特許 7450038 電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-06

(45)【発行日】2024-03-14

(54)【発明の名称】電子機器

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20240307BHJP

   G06F 3/01 20060101ALI20240307BHJP

   G06F 3/044 20060101ALN20240307BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041 480

G06F3/01 560

G06F3/044 120

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2022534908

(86)(22)【出願日】2021-03-29

(86)【国際出願番号】 JP2021013286

(87)【国際公開番号】W WO2022009488

(87)【国際公開日】2022-01-13

【審査請求日】2022-12-12

(31)【優先権主張番号】P 2020117801

(32)【優先日】2020-07-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000010098

【氏名又は名称】アルプスアルパイン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】涌田 宏

【審査官】石川 亮

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／１２３６６１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／１４５７４５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１５／１３６９２３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１３９２１７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１６３８５４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｆ ３／０４１

Ｇ０６Ｆ ３／０１

Ｇ０６Ｆ ３／０４４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

保持部材と、
利用者が操作入力を行う操作パネルと、
前記操作パネルを前記保持部材に取り付ける複数の取付部と、
平面視で前記複数の取付部のうちの隣り合う取付部同士の間に設けられ、前記操作パネルに振動を生じさせる複数のアクチュエータと、
前記操作入力が行われる位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部によって検出される位置に応じて前記複数のアクチュエータのうちの少なくともいずれか１つを駆動する制御部と
を含み、
前記取付部は、前記操作パネルと前記保持部材との間で振動を緩和する懸架装置であり、
前記懸架装置は、
前記保持部材に固定され、前記保持部材から前記操作パネルに向けて延在する延在部と、
前記延在部と前記操作パネルとの間に設けられる弾性部材と
を有する、電子機器。

【請求項2】

保持部材と、
利用者が操作入力を行う操作パネルと、
前記操作パネルを前記保持部材に取り付ける複数の取付部と、
平面視で前記複数の取付部のうちの隣り合う取付部同士の間に設けられ、前記操作パネルに振動を生じさせる複数のアクチュエータと、
前記操作入力が行われる位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部によって検出される位置に応じて前記複数のアクチュエータのうちの少なくともいずれか１つを駆動する制御部と、
前記位置検出部と重ねて設けられ、表示領域を有する表示部と
を含み、
前記取付部は、前記操作パネルと前記保持部材との間で振動を緩和する懸架装置であり、
前記操作パネルは、平面視で前記表示部の表示領域を視認可能にする視認領域と、前記視認領域よりも外側の非視認領域とを有し、
前記複数のアクチュエータは、前記非視認領域内で前記操作パネルに固定され、
前記懸架装置は、
前記保持部材に固定され、前記保持部材から前記操作パネルの前記非視認領域内に延在する延在部と、
前記延在部と前記操作パネルとの間に設けられる弾性部材と
を有する、電子機器。

【請求項3】

前記弾性部材は、ラバー部材である、請求項１又は２に記載の電子機器。

【請求項4】

前記懸架装置は、前記操作パネルに固定される軸部をさらに有し、
前記ラバー部材は、前記軸部に取り付けられる、請求項３に記載の電子機器。

【請求項5】

前記操作パネルは、平面視で長手方向と短手方向とを有する矩形状のパネルであり、
前記複数の取付部と前記複数のアクチュエータとは、前記長手方向に沿って配置される、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子機器。

【請求項6】

前記複数の取付部は前記長手方向に沿って等間隔で配置されるとともに、前記複数のアクチュエータは前記長手方向に沿って等間隔で配置される、請求項５に記載の電子機器。

【請求項7】

前記複数のアクチュエータの各々は、前記長手方向に沿って前記隣り合う取付部同士の中央に配置される、請求項５又は６に記載の電子機器。

【請求項8】

前記操作パネルは、前記長手方向に沿って複数の領域に分けられており、
前記複数の取付部は、前記複数の領域の境界に設けられている、請求項５乃至７のいずれか１項に記載の電子機器。

【請求項9】

前記短手方向に沿って配置される１又は複数のアクチュエータをさらに含む、請求項５乃至８のいずれか１項に記載の電子機器。

【請求項10】

前記操作パネルは、平面視で長手方向と短手方向とを有する矩形状のパネルであって、前記長手方向又は前記短手方向に沿って複数の領域に分けられており、
前記複数の取付部は、前記複数の領域の境界に設けられている、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の電子機器。

【請求項11】

前記操作パネルは、前記複数の領域の境界に沿って設けられる凹部を有する請求項８又は１０に記載の電子機器。

【請求項12】

前記凹部は、前記操作パネルに前記操作入力が行われる操作面とは反対側の表面に設けられている、請求項１１に記載の電子機器。

【請求項13】

前記操作パネルは透明であり、
前記凹部には透明樹脂が充填されている、請求項１１又は１２に記載の電子機器。

【請求項14】

前記アクチュエータは、共振型、圧電型、磁歪型、又は電歪型の振動素子である、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、視認領域及び非視認領域を有する表示画面であって、前記視認領域に視覚ディスプレイを提供するように構成された複数のディスプレイコンポーネントを備える、表示画面と、前記非視認領域において前記表示画面に固定された複数のハプティックアクチュエーターと、少なくとも１つのプロセッサとを備える、ハプティック対応表示デバイスがある。前記少なくとも１つのプロセッサは、前記複数のハプティックアクチュエーターの中から少なくとも１つのハプティックアクチュエーターを選択し、前記少なくとも１つのハプティックアクチュエーターをアクティベートし、それにより、前記表示画面の前記視認領域において目標位置で局所化ハプティック効果をもたらすように構成されたハプティック制御信号を確定し、前記目標位置で前記局所化ハプティック効果をもたらすように、前記ハプティック制御信号を前記少なくとも１つのハプティックアクチュエーターに送信する（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－２１５８６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、従来のハプティック対応表示デバイスは、複数のアクチュエータの組み合わせにより、局所化ハプティック効果をもたらすことができるものであるが、アクチュエータ及びディスプレイの配置構造等について詳細を記述したものではない。また更に、アクチュエータと表示画面とを固定する固定部と、アクチュエータとの位置関係を工夫することによって局所化ハプティック効果をもたらすものではない。

【0005】

そこで、操作パネルに局所的な振動を発生させる、操作パネルの複数の取付部と複数のアクチュエータとの位置関係を有する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】

【0006】

本発明の実施形態の電子機器は、保持部材と、利用者が操作入力を行う操作パネルと、前記操作パネルを前記保持部材に固定する複数の固定部と、平面視で前記複数の固定部のうちの隣り合う固定部同士の間に設けられ、前記操作パネルに振動を生じさせる複数のアクチュエータと、前記操作入力が行われる位置を検出する位置検出部と、前記位置検出部によって検出される位置に応じて前記複数のアクチュエータのうちの少なくともいずれか１つを駆動する制御部とを含む。

【発明の効果】

【0007】

操作パネルに局所的な振動を発生させる、操作パネルの複数の取付部と複数のアクチュエータとの位置関係を有する電子機器を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態１の電子機器１００を示す斜視図である。

