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WO2019013044A1 - 入力装置 - Google Patents

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Publication number
WO2019013044A1
WO2019013044A1 PCT/JP2018/025213 JP2018025213W WO2019013044A1 WO 2019013044 A1 WO2019013044 A1 WO 2019013044A1 JP 2018025213 W JP2018025213 W JP 2018025213W WO 2019013044 A1 WO2019013044 A1 WO 2019013044A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
input
liquid crystal
display device
crystal display
pressure sensor
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/025213
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
泰之 富樫
Original Assignee
シャープ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by シャープ株式会社 filed Critical シャープ株式会社
Priority to US16/628,014 priority Critical patent/US10969870B2/en
Publication of WO2019013044A1 publication Critical patent/WO2019013044A1/ja

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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04105Pressure sensors for measuring the pressure or force exerted on the touch surface without providing the touch position
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes

Definitions

  • the present invention relates to an input device.
  • An input device described in Patent Document 1 includes a touch screen for inputting an instruction by a touch of an operation surface or a press on the operation surface, and an actuator for moving the touch screen in at least one direction with respect to a reference body.
  • the touch screen is moved substantially in parallel to the operation surface using the actuator, and the U-shaped spring is elastic in parallel to the operation surface. It is configured to be deformed. Therefore, when the touch screen vibrates with the oscillation of the actuator, the U-shaped spring is repeatedly elastically deformed to gradually converge the vibration.
  • the spring since the spring is configured to be elastically deformed repeatedly, it may take a long time for the vibration of the touch screen to converge, in which case the user who performed the pressing operation simply vibrates parallel to the operation surface. There is a possibility that the tactile sensation as if pressed in the normal direction of the operation surface becomes difficult to be perceived.
  • the present invention has been completed based on the above circumstances, and an object thereof is to improve tactile feedback performance.
  • an input member to which a pressing operation is input, a base member to which the input member is attached, and a member to which at least the input member is disposed to press the input member is pressed.
  • the actuator when the actuator is oscillated as the pressing operation is input to the input member, the input member is vibrated in the direction orthogonal to the pressing direction with respect to the base member, and the vibration is generated. , The pressing operation can be transmitted to the input body.
  • the holding member disposed on the side of the base member holds the braking member disposed in contact with the input member, so that the member to be vibrated with respect to the base member is braked by the braking member can do.
  • the position adjusting mechanism can adjust the position of at least one of the input member and the holding member in the pressing direction, it is possible to adjust the contact state of the braking member with the input member.
  • the braking force of the braking member acting on the input member vibrating with respect to the base member can be controlled, so that the vibration of the input member can be appropriately converged. Therefore, in the input body to which the vibration is transmitted through the input receiving member, for example, a tactile sense as if pressed in the pressing direction is easily perceived, and tactile feedback can be performed favorably.
  • a perspective view of an input device according to Embodiment 1 of the present invention An exploded perspective view of the input device Top view of input device Side view of input device Front view of input device Top view of the base member provided in the input device The perspective view which expanded the elastic member vicinity with which an input device is equipped The elastic member provided in the input device, the pressure sensor unit and the side view in which the vicinity of the actuator is enlarged
  • the perspective view of the input device concerning Embodiment 2 of the present invention Side view of input device Front view of input device
  • the perspective view which expanded the position adjustment mechanism vicinity with which an input device is equipped Side cross-sectional view in which the vicinity of the position adjustment mechanism provided in the input device is enlarged
  • the perspective view of the input device concerning Embodiment 3 of the present invention Side view of input device Front view of input device
  • Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • an input device 10 having a tactile feedback function (tactile feedback function) will be described.
  • X-axis, Y-axis, and Z-axis are shown in a part of each drawing, and it is drawn so that each axis direction may turn into the direction shown in each drawing.
  • the upper side of each figure is the front side and the lower side of each figure is the rear side, with reference to FIGS. 4, 5, 8, 10, and 11.
  • the input device 10 includes a liquid crystal display (input receiving member) 11 for displaying an image and inputting a pressing operation by the user, and a base member 12 to which the liquid crystal display 11 is attached. At least equipped. Among them, the liquid crystal display device 11 has a touch panel function (position input function) for detecting a pressed position (input position) by the user, in addition to a display function for displaying an image.
  • the input device 10 used for the car navigation system mounted in a passenger car is illustrated, a specific use can be suitably changed besides it.
  • the liquid crystal display device 11 is disposed on the liquid crystal panel (display panel) 11a on which an image is displayed, and on the back side (the opposite side to the input side of pressing operation) with respect to the liquid crystal panel 11a.
  • the liquid crystal panel 11a is substantially transparent, for example, made of glass, and a pair of substrates bonded to each other with their inner surfaces facing each other with a predetermined gap (cell gap) therebetween, and a liquid crystal sealed between the two substrates. At least a layer and a pair of polarizing plates (both the substrate and the liquid crystal layer not shown) disposed on the outer surface of both substrates.
  • a color filter in which colored portions such as R (red), G (green), B (blue) and the like are arranged in a predetermined array on a CF substrate (opposing substrate) disposed on the front side.
  • a structure such as an alignment film is provided.
  • switching elements for example, TFTs
  • source wiring and gate wiring orthogonal to each other switching elements connected to source wiring and gate wiring orthogonal to each other, pixel electrodes connected to the switching elements, alignment films, etc.
  • a structure is provided.
  • the liquid crystal panel 11a is in the form of a horizontally long square in plan view
  • the display surface 11DS is a frame shape surrounding the display area (active area) AA where the image is displayed and the display area AA. It is divided into a non-display area (non-active area) NAA forming a (frame shape).
  • the long side direction of the liquid crystal panel 11a is the X axis direction of each figure
  • the short side direction of the liquid crystal panel 11a is the Y axis direction of each figure
  • the normal direction of the display surface 11DS is the Z axis direction of each figure. I do.
  • the alternate long and short dash line represents the outer shape of the display area AA, and the area outside the alternate long and short dash line is the non-display area NAA.
  • the liquid crystal panel 11a incorporates a touch panel pattern 11TP for detecting a pressing position at which the user performs a pressing operation.
  • the touch panel pattern 11TP is a so-called projected capacitive type, and its detection type is, for example, a self-capacitive type.
  • the touch panel pattern 11TP at least includes a plurality of touch electrodes (position detection electrodes) 11TPE arranged in a matrix in the display area AA.
  • the display area AA in the liquid crystal panel 11a substantially coincides with the touch area where the pressed position can be detected, and the non-display area NAA substantially coincides with the non-touch area where the pressed position can not be detected.
  • a capacitance is formed between the finger and the touch electrode 11TPE.
  • the capacitance detected by the touch electrode 11TPE near the finger is changed as the finger approaches and becomes different from the touch electrode 11TPE far from the finger, so that based on that It is possible to detect the pressing position.
  • the cover glass 11b has a horizontally long rectangular shape that is slightly larger than the liquid crystal panel 11a, and covers the liquid crystal panel 11a from the front side to cover almost the entire area.
  • the cover glass 11b is made of a substantially transparent and excellent light transmitting glass and has a plate shape, and is preferably made of tempered glass.
  • the tempered glass used for the cover glass 11b for example, it is preferable to use a chemically strengthened glass having a chemically strengthened layer on the surface by subjecting the surface of a plate-like glass substrate to a chemical strengthening treatment. Not as long.
  • the housing 11c has a substantially box shape opened to the front side, and has a housing space for housing the liquid crystal panel 11a and the backlight device 11d inside.
  • the base member 12 is formed of a rectangular plate having a horizontally long planar shape, and is fixed to a base block BB installed on a dashboard (not shown) of a passenger car.
  • the base block BB is disposed in a pair so as to overlap with the pair of short sides of the outer peripheral end of the base member 12, and is provided so as to project outward from the installation surface of the dashboard.
  • the base member 12 is one size larger than that of the liquid crystal display device 11 in plan view, and various components (such as the pressure sensor 13, the actuator 14 and the elastic member 15 described below) are attached to the plate surface Holes (screw holes) and the like are provided.
  • the base block BB as described above is not necessary.
  • the base member 12 includes a pressure sensor (pressure sensor) 13 for detecting a pressure acting on the liquid crystal display device 11 in response to the pressing operation, and an actuator 14 for vibrating the liquid crystal display device 11.
  • a pressure sensor pressure sensor
  • an actuator 14 for vibrating the liquid crystal display device 11.
  • At least an elastic member 15 elastically supporting the liquid crystal display device 11 relative to the base member 12 in a relatively displaceable state is attached. Between the liquid crystal display device 11 supported by the elastic member 15 and the base member 12, a predetermined space is provided in the Z-axis direction.
  • the pressure sensor 13 is a so-called pressure-sensitive ink type, as shown in FIGS.
  • the pressure sensor 13 has at least a pair of films bonded to each other and made of an insulating material, and pressure-sensitive electrodes (films not shown) formed on the inner surfaces of the respective films and arranged to face each other.
  • the pressure is detected by utilizing the fact that the contact resistance value between the pair of pressure-sensitive electrodes facing each other changes according to the pressure acting on the pressure sensor 13 in the thickness direction (Z-axis direction). It is possible to do
  • the pressure sensitive electrode is formed by printing a pressure sensitive ink on a film.
  • the pressure sensor 13 extends in a strip shape along the X-axis direction, and one end thereof is built in the pressure sensor unit 16 attached to the base member 12 and has a substantially circular planar shape, while the other end is The side is drawn out of the pressure sensor unit 16 and connected to a controller (the connectors are not shown) via a connector.
  • the pressure sensor unit 16 will be described in detail later.
  • the pressure sensors 13 are disposed near the four corners of the liquid crystal display device 11 and the base member 12 along with the pressure sensor unit 16.
  • the actuator 14 is a so-called electromagnetic actuator (solenoid actuator), and a fixing portion 14a attached to the base member 12 and an attachment portion 14a attached to the liquid crystal display device 11 And a movable portion 14b which is relatively displaceable in the X-axis direction (vibration direction).
  • the fixed portion 14a includes at least a fixed magnetic pole and a coil wound around the fixed magnetic pole, although not shown in the drawings, whereas the movable portion 14b has a movable magnetic pole that can be displaced relative to the fixed magnetic pole. (Not shown) at least.
  • the actuator 14 can move the movable portion 14b relative to the fixed portion 14a along the X-axis direction by attracting the movable magnetic pole by the magnetic field generated in the fixed magnetic pole as the coil is energized. It is assumed. Thus, the liquid crystal display device 11 having the movable portion 14b attached to the base member 12 to which the fixed portion 14a is attached can be vibrated along the X-axis direction (direction orthogonal to the pressing direction of the pressing operation). .
  • the fixing portion 14 a of the actuator 14 is fixed to the base member 12 by a screw member.
  • the movable portion 14b of the actuator 14 is fixed by a screw member to a leaf spring member 18 extending along the X-axis direction.
  • the plate spring member 18 is formed of a flat plate made of metal (for example, stainless steel), and the plate surface is parallel to the display surface 11DS of the liquid crystal display device 11 and the plate surface of the base member 12. It can be elastically deformed in the Z-axis direction (pressing direction) which is the normal direction.
  • the plate spring member 18 is fixed by a screw member to the block-like movable side bracket 19 whose one end side in the X-axis direction is fixed to the movable portion 14b described above and the other end side is fixed to the housing 11c of the liquid crystal display device 11 ing.
  • the leaf spring member 18 can be elastically deformed in a cantilever shape with one end fixed to the movable portion 14b as a fulcrum, and the other end can be relatively displaced along the Z-axis direction in accordance with the elastic deformation. Ru. Further, in the plate spring member 18, an opening 18a is formed at an intermediate portion between the movable portion 14b and the both end portions fixed to the movable side bracket 19, whereby the intermediate portion forms a pair of belts. ing. Since the liquid crystal display device 11 is fixed to the other end side of the plate spring member 18 via the movable side bracket 19, the liquid crystal display device 11 is relatively displaced in the Z-axis direction with elastic deformation of the plate spring member 18. It is made possible.
  • the actuators 14 are pressure sensors 13 and pressure sensor units 16 which are respectively disposed in the vicinity of the four corners of the liquid crystal display 11 as described above in the base member 12.
  • the liquid crystal display device 11 is disposed on the inner side (central side).
  • the pair of actuators 14 are arranged side by side at intervals in the Y-axis direction.
  • the pair of actuators 14 are aligned in the X-axis direction, and the other end side of the pair of plate spring members 18 fixed to the pair of movable portions 14 b spans the pair of plate spring members 18.
  • the common movable side bracket 19 extending along the Y-axis direction is fixed.
  • the pair of actuators 14 is disposed in the plate surface of the base member 12 so as to be sandwiched between the pair of pressure sensor units 16 shown in FIG. 5 in the short side direction (Y axis direction) in the liquid crystal display device 11 At the same time, the liquid crystal display device 11 is disposed at a position adjacent to the center side with respect to the pressure sensor 13 on the left side shown in FIG. 4 in the long side direction (X-axis direction). Therefore, it can be said that the pair of actuators 14 is arranged so as to be surrounded by the four pressure sensors 13 and the pressure sensor unit 16 (elastic member 15) disposed near the four corners of the liquid crystal display device 11.
  • the pair of actuators 14 is disposed in the X axis direction so that the movable side bracket 19 fixed to the other end side of the plate spring member 18 is attached at a substantially central position in the X axis direction in the liquid crystal display device 11 . Therefore, the vibration in the X-axis direction generated in the movable portion 14 b with the oscillation of the pair of actuators 14 is transmitted to the approximate center position of the display surface 11 DS in the liquid crystal display device 11 via the plate spring member 18 and the movable side bracket 19. It will be done.
  • the elastic member 15 is formed by pressing a metal plate material or the like, and as shown in FIG. 1, the liquid crystal display device 11 is supported at a position away from the base member 12 in the Z axis direction. It is supposed to be. As shown in FIGS. 7 and 11, the elastic member 15 is connected to a pair of first spring portions 15a extending substantially along the Z-axis direction (pressing direction) and a pair of first spring portions 15a. And a second spring portion 15b which is bent while extending along the X-axis direction (direction intersecting the pressing direction).
