JPWO2018123661A1 - 触覚フィードバック装置及び該触覚フィードバック装置を備えた電子機器 - Google Patents

Abstract

触覚フィードバック装置１は、タッチ入力部の良好な押し込み感を得るために、筐体１０と、タッチ操作により筐体１０内側に押し込まれるタッチ入力部２０と、タッチ入力部２０に一体的に固定され前記タッチ操作に応じて振動する振動アクチュエータ５０と、タッチ入力部２０を筐体１０に支持する弾性支持部材４０とを備え、弾性支持部材４０は、前記タッチ操作による押し込み方向Ｐに対する交差方向へわたって延設され、その延設方向の一部をタッチ入力部２０に止着するとともに、その他部を筐体１０に止着している。

Description

本発明は、タッチ操作に応じてタッチ入力部を振動させるようにした触覚フィードバック装置、及び該触覚フィードバック装置を備えた電子機器に関するものである。

一般的に、タッチパネルは、タッチセンサと画像表示装置とを組み合わせたユーザインターフェース（入力装置）であり、表示画面と重なった操作面が操作者によってタッチ操作されることで、表示した画像に対応する信号を出力する。また、タッチパッドは、操作面が操作者によって触れられることで信号入力を行う入力装置であり、タッチパッドを備える電子機器は、通常、タッチパッドの操作面とは別に、表示部を備えている。これらタッチパネルやタッチパッドなどのタッチ入力部によれば、操作者は信号入力がなされたことを表示画像の表示により視認することができるが、キーボードのボタン操作のようなストロークを有する操作感が得られない。

これに対して、インターフェースの操作者に力、振動、動きなどを与えることで皮膚感覚フィードバックを得る技術（触覚技術：haptic technology）が近年研究されており、タッチ入力部においても、操作したユーザの指などに振動をフィードバックするものが提案されている。
このような触覚フィードバック装置としては、振動部を有するタッチパネルの裏面を、弾性材料からなる弾性ダンパーを介して筐体に支持するようにしたものが知られている（特許文献１参照）。

特開２０１３−５９７５６号公報

しかしながら、上記従来技術によれば、タッチ操作によりタッチパネルが押し込まれた際に、弾性ダンパーを圧縮変形させるようにしているため、鈍いような押し込み感になってしまい、良好な押し込み感が得られない。また、タッチ操作部分に対応して、タッチパネルの一部分のみが深く沈み込むとともに他の部分が浮いた状態になり、良好な押し込み感を得られない場合もある。
しかも、振動部の振動が前記弾性ダンパーに逃げてしまい、振動による十分なフィードバックが得られなかったり、振動による応答性が損なわれたりする場合もある。

このような課題に鑑みて、本発明は、以下の構成を具備するものである。
筐体と、タッチ操作により前記筐体内側に押し込まれるタッチ入力部と、前記タッチ入力部に一体的に固定され前記タッチ操作に応じて振動する振動アクチュエータと、前記タッチ入力部を前記筐体に支持する弾性支持部材とを備え、前記弾性支持部材は、前記タッチ操作による押し込み方向に対する交差方向へわたって延設され、その延設方向の一部を前記タッチ入力部に止着するとともに、その他部を前記筐体に止着していることを特徴とする触覚フィードバック装置。

本発明に係る触覚フィードバック装置の第１実施態様を示す外観斜視図である。 第１実施態様の内部構造について、（ａ）は表側を視た斜視図、（ｂ）は裏側を視た斜視図である。 第１実施態様の分解斜視図である。 第１実施態様の要部拡大断面図である。 本発明に係る触覚フィードバック装置の第２実施態様の内部構造について、（ａ）は表側を視た斜視図、（ｂ）は裏側を視た斜視図である。 第２実施態様の分解斜視図である。 第２実施態様の要部拡大断面図である。 第３実施態様の要部拡大断面図である。 第４実施態様の要部拡大断面図である。 第５実施形態の分解斜視図である。 第５実施形態に用いる弾性支持部材単体の一例を示した斜視図である。 第５実施形態の組立背面図である。 第５実施形態の組立断面図である。 本発明に係る触覚フィードバック装置を備えた電子機器の一例を示す斜視図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。以下、異なる図における同一符号は略同一の構成を示しており、重複する説明は適宜省略する。