【図2】実施形態１の電子機器１００の下面側を示す図である。

【図3】実施形態１の電子機器１００からセンサシート１３０Ａ、ＬＣＤ１３０Ｂを取り外した状態で下面側を示す図である。

【図4】図２及び図３におけるＡ－Ａ矢視断面を示す図である。

【図5】図４に示す矩形状の破線の内部を拡大して斜め下側から示す図である。

【図6】懸架装置１４０を拡大して示す図である。

【図7】電子機器１００と制御機器５０を含む振動生成システム１０の構成を示すブロック図である。

【図8】操作パネル１２０に生じる振動波形のシミュレーション結果を示す図である。

【図9】操作パネル１２０に生じる振動波形のシミュレーション結果を示す図である。

【図10】操作パネル１２０に生じる振動波形のシミュレーション結果を示す図である。

【図11】操作パネル１２０に生じる振動波形のシミュレーション結果を示す図である。

【図12】操作パネル１２０に生じる振動加速度のシミュレーション結果を示す図である。

【図13】図１２に示す振動加速度を得たときの駆動信号を示す図である。

【図14】操作パネル１２０に生じる振動波形のシミュレーション結果を示す図である。

【図15】操作パネル１２０に生じる振動波形のシミュレーション結果を示す図である。

【図16】実施形態１の変形例による電子機器１００Ｍ１を示す図である。

【図17】実施形態１の変形例による電子機器１００Ｍ２を示す図である。

【図18】実施形態２の電子機器２００を示す平面図である。

【図19】電子機器２００の振動系を示す図である。

【図20】比較用の振動特性を示す図である。

【図21】実施形態２の振動特性を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の電子機器を適用した実施形態について説明する。

【0010】

＜実施形態１＞
図１は、実施形態１の電子機器１００を示す斜視図である。図２は、実施形態１の電子機器１００の下面側を示す図である。図２は、下面側のカバーを取り外した状態を示す。以下では、ＸＹＺ座標系を定義して説明する。また、以下では、平面視とはＸＹ面視のことであり、説明の便宜上、－Ｚ方向側を下側又は下、＋Ｚ方向側を上側又は上と称すが、普遍的な上下関係を表すものではない。また、厚さとは特に断らない限りＺ方向の寸法である。

【0011】

電子機器１００は、フレーム１１０、操作パネル１２０、センサシート１３０Ａ、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)１３０Ｂ、懸架装置１４０、アクチュエータ１６０、加速度センサ１７０を含む。電子機器１００は、ＸＹ平面に延在し、厚さが薄い薄板状の機器である。電子機器１００の長手方向はＸ方向であり、短手方向はＹ方向である。また、長手方向（Ｘ方向）、短手方向（Ｙ方向）は、フレーム１１０、操作パネル１２０、センサシート１３０Ａ、ＬＣＤ１３０Ｂについても同様である。

【0012】

以下では、図１及び図２に加えて図３乃至図６を用いて説明する。図３は、実施形態１の電子機器１００からセンサシート１３０Ａ、ＬＣＤ１３０Ｂを取り外した状態で下面側を示す図である。図４は、図２及び図３におけるＡ－Ａ矢視断面を示す図である。図５は、図４に示す矩形状の破線の内部を拡大して斜め下側から示す図である。図６は、懸架装置１４０を拡大して示す図である。電子機器１００は、図５に示す圧力センサ１５０をさらに含む。

【0013】

フレーム１１０は、保持部材の一例であり、矩形環状の枠状の部材である。フレーム１１０は分割式であってもよいが、ここでは一例として一体からなる枠状の部材である。ここでは、フレーム１１０が枠部１１１、１１２、１１３、１１４を有するものとして説明する。枠部１１１は－Ｙ方向側でＸ方向に延在する部分である。枠部１１２は＋Ｙ方向側でＸ方向に延在する部分である。枠部１１３は－Ｘ方向側でＹ方向に延在する部分である。枠部１１４は＋Ｘ方向側でＹ方向に延在する部分である。フレーム１１０の内側は開口部となっており、この開口部に操作パネル１２０を保持するために設けられている。フレーム１１０は、電子機器１００の筐体の一部であってもよい。

【0014】

操作パネル１２０は、透明な薄板状の部材であり、一例としてガラス製の薄板又は硬質樹脂製の薄板である。操作パネル１２０は、１０個の懸架装置１４０を介して矩形環状のフレーム１１０の中央の開口部１１５に取り付けられる。操作パネル１２０の平面視でのサイズはフレーム１１０の開口サイズと合わせられており、フレーム１１０に取り付けた状態で殆ど隙間が生じないように構成されている。操作パネル１２０は、電子機器１００の外表面に位置し、電子機器１００の利用者が手等で操作する操作面１２１を有する。操作面１２１は、操作パネル１２０の上面であり、フレーム１１０の上面と略面一である。

【0015】

操作パネル１２０は、下面に４本の凹部１２２を有する。下面は操作面１２１とは反対側の表面である。凹部１２２は、図３及び図５に示すようにＹ方向に沿って操作パネル１２０の下面が凹んでいる溝状の部分である。凹部１２２のＸＺ平面に平行な断面の形状は略円弧状である。図１では凹部１２２を一点鎖線で示す。４本の凹部１２２は、操作パネル１２０の－Ｙ方向側の端部から＋Ｙ方向側の端部にまで延在している。ただし、凹部１２２は略円弧状だけではなく、応力が一点に集中しないようにラウンドシェープを有していればよい。例えば、凹部１２２を三角形とした場合にはその角部分をラウンドシェープとしても良い。

【0016】

４本の凹部１２２は、操作パネル１２０をＸ方向に５等分するように設けられており、４本の凹部１２２のＸ方向における間隔は等しい。４本の凹部１２２は、操作パネル１２０をＸ方向において５つの領域１２０Ａ１～１２０Ａ５に分割するために設けられている。より具体的には、凹部１２２は、操作パネル１２０の厚さが薄く、凹部１２２以外の部分よりも剛性が低い。弱剛性では、伝搬する振動の周波数は低域のみとなり、結果として隣接する領域に振動の伝達量が小さくなる。このような凹部１２２を設けることで、操作パネル１２０に振動が生じる領域を５つに分割している。なお、操作パネル１２０の下にはＬＣＤ１３０Ｂが配置されるため、凹部１２２の内部には、透明ゴム材を代表とする剛性が操作パネル１２０に対して十分に低く、且つ、操作パネル１２０の材質と屈折率の近い透明樹脂１２５（図５参照）を充填している。これにより、操作パネル１２０の操作面１２１側から凹部１２２が見えないようにしている。

【0017】

また、操作パネル１２０は、図１に示すように視認領域１２３Ａと非視認領域１２３Ｂを有する。非視認領域１２３Ｂは、平面視で操作パネル１２０の四辺に沿った矩形環状の領域であり、ＬＣＤ１３０Ｂと重ならない領域、及び／又は、ＬＣＤ１３０Ｂと重なっても外部から視認できない領域である。視認領域１２３Ａは、平面視で非視認領域１２３Ｂの内側に位置し、ＬＣＤ１３０Ｂと重なることで、ＬＣＤ１３０Ｂが構成する表示領域を視認可能とする領域である。非視認領域１２３Ｂの下には、懸架装置１４０の一部、圧力センサ１５０、アクチュエータ１６０、及び加速度センサ１７０が配置されるため、これらが操作パネル１２０の操作面１２１側から見えないように、操作面１２１の一部には、加飾部材を設けてもよい。加飾部材は、不透明なフィルム、又は、不透明な塗料を塗布した塗料層等で実現可能である。なお、加飾部材は、非視認領域１２３Ｂ内で操作パネル１２０の下面に設けてもよい。

