WO2012057214A1 - 電子機器、およびこれを備えた携帯端末 - Google Patents

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WO2012057214A1
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touch panel
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bending
panel
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幸二 鶴崎
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京セラ株式会社
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
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    • G—PHYSICS
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user

Definitions

  • the present invention relates to an electronic device and a mobile terminal including the same.
  • the present invention relates to an electronic device capable of transmitting a sufficient tactile sensation to a user while ensuring a certain degree of dustproofness and waterproofness, and a portable terminal equipped with the electronic device.
  • One aspect of the electronic device of the present invention includes a detection unit that detects an input position, a vibrating body provided in the detection unit, a base body that is disposed to face the detection unit through a space, and a plan view.
  • a first casing having a frame positioned on the base so as to surround the detection section; an operation section positioned on the front side of the detection section so as to cover the detection section in plan view; and the frame A bending portion that is provided over the entire circumference of the body and supports the operation portion.
  • One aspect of the portable terminal of the present invention includes the electronic device according to the present invention in the second housing.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a cutting line II shown in FIG.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a cutting line II-II shown in FIG.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along a cutting line III-III shown in FIG. It is a top view which shows schematic structure of the electronic device which concerns on the 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view taken along a cutting line IV-IV shown in FIG. It is the figure which expanded the support body. It is a top view which shows schematic structure of the electronic device which concerns on the 4th Embodiment of this invention.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along a cutting line VV shown in FIG. It is a perspective view which shows schematic structure of a portable terminal.
  • the electronic apparatus X1 As shown in FIGS. 1 to 4, the electronic apparatus X1 according to this embodiment includes a liquid crystal panel 2, a touch panel 3, a vibrating body 4, a first housing 5, a support body 6, an operation unit 7, and a bending unit 8. I have.
  • the liquid crystal panel 2 is a display panel using a liquid crystal composition for display.
  • the liquid crystal panel 2 includes one substrate, the other substrate disposed opposite to the one substrate, a liquid crystal layer interposed between the one substrate and the other substrate, and between the one substrate and the other substrate. And a display member layer that contributes to display and a backlight that irradiates light to one substrate and the other substrate.
  • the display member layer include a pixel electrode, an alignment film, and a color filter.
  • the driving method of the liquid crystal panel 2 may be a simple matrix driving method or an active matrix driving method.
  • the organic EL panel is a display panel using a substance that emits light when a voltage is applied.
  • a light emitting body using an organic material such as diamine is vapor-deposited on a substrate, and display is performed by applying a DC voltage of 5 to 10V.
  • a backlight is not necessary.
  • the touch panel 3 has a front surface 3a and a back surface 3b, and is a detection unit that detects a position operated by a user with a finger or a pen as an input position. As shown in FIGS. 3 and 4, the touch panel 3 is disposed to face the liquid crystal panel 2 with the space S ⁇ b> 1 interposed therebetween. Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the touch panel 3 has a rectangular shape in plan view. In the present specification, even when the outer periphery of the four corners C1 to C4 of the touch panel 3 has an arc shape in plan view, the touch panel 3 has a rectangular shape in plan view. Shall. That is, the touch panel 3 may be substantially rectangular when viewed from above.
  • the touch panel 3 uses a capacitive touch panel from the viewpoint of improving detection sensitivity, but instead of the capacitive touch panel, a resistive touch panel, surface acoustic wave, and the like are used. Alternatively, an infrared touch panel, an electromagnetic induction touch panel, or the like may be used.
  • the vibrating body 4 is a member that plays a role of vibrating the touch panel 3 when a predetermined input operation by the user is detected. Specifically, the vibrating body 4 repeats the expansion and contraction movement in the short side direction of the touch panel 3 (left and right direction when FIG. 1 is viewed from the paper surface), whereby the thickness direction of the touch panel 3 (hereinafter, the direction is referred to as “ The touch panel 3 is caused to vibrate and bend in the “vertical direction”. As will be described in detail later, the vibrating body 4 also has a role of detecting a pressing load on the touch panel 3.
  • the vibrating body 4 is provided on the back surface 3b of the touch panel 3 via an adhesive member (not shown).
  • the back surface 3 b of the touch panel 3 means the bottom surface of the substrate constituting the touch panel 3.
  • the vibrating body 4 is, for example, a piezoelectric element that performs expansion and contraction based on an applied voltage, but is not limited thereto.
  • An electromagnetic vibrator, a spring, a motor, or the like may be used instead of the piezoelectric element.
  • two vibrating bodies 4 are provided in the vicinity of both short sides of the touch panel 3 along each short side.
  • the arrangement position, the number, and the like of the vibrating body 4 are not particularly limited.
  • two vibrating bodies 4 may be provided in the vicinity of both long sides of the touch panel 3 along each long side, or in the vicinity of both the long sides and short sides of the touch panel 3, respectively.
  • Four may be provided along the long side and the short side.
  • the first housing 5 includes a base body 51 and a frame body 52.
  • the base 51 has a main surface 51 a, and the liquid crystal panel 2 is provided on the main surface 51 a of the base 51.
  • the frame body 52 is provided on the main surface 51 a of the base 51 so as to surround the liquid crystal panel 2.
