(57)【要約】  ある実施形態に係る電子機器１００は、ユーザがタッチするパネル２１０と、パネル２１０と間隔を空けて配置された振動伝達部２３０と、振動伝達部２３０を振動させる振動部３００と、パネル２１０と振動伝達部２３０を弾性的に支持する弾性部材４００とを備える。
2015092966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザがタッチするパネルと、
前記パネルと間隔を空けて配置された振動伝達部と、
前記振動伝達部を振動させる振動部と、
前記パネルと前記振動伝達部を弾性的に支持する弾性部材と
を備えた、電子機器。
【請求項２】
前記弾性部材を支持するベース部をさらに備えた、請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記振動伝達部の振動が前記弾性部材に伝わって前記弾性部材は振動し、前記弾性部材に支持された前記パネルが振動する、請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記振動伝達部の共振周波数とバネ−質量系振動の共振周波数とが同じである、請求項１から３のいずれかに記載の電子機器。
【請求項５】
前記振動伝達部の共振周波数は５０Ｈｚから２００Ｈｚである、請求項１から４のいずれかに記載の電子機器。
【請求項６】
前記振動伝達部は、前記パネルの前記ユーザがタッチする側とは反対の側に、前記パネルと間隔を空けて配置されており、
前記弾性部材は、前記振動伝達部の前記パネル側とは反対の側から前記パネルと前記振動伝達部を支持している、請求項１から５のいずれかに記載の電子機器。
【請求項７】
前記振動部は圧電素子である、請求項１から６のいずれかに記載の電子機器。
【請求項８】
前記振動部は、前記振動伝達部の端部よりも中央部に近い位置に配置されている、請求項１から７のいずれかに記載の電子機器。
【請求項９】
前記振動部は、前記振動伝達部の振動の節よりも腹に近い位置に配置されている、請求項１から８のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１０】
前記振動伝達部の端部よりも中央部に近い位置に錘が配置されている、請求項１から９のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１１】
前記振動伝達部の振動の節よりも腹に近い位置に錘が配置されている、請求項１から１０のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１２】
前記錘は、前記錘の前記振動伝達部側の面積よりも小さい面積で前記振動伝達部と接している、請求項１０または１１に記載の電子機器。
【請求項１３】
前記錘の質量によりバネ−質量系振動の共振周波数を調整する、請求項１０から１２のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１４】
前記振動伝達部は、
錘と、
前記パネルと前記振動伝達部とを連結する支持部と、
前記支持部に固定され、前記錘を支持する腕部と
を備える、請求項１から７のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１５】
前記腕部に前記振動部が配置されている、請求項１４に記載の電子機器。
【請求項１６】
前記パネルは曲面形状を有する、請求項１から１５のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１７】
前記電子機器は、カーナビゲーションシステムのタッチパネルユニットである、請求項１から１６のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１８】
画像を表示する表示部をさらに備えた、請求項１から１７のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１９】
前記パネルは、インセル型タッチパネルである、請求項１から１８のいずれかに記載の電子機器。
【請求項２０】
前記パネルは、オンセル型タッチパネルである、請求項１から１８のいずれかに記載の電子機器。
【請求項２１】
前記電子機器はカーナビゲーションシステムである、請求項１８から２０のいずれかに記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、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】
タッチパネルを備えた電子機器が実用化されているが、タッチパネル操作ではユーザが入力操作感を感じることが困難であり、意図しないタッチ入力をしてしまう場合がある。タッチ入力の操作性向上のために、タッチパネルを振動させることによってユーザに触覚を与える技術が知られている。タッチパネルに設けた振動部に電圧を印加して、タッチパネルに振動を発生させることによってユーザに触覚を与えることができる（例えば特許文献１参照）。これにより、タッチパネル操作において電子機器が入力を完了したかどうか、ユーザは触覚により感じることができるため、安定した入力が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１９９４１６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、タッチ操作に応じてユーザに振動を安定して提示することができる電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示のある実施形態に係る電子機器は、ユーザがタッチするパネルと、パネルと間隔を空けて配置された振動伝達部と、振動伝達部を振動させる振動部と、パネルと振動伝達部を弾性的に支持する弾性部材とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本開示のある実施形態によれば、パネルの剛性が高い場合でも、低い周波数（例えば１００Ｈｚ前後）で十分な振動振幅が得られる電子機器を提供することができる。また、本開示のある実施形態によれば、タッチ操作面上のタッチ位置の違いによる触覚の違いを低減した電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態１に係る電子機器を示す図である。
【図２】実施形態１に係るタッチパネルユニットを示す図である。
【図３】（ａ）から（ｄ）は、実施形態１に係る圧電素子によって振動板に生じるたわみ振動を説明する図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、実施形態１に係るタッチパネルユニットの振動を説明する図である。
【図５】実施形態１に係るタッチパネルユニットを示す図である。
【図６】実施形態２に係る圧電素子および錘の振動板に対する取り付け位置を示した図である。
【図７】実施形態２に係る錘の振動板への取り付け方を示した図である。
【図８】実施形態２に係る圧電素子および錘の振動板に対する取り付け位置を示した図である。
【図９】実施形態３に係る振動板を示す図である。
【図１０】タッチパネルユニットを示す図である。
【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】
まず、タッチパネルを振動させることによってユーザに触覚を与える電子機器の課題を説明する。
【００１１】
図１０は、タッチパネルユニット２０を模式的に示した図である。図１０に示すように、タッチパネル２１に振動を励起する振動部３０は、タッチパネル２１に貼り付けてられている。振動部３０は例えば圧電素子である。振動部３０は、タッチパネル２１のうちのユーザが触れない面に取り付けるのが通常であるが、ユーザが触れる面に取り付けることも可能である。タッチパネル２１は、固定部２２によって支持されており、固定部２２はベース部５０に固定されている。タッチパネル２１の固定方法は任意であり、ビス止めおよび接着などがある。
【００１２】
タッチパネルユニット２０では、タッチパネル２１に張り付けた振動部３０に電圧を印加して、タッチパネル２１に振動を発生させることによってユーザに触覚を与えることができる。これにより、タッチパネル操作において電子機器が入力を完了したかどうか、ユーザは触覚により感じることができるため、安定した入力が可能となる。
【００１３】
しかし、図１０に示すタッチパネルユニット２０の構成では、ユーザに十分な強度の触覚が提示できない場合がある。その理由を以下に述べる。
【００１４】
振動部３０の振動によってタッチパネル２１に大きな振動を励起するためには、共振現象を利用することが効率的である。一般にタッチパネル２１のタッチ操作面は平面形状を有しているが、使い勝手やデザイン性などの観点から曲面形状を有していたりする場合もある。例えば、タッチパネル２１の中央部が端部よりもユーザのタッチ面側に盛り上がった形状または凹んだ形状などが挙げられる。また、タッチパネル２１に装飾部材が取り付けられていたりする場合もある。これらのような場合では、タッチパネル２１の剛性が向上し、略同寸法で同素材の平面形状のタッチパネル２１と比較して、たわみ振動の共振周波数が高くなる。
【００１５】
また、タッチパネル２１はユーザが触れる部材であり、安全性の観点から、不慮の事故等の際に人がタッチパネル２１に衝突しても粉砕して飛散しないことが求められ、タッチパネル２１は一定以上の厚さを有する。タッチパネル２１の厚さが大きいと剛性が向上し、略同寸法で同素材の厚さが小さいタッチパネル２１と比較して、たわみ振動の共振周波数が高くなる。
【００１６】
タッチパネル２１の振動の周波数が高いと、その振動は鋭く感じられ、ユーザにとって不快であったり警告のような感触であったりして好まれない場合がある。また、一定以上の周波数の振動の場合、人は振動を感じにくくなる。触覚の提示に用いるタッチパネル２１の振動は１００Ｈｚ前後が好まれる場合がある。たわんだ形状のような曲面形状のタッチパネル２１では平面形状と異なりその数倍の周波数にたわみ振動の共振周波数がある場合があり、共振現象を効率的に活用できない。
【００１７】