  • the pair of first spring portions 15a includes one that is disposed on the front side in the Z-axis direction and one end is attached to the liquid crystal display device 11, and one that is disposed on the back side and one end is attached to the base member 12.
  • the first spring portion 15 a on the front side has a wide end shape on one end side, and is fixed to the outer side surface of the case 11 c of the liquid crystal display device 11 by two screw members.
  • the first spring portion 15a on the back side is bent parallel to the back surface of the base member 12 when the one end side reaches the back surface side of the base member 12 through the hole 12a formed in the base member 12 and the parallel portion is bent It is fixed to the base member 12 by a screw member.
  • the first spring portion 15a on the back side is disposed so as to penetrate the base member 12, it is possible to temporarily use only the space between the liquid crystal display device 11 and the base member 12 for the elastic member. As compared with the case where they are disposed, the extending surface distance of the elastic member 15 becomes longer by about the thickness dimension of the base member 12.
  • the pair of first spring portions 15a can be elastically deformed in a cantilever shape in the X-axis direction (the vibration direction) with the mounting position with respect to the liquid crystal display device 11 or the base member 12 as a fulcrum.
  • the second spring portion 15b has a shape in which the "U" character is turned down when viewed from the side, and both end portions thereof are connected to the other end sides of the pair of first spring portions 15a.
  • the second spring portion 15b is bent in a curved shape while extending toward the inner side (central side) of the liquid crystal display device 11 along the X-axis direction from a position connected to the pair of first spring portions 15a.
  • the second spring portion 15 b is elastically deformable in the Z-axis direction with the curved bending portion as a fulcrum.
  • the elastic member 15 is elastically deformable in both the X-axis direction and the Z-axis direction, whereby the liquid crystal display device 11 is elastically relative to the base member 12 in the X-axis direction and the Z-axis direction. It supports in a displaceable form.
  • each of the four elastic members 15 is disposed in such a manner that the second spring portion 15 b protrudes inward with respect to the first spring portion 15 a, in other words, in a manner to approach the pressure sensor 13 and the pressure sensor unit 16.
  • the input device 10 is, as shown in FIGS. 9 to 11, a braking member 20 disposed in contact with the liquid crystal display device 11 and a braking member 20 disposed on the base member 12 side. And a position adjustment mechanism 22 for adjusting the position of at least one of the liquid crystal display device 11 and the holding member 21 in the pressing direction.
  • the braking member 20, the holding member 21 and the position adjusting mechanism 22 are integrally provided in the pressure sensor unit 16 having the configuration described below.
  • the liquid crystal display device 11 is illustrated by a two-dot chain line.
  • the pressure sensor unit 16 holds the braking member 20 in direct contact with the liquid crystal display device 11, the holding member 21 holding the braking member 20, the pressure sensor 13, and the sensor holding the pressure sensor 13.
  • a holding member (sensor holder) 23, a position adjustment spacer 24 superimposed on the back side with respect to the sensor holding member 23, a case 25 for accommodating these members, and a position adjustment screw 26 for moving the position adjustment spacer 24 Prepare.
  • the sensor holding member 23, the position adjustment spacer 24 and the position adjustment screw 26 constitute a position adjustment mechanism 22.
  • four pressure sensor units 16 are disposed near the four corners of the liquid crystal display device 11 and the base member 12, and the liquid crystal display device in the X axis direction with respect to the four elastic members 15. 11 and the base member 12 are arranged adjacent to each other.
  • the braking member 20 is in the form of a sheet having a rectangular planar shape and a predetermined thickness.
  • the braking member 20 is made of a high friction material (woven friction material, mold friction material, etc.), and a holding member 21 (a member interposed between the liquid crystal display device 11 and the pressure sensor 13) whose friction coefficient is described next Higher than the coefficient of friction of
  • the holding member 21 includes a main portion 21a interposed between the braking member 20 and the pressure sensor 13, and a cylindrical portion 21b projecting from the outer peripheral end of the main portion 21a toward the back side, and as a whole, the case 25 It is in the form of a cap to be put on.
  • a braking member housing recess 21c for housing the braking member 20 is formed in a recessed manner on the front surface of the main portion 21a of the holding member 21 (the surface facing the liquid crystal display device 11 and the braking member 20).
  • a sensor contact convex portion 21d that is in contact with the pressure sensor 13 protrudes toward the back side. It is formed in the form of
  • the main portion 21 a of the holding member 21 supports the braking member 20 from the back side, holds the pressure sensor 13 from the front side, and is disposed so as to be sandwiched between the braking member 20 and the pressure sensor 13 in the Z axis direction. .
  • the cylindrical portion 21 b of the holding member 21 has a rectangular cylindrical shape, and is disposed so as to surround the case 25 from the outer peripheral side.
  • a notch 21b1 for passing the pressure sensor 13 and the position adjustment screw 26 is formed in the cylindrical portion 21b.
  • the notches 21b1 are respectively provided on the four sides forming the cylindrical portion 21b.
  • the sensor holding member 23 has a rectangular plate shape in plan view, and is housed in the case 25 so as to be interposed between the pressure sensor 13 and the position adjustment spacer 24 described next. ing.
  • a sensor housing recess 23 a for housing the pressure sensor 13 is formed in a recessed manner on the front surface of the sensor holding member 23 (the surface facing the pressure sensor 13 and the holding member 21).
  • a convex portion 23b is provided which protrudes toward the back side along the Z-axis direction.
  • a first inclined surface 23c that is inclined with respect to both the Z-axis direction and the Y-axis direction is formed on the protruding end surface (surface on the back side) of the convex portion 23b.
  • the first inclined surface 23c has a slope (upward slope) approaching the pressure sensor 13 in the Z-axis direction from the opposite side to the position adjustment screw 26 described later in the Y-axis direction toward the position adjustment screw 26 It is linear.
  • the position adjustment spacer 24 has a rectangular plate shape in plan view, and is accommodated in the case 25 so as to overlap the sensor holding member 23 on the back side.
  • the outer shape of the position adjustment spacer 24 is smaller than the outer shape of the sensor holding member 23 by one turn, and is substantially the same as the outer shape of the convex portion 23 b.
  • the position adjustment spacer 24 has a substantially flat surface on the back side, while the surface on the front side (the surface facing the sensor holding member 23) is inclined with respect to both the Z axis direction and the Y axis direction. Two inclined surfaces 24a are formed. As shown in FIG.
  • the second inclined surface 24a is parallel to the first inclined surface 23c described above, and extends from the position adjustment screw 26 side to the opposite side to the position adjustment screw 26 side in the Y-axis direction. It has a linear shape so as to have a gradient (downward gradient) away from the pressure sensor 13 in the axial direction.
  • the first inclined surface 23c and the second inclined surface 24a are in contact with each other, and are accommodated in the sensor accommodation recess 23a and there.
  • the pressure sensor 13 is kept substantially horizontal.
  • the side surface on the side of the position adjustment screw 26 in the Y axis direction has a wider formation range in the Z axis direction than the side surface on the opposite side to the position adjustment screw 26 side
  • the screw contact surface 24 b is abutted against the tip end surface 26.
  • the case 25 has a substantially box shape opening toward the front side, and the position adjustment spacer 24, the sensor holding member 23 and the pressure sensor 13 are accommodated in an overlapping manner in the inside thereof.
  • a housing recess 25a is formed.
  • the housing recess 25a has a step shape having two bottoms of different heights, and the position adjustment spacer 24 is relatively low at the relatively low bottom, and the sensor holding member 23 is relatively high at the relatively high bottom, from the back side.
  • the housing recess 25a is larger in size in the Y-axis direction than the position adjustment spacer 24, so that the position adjustment spacer 24 can be displaced relative to the case 25 in the Y-axis direction. As shown in FIGS.
  • a pair of notches 25b communicating with a part of the four notches 21b1 provided in the holding member 21 is formed in a part of the outer peripheral side wall in the case 25.
  • the other end side of the pressure sensor 13 can be pulled out through the notches 21b1 and 25b communicating with each other.
  • a screw insertion hole 25c for passing the position adjustment screw 26 is formed through a portion of the outer peripheral side wall of the case 25 where the notch 25b is not formed. .
  • the screw insertion hole 25c is disposed to face the screw contact surface 24b of the position adjustment spacer 24 housed in the housing recess 25a.
  • the position adjusting screw 26 has, as shown in FIGS. 9 and 10, a shaft portion 26a having an axis parallel to the Y-axis direction, and a head portion 26b provided on one end side of the shaft portion 26a.
  • a screw thread (not shown) is formed on the outer peripheral surface of the shaft portion 26a.
  • the position adjusting screw 26 is passed through the screw insertion hole 25c of the case 25 and tightened, thereby advancing to the left side shown in FIG. 10 along the Y axis direction which is the axial direction of the shaft portion 26a, and reversely When loosened, it retracts toward the right side shown in FIG. 10 along the Y-axis direction.
  • the position adjusting spacer 24 slides (moves) to the left side shown in FIG. 10 along the Y-axis direction, so the second inclined surface 24a to the first inclined surface 23c of the sensor holding member 23
  • the force acts upward in the Z-axis direction, that is, in a direction approaching the liquid crystal display device 11.
  • the sensor holding member 23 and the holding member 21 can be displaced relative to the liquid crystal display device 11 so as to approach in the Z-axis direction.
  • a downward force acting along the Z-axis direction from the sensor holding member 23 side to the position adjustment spacer 24 side is converted by the first inclined surface 23c and the second inclined surface 24a.
  • the position adjustment spacer 24 slides to the right in FIG. 10 along the Y-axis direction, and as a result, the sensor holding member 23 and the holding member 21 move downward in the Z-axis direction, that is, away from the liquid crystal display device 11. Relative displacement. As described above, by operating the position adjustment screw 26, it is possible to adjust the position of the holding member 21 with respect to the liquid crystal display device 11 in the Z-axis direction.
  • the present embodiment is configured as described above, and its operation will be described subsequently.
  • the user inputs a pressing operation into the surface of the display surface 11DS of the liquid crystal display device 11 by pressing the surface of the cover glass 11b with a finger, as shown in FIGS. 7 and 8, the liquid crystal display device 11 and the base member 12
  • the second spring portion 15b of the elastic member 15 attached to the is elastically deformed in the Z axis direction which is the pressing direction of the pressing operation, whereby the Z axis direction (pressing direction) of the liquid crystal display device 11 with respect to the base member 12 is Relative displacement is allowed.
  • the pressure sensor 13 built in the pressure sensor unit 16 attached to the base member 12 is, as shown in FIG.
  • the pressure applied by the liquid crystal display device 11 can be appropriately detected because the sensor contact convex portion 21 d presses the sensor contact displacement by being displaced downward.
  • the liquid crystal display device 11 and the holding member 21 hardly displace in the Z-axis direction. Is not detected or the detected pressure does not exceed the threshold value, so that erroneous input can be appropriately eliminated.
  • the touch panel pattern 11TP provided on the liquid crystal panel 11a included in the liquid crystal display device 11 can detect the input position.
  • FIG. 8 the direction in which the elastic member 15 elastically deforms with the pressing operation is illustrated by the downward arrow in the vicinity of the elastic member 15.
  • the movable portion 14 b of each actuator 14 is As shown in FIG. 8, the other end side of the plate spring member 18 attached to the liquid crystal display device 11 via the movable side bracket 19 is displaced toward the back side in the Z-axis direction, as shown in FIG. 8. At this time, the plate spring member 18 can be elastically deformed in a cantilever shape in the Z-axis direction with one end side as a fulcrum, so that the stress acting on each actuator 14 can be relieved. In FIG. 8, the direction in which the plate spring member 18 elastically deforms with the pressing operation is illustrated by the downward arrow in the vicinity of the movable side bracket 19.
  • each actuator 14 is determined based on the determination. Is oscillated.
  • the oscillation of each actuator 14 can be appropriately controlled based on the input position of the pressing operation detected by the touch panel pattern 11TP.
  • each first spring portion 15 a of the elastic member 15 attached to the liquid crystal display device 11 and the base member 12 is the vibration direction of each actuator 14 By being elastically deformed in the X axis direction, relative displacement in the X axis direction of the liquid crystal display device 11 with respect to the base member 12 is allowed.
  • each actuator 14 the movable portion 14 b attached to the liquid crystal display device 11 is displaced relative to the fixed portion 14 a attached to the base member 12 in the X axis direction.
  • the display device 11 is vibrated with respect to the base member 12 in the X-axis direction.
  • the liquid crystal display device 11 is vibrated in the X axis direction which is a direction orthogonal to the pressing direction with respect to the base member 12, and the vibration is transmitted to the finger (input body) of the user who input the pressing operation. be able to.
  • the vibration of the liquid crystal display device 11 if it is difficult for the vibration of the liquid crystal display device 11 to converge, it is easily perceived that the user's finger is simply vibrating in the X axis direction (direction orthogonal to the pressing direction). For example, it may be difficult to perceive a tactile sense as if pressed in the Z-axis direction (pressing direction).
  • the holding member 21 provided in the pressure sensor unit 16 attached to the base member 12 holds the braking member 20 disposed in contact with the liquid crystal display device 11.
  • the liquid crystal display device 11 vibrating along the X-axis direction can be braked by the braking member 20.
  • the position adjustment mechanism 22 by adjusting the position of the holding member 21 with respect to the liquid crystal display device 11 with respect to the liquid crystal display device 11 by the position adjustment mechanism 22, it is possible to adjust the contact state of the braking member 20 with respect to the liquid crystal display device 11.
  • the braking force of the braking member 20 acting on the liquid crystal display device 11 vibrating with respect to the base member 12 can be controlled, so that the vibration of the liquid crystal display device 11 can be appropriately converged. Therefore, it is easy for the user's finger to which the vibration is transmitted through the liquid crystal display device 11 to obtain a tactile sensation as if a virtual button is pressed in the Z-axis direction on the display surface 11DS due to the lateral force field phenomenon. .
