JP2014123275A - 電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タッチパネル操作の操作感度を高めるとともに、操作の検出精度を維持させる。
【解決手段】画像表示手段（１２）と、タッチパネル（１０）と、パネル部（８）と、筐体（２０）と、弾性支持手段（１４）とを備える。画像表示手段は、画像情報を表示する。タッチパネルは、画像表示手段の前面側に配置されて一体化され、接触による入力操作を検出する。パネル部は、タッチパネルの前面側に設置され、取り込んだ画像情報を透過させるとともに、入力操作を受ける。筐体は、パネル部を外部に露出させる開口部（２４）を備え、開口部内に画像表示手段とタッチパネルとを収納する収納部（２６）が形成される。弾性支持手段は、一端がパネル部に設置され、パネル部への入力操作により、パネル部を収納部内に向けて変位可能に支持する。そして、画像表示手段は、パネル部の変位に基づいて、一体化したタッチパネルとともに収納部内に変位する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、接触による入力操作が行われるタッチパネルを備えた入力表示手段の支持構造に関する。

携帯端末装置などの電子装置は、入力手段として表示画面に指などを接触させるタッチパネルを備えている。このタッチパネルには、たとえば接触によるパネルの微小な変形によって通電し、その接触位置を検出する抵抗膜式のものや、接触による静電容量の変化を検出する静電容量式のものがある。

タッチパネルは、検出対象の状態変化に基づいて接触位置を検出し、入力操作を判断する。この入力操作に関し、電子装置のユーザは、タッチパネルに対する操作感が得られないため、適正に操作できたか、または意図せず接触したかなどを感覚的に知ることができず、たとえば画面を再確認する必要があった。これに対し、電子装置は、接触操作に応じてタッチパネルなどを振動させる振動手段を利用した、所謂フォースフィードバック機能を備えるものがある。

また、フォースフィードバック機能を備えた電子装置では、振動をユーザに対してより効果的に伝達させるとともに筐体内部に配置されるタッチパネルや表示パネルなどを適正に支持させるための支持構造を備えるものがある。

このような振動手段を備えた電子装置の支持構造に関し、筐体内部のタッチパネルや表示用パネル、圧電素子を側面側から支持し、回路基板を介してシャーシに固定支持させる支持枠体を備えるものがある（例えば、特許文献１）。

特開２０１１−１０７７６６号公報

ところで、電子装置は、たとえば防塵性や防水性、または部品の設置性を高めるためにタッチパネルなどが筐体ケースなどに強固に設置されるのが望ましい。しかし、タッチパネルが固定されると、振動手段から発せられた振動が筐体側に拡散するなど、伝達性が低くなることからユーザにタッチパネル操作に対する高い操作感を与えられないという課題がある。

また、画像の表示機能部である液晶パネルは、たとえば画像情報を表示するための画面走査時にノイズが生じる。タッチパネルは、液晶ディスプレイから発したノイズを受けるとセンサ機能に影響が生じる。タッチパネルが受けるノイズは、たとえば液晶ディスプレイとの距離に関係し、ノイズレベルが変化する。つまり、タッチパネルは、たとえばユーザによる入力操作によって、微小な変形や押し下げが生じ、液晶パネルとの距離が変化する場合がある。

特に、静電容量式のタッチパネルでは、たとえば図２３に示すように、ユーザの接触により表示パネル１２０およびタッチパネル１２２が歪むなどにより部分的または全体的に変位すると、基板などに固定された液晶ディスプレイ１２４までの距離（Ｌ１−ΔＬ）が変化する。これにより、タッチパネル１２２と液晶ディスプレイ１２４との間の静電容量が変化してしまい、操作前にタッチパネル１２２が受けるノイズＮ１に対し、ノイズΔＮが増大してＳ／Ｎ比が変化することで、タッチパネルの検出精度が低下するおそれがある。これにより、タッチパネルは、たとえば入力操作に対する検出走査のタイミングと液晶ディスプレイの画像走査タイミングとが一致した場合、接触を検出できないまたは、接触位置と異なる位置を検出する誤検出を生じるおそれがある。

このような液晶ディスプレイから受けるノイズに対し、タッチパネルは、たとえばシールド層を液晶ディスプレイとの間に形成するという手段があるが、表示画像の品質劣化やタッチパネル検出感度の減少が生じるおそれがある。

またタッチパネルでは、液晶ディスプレイから受けるノイズについて、たとえば検出基準を設定するなど、ノイズによる影響をオフセットする手法がとられている。しかし、電子装置では、ユーザの操作入力を予測するのは困難であり、また操作によって変形や押し下げ量などが一定でないことから、検出状態が変化する環境では、検出基準の適切な調整は困難となるという課題がある。

そこで、本開示の電子装置では、タッチパネルに対する接触操作において、ユーザの操作感度を高めるとともに、入力操作の検出精度を維持させることを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の構成の一側面は、画像表示手段と、タッチパネルと、パネル部と、筐体と、弾性支持手段とを備える。画像表示手段は、画像情報を表示する。タッチパネルは、前記画像表示手段の前面側に配置されて一体化され、接触による入力操作を検出する。パネル部は、前記タッチパネルの前面側に設置され、取り込んだ画像情報を透過させるとともに、入力操作を受ける。筐体は、前記パネル部を外部に露出させる開口部を備え、該開口部内に前記画像表示手段と前記タッチパネルとを収納する収納部が形成される。弾性支持手段は、一端が前記パネル部に設置され、前記パネル部への入力操作により、前記パネル部を前記収納部内に向けて変位可能に支持する。そして、前記画像表示手段は、前記パネル部の変位に基づいて、一体化した前記タッチパネルとともに前記収納部内に変位する。

本発明によれば、次のいずれかの効果が得られる。

(1) タッチパネルと画像表示手段とを一体化し、入力操作によって変位するタッチパネルと画像表示手段との間隔を一定に保つことで、タッチパネルが受けるノイズの変動を阻止し、位置検出精度を維持させることができる。

