(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示領域を有する表示部と、ユーザがタッチするパネル部材と、前記表示領域を覆うように設けられ前記パネル部材と前記表示部とを接着する第１接着部と、を有する表示ユニットと、
前記表示ユニットをたわみ振動させる振動部と、
前記振動部を前記表示ユニットに接着する第２接着部と、を備え、
前記第１接着部の剛性は、前記第２接着部の剛性より低い、電子機器。
【請求項２】
前記第１接着部は、前記パネル部材と前記表示部とが互いに対面する領域の略全域に亘って、前記パネル部材と前記表示部とを接着する、請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記第１接着部の剛性は、前記パネル部材の剛性より低い、請求項１に記載の電子機器。
【請求項４】
前記振動部は、前記表示部の前記パネル部材とは反対側に接着される、請求項１に記載の電子機器。
【請求項５】
前記振動部は、前記表示ユニットにおいて振動の節になる位置よりも振動の腹になる位置の近くに配置されている、請求項１に記載の電子機器。
【請求項６】
前記表示ユニットには、複数の前記振動部が接着され、
前記パネル部材に第１振動モードの振動を生じさせる第１駆動条件と、前記パネル部材に第２振動モードの振動を生じさせる第２駆動条件を含む複数の駆動条件から駆動条件を選択して、前記複数の振動部を駆動制御する振動制御部と、をさらに備え、
前記第１振動モード時に前記パネル部材に発生する振動の節の数と、前記第２振動モード時に前記パネル部材に発生する振動の節の数とは互いに異なる、請求項１に記載の電子機器。
【請求項７】
前記第１振動モードにおける前記節の数をＮ（Ｎは正の整数）としたとき、前記第２振動モードにおける前記節の数はＮ＋１である、請求項６に記載の電子機器。
【請求項８】
ユーザのタッチ位置を検出するパネル制御部をさらに備え、
前記振動制御部は、前記パネル制御部の前記タッチ位置の検出結果に応じて、前記第１振動モードと前記第２振動モードとを切り替える、請求項６に記載の電子機器。
【請求項９】
前記第１接着部は、前記表示部から発せられる光を透過可能な材料で構成される、請求項１に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えばユーザによるタッチ操作に応じて振動を発生させる電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、タッチパネルに固着した圧電素子に電圧を印加することで、タッチパネルに振動を発生させ、ユーザに触覚を与えるものが開示されている。これにより、ユーザは、入力操作感を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２２３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、輝度ムラや色ムラが少なく高い信頼性を持ち、ユーザのタッチ操作に応じて触覚を提示可能な電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示における電子機器は、画像を表示する表示領域を有する表示部と、ユーザがタッチするパネル部材と、表示領域を覆うように設けられパネル部材と表示部とを接着する第１接着部と、を有する表示ユニットと、表示ユニットをたわみ振動させる振動部と、振動部を表示ユニットに接着する第２接着部と、を備え、第１接着部の剛性は、第２接着部の剛性より低い。
【発明の効果】
【０００６】
本開示における電子機器は、輝度ムラや色ムラが少なく高い信頼性を持ち、ユーザのタッチ操作に応じて好適な触覚を提示可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施の形態１の電子機器の全体構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、実施の形態１の電子機器の分解斜視図である。
【図３】図３は、実施の形態１の電子機器のブロック図である。
【図４】図４は、実施の形態１の電子機器の断面図である。
【図５】図５は、実施の形態１の表示ユニットが振動している状態の断面図である。
【図６】図６（ａ）は、実施の形態１の振動部の振動パターンの一例を示す概略図であり、図６（ｂ）は、実施の形態１の振動部の振動パターンの別の一例を示す概略図である。
【図７】図７は、実施の形態２の電子機器の断面図である。
【図８】図８は、実施の形態３の電子機器の断面図である。
【図９Ａ】図９Ａは、実施の形態３に係る電子機器の表示部を示す平面図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、実施の形態３に係る振動部をある周波数で駆動した際のタッチパネルの振動振幅の分布図である。
【図９Ｃ】図９Ｃは、実施の形態３に係る振動部を図９Ｂの場合とは別の周波数で駆動した際のタッチパネルの振動振幅の分布図である。