  • metals such as resin, such as a polycarbonate, stainless steel, aluminum, and a magnesium alloy, are mentioned, for example.
  • the base body 51 and the frame body 52 may be formed integrally or separately.
  • the support 6 is a member that plays a role of supporting the touch panel 3.
  • the support 6 is provided on the main surface 51 a of the base 51.
  • the support 6 is located at a total of six locations including the four corners C1 to C4 of the touch panel 3, the corners C1 and C2, and the corners C3 and C4.
  • the shape of the support 6 is, for example, a cylindrical shape, but may be a prismatic shape or the like. Examples of the constituent material of the support 6 include silicone rubber, urethane rubber, urethane foam, and other rubbers.
  • the operation unit 7 is a member that plays a role of being input by a user with a finger or a pen.
  • the operation unit 7 is located on the front surface 3a side of the touch panel 3 so as to cover the touch panel 3 in plan view.
  • the operation unit 7 is bonded to the front surface 3a of the touch panel 3 through OCA (Optical / Clear / Adhesive).
  • the operation unit 7 is translucent.
  • translucency means having transparency with respect to visible light.
  • the operation unit 7 is, for example, a synthetic resin such as polyethylene terephthalate formed in a film shape, or a glass, plastic, or the like formed thin.
  • the bending portion 8 has a function of bending according to the bending vibration of the touch panel 3. For this reason, the bending part 8 has elasticity.
  • the constituent material of the bending portion 8 include urethane rubber, urethane resin, urethane foam, silicone rubber, and polyester.
  • the bending portion 8 supports the operation portion 7. Further, as shown in FIG. 2, the bending portion 8 is provided over the entire circumference of the frame body 52. That is, the bending portion 8 is located between the operation portion 7 and the frame body 52, and the operation portion 7 and the frame body 52 are bonded to each other via the double-sided tape T1.
  • the space S ⁇ b> 1 is sealed by the base body 51, the frame body 52, the operation part 7, and the bending part 8.
  • the operation of the bending portion 8 will be described.
  • the touch panel 3 is bent downward with the support 6 as a fulcrum.
  • the operation unit 7 is also bent downward.
  • the bending portion 8 bends upward in accordance with the downward curve of the operation portion 7.
  • the contraction of the vibrating body 4 is released and the vibrating body 4 extends in the short side direction of the touch panel 3, as shown by an arrow Y3 in FIG. To curve.
  • the operation unit 7 is also bent upward.
  • the bending portion 8 bends downward along the upward curve of the operation portion 7.
  • the support 6 serves as a fulcrum, and the touch panel 3 and the operation unit 7 bend and vibrate in the vertical direction, and the bending unit 8 is also bent in the vertical direction accordingly.
  • the bending part 8 since the bending part 8 is provided, possibility that the bending vibration of the touch panel 3 and the operation part 7 will be suppressed can be reduced. For this reason, in the electronic device X1, sufficient tactile sensation can be transmitted to the user.
  • a gap L ⁇ b> 1 is provided between the touch panel 3 and the bending portion 8. That is, the gap L ⁇ b> 1 is a portion that is not supported by the touch panel 3 and the bending portion 8 in the operation portion 7.
  • the operation unit 7 can sufficiently bend and vibrate in the vertical direction according to the vertical vibration of the touch panel 3.
  • the gap L1 depends on the thickness of the operation portion 7, it is preferable that the gap L1 is generally in the range of 0.1 mm to 10 mm.
  • the electronic device X1 when transmitting a pressing feeling to the user in the tactile transmission will be described.
  • the electronic device X1 is other than the pressing feeling, for example, a feeling of tracing, a feeling of touch, etc.
  • the present invention can also be applied to transmitting various tactile sensations.
  • the vibrating body 4 detects a pressing load on the touch panel 3 (Op 1).
  • the load detection function of the vibrating body 4 will be described. That is, when the user presses the touch panel 3 via the operation unit 7, the touch panel 3 is bent downward. When the touch panel 3 is bent downward, the vibrating body 4 is also bent downward. That is, the bending amount of the vibrating body 4 changes according to the pressing load on the touch panel 3.
  • the vibrating body 4 is a piezoelectric element, it can be converted into a voltage corresponding to the amount of bending. As a result, the pressing load of the touch panel 3 can be detected by the vibrating body 4.
  • achieved the load detection function with the vibrating body 4 was demonstrated above, you may implement
  • the tactile transmission driver determines whether the pressing load detected in Op1 is equal to or greater than the threshold when the pressing operation on the touch panel 3 by the user is a pressing operation on the input object displayed on the display screen. It is determined whether or not (Op2).
  • the tactile transmission driver is provided on an FPC (FlexibleFlexPrinted Circuit) connected to the touch panel 3 together with the touch panel driver that controls the touch panel 3, for example.
  • the tactile transmission driver determines that the pressing load detected at Op1 is equal to or greater than the threshold value (YES at Op2)
  • the tactile transmission driver causes the vibrating body 4 to expand and contract in the short side direction of the touch panel 3 (Op3).
  • the touch panel 3 and the operation unit 7 are curved and vibrated in the vertical direction by the vibrating body 4 that is expanded and contracted at Op3 (Op4).
  • a pressing feeling is transmitted to the user who pressed the touch panel 3 via the operation unit 7.