(2) 画像表示手段と一体化したタッチパネルが、入力操作によって筐体内に変位可能に支持されることで、入力検出精度を維持しつつ、ユーザのタッチ操作感を高めることができる。

そして、本発明の他の目的、特徴および利点は、添付図面および各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。

第１の実施の形態に係る電子装置の構成例を示す図である。 入力表示手段の構成例を示す図である。 入力表示手段に押下操作が加えられた状態例を示す図である。 入力操作に対する静電容量の状態例を示す図である。 第２の実施の形態に係る電子装置の構成例を示す図である。 電子装置の外観構成例を示す図である。 電子装置の内部構成例を示す断面図である。 一体化させる入力表示手段の構成例を示す図である。 入力表示手段の一体化状態例を示す図である。 シャーシの構成例を示す図である。 シャーシが収納部に設置された状態の一例を示す図である。 シャーシによる弾性支持状態例を示す図である。 入力表示手段に対する操作が行われた電子装置の内部構成例を示す断面図である。 第３の実施の形態に係る電子装置に設置される入力表示手段の構成例を示す図である。 収納部に対するシャーシの配置構成例を示す図である。 シャーシを利用した入力表示手段の一体化構成例を示す図である。 第４の実施の形態に係る電子装置に設置される入力表示手段の構成例を示す図である。 シャーシを利用した入力表示手段の一体化構成例を示す図である。 第５の実施の形態に係る電子装置の構成例を示す図である。 防塵部材の構成例を示す図である。 図１９のＸＸＩ−ＸＸＩ線断面を示す図である。 入力操作に対する防塵機能を示す図である。 従来の入力操作に対する静電容量の状態例を示す図である。

〔第１の実施の形態〕

図１および図２は、第１の実施の形態に係る電子装置の構成例を示している。図１および図２に示す構成は一例であり、本発明が斯かる構成に限定されるものではない。

図１に示す電子装置２は、本開示の電子装置の一例であり、筐体４の一部から外装側に露出させた入力表示手段６に対してユーザの生体指などを接触させて入力操作を行う。そして電子装置２は、入力操作により、入力表示手段６を筐体４の内部に変位させる。電子装置２は、たとえば画像表示および入力操作が行われる携帯電話機や情報処理装置、そのほか携帯ゲーム機などが含まれる。入力表示手段６は、たとえば筐体４の内部に設置されており、たとえば筐体４の外装側から表示パネル８、タッチパネル１０、ディスプレイ１２が一体化されている。

また、電子装置２は、入力表示手段６を筐体に対して支持する弾性支持部品１４や、入力操作に応じて振動する振動部品１６、回路基板１８などを備えている。

筐体４は、電子装置２の機能部品を覆うケース部品の一例であり、たとえば前面筐体部２０と背面筐体部２２とが接合される。筐体４は、たとえば前面筐体部２０の平面部の一部または全部に入力表示手段６の表示パネル８を外部に露出させる開口部２４が形成されている。また筐体４の内部には、入力表示手段６やその他の機能部品を収納する収納部２６が形成されている。筐体４は、前面筐体部２０と背面筐体部２２とを接合させる構成に限られず、単一筐体構造であってもよく、または電子装置２の部分毎に複数の部品を接合させてもよい。

前面筐体部２０に形成された開口部２４は、たとえば内部に収納される表示パネル８の幅に合わせて開口させてもよく、または表示パネル８の周縁側の一部を覆う幅に開口させて、表示パネル８を含む入力表示手段６の脱落防止を行う構成であってもよい。

なお、開口部２４は、前面筐体部２０側に形成される場合に限られず、背面筐体部２２側に形成されてもよい。

収納部２６には、たとえば内部に収納されるディスプレイ１２と回路基板１８との間に一定の空間部２８が形成されている。この空間部２８は、入力表示手段６に対する接触操作に応じて、表示パネル８、タッチパネル１０、ディスプレイ１２を回路基板１８側に変位可能にする変位エリアとして機能する。空間部２８は、たとえばタッチパネル１０およびディスプレイ１２の最大変位量に基づいて設定すればよい。

入力表示手段６は、電子装置２の表示機能と入力操作インターフェースとを一体化した機能部品の一例である。この入力表示手段６は、たとえば回路基板１８に対して図示しない接続手段によって接続され、タッチパネル１０による検出情報の送受信やディスプレイ１２に対する画像データの送受信などが行われる。この接続手段は、たとえばフレキシブルケーブルを用いてもよい。

表示パネル８は、本開示のパネル部の一例であり、筐体４の外装側に配置され、ディスプレイ１２が表示した画像情報を透過させて、電子装置２の外部に表示させるほか、たとえばユーザの生体指やスタイラスペンなどが接触して入力操作を受ける機能部品である。表示パネル８は、たとえば硬化ガラスやアクリル、その他のフィルムなどの透明な部材が用いられ、画像情報を透過させる。また表示パネル８は、たとえば背面側に設置されるタッチパネルの保護手段として機能する。

タッチパネル１０は、表示パネル８への入力操作に対し、その接触位置を検出するセンサ機能部品の一例である。タッチパネル１０は、表示パネル８の背面側に配置され、表示パネル８の平面部に密着させて設置されている。タッチパネル１０は、たとえば静電容量式の場合、回路基板１８と接続されており、表示パネル８に接触したユーザの指などとの間に形成される回路の通電状態を検出する。そして、表示パネル８に接触したユーザの指には、タッチパネル１０に形成された図示しない電極膜から電気が流れる。このとき、表示パネル８は、指との接触部分に電流が溜まることで、キャパシタが形成される。そして、電子装置では、タッチパネル１０によって、指の接触で生じる電流の流れが検出されることで、接触の有無や接触位置などを把握する。

なお、このタッチパネル１０は、静電容量式に限られず、抵抗膜式や、その他の方式であってもよい。

ディスプレイ１２は、本開示の画像表示手段の一例であり、表示パネル８を通じて画像情報の表示を行う機能部品の一例である。ディスプレイ１２は、たとえばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）表示器などが含まれる。