共振現象が活用できないならば、多数の振動部３０をタッチパネル２１に貼り付けて１００Ｈｚ前後で強い振動を確保しようとすることも考えられる。しかし、タッチパネル２１の裏面にはタッチを検出するための薄いフィルムが貼られており、その上には振動部３０を貼れず、多数の振動部３０をタッチパネル２１に貼り付けることは困難である。タッチ検出用フィルムの上に振動部３０を貼れないのは、振動部３０にかける数十ボルトの高い電圧が原因で、タッチパネル２１上のタッチ位置を誤検出する場合があったり、薄くて柔らかいフィルムの上に圧電素子を貼っても振動部３０の振動は十分にパネル表面に伝わらない場合があったりするためである。すなわち、剛性が高いタッチパネル２１を、１００Ｈｚ前後の低い周波数で、十分な振動振幅が得られるようにすることは困難である。また、圧電素子を用いた場合、原理的にタッチパネル２１はたわみ振動を行うので、タッチパネル２１のユーザが触れる箇所によって振動の強弱の差があるという課題もある。
【００１８】
本開示のある実施形態によれば、タッチパネルの剛性が高い場合でも、低い周波数（例えば１００Ｈｚ前後）で十分な振動振幅が得られる電子機器を提供する。また、本開示のある実施形態によれば、タッチ操作面上のタッチ位置の違いによる触覚の違いを低減した電子機器を提供する。
【００１９】
（実施形態１）
以下、図１〜４を用いて、実施形態１を説明する。
【００２０】
［１−１．構成］
図１は、実施形態１に係る電子機器１００の外観斜視図である。電子機器１００は、ユーザのタッチによる操作が可能な機器であり、例えば、カーナビゲーションシステムやスマートフォン、パッド型のコンピュータ等である。
【００２１】
図１は、電子機器１００の一例としてカーナビゲーションシステムを示している。図１に示す電子機器１００は、ディスプレイユニット１５０と、タッチパネルユニット２００とを備える。
【００２２】
ディスプレイユニット１５０の画像表示領域１５１には例えば地図などの画像情報が主に表示される。タッチパネルユニット２００は、電子機器１００に対するユーザからの各種命令を受け付けるインターフェースである。タッチパネルユニット２００が表示装置を備える場合は、タッチパネルユニット２００に各種ボタンなどの操作受付部が表示され、ユーザは表示された表示受付部をタッチして電子機器１００を操作する。なお、タッチパネルユニット２００は表示装置を備えていなくてもよい。また、ディスプレイユニット１５０は、ユーザのタッチ操作を受け付けるタッチパネルを備えたタッチディスプレイユニットであってもよく、その場合は、ユーザは、ディスプレイユニット１５０およびタッチパネルユニット２００の両方に対して、タッチ操作が可能である。
【００２３】
ディスプレイユニット１５０およびタッチパネルユニット２００では、画像表示領域１５１を広げたり、インターフェースの自由度を向上させたり、デザイン性を向上させたりするために、物理的なボタンの一部または全部が省略されることがある。一方、カーナビゲーションシステムは、自動車の運転中に操作することもあり、操作する手元や操作の結果を注視できない状況があり得る。そのような場合でもユーザに対して操作を受け付けたことをフィードバックするために、電子機器１００はパネルの振動による触覚フィードバック機能を有する。振動による触覚フィードバック機能は、タッチパネルユニット２００が有しているが、ディスプレイユニット１５０も振動による触覚フィードバック機能を有していてもよい。
【００２４】
図１の例では、タッチパネル２１０のタッチ操作面は曲面形状を有している。例えば、タッチパネル２１０は、中央部が端部よりもユーザのタッチ操作面側に盛り上がった形状または凹んだ形状などを有する。
【００２５】
また、デザイン性を向上させるために、タッチパネルユニット２００のタッチパネル２１０には装飾２０１が施されていてもよい。なお、装飾２０１が突起形状等の凹凸形状を有する場合は、ユーザはタッチ操作を行う上での基準位置（例えばホームポジション）として装飾２０１を用いることも可能である。
【００２６】
図２に、実施形態１に係るタッチパネルユニット２００の構成を模式的に示す。
【００２７】
タッチパネルユニット２００は、タッチパネル２１０と、支持部２２０と、振動伝達部２３０と、振動部３００と、弾性体４００と、ベース部５００と、制御部６００とを備える。
【００２８】
タッチパネル２１０は、ユーザが触れることでタッチパネルユニット２００を操作したり、該操作に応じた触覚を提示してユーザにフィードバックを行ったりするパネルである。図２の例では、分かりやすく説明するために、フラットな形状のタッチパネル２１０を例示しているが、上述したようにタッチパネル２１０は曲面形状を有していてもよい。
【００２９】
振動伝達部２３０は、この例では振動板であり、タッチパネル２１０のユーザがタッチする側とは反対の側において、タッチパネル２１０と間隔を空けて配置されている。振動板２３０は、支持部２２０を介してタッチパネル２１０と連結される。タッチパネル２１０と振動板２３０とは、全面で接着する様な完全に一体となる構成にはなっていない。この例では、タッチパネル２１０と振動板２３０との間には空間が形成されている。振動板２３０の材料はアルミや鉄系の金属や樹脂系などの材料であってもよく、外力によって湾曲する程度の低い剛性の材料が用いられる。支持部２２０と振動板２３０とタッチパネル２１０との連結方法としては、ビス止めや接着が用いられるが、その他の方法であってもよい。また、タッチパネル２１０と支持部２２０とが一体に形成されていてもよいし、振動板２３０と支持部２２０とが一体に形成されていてもよい。
【００３０】
振動部３００は振動板２３０に取り付けられる。振動部３００は振動板２３０にたわみ振動を励起するアクチュエータである。振動部３００は、例えば圧電素子や回転振動モータである。振動部３００と振動板２３０の取付けには接着剤や両面テープ、ビス止めなどが用いられる。振動部３００は、図２のように、振動板２３０のうちのタッチパネル２１０側とは逆側の面に取り付けられるが、タッチパネル２１０側の面に取り付けられていてもよい。
【００３１】
弾性体４００は、振動板２３０とベース部５００の間に取り付けられる。弾性体４００は、振動板２３０のタッチパネル２１０側とは反対の側に接続され、タッチパネル２１０、支持部２２０、振動板２３０および振動部３００を弾性的に支持している。弾性体４００は、タッチパネル２１０、支持部２２０、振動板２３０および振動部３００の質量を支え、いわゆるバネ−質量系の振動を生じさせる部材である。なお、弾性体４００は振動部３００によるたわみ振動によりバネ振動が励起されるものであるため、弾性体４００の取り付け位置は振動板２０３とベース部５００の間に限定されるものではない。弾性体４００は弾性力を有する部材であればよく、例えばゴムワッシャであるが、バネなどであってもよい。
【００３２】
ベース部５００は、タッチパネルユニット２００の構成要素を格納する電子機器１００の筐体である。ベース部５００は、弾性体４００と連結し、弾性体４００を支持している。ベース部５００の一例としてはカーナビゲーションシステムの筐体が挙げられる。なお、ベース部５００は、電子機器１００の構成要素でなくてもよく、電子機器１００が取り付けられる外部の部材であってもよい。例えば、ベース部５００は、カーナビゲーションシステムが設置される車体の部材であってもよい。
【００３３】
制御部６００は、タッチパネルユニット２００の動作を制御する制御回路であり、各種の制御および判断を行う。制御部６００は、例えばマイクロコンピュータとメモリとを備え、マイクロコンピュータはメモリから読み出したコンピュータプログラムに基づいて動作する。制御部６００は、タッチパネルユニット２００に含まれていてもよいし、タッチパネルユニット２００外部の装置に設けられて、外部からタッチパネルユニット２００の動作を制御してもよい。
【００３４】
［１−２．動作］
以上のようなタッチパネルユニット２００の動作の詳細を以下に説明する。
【００３５】
図３（ａ）から図３（ｄ）は、振動部３００の一例として圧電素子を用いたときの振動板２３０の振動の様子を説明する図である。以下、振動の様子を図示する際は、理解を容易にするために、実際の振動振幅よりも大きな振動を図示する場合がある。圧電素子３００は電極（図示せず）間に電圧をかけると一方向に伸び、正負逆方向の電圧をかけると縮む性質を有する電気機械変換素子である（図３（ａ））。
【００３６】
振動板２３０に圧電素子３００を貼り付けた構成において、圧電素子３００が伸縮していないときにはタッチパネルは元の形状（例えばフラットな形状）を維持する（図３（ｃ））。圧電素子３００が伸びたときには振動板２３０は元の形状よりも凹形状になる（図３（ｂ））。圧電素子３００が縮んだときには振動板２３０は元の形状よりも凸形状になる（図３（ｄ））。圧電素子３００の両電極間に例えばｓｉｎ波状の電圧を印加すると、圧電素子３００は伸縮を繰り返す。圧電素子３００が伸縮を繰り返すことで、振動板２３０はたわみ振動を起こす（図３（ｂ）〜図３（ｄ））。
【００３７】
圧電素子３００の電極間に印加する電圧の大きさと圧電素子３００の伸縮量は比例し、圧電素子３００の伸縮量と振動板２３０のたわみ振動の振幅も比例するため、圧電素子３００に印加する電圧の大きさを調整することで、振動板２３０の振動振幅の調整が可能である。
【００３８】
図４は、タッチパネルユニット２００においてどのようにユーザに振動が伝わるかを説明する図である。ユーザに振動を伝える触覚フィードバック機能を実現する構成を以下に述べる。
【００３９】
タッチパネル２１０は、ユーザのタッチの有無、タッチした位置、タッチした指の本数、タッチした指の動作などを検出する。タッチパネル２１０が検出したユーザのタッチ操作の情報をもとに、制御部６００は振動部３００を駆動させる駆動指令を生成し、振動部３００へ出力する。振動部３００は駆動指令に従って振動し、この振動がタッチパネルに伝わり、タッチパネルに触れているユーザに触覚が提示される。
【００４０】
図３を用いて説明したように、圧電素子３００の両電極間にｓｉｎ波状の電圧を印加すると、圧電素子３００は伸縮する。振動板２３０には、圧電素子３００の伸縮に伴ってたわみ振動が生じる（図４（ａ））。振動板２３０は、タッチパネル２１０と隙間を空けて配置されており、そのため、タッチパネル２１０の剛性がたわみ振動を抑制することはなく、また、振動板２３０を大きな振動振幅でたわませることができる。また、振動板２３０は電子機器１００の内部にあるので、平面形状にしたり、厚さを薄くしたり、設計の自由度がタッチパネル２１０に比べて高い。そのため、振動板２３０の共振周波数は所望の周波数、例えば１００Ｈｚ前後になるように設計が容易である。例えば、振動板２３０の共振周波数は５０Ｈｚから２００Ｈｚの間で設定される。より望ましくは、共振周波数は８０Ｈｚから１５０Ｈｚの間で設定される。所望の周波数として１００Ｈｚ前後を例示したのは、人間が感じやすい周波数が３００Ｈｚ以下であるが、２００Ｈｚを超える周波数では触感が痛かったり、警告のような印象を抱かれたりする場合があるためである。また、１００Ｈｚを大きく下回る周波数の振動、例えば５０Ｈｚ未満の振動は、人間には伝わりにくいためである。振動板２３０に共振を生じさせることで、振動板２３０は大きな振幅でたわみ振動を行う。このたわみ振動が、振動板２３０と連結している弾性体４００に伝わり、弾性体４００が振動する（図４（ａ））。このとき、弾性体４００に支持されたタッチパネル２１０も弾性体４００とともに振動することにより、振動をユーザに伝えることができる。