  • the tactile sensation transmission driver determines that the pressing load detected at Op1 is less than the threshold (NO at Op2)
  • the electronic device X1 can transmit a sufficient tactile sensation to the user while ensuring a certain degree of dustproofness and waterproofness.
  • FIG. 8 is a plan view showing a schematic configuration of the electronic apparatus X2 according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a plan view illustrating a schematic configuration of the electronic device X2 of FIG. 8 when the electronic device X2 from which the operation unit 7 is omitted is viewed from above. 8 and 9, the same reference numerals are given to configurations having the same functions as those in FIGS. 1 and 2, and detailed descriptions thereof are omitted.
  • the frame 52 has four corners 52a to 52d.
  • the electronic device X2 includes a bending portion 80 instead of the bending portion 8 described in the first embodiment.
  • the bending portion 80 includes a first portion 80a and a second portion 80b located at the four corners 52a to 52d of the frame body 52 and having a lower degree of bending than the first portion 80a.
  • the degree of bending of the first part 80a is 10 to 90%
  • the degree of bending of the second part 80b is 0 to 70%
  • the second part 80b is more flexible than the first part 80a. Is set to be small. That is, the second part 80b is harder than the first part 80a.
  • “deflection” refers to a change in shape of a material.
  • the “degree of deflection” refers to a ratio indicating how much the material changes in shape.
  • the first portion 80a is located on the outer peripheral portion other than the four corners 52a to 52d of the frame body 52.
  • the second portion 80 b is located at the four corners 52 a to 52 d of the frame body 52.
  • part 80b is comprised using the material different from the material which comprises the 1st site
  • the first portion 80a is made of silicone rubber, urethane rubber, urethane resin, polyester, or the like
  • the second portion 80b is made of silicone rubber, urethane rubber, polyester, or the like.
  • the first part 80a is configured in an M shape when viewed in cross section
  • the second part 80b is configured in a rectangular shape when viewed in cross section.
  • the first part 80a expands and contracts according to the bending vibration of the touch panel 3 and the operation unit 7, and with the expanding and contracting force, the touch panel 3 and the operation unit 7 This is preferable because bending vibration can be applied.
  • the shape is M-shaped, when the first portion 80a contracts, the force to repel the contraction is larger than other shapes.
  • the first portion 80a may have a U shape when viewed in cross section, or may have a hollow shape inside.
  • the first portion 80a is located on the outer peripheral portion other than the four corners 52a to 52d of the frame body 52, and the second portion 80b is less bent than the first portion 80a.
  • the second portions 80b located at the four corners 52a to 52d of the frame 52 serve as fulcrums.
  • the operation unit 7 can be sufficiently curved and vibrated in the vertical direction. Therefore, compared with the electronic device X1, the electronic device X2 can transmit a sufficient tactile sensation to the user.
  • the electronic device X2 can transmit a sufficient tactile sensation to the user while ensuring a certain degree of dustproofness and waterproofness.
  • the bending portion 80 includes the first portion 80a and the second portion 80b that is located at the four corners 52a to 52d of the frame body 52 and has a smaller degree of bending than the first portion 80a. Therefore, the support 6 is not necessarily provided.
  • the second portion 80b may be positioned between the corners 52a and 52b and between the corners 52c and 52d.
  • FIG. 10 is a plan view illustrating a schematic configuration of the electronic apparatus X3 according to the present embodiment.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the cutting line III-III shown in FIG. 10 and 11, the same reference numerals are given to configurations having the same functions as those in FIGS. 1 and 3, and detailed description thereof is omitted.
  • the frame 52 has a groove 521. Further, the electronic device X3 includes a stopper 11 that prevents the operation unit 7 from being detached from the frame body 52.
  • the stopper 11 is inserted into the groove 521 of the frame body 52.
  • the double-sided tape T1 positioned between the operation unit 7 and the bending portion 8 or the double-sided tape T1 positioned between the bending portion 8 and the frame body 52 may be peeled off.
  • the operation unit 7 When the double-sided tape T1 is peeled off, the operation unit 7 may be detached from the frame body 52. However, in the present embodiment, even when a force is applied in the direction indicated by the arrow Y5 in FIG. Since the stopper 11 comes into contact with the inner surface of the groove portion 521 of the frame body 52, the electronic device X ⁇ b> 3 can prevent the operation portion 7 from being detached from the frame body 52.
  • the electronic device X3 can transmit a sufficient tactile sensation to the user while ensuring a certain degree of dustproofness and waterproofness. In the electronic device X3, the reliability is improved.
  • FIG. 12 is a plan view illustrating a schematic configuration of the electronic apparatus X4 according to the present embodiment.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view taken along the cutting line IV-IV shown in FIG.
  • FIG. 14 is an enlarged view of the support body 60. 12 and 13, the same reference numerals are given to configurations having the same functions as those in FIGS. 1 and 3, and detailed descriptions thereof are omitted.
  • the electronic device X4 includes a support body 60 instead of the support body 6 described in the first embodiment.
  • the diameter M1 of the surface 60a that contacts the back surface 3b of the touch panel 3 of the support 60 is smaller than the diameter M2 of the surface 60b that contacts the main surface 51a of the base body 51 of the support 60.