入力表示手段６は、たとえば図２に示すように、筐体４の内部側からディスプレイ１２、タッチパネル１０、表示パネル８の順に積層状態で設置されている。表示パネル８とタッチパネル１０は、たとえば接着部材３０を介し、平面部分を密着して一体化されている。この接着部材３０は、たとえばタッチパネル１０の検出範囲を覆わない構造として、タッチパネル１０の平面上の周囲側に配置される。また、タッチパネル１０は、ディスプレイ１２の前面側に配置されて一体化されている。ディスプレイ１２は、タッチパネル１０との間に一定の厚さを持った接着部材３２を介して接続されており、この接着部材３２の厚さに基づいてタッチパネル１０の平面部分と密着させてもよく、または離間させてもよい。一体化したタッチパネル１０とディスプレイ１２は、接着部材３２により、設定された間隔が維持される。この接着部材３０、３２は、たとえば変位可能な柔軟性や粘性を持った接着材、またはＯＣＡ（Optically Clear Adhesive）などの両面テープを利用すればよい。

なお、接着部材３０は、内部をタッチパネルの幅に合わせて形成され、中心側の開口部分にタッチパネルを嵌合させてもよい。またタッチパネル１０とディスプレイ１２は、たとえば図示しない支持部材などを利用して一体化し、一定の距離に維持させてもよい。

弾性支持部品１４は、本開示の弾性支持手段の一例であり、一体化した入力表示手段６を収納部２６内で変位可能に支持する。弾性支持部品１４は、たとえば一端側を表示パネル８の一部に設置され、他端側を収納部２６内の一部に固定されることで伸縮可能に設置される。この弾性支持部品１４は、たとえば全体に弾性部材を利用してもよく、または収納部２６や表示パネル８との接触部分以外の一部にのみ弾性部材による変形部を構成してもよい。弾性支持部品１４は、たとえば図３に示すように、入力表示手段６に対する接触操作に対し、弾性変形することで、表示パネル８を介して入力表示手段６を収納部２６側に変位させる。これにより電子装置２は、入力表示手段６に対する接触圧の軽減を図るほか、積極的に沈み込ませて操作感をユーザに与える。そして、入力表示手段６は、弾性支持部品１４の弾性支持により、操作入力に対して収納部２６に向けた変位量が制限される。

また、弾性支持部品１４は、入力表示手段６を支持し、開口部２４から筐体外部への脱落防止機能も発揮する。

振動部品１６は、本開示の振動発生手段の一例であり、入力操作に応じてユーザ側に操作感を与えるフォースフィードバック機能を発揮させる機能部品の一例である。振動部品１６は、たとえば、力を電圧に変換する圧電効果を利用した圧電素子が含まれており、図示しない駆動回路を介して回路基板１８などに接続されている。振動部品１６は、たとえば一部を表示パネル８の一部に設置されており、それ以外の部分は、電子装置２の内部に設置された他の機能部品に接触させない状態で配置されている。

圧電素子は、電圧の印加によって変形する。圧電素子は、たとえば電圧の印加方法によって屈曲状態や伸縮状態などで変形し、特定の周波数で振動する。そして、表示パネル８は、この圧電素子の変形による振動が伝達されて振動する。また、振動部品１６は、振動発生手段として利用するとともに、たとえば入力操作の検出するセンサとして利用してもよい。振動部品１６をセンサとして利用する場合、電子装置２は、たとえば表示パネル８に対する入力操作による外力を振動部品１６が検出すると、圧電素子によって生じる電圧変化を検出する。そして、電子装置２は、この電圧変化を検出すると、入力操作が行われたと判断し、振動部品１６側に対して電圧を印加する。これにより、振動部品１６は、既述のように圧電素子が変形して表示パネル８を振動させる。

なお、電子装置２は、入力表示手段６に応じてユーザ側に操作感を与えるための手段の一例として、弾性支持部品１４による変位動作とともに振動部品１６を利用したフォースフィードバック機能が搭載される構成を示したが、これに限られない。この電子装置２は、一体化した入力表示手段６を弾性支持部品１４により変位可能に支持した構成であればよく、振動部品１６によるフィードバック機能を備えないものであってもよい。

回路基板１８は、電子装置２をコンピュータとして機能させる電子部品を実装させる手段の一例あり、たとえばプロセッサやメモリのほか、カメラ部品や外部記憶装置などが接続され、または基板上に実装される。回路基板１８は、たとえば図示しないフレキシブルケーブルなどにより振動部品１６やタッチパネル１０、表示パネル８などに接続され、画像表示機能部や接触入力制御部として機能する。

＜入力操作について＞

電子装置２は、図３に示すように、表示パネル８から生体指などによって接触され、タップ操作やドラッグ操作またはフリック操作などが行われると、表示パネル８が収納部２６側に変位する。入力表示手段６は、表示パネル８が変位すると、一体化したタッチパネル１０およびディスプレイ１２が、それぞれ一定の配置間隔を維持して、収納部２６の空間部２８側に変位する。

少なくともタッチパネル１０とディスプレイ１２とが一体化された入力表示手段６は、たとえば図４に示すように表示パネル８に対する押下操作に対し、タッチパネル１０とディスプレイ１２とが一定の距離Ｌ１に保たれる。このとき、ディスプレイ１２と接地面（ＧＮＤ）との距離Ｌ２は、押下操作前よりも小さくなる。この距離Ｌ２は、たとえば収納部２６内の変位エリア（空間部２８）の一例である。

そして、距離Ｌ１が保たれることで、タッチパネル１０がディスプレイ１２から受けるノイズＮ１は、押下操作の有無に関わらず一定に維持される。そしてタッチパネル１０とディスプレイ１２との間の静電容量Ｃｂが変動せず、タッチパネル１０の検出精度が維持される。

斯かる構成によれば、タッチパネル１０とディスプレイ１２とを一体化し、入力操作によって変位するタッチパネル１０とディスプレイ１２との間隔Ｌ１を一定に保つことで、タッチパネル１０が受けるノイズの変動を阻止し、位置検出精度を維持させることができる。また、ディスプレイ１２と一体化したタッチパネル１０が、入力操作によって筐体４内に変位可能に支持されることで、入力検出精度を維持しつつ、ユーザのタッチ操作感を高めることができる。

