(57)【要約】【課題】  姿勢調整が必要な圧電アクチュエータの高さ等を自己整合的に調整できるようにする。【解決手段】  圧電アクチュエータ２０を取り付ける部分に姿勢調整機構８０が設けられた入出力装置１００を組み立てる装置であって、入出力装置１００の被部品取り付け部分に設けられた姿勢調整機構８０に圧電アクチュエータ２０を取り付けるロボット機構３０１と、このロボット機構３０１によって姿勢調整機構８０に取り付けられた圧電アクチュエータ２０を駆動すると共に、当該圧電アクチュエータ２０から得られる力検出電圧Ｖｄに基づいて姿勢調整機構８０を制御する制御装置３０５とを備えるものである。この構成によって、姿勢調整が必要な圧電アクチュエータ２０を簡単に組み込むことができ、圧電アクチュエータ２０の高さ等を外部測定する位置センサ等が不要になり、組み立て装置のコストダウンを図ることができる。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を取り付ける部分に姿勢調整機構が設けられた電子機器を組み立てる装置であって、
前記電子機器の被取り付け部分に設けられた前記姿勢調整機構に電子部品を取り付ける部品取り付け手段と、
前記部品取り付け手段によって姿勢調整機構に取り付けられた電子部品を駆動すると共に、当該電子部品から得られる駆動情報に基づいて前記姿勢調整機構を制御する駆動制御手段とを備えることを特徴とする電子機器組み立て装置。
【請求項２】
前記駆動制御手段は、
前記姿勢調整機構に取り付けられた電子部品を駆動する駆動部と、
前記駆動部によって駆動された前記電子部品から駆動情報を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記電子部品の駆動情報に基づいて前記姿勢調整機構を制御する制御装置とを有することを特徴とする請求項１に記載の電子機器組み立て装置。
【請求項３】
前記駆動部は、
前記姿勢調整機構を動作させ、前記電子部品に外力を加えて高さ調整をすることを特徴とする請求項１に記載の電子機器組み立て装置。
【請求項４】
前記電子部品は、
圧電素子、力検出センサ又はこれらの複合装置であることを特徴とする請求項１に記載の電子機器組み立て装置。
【請求項５】
電子部品を実装して電子機器を組み立てる方法であって、
前記電子機器の被取り付け部分に姿勢調整機構を形成する工程と、
前記電子機器の被取り付け部分に形成された前記姿勢調整機構に電子部品を取り付ける工程と、
前記姿勢調整機構に取り付けられた電子部品を駆動する工程と、
前記電子部品の駆動によって得られる駆動情報に基づいて当該電子部品の姿勢を調整する工程とを有することを特徴とする電子機器組み立て方法。
【請求項６】
前記姿勢調整機構を動作させ、かつ、前記電子部品に外力を加えて高さ調整をする工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の電子機器組み立て方法。
【請求項７】
前記電子部品は、
圧電素子、力検出センサ又はこれらの複合装置であることを特徴とする請求項５に記載の電子機器組み立て方法。
【請求項８】
操作体の接触位置を検出して入力情報を出力する入力手段と、
前記入力手段に係合されて前記操作体に触覚を提示する触覚提示手段と、
前記触覚提示手段の姿勢を調整する姿勢調整機構とを備え、
前記姿勢調整機構は、
前記触覚提示手段の駆動によって得られる駆動情報に基づいて調整固定されることを特徴とする入出力装置。
【請求項９】
前記入力手段を操作する前記操作体の接触位置における力を検出して前記入力情報を確定する力検出手段を有することを特徴とする請求項８に記載の入出力装置。
【請求項１０】
前記姿勢調整機構は、
前記電子部品を取り付ける部品取付部と、
前記部品取付部を上下に移動する移動部とを有することを特徴とする請求項８に記載の入出力装置。
【請求項１１】
操作体の接触位置を検出して入力情報を出力する入力手段と、
前記入力手段を操作する前記操作体に触覚を提示する触覚提示手段と、
前記触覚提示手段の姿勢を調整する姿勢調整機構とを有する入出力装置を備え、
前記入出力装置の姿勢調整機構は、
前記触覚提示手段の駆動によって得られる駆動情報に基づいて調整固定されることを特徴とする電子機器。
【請求項１２】
前記入力手段を操作する前記操作体の接触位置における力を検出して前記入力情報を確定する力検出手段を有することを特徴とする請求項１１に記載の電子機器。
【請求項１３】
前記姿勢調整機構は、
前記電子部品を取り付ける部品取付部と、
前記部品取付部を上下に移動する移動部とを有することを特徴とする請求項１１に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触覚入力機能付きの携帯電話機や、デジタルカメラ、携帯端末装置、リモートコントローラ等に適用して好適な電子機器組み立て装置、電子機器組み立て方法、入出力装置及び電子機器に関する。
【０００２】
詳しくは、携帯端末装置に取り付けられた圧電アクチュエータを駆動すると共に、当該圧電アクチュエータから得られる力検出電圧に基づいて姿勢調整機構を制御する駆動制御手段を備え、圧電アクチュエータの高さ等を外部測定する位置センサ等に依存することなく、入出力装置の姿勢調整機構に取り付けられた圧電アクチュエータから得られる力検出電圧に基づいて当該圧電アクチュエータの高さ等を自己整合的に調整できるようにすると共に、組み立て装置のコストダウンを図れるようしたものである。
【背景技術】
【０００３】
近年、ユーザ（操作者）は、多種類の動作モードを装備したデジタルカメラを使用して被写体を撮影したり、携帯電話機やＰＤＡ（Personal Digital Assistants）等の携帯端末装置に様々なコンテンツを取り込み、それを利用する場合が多くなってきた。これらのデジタルカメラや携帯端末装置等には入出力装置が具備される。入出力装置にはキーボードや、各種キー、ＪＯＧダイヤル等の入力手段と、表示部とを合わせたタッチパネルなどが使用される場合が多い。
【０００４】
また、圧電アクチュエータを組み合わせて使用者に触覚をフィードバックする入出力装置も開発されている。アクチュエータは、２層以上のひずみ量の異なる圧電素子、又は、圧電素子と非圧電素子とを貼り合わせ、この貼合体の圧電素子に電圧を印加し、双方のひずみ量の差によって生じる貼合体の曲げ変形を力学的に利用するものである。アクチュエータには、いわゆるバイモルフアクチュエータや、ユニモルフアクチュエータ、円盤アクチュエータ（これらを総括して、以下、バイモルフ型圧電アクチュエータという）等が使用される場合が多い。
【０００５】
使用者に触覚をフィードバックする入出力装置１００においては、使用者に触覚を再現性良くフィードバックするために、使用者が触れる面と、触覚を発生するアクチュエータと、アクチュエータ取付部の構造位置関係とが極めて重要なファクタを占めている。アクチュエータ、アクチュエータ取付部及びアクチュエータが作用する物体間の精密な位置調整方法としては、次のような方法が採られる。
【０００６】
（イ）アクチュエータ、アクチュエータ取付部及びアクチュエータが作用する物体間の位置関係を測定する外部的手段、例えば、レーザ変位計などにより得られたデータにより位置関係を決定する方法