【図９Ｄ】図９Ｄは、図９Ａに示すＢ−Ｂ’線におけるタッチパネルの振動強度図である。
【図９Ｅ】図９Ｅは、実施の形態３に係る電子機器において、タッチ位置に応じて振動部の駆動周波数を変更した場合のタッチパネルの振動振幅の分布図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【０００９】
なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１０】
（実施の形態１）
以下、図１〜６を用いて、実施の形態１を説明する。
【００１１】
図１は、本実施の形態の電子機器１００の全体構成を示す斜視図である。電子機器１００は、上部筐体１１０と下部筐体１２０とタッチパネル１３０とを備える。上部筐体１１０および下部筐体１２０は、ねじ等で一体に連結されることにより電子機器１００の筐体１０５を構成する。
【００１２】
図２は、本実施の形態の電子機器の分解斜視図である。電子機器１００は、表示パネル１６０と、それを覆うように配置されたタッチパネル１３０と、タッチパネル１３０と表示パネル１６０とを接着する第１接着部１５０（接着層）とを備える。第１接着部１５０は、接着部の一例である。また、振動部１４０は、第２接着部１５５により表示パネル１６０に接着されており、表示ユニット１６５を振動させる。なお、図２では、第１接着部１５０の構成を便宜的に板状のシート部材のように図示しているが、ゲル状の部材であってもよい。例えば、第１接着部１５０は、タッチパネル１３０の裏面に接着剤を塗布した後に表示パネル１６０を重ねた状態で、接着剤を硬化させることにより形成される。
【００１３】
上部筐体１１０には、表示窓１１５が形成されている。ユーザは、表示窓１１５を通してタッチパネル１３０を操作することができる。
【００１４】
タッチパネル１３０は、表示パネル１６０と対向して配置されている。タッチパネル１３０は、ユーザがタッチするパネル部材の一例である。タッチパネル１３０は、静電式、抵抗膜式、又は光学式などのタッチパネルである。
【００１５】
フレーム１７０は、回路基板１８０を支持し、下部筺体１２０にビスなどによって固定される。回路基板１８０には、タッチパネル１３０、表示パネル１６０、及び振動部１４０が、電気的に接続されている。回路基板１８０には、マイクロコンピュータ２００が設けられている。
【００１６】
なお、本実施の形態においては、タッチパネル１３０が、表示パネル１６０とは分離された外付型のタッチパネルである。しかし、これに限定されず、タッチパネル１３０は、表示パネル１６０に内蔵された内蔵型のタッチパネルであってもよい。例えば、タッチパネル機能を液晶パネルの内部に一体化するインセル型タッチパネル等の方式であってもよい。また、オンセル型のタッチパネルであってもよい。内蔵型のタッチパネルの場合、タッチパネル１３０の代わりに、タッチ位置の検出機能を有さない単なる保護パネルが、ユーザがタッチするパネル部材となる。
【００１７】
図３は、本実施の形態の電子機器１００のブロック図である。タッチパネル１３０と、タッチパネル制御部１３１と、振動部１４０と、振動制御部１４１と、表示パネル１６０と、表示制御部１６１と、マイクロコンピュータ２００と、ＲＯＭ２１０と、ＲＡＭ２２０と、通信部２３０と、Ｉ／Ｏ部２４０とを備える。マイクロコンピュータ２００は、電子機器１００全体を制御するユニットであり、各種制御部に接続されている。
【００１８】
タッチパネル制御部１３１は、タッチパネル１３０の動作を制御する。タッチパネル制御部１３１は、ユーザのタッチ位置を検知できる。マイクロコンピュータ２００は、タッチパネル制御部１３１を介してユーザのタッチ位置の情報を得ることができる。タッチパネル１３０が静電容量式である場合、タッチパネル制御部１３１は、タッチパネル１３０の静電容量の変化を検出し、その変化が起こった位置の情報をタッチ位置情報としてマイクロコンピュータ２００に出力する。振動制御部１４１は、マイクロコンピュータ２００からタッチ位置情報を受け取り、ユーザのタッチ位置の変化およびユーザがタッチしている時間の情報を用いることで、ユーザの種々の入力操作（タッチ操作）に応じて、振動部１４０の振動を制御する。
【００１９】
表示パネル１６０は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電子ペーパ、プラズマディスプレイなどの表示パネルである。表示パネル１６０は、表示制御部１６１により制御される。マイクロコンピュータ２００は、表示制御部１６１を介して表示パネル１６０に、ユーザに提示する任意の画像を表示させる。
【００２０】
ＲＯＭ２１０は、各種プログラムを格納する。ＲＡＭ２２０は、各種データを記憶する。表示制御部１６１は、描画すべきデータを用意し、そのデータに基づく画像の表示を行うよう表示パネル１６０を制御する。Ｉ／Ｏ部２４０は、各種の信号の入出力を行う。
【００２１】