【００４１】
弾性体４００は、タッチパネル２１０、支持部２２０、振動板２３０、圧電素子３００の質量を支え、いわゆるバネ−質量系を形成する。弾性体４００に支持される構成要素の質量および弾性体４００のバネ定数を適切に設計することで、このバネ−質量系の共振周波数も所望の周波数（例えば１００Ｈｚ前後）にすることができる。すなわち、振動板２３０の共振周波数とバネ−質量系振動の共振周波数とを同じ１００Ｈｚ前後にすることができる。
【００４２】
上述したように、本実施形態に係るタッチパネルユニット２００においては、振動板２３０は、タッチパネル２１０と隙間を空けて配置されている。そのため、タッチパネル２１０の剛性が高い場合でも、それにより振動板２３０のたわみ振動が抑制されることはなく、また、振動板２３０を大きな振動振幅でたわませることができる。
【００４３】
また、たわみ振動の共振とバネ−質量系の共振を活用し、また、それらの周波数を一致させることで、効率的にタッチパネル２１０に振動を励起することができる。タッチパネル２１０に励起する振動の強度としては、加速度で２．５Ｇを超えていることが望ましい。２．５Ｇとは、走行中の自動車の中でタッチパネルに２１０に触れても振動を感じることができる強度である。
【００４４】
また、タッチパネル２１０は質量としてのみ振動に影響し、その形状および剛性は振動に影響せず、剛性が高い形状のタッチパネル２１０であっても十分な触覚を提示することができる。
【００４５】
さらに、タッチパネル２１０はバネ−質量系の振動を受け、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように上下方向に一様に振動するため、タッチパネル２１０のタッチ操作面上の振動強度をほぼ均一にすることができ、タッチ操作面上のタッチ位置の違いによる触覚の違いを低減させることができる。
【００４６】
なお、図５に示すように、タッチパネルユニット２００は、画像を表示する表示装置７００を備えていてもよい。表示装置７００は、例えば、タッチパネル２１０のタッチ操作面とは反対側の面に設けられる。この場合も、振動板２３０は、表示装置７００と隙間を空けて配置されている。そのため、表示装置７００の剛性が高い場合でも、それにより振動板２３０のたわみ振動が抑制されることはなく、また、振動板２３０を大きな振動振幅でたわませることができる。また、振動板２３０の共振周波数を所望の周波数（例えば１００Ｈｚ前後）に設定することが容易になる。
【００４７】
また、タッチパネル２１０と表示装置７００とは一体に形成されていてもよい。例えば、タッチパネル２１０は、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や、タッチパネル機能を液晶パネルの表面に一体化するオンセル型タッチパネル等であってもよい。また、タッチパネル２１０は、曲面ディスプレイ等の曲面形状を有するタッチセンサ付き表示パネルや、フレキシブルディスプレイ等の変形可能なタッチセンサ付き表示パネルであってもよい。これらの場合においても、振動板２３０は、タッチパネル２１０と隙間を空けて配置され、振動板２３０のたわみ振動が抑制されることはなく、また、振動板２３０を大きな振動振幅でたわませることができる。また、振動板２３０の共振周波数を所望の周波数（例えば１００Ｈｚ前後）に設定することが容易になる。
【００４８】
（実施形態２）
次に、図６から図８を用いて、実施形態２に係る電子機器１００を説明する。図６は、実施形態２に係る電子機器１００の振動板２３０を模式的に示す平面図である。振動板２３０には、タッチパネル２１０を支持する支持部２２０が形成されている。また、振動板２３０には錘２４０と圧電素子３００が取り付けられている。振動板２３０の形状は、例えば、たわみの０次モードの共振が１００Ｈｚ前後になるように、剛性が低くなる形状である。例えば、振動板２３０の形状は、突起等が極力ない略平面形状であり、板厚は薄くなっている。
【００４９】
支持部２２０は振動板２３０とタッチパネル２１０とを接続する部材である。振動板２３０の支持部２２０は例えば孔であってもよく、タッチパネル２１０側の支持部２２０に形成されたネジ穴を活用して、振動板２３０とタッチパネル２１０とを互いにネジ止めで接続してもよい。タッチパネル２１０と接続される支持部２２０の位置は、振動板２３０の振動の節になる。そのような振動モードは、０次、１次、２次と多数存在し、低次のモードほど周波数が低い。一般的なカーナビゲーションシステムを想定した大きさの振動板２３０では、０次モードでも１００Ｈｚを超える傾向にある。支持部２２０の位置を節とし、振動板２３０の長辺方向の中央近傍を腹とするたわみ振動の０次モードの共振周波数を１００Ｈｚ前後に下げるために、支持部２２０は例えば振動板２３０のできるだけ外側に設けられる。
【００５０】
錘２４０は、バネ−質量系の質量を増加させて共振周波数を１００Ｈｚ前後に調整するための部材である。バネ−質量系の共振周波数は式（２．１）で与えられるため、錘２４０により質量を増加させることにより、共振周波数を下げることができる。錘２４０の材料としては、例えば鉄系の材料や真鍮があるが、その他の金属や樹脂系材料であってもよい。
【数１】
2015092966.tif 000003
【００５１】
圧電素子３００は、振動板２３０にたわみ振動を励起する振動源である。圧電素子３００は、振動板２３０の振動の節よりも腹に近い位置に配置する。この例では、圧電素子３００は、振動板２３０の端部よりも中央に近い位置に配置する。例えば、振動板２３０の中央近傍に圧電素子３００を張り付ける。以下、その理由を述べる。
【００５２】
振動板２３０に生じるたわみ振動の共振で最も周波数が低くなるのは、長辺方向の中央が腹になり、支持部２２０の位置が節になり、短辺方向には振動分布がない、いわゆる０次モードの振動である。０次モードの振幅をより大きく確保するためには、圧電素子３００を振動板２３０の長辺方向の中央、すなわち０次モードの振動の腹の位置に取り付けることが望ましい。短辺方向においても、支持部２２０で振動が拘束されておらず、上辺や下辺よりは振動しやすい中央近傍に圧電素子３００を取り付ける。例えば図６のように、圧電素子３００を２枚取り付けるならば、振動板２３０のほぼ中央に取り付ける。
【００５３】
次に、図７を用いて、錘２４０の形状の例を説明する。錘２４０は、バネ−質量系の共振周波数を１００Ｈｚ前後に下げるための部材である。錘２４０には支持部２４１が形成されており、支持部２４１が振動板２３０に接続されることにより、錘２４０と振動板２３０とが連結される。支持部２４１が振動板２３０と接触している面積は、錘２４０の振動板２３０側の面積よりも小さい。
【００５４】
また、錘２４０は、振動板２３０の振動の節よりも腹に近い位置に配置する。この例では、錘２４０は、振動板２３０の端部よりも中央に近い位置に配置する。例えば、振動板２３０の長辺方向の中央近傍に錘２４０を取り付ける。
【００５５】
この例では、振動板２３０の剛性を増加させないために、錘２４０と振動板２３０との接触面積を小さくしている。その理由を以下に述べる。
【００５６】
支持部２４１を介さずに錘２４０の全面を振動板２３０に直接取り付けると、振動板２３０の剛性が増加し、たわみ振動の共振周波数が１００Ｈｚよりも大きく上昇し、効率的に共振を活用することができなくなる。そこで、錘２４０がバネ−質量系の質量を増加させつつも、振動板２３０の剛性を増加させないようにするために、錘２４０が振動板２３０のたわみ振動を阻害しない箇所に取り付ける必要がある。振動板２３０の振動が阻害されないようにするために、振動の腹の位置に錘２４０を配置し、かつ、振動板２３０への接触面積は可能な限り小さくする。なお、支持部２４１と振動板２３０の取付け方法は任意であり、例えばビス止めや接着が可能である。また、錘２４０と支持部２４１が別部材であってもよく、これらがビス止めや接着など任意の方法で固定されていてもよい。
【００５７】
図６、図７のように、圧電素子３００を振動板２３０の中央近傍に貼り付け、錘２４０の取り付け位置を最適化することで、タッチパネル２１０により強い振動を励起することができる。
【００５８】
図８に、振動板２３０上の錘２４０の貼り付け位置の別の例を示す。支持部２２０と圧電素子３００については、図６の例と同様である。
【００５９】
図８の例では、タッチパネル２１０の振動振幅を向上させたい箇所の近くに錘２４０が配置されている。その理由を以下に述べる。
【００６０】
図４を用いて説明したとおり、タッチパネル２１０はその全体に亘ってほぼ均一に振動する。しかし、例えば、デザイン性などの理由で、タッチパネル２１０の重量分布に極端な偏りがある場合、タッチパネル２１０の振動は位置によって不均一になる。そのような場合でも、振動板２３０上の錘２４０の取り付け位置を調整することで、タッチパネル２１０の振動振幅が均一になるようにすることができる。具体的には、タッチパネル２１０の振動振幅を大きくしたい箇所の方に、錘２４０を配置することで、慣性力が増加し、振幅が増加する。例えば、タッチパネル２１０の下側の振動振幅を向上させたい場合は、図８に示すように、振動板２３０の下辺の方に錘２４０を取り付ければよい。
【００６１】
図８のように、錘２４０の取り付け位置を中心からずらすことで、タッチパネル２１０の、錘２４０を動かした方に近い箇所の振動を強くすることができる。
【００６２】
（実施形態３）
次に、図９を用いて、実施形態３に係る電子機器１００を説明する。図９は、実施形態３に係る電子機器１００の振動板２３０を模式的に示す斜視図である。
【００６３】
実施形態１および２では振動伝達部２３０は振動板であったが、本実施形態の振動伝達部２３０は、錘２５１、支持部２５２、腕部２５３を備える。本実施形態では、圧電素子３００は腕部２５３に貼り付けられている。振動伝達部２３０の材料は、例えば鉄系の金属またはアルミであるが、その他の金属や樹脂系の材料であってもよい。
【００６４】