  • the liquid crystal display device 11 is vibrated to achieve good tactile feedback for the pressing operation. Can be done.
  • the pair of actuators 14 for applying vibration to the liquid crystal display device 11 is an electromagnetic actuator having the fixed portion 14a and the movable portion 14b, for example, stronger vibration is obtained compared to an inertial drive actuator or the like. It is more suitable for realizing tactile feedback.
  • FIG. 8 and FIG. 11 the direction in which the elastic member 15 elastically deforms with the oscillation of the actuator 14 and the direction in which the liquid crystal display device 11 vibrates are respectively shown by arrows pointing left.
  • the pressure sensor 13 is disposed in such a manner that the braking member 20 and the holding member 21 are interposed between the pressure sensor 13 and the liquid crystal display device 11. Is input, the pressure acting on the liquid crystal display device 11 is detected by being transmitted to the pressure sensor 13 via the braking member 20 and the holding member 21.
  • the position adjusting mechanism 22 adjusts the position of the holding member 21 with respect to the liquid crystal display device 11 in the Z-axis direction, the contact state of the liquid crystal display device 11 with respect to the braking member 20 is adjusted.
  • the positional relationship of the member 21 in the Z-axis direction is adjusted.
  • the position adjustment mechanism 22 adjusts the position of the holding member 21 in the Z-axis direction via the pressure sensor 13 and the sensor holding member 23 that holds the pressure sensor 13 from the side opposite to the holding member 21 side.
  • the holding member 21 holding the braking member 20 is position-adjusted in the Z-axis direction by the position adjusting mechanism 22 via the pressure sensor 13 and the sensor holding member 23, whereby the liquid crystal display device 11 is The contact state of the braking member 20 is adjusted.
  • the contact state of the pressure sensor 13 with respect to the holding member 21 is also collectively adjusted, it is possible to temporarily compare the contact state of the braking member 20 and the contact state of the pressure sensor 13 as compared to the case. Workability concerning adjustment becomes good.
  • the four elastic members 15 and the pressure sensor unit 16 are respectively disposed near the four corners of the liquid crystal display device 11. Therefore, the liquid crystal for the base member 12 accompanying the pressing operation While the relative displacement in the Z-axis direction of the display device 11 is allowed smoothly, the pressure acting on the liquid crystal display device 11 with the pressing operation is appropriately detected.
  • the pair of actuators 14 is disposed on the inner side of the liquid crystal display device 11 compared to the braking members 20 and the holding members 21 provided in the four pressure sensor units 16 disposed near the four corners in the liquid crystal display device 11 Therefore, the whole of the liquid crystal display device 11 can be appropriately vibrated, and the vibration of the liquid crystal display device 11 can be more appropriately converged by the braking members 20 respectively contacting the four corners of the liquid crystal display device 11.
  • the other end side of the plate spring member 18 whose one end side is attached to the movable portion 14 b of each actuator 14 is the movable side bracket 19 fixed at the center position in the X axis direction and Y axis direction in the liquid crystal display device 11. Because the liquid crystal display device 11 is attached, the entire liquid crystal display device 11 can be vibrated most satisfactorily.
  • the input device 10 includes the liquid crystal display device (input receiving member) 11 to which the pressing operation is input, the base member 12 to which the liquid crystal display device 11 is attached, and at least the liquid crystal display device 11 side.
  • the actuator 14 is disposed to vibrate the liquid crystal display device 11 in a direction perpendicular to the pressing direction of the pressing operation, the braking member 20 disposed in contact with the liquid crystal display device 11, and the base member 12 side
  • a holding member 21 for holding the braking member 20 and a position adjustment mechanism 22 for adjusting the position of at least one of the liquid crystal display device 11 and the holding member 21 in the pressing direction are provided.
  • the liquid crystal display device 11 when the actuator 14 is oscillated as the pressing operation is input to the liquid crystal display device 11, the liquid crystal display device 11 is vibrated in the direction orthogonal to the pressing direction with respect to the base member 12. The vibration can be transmitted to the input body to which the pressing operation is input. At this time, if it is difficult for the vibration of the liquid crystal display device 11 to converge, the input body is easily perceived as vibrating in the direction orthogonal to the pressing direction, for example, the pressing is performed in the pressing direction Such sense of touch may be difficult to perceive.
  • the damping member 20 disposed in contact with the liquid crystal display device 11 is held by the holding member 21 disposed on the base member 12 side, the liquid crystal display device vibrates relative to the base member 12 11 can be braked by the braking member 20.
  • the position adjustment mechanism 22 can adjust the position of at least one of the liquid crystal display device 11 and the holding member 21 in the pressing direction, the contact state of the braking member 20 with respect to the liquid crystal display device 11 can be adjusted. ing.
  • the braking force of the braking member 20 acting on the liquid crystal display device 11 vibrating with respect to the base member 12 can be controlled, so that the vibration of the liquid crystal display device 11 can be appropriately converged. Therefore, in the input body to which the vibration is transmitted through the liquid crystal display device 11, for example, a tactile sense as if pressed in a pressing direction is easily perceived, and tactile feedback can be performed favorably.
  • the pressure sensor 13 is disposed on the base member 12 and detects a pressure acting on the liquid crystal display device 11 in accordance with the pressing operation. In this way, when a pressing operation is input to the liquid crystal display device 11, the pressure acting on the liquid crystal display device 11 is detected by the pressure sensor 13.
  • the actuator 14 is oscillated based on the pressure detected by the pressure sensor 13, whereby the liquid crystal display device 11 is oscillated, whereby the oscillation can be transmitted to the input body to which the pressing operation is input.
  • the liquid crystal display device 11 and the base member 12 are provided with an elastic member 15 elastically deformable in both the pressing direction and the vibration direction of the actuator 14.
  • the elastic member 15 attached to the liquid crystal display device 11 and the base member 12 is elastically deformed in the pressing direction of the pressing operation, whereby the base member The relative displacement in the pressing direction of the liquid crystal display device 11 with respect to 12 is allowed.
  • the pressure acting on the liquid crystal display device 11 can be appropriately detected by the pressure sensor 13, and erroneous input can be appropriately eliminated.
  • the elastic member 15 attached to the liquid crystal display device 11 and the base member 12 is elastically deformed in the vibration direction of the actuator 14 so that the vibration direction of the liquid crystal display device 11 with respect to the base member 12 is Relative displacement is allowed.
  • the elastic member 15 extends along the pressing direction and one end side is attached to the pair of first spring portions 15a attached to the liquid crystal display device 11 or the base member 12, and the other end side of the pair of first spring portions 15a. And a second spring portion 15b connected and bent while extending in a direction crossing the pressing direction.
  • the second spring portion 15b of the elastic member 15 which is bent while extending along the direction intersecting the pressing direction is pressed by the pressing operation. It is elastically deformed in the direction.
  • the pair of first spring portions 15 a of the elastic member 15 extending along the pressing direction is elastically deformed in the vibration direction of the actuator 14.
  • the pressure sensor 13 is disposed such that the braking member 20 and the holding member 21 are interposed between the pressure sensor 13 and the liquid crystal display device 11. In this way, when a pressing operation is input to the liquid crystal display device 11, the pressure acting on the liquid crystal display device 11 is detected by being transmitted to the pressure sensor 13 via the braking member 20 and the holding member 21. Ru.
  • the contact state of the liquid crystal display device 11 with respect to the braking member 20 is adjusted.
  • the positional relationship in the pressing direction of the member 21 is adjusted.
  • the sensor holding member 23 holds the pressure sensor 13 from the side opposite to the holding member 21.
  • the position adjustment mechanism 22 presses the holding member 21 via the pressure sensor 13 and the sensor holding member 23 in the pressing direction. Adjust the position. In this way, the holding member 21 holding the braking member 20 is adjusted in position in the pressing direction by the position adjusting mechanism 22 via the pressure sensor 13 and the sensor holding member 23, whereby the braking member 20 for the liquid crystal display device 11 is The contact state of is adjusted. At this time, since the contact state of the pressure sensor 13 with respect to the holding member 21 is also adjusted, the workability relating to the adjustment becomes good.
  • the actuator 14 is an electromagnetic actuator having a fixed portion 14a attached to the base member 12 and a movable portion 14b attached to the liquid crystal display device 11 and capable of relative displacement with respect to the fixed portion 14a in the vibration direction. Be done. In this way, the movable portion 14b attached to the liquid crystal display device 11 is displaced relative to the fixed portion 14a attached to the base member 12 with respect to the vibration direction, whereby the liquid crystal display device 11 relative to the base member 12 is moved. It can be vibrated.
  • the actuator 14 as the electromagnetic actuator having the fixed portion 14a and the movable portion 14b as described above, for example, a stronger vibration can be obtained as compared with, for example, an inertial drive actuator, thereby realizing haptic feedback. It becomes more preferable.
  • the liquid crystal display device 11 has a rectangular planar shape
  • the braking member 20 and the holding member 21 are respectively disposed at the four corners in the liquid crystal display device 11, and the actuator 14 is compared with the braking member 20 and the holding member 21. Is disposed inside the liquid crystal display device 11.
  • the actuator 14 is disposed inside the liquid crystal display device 11 with respect to the braking member 20 and the holding member 21 disposed at the four corners of the liquid crystal display device 11 having a rectangular planar shape. While being able to vibrate the whole liquid crystal display device 11 appropriately with oscillation of 14, and making the vibration of the liquid crystal display device 11 converge more appropriately by the damping member 20 which contacts the four corners of the liquid crystal display device 11, respectively. it can.
  • the liquid crystal display device 11 also includes a liquid crystal panel (display panel) 11a having a display surface 11DS for displaying an image, and a touch panel pattern 11TP for detecting an input position of a pressing operation on the display surface 11DS.
  • a liquid crystal panel display panel
  • a touch panel pattern 11TP for detecting an input position of a pressing operation on the display surface 11DS.
  • Second Embodiment Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the position adjustment mechanism 122 is modified.
  • action, and an effect is abbreviate
  • the position adjustment mechanism 122 which concerns on this embodiment is separately provided from the pressure sensor unit 116, as shown to FIGS. 12-14.
  • the four position adjustment mechanisms 122 are disposed adjacent to the outside in the X-axis direction with respect to the four corner portions of the liquid crystal display device 111 and the four elastic members 115. A part of the four position adjustment mechanisms 122 is disposed outside with respect to the liquid crystal display device 111 in the Y-axis direction.
  • the position adjustment mechanism 122 is, as shown in FIGS. 15 and 16, a compression coil spring (coil spring) 27, a first coil spring holding member 28 attached to the base member 112 and holding the compression coil spring 27, and liquid crystal It has at least a second coil spring holding member 29 attached to the display device 111 and holding the compression coil spring 27, and a spring force adjustment member 30 applying compression force to the compression coil spring 27.
  • the compression coil spring 27 is held in a posture in which the axial direction coincides with the Z-axis direction (pressing direction), and is compressed along the axial direction from the natural state, whereby an elastic force (restoring force in the axial direction is obtained). ) Is accumulated.
  • the compression coil spring 27 is disposed adjacent to the outside in the Y axis direction with respect to the elastic member 115 (FIG. 14).
  • the first coil spring holding member 28 has a block shape and is attached to the base member 112 along the Y axis direction from the base attachment portion 28 a and the base attachment portion 28 a. And a first spring-side mounting portion 28b to which the compression coil spring 27 is attached.
  • the first spring mounting member 31 mounted on one end side of the compression coil spring 27 and the spring force adjustment member 30 are mounted on the first spring side mounting portion 28b in such a manner that relative displacement is possible in the Z axis direction (pressing direction).
  • Be The first spring mounting member 31 is fitted into one end of the compression coil spring 27 and forms a substantially cylindrical first shaft 31a coaxial with the compression coil spring 27, and an end of the first shaft 31a.
  • the second coil spring holding member 29 is substantially L-shaped as viewed from the side, and is provided with a housing side mounting portion 29a attached to the housing 111c of the liquid crystal display device 111, and a base member 112 in the housing side mounting portion 29a. And a second spring-side mounting portion 29b to which the compression coil spring 27 is attached so as to protrude outward along the X-axis direction from the end of the side.
  • the second spring side attachment portion 29 b receives the other end of the compression coil spring 27 from the outside in the Z-axis direction.
  • the second spring mounting member 32 mounted on the other end side of the compression coil spring 27 is mounted to the second spring side mounting portion 29b in a manner such that relative displacement is not possible in the Z-axis direction.
  • the second spring mounting member 32 is fitted inside the other end of the compression coil spring 27 and forms a substantially cylindrical second shaft 32a coaxial with the compression coil spring 27, and an end of the second shaft 32a.
  • a second receiving portion 32b that protrudes like a bowl and receives the second spring side mounting portion 29b from the outside in the Z-axis direction.
  • the spring force adjustment member 30, as shown in FIGS. 15 and 16, has a substantially cylindrical shape coaxial with the compression coil spring 27, and penetrates the first spring side attachment portion 28b of the first coil spring holding member 28.
  • the tip end face of the hole 28 b 1 is in contact with the first spring mounting member 31.
  • a screw thread (not shown) is screwed on the outer peripheral surface of the spring force adjustment member 30, and the screw thread is screwed into a screw groove screwed on the inner peripheral surface of the hole 28b1.
  • an operation recess 30a that can be operated by a tool such as a hexagonal wrench is recessed.
  • the spring force adjusting member 30 can be advanced and retracted along the Z-axis direction by rotating the tool inserted into the operation recess 30a, and accordingly, the first spring mounting member 31 is advanced and retracted along the Z-axis direction Then, the compression state of the compression coil spring 27 can be changed. Specifically, when the spring force adjustment member 30 is tightened, the first spring mounting member 31 approaches the base member 112 in the Z-axis direction, and the amount of compression of the compression coil spring 27 increases accordingly. When the amount of compression of the compression coil spring 27 increases, the liquid crystal display device 111 moves relative to the base member 112 in the Z-axis direction (relatively displaces to the lower side shown in FIG. Is taken.