通信部２３０は、例えばＷｉ−Ｆｉ（登録商標）などの無線ＬＡＮに、複数の電子機器間の相互接続性を認証された状態で接続される。電子機器間の接続については、アクセスポイントなど外部通信機器を経由して接続する方法、あるいは外部の通信機器を経由せずに直接接続する方法であるＰ２Ｐ（ワイヤレス・アドホック・ネットワーク）接続などでもよい。
【００２２】
ユーザは、表示パネル１６０に表示された内容に対して、指やペンなどを用いてタッチパネル１３０にタッチするタッチ操作を行うことで、電子機器１００を操作する。表示パネル１６０は、表示部の一例である。タッチパネル１３０は、ユーザがタッチするパネル部材の一例である。
【００２３】
図４は、本実施の形態の電子機器１００の断面図である。
【００２４】
第１接着部１５０（接着層）は、オプティカルボンディングと呼ばれる接着方法により、タッチパネル１３０と表示パネル１６０を接着している。ここで、表示パネル１６０は、文字や映像等の情報を表示する表示面１６０ａ（表示領域）を有している。第１接着部１５０は、少なくとも表示面１６０ａ全体を覆うように形成されている。本実施の形態では、第１接着部１５０によって表示パネル１６０前面（タッチパネル１３０側の面）の全領域が覆われ、表示パネル１６０がタッチパネル１３０に貼り合わされている。
【００２５】
第１接着部１５０は、例えば、基材レスの両面接着シートや、紫外線で硬化する光学弾性樹脂などで形成される。第１接着部１５０の剛性（硬化後の剛性）は、タッチパネル１３０の剛性と比較して低い方が望ましい。接着剤の硬化収縮の影響で、第１接着部１５０に応力が発生し表示パネル１６０に応力がかかることで輝度ムラや色ムラを抑制することができる。これにより、電子機器１００の信頼性が向上する。また、第１接着部１５０の硬化後、表示パネル１６０は動作中に発熱する。これに対して、表示パネル１６０とタッチパネル１３０は熱膨張係数が互いに異なる。そのため、表示パネル１６０とタッチパネル１３０の熱膨張の影響で、接着剤の硬化収縮の場合と同じく、応力が発生するのを抑制することができる。また、第１接着部１５０は、表示パネル１６０から発光される光を透過可能な光透過性材料で形成されている。そのため、表示パネル１６０に表示された文字や映像などの情報は、ユーザに視認可能となる。
【００２６】
表示ユニット１６５は、タッチパネル１３０と、表示パネル１６０と、タッチパネル１３０と表示パネル１６０を接着する第１接着部１５０とを備える。振動部１４０は、表示パネル１６０の裏面（表示パネル１６０のタッチパネル１３０と対向する面の逆の面）に、第２接着部１５５（例えば、接着剤）を介して取り付けられている。
【００２７】
振動部１４０は、表示ユニット１６５全体を振動させる。振動部１４０としては、応答性やサイズの観点から、例えば、圧電素子が用いられる。圧電体である振動部１４０は、振動制御部１４１より電圧を印加されることで、伸縮する。しかし、振動部１４０が伸縮しても、圧電体の伸縮力によって表示ユニット１６５は伸縮しない。そのため、結果的に圧電体の伸縮力によって、表示ユニット１６５にたわみ振動が発生する。表示ユニット１６５に適した周波数の駆動電圧を振動部１４０に印加することで、表示ユニット１６５が共振し、少ない電力で大きな振動が得られる。
【００２８】
第２接着部１５５は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、又はウレタン樹脂などである。第２接着部１５５の剛性（硬化後の値）は、第１接着部１５０の剛性（硬化後の値）と比較して高く設定されている。例えば剛性をヤング率で評価する場合、第２接着部１５５のヤング率は、第１接着部１５０のヤング率よりも大きい。これにより、振動部１４０の力を効率よく表示ユニット１６５に伝えつつ、表示パネル１６０の輝度ムラ、色ムラを抑えることができる。なお、第１接着部１５０の剛性（ヤング率）は、第２接着部１５５の剛性（ヤング率）の半分以下が望ましい。また、第２接着部１５５のヤング率は、例えば２ＧＰａである。
【００２９】
第１接着部１５０の接着面積は、第２接着部１５５の接着面積より広い。そのため、第１接着部１５０の剛性を、第２接着部１５５の剛性より低くしても、表示パネル１６０に伝わった振動を、第１接着部１５０を介して、表示ユニット１６５全体に伝播させることができる。
【００３０】
第２接着部１５５の剛性を第１接着部１５０の剛性より高くする目的はもうひとつある。タッチパネル１３０と表示パネル１６０が一体となった表示ユニット１６５をたわみ振動させる場合、表示ユニット１６５の厚み方向の中心部に位置する第１接着部１５０に大きな応力が発生する。ここで、第１接着部１５０は、透明であることが必須条件である。その関係で、第１接着部１５０の破断強度は、タッチパネル１３０や表示パネル１６０と比較して弱く、たわみの応力によって破断する恐れがある。それに対して、本実施の形態では、第２接着部１５５の剛性を第１接着部１５０の剛性より高くすることで、第２接着部１５５への応力緩和により信頼性が向上する。
【００３１】
