(57)【要約】【課題】使用者に振動体が視認されにくい電子機器を提供する。【解決手段】第１主面3a及び第１主面3aの反対側に位置する第２主面3bを有する透光性のパネル3と、パネル3の第１主面3a上に配設される遮光部5と、パネル3の第２主面3bにおいて遮光部5と対向する位置に配設される振動体4と、を備え、パネル3における、厚さ方向で遮光部5と対向しない領域は透光領域E0を形成し、パネル3の屈折率をｎ、パネル3の空気に対する臨界角をθｃ、パネル3の厚さをｔ１、振動体4の厚さをｔ２、パネル3厚さ方向の断面視における振動体4の透光領域E0側の端部と遮光部5の透光領域E0側の端部との間の距離をＤとするとき、Ｄ≧ｔ１×tanθｃ＋ｔ２ｎsinθｃ／（１−ｎ２sin２θｃ）１／２、を満たす。【選択図】図１
2014106701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面及び該第１主面の反対側に位置する第２主面を有する透光性のパネルと、
前記パネルの前記第１主面上に配設される遮光部と、
前記パネルの前記第２主面において前記遮光部と対向する位置に配設される振動体と、を備え、
前記パネルにおける、当該パネルの厚さ方向で前記遮光部と対向しない領域は、透光領域を形成し、
前記パネルの屈折率をｎ、前記パネルの空気に対する臨界角をθｃ、前記パネルの厚さをｔ１、前記振動体の厚さをｔ２、前記パネルの厚さ方向の断面視における前記振動体の前記透光領域側の端部と前記遮光部の前記透光領域側の端部との間の距離をＤとするとき、
【数１】
2014106701.tif 000011
を満たす、ことを特徴とする電子機器。
【請求項２】
第１主面及び該第１主面の反対側に位置する第２主面を有する透光性のパネルと、
前記パネルの前記第２主面上に配設される遮光部と、
該遮光部上に配設される振動体と、を備え、
前記パネルにおける、当該パネルの厚さ方向で前記遮光部と対向しない領域は、透光領域を形成し、
前記パネルの屈折率をｎ、前記パネルの空気に対する臨界角をθｃ、前記振動体の厚みをｔ２、前記パネルの厚さ方向の断面視における前記振動体の前記透光領域側の端部と前記遮光部の前記透光領域側の端部との間の距離をＤとするとき、
【数２】
2014106701.tif 000012
を満たす、ことを特徴とする電子機器。
【請求項３】
前記遮光部は、前記パネルに接合された遮光膜からなる、請求項１又は２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記遮光部は、接着部材を含んだ遮光膜からなり、
前記振動体は、前記接着部材により前記遮光膜を介して前記パネルの前記第２主面に接着されている、請求項２に記載の電子機器。
【請求項５】
前記振動体の表面には、該表面の反射率よりも低い反射率を有する反射抑制膜が設けられている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項６】
前記振動体は、前記パネルの前記第２主面と対向する対向面、該対向面の反対側に位置する背面、及び、前記対向面と前記背面とに隣接する４つの側面を有し、該４つの側面のうち前記透光領域に最も近い側面と前記背面との間に傾斜部が設けられている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項７】
前記パネルは、タッチパネルであり、
第３主面を有した基体と、
前記基体の前記第３主面上に設けられており、かつ前記タッチパネルを前記遮光部が配置される領域で支持する支持体と、
前記基体の前記第３主面上に設けられており、かつ前記操作部と空間を介して対向して配置された表示パネルと、をさらに備える、請求項３〜６のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項８】
前記パネルは、入力位置の検出機能を有する表示パネルであり、
第３主面を有した基体と、
前記基体の前記第３主面上に設けられており、かつ前記表示パネルを前記遮光部が配置される領域で支持する支持体と、をさらに備える、請求項３〜６のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項９】
前記表示パネルは、液晶パネル又は有機ＥＬパネルである、請求項７又は８に記載の電子機器。
【請求項１０】
前記振動体の前記透光領域側と反対側に配置される電子部品をさらに備え、
前記パネルの厚さ方向の断面視における、前記遮光部の前記透光領域側の端部と前記電子部品の前記透光領域側の端部との間の距離をＬ、前記パネルの厚さ方向の断面視における、前記振動体の前記第２主面に沿った長さをＷとするとき、前記距離Ｄは、
Ｄ≦Ｌ−Ｗ
を満たす、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電子機器。
【請求項１１】
第１主面及び該第１主面の反対側に位置する第２主面を有する透光性のパネルと、
前記パネルの前記第１主面上に配設される遮光部と、
前記パネルの前記第２主面において前記遮光部と対向する位置に配設される振動体と、を備え、
前記パネルにおける、当該パネルの厚さ方向で前記遮光部と対向しない領域は、透光領域を形成する電子機器の組立方法であって、
前記パネルの屈折率をｎ、前記パネルの空気に対する臨界角をθｃ、前記パネルの厚さをｔ１、前記振動体の厚さをｔ２、前記パネルの厚さ方向の断面視における前記振動体の前記透光領域側の端部と前記遮光部の前記透光領域側の端部との間の距離をＤとするとき、
【数３】
2014106701.tif 000013
を満たすように、前記パネルに対して前記遮光部及び前記振動体を配置する、ことを特徴とする電子機器の組立方法。
【請求項１２】
第１主面及び該第１主面の反対側に位置する第２主面を有する透光性のパネルと、
前記パネルの前記第２主面上に配設される遮光部と、
該遮光部上に配設される振動体と、を備え、
前記パネルにおける、当該パネルの厚さ方向で前記遮光部と対向しない領域は、透光領域を形成する電子機器の組立方法であって、
