(57)【要約】      （修正有）【課題】タッチパネルの信頼性を確保しつつ、十分な触感呈示ができる触感呈示装置を提供する。【解決手段】タッチパネル１０と、タッチパネル１０に配置され、タッチパネル１０を振動させる触感呈示部２０と、筐体との接合構造と、を備える触感呈示装置１であって、触感呈示部２０が配置されている第１エリアと、それ以外の第２エリアとにおいて、接合構造がそれぞれ異なる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネルと、
前記パネルに配置され、当該パネルを振動させる触感呈示部と、
筐体との接合構造と、
を備える触感呈示装置であって、
前記触感呈示部が配置されている第１エリアと、それ以外の第２エリアとにおいて、前記接合構造がそれぞれ異なることを特徴とする、触感呈示装置。
【請求項２】
前記第１エリアにおける前記触感呈示装置と前記筐体との間の接合強度が、前記第２エリアにおける接合強度よりも低い、請求項１に記載の触感呈示装置。
【請求項３】
前記接合構造は前記第１エリアに接合される第１接合部材と、前記第２エリアに接合される第２接合部材とを備え、前記第１接合部材のばね定数が前記第２接合部材のばね定数よりも小さい、請求項１又は２に記載の触感呈示装置。
【請求項４】
前記第１接合部材を構成する材料のヤング率が、前記第２接合部材を構成する材料のヤング率よりも小さい、請求項３に記載の触感呈示装置。
【請求項５】
前記第１接合部材は、湾曲部又は屈曲部を有することを特徴とする、請求項３又は４に記載の触感呈示装置。
【請求項６】
前記第１エリアにおける前記接合構造は、当該触感呈示装置と前記筐体との間を拘束しないことを特徴とする、請求項１乃至５いずれか一項に記載の触感呈示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、触感呈示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、タッチパネルにおける信頼性の確保のために、タッチパネルの周囲を弾性部材で覆う構成がとられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０２７３７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、タッチパネルにおいて触感呈示する場合において、信頼性の確保を重視してタッチパネルの周囲を覆う弾性部材による拘束を強めると、触感呈示の振幅が減衰し、十分な触感呈示ができない。一方で、触感呈示の振幅の減衰を小さくするためにタッチパネルの周囲を覆う弾性部材による拘束を弱めると、タッチパネルの信頼性の確保が十分でなくなるおそれがある。
【０００５】
そこで本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、タッチパネルの信頼性を確保しつつ、十分な触感呈示ができる触感呈示装置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】
【０００６】
上記目的を達成する本発明に係る触感呈示装置は、
パネルと、
前記パネルに配置され、当該パネルを振動させる触感呈示部と、
筐体との接合構造と、
を備える触感呈示装置であって、
前記触感呈示部が配置されている第１エリアと、それ以外の第２エリアとにおいて、前記接合構造がそれぞれ異なることを特徴とする。
【０００７】
また、好ましくは、前記第１エリアにおける前記触感呈示装置と前記筐体との間の接合強度が、前記第２エリアにおける接合強度よりも低い。
【０００８】
また、好ましくは、前記接合構造は前記第１エリアに接合される第１接合部材と、前記第２エリアに接合される第２接合部材とを備え、前記第１接合部材のばね定数が前記第２接合部材のばね定数よりも小さい。
【０００９】
また、好ましくは、前記第１接合部材を構成する材料のヤング率が、前記第２接合部材を構成する材料のヤング率よりも小さい。
【００１０】
また、好ましくは、前記第１接合部材は、湾曲部又は屈曲部を有することを特徴とする。
【００１１】
また、好ましくは、前記第１エリアにおける前記接合構造は、当該触感呈示装置と前記筐体との間を拘束しないことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、タッチパネルの信頼性を確保しつつ、十分な触感呈示ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】一実施形態に係る触感呈示装置の表面側斜視図である。
【図２】図１の触感呈示装置の裏面側斜視図である。
【図３】図１の触感呈示装置の分解斜視図である。
【図４】図１の触感呈示装置の平面図、正面図及び底面図である。
【図５】図４（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。
【図６】一実施形態に係る触感呈示装置の概略構成例を示す機能ブロック図である。
【図７】タッチパネルの表示部の表示例である。
【図８】比較例に係る第２接合部材の断面図である。
【図９】変形例に係る第２接合部材の断面図である。
【図１０】変形例に係る第２接合部材の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施形態）