このように、第２接着部１５５の剛性を第１接着部１５０の剛性より高くすることで、電子機器１００の輝度ムラや色ムラが少なく、表示ユニット１６５全体を振動させつつ高い信頼性を保ち、タッチ操作に応じて好適な触覚をユーザに提示できる。
【００３２】
なお、振動部１４０は、例えば、リニアアクチュエータ、ボイスコイルモータ、人工筋肉など、電気エネルギーを振動エネルギーに変換することができ、所望の特性やサイズを有するものであればよく、圧電素子に限定されるものではない。
【００３３】
タッチパネル１３０を操作した際に触覚提示を行う場合の振動の周波数、振幅、期間は、振動制御部１４１によって制御される。振動の周波数としては、人が触覚を感じやすい１００〜４００Ｈｚ程度の周波数が望ましい。
【００３４】
図５は、本実施の形態の表示ユニット１６５が振動している状態の断面図である。図５は、細板状の圧電部１４０の延伸方向における表示ユニット１６５の断面図である。図５は、共振周波数が最も低い共振モードである基本モードで振動している状態の図である。表示ユニット１６５の中央部では大きな振動が得られている。表示ユニット１６５の端部ではあまり大きな振動が得られていない。
【００３５】
図６は、振動部１４０の振動パターンの一例を示す概略図である。
【００３６】
マイクロコンピュータ２００の命令により、振動制御部１４１が、振動部１４０へ駆動電圧を印加し、図６（ａ）の振幅で振動部１４０を振動させることで、タッチパネル１３０を振動させる。これにより、ユーザに振動Ａが与えられる。振動Ａを与えるための駆動電圧は正弦波であり、例えば、周波数が１５０Ｈｚ、実効値が７０Ｖｒｍｓ、印加期間が２周期である。このときのタッチパネル１３０上の振幅は、約５μｍ程度である。また振動制御部１４１が、振動部１４０へ駆動電圧を印加し、図６（ｂ）の振幅で振動部１４０を振動させることで、タッチパネル１３０を振動させる。これにより、ユーザに振動Ｂが与えられる。振動Ｂを与えるための駆動電圧は正弦波であり、例えば、周波数が３００Ｈｚ、実効値が１００Ｖｒｍｓ、印加期間が４周期である。
【００３７】
なお、上述した周波数、電圧値（実効値）、印加期間は一例である。駆動電圧の波形は、矩形波、のこぎり波など、別の波形や、間欠的な波形や、連続的に周波数や振幅が変化する波形などでもよい。また、タッチパネル１３０上の振幅の大きさは一例であり、タッチパネル１３０および表示パネル１６０の大きさや支持方法、接着部１５０の材質や形状、又は振動部１４０の数などの条件が異なると、振幅の大きさも変化する。
【００３８】
＜効果等＞
以上のように、本実施の形態において電子機器１００は、画像を表示する表示部１６０ａを有する表示パネル１６０と、ユーザがタッチするタッチパネル１３０と、表示部１６０ａを覆うように形成されタッチパネル１３０と表示パネル１６０とを接着する第１接着部１５０と、を有する表示ユニット１６５と、表示ユニット１６５をたわみ振動させる振動部１４０と、振動部１４０を表示ユニット１６５に接着する第２接着部１５５と、を備え、第１接着部１５０の剛性は、第２接着部１５５の剛性より低い。
【００３９】
これにより、振動部１４０の振動を効率よく表示ユニット１６５に伝播することができるとともに、表示ユニット１６５内の応力を緩和できる。従って、輝度ムラや色ムラが少なく高い信頼性を持ち、ユーザのタッチ操作に応じて好適な触覚を提示可能な電子機器を提供できる。
【００４０】
また、本実施の形態において、第１接着部１５０は、タッチパネル１３０と表示パネル１６０とが互いに対面する領域の略全域に亘って、タッチパネル１３０と表示パネル１６０とを接着する。
【００４１】
これにより、タッチパネル１３０と表示パネル１６０の一体性が高くなり、外光の反射が減少する。そのため、強い外光下（屋外や明るい照明の屋内など）でも、表示パネル１６０の視認性が向上する。
【００４２】
また、本実施の形態において、第１接着部１５０の剛性は、タッチパネル１３０の剛性より低い。
【００４３】
これにより、ユーザのタッチによる圧力を、第１接着部１５０が変形することで、表示パネル１６０に伝わりにくくする。そのため、ユーザのタッチによる応力ムラを原因とする、画面の輝度ムラや色ムラを防ぐことができる。
【００４４】
また、本実施の形態において、振動部１４０は、表示パネル１６０のタッチパネル１３０とは反対側に接着される。
【００４５】
これにより、振動部１４０の実装面積が小さくなる。そのため、電子機器１００を小型化できる。
【００４６】
また、本実施の形態において、第１接着部１５０は、表示パネル１６０から発せられる光を透過可能な材料で構成される。
【００４７】
これにより、外光の反射が減少する。そのため、強い外光下（屋外や明るい照明の屋内など）でも、表示パネル１６０の視認性が向上する。
【００４８】
（実施の形態２）
次に実施の形態２に係る電子機器３００について説明する。本実施の形態に係る電子機器３００は、振動部１４０が接着される位置が、実施の形態１と異なる。以下、相違点について説明する。
【００４９】