〔第２の実施の形態〕

図５および図６は、第２の実施の形態に係る電子装置の構成例を示している。図５、図６に示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明が限定されるものではない。

図５に示す電子装置４０は、本開示の電子装置の一例であり、たとえば携帯電話機などの情報処理端末装置である。電子装置４０は、前面ケース４２と背面ケース４４の外装筐体と、表示パネル４６、タッチパネル４８、ディスプレイ５０を一体化した入力表示手段６が含まれる。この入力表示手段６は、たとえば前面ケース４２の平面部分に形成された開口部５２から内部の収納部５４内に設置される。また収納部５４の内部には、たとえば収納部５４の外周に沿ってシャーシ５６が設置される。

シャーシ５６は、本開示の弾性支持手段の一例であり、一端側を表示パネル４６の平面部に設置され、表示パネル４６を介して一体化した入力表示手段６を支持している。このシャーシ５６の他端側は、弾性部品を介して収納部５４の一部に接触または設置されており、この弾性部品によって、入力表示手段６とともに収納部５４内を開口部５２側に向けて変位する。シャーシ５６は、たとえば前面ケース４２の側面側に形成された貫通孔５８を通じて挿入された締結部品６０により前面ケース４２に設置される。

そのほか、収納部５４の内部には、プロセッサなどが搭載された回路基板５７や、図示しないフレキシブルケーブルなどが収納される。

電子装置４０は、図６に示すように収納部５４の内部に入力表示手段６が収納され、シャーシ５６を介して締結部品６０によって締結されると、前面ケース４２の背面側に背面ケース４４が設置される。背面ケース４４は、たとえば図示しない前面ケース４２に形成された爪などを利用して接続してもよく、または締結部品などを利用して接続してもよい。

前面ケース４２は、たとえば平面側の一部にスピーカ用の放音孔６２や図示しない通話用の集音孔、押下操作が可能な入力操作キー６４などを備えてもよい。

＜電子装置４０の内部構成例について＞

前面ケース４２には、図７に示すように、開口部５２内に表示パネル４６が配置される。表示パネル４６が配置される開口部５２は、たとえば収納部５４よりも幅広に設定されており、表示パネル４６が収納部５４内に進入するのを防止している。また、タッチパネル４８とディスプレイ５０は、たとえば表示パネル４６よりも幅狭く形成され、同軸上に各中心を配置して一体化されている。開口部５２は、表示パネル４６の厚さよりも深く形成されており、ユーザの入力操作によって表示パネル４６が収納部５４側に押し込み可能に形成されている。

シャーシ５６は、弾性支持手段の一例であり、たとえば開口部５２側に向けて形成された面部を表示パネル４６に設置している。シャーシ５６は、たとえば表示パネル４６に対して接着材などを介して設置される。

シャーシ５６は、収納部５４の内部側に向けられた一端側に前面ケース４２の貫通孔５８から挿入された締結部品６０に貫通されて支持される。前面ケース４２には、たとえば収納部５４の内壁から中央側の一定の距離に支持壁７０が立設され、シャーシ５６を貫通した締結部品６０が締結される。この支持壁７０は、たとえば収納部５４と同一部材で構成され、底面側から形成されてもよく、または別部材を設置してもよい。

シャーシ５６は、たとえばユーザによる接触操作が行われていない場合に、表示パネル４６が開口部５２の上面側に面一状態、または一定の高さに配置されるように、締結部品６０を貫通させる位置が設定されて支持されている。

振動部品６６は、たとえば表示パネル４６に設置されるシャーシ５６の端面部分に対し、反対面側に設置される。つまりシャーシ５６の一端部分は、たとえば開口面に対して平行またはそれに近似した状態で配置され、開口部５２側の面に表示パネル４６を設置し、収納部５４側の面に振動部品６６を設置することで、表示パネル４６、シャーシ５６、振動部品６６が積層状態となる。また振動部品６６は、たとえばシャーシ５６への設置面以外の面は他の部品に接触させないことで、周辺側に対し変形による振動可能な状態で支持されている。振動部品６６は、シャーシ５６に対し、接着材などを利用して設置されればよい。これにより、振動部品６６は、シャーシ５６を介して表示パネル４６に設置され、変形による振動を伝達させる。

なお、前面ケース４２は、開口部５２の開口周縁部分に表示パネル４６の端面を接触させる場合を示したがこれに限られない。前面ケース４２は、たとえば開口部５２の周縁部分を表示パネル４６の周縁側の一部を覆うように形成してもよく、開口部５２から表示パネル４６とともに一体化したタッチパネル４８およびディスプレイ５０の突出を防止してもよい。

＜入力表示手段に対するシャーシの設置について＞

入力表示手段は、図８に示すように、積層されるタッチパネル４８とディスプレイ５０を、幅広に形成された表示パネル４６に設置するとともに、タッチパネル４８およびディスプレイ５０の周縁にシャーシ５６が配置される。シャーシ５６は、たとえば表示パネル４６の平面の一定の範囲を囲むように設置され、表示パネル４６を支持するパネル支持面部７２と、この支持面部７２に対して角部を直交方向に立設された支持片部７４が形成されている。振動部品６６は、シャーシ５６のパネル支持面部７２に単数または複数の辺部に設置される。振動部品６６は、たとえば長方形状に形成されたシャーシ５６に対し、対向する２つの長辺上に設置される。シャーシ５６は、対向する支持面部７２間の幅がタッチパネル４８やディスプレイ５０よりも大きく設定されていることから、支持面部７２の一面に設置される振動部品６６を表示画像のビューエリア内に配置させないように設定されている。

シャーシ５６は、たとえば表示パネル４６に対して接着材７６などを介して設置される。図９に示す入力表示手段は、表示パネル４６にタッチパネル４８およびディスプレイ５０が積層されて一体化している。そしてシャーシ５６は、タッチパネル４８やディスプレイ５０に接触させず、その周縁側に囲む状態で表示パネル４６に設置される。