以下、実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る触感呈示装置は、カーナビ、ステアリング、パワーウィンドウのスイッチ等の車載機器とすることができる。また、触感呈示装置は、タッチパネルを備えた携帯電話、スマートフォン、タブレット型ＰＣ、ノートＰＣ等とすることができる。しかしながら、触感呈示装置はこれらに限定されるものではなく、タッチパネルを備えたデスクトップＰＣ、家電製品、産業用機器（ＦＡ機器）、専用端末等、種々の電子機器とすることができる。なお、以下の説明で用いられる図は模式的なものであり、図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。
【００１５】
［触感呈示装置の構成］
先ず、図１〜図５を参照して、本実施形態に係る触感呈示装置１の構造について説明する。図１は、触感呈示装置１を表面側から見た斜視図であり、図２は、触感呈示装置１を裏面側から見た斜視図である。図３は、触感呈示装置１を表面側から見た分解斜視図である。図４（ａ）、図４（ｂ）及び図４（ｃ）はそれぞれ、触感呈示装置１の平面図、正面図、底面図であり、図５は、図４（ａ）のＡ−Ａ’線断面図である。
【００１６】
本実施形態に係る触感呈示装置１は、タッチパネル（タッチセンサ）１０と、触感呈示部２０と、第１接合部材３１と、第２接合部材３０とを備える。タッチパネル１０は、タッチパネル１０のタッチ面に対する指又はスタイラスなどのタッチを検出するものである。タッチパネル１０がタッチを検出する方式としては、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式（又は超音波方式）、赤外線方式、電磁誘導方式、又は荷重検出方式等の任意の方式が用いられうる。本実施形態において、タッチパネル１０は矩形形状として示されているが、形状はこれに限られるものではなく、縁部が曲線であってもよいし、角部を有さない形状であってもよい。また、タッチパネル１０は、スイッチを構成するパネルであってもよい。
【００１７】
触感呈示部２０は、タッチパネル１０の裏面側に配設される。触感呈示部２０は、圧電素子、超音波振動子、又は振動モータ（偏心モータ）等を用いて構成される。触感呈示部２０は、例えば、クリック感、材質感等に対応する振動パターンによる振動を発生させ、タッチパネル１０にタッチしたユーザに対して、クリック感、材質感等の触感を呈示する。本実施形態では、触感呈示部２０が２つ配置されているが、２つに限られるものではなく、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【００１８】
本実施形態において、触感呈示部２０は圧電素子を用いて構成される。以下、触感呈示部２０のことを圧電素子２０ともいう。圧電素子２０は、例えば、タッチパネル１０に接着などによって固定されるが、固定方法はこれに限られるものではない。本実施形態において、圧電素子２０は、タッチパネル１０の端部の近傍に設けられるが、設けられる位置はこれに限られるものではない。
【００１９】
圧電素子２０は、印加される電圧に応じて種々のパターンの振動を発生する。圧電素子２０は、圧電フィルムであってもよいし、圧電セラミックであってもよい。圧電セラミックは、圧電フィルムよりも、より大きい振動エネルギーを有する振動を発生させることができる。
【００２０】
圧電素子２０が発生した振動は、圧電素子２０が設けられたタッチパネル１０に伝達する。つまり、圧電素子２０がタッチパネル１０を振動させる。圧電素子２０からタッチパネル１０に伝達する振動の振動方向は、タッチパネル１０の表面の法線方向に沿ったものであってもよいし、タッチパネル１０の表面の面内方向に沿ったものであってもよい。振動方向にかかわらず、タッチパネル１０に伝達した振動により、タッチパネル１０に指又はスタイラス等でタッチしたユーザに対して、触感が呈示される。
【００２１】
図１〜図４には、圧電素子２０が発生した振動が伝達して触感が呈示されるエリアとして、触感呈示エリア１１が示されている。触感呈示エリア１１は、二点鎖線で囲まれたエリアとして表され、圧電素子２０が配置されているタッチパネル１０の下端の近傍にある。触感呈示エリア１１は、本実施形態を説明するために便宜上表示されるものであり、タッチパネル１０に明示されるものではない。また、触感呈示エリア１１内でのみ触感が呈示されることを示すものではなく、当該エリア外では全く触感が呈示されないことを示すものでもない。
【００２２】
第１接合部材３１及び第２接合部材３０は、タッチパネル１０の裏面側の縁部に配設される。第１接合部材３１及び第２接合部材３０は、筐体５に接合される。これにより、触感呈示装置１は筐体５に接合される。
【００２３】
本実施形態では、第１接合部材３１が接合されているタッチパネル１０の端部の近傍に、触感呈示部２０が配設される。
【００２４】
＜筐体との接合構造＞
次に、触感呈示装置１と筐体５との接合構造について、詳細に説明する。タッチパネル１０の裏面側には、第１接合部材３１と第２接合部材３０とが接合され、タッチパネル１０の縁部が全周にわたってカバーされる（例えば図４参照）。第１接合部材３１及び第２接合部材３０は、例えば、タッチパネル１０に接着によって接合されるが、接合方法はこれに限られるものではない。
【００２５】
本実施形態においては、例えば図４に示されるように、第２接合部材３０がタッチパネル１０の三辺に接合され、第１接合部材３１がタッチパネル１０の残りの一辺に接合される。第１接合部材３１と第２接合部材３０とが接合される場所は、このような形態に限られるものではなく、第１接合部材３１が二つ以上の辺に接合されてもよいし、一辺に異なる種類の部材が接合されてもよい。また、タッチパネル１０の形状が矩形形状ではない場合であっても、タッチパネル１０の周縁形状に合わせて、第１接合部材３１と第２接合部材３０とが組み合わされて、接合されてもよい。
【００２６】