図７は、本実施の形態における電子機器３００の断面図である。図７に示されるように、振動部１４０は、タッチパネル１３０に第２接着部１５５を介して接着されている。これにより、振動部１４０の振動は、タッチパネル１３０に伝播し、第１接着部１５０を介して、表示ユニット１６５全体を振動させることが可能になる。実施の形態１と比較して、表示ユニット１６５（タッチパネル１３０、第１接着部１５０、表示パネル１６０）の厚み方向に、振動部１４０が重ねられていないため、電子機器３００の厚みが薄くできる。
【００５０】
なお、振動部１４０である圧電素子は通常透明ではない。そのため、本実施の形態では、振動部１４０が、表示パネル１６０の表示面１６０ａよりも外側（図７では、さらに表示パネル１６０の外周よりも外側）に実装されている。
【００５１】
＜効果等＞
以上のように、本実施の形態における電子機器３００は、ユーザがタッチするタッチパネル１３０と、情報を表示する表示部１６０ａを有する表示パネル１６０と、表示部１６０ａを覆うように形成されタッチパネル１３０と表示パネル１６０とを接着する第１接着部１５０と、を有する表示ユニット１６５と、表示ユニット１６５をたわみ振動させる振動部１４０と、振動部１４０を表示ユニット１６５に接着する第２接着部１５５と、を備え、第１接着部１５０の剛性は、第２接着部１５５の剛性より低い。
【００５２】
これにより、振動部１４０の振動を効率よく表示ユニット１６５に伝播することができるとともに、表示ユニット１６５内の応力を緩和できる。従って、輝度ムラや色ムラが少なく高い信頼性を持ち、ユーザのタッチ操作に応じて好適な触覚を提示可能な電子機器を提供できる。
【００５３】
（実施の形態３）
次に実施の形態３に係る電子機器４００について説明する。本実施の形態に係る電子機器４００は、振動部１４０が接着される位置および数が、実施の形態１と異なる。以下、相違点について説明する。
【００５４】
図８は、本実施の形態における電子機器４００の断面図である。図８に示されるように、２つの振動部１４０ａ，１４０ｂが、表示パネル１６０の裏面に配置されている。ユーザのタッチ位置に応じて複数の振動部１４０ａ，１４０ｂを振動させることで、タッチパネル１３０全体に均一な振動を発生させることができる。
【００５５】
本実施の形態では、表示ユニット１６５において振動部１４０ａの振動と振動部１４０ｂの振動を共振させたとき、表示ユニット１６５上には振幅の大きな場所（定常波の振動の腹）と振幅の小さな場所（定常波の振動の節）が生じる。ユーザのタッチ位置が振動の節の部分であった場合、ユーザは表示ユニット１６５の振動を感じにくく、振動という情報がユーザに伝わらないおそれがある。また、タッチ位置によって感じる振動の大きさが異なると、ユーザは操作に違和感を覚えるおそれもある。電子機器４００は、タッチ位置に応じて振動モードを設定することで、タッチ位置による触覚の違いを低減する。
【００５６】
図９Ａは、電子機器４００の表示パネル１６０の平面図である。電子機器４００は、支持部２０２として、Ｘ方向に延びる支持部２０２ａと、支持部２０２ａとは垂直な方向（Ｙ方向）に延びる支持部２０２ｂとを備える。この例では、Ｘ方向の支持部２０２ａの剛性は、Ｙ方向の支持部２０２ｂの剛性より低い。図９Ａでは、支持部２０２ａに比べて支持部２０２ｂの断面積が大きい。なお、図８では、フレーム１７０に固定された支持部２０２が表示ユニット１６５の外周を支持しているが、上部筐体１１０によって表示ユニット１６５の外周を支持してもよいし、タッチパネル１３０の外周を支持してもよい。
【００５７】
表示パネル１６０は、透明なタッチパネル１３０および透明な第１接着部１５０を介してユーザから目視できる。振動部１４０ａ、１４０ｂは、表示パネル１６０の裏面に第２接着部１５５を介して接着されている。表示パネル１６０は不透明なので、振動部１４０ａ、１４０ｂはユーザから目視できない。振動部１４０ａ、１４０ｂは、使用する振動モードを効率的に誘起できるように、使用する振動モードにおいて振動振幅が大きくなるところに配置されている。
【００５８】
図９Ｂは、振動部１４０ａ、１４０ｂの圧電素子に、振動制御部１４１を介して、電圧１５０Ｖｐｐ、周波数２２０Ｈｚの正弦波を同位相で印加した場合の、表示ユニット１６５上の振動振幅の分布を表した図である。図９Ｂでは、振動振幅の大きさが等高線で示されている。この点は、後述する図９Ｃ及び図９Ｅも同じである。Ｘ方向には、３つの振幅の大きな場所（以下、振動の腹４０２）と、両端部を除く２つの振幅の小さな場所（以下、振動の節４０１）がある。Ｙ方向には、両端部を除き振動の節４０１はない。このような振動モードをｆ２０とよぶ（ｆの添え字の一桁目はＸ方向の節の数、二桁目はＹ方向の節の数を示す）。本実施の形態では、表示ユニット１６５の全周にわたり支持部２０２に支持されているので、表示ユニット１６５は両端固定のたわみ振動となる。なお、両端固定のたわみ振動以外の振動を用いてもよい。
【００５９】
