WO2014192801A1 - 表示入力装置、情報処理装置、タッチパネル装置 - Google Patents

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WO2014192801A1
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WO
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touch panel
piezoelectric elements
unit
display
input device
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PCT/JP2014/064096
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English (en)
French (fr)
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杉山　裕一
航 白井
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京セラドキュメントソリューションズ株式会社
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    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04N1/00405—Output means
    • H04N1/00408—Display of information to the user, e.g. menus
    • H04N1/00411—Display of information to the user, e.g. menus the display also being used for user input, e.g. touch screen

Definitions

  • the present invention relates to a display input device having a touch panel, a touch panel device, and an information processing device.
  • a display input device having a display unit on which touch keys corresponding to various operation contents are displayed and a touch panel provided on the display unit for detecting the position of a touch operation by a user is known.
  • This type of display input device is used as a user interface of an information processing device such as a copying machine, a facsimile device, a scanner device, a multifunction device, a personal computer, and a tablet terminal.
  • An object of the present invention is to provide a display input device capable of suppressing reduction of vibration due to interference with a simple configuration in a configuration in which a touch panel is vibrated using a plurality of piezoelectric elements, an information processing apparatus including the same, and a touch panel device Is to provide.
  • a display input device includes a display unit, a touch panel, a plurality of piezoelectric elements, and a drive unit.
  • the touch panel is provided on the upper surface of the display unit and detects a position of a touch operation.
  • the plurality of piezoelectric elements are arranged separately on the front surface and the back surface of the touch panel.
  • the driving unit drives the piezoelectric element according to a touch operation on the touch panel to vibrate the touch panel.
  • An information processing apparatus includes the display input device.
  • a touch panel device includes a display unit, a plurality of elastic members, a touch panel, and a plurality of piezoelectric elements.
  • the display unit displays a screen.
  • Each of the elastic members is provided on the upper surface of the display unit.
  • the touch panel is fixed to the upper surfaces of the plurality of elastic members.
  • the piezoelectric element vibrates the touch panel.
  • the upper surfaces of the plurality of elastic members are set to a plurality of heights of two or more stages, and the touch panel is fixed in a curved state.
  • a display input device that can suppress reduction of vibration due to interference with a simple configuration, an information processing apparatus including the display input device, and a touch panel device Is realized.
  • FIG. 1A is a schematic diagram showing a configuration of an information processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a schematic diagram showing the configuration of the information processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a hardware configuration of the information processing apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a plan view of the display input device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4A is a diagram showing a configuration of the touch panel according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4B is a diagram showing a configuration of the touch panel according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the relationship between the vibration amount and the position in the display input device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the relationship between the vibration amount and the position in another arrangement example of the piezoelectric element.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a configuration example of an image forming apparatus in which the embodiment of the touch panel device according to the present invention is mounted.
  • FIG. 8 is a plan view illustrating a configuration example of the touch panel device illustrated in FIG. 7.
  • 9 is a cross-sectional view taken along the line IX-IX shown in FIG.
  • FIG. 10 is a block diagram showing an internal configuration of the image forming apparatus shown in FIG.
  • FIGS. 1 and 2 are schematic front views showing the configuration of the multifunction machine 10
  • FIG. 1B is a view taken along the line BB in FIG. 1A.
  • the multifunction machine 10 includes an ADF 1, an image reading unit 2, an image forming unit 3, a paper feeding unit 4, a main control unit 5, a display input device 6, and a communication I / F 7.
  • An image forming apparatus provided.
  • the multifunction machine 10 is an example of an information processing apparatus according to the present invention.
  • the present invention is also applicable to information processing apparatuses such as printers, facsimiles, copiers, personal computers, tablet terminals, smartphones, and mobile phones.
  • the ADF 1 is an automatic document feeder including a document setting unit 11, a plurality of conveyance rollers 12, a document pressing unit 13, and a paper discharge unit 14.
  • each of the transport rollers 12 is driven by a motor (not shown), so that the document placed on the document setting unit 11 is the image data reading position by the image reading unit 2.
  • the paper passes through the lower surface of the document presser 13 and is conveyed to the paper discharge unit 14.
  • the image reading unit 2 can read image data from a document conveyed by the ADF 1.
  • the image reading unit 2 includes a document table 21, a reading unit 22, mirrors 23 and 24, an optical lens 25, and a CCD (Charge Coupled Device) 26.
  • the document table 21 is a document placement unit provided on the upper surface of the image reading unit 2.
  • the reading unit 22 includes an LED light source 221 and a mirror 222, and is movable in a sub-scanning direction (left and right direction in FIG. 1) by a motor (not shown).
  • the LED light source 221 includes a large number of white LEDs arranged along the main scanning direction (the depth direction in FIG. 1).
  • the mirror 222 reflects the light emitted from the LED light source 221 and reflected by the surface of the document at the reading position on the document table 21 toward the mirror 23.
  • the light reflected by the mirror 222 is guided to the optical lens 25 by the mirrors 23 and 24.
  • the optical lens 25 collects incident light and makes it incident on the CCD 26.
  • the CCD 26 includes a photoelectric conversion element that inputs an electrical signal corresponding to the amount of light received from the optical lens 25 to the main control unit 5 as document image data.
  • the image forming unit 3 performs an image forming process (printing process) based on image data read by the image reading unit 2 or image data input from an information processing apparatus such as an external personal computer.
  • the image forming unit includes a photosensitive drum 31, a charging device 32, an exposure device (LSU) 33, a developing device 34, a transfer roller 35, a cleaning device 36, a fixing roller 37, A pressure roller 38 and a paper discharge tray 39 are provided.
  • LSU exposure device
  • a developing device 34 a transfer roller 35
  • a cleaning device 36 a fixing roller 37
  • a pressure roller 38 and a paper discharge tray 39 are provided.
  • an image is formed on the paper supplied from the paper feed cassette 41 that can be attached to and detached from the paper feed unit 4 according to the following procedure, and the paper after the image formation is discharged to the paper discharge tray 39. Is done.
  • the photosensitive drum 31 is uniformly charged to a predetermined potential by the charging device 32.
  • the exposure device 33 irradiates the surface of the photosensitive drum 31 with light based on image data.
  • an electrostatic latent image corresponding to the image data is formed on the surface of the photosensitive drum 31.
  • the electrostatic latent image on the photosensitive drum 31 is developed (visualized) as a toner image by the developing device 34.
  • the developing device 34 is supplied with toner (developer) from a toner container 34 ⁇ / b> A that can be attached to and detached from the image forming unit 3.
  • the toner image formed on the photosensitive drum 31 is transferred onto a sheet by the transfer roller 35.
  • the toner image transferred to the sheet is heated and fixed by the fixing roller 37 when the sheet passes between the fixing roller 37 and the pressure roller 38.
  • the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 31 is removed by the cleaning device 36.
  • the main control unit 5 includes a CPU 51, a ROM 52, and a RAM 53 as shown in FIG.
  • the CPU 51 is a processor that executes various arithmetic processes.
  • the ROM 52 is a non-volatile storage unit in which information such as a control program for causing the CPU 51 to execute various processes is stored in advance.