（ロ）各々の電子部品の加工精度を極めて精度の高いものにして、組み立てるだけで調整が完了してしまうようにする方法
等が挙げられる。
【０００７】
なお、この種の圧電アクチュエータを備えた電子機器に関して、特許文献１には、入力出力装置及び電子機器が開示されている。この電子機器によれば、多層圧電バイモルフ型アクチュエータ及びタッチパネルを有する入出力装置を備え、多層圧電バイモルフ型アクチュエータは、情報の種類に応じてタッチパネルを通じて異なる触覚を使用者にフィードバックするようになされる。このように電子機器を構成すると、使用者がタッチパネルに対して触覚を利用して入力操作を行う際に、使用者に対して、情報の種類に応じた入力操作に対する触覚フィードバックを確実に提供できるというものである。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−９４３８９号公報（第４乃至５頁  第１１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、従来例に係るバイモルフ型圧電アクチュエータを利用する入出力装置の組み立て方法によれば、以下のような問題がある。
【００１０】
ｉ．方法（イ）の場合は、組み立て高さ調整装置の中に、通常は高価である精密なレーザ変位測定機器等を備えなくてはならないので、組み立て高さ調整装置が複雑で高価になってしまう。
【００１１】
ii．方法（ロ）の場合は、各電子部品の加工精度を極めて高いものにしなくてはならないので、加工費がかさむばかりか、圧電アクチュエータなどのセラミック製品の場合、その製法上の制約から事実上不可能に近い。
【００１２】
そこで、この発明は上述した課題を解決したものであって、姿勢調整が必要な電子部品の高さ等を自己整合的に調整できるようにした電子機器組み立て装置、電子機器組み立て方法、入出力装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上述した課題は、電子部品を取り付ける部分に姿勢調整機構が設けられた電子機器を組み立てる装置であって、電子機器の被取り付け部分に設けられた姿勢調整機構に電子部品を取り付ける部品取り付け手段と、この部品取り付け手段によって姿勢調整機構に取り付けられた電子部品を駆動すると共に、当該電子部品から得られる駆動情報に基づいて姿勢調整機構を制御する駆動制御手段とを備えることを特徴とする電子機器組み立て装置によって解決される。
【００１４】
本発明に係る電子機器組み立て装置によれば、電子部品を取り付ける部分に姿勢調整機構が設けられた電子機器を組み立てる場合に、部品取り付け手段は、電子機器の被取り付け部分に設けられた姿勢調整機構に、例えば、圧電素子、力検出センサ又はこれらの複合装置等の電子部品を取り付ける。これを前提にして、駆動制御手段は、部品取り付け手段によって姿勢調整機構に取り付けられた電子部品を駆動すると共に、当該電子部品から得られる駆動情報に基づいて姿勢調整機構を制御する。
【００１５】
従って、電子機器の姿勢調整機構に取り付けられた電子部品から得られる駆動情報、例えば、圧電素子がその逆作用として位置を検出するセンサとして機能することを利用し、この検出情報に基づいて当該電子部品の高さ等の姿勢を自己整合的に調整できるようになる。これにより、姿勢調整が必要な電子部品を簡単に組み込むことができ、電子部品の高さ等を外部測定する位置センサ等が不要になり、組み立て装置のコストダウンを図ることができる。
【００１６】
本発明の電子機器組み立て方法は、電子部品を実装して電子機器を組み立てる方法であって、電子機器の被取り付け部分に姿勢調整機構を形成する工程と、電子機器の被取り付け部分に形成された姿勢調整機構に電子部品を取り付ける工程と、姿勢調整機構に取り付けられた電子部品を駆動する工程と、電子部品の駆動によって得られる駆動情報に基づいて当該電子部品の姿勢を調整する工程とを有することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明に係る電子機器組み立て方法によれば、電子部品を取り付ける部分に姿勢調整機構が設けられた電子機器を組み立てる場合に、電子機器の姿勢調整機構に取り付けられた電子部品から得られる駆動情報、例えば、圧電素子がその逆作用として位置を検出するセンサとして機能することを利用し、この検出情報に基づいて当該電子部品の高さ等の姿勢を自己整合的に調整できるようになる。従って、レーザ測長計等を用いた調整方法に比べて、簡便な調整方法を提供することができる。
【００１８】
本発明に係る入出力装置は、操作体の接触位置を検出して入力情報を出力する入力手段と、この入力手段に係合されて操作体に触覚を提示する触覚提示手段と、触覚提示手段の姿勢を調整する姿勢調整機構とを備え、この姿勢調整機構は、触覚提示手段の駆動によって得られる駆動情報に基づいて調整固定されることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明に係る入出力装置によれば、触覚提示手段は、操作体の接触位置を検出して入力情報を出力する入力手段に係合されて操作体に触覚を提示する。これを前提にして、姿勢調整機構は、触覚提示手段の駆動によって得られる駆動情報に基づいて触覚提示手段の姿勢、例えば、触覚提示手段を入力手段に突き当たるように調整し固定するようになされる。
【００２０】
従って、姿勢調整が必要な触覚提示手段の高さ等を自己整合的に調整できるので、当該触覚提示手段を簡単に入出力装置に組み込むことができる。これにより、レーザ測長計等を用いた調整方法に比べて、入出力装置の組み立てコスト及び組み立て時間を大幅に削減することができる。
【００２１】
本発明の電子機器は、操作体の接触位置を検出して入力情報を出力する入力手段と、この入力手段を操作する操作体に触覚を提示する触覚提示手段と、この触覚提示手段の姿勢を調整する姿勢調整機構とを有する入出力装置を備え、入出力装置の姿勢調整機構は、触覚提示手段の駆動によって得られる駆動情報に基づいて調整固定されることを特徴とするものである。
【００２２】
本発明に係る電子機器によれば、本発明に係る入出力装置が応用され、その触覚提示手段は、操作体の接触位置を検出して入力情報を出力する入力手段に係合されて操作体に触覚を提示する。これを前提にして、入出力装置の姿勢調整機構は、触覚提示手段の駆動によって得られる駆動情報に基づいて触覚提示手段の姿勢、例えば、触覚提示手段を入力手段に突き当たるように調整し固定するようになされる。
【００２３】
従って、入出力装置で姿勢調整が必要な触覚提示手段の高さ等を自己整合的に調整できるので、当該触覚提示手段を簡単に入出力装置に組み込むことができる。これにより、レーザ測長計等を用いた調整方法に比べて、電子機器の組み立てコスト及び組み立て時間を大幅に削減することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る電子機器組み立て装置及び電子機器組み立て方法によれば、電子機器の姿勢調整機構に取り付けられた電子部品を駆動すると共に、当該電子部品から得られる駆動情報に基づいて姿勢調整機構を制御する駆動制御手段を備えるものである。
【００２５】
