WO2017082386A1

WO2017082386A1 - 携帯電子機器

Info

Publication number: WO2017082386A1
Application number: PCT/JP2016/083506
Authority: WO
Inventors: 弘之鈴木
Original assignee: 日本電産コパル株式会社
Priority date: 2015-11-13
Filing date: 2016-11-11
Publication date: 2017-05-18
Also published as: JP2017091340A

Abstract

タッチ入力部のタッチ操作に対して効果的な感覚フィードバックを行う。携帯電子機器１は、タッチ入力部２と、タッチ入力部２を支持する携帯自在な筐体３と、タッチ入力部２に取り付けられ、タッチ入力部２のタッチ操作に応じて駆動される振動アクチュエータ４と、振動アクチュエータ４を筐体３に支持する支持部材５とを備え、支持部材５は、振動吸収部材６を介して筐体３に支持されている。

Description

携帯電子機器

　本発明は、タッチ入力部を備えた携帯電子機器に関するものである。

　スマートフォンや携帯電話、タブレット端末、ＰＤＡ（Personal Digital Asistant）、モバイルＰＣなど、タッチ入力部としてのタッチパネルやタッチパッドを備えた携帯電子機器が近年普及している。ここでの携帯電子機器は、ユーザの身体の一部に被着して携帯するウェアラブル電子機器を含むものとする。

　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に操作者が触れることで、表示された画像に対応した信号を装置に入力するものである。また、タッチパッドは、操作面を操作者が触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、一般に、タッチパッドの操作面とは別に、信号入力の結果が表示される表示部を備えている。タッチパネルやタッチパッドなどのタッチ入力部のタッチ操作では、操作者は信号入力がなされたことを表示画像の切り替わりで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確実な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。このようなタッチ入力部としては、タッチパネルに振動アクチュエータを貼り付けて、タッチパネルの入力信号に応じてタッチパネルの操作面に振動を加えるものが知られている（下記特許文献１参照）。

特開２０１５－７０７２９号公報

　従来技術のように、振動アクチュエータの振動をタッチ入力部の操作面に伝えるものでは、タッチ入力部への貼り付けのみで振動アクチュエータを支持していると、タッチ入力部に過度の衝撃荷重が加わった場合などに、振動アクチュエータの脱落が懸念される。これに対して、タッチ入力部を備えた携帯電子機器において、振動アクチュエータをタッチ入力部以外の筐体部などで支持すると、振動アクチュエータが発生する振動が、筐体部を介して携帯電子機器を保持する手に伝わることになり、操作者は、タッチ入力部を操作する指に伝わる振動と携帯電子機器を保持する手に伝わる振動の両方を感じることになって、タッチ入力部を操作する指にフィードバックされる感覚が相殺されてしまう問題が生じる。

　一方、タッチ入力部を操作する指への感覚フィードバックにおいては、単純に指に振動を伝えるだけで無く、指に操作面が移動する感覚を与えることが効果的である。指に操作面が移動する感覚を与えて、それと同時に指に振動を伝えると、脳の錯覚でクリック感のような効果的な感覚フィードバックが得られることになる。この際の操作面の移動は、操作面の部分的な移動である必要は無く、操作面全体が移動した場合にもそれと同時に指に振動を伝えると、錯覚による効果的な感覚フィードバックが得られる。

　このような錯覚による効果的な感覚フィードバックを得るためには、タッチ入力部或いはタッチ入力部の操作基板を携帯電子機器の筐体に対して移動自在に支持することが必要になる。この際、タッチ入力部に貼り付けられる振動アクチュエータは、タッチ入力部の移動によって、より脱落しやすい状態になる。しかしながら、振動アクチュエータを筐体側に支持してしまうと、振動アクチュエータの振動が筐体を保持する手に伝わってしまい、脳の錯覚が起き難くなり、効果的な感覚フィードバックが得られなくなる。

　本発明は、このような問題を解決することを課題としている。すなわち、タッチ入力部を備えた携帯電子機器において、振動アクチュエータの脱落を抑止し、且つタッチ操作に対して効果的な感覚フィードバックを行うことを課題としている。

　このような課題を解決するために、本発明による携帯電子機器は、以下の構成を具備するものである。
　タッチ入力部と、該タッチ入力部を支持する携帯自在な筐体と、前記タッチ入力部に貼り付けられ、前記タッチ入力部のタッチ操作に応じて駆動される振動アクチュエータと、該振動アクチュエータを前記筐体に支持する支持部材とを備え、前記支持部材は、振動吸収部材を介して前記筐体に支持されていることを特徴とする携帯電子機器。

