(57)【要約】【課題】本発明は、圧電アクチュエータが小型化しても、指に圧電アクチュエータの振動を検出することができなくなるということのない、小型な入力装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】この目的を達成するために本発明の入力装置は、圧電アクチュエータ２４におけるＩＣ３５の駆動回路のＡＧＣ回路３９を設けるとともに、このＡＧＣ回路３９における基準信号を梁部２７の共振周波数よりも小さくし変調する構成とした。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タッチパネルと、このタッチパネルの下方に位置して設けられるとともに、前記タッチパネルと当接する当接部と、駆動部およびモニタ部を設けた梁部と、この梁部における駆動部およびモニタ部と配線パターンにより電気的に接続されたＩＣを設けた圧電アクチュエータとを備え、前記圧電アクチュエータにおけるＩＣの駆動回路にＡＧＣ回路を設けるとともに、このＡＧＣ回路における基準信号を梁部の共振周波数よりも周波数の小さい信号とし変調する構成とした入力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチパネルの押圧に応じてタッチパネルを振動させる入力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下に従来の入力装置について、図面を参照しながら説明する。
【０００３】
図７は従来の入力装置の側断面図、図８は同入力装置のブロック回路図である。
【０００４】
図７，図８において、１は筐体である。２はタッチセンサで、このタッチセンサ２は前記筐体１に接するように設けられている。３は圧電アクチュエータで、この圧電アクチュエータ３は前記タッチセンサ２と接合されている。４はＡＤ変換器で、このＡＤ変換器４は前記タッチセンサ２からのアナログからなる出力信号をデジタルからなる出力信号に変換して、ＣＰＵ５に入力している。６はＤＡ変換器で、このＤＡ変換器６は、前記ＣＰＵ５により、ＡＤ変換器４からの出力信号に応じた振動波形データをメモリ７から取り出し、圧電アクチュエータ３に入力している。
【０００５】
以上のように構成された従来の入力装置について、次に、その動作を説明する。
【０００６】
指８が筐体１を上方より押圧すると、タッチセンサ２からＣＰＵ５にＡＤ変換器４を介して出力信号が出力される。そうすると、ＤＡ変換器６から圧電アクチュエータ３を振動駆動する信号が入力され、指８が振動を感知するものであった。
【０００７】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３３９２９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の構成においては、圧電アクチュエータ３が小型化すると、圧電アクチュエータの共振周波数が高くなり、その結果、指８により、圧電アクチュエータの振動を検出することができなくなってしまうという課題を有していた。
【００１０】
本発明は上記従来の課題を解決するもので、圧電アクチュエータが小型化しても、指に圧電アクチュエータの振動を検出することができなくなるということのない、小型な入力装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１に記載の発明は、タッチパネルと、このタッチパネルの下方に位置して設けられるとともに、前記タッチパネルと当接する当接部と、駆動部およびモニタ部を設けた梁部と、この梁部における駆動部およびモニタ部と配線パターンにより電気的に接続されたＩＣを設けた圧電アクチュエータとを備え、前記圧電アクチュエータにおけるＩＣの駆動回路にＡＧＣ回路を設けるとともに、このＡＧＣ回路における基準信号を梁部の共振周波数よりも周波数の小さい信号とし変調するようにしたもので、この構成によれば、圧電アクチュエータにおけるＩＣの駆動回路のＡＧＣ回路を設けるとともに、このＡＧＣ回路における基準信号を梁部の共振周波数よりも周波数の小さい信号とし変調するようにしたため、圧電アクチュエータが小型化し、共振周波数が高くなっても、変調周波数が低くなり、これにより、指により圧電アクチュエータの振動を検出することができるという作用効果を有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の入力装置は、タッチパネルと、このタッチパネルの下方に位置して設けられるとともに、前記タッチパネルと当接する当接部と、駆動部およびモニタ部を設けた梁部と、この梁部における駆動部およびモニタ部と配線パターンにより電気的に接続されたＩＣを設けた圧電アクチュエータとを備え、前記圧電アクチュエータにおけるＩＣの駆動回路にＡＧＣ回路を設けるとともに、このＡＧＣ回路における基準信号を梁部の共振周波数よりも周波数の小さい信号とし変調するようにしたもので、この構成によれば、圧電アクチュエータにおけるＩＣの駆動回路のＡＧＣ回路を設けるとともに、このＡＧＣ回路における基準信号を梁部の共振周波数よりも周波数の小さい信号とし変調するようにしたため、圧電アクチュエータが小型化し、共振周波数が高くなっても、変調周波数が低くなり、これにより、指により圧電アクチュエータの振動を検出することが可能な入力装置を提供することができるという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態における入力装置の側断面図
【図２】同入力装置における圧電アクチュエータの上面図
【図３】同入力装置の圧電アクチュエータにおける梁部の側断面図
【図４】同入力装置の圧電アクチュエータにおけるＩＣの回路ブロック図
【図５】本発明の一実施の形態における入力装置が動作する状態を示す側断面図
【図６】同入力装置が動作する状態を示す波形図
【図７】従来の入力装置の側断面図