この構成によって、電子機器の姿勢調整機構に取り付けられた電子部品から得られる駆動情報に基づいて当該電子部品の高さ等の姿勢を自己整合的に調整できるようになる。従って、電子部品の高さ等の姿勢を外部測定する位置センサ等が不要になり、組み立て装置のコストダウンを図ることができる。
【００２６】
本発明に係る入出力装置によれば、操作体に触覚を提示する触覚提示手段の駆動によって得られる駆動情報に基づいて姿勢調整機構が調整され固定されるものである。
【００２７】
この構成によって、姿勢調整が必要な触覚提示手段の高さ等を自己整合的に調整できるので、当該触覚提示手段を簡単に入出力装置に組み込むことができる。従って、レーザ測長計等を用いた調整方法に比べて、入出力装置の組み立てコスト及び組み立て時間を大幅に削減することができる。
【００２８】
本発明に係る電子機器によれば、操作体に触覚を提示する触覚提示手段の駆動によって得られる駆動情報に基づいて入出力装置の姿勢調整機構が調整され固定されるものである。
【００２９】
この構成によって、入出力装置で姿勢調整が必要な触覚提示手段の高さ等を自己整合的に調整できるので、当該触覚提示手段を簡単に入出力装置に組み込むことができる。従って、レーザ測長計等を用いた調整方法に比べて、電子機器の組み立てコスト及び組み立て時間を大幅に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施例に係る電子機器組み立て装置、電子機器組み立て方法、入出力装置及び電子機器について説明をする。
【実施例１】
【００３１】
図１は、本発明に係る実施例としての入出力装置を応用した携帯端末装置２００の構成例を示す斜視図である。
図１に示す携帯端末装置（ＰＤＡ）２００は電子機器の一例であり、例えば、文字情報を入力したり、その文字情報を日本語から外国語に変換したりする機能を有している。携帯端末装置２００には、タッチパネルに触覚（振動）を利用した触覚フィードバック発生機能が付加されている。この機能によって、使用者に対して触覚で、情報の種類に応じた入力操作に対するフィードバックを実現できるようになる。
【００３２】
この触覚によるフィードバックは、従来から操作のフィードバックとして一般的に用いられているクリック感やストローク感などと感覚的に近いものであり、使用者にとっては、画像や音によるフィードバックと比較して、より直感的であるという利点がある。また、触覚フィードバック発生機能により、入力操作のフィードバックだけでなく、従来から用いられている画像の表示や音の伝達と同様に様々な情報を使用者に提示できる。
【００３３】
図１に示す携帯端末装置２００は本体１３を有している。本体１３には、各種キー１６〜２４及び触覚フィードバックを持つ入出力装置１００が設けられている。例えば、キー１６は文字情報を日本語から外国語へ変換する際に使用される変換キーであり、キー１７は決定キーであり、キー１８は日本語と英語の切替キー、キー２４は、上下検索キーである。本体１３はその他にも必要なキーが設けられている。キー２３は電源スイッチである。
【００３４】
入出力装置１００は、タッチパネル１５、複数のバイモルフ型圧電アクチュエータ（以下単に圧電アクチュエータという）２０及び姿勢調整機構８０から構成される。入出力装置１００は、本発明に係る電子機器組み立て装置により組み立て調整されたものである。タッチパネル１５は入力手段の一例であり、操作体の一例となる操作者の指の接触位置を検出して入力情報を出力するように動作する。
【００３５】
圧電アクチュエータ２０は触覚提示手段（電子部品）を構成し、振動制御信号に基づいて振動を発生し、タッチパネル１５を操作する使用者に触覚を提示するように動作する。この例で、圧電アクチュエータ２０は、タッチパネル１５の両側下方に２個ずつ計４個が設けられている。一般に、圧電アクチュエータは、その逆作用において力検出センサとして機能する。本発明では、タッチパネル１５上の接触位置をそのセンサ機能を利用して検出する。これにより、アクチュエータ実装時、外部的な位置センサ等を使用しないで、高さ調整をするようになされる。
【００３６】
姿勢調整機構８０は、各圧電アクチュエータ２０の下方に設けられ、これらのアクチュエータ２０の姿勢を個々に調整するように動作する。例えば、姿勢調整機構８０は、圧電アクチュエータ２０の駆動によって得られる力検出情報（駆動情報）に基づいて調整固定される。この駆動には、姿勢調整機構８０を動作させて、圧電アクチュエータ２０に外力を加え、当該アクチュエータ２０の高さ調整をする処理が含まれる。
【００３７】
図２は、図１に示した本体１３とタッチパネル１５との分解例（その１）を示す図である。図２に示すタッチパネル１５は、本体１３から分離可能な構造を有している。この例で、本体１３上からタッチパネル１５を分解すると、本体１３の内部には画像表示部用の支持フレーム２５が設けられているのが分かる。この支持フレーム２５の４隅の位置には、姿勢調整機構８０が設けられている。この姿勢調整機構８０には、長板状の４つの圧電アクチュエータ２０が例えば接着剤により固定されている。
【００３８】
図３は、本体１３とタッチパネル１５との分解例（その２）を示す斜視図である。
図３に示す本体１３上からタッチパネル１５を全部取り去ると、その内部には、支持フレーム２５及び画像表示部３０が設けられているのが分かる。画像表示部３０には、例えばカラー表示可能な液晶表示装置が使用され、文字情報処理に必要なアイコン３１〜３４等が表示される。アイコン３１〜３４は、例えば、図１に示した上下検索キー２４を操作することにより画像表示部３０に表示される。画像表示部３０には、液晶表示装置（ＬＣＤ）の他に、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）やＣＲＴ（陰極線管）等を使用してもよい。
【００３９】
支持フレーム２５は４辺形状の枠体である。支持フレーム２５は、例えばアルミニウムや鉄板、ステンレス板により作製されている。もちろん、支持フレーム２５は、金属に限られることはなく、硬質のプラスチックによって作製してもよい。この枠体の４辺の位置に、各辺が整合するように画像表示部３０が設けられている。支持フレーム２５は、縦枠部２５Ａ，２５Ｂを有している。縦枠部２５Ａ，２５Ｂには、それぞれ２つずつの姿勢調整機構８０が間隔をおいて直列に配置され、その姿勢調整機構８０上に圧電アクチュエータ２０が接着剤により固定されている。圧電アクチュエータ２０は、例えば、Ｘ方向に平行に配列されている。このＸ方向は、本体１３の短手方向であるＹ方向と直交する方向である。
【００４０】
本体１３は筐体を成し、例えば、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＩ（ポリイミド）などを射出金型成形したプラスチック成型物から構成される。もちろん、これらに限定されるものではない。
【００４１】
タッチパネル１５は、透明のフィルムであり、例えば薄いポリエステルフィルムを採用することができる。このタッチパネル１５には、例えば透明な導電膜（ＩＴＯ）を例えば短冊状に所定の厚さで蒸着させたものである。このようなポリエステルフィルムを２枚用意して、一方のポリエステルフィルムには縦方向に短冊状に導電膜が形成されており、他方のポリエステルフィルムには、横方向に短冊状に導電膜が形成されている。
【００４２】