前記パネルの屈折率をｎ、前記パネルの空気に対する臨界角をθｃ、前記振動体の厚みをｔ２、前記パネルの厚さ方向の断面視における前記振動体の前記透光領域側の端部と前記遮光部の前記透光領域側の端部との間の距離をＤとするとき、
【数４】
2014106701.tif 000014
を満たすように、前記パネルに対して前記遮光部及び前記振動体を配置する、ことを特徴とする電子機器の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器及び組立方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【０００３】
このような触覚伝達技術を適用した電子機器は、表示パネルと、表示パネルと空間を介して対向して配置されたタッチパネルと、タッチパネルの背面に設けられた振動体と、を備えている。かかる電子機器では、振動体の伸縮運動に従ってタッチパネルが湾曲振動することにより、使用者に対して様々な触感を伝達することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１２２５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述した電子機器では、例えば、使用者が電子機器を斜めから覗き込んだ場合に、振動体が使用者に視認される可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は、使用者に振動体が視認されにくい電子機器及び電子機器の組立方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係る電子機器の発明は、
第１主面及び該第１主面の反対側に位置する第２主面を有する透光性のパネルと、
前記パネルの前記第１主面上に配設される遮光部と、
前記パネルの前記第２主面において前記遮光部と対向する位置に配設される振動体と、を備え、
前記パネルにおける、当該パネルの厚さ方向で前記遮光部と対向しない領域は、透光領域を形成し、
前記パネルの屈折率をｎ、前記パネルの空気に対する臨界角をθｃ、前記パネルの厚さをｔ１、前記振動体の厚さをｔ２、前記パネルの厚さ方向の断面視における前記振動体の前記透光領域側の端部と前記遮光部の前記透光領域側の端部との間の距離をＤとするとき、
【数１】
2014106701.tif 000003
を満たす、ことを特徴とする。
【０００８】
さらに、上記目的を達成する本発明に係る電子機器の発明は、
第１主面及び該第１主面の反対側に位置する第２主面を有する透光性のパネルと、
前記パネルの前記第２主面上に配設される遮光部と、
該遮光部上に配設される振動体と、を備え、
前記パネルにおける、当該パネルの厚さ方向で前記遮光部と対向しない領域は、透光領域を形成し、
前記パネルの屈折率をｎ、前記パネルの空気に対する臨界角をθｃ、前記振動体の厚みをｔ２、前記パネルの厚さ方向の断面視における前記振動体の前記透光領域側の端部と前記遮光部の前記透光領域側の端部との間の距離をＤとするとき、
【数２】
2014106701.tif 000004
を満たす、ことを特徴とする。
【０００９】
前記遮光部は、前記パネルに接合された遮光膜により構成されてもよい。
【００１０】
前記遮光部は、接着部材を含んだ遮光膜からなり、
前記振動体は、前記接着部材により前記遮光膜を介して前記パネルの前記第２主面に接着されてもよい。
【００１１】
前記振動体の表面には、該表面の反射率よりも低い反射率を有する反射抑制膜が設けられてもよい。
【００１２】
前記振動体は、前記パネルの前記第２主面と対向する対向面、該対向面の反対側に位置する背面、及び、前記対向面と前記背面とに隣接する４つの側面を有し、該４つの側面のうち前記透光領域に最も近い側面と前記背面との間に傾斜部が設けられてもよい。
【００１３】
前記パネルは、タッチパネルであり、
第３主面を有した基体と、
前記基体の前記第３主面上に設けられており、かつ前記タッチパネルを前記遮光部が配置される領域で支持する支持体と、
前記基体の前記第３主面上に設けられており、かつ前記操作部と空間を介して対向して配置された表示パネルと、をさらに備えてもよい。
【００１４】
前記パネルは、入力位置の検出機能を有する表示パネルであり、
第３主面を有した基体と、
前記基体の前記第３主面上に設けられており、かつ前記表示パネルを前記遮光部が配置される領域で支持する支持体と、をさらに備えてもよい。
【００１５】
前記表示パネルは、液晶パネル又は有機ＥＬパネルで構成することができる。
【００１６】
前記振動体の前記透光領域側と反対側に配置される電子部品をさらに備え、
前記パネルの厚さ方向の断面視における、前記遮光部の前記透光領域側の端部と前記電子部品の前記透光領域側の端部との間の距離をＬ、前記パネルの厚さ方向の断面視における、前記振動体の前記第２主面に沿った長さをＷとするとき、前記距離Ｄは、
Ｄ≦Ｌ−Ｗ
を満たすとよい。
【００１７】
さらに、上記目的を達成する本発明に係る電子機器の組立方法の発明は、
第１主面及び該第１主面の反対側に位置する第２主面を有する透光性のパネルと、
前記パネルの前記第１主面上に配設される遮光部と、
前記パネルの前記第２主面において前記遮光部と対向する位置に配設される振動体と、を備え、
前記パネルにおける、当該パネルの厚さ方向で前記遮光部と対向しない領域は、透光領域を形成する電子機器の組立方法であって、
前記パネルの屈折率をｎ、前記パネルの空気に対する臨界角をθｃ、前記パネルの厚さをｔ１、前記振動体の厚さをｔ２、前記パネルの厚さ方向の断面視における前記振動体の前記透光領域側の端部と前記遮光部の前記透光領域側の端部との間の距離をＤとするとき、
【数３】
2014106701.tif 000005
を満たすように、前記パネルに対して前記遮光部及び前記振動体を配置する、ことを特徴とする。
【００１８】
さらに、上記目的を達成する本発明に係る電子機器の組立方法の発明は、