  • the RAM 53 is a volatile storage unit, and is used as a temporary storage memory (working area) for various processes executed by the CPU 51.
  • the communication I / F 7 is an interface for executing data communication with an external apparatus connected to the multifunction machine 10 via a communication network such as the Internet or a LAN.
  • FIGS. 4A is a plan view of the touch panel 63 of the display input device 6, and FIG. 4B is a left side view of the touch panel 63 of the display input device 6.
  • the display input device 6 includes a display control unit 61, a display unit 62, a touch panel 63, a drive unit 64, a plurality of piezoelectric elements 651 to 656, and hard keys 66.
  • the hard key 66 includes various operation buttons such as a numeric keypad and a start key, and inputs an operation signal of the operation button to the display control unit 61.
  • the display control unit 61 includes a CPU 611, a ROM 612, and a RAM 613, and the CPU 611 executes an operation of the display input device 6 by executing a predetermined control program stored in the ROM 612. Control.
  • the RAM 613 is a volatile storage unit, and is used as a temporary storage memory for various processes executed by the CPU 611.
  • the display control unit 61 may be an electric circuit such as an ASIC or a DSP. Further, it is conceivable as another embodiment that the main control unit 5 also functions as the display control unit 61.
  • the display control unit 61 causes the display unit 62 to display various types of information in accordance with control instructions from the main control unit 5.
  • the display unit 62 is, for example, a liquid crystal display panel or an organic EL display, and displays various information by being controlled by the display control unit 61.
  • the display unit 62 displays various information such as touch keys and setting screens corresponding to various operation contents.
  • the display control unit 61 inputs various information to the main control unit 5 in accordance with a touch operation of the touch panel 63 and an operation of the hard key 66 by a user.
  • the touch panel 63 is provided so as to overlap the upper surface of the display unit 62.
  • the touch panel 63 has an outer diameter larger than that of the display unit 62.
  • the outer diameter of the touch panel 63 is 240 mm in the horizontal dimension d1 and 149 mm in the vertical dimension d2.
  • a region R1 illustrated in FIG. 4A is a region where the touch panel 63 is exposed in the display input device 6.
  • the external region of the region R1 is covered with a housing of the display input device 6 so as not to be seen by a user who operates the display input device 6.
  • the touch panel 63 detects the position of the touch operation by the user and inputs the detected position to the display control unit 61. Thereby, the display control unit 61 can input information preset as operation contents corresponding to the position of the touch operation on the current display screen of the display unit 62 to the main control unit 5. .
  • the touch panel 63 is, for example, a capacitive touch panel that detects an operation position by a change in capacitance, or a resistive touch panel that detects an operation position by a change in resistance.
  • the driving unit 64 When the driving unit 64 detects a user's touch operation on the touch panel 63, the driving unit 64 applies the driving signal having a predetermined voltage waveform to each of the piezoelectric elements 651 to 656, thereby causing the piezoelectric elements 651 to 656 to move. Vibrate. More specifically, the drive unit 64 can simultaneously input the drive signals having the same voltage waveform to each of the piezoelectric elements 651 to 656.
  • Each of the piezoelectric elements 651 to 656 is configured by sandwiching a piezoelectric ceramic piezoelectric material such as PZT (lead zirconate titanate) between a pair of electrodes.
  • Each of the piezoelectric elements 651 to 656 generates vibration by being displaced in accordance with the drive signal applied from the drive unit 64.
  • the voltage waveform of the drive signal is, for example, a sine wave, a rectangular wave, a triangular wave, or a sawtooth wave.
  • each of the piezoelectric elements 651 to 656 is driven and vibrated, so that vibration is transmitted from each of the piezoelectric elements 651 to 656 to the touch panel 63. Vibration is transmitted to the user. Therefore, the user can obtain a sense of operation by the vibration of the touch panel 63 when operating the touch panel 63.
  • the three piezoelectric elements 651 to 653 are arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction of the touch panel 63 at the upper end (one end in the short direction) of the touch panel 63. Yes. Specifically, the dimension d3 in the longitudinal direction of each of the piezoelectric elements 651 to 653 is 40 mm. Further, the distance d4 from the left end of the touch panel 63 of the piezoelectric element 651 and the distance d4 from the right end of the touch panel 63 of the piezoelectric element 653 are 20 mm. Further, the arrangement interval d5 of the piezoelectric elements 651 to 653 is 40 mm.
  • the three piezoelectric elements 654 to 656 are arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction of the touch panel 63 at the lower end (one end in the short direction) of the touch panel 63.
  • each of the piezoelectric elements 651 to 656 is arranged in an external region of the region R1 so as not to be visible to the user.
  • the piezoelectric elements 651 to 653 and the piezoelectric elements 654 to 656 are arranged so as to face each other in the short direction of the touch panel 63.
  • the three piezoelectric elements 651 to 653 and the three piezoelectric elements 654 to 656 are arranged in the longitudinal direction of the touch panel 63, but the number of piezoelectric elements is not limited to this. That is, when the display input device 6 is provided with a plurality of piezoelectric elements, even if the same drive signal is applied to each of the piezoelectric elements, the surface of the touch panel 63 and the touch panel 63 are not reduced. What is necessary is just to arrange
  • a configuration in which the piezoelectric elements 651 to 656 are arranged on the front and back surfaces of the touch panel 63 and different drive signals are applied to the piezoelectric elements 651 to 656 is also conceivable as another embodiment.
  • the piezoelectric elements 651 to 653 are arranged separately on the front surface and the back surface of the touch panel 63. Specifically, the piezoelectric elements 651 and 653 at both ends of the piezoelectric elements 651 to 653 are disposed in contact with the back surface of the touch panel 63. On the other hand, in the display input device 6, the central piezoelectric element 652 among the piezoelectric elements 651 to 653 is disposed in contact with the surface of the touch panel 63.
  • the piezoelectric elements 654 to 656 are disposed in contact with the back surface of the touch panel 63.
  • the piezoelectric element 655 at the center of the piezoelectric elements 654 to 656 is disposed in contact with the surface of the touch panel 63.
  • the piezoelectric elements 651, 653, 654, and 656 are disposed in contact with the surface of the touch panel 63, and the piezoelectric elements 652 and 655 are disposed in contact with the back surface of the touch panel 63. It is also possible that That is, it is only necessary that the central piezoelectric element and the left and right piezoelectric elements of the piezoelectric elements 651 to 656 disposed in contact with the touch panel 63 are separately disposed on the front surface and the back surface.
  • the touch panel 63 vibrates due to the vibration of the piezoelectric elements 651 to 656. .
  • vibration is transmitted to the surface of the touch panel 63 by the piezoelectric element 652 and the piezoelectric element 655, and vibration is transmitted to the back surface of the touch panel 63 by the piezoelectric elements 651, 653, 654, and 656.
  • the touch panel 63 is vibrated in an opposite phase by the piezoelectric elements 651 and 653 and the piezoelectric element 652.
  • the piezoelectric elements 654 and 656 and the piezoelectric element 655 impart antiphase vibrations to the touch panel 63.
  • the display input device 6 can give the user a sense of operation when operating the touch panel 63 of the touch panel 63.