＜第１実施態様について＞
図１〜図４は、本発明に係る触覚フィードバック装置の第１実施態様を示す。
この触覚フィードバック装置１は、筐体１０と、タッチ操作により筐体１０内に押し込まれるタッチ入力部２０と、タッチ入力部２０の周縁側を覆うようにして筐体１０に止着されたカバー部材３０と、タッチ入力部２０を筐体１０に支持する弾性支持部材４０と、タッチ入力部２０に一体的に固定され前記タッチ操作に応じて振動する振動アクチュエータ５０と、タッチ入力部２０よりも前記押し込み方向側に位置する画像表示部６０とを具備している。

筐体１０は、例えば硬質合成樹脂や金属材料等の硬質材料から反押し込み方向側（図示のＺ方向側）を開口した略箱状に形成される（図３参照）。
この筐体１０は、矩形平板状の底壁部１１と、この底壁部１１の各辺から反押し込み方向へ突出した側壁部１２とを有する。
４つの辺側の側壁部１２のうち、両側で対峙する二辺の側壁部１２は、それぞれ、その内面に段部１２ａを有する（図４参照）。この段部１２ａは、押し込み方向Ｐに直交する平坦状に形成され、後述する弾性支持部材４０を支持する。

タッチ入力部２０は、露出した表面部が指などによりタッチ操作された際に信号を出力するようにした矩形平板状の透明なタッチパネルである。このタッチ入力部２０には、例えば、感圧式（抵抗膜方式）センサを有するタッチパネルを用いればよいが、静電容量式センサやその他の方式のセンサを用いたタッチパネルを用いることも可能である。
このタッチ入力部２０は、後述する弾性支持部材４０によって筐体１０内側（図示のＺ方向）へ微動可能であって且つ弾性支持部材４０の伸縮方向（図示のＸ方向）へも微動可能に支持される。
タッチ入力部２０の周端部は、その周囲の部材（側壁部１２やネジ等）に対し、接触しないように位置する(図４参照)。また、タッチ入力部２０の周端側の表面部は、カバー部材３０の裏面に対し、弾性部材３２ｂを介して近接又は摺接する。

カバー部材３０は、筐体１０の４辺側の側壁部１２外面に対し、それぞれ重なり合う４つの側壁部３１と、同筐体１０の開口を覆うとともに周縁側を側壁部３１に接続した枠状板部３２とから一体に形成される。枠状板部３２の中央側には、後述するタッチ入力部２０を露出する矩形状の開口部３２ａが形成されている（図４参照）。

また、枠状板部３２の裏面には、開口部３２ａの内縁に沿うように、帯状の弾性部材３２ｂが止着されている（図３及び図４参照）。
この枠状板部３２は、タッチ入力部２０表面と枠状板部３２裏面との間から異物等が筐体１０内へ侵入するのを防ぐものであるが、省くことも可能である。

弾性支持部材４０は、図４に示すように、タッチ入力部２０における４つの角側に、それぞれ配設される。
各弾性支持部材４０は、タッチ操作による押し込み方向Ｐに対する直交方向（図示例によればタッチ入力部２０の長手方向）へわたって延設されるとともに、その延設方向へ弾性的に伸縮可能であって且つ押し込み方向Ｐへ弾性的に撓み可能なバネ部材であり、前記延設方向の一端側をタッチ入力部２０の端部側の裏面に止着するとともに、その他端側を、筐体１０の段部１２ａに止着している。
この弾性支持部材４０の材質は、前記延設方向への伸縮と押し込み方向Ｐへの撓みを可能にする材料であればよく、例えば、バネ用金属材料や、弾性変形可能な合成樹脂材料等を用いればよい。

この弾性支持部材４０は、図４に断面を示すように、筐体１０の側壁部１２側の止着箇所からタッチ入力部２０側の止着箇所へ向かいながら押し込み方向Ｐ側へ傾斜する一片部４１と、筐体１０側の止着箇所からタッチ入力部２０側の止着箇所へ向かいながら反押し込み方向（図示のＺ方向）側へ傾斜する他片部４２とを交互に接続している。この断面形状は、図４の奥行方向（Ｙ方向）へ連続している。

そして、弾性支持部材４０の側壁部１２側には、平板状の接続片４３が連続しており、この接続片４３が側壁部１２の段部１２ａに重ね合わせられ、ねじ等の止着具によって止着されている。また、同弾性支持部材４０のタッチ入力部２０側には、平板状の接続片４４が連続しており、この接続片４４が、タッチ入力部２０の裏面に重ね合わせられ接着剤を介して止着固定されている。