第１主面及び該第１主面の反対側に位置する第２主面を有する透光性のパネルと、
前記パネルの前記第２主面上に配設される遮光部と、
該遮光部上に配設される振動体と、を備え、
前記パネルにおける、当該パネルの厚さ方向で前記遮光部と対向しない領域は、透光領域を形成する電子機器の組立方法であって、
前記パネルの屈折率をｎ、前記パネルの空気に対する臨界角をθｃ、前記振動体の厚みをｔ２、前記パネルの厚さ方向の断面視における前記振動体の前記透光領域側の端部と前記遮光部の前記透光領域側の端部との間の距離をＤとするとき、
【数４】
2014106701.tif 000006
を満たすように、前記パネルに対して前記遮光部及び前記振動体を配置する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、使用者に振動体が視認されにくい電子機器を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施の形態に係る電子機器の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ線断面図である。
【図３】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図４】図３の部分Ａ１の拡大図である。
【図５】図１の電子機器の動作例を示すフローチャートである。
【図６】携帯端末の概略構成を示す斜視図である。
【図７】第２実施の形態に係る電子機器の概略構成を示す平面図である。
【図８】図７のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図９】図７のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図１０】図９の部分Ａ２の拡大図である。
【図１１】第３実施の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】図１１のＶ−Ｖ線断面図である。
【図１３】図１２の部分Ａ３の拡大図である。
【図１４】第４実施の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】図１４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図１６】図１５の部分Ａ４の拡大図である。
【図１７】第５実施の形態に係る電子機器の概略構成を示す平面図である。
【図１８】図１７のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。
【図１９】図１７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。
【図２０】第６実施の形態に係る電子機器の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら説明する。なお、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の一実施の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ものである。
【００２２】
（第１実施の形態）
図１は、第１実施の形態に係る電子機器の要部の概略構成を示す平面図である。図２は、図１のＩ−Ｉ線断面図である。図３は、図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。図１〜図３に示すように、本実施の形態に係る電子機器Ｘ１は、観察可能な透光領域Ｅ０及び透光領域Ｅ０の外側に位置する遮光領域Ｅ１を有している。本実施の形態において、透光領域Ｅ０は、使用者によって入力操作をすることができる操作領域に相当する。また、遮光領域Ｅ１は、使用者によって入力操作をすることができない非操作領域に相当する。
【００２３】
電子機器Ｘ１は、液晶パネル２、タッチパネル３、振動体４、遮光膜５、基体６、枠体７、及び、支持体８を備えている。
【００２４】
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、一方基板及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、及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。
【００２５】
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。
【００２６】
タッチパネル３は、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入力デバイスである。タッチパネル３は、第１主面３ａ、及び第１主面３ａの反対側に位置する第２主面３ｂを有し、少なくとも透光領域Ｅ０に対応する部分は可視光に対して透明な平行平板で構成されている。すなわち、透光領域Ｅ０に対応するタッチパネル３の第１主面３ａが、使用者により指あるいはペン等で直接操作される面となる。また、図２及び図３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に示すように、タッチパネル３は、平面視で矩形状をなしているが、これに限らず、その形状については任意である。
【００２７】
本実施の形態では、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。本実施の形態では、タッチパネル３は、静電容量方式のタッチパネルであることから、基体と、基体上に設けられておりかつ入力位置を検出するための検出電極と、基体上に設けられておりかつ検出電極と電気的に接続された検出電極用配線と、を備えている。ここで、基体の構成材料としては、例えば、ガラス、プラスチック、あるいはアクリル等の透明材料が挙げられる。
【００２８】