【0018】

センサシート１３０Ａは、位置検出部の一例であり、ＬＣＤ１３０Ｂの上面側に重ねた状態で操作パネル１２０の下面側に配置される。センサシート１３０Ａは、一例として静電容量型のものを用いればよい。センサシート１３０Ａは、操作面１２１に行われる操作入力の位置（座標）を検出する。センサシート１３０Ａは透明である。

【0019】

ＬＣＤ１３０Ｂは、表示部の一例であり、ＧＵＩ(Graphic User Interface)による画像等を表示する。センサシート１３０Ａは透明であるため、ＬＣＤ１３０Ｂの表示は、センサシート１３０Ａ及び操作パネル１２０を介して利用者に視認される。ここでは表示部としてＬＣＤ１３０Ｂを用いる形態について説明するが、ＬＣＤ１３０Ｂに限られず、有機ＥＬ(Electroluminescence)等の何らかの画像表示素子を用いてもよい。また、ここでは電子機器１００が表示部を含む形態について説明するが、電子機器１００は表示部を含まない構成であってもよい。その場合にはセンサシート１３０Ａ、操作パネル１２０などは透明である必要はない。

【0020】

懸架装置１４０は、操作パネル１２０をフレーム１１０に取り付ける取付部の一例であり、操作パネル１２０とフレーム１１０との間で振動を緩和するサスペンションの機能も有する。懸架装置１４０は、フレーム１１０に対して操作パネル１２０を弾性的に保持している。このような懸架装置１４０は、一例として２０個設けられており、フレーム１１０の枠部１１１、１１２に１０個ずつ取り付けられている。懸架装置１４０は、ホルダ１４１、ラバー部材１４２、及び軸部１４３を有する。

【0021】

枠部１１１に１０個ずつ取り付けられる懸架装置１４０を－Ｘ方向側から＋Ｘ方向側にかけて１番目から１０番目と称すとともに、４本の凹部１２２を－Ｘ方向側から＋Ｘ方向側にかけて１本目から４本目と称すと、１０個の懸架装置１４０は図３に示す通り次のように配置される。１番目の懸架装置１４０は枠部１１１の－Ｘ方向側の端部に設けられ、２番目及び３番目の懸架装置１４０は１本目の凹部１２２を挟んで隣接して設けられる。４番目及び５番目の懸架装置１４０は２本目の凹部１２２を挟んで隣接して設けられる。６番目及び７番目の懸架装置１４０は３本目の凹部１２２を挟んで隣接して設けられる。８番目及び９番目の懸架装置１４０は４本目の凹部１２２を挟んで隣接して設けられる。１０番目の懸架装置１４０は枠部１１１の＋Ｘ方向側の端部に設けられる。１番目及び２番目の懸架装置１４０の間隔と、３番目及び４番目の懸架装置１４０の間隔と、５番目及び６番目の懸架装置１４０の間隔と、７番目及び８番目の懸架装置１４０の間隔と、９番目及び１０番目の懸架装置１４０の間隔とが等しい。なお、これは枠部１１２に取り付けられる１０個の懸架装置１４０についても同様である。つまり懸架装置１４０は各領域１２０Ａ１～Ａ５の境界を形成する凹部１２２の位置に合わせて形成されているものである。このように、凹部１２２に近い位置に懸架装置１４０を配置することで、凹部１２２を挟んだ懸架装置１４０が仮想支持点、凹部１２２がスプリングとして作用する事から、操作パネル１２０の姿勢を保持しやすくなる。

【0022】

ホルダ１４１は、延在部の一例であり、一端が枠部１１１，１１２の下面に固定され、他端が操作パネル１２０の下面に固定されている、高剛性の材質製のものである。図５に示す通り、枠部１１１、１１２の下面において、ピン１４５Ａで位置決めした状態で３本のネジ１４５Ｂによって固定されている。ホルダ１４１は、枠部１１１、１１２の下面から矩形環状のフレーム１１０の開口部１１５に向かって平面視でＹ方向に延在するプレート状の部材である。ホルダ１４１のＹ方向における約半分は、平面視でフレーム１１０の開口部に延在しており、開口部１１５側の端部にラバー部材１４２が挿通される切欠部１４１Ａ（図５参照）を有する。

【0023】

ラバー部材１４２は、弾性部材の一例であり、ホルダ１４１と操作パネル１２０との間に設けられて、操作パネル１２０の振動を吸収することでホルダ１４１およびフレーム１１０に対して伝播する振動を緩和する。このとき、ラバー部材１４２は、ばねとしての役割を有し、そのばね定数が小さいと、振動における高周波数成分が伝達し難くなることから、全体として伝達する振動量が減少することとなる。

【0024】

ラバー部材１４２は、略円筒状のラバー（ゴム）製の部材であり、図６に示すように中央にはＺ方向に沿った軸方向に貫通する貫通孔１４２Ａを有する。貫通孔１４２Ａの内部には、軸部１４３が挿通されている。図５では、構成を分かり易くするために、左側の懸架装置１４０のラバー部材１４２を省略し、軸部１４３を示す。また、図６は、図５とは天地が逆の状態を示し、構成を分かり易くするために右側の懸架装置１４０のネジ１４４と加速度センサ１７０を省略する。

【0025】

ラバー部材１４２は、図５の右側で示すように軸部１４３によって操作パネル１２０の下面に固定され、外周部がホルダ１４１の切欠部１４１Ａに係合している。また、ラバー部材１４２は、図６に示すように、上面及び下面に、軸部１４３を取り囲むように環状に配置された複数の突起１４２Ｂを有する。ラバー部材１４２は、上面側の複数の突起１４２Ｂを介して圧力センサ１５０に当接しており、下面側の複数の突起１４２Ｂを介して軸部１４３の下端の円板部１４３Ａに当接している。円板部１４３Ａは、軸部１４３の下端で軸部１４３の外周にそって径方向外側に突出した円環状の部分である。

【0026】

軸部１４３は、軸部１４３の上端と操作パネル１２０の下面との間に加速度センサ１７０と圧力センサ１５０とを挟んだ状態で、ネジ１４４によって操作パネル１２０に固定されている。このため、ラバー部材１４２は、上面の突起１４２Ｂが圧力センサ１５０の下面に当接するとともに、下面の突起１４２Ｂが軸部１４３の円板部１４３Ａの上面に当接した状態で、圧力センサ１５０の下面と円板部１４３Ａの上面との間に挟まれている。

【0027】

このように懸架装置１４０はラバー部材１４２を介してフレーム１１０に取付けられることで剛性が低い、弱い締結力で締結されることとなる。これにより、フレーム１１０への振動伝搬を抑え、操作パネル１２０のみに振動が励起されることとなる。また、ラバー部材１４２が接触面積の小さい突起１４２Ｂを介して、圧力センサ１５０の下面と円板部１４３Ａの上面とに当接することにより、操作パネル１２０がアクチュエータ１６０の振動による変形に追従して変形し易い構成を実現している。