  • the first spring mounting member 31 moves away from the base member 112 in the Z-axis direction, and the amount of compression of the compression coil spring 27 decreases accordingly. If the amount of compression of the compression coil spring 27 decreases, the liquid crystal display device 111 is displaced relative to the base member 112 in the Z-axis direction (relatively displaced upward as shown in FIG. 16), thereby adjusting the position.
  • the position of the liquid crystal display device 111 can be adjusted in the Z-axis direction with respect to the holding member 121 disposed on the base member 112 side, and the contact state of the braking member 120 with respect to the liquid crystal display device 111 can be adjusted. it can.
  • the pressure sensor unit 116 since the pressure sensor unit 116 according to the present embodiment does not incorporate the above-described position adjusting mechanism 122, the pressure sensor unit 116 includes the position adjusting spacer 24 described in the above-described first embodiment. Accordingly, the sensor holding member 123 has a block shape that fills the internal space of the housing recess 125a of the case 125, and does not have the first inclined surface 23c described in the first embodiment.
  • the position adjustment mechanism 122 includes the compression coil spring (coil spring) 27 and the first coil spring holding member 28 attached to the base member 112 and holding the compression coil spring 27.
  • the second coil spring holding member 29 attached to the liquid crystal display device 111 and holding the compression coil spring 27, and the spring force adjustment member 30 applying compression force to the compression coil spring 27.
  • the compression coil spring 27 held by the first coil spring holding member 28 and the second coil spring holding member 29 is given a compression force or a tensile force by the spring force adjustment member 30.
  • the liquid crystal display device 111 to which the second coil spring holding member 29 is attached can be relatively displaced in the pressing direction with respect to the base member 112 to which the 1 coil spring holding member 28 is attached.
  • the position of the liquid crystal display device 111 can be adjusted in the pressing direction with respect to the holding member 121 disposed on the base member 112 side, and the contact state of the braking member 120 with respect to the liquid crystal display device 111 can be adjusted. .
  • Embodiment 3 Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the elastic member 215 is modified from the first embodiment described above.
  • action, and an effect is abbreviate
  • the elastic member 215 which concerns on this embodiment consists of a tension coil spring 33, as shown to FIGS. 17-19.
  • the tension coil spring 33 stores elastic force (restoring force) in the axial direction by being pulled along the axial direction from the natural state.
  • One end of the tension coil spring 33 is attached to the liquid crystal display device 211, and the other end is attached to the base member 212.
  • the tension coil spring 33 is held in a posture in which the axial direction intersects both the X axis direction and the Z axis direction. There is. Thereby, the length dimension of the tension coil spring 33 can be sufficiently secured while keeping the installation space in the Z axis direction in the tension coil spring 33 small.
  • the tension coil spring 33 can be elastically deformed in both the X-axis direction and the Z-axis direction.
  • four tension coil springs 33 are disposed at positions adjacent to the center side in the X-axis direction (FIG. 18).
  • the four tension coil springs 33 are disposed so as to be adjacent to the outside in the Y-axis direction with respect to the liquid crystal display device 211 and the four pressure sensor units 216 (FIG. 19).
  • the four tension coil springs 33 are arranged substantially symmetrically with respect to the X-axis direction and the Y-axis direction.
  • a hook-shaped first spring attachment portion 34 to which one end side of the tension coil spring 33 is attached is provided on the outer surface of the casing 211c of the liquid crystal display device 211 along the X-axis direction.
  • the base member 212 is provided with a spring insertion opening 35 through which the other end of the tension coil spring 33 passes.
  • the opening edge of the spring insertion opening 35 is provided with a hook-shaped second spring attachment portion 36 to which the other end side of the tension coil spring 33 is attached.
  • the tension coil spring 33 is elastically deformed in the X-axis direction (the vibration direction of the actuator 214). Moreover, since the tension coil spring 33 constantly applies a tension to the liquid crystal display device 211 toward the base member 212, the pressure sensor 213 can always exert pressure from the liquid crystal display device 211. . As a result, it is preferable in order to eliminate a time lag that may occur before the pressure sensor 213 detects a pressure after the pressing operation is input to the liquid crystal display device 211.
  • the elastic member 215 includes the tension coil spring 33 attached to the liquid crystal display device 211 at one end and the base member 212 at the other end.
  • the tension coil spring 33 is elastically deformed in the pressing direction, and when the actuator 214 is oscillated, the tension coil spring 33 is the actuator 214. It is elastically deformed in the vibration direction of.
  • the tension coil spring 33 constantly applies a tension to the liquid crystal display device 211 toward the base member 212, the pressure sensor 213 can always exert pressure from the liquid crystal display device 211. . As a result, it is preferable in order to eliminate a time lag that may occur before the pressure sensor 213 detects a pressure after the pressing operation is input to the liquid crystal display device 211.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above with reference to the drawings.
  • the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
  • (1) In each embodiment described above, the case where the braking member is disposed near the four corners of the liquid crystal display device and the base member together with the pressure sensor unit (pressure sensor) is shown. However, the braking member in the liquid crystal display device and the base member The specific number and arrangement of pressure sensor units (pressure sensors) can be changed as appropriate.
  • the pressure sensor unit includes the pressure sensor and the braking member. However, a braking member may be installed separately from the pressure sensor unit. In that case, it is necessary to prepare a holding member for holding the braking member separately from the pressure sensor unit.
  • the planar shape of the braking member and the number and arrangement of the pressure sensor unit can be changed as appropriate.
  • the axial direction of the position adjustment screw is parallel to the Y-axis direction, but it is also possible to adopt a configuration in which the axial direction of the position adjustment screw is parallel to the X-axis direction .
  • each inclined surface of the sensor holding member and the position adjustment spacer may be configured to be inclined with respect to both the Z-axis direction and the X-axis direction.
  • the position adjustment spacer may be omitted, and the tip end surface of the shaft portion of the position adjustment screw may be in direct contact with the sensor holding member.
  • the second spring portion constituting the elastic member has a shape in which the "U” character is viewed from the side, but it is not limited thereto.
  • the specific shape of the second spring portion can be changed as appropriate.
  • the second spring portion may have a shape in which the “V” character or the “W” character is hidden from the side. That is, the bent portion of the second spring portion may not be curved, but may be linear.