  • the drive unit 64 may apply the same drive signal to each of the piezoelectric elements 651 to 656 at the same time. Accordingly, the display input device 6 can be realized with a simple configuration because it is not necessary to apply drive signals having different phases or frequencies to each of the piezoelectric elements 651 to 656.
  • FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the position in the longitudinal direction on the touch panel 63 and the strength of vibration when the same drive signal is simultaneously applied to the piezoelectric elements 651 to 656 in the display input device 6. It is. As shown in FIG. 5, in the touch panel 63, not only the left and right end portions but also the central portion vibrate, and it can be seen that the touch panel 63 as a whole gives the user a sense of operation.
  • FIG. 6 shows a case where the drive signals are simultaneously applied to the piezoelectric elements 651 to 656 when all of the piezoelectric elements 651 to 656 are arranged on the same surface (front surface or back surface) of the touch panel 63. It is a figure which shows the relationship between the position in the longitudinal direction on the said touch panel 63, and the strength of a vibration. As shown in FIG. 6, in the touch panel 63, the vibration of the central portion is reduced by the interference of vibrations generated by the piezoelectric element 651 (654) and the piezoelectric element 653 (656) and the piezoelectric element 652 (655). It can be seen that the sense of operation given to the user is small.
  • the image forming apparatus 100 on which the touch panel device 300 according to the present embodiment is mounted is a copying machine, and includes a document reading unit 120, a document feeding unit 130, and a recording unit 140, as shown in FIG. .
  • the document reading unit 120 is disposed above the recording unit 140
  • the document feeding unit 130 is disposed above the document reading unit 120.
  • the image forming apparatus 100 of the present case will be described using a copying machine, but includes a scanner, a multifunction machine, and the like.
  • a touch panel device 300 for setting and operating the image forming apparatus 100 is disposed on the front side of the image forming apparatus 100. 8 and 9, the touch panel device 300 is provided on a display unit 301 that displays various operation keys that accept operation inputs and a display surface of the display unit 301, and is touched by pressing an operator's fingertip, stylus, or the like.
  • the touch panel 302 includes a touch panel 302 that receives an operation to an operation key displayed on the display unit 301 by detecting an input and outputting a signal corresponding to a position where the touch input is detected.
  • the display unit 301 and the touch panel 302 have substantially the same shape, and are rectangles with short sides arranged in the vertical direction and long sides arranged in the horizontal direction.
  • a liquid crystal display panel can be used as the display unit 301.
  • As the touch panel 302 for example, a resistance film method, a capacitance method, or the like can be used.
  • the display unit 301 is housed and held in a housing 303, and the housing 303 is provided with an upper cover 13 a that covers the display unit 301 and the peripheral area of the touch panel 302.
  • a touch panel 302 is held via a plurality of elastic members 14a to 14h provided at locations covered by the upper cover 13a.
  • the elastic members 14a to 14h are made of a resin such as rubber, and the upper surfaces of the elastic members 14a to 14h are fixed surfaces for fixing the touch panel 302.
  • the touch panel 302 is fixed by an adhesive applied to the upper surfaces of the elastic members 14a to 14h.
  • the elastic members 14a to 14d and the elastic members 14e to 14h are arranged at locations where they face each other in the short side direction and are covered with the upper cover 13a.
  • the height of the elastic members 14a to 14h is set to two or more different heights.
  • the height is set at two different levels, and the elastic members 14b, 14c, 14f, and 14g are set higher than the elastic members 14a, 14d, 14e, and 14h.
  • the touch panel 302 is fixed such that the central portion in the long side direction is curved upward.
  • piezoelectric elements 17a to 17f are attached to the back surface of the touch panel 302 at a location covered with the upper cover 13a.
  • the piezoelectric element 17 functions as a vibration unit that vibrates the touch panel 302.
  • the piezoelectric elements 17a to 17c and the piezoelectric elements 17d to 17f are arranged at locations where they face each other in the short side direction and are covered with the upper cover 13a.
  • the touch panel device 300 includes a numeric keypad for inputting a numerical value such as the number of printed sheets, a reset key for inputting an instruction for initializing setting information, a numerical value input to stop the copying operation.
  • a display area 19 for displaying the state of the image forming apparatus 100 and various operation screens, as well as a permanent operation key such as a stop key for erasing the image and a start key for inputting an output instruction for starting a printing operation. Is provided.
  • the document reading unit 120 includes a scanner 121, a platen glass 122, and a document reading slit 123.
  • the scanner 121 includes an exposure lamp, a CCD (Charge Coupled Device) sensor, and the like, and is configured to be movable in the conveyance direction of the document MS by the document feeder 130.
  • the platen glass 122 is an original table made of a transparent member such as glass.
  • the document reading slit 123 has a slit formed in a direction orthogonal to the direction in which the document MS is conveyed by the document feeding unit 130.
  • the scanner 121 When reading the document MS placed on the platen glass 122, the scanner 121 is moved to a position facing the platen glass 122 and reads the document MS while scanning the document MS placed on the platen glass 122. Image data is acquired, and the acquired image data is output to the recording unit 140.
  • the scanner 121 When reading the document MS conveyed by the document feeding unit 130, the scanner 121 is moved to a position facing the document reading slit 123, and the document MS by the document feeding unit 130 is moved through the document reading slit 123.
  • the document MS is read in synchronism with the conveying operation to acquire image data, and the acquired image data is output to the recording unit 140.
  • the document feeding unit 130 includes a document placing unit 131, a document discharge unit 132, and a document transport mechanism 133.
  • the documents MS placed on the document placement unit 131 are sequentially fed out one by one by the document conveyance mechanism 133 and conveyed to a position facing the document reading slit 123 of the document reading unit 120, and then the document discharge unit. It is discharged to 132.
  • the document feeding unit 130 is configured to be retractable, and the upper surface of the platen glass 122 can be opened by lifting the document feeding unit 130 upward.
  • the recording unit 140 includes an image forming unit 150, and includes a paper feeding unit 160, a conveyance path 170, a conveyance roller 181, a discharge roller 182, and a discharge tray 190.
  • the paper feeding unit 160 includes a plurality of paper feeding cassettes 161a to 161d that store the recording paper P, and a paper feeding roller 162 that feeds the recording paper P from the paper feeding cassettes 161a to 161d one by one to the transport path 170. .
  • the paper feed roller 162, the transport roller 181 and the discharge roller 182 function as a transport unit, and the recording paper P is transported.
  • the recording paper P fed to the transport path 170 by the paper feed roller 162 is transported to the image forming unit 150 by the transport roller 181.
  • the recording paper P on which recording has been performed by the image forming unit 150 is output to the outside by the discharge roller 182.
  • the recording sheet P on which recording has been performed is guided to the discharge roller 182 and output to the discharge tray 190.
  • the image forming unit 150 includes a photosensitive drum 151, a charging unit 152, an exposure unit 153, a developing unit 154, a transfer unit 155, a cleaning unit 156, and a fixing unit 157.
  • the exposure unit 153 is an optical unit including a laser device, a mirror, and the like.
  • the exposure unit 153 outputs laser light based on image data, exposes the photosensitive drum 151 charged by the charging unit 152, and An electrostatic latent image is formed on the surface.