なお、本明細書においてタッチパネル３は、タッチパネル３を保護する透明な保護部材を含んだ状態のことであってもよいし、保護部材を含んでいない状態のことであってもよい。タッチパネル３として保護部材を含んだ状態である場合、タッチパネル３の第１主面３ａは、保護部材の上面を意味していてもよいし、保護部材を除いた状態でのタッチパネル３を構成する基体の上面を意味していてもよい。また、タッチパネル３の第２主面３ｂは、タッチパネル３を構成する基体の下面を意味していてもよいし、タッチパネル３を構成する基体の下面に設けられた絶縁膜の下面を意味していてもよい。
【００２９】
また、タッチパネル３が、上側基板と、上側基板に設けられた第１抵抗膜と、上側基板と対向して配置された下側基板と、下側基板に設けられた第２抵抗膜とを備えた抵抗膜方式のタッチパネルである場合、タッチパネル３の第１主面３ａは、上側基板の上面を意味する。また、タッチパネル３の第２主面３ｂは、下側基板の下面を意味する。また、本実施の形態において、操作領域は、抵抗膜方式のタッチパネルにおける下側基板のみの領域を意味していてもよい。この場合、「パネルの第１主面」とは、下側基板の上面を意味し、「パネルの第２主面」とは、下側基板の下面を意味する。
【００３０】
振動体４は、使用者による所定の入力操作が検知された場合に、タッチパネル３を湾曲振動させてタッチパネル３に接触している使用者の指やスタイラスペンを介して使用者に触感を伝達する役割（触覚伝達機能）を担う部材である。また、振動体４は、タッチパネル３を振動させることにより、気導音と、振動するタッチパネル３に接触する人体の一部（例えば人の耳の耳介軟骨）を介して伝わる振動音とを発生させる役割（音伝達機能）を担ってもよい。なお、タッチパネル３による音伝達機能は、使用者により適宜選択されてもよいし、省略されてもよい。
【００３１】
振動体４は、具体的には、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、主にタッチパネル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を振動させる。なお、詳細は後述するが、振動体４は、タッチパネル３への押圧を検出する役割を有していてもよい。振動体４は、遮光領域Ｅ１に対応するタッチパネル３の第２主面３ｂに図示しない接着部材を介して設けられている。本実施の形態では、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。例えば、触感を伝達する場合は、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。また、音を伝達する場合は、圧電素子の代わりに、電磁式振動体等を用いてもよい。
【００３２】
本実施の形態では、振動体４は、圧電素子であるので、次のような構成を有している。すなわち、振動体４は、タッチパネル３の第２主面３ｂと対向する対向面４ａ、対向面４ａの反対側に位置する背面４ｂ、及び、対向面４ａと背面４ｂとに隣接する４つの側面４ｃを有する略直方体状をなしている。振動体４の内部には、電極と活性層とが交互に積層されており、タッチパネル３の第２主面３ｂの近傍に位置する活性層の上には不活性層が設けられている。ここで、活性層は、分極処理された圧電材料から構成されている。また、不活性層は、分極処理されていない圧電材料、金属材料、絶縁材料から構成されている。
【００３３】
本実施の形態では、図１に示すように、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振動体４が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の一方の短辺の近傍に１つ設けられてもよいし、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の両方の長辺及び短辺の近傍に、それぞれの長辺及び短辺に沿って４つ設けられていてもよい。また、振動体４は、触覚伝達用と音伝達用とに共用してもよいし、それぞれ専用としてもよい。
【００３４】
遮光膜５は、遮光部を構成するもので、光を遮光する遮光性を有した部材である。遮光膜５は、例えば、黒色の顔料をタッチパネル３の第１主面３ａに印刷することにより形成される。遮光膜５は、例えば、黒色の金属をタッチパネル３の第１主面３ａに蒸着することにより形成されてもよい。なお、これに代えて、遮光膜５は、遮光性を有したテープであってもよい。遮光膜５は、光を完全に遮断してもよいし、電子機器の実使用上遮光膜５は、遮光領域Ｅ１に対応するタッチパネル３の第１主面３ａ上に設けられている。本実施の形態では、遮光膜５は、図１に示すように、平面視において液晶パネル２を取り囲むように枠状に設けられている。
【００３５】
基体６及び枠体７は、液晶パネル２を収容する役割を担う部材である。基体６は、第３主面６ａを有している。基体６の第３主面６ａ上には、液晶パネル２が設けられている。枠体７は、図１に示すように、平面視において液晶パネル２を取り囲むように基体６の第３主面６ａ上に設けられている。基体６及び枠体７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。ここで、基体６と枠体７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。
【００３６】
支持体８は、タッチパネル３を遮光領域Ｅ１で支持する役割を担う部材である。支持体８は、基体６の第３主面６ａ上に設けられている。本実施の形態では、支持体８は、タッチパネル３の４つの角部Ｃ１〜Ｃ４と、角部Ｃ１，Ｃ２間と、角部Ｃ３，Ｃ４間との合計６個所に位置している。支持体８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８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、プラスチック等が挙げられる。
【００３７】