【0028】

軸部１４３は、円板部１４３Ａと、軸方向に貫通する貫通孔１４３Ｂとを有する円筒状の部材であり、ラバー部材１４２の中心の貫通孔１４２Ａに挿通された状態で、貫通孔１４３Ｂに挿通されるネジ１４４によって操作パネル１２０に固定されている。より具体的には、軸部１４３は、軸部１４３の上端と操作パネル１２０の下面との間に加速度センサ１７０と圧力センサ１５０とを挟んだ状態で、ネジ１４４によって操作パネル１２０に固定されている。ネジ１４４は、加速度センサ１７０と圧力センサ１５０とに設けられた貫通孔に挿通された状態で、操作パネル１２０のネジ穴に締結されている。軸部１４３の外形は、ラバー部材１４２の貫通孔の内径に合わせられており、軸部１４３に対するラバー部材１４２の位置ずれが生じないように構成されている。

【0029】

なお、懸架装置１４０は、軸部１４３を含まずにラバー部材１４２をホルダ１４１と操作パネル１２０との間に設ける構成であってもよい。例えばラバー部材１４２をホルダ１４１と操作パネル１２０との間に挟んで設けてもよい。また、ラバー部材１４２の代わりに他の形態の弾性部材を用いてもよい。また、懸架装置１４０のように振動を緩和する構成ではなく、２０個の懸架装置１４０の代わりに２０点でフレーム１１０に対して直接操作パネル１２０を取り付ける構成であってもよい。ただし、そのような構成とする場合には懸架装置１４０のラバー部材１４２による振動伝達量の減少効果が失われる。また、取り付け位置の周辺部の振動フィードバック量を増大できなくなるため、各領域内の中央領域が振動フィードバックの主領域となる。また、振動の吸収が行われないことから音が発生する場合がある。

【0030】

圧力センサ１５０は、操作入力によって操作パネル１２０が下方に押圧される圧力を検出するセンサである。圧力センサ１５０としては、例えば圧電素子を用いたセンサを用いることができる。圧力センサ１５０は、各軸部１４３の上に設けられている。

【0031】

アクチュエータ１６０は、４本の凹部１２２によって分けられる操作パネル１２０の５つの領域１２０Ａ１～１２０Ａ５に２つずつ設けられている。アクチュエータ１６０は、操作パネル１２０の枠部１１１、１１２に沿った２つの端辺に沿って５個ずつ等間隔で設けられている。各アクチュエータ１６０のＸ方向の位置は領域１２０Ａ１～１２０Ａ５の各々における中央であり、Ｙ方向における位置は、操作パネル１２０の±Ｙ方向側の端部である。このように各アクチュエータ１６０をＸ方向において各領域の中央に配置することで、アクチュエータ１６０の重量が各懸架装置１４０を支持点として、各領域を梁とみなした際に、この梁のたわみが大きくなる部分に配置されることとなる。これによって、梁の共振周波数を下げることが出来、振動変位量を増加可能となり、結果、パネル変形量を大きくすることができる。

【0032】

アクチュエータ１６０は、一例として共振型のＬＲＡ(Linear Resonant Actuator)を用いることができるが、圧電型、磁歪型、又は電歪型の振動素子であってもよい。各アクチュエータ１６０は、非視認領域１２３Ｂ内で操作パネル１２０の下面に接着等によって取り付けられている。その際、アクチュエータ１６０によって発生される振動は操作パネル１２０がＺ方向に変位するように配置される。

【0033】

加速度センサ１７０は、各軸部１４３と圧力センサ１５０との間に設けられている。このため、電子機器１００は、２０個の加速度センサ１７０を含む。加速度センサ１７０は、操作パネル１２０の振動の状態を検出するために設けられている。振動の状態とは、例えば、振動のＺ方向の加速度又は角速度等である。なお、加速度センサ１７０の代わりに、歪みセンサや角速度センサ等を用いて振動の状態を検出してもよい。

【0034】

図７は、電子機器１００と制御機器５０を含む振動生成システム１０の構成を示すブロック図である。電子機器１００と制御機器５０は、バス等を介してデータ通信可能に接続されている。図７には、電子機器１００の構成要素として、センサシート１３０Ａ、ＬＣＤ１３０Ｂ、圧力センサ１５０、アクチュエータ１６０、及び加速度センサ１７０を示す。ここでは、領域１２０Ａ１～１２０Ａ５にそれぞれ含まれる２つのアクチュエータ１６０をＣＨ（チャンネル）１～５のアクチュエータ１６０として説明する。

【0035】

制御機器５０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)、入出力インターフェース、及び内部バス等を含むコンピュータによって実現される。

【0036】

制御機器５０は、画像制御部５１、リクエスト生成部５２、振動波形生成部５３、抑制制御部５４、出力部５５、及びメモリ５６を含む。画像制御部５１、リクエスト生成部５２、振動波形生成部５３、抑制制御部５４、出力部５５は、制御機器５０が実行するプログラムの機能（ファンクション）を機能ブロックとして示したものである。また、メモリ５６は、制御機器５０のメモリを機能的に表したものである。

【0037】

画像制御部５１は、ＬＣＤ１３０Ｂに表示させるＧＵＩ画像等を生成する。ＧＵＩ画像としては、例えば、押しボタンを表す画像等がある。画像制御部５１は、電子機器１００のセンサシート１３０Ａで検出される座標に基づいて操作入力の内容を判定し、操作入力に応じたＧＵＩ画像等をＬＣＤ１３０Ｂの所望の位置に表示させる。

【0038】

リクエスト生成部５２は、電子機器１００の圧力センサ１５０で検出された押圧動作と、センサシート１３０Ａで検出される位置とを用いて操作パネル１２０の領域１２０Ａ１～１２０Ａ５のうちの少なくとも１つの領域への振動の生成をリクエストする振動生成リクエストを含むリクエスト信号を生成する。

【0039】

例えば、操作入力が領域１２０Ａ１内で行われている場合には、振動生成リクエストはＣＨ１のアクチュエータ１６０を駆動するコマンドである。また、ここでは、リクエスト信号が領域１２０Ａ２～１２０Ａ５のうちのいずれかの領域での振動を抑制する振動を生成する振動抑制リクエストも含むものとして説明する。リクエスト信号は、振動波形生成部５３と抑制制御部５４とに伝送される。いずれの領域で振動生成リクエストに基づいてアクチュエータ１６０を駆動する場合に、いずれの領域で振動抑制リクエストに基づいてアクチュエータ１６０を駆動するかを表す組み合わせを表すデータをメモリ５６に格納しておけばよい。

【0040】

振動波形生成部５３は、リクエスト信号の振動生成リクエストが表すチャンネルのアクチュエータ１６０を駆動するための振動波形を表す振動波形データを生成し、出力部５５に伝送する。また、本実施例では電子機器１００の圧力センサ１５０で検出された押圧動作と、センサシート１３０Ａで検出される位置とを用いて振動波形データを生成しているが、その過程において圧力センサ１５０で検出された圧力値自体を考慮に入れても良い。これにより操作圧力に応じた適切な振動波形データを生成することもできる。