このような２枚のポリエステルフィルムを重ねてその間に絶縁性のスペーサを配置することにより、両方の導電膜がそのままでは接触しないようになっている。この積層構造で、使用者（操作者とも呼ぶ）が指でポリエステルフィルムの表面を押すことにより、一方のポリエステルフィルムの導電膜と他方のポリエステルフィルムの導電膜を介して電流が流れる。この接触押下時の座標軸のＸ，Ｙの交点から、図３に示した画像表示部３０のどの位置を押しているかが分かるような構造になっている。
【００４３】
この接触押下時のＸ−Ｙ交点を結ぶことにより流れる電流を電気回路で処理することによって、例えばＣＰＵ（中央処理装置）は、図３に示した画像表示部３０のどのアイコン３１〜３４が使用者により指で押されたかを判別できるようになっている。このようなタッチパネル１５の形式は特に限定されるものではなく、他の構造を有する各種のものを採用することができる。タッチパネル１５は、透明のガラス板と透明のフィルムを重ねて形成してもよい。このガラス板の表面の導電膜と、フィルムの表面の導電膜が、接触することで、画像表示部３０のどの位置を押しているかが分かる。
【００４４】
図４は、図３に示した入出力装置１００の構造例を示すＸ１−Ｘ２矢視断面である。
図４に示すタッチパネル１５と支持フレーム２５の間には、上述した４つの圧電アクチュエータ２０が配置されている（図中では２か所のみを示す）。各々の圧電アクチュエータ２０の下方部分、つまり、図４に示す波線位置には姿勢調整機構８０が設けられている。
【００４５】
この例で、支持フレーム２５の両端上には、タッチパネル支持材３５が設けられ、タッチパネル１５と支持フレーム２５の間隔を設定するようになされている。このタッチパネル支持材３５は、柔軟性がありかつ振動を吸収しない材料により作られている。タッチパネル支持材３５は、タッチパネル１５の例えば４隅位置に配置される。図４には示さないがタッチパネル支持材３５の上部のタッチパネル端部を押さえるためにパネル押さえ部３６が設けられる（図５参照）。
【００４６】
タッチパネル１５と支持フレーム２５の間の空間には、上述した圧電アクチュエータ２０が配置されている。圧電アクチュエータ２０の一端部２０Ａと支持フレーム２５の間には、第１支持部４１が設けられている。同様にして、圧電アクチュエータ２０の他端部２０Ｂと支持フレーム２５の間には第２支持部４２が設けられている。圧電アクチュエータ２０の中間部分と、タッチパネル１５の裏面の間には、第３支持部４３が設けられている。つまり、１つの圧電アクチュエータ２０は、タッチパネル１５と支持フレーム２５の間において、支持部４１〜支持部４３を用いて、３点により支持されている。
【００４７】
これらの支持部４１〜４３は、振動伝達機構３７を構成し、圧電アクチュエータ２０の撓み変位による振動をタッチパネル１５側に伝達するようになされている。図４に示す圧電アクチュエータ２０の振動変位Ｕは、タッチパネル１５と支持フレーム２５に対して垂直方向、すなわちＺ方向である。このＺ方向は図３に示したＸ方向とＹ方向に対して直交する方向である。
【００４８】
支持部４１〜支持部４３は、図示しないナイフエッジ状の突起と軟質の接着剤から構成されている。支持部４１〜支持部４３は、それぞれの接合点において圧電アクチュエータ２０の撓み変形（曲げ変形とも呼ぶ）の妨げにならないように、ナイフエッジ状の突起を用いて圧電アクチュエータ２０の面を支持している。
【００４９】
すなわち、支持部４１の突起は、支持フレーム２５に対して圧電アクチュエータ２０をＲ方向に回転可能に支持している。同様にして支持部４２の突起は、支持フレーム２５に対して圧電アクチュエータ２０をＲ方向に回転可能に支持している。支持部４３の突起は、タッチパネル１５に対して圧電アクチュエータ２０をＲ方向に回転可能に支持している。
【００５０】
支持部４１〜支持部４３に適用される軟質の接着剤５１は、それぞれの突起を支持フレーム２５とタッチパネル１５にそれぞれ接着して位置ずれを起こさないようにするために用いている。軟質の接着剤５１の材質としては、硬質の材料である突起を接着しかつ圧電アクチュエータ２０の撓み変位を減じることなくタッチパネル１５側に伝えるような材質を採用できる。この軟質の接着剤の材質としては、例えばスチレン系エラストマー（ＫＧゲル：ＹＭＧ−８０−ＢＫ（北川工業株式会社））が使用される。
【００５１】
なお、各圧電アクチュエータ２０には引き出し線Ｌ１やＬ２等が接続される。この引き出し線Ｌ１やＬ２等は、通常、振動制御手段７３に接続される。振動制御手段７３は、各圧電アクチュエータへ給電するようになされる。この例では、引き出し線Ｌ１やＬ２等にアンプ（ＡＭＰ）を接続して、力検出電圧を増幅しそのピーク値をサンプルホールドするようになされる。アンプには電圧測定器又は自動組み立て高さ調整装置の電圧測定系が接続され、増幅後の力検出電圧を測定し、この測定結果に基づいて姿勢調整機構８０を手動又は自動調整するようになされる。このように、圧電アクチュエータ２０と振動伝達機構３７は、振動発生手段を構成している。他の側の振動発生手段の振動伝達機構３７や振動発生手段も同様に構成される。
【００５２】
図５は、入出力装置１００における姿勢調整機構８０の構造例を示す拡大断面図である。この実施例で支持フレーム２５は、従来方式に比べて、メイン部分と高さ調整用の部品取り付け部分に分割され、それらは相対的に高さ方向（図中、Ｚ方向）に移動できるように構成される。つまり、部品取り付け部分は支持フレーム２５において、ＸＹ方向に移動が制限され、例えば、部品取付部８２は、支持フレーム２５に設けられた穴状のガイド（以下穴部８１という）に沿ってのみ動くようになされる。
【００５３】
図５に示す姿勢調整機構８０は、穴部８１、部品取付部８２及び高さ調整用のネジ（以下調整ネジという）８３Ａ，８３Ｂを有している。穴部８１は、支持フレーム２５の縦枠部２５Ａの所定の位置に設けられている。この穴部８１には、部品取付部８２が上下に移動可能なように係合される。部品取付部８２には、電子部品の一例となる圧電アクチュエータ２０が取り付けられる。例えば、圧電アクチュエータ２０は、支持部４１、４２を介在し接着材で部品取付部８２に接着され固定されている。つまり、部品取付部８２はアクチュエータ２０を取り付けた状態で穴部８１に沿って上下するリフト構造を成している。
【００５４】
上述の縦枠部２５Ａの穴部８１内の所定の位置には２か所の雌ネジ８５Ａ，８５Ｂが施されている。雌ネジ８５Ａや８５Ｂ等は、例えば、穴部８１の底面から支持フレーム２５の裏面へ貫通するように設けられる。支持フレーム２５の裏面には、所定の深さを有して、調整ネジ８３Ａを収納するための穴部８４Ａが設けられる。調整ネジ８３Ｂは穴部８４Ｂに収納される。この深さは調整余裕を持たせるためである。調整ネジ８３Ａ，８３Ｂは移動部の一例であり、部品取付部８２を上下に移動するように動作する。これは部品取付部８２の高さを外部から調整できるようにするためである。他の３か所の姿勢調整機構８０も同様に構成される。
【００５５】
このようにして、携帯端末装置２００の触覚フィードバックを持つ入出力装置１００が構成される。上述の説明からも分かるように、タッチパネル１５と支持フレーム２５の間には、圧電アクチュエータ２０とその支持部４１〜４３及びタッチパネル支持材３５が存在し、これらの圧電アクチュエータの性能を最大限発揮させるためには、当該アクチュエータ２０及び支持部４１〜４３と、タッチパネル支持材３５との高さは同一であることが望ましい。しかし、通常、各々の部品は寸法誤差を含んでいるため、それらを吸収する調整工程が必要になる。