本発明の実施形態に係る携帯電子機器の外観構成例を示した説明図である。本発明の実施形態に係る携帯電子機器の要部を示した説明図（内部構造説明図）である。本発明の実施形態に係る携帯電子機器の使用状態を示した説明図である（（ａ）が携帯電子機器を操作者が片手で保持した状態、（ｂ）が携帯電子機器のタッチ入力部にタッチ操作した状態をそれぞれ示している。）。

　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明で、各図における同一符号は同一部位を示しており、一部重複説明を省略している。

　図１に示すように、本発明の実施形態に係る携帯電子機器１は、タッチ入力部２と、このタッチ入力部２を支持する筐体３とを備えている。筐体３は、操作者が片手などで携帯所持できる構造、或いは操作者の身体の一部に被着することができる構造を有している。この携帯電子機器１は、スマートフォン、携帯電話、タブレット端末、ＰＤＡ（Personal Digital Asistant）、モバイルＰＣ、などを含むものであるが、図示の形態に限定されるものではない。図示のタッチ入力部２は、操作面２Ａが表示画面と重なるタッチパネルや操作面２Ａと表示画面が別になるタッチパッドを含んでいる。

　携帯電子機器１は、内部にタッチ操作に対して感覚フィードバックを行う振動アクチュエータ４を備えている。タッチ入力部２は、その外表面がタッチ操作の操作面２Ａになっている。

　図２に示すように、振動アクチュエータ４は、タッチ入力部２に取り付けられている。この振動アクチュエータ４は、両面テープ４Ａなどでタッチ入力部２の内面に貼り付けることができるが、画像表示装置を備えたタッチ入力部２の背面に貼り付けても良いし、タッチセンサを構成するフロント基板の背面に貼り付けても良い。

　また、振動アクチュエータ４は、支持部材５によって筐体３に支持されている。支持部材５は、筐体３の内部に配置されており、振動アクチュエータ４の背面に当接する当接支持部５Ａと、筐体３の内面３Ａに対して移動自在に支持される移動支持部５Ｂを備えている。図示の例では、移動支持部５Ｂは、筐体３の内面３Ａからタッチ入力部２側に向けて突出した突出部３Ａ１に対して摺動自在に支持されている。振動アクチュエータ４は、支持部材５によって筐体３に支持されることで、タッチ入力部２からの脱落が抑止される。

　そして、支持部材５は、振動吸収部材６を介して筐体３に支持されている。振動吸収部材６は、バネやゴムなどの弾性体で構成することができる。特に、振動吸収部材６をバネで形成した場合には、バネ定数の設定で吸収する振動の周波数を容易に調整することができる。図示の例では、筐体３の内面３Ａからタッチ入力部２側に向けて突出した突出部３Ａ１の周囲にバネからなる振動吸収部材６を配置しており、支持部材５の移動支持部５Ｂと筐体３の内面３Ａとの間に振動吸収部材６を介在させている。また、突出部３Ａ１には、抜け止め用の座付きねじ７を固定している。

　振動アクチュエータ４は、各種のアクチュエータを採用することができるが、図示の例は、タッチ入力部２の操作面２Ａに沿った方向に振動を発生するリニア振動モータを採用している。そして、振動アクチュエータ４とタッチ入力部２の両方に当接する振動伝達部材８を設けて、この振動伝達部材８を介して振動アクチュエータ４の振動をタッチ入力部２の操作面２Ａに伝えている。振動伝達部材８は、振動アクチュエータ４の振動方向に対向して振動アクチュエータ４に当接する縦当接部８Ａと、操作面２Ａに沿ってタッチ入力部２に当接する横当接部８Ｂを備えている。

　タッチ入力部２は、移動許容支持部材９を介して筐体３に支持されている。タッチ入力部２はその外周部で筐体３に支持されており、図示の例では、タッチ入力部２の表裏面を挟むように移動許容支持部材９が配置されている。移動許容支持部材９は、タッチ入力部２を筐体３に対して、タッチ入力部２の操作面２Ａに沿った方向と操作面２Ａに交差する方向の一方又は両方に移動自在に支持するものである。移動許容支持部材９としては、弾性変形可能なゴムなどの弾性支持部材を用いることができる。移動許容支持部材９として弾性支持部材を用いることで、タッチ入力部２と筐体３とを気密且つ移動自在に支持することができる。