図３に示されるように、第１接合部材３１と第２接合部材３０とが筐体５に接合され、これにより触感呈示装置１が筐体５に接合される。以下、第１接合部材３１及び第２接合部材３０を含む、触感呈示装置１を筐体５に接合するための構造のことを、筐体５との接合構造ともいう。
【００２７】
筐体５は、例えば、自動車のインストルメント・パネル（以下、インパネと略称する）又はセンターコンソールの一部であったり、携帯機器の一部であったりするが、これらに限られるものではない。触感呈示装置１が筐体５に接合される際に、第１接合部材３１と第２接合部材３０とがタッチパネル１０の縁部を全周にわたってカバーすることにより、触感呈示装置１と筐体５との間の接合部分における防塵性・防水性が向上する。
【００２８】
触感呈示装置１と筐体５との間の接合構造は、防塵性・防水性を向上する機能だけでなく、例えば外力に対する耐性などを向上する機能も有する。防塵性・防水性、及び、外力に対する耐性などをまとめて、信頼性ともいう。外力に対する耐性を含む信頼性を向上させる観点からすると、触感呈示装置１の接合構造として、筐体５と強固に固定される構造が採用されることが好ましい。
【００２９】
一方、触感呈示装置１は、圧電素子２０が発生した振動がタッチパネル１０に伝達して、指又はスタイラス等でタッチパネル１０にタッチしたユーザに対して触感を呈示するものである。触感呈示装置１と筐体５との間が強固に固定された場合、タッチパネル１０の縁部も強固に固定されるため、圧電素子２０からタッチパネル１０に伝達する振動の減衰が大きくなり、十分な触感を呈示できないおそれがある。よって、触感呈示性能を向上させる観点からすると、触感呈示装置１の接合構造として、触感呈示装置１のタッチパネル１０が十分な触感呈示性能を示す程度に振動可能な構造が採用されることが好ましい。
【００３０】
以下、触感呈示装置１の信頼性の向上と触感呈示性能の向上とを両立できるような、本実施形態に係る触感呈示装置１と筐体５との接合構造について、比較例を挙げつつ説明する。
【００３１】
＜＜比較例に係る接合構造＞＞
比較例として、触感呈示装置１と筐体５との接合構造が、第１接合部材３１及び第２接合部材３０のいずれか一方のみからなる場合について説明する。この場合、触感呈示装置１と筐体５とは、タッチパネル１０の縁部の全周にわたって、同一の部材で接合される。その結果、タッチパネル１０の縁部の全周にわたって、触感呈示装置１と筐体５との間の接合強度が略一様となる。
【００３２】
比較例に係る接合構造において、触感呈示性能を向上させるために接合強度を低くすれば、触感呈示装置１全体として筐体５との接合強度が低くなる。その結果、触感呈示装置１と筐体５との間の接合構造の信頼性が低下する。
【００３３】
一方で、触感呈示装置１と筐体５との間の接合構造の信頼性を向上させるために接合強度を高くすれば、圧電素子２０が配置されているタッチパネル１０の縁部の固定が強固となる。その結果、圧電素子２０が発生する振動の減衰が大きくなり、触感呈示性能が低下する。
【００３４】
以上のことより、比較例に係る接合構造においては、触感呈示装置１の信頼性の向上と触感呈示性能の向上とを両立することが困難である。
【００３５】
＜＜本実施形態に係る接合構造＞＞
本実施形態に係る触感呈示装置１においては、筐体５との接合構造が第１接合部材３１と第２接合部材３０とを備える。そして、圧電素子２０が配置されている第１エリアと、それ以外の第２エリアとで、筐体５との接合構造がそれぞれ異なるように構成される。ここで、第１エリアは、圧電素子２０が配置されている場所及びその近傍を含む。
【００３６】
本実施形態に係る触感呈示装置１においては、第１エリアにおけるタッチパネル１０の一辺（端部）に第１接合部材３１が接合され、第２エリアにおけるタッチパネル１０の三辺（端部）に第２接合部材３０が接合される（例えば図１、図２参照）。なお、図２においては、圧電素子２０が見えるようにするために第１接合部材３１の表示が省略され、代わりに、第１接合部材３１の接合位置３１ａが破線で表示されている。このような表示は、説明の便宜上なされたものであることに留意されたい。
【００３７】
図２に示されるような構成を言い換えると、圧電素子２０が配置されている第１エリアにおけるタッチパネル１０の縁部には第１接合部材３１が接合され、それ以外の第２エリアにおけるタッチパネル１０の縁部には第２接合部材３０が接合される。
【００３８】
また、本実施形態において、第１接合部材３１の構造と第２接合部材３０の構造とは、互いに異なるように構成される。ここで、第１接合部材３１の構造とは、第１接合部材３１の材質、第１接合部材３１の形状（幅、厚み、断面形状など）、及び他の属性などを含むものである。第２接合部材３０の構造についても同様である。
【００３９】
本実施形態に係る接合構造において、触感呈示性能を向上させるために触感呈示装置１と筐体５との接合強度を低くする場合、比較例とは異なり、圧電素子２０が配置されている第１エリアにおける接合強度のみを低くすることができる。一方で、それ以外の第２エリアにおける接合強度を高くすることができる。このようにすることで、触感呈示装置１全体として筐体５との接合強度を高く保ちつつ、触感呈示性能を向上させることができる。
【００４０】
第１エリアと第２エリアとで接合強度を異ならせる場合、それぞれのエリアにおけるタッチパネル１０の縁部の振動の減衰の大きさが異なる。具体的には、第１エリアにおけるタッチパネル１０の縁部の振動の減衰が、第２エリアにおけるタッチパネル１０の縁部の振動の減衰よりも小さくなるように構成される。以下、振動の減衰を低減する観点から、第１エリアに接合される第１接合部材３１の構造と、第２エリアに接合される第２接合部材３０の構造とをどのように異ならせるか説明する。
【００４１】