【００５６】
このように、入出力装置１００を応用した携帯端末装置２００によれば、姿勢調整機構８０は、圧電アクチュエータ２０の駆動によって得られる駆動情報に基づいて当該圧電アクチュエータ２０をタッチパネル１５に突き当たるように調整し固定するようになされる。
【００５７】
従って、姿勢調整が必要な圧電アクチュエータ２０の高さ等を自己整合的に調整できるので、当該圧電アクチュエータ２０を簡単に入出力装置１００に組み込むことができる。これにより、レーザ測長計等を用いた調整方法に比べて、入出力装置１００の組み立てコスト及び組み立て時間を大幅に削減することができる。
【００５８】
［組み立て装置］
次に、触覚フィードバックを持つ入出力装置１００の組み立て調整例について説明をする。図６は、触覚機能付きの入出力装置用の自動組み立て調整装置３００の構成例を示す概念図である。
【００５９】
この実施例では、圧電アクチュエータ２０に外部から力や変位を付加すると、圧電アクチュエータ２０が力検出電圧（駆動情報）Ｖｄを発生する。この電圧発生現象を入出力装置１００の組み立て時に利用して、力検出電圧Ｖｄを測定し、この力検出電圧Ｖｄを適当な値に合わせ込むことで、圧電アクチュエータ２０、部品取付部８２及び当該アクチュエータ２０が作用を及ぼすタッチパネル１５等の相対的な位置関係を調整するようになされる。
【００６０】
図６に示す自動組み立て調整装置３００は、電子機器組み立て装置の一例であり、圧電アクチュエータ２０を取り付ける部分に姿勢調整機構８０が設けられた入出力装置１００を有する携帯端末装置２００を組み立てる装置である。自動組み立て調整装置３００は、ロボット機構３０１、ステージ３０２、高さ調整駆動部３０３及び制御ユニット３０４を備えて構成される。
【００６１】
制御ユニット３０４には、制御装置３０５、表示手段３０９及び操作パネル３１０が含まれる。操作パネル３１０は、ロボット機構３０１の動作条件、閾値Ｖth、起動命令等を入力する際に操作される。この入力操作によって発生した操作データＤ３は制御装置３０５に出力される。制御装置３０５には表示手段３０９が接続され、表示データＤ２に基づいて力検出電圧Ｖｄや、閾値Ｖth、ロボット機構３０１の動作条件等を表示するようになされる。
【００６２】
ロボット機構３０１は部品取り付け手段の一例であり、携帯端末装置２００の部品取付部（被取り付け部分）８２に設けられた姿勢調整機構８０に圧電アクチュエータ２０を取り付けるように動作する。例えば、ロボット機構３０１は制御ユニット３０４から出力される搬送制御信号Ｓ１に基づいて入出力装置１００を把持し、ステージ３０２に載置するようになされる。ロボット機構３０１は、また、ステージ３０２上から圧電アクチュエータ高さ調整済みの入出力装置を排出するように動作する。ロボット機構３０１は、例えば、搬送制御信号Ｓ１に基づいて入出力装置１００を把持し持ち上げて図示しないストッカー等に搬送する。
【００６３】
ステージ３０２には基準位置を規定する突起部３２１が設けられる。入出力装置１００の端部は基準位置に沿うようにステージ３０２に載置される。ステージ３０２の所定の位置には複数の開口部３２２が設けられる。この開口部３２２の内部には、先端十字状の締め付け具８８，８９が回転自在に係合される。
【００６４】
この締め付け具８８，８９は、高さ調整駆動部３０３から延在されて構成される。高さ調整駆動部３０３は、姿勢調整機構８０に取り付けられた圧電アクチュエータ２０を駆動するように動作する。高さ調整駆動部３０３は例えば、２つの高さ調整器３８，３９から構成される。つまり、高さ調整駆動部３０３は、１つの圧電アクチュエータに付き２個ずつ設けられる。高さ調整器３８，３９は例えば、ステッピングモータ、減速ギヤ、チャック等から構成される。
【００６５】
高さ調整器３８には、先端十字状の締め付け具８８が図示しないチャックを介して取り付けられる。高さ調整器３９にも同様にして、先端十字状の締め付け具８９が取り付けられる。各々の締め付け具８８，８９は、ステージ上に精度良く載置された入出力装置１００の姿勢調整機構８０の調整ネジ８３Ａ，８３Ｂに各々係合される。高さ調整器３８は調整制御信号Ｓ２に基づいて締め付け具８８を時計方向等に、所定ステップで回転するようになされる。高さ調整器３９は調整制御信号Ｓ３に基づいて締め付け具８９を時計方向等に、所定ステップで回転するようになされる。
【００６６】
高さ調整駆動部３０３及び制御ユニット３０４は、駆動制御手段を構成し、これらのステージ３０２上に、ロボット機構３０１によって姿勢調整機構８０に取り付けられた圧電アクチュエータ２０を駆動すると共に、当該圧電アクチュエータ２０から得られる力検出電圧Ｖｄに基づいて姿勢調整機構８０を制御する。
【００６７】
上述の圧電アクチュエータ２０の引き出し線Ｌと高さ調整駆動部３０３は、制御ユニット３０４に接続される。制御ユニット３０４は制御装置３０５、操作パネル３１０及び表示手段３０９の他に、端子３１１、アンプ（ＡＭＰ）３０６、Ａ／Ｄ変換器３０７及び比較器３０８を有して構成される。アンプ３０６、Ａ／Ｄ変換器３０７及び比較器３０８は検出部を構成し、高さ調整駆動部３０３によって駆動された圧電アクチュエータ２０から力検出電圧（駆動情報）Ｖｄを検出するようになされる。
【００６８】
端子３１１は、４つの圧電アクチュエータ２０毎に準備される。この例では、１つの圧電アクチュエータ２０の検出系について説明をする。圧電アクチュエータ２０から延在する引き出し線Ｌは端子３１１に接続される（図７参照）。他方、端子３１１にはアンプ３０６が接続され、圧電アクチュエータ２０から出力される力検出電圧Ｖｄを増幅してＶｄのピーク値をホールドするようになされる。アンプ３０６には、アナログ／デジタル（以下Ａ／Ｄという）変換器３０７が接続され、力検出電圧ＶｄをＡ／Ｄ変換するようになされる。
【００６９】
Ａ／Ｄ変換器３０７には比較器３０８が接続され、力検出電圧Ｖｄを監視し、常に、閾値Ｖthと力検出電圧Ｖｄとを比較する。例えば、Ａ／Ｄ変換後の力検出データＤｄと予め設定された閾値データＤthとが比較される。閾値データＤthは、例えば、操作パネル３１０から制御装置３０５を介して比較器３０８に設定される。
【００７０】
なお、理想的なアクチュエータの高さ調整は、まさに、圧電体が変形を開始しようとするとき、例えば、その変形の直前なので、閾値Ｖthはほとんど０Ｖである。Ｖth＝０とすると、システムの安定性を確保できなくなることから、閾値Ｖthをある値に設定する。この例では、先端十字状の締め付け具８８，８９を正転させ、Ｖｄ＞Ｖthとなったところで正転を停止する。その後、予め設定した逆転量だけ締め付け具８８，８９を逆転して調整を終了する。ここに逆転量とは、アクチュエータが変形を始める瞬間に相当する量をいう。
【００７１】
制御装置３０５内には、ＲＯＭ（Read Only Memory）５３、ＲＡＭ（Random Access Memory）５４及び中央処理ユニット（以下ＣＰＵという）５５を有している。ＲＯＭ５３には当該装置全体を制御するためのシステムプログラムデータが格納される。ＲＡＭ５４はワークメモリとして使用される。例えば、操作データＤ３や制御コマンド等を一時記憶するようになされる。この例でＣＰＵ５５は電源がオンされると、ＲＯＭ５３からシステムプログラムデータを読み出してシステムを起動し、操作パネル３１０からの操作データＤ３に基づいて当該装置全体を制御するようになされる。