ここで、図４を参照しながら遮光膜５に対する振動体４の配置位置について説明する。図４は、図３に示した領域Ａ１の部分を拡大した図である。図４に示す光線Ｌ１は、液晶パネル２等からの光が振動体４の透光領域Ｅ０に最も近い側面４ｃと背面４ｂとのエッジ部で反射されて、タッチパネル３の第２主面３ｂを屈折透過して第１主面３ａに入射する光線のうち、第１主面３ａへの入射角が臨界角θｃとなる光線を示している。この場合、光線Ｌ１は第１主面３ａを屈折透過することなく、第１主面３ａで全反射される。なお、全反射とは、屈折率が大きい媒質から屈折率が小さい媒質に光が入るときに、入射光が境界面を透過せず、全て反射することを言う。全反射は、入射光が臨界角θｃ以上の場合に起こる。本実施の形態では、タッチパネル３における基体の構成材料が、ガラス、プラスチック、あるいはアクリルで、屈折率が１．５前後であるので、空気（屈折率はほぼ１）に対する臨界角θｃは概ね４２°である。
【００３８】
したがって、振動体４のエッジ部で反射されてタッチパネル３の第２主面３ｂを経て第１主面３ａに入射する光線は、第１主面３ａへの入射角が臨界角θｃ以上であれば、第１主面３ａで全反射されて外部に透過しない。これにより、タッチパネル３の第２主面３ｂに設けられた振動体４は外部から視認し難くなる。一方、タッチパネル３の第２主面３ｂを経て第１主面３ａに入射する光線の入射角が臨界角θｃ未満であれば、光線は第１主面３ａを屈折透過して外部に射出される。そのため、タッチパネル３の第２主面３ｂに設けられた振動体４は、その配置位置が視認されてしまうことになる。
【００３９】
ここで、図４において、光線Ｌ１のタッチパネル３の第２主面３ｂへの入射角、つまり第２主面３ｂでの屈折角がθｃとなる入射角をθｉ、タッチパネル３の厚みをｔ１、振動体４の厚みをｔ２とする。また、タッチパネル３の面内方向における、光線Ｌ１のタッチパネル３の第２主面３ｂへの入射点Ｐｂと第１主面３ａへの入射点Ｐａとの間の距離をＤ１、振動体４と入射点Ｐｂとの間の距離をＤ２とする。この場合、タッチパネル３の面内方向における振動体４と入射点Ｐａとの間の距離Ｄは、
Ｄ＝Ｄ１＋Ｄ２＝ｔ１tanθｃ＋ｔ２tanθｉ      ・・・（１）
で表される。
【００４０】
また、タッチパネル３の屈折率をｎ、空気の屈折率を１とすると、スネルの法則から、
sinθｉ／sinθｃ＝ｎ      ・・・（２）
が成立する。また、cosθｉは、
cosθｉ＝±（１−sin2θｉ）1/2      ・・・（３）
で表される。したがって、上記（２）式及び（３）式を用いて、上記（１）式を既知の値ｔ１、ｔ２、ｎ、θｃで表すと、距離Ｄは以下の（４）式となる。
【００４１】
【数５】
2014106701.tif 000007
【００４２】
本実施の形態に係る電子機器Ｘ１では、図４に示す断面視において、振動体４が、遮光領域（非操作領域）Ｅ１に対応するタッチパネル３の第２主面３ｂ上において、透光領域（操作領域）Ｅ０側に位置する遮光膜５の端部５１すなわち入射点Ｐａに相当する位置から、上記（４）式で表される距離Ｄ以上離れた位置に設けられている。つまり、距離Ｄが下記の（５）式を満たす。このように構成すると、振動体４で反射されてタッチパネル３に入射する光線は、遮光領域Ｅ１においては遮光膜５で反射されて電子機器Ｘ１の外部に射出されず、透光領域Ｅ０においてはタッチパネル３の第１主面３ａで全反射されて、同様に電子機器Ｘ１の外部に射出されない。したがって、使用者が透光領域Ｅ０を通していかなる方向から振動体４を覗き込もうとしても、振動体４が視認されてしまうのが防止される。
【００４３】
【数６】
2014106701.tif 000008
【００４４】
以上より、本実施の形態に係る電子機器Ｘ１は、使用者に対して振動体４が視認されてしまう可能性を低減することができ、見栄えを向上できる。電子機器Ｘ１は、例えば振動体４と入射点Ｐｂとの間に基体６又は枠体７の一部等の遮光部材が配置されない構成であっても、使用者に振動体４が視認されにくい。
【００４５】
次に、電子機器Ｘ１の動作例について、図５を参照しながら説明する。
【００４６】
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。
【００４７】
図５に示すように、使用者が、タッチパネル３の第１主面３ａを押圧した場合に、振動体４は、タッチパネル３への押圧を検出する（Ｏｐ１）。ここで、振動体４の押圧検出機能について説明する。使用者が、タッチパネル３の第１主面３ａ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の第１主面３ａへの押圧に応じて、振動体４の湾曲量が変移する。本実施の形態では、振動体４は、圧電素子であるので、湾曲量の変位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への押圧を検出することができる。なお、上記では押圧検出機能を振動体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。
【００４８】
そして、図示しない触覚伝達ドライバは、使用者による入力操作が、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に基づくデータが所定の閾値を満たすか否かを判定する（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。
【００４９】
そして、触覚伝達ドライバは、Ｏｐ１にて検出された押圧に基づくデータが所定の閾値を満たすと判定すれば（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が上下方向に湾曲振動する（Ｏｐ４）。これにより、タッチパネル３の第１主面３ａ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に基づくデータが所定の閾値を満たしていないと判定すれば（Ｏｐ２にてＮＯ）、図５の処理を終了する。
【００５０】