ここで、タッチパネル１０の振動方向は、上述のように、タッチパネル１０の表面の法線方向に沿ったものでありうるし、タッチパネル１０の表面の面内方向に沿ったものでありうる。振動の減衰を低減するための構造は、振動方向に応じて異なるので、振動方向ごとに好適な構造を説明する。
【００４２】
タッチパネル１０の振動方向が、タッチパネル１０の表面の法線方向である場合、第１接合部材３１のばね定数が第２接合部材３０のばね定数より小さくなるように接合構造が構成されることが好ましい。このように接合構造が構成されることで、第１接合部材３１が接合されたタッチパネル１０の縁部における振動の減衰が低減される。
【００４３】
本実施形態において、接合部材のばね定数は、タッチパネル１０の表面の法線方向を軸とする、接合部材に加わる圧縮力又は引っ張り力の大きさと接合部材の伸縮量との間の比例定数として定義される。また、接合部材はタッチパネル１０の縁部に沿って延在するため、接合部材のばね定数は、延在方向の単位長さ当たりに定義される。接合部材のばね定数は、接合部材の形状、又は、接合部材を構成する材料に固有の定数、例えば、ヤング率（縦弾性係数ともいう）などにより定められる。
【００４４】
タッチパネル１０の振動方向が、タッチパネル１０の表面の面内方向である場合、第１接合部材３１のせん断ばね定数が第２接合部材３０のせん断ばね定数より小さくなるように接合構造が構成されることが好ましい。このように接合構造が構成されることで、第１接合部材３１が接合されたタッチパネル１０の縁部における振動の減衰が低減される。
【００４５】
本実施形態において、接合部材のせん断ばね定数は、タッチパネル１０の表面の法線方向を軸とする、接合部材に加わるせん断力の大きさと接合部材のせん断歪み量との間の比例定数として定義される。また、接合部材はタッチパネル１０の縁部に沿って延在するため、接合部材のせん断ばね定数は、延在方向の単位長さ当たりに定義される。接合部材のせん断ばね定数は、接合部材の形状、又は、接合部材を構成する材料に固有の定数、例えば、剛性率（せん断弾性率又は横弾性係数ともいう）などにより定められる。
【００４６】
本実施形態において、第２接合部材３０は、例えば、硬質なゴム系の材料で構成される。また、第１接合部材３１は、例えば、やわらかいスポンジ系の材料で構成される。しかし、材料の組み合わせはこれらに限られるものではない。このように構成されることで、第１接合部材３１のばね定数が第２接合部材３０のばね定数よりも小さくなる、及び／又は、第１接合部材３１のせん断ばね定数が第２接合部材３０のせん断ばね定数よりも小さくなる。その結果、圧電素子２０が配置されている第１エリアにおけるタッチパネル１０の縁部の振動の減衰が、それ以外の第２エリアにおけるタッチパネル１０の縁部の振動の減衰よりも小さくなるように構成される。
【００４７】
以上、振動の減衰を低減する観点から、第１接合部材３１の構造と第２接合部材３０の構造とをどのように異ならせるか説明してきた。図２に示されるように、圧電素子２０が設けられる第１エリアにおけるタッチパネル１０の縁部に第１接合部材３１が接合されることによって、圧電素子２０が発生する振動の減衰が低減される。その結果として、タッチパネル１０の触感呈示エリア１１において、ユーザに対して触感を呈示するのに十分な振動の大きさ（振幅）が確保される。
【００４８】
以上説明してきたような振動の減衰を低減する観点だけでなく、信頼性高く接合するという観点から、第１接合部材３１の構造と第２接合部材３０の構造とをどのように異ならせるか説明することもできる。
【００４９】
上述のように、第１接合部材３１のばね定数（及び／又は、せん断ばね定数）は、第２接合部材３０のばね定数（及び／又は、せん断ばね定数）よりも小さい。つまり、第１接合部材３１が接合されるよりも第２接合部材３０が接合される方が、タッチパネル１０の縁部における外力による変位は小さく、触感呈示装置１の剛性が高くなり、触感呈示装置１と筐体５との間の接合強度が高くなっている。
【００５０】
本実施形態においては、触感呈示装置１の三辺に第２接合部材３０が接合され、残りの一辺に第１接合部材３１が接合されている。この場合、第１接合部材３１が接合される一辺における剛性の低さを、第２接合部材３０が接合される三辺における剛性の高さが相殺し、触感呈示装置１全体としての剛性が高められる。その一方で、圧電素子２０が配置されている第１エリアにおけるタッチパネル１０の縁部に第１接合部材３１が接合されることによって、当該縁部におけるタッチパネル１０の振動の減衰が低減される。その結果として、タッチパネル１０の触感呈示エリア１１において、ユーザに対して触感を呈示するのに十分な振動の大きさ（振幅）が得られる。
【００５１】
つまり、本実施形態のように、触感呈示装置１と筐体５との接合構造が、圧電素子２０が配置されている第１エリアと、それ以外の第２エリアとで異なることにより、接合構造の信頼性が高められつつ、十分な大きさの振動を得ることができる。
【００５２】
本実施形態においては、タッチパネル１０の四辺のうち一辺に第１接合部材３１が接合されているが、これに限られるものではない。圧電素子２０が配置されている場所に応じて、二辺又は三辺に第１接合部材３１が接合されてもよい。この場合、残りの辺に接合された第２接合部材３０によって、触感呈示装置１全体としての剛性が保たれる。
【００５３】
また本実施形態における矩形形状のタッチパネル１０とは異なり、縁部が曲線で構成される、あるいは角部を有さないタッチパネル１０であっても、本実施形態で説明してきた構成が適用されうる。例えば、タッチパネル１０の縁部のうち、圧電素子２０が配置されている第１エリアに含まれる部分には、第１接合部材３１が接合され、縁部の他の部分には、第２接合部材３０が接合されるように、触感呈示装置１は構成されうる。