支持片部７４は、収納部５４の内壁側に沿って、締結部品６０の設置位置に応じた位置に形成され、たとえば支持面部７２の短辺の両端側からそれぞれ一定の幅で形成される。支持片部７４は、たとえば貫通される締結部品６０の大きさに応じて幅が設定されればよい。

振動部品６６は、支持面部７２よりも短く設定されており、両端の支持片部７４間に設置される。特に、振動部品６６は、支持面部７２上において、支持片部７４に隣接させず、さらに支持片部７４の近傍に配置させない。振動部品６６は、図示しない駆動回路からの電圧を受けて変形することで、シャーシ５６を介して表示パネル４６を振動させる構造である。支持片部７４は、たとえば支持面部７２の外周側に直交して立設されることで、支持面部７２の厚さの増加によりたわみ難い状態となり、振動部品６６が発する振動を伝達し難い状態となる。そのため、振動部品６６は、支持片部７４を回避する長さおよび設置位置が設定される。

支持片部７４は、たとえば図１０に示すように、締結部品６０を貫通させる貫通孔の一例である開口部８０が形成されている。この開口部８０には、たとえば内部の周面側に一定の厚さの弾性部材８２が設置されている。弾性部材８２は、たとえば中心部分に締結部品６０を貫通させるようにリング状に形成されている。

締結部品６０は、弾性部材８２を貫通して前面ケース４２内に形成された支持壁７０に締結される。シャーシ５６は、図１１に示すように支持片部７４に設置された弾性部材８２を介して、支持壁７０への締結によって固定された締結部品６０を支持軸として変位させることができる。また、シャーシ５６は、弾性部材８２が締結部品６０との接触により弾性力が発揮されることで、外力が解除され、または加えられない状態の場合、所定の位置に戻され、維持される。これによりシャーシ５６は、支持面部７２に設置される表示パネル４６を変位可能に支持する弾性支持手段として機能する。

収納部５４内におけるシャーシ５６の配置高さは、たとえば支持面部７２に載置される表示パネル４６の厚さなどにより設定され、表示パネル４６が開口部５２から突出されない高さに設定されればよい。

シャーシ５６は、図１２のＡに示すように、表示パネル４６に対して押下操作が行われない場合には、締結部品６０に対する弾性部材８２の弾性力によって表示パネル４６を収納部５４内に沈み込ませないように支持している。そして、入力操作によって表示パネル４６が押下されると、たとえば図１２のＢに示すように、表示パネル４６とともにシャーシ５６が収納部５４の内部に向けて変位する。表示パネル４６に設置されたタッチパネル４８とディスプレイ５０も変位する。このとき支持片部７４の開口部８０では、締結部品６０に対して弾性部材８２の一部を圧接させることで、締結部品６０による支持片部７４の支持状態が維持される。そして、表示パネル４６に対する押下操作が完了し、収納部５４側への押圧が解除されると、シャーシ５６は、弾性部材８２の復元力により元の設置位置に戻る。シャーシ５６の復元動作により、表示パネル４６および一体化したタッチパネル４８およびディスプレイ５０も初期位置に変位する。これにより、シャーシ５６は、表示パネル４６を支持することで、この表示パネル４６を介して、一体化したタッチパネル４８とディスプレイ５０とを弾性支持する。

また、表示パネル４６に対する押下操作が行われると、支持面部７２の裏面側に配置された振動部品６６は、回路を通じ電圧がかけられ、設定された形状に変形し振動を生じさせる。振動部品６６は、たとえば印加する電圧の周波数などによって振動の種類が設定される。振動部品６６によって生じる振動は、図１３に示すように、シャーシ５６の支持面部７２を介して表示パネル４６に伝達され、表示パネル４６を振動させる。この振動部品６６は、表示パネル４６が設置されている支持面部７２のみに接触する幅および高さまたは設置状態となっており、変形により生じる振動が表示パネル４６以外の部分に伝達されるのを最小限にするような設置状態となっている。これにより、表示パネル４６は、押下操作を行っている指などに対して直接振動を伝達でき、タップ操作などに応じた振動フィードバックが可能となる。

斯かる構成によれば、タッチパネル４８とディスプレイ５０とを一体化し、入力操作によって変位するタッチパネル４８とディスプレイ５０との間隔を一定に保つことで、タッチパネル４８が受けるノイズの変動を阻止し、位置検出精度を維持させることができる。弾性部材８２を備えたシャーシ５６によって表示パネル４６を支持し、このシャーシ５６とともに表示パネル４６を介してタッチパネル４８およびディスプレイ５０を一体的に変位させることで、変位動作の精度を上げ、ユーザへの操作感を向上させることができる。振動部品６６をシャーシ５６の支持片部７４の周縁に設置させず、シャーシ５６を支点に変形させやすい部分に設置することで、振動部品６６の変形による振動を表示パネル４６に伝達させやすくすることができる。

〔第３の実施の形態〕

図１４は、第３の実施の形態に係る電子装置の入力表示手段の構成例を示している。図１４に示す構成は一例であり、本発明が斯かる構成に限定されるものではない。

図１４に示す入力表示手段は、たとえば表示パネル４６の背面側にタッチパネル４８、ディスプレイ５０を配置しており、さらにその背面側にシャーシ５６が設置される。このシャーシ５６は、たとえば対向する短辺部分を長辺側の支持面部７２に対して段違い形状に形成し、ディスプレイ５０の背面側に接触して支持する。すなわち、シャーシ５６は、たとえば対向する２辺にディスプレイ５０の平面側の一部を載置させて支持する支持部８６を備えている。この支持部８６は、本開示の支持手段の一例であり、長辺側の支持面部７２に対して一定の高さに支持部８６を配置させる側面支持部８８が形成されている。