  • a body 60 is constructed.
  • the support body 60 has a so-called taper shape in which the diameter gradually increases from the back surface 3 b of the touch panel 3 toward the main surface 51 a of the base body 51. If the support body 60 is comprised in this way, the restraint degree of the touch panel 3 by the support body 60 can be reduced. For this reason, in the electronic device X4, sufficient tactile sensation can be transmitted to the user.
  • the electronic device X4 can transmit a sufficient tactile sensation to the user while ensuring a certain degree of dustproofness and waterproofness.
  • FIG. 15 is a plan view illustrating a schematic configuration of the electronic apparatus X5 according to the present embodiment.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the cutting line VV shown in FIG. 15 and FIG. 16, components having the same functions as those in FIG. 1 and FIG. 3 are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
  • the electronic device X5 includes a liquid crystal panel 12 having an input position detection function instead of the liquid crystal panel 2 and the touch panel 3 described in the first to third embodiments. That is, the liquid crystal panel 12 is supported by the support 6. An operation unit 7 is provided on the front surface 12 a of the liquid crystal panel 12. A vibrating body 4 is provided on the back surface 12 b of the liquid crystal panel 12.
  • the liquid crystal panel 12 includes one substrate, the other substrate disposed opposite to the one substrate, a liquid crystal layer interposed between the one substrate and the other substrate, a light detection unit provided on the one substrate, A display member layer interposed between the substrate and the other substrate and contributing to display, and a backlight for irradiating light to the one substrate and the other substrate are provided.
  • the function of detecting the input position of the liquid crystal panel 12 will be described. That is, by placing a finger on the liquid crystal panel 12 via the operation unit 7 in a state where external light is incident on the light detection unit, external light incident on the light detection unit corresponding to the finger is blocked. Is done. Thereby, in the liquid crystal panel 12, the input position can be detected by comparing the detection level of the light detection unit in which external light is incident with the detection level of the light detection unit in which no external light is incident. it can.
  • liquid crystal panel 12 provided with the light detection unit as the liquid crystal panel having the input position detection function
  • the present invention is not limited thereto.
  • a liquid crystal panel in which detection electrodes in a capacitive touch panel are formed on a substrate on the liquid crystal panel side may be used.
  • the electronic device X5 can transmit a sufficient tactile sensation to the user while ensuring a certain degree of dustproofness and waterproofness.
  • the electronic device X5 includes the liquid crystal panel 12 having the input position detection function, it is not necessary to separately provide a touch panel, and the electronic device X5 can be downsized.
  • FIG. 17 is a perspective view illustrating a schematic configuration of the mobile terminal P1 according to the present embodiment.
  • the mobile terminal P1 is, for example, a device such as a mobile phone, a smartphone, or a PDA, and includes the electronic device X1 described in the first embodiment, the sound input unit 101, and the sound output unit 102.
  • the key input unit 103 and the second housing 104 are provided.
  • the voice input unit 101 is composed of, for example, a microphone or the like, and inputs a user's voice or the like.
  • the audio output unit 102 includes a speaker or the like, and outputs audio from the other party.
  • the key input unit 103 is constituted by, for example, a mechanical key. Note that the key input unit 103 may be an operation key displayed on the display screen.
  • the second housing 104 is a member that plays a role of housing the electronic device X ⁇ b> 1, the voice input unit 101, the voice output unit 102, and the key input unit 103.
  • the mobile terminal P1 may include a short-distance wireless communication unit such as a digital camera function unit, a one-segment broadcasting tuner, an infrared communication function unit, and various interfaces, depending on the required functions. The detailed illustration and description thereof will be omitted.
  • a short-distance wireless communication unit such as a digital camera function unit, a one-segment broadcasting tuner, an infrared communication function unit, and various interfaces, depending on the required functions. The detailed illustration and description thereof will be omitted.
  • the portable terminal P1 includes the electronic device X1, it can transmit a sufficient tactile sensation to the user while ensuring a certain degree of dustproofness and waterproofness.
  • the voice input unit 101 may not be provided in the mobile terminal P1.
  • the example of the portable terminal P1 including the electronic device X1 has been described.
  • any one of the electronic devices X2 to X5 may be employed instead of the electronic device X1.
  • a mobile terminal including any one of the electronic devices X2 to X5 may be employed.
  • the electronic devices X1 to X5 are applied to the tactile transmission technology, but the present invention is not limited to this.
  • the electronic devices X1 to X5 can be applied to, for example, a panel speaker that outputs sound or a technology that can listen to sound by bone conduction.