【００５４】
以上説明してきたように、本実施形態に係る触感呈示装置１は、筐体５との接合構造が縁部の全周にわたって同じとされるものではない。本実施形態に係る触感呈示装置１においては、圧電素子２０が配置されている第１エリアにおける触感呈示装置１と筐体５との間の接合構造が、それ以外の第２エリアにおける接合構造と異なる。
【００５５】
あるいは、表現を変えると、本実施形態に係る触感呈示装置１においては、第１エリアにおける筐体接合方法と、第２エリアにおける筐体接合方法とが異なる。また、本実施形態に係る触感呈示装置１においては、第１エリアに接合される第１接合部材３１と、第２エリアに接合される第２接合部材３０とで、ばね定数、及び／又は、せん断ばね定数が異なる。また、本実施形態に係る触感呈示装置１においては、第１エリアに接合される第１接合部材３１と、第２エリアに接合される第２接合部材３０とで、当該接合部材を構成する材料のヤング率、及び／又は、剛性率が異なる。
【００５６】
以上のように触感呈示装置１が構成されることで、圧電素子２０からタッチパネル１０に伝達される振動の減衰を低減することができる。その結果、触感呈示エリア１１に伝達する振動を大きくして、ユーザに対して触感を呈示することが可能となり、且つ、触感呈示装置１と筐体５との間の接合の信頼性を向上することができる。
【００５７】
［触感呈示装置の動作］
図６は、一実施形態に係る触感呈示装置１の概略構成例を示す機能ブロック図である。図６には、触感呈示装置１のタッチパネル１０が表示部４０とタッチセンサ５０とを備える場合が例示されている。この場合、タッチパネル１０は、表示部４０にタッチセンサ５０が外付けで貼り付けられたものであってもよいし、表示部４０にタッチセンサ５０が組み込まれたインセル型／オンセル型であってもよい。
【００５８】
表示部４０は、文字、画像、操作用オブジェクト、ポインタ等を表示する。例えば、表示部４０は、携帯電子機器であれば、電話、メール、ブラウザ、カメラ等の操作オブジェクトをホーム画面に表示する。また、表示部４０は、車載電子機器であれば、ナビゲーション、オーディオ、エアコン等の操作オブジェクトをホーム画面に表示する。
【００５９】
表示部４０は、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ等の表示デバイスであるが、これらに限られるものではない。
【００６０】
なお、触感呈示装置１において、画像等を表示することは必須ではない。タッチパネル１０に画像等を表示する必要がない構成とする場合などでは、タッチパネル１０は表示部４０を備えなくともよい。この場合、表示部４０は、触感呈示装置１と分離して配置してもよい。そして、表示部４０に表示されるカーソルやポインタ等をタッチパネル１０の操作により移動させて、表示部４０に表示されている操作用オブジェクトの操作ボタン等を操作してもよい。
【００６１】
タッチセンサ５０は、タッチセンサ５０のタッチ面に対する指又はスタイラスなどのタッチを検出し、タッチされた位置の座標を取得し、コントローラ６０に出力する。タッチセンサ５０がタッチを検出する方式としては、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式（又は超音波方式）、赤外線方式、電磁誘導方式、又は荷重検出方式等の任意の方式が用いられうる。また、タッチセンサ５０は、表示部４０の表示を妨げないように、例えば透明の部材で構成される。
【００６２】
以下、図６を参照して、触感呈示装置１の動作を説明する。なお、タッチパネル１０が表示部４０を有する場合、圧電素子２０は、タッチパネル１０の表示部４０の表示を妨げないように、例えばタッチパネル１０の端部の近傍に設けられるが、設けられる位置はこれに限られるものではない。
【００６３】
＜コントローラ＞
触感呈示装置１は、コントローラ６０により制御される。図６に示されるように、触感呈示装置１の表示部４０、タッチセンサ５０、及び触感呈示部２０はそれぞれ、コントローラ６０と接続される。図６において、コントローラ６０は、触感呈示装置１とは別個の装置として示されているが、触感呈示装置１の内部に備えられるものであってもよい。
【００６４】
コントローラ６０は、アプリケーションソフトウェアを実行可能なプロセッサまたはマイコン等により構成することができる。コントローラ６０は、必要に応じて各種情報を記憶することができるメモリ等によって構成される記憶部等も適宜含みうる。本実施形態において、コントローラ６０は、特に、触感呈示装置１が触感を呈示するための動作を行うに際し、必要な各機能部および要素の制御および管理を行う。
【００６５】
コントローラ６０は、表示部４０に画像データ等を出力する。表示部４０は、コントローラ６０から取得した画像データ等に基づき、画像等の表示を行う。
【００６６】
また、コントローラ６０は、タッチセンサ５０から、タッチセンサ５０のタッチ面に対して指又はスタイラスなどがタッチされた位置の座標を取得する。
【００６７】
また、コントローラ６０は、触感呈示部２０（圧電素子２０）に駆動信号を出力する。駆動信号は、圧電素子２０に対して印加される電圧信号である。触感呈示部２０は、コントローラ６０から取得した駆動信号に応じた振動を発生する。
【００６８】
＜表示エリアと触感呈示エリアとの関係＞
図７は、タッチパネル１０の表示部４０の表示例である。図７の例では、触感呈示装置１が自動車のインパネに設置されているケースが示されている。表示部４０の左上部に表示される情報は自動車内のエアコンの設定温度であり、表示部４０の右上部に表示される情報はカーオーディオの音量である。また、表示部４０の左下部及び右下部には、エアコンの設定温度とカーオーディオの音量とをそれぞれ操作するための、左向き及び右向きの三角形の操作アイコン１２が表示されている。
