−Ｙ２方向となるように形成されている。また、第２のバネ部材１４０の接続バネ部１４３における第１の折り曲げ部１４３ａ、第２の折り曲げ部１４３ｃ、第３の折り曲げ部１４３ｅ、第４の折り曲げ部１４３ｇは、曲げ線がＹ１−Ｙ２方向となるように形成されている。このような曲げ線に沿った方向には変形しにくく、撓みにくいため、Ｙ１−Ｙ２方向における振動は発生しにくい。

本実施の形態においては、Ｘ１−Ｘ２方向における振動と、Ｚ１−Ｚ２方向における振動とは異なる周波数の振動であるため、パネルモジュール１１０に接触している指等には、振動は異なる触感で伝えることができる。更に、Ｘ１−Ｘ２方向における振動と、Ｚ１−Ｚ２方向における振動は、振動方向が異なるため、２つの振動の触感の違いはより顕著である。即ち、Ｘ１−Ｘ２方向における振動は、パネルモジュール１１０の面方向に平行な振動であり、Ｚ１−Ｚ２方向における振動は、パネルモジュール１１０の面方向に垂直な振動であるため、２つの振動の触感による違いはより顕著となる。

Ｚ１−Ｚ２方向における振動は、パネルモジュール１１０の面方向に垂直な振動であるため、振動させると周囲の空気の粗密波が生じて音として認識される場合がある。振動の周波数が高いと振動の変位は小さく、低いと振動の変位は小さくなることから、音の発生を抑制する観点からは、Ｘ１−Ｘ２方向における振動の周波数は、Ｚ１−Ｚ２方向における振動の周波数よりも低い方が好ましい。

本実施の形態においては、図２０に示されるように、パネルモジュール１１０に接続されている接続配線１６０は、第２のバネ部材１４０の接続バネ部１４３の間を通るように設置されている。また、図示はしないが、接続配線１６０は、第１のバネ部材１３０の接続バネ部１３３の間を通るように設置されていてもよい。尚、接続配線１６０はフレキシブル基板等により形成されている。

また、本実施の形態における説明では、２つのバネ部材、即ち、第１のバネ部材１３０と第２のバネ部材１４０とにより形成されている場合について説明したが、第１のバネ部材１３０と第２のバネ部材１４０とが一体化され、一つのバネ部材となっているものであってもよい。具体的には、第１のバネ部材１３０の外枠板部１３１と第２のバネ部材１４０の外枠板部１４１とが接続されているものであってもよく、第１のバネ部材１３０の内側板部１３２と第２のバネ部材１４０の内側板部１４２とが接続されているものであってもよく、更には、外枠板部１３１と外枠板部１４１、内側板部１３２と内側板部１４２の双方が接続されているものであってもよい。

また、本実施の形態における電子装置は、振動発生装置により振動させる方向が、パネルモジュール１１０の面方向となる直交する２方向、即ち、Ｘ１−Ｘ２方向と、Ｙ１−Ｙ２方向となるものであってもよい。

〔第２の実施の形態〕
次に、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、図２１及び図２２に示されるように、パネルモジュール１１０の裏面の中心部分に、振動発生装置１００を１つ取り付けた構造のものである。尚、図２１は、本実施の形態における電子装置のパネルモジュール１１０、第１のバネ部材１３０及び第２のバネ部材１４０、振動発生装置１００を裏面側から見た斜視図であり、図２２は、この側面図である。このように、パネルモジュール１１０の裏面に直接取り付けることにより、パネルモジュール１１０を直接振動させることができるため、効率よく振動を発生させることができる。

尚、上記以外の内容については、第１の実施の形態と同様である。

以上、実施の形態について詳述したが、特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。

尚、本国際出願は、２０１７年４月３日に出願した日本国特許出願第２０１７−０７３５４７号に基づく優先権を主張するものであり、その出願の全内容は本国際出願に援用する。

１０筐体本体部
２０蓋部
３０振動体
３１磁心
３２コイル
３３フランジ
３３ａ、３３ｂ、３３ｃ突起部
３４フランジ
４０弾性支持部材
５１永久磁石
５２永久磁石
６１ヨーク
６２ヨーク
７０ＦＰＣ
１００振動発生装置
１１０パネルモジュール
１２０筐体
１２１開口部
１３０第１のバネ部材
１３１外枠板部
１３２内側板部
１３３接続バネ部
１３３ａ第１の折り曲げ部
１３３ｂ第１の平板部
１３３ｃ第２の折り曲げ部
１３３ｄ第２の平板部
１３３ｅ第３の折り曲げ部
１３３ｆ第３の平板部
１３３ｇ第４の折り曲げ部
１４０第２のバネ部材
１４１外枠板部
１４２内側板部
１４３接続バネ部
１４３ａ第１の折り曲げ部
１４３ｂ第１の平板部
１４３ｃ第２の折り曲げ部
１４３ｄ第２の平板部
１４３ｅ第３の折り曲げ部
１４３ｆ第３の平板部
１４３ｇ第４の折り曲げ部
１５０支持基台
１５１基台部
１５２支持部

Claims

表面に接触することにより情報入力を行うことのできる入力素子と、
前記入力素子が入れられる開口部を有する筐体と、
前記入力素子を支持し、前記入力素子と前記筐体とを接続する弾性を有する接続部材と、
前記入力素子または前記接続部材に取り付けられた振動発生モジュールと、
を有し、
前記振動発生モジュールは、互いに直交する第１軸、第２軸、及び第３軸のうちの前記第１軸方向及び前記第３軸方向に振動を発生させることができるものであり、
前記接続部材は、前記第１軸方向及び前記第３軸方向に変形可能であって、金属板により形成されており、
前記筐体に接続される外枠板部と、
前記入力素子に接続される内側板部と、
前記外枠板部と前記内側板部とを接続する接続バネ部と、
を有し、
前記接続バネ部には、前記第１軸及び前記第２軸を含む平面に平行な第１平板部と、前記第１軸及び前記第３軸を含む平面に平行な第２平板部と、前記第１平板部と前記第２平板部との間で前記金属板を折り曲げた折り曲げ部とが設けられており、
前記折り曲げ部における曲げ線の延びる方向は、前記第２軸方向であることを特徴とする電子装置。
前記直交する２つの方向は、前記入力素子の面に垂直な方向と、前記入力素子の面に平行な方向であることを特徴とする請求項１に記載の電子装置。
前記振動発生モジュールは、前記入力素子の面に平行な方向の振動の周波数よりも、前記入力素子の面に垂直な方向の振動の周波数の方が高いことを特徴とする請求項２に記載の電子装置。
前記接続部材は複数設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電子装置。
前記接続バネ部は、複数設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子装置。
前記振動発生モジュールは複数設けられており、
複数の前記振動発生モジュールは、前記接続部材の内側板部に取り付けられていることを特徴とする請求項４または５に記載の電子装置。
複数の前記振動発生モジュールは、前記入力素子に取り付けられていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電子装置。
前記振動発生モジュールにおいて発生する振動の周波数は、２０Ｈｚ以上、７００Ｈｚ以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の電子装置。
前記入力素子は、タッチパネルを含むものであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の電子装置。