  • X1 to X5 Electronic device P1 Mobile terminal 2 Liquid crystal panel (display panel) 3 Touch panel (detection unit) 4 Vibrating body 5 First housing 51 Base body 52 Frame bodies 52a to 52d Corners 6 and 60 of frame body 7 Support body 7 Operation section 8, 80 Deflection section 80a First section 80b Second section 11 Stopper 12 Liquid crystal panel (detection section) , Display panel) 104 Second housing

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Abstract

　入力位置を検出するタッチパネルと、タッチパネルに設けられた振動体と、タッチパネルと空間を介して対向して配置された基体、および平面視してタッチパネルを取り囲むように基体上に位置する枠体を有した第１筐体と、平面視してタッチパネルを覆うように該タッチパネルの前面側に位置する操作部と、枠体の全周にわたって設けられており、かつ操作部を支持する撓み部と、を備える。

Description

電子機器、およびこれを備えた携帯端末
　本発明は、電子機器、およびこれを備えた携帯端末に関する。
　近年、タッチパネルを備えた電子機器において、使用者がタッチパネルを操作した場合に、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）。
　このような触覚伝達技術を適用した電子機器では、タッチパネルに振動体を設けることにより、振動体の伸縮運動に従ってタッチパネルが上下方向に湾曲振動し、使用者に対して様々な触感を伝達することができる。このような触覚伝達技術を適用した電子機器は、主に、携帯端末に備えられることから、防塵・防水対策を行うことが必要である。
特開２００４－１１８７５４号公報
　本発明は、ある程度の防塵性および防水性を確保しつつ、使用者に対して十分な触感を伝達することができる電子機器、およびこれを備えた携帯端末に関する。
　本発明の電子機器における一態様は、入力位置を検出する検出部と、前記検出部に設けられた振動体と、前記検出部と空間を介して対向して配置された基体、および平面視し前記検出部を取り囲むように前記基体上に位置する枠体を有した第１筐体と、平面視して前記検出部を覆うように該検出部の前面側に位置する操作部と、前記枠体の全周にわたって設けられており、かつ前記操作部を支持する撓み部と、を備える。
　本発明の携帯端末における一態様は、本発明に係る電子機器を第２筐体に備える。
本発明の第１の実施形態に係る電子機器の概略構成を示す平面図である。 操作部を省略した電子機器を上面から見た場合の、図１の電子機器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。 タッチパネルおよび操作部が下方向に湾曲しており、かつ撓み部が上方向に撓んでいる状態を示す図である。 タッチパネルおよび操作部が上方向に湾曲しており、かつ撓み部が下方向に撓んでいる状態を示す図である。 電子機器の動作例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る電子機器の概略構成を示す平面図である。 操作部を省略した電子機器を上面から見た場合の、図８の電子機器の概略構成を示す平面図である。 本発明の第３の実施形態に係る電子機器の概略構成を示す平面図である。 図１０中に示した切断線ＩＩＩ－ＩＩＩに沿って切断した断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る電子機器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。 支持体を拡大した図である。 本発明の第４の実施形態に係る電子機器の概略構成を示す平面図である。 図１５中に示した切断線Ｖ－Ｖに沿って切断した断面図である。 携帯端末の概略構成を示す斜視図である。
　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、本発明に係る電子機器、およびこれを備えた携帯端末は、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。
　[実施の形態１]
　図１～図４に示すように、本実施形態に係る電子機器Ｘ１は、液晶パネル２、タッチパネル３、振動体４、第１筐体５、支持体６、操作部７、および撓み部８を備えている。
　液晶パネル２は、表示のために液晶組成物を利用した表示パネルである。具体的には、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３は、前面３ａおよび背面３ｂを有しており、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検出部である。図３および図４に示すように、タッチパネル３は、液晶パネル２と空間Ｓ１を介して対向して配置されている。また、図１および図２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。なお、本明細書では、タッチパネル３の４つの隅部Ｃ１～Ｃ４の外周が平面視して円弧状をなしている場合も、タッチパネル３は、平面視して矩形状をなしている、と言うものとする。すなわち、タッチパネル３は、実質的に、平面視して矩形状をなしていればよい。なお、本明細書において、実質的とは、略と同じ意味である。ここで、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を用いているが、静電容量方式のタッチパネルに代えて、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等を用いてもよい。
　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担う部材である。具体的には、振動体４は、タッチパネル３の短辺方向（図１を紙面上から見た場合の左右方向）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、詳細は後述するように、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、タッチパネル３の背面３ｂに図示しない接着部材を介して設けられている。なお、タッチパネル３の背面３ｂとは、タッチパネル３を構成する基板の下面という意味である。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、これに限定されない。圧電素子の代わりに、電磁式振動体、バネ、モータ等を用いてもよい。