【００６９】
図７に示されるように、操作アイコン１２は、触感呈示エリア１１の内側に表示される。このようにすることで、ユーザが操作のために操作アイコン１２が表示されているエリアにタッチした際に触感が呈示される。一方で、図７に示される例では、設定温度及び音量の情報は、触感呈示エリア１１の外側に表示されている。ユーザは、設定温度又は音量などの情報が表示される部分には直接タッチせず、仮にタッチしたとしても触感を呈示する必要がないため、このようにすることができる。
【００７０】
図７に示される例では、操作アイコン１２などの操作対象が表示されているエリアにおいてのみタッチを検出できればよいので、タッチパネル１０のタッチセンサ５０は、操作対象が表示されているエリアにのみ設けられればよい。つまり、タッチセンサ５０は、タッチパネル１０の全面にわたるものでなくてもよい。
【００７１】
一方で、タッチセンサ５０が設けられるエリアはハードウェア構成で定められ、容易に変更できない。このことに鑑みれば、タッチパネル１０のタッチセンサ５０が設けられているエリアに対応させるように、操作アイコン１２などの操作対象の表示エリアが決定されるといえる。
【００７２】
以上説明してきた、操作対象が表示されているエリアと、タッチセンサ５０が設けられているエリアと、触感呈示エリア１１との関係に鑑みて、触感呈示エリア１１は、タッチセンサ５０が設けられているエリアを含むように構成されることが好ましい。本実施形態においては、タッチセンサ５０が設けられているエリアと触感呈示エリア１１とが略一致するように構成される。
【００７３】
また、以上説明してきたように、触感呈示エリア１１は、タッチパネル１０の一部のエリアである。よって、圧電素子２０が発生した振動がタッチパネル１０の触感呈示エリア１１にできるだけ減衰せずに伝達するために、触感呈示エリア１１に近接して配置されることが好ましい。つまり、圧電素子２０は、タッチセンサ５０に近接して配置されることが好ましい。
【００７４】
以上、本実施形態に係る触感呈示装置１について説明してきた。本実施形態に係る触感呈示装置１によれば、触感呈示装置１と筐体５との間の接合の信頼性を向上しつつ、ユーザがタッチパネル１０にタッチして操作する際に、ユーザに対して十分な触感を呈示することが可能となる。
【００７５】
（変形例１）
変形例１では、第１接合部材３１の材質と第２接合部材３０の材質とが同じである場合でも、これらの断面形状を異ならせることによって、本実施形態と同様の効果が得られるという構成について説明する。
【００７６】
以下、変形例１に係る第１接合部材３１の形状を、比較例と対比しつつ説明する。図８は、比較例に係る第１接合部材３１の断面図である。図８に示される第１接合部材３１の断面形状は、図５に示される第２接合部材３０の断面形状と同じ形状である。さらに変形例１においては、第１接合部材３１の材質が第２接合部材３０の材質と同じであるから、第１接合部材３１と第２接合部材３０とで、ばね定数及び／又はせん断ばね定数が同じとなる。よって、図８に示される第１接合部材３１が接合されたタッチパネル１０の縁部においては、第２接合部材３０が接合されたタッチパネル１０の縁部においてと同様に、振動が減衰する。
【００７７】
図９（ａ）は、変形例１に係る第１接合部材３１の断面図の一例であり、第１接合部材３１の断面形状がＵ字形状となっている。つまり、第１接合部材３１は、タッチパネル１０の端部に沿って湾曲された薄板であり、湾曲部の両側にあたる上下の平面部は、タッチパネル１０と筐体５とにそれぞれ接合される。
【００７８】
図９（ａ）に示される例において、第１接合部材３１の湾曲部は可とう性を有する。これにより、タッチパネル１０の表面の法線方向を軸とするばね定数は、図８の例と比較して小さくなる。よって、タッチパネル１０の振動方向がタッチパネル１０の表面の法線方向に沿う場合、第１接合部材３１が図８に示される断面形状を有するよりも、図９（ａ）に示される断面形状を有する方が、タッチパネル１０の縁部における振動の減衰は低減される。
【００７９】
また、タッチパネル１０に対して図９（ａ）における左右方向に力が加わる場合においても、タッチパネル１０の表面の法線方向を軸とするせん断ばね定数は、図８の例と比較して小さくなる。よって、タッチパネル１０の振動方向が図９（ａ）における左右方向である場合にも、第１接合部材３１が図８に示される断面形状を有するよりも、図９（ａ）に示される断面形状を有する方が、タッチパネル１０の縁部における振動の減衰は低減される。なお、図９（ａ）の左右方向は、タッチパネル１０の表面の面内方向であって、第１接合部材３１が設けられている縁部に垂直な方向のことである。
【００８０】
図９（ｂ）は、変形例１に係る第１接合部材３１の断面図の一例であり、第１接合部材３１の断面形状がＯ字形状となっている。つまり、図９（ａ）の断面形状と比較して、図９（ｂ）に示される例では湾曲部が左右に設けられた形状となっており、図９（ａ）と同様に、上下の平面部は、タッチパネル１０と筐体５とにそれぞれ接合される。
【００８１】
図９（ｂ）に示される例においても、図９（ａ）に示される例と同様に、第１接合部材３１の湾曲部は可とう性を有する。これにより、タッチパネル１０の表面の法線方向を軸とするばね定数は、図８の例と比較して小さくなる。よって、タッチパネル１０の振動方向がタッチパネル１０の表面の法線方向に沿う場合、第１接合部材３１が図８に示される断面形状を有するよりも、図９（ｂ）に示される断面形状を有する方が、タッチパネル１０の縁部における振動の減衰は低減される。
【００８２】