  • the developing unit 154 is a developing unit that develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 151 using toner, and forms a toner image based on the electrostatic latent image on the photosensitive drum 151.
  • the transfer unit 155 transfers the toner image formed on the photosensitive drum 151 by the developing unit 154 to the recording paper P.
  • the fixing unit 157 heats the recording paper P on which the toner image is transferred by the transfer unit 155 to fix the toner image on the recording paper P.
  • the touch panel device 300, the document reading unit 120, the document feeding unit 130, the image forming unit 150, and the transport unit (paper feed roller 162, transport roller 181, discharge roller 182) of the image forming apparatus 100 are connected to the control unit 200.
  • the operation is controlled by the control unit 200.
  • a storage unit 171 and an image processing unit 172 are connected to the control unit 200.
  • the control unit 200 is an information processing unit such as a microcomputer including a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like.
  • the ROM stores a control program for performing operation control of the image forming apparatus 100.
  • the control unit 200 reads the control program stored in the ROM and develops the control program in the RAM, thereby controlling the entire apparatus according to predetermined instruction information input from the touch panel device 300.
  • the storage unit 171 is a storage unit such as a semiconductor memory or an HDD (Hard Disk Drive), and stores image data acquired by reading a document by the document reading unit 120.
  • HDD Hard Disk Drive
  • the image processing unit 172 performs predetermined image processing on the image data.
  • the image processing unit 172 performs image improvement processing such as enlargement / reduction processing, density adjustment, or gradation adjustment.
  • the touch panel device 300 includes a piezoelectric element 17a and a piezoelectric element which are arranged to face each other in the short side direction of the piezoelectric element by inputting a drive signal having a predetermined voltage waveform to the piezoelectric element one or more times.
  • a third vibration drive unit 21c that drives a piezoelectric element pair composed of the piezoelectric element 17c and the piezoelectric element 17f arranged to face each other in the side direction is provided.
  • the vibration drive units 21a to 21c input a drive signal having the same voltage waveform, which is predetermined in the piezoelectric elements 17a to 17f based on the control of the control unit 200, one or more times.
  • the touch panel 302 is vibrated.
  • the touch panel 302 When the touch panel 302 is flat, if the same vibration is generated in the piezoelectric elements 17a to 17f by the vibration driving units 21a to 21c, the vibrations are uniformly transmitted. Will cancel each other out and vibration will be canceled out.
  • the touch panel 302 according to the present embodiment is configured so that the height of the elastic members 14a to 14h is changed in two stages, and the center part of the long side direction of the touch panel 302 is curved upward. As a result, a change occurs in the propagation of the vibration wave, so that cancellation due to interference can be reduced, and the tactile sensation can be made uniform.
  • the height of the elastic members 14a to 14h is changed in two steps, and the touch panel 302 is configured such that the central portion in the long side direction is curved upward.