　本実施形態では、図１および図２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。
　第１筐体５は、基体５１および枠体５２を備えている。基体５１は、主面５１ａを有しており、基体５１の主面５１ａに液晶パネル２が設けられている。枠体５２は、液晶パネル２を取り囲むように基体５１の主面５１ａに設けられている。基体５１および枠体５２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。なお、基体５１と枠体５２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６は、タッチパネル３を支持する役割を担う部材である。支持体６は、基体５１の主面５１ａに設けられている。本実施形態では、支持体６は、タッチパネル３の４つの隅部Ｃ１～Ｃ４と、隅部Ｃ１，Ｃ２間と、隅部Ｃ３，Ｃ４間との合計６個所に位置している。支持体６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。支持体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。
　操作部７は、使用者により指あるいはペン等で入力操作される役割を担う部材である。操作部７は、平面視してタッチパネル３を覆うようにタッチパネル３の前面３ａ側に位置している。本実施形態では、操作部７は、ＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）を介してタッチパネル３の前面３ａと接着している。また、操作部７は、透光性を有している。なお、本明細書において透光性とは、可視光に対する透過性を有することを意味する。操作部７は、例えば、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂をフィルム状に形成したもの、あるいは厚みを薄く形成したガラス、プラスチック等である。
　撓み部８は、タッチパネル３の湾曲振動に従って撓む機能を有する。このため、撓み部８は、弾性を有している。撓み部８の構成材料としては、例えば、ウレタンゴム、ウレタン樹脂、発泡ウレタン、シリコーンゴム、ポリエステル等が挙げられる。
　撓み部８は、操作部７を支持している。また、図２に示すように、撓み部８は、枠体５２の全周にわたって設けられている。すなわち、撓み部８は、操作部７と枠体５２との間に位置し、かつ操作部７および枠体５２とは、両面テープＴ１を介して互いに接着されている。ここで、空間Ｓ１は、基体５１、枠体５２、操作部７、および撓み部８によって封止されている。このため、電子機器Ｘ１では、液晶パネル２に対して、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、防水性をより確保するために、両面テープＴ１は、防水性の両面テープを用いることが好ましい。
　ここで、撓み部８の動作について説明する。振動体４に電圧が印加されることにより、振動体４が縮むと、図５の矢印Ｙ１で示されているように、支持体６が支点となってタッチパネル３が下方向に湾曲する。タッチパネル３の下方向の湾曲に従って操作部７も下方向に湾曲する。操作部７の下方向の湾曲に従って、図５の矢印Ｙ２で示されているように、撓み部８は上方向に撓む。一方、振動体４の縮みが解放され振動体４がタッチパネル３の短辺方向に伸びると、図６の矢印Ｙ３で示されているように、支持体６が支点となってタッチパネル３が上方向に湾曲する。タッチパネル３の上方向の湾曲に従って操作部７も上方向に湾曲する。操作部７の上方向の湾曲に従って、図６の矢印Ｙ４で示されているように、撓み部８は下方向に撓む。
　このように、支持体６が支点となって、タッチパネル３および操作部７が上下方向に湾曲振動し、これに従って撓み部８も上下方向に撓む。電子機器Ｘ１では、撓み部８が設けられているので、タッチパネル３および操作部７の湾曲振動が抑制される可能性を低減することができる。このため、電子機器Ｘ１では、使用者に対して十分な触感を伝達することができる。
　なお、図３および図４に示すように、タッチパネル３と撓み部８との間に、ギャップＬ１が設けられていることが好ましい。すなわち、ギャップＬ１は、操作部７において、タッチパネル３および撓み部８に支持されていない部位である。ギャップＬ１が設けられていると、タッチパネル３の上下方向の湾曲振動に従って、操作部７も上下方向に十分に湾曲振動することが可能になる。ここで、ギャップＬ１は、操作部７の厚みにもよるが、概ね、０．１ｍｍ～１０ｍｍの範囲にあることが好ましい。
　次に、上記の電子機器Ｘ１の動作について、図７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電子機器Ｘ１の動作例について説明するが、電子機器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７に示すように、使用者が、操作部７を介してタッチパネル３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、操作部７を介してタッチパネル３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。本実施形態では、振動体４は、圧電素子であるので、湾曲量に応じた電圧に変換することができる。この結果、振動体４によりタッチパネル３の押圧荷重を検出することができる。なお、上記では、荷重検出機能を振動体４で実現している例について説明したが、これに限らず、例えば、歪みセンサ等の荷重センサによって実現してもよい。
　そして、図示しない触覚伝達ドライバは、使用者によるタッチパネル３への押圧操作が、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）。なお、触覚伝達ドライバは、例えば、タッチパネル３と接続されたＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）上に、タッチパネル３を制御するタッチパネルドライバとともに設けられている。
　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および操作部７が上下方向に湾曲振動する（Ｏｐ４）。これにより、操作部７を介してタッチパネル３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７の処理を終了する。