また、接続片４４の反押し込み方向側には、タッチ入力部２０の端部に対向するように、断面凹状の嵌合部４５が設けられる（図３及び図４参照）。この嵌合部４５には、タッチ入力部２０の端部側が差し込まれて固定される。
この嵌合部４５は、例えば、接続片４４に溶着されたものでもよいし、接続片４４に一体成形されたものであってもよい。

また、振動アクチュエータ５０は、長尺立方体状を呈し、その短手方向へ振動するように構成されている。
この振動アクチュエータ５０は、タッチ入力部２０の長手方向の一端側と他端側にそれぞれ配設される。各振動アクチュエータ５０は、弾性支持部材４０の前記延設方向（伸縮方向）へ振動するようにして、タッチ入力部２０の裏面側（図示例によればＹ方向に並置される弾性支持部材４０の間）に固定されている。
この振動アクチュエータ５０の具体例としては、駆動コイルに交流電力を通電した際の磁気作用とマグネットとの間に生じる吸引力および反発力によって可動子を往復運動させる機構とすればよい。

また、画像表示部６０は、反押し込み方向側に画像表示面６１を有する矩形板状の液晶ディスプレイ装置であり、図示しない制御回路から入力される画像信号に応じた画像を画像表示面６１に表示する。
この画像表示部６０は、タッチ入力部２０の裏面に対し隙間ｓ１を置いて略平行に配置され（図４参照）、ネジやボルト等の止着具によって筐体１０の底壁部１１に止着固定されている。

隙間ｓ１は、通常のタッチ操作によりタッチ入力部２０が押し込まれた際にタッチ入力部２０の裏面が画像表示面６１に接触せず、通常よりも強めのタッチ操作によりタッチ入力部２０が筐体１０内へ押し込まれた際にはタッチ入力部２０の裏面が画像表示面６１に接触してタッチ入力部２０の押し込み量を規制するように適宜に設定されている。

そして、上記構成の触覚フィードバック装置１は、筐体１０内または筐体１０外に設けられた制御回路（例えば、図示しないマイコン等）によって制御され、タッチ入力部２０がタッチ操作された際の信号に応じてタッチ入力部２０を振動させる。

次に上記構成の触覚フィードバック装置１について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
操作者の指によりタッチ入力部２０の表面がタッチ操作されると、そのタッチ操作の際の押圧力により、タッチ入力部２０が筐体１０内側へ押し込まれる。
この際、タッチ入力部２０は、両側の二つの弾性支持部材４０，４０を弾性的に撓ませるため、従来技術のように部分的に沈み込むように傾斜することがなく、当該タッチ入力部２０全体が筐体１０内側へ略平行に移動して、軽い押圧力でスッと速やかに沈み込むような良好な押し込み感を操作者に与える。

そして、前記のようにしてタッチ入力部２０が押し込まれると、それと略同時又はその直後に振動アクチュエータ５０が振動し、この振動がタッチ入力部２０に伝達して、タッチ入力部２０が振動する。
この際、タッチ入力部２０は弾性支持部材４０の伸縮方向へ振動するため、その振動が弾性支持部材４０によって抑制され難く、比較的大きな振動を得ることができる上、応答性も良好である。

＜第２実施態様について＞
次に、本発明に係る触覚フィードバック装置の第２実施態様について説明する（図５〜図７参照）。
この触覚フィードバック装置２は、上述した触覚フィードバック装置１に対し、内部構造を一部変更したものであり、その外観形状は上記触覚フィードバック装置１（図１参照）と同様である。
詳細に説明すれば、触覚フィードバック装置２は、上記触覚フィードバック装置１に対し、タッチ入力部２０及び画像表示部６０を、画像表示部２２’を一体に有するタッチ入力部２０’に置換し、弾性支持部材４０を弾性支持部材４０’に置換し、弾性受け部７０を追加したものである。

タッチ入力部２０’は、図５に示すように、透明なタッチパネル２１’と画像表示部２２’と一体的に具備し、後述する弾性支持部材４０’によって筐体１０内側（図示のＺ方向）へ微動可能であって且つ弾性支持部材４０’の伸縮方向（図示のＸ方向）へ微動可能に支持される。
タッチパネル２１’は、上述したタッチ入力部２０を構成するタッチパネルと同構成のものである。
画像表示部２２’は、上述した画像表示部６０と同構成のものであり、タッチパネル２１’の裏面に一体的に固定されている。
これらタッチパネル２１’及び画像表示部２２’の周端部は、その周囲の部材（側壁部１２やネジ等）に対し、接触しないように位置する（図７参照）。また、タッチ入力部２０’の周端側の表面部は、カバー部材３０における枠状板部３２の裏面に対し、弾性部材３２ｂを介して近接又は摺接する。