【図８】同入力装置のブロック回路図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態における入力装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
図１は本発明の一実施の形態における入力装置の側断面図、図２は同入力装置における圧電アクチュエータの上面図、図３は同入力装置の圧電アクチュエータにおける梁部の側断面図、図４は同入力装置の圧電アクチュエータにおけるＩＣの回路ブロック図である。
【００１６】
図１〜図４において、２１はタッチパネルで、このタッチパネル２１は押圧部２２と、この押圧部２２と積層して設けられた表示パネル２３とにより構成されている。
【００１７】
２４は圧電アクチュエータで、この圧電アクチュエータ２４は、ステンレスからなる板部２５の略中央の上面に凸形状の当接部２６を設け、前記タッチパネル２１が下方に撓むと、タッチパネル２１の下面と、当接部２６とが互いに当接するように構成されている。また圧電アクチュエータ２４には、前記当接部２６を中心として、対角線方向に延出するように４つの梁部２７を設けており、この梁部２７の上面に互いに並設するように、駆動部２８およびモニタ部２９を設けている。
【００１８】
そして、圧電アクチュエータ２４における梁部２５は、図３に示すように、板部２５の上面に、ガラスからなる絶縁層３０を介してＡｇ−Ｐｔ合金からなる下部電極３１を設けるとともに、この下部電極３１の上面にＰＺＴからなる圧電体層３２を設け、さらにこの圧電体層３２の上面にＡｇ−Ｐｔ合金からなる上部電極３３を設けている。また、前記アクチュエータ２４にはＩＣ３５を設けており、このＩＣ３５は、図１に示すように、配線パターン３６を介して、タッチパネル２１における表示パネル２３と電気的に接続されるとともに、圧電アクチュエータ２４における配線パターン３６を介して、駆動部２８およびモニタ部２９と電気的に接続されている。そして、ＩＣ３５は図４に示すように、モニタ部２９の電荷を入力する第１の増幅器３７と、この第１の増幅器３７の出力信号を入力するバンドパスフィルタ３８と、このバンドパスフィルタ３８の出力信号を入力するＡＧＣ回路３９と、このＡＧＣ回路３９の出力信号を駆動増幅器４０を介して駆動部２８に入力するように構成されている。そしてまた、前記ＡＧＣ回路３９は全波整流器４１と、この全波整流器４１の出力信号を入力するピークホールド回路４２と、このピークホールド回路４２からの出力信号を入力されるローパスフィルター４３と、このローパスフィルター４３からの出力信号を基準源４４からの出力信号を基準信号として加算する加算器４５と、この加算器４５からの出力信号を前記バンドパスフィルター３８からの出力信号に乗算器４６により乗算するように構成されている。そしてまた、前記基準源４４は、ＯＳＣ４９と通信制御回路４７と基準信号制御回路４８とにより構成され、通信制御回路４７は、入力信号に応じたトリガー信号を基準信号制御回路４８に出力し、基準信号制御回路４８がＯＳＣ４９から出力される信号から生成した変調信号を加算器４５の基準信号として出力するものである。
【００１９】
以上のように構成された本発明の一実施の形態における入力装置について、次に、その動作を説明する。
【００２０】
図５に示すように、指５０がタッチパネル２１の押圧部２２を上方より押圧すると、タッチパネル２１からＩＣ３５における通信制御回路４７に出力信号が出力され、トリガー信号が基準源４４における基準信号制御回路４８に入力される。そうすると、約１００Ｈｚの正弦波形からなる出力信号が、ＯＳＣ４９から基準信号制御回路４８を介してＡＧＣ回路３９における加算器４５の基準信号として入力される。一方、梁部２７に設けられた駆動部２８にも、ＩＣ３５から交流電圧が負荷され、梁部２７が共振周波数である約２０００〜３０００Ｈｚで駆動振動する。そして、図６（ａ）に示すような、正弦波形が第１の増幅器３７からバンドパスフィルタ３８を介して、梁部２７の共振周波数のみを抽出し、ノイズ成分を除去し、全波整流器４１に入力される。そうすると、全波整流器４１から図６（ｂ）に示すような、負電圧成分を正電圧に変換した出力信号が出力される。そして、この出力信号をピークホールド回路４２に入力することにより、図６（ｃ）に示すような直流電圧信号に変換される。そしてまた、ＡＧＣ回路３９は前記ピークホールド回路４２の直流電圧信号が大の場合には前記バンドパスフィルタ３８の出力信号を減衰させるような信号を、一方、前記ピークホールド回路４２の直流電圧信号が小の場合には前記バンドパスフィルタ３８の出力信号を増幅させるような信号を駆動部２８に入力し、梁部２７の振動を一定振幅になるように調整している。そして、前述の如く、図６（ｄ）に示す約１００Ｈｚの正弦波形からなる出力信号を、ＡＧＣ回路３９における加算器４５の基準信号として入力することにより、乗算器４６からは、図６（ｅ）に示すように、変調された出力信号が出力されるものである。すなわち、指５０が約１００Ｈｚの変調信号を振動として感知するものである。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明に係る入力装置は、圧電アクチュエータが小型化しても、指に圧電アクチュエータの振動を検出することができなくなるということのない、小型な入力装置を提供できるという効果を有するものであり、特に、タッチパネルの押圧に応じてタッチパネルを振動させる入力装置に有用なものである。
【符号の説明】
【００２２】
２１  タッチパネル
２４  圧電アクチュエータ
２６  当接部
２７  梁部
２８  駆動部
２９  モニタ部
３５  ＩＣ
３９  ＡＧＣ回路
【図１】
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【図２】
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【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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