この対向した２辺の支持部８６間の長さＬ３は、たとえばディスプレイ５０の長辺方向の長さＬ４と同等に形成されている。そして支持部８６は、ディスプレイ５０の短辺側の端部側に接触してディスプレイ５０を支持する。タッチパネル４８の長辺方向の長さＬ５は、たとえばディスプレイ５０の長さＬ４と同等に形成されている。また表示パネル４６は、たとえば長辺方向の長さＬ６がタッチパネル４８の長さＬ５よりも大きく設定されている。これにより、入力表示手段とシャーシ５６との設定長さは、たとえば（表示パネルの長さＬ６）＞（タッチパネル４８の長さＬ５）＝（ディスプレイ５０の長さＬ４）≧（シャーシ５６の長さＬ３）の関係となっている。

入力表示手段は、たとえば図１５に示すようにディスプレイ５０の両端背面側を支持部８６に載置させたシャーシ５６に対し、タッチパネル４８と一体化した表示パネル４６を設置する。表示パネル４６は、長辺側両端の一部をシャーシ５６の支持面部７２に設置させて支持される。これによりタッチパネル４８とディスプレイ５０は、図１６に示すように表示パネル４６およびシャーシ５６を介して所定の間隔で一体化される。

側面支持部８８の長さｈ１は、たとえばタッチパネル４８の厚さｄ１およびディスプレイ５０の厚さｄ２とともに、その配置間隔の合計によって設定される。タッチパネル４８とディスプレイ５０との配置間隔は、たとえば所定の距離で離間させてもよく、または接触させてもよい。

そして、入力表示手段は、ユーザの接触操作が加えられると、シャーシ５６の弾性部材８２によって収納部５４内に伸縮して変位する。このとき、タッチパネル４８は、表示パネル４６とともに変位する。また、ディスプレイ５０は、表示パネル４６に設置したシャーシ５６に追従して収納部５４内に伸縮方向に変位する。これにより、タッチパネル４８とディスプレイ５０は、押下操作に対して一定の距離を維持させることができる。

なお、シャーシ５６に形成される支持部８６は、短辺側に限られず、長辺側に形成してもよい。

斯かる構成によれば、タッチパネル４８とディスプレイ５０とをシャーシ５６を利用して一体化でき、入力操作などに対してタッチパネル４８とディスプレイ５０との間隔を一定に保つことができる。そして、タッチパネル４８がディスプレイ５０から受けるノイズの変動を阻止し、位置検出精度を維持させることができる。また、ディスプレイ５０をシャーシ５６によって支持させることで、表示パネル４６やタッチパネル４８に対する荷重負荷が軽減される。また、前面ケース４２に固定されたシャーシ５６によって、表示パネル４６とディスプレイ６０を個別に支持する構造により、表示パネル４６側にディスプレイ５０の荷重負荷をかけないので、入力表示手段の設置強度を向上させることができる。また、表示パネル４６に対する設置部品が減ることで、振動部品６６からの振動が伝達され易くすることができ、ユーザへの操作感を高めることができる。

〔第４の実施の形態〕

図１７および図１８は、第４の実施の形態に係る電子装置に設置される入力表示手段の構成例を示している。図１７、図１８に示す構成は一例である。

図１７に示す入力表示手段は、たとえばタッチパネル４８とディスプレイ５０の間に支持部８６を備えたシャーシ５６を介在させている。シャーシ５６は、たとえば既述のように長辺の支持面部７２および短辺の支持部８６によって長方形状に形成されている。支持部８６は、支持面部７２に対し、所定の高さの側面支持部８８を介して接続されている。シャーシ５６は、たとえば背面側に配置されるディスプレイ５０の前面側の一部に支持部８６を設置させ、前面側に配置される表示パネル４６に支持面部７２を設置させる。タッチパネル４８は、たとえば前面側が表示パネル４６に設置されている。

入力表示手段は、たとえば図１８に示すように、シャーシ５６の支持部８６側で断面にすると、支持部８６に対しディスプレイ５０の一部が接着材などで固定される。タッチパネル４８は、たとえば背面側の一部がシャーシ５６の支持部８６の前面側に覆われ、または設置される。タッチパネル４８とディスプレイ５０との間には、たとえば支持部８６以外の部分において、支持部８６の厚さの空間部が設定される。これにより、タッチパネル４８とディスプレイ５０は、表示パネル４６およびシャーシ５６を介して一体化される。

入力表示手段は、既述のように、ユーザの接触操作が加えられると、シャーシ５６の弾性部材８２によって収納部５４内に伸縮して変位する。このとき、タッチパネル４８は、表示パネル４６とともに変位する。また、ディスプレイ５０は、表示パネル４６に設置したシャーシ５６に追従して収納部５４内に伸縮方向に変位する。これにより、タッチパネル４８とディスプレイ５０は、押下操作に対して一定の距離を維持させることができる。

側面支持部８８の長さｈ２は、たとえばタッチパネル４８の厚さｄ１とともに、タッチパネル４８とディスプレイ５０との間に設定する空間部の合計によって設定される。

斯かる構成によれば、シャーシ５６を介してタッチパネル４８とディスプレイ５０とを一体化することで、タッチパネル４８とディスプレイ５０との間隔を常に維持できる。また、シャーシ５６は、側面支持部８８の長さ設定により、タッチパネル４８とディスプレイ５０との配置間隔を容易に設定でき、ディスプレイ５０から生じるノイズに対し、タッチパネル４８の設置位置により検出感度の調整を行うことが可能となる。

〔第５の実施の形態〕

図１９および図２０は、第５の実施の形態に係る電子装置の構成例を示している。図１９、図２０に示す構成は一例であり、本発明が斯かる構成に限定されるものではない。

図１９に示す電子装置１００は、本開示の電子装置の一例であり、表示パネル４６がタッチ入力操作に応じて筐体内に伸縮する構成である。この表示パネル４６が設置される前面ケース４２の開口部５２には、たとえば表示パネル４６との接触端部に沿ってパッキン１０２が設置される。このパッキン１０２は、本開示の異物混入防止手段の一例であり、たとえば図２０に示すように、前面ケース４２と表示パネル４６との接触面を覆うように設置される。