　以上より、上記の電子機器Ｘ１は、ある程度の防塵性および防水性を確保しつつ、使用者に対して十分な触感を伝達することができる。
　[実施の形態２]
　図８は、本実施形態に係る電子機器Ｘ２の概略構成を示す平面図である。図９は、操作部７を省略した電子機器Ｘ２を上面から見た場合の、図８の電子機器Ｘ２の概略構成を示す平面図である。なお、図８および図９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。
　電子機器Ｘ２では、枠体５２は、４つの隅部５２ａ～５２ｄを有している。また、電子機器Ｘ２は、実施の形態１で説明した撓み部８の代わりに、撓み部８０を備えている。撓み部８０は、第１部位８０ａと、枠体５２の４つの隅部５２ａ～５２ｄに位置しておりかつ第１部位８０ａよりも撓み度合いの小さい第２部位８０ｂと、を有している。本実施形態では、第１部位８０ａの撓み度合いは１０～９０％、第２部位８０ｂの撓み度合いは０～７０％になるように、かつ第２部位８０ｂは、第１部位８０ａよりも撓み度合いが小さくなるように設定されている。すなわち、第２部位８０ｂは、第１部位８０ａよりも固い。なお、「撓み」とは、材質の形状変化のことを言う。また、「撓み度合い」とは、材質がどのくらい形状変化するのかを示す割合のことを言う。
　第１部位８０ａは、枠体５２の４つの隅部５２ａ～５２ｄ以外の外周部に位置している。第２部位８０ｂは、枠体５２の４つの隅部５２ａ～５２ｄに位置している。第２部位８０ｂは、第１部位８０ａよりも撓み度合いが小さくなるように、第１部位８０ａを構成する材料とは異なる材料を用いて構成されている。例えば、第１部位８０ａは、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ウレタン樹脂、ポリエステル等により構成され、第２部位８０ｂは、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ポリエステル等により構成される。
　なお、第１部位８０ａと第２部位８０ｂとで形状を異ならせることにより、第２部位８０ｂが、第１部位８０ａよりも撓み度合いが小さくなるように構成してもよい。例えば、第１部位８０ａを断面視してＭ字状に構成し、第２部位８０ｂを断面視して矩形状に構成する等である。第１部位８０ａが断面視してＭ字状をなしている場合、第１部位８０ａは、タッチパネル３および操作部７の湾曲振動に従って伸縮し、この伸縮する力で、タッチパネル３および操作部７の湾曲振動を付勢することが可能になるため、好ましい。形状がＭ字状であるため、第１部位８０ａが収縮した場合に、この収縮に対して反発しようとする力が、他の形状と比べて大きくなるためである。なお、第１部位８０ａは、断面視してコの字状をなしていてもよいし、内部に中空を有する形状であってもよい。
　このように、本実施形態では、第１部位８０ａは、枠体５２の４つの隅部５２ａ～５２ｄ以外の外周部に位置しており、第１部位８０ａよりも撓み度合いの小さい第２部位８０ｂは、枠体５２の４つの隅部５２ａ～５２ｄに位置している。このため、振動体４の伸縮運動によって、タッチパネル３および操作部７を上下方向に湾曲振動させようとする場合、枠体５２の４つの隅部５２ａ～５２ｄに位置する第２部位８０ｂが支点となって、操作部７を上下方向に十分に湾曲振動させることが可能となる。そのため、電子機器Ｘ２では、電子機器Ｘ１と比べて、使用者に対して十分な触感を伝達することができる。
　以上より、上記の電子機器Ｘ２では、ある程度の防塵性および防水性を確保しつつ、使用者に対して十分な触感を伝達することができる。
　なお、本実施形態では、撓み部８０は、第１部位８０ａと、枠体５２の４つの隅部５２ａ～５２ｄに位置しておりかつ第１部位８０ａよりも撓み度合いの小さい第２部位８０ｂと、を有していることから、必ずしも、支持体６は設けなくともよい。
　また、本実施形態では、第２部位８０ｂは、枠体５２の４つの隅部５２ａ～５２ｄに位置している例について説明したが、これに限定されない。第２部位８０ｂは、枠体５２の４つの隅部５２ａ～５２ｄに位置していることに加えて、隅部５２ａ，５２ｂ間、および隅部５２ｃ，５２ｄ間に位置していてもよい。
　[実施の形態３]
　図１０は、本実施形態に係る電子機器Ｘ３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ＩＩＩ－ＩＩＩに沿って切断した断面図である。なお、図１０および図１１において、図１および図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。
　電子機器Ｘ３では、枠体５２は、溝部５２１を有している。また、電子機器Ｘ３は、操作部７が枠体５２から離脱するのを阻止するストッパ１１を備えている。ストッパ１１は、枠体５２の溝部５２１内に挿入されている。ストッパ１１の構成材料としては、第１筐体５の構成材料と同様のものが挙げられる。ここで、電子機器Ｘ３が落下した場合等のように、電子機器Ｘ３に外部から力が加わった場合を考える。この場合、操作部７と撓み部８との間に位置する両面テープＴ１、あるいは撓み部８と枠体５２との間に位置する両面テープＴ１が剥がれる可能性があった。両面テープＴ１が剥がれると、操作部７が枠体５２から離脱する可能性があった。しかしながら、本実施形態では、図１１中の矢印Ｙ５で示された方向に力が加わった場合であっても、枠体５２の溝部５２１の内面にストッパ１１が当接することになる。枠体５２の溝部５２１の内面にストッパ１１が当接するので、電子機器Ｘ３は、操作部７が枠体５２から離脱するのを阻止することができる。
　以上より、上記の電子機器Ｘ３では、ある程度の防塵性および防水性を確保しつつ、使用者に対して十分な触感を伝達することができる。また、上記の電子機器Ｘ３では、信頼性が向上する。
　[実施の形態４]
　図１２は、本実施形態に係る電子機器Ｘ４の概略構成を示す平面図である。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１４は、支持体６０を拡大した図である。なお、図１２および図１３において、図１および図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。
　電子機器Ｘ４では、実施の形態１で説明した支持体６の代わりに、支持体６０を備えている。本実施形態では、支持体６０のタッチパネル３の背面３ｂに接触する面６０ａの径Ｍ１は、支持体６０の基体５１の主面５１ａに接触する面６０ｂの径Ｍ２よりも小さくなるように、支持体６０が構成されている。具体的には、支持体６０は、タッチパネル３の背面３ｂから基体５１の主面５１ａに向かうに従って、その径が次第に大きくなる、いわゆるテーパー形状をなしている。支持体６０をこのように構成すると、支持体６０によるタッチパネル３の拘束度合いを低減することができる。このため、電子機器Ｘ４では、使用者に対して十分な触感を伝達することができる。