また、タッチパネル１０に対して図９（ｂ）の左右方向に力が加わる場合においても、タッチパネル１０の表面の法線方向を軸とするせん断ばね定数は、図８の例と比較して小さくなる。よって、タッチパネル１０の振動方向が図９（ｂ）における左右方向である場合にも、第１接合部材３１が図８に示される断面形状を有するよりも、図９（ｂ）に示される断面形状を有する方が、タッチパネル１０の縁部における振動の減衰は低減される。なお、図９（ｂ）の左右方向は、タッチパネル１０の表面の面内方向であって、第１接合部材３１が設けられている縁部に垂直な方向のことである。
【００８３】
図９（ｃ）は、変形例１に係る第１接合部材３１の断面図の一例であり、第１接合部材３１の断面形状がＳ字形状となっている。つまり、図９（ａ）の断面形状と比較して、図９（ｃ）に示される例では湾曲部が上下２つ設けられた形状となっており、図９（ａ）と同様に、上下の平面部は、タッチパネル１０と筐体５とにそれぞれ接合される。
【００８４】
図９（ｃ）に示される例においても、図９（ａ）に示される例と同様に、第１接合部材３１の湾曲部は可とう性を有する。これにより、タッチパネル１０の表面の法線方向を軸とするばね定数は、図８の例と比較して小さくなる。よって、タッチパネル１０の振動方向がタッチパネル１０の表面の法線方向に沿う場合、第１接合部材３１が図８に示される断面形状を有するよりも、図９（ｃ）に示される断面形状を有する方が、タッチパネル１０の縁部における振動の減衰は低減される。
【００８５】
また、タッチパネル１０に対して図９（ｃ）の左右方向に力が加わる場合においても、タッチパネル１０の表面の法線方向を軸とするせん断ばね定数は、図８の例と比較して小さくなる。よって、タッチパネル１０の振動方向が図９（ｃ）における左右方向である場合にも、第１接合部材３１が図８に示される断面形状を有するよりも、図９（ｃ）に示される断面形状を有する方が、タッチパネル１０の縁部における振動の減衰は低減される。なお、図９（ｃ）の左右方向は、タッチパネル１０の表面の面内方向であって、第１接合部材３１が設けられている縁部に垂直な方向のことである。
【００８６】
図９に示される第１接合部材３１の断面形状はあくまでも例示であり、他には例えば、屈曲部を有するＶ字状、Ｗ字状、Ｚ字状（Ｎ字状）などの形状、又は、その他種々の形状とされうる。また、第１接合部材３１の断面形状はこれらの形状に限られるものではなく、触感呈示装置１と筐体５との間の接合部における防塵性・防水性を保ちつつ、比較的大きな弾性を示すあらゆる形状とされうる。
【００８７】
以上、変形例１について説明してきた。このようにすることで、第１接合部材３１の材質が第２接合部材３０と同じであっても、第１接合部材３１の断面形状を種々の形状に変更することによって、第１接合部材３１の構造を好適なものとすることができる。その結果、第１接合部材３１が接合されたタッチパネル１０の縁部における振動の減衰を低減することができ、あわせて触感呈示装置１の防水性・防塵性を確保できる。
【００８８】
（変形例２）
変形例２では、第１接合部材３１とタッチパネル１０との間にシート部材３２を介する構成について説明する。
【００８９】
図１０は、変形例２に係る第１接合部材３１の断面図の一例である。図１０において、第１接合部材３１の断面形状は、図８に示される比較例と同じである。しかし、シート部材３２を介してタッチパネル１０と接合されている点において、図８に示される比較例とは異なる。第１接合部材３１と筐体５とは、図８に示される比較例と同様、直接接合されている。
【００９０】
図１０に示される例において、シート部材３２は、例えば、ゴム系の材料で構成されるが、これに限られず、第２接合部材３０と同じ材料であってもよいし、防水性・防塵性を有するフィルム系の材料で構成されてもよいし、他の材料で構成されてもよい。
【００９１】
図１０に示される例において、シート部材３２の剛性は、本実施形態又は変形例１に係る第１接合部材３１の剛性よりもさらに低くなっている。あるいは、シート部材３２は、タッチパネル１０の動きを全く妨げないように接合されてもよい。つまり、図１０に示されるようなシート部材３２が張った状態でなくてもよく、シート部材３２が弛んだ状態でタッチパネル１０と第１接合部材３１との間に接合されていてもよい。
【００９２】
シート部材３２が弛んだ状態で接合される場合、シート部材３２が接合されているタッチパネル１０の縁部は、筐体５に対して拘束されない。したがって、この場合、シート部材３２が接合されているタッチパネル１０の縁部は、触感呈示装置１の剛性を高めることには全く寄与しない。触感呈示装置１全体としての剛性は、タッチパネル１０の他の縁部における接合構造によって高められることとなる。一方で、シート部材３２が接合されているタッチパネル１０の縁部は、筐体５に対して拘束されず自由に動くことができるため、当該端部においては、圧電素子２０が発生する振動が減衰されない。
【００９３】
以上、変形例２について説明してきた。このようにすることで、第１接合部材３１が接合されたタッチパネル１０の縁部の振動が接合によっては減衰されないようにしつつ、触感呈示装置１の防水性・防塵性の確保が容易になる。
【００９４】
（変形例３）
変形例３では、第１接合部材３１が接合されるタッチパネル１０の縁部に、さらにシート部材３２を設ける構成について説明する。
【００９５】
例えば、図９に示される構成において、第１接合部材３１とタッチパネル１０との接合部、第１接合部材３１と筐体５との接合部、及び第１接合部材３１を外側からカバーするように、シート部材３２を設けるようにしてもよい。変形例２においてと同様、シート部材３２が接合されることによって、タッチパネル１０の縁部が拘束されないようにすることができる。このようにすることで、第１接合部材３１が接合されたタッチパネル１０の縁部における振動を減衰させることなく、触感呈示装置１と筐体５との間の接合部の防水性・防塵性をより高めることができる。