弾性支持部材４０’は、図５に示すように、タッチ入力部２０’（詳細には画像表示部２２’）の長手方向の一端側と他端側に位置するように２つ設けられる。
各弾性支持部材４０’は、タッチ操作による押し込み方向Ｐに対する直交方向（Ｘ方向）へわたって延設されるとともに、その延設方向へ弾性的に伸縮可能であって且つ押し込み方向Ｐへ弾性的に撓み可能なバネ部材であり、前記延設方向の一端側を画像表示部２２’の端部側の裏面に止着するとともに、その他端側を、筐体１０における側壁部１２の段部１２ａに止着している（図７参照）。
この弾性支持部材４０’の材質は、上記弾性支持部材４０と同様である。

この弾性支持部材４０は、図７に断面を示すように、筐体１０の側壁部１２側の止着箇所から画像表示部２２’側の止着箇所へ向かいながら押し込み方向Ｐ側へ傾斜する一片部４１’と、筐体１０側の止着箇所からタッチ入力部２０側の止着箇所へ向かいながら反押し込み方向（図示のＺ方向）側へ傾斜する他片部４２’とを交互に接続している。この断面形状は、画像表示部２２’の短辺の略全長にわたって連続している。

そして、弾性支持部材４０’の側壁部１２側には、平板状の接続片４３’が連続しており、この接続片４３’が側壁部１２の段部１２ａに重ね合わせられ、ねじ等の止着具によって止着されている。また、同弾性支持部材４０’の画像表示部２２’側には、平板状の接続片４４’が連続しており、この接続片４４’が、画像表示部２２’の裏面に止着具（例えば、ネジやボルト等）によって止着されている。

この第２実施態様において、振動アクチュエータ５０は、タッチパネル２１’に直接的に固定されている。すなわち、図７に示すように、タッチパネル２１’の端部側は、画像表示部２２’の端部側よりも突出しており、この突出部分の裏面に、振動アクチュエータ５０が直接固定されている。この振動アクチュエータ５０の振動方向は、弾性支持部材４０’の伸縮方向と同じである。

また、弾性受け部７０は、例えばゴムやエラストマー樹脂等の弾性材料からブロック状に形成され、筐体１０における底壁部１１の内面に接着材を介して接着固定される。
この弾性受け部７０は、例えば、画像表示部２２’の四つの角側等、適宜箇所に対応するように複数配設され、押し込み方向側へ移動した際の前記画像表示部の裏面を受けて、その受け面を弾性的に後退させる。

弾性受け部７０と、初期位置の画像表示部２２’の裏面との間には、隙間ｓ２が確保されている（図７参照）。
隙間ｓ２は、通常のタッチ操作によりタッチ入力部２０’が押し込まれた際に画像表示部２２’の裏面が弾性受け部７０に接触せず、通常よりも強めのタッチ操作によりタッチ入力部２０’が筐体１０内側へ押し込まれた際には画像表示部２２’の裏面が弾性受け部７０に接触してタッチ入力部２０の押し込み量を規制するように適宜に設定されている。
弾性受け部７０は、タッチ入力部２０’が通常よりも強く押圧された場合に、画像表示部２２’の裏面を受けて弾性変形する。

なお、図示例以外の他例としては、弾性受け部７０を省くことも可能であり、この場合には、画像表示部２２’の裏面と底壁部１１内面との間に、上記隙間ｓ２と同様にして隙間を設ける。

よって、触覚フィードバック装置２によれば、触覚フィードバック装置１と略同様に、タッチ操作の際、タッチ入力部２０’全体が筐体１０内側へ略平行に移動して、軽い押圧力でスッと速やかに沈み込むような良好な押し込み感を操作者に与える。
そして、タッチ入力部２０’が押し込まれるのと略同時に又はその直後に、タッチ入力部２０’が弾性支持部材４０’の伸縮方向へ振動するため、その振動が弾性支持部材４０’によって抑制され難く、比較的大きな振動を得ることができる上、応答性も良好である。

＜第３実施態様について＞
次に、本発明に係る触覚フィードバック装置の第３実施態様について説明する（図８参照）。
この触覚フィードバック装置３は、上述した触覚フィードバック装置２に対し、内部構造を一部変更したものであり、その外観形状は上記触覚フィードバック装置１及び２（図１参照）と同様である。