錘２５１は、バネ−質量系の共振周波数を１００Ｈｚ前後にするために重量を調整する箇所であり、腕部２５３よりも重い。主に厚さを増減させることで錘２５１の質量を調整し、バネ−質量系の共振周波数を１００Ｈｚ前後にする。錘２５１は厚く、剛性が高いため、１００Ｈｚ前後において錘２５１にはたわみ振動はほぼ生じない。
【００６５】
支持部２５２は、タッチパネル２１０の支持部２２０を介して、振動伝達部２３０とタッチパネル２１０を連結させる。支持部２５２には孔が形成されており、タッチパネル２１０の支持部２２０に形成されたネジ穴を活用してビス止めされるが、他の連結方法でもよい。
【００６６】
腕部２５３は、支持部２５２に固定され、錘２５１を支持している。腕部２５３は、錘２５１と支持部２５２を連結しており、振動伝達部２３０に１００Ｈｚ前後でたわみ共振を生じさせる箇所である。腕部２５２を薄く細くすることで１００Ｈｚ前後の低い周波数でたわみ振動を生じさせることができる。圧電素子３００はその少なくとも一部が腕部２５３と重なるようにして腕部２５３に設けられている。この圧電素子３００が伸縮することにより、腕部２５２に１００Ｈｚ前後の低い周波数のたわみ振動を生じさせることができる。
【００６７】
図９に示すように振動伝達部２３０を構成することで、錘２４０（図６から図８）のような別部材を用いることなく、振動伝達部２３０のたわみ振動の共振周波数とバネ−質量系の共振周波数をそれぞれ１００Ｈｚ前後にすることができ、タッチパネル２１０により強い振動を励起することができる。本実施形態の振動伝達部２３０を用いた場合でも、上述した実施形態１および２と同様の作用効果を得ることができる。
【００６８】
（その他の実施形態）
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らに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態も可能である。また、上記実施形態１〜３で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。
【００６９】
以下、他の実施形態を例示する。
【００７０】
上記実施形態では、電子機器の一例としてカーナビゲーションシステムを用いて説明したが、電子機器はこれには限らない。例えば、タブレット型の情報端末機器、携帯電話、ＰＤＡ、ゲーム機、ＡＴＭなどのタッチパネルを備える電子機器であってもよい。また、電子機器は、例えばマウスのようなポインティングデバイスであってもよい。また、電子機器はタッチパッドであってもよい。
【００７１】
上記実施形態では、振動伝達部のたわみ振動およびバネ−質量系の共振周波数として１００Ｈｚ前後を例示したが、他の周波数でもよい。
【００７２】
上記実施形態では、振動部として圧電素子を例示したがこれに限られず、静電力によるアクチュエータや、ＶＣＭ、振動モータなどであってもよい。また、スパッタリング等の方法により振動伝達部材に薄膜の透明圧電部材を形成して振動部として用いてもよい。
【００７３】
上記実施形態では、振動の種類としてたわみ振動を例示したが、他の振動であってもよい。
【００７４】
上記実施形態では、振動を発生することで触覚を提示したが、本開示の技術はこれに限られない。振動に加えて、例えば、静電気による摩擦の変化や、電流による皮膚の刺激、液体による画面形状の変化など、他の方法でも触覚を提示してもよい。触覚の提示だけでなく、画面表示、音、光、熱などを適宜組み合わせてもよい。
【００７５】
なお、上述した電子機器の振動動作の制御は、ハードウエアによって実現されてもよいしソフトウエアによって実現されてもよい。そのような制御動作を実行させるプログラムは、例えばマイクロコンピュータの内蔵メモリやＲＯＭに記憶される。また、そのようなコンピュータプログラムは、それが記録された記録媒体（光ディスク、半導体メモリー等）から電子機器へインストールしてもよいし、インターネット等の電気通信回線を介してダウンロードしてもよい。
【００７６】
（まとめ）
以上、説明したように、本開示のある実施形態に係る電子機器１００は、ユーザがタッチするパネル２１０と、パネル２１０と間隔を空けて配置された振動伝達部２３０と、振動伝達部２３０を振動させる振動部３００と、パネル２１０と振動伝達部２３０を弾性的に支持する弾性部材４００とを備える。
【００７７】
例えば、電子機器１００は、弾性部材４００を支持するベース部５００をさらに備えていてもよい。
【００７８】
例えば、振動伝達部２３０の振動が弾性部材４００に伝わって弾性部材４００は振動し、弾性部材４００に支持されたパネル２１０が振動してもよい。
【００７９】
例えば、振動伝達部２３０の共振周波数とバネ−質量系振動の共振周波数とが同じであってもよい。
【００８０】
例えば、振動伝達部２３０の共振周波数は５０Ｈｚから２００Ｈｚであってもよい。
【００８１】
例えば、振動伝達部２３０は、パネル２１０のユーザがタッチする側とは反対の側に、パネル２１０と間隔を空けて配置されており、弾性部材４００は、振動伝達部２３０のパネル２１０側とは反対の側からパネル２１０と振動伝達部２３０を支持していてもよい。
【００８２】
例えば、振動部３００は圧電素子であってもよい。
【００８３】
例えば、振動部３００は、振動伝達部２３０の端部よりも中央部に近い位置に配置されていてもよい。
【００８４】
例えば、振動部３００は、振動伝達部２３０の振動の節よりも腹に近い位置に配置されていてもよい。
【００８５】
例えば、振動伝達部２３０の端部よりも中央部に近い位置に錘２４０が配置されていてもよい。
【００８６】
例えば、振動伝達部２３０の振動の節よりも腹に近い位置に錘２４０が配置されていてもよい。
【００８７】
例えば、錘２４０は、錘２４０の振動伝達部２３０側の面積よりも小さい面積で振動伝達部２３０と接していてもよい。
【００８８】
例えば、錘２４０の質量によりバネ−質量系振動の共振周波数を調整してもよい。
【００８９】
例えば、振動伝達部２３０は、錘２５１と、パネル２１０と振動伝達部２３０とを連結する支持部２５２と、支持部２５２に固定され、錘２５１を支持する腕部２５３とを備えていてもよい。
【００９０】
例えば、腕部２５３に振動部３００が配置されていてもよい。
【００９１】
例えば、パネル２１０は曲面形状を有していてもよい。
【００９２】
例えば、電子機器１００は、カーナビゲーションシステムのタッチパネルユニットであってもよい。
【００９３】
例えば、電子機器１００は、画像を表示する表示部７００をさらに備えていてもよい。
【００９４】
例えば、パネル２１０は、インセル型タッチパネルであってもよい。
【００９５】
例えば、パネル２１０は、オンセル型タッチパネルであってもよい。
【００９６】
例えば、電子機器１００は、カーナビゲーションシステムであってもよい。
【００９７】
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。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。
【００９８】
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、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】
【００９９】
本開示に係る技術は、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の技術分野において特に有用である。
【符号の説明】
【０１００】
１００  電子機器
１５０  ディスプレイユニット
１５１  画像表示領域
２００  タッチパネルユニット
２０１  装飾
２１０  タッチパネル
２２０、２４１、２５２  支持部
２３０  振動伝達部
２４０、２５１  錘
２５３  腕部
３００  振動部
４００  弾性体
５００  ベース部
６００  制御部
７００  表示装置
【図１】
2015092966.tif 000004
【図２】
2015092966.tif 000005
【図３】
2015092966.tif 000006
【図４】
2015092966.tif 000007
【図５】
2015092966.tif 000008
【図６】
2015092966.tif 000009
【図７】
2015092966.tif 000010
【図８】
2015092966.tif 000011
【図９】
2015092966.tif 000012
【図１０】
2015092966.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成27年10月15日(2015.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネルと、
前記タッチパネルと間隔を空けて連結された振動伝達部と、
前記振動伝達部を振動させる振動部と、
前記振動伝達部を支持し、前記振動伝達部の振動で振動する弾性部材と
を備え、
前記タッチパネルは、前記振動伝達部を介して、前記弾性部材に支持されている、電子機器。
【請求項２】
前記弾性部材を支持するベース部をさらに備えた、請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記振動伝達部の振動が前記弾性部材に伝わって前記弾性部材は振動し、前記弾性部材に支持された前記タッチパネルが振動する、請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記振動伝達部の共振周波数とバネ−質量系振動の共振周波数とが同じである、請求項１から３のいずれかに記載の電子機器。
【請求項５】
前記振動伝達部の共振周波数は５０Ｈｚから２００Ｈｚである、請求項１から４のいずれかに記載の電子機器。
【請求項６】
前記振動伝達部は、前記タッチパネルのタッチされる側の反対側に、前記タッチパネルと間隔を空けて配置されており、
前記弾性部材は、前記振動伝達部の前記タッチパネル側の反対側から前記振動伝達部を支持している、請求項１から５のいずれかに記載の電子機器。
【請求項７】
前記振動部は圧電素子である、請求項１から６のいずれかに記載の電子機器。
【請求項８】
前記振動部は、前記振動伝達部の端部よりも中央部に近い位置に配置されている、請求項１から７のいずれかに記載の電子機器。
【請求項９】
前記振動部は、前記振動伝達部の振動の節よりも腹に近い位置に配置されている、請求項１から８のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１０】