なお、音伝達を行う場合は、伝達する音信号に基づいて図示しない音伝達ドライバにより少なくとも一つの振動体４を駆動してタッチパネル３を振動させる。これにより、タッチパネル３から気導音が発生する。また、振動するタッチパネル３を人の耳に接触させれば、当該接触する接触部位を介して振動音を伝えることができる。これにより人に気導音と振動音とを伝えることができる。
【００５１】
次に、電子機器Ｘ１を備えた携帯端末Ｙ１について、図６を参照しながら説明する。
【００５２】
図６に示すように、携帯端末Ｙ１は、例えば、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ等であって、上記の電子機器Ｘ１と、音声入力部１０１と、音声出力部１０２と、キー入力部１０３と、筐体１０４とを備えている。
【００５３】
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。筐体１０４は、電子機器Ｘ１、音声入力部１０１、音声出力部１０２、及びキー入力部１０３を収容する役割を担う部材である。なお、音声出力部１０２は、上述した振動体４が触覚伝達機能の他に音伝達機能を有する場合は、音伝達機能と同時に駆動されてもよいし、使用者によって振動体４による音伝達機能と切り換えて駆動されてもよい。
【００５４】
他にも、携帯端末Ｙ１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、及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及び説明は省略する。
【００５５】
携帯端末Ｙ１は、電子機器Ｘ１を備えているので、使用者に対して振動体４が視認されてしまう可能性を低減することができる。
【００５６】
なお、上記では、携帯端末Ｙ１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Ｙ１には音声入力部１０１は備えられていなくともよい。
【００５７】
（第２実施の形態）
図７は、第２実施の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８は、図７のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。図９は、図７のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図１０は、図９の部分Ａ２の拡大図である。なお、図７〜図１０において、図１〜図４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。
【００５８】
図７〜図１０に示すように、電子機器Ｘ２では、遮光膜５が遮光領域（非操作領域）Ｅ１に対応するタッチパネル３の第２主面３ｂ上に設けられている点で、遮光膜５が遮光領域Ｅ１に対応するタッチパネル３の第１主面３ａ上に設けられている電子機器Ｘ１と比べて、異なっている。このため、電子機器Ｘ２では、振動体４は、遮光膜５上に設けられている。
【００５９】
ここで、遮光膜５に対する振動体４の配置位置について説明する。図１０において、光線Ｌ１は、振動体４のエッジ部からの光のうち、遮光膜５のエッジ部を通り、タッチパネル３の第２主面３ｂを屈折角θｃで屈折透過する光線を示している。なお、屈折角θｃは、タッチパネル３に入射した光線Ｌ１が第１主面３ａへ入射する際の入射角であり、タッチパネル３の空気に対する臨界角である。この場合、タッチパネル３の面内方向における、振動体４と、遮光膜５のエッジ部である透光領域（操作領域）Ｅ０側に位置する遮光膜５の端部５１との間の距離Ｄは、タッチパネル３の屈折率をｎ、空気の屈折率を１とすると、上記（３）式を用いて下記の（６）式で表される。
【００６０】
【数７】
2014106701.tif 000009
【００６１】
そのため、本実施の形態に係る電子機器Ｘ２においては、図１０に示す断面視において、振動体４が、遮光領域（非操作領域）Ｅ１に対応するタッチパネル３の第２主面３ｂ上において、透光領域（操作領域）Ｅ０側に位置する遮光膜５の端部５１から、上記（６）式で表される距離Ｄ以上離れた位置に設けられている。つまり、距離Ｄが下記の（７）式を満たす。このように構成すると、振動体４で反射されてタッチパネル３に向かう光線は、遮光領域Ｅ１においては遮光膜５で反射されてタッチパネル３に入射されず、透光領域Ｅ０においてはタッチパネル３の第２主面３ｂを屈折透過しても第１主面３ａで全反射されて、電子機器Ｘ１の外部に射出されない。したがって、使用者が透光領域Ｅ０を通していかなる方向から振動体４を覗き込もうとしても、振動体４が視認されてしまうのが防止される。
【００６２】
【数８】
2014106701.tif 000010
【００６３】
また、電子機器Ｘ２では、遮光領域Ｅ１に対応するタッチパネル３の第２主面３ｂに遮光膜５が設けられており、この遮光膜５上に、振動体４が設けられている。このため、電子機器Ｘ２では、上記（６）式による距離Ｄを、電子機器Ｘ１における上記（４）式による距離Ｄと比べて、短くすることができる。そのため、電子機器Ｘ２では、電子機器Ｘ１と比べて、遮光領域Ｅ１を小さくすることができる。この結果、電子機器Ｘ２では、小型化を実現することができる。
【００６４】
以上より、上記の電子機器Ｘ２では、使用者に対して振動体４が視認されてしまう可能性を低減することができ、見栄えを向上できる。また、上記の電子機器Ｘ２では、電子機器Ｘ１と比べて、小型化を実現することができる。
【００６５】
なお、上記の遮光膜５は、振動体４とタッチパネル３の第２主面３ｂとを接着させる接着部材を含んでなることが好ましい。ここで、接着部材の構成材料としては、例えば、メラミン樹脂、ユリア樹脂、フェノール樹脂、酢酸ビニル樹脂、エポキシ樹脂、シアノアクリレート樹脂、アクリル樹脂、クロロプレンゴム、スチレンブタジェンゴム等が挙げられる。遮光膜５が接着部材を含んでなると、遮光膜５とは別に接着部材を設ける必要がなく、振動体４とタッチパネル３の第２主面３ｂとを接着させることができる。すなわち、遮光膜を形成する工程及び接着部材を形成する工程の２回の工程を経る必要がなく、遮光膜５を形成する１回の工程を経るだけで、振動体４とタッチパネル３の第２主面３ｂとを遮光膜５によって接着させることができる。つまり、遮光膜５が接着部材を含んでなると、製造工程を減らすことができるため、好ましい。