  • the second spring portion constituting the elastic member has a structure having only one bent portion, but the second spring portion has a structure having two or more bent portions. It does not matter.
  • a compression coil spring is used as the coil spring and a compression force is applied to the compression coil spring by the spring force adjustment member.
  • a tension coil spring is used as the coil spring. The tension force may be applied to the tension coil spring by the spring force adjustment member.
  • the position adjustment mechanism includes the compression coil spring. However, the compression coil spring may be omitted.
  • the tip end surface of the spring force adjustment member is made to abut on the second spring side attachment portion of the second spring holding member, and the liquid crystal to which the second spring holding member is attached with advancing and retracting the spring force adjustment member.
  • the display device and the base member to which the first spring holding member is attached may be relatively displaced in the pressing direction.
  • the pressure sensor unit does not include the position adjustment mechanism. However, the pressure sensor unit can also include the same position adjustment mechanism as that of the first embodiment. In this case, two position adjustment mechanisms co-exist.
  • the axial direction of the tension coil spring which is an elastic member, is inclined relative to both the X axis direction and the Z axis direction.
  • the axial direction of the tension coil spring is Y It may be arranged to be inclined with respect to both the axial direction and the Z-axis direction. Further, the axial direction of the tension coil spring may be parallel to any one of the X-axis direction, the Y-axis direction and the Z-axis direction.
  • the pressure sensor of the pressure-sensitive ink type is exemplified, but it is also possible to use, for example, a pressure sensor of a piezoelectric element type or the like.
  • an electromagnetic actuator is used as the actuator, and the plate spring member attached to the movable portion is made of metal.
  • the material of the plate spring member is changed to a synthetic resin material or the like. It is also possible. Moreover, it is also possible to change the shape, structure, etc. of a leaf
  • the electromagnetic actuator is used as the actuator, and the movable portion is attached to the liquid crystal display device through the plate spring member.
  • an elastic member other than the plate spring member may be used. It is possible. Further, it is possible to omit the plate spring member and attach the movable part to the liquid crystal display device without interposing the plate spring member.
  • the configuration in which the pair of actuators is provided is illustrated, but the number of installed actuators may be one or three or more.
  • the actuator is an electromagnetic actuator
  • the actuator may be an inertial drive actuator such as a piezo actuator or a linear actuator.
  • the inertial drive actuator is not disposed on the base member side, but is disposed exclusively on the liquid crystal display device side.
  • the in-cell type in which the touch panel pattern is built in the liquid crystal panel is shown, but it may be an out-cell type in which the touch panel having the touch panel pattern is installed on the front side of the liquid crystal panel.
  • the touch panel patterns may be a mutual capacitance system.
  • planar shape of the touch electrode which comprises a touch-panel pattern can be suitably changed into a square, a circle, a polygon more than a pentagon, etc. besides a rhombus.
  • the case of using the liquid crystal display device provided with the touch panel pattern is exemplified, but the case of using a liquid crystal display device not provided with the touch panel pattern may be used.
  • the planar shape of the input device is a horizontally long square, but the planar shape of the input device is a vertically long square, square, or oval It may be a shape, an elliptical shape, a circle, a trapezoid, a shape having a partial curved surface, or the like.
  • the specific use of the input device can be changed as appropriate.

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Abstract

押圧操作が入力される液晶表示装置(被入力部材)11と、液晶表示装置11が取り付けられるベース部材12と、少なくとも液晶表示装置11側に配されて液晶表示装置11を、押圧操作の押圧方向と直交する方向に振動させるアクチュエータ14と、液晶表示装置11に接した状態で配される制動部材20と、ベース部材12側に配されて制動部材20を保持する保持部材21と、液晶表示装置11及び保持部材21の少なくとも一方を押圧方向について位置調整する位置調整機構22と、を備える。

Description

入力装置
 本発明は、入力装置に関する。
 従来のタッチスクリーンを有する入力装置の一例として下記特許文献1に記載されたものが知られている。特許文献1に記載された入力装置は、操作面の接触または操作面への押圧によって命令を入力するためのタッチスクリーンと、タッチスクリーンを基準体に対して少なくとも一方向に移動させるためのアクチュエータと、前記基準体と前記タッチスクリーンの機械的結合のための実質的にU字形状のバネとが含まれるように構成する。
特開2005-222551号公報
(発明が解決しようとする課題)
 上記した特許文献1に記載された入力装置は、タッチスクリーンがアクチュエータを用いて実質的に操作面に対して平行に可動するものであり、U字形状のバネが操作面に対して平行に弾性変形する構成となっている。従って、アクチュエータの発振に伴ってタッチスクリーンが振動すると、U字形状のバネが繰り返し弾性変形することで次第に振動が収束することになる。しかしながら、バネが繰り返し弾性変形する構成であることから、タッチスクリーンの振動が収束するまでに多くの時間がかかるおそれがあり、そうなると押圧操作した使用者には、単に操作面に対して平行に振動している、と知覚され易くなってしまい、操作面の法線方向に押下したような触覚が知覚され難くなるおそれがあった。
 本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、触覚フィードバック性能を改善することを目的とする。
(課題を解決するための手段)
 本発明の入力装置は、押圧操作が入力される被入力部材と、前記被入力部材が取り付けられるベース部材と、少なくとも前記被入力部材側に配されて前記被入力部材を、前記押圧操作の押圧方向と直交する方向に振動させるアクチュエータと、前記被入力部材に接した状態で配される制動部材と、前記ベース部材側に配されて前記制動部材を保持する保持部材と、前記被入力部材及び前記保持部材の少なくとも一方を前記押圧方向について位置調整する位置調整機構と、を備える。
 このようにすれば、被入力部材に押圧操作が入力されるのに伴ってアクチュエータが発振されると、ベース部材に対して被入力部材が押圧方向と直交する方向に振動させられ、その振動を、押圧操作を入力した入力体に伝達させることができる。このとき、仮に被入力部材の振動が収束し難くなっていると、入力体には単に押圧方向と直交する方向に振動している、と知覚され易くなってしまい、例えば押圧方向に押下したような触覚が知覚され難くなるおそれがある。その点、ベース部材側に配される保持部材には、被入力部材に接した状態で配される制動部材が保持されているので、ベース部材に対して振動する被入力部材を制動部材によって制動することができる。しかも、位置調整機構は、被入力部材及び保持部材の少なくとも一方を押圧方向について位置調整することができるから、被入力部材に対する制動部材の接触状態を調整することが可能となっている。これにより、ベース部材に対して振動する被入力部材に対して作用する制動部材の制動力を制御することができるので、被入力部材の振動を適切に収束させることができる。従って、被入力部材を介して振動が伝達される入力体には、例えば押圧方向に押下したような触覚が知覚され易くなり、もって触覚フィードバックを良好に行うことができる。
(発明の効果)
 本発明によれば、触覚フィードバック性能を改善することができる。
本発明の実施形態1に係る入力装置の斜視図 入力装置の分解斜視図 入力装置の平面図 入力装置の側面図 入力装置の正面図 入力装置に備わるベース部材の平面図 入力装置に備わる弾性部材付近を拡大した斜視図 入力装置に備わる弾性部材、圧力センサユニット及びアクチュエータ付近を拡大した側面図 入力装置に備わる圧力センサユニットの分解斜視図 入力装置に備わる圧力センサユニット及びベース部材の正断面図 入力装置に備わる圧力センサユニット及びベース部材の側断面図 本発明の実施形態2に係る入力装置の斜視図 入力装置の側面図 入力装置の正面図 入力装置に備わる位置調整機構付近を拡大した斜視図 入力装置に備わる位置調整機構付近を拡大した側断面図 本発明の実施形態3に係る入力装置の斜視図 入力装置の側面図 入力装置の正面図 入力装置に備わる引っ張りコイルばね付近を拡大した斜視図
 <実施形態1>
 本発明の実施形態1を図1から図11によって説明する。本実施形態では、触覚フィードバック機能(触感フィードバック機能)を備えた入力装置10について説明する。なお、各図面の一部にはX軸、Y軸及びZ軸を示しており、各軸方向が各図面で示した方向となるように描かれている。また、上下方向については、図4,図5,図8,図10及び図11を基準とし、且つ各図上側を表側とするとともに各図下側を裏側とする。
 入力装置10は、図1に示すように、画像を表示するとともに使用者による押圧操作が入力される液晶表示装置(被入力部材)11と、液晶表示装置11が取り付けられるベース部材12と、を少なくとも備える。このうちの液晶表示装置11は、画像を表示する表示機能に加えて、使用者による押圧位置(入力位置)を検出するタッチパネル機能(位置入力機能)を有する。本実施形態では、乗用車に搭載されるカーナビゲーションシステムに用いられる入力装置10を例示するが、具体的な用途はそれ以外にも適宜に変更可能である。
 液晶表示装置11は、図1及び図11に示すように、画像が表示される液晶パネル(表示パネル)11aと、液晶パネル11aに対して裏側(押圧操作の入力側とは反対側)に配されて液晶パネル11aにて表示に利用される光を照射するバックライト装置11dと、液晶パネル11aに対して表側に重なる形で配されるカバーガラス(カバーパネル、パネル保護部材)11bと、液晶パネル11a及びバックライト装置11dを収容する筐体11cと、を少なくとも備える。液晶パネル11aは、ほぼ透明で例えばガラス製とされて所定の間隔(セルギャップ)を隔てた状態で互いに内面同士が対向する形で貼り合わせられる一対の基板と、両基板間に封入される液晶層と、両基板の外面に配される一対の偏光板(基板及び液晶層共々図示せず)と、を少なくとも備える。一対の基板のうち、表側に配されるCF基板(対向基板)には、R(赤色),G(緑色),B(青色)等の各着色部が所定配列で配置されたカラーフィルタと、隣り合う着色部の間を仕切る遮光部(ブラックマトリクス)と、が設けられているのに加えて、配向膜等の構造物が設けられている。一方、裏側に配されるアレイ基板(TFT基板)には、互いに直交するソース配線とゲート配線とに接続されたスイッチング素子(例えばTFT)、そのスイッチング素子に接続された画素電極、配向膜等の構造物が設けられている。
 液晶パネル11aは、図3に示すように、平面形状が横長の方形をなしており、その表示面11DSが、画像が表示される表示領域(アクティブエリア)AAと、表示領域AAを取り囲む額縁状(枠状)をなす非表示領域(ノンアクティブエリア)NAAと、に区分される。液晶パネル11aの長辺方向が各図のX軸方向と、液晶パネル11aの短辺方向が各図のY軸方向と、表示面11DSの法線方向が各図のZ軸方向と、それぞれ一致している。なお、図3では、一点鎖線が表示領域AAの外形を表しており、当該一点鎖線よりも外側の領域が非表示領域NAAとなっている。そして、液晶パネル11aは、使用者による押圧操作がなされた押圧位置を検出するためのタッチパネルパターン11TPを内蔵している。タッチパネルパターン11TPは、いわゆる投影型静電容量方式とされており、その検出方式が例えば自己容量方式とされる。タッチパネルパターン11TPは、表示領域AAにマトリクス状に並んで配される複数のタッチ電極(位置検出電極)11TPEを少なくとも備える。従って、液晶パネル11aにおける表示領域AAは、押圧位置を検出可能なタッチ領域とほぼ一致しており、非表示領域NAAが押圧位置を検出不能な非タッチ領域とほぼ一致していることになる。そして、使用者が視認する表示領域AAの画像に基づいて指によって押圧操作を入力すると、その指とタッチ電極11TPEとの間で静電容量が形成されることになる。これにより、指の近くにあるタッチ電極11TPEにて検出される静電容量には指が近づくのに伴って変化が生じ、指から遠くにあるタッチ電極11TPEとは異なるものとなるので、それに基づいて押圧位置を検出することが可能となる。