前記振動伝達部の端部よりも中央部に近い位置に錘が配置されている、請求項１から９のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１１】
前記振動伝達部の振動の節よりも腹に近い位置に錘が配置されている、請求項１から１０のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１２】
前記錘は、前記錘の前記振動伝達部側の面積よりも小さい面積で前記振動伝達部と接している、請求項１０または１１に記載の電子機器。
【請求項１３】
前記錘の質量によりバネ−質量系振動の共振周波数を調整する、請求項１０から１２のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１４】
前記振動伝達部は、
錘と、
前記タッチパネルと前記振動伝達部とを連結する支持部と、
前記支持部に固定され、前記錘を支持する腕部と
を備える、請求項１から７のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１５】
前記腕部に前記振動部が配置されている、請求項１４に記載の電子機器。
【請求項１６】
前記タッチパネルは曲面形状を有する、請求項１から１５のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１７】
（削除）
【請求項１８】
画像を表示する表示部をさらに備えた、請求項１から１６のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１９】
（削除）
【請求項２０】
（削除）
【請求項２１】
前記電子機器はカーナビゲーションシステムである、請求項１から１６および１８のいずれかに記載の電子機器。
【請求項２２】
前記振動伝達部は、前記振動部の振動によりたわみ振動を起こし、
前記弾性部材は、前記振動伝達部のたわみ振動によりばね振動を起こす、請求項１から１６および１８のいずれかに記載の電子機器。
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月9日(2016.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、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】
タッチパネルを備えた電子機器が実用化されているが、タッチパネル操作ではユーザが入力操作感を感じることが困難であり、意図しないタッチ入力をしてしまう場合がある。タッチ入力の操作性向上のために、タッチパネルを振動させることによってユーザに触覚を与える技術が知られている。タッチパネルに設けた振動部に電圧を印加して、タッチパネルに振動を発生させることによってユーザに触覚を与えることができる（例えば特許文献１参照）。これにより、タッチパネル操作において電子機器が入力を完了したかどうか、ユーザは触覚により感じることができるため、安定した入力が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−１９９４１６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、タッチ操作に応じてユーザに振動を安定して提示することができる電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示のある実施形態に係る電子機器は、ユーザがタッチするパネルと、パネルと間隔を空けて配置された振動伝達部と、振動伝達部を振動させる振動部と、パネルと振動伝達部を弾性的に支持する弾性部材とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
本開示のある実施形態によれば、パネルの剛性が高い場合でも、低い周波数（例えば１００Ｈｚ前後）で十分な振動振幅が得られる電子機器を提供することができる。また、本開示のある実施形態によれば、タッチ操作面上のタッチ位置の違いによる触覚の違いを低減した電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施形態１に係る電子機器を示す図である。
【図２】実施形態１に係るタッチパネルユニットを示す図である。
【図３】（ａ）から（ｄ）は、実施形態１に係る圧電素子によって振動板に生じるたわみ振動を説明する図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は、実施形態１に係るタッチパネルユニットの振動を説明する図である。
【図５】実施形態１に係るタッチパネルユニットを示す図である。
【図６】実施形態２に係る圧電素子および錘の振動板に対する取り付け位置を示した図である。
【図７】実施形態２に係る錘の振動板への取り付け方を示した図である。
【図８】実施形態２に係る圧電素子および錘の振動板に対する取り付け位置を示した図である。
【図９】実施形態３に係る振動板を示す図である。
【図１０】タッチパネルユニットを示す図である。
【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】
まず、タッチパネルを振動させることによってユーザに触覚を与える電子機器の課題を説明する。
【００１１】
図１０は、タッチパネルユニット２０を模式的に示した図である。図１０に示すように、タッチパネル２１に振動を励起する振動部３０は、タッチパネル２１に貼り付けてられている。振動部３０は例えば圧電素子である。振動部３０は、タッチパネル２１のうちのユーザが触れない面に取り付けるのが通常であるが、ユーザが触れる面に取り付けることも可能である。タッチパネル２１は、固定部２２によって支持されており、固定部２２はベース部５０に固定されている。タッチパネル２１の固定方法は任意であり、ビス止めおよび接着などがある。
【００１２】
タッチパネルユニット２０では、タッチパネル２１に張り付けた振動部３０に電圧を印加して、タッチパネル２１に振動を発生させることによってユーザに触覚を与えることができる。これにより、タッチパネル操作において電子機器が入力を完了したかどうか、ユーザは触覚により感じることができるため、安定した入力が可能となる。
【００１３】
しかし、図１０に示すタッチパネルユニット２０の構成では、ユーザに十分な強度の触覚が提示できない場合がある。その理由を以下に述べる。
【００１４】
振動部３０の振動によってタッチパネル２１に大きな振動を励起するためには、共振現象を利用することが効率的である。一般にタッチパネル２１のタッチ操作面は平面形状を有しているが、使い勝手やデザイン性などの観点から曲面形状を有していたりする場合もある。例えば、タッチパネル２１の中央部が端部よりもユーザのタッチ面側に盛り上がった形状または凹んだ形状などが挙げられる。また、タッチパネル２１に装飾部材が取り付けられていたりする場合もある。これらのような場合では、タッチパネル２１の剛性が向上し、略同寸法で同素材の平面形状のタッチパネル２１と比較して、たわみ振動の共振周波数が高くなる。
【００１５】
また、タッチパネル２１はユーザが触れる部材であり、安全性の観点から、不慮の事故等の際に人がタッチパネル２１に衝突しても粉砕して飛散しないことが求められ、タッチパネル２１は一定以上の厚さを有する。タッチパネル２１の厚さが大きいと剛性が向上し、略同寸法で同素材の厚さが小さいタッチパネル２１と比較して、たわみ振動の共振周波数が高くなる。
【００１６】
タッチパネル２１の振動の周波数が高いと、その振動は鋭く感じられ、ユーザにとって不快であったり警告のような感触であったりして好まれない場合がある。また、一定以上の周波数の振動の場合、人は振動を感じにくくなる。触覚の提示に用いるタッチパネル２１の振動は１００Ｈｚ前後が好まれる場合がある。たわんだ形状のような曲面形状のタッチパネル２１では平面形状と異なりその数倍の周波数にたわみ振動の共振周波数がある場合があり、共振現象を効率的に活用できない。
【００１７】
共振現象が活用できないならば、多数の振動部３０をタッチパネル２１に貼り付けて１００Ｈｚ前後で強い振動を確保しようとすることも考えられる。しかし、タッチパネル２１の裏面にはタッチを検出するための薄いフィルムが貼られており、その上には振動部３０を貼れず、多数の振動部３０をタッチパネル２１に貼り付けることは困難である。タッチ検出用フィルムの上に振動部３０を貼れないのは、振動部３０にかける数十ボルトの高い電圧が原因で、タッチパネル２１上のタッチ位置を誤検出する場合があったり、薄くて柔らかいフィルムの上に圧電素子を貼っても振動部３０の振動は十分にパネル表面に伝わらない場合があったりするためである。すなわち、剛性が高いタッチパネル２１を、１００Ｈｚ前後の低い周波数で、十分な振動振幅が得られるようにすることは困難である。また、圧電素子を用いた場合、原理的にタッチパネル２１はたわみ振動を行うので、タッチパネル２１のユーザが触れる箇所によって振動の強弱の差があるという課題もある。
【００１８】
本開示のある実施形態によれば、タッチパネルの剛性が高い場合でも、低い周波数（例えば１００Ｈｚ前後）で十分な振動振幅が得られる電子機器を提供する。また、本開示のある実施形態によれば、タッチ操作面上のタッチ位置の違いによる触覚の違いを低減した電子機器を提供する。
【００１９】
（実施形態１）
以下、図１〜４を用いて、実施形態１を説明する。
【００２０】
［１−１．構成］
図１は、実施形態１に係る電子機器１００の外観斜視図である。電子機器１００は、ユーザのタッチによる操作が可能な機器であり、例えば、カーナビゲーションシステムやスマートフォン、パッド型のコンピュータ等である。
【００２１】
図１は、電子機器１００の一例としてカーナビゲーションシステムを示している。図１に示す電子機器１００は、ディスプレイユニット１５０と、タッチパネルユニット２００とを備える。
【００２２】
ディスプレイユニット１５０の画像表示領域１５１には例えば地図などの画像情報が主に表示される。タッチパネルユニット２００は、電子機器１００に対するユーザからの各種命令を受け付けるインターフェースである。タッチパネルユニット２００が表示装置を備える場合は、タッチパネルユニット２００に各種ボタンなどの操作受付部が表示され、ユーザは表示された表示受付部をタッチして電子機器１００を操作する。なお、タッチパネルユニット２００は表示装置を備えていなくてもよい。また、ディスプレイユニット１５０は、ユーザのタッチ操作を受け付けるタッチパネルを備えたタッチディスプレイユニットであってもよく、その場合は、ユーザは、ディスプレイユニット１５０およびタッチパネルユニット２００の両方に対して、タッチ操作が可能である。