【００７２】
この例でＲＯＭ５３及びＲＡＭ５４の他に図示しない不揮発メモリが設けられる。不揮発メモリには、操作パネル３１０で設定された閾値データＤthが格納される。比較器３０８には、制御装置３０５が接続され、アンプ３０６等によって検出された圧電アクチュエータ２０の力検出電圧Ｖｄに基づいて姿勢調整機構８０を制御する。
【００７３】
図７は、自動組み立て高さ調整装置３００における高さ調整時の動作例を示す概念図である。この例では、高さ調整動作時と高さ調整動作停止時の２つに分けて説明をする。
【００７４】
［高さ調整動作］
図７に示すステージ上には、圧電アクチュエータ２０が接着された入出力装置１００が載置される。端子３１１には、圧電アクチュエータ２０から延在する引き出し線Ｌが接続される。圧電アクチュエータ２０から出力される力検出電圧Ｖｄは、アンプ３０６で増幅される。アンプ３０６で増幅された力検出電圧Ｖｄは、Ａ／Ｄ変換器３０７でＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換後の力検出データＤｄは、比較器３０８に出力される。
【００７５】
比較器３０８では力検出データＤｄと予め設定された閾値データＤthとが比較される。比較結果は、比較器３０８から制御装置３０５へ出力される。制御装置３０５は、比較器３０８から得られる比較結果で入出力装置１００における姿勢調整機構８０の調整ネジ８３Ａ，８３Ｂを制御する。力検出電圧Ｖｄが閾値Ｖth未満の場合（Ｖｄ＜Ｖth）は、比較器３０８から制御装置３０５には、高さ調整継続許可を示す調整許可データＤ１が出力される。
【００７６】
制御装置３０５は、調整許可データＤ１に基づいて調整制御信号Ｓ２及びＳ３等を発生する。調整制御信号Ｓ２は高さ調整器３８に出力される。調整制御信号Ｓ３は高さ調整器３９に出力される。高さ調整器３８は調整制御信号Ｓ２に基づいて締め付け具８８を時計方向に所定ステップで回転するようになされる。
【００７７】
これにより、姿勢調整機構８０の一方の調整ネジ８３Ａが時計方向に所定ステップで回転し、徐々に圧電アクチュエータ２０が接着された部品取付部８２を押し上げるようになされる。高さ調整器３９でも調整制御信号Ｓ３に基づいて締め付け具８９を時計方向等に、所定ステップで回転する。これにより、姿勢調整機構８０の他方の調整ネジ８３Ｂが時計方向に所定ステップで回転し、徐々に圧電アクチュエータ２０が接着された部品取付部８２を押し上げるようになされる。
【００７８】
［高さ調整動作停止］
また、上述の力検出電圧Ｖｄが閾値Ｖth以上となった場合（Ｖｄ≧Ｖth）は、高さ調整継続停止を示す、例えば、調整許可データＤ１バー（上線を省略する）が比較器３０８から制御装置３０５へ出力される。制御装置３０５は、調整許可データＤ１バーに基づいて高さ調整終了を示す調整制御信号Ｓ２及びＳ３バー等を発生する。
【００７９】
この調整制御信号Ｓ２バーは高さ調整器３８に出力される。高さ調整器３８は調整制御信号Ｓ２バーに基づいて締め付け具８８の回転を停止する。調整制御信号Ｓ３バーは高さ調整器３９に出力される。高さ調整器３９は調整制御信号Ｓ３バーに基づいて締め付け具８９の回転を停止する。この結果、調整ネジ８３Ａ，８３Ｂ等の上部移動が停止され、部品取付部８２が固定される。
【００８０】
このように、調整制御信号Ｓ２，Ｓ３に基づいて高さ調整器３８、３９を駆動し、姿勢調整機構８０の調整ネジ８３Ａ，８３Ｂ等を時計方向に回転することができる。力検出電圧Ｖｄと閾値Ｖthとの関係が、Ｖｄ≧Ｖthとなった時点で比較器３０８は、制御装置３０５に調整許可データＤ１バーを出力する。制御装置３０５は調整許可データＤ１バーに基づいて高さ調整処理を停止できるようになる。
【００８１】
図８は、自動組み立て高さ調整装置３００における高さ調整時の処理例を示すフローチャートである。
【００８２】
この実施例では、圧電アクチュエータ２０を実装して携帯端末装置２００を組み立てる場合であって、入出力装置１００の被取り付け部分に姿勢調整機構８０を形成する工程と、携帯端末装置２００の被取り付け部分に形成された姿勢調整機構８０に圧電アクチュエータ２０を取り付ける工程と、姿勢調整機構８０に取り付けられた圧電アクチュエータ２０を駆動する工程と、圧電アクチュエータ２０の駆動によって得られる力検出電圧Ｖｄに基づいて当該圧電アクチュエータ２０の姿勢を調整する工程とを有している（携帯端末装置の組み立て方法）。
【００８３】
この例では、４隅の圧電アクチュエータ２０を同時に高さ調整する場合を前提とする。入出力装置１００には部品取付部８２に既に圧電アクチュエータ２０を接着したものが準備される場合を例に挙げる。ロボット機構３０１の動作条件や閾値Ｖth等は、予め操作パネル３１０を使用して設定されている場合を前提とする。
【００８４】
これらを処理条件にして、図８に示すフローチャートのステップＡ１で、まず、ステージ３０２上に圧電アクチュエータ２０を接着した入出力装置１００をセットする。入出力装置１００は、調整ネジ８３Ａ，８３Ｂ等を最も低い位置にセットした支持フレーム２５に、予め接着材を使用してタッチパネル支持材３５を取り付けるようになされる。この状態で支持フレーム２５の穴部８１には部品取付部８２を取り付けるようになされる。この部品取付部８２とタッチパネル１５との間には、支持部４１〜４３を介し、接着材を使用して圧電アクチュエータ２０を取り付けるようになされる（図４参照）。
【００８５】
このように形成された１ロット分の圧電アクチュエータ接着済みの入出力装置１００を図示しないストッカーに入れて高さ調整工程に持ち込む。そして、操作パネル３１０を操作して操作データＤ３をＣＰＵ５５に出力する。ＣＰＵ５５は操作データＤ３に基づいて搬送制御信号Ｓ１をロボット機構３０１に出力する。ロボット機構３０１はＣＰＵ５５から出力される搬送制御信号Ｓ１に基づいてアクチュエータ接着済みの入出力装置１００を把持し、ステージ３０２に載置するようになされる。
【００８６】
このとき、入出力装置１００の端部は、ステージ３０２に設けられた基準位置を規定する突起部３２１に沿うように載置される。この基準位置に入出力装置１００の端部を揃えることにより、ステージ３０２の所定の位置に開口された複数の開口部３２２とが位置合わせされる。この開口部３２２の内部では、回転自在になされる先端十字状の締め付け具８８が調整ネジ８３Ａに係合され、締め付け具８９が調整ネジ８３Ｂに各々係合される。
【００８７】
そして、ステップＡ２で入出力装置１０から延在する引き出し線Ｌを自動調整装置の端子３１１に接続する。引き出し線Ｌの接続は、自動接続が好ましいが、マニュアル接続であっても、どちらでもよい。その後、ステップＡ３でＣＰＵ５５は、当該装置における高さ調整処理を起動するか否かを受け付ける。高さ調整処理起動を受け付けた場合は、ステップＡ４及びステップＡ５に移行して並行処理を実行する。ステップＡ４では、検出系で力検出電圧Ｖｄを監視し、常に、閾値Ｖthと力検出電圧Ｖｄとを比較するようになされる。
【００８８】