 カバーガラス11bは、図1に示すように、液晶パネル11aより一回り大きな横長の方形状をなしており、液晶パネル11aを表側からほぼ全域にわたって覆うことでその保護を図るものである。カバーガラス11bは、ほぼ透明で優れた透光性を有するガラス製で板状をなしており、好ましくは強化ガラスからなる。カバーガラス11bに用いられる強化ガラスとしては、例えば板状のガラス基材の表面に化学強化処理が施されることで、表面に化学強化層を備えた化学強化ガラスを用いることが好ましいが必ずしもその限りではない。筐体11cは、表側に開口する略箱型をなしており、内部に液晶パネル11a及びバックライト装置11dを収容する収容空間を有する。
 ベース部材12は、図1及び図3に示すように、平面形状が横長で方形の板材からなり、乗用車のダッシュボード(図示せず)に設置されたベースブロックBBに固定される。ベースブロックBBは、ベース部材12の外周端部のうちの一対の短辺部と重畳する形で一対が配されており、ダッシュボードにおける設置面から表側に突き出す形で設けられている。ベース部材12は、平面に視た大きさが液晶表示装置11より一回り大きくされており、その板面には、各種部品(次述する圧力センサ13、アクチュエータ14及び弾性部材15など)を取り付けるための孔(ねじ孔)などが設けられている。なお、ベース部材12をダッシュボードに対して直接固定することができる場合は、上記のようなベースブロックBBは不要となる。
 ベース部材12には、図2に示すように、押圧操作に伴って液晶表示装置11に作用する圧力を検出する圧力センサ(感圧センサ)13と、液晶表示装置11を振動させるアクチュエータ14と、ベース部材12に対して液晶表示装置11を相対変位可能な状態で弾性的に支持する弾性部材15と、が少なくとも取り付けられている。弾性部材15によって支持される液晶表示装置11とベース部材12との間には、Z軸方向について所定の間隔が空けられている。
 圧力センサ13は、図9及び図11に示すように、いわゆる感圧インク方式のものである。圧力センサ13は、互いに貼り合わせられて絶縁材料からなる一対のフィルムと、各フィルムの内面にそれぞれ形成されて互いに対向配置される感圧電極(フィルム共々図示せず)と、を少なくとも有しており、対向する形で対をなす感圧電極間の接点抵抗値が、圧力センサ13に対して厚み方向(Z軸方向)に作用する圧力に応じて変化することを利用して、圧力の検出を行うことが可能とされる。感圧電極は、フィルムに感圧インクを印刷するなどして形成される。圧力センサ13は、X軸方向に沿って帯状に延在しており、その一端側がベース部材12に取り付けられる圧力センサユニット16に内蔵されて平面形状が略円形とされるのに対し、他端側が圧力センサユニット16の外部に引き出されて、コネクタを介してコントローラ(コネクタ共々図示せず)に接続されている。圧力センサユニット16に関しては、後に詳しく説明する。圧力センサ13は、圧力センサユニット16と共に4つずつが液晶表示装置11及びベース部材12における四隅付近に配されている。
 アクチュエータ14は、図2及び図6に示すように、いわゆる電磁アクチュエータ(ソレノイドアクチュエータ)とされており、ベース部材12に取り付けられる固定部14aと、液晶表示装置11に取り付けられて固定部14aに対してX軸方向(振動方向)について相対変位可能とされる可動部14bと、を有する。固定部14aは、いずれも図示は省略するが、固定磁極及びその周りに巻装されたコイルを少なくとも有しているのに対し、可動部14bは、固定磁極に対して相対変位可能な可動磁極(図示せず)を少なくとも有している。アクチュエータ14は、コイルの通電に伴って固定磁極に生じた磁界によって可動磁極が吸着されることで、固定部14aに対して可動部14bをX軸方向に沿って接近するよう移動させることが可能とされる。これにより、固定部14aが取り付けられたベース部材12に対して可動部14bが取り付けられた液晶表示装置11をX軸方向(押圧操作の押圧方向と直交する方向)に沿って振動させることができる。アクチュエータ14の固定部14aは、ベース部材12に対してねじ部材によって固定されている。アクチュエータ14の可動部14bは、X軸方向に沿って延在する板ばね部材18に対してねじ部材によって固定されている。板ばね部材18は、金属製(例えばステンレス製)の平らな板材からなり、その板面が液晶表示装置11の表示面11DSやベース部材12の板面に並行しており、自身の板面の法線方向であるZ軸方向(押圧方向)について弾性変形可能とされる。板ばね部材18は、X軸方向についての一端側が上記した可動部14bに、他端側が液晶表示装置11の筐体11cに固定されたブロック状の可動側ブラケット19に、それぞれねじ部材によって固定されている。従って、板ばね部材18は、可動部14bに固定された一端側を支点として片持ち状に弾性変形可能とされ、その弾性変形に伴って他端側がZ軸方向に沿って相対変位可能とされる。また、板ばね部材18には、可動部14b及び可動側ブラケット19に固定された両端部の間となる中間部分に開口部18aが形成されており、それにより上記中間部分が一対の帯状をなしている。板ばね部材18の他端側には、可動側ブラケット19を介して液晶表示装置11が固定されているので、板ばね部材18の弾性変形に伴って液晶表示装置11がZ軸方向について相対変位可能とされる。
 アクチュエータ14は、図2,図4から図6に示すように、ベース部材12において上記のように液晶表示装置11の四隅付近にそれぞれ配された各圧力センサ13及び各圧力センサユニット16や後述する弾性部材15に比べて液晶表示装置11の内側(中央側)に配されている。詳しくは、本実施形態では、アクチュエータ14は、一対がY軸方向について間隔を空けて並んで配されている。一対のアクチュエータ14は、X軸方向についての配置が揃えられており、一対の可動部14bにそれぞれ固定された一対の板ばね部材18における他端側には、一対の板ばね部材18に跨る形でY軸方向に沿って延在する共通の可動側ブラケット19が固定されている。一対のアクチュエータ14は、ベース部材12の板面内のうち、液晶表示装置11における短辺方向(Y軸方向)について図5に示す一対の圧力センサユニット16の間に挟み込まれる位置に配されるとともに、液晶表示装置11における長辺方向(X軸方向)について図4に示す左側の圧力センサ13に対して中央側に隣り合う位置に配されている。従って、一対のアクチュエータ14は、液晶表示装置11の四隅付近に配された4つずつの圧力センサ13及び圧力センサユニット16(弾性部材15)によって取り囲まれた配置である、と言える。一対のアクチュエータ14は、板ばね部材18の他端側に固定される可動側ブラケット19が、液晶表示装置11におけるX軸方向についてのほぼ中央位置に取り付けられるよう、X軸方向について配置されている。従って、一対のアクチュエータ14の発振に伴って可動部14bに生じるX軸方向についての振動は、板ばね部材18及び可動側ブラケット19を介して液晶表示装置11における表示面11DSのほぼ中心位置に伝達されることになる。
 弾性部材15は、金属製の板材にプレス加工などを施して形成されており、図1に示すように、液晶表示装置11をベース部材12に対してZ軸方向について表側に離間した位置に支持するものとされる。弾性部材15は、図7及び図11に示すように、概ねZ軸方向(押圧方向)に沿って延在する一対の第1ばね部15aと、一対の第1ばね部15aに連ねられて概ねX軸方向(押圧方向と交差する方向)に沿って延在しつつ屈曲される第2ばね部15bと、を有する。一対の第1ばね部15aは、Z軸方向について表側に配されて一端側が液晶表示装置11に取り付けられるものと、裏側に配されて一端側がベース部材12に取り付けられるものと、が含まれる。表側の第1ばね部15aは、一端側が幅広形状となっていて、液晶表示装置11の筐体11cにおける外側面に対して2本のねじ部材によって固定されている。裏側の第1ばね部15aは、一端側がベース部材12に開口形成された孔部12aを通してベース部材12の裏面側に達したところで、ベース部材12の裏面に並行するよう屈曲され、その並行部分がねじ部材によってベース部材12に固定されている。このように、裏側の第1ばね部15aがベース部材12を貫通する形で配されているので、仮に弾性部材が液晶表示装置11とベース部材12との間に空けられたスペースのみを利用して配置された場合に比べると、弾性部材15の延面距離がベース部材12の厚さ寸法程度長くなる。一対の第1ばね部15aは、液晶表示装置11やベース部材12に対する取付位置を支点としてX軸方向(振動方向)について片持ち状に弾性変形可能とされる。第2ばね部15bは、側方から視て「U」字を伏せたような形状をなしており、その両端部が一対の第1ばね部15aにおける各他端側に連ねられている。第2ばね部15bは、一対の第1ばね部15aに連なる位置からX軸方向に沿って液晶表示装置11の内側(中央側)に向けて延在しつつ曲線状に屈曲されている。第2ばね部15bは、曲線状の屈曲部分を支点としてZ軸方向について弾性変形可能とされる。このように、弾性部材15は、X軸方向及びZ軸方向の双方について弾性変形可能とされ、それによりベース部材12に対して液晶表示装置11をX軸方向及びZ軸方向について弾性的に相対変位可能な形で支持している。
 弾性部材15は、図2,図4及び図5に示すように、4つが液晶表示装置11及びベース部材12における四隅付近にそれぞれ配されている。弾性部材15は、同様に液晶表示装置11及びベース部材12の四隅付近に配された圧力センサ13及び圧力センサユニット16に対してX軸方向について外側に配されている。4つの弾性部材15は、いずれも第2ばね部15bが第1ばね部15aに対して内側に突き出す形、言い換えると圧力センサ13及び圧力センサユニット16に接近する形で配されている。
 さて、本実施形態に係る入力装置10は、図9から図11に示すように、液晶表示装置11に接した状態で配される制動部材20と、ベース部材12側に配されて制動部材20を保持する保持部材(圧力センサカバー)21と、液晶表示装置11及び保持部材21の少なくとも一方を押圧方向について位置調整する位置調整機構22と、を備える。本実施形態では、これら制動部材20、保持部材21及び位置調整機構22は、以下に説明する構成の圧力センサユニット16に一体的に設けられている。なお、図10では、液晶表示装置11を二点鎖線にて図示している。
 圧力センサユニット16は、図9に示すように、液晶表示装置11に直接的に接する制動部材20と、制動部材20を保持する保持部材21と、圧力センサ13と、圧力センサ13を保持するセンサ保持部材(センサホルダ)23と、センサ保持部材23に対して裏側に重ねられる位置調整スペーサ24と、これらの部材を収容するケース25と、位置調整スペーサ24を移動させる位置調整ねじ26と、を備える。このうち、センサ保持部材23、位置調整スペーサ24及び位置調整ねじ26が位置調整機構22を構成している。圧力センサユニット16は、図4から図6に示すように、4つが液晶表示装置11及びベース部材12における四隅付近に配されており、4つの弾性部材15に対してX軸方向について液晶表示装置11及びベース部材12の中央側に隣り合う形で配されている。
 制動部材20は、図9に示すように、平面形状が方形で所定の厚みを有するシート状をなしている。制動部材20は、高摩擦材(ウーブン系摩擦材、モールド系摩擦材など)からなり、その摩擦係数が次述する保持部材21(液晶表示装置11と圧力センサ13との間に介在する部材)の摩擦係数より高い。保持部材21は、制動部材20と圧力センサ13との間に介在する主部21aと、主部21aの外周端から裏側に向けて突出する筒状部21bと、からなり、全体としてケース25に対して被せられるキャップ状をなしている。保持部材21の主部21aにおける表側の面(液晶表示装置11及び制動部材20との対向面)には、制動部材20を収容する制動部材収容凹部21cが凹み形成されている。保持部材21の主部21aにおける裏側の面(圧力センサ13との対向面)には、図10に示すように、圧力センサ13に当接されるセンサ当接凸部21dが裏側に向けて突出する形で形成されている。保持部材21の主部21aは、制動部材20を裏側から支持するとともに、圧力センサ13を表側から押さえており、Z軸方向について制動部材20と圧力センサ13との間に挟み込まれる配置とされる。保持部材21の筒状部21bは、角筒状をなしており、ケース25を外周側から取り囲む形で配される。筒状部21bには、圧力センサ13や位置調整ねじ26を通すための切り欠き21b1が形成されている。切り欠き21b1は、筒状部21bを構成する4つの辺部にそれぞれ設けられている。
 センサ保持部材23は、図9に示すように、平面形状が方形の板状をなしており、圧力センサ13と次述する位置調整スペーサ24との間に介在する形でケース25内に収容されている。センサ保持部材23における表側の面(圧力センサ13及び保持部材21との対向面)には、圧力センサ13を収容するセンサ収容凹部23aが凹み形成されている。センサ保持部材23における裏側の面(位置調整スペーサ24との対向面)には、図10に示すように、Z軸方向に沿って裏側に向けて突出する凸部23bが設けられている。凸部23bにおける突出先端面(裏側の面)には、Z軸方向及びY軸方向の双方に対して傾斜した第1傾斜面23cが形成されている。第1傾斜面23cは、Y軸方向について後述する位置調整ねじ26側とは反対側から位置調整ねじ26側に向けてZ軸方向について圧力センサ13に近づくような勾配(上り勾配)となるよう、直線状をなしている。
 位置調整スペーサ24は、図9に示すように、平面形状が方形の板状をなしており、センサ保持部材23に対して裏側に重なる形でケース25内に収容されている。位置調整スペーサ24は、その外形がセンサ保持部材23の外形より一回り小さくされており、凸部23bの外形とほぼ同一とされる。位置調整スペーサ24は、裏側の面がほぼ平坦な面とされるのに対し、表側の面(センサ保持部材23との対向面)がZ軸方向及びY軸方向の双方に対して傾斜した第2傾斜面24aが形成されている。第2傾斜面24aは、図10に示すように、上記した第1傾斜面23cに並行しており、Y軸方向について位置調整ねじ26側から位置調整ねじ26側とは反対側に向けてZ軸方向について圧力センサ13から遠ざかるような勾配(下り勾配)となるよう、直線状をなしている。センサ保持部材23及び位置調整スペーサ24がケース25内に収容された状態では、第1傾斜面23cと第2傾斜面24aとが互いに当接されるとともに、センサ収容凹部23a及びそこに収容される圧力センサ13がほぼ水平に保たれる。位置調整スペーサ24の外周側面のうち、Y軸方向について位置調整ねじ26側の側面は、位置調整ねじ26側とは反対側の側面よりZ軸方向について形成範囲が広くされるとともに、位置調整ねじ26の先端面に対して当接されるねじ当接面24bとされる。
 ケース25は、図9に示すように、表側に向けて開口する略箱型をなしており、その内部に位置調整スペーサ24、センサ保持部材23及び圧力センサ13が順次に重なり合う形で収容される収容凹部25aが形成されている。収容凹部25aは、高さが異なる2つの底面を有する階段状をなしており、相対的に低い底面にて位置調整スペーサ24を、相対的に高い底面にてセンサ保持部材23を、それぞれ裏側から支持する。収容凹部25aは、Y軸方向についての大きさが位置調整スペーサ24より大型とされ、それにより位置調整スペーサ24がケース25に対してY軸方向について相対変位可能とされる。ケース25における外周側壁の一部には、図9及び図11に示すように、保持部材21に備わる4つの切り欠き21b1のうちの一部に連通する切り欠き25bが一対形成されており、互いに連通する切り欠き21b1,25bを通して圧力センサ13の他端側を外部に引き出すことが可能とされる。ケース25における外周側壁のうち、上記切り欠き25bが非形成とされる部分には、図9及び図10に示すように、位置調整ねじ26を通すためのねじ挿通孔25cが貫通形成されている。ねじ挿通孔25cは、収容凹部25aに収容された位置調整スペーサ24のねじ当接面24bに臨む配置とされる。
 位置調整ねじ26は、図9及び図10に示すように、Y軸方向に並行する軸線を有する軸部26aと、軸部26aの一端側に設けられる頭部26bと、を有する。軸部26aの外周面には、図示しないねじ山が螺刻形成されている。位置調整ねじ26は、ケース25のねじ挿通孔25cに通されて締め付けられることで、軸部26aの軸線方向であるY軸方向に沿って図10に示す左側に向けて前進し、逆向きに緩められると、Y軸方向に沿って図10に示す右側に向けて後退する。位置調整ねじ26が前進すると、位置調整スペーサ24がY軸方向に沿って図10に示す左側にスライド(移動)するので、第2傾斜面24aからセンサ保持部材23の第1傾斜面23cには、Z軸方向について上向き、つまり液晶表示装置11に近づく向きの力が作用する。これにより、センサ保持部材23及び保持部材21を液晶表示装置11に対してZ軸方向について接近するよう相対変位させることができる。逆に位置調整ねじ26が後退すると、センサ保持部材23側から位置調整スペーサ24側に対してZ軸方向に沿って作用する下向きの力が第1傾斜面23c及び第2傾斜面24aによって変換されることで、位置調整スペーサ24がY軸方向に沿って図10に示す右側にスライドし、結果としてセンサ保持部材23及び保持部材21がZ軸方向について下向き、つまり液晶表示装置11から遠ざかる向きに相対変位する。以上のように、位置調整ねじ26を操作することで、液晶表示装置11に対して保持部材21をZ軸方向について位置調整することが可能となっている。