【0041】

抑制制御部５４は、振動波形生成部によって生成される振動波形データに基づき駆動されるアクチュエータ１６０が存在する領域以外の領域に伝播する振動を抑制するための制御を行うものである。電子機器１００のセンサシート１３０Ａで検出される位置と、各チャンネルの加速度センサ１７０で検出される加速度とを用いて、リクエスト信号の振動抑制リクエストが表すチャンネルのアクチュエータ１６０を駆動するため、伝搬する加速度を抑制する為に検出された加速度を略反転補正した駆動力を生成する、アクチュエータ１６０を駆動する為の抑制波形データを生成し、出力部５５に伝送する。例えば、振動生成リクエストが表すチャンネルがＣＨ１である場合には、振動抑制リクエストが表すチャンネルはＣＨ２～ＣＨ５のうちの少なくともいずれか１つである。抑制制御部５４が加速度センサ１７０で検出される加速度を用いて抑制波形データを生成する制御は、フィードバック制御である。抑制制御部５４は、加速度を用いて略判定補正した振動を抑制可能な駆動波形の生成を行う。伝搬した振動を発振することなく抑制を行う為には、制御器の安定化を行うことが必要である。不安定化する要因としては、アクチュエータ１６０の応答遅れや、計算遅れといった、応答遅れによる不安定性があるが、これらの不安定性を緩和し、安定化する為に、一般的にはＰＩＤ(Proportional Integral Derivative)制御が用いられる。さらに、パネルの副次モードに伴う位相変動の影響を緩和のする為に、位相進み・遅れ補償を組み合わせた位相補償を付加することでさらに安定性を増すことも可能である。この抑制波形データに基づいて駆動されるアクチュエータ１６０により発生される振動によって、振動波形データに基づき駆動されるアクチュエータ１６０によって発生される振動を、所望の領域において抑制することができる。結果、局所的な振動を生成できる。また、振動リクエスト終了後ＣＨ１においては振動抑制が実施されることで、局所的な振動を発生後、当該位置での振動を速やかに抑制することができ、切れの良い振動を生成することができる。また、本実施例では加速度センサ１７０で検出される加速度を用いて抑制波形データを生成しているが、その過程において操作パネル１２０等の振動特性（固有振動数）を考慮に入れても良い。これにより振動に寄与する部材の振動特性に基づき振動抑制に効果的な抑制波形データを生成することもできる。

【0042】

出力部５５は、振動波形データ及び抑制波形データを含む駆動信号を出力する。この結果、振動波形データ及び抑制波形データは、それぞれ該当するチャンネルのアクチュエータ１６０に伝送される。振動生成リクエストが表すチャンネルのアクチュエータ１６０は振動波形データによって駆動され、振動抑制リクエストが表すチャンネルのアクチュエータ１６０は抑制波形データによって駆動される。

【0043】

メモリ５６は、制御機器５０が電子機器１００の制御を行うために必要なプログラムやデータを格納するとともに、リクエスト信号等を一時的に格納する。

【0044】

なお、振動抑制リクエストに該当するチャンネルは、電子機器１００の操作パネル１２０の振動特性に応じて設定すればよい。電子機器１００の操作パネル１２０は、領域１２０Ａ１～１２０Ａ５に分けられており、領域間で振動が伝わりにくい構成を有する。しかしながら、ある領域でアクチュエータ１６０を駆動した場合に、他のいずれかの領域において振動をより効果的に抑制したい場合には、そのような領域を振動抑制リクエストで指定し、振動を抑制するための駆動パターンでアクチュエータ１６０を駆動すればよい。振動生成リクエストで指定する領域又はアクチュエータ１６０のチャンネルと、振動抑制リクエストで指定する領域又はアクチュエータ１６０のチャンネルとの組み合わせを表すデータをメモリ５６に格納しておけばよい。

【0045】

図８乃至図１１は、操作パネル１２０に生じる振動波形のシミュレーション結果を示す図である。図８は、１番目（－Ｘ方向側の端部）の懸架装置１４０と、１０番目（＋Ｘ方向側の端部）の懸架装置１４０との４点のみでフレーム１１０に固定した操作パネル１２０のシミュレーションモデルについて自由振動を発生させた場合の振動波形である。Ｘ方向に２次、Ｙ方向に１次とする２１モードの振動が生じている。同様に高次のモードとしてＸ方向に４次、Ｙ方向に１次のモードの例を図９に示す。

【0046】

図１０は、Ｘ方向に８個の懸架装置１４０を配置し、合計１６個の懸架装置１４０で操作パネル１２０をフレーム１１０に取り付けたシミュレーションモデルを図８と同じアクチュエータ１６０の駆動条件で駆動した場合の振動波形を示す。図１０に示す操作パネル１２０のシミュレーションモデルは、図３に示すように１０個の懸架装置１４０でフレーム１１０に取り付けた操作パネル１２０よりも懸架装置１４０を６個追加して同様にフレーム１１０に取り付けたものである。

【0047】

図１０は、図８に対し合計１６個の懸架装置１４０を配置した場合の振動波形のシミュレーション結果である。図８の結果は正弦波状に振動しているのに対し、図１０では懸架装置１４０の締結による拘束の影響を受け振動波形が変化することが判る。また、図１１は、図９に対し合計１６個の懸架装置１４０を配置した場合の振動波形のシミュレーション結果である。図１１から高次のモードでも懸架部分の締結による拘束の影響を受けていることが判る。懸架装置１４０による操作パネル１２０の締結によって、自由な振動モード（振動次数がｍｎ、ｍ、ｎは整数）ではなく、懸架装置１４０による拘束部が節となるような振動モードが励起されるようになる。つまり拘束部の位置により振動が励起しやすい局所的な位置の大きさを変えることが出来る。

【0048】

前述したように、操作パネル１２０は懸架装置１４０を介してフレーム１１０に対して取り付けられている為、アクチュエータ１６０によって発生した振動は、懸架装置を略節とした振動が励起しやすい。この結果、操作パネル１２０でアクチュエータ１６０による振動を生成している領域で振動が発生しやすくなる。また、懸架装置１４０中のラバー部材１４２による弾性締結で弱剛性にて締結している為、フレーム１１０への振動伝搬を抑え、操作パネル１２０のみに振動が励起されることとなる。

【0049】

また、各領域間には凹部１２２が存在することから、所定の領域で発生された振動は凹部１２２によって吸収される。これにより、所望の領域以外での振動を抑制制御部５４によって発生される抑制波形データによって駆動されるアクチュエータ１６０によって発生させられる信号で、所望の領域以外の振動を抑制しやすくなる。結果、所望の領域のみでの局所的な振動を得ることができる。

【0050】

したがって、操作パネル１２０に局所的な振動を発生させる、操作パネル１２０の複数の懸架装置１４０と複数のアクチュエータ１６０との位置関係を有する電子機器１００を提供することができる。

【0051】

図１２は、操作パネル１２０に生じる振動加速度のシミュレーション結果を示す図である。図１２において横軸は時間を表し、縦軸は振動加速度を表す。ここでは、チャンネルが４つ（ＣＨ１～ＣＨ４）の電子機器１００についてシミュレーションを行った。振動指示信号を１周期分の正弦波形の振動波形データ、振動リクエストをＣＨ１のアクチュエータ１６０、振動抑制リクエストをＣＨ２～ＣＨ４のアクチュエータ１６０とし、ＣＨ２～ＣＨ４のアクチュエータ駆動信号は、加速度センサ１７０から検出される加速度データ（振動加速度）に基づいて抑制制御部５４によって生成した抑制波形データによって生成した。図１２中のＣＨ１は振動指示信号に基づいた大きな振動加速度波形が生成されており、ＣＨ２～ＣＨ４のアクチュエータ１６０は、小さな振幅の振動加速度となっていることが判る。またＣＨ１の駆動指示信号（正弦波１周期）終了以降、時間の経過に従ってＣＨ１～ＣＨ４のアクチュエータ１６０の振動加速度が安定して減衰していることが分かる。