図９Ｃは、振動部１４０ａ、１４０ｂの圧電素子に、振動制御部１４１を介して、電圧１５０Ｖｐｐ、周波数３７０Ｈｚの正弦波を逆位相で印加した場合の、表示ユニット１６５上の振動振幅の分布を表した図である。ここで逆位相とは、例えば振動部１４０ａが伸びているときに振動部１４０ｂが縮むように、振動制御部１４１が駆動電圧の位相を制御することである。具体的には、圧電素子にかかる電圧の極性が逆になる。この場合は、Ｘ方向には、４つの振動の腹４０２、３つの振動の節４０１ができる。このような振動モードをｆ３０モードとよぶ。
【００６０】
ｆ２０モード（図９Ｂ）での振動時に表示ユニット１６５に発生する振動の節４０１の数と、ｆ３０モード（図９Ｂ）での振動時に表示ユニット１６５に発生する振動の節４０１の数とは互いに異なっている。これに伴い、ｆ２０モード時の表示ユニット１６５上の節４０１の位置と、ｆ３０モード時の表示ユニット１６５上の節４０１の位置とは互いに異なっている。また、ｆ２０モード時に表示ユニット１６５に発生する振動の腹４０２の位置と、ｆ３０モード時に表示ユニット１６５に発生する振動の腹４０２の位置とは互いに異なっている。
【００６１】
図９Ｄは、図９ＡのＢ−Ｂ’線に沿った、タッチパネル１３０上の振動振幅の強度分布を示した図である。実線はｆ２０モード（図９Ｂ）時の振動振幅の大きさを示し、破線はｆ３０モード（図９Ｃ）時の振動振幅の大きさを示している。ユーザのタッチ位置に応じて、振動制御部１４１は振動波形を制御する。具体的には、ユーザのタッチ位置が図９Ｄの領域Ａの範囲の場合は、振動制御部１４１は、振動部１４０に対してｆ２０モードが誘起されるように振動波形を制御する。また、ユーザのタッチ位置が図９Ｄの領域Ｂの範囲の場合には、振動制御部１４１は、振動部１４０に対してｆ３０モードが誘起されるように振動波形を制御する。振動制御部１４１は、ｆ２０モードとｆ３０モードのうち、振動の節４０１になる位置がユーザのタッチ位置から遠い方の振動モードを選択して、表示ユニット１６５を振動させる。なお、振動制御部１４１は、ｆ２０モードとｆ３０モードのうち、振動の腹４０２になる位置がユーザのタッチ位置に近い方の振動モードを選択して、表示ユニット１６５を振動させてもよい。このように制御することにより、ユーザは表示ユニット１６５のどの位置にタッチしても振動を感じることができる。
【００６２】
図９Ｅは、ユーザのタッチ位置によって駆動電圧の諸元（駆動周波数など）を変更した場合の振動振幅の分布図である。ｆ２０モードとｆ３０モードのうち、ユーザのタッチ位置の振動が大きくなる方の振動モードが得られる駆動電圧が出力されるため、表示ユニット１６５の全域にわたって大きな振幅をユーザに提供することができる。
【００６３】
本実施の形態では、使用する振動モードは２つであったが、これに限定されるものではない。つまり、使用する振動モードは２つ以上であってもよい。その場合は、タッチ位置の情報に基づいて、例えば、複数の振動モードのうち、タッチ位置の振幅が一番大きくなる振動モードが選択される。
【００６４】
使用する振動モードの選択時には、振動の均一性だけでなく、人が感じやすく、音が聞こえにくい周波数を選んでもよい。人が触覚で感じやすい周波数は１００〜５００Ｈｚ、より詳細には２００〜４００Ｈｚである。また、周波数が５００Ｈｚを超えると、パネルの振動により騒音が発生し得る。そのため、５００Ｈｚ以下、例えば４００Ｈｚ以下の周波数を使用する。また複数の振動モードを使い分ける場合に、振動モードによってあまりに駆動周波数が違うと、触覚に対してユーザが違和感を覚えてしまう。従って、振動モード間の駆動周波数の差を小さくするのが好ましい。なお、タッチパネル１３０上の振幅が約５〜５０μｍとなるように、電圧の周波数および電圧値を設定すると、人間の指に心地良い触覚（振動）を提示することができる。
【００６５】
振動部１４０の表示パネル１６０上の配置位置は、使用する振動モードにおいて表示ユニット１６５の振動振幅が大きくなる場所に配置することが望ましい。図９Ｂの場合、振動の腹になる３箇所に設置することが望ましい。
【００６６】
本実施の形態の例では、ｆ２０モードとｆ３０モードをタッチ位置に応じて使い分ける。そのため、振動部１４０は、ｆ２０モードおよびｆ３０モードのそれぞれにおける振動の腹の位置の近傍に配置する。つまり、振動の腹が２つになる場合の腹の位置と、振動の腹が３つになる場合の腹の位置との両方に近くなるよう、振動部１４０が配置される。より詳細には、ｆ２０モードおよびｆ３０モードそれぞれにおける振動の節よりも、ｆ２０モードおよびｆ３０モードそれぞれにおける振動の腹の方に近い位置に振動部１４０を配置する。コストの観点からできるだけ少ない振動部１４０の数で振動を発生させたい。そのため、両方の振動モードにおいて、振動振幅が大きくなるＹ方向の中央部に振動部１４０を配置する（図９Ａの配置）。具体的には、本実施の形態の例では、ｆ２０モードの振動の腹は、図９Ａの表示パネル１６０（表示ユニット１６５）の右端から、ｘ方向の長さの１０％付近、５０％付近，９０％付近の位置にある。一方、ｆ３０モードの振動の腹は、同じく、図９Ａの表示パネル１６０の右端からｘ方向の長さの約１０％、約３５％、約６５％、約９０％の位置にある。従って、その両方の腹に近い、約１０％、約９０％のところに配置している。また、約４０％、約６０％のところに配置しても問題ない。