 本実施形態は以上のような構造であり、続いてその作用を説明する。使用者がカバーガラス11bの表面を指で押し込む形で液晶表示装置11における表示面11DSの面内に押圧操作を入力すると、図7及び図8に示すように、液晶表示装置11とベース部材12とに取り付けられる弾性部材15の第2ばね部15bが押圧操作の押圧方向であるZ軸方向について弾性変形されることで、ベース部材12に対する液晶表示装置11のZ軸方向(押圧方向)についての相対変位が許容される。このとき、ベース部材12に取り付けられた圧力センサユニット16に内蔵された圧力センサ13は、図11に示すように、上記した液晶表示装置11の相対変位に伴って保持部材21がZ軸方向について下向きに変位することでセンサ当接凸部21dによって押圧されるので、液晶表示装置11から作用する圧力を適切に検出することができる。一方、例えば使用者が入力の意図なくカバーガラス11bに誤って触れた場合には、液晶表示装置11及び保持部材21がZ軸方向について殆ど変位することがないことから、圧力センサ13にて圧力が検出されなかったり、検出した圧力が閾値を超えない値となったりするので、誤入力を適切に排除することができる。上記した押圧操作が入力されたとき、液晶表示装置11に備わる液晶パネル11aに設けられたタッチパネルパターン11TPは、その入力位置を検出することができる。なお、図8には、押圧操作に伴って弾性部材15が弾性変形する方向を、弾性部材15付近の下向きの矢線にて図示している。
 上記のように液晶表示装置11に押圧操作が入力されるのに伴って、液晶表示装置11がベース部材12に対してZ軸方向について接近するよう相対変位すると、各アクチュエータ14の可動部14bに一端側が取り付けられた板ばね部材18は、図8に示すように、可動側ブラケット19を介して液晶表示装置11に取り付けられた他端側がZ軸方向について裏側へ向けて変位される。このとき、板ばね部材18は、一端側を支点としてZ軸方向について片持ち状に弾性変形されることで、各アクチュエータ14に作用する応力を緩和することができる。なお、図8には、押圧操作に伴って板ばね部材18が弾性変形する方向を、可動側ブラケット19付近の下向きの矢線にて図示している。
 押圧操作が行われたときに圧力センサ13によって検出された圧力が閾値を超えていた場合には、コントローラにて押圧操作の入力が正規に行われたと判定され、その判定に基づいて各アクチュエータ14が発振される。なお、各アクチュエータ14の発振は、タッチパネルパターン11TPによって検出された押圧操作の入力位置に基づいて適宜に制御することが可能となっている。各アクチュエータ14が発振されると、図8及び図11に示すように、液晶表示装置11とベース部材12とに取り付けられる弾性部材15の各第1ばね部15aが各アクチュエータ14の振動方向であるX軸方向について弾性変形されることで、ベース部材12に対する液晶表示装置11のX軸方向についての相対変位が許容される。詳しくは、各アクチュエータ14の発振に際しては、ベース部材12に取り付けられる固定部14aに対して液晶表示装置11に取り付けられる可動部14bがX軸方向について接近する形で相対変位されることで、液晶表示装置11がベース部材12に対してX軸方向について振動される。これにより、ベース部材12に対して液晶表示装置11が押圧方向と直交する方向であるX軸方向に振動させられ、その振動を、押圧操作を入力した使用者の指(入力体)に伝達させることができる。
 このとき、仮に液晶表示装置11の振動が収束し難くなっていると、使用者の指には単にX軸方向(押圧方向と直交する方向)に振動している、と知覚され易くなってしまい、例えばZ軸方向(押圧方向)に押下したような触覚が知覚され難くなるおそれがある。その点、ベース部材12に取り付けられた圧力センサユニット16に備わる保持部材21には、液晶表示装置11に接した状態で配される制動部材20が保持されているので、ベース部材12に対してX軸方向に沿って振動する液晶表示装置11を制動部材20によって制動することができる。しかも、位置調整機構22によって保持部材21を液晶表示装置11に対してZ軸方向について位置調整することで、液晶表示装置11に対する制動部材20の接触状態を調整することが可能となっている。これにより、ベース部材12に対して振動する液晶表示装置11に対して作用する制動部材20の制動力を制御することができるので、液晶表示装置11の振動を適切に収束させることができる。従って、液晶表示装置11を介して振動が伝達される使用者の指には、ラテラルフォースフィールド現象により表示面11DSにて仮想的なボタンをZ軸方向に押下したような触覚が得られ易くなる。以上のように、液晶表示装置11に押圧操作が入力されたか否かを検知することができ、押圧操作が入力された場合は、液晶表示装置11を振動させることで押圧操作に対する触覚フィードバックを良好に行うことができる。しかも、液晶表示装置11に振動を付与する一対のアクチュエータ14は、固定部14aと可動部14bとを有する電磁アクチュエータとされているので、例えば慣性駆動アクチュエータなどに比べると、強力な振動を得ることができ、もって触覚フィードバックを実現する上でより好適となる。なお、図8及び図11には、アクチュエータ14の発振に伴って弾性部材15が弾性変形する方向、及び液晶表示装置11が振動する方向をそれぞれ左向きの矢線にて図示している。
 しかも、圧力センサ13は、図10及び図11に示すように、液晶表示装置11との間に制動部材20及び保持部材21が介在する形で配されているから、液晶表示装置11に押圧操作が入力されると、液晶表示装置11に作用する圧力が、制動部材20及び保持部材21を介して圧力センサ13に伝達されることで検出される。位置調整機構22により液晶表示装置11に対して保持部材21をZ軸方向について位置調整すると、制動部材20に対する液晶表示装置11の接触状態が調整されるとともに、圧力センサ13に対する制動部材20及び保持部材21のZ軸方向についての位置関係が調整される。これにより、圧力センサ13に対して常に保持部材21から圧力が作用するよう調整することが可能となるので、液晶表示装置11に押圧操作が入力されてから圧力センサ13により圧力が検出されるまでに生じ得るタイムラグの解消を図る上で好適となる。
 さらには、位置調整機構22は、圧力センサ13と、圧力センサ13を保持部材21側とは反対側から保持するセンサ保持部材23と、を介して保持部材21をZ軸方向について位置調整する。このような構成によれば、制動部材20を保持する保持部材21は、位置調整機構22によって圧力センサ13及びセンサ保持部材23を介してZ軸方向について位置調整され、それにより液晶表示装置11に対する制動部材20の接触状態が調整される。このとき、保持部材21に対する圧力センサ13の接触状態についても一括して調整されるので、仮に制動部材20の接触状態と、圧力センサ13の接触状態と、を個別に調整した場合に比べると、調整に係る作業性が良好なものとなる。
 また、4つずつの弾性部材15及び圧力センサユニット16は、図2及び図6に示すように、液晶表示装置11における四隅付近にそれぞれ配されているので、押圧操作に伴うベース部材12に対する液晶表示装置11のZ軸方向についての相対変位が円滑に許容されるとともに、押圧操作に伴って液晶表示装置11に作用する圧力が適切に検出される。その上で、一対のアクチュエータ14は、液晶表示装置11における四隅付近に配される4つの圧力センサユニット16に備わる制動部材20及び保持部材21に比べて液晶表示装置11の内側に配されているので、液晶表示装置11の全体を適切に振動させることができるとともに、液晶表示装置11の四隅にそれぞれ接触する制動部材20によって液晶表示装置11の振動をより適切に収束させることができる。特に、一端側が各アクチュエータ14の可動部14bに取り付けられた板ばね部材18の他端側は、液晶表示装置11におけるX軸方向及びY軸方向についての中央位置に固定された可動側ブラケット19に取り付けられているので、液晶表示装置11の全体を最も良好に振動させることができる。
 以上説明したように本実施形態の入力装置10は、押圧操作が入力される液晶表示装置(被入力部材)11と、液晶表示装置11が取り付けられるベース部材12と、少なくとも液晶表示装置11側に配されて液晶表示装置11を、押圧操作の押圧方向と直交する方向に振動させるアクチュエータ14と、液晶表示装置11に接した状態で配される制動部材20と、ベース部材12側に配されて制動部材20を保持する保持部材21と、液晶表示装置11及び保持部材21の少なくとも一方を押圧方向について位置調整する位置調整機構22と、を備える。
 このようにすれば、液晶表示装置11に押圧操作が入力されるのに伴ってアクチュエータ14が発振されると、ベース部材12に対して液晶表示装置11が押圧方向と直交する方向に振動させられ、その振動を、押圧操作を入力した入力体に伝達させることができる。このとき、仮に液晶表示装置11の振動が収束し難くなっていると、入力体には単に押圧方向と直交する方向に振動している、と知覚され易くなってしまい、例えば押圧方向に押下したような触覚が知覚され難くなるおそれがある。その点、ベース部材12側に配される保持部材21には、液晶表示装置11に接した状態で配される制動部材20が保持されているので、ベース部材12に対して振動する液晶表示装置11を制動部材20によって制動することができる。しかも、位置調整機構22は、液晶表示装置11及び保持部材21の少なくとも一方を押圧方向について位置調整することができるから、液晶表示装置11に対する制動部材20の接触状態を調整することが可能となっている。これにより、ベース部材12に対して振動する液晶表示装置11に対して作用する制動部材20の制動力を制御することができるので、液晶表示装置11の振動を適切に収束させることができる。従って、液晶表示装置11を介して振動が伝達される入力体には、例えば押圧方向に押下したような触覚が知覚され易くなり、もって触覚フィードバックを良好に行うことができる。
 また、ベース部材12に配されて押圧操作に伴って液晶表示装置11に作用する圧力を検出する圧力センサ13を備える。このようにすれば、液晶表示装置11に押圧操作が入力されると、液晶表示装置11に作用する圧力が圧力センサ13によって検出される。圧力センサ13によって検出された圧力に基づいて、アクチュエータ14が発振されることで、液晶表示装置11が振動され、もって押圧操作を入力した入力体に振動を伝達させることができる。
 また、液晶表示装置11とベース部材12とに取り付けられて押圧方向とアクチュエータ14の振動方向との双方に弾性変形可能な弾性部材15を備える。このようにすれば、液晶表示装置11に押圧操作が入力されると、液晶表示装置11とベース部材12とに取り付けられる弾性部材15が押圧操作の押圧方向について弾性変形されることで、ベース部材12に対する液晶表示装置11の押圧方向についての相対変位が許容される。これにより、圧力センサ13によって液晶表示装置11に作用する圧力を適切に検出することができるとともに、誤入力を適切に排除することができる。そして、アクチュエータ14の発振時には、液晶表示装置11とベース部材12とに取り付けられる弾性部材15がアクチュエータ14の振動方向について弾性変形されることで、ベース部材12に対する液晶表示装置11の振動方向についての相対変位が許容される。
 また、弾性部材15は、押圧方向に沿って延在して一端側が液晶表示装置11またはベース部材12に取り付けられる一対の第1ばね部15aと、一対の第1ばね部15aにおける他端側にそれぞれ連ねられて押圧方向と交差する方向に沿って延在しつつ屈曲される第2ばね部15bと、からなる。このようにすれば、液晶表示装置11に押圧操作が入力されると、弾性部材15のうち押圧方向と交差する方向に沿って延在しつつ屈曲される第2ばね部15bが押圧操作の押圧方向について弾性変形される。アクチュエータ14が発振すると、弾性部材15のうち押圧方向に沿って延在する一対の第1ばね部15aがアクチュエータ14の振動方向について弾性変形される。このように弾性部材15を構成する第1ばね部15a及び第2ばね部15bがそれぞれ弾性変形することで、ベース部材12に対する液晶表示装置11の相対変位動作が円滑なものとなる。
 また、圧力センサ13は、液晶表示装置11との間に制動部材20及び保持部材21が介在する形で配される。このようにすれば、液晶表示装置11に押圧操作が入力されると、液晶表示装置11に作用する圧力が、制動部材20及び保持部材21を介して圧力センサ13に伝達されることで検出される。位置調整機構22により液晶表示装置11及び保持部材21の少なくとも一方を押圧方向について位置調整すると、制動部材20に対する液晶表示装置11の接触状態が調整されるとともに、圧力センサ13に対する制動部材20及び保持部材21の押圧方向についての位置関係が調整される。これにより、圧力センサ13に対して常に保持部材21から圧力が作用するよう調整することが可能となるので、液晶表示装置11に押圧操作が入力されてから圧力センサ13により圧力が検出されるまでに生じ得るタイムラグの解消を図る上で好適となる。
 また、圧力センサ13を保持部材21側とは反対側から保持するセンサ保持部材23を備えており、位置調整機構22は、圧力センサ13及びセンサ保持部材23を介して保持部材21を押圧方向について位置調整する。このようにすれば、制動部材20を保持する保持部材21は、位置調整機構22によって圧力センサ13及びセンサ保持部材23を介して押圧方向について位置調整され、それにより液晶表示装置11に対する制動部材20の接触状態が調整される。このとき、保持部材21に対する圧力センサ13の接触状態についても調整されるので、調整に係る作業性が良好なものとなる。
 また、アクチュエータ14は、ベース部材12に取り付けられる固定部14aと、液晶表示装置11に取り付けられて固定部14aに対して振動方向について相対変位可能とされる可動部14bと、を有する電磁アクチュエータとされる。このようにすれば、ベース部材12に取り付けられる固定部14aに対して液晶表示装置11に取り付けられる可動部14bが振動方向について相対変位されることで、液晶表示装置11をベース部材12に対して振動させることができる。このようにアクチュエータ14を、固定部14aと可動部14bとを有する電磁アクチュエータとすることで、例えば慣性駆動アクチュエータなどに比べると、強力な振動を得ることができ、もって触覚フィードバックを実現する上でより好適となる。
 また、液晶表示装置11は、平面形状が方形とされており、制動部材20及び保持部材21は、液晶表示装置11における四隅にそれぞれ配され、アクチュエータ14は、制動部材20及び保持部材21に比べて液晶表示装置11の内側に配される。このようにすれば、平面形状が方形とされる液晶表示装置11における四隅に配される制動部材20及び保持部材21に対してアクチュエータ14が液晶表示装置11の内側に配されているので、アクチュエータ14の発振に伴って液晶表示装置11の全体を適切に振動させることができるとともに、液晶表示装置11の四隅にそれぞれ接触する制動部材20によって液晶表示装置11の振動をより適切に収束させることができる。
 また、液晶表示装置11は、画像を表示する表示面11DSを有する液晶パネル(表示パネル)11aと、表示面11DSにおける押圧操作の入力位置を検出するタッチパネルパターン11TPと、を備える。このようにすれば、液晶パネル11aの表示面11DSに表示された画像に基づいて押圧操作が入力されると、その入力位置をタッチパネルパターン11TPによって検出することができる。タッチパネルパターン11TPによって検出された押圧操作の入力位置に基づいて、アクチュエータ14によって液晶表示装置11に付与される振動を制御することが可能となる。
 <実施形態2>
 本発明の実施形態2を図12から図16によって説明する。この実施形態2では、位置調整機構122を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
 本実施形態に係る位置調整機構122は、図12から図14に示すように、圧力センサユニット116とは別途に設けられている。位置調整機構122は、液晶表示装置111の四隅部分及び4つの弾性部材115に対してX軸方向について外側に隣り合う形で4つが配置されている。4つの位置調整機構122は、その一部が液晶表示装置111に対してY軸方向について外側に配されている。
 位置調整機構122は、図15及び図16に示すように、圧縮コイルばね(コイルばね)27と、ベース部材112に取り付けられて圧縮コイルばね27を保持する第1コイルばね保持部材28と、液晶表示装置111に取り付けられて圧縮コイルばね27を保持する第2コイルばね保持部材29と、圧縮コイルばね27に圧縮力を付与するばね力調整部材30と、を少なくとも有する。圧縮コイルばね27は、その軸線方向がZ軸方向(押圧方向)と一致する姿勢で保持されており、自然状態から軸線方向に沿って圧縮されることで、軸線方向について弾発力(復元力)を蓄積するものである。圧縮コイルばね27は、弾性部材115に対してY軸方向について外側に隣り合う配置とされる(図14)。
 第1コイルばね保持部材28は、図15及び図16に示すように、ブロック状をなしていてベース部材112に取り付けられるベース側取付部28aと、ベース側取付部28aからY軸方向に沿って庇状に突き出して圧縮コイルばね27が取り付けられる第1ばね側取付部28bと、からなる。第1ばね側取付部28bには、圧縮コイルばね27の一端側に装着される第1ばね装着部材31とばね力調整部材30とがZ軸方向(押圧方向)について相対変位可能な形で取り付けられる。第1ばね装着部材31は、圧縮コイルばね27における一方の端部に内嵌されて圧縮コイルばね27と同軸の略円柱状をなす第1軸部31aと、第1軸部31aにおける端部から鍔状に突き出すとともに圧縮コイルばね27における一方の端部をZ軸方向について外側から受ける第1受け部31bと、からなる。第2コイルばね保持部材29は、側方から視て略L字型をなしており、液晶表示装置111の筐体111cに取り付けられる筐体側取付部29aと、筐体側取付部29aにおけるベース部材112側の端部からX軸方向に沿って外向きに突き出して圧縮コイルばね27が取り付けられる第2ばね側取付部29bと、からなる。第2ばね側取付部29bは、圧縮コイルばね27における他方の端部をZ軸方向について外側から受ける。第2ばね側取付部29bには、圧縮コイルばね27の他端側に装着される第2ばね装着部材32がZ軸方向について相対変位不能な形で取り付けられる。第2ばね装着部材32は、圧縮コイルばね27における他方の端部に内嵌されて圧縮コイルばね27と同軸の略円柱状をなす第2軸部32aと、第2軸部32aにおける端部から鍔状に突き出すとともに第2ばね側取付部29bをZ軸方向について外側から受ける第2受け部32bと、からなる。