【００２３】
ディスプレイユニット１５０およびタッチパネルユニット２００では、画像表示領域１５１を広げたり、インターフェースの自由度を向上させたり、デザイン性を向上させたりするために、物理的なボタンの一部または全部が省略されることがある。一方、カーナビゲーションシステムは、自動車の運転中に操作することもあり、操作する手元や操作の結果を注視できない状況があり得る。そのような場合でもユーザに対して操作を受け付けたことをフィードバックするために、電子機器１００はパネルの振動による触覚フィードバック機能を有する。振動による触覚フィードバック機能は、タッチパネルユニット２００が有しているが、ディスプレイユニット１５０も振動による触覚フィードバック機能を有していてもよい。
【００２４】
図１の例では、タッチパネル２１０のタッチ操作面は曲面形状を有している。例えば、タッチパネル２１０は、中央部が端部よりもユーザのタッチ操作面側に盛り上がった形状または凹んだ形状などを有する。
【００２５】
また、デザイン性を向上させるために、タッチパネルユニット２００のタッチパネル２１０には装飾２０１が施されていてもよい。なお、装飾２０１が突起形状等の凹凸形状を有する場合は、ユーザはタッチ操作を行う上での基準位置（例えばホームポジション）として装飾２０１を用いることも可能である。
【００２６】
図２に、実施形態１に係るタッチパネルユニット２００の構成を模式的に示す。
【００２７】
タッチパネルユニット２００は、タッチパネル２１０と、支持部２２０と、振動伝達部２３０と、振動部３００と、弾性体４００と、ベース部５００と、制御部６００とを備える。
【００２８】
タッチパネル２１０は、ユーザが触れることでタッチパネルユニット２００を操作したり、該操作に応じた触覚を提示してユーザにフィードバックを行ったりするパネルである。図２の例では、分かりやすく説明するために、フラットな形状のタッチパネル２１０を例示しているが、上述したようにタッチパネル２１０は曲面形状を有していてもよい。
【００２９】
振動伝達部２３０は、この例では振動板であり、タッチパネル２１０のユーザがタッチする側とは反対の側において、タッチパネル２１０と間隔を空けて配置されている。振動板２３０は、支持部２２０を介してタッチパネル２１０と連結される。タッチパネル２１０と振動板２３０とは、全面で接着する様な完全に一体となる構成にはなっていない。この例では、タッチパネル２１０と振動板２３０との間には空間が形成されている。振動板２３０の材料はアルミや鉄系の金属や樹脂系などの材料であってもよく、外力によって湾曲する程度の低い剛性の材料が用いられる。支持部２２０と振動板２３０とタッチパネル２１０との連結方法としては、ビス止めや接着が用いられるが、その他の方法であってもよい。また、タッチパネル２１０と支持部２２０とが一体に形成されていてもよいし、振動板２３０と支持部２２０とが一体に形成されていてもよい。
【００３０】
振動部３００は振動板２３０に取り付けられる。振動部３００は振動板２３０にたわみ振動を励起するアクチュエータである。振動部３００は、例えば圧電素子や回転振動モータである。振動部３００と振動板２３０の取付けには接着剤や両面テープ、ビス止めなどが用いられる。振動部３００は、図２のように、振動板２３０のうちのタッチパネル２１０側とは逆側の面に取り付けられるが、タッチパネル２１０側の面に取り付けられていてもよい。
【００３１】
弾性体４００は、振動板２３０とベース部５００の間に取り付けられる。弾性体４００は、振動板２３０のタッチパネル２１０側とは反対の側に接続され、タッチパネル２１０、支持部２２０、振動板２３０および振動部３００を弾性的に支持している。弾性体４００は、タッチパネル２１０、支持部２２０、振動板２３０および振動部３００の質量を支え、いわゆるバネ−質量系の振動を生じさせる部材である。なお、弾性体４００は振動部３００によるたわみ振動によりバネ振動が励起されるものであるため、弾性体４００の取り付け位置は振動板２０３とベース部５００の間に限定されるものではない。弾性体４００は弾性力を有する部材であればよく、例えばゴムワッシャであるが、バネなどであってもよい。
【００３２】
ベース部５００は、タッチパネルユニット２００の構成要素を格納する電子機器１００の筐体である。ベース部５００は、弾性体４００と連結し、弾性体４００を支持している。ベース部５００の一例としてはカーナビゲーションシステムの筐体が挙げられる。なお、ベース部５００は、電子機器１００の構成要素でなくてもよく、電子機器１００が取り付けられる外部の部材であってもよい。例えば、ベース部５００は、カーナビゲーションシステムが設置される車体の部材であってもよい。
【００３３】
制御部６００は、タッチパネルユニット２００の動作を制御する制御回路であり、各種の制御および判断を行う。制御部６００は、例えばマイクロコンピュータとメモリとを備え、マイクロコンピュータはメモリから読み出したコンピュータプログラムに基づいて動作する。制御部６００は、タッチパネルユニット２００に含まれていてもよいし、タッチパネルユニット２００外部の装置に設けられて、外部からタッチパネルユニット２００の動作を制御してもよい。
【００３４】
［１−２．動作］
以上のようなタッチパネルユニット２００の動作の詳細を以下に説明する。
【００３５】
図３（ａ）から図３（ｄ）は、振動部３００の一例として圧電素子を用いたときの振動板２３０の振動の様子を説明する図である。以下、振動の様子を図示する際は、理解を容易にするために、実際の振動振幅よりも大きな振動を図示する場合がある。圧電素子３００は電極（図示せず）間に電圧をかけると一方向に伸び、正負逆方向の電圧をかけると縮む性質を有する電気機械変換素子である（図３（ａ））。
【００３６】
振動板２３０に圧電素子３００を貼り付けた構成において、圧電素子３００が伸縮していないときにはタッチパネルは元の形状（例えばフラットな形状）を維持する（図３（ｃ））。圧電素子３００が伸びたときには振動板２３０は元の形状よりも凹形状になる（図３（ｂ））。圧電素子３００が縮んだときには振動板２３０は元の形状よりも凸形状になる（図３（ｄ））。圧電素子３００の両電極間に例えばｓｉｎ波状の電圧を印加すると、圧電素子３００は伸縮を繰り返す。圧電素子３００が伸縮を繰り返すことで、振動板２３０はたわみ振動を起こす（図３（ｂ）〜図３（ｄ））。
【００３７】
圧電素子３００の電極間に印加する電圧の大きさと圧電素子３００の伸縮量は比例し、圧電素子３００の伸縮量と振動板２３０のたわみ振動の振幅も比例するため、圧電素子３００に印加する電圧の大きさを調整することで、振動板２３０の振動振幅の調整が可能である。
【００３８】
図４は、タッチパネルユニット２００においてどのようにユーザに振動が伝わるかを説明する図である。ユーザに振動を伝える触覚フィードバック機能を実現する構成を以下に述べる。
【００３９】
タッチパネル２１０は、ユーザのタッチの有無、タッチした位置、タッチした指の本数、タッチした指の動作などを検出する。タッチパネル２１０が検出したユーザのタッチ操作の情報をもとに、制御部６００は振動部３００を駆動させる駆動指令を生成し、振動部３００へ出力する。振動部３００は駆動指令に従って振動し、この振動がタッチパネルに伝わり、タッチパネルに触れているユーザに触覚が提示される。
【００４０】
図３を用いて説明したように、圧電素子３００の両電極間にｓｉｎ波状の電圧を印加すると、圧電素子３００は伸縮する。振動板２３０には、圧電素子３００の伸縮に伴ってたわみ振動が生じる（図４（ａ））。振動板２３０は、タッチパネル２１０と隙間を空けて配置されており、そのため、タッチパネル２１０の剛性がたわみ振動を抑制することはなく、また、振動板２３０を大きな振動振幅でたわませることができる。また、振動板２３０は電子機器１００の内部にあるので、平面形状にしたり、厚さを薄くしたり、設計の自由度がタッチパネル２１０に比べて高い。そのため、振動板２３０の共振周波数は所望の周波数、例えば１００Ｈｚ前後になるように設計が容易である。例えば、振動板２３０の共振周波数は５０Ｈｚから２００Ｈｚの間で設定される。より望ましくは、共振周波数は８０Ｈｚから１５０Ｈｚの間で設定される。所望の周波数として１００Ｈｚ前後を例示したのは、人間が感じやすい周波数が３００Ｈｚ以下であるが、２００Ｈｚを超える周波数では触感が痛かったり、警告のような印象を抱かれたりする場合があるためである。また、１００Ｈｚを大きく下回る周波数の振動、例えば５０Ｈｚ未満の振動は、人間には伝わりにくいためである。振動板２３０に共振を生じさせることで、振動板２３０は大きな振幅でたわみ振動を行う。このたわみ振動が、振動板２３０と連結している弾性体４００に伝わり、弾性体４００が振動する（図４（ａ））。このとき、弾性体４００に支持されたタッチパネル２１０も弾性体４００とともに振動することにより、振動をユーザに伝えることができる。
【００４１】
弾性体４００は、タッチパネル２１０、支持部２２０、振動板２３０、圧電素子３００の質量を支え、いわゆるバネ−質量系を形成する。弾性体４００に支持される構成要素の質量および弾性体４００のバネ定数を適切に設計することで、このバネ−質量系の共振周波数も所望の周波数（例えば１００Ｈｚ前後）にすることができる。すなわち、振動板２３０の共振周波数とバネ−質量系振動の共振周波数とを同じ１００Ｈｚ前後にすることができる。
【００４２】
上述したように、本実施形態に係るタッチパネルユニット２００においては、振動板２３０は、タッチパネル２１０と隙間を空けて配置されている。そのため、タッチパネル２１０の剛性が高い場合でも、それにより振動板２３０のたわみ振動が抑制されることはなく、また、振動板２３０を大きな振動振幅でたわませることができる。
【００４３】
また、たわみ振動の共振とバネ−質量系の共振を活用し、また、それらの周波数を一致させることで、効率的にタッチパネル２１０に振動を励起することができる。タッチパネル２１０に励起する振動の強度としては、加速度で２．５Ｇを超えていることが望ましい。２．５Ｇとは、走行中の自動車の中でタッチパネルに２１０に触れても振動を感じることができる強度である。
【００４４】
また、タッチパネル２１０は質量としてのみ振動に影響し、その形状および剛性は振動に影響せず、剛性が高い形状のタッチパネル２１０であっても十分な触覚を提示することができる。
【００４５】