このとき、圧電アクチュエータ２０から出力される力検出電圧Ｖｄは、アンプ３６で増幅される。アンプ３０６で増幅された力検出電圧Ｖｄはそのピーク値がホールドされる。この場合のピーク波形は圧電体の撓みに比例した直流電圧である。このピーク値はＡ／Ｄ変換器３０７でＡ／Ｄ変換される。Ａ／Ｄ変換後の力検出データＤｄは、比較器３０８に出力される。比較器３０８では力検出データＤｄと予め設定された閾値データＤthとが比較される。比較結果は、比較器３０８からＣＰＵ５５へ出力される。例えば、力検出電圧Ｖｄが閾値Ｖth未満の場合（Ｖｄ＜Ｖth）は、比較器３０８からＣＰＵ５５には、高さ調整継続許可を示す調整許可データＤ１が出力される。
【００８９】
また、ステップＡ４の処理に並行して、ステップＡ５でＣＰＵ５５は、比較器３０８から得られる比較結果で入出力装置１００における姿勢調整機構８０の調整ネジ８３Ａ，８３Ｂ等を制御する。ＣＰＵ５５は、例えば、調整許可データＤ１に基づいて調整制御信号Ｓ２及びＳ３等を発生する。ＣＰＵ５５は、調整制御信号Ｓ２，Ｓ３に基づいて高さ調整器３８、３９を駆動し、姿勢調整機構８０の部品取付部８２の調整ネジ８３Ａ，８３Ｂ等を回転する。
【００９０】
このとき、調整制御信号Ｓ２は高さ調整器３８に出力される。高さ調整器３８は調整制御信号Ｓ２に基づいて締め付け具８８を時計方向に所定ステップで回転（正転）するようになされる。これにより、姿勢調整機構８０の一方の調整ネジ８３Ａが時計方向に所定ステップで回転し、徐々に圧電アクチュエータ２０が接着された部品取付部８２を押し上げるようになされる。
【００９１】
また、調整制御信号Ｓ３は高さ調整器３９に出力される。高さ調整器３９では、例えば、ステッピングモータが調整制御信号Ｓ３に基づいて締め付け具８９を時計方向に所定ステップで回転（正転）するようになされる。これにより、姿勢調整機構８０の他方の調整ネジ８３Ｂが時計方向に所定ステップで回転し、徐々に圧電アクチュエータ２０が接着された部品取付部８２を押し上げるようになされる。
【００９２】
上述のステップＡ４で力検出電圧Ｖｄが閾値Ｖth以上となった場合（Ｖｄ≧Ｖth）は、ステップＡ６に移行してＣＰＵ５５は高さ調整停止／排出処理を実行する。このとき、高さ調整継続停止を示す調整許可データＤ１バーが比較器３０８からＣＰＵ５５へ出力される。ＣＰＵ５５は、調整許可データＤ１バーに基づいて高さ調整終了を示す調整制御信号Ｓ２及びＳ３バー等を発生する。
【００９３】
この調整制御信号Ｓ２バーは高さ調整器３８に出力される。高さ調整器３８は調整制御信号Ｓ２バーに基づいて締め付け具８８の回転を停止する。調整制御信号Ｓ３バーは高さ調整器３９に出力される。高さ調整器３９は調整制御信号Ｓ３バーに基づいて締め付け具８９の回転を停止する。この結果、調整ネジ８３Ａ，８３Ｂ等の上部移動が停止され、部品取付部８２が固定される。
【００９４】
また、ロボット機構３０１は、ステージ３０２上から圧電アクチュエータ高さ調整済みの入出力装置１００を排出するように動作する。このとき、ロボット機構３０１は、搬送制御信号Ｓ１に基づいて入出力装置１００を把持し持ち上げて図示しないストッカー等に搬送する。調整ネジ８３Ａ，８３Ｂ等は、例えば搬送途中で、ネジロック部材などで固定される。ネジロック部材には、エポキシ樹脂等が使用される。
【００９５】
そして、ステップＡ７でＣＰＵ５５はリセット処理をする。この処理では、先のステッピングモータが逆転して先端十字状の締め付け具８８，８９をホームポジションまで下げるように動作する。次の入出力装置１００の高さ調整処理に対応するためである。その後、ステップＡ８に移行して全ロットを終了したかを判別する。全ロットを終了していない場合は、ステップＡ１に戻って前述した処理を繰り返すようになされる。
【００９６】
このように、本発明に係る実施例としての自動組み立て調整装置によれば、圧電アクチュエータ２０を取り付ける部分に姿勢調整機構８０が設けられた入出力装置１００を組み立てる場合に、ＣＰＵ５５は、ロボット機構３０１によってステージ上に搬送された、姿勢調整機構８０上の圧電アクチュエータ２０を駆動すると共に、当該圧電アクチュエータ２０から得られる力検出電圧Ｖｄに基づいて姿勢調整機構８０を制御するようになされる。
【００９７】
従って、携帯端末装置２００の姿勢調整機構８０に取り付けられた圧電アクチュエータ２０から得られる駆動情報、例えば、圧電アクチュエータ２０がその逆作用として位置を検出するセンサとして機能することを利用し、この力検出電圧Ｖｄに基づいて当該圧電アクチュエータ２０の高さ等の姿勢を自己整合的に調整できるようになる。
【００９８】
これにより、姿勢調整が必要な圧電アクチュエータ２０を簡単に組み込むことができ、圧電アクチュエータ２０の高さを外部測定する位置センサ等が不要になり、組み立て装置のコストダウンを図ることができる。以上のコスト的なメリットのほか、入出力装置１００を構成する部品の相対的な位置関係を、その構成部品の一部で行うので、レーザ測長計等を用いる場合と比較して、測定値に含まれる様々な誤差の要因を減少させることができる。従って、入出力装置１００の性能を最大限に引き出すことができる。
【００９９】
本発明に係る携帯端末装置の組み立て方法によれば、レーザ測長計等を用いた調整方法に比べて、簡便な調整方法を提供することができる。電子部品については、圧電アクチュエータ２０の場合について説明したが、力検出センサや、圧電素子と力検出センサを備えた圧電複合装置であってもよい。
【０１００】
この実施例では、自動調整機により圧電アクチュエータ２０の高さ調整をする場合について説明したが、作業者が電圧測定器の指示する値を見ながら作業を行うようにしてもよい。この場合は、圧電アクチュエータ２０の引き出し線Ｌをアンプを介して電圧測定器に接続する。作業者は、電圧測定器の値を見ながら、調整ネジ８３を回転し、部品取付部８２の位置を徐々に上げ、電圧測定器が表示する電圧が適当な値になるところでとめる。その後、調整ネジ８３を例えばネジロック部材などで固定する。ネジロック部材には、エポキシ樹脂等が使用される。
【０１０１】
この電圧測定器から出力される「適当な値」とは、圧電アクチュエータの特性を予め測定したアクチュエータの変位量（例えば０．０５ｍｍ）でも良いし、アクチュエータが変位を始める瞬間、すなわち電圧測定器がある電圧値を出力し始める点でも良い。
【実施例２】
【０１０２】
図９は、第２の実施例としての入出力装置１００の高さ調整時の構成例を示す概念図である。
【０１０３】
第２の実施例では、第１の実施例と異なり、姿勢調整機構８０が設けられていない形態である。この例では、タッチパネル支持材３５の高さをｈｘとしたとき、高さｈｘがわずかに異なる複数のタッチパネル支持材３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄ・・・を予め準備しておき、この中から最適な高さｈｘのタッチパネル支持材３５を選択（抽出）して取り付けるようになされる。最適な高さｈｘのタッチパネル支持材３５を選択するために、支持フレーム２５上に圧電アクチュエータ２０を仮組み立てした後に、本組み立て工程に移行する場合を前提とする。
【０１０４】
図９に示すアンプ内蔵型の電圧測定装置４００は、仮組み立て時に、圧電アクチュエータ２０から出力される力検出電圧Ｖｄを測定するために使用される。電圧測定装置４００は、アンプ４６、電圧測定部４７、操作部４８及び表示部４９を有して構成される。