【0052】

図１３は、図１２に示す振動加速度を得たときの駆動信号を示す図である。図１３において横軸は時間を表し、縦軸は駆動信号に含まれる振動波形データ又は抑制波形データの波形を表す。図１３中のＣＨ１は振動指示信号（駆動波形）であり、ＣＨ２～ＣＨ４は振動抑制駆動信号である。振動指示信号は１周期分の正弦波であり、１周期の振動駆動指示終了後は０となる波形である。その為ＣＨ１の振動指示信号図もそのようになっている。また、ＣＨ２～ＣＨ４は加速度信号に基づいて生成される振動抑制駆動信号によってアクチュエータが駆動されるため、図１２中のＣＨ２～ＣＨ４で観測された加速度に従った駆動信号波形となっている。なお、パネルには振動伝搬に伴った伝達ロス及び懸架装置１４０のラバー部材１４２による振動吸収が存在する為、伝搬距離に伴い振動自体も小さくなる。図１２中でもわかる様に振動指示信号によって振動が生成されるＣＨ１に近いＣＨ２の振幅が大きく、ＣＨ４の振幅が小さくなっていることが判る。

【0053】

図１４及び図１５は、操作パネル１２０に生じる振動波形の強度分布のシミュレーション結果を示す図である。図１４は、ＣＨ２のアクチュエータ１６０のみを振動波形データを含む駆動信号で駆動した場合の振動波形を示す。ＣＨ２に対応する領域１２０Ａ２（図１参照）に振動強度が高い領域が生じているのと共に、矢印Ｂ１で示したパネルの振動モードに対応した振動励起が観測される。駆動指示信号に伴う振動提示対象領域は領域１２０Ａ２に対して不要な振動が矢印Ｂ１で生成されていることとなる。パネルの振動モードは懸架装置１４０で拘束された位置が振動の節となるようなパネル振動が励起されやすい。Ｂ１は領域１２０Ａ４の懸架装置間の振動の腹に位置する。図１５は、ＣＨ２のアクチュエータ１６０を振動波形データを含む駆動信号で駆動するとともに、ＣＨ４のアクチュエータ１６０をＢ１の位置に配置し、検出された加速度信号に基づいて振動抑制信号を生成し駆動を行った場合の、操作パネル１２０に生じる振動波形の強度分布を示す。図１４ではパネル振動モードに対応した振動モード励起によるＢ１の強度分布があったものが、図１５では、振動抑制信号に基づいた振動抑制制御による効果によってＢ２の様に振動強度が軽減されていることが分かる。本例では、Ｂ１にアクチュエータを配置し振動抑制制御による効果を与えたが、図１４で観測されるように領域１２０Ａ１の端部及び、領域１２０Ａ５端部にも振動の励起が観測される。端部で振動の増大が発生していることから、パネル端面部に、同様にアクチュエータを配置し振動の抑制を行うことも可能である。

【0054】

操作パネル１２０が持つ振動モードは様々であり、駆動指示信号の周波数が変化することに伴って駆動指示信号を与えていない領域でも振動励起するパターンが生じる。一方操作パネル１２０は懸架装置１４０によって弾性拘束される為、操作パネル１２０に励起される振動モードは弾性拘束点を節としたパネル振動モードに対応した位置に略制限され、振動の腹は、懸架装置１４０間に位置しやすくなる。従って懸架装置１４０間にアクチュエータ１６０を配置し、かつ駆動指示信号を与えるアクチュエータ１６０以外を振動抑制制御とすることで、駆動指示信号を与える領域以外で発生する振動を抑制する事が可能となる。したがって、抑制波形データを含む駆動信号によるアクチュエータ１６０の駆動を加えた場合にも、操作パネル１２０に局所的な振動を発生させる、操作パネル１２０の複数の懸架装置１４０と複数のアクチュエータ１６０との位置関係を有する電子機器１００を提供することができる。操作パネル１２０の全体ではなく、局所的に（一部分だけに）振動を発生させることができれば、電子機器１００の用途も広がり、より多くの製品に実装可能になる。

【0055】

また、懸架装置１４０は、ホルダ１４１、ラバー部材１４２、及び軸部１４３を有し、フレーム１１０に固定されるホルダ１４１と、操作パネル１２０に固定される軸部１４３との間にラバー部材１４２を設けることによって、フレーム１１０に対して操作パネル１２０を弾性的に締結している。懸架装置１４０はサスペンションであり、操作パネル１２０の振動の節となって振動を緩和するが、完全に振動を緩和せずにある程度の振動を許容する。このような懸架装置１４０を領域１２０Ａ１～１２０Ａ５の境界に配置することによって、操作パネル１２０を領域１２０Ａ１～１２０Ａ５に分けて、互いの振動が他の領域に伝達しにくい構成を実現している。このような複数の懸架装置１４０を含むことによって、操作パネル１２０に局所的な振動を発生させている。

【0056】

また、ホルダ１４１が枠状のフレーム１１０の内側に向けて延在しているので、ラバー部材１４２を介して操作パネル１２０を容易に取り付けることができる。また、ホルダ１４１のフレーム１１０の内側に延在した部分と、ラバー部材１４２と、軸部１４３とを操作パネル１２０の非視認領域１２３Ｂ内に配置しているため、ＬＣＤ１３０Ｂの表示を妨げることなく、効率的な配置が可能になる。

【0057】

また、アクチュエータ１６０を非視認領域１２３Ｂ内に配置しているため、ＬＣＤ１３０Ｂの表示を妨げることなく効率的な配置が可能になるとともに、隣り合う懸架装置１４０同士の間（取付部同士の間）にアクチュエータ１６０を配置でき、操作パネル１２０の各領域（１２０Ａ１～１２０Ａ５）に効率的に振動を発生させることができる。また、隣り合う懸架装置１４０同士の中央にアクチュエータ１６０を配置することにより、操作パネル１２０の各領域（１２０Ａ１～１２０Ａ５）により効率的に振動を発生させることができる。

【0058】

また、操作パネル１２０は長手方向を有する平面視で長方形のパネルであるため、長手方向に振動を発生させやすい。そして複数のアクチュエータ１６０を操作パネル１２０の長手方向に沿って配置しているため、操作パネル１２０に効率的に振動を発生させることができる。

【0059】

なお、以上では、懸架装置１４０のホルダ１４１が高剛性の材質製のものである形態について説明したが、ホルダ１４１が弾性を有していて、懸架装置１４０は、ホルダ１４１の弾性とラバー部材１４２の弾性とで実現されていてもよい。

【0060】

また、以上では、アクチュエータ１６０が隣り合う懸架装置１４０の間に配置される構成について説明したが、懸架装置１４０と同一の位置に設けてもよい。例えば、懸架装置１４０のホルダ１４１の下面側にアクチュエータ１６０を取り付けると、アクチュエータ１６０の振動軸と、フレーム１１０に対して操作パネル１２０を保持する懸架装置１４０の保持軸とが揃う。このような構成にすると、アクチュエータ１６０の振動生成力が操作パネル１２０の懸架装置１４０によって固定されている部分（固定部）に伝達され易くなり、固定部に伝わるアクチュエータ１６０の振動生成力が相対的に増加し、固定部をより揺らしやすくなる。