さらに、タッチパネル２１０はバネ−質量系の振動を受け、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように上下方向に一様に振動するため、タッチパネル２１０のタッチ操作面上の振動強度をほぼ均一にすることができ、タッチ操作面上のタッチ位置の違いによる触覚の違いを低減させることができる。
【００４６】
なお、図５に示すように、タッチパネルユニット２００は、画像を表示する表示装置７００を備えていてもよい。表示装置７００は、例えば、タッチパネル２１０のタッチ操作面とは反対側の面に設けられる。この場合も、振動板２３０は、表示装置７００と隙間を空けて配置されている。そのため、表示装置７００の剛性が高い場合でも、それにより振動板２３０のたわみ振動が抑制されることはなく、また、振動板２３０を大きな振動振幅でたわませることができる。また、振動板２３０の共振周波数を所望の周波数（例えば１００Ｈｚ前後）に設定することが容易になる。
【００４７】
また、タッチパネル２１０と表示装置７００とは一体に形成されていてもよい。例えば、タッチパネル２１０は、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や、タッチパネル機能を液晶パネルの表面に一体化するオンセル型タッチパネル等であってもよい。また、タッチパネル２１０は、曲面ディスプレイ等の曲面形状を有するタッチセンサ付き表示パネルや、フレキシブルディスプレイ等の変形可能なタッチセンサ付き表示パネルであってもよい。これらの場合においても、振動板２３０は、タッチパネル２１０と隙間を空けて配置され、振動板２３０のたわみ振動が抑制されることはなく、また、振動板２３０を大きな振動振幅でたわませることができる。また、振動板２３０の共振周波数を所望の周波数（例えば１００Ｈｚ前後）に設定することが容易になる。
【００４８】
（実施形態２）
次に、図６から図８を用いて、実施形態２に係る電子機器１００を説明する。図６は、実施形態２に係る電子機器１００の振動板２３０を模式的に示す平面図である。振動板２３０には、タッチパネル２１０を支持する支持部２２０が形成されている。また、振動板２３０には錘２４０と圧電素子３００が取り付けられている。振動板２３０の形状は、例えば、たわみの０次モードの共振が１００Ｈｚ前後になるように、剛性が低くなる形状である。例えば、振動板２３０の形状は、突起等が極力ない略平面形状であり、板厚は薄くなっている。
【００４９】
支持部２２０は振動板２３０とタッチパネル２１０とを接続する部材である。振動板２３０の支持部２２０は例えば孔であってもよく、タッチパネル２１０側の支持部２２０に形成されたネジ穴を活用して、振動板２３０とタッチパネル２１０とを互いにネジ止めで接続してもよい。タッチパネル２１０と接続される支持部２２０の位置は、振動板２３０の振動の節になる。そのような振動モードは、０次、１次、２次と多数存在し、低次のモードほど周波数が低い。一般的なカーナビゲーションシステムを想定した大きさの振動板２３０では、０次モードでも１００Ｈｚを超える傾向にある。支持部２２０の位置を節とし、振動板２３０の長辺方向の中央近傍を腹とするたわみ振動の０次モードの共振周波数を１００Ｈｚ前後に下げるために、支持部２２０は例えば振動板２３０のできるだけ外側に設けられる。
【００５０】
錘２４０は、バネ−質量系の質量を増加させて共振周波数を１００Ｈｚ前後に調整するための部材である。バネ−質量系の共振周波数は式（２．１）で与えられるため、錘２４０により質量を増加させることにより、共振周波数を下げることができる。錘２４０の材料としては、例えば鉄系の材料や真鍮があるが、その他の金属や樹脂系材料であってもよい。
【数１】
2015092966.tif 000014
【００５１】
圧電素子３００は、振動板２３０にたわみ振動を励起する振動源である。圧電素子３００は、振動板２３０の振動の節よりも腹に近い位置に配置する。この例では、圧電素子３００は、振動板２３０の端部よりも中央に近い位置に配置する。例えば、振動板２３０の中央近傍に圧電素子３００を張り付ける。以下、その理由を述べる。
【００５２】
振動板２３０に生じるたわみ振動の共振で最も周波数が低くなるのは、長辺方向の中央が腹になり、支持部２２０の位置が節になり、短辺方向には振動分布がない、いわゆる０次モードの振動である。０次モードの振幅をより大きく確保するためには、圧電素子３００を振動板２３０の長辺方向の中央、すなわち０次モードの振動の腹の位置に取り付けることが望ましい。短辺方向においても、支持部２２０で振動が拘束されておらず、上辺や下辺よりは振動しやすい中央近傍に圧電素子３００を取り付ける。例えば図６のように、圧電素子３００を２枚取り付けるならば、振動板２３０のほぼ中央に取り付ける。
【００５３】
次に、図７を用いて、錘２４０の形状の例を説明する。錘２４０は、バネ−質量系の共振周波数を１００Ｈｚ前後に下げるための部材である。錘２４０には支持部２４１が形成されており、支持部２４１が振動板２３０に接続されることにより、錘２４０と振動板２３０とが連結される。支持部２４１が振動板２３０と接触している面積は、錘２４０の振動板２３０側の面積よりも小さい。
【００５４】
また、錘２４０は、振動板２３０の振動の節よりも腹に近い位置に配置する。この例では、錘２４０は、振動板２３０の端部よりも中央に近い位置に配置する。例えば、振動板２３０の長辺方向の中央近傍に錘２４０を取り付ける。
【００５５】
この例では、振動板２３０の剛性を増加させないために、錘２４０と振動板２３０との接触面積を小さくしている。その理由を以下に述べる。
【００５６】
支持部２４１を介さずに錘２４０の全面を振動板２３０に直接取り付けると、振動板２３０の剛性が増加し、たわみ振動の共振周波数が１００Ｈｚよりも大きく上昇し、効率的に共振を活用することができなくなる。そこで、錘２４０がバネ−質量系の質量を増加させつつも、振動板２３０の剛性を増加させないようにするために、錘２４０が振動板２３０のたわみ振動を阻害しない箇所に取り付ける必要がある。振動板２３０の振動が阻害されないようにするために、振動の腹の位置に錘２４０を配置し、かつ、振動板２３０への接触面積は可能な限り小さくする。なお、支持部２４１と振動板２３０の取付け方法は任意であり、例えばビス止めや接着が可能である。また、錘２４０と支持部２４１が別部材であってもよく、これらがビス止めや接着など任意の方法で固定されていてもよい。
【００５７】
図６、図７のように、圧電素子３００を振動板２３０の中央近傍に貼り付け、錘２４０の取り付け位置を最適化することで、タッチパネル２１０により強い振動を励起することができる。
【００５８】
図８に、振動板２３０上の錘２４０の貼り付け位置の別の例を示す。支持部２２０と圧電素子３００については、図６の例と同様である。
【００５９】
図８の例では、タッチパネル２１０の振動振幅を向上させたい箇所の近くに錘２４０が配置されている。その理由を以下に述べる。
【００６０】
図４を用いて説明したとおり、タッチパネル２１０はその全体に亘ってほぼ均一に振動する。しかし、例えば、デザイン性などの理由で、タッチパネル２１０の重量分布に極端な偏りがある場合、タッチパネル２１０の振動は位置によって不均一になる。そのような場合でも、振動板２３０上の錘２４０の取り付け位置を調整することで、タッチパネル２１０の振動振幅が均一になるようにすることができる。具体的には、タッチパネル２１０の振動振幅を大きくしたい箇所の方に、錘２４０を配置することで、慣性力が増加し、振幅が増加する。例えば、タッチパネル２１０の下側の振動振幅を向上させたい場合は、図８に示すように、振動板２３０の下辺の方に錘２４０を取り付ければよい。
【００６１】
図８のように、錘２４０の取り付け位置を中心からずらすことで、タッチパネル２１０の、錘２４０を動かした方に近い箇所の振動を強くすることができる。
【００６２】
（実施形態３）
次に、図９を用いて、実施形態３に係る電子機器１００を説明する。図９は、実施形態３に係る電子機器１００の振動板２３０を模式的に示す斜視図である。
【００６３】
実施形態１および２では振動伝達部２３０は振動板であったが、本実施形態の振動伝達部２３０は、錘２５１、支持部２５２、腕部２５３を備える。本実施形態では、圧電素子３００は腕部２５３に貼り付けられている。振動伝達部２３０の材料は、例えば鉄系の金属またはアルミであるが、その他の金属や樹脂系の材料であってもよい。
【００６４】
錘２５１は、バネ−質量系の共振周波数を１００Ｈｚ前後にするために重量を調整する箇所であり、腕部２５３よりも重い。主に厚さを増減させることで錘２５１の質量を調整し、バネ−質量系の共振周波数を１００Ｈｚ前後にする。錘２５１は厚く、剛性が高いため、１００Ｈｚ前後において錘２５１にはたわみ振動はほぼ生じない。
【００６５】
支持部２５２は、タッチパネル２１０の支持部２２０を介して、振動伝達部２３０とタッチパネル２１０を連結させる。支持部２５２には孔が形成されており、タッチパネル２１０の支持部２２０に形成されたネジ穴を活用してビス止めされるが、他の連結方法でもよい。
【００６６】
腕部２５３は、支持部２５２に固定され、錘２５１を支持している。腕部２５３は、錘２５１と支持部２５２を連結しており、振動伝達部２３０に１００Ｈｚ前後でたわみ共振を生じさせる箇所である。腕部２５３を薄く細くすることで１００Ｈｚ前後の低い周波数でたわみ振動を生じさせることができる。圧電素子３００はその少なくとも一部が腕部２５３と重なるようにして腕部２５３に設けられている。この圧電素子３００が伸縮することにより、腕部２５３に１００Ｈｚ前後の低い周波数のたわみ振動を生じさせることができる。
【００６７】
図９に示すように振動伝達部２３０を構成することで、錘２４０（図６から図８）のような別部材を用いることなく、振動伝達部２３０のたわみ振動の共振周波数とバネ−質量系の共振周波数をそれぞれ１００Ｈｚ前後にすることができ、タッチパネル２１０により強い振動を励起することができる。本実施形態の振動伝達部２３０を用いた場合でも、上述した実施形態１および２と同様の作用効果を得ることができる。
【００６８】
（その他の実施形態）
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らに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態も可能である。また、上記実施形態１〜３で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。
【００６９】
以下、他の実施形態を例示する。
【００７０】