  • the number and the number of height steps can be set as appropriate.
  • the touch panel 302 may be curved so as to be wavy with unevenness, or the touch panel 302 may be curved more complicatedly by irregularly changing the height of the elastic members 14a to 14h.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is obvious that each embodiment can be appropriately changed within the scope of the technical idea of the present invention.
  • the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above-described embodiment, and can be set to a number, position, shape, and the like that are suitable for implementing the present invention.

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Abstract

　簡単な構成で干渉による振動の低減を抑制するため、表示入力装置（６）は、表示部（６２）と、前記表示部（６２）の上面に設けられ、タッチ操作の位置を検出するタッチパネル（６３）と、前記タッチパネル（６３）の表面及び裏面に分けて配置された複数の圧電素子（６５１～６５６）と、前記タッチパネル（６３）のタッチ操作に応じて前記圧電素子（６５１～６５６）を駆動して前記タッチパネル（６３）を振動させる駆動部（６４）とを備える。

Description

表示入力装置、情報処理装置、タッチパネル装置
　本発明は、タッチパネルを有する表示入力装置、タッチパネル装置、情報処理装置に関する。
　従来から、各種の操作内容に対応するタッチキーが表示される表示部とその表示部上に設けられてユーザーによるタッチ操作の位置を検出するタッチパネルとを有する表示入力装置が知られている。この種の表示入力装置は、例えば複写機、ファクシミリー装置、スキャナー装置、複合機、パーソナルコンピューター、及びタブレット型端末のような情報処理装置のユーザーインターフェースとして用いられる。
　但し、ユーザーは、タッチパネルの操作時に、ハードキーを押下したときのような操作の感覚（クリック感）を得ることができない。これに対し、タッチパネルの操作時にタッチパネルを振動させることによりユーザーに操作の感覚を伝える技術が知られている（例えば特許文献１、２参照）。
特開２００２－１４９３１２号公報 特開２０１１－１７５３６４号公報
　ところで、タッチパネルを振動させる手法としてタッチパネルに複数の圧電素子を設けることが考えられる。この場合、圧電素子の各々がタッチパネルの一方の面に配置されると、複数の圧電素子からタッチパネルに伝達する振動が相互に干渉して振動が小さくなる箇所が生じることがある。例えば、並設された３つの圧電素子が同じ電圧波形で同時に駆動する場合には、中央の圧電素子の振動が他の二つの圧電素子の振動により打ち消される。これに対し、例えば圧電素子の各々に異なる電圧波形の駆動信号を入力することにより振動の干渉を抑制することも考えられるが、この場合には回路構成又は処理が複雑になることが問題となる。
　本発明の目的は、複数の圧電素子を用いてタッチパネルを振動させる構成において、簡単な構成で干渉による振動の低減を抑制することのできる表示入力装置及びこれを備えた情報処理装置、並びにタッチパネル装置を提供することにある。
　本発明の一の局面に係る表示入力装置は、表示部と、タッチパネルと、複数の圧電素子と、駆動部とを備える。前記タッチパネルは、前記表示部の上面に設けられ、タッチ操作の位置を検出する。複数の前記圧電素子は、前記タッチパネルの表面及び裏面に分けて配置されている。前記駆動部は、前記タッチパネルのタッチ操作に応じて前記圧電素子を駆動して前記タッチパネルを振動させる。
　本発明の他の局面に係る情報処理装置は前記表示入力装置を備える。
　本発明の他の局面に係るタッチパネル装置は、表示部と、複数の弾性部材と、タッチパネルと、複数の圧電素子を備える。前記表示部は、画面を表示する。前記弾性部材の各々は、前記表示部の上面に設けられている。前記タッチパネルは、複数の前記弾性部材の上面に固定されている。前記圧電素子は、前記タッチパネルを振動させる。そして、複数の前記弾性部材の上面は、２段階以上の複数の高さに設定され、前記タッチパネルは、湾曲された状態で固定されている。
　本発明によれば、複数の圧電素子を用いてタッチパネルを振動させる構成において、簡単な構成で干渉による振動の低減を抑制することのできる表示入力装置及びこれを備えた情報処理装置、並びにタッチパネル装置が実現される。
図１Ａは、本発明の実施の形態に係る情報処理装置の構成を示す模式図である。 図１Ｂは、本発明の実施の形態に係る情報処理装置の構成を示す模式図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る情報処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る表示入力装置の平面図である。 図４Ａは、本発明の実施の形態に係るタッチパネルの構成を示す図である。 図４Ｂは、本発明の実施の形態に係るタッチパネルの構成を示す図。 図５は、本発明の実施の形態に係る表示入力装置における振動量及び位置の関係の一例を示す図である。 図６は、圧電素子の他の配置例における振動量及び位置の関係の一例を示す図。 図７は、本発明に係るタッチパネル装置の実施の形態が搭載された画像形成装置の構成例を示す斜視図である。 図８は、図７に示すタッチパネル装置の構成例を示す平面図である。 図９は、図８に示すIX－IX断面図である。 図１０は、図９に示す画像形成装置の内部構成を示すブロック図である。
［第１実施形態］
［複合機１０の概略構成］
　まず、図１及び図２を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る複合機１０の概略構成について説明する。なお、図１Ａは前記複合機１０の構成を示す正面模式図、図１Ｂは図１ＡにおけるＢ－Ｂ矢視図である。
　図１及び図２に示すように、前記複合機１０は、ＡＤＦ１、画像読取部２、画像形成部３、給紙部４、主制御部５、表示入力装置６、及び通信Ｉ／Ｆ７などを備える画像形成装置である。なお、前記複合機１０は、本発明に係る情報処理装置の一例である。本発明は、プリンター、ファクシミリー、コピー機、パーソナルコンピューター、タブレット端末、スマートフォン、及び携帯電話のような情報処理装置にも適用可能である。
　前記ＡＤＦ１は、図１に示すように、原稿セット部１１、複数の搬送ローラー１２、原稿押さえ１３、及び排紙部１４を備える自動原稿搬送装置である。そして、前記ＡＤＦ１では、前記搬送ローラー１２の各々が不図示のモーターで駆動されることにより、前記原稿セット部１１に載置された原稿が前記画像読取部２による画像データの読取位置である前記原稿押さえ１３の下面を通過して前記排紙部１４まで搬送される。これにより、前記画像読取部２は、前記ＡＤＦ１により搬送される原稿から画像データを読み取ることが可能である。
　前記画像読取部２は、原稿台２１、読取ユニット２２、ミラー２３、２４、光学レンズ２５、及びＣＣＤ（Charge Coupled Device）２６を備える。前記原稿台２１は、前記画像読取部２の上面に設けられた原稿の載置部である。前記読取ユニット２２は、ＬＥＤ光源２２１及びミラー２２２を備え、不図示のモーターによって副走査方向（図１における左右方向）へ移動可能である。前記ＬＥＤ光源２２１は、主走査方向（図１における奥行方向）に沿って配列された多数の白色ＬＥＤを備える。前記ミラー２２２は、前記ＬＥＤ光源２２１から照射されて前記原稿台２１上の読取位置にある原稿の表面で反射した後の光を前記ミラー２３に向けて反射させる。そして、前記ミラー２２２で反射した光は、前記ミラー２３、２４によって前記光学レンズ２５に導かれる。前記光学レンズ２５は、入射した光を集光して前記ＣＣＤ２６に入射させる。前記ＣＣＤ２６は、前記光学レンズ２５から入射される光の受光量に応じた電気信号を原稿の画像データとして前記主制御部５に入力する光電変換素子などを有する。