この触覚フィードバック装置３は、上記触覚フィードバック装置２に対し、弾性受け部７０を、弾性受け部８０に置換したものである。
弾性受け部８０は、押し込まれた際の画像表示部２２’の裏面に対し点接触する接触部材８１と、接触部材８１を弾性的に支持する弾性部材８２と、これら接触部材８１及び弾性部材８２を保持するブラケット８３とを具備し、押し込み方向側へ移動した際の画像表示部２２’の裏面を受けて、弾性部材８２を弾性的に後退させる。

接触部材８１は、反押し込み方向側の部分を略円錐状に形成するとともに押込み方向側の部分を円柱状に形成した部材である。この接触部材８１における反押し込み方向側の突端部は、断面円弧状の凸曲面に形成され、押し込まれた際のタッチ入力部２０’（詳細には画像表示部２２’）の裏面に当接する。この接触部材８１の材質には、例えば金属材料や硬質合成樹脂材料等が用いられる。
接触部材８１と、初期位置の画像表示部２２’の裏面との間には、隙間ｓ２が確保されている（図８参照）。

弾性部材８２は、接触部材８１の押込み方向側部分に環状に装着されたコイル状の圧縮バネである。この弾性部材８２の一方の座部は接触部材８１の外周に設けられる鍔部に当接し、他方の座部は、筐体１０の底面に当接している。

ブラケット８３は、反押込み方向側の面に開口を有する中空状の部材である。このブラケット８３は、前記開口から接触部材８１の一部を突出させて、接触部材８１及び弾性部材８２を覆い、ネジやボルト等の止着具によって筐体１０の底面に止着されている。

上記構成の触覚フィードバック装置３によれば、タッチ入力部２０’が押し込まれると、それと略同時又はその直後に振動アクチュエータ５０が振動し、この振動に伴いタッチ入力部２０’が振動する。この際の押し込み量が比較的大きい場合には、画像表示部２２’の裏面が接触部材８１の突端に点接触し、接触部材８１が弾性部材８２を弾性変形させて後退する。
よって、上述した触覚フィードバック装置１，２と略同様にして、良好な押込み感及び振動を得ることができる。
しかも、タッチ入力部２０’が押し込まれた際に、画像表示部２２’の裏面が、接触部材８１の突端に点接触するため、この接触部分での摩擦抵抗等により振動量が抑制されてしまうのを防ぐことができる。

なお、上記態様では、画像表示部２２’の裏面に対し接触部材８１を点接触させるようにしたが、この接触部材の他例としては、画像表示部２２’の裏面に対し線接触するようにしてもよい。
この場合、前記接触部材は、その突端側を例えば図８のＹ方向へ連続する断面略逆Ｖ字状に形成する。そして、この接触部材を支持する弾性部材は、前記Ｙ方向へわたる板バネや、複数のコイルスプリング等とし、これらを覆うブラケットも前記Ｙ方向へ長尺状に形成する（図示せず）。

＜第４実施態様について＞
次に、本発明に係る触覚フィードバック装置の第４実施態様について説明する（図９参照）。
触覚フィードバック装置４は、上述した触覚フィードバック装置２に対し、内部構造を一部変更したものであり、その外観形状は上記触覚フィードバック装置１〜３（図１参照）と同様である。

この触覚フィードバック装置４は、上記触覚フィードバック装置３に対し、弾性受け部８０を、弾性受け部９０に置換したものである。
弾性受け部９０は、押し込まれた際のタッチ入力部２０’（詳細には画像表示部２２’）の裏面に対し外周面を接触させる転動部材９１と、転動部材９１を回転自在且つ弾性的に支持する弾性支持部９２と、これら接触部材９１及び弾性部材９２を保持するブラケット９３とを具備し、押し込み方向側へ移動した際の画像表示部２２’の裏面を受けて、転動部材９１を弾性的に後退させる。

転動部材９１は、図示例によれば、画像表示部２２’の振動方向（Ｘ方向）に沿って、画像表示部２２’の裏面を転動するように支持された円筒状ローラである。
この転動部材９１は、弾性支持部９２によって自在に回転するように支持される。
転動部材９１と、初期位置の画像表示部２２’の裏面との間には、隙間ｓ２が確保されている（図９参照）。