【００６７】
表１に、タッチ位置に応じた駆動条件を示す。
【表１】
0005476513.tif 000002
【００６８】
ユーザは、タッチパネル１３０にタッチする。マイクロコンピュータ（図示せず）は、タッチ位置に応じて、表１に示す値を参照して、ユーザに均一な触覚が提示されるように駆動条件を選択して振動制御部１４１に駆動条件を送付する。駆動条件は、振動部１４０ａ、１４０ｂそれぞれに対する駆動電圧、駆動周波数、位相、波形、出力タイミングなどの少なくとも１つを含む。振動制御部１４１は、マイクロコンピュータからの情報を基づいて振動部１４０を駆動し、ユーザに触覚を提示する。具体的には、タッチ位置が図９Ｄの領域Ａである場合には条件Ａで振動部１４０を駆動し、タッチ位置が領域Ｂである場合には、条件Ｂで振動部１４０を駆動する。
【００６９】
本実施の形態の例は、振動部１４０の設置箇所が最も少ない構成であるが、振動部１４０は２箇所以上に設けてもよい。また、振動部１４０は、Ｘ方向の端部におけるＹ方向の中央部に配置されているが、Ｙ方向の端部におけるＸ方向の中央部に配置してもよいし、それらの両方へ配置してもよい。また、表示パネル１６０におけるＸ方向の中心に対して対称な位置に振動部１４０を配置しているが、上記Ｘ方向の中心に対して非対称な位置に振動部１４０を配置してもよい。その場合には、生じさせる振動モードの振動の腹に近い位置に振動部１４０を配置すればよい。
【００７０】
また、図９Ｃのように、２つの振動部１４０の間に逆位相の振動（長さ振動）を誘起させる場合は、振動部１４０を配置する場所を変更するのではなく、振動部１４０を駆動する駆動電圧の位相を変更する必要がある。具体的には、図９Ｃのように、表示パネル１６０におけるＸ方向の左右にそれぞれ振動部１４０を配置している場合は、左右の振動部１４０の間で振動部１４０への駆動電圧を逆位相（片側が伸びるときにもう片側を縮める）にする。
【００７１】
なお、振動部１４０としては、スパッタリング等の方法により表示ユニット１６５の表面に形成した透明な薄膜の圧電部材を用いてもよい。また、表示ユニット１６５上にカバー部材がある場合は、振動部１４０をカバー部材に貼り付けてもよい。なお、表示ユニット１６５上にカバー部材がある場合は、表示ユニット１６５とカバー部材の両方を含めて、タッチ位置を検出するパネル部材と呼ぶ。
【００７２】
＜効果等＞
以上のように、本実施の形態における電子機器４００は、情報を表示する表示領域を有する表示パネル１６０と、ユーザがタッチするタッチパネル１３０と、表示領域を覆うように形成されタッチパネル１３０と表示パネル１６０とを接着する第１接着部１５０と、を有する表示ユニット１６５と、表示ユニット１６５をたわみ振動させる振動部１４０と、振動部１４０を表示ユニット１６５に接着する第２接着部１５５と、を備え、第１接着部１５０の剛性は、第２接着部１５５の剛性より低い。振動部１４０は、振動の節よりも腹に近い位置に配置されている。
【００７３】
これにより、振動部１４０は効率的に表示ユニット１６５を振動させることができる。そのため、ユーザに好適な触覚を提示することができる。
【００７４】
また、本実施の形態において、表示ユニット１６５には、複数の振動部１４０ａ、１４０ｂが接着され、タッチパネル１３０に第１振動モードの振動を生じさせる第１駆動条件と、タッチパネル１３０に第２振動モードの振動を生じさせる第２駆動条件を含む複数の駆動条件から駆動条件を選択して、複数の振動部１４０ａ、１４０ｂを駆動制御する振動制御部１４１と、をさらに備え、第１振動モード時にタッチパネル１３０に発生する振動の節の数と、第２振動モード時にタッチパネル１３０に発生する振動の節の数とは互いに異なる。
【００７５】
これにより、表示ユニット１６５の全体で均一な振動を発生させることができる。そのため、ユーザに好適な触覚を表示ユニット１６５の全体で提示することができる。
【００７６】
また、本実施の形態において、第１振動モードにおける節の数をＮ（Ｎは正の整数）としたとき、第２振動モードにおける節の数はＮ＋１である。
【００７７】
これにより、第１振動モードと第２振動モードは、節の位置が重ならず、かつ、周波数の差が一番小さくなる。そのため、ユーザに好適な触覚を、表示ユニット１６５全体で提示することができる。
【００７８】
また、本実施の形態において、ユーザのタッチ位置を検出するタッチパネル制御部１３１と、をさらに備え、振動制御部１４１は、タッチパネル制御部１３１のタッチ位置の検出結果に応じて、第１振動モードと第２振動モードとを切り替える。
【００７９】
これにより、ユーザのタッチ位置に、十分な振動を発生させることが出来る。そのため、ユーザに好適な触覚を、表示ユニット１６５全体で提示することが出来る。