このパッキン１０２は、図２１に示すようにたとえば中央部に表示パネル４６の大きさに合わせて形成された開口部が形成され、入力表示手段の表示エリアおよびタッチ入力エリアを確保している。またパッキン１０２は、たとえば外周部分の一部を前面ケース４２の開口部５２の周縁部分に設置させ、内周部分の一部を表示パネル４６の外周部分の一部に設置することで、前面ケース４２と表示パネル４６との境界部分を覆っている。

パッキン１０２は、たとえば外周側に前面ケース４２に設置される外周部１０４、前面ケース４２と表示パネル４６との境界分部を覆う変位部１０６、表示パネル４６に設置される内周部１０８の３層を含んでいる。外周部１０４および内周部１０８は、たとえば前面ケース４２や表示パネル４６に対する設置強度を保持するために、硬質の樹脂材料で形成される。前面ケース４２と外周部１０４、および表示パネル４６と内周部１０８は、たとえばそれぞれ接着材などを介して設置される。

変位部１０６は、たとえば図２２に示すように、押下操作によって一体化した入力表示手段が収納部５４に向けて変位した場合、表示パネル４６に追従して変形させるために、軟質な樹脂材料で構成されればよい。外周部１０４および内周部１０８は、表示パネル４６の変位がある場合でも、それぞれ前面ケース４２や表示パネル４６に密着させる。

このようなパッキン１０２が設置される電子装置１００では、たとえば前面ケース４２の一部にパッキン１０２の外周部１０４の幅および厚さに応じた凹部を形成してもよい。

斯かる構成によれば、表示パネル４６と前面ケース４２との境界部分に異物が混入するのを防止することで、タッチパネル４８とディスプレイ５０とを一体化した入力表示手段の押下操作機能の損傷などを阻止できる。また、ケース内部への異物混入を阻止することで、一体化した入力表示手段の変位動作を阻害させないので、押下機能や振動機能を適正に機能させることができ、ユーザに対する操作感を与えることができるほか、電子装置の信頼性を維持できる。

以上説明した各実施形態について、その特徴事項を以下に列挙する。

(1) この電子装置２は、たとえば圧電素子などの振動部品１６、６６を表示パネル８、４６やディスプレイ１２、５０の周囲に設け、タッチパネル操作を契機に、表示パネル８、４６を振動させ、接触する指などに対して操作感を与えるフィードバック機能を備える。圧電素子などが貼り付けられた表示パネル８、４６は、伸縮する弾性支持部品１４、５６を介して筺体４、４２に取付け、指等で押し込んだ際に、沈み込むように設置されている。電子装置２は、表示パネル８、４６の沈み込み動作に対し、一体化したタッチパネル１０、４８とディスプレイ１２、５０とを追従させることで、表示パネル８、４６、タッチパネル１０、４８、ディスプレイ１２、５０の間隔を変化させない構成となっている。この沈み込み動作では、たとえばディスプレイ１２、５０、とディスプレイ１２、５０の下側にある回路基板１８、５７または背面筺体部２２との間隔を変位させる構造となっている。

(2) この電子装置２では、表示パネル８、タッチパネル１０、ディスプレイ１２、圧電素子等の振動部品１６を一体の構造としている。また電子装置４０、１００は、シャーシ５６を利用して、表示パネル４６、タッチパネル４８、ディスプレイ５０、振動部品６６を制限された収納部５４内で一体化させ、変位可能な構成となっている。

(3) シャーシ５６は、表示パネル４６に貼り付ける支持面部７２と、ケースに固定させる支持片部７４とを備える。この支持片部７４は、たとえば締結部品６０などを設置する一定の範囲で形成される。

(4) 振動部品６６は、シャーシ５６の支持面部７２のうち、支持片部７４の周辺部分に配置させない長さに設定される。

(5) 電子装置２は、タッチ操作が行われる場合に、タッチパネル１０とディスプレイ１２との間隔を維持させることにより、タッチパネル１０がディスプレイ１２から受けるノイズレベルの変化を防止することで、タッチパネル１０の静電容量が維持され、正確なタッチパネル入力が得られる。

(6) 振動部品６６は、表示パネル４６に直接張り付ける、または表示パネル４６に貼り付けたシャーシ５６上に貼り付けることで、電子装置の大きさに関わらず操作感が得られる。

(7) 表示パネル４６は、弾性支持手段を介して、一定範囲内で可動できるため、振動部品６６による振動が伝達し易い支持構造となる。この振動部品６６は、素子自体がたわむなど変形するものであり、かつ圧力を検知することも可能なため、タッチ操作によって生じるたわみの検出機能を備えてもよい。シャーシ５６は、ケース４２に固定される構造であり、電子装置４０が落下した場合でも収納部５４内に設置された入力表示手段を保持できる。

(8) また、電子装置１００は、ケースの前面側に伸縮素材で構成されたパッキン１０２を備えることで、表示パネル前面と筺体との間で、表示パネル４６の押下操作において異物混入を阻止できる。

〔その他の実施の形態〕

(1) 上記実施の形態では、電子装置の一例として携帯電話機やスマートフォンなどを利用した場合を示したがこれに限られない。電子装置は、タッチパネルによる入力操作機能を備えたものであればよく、たとえばタッチパネル機能付のディスプレイやＰＣ（Personal Computer）のモニタ、そのほかＡＴＭ（Automated Teller Machine）などで利用してもよい。

(2) 上記実施の形態では、タッチパネルを表示パネルに接着させる場合を示したが、これに限られない。タッチパネルとディスプレイとを一定の距離で一体化させる構成であればよく、タッチパネルとディスプレイとをシャーシによって一体化させてもよい。

次に、以上述べた実施の形態に関し、更に以下の付記を開示する。以下の付記に本発明が限定されるものではない。

（付記１）画像情報を表示する画像表示手段と、
前記画像表示手段の前面側に配置されて一体化され、接触による入力操作を検出するタッチパネルと、
前記タッチパネルの前面側に設置され、取り込んだ画像情報を透過させるとともに、入力操作を受けるパネル部と、
前記パネル部を外部に露出させる開口部を備え、該開口部内に前記画像表示手段と前記タッチパネルとを収納する収納部が形成された筐体と、
一端が前記パネル部に設置され、前記パネル部への入力操作により、前記パネル部を前記収納部内に向けて変位可能に支持する弾性支持手段と、
を備え、
前記画像表示手段は、前記パネル部の変位に基づいて、一体化した前記タッチパネルとともに前記収納部内に変位することを特徴とする、電子装置。