【０１０５】
操作部４８は、電圧測定命令等を入力する際に操作される。この入力操作によって発生した操作データＤ３１は電圧測定部４７に出力される。上述の圧電アクチュエータ２０の引き出し線Ｌはアンプ４６を介して電圧測定部４７に接続される。アンプ４６は、圧電アクチュエータ２０から出力される力検出電圧Ｖｄを増幅するように動作する。アンプ４６には、電圧測定部４７が接続され、力検出電圧Ｖｄを測定するようになされる。電圧測定部４７には表示部４９が接続され、表示データＤ２１に基づいて力検出電圧Ｖｄを表示するようになされる。なお、電圧測定装置４００が表示する値と、タッチパネル支持材３５の寸法関係とは予め対応付けがなされている。
【０１０６】
この例でタッチパネル支持材３５は、基準高さｈ０の寸法を有した部材である。基準高さｈ０のタッチパネル支持材３５に対して、例えば、寸法の異なる４個のタッチパネル支持材３５Ａ〜３５Ｄが予め準備される。タッチパネル支持材３５Ａは高さｈ１の寸法を有した部材であり、タッチパネル支持材３５Ｂは高さｈ２の寸法を有した部材であり、タッチパネル支持材３５Ｃは高さｈ３の寸法を有した部材であり、タッチパネル支持材３５Ｄは高さｈ４の寸法を有した部材である。これら５個のタッチパネル支持材３５、３５Ａ〜３５Ｄの間には、高さｈｘの大小関係に関して、ｈ１＜ｈ２＜ｈ０＜ｈ３＜ｈ４に規定されている。この中から最適な高さｈｘのタッチパネル支持材３５を選択（抽出）するようになされる。
【０１０７】
図１０は、入出力装置１００の高さ調整例を示す工程図である。この実施例では、支持フレーム２５上に圧電アクチュエータ２０を仮組み立てして、最適な高さｈｘのタッチパネル支持材３５を選択し、その後、本組み立て工程に移行する場合を前提とする。
【０１０８】
これらを調整条件にして、まず、図１０Ａに示すような支持フレーム２５を準備する。次に、図１０Ｂに示す基準高さｈ０のタッチパネル支持材３５を支持フレーム２５の両側に配置し、更に、支持フレーム２５の所定の位置に支持部４１及び４２を介して圧電アクチュエータ２０を配置する。圧電アクチュエータ２０の中央部に支持部４３を配置する。
【０１０９】
そして、図１０Ｃに示すタッチパネル支持材３５及び支持部４３の上部にタッチパネル１５を配置する。このような仮組み立て状態で図９に示した電圧測定装置４００に圧電アクチュエータ２０の引き出し線Ｌを接続する。その後、操作部４８を操作して電圧測定命令等を入力する。この入力操作によって発生した操作データＤ３１は電圧測定部４７に出力される。アンプ４６は、圧電アクチュエータ２０から出力される力検出電圧Ｖｄを増幅する。増幅後の力検出電圧Ｖｄは、電圧測定部４７で測定される。電圧測定部４７に接続された表示部４９は、表示データＤ２１に基づいて力検出電圧Ｖｄを表示する。
【０１１０】
基準高さｈ０のタッチパネル支持材３５が最適な高さとなっている場合は、表示部４９は、最適な力検出電圧Ｖｄを表示する。反対に、基準高さｈ０のタッチパネル支持材３５が低すぎる場合は、表示部４９は、力検出電圧Ｖｄを表示しなし、それが高すぎる場合は、表示部４９は基準値を超える力検出電圧Ｖｄを表示する。
【０１１１】
作業者は、タッチパネル支持材３５が低すぎる場合、高さｈ３，ｈ４等のタッチパネル支持材３５Ｃ，３５Ｄを選択して上述の処理を実行する。また、タッチパネル支持材３５が高すぎる場合は、高さｈ１，ｈ２等のタッチパネル支持材３５Ａ，３５Ｂを選択して上述の処理を実行する（仮組み立て処理）。
【０１１２】
このような仮組み立てによって最適な高さのタッチパネル支持材３５を抽出した後に、本組み立て処理を実行する。この処理では、接着材を使用してタッチパネル支持材３５を支持フレーム２５に取り付ける。この状態で支持フレーム２５上に支持部４１、４２を接着する。支持部４１、４２には、圧電アクチュエータ２０を接着し、更に、圧電アクチュエータ２０の中央部に支持部４３を接着する。その後、タッチパネル支持材３５の上部及び支持部４３の上部にタッチパネル１５を接着する。
【０１１３】
このように、第２の実施例に係る圧電アクチュエータ実装入出力装置の高さ調整方法によれば、電圧測定装置４００が表示する値から、最適な高さ寸法を持つタッチパネル支持材、例えばタッチパネル支持材３５Ａを選択し、それを用いて本組み立てを行っている。
【０１１４】
従って、精密な位置（高さ）調整を必要とする触覚機能付き入出力装置１００の組み立てにおいて、生産設備として外部的に用意しなければならない高さ測定装置を必要としないので、組み立て調整装置を安価に構成できる。また、各々の加工寸法管理による方法に比較しても、厳しい寸法管理が必要ないのでトータルな製造原価を安くできる。
【０１１５】
各実施例では、電子部品に関してバイモルフ型圧電アクチュエータの場合について説明したが、これに限られることはなく、タッチパネル１５を操作する使用者の接触位置における力を検出して入力情報を確定する力検出センサ機能（力検出手段）を有するものであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
この発明は、触覚入力機能付きの携帯電話機や、デジタルカメラ、携帯端末装置、リモートコントローラ等に適用して極めて好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明に係る実施例としての入出力装置を応用した携帯端末装置２００の構成例を示す斜視図である。
【図２】図１に示した本体１３とタッチパネル１５との分解例（その１）を示す図である。
【図３】本体１３とタッチパネル１５との分解例（その２）を示す斜視図である。
【図４】図３に示した入出力装置１００の構造例を示すＸ１−Ｘ２矢視断面である。
【図５】入出力装置１００における姿勢調整機構８０の構造例を示す拡大断面図である。
【図６】触覚機能付きの入出力装置用の自動組み立て高さ調整装置３００の構成例を示す概念図である。
【図７】自動組み立て高さ調整装置３００における高さ調整時の動作例を示す概念図である。
【図８】自動組み立て高さ調整装置３００における高さ調整時の処理例を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施例としての入出力装置１００の高さ調整時の構成例を示す概念図である。
【図１０】入出力装置１００の高さ調整例を示す工程図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１５・・・タッチパネル、２０・・・バイモルフ型圧電アクチュエータ、２５，２５Ａ，２５Ｂ・・・支持フレーム、３８，３９・・・高さ調整器、５５・・・ＣＰＵ（制御装置）、７３・・・振動制御手段、８０・・・姿勢調整機構、８３Ａ、８３Ｂ・・・調整ネジ、１００・・・入出力装置、２００・・・携帯端末装置（電子機器）、３００・・・自動組み立て高さ調整装置、４００・・・電圧測定装置
【図１】
2006032499.tif 000003
【図２】
2006032499.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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