【００６６】
（第３実施の形態）
図１１は、第３実施の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１２は、図１１のＶ−Ｖ線断面図である。図１３は、図１２の部分Ａ３の拡大図である。なお、図１１〜図１３において、図１、図３、及び図４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。
【００６７】
図１１〜図１３に示すように、電子機器Ｘ３では、振動体４の表面４１に反射抑制膜９が設けられている点で、振動体４の表面４１に反射抑制膜９が設けられていない電子機器Ｘ１と比べて、異なっている。
【００６８】
反射抑制膜９は、振動体４の表面４１の反射率よりも低い反射率を有している。反射抑制膜９は、例えば、黒色の顔料を振動体４の表面４１に印刷し、あるいは黒色の艶消し塗料を振動体４の表面４１に塗布することにより形成される。なお、艶消し塗料は、艶消し剤（例えば、微粉末シリカ、ポリエチレン微粉末等）を塗料に添加することにより、塗膜表面にミクロの凸凹を発生させ、光の乱反射により低光沢にするものである。
【００６９】
なお、本実施の形態では、反射抑制膜９は、振動体４の表面４１全てに設けられているが、これに限定されない。例えば、反射抑制膜９は、振動体４の表面４１の一部に設けられていてもよい。
【００７０】
ここで、電子機器Ｘ１の場合と同様に、振動体４によりタッチパネル３の第２主面３ｂ側に反射される光のうち、第２主面３ｂを屈折角θｃ未満で屈折透過した光は、遮光膜５で反射されて電子機器Ｘ３の外部に射出されない。また、屈折角θｃ以上で第２主面３ｂを屈折透過した光は、タッチパネル３の第１主面３ａで全反射されて、同様に電子機器Ｘ１の外部に射出されない。しかも、電子機器Ｘ３では、振動体４の表面４１に反射抑制膜９が設けられているので、液晶パネル２や外部から入射した光は、反射抑制膜９において反射が抑制されることになる。このため、電子機器Ｘ３では、反射抑制膜９で機器内部側に反射され、さらに機器内部で反射されて、タッチパネル３を経て透光領域Ｅ０から射出される光を低減できるので、使用者に対して、まぶしさ等の不快感を与えてしまう可能性を低減することができる。
【００７１】
以上より、上記の電子機器Ｘ３では、使用者に対して振動体４が視認されてしまう可能性を低減することができ、見栄えを向上できる。また、上記の電子機器Ｘ３では、使用者に対して、まぶしさ等の不快感を与えてしまう可能性を低減することができる。
【００７２】
（第４実施の形態）
図１４は、第４実施の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１５は、図１４のＶＩ−ＶＩ線断面図である。図１６は、図１５の部分Ａ４の拡大図である。なお、図１４〜図１６において、図１、図３、及び図４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。
【００７３】
図１４〜図１６に示すように、電子機器Ｘ４では、振動体４に傾斜部４２が設けられている点で、電子機器Ｘ１と異なっている。
【００７４】
略直方体状をなす振動体４は、４つの側面４ｃのうち透光領域Ｅ０に最も近い側面４ｃ´と背面４ｂとの間に傾斜部４２が設けられている。このように、電子機器Ｘ４では、振動体４に傾斜部４２が設けられているので、距離Ｄを図４と同じとすると、電子機器Ｘ１と比べて、使用者に対して振動体４が視認されてしまう可能性をより低減することができる。また、傾斜部４２を形成したことにより、図１６に仮想線で示すように、傾斜部４２からタッチパネル３の第２主面３ｂを屈折角θｃで屈折透過する光線が、実線で示す光線Ｌ１よりも振動体４側に位置することになる。その結果、距離Ｄを図４の場合よりも小さくできるので、同一の透光領域Ｅ０を確保する場合に、電子機器Ｘ４の小型化が図れる。
【００７５】
以上より、上記の電子機器Ｘ４では、使用者に対して振動体４が視認されてしまう可能性をより低減することができ、見栄えをより向上できる。あるいは、上記の電子機器Ｘ４では、使用者に対して振動体４が視認されてしまう可能性を低減すると同時に、電子機器Ｘ４の小型化が図れる。
【００７６】
（第５実施の形態）
図１７は、第５実施の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１８は、図１７のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。図１９は、図１７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線断面図である。図１７〜図１９において、図１〜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。
【００７７】
図１７〜図１９に示すように、電子機器Ｘ５では、電子機器Ｘ１における液晶パネル２及びタッチパネル３の代わりに、入力位置の検出機能を有した液晶パネル１０を備えている。
【００７８】
液晶パネル１０は、基体６の第３主面６ａと空間Ｓ１を介して対向して配置されている。液晶パネル１０は、基体６の第３主面６ａに設けられた支持体８によって遮光領域Ｅ１で支持されている。また、液晶パネル１０は、第１主面１０ａ、及び第１主面１０ａの反対側に位置する第２主面１０ｂを有している。
【００７９】
液晶パネル１０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、一方基板上に設けられた光検出部と、を備えている。この光検出部が入力位置の検出機能に相当する。光検出部に外光が入射されている状態で、液晶パネル１０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１０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、入力位置を検知することができる。