弾性支持部９２は、転動部材９１を回転自在に支持するとともにＺ方向へ進退可能な支持部材９２ａと、この支持部材９２ａを反押込み方向へ付勢する弾性部材９２ｂとを具備する。
支持部材９２ａは、例えば、転動部材９１の回転軸をその両側で回転自在に支持する態様や、転動部材９１を回転自在となるように円弧状に受けるようにした態様等とすることが可能である。
この支持部材９２ａの押込み方向側の部分は、円柱状に形成され、この円柱状部分には、環状に弾性部材９２ｂが装着されている。この弾性部材９２ｂは、コイル状の圧縮バネであり、その一方の座部を支持部材９２ａの外周に設けられた鍔部に当接させ、他方の座部を、筐体１０の底面に当接させている。

ブラケット９３は、転動部材９１を突出させる開口を有する中空状の部材である。このブラケット９３は、支持部材９２ａ及び弾性部材９２ｂを覆うようにして、ネジやボルト等の止着具によって筐体１０の底面に止着されている。

触覚フィードバック装置４によれば、タッチ入力部２０’が押し込まれると、それと略同時又はその直後に振動アクチュエータ５０が振動し、この振動に伴いタッチ入力部２０’が振動する。この際の押し込み量が比較的大きい場合には、画像表示部２２’の裏面が転動部材９１の外周面に接触し、転動部材９１及び支持部材９２ａが弾性部材９２ｂを弾性変形させて後退する。
よって、上述した触覚フィードバック装置１〜３と略同様にして、良好な押込み感及び振動を得ることができる。
しかも、タッチ入力部２０’が押し込まれた際に、画像表示部２２’の裏面が、転動部材９１の外周面に接触して、転動部材９１がタッチ入力部２０’の振動方向に沿って転動するため、この接触部分での摩擦抵抗等により振動量が抑制されるのを防ぐことができる。

なお、上記態様では、転動部材９１を円柱ローラ状に形成したが、他例としては、前記転動部材を球状に形成し、この球状の転動部材を凹面状の支持部材によって回転自在に支持するようにしてもよい（図示せず）。

＜第５実施態様について＞
次に、本発明に係る触覚フィードバック装置の第５実施態様について説明する（図１０〜図１３参照）。

この触覚フィードバック装置５は、カバー部材３０’にタッチ入力部２０”を簡易に取り付ける構造を備えている。この例では、カバー部材３０’がタッチ入力部２０”を支持する筐体になっており、前述した実施形態における筐体１０は、適宜省略することができる。

カバー部材３０’は、タッチ入力部２０”の入力面２０Ｔを露出させる開口部３２ａを有している枠状板部３２を備えており、この枠状板部３２の裏面に、タッチ入力部２０”を止着する止着部３３が設けられている。止着部３３は、枠状板部３２の裏面から突出するように、開口部３２ａの周囲に複数（図示４箇所）設けられている。

タッチ入力部２０”は、タッチカバーガラス２３とプリント基板２４とを備えており、プリント基板２４の表面にタッチカバーガラス２３が貼り付けられて、タッチ入力部２０”が構成されている。プリント基板２４には、前述した止着部３３に対応する位置に、開口部２５が設けられている。開口部２５は、後述する弾性支持部材４０”の延設方向に沿って開口しており、その延設方向両端縁部に弾性支持部材４０”を止着する係止部２５ａが設けられている。なお、開口部２５は、弾性支持部材４０”の延設方向に係止部２５ａが設けられていれば、プリント基板２４の側方に開放された切り欠き形状であってもよい。

弾性支持部材４０”の単体は、図１１に示すように、中央部４０Ａに止め孔４０Ｄを備えており、両方の端部４０Ｂに係止部４０Ｅが設けられていて、中央部４０Ａと端部４０Ｂの間に弾性変形部４０Ｃが設けられている。この弾性支持部材４０”も前述した弾性支持部材４０，４０’と同様に、タッチ操作による押し込み方向Ｐに対する直交方向へわたって延設されるとともに、その延設方向へ弾性的に伸縮可能であって且つ押し込み方向Ｐへ弾性的に撓み可能な板状のバネ部材である。

振動アクチュエータ５０は、図示の例では、タッチ入力部２０”におけるプリント基板２４に一体に固定されている。この例では、振動アクチュエータ５０をプリント基板２４の裏面側に固定しているが、これに限らず、タッチカバーガラス２４をプリント基板２４の外に延長するなどして、直接タッチカバーガラス２４に振動アクチュエータ５０を固定しても良い。