　以上より、上記の電子機器Ｘ４では、ある程度の防塵性および防水性を確保しつつ、使用者に対して十分な触感を伝達することができる。
　[実施の形態５]
　図１５は、本実施形態に係る電子機器Ｘ５の概略構成を示す平面図である。図１６は、図１５中に示した切断線Ｖ－Ｖに沿って切断した断面図である。なお、図１５および図１６において、図１および図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。
　電子機器Ｘ５では、実施の形態１～３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、入力位置の検出機能を有した液晶パネル１２を備えている。すなわち、液晶パネル１２は、支持体６によって支持されている。液晶パネル１２の前面１２ａには、操作部７が設けられている。液晶パネル１２の背面１２ｂには、振動体４が設けられている。
　液晶パネル１２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、一方基板上に設けられた光検出部と、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、液晶パネル１２の入力位置の検出機能について説明する。すなわち、光検出部に外光が入射されている状態で、操作部７を介して液晶パネル１２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１２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、入力位置を検出することができる。
　なお、上記では、入力位置の検出機能を有した液晶パネルとして光検出部を備えた液晶パネル１２の例について説明したが、これに限定されない。例えば、静電容量方式のタッチパネルにおける検出電極を、液晶パネル側の基板に形成した液晶パネルであってもよい。
　以上より、上記の電子機器Ｘ５では、ある程度の防塵性および防水性を確保しつつ、使用者に対して十分な触感を伝達することができる。また、上記の電子機器Ｘ５では、入力位置の検出機能を有した液晶パネル１２を備えているので、タッチパネルを別途備える必要がなく、電子機器Ｘ５の小型化を実現することができる。
　[実施の形態６]
　図１７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１７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等の機器であって、実施の形態１で説明した電子機器Ｘ１と、音声入力部１０１と、音声出力部１０２と、キー入力部１０３と、第２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。第２筐体１０４は、電子機器Ｘ１、音声入力部１０１、音声出力部１０２、およびキー入力部１０３を収容する役割を担う部材である。
　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、電子機器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、使用者に対して十分な触感を伝達することができる。
　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、これに限定されない。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、上記では、電子機器Ｘ１を備えた携帯端末Ｐ１の例について説明したが、電子機器Ｘ１に代えて、電子機器Ｘ２～Ｘ５のいずれかを採用してもよい。また、電子機器Ｘ２～Ｘ５のいずれかを備えた携帯端末を採用してもよい。また、上述した実施形態は適宜に組み合わせてもよい。
　さらに、上記では、電子機器Ｘ１～Ｘ５を触覚伝達技術に適用した例について説明したが、これに限定されない。電子機器Ｘ１～Ｘ５は、触覚伝達技術以外に、例えば、音声を出力するパネルスピーカ、あるいは、骨伝導により音を聴くことができる技術にも適用することが可能である。
Ｘ１～Ｘ５　電子機器
Ｐ１　携帯端末
２　液晶パネル（表示パネル）
３　タッチパネル（検出部）
４　振動体
５　第１筐体
５１　基体
５２　枠体
５２ａ～５２ｄ　枠体の隅部
６，６０　支持体
７　操作部
８，８０　撓み部
８０ａ　第１部位
８０ｂ　第２部位
１１　ストッパ
１２　液晶パネル（検出部、表示パネル）
１０４　第２筐体
 

Claims (10)

  1. 　入力位置を検出する検出部と、
    　前記検出部に設けられた振動体と、
    　前記検出部と空間を介して対向して配置された基体、および平面視して前記検出部を取り囲むように前記基体上に位置する枠体を有した第１筐体と、
    　平面視して前記検出部を覆うように該検出部の前面側に位置する操作部と、
    　前記枠体の全周にわたって設けられており、かつ前記操作部を支持する撓み部と、を備える電子機器。
  2. 　前記操作部は、平面視して略矩形状をなしており、
    　前記撓み部は、第１部位と、前記枠体の４つの隅部に位置しておりかつ前記第１部位よりも撓み度合いの小さい第２部位と、を含む、請求項１に記載の電子機器。
  3. 　前記検出部は、平面視して略矩形状をなしており、
    　前記基体上に設けられており、かつ前記検出部の４つの隅部を支持する支持体をさらに備える、請求項１に記載の電子機器。
  4. 　前記支持体の前記検出部に接触する面の径は、前記支持体の前記基体に接触する面の径よりも小さい、請求項３に記載の電子機器。
  5. 　前記検出部と前記撓み部との間に、ギャップが設けられている、請求項１～４のいずれか一項に記載の電子機器。
  6. 　前記操作部が前記枠体から離脱するのを阻止するストッパをさらに備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の電子機器。
  7. 　前記検出部は、タッチパネルであり、
    　前記検出部と前記基体との間に設けられた表示パネルをさらに備える、請求項１～６のいずれか一項に記載の電子機器。
  8. 　前記検出部は、入力位置の検出機能を有する表示パネルである、請求項１～６のいずれか一項に記載の電子機器。
  9. 　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７または８に記載の電子機器。
  10. 　請求項１～９のいずれか一項に記載の電子機器を第２筐体に備えた携帯端末。
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