【0061】

また、以上では、操作パネル１２０が下面に凹部１２２を有する形態について説明したが、操作パネル１２０は凹部１２２を有していなくてもよい。図１６は、実施形態１の変形例による電子機器１００Ｍ１を示す図である。電子機器１００Ｍ１は、図１乃至図６に示す電子機器１００の操作パネル１２０の代わりに操作パネル１２０Ｍ１を含む。また、チャンネル数は３であり、操作パネル１２０Ｍ１をＸ方向に３つの領域に分けている。アクチュエータ１６０は、各領域の＋Ｙ方向側と－Ｙ方向側とに１つずつ設けられている。また、懸架装置１４０は、各アクチュエータ１６０の両側に設けられている。このため、電子機器１００Ｍ１は、６個のアクチュエータ１６０と８個の懸架装置１４０とを含む。このような構成の電子機器１００Ｍ１においても、懸架装置１４０によって操作パネル１２０が複数の領域に分けられており、振動波形データを含む駆動信号で２つのアクチュエータ１６０を駆動する領域以外の領域について抑制波形データを含む駆動信号でアクチュエータ１６０を駆動しても、駆動しなくても、振動波形データを含む駆動信号で２つのアクチュエータ１６０を駆動する領域以外の領域における振動の発生を抑制できる。

【0062】

また、以上では、操作パネル１２０の長手方向に沿って複数の懸架装置１４０を配置する形態について説明したが、長手方向に加えて、又は、長手方向の代わりに、操作パネル１２０の短手方向に沿って１又は複数の懸架装置１４０を配置してもよい。この場合には、操作パネル１２０を短手方向においても複数の領域に分けることができる。

【0063】

また、以上では、操作パネル１２０の長手方向に沿って複数のアクチュエータ１６０を配置する形態について説明したが、長手方向に加えて、又は、長手方向の代わりに、操作パネル１２０の短手方向に沿って１又は複数のアクチュエータ１６０を配置してもよい。

【0064】

したがって、操作パネル１２０Ｍ１に局所的な振動を発生させる、操作パネル１２０Ｍ１の複数の懸架装置１４０と複数のアクチュエータ１６０との位置関係を有する電子機器１００Ｍ１を提供することができる。

【0065】

また、以上では、懸架装置１４０が操作パネル１２０のＸ方向に延在する端辺のみに沿って設けられる形態について説明したが、懸架装置１４０は操作パネル１２０のＸ方向及びＹ方向の両方に延在する端辺に沿って設けられていてもよい。図１７は、実施形態１の変形例の電子機器１００Ｍ２を示す図である。

【0066】

電子機器１００Ｍ２は、フレーム１１０Ｍ、操作パネル１２０Ｍ２、懸架装置１４０、アクチュエータ１６０、加速度センサ１７０を含む。電子機器１００Ｍ２は、センサシート１３０Ａ、ＬＣＤ１３０Ｂ、圧力センサ１５０も含むが図１７では省略する。

【0067】

電子機器１００Ｍ２は、懸架装置１４０が操作パネル１２０Ｍ、アクチュエータ１６０、加速度センサ１７０がＸ方向及びＹ方向の両方の端辺に沿って設けられている点が図１６に示す電子機器１００Ｍ１と異なる。図１７には、図３に示す電子機器１００に対して、操作パネル１２０ＭのＹ方向の各端辺に沿って２つの懸架装置１４０が設けられている構成を示す。電子機器１００Ｍ２は、合計で１４個の懸架装置１４０を含む。なお、アクチュエータ１６０は、操作パネル１２０のＸ方向に延在する端辺のみに設けられている。

【0068】

操作パネル１２０のＹ方向に延在する端辺に沿って設けられた４つの懸架装置１４０は、一例として図１４及び図１５におけるＸ方向の両端における振動のピークを抑制するために設けられている。領域１２０Ａ１～１２０Ａ５（図１参照）のうち、領域１２０Ａ１及び１２０Ａ５は、Ｘ方向における片側のみに隣接する領域１２０Ａ２及び１２０Ａ４が存在する。これは、領域１２０Ａ２～１２０Ａ４のように、Ｘ方向における両側に隣接する領域がある、接続剛性が高い構造とは異なる。このため、領域１２０Ａ１及び１２０Ａ５は、領域１２０Ａ２～１２０Ａ４と比べると、Ｘ方向における接続剛性が低い。このため、図１４及び図１５に示すように、領域１２０Ａ１の－Ｘ方向側の端部と、領域１２０Ａ５の＋Ｘ方向側の端部のように接続剛性が低い部分では振動を抑制しにくく、振動のピークが大きくなりやすい。このような振動のピークを抑制するために、電子機器１００Ｍ２は、操作パネル１２０のＹ方向に延在する端辺にも懸架装置１４０を設けて振動を抑制している。

【0069】

なお、Ｙ方向に延在する端辺の２つの懸架装置１４０が配置される構成を示すが、懸架装置１４０は各端辺に３つ以上設けられていてもよい。また、Ｙ方向に延在する端辺には懸架装置１４０が配置された構成を示しているが、これに替えて、または、これに加えて、アクチュエータ１６０を配置しても良い。この場合にはＸ方向に延在する端辺に配置されたアクチュエータ１６０と同様の動作を行うこととなる。

【0070】

＜実施形態２＞
図１８は、実施形態２の電子機器２００を示す平面図である。以下では、実施形態１と同様にＸＹＺ座標系を定義して説明する。また、以下では、平面視とはＸＹ面視のことであり、説明の便宜上、－Ｚ方向側を下側又は下、＋Ｚ方向側を上側又は上と称すが、普遍的な上下関係を表すものではない。また、厚さとは特に断らない限りＺ方向の寸法である。

【0071】

また、以下では、実施形態１の電子機器１００と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略する。電子機器２００は、操作パネル２２０、センサシート２３０Ａ、懸架装置１４０、及びアクチュエータ１６０を含む。図１８では、電子機器２００のフレームになる部材を省略する。実施形態２では、電子機器２００のフレームになる部材は、一例として車両のインテリアパネルである。インテリアパネルは、図１８では操作パネル２２０の－Ｚ方向側に設けられる。操作パネル２２０は、車室内側に取り付けられるインテリアパネルであり、図１８は背面側から透視した図である。なお、電子機器２００は、加速度センサ１７０（図２、図５、及び図６参照）を含むが、図１８では省略する。

【0072】

電子機器２００は、一例として１１個の懸架装置１４０を含む。１１個の懸架装置１４０のうち、平面視で操作パネル２２０の外縁側に設けられる７個の懸架装置１４０Ａは、第１取付部の一例であり、７個の懸架装置１４０Ａが囲む領域よりも内側でアクチュエータ１６０の周囲に設けられる４個の懸架装置１４０Ｂは、第２取付部の一例である。平面視における操作パネル２２０の外縁側とは、平面視において、操作パネル２２０の中央側よりも外縁に近い側をいう。また、７個の懸架装置１４０Ａが囲む領域とは、平面視で７個の懸架装置１４０Ａが位置する領域を結んだ線によって囲まれる領域である。