　図３は、携帯電子機器１の操作状態を示している。携帯電子機器１の操作は、図３（ａ）に示すように、操作者の一方の片手Ｍ１で筐体３を保持し、図３（ｂ）に示すように、操作者の他方の手の指Ｍ２でタッチ入力部２の操作面２Ａをタッチ操作する。この際、指Ｍ２のタッチ操作で、タッチ入力部２の操作面２Ａが、操作面２Ａに沿った方向（図示Ｘ方向）と操作面２Ａに交差する方向（図示Ｚ方向）の一方又は両方に移動する。例えば、指Ｍ２で操作面２Ａを押さえる力を加えた場合には、操作面２Ａは図示Ｚ方向に移動し、指Ｍ２で操作面２Ａを擦る力を加えた場合には、操作面２Ａは図示Ｘ方向に移動する。

　そして、携帯電子機器１の操作では、指Ｍ２が操作面２Ａに触れることを検知したタッチ操作に応じて、振動アクチュエータ４が駆動され、振動アクチュエータ４の振動Ｆが指Ｍ２に伝えられる。この際、振動アクチュエータ４の振動Ｆは、振動伝達部材８を介して操作面２Ａには伝えられるが、振動吸収部材６によって吸収させることで、筐体３への伝達が抑止される。これによって、筐体３を保持する一方の片手Ｍ１には振動アクチュエータ４の振動が伝わり難くなっている。

　このような携帯電子機器１によると、操作者がタッチ操作を行う指Ｍ２は、操作面２Ａの移動を感知し、それと同時に操作面２Ａに伝わる振動Ｆを感知することになり、筐体３を保持する片手Ｍ１には特に振動が伝わらない。操作者は、タッチ操作時にこのような感覚を得ると、脳が錯覚を起こして、あたかも局所的に操作面２Ａがクリックされたような特異なクリック感を得ることになり、タッチ操作に対して効果的な感覚フィードバックを行うことができる。

　以上説明したように、本発明の実施形態に係る携帯電子機器１によると、タッチ入力部２の操作面２Ａを操作する指Ｍ２への触覚を有効に伝え、且つ筐体３を保持する片手Ｍ１に対して、筐体３を介して伝わる振動を極力抑えるようにしているので、振動アクチュエータ４の脱落を抑止しながら、タッチ操作を行う指Ｍ２への感覚フィードバックを効果的に行うことができる。

　また、本発明の実施形態に係る携帯電子機器１は、振動アクチュエータ４として、タッチ入力部２の操作面２Ａに沿った振動を発生するリニア振動モータを用いており、この振動アクチュエータの振動を振動伝達部材８を介して操作面２Ａに伝えているので、操作面２Ａに沿った特異な振動を指Ｍ２に伝えることで、より効果的な感覚フィードバックを得ることができる。

　以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態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、上述の各実施の形態は、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：携帯電子機器，２：タッチ入力部，２Ａ：操作面，
３：筐体，３Ａ：内面，３Ａ１：突出部，
４：振動アクチュエータ，４Ａ：両面テープ，
５：支持部材，５Ａ：当接支持部，５Ｂ：移動支持部，
６：振動吸収部材，７：座付きねじ，８：振動伝達部材，
９：移動許容支持部材，Ｍ１：片手，Ｍ２：指

Claims

　タッチ入力部と、
　該タッチ入力部を支持する携帯自在な筐体と、
　前記タッチ入力部に取り付けられ、前記タッチ入力部のタッチ操作に応じて駆動される振動アクチュエータと、
　該振動アクチュエータを前記筐体に支持する支持部材とを備え、
　前記支持部材は、振動吸収部材を介して前記筐体に支持されていることを特徴とする携帯電子機器。
　前記タッチ入力部は、前記筐体に対して、前記タッチ入力部の操作面に沿った方向と前記操作面に交差する方向の一方又は両方に移動自在に支持されていることを特徴とする請求項１記載の携帯電子機器。
　前記振動アクチュエータは、前記タッチ入力部の操作面に沿った方向の振動を発生するリニア振動モータであり、
　前記振動アクチュエータと前記タッチ入力部の両方に当接する振動伝達部材を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の携帯電子機器。