　前記画像形成部３は、前記画像読取部２で読み取られた画像データ又は外部のパーソナルコンピューター等の情報処理装置から入力された画像データに基づいて画像形成処理（印刷処理）を実行する電子写真方式の画像形成部である。具体的に、前記画像形成部３は、図１に示すように、感光体ドラム３１、帯電装置３２、露光装置（ＬＳＵ）３３、現像装置３４、転写ローラー３５、クリーニング装置３６、定着ローラー３７、加圧ローラー３８、及び排紙トレイ３９を備える。そして、前記画像形成部３では、前記給紙部４に着脱可能な給紙カセット４１から供給される用紙に以下の手順で画像が形成され、画像形成後の用紙が前記排紙トレイ３９に排出される。
　まず、前記帯電装置３２によって前記感光体ドラム３１が所定の電位に一様に帯電される。次に、前記露光装置３３により前記感光体ドラム３１の表面に画像データに基づく光が照射される。これにより、前記感光体ドラム３１の表面に画像データに対応する静電潜像が形成される。そして、前記感光体ドラム３１上の静電潜像は前記現像装置３４によってトナー像として現像（可視像化）される。なお、前記現像装置３４には、前記画像形成部３に着脱可能なトナーコンテナ３４Ａからトナー（現像剤）が補給される。続いて、前記感光体ドラム３１に形成されたトナー像は前記転写ローラー３５によって用紙に転写される。その後、用紙に転写されたトナー像は、その用紙が前記定着ローラー３７及び前記加圧ローラー３８の間を通過する際に前記定着ローラー３７で加熱されて溶融定着する。なお、前記感光体ドラム３１の表面に残存したトナーは前記クリーニング装置３６で除去される。
　前記主制御部５は、図２に示すように、ＣＰＵ５１、ＲＯＭ５２、及びＲＡＭ５３を有する。前記ＣＰＵ５１は、各種の演算処理を実行するプロセッサーである。前記ＲＯＭ５２は、前記ＣＰＵ５１に各種の処理を実行させるための制御プログラムなどの情報が予め記憶される不揮発性の記憶部である。前記ＲＡＭ５３は揮発性の記憶部であり、前記ＣＰＵ５１が実行する各種の処理の一時記憶メモリー（作業領域）として使用される。
　前記通信Ｉ／Ｆ７は、前記複合機１０にインターネット又はＬＡＮのような通信ネットワークを介して接続された外部装置との間でデータ通信を実行するインターフェースである。
［表示入力装置の構成］
　次に、図２～図４を参照しつつ、前記表示入力装置６について説明する。なお、図４Ａは、前記表示入力装置６のタッチパネル６３の平面図、図４Ｂは、前記表示入力装置６のタッチパネル６３の左側面図である。
　前記表示入力装置６は、図２～図４に示すように、表示制御部６１、表示部６２、タッチパネル６３、駆動部６４、複数の圧電素子６５１～６５６、及びハードキー６６を備える。図３に示すように、前記ハードキー６６は、テンキー及びスタートキーなどの各種の操作ボタンを含み、前記操作ボタンの操作信号を前記表示制御部６１に入力する。
　図２に示すように、前記表示制御部６１は、ＣＰＵ６１１、ＲＯＭ６１２、及びＲＡＭ６１３を有し、前記ＲＯＭ６１２に記憶された所定の制御プログラムを前記ＣＰＵ６１１で実行することにより前記表示入力装置６の動作を制御する。前記ＲＡＭ６１３は、揮発性の記憶部であって、前記ＣＰＵ６１１が実行する各種の処理の一時記憶メモリーとして使用される。なお、前記表示制御部６１は、ＡＳＩＣ又はＤＳＰのような電気回路であってもよい。また、前記主制御部５が前記表示制御部６１の機能を兼ねることも他の実施形態として考えられる。
　前記表示制御部６１は、前記主制御部５からの制御指示に従って各種の情報を前記表示部６２に表示させる。前記表示部６２は、例えば液晶表示パネル又は有機ＥＬディスプレイであり、前記表示制御部６１によって制御されることにより各種の情報を表示する。前記表示部６２には、各種の操作内容に対応するタッチキー及び設定画面などの各種の情報が表示される。
　また、前記表示制御部６１は、ユーザーによる前記タッチパネル６３のタッチ操作及び前記ハードキー６６の操作に応じて前記主制御部５に各種の情報を入力する。前記タッチパネル６３は、図４Ｂに示すように、前記表示部６２の上面に重ねて設けられている。また、前記タッチパネル６３は、前記表示部６２よりも外径が大きい。具体的に、前記タッチパネル６３の外径は横寸法ｄ１が２４０ｍｍ、縦寸法ｄ２が１４９ｍｍである。なお、図４Ａに示す領域Ｒ１は、前記表示入力装置６において、前記タッチパネル６３が露出している領域である。前記領域Ｒ１の外部領域は、前記表示入力装置６を操作するユーザーから見えないように前記表示入力装置６の筐体により覆われている。
　そして、前記タッチパネル６３は、ユーザーによるタッチ操作の位置を検出し、その検出した位置を前記表示制御部６１に入力する。これにより、前記表示制御部６１は、前記表示部６２の現在の表示画面における前記タッチ操作の位置に対応する操作内容として予め設定された情報を前記主制御部５に入力することが可能である。なお、前記タッチパネル６３は、例えば静電容量の変化により操作位置を検出する静電容量方式のタッチパネル、又は抵抗の変化により操作位置を検出する抵抗膜方式のタッチパネルである。
　前記駆動部６４は、前記タッチパネル６３に対するユーザーのタッチ操作を検出した場合に、前記圧電素子６５１～６５６の各々に予め定められた電圧波形の駆動信号を印加することにより前記圧電素子６５１～６５６を振動させる。より具体的に、前記駆動部６４は、同一の電圧波形の前記駆動信号を同時に前記圧電素子６５１～６５６の各々に入力可能である。前記圧電素子６５１～６５６の各々は、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）のような圧電セラミックスの圧電体が一対の電極で挟まれることにより構成される。そして、前記圧電素子６５１～６５６の各々は、前記駆動部６４から印加される前記駆動信号に応じて変位することにより振動を発生させる。なお、前記駆動信号の電圧波形は、例えば正弦波、矩形波、三角波、又は鋸波などである。
　このように、前記表示入力装置６では、前記圧電素子６５１～６５６の各々が駆動して振動することにより、前記圧電素子６５１～６５６の各々から前記タッチパネル６３に振動が伝達され、前記タッチパネル６３の振動がユーザーに伝達される。従って、ユーザーは、前記タッチパネル６３の操作時に前記タッチパネル６３の振動により操作の感覚を得ることができる。
　また、図４Ａに示すように、３つの前記圧電素子６５１～６５３は、前記タッチパネル６３の上端部（短手方向の一端部）において前記タッチパネル６３の長手方向に予め定められた間隔で配置されている。具体的に、前記圧電素子６５１～６５３の各々の長手方向の寸法ｄ３は４０ｍｍである。また、前記圧電素子６５１の前記タッチパネル６３の左端部からの離間距離ｄ４及び前記圧電素子６５３の前記タッチパネル６３の右端部からの離間距離ｄ４が２０ｍｍである。さらに、前記圧電素子６５１～６５３の配置間隔ｄ５は４０ｍｍである。同じく、３つの前記圧電素子６５４～６５６は、前記タッチパネル６３の下端部（短手方向の一端部）において前記タッチパネル６３の長手方向に予め定められた間隔で配置されている。なお、前記圧電素子６５１～６５６の各々は、ユーザーから見えないように前記領域Ｒ１の外部領域に配置されている。また、前記圧電素子６５１～６５３と前記圧電素子６５４～６５６とは、それぞれが前記タッチパネル６３の短手方向に対向するように配置されている。
　なお、前記表示入力装置６では、前記タッチパネル６３の長手方向に３つの前記圧電素子６５１～６５３及び３つの前記圧電素子６５４～６５６が配置されているが圧電素子の数はこれに限らない。即ち、前記表示入力装置６に複数の圧電素子が設けられる場合に、その圧電素子の各々に同一の駆動信号を印加させた場合でも前記タッチパネル６３における振動が低減しないように前記タッチパネル６３の表面及び裏面に配置すればよい。もちろん、前記圧電素子６５１～６５６を前記タッチパネル６３の表面及び裏面に配置すると共に、前記圧電素子６５１～６５６に異なる駆動信号を印加する構成も他の実施形態として考えられる。