 ばね力調整部材30は、図15及び図16に示すように、圧縮コイルばね27と同軸の略円柱状をなしており、第1コイルばね保持部材28の第1ばね側取付部28bに貫通形成された孔部28b1に通されてその先端面が第1ばね装着部材31に当接されている。ばね力調整部材30の外周面には、図示しないねじ山が螺刻形成されており、そのねじ山が孔部28b1の内周面に螺刻形成されたねじ溝に螺合される。ばね力調整部材30のうち、第1ばね装着部材31側とは反対側の端面には、六角レンチなどの工具により操作が可能な操作凹部30aが凹み形成されている。そして、操作凹部30aに挿入した工具を回転操作することでばね力調整部材30をZ軸方向に沿って進退させることができ、それに伴って第1ばね装着部材31がZ軸方向に沿って進退すると、圧縮コイルばね27の圧縮状態を変化させることができる。具体的には、ばね力調整部材30を締め付けると、第1ばね装着部材31がZ軸方向についてベース部材112に接近し、それに伴って圧縮コイルばね27の圧縮量が増加する。圧縮コイルばね27の圧縮量が増加すれば、ベース部材112に対して液晶表示装置111がZ軸方向について接近する(図16に示す下側に相対変位する)形で相対変位し、もって位置調整が図られる。逆にばね力調整部材30を緩めると、第1ばね装着部材31がZ軸方向についてベース部材112から遠ざかり、それに伴って圧縮コイルばね27の圧縮量が減少する。圧縮コイルばね27の圧縮量が減少すれば、ベース部材112に対して液晶表示装置111がZ軸方向について遠ざかる(図16に示す上側に相対変位する)形で相対変位し、もって位置調整が図られる。以上により、ベース部材112側に配された保持部材121に対して液晶表示装置111をZ軸方向について位置調整することができ、もって液晶表示装置111に対する制動部材120の接触状態を調整することができる。
 また、本実施形態に係る圧力センサユニット116は、図16に示すように、上記した位置調整機構122を内蔵していないため、上記した実施形態1に記載された位置調整スペーサ24を有しておらず、それに伴ってセンサ保持部材123はケース125の収容凹部125aの内部空間を満たすブロック状をなしていて実施形態1に記載された第1傾斜面23cを有していない。
 以上説明したように本実施形態によれば、位置調整機構122は、圧縮コイルばね(コイルばね)27と、ベース部材112に取り付けられて圧縮コイルばね27を保持する第1コイルばね保持部材28と、液晶表示装置111に取り付けられて圧縮コイルばね27を保持する第2コイルばね保持部材29と、圧縮コイルばね27に圧縮力を付与するばね力調整部材30と、を有する。このようにすれば、第1コイルばね保持部材28及び第2コイルばね保持部材29によって保持された圧縮コイルばね27は、ばね力調整部材30によって圧縮力または引っ張り力が付与されることで、第1コイルばね保持部材28が取り付けられたベース部材112に対し、第2コイルばね保持部材29が取り付けられた液晶表示装置111を押圧方向について相対変位させることができる。これにより、ベース部材112側に配された保持部材121に対して液晶表示装置111を押圧方向について位置調整することができ、もって液晶表示装置111に対する制動部材120の接触状態を調整することができる。
 <実施形態3>
 本発明の実施形態3を図17から図20によって説明する。この実施形態3では、上記した実施形態1から弾性部材215を変更したものを示す。なお、上記した実施形態1と同様の構造、作用及び効果について重複する説明は省略する。
 本実施形態に係る弾性部材215は、図17から図19に示すように、引っ張りコイルばね33からなる。引っ張りコイルばね33は、自然状態から軸線方向に沿って引っ張られることで、軸線方向について弾発力(復元力)を蓄積するものである。引っ張りコイルばね33は、一端側が液晶表示装置211に、他端側がベース部材212に、それぞれ取り付けられており、軸線方向がX軸方向及びZ軸方向の双方に対して交差する姿勢で保持されている。これにより、引っ張りコイルばね33におけるZ軸方向についての設置スペースを小さく保ちつつ、引っ張りコイルばね33の長さ寸法を十分に確保することができる。引っ張りコイルばね33は、X軸方向及びZ軸方向の双方について弾性変形することが可能とされる。引っ張りコイルばね33は、液晶表示装置211の四隅付近に配された4つの圧力センサユニット216に対してそれぞれX軸方向について中央側に隣り合う位置に4つが配されている(図18)。4つの引っ張りコイルばね33は、液晶表示装置211及び4つの圧力センサユニット216に対してY軸方向について外側に隣り合う形で配されている(図19)。4つの引っ張りコイルばね33は、X軸方向及びY軸方向についてそれぞれほぼ対称となる形で配置されている。
 液晶表示装置211の筐体211cにおけるX軸方向に沿う外側面には、図20に示すように、引っ張りコイルばね33の一端側が取り付けられるフック状の第1ばね取付部34が設けられている。ベース部材212には、引っ張りコイルばね33の他端側が通されるばね挿通開口部35が設けられている。ばね挿通開口部35の開口縁には、引っ張りコイルばね33の他端側が取り付けられるフック状の第2ばね取付部36が設けられている。このような構成によれば、液晶表示装置211に押圧操作が入力された場合には、引っ張りコイルばね33がZ軸方向(押圧方向)について弾性変形され、アクチュエータ214が発振された場合には、引っ張りコイルばね33がX軸方向(アクチュエータ214の振動方向)について弾性変形される。しかも、引っ張りコイルばね33は、液晶表示装置211に対してベース部材212側への引っ張り力を常時付与しているので、圧力センサ213に対して常に液晶表示装置211から圧力を作用させることができる。これにより、液晶表示装置211に押圧操作が入力されてから圧力センサ213により圧力が検出されるまでに生じ得るタイムラグの解消を図る上で好適となる。
 以上説明したように本実施形態によれば、弾性部材215は、一端側が液晶表示装置211に、他端側がベース部材212に、それぞれ取り付けられる引っ張りコイルばね33からなる。このようにすれば、液晶表示装置211に押圧操作が入力された場合には、引っ張りコイルばね33が押圧方向について弾性変形され、アクチュエータ214が発振された場合には、引っ張りコイルばね33がアクチュエータ214の振動方向について弾性変形される。しかも、引っ張りコイルばね33は、液晶表示装置211に対してベース部材212側への引っ張り力を常時付与しているので、圧力センサ213に対して常に液晶表示装置211から圧力を作用させることができる。これにより、液晶表示装置211に押圧操作が入力されてから圧力センサ213により圧力が検出されるまでに生じ得るタイムラグの解消を図る上で好適となる。
 <他の実施形態>
 本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
 (1)上記した各実施形態では、制動部材が圧力センサユニット(圧力センサ)と共に液晶表示装置及びベース部材における四隅付近にそれぞれ配された場合を示したが、液晶表示装置及びベース部材における制動部材及び圧力センサユニット(圧力センサ)の具体的な設置数や配置などは適宜に変更可能である。
 (2)上記した各実施形態では、圧力センサユニットに圧力センサ及び制動部材を内蔵した構成を示したが、圧力センサユニットとは別途に制動部材を設置することも可能である。その場合は、制動部材を保持するための保持部材を、圧力センサユニットとは別途に用意する必要がある。
 (3)上記した各実施形態以外にも、制動部材の平面形状や圧力センサユニットに対する設置数や配置などは適宜に変更可能である。
 (4)上記した実施形態1では、位置調整ねじの軸線方向がY軸方向に並行する構成を示したが、位置調整ねじの軸線方向がX軸方向に並行する構成を採ることも可能である。その場合は、センサ保持部材及び位置調整スペーサの各傾斜面をZ軸方向及びX軸方向の双方に対して傾斜する構成とすればよい。
 (5)上記した(4)以外にも、位置調整ねじの軸線方向がZ軸方向に並行する構成を採ることも可能である。その場合は、位置調整スペーサを省略し、位置調整ねじの軸部の先端面がセンサ保持部材を直接当接される構成を採ればよい。
 (6)上記した実施形態1,2では、弾性部材を構成する第2ばね部が側方から視て「U」字を伏せたような形状とされる場合を示したが、これ以外にも第2ばね部の具体的な形状は適宜に変更可能である。具体的には、例えば第2ばね部が側方から視て「V」字や「W」字を伏せたような形状などであっても構わない。つまり、第2ばね部の屈曲部分が曲線状ではなく、直線状であっても構わない。
 (7)上記した実施形態1,2では、弾性部材を構成する第2ばね部が屈曲部分を1つのみ有する構成を示したが、第2ばね部が屈曲部分を2つ以上有する構成であっても構わない。
 (8)上記した実施形態2では、コイルばねとして圧縮コイルばねを用いるとともに、ばね力調整部材によって圧縮コイルばねに圧縮力を付与した場合を示したが、コイルばねとして引っ張りコイルばねを用いるようにし、ばね力調整部材によって引っ張りコイルばねに引っ張り力を付与するようにしても構わない。
 (9)上記した実施形態2では、位置調整機構が圧縮コイルばねを備える場合を示したが、圧縮コイルばねを省略することも可能である。その場合は、ばね力調整部材の先端面を第2ばね保持部材の第2ばね側取付部に当接させるようにし、ばね力調整部材の進退に伴って第2ばね保持部材が取り付けられた液晶表示装置と、第1ばね保持部材が取り付けられたベース部材と、を押圧方向について相対変位させればよい。
 (10)上記した実施形態2では、圧力センサユニットが位置調整機構を内蔵しない構成を示したが、圧力センサユニットに実施形態1と同様の位置調整機構を内蔵させることも可能である。この場合、2つの位置調整機構が併存することになる。
 (11)上記した実施形態3では、弾性部材である引っ張りコイルばねの軸線方向がX軸方向及びZ軸方向の双方に対して傾斜する配置を示したが、引っ張りコイルばねの軸線方向が、Y軸方向及びZ軸方向の双方に対して傾斜する配置であっても構わない。また、引っ張りコイルばねの軸線方向がX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向のいずれか1つと並行していても構わない。
 (12)上記した各実施形態では、感圧インク方式の圧力センサを例示したが、それ以外にも例えば圧電素子方式の圧力センサなどを用いることも可能である。
 (13)上記した各実施形態では、アクチュエータとして電磁アクチュエータを用い、その可動部に取り付けられる板ばね部材が金属製とされる場合を示したが、板ばね部材の材料を合成樹脂材料などに変更することも可能である。また、板ばね部材の形状や構造などを変更することも可能である。
 (14)上記した各実施形態では、アクチュエータとして電磁アクチュエータを用い、その可動部が板ばね部材を介して液晶表示装置に取り付けられる構成を示したが、板ばね部材以外の弾性部材を用いることも可能である。また、板ばね部材を省略し、板ばね部材を介することなく可動部を液晶表示装置に取り付けることも可能である。
 (15)上記した各実施形態では、アクチュエータが一対備わる構成を例示したが、アクチュエータの設置数は1つまたは3つ以上であっても構わない。
 (16)上記した各実施形態では、アクチュエータが電磁アクチュエータとされる場合を示したが、アクチュエータがピエゾアクチュエータやリニアアクチュエータなどの慣性駆動アクチュエータであっても構わない。その場合、慣性駆動アクチュエータはベース部材側には配されず、専ら液晶表示装置側に配される。
 (17)上記した各実施形態では、タッチパネルパターンが液晶パネルに内蔵されるインセルタイプを示したが、液晶パネルの表側にタッチパネルパターンを備えるタッチパネルを設置するアウトセルタイプであっても構わない。
 (18)上記した各実施形態では、タッチパネルパターンが自己容量方式とされる場合を例示したが、タッチパネルパターンが相互容量方式であっても構わない。また、タッチパネルパターンを構成するタッチ電極の平面形状は、菱形以外にも、方形、円形、五角形以上の多角形などに適宜に変更可能である。
 (19)上記した各実施形態では、タッチパネルパターンを備えた液晶表示装置を用いた場合を例示したが、タッチパネルパターンを備えない液晶表示装置を用いた場合であっても構わない。
 (20)上記した各実施形態では、入力装置(液晶表示装置やベース部材)の平面形状が横長の方形とされる場合を示したが、入力装置の平面形状が縦長の方形、正方形、長円形状、楕円形状、円形、台形、部分的に曲面を持つ形状などであっても構わない。
 (21)上記した各実施形態以外にも、入力装置の具体的な用途などは適宜に変更可能である。
 (22)上記した各実施形態では、液晶パネルを備えた液晶表示装置を用いた場合を例示したが、他の種類の表示パネル(PDP(プラズマディスプレイパネル)、有機ELパネル、EPD(電気泳動ディスプレイパネル)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)表示パネルなど)を備えた表示装置を用いることも可能である。
 10…入力装置、11,111,211…液晶表示装置(被入力部材)、11a…液晶パネル(表示パネル)、11DS…表示面、11TP…タッチパネルパターン、12,112,212…ベース部材、13,213…圧力センサ、14,214…アクチュエータ、14a…固定部、14b…可動部、15,115,215…弾性部材、15a…第1ばね部、15b…第2ばね部、20,120…制動部材、21…保持部材、22,122…位置調整機構、23,123…センサ保持部材、27…圧縮コイルばね(コイルばね)、28…第1コイルばね保持部材、29…第2コイルばね保持部材、30…ばね力調整部材、33…引っ張りコイルばね

Claims (11)

  1.  押圧操作が入力される被入力部材と、
     前記被入力部材が取り付けられるベース部材と、
     少なくとも前記被入力部材側に配されて前記被入力部材を、前記押圧操作の押圧方向と直交する方向に振動させるアクチュエータと、
     前記被入力部材に接した状態で配される制動部材と、
     前記ベース部材側に配されて前記制動部材を保持する保持部材と、
     前記被入力部材及び前記保持部材の少なくとも一方を前記押圧方向について位置調整する位置調整機構と、を備える入力装置。
  2.  前記ベース部材に配されて前記押圧操作に伴って前記被入力部材に作用する圧力を検出する圧力センサを備える請求項1記載の入力装置。
  3.  前記被入力部材と前記ベース部材とに取り付けられて前記押圧方向と前記アクチュエータの振動方向との双方に弾性変形可能な弾性部材を備える請求項2記載の入力装置。
  4.  前記弾性部材は、前記押圧方向に沿って延在して一端側が前記被入力部材または前記ベース部材に取り付けられる一対の第1ばね部と、前記一対の第1ばね部における他端側にそれぞれ連ねられて前記押圧方向と交差する方向に沿って延在しつつ屈曲される第2ばね部と、からなる請求項3記載の入力装置。
  5.  前記弾性部材は、一端側が前記被入力部材に、他端側が前記ベース部材に、それぞれ取り付けられる引っ張りコイルばねからなる請求項3記載の入力装置。
  6.  前記圧力センサは、前記被入力部材との間に前記制動部材及び前記保持部材が介在する形で配される請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の入力装置。
  7.  前記圧力センサを前記保持部材側とは反対側から保持するセンサ保持部材を備えており、
     前記位置調整機構は、前記圧力センサ及び前記センサ保持部材を介して前記保持部材を前記押圧方向について位置調整する請求項6記載の入力装置。
  8.  前記位置調整機構は、コイルばねと、前記ベース部材に取り付けられて前記コイルばねを保持する第1コイルばね保持部材と、前記被入力部材に取り付けられて前記コイルばねを保持する第2コイルばね保持部材と、前記コイルばねに圧縮力または引っ張り力を付与するばね力調整部材と、を有する請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の入力装置。
  9.  前記アクチュエータは、前記ベース部材に取り付けられる固定部と、前記被入力部材に取り付けられて前記固定部に対して前記振動の方向について相対変位可能とされる可動部と、を有する電磁アクチュエータとされる請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の入力装置。
  10.  前記被入力部材は、平面形状が方形とされており、
     前記制動部材及び前記保持部材は、前記被入力部材における四隅にそれぞれ配され、前記アクチュエータは、前記制動部材及び前記保持部材に比べて前記被入力部材の内側に配される請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の入力装置。
  11.  前記被入力部材は、画像を表示する表示面を有する表示パネルと、前記表示面における前記押圧操作の入力位置を検出するタッチパネルパターンと、を備える請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の入力装置。
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