（付記２）前記収納部の内部には、入力操作に応じて前記画像表示手段が変位可能な変位エリアが設定されることを特徴とする、付記１に記載の電子装置。

（付記３）前記パネル部は、前記タッチパネルの平面部に、接着手段を介して一体化されることを特徴とする、付記１または付記２に記載の電子装置。

（付記４）前記弾性支持手段は、他端側が前記収納部内の一部に設置され、入力操作に対して、前記収納部内の前記パネル部の変位量を制限することを特徴とする、付記１ないし付記３のいずれかに記載された電子装置。

（付記５）前記弾性支持手段は、前記パネル部の平面部分に設置させて支持するパネル支持面部と、
前記パネル支持面部の一部の周縁側を前記収納部の内壁側に沿って立設させた支持片部と、を備え、
該支持片部は、前記筐体と締結する締結手段を貫通させる貫通孔が形成され、該貫通孔の内周側には、前記締結手段を軸に前記弾性支持手段を変位させる弾性部材を備えることを特徴とする、付記１ないし付記４のいずれかに記載の電子装置。

（付記６）前記画像表示手段は、接着手段を介して前記タッチパネルと一体化されることを特徴とする、付記１ないし付記５のいずれかに記載の電子装置。

（付記７）さらに、前記画像表示手段を支持する支持手段を備え、
該支持手段は、前記弾性支持手段の一部に形成され、前記画像表示手段を前記パネル部および前記タッチパネルに一体化させることを特徴とする、付記１ないし付記５のいずれかに記載の電子装置。

（付記８）前記支持手段は、入力操作により変位する前記弾性支持手段に応じて、前記画像表示手段を変位させることを特徴とする付記７に記載の電子装置。

（付記９）前記支持手段は、前記画像表示手段の背面側または前面側のいずれかに設置され、前記タッチパネルと前記画像表示手段とを密着させ、または空間部を形成させることを特徴とする、付記７または付記８に記載の電子装置。

（付記１０）さらに、入力操作に応じて前記パネル部を振動させる振動手段を備え、
該振動手段は、一部を前記パネル部に直接設置され、または前記弾性支持手段を介して設置されることを特徴とする、付記１ないし付記９のいずれかに記載の電子装置。

（付記１１）前記振動手段は、前記弾性支持手段の前記パネル支持面部のうち、周縁側に前記支持片部が形成されていない部分に設置することを特徴とする、付記１０に記載の電子装置。

（付記１２）さらに、前記筐体は、前記収納部の開口部と前記パネル部との接触面を覆い、前記筐体内部への異物の混入を防止する混入防止手段を備え、
該混入防止手段は、前記パネル部の変位に追従して変形させることを特徴とする、付記１ないし付記１１のいずれかに記載の電子装置。

以上説明したように、本発明の好ましい実施形態等について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、または明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能であることは勿論であり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

２、４０、１００ 電子装置
４ 筐体
６ 入力表示手段
８、４６、１２０ 表示パネル
１０、４８、１２２ タッチパネル
１２、５０、１２４ ディスプレイ
１４ 弾性支持部品
１６、６６ 振動部品
１８、５７ 回路基板
２４、５２、８０ 開口部
２６、５４ 収納部
２８ 空間部
３０、３２ 接着部材
５６ シャーシ
５８ 貫通孔
６０ 締結部品
７０ 支持壁
７２ 支持面部
７４ 支持片部
８２ 弾性部材
８６ 支持部
８８ 側面支持部
１０２ パッキン

Claims (6)

1. 画像情報を表示する画像表示手段と、
   前記画像表示手段の前面側に配置されて一体化され、接触による入力操作を検出するタッチパネルと、
   前記タッチパネルの前面側に設置され、取り込んだ画像情報を透過させるとともに、入力操作を受けるパネル部と、
   前記パネル部を外部に露出させる開口部を備え、該開口部内に前記画像表示手段と前記タッチパネルとを収納する収納部が形成された筐体と、
   一端が前記パネル部に設置され、前記パネル部への入力操作により、前記パネル部を前記収納部内に向けて変位可能に支持する弾性支持手段と、
   を備え、
   前記画像表示手段は、前記パネル部の変位に基づいて、一体化した前記タッチパネルとともに前記収納部内に変位することを特徴とする、電子装置。
2. 前記収納部の内部には、入力操作に応じて前記画像表示手段が変位可能な変位エリアが設定されることを特徴とする、請求項１に記載の電子装置。
3. 前記弾性支持手段は、前記パネル部の平面部分に設置させて支持するパネル支持面部と、
   前記パネル支持面部の一部の周縁側を前記収納部の内壁側に沿って立設させた支持片部と、
   を備え、
   該支持片部は、前記筐体と締結する締結手段を貫通させる貫通孔が形成され、該貫通孔の内周側には、前記締結手段を軸に前記弾性支持手段を変位させる弾性部材を備えることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電子装置。
4. さらに、前記画像表示手段を支持する支持手段を備え、
   該支持手段は、前記弾性支持手段の一部に形成され、前記画像表示手段を前記パネル部および前記タッチパネルに一体化させることを特徴とする、請求項１ない請求項３のいずれかに記載の電子装置。
5. さらに、入力操作に応じて前記パネル部を振動させる振動手段を備え、
   該振動手段は、一部を前記パネル部に直接設置され、または前記弾性支持手段を介して設置されることを特徴とする、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子装置。
6. さらに、前記筐体は、前記収納部の開口部と前記パネル部との接触面を覆い、前記筐体内部への異物の混入を防止する混入防止手段を備え、
   該混入防止手段は、前記パネル部の変位に追従して変形させることを特徴とする、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の電子装置。
   

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