　そして、前記表示入力装置６において、前記圧電素子６５１～６５３は、前記タッチパネル６３の表面及び裏面に分けて配置されている。具体的に、前記圧電素子６５１～６５３のうち両端の前記圧電素子６５１及び前記圧電素子６５３は前記タッチパネル６３の裏面に接触して配置されている。一方、前記表示入力装置６において、前記圧電素子６５１～６５３のうち中央の前記圧電素子６５２は前記タッチパネル６３の表面に接触して配置されている。
　同じく、前記圧電素子６５４～６５６のうち両端の前記圧電素子６５４及び前記圧電素子６５６は前記タッチパネル６３の裏面に接触して配置されている。一方、前記表示入力装置６において、前記圧電素子６５４～６５６のうち中央の前記圧電素子６５５は前記タッチパネル６３の表面に接触して配置されている。
　なお、前記表示入力装置６において、前記圧電素子６５１、６５３、６５４、及び６５６が前記タッチパネル６３の表面に接触して配置され、前記圧電素子６５２及び６５５が前記タッチパネル６３の裏面に接触して配置されていることも考えられる。即ち、前記タッチパネル６３に接触して配置される前記圧電素子６５１～６５６のうち中央の圧電素子と左右の圧電素子とが表面及び裏面に分けて配置されていればよい。
　このように構成された前記表示入力装置６では、前記駆動部６４により前記圧電素子６５１～６５６に前記駆動信号が同時に入力されると、前記圧電素子６５１～６５６の振動により前記タッチパネル６３が振動する。このとき、前記圧電素子６５２及び前記圧電素子６５５により前記タッチパネル６３の表面に振動が伝達され、前記圧電素子６５１、６５３、６５４、及び６５６により前記タッチパネル６３の裏面に振動が伝達される。従って、前記圧電素子６５１、６５３と前記圧電素子６５２とにより前記タッチパネル６３には逆位相の振動が与えられる。同じく、前記圧電素子６５４、６５６と前記圧電素子６５５とにより前記タッチパネル６３には逆位相の振動が与えられる。
　従って、前記タッチパネル６３では、前記圧電素子６５１～６５３の振動の干渉が抑制され、特に前記タッチパネル６３の中央部における振動の低減が抑制される。これにより、前記表示入力装置６は、前記タッチパネル６３の前記タッチパネル６３の操作時にユーザーに操作の感覚を与えることができる。また、前記表示入力装置６では、前記駆動部６４が前記圧電素子６５１～６５６の各々に同一の駆動信号を同時に印加すればよい。従って、前記表示入力装置６は、前記圧電素子６５１～６５６の各々に位相又は周波数が異なる駆動信号を印加する必要がないため簡単な構成で実現可能である。
　ここに、図５は、前記表示入力装置６において、前記圧電素子６５１～６５６に同じ駆動信号が同時に印加された場合の前記タッチパネル６３上の長手方向における位置と振動の強さとの関係を示す図である。図５に示すように、前記タッチパネル６３では、左右両端部だけでなく中央部が振動しており、前記タッチパネル６３全体においてユーザーに操作の感覚が与えられることがわかる。
　一方、図６は、前記圧電素子６５１～６５６の全てが前記タッチパネル６３の同一面（表面又は裏面）に配置されている場合に、前記圧電素子６５１～６５６に前記駆動信号が同時に印加された場合の前記タッチパネル６３上の長手方向における位置と振動の強さとの関係を示す図である。図６に示すように、前記タッチパネル６３では、前記圧電素子６５１（６５４）及び前記圧電素子６５３（６５６）と前記圧電素子６５２（６５５）とにより生じる振動の干渉により中央部の振動が低減しておりユーザーに与える操作の感覚が小さいことがわかる。
［第２実施形態］
　近年、表示部上にタッチパネルを設置したタッチパネル装置において、操作キーを押した感覚を操作者へ触感でフィードバックするフォースフィードバックと呼ばれる技術が提案されている。例えば、タッチパネルに圧電素子を設け、操作者がタッチパネルの操作面をタッチ入力した際に、圧電素子に電圧印加することで圧電素子を収縮変形させてタッチパネルを振動させ、操作者に触感をフィードバックするように構成されることがある。
　しかしながら、８．５ｉｎｃｈ、１０．１ｉｎｃｈ等の大型タッチパネルで画面全体を振動させるには、複数個の振動デバイスを配置させて同時に駆動させる必要がある。このように、複数の振動デバイスを同時に駆動させた場合には、一つの振動デバイスの影響範囲に、隣接した振動デバイスからの影響範囲が振動干渉を起こし、タッチ入力の位置によって触感にばらつきが生じるという問題点がある。これに対し、本実施形態に係るタッチパネル装置３００では、複数の振動デバイスを同時に駆動させても、触感の均一化を図ることができる。
　本実施の形態のタッチパネル装置３００が搭載された画像形成装置１００は、複写機であり、図７を参照すると、原稿読取部１２０と、原稿給送部１３０と、記録部１４０とを備えている。原稿読取部１２０は、記録部１４０の上部に配設され、原稿給送部１３０は、原稿読取部１２０の上部に配設されている。なお、本件の画像形成装置１００は、複写機で説明するが、スキャナー、複合機等が含まれる。
　画像形成装置１００の前面側には、画像形成装置１００の設定や動作指示を行うタッチパネル装置３００が配設されている。タッチパネル装置３００は、図８及び図９を参照すると、操作入力を受け付ける各種操作キーを表示する表示部３０１と、表示部３０１の表示面に設けられ、操作者の指先やスタイラス等の押圧によるタッチ入力を検知し、タッチ入力が検知された位置に対応する信号を出力することで、表示部３０１に表示された操作キーへの操作を受け付けるタッチパネル３０２とを備えている。表示部３０１及びタッチパネル３０２は、略同一の形状を有する、短辺が縦方向に、長辺が横方向に配置された長方形である。表示部３０１としては、例えば液晶表示パネルが用いることができる。また、タッチパネル３０２としては、例えば抵抗膜方式や静電容量方式等を用いることができる。
　表示部３０１は、図９を参照すると、筐体３０３内に収納保持され、筐体３０３には、表示部３０１及びタッチパネル３０２の周辺領域を覆うアッパカバー１３ａが設けられている。表示部３０１上には、アッパカバー１３ａで覆われた箇所に設けられた複数の弾性部材１４ａ～１４ｈを介して、タッチパネル３０２が保持されている。弾性部材１４ａ～１４ｈは、ゴム等の樹脂で構成され、弾性部材１４ａ～１４ｈの上面は、タッチパネル３０２を固定する固定面となる。弾性部材１４ａ～１４ｈの上面に塗布された粘着材によってタッチパネル３０２が固定される。本実施の形態では、弾性部材１４ａ～１４ｄと、弾性部材１４ｅ～１４ｈとが短辺方向にそれぞれ対向してアッパカバー１３ａで覆われた箇所に配置されている。
　弾性部材１４ａ～１４ｈの高さ、すなわち表示部３０１から弾性部材１４ａ～１４ｈの固定面までの高さは、２段階以上の異なる高さに設定されている。本実施の形態では、２段階の異なる高さに設定されており、弾性部材１４ａ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｈよりも弾性部材１４ｂ、１４ｃ、１４ｆ、１４ｇが高く設定されている。これにより、タッチパネル３０２は、長辺方向の中央部分が上方に湾曲して固定されている。
　また、アッパカバー１３ａで覆われた箇所のタッチパネル３０２の裏面には、圧電素子１７ａ～１７ｆが貼着されている。圧電素子１７は、タッチパネル３０２を振動させる振動部として機能する。本実施の形態では、圧電素子１７ａ～１７ｃと、圧電素子１７ｄ～１７ｆとが短辺方向にそれぞれ対向してアッパカバー１３ａで覆われた箇所に配置されている。
　タッチパネル装置３００には、図８を参照すると、印刷枚数等の数値を入力するためのテンキー、設定情報を初期化させる指示を入力するためのリセットキー、複写動作を停止させたり、入力された数値を消去させたりするためのストップキー、印刷動作を開始させる出力指示を入力するためのスタートキー等の常設操作キーと共に、画像形成装置１００の状態や各種操作画面が表示される表示領域１９とが設けられている。
　原稿読取部１２０は、図７を参照すると、スキャナー１２１と、プラテンガラス１２２と、原稿読取スリット１２３とを備える。スキャナー１２１は、露光ランプ及びＣＣＤ(Charge Coupled Device)センサー等から構成され、原稿給送部１３０による原稿ＭＳの搬送方向に移動可能に構成されている。プラテンガラス１２２は、ガラス等の透明部材により構成された原稿台である。原稿読取スリット１２３は、原稿給送部１３０による原稿ＭＳの搬送方向と直交方向に形成されたスリットを有する。