このような触覚フィードバック装置５を組み立てるには、先ず、タッチ入力部２０”におけるプリント基板２４の開口部２５内に弾性支持部材４０”を収容して、弾性支持部材４０”の端部４０Ｂ（係止部４０Ｅ）を開口部２５の係止部２５ａに係止する。これによって、弾性支持部材４０”は、開口部２５の縁部に両方の端部４０Ｂが止着された状態で、開口部２５内に保持される。

そして、弾性支持部材４０”が保持されている開口部２５内に、カバー部材３０’の止着部３３を挿入して、弾性支持部材４０”の中央部４０Ａに設けた止め孔４０Ｄにネジ１３を挿入して、止着部３３に弾性支持部材４０”の中央部４０Ａをネジ止めする。これによって、筐体であるカバー部材３０’に、タッチ入力２０”が弾性支持部材４０”を介して支持される。

このような触覚フィードバック装置５は、前述した触覚フィードバック装置１〜４と同様に、タッチ入力部２０”が押し込まれると、それと略同時又はその直後に振動アクチュエータ５０が振動し、この振動に伴いタッチ入力部２０”が振動する。これにより、上述した触覚フィードバック装置１〜４と略同様にして、良好な押込み感及び振動を得ることができる。
そして、触覚フィードバック装置５は、カバー部材３０’を筐体としてタッチ入力部２０”を支持することで、前述した筐体１０を省くことができ、装置の薄型化が可能になる。また、予めタッチ入力部２０”に弾性支持部材４０”を係止した状態で、弾性支持部材４０”を介してタッチ入力部２０”をカバー部材３０’に固定することができるので、組立作業を簡易化することが可能になる。

＜電子機器について＞
図１４は、上記構成の触覚フィードバック装置１〜５の何れかを備えた電子機器Ａを例示している。
この電子機器Ａは、ケースａ１の一つの面に開口ａ２を有し、この開口ａ２からタッチ入力部２０又は２０’を露出するようにして、ケースａ１内に触覚フィードバック装置１〜５の何れかを装着している。
この電子機器Ａの具体例としては、家電機器や、遊戯機器、各種複合電子機器、医療機器、ナビゲータを含む車載搭載機器等とすることができる。
この電子機器Ａによれば、タッチ入力部２０又は２０’をタッチ操作する操作者に、良好な操作感を与えることができる上、その操作に対する応答性も良好である。

なお、電子機器Ａの他例としては、ケースａ１を具備せずに、触覚フィードバック装置１〜５の何れかを、そのまま、先に例示した機器として用いることも可能である。
さらに、他例としては、触覚フィードバック装置１〜５の何れかにより、スマートフォンや携帯電話、タブレット端末、ＰＤＡ（Personal Digital Asistant）、画面タッチ操作可能なパソコン、その他のウェアラブル電子機器等を構成したり、パソコン用のタッチパッドや、その他の電子機器のタッチパッドを構成したりすることも可能である。

また、上記実施態様によれば、タッチ入力部２０又は２０’を構成するタッチパネルに、タッチセンサを具備したが、他例としては、前記タッチセンサを前記タッチパネルには具備せずに画像表示部やタッチパネル以外の部位に具備した態様とすることも可能である。

また、上記実施態様によれば、特に好ましい弾性支持部材として板バネを用いたが、この弾性支持部材は、一端側をタッチ入力部に止着するとともに他端側を筐体に止着した弾性部材とすればよく、例えば、コイルスプリングや、ゴム、弾性合成樹脂材料等を用いることも可能である。

また、上記実施態様によれば、特に好ましい一例として、振動アクチュエータ５０を、弾性支持部材４０，４０’，４０”の延設方向（図示のＸ方向）へ振動するように設けたが、他例としては、その振動方向を、タッチ入力部２０の厚み方向（図示のＺ方向）や、タッチ入力部２０面に沿って前記延設方向に交差する方向（図示のＹ方向）とすることも可能である。

また、上記の第１〜第４実施態様によれば、特に好ましい一例として、振動アクチュエータ５０を、タッチ入力部２０，２０’における振動方向の一端側と他端側に設けたが、他例としては、その片側のみに振動アクチュエータ５０を設けた態様や、前記振動方向に対する交差方向の両側又は片側に振動アクチュエータ５０を設けた態様、タッチ入力部２０又は２０’の周端面に振動アクチュエータ５０を設けた態様、タッチ入力部２０又は２０’の裏面における中央寄りに振動アクチュエータ５０を設けた態様、振動アクチュエータ５０を３以上設けた態様等、図示例以外の配置や数、振動アクチュエータ５０を設けることも可能である。