【００８０】
（第６実施の形態）
図２０は、第６実施の形態に係る電子機器Ｘ６の要部断面図である。図２０は、図４と同様に、電子機器Ｘ６における振動体４近傍を拡大した図である。図２０において、図１〜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。
【００８１】
電子機器Ｘ６は、電子部品１５を備える。電子部品１５は、例えば、カメラ（インカメラ）、照度センサ又は赤外線送受信部である。電子部品１５は、パネル３の端部近傍に配置される。電子部品１５は、パネル３の第２主面３ｂにおいて、振動体４に対して透光領域Ｅ０側と反対側に配置される。電子部品１５は、振動体４と枠体７との間に配置される。電子部品１５は、第２主面３ｂに当接していてもよいし、当接していなくともよい。
【００８２】
電子機器Ｘ６は電子部品１５が配置される。したがって、図２０に示すように、遮光膜５の端部５１と電子部品１５の透光領域Ｅ０側の端部との間の距離をＬ、振動体４の断面視における第２主面３ｂに沿った長さをＷとすると、上述の距離Ｄは、次の（８）式を満たす必要がある。
Ｄ≦Ｌ−Ｗ      ・・・（８）
【００８３】
遮光膜５においてパネル３の厚さ方向で電子部品１５に対向する領域は、電子部品１５による発光動作或いは受光動作を妨げず、かつ電子部品１５が外から視認されにくい程度の光透過性を有していてもよい。
【００８４】
上記（８）式に示す条件は、図２０に示す第１主面３ａに遮光膜５が設けられる構成だけでなく、図１０に示すような第２主面３ｂに遮光膜５が設けられる構成にも適用可能である。
【００８５】
電子機器Ｘ６は、上述の距離Ｄが（５）式或いは（７）式のいずれか一方と（８）式とを満たすように振動体４及び電子部品１５を配置することで、電子機器Ｘ６の内部のスペースの有効活用を図りつつ、振動体４を使用者に視認されにくくできる。
【００８６】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形又は変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、タッチパネル３或いは入力位置の検出機能を有した液晶パネル１０に振動体４を設けたが、例えば折り畳み式携帯端末のような入力位置の検出機能を有しない表示パネルやその保護パネル等に振動体４を設けてもよい。また、遮光部は、テープやパネルに印刷により形成される遮光膜５に限らず、例えば機器の筐体に取り付けられ、パネルに接して配設される不透明部材であってもよい。
【００８７】
また、第５実施の形態においては、入力位置の検出機能を有した液晶パネル１０として、光検出部を備えた液晶パネルの例について説明したが、これに限定されない。例えば、入力位置の検出機能を有した液晶パネル１０として、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１０の他方基板上に直接形成した液晶パネルであってもよい。また、液晶パネル１０の代わりに、入力位置の検出機能を有したプラズマパネル、有機ＥＬパネル、電子ペーパ等の表示パネルであってもよい。
【００８８】
また、上記では、電子機器Ｘ１を備えた携帯端末Ｙ１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〜Ｘ６のいずれかを採用してもよい。また、電子機器Ｘ２〜Ｘ６のいずれかを備えた携帯端末を採用してもよい。また、上述した実施の形態は適宜に組み合わせてもよい。上記では、携帯端末Ｙ１が電子機器Ｘ１〜Ｘ６並びに音声入力部１０１、音声出力部１０２及び筐体１０５等を備えるとして説明を行ったが、これに限定されない。電子機器Ｘ１〜Ｘ６が音声入力部１０１、音声出力部１０２及び筐体１０５等を備えてもよい。
【００８９】
さらに、上記では、電子機器Ｘ１〜Ｘ５を触覚伝達技術又は音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、触覚伝達技術や音伝達技術以外にも、例えば、音声を出力するパネルスピーカ技術にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００９０】
Ｘ１〜Ｘ５  電子機器
Ｙ１  携帯端末
２  液晶パネル（表示パネル）
３  タッチパネル（操作部）
４  振動体
４２  傾斜部
５  遮光膜
５１  端部
６  基体
８  支持体
９  反射抑制膜
１０  液晶パネル
１５  電子部品
Ｅ０  透光領域
Ｅ１  遮光領域
【図１】
2014106701.tif 000015
【図２】
2014106701.tif 000016
【図３】
2014106701.tif 000017
【図４】
2014106701.tif 000018
【図５】
2014106701.tif 000019
【図６】
2014106701.tif 000020
【図７】
2014106701.tif 000021
【図８】
2014106701.tif 000022
【図９】
2014106701.tif 000023
【図１０】
2014106701.tif 000024
【図１１】
2014106701.tif 000025
【図１２】
2014106701.tif 000026
【図１３】
2014106701.tif 000027
【図１４】
2014106701.tif 000028
【図１５】
2014106701.tif 000029
【図１６】
2014106701.tif 000030
【図１７】
2014106701.tif 000031
【図１８】
2014106701.tif 000032
【図１９】
2014106701.tif 000033
【図２０】
2014106701.tif 000034