　プラテンガラス１２２に載置された原稿ＭＳを読み取る場合には、スキャナー１２１は、プラテンガラス１２２に対向する位置に移動され、プラテンガラス１２２に載置された原稿ＭＳを走査しながら原稿ＭＳを読み取って画像データを取得し、取得した画像データを記録部１４０に出力する。また、原稿給送部１３０により搬送された原稿ＭＳを読み取る場合には、スキャナー１２１は、原稿読取スリット１２３と対向する位置に移動され、原稿読取スリット１２３を介し、原稿給送部１３０による原稿ＭＳの搬送動作と同期して原稿ＭＳを読み取って画像データを取得し、取得した画像データを記録部１４０に出力する。
　原稿給送部１３０は、原稿載置部１３１と、原稿排出部１３２と、原稿搬送機構１３３とを備えている。原稿載置部１３１に載置された原稿ＭＳは、原稿搬送機構１３３によって、１枚ずつ順に繰り出されて、原稿読取部１２０の原稿読取スリット１２３に対向する位置へ搬送され、その後、原稿排出部１３２に排出される。なお、原稿給送部１３０は、可倒式に構成され、原稿給送部１３０を上方に持ち上げることで、プラテンガラス１２２の上面を開放させることができる。
　記録部１４０は、画像形成部１５０を備えると共に、給紙部１６０と、搬送路１７０と、搬送ローラー１８１と、排出ローラー１８２と、排出トレイ１９０とを備えている。
　給紙部１６０は、記録紙Ｐを収納する複数の給紙カセット１６１ａ～１６１ｄと、給紙カセット１６１ａ～１６１ｄから記録紙Ｐを１枚ずつ搬送路１７０に繰り出す給紙ローラー１６２とを備えている。給紙ローラー１６２、搬送ローラー１８１及び排出ローラー１８２が搬送部として機能し、記録紙Ｐが搬送される。給紙ローラー１６２によって搬送路１７０に繰り出された記録紙Ｐは、搬送ローラー１８１によって画像形成部１５０に搬送される。そして、画像形成部１５０によって記録が施された記録紙Ｐは、排出ローラー１８２によって機外に出力される。記録が施された記録紙Ｐは、排出ローラー１８２に導かれ、排出トレイ１９０に出力される。
　画像形成部１５０は、感光体ドラム１５１と、帯電部１５２、露光部１５３と、現像部１５４と、転写部１５５と、クリーニング部１５６と、定着部１５７とを備えている。露光部１５３は、レーザー装置やミラー等を備えた光学ユニットであり、画像データに基づいてレーザー光を出力して、帯電部１５２によって帯電された感光体ドラム１５１を露光し、感光体ドラム１５１の表面に静電潜像を形成する。現像部１５４は、トナーを用いて感光体ドラム１５１に形成された静電潜像を現像する現像ユニットであり、静電潜像に基づいたトナー像を感光体ドラム１５１上に形成させる。転写部１５５は、現像部１５４によって感光体ドラム１５１上に形成されたトナー像を記録紙Ｐに転写させる。定着部１５７は、転写部１５５によってトナー像が転写された記録紙Ｐを加熱してトナー像を記録紙Ｐに定着させる。
　次に、画像形成装置１００のハードウェア構成例について図１０を参照して説明する。
　画像形成装置１００のタッチパネル装置３００、原稿読取部１２０、原稿給送部１３０、画像形成部１５０及び搬送部（給紙ローラー１６２、搬送ローラー１８１、排出ローラー１８２）は、制御部２００に接続され、制御部２００によって動作制御される。また、制御部２００には、記憶部１７１と、画像処理部１７２とが接続されている。
　制御部２００は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータ等の情報処理部である。ＲＯＭには画像形成装置１００の動作制御を行うための制御プログラムが記憶されている。制御部２００は、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを読み出し、制御プログラムをＲＡＭに展開させることで、タッチパネル装置３００から入力された所定の指示情報等に応じて装置全体の制御を行う。
　記憶部１７１は、半導体メモリやＨＤＤ（Hard Disk Drive）等の記憶部であり、原稿読取部１２０によって原稿を読み取ることで取得された画像データが記憶される。
　画像処理部１７２は、画像データに対して所定の画像処理を行う。例えば、画像処理部１７２は、拡大縮小処理、濃度調整、又は階調調整等の画像改善処理を行う。
　タッチパネル装置３００には、図１０を参照すると、圧電素子に予め定められた電圧波形の駆動信号を１又は複数回入力して前記圧電素子の短辺方向に対向配置された圧電素子１７ａと圧電素子１７ｄとからなる圧電素子対を駆動する第１振動駆動部２１ａと、短辺方向に対向配置された圧電素子１７ｂと圧電素子１７ｅとからなる圧電素子対を駆動する第２振動駆動部２１ｂ、短辺方向に対向配置された圧電素子１７ｃと圧電素子１７ｆとからなる圧電素子対を駆動する第３振動駆動部２１ｃとが設けられている。振動駆動部２１ａ～２１ｃは、タッチパネル３０２へのタッチ入力に対して、制御部２００の制御に基づいて圧電素子１７ａ～１７ｆに予め定められた同一の電圧波形の駆動信号を１又は複数回入力してタッチパネル３０２を振動させる。
　タッチパネル３０２がフラットである場合には、振動駆動部２１ａ～２１ｃによって圧電素子１７ａ～１７ｆに全て同一の振動を発生させると、振動が均一に伝わってくるため、中央部等では振動波同士が干渉により打ち消しあい、振動が相殺されてしまう。これに対し、本実施の形態のタッチパネル３０２は、弾性部材１４ａ～１４ｈの高さを２段階に変えて、タッチパネル３０２を長辺方向の中央部分が上方に湾曲するように構成されている。これにより、振動波の伝搬に変化が発生するため、干渉による打ち消しを低減することができ、触感の均一化を図ることができるという効果を奏する。
　なお、本実施の形態では、弾性部材１４ａ～１４ｈの高さを２段階に変えて、タッチパネル３０２を長辺方向の中央部分が上方に湾曲するように構成したが、弾性部材、すなわち固定面の数や、高さの段階数は適宜設定することができる。例えば、凹凸をつけて波打つようにタッチパネル３０２を湾曲させたり、弾性部材１４ａ～ｈの高さを不規則に変えてさらに複雑にタッチパネル３０２を湾曲させたりしても良い。
　なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

Claims (7)

  1. 　表示部と、
    　前記表示部の上面に設けられ、タッチ操作の位置を検出するタッチパネルと、
    　前記タッチパネルの表面及び裏面に分けて配置された複数の圧電素子と、
    　前記タッチパネルのタッチ操作に応じて前記圧電素子を駆動して前記タッチパネルを振動させる駆動部と、
    　を備える表示入力装置。
  2. 　複数の前記圧電素子が、前記タッチパネルの長手方向に予め定められた間隔で配置された３つの前記圧電素子を含み、
    　３つの前記圧電素子のうち中央の前記圧電素子と両端の前記圧電素子とが前記タッチパネルの表面及び裏面に分けて配置された請求項１に記載の表示入力装置。
  3. 　複数の前記圧電素子が、前記タッチパネルの短手方向の端部それぞれにおいて前記短手方向に対向するように前記長手方向に予め定められた間隔で配置された６つの前記圧電素子を含む請求項２に記載の表示入力装置。
  4. 　前記駆動部が、予め定められた同一の電圧波形の駆動信号を前記圧電素子の各々に同時に入力可能である請求項１に記載の表示入力装置。
  5. 　請求項１に記載の表示入力装置を備える情報処理装置。
  6. 　画面を表示する表示部と、
    　該表示部の上面に設けられた複数の弾性部材と、
    　複数の前記弾性部材の上面に固定されたタッチパネルと、
    　前記タッチパネルを振動させる複数の圧電素子とを備え、
    　複数の前記弾性部材の上面は、２段階以上の複数の高さに設定され、前記タッチパネルは、湾曲された状態で固定されているタッチパネル装置。
  7. 　前記タッチパネルへのタッチ入力に対して全ての前記圧電素子を同一の電圧波形で駆動する振動駆動部を具備する請求項６記載のタッチパネル装置。
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