【0073】

以下では、懸架装置１４０Ａと懸架装置１４０Ｂを区別しない場合には、単に懸架装置１４０と称す。図１８では、懸架装置１４０については、ホルダ１４１、ホルダ１４１の３つの貫通孔１４１Ｂ、及びネジ１４４を示し、その他の構成要素（ホルダ１４１の切欠部１４１Ａ、ラバー部材１４２、軸部１４３等）については、図５及び図６等を援用して説明を行う。

【0074】

各懸架装置１４０は、図５及び図６に示す懸架装置１４０と同様であるが、実施形態２では、ホルダ１４１に対して３本のネジ１４５Ｂを挿入する方向が実施形態１とは逆である。実施形態１及び２において、ラバー部材１４２を固定するネジ１４４のネジ頭から先端に向かう方向が＋Ｚ方向であり、実施形態１ではホルダ１４１の３つの貫通孔１４１Ｂに－Ｚ方向側から＋Ｚ方向側にネジ１４５Ｂを挿通させるが、実施形態１ではホルダ１４１の貫通孔１４１Ｂに＋Ｚ方向側から－Ｚ方向側にネジ１４５Ｂを挿通させてネジ１４５Ｂでホルダ１４１をインテリアパネルに取り付けてある。

【0075】

また、ラバー部材１４２は、軸部１４３とネジ１４４によって操作パネル２２０の－Ｚ方向側の表面に取り付けられている。図１８には、操作パネル２２０の－Ｚ方向側の表面に取り付けられたラバー部材１４２の外周部をホルダ１４１の切欠部１４１Ａに係合させた状態を示す。操作パネル２２０Ａは、ラバー部材１４２をインテリアパネルの＋Ｚ方向側に取り付けられたホルダ１４１の切欠部１４１Ａに係合させることによって、インテリアパネルに取り付けられている。

【0076】

センサシート２３０Ａは、平面視において操作パネル２２０の中央部（操作パネル２２０のＸ方向の長さの中央部に位置し、かつ、操作パネル２２０のＹ方向の長さの中央部に位置する部分）の－Ｚ方向側に設けられている。センサシート２３０Ａは平面視で矩形状であり、センサシート２３０Ａが設けられる領域の四隅の外側には４個の懸架装置１４０Ｂが設けられている。

【0077】

センサシート２３０Ａは、実施形態１のセンサシート１３０Ａと同様であり、操作パネル２２０の＋Ｚ方向側の操作面に行われる操作入力の位置（座標）を検出する。実施形態２では、操作パネル２２０に行われる操作入力の位置を検出可能な領域は、平面視でセンサシート２３０Ａと重なる領域である。

【0078】

アクチュエータ１６０は、平面視で操作パネル２２０の中央に設けられる。アクチュエータ１６０は、センサシート２３０Ａの－Ｚ方向側に重ねて設けられている。アクチュエータ１６０は、操作パネル２２０に振動を生じさせ、操作パネル２２０の＋Ｚ方向側の表面に触れる利用者の指先等に触感を提供する。

【0079】

図１９は、電子機器２００の振動系を示す図である。一例として操作パネル２２０に３次のモードの振動が生じるものとして考える。例えば、図１８に示す操作パネル２２０のＹ方向における中央よりも＋Ｙ方向側の領域において、＋Ｘ方向側と－Ｘ方向側とにピークを有する２つの振動が生じ、図１８に示す操作パネル２２０のＹ方向における中央よりも－Ｙ方向側の領域に１つの信号が生じるものとする。

【0080】

このような場合には、操作パネル２２０は仮想的に３つの部分に分かれて振動しており、操作パネル２２０の質量を仮想的に３つの質量ｍ１、ｍ２、ｍ３に分けて考えることができる。

【0081】

このように操作パネル２２０を３つに分けると、図１９に示すように質量ｍ１、ｍ２、ｍ３が振動する振動系として電子機器２００を捉えることができる。そして、一例として、アクチュエータ１６０は、質量ｍ２の部分に固定されていることとして考える。

【0082】

図２０は、比較用の振動特性を示す図である。図２０に示す特性は、アクチュエータ１６０を取り外した操作パネル２２０をインテリアパネルに取り付けて共振させた場合のアクチュエータ取り付け点での振動強度の周波数特性を示す。図２０に示すように、約８０Ｈｚ、約１６０Ｈｚ、及び約２００Ｈｚの帯域に鋭いピークが生じた。

【0083】

図２１は、実施形態２の振動特性を示す図である。図２１に示す特性は、アクチュエータ１６０を操作パネル２２０上に配置し、インテリアパネルに取り付けて共振させた場合の振動強度の周波数特性を示す。図２１に示すように、約８０Ｈｚの振動強度は大幅に低減され、約２００Ｈｚの振動強度も低減され、約１６０Ｈｚにはアクチュエータ１６０の共振による大きな振動強度が得られた。アクチュエータ１６０の振動強度は、約２００Ｈｚの振動強度よりも大きく、アクチュエータ１６０の振動が主体的になって共振が生じていることが分かった。かつ、このような振動は、平面視において操作パネル２２０の中央部の４個の懸架装置１４０Ｂによって囲まれる領域内で局所的に生じるものである。

【0084】

これらの効果は、図１９に示した様に、ばね、ダンパーを介してアクチュエータ質量を接続した共振系を付加することで、ｍ２の等価質量が増加することになる。これにより、ｍ１＝ｍ３＜ｍ２となる為、伝達エネルギ―が一定であることから、ｍ１及びｍ３の影響によるｍ２の振動振幅量が減少することとなる。この状態で、ばね、ダンパーを介してアクチュエータ質量を接続した共振系が加わる為、アクチュエータ１６０の振動が主体的に表れているものと考えられる。なおアクチュエータ１６０の共振系は、アクチュエータ内部に可動子を持つＬＲＡタイプであってもよいし、ＶＣＭ可動部にばね、ダンパー系を接続して共振系を構成したものでもよい。

【0085】

本例ではパネルが弾性振動となりかつ、操作領域とその他が３次モードとなるパネルモードを用いているが、３次に限定されるものではなく、操作領域をカバーできる振動モードを選定するのがよい。４次、５次と高次の次数を選択した場合、複数次数の影響がより現れる。その影響を低減する為に、操作領域部の剛性を低減し（厚みを減少）低剛性化を図り、振動モードの次数を削減してもよい。

【0086】

したがって、操作パネル２２０に局所的な振動を発生させる、操作パネル２２０の複数の懸架装置１４０と複数のアクチュエータ１６０との位置関係を有する電子機器２００を提供することができる。

【0087】

なお、本国際出願は、２０２０年７月８日に出願した日本国特許出願２０２０－１１７８０１号に基づく優先権を主張するものであり、その全内容は本国際出願にここでの参照により援用されるものとする。

【0088】

以上、本発明の例示的な実施形態の電子機器について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

【符号の説明】

【0089】

１００、１００Ｍ１、１００Ｍ２ 電子機器
１１０、１１０Ｍ フレーム
１２０、１２０Ｍ１、１２０Ｍ２ 操作パネル
１２０Ａ１～１２０Ａ５ 領域
１２１ 操作面
１２２ 凹部
１２３Ａ 視認領域
１２３Ｂ 非視認領域
１３０Ａ センサシート
１３０Ｂ ＬＣＤ
１４０ 懸架装置
１４１ ホルダ
１４２ ラバー部材
１４３ 軸部
１５０ 圧力センサ
１６０ アクチュエータ
１７０ 加速度センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】