【００８０】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１〜３を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１〜２で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【００８１】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【００８２】
実施の形態１〜３では、タッチパネル１３０と上部筺体１１０（２１０）を、第１接着部１５０が接着剤である場合について説明した。第１接着部１５０は、接着剤のようにそれ自体が接着力を有するものでなくてもよい。例えば、フレーム１７０に第１接着部１５０を押圧するための押圧部材を設け、この押圧部材と上部筺体１１０とで、第１接着部１５０を挟んで、圧接するような構成にしてもよい。さらに、表示パネル１６０と、フレーム１７０との間に、例えば、シリコンゴムやウレタンゴム等の緩衝部材を用いて、第１接着部１５０を圧接してもよい。
【００８３】
また、実施の形態１〜３では、振動部１４０が、実施の形態１では、表示パネル１６０の後ろに配置され、実施の形態２では、タッチパネル１３０に配置されているが、振動部１４０は、表示ユニット１６５に直接接続されている必要はなく、表示ユニット１６５を振動させることができるならば、表示ユニット１６５以外の部材に接続されていてもよい。
【００８４】
また、実施の形態１〜３では、タッチパネル１３０は、ユーザがタッチするパネル部材であるとともに、タッチ位置をセンシングする機能を併せ持った例で説明したが、ユーザがタッチする部材と、タッチ位置のセンシング機能を持つ部材とが、別々の部材であってもかまわない、ユーザがタッチする保護ガラス（パネル部材）が表示パネル１６０上に設けられ、タッチ位置をセンシングするセンサが表示パネル１６０の表面や内部に埋め込まれている、いわゆるインセル技術、又はオンセル技術を用いることできる。これらの技術を用いる場合でも、実施の形態と同じ効果を得ることができる。
【００８５】
また、実施の形態１〜３では、各接着部は、樹脂による接着の例で説明したが、その他の接着方法で接着してもかまわない。また、第２接着部１５５は、振動部１４０の側面と裏面を表示ユニット１６５に接着する例で説明したが、振動部１４０の側面のみ、又は裏面のみを接着するなど、それ以外の箇所で振動部１４０を接着しても問題ない。
【００８６】
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。
【００８７】
したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【００８８】
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本開示は、ユーザがタッチ操作可能な電子機器などに適用可能である。
【符号の説明】
【００９０】
１００  電子機器
１０５  筐体
１１０  上部筐体
１１５  表示窓
１２０  下部筺体
１３０  タッチパネル
１３１  タッチパネル制御部
１４０  振動部
１４１  振動制御部
１５０  第１接着部
１５５  第２接着部
１６０  表示パネル
１６１  表示制御部
１６５  表示ユニット
１７０  フレーム
１８０  回路基板
２００  マイクロコンピュータ
２０２  支持部
２０２ａ  支持部
２０２ｂ  支持部
２１０  ＲＯＭ
２２０  ＲＡＭ
２３０  通信部
２４０  Ｉ／Ｏ部
３００  電子機器
４００  電子機器
４０１  振動の節
４０２  振動の腹
【要約】
電子機器１００は、画像を表示する表示領域１６０ａを有する表示部と１６０、ユーザがタッチするパネル部材１３０と、表示領域１６０ａを覆うように設けられパネル部材１３０と表示部１６０とを接着する第１接着部１５０と、を有する表示ユニット１６５と、表示ユニット１６５をたわみ振動させる振動部１４０と、振動部を表示ユニットに接着する第２接着部１５５と、を備えている。第１接着部１５０の剛性は、第２接着部１５５の剛性より低い。【図１】
0005476513.tif 000003
【図２】
0005476513.tif 000004
【図３】
0005476513.tif 000005
【図４】
0005476513.tif 000006
【図５】
0005476513.tif 000007
【図６】
0005476513.tif 000008
【図７】
0005476513.tif 000009
【図８】
0005476513.tif 000010
【図９Ａ】
0005476513.tif 000011
【図９Ｄ】
0005476513.tif 000012
【図９Ｂ】
0005476513.tif 000013
【図９Ｃ】
0005476513.tif 000014
【図９Ｅ】
0005476513.tif 000015