以上、本発明に係る実施態様について詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施態様に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述した各実施態様は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１〜５：触覚フィードバック装置 １０：筐体
２０：タッチ入力部（タッチパネル）
２０’：タッチ入力部（タッチパネル２１’及び画像表示部２２’）
２０’’：タッチ入力部（２３：タッチカバーガラス，２４：プリント基板），
３０：カバー部材 ３０’’：カバー部材（筐体）
４０，４０’４０’’：弾性支持部材
４１，４１’：一片部 ４２，４２’：他片部
４０Ａ：中央部，４０Ｂ：端部，４０Ｃ：弾性変形部，４０Ｄ：止め孔
５０：振動アクチュエータ ６０：画像表示部
７０：弾性受け部 ｓ１，ｓ２：隙間
Ａ：電子機器 Ｐ：押し込み方向

Claims (14)

1. 筐体と、タッチ操作がなされるタッチ入力部と、前記タッチ入力部に一体的に固定され前記タッチ操作に応じて振動する振動アクチュエータと、前記タッチ入力部をタッチ操作によって押し込まれるように前記筐体に支持する弾性支持部材とを備え、
   前記弾性支持部材は、前記タッチ操作による押し込み方向に対する交差方向へわたって延設され、その延設方向の一部を前記タッチ入力部に止着するとともに、その他部を前記筐体に止着していることを特徴とする触覚フィードバック装置。
2. 前記振動アクチュエータは、前記弾性支持部材における前記延設方向へ振動するように設けられていることを特徴とする請求項１記載の触覚フィードバック装置。
3. 前記弾性支持部材が、前記延設方向へ伸縮可能であって且つ前記押し込み方向へ撓み可能なバネ部材であることを特徴とする請求項１又は２記載の触覚フィードバック装置。
4. 前記弾性支持部材が、筐体側の止着箇所からタッチ入力部側の止着箇所へ向かいながら前記押し込み方向側へ傾斜する一片部と、筐体側の止着箇所からタッチ入力部側の止着箇所へ向かいながら反押し込み方向側へ傾斜する他片部とを交互に接続してなる板バネ状に形成されていることを特徴とする請求項３記載の触覚フィードバック装置。
5. 前記タッチ入力部が透明なタッチパネルであり、このタッチパネルよりも前記押し込み方向側に隙間を置いて、画像表示部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載の触覚フィードバック装置。
6. 前記タッチ入力部よりも前記押し込み方向側には、押し込み方向側へ移動した際の前記タッチ入力部の裏面を受けて弾性的に後退する弾性受け部が設けられていることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項記載の触覚フィードバック装置。
7. 前記弾性受け部が、弾性材料から形成されていることを特徴とする請求項６記載の触覚フィードバック装置。
8. 前記弾性受け部が、押し込まれた際の前記タッチ入力部の裏面に対し点接触又は線接触する接触部材と、前記接触部材を弾性的に支持する弾性部材とを具備していることを特徴とする請求項６記載の触覚フィードバック装置。
9. 前記弾性受け部が、押し込まれた際の前記タッチ入力部の裏面に対し外周面を接触させる転動部材と、前記転動部材を回転自在且つ弾性的に支持する弾性支持部とを具備していることを特徴とする請求項６記載の触覚フィードバック装置。
10. 前記弾性支持部材は、前記延設方向の一端部を前記タッチ入力部に止着するとともに、その他端部を前記筐体に止着していることを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の触覚フィードバック装置。
11. 前記弾性支持部材は、前記延設方向の両端部を前記タッチ入力部に止着するとともに、その中央部を前記筐体に止着していることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の触覚フィードバック装置。
12. 前記タッチ入力部は、前記弾性支持部材の延設方向に沿って開口する開口部を備え、
    前記弾性支持部材は、前記開口部の縁部に両端部が止着された状態で、前記開口部内に保持され、
    前記筐体は、前記開口部に挿入されて前記弾性支持部材の中央部が止着される止着部を備えることを特徴とする請求項１１記載の触覚フィードバック装置。
13. 前記筐体は、前記タッチ入力部の入力面を露出させるカバー部材であることを特徴とする請求項１２記載の触覚フィードバック装置。
14. 請求項１乃至１３何れか１項記載の触覚フィードバック装置を備えた電子機器。

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