【００９６】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
【符号の説明】
【００９７】
１  触感呈示装置
５  筐体
１０  タッチパネル
１１  触感呈示エリア
１２  操作アイコン
２０  触感呈示部（圧電素子）
３０  第２接合部材
３１  第１接合部材
３２  シート部材
４０  表示部
５０  タッチセンサ
６０  コントローラ
【図１】
2017097784.tif 000003
【図２】
2017097784.tif 000004
【図３】
2017097784.tif 000005
【図４】
2017097784.tif 000006
【図５】
2017097784.tif 000007
【図６】
2017097784.tif 000008
【図７】
2017097784.tif 000009
【図８】
2017097784.tif 000010
【図９】
2017097784.tif 000011
【図１０】
2017097784.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月17日(2016.10.17)
【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】
パネルと、
前記パネルに配置され、当該パネルを振動させる触感呈示部と、
筐体との接合構造と、
を備える触感呈示装置であって、
前記触感呈示部が配置されている第１エリアと、それ以外の第２エリアとにおいて、前記接合構造がそれぞれ異なることを特徴とする、触感呈示装置。
【請求項２】
前記第１エリアにおける前記触感呈示装置と前記筐体との間の接合強度が、前記第２エリアにおける接合強度よりも低い、請求項１に記載の触感呈示装置。
【請求項３】
前記接合構造は前記第１エリアに接合される第１接合部材と、前記第２エリアに接合される第２接合部材とを備え、前記第１接合部材のばね定数が前記第２接合部材のばね定数よりも小さい、請求項１又は２に記載の触感呈示装置。
【請求項４】
前記第１接合部材を構成する材料のヤング率が、前記第２接合部材を構成する材料のヤング率よりも小さい、請求項３に記載の触感呈示装置。
【請求項５】
前記第１接合部材は、湾曲部又は屈曲部を有することを特徴とする、請求項３又は４に記載の触感呈示装置。
【請求項６】
前記第１エリアにおける前記接合構造は、前記パネルと前記筐体との間を拘束しないことを特徴とする、請求項１乃至５いずれか一項に記載の触感呈示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、好ましくは、前記第１エリアにおける前記接合構造は、前記パネルと前記筐体との間を拘束しないことを特徴とする。
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月6日(2017.2.6)
【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】
パネルと、
前記パネルに配置され、当該パネルを振動させる触感呈示部と、
筐体との接合構造と、
を備える触感呈示装置であって、
前記触感呈示部が配置されている第１エリアと、それ以外の第２エリアとにおいて、前記接合構造がそれぞれ異なり、
前記第１エリアにおける前記触感呈示装置と前記筐体との間の接合強度が、前記第２エリアにおける接合強度よりも低い触感呈示装置。
【請求項２】
パネルと、
前記パネルに配置され、当該パネルを振動させる触感呈示部と、
筐体との接合構造と、
を備える触感呈示装置であって、
前記触感呈示部が配置されている第１エリアと、それ以外の第２エリアとにおいて、前記接合構造がそれぞれ異なり、
前記接合構造は前記第１エリアに接合される第１接合部材と、前記第２エリアに接合される第２接合部材とを備え、前記第１接合部材のばね定数が前記第２接合部材のばね定数よりも小さい触感呈示装置。
【請求項３】
前記第１接合部材を構成する材料のヤング率が、前記第２接合部材を構成する材料のヤング率よりも小さい、請求項２に記載の触感呈示装置。
【請求項４】
前記第１接合部材は、湾曲部又は屈曲部を有することを特徴とする、請求項２又は３に記載の触感呈示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
上記目的を達成する本発明に係る触感呈示装置は、
パネルと、
前記パネルに配置され、当該パネルを振動させる触感呈示部と、
筐体との接合構造と、
を備える触感呈示装置であって、
前記触感呈示部が配置されている第１エリアと、それ以外の第２エリアとにおいて、前記接合構造がそれぞれ異なり、
前記第１エリアにおける前記触感呈示装置と前記筐体との間の接合強度が、前記第２エリアにおける接合強度よりも低い。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成する本発明に係る触感呈示装置は、
パネルと、
前記パネルに配置され、当該パネルを振動させる触感呈示部と、
筐体との接合構造と、
を備える触感呈示装置であって、
前記触感呈示部が配置されている第１エリアと、それ以外の第２エリアとにおいて、前記接合構造がそれぞれ異なり、
前記接合構造は前記第１エリアに接合される第１接合部材と、前記第２エリアに接合される第２接合部材とを備え、前記第１接合部材のばね定数が前記第２接合部材のばね定数よりも小さい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】