上記実施形態では、電子機器の一例としてカーナビゲーションシステムを用いて説明したが、電子機器はこれには限らない。例えば、タブレット型の情報端末機器、携帯電話、ＰＤＡ、ゲーム機、ＡＴＭなどのタッチパネルを備える電子機器であってもよい。また、電子機器は、例えばマウスのようなポインティングデバイスであってもよい。また、電子機器はタッチパッドであってもよい。
【００７１】
上記実施形態では、振動伝達部のたわみ振動およびバネ−質量系の共振周波数として１００Ｈｚ前後を例示したが、他の周波数でもよい。
【００７２】
上記実施形態では、振動部として圧電素子を例示したがこれに限られず、静電力によるアクチュエータや、ＶＣＭ、振動モータなどであってもよい。また、スパッタリング等の方法により振動伝達部材に薄膜の透明圧電部材を形成して振動部として用いてもよい。
【００７３】
上記実施形態では、振動の種類としてたわみ振動を例示したが、他の振動であってもよい。
【００７４】
上記実施形態では、振動を発生することで触覚を提示したが、本開示の技術はこれに限られない。振動に加えて、例えば、静電気による摩擦の変化や、電流による皮膚の刺激、液体による画面形状の変化など、他の方法でも触覚を提示してもよい。触覚の提示だけでなく、画面表示、音、光、熱などを適宜組み合わせてもよい。
【００７５】
なお、上述した電子機器の振動動作の制御は、ハードウエアによって実現されてもよいしソフトウエアによって実現されてもよい。そのような制御動作を実行させるプログラムは、例えばマイクロコンピュータの内蔵メモリやＲＯＭに記憶される。また、そのようなコンピュータプログラムは、それが記録された記録媒体（光ディスク、半導体メモリー等）から電子機器へインストールしてもよいし、インターネット等の電気通信回線を介してダウンロードしてもよい。
【００７６】
（まとめ）
以上、説明したように、本開示のある実施形態に係る電子機器１００は、ユーザがタッチするパネル２１０と、パネル２１０と間隔を空けて配置された振動伝達部２３０と、振動伝達部２３０を振動させる振動部３００と、パネル２１０と振動伝達部２３０を弾性的に支持する弾性部材４００とを備える。
【００７７】
例えば、電子機器１００は、弾性部材４００を支持するベース部５００をさらに備えていてもよい。
【００７８】
例えば、振動伝達部２３０の振動が弾性部材４００に伝わって弾性部材４００は振動し、弾性部材４００に支持されたパネル２１０が振動してもよい。
【００７９】
例えば、振動伝達部２３０の共振周波数とバネ−質量系振動の共振周波数とが同じであってもよい。
【００８０】
例えば、振動伝達部２３０の共振周波数は５０Ｈｚから２００Ｈｚであってもよい。
【００８１】
例えば、振動伝達部２３０は、パネル２１０のユーザがタッチする側とは反対の側に、パネル２１０と間隔を空けて配置されており、弾性部材４００は、振動伝達部２３０のパネル２１０側とは反対の側からパネル２１０と振動伝達部２３０を支持していてもよい。
【００８２】
例えば、振動部３００は圧電素子であってもよい。
【００８３】
例えば、振動部３００は、振動伝達部２３０の端部よりも中央部に近い位置に配置されていてもよい。
【００８４】
例えば、振動部３００は、振動伝達部２３０の振動の節よりも腹に近い位置に配置されていてもよい。
【００８５】
例えば、振動伝達部２３０の端部よりも中央部に近い位置に錘２４０が配置されていてもよい。
【００８６】
例えば、振動伝達部２３０の振動の節よりも腹に近い位置に錘２４０が配置されていてもよい。
【００８７】
例えば、錘２４０は、錘２４０の振動伝達部２３０側の面積よりも小さい面積で振動伝達部２３０と接していてもよい。
【００８８】
例えば、錘２４０の質量によりバネ−質量系振動の共振周波数を調整してもよい。
【００８９】
例えば、振動伝達部２３０は、錘２５１と、パネル２１０と振動伝達部２３０とを連結する支持部２５２と、支持部２５２に固定され、錘２５１を支持する腕部２５３とを備えていてもよい。
【００９０】
例えば、腕部２５３に振動部３００が配置されていてもよい。
【００９１】
例えば、パネル２１０は曲面形状を有していてもよい。
【００９２】
例えば、電子機器１００は、カーナビゲーションシステムのタッチパネルユニットであってもよい。
【００９３】
例えば、電子機器１００は、画像を表示する表示部７００をさらに備えていてもよい。
【００９４】
例えば、パネル２１０は、インセル型タッチパネルであってもよい。
【００９５】
例えば、パネル２１０は、オンセル型タッチパネルであってもよい。
【００９６】
例えば、電子機器１００は、カーナビゲーションシステムであってもよい。
【００９７】
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。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。
【００９８】
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、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】
【００９９】
本開示に係る技術は、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の技術分野において特に有用である。
【符号の説明】
【０１００】
１００  電子機器
１５０  ディスプレイユニット
１５１  画像表示領域
２００  タッチパネルユニット
２０１  装飾
２１０  タッチパネル
２２０、２４１、２５２  支持部
２３０  振動伝達部
２４０、２５１  錘
２５３  腕部
３００  振動部
４００  弾性体
５００  ベース部
６００  制御部
７００  表示装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネルと、
前記タッチパネルと間隔を空けて連結された振動伝達部と、
前記振動伝達部を振動させる振動部と、
前記振動伝達部を支持し、前記振動伝達部の振動で振動する弾性部材と
を備え、
前記タッチパネルは、前記振動伝達部を介して、前記弾性部材に支持されている、電子機器。
【請求項２】
前記弾性部材を支持するベース部をさらに備えた、請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記振動伝達部の振動が前記弾性部材に伝わって前記弾性部材は振動し、前記弾性部材に支持された前記タッチパネルが振動する、請求項１または２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記振動伝達部の共振周波数とバネ−質量系振動の共振周波数とが同じである、請求項１から３のいずれかに記載の電子機器。
【請求項５】
前記振動伝達部の共振周波数は５０Ｈｚから２００Ｈｚである、請求項１から４のいずれかに記載の電子機器。
【請求項６】
前記振動伝達部は、前記タッチパネルのタッチされる側の反対側に、前記タッチパネルと間隔を空けて配置されており、
前記弾性部材は、前記振動伝達部の前記タッチパネル側の反対側から前記振動伝達部を支持している、請求項１から５のいずれかに記載の電子機器。
【請求項７】
前記振動部は圧電素子である、請求項１から６のいずれかに記載の電子機器。
【請求項８】
前記振動部は、前記振動伝達部の端部よりも中央部に近い位置に配置されている、請求項１から７のいずれかに記載の電子機器。
【請求項９】
前記振動部は、前記振動伝達部の振動の節よりも腹に近い位置に配置されている、請求項１から８のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１０】
前記振動伝達部の端部よりも中央部に近い位置に錘が配置されている、請求項１から９のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１１】
前記振動伝達部の振動の節よりも腹に近い位置に錘が配置されている、請求項１から１０のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１２】
前記錘は、前記錘の前記振動伝達部側の面積よりも小さい面積で前記振動伝達部と接している、請求項１０または１１に記載の電子機器。
【請求項１３】
前記錘の質量によりバネ−質量系振動の共振周波数を調整する、請求項１０から１２のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１４】
前記振動伝達部は、
錘と、
前記タッチパネルと前記振動伝達部とを連結する支持部と、
前記支持部に固定され、前記錘を支持する腕部と
を備える、請求項１から７のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１５】
前記腕部に前記振動部が配置されている、請求項１４に記載の電子機器。
【請求項１６】
前記タッチパネルは曲面形状を有する、請求項１から１５のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１７】
画像を表示する表示部をさらに備えた、請求項１から１６のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１８】
前記電子機器はカーナビゲーションシステムである、請求項１から１７のいずれかに記載の電子機器。
【請求項１９】
前記振動伝達部は、前記振動部の振動によりたわみ振動を起こし、
前記弾性部材は、前記振動伝達部のたわみ振動によりばね振動を起こす、
前記請求項１から１８のいずれかに記載の電子機器。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2015092966.tif 000015
【図２】
2015092966.tif 000016
【図３】
2015092966.tif 000017
【図４】
2015092966.tif 000018
【図５】
2015092966.tif 000019
【図６】
2015092966.tif 000020
【図７】
2015092966.tif 000021
【図８】
2015092966.tif 000022
【図９】
2015092966.tif 000023
【図１０】
2015092966.tif 000024
【国際調査報告】
2015092966.tif 000025
2015092966.tif 000026
2015092966.tif 000027
2015092966.tif 000028
2015092966.tif 000029
2015092966.tif 000030