JP2011175518A

JP2011175518A - タッチパネル装置

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Publication number: JP2011175518A
Application number: JP2010039958A
Authority: JP
Inventors: Masato Murahashi; 昌人村橋; Hiroshi Ninomiya; 弘二宮; Hiroyuki Kawamura; 寛之川村
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2010-02-25
Publication date: 2011-09-08
Anticipated expiration: 2030-02-25
Also published as: JP5484121B2

Abstract

【課題】タッチパネルの操作領域全面にわたって、操作者に十分なクリック感を与えることができる防塵構造のタッチパネル装置を提供する。
【解決手段】タッチパネル２と、該タッチパネル２が内部に保持固定されタッチパネル２にタッチするための操作窓を有するケースと、タッチパネル２に接着された帯状の圧電素子１とを具備し、ケースの操作窓にはタッチパネル２の長方形状の操作領域２ａが露出しており、圧電素子１が、操作領域２ａの一対の長辺２ａ１に沿ってそれぞれ接着され、タッチパネル２の操作窓の周囲に位置する部分がケースに固定されているとともに、圧電素子１が、操作領域２ａの一対の長辺２ａ１に沿ってそれぞれ２個以下接着され、かつ圧電素子１が、操作領域２ａの長辺２ａ１よりも外側に突出して接着されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、タッチパネルの操作面をタッチすることで入力信号が得られた際、タッチパネルに取り付けられた圧電素子に電圧を印加して圧電素子を駆動させ、タッチパネルを振動させ、タッチパネルの操作者に触感をフィードバックする機能を有するタッチパネル装置に関する。

近年、駅の券売機やカーナビゲーションシステム、さらには携帯電話の入力デバイスとして、タッチパネル装置が普及しつつある。タッチパネルの代表的な方式として、抵抗膜式、静電容量式、光センサー式などがあるが、いずれの方式においても、タッチパネルは、画像表示装置の上方に配置されており、透明なタッチパネルを介して画像表示装置の情報を操作者に視覚的に供給する。操作者は、画像表示装置の上方に配置されたタッチパネルの面をタッチすることで、あたかも実際のボタンを押して情報をコンピュータに入力したのと同様の効果を得ることができる。

しかしながら、このようなタッチパネル装置では、操作者にてタッチパネルをタッチした際に、ボタンを押すような強い反発感（クリック感）はフィードバックされないため、ボタンを押したことを触覚にて認識できないという問題があった。

この問題に対して、近年、ボタンを押した感覚を操作者へ触覚でフィードバックするフォースフィードバックと呼ばれる技術を搭載したタッチパネル装置の検討が進んでいる。フォースフィードバック技術の一例として、タッチパネル表面に圧電素子を貼り付け、操作者がタッチパネルの操作面をタッチした際に、圧電素子に電圧印加することで圧電素子を伸縮変形させて、その変形よりタッチパネルを振動させる方式が提案されている。

例えば、このようなタッチパネル装置として、特許文献１に示されるように、タッチパネルと、このタッチパネルに貼り付けられた圧電素子とを備え、タッチパネルの入力操作を検出した際に、圧電素子に駆動電圧を加えて圧電素子を伸縮させることでタッチパネルを振動させて、入力操作感を与える構造において、長方形状のタッチパネルの長さ方向の一辺の長さより短い細長帯状の圧電素子を一対固着し、一対の圧電素子は、それぞれ長方形状のタッチパネルの対角位置近傍から長さ方向の一辺に沿って固着させたものが知られている。

特開２００５−２２２３２６号公報

このようなタッチパネル装置では、操作者がタッチパネルの操作面をタッチした際に、タッチパネル全領域において押した感覚（クリック感）を得るため、タッチパネルをほぼ全面で大きく振動させる必要がある。そのためには、タッチパネルに接着される圧電素子の配置位置や、圧電素子の駆動電圧が重要となる。

上記特許文献１では、タッチパネルの４隅のみが画像表示装置に固定され、振動し易いタッチパネルの支持構造とした上で、タッチパネルの長さ方向の一辺の長さより短い長さの一対の圧電素子をタッチパネルの長さ方向にそれぞれ対角となるように配置している。
このようなタッチパネル装置では、タッチパネルの固有振動数近傍の信号を印加すると、タッチパネルが共振振動することから容易に大きな振動を得ることができ、操作者に十分なクリック感を与えることができる。

しかしながら、上記特許文献１のタッチパネル装置では、タッチパネルの４隅のみを画像表示装置に固定していたため、タッチパネルと画面表示装置との間の固定されていない部分から埃が入ってしまうという問題があった。これに対して、タッチパネルの全周囲を固定すれば防塵構造となるが、これでは、圧電素子による振動が妨げられ、操作者に十分なクリック感を与えることができないという問題があった。特に、タッチパネルの操作領域の４隅では固定が強固であり、圧電素子による振動が妨げられ易く、操作者に十分なクリック感を与えられないという問題があった。

本発明は、タッチパネルの操作領域全面にわたって、操作者に十分なクリック感を与えることができる防塵構造のタッチパネル装置を提供することを目的とする。

本発明のタッチパネル装置は、画像表示装置と所定間隔をおいて配置されたタッチパネルと、該タッチパネルが内部に収容され保持固定されるとともに前記タッチパネルにタッチするための操作窓を有するケースと、前記タッチパネルの前記画像表示装置側の面に接着された帯状の圧電素子とを具備し、前記ケースの前記操作窓には前記タッチパネルの長方形状の操作領域が露出しており、前記圧電素子が、前記タッチパネルの操作領域の外側であって該操作領域の一対の長辺に沿ってそれぞれ接着されているタッチパネル装置であって、前記タッチパネルの前記操作窓の周囲に位置する部分が前記ケースに固定されているとともに、前記圧電素子が、前記操作領域の一対の長辺に沿ってそれぞれ２個以下接着され、かつ前記圧電素子が、前記操作領域の長辺よりも外側に突出して接着されていることを特徴とする。

圧電素子をタッチパネルに接着すると、電圧印加により伸縮振動する圧電素子と、それ自体では変形しないタッチパネルとが接着された構造となることで、圧電素子の伸縮振動がタッチパネルの屈曲振動へと変換される。この屈曲振動は、圧電素子が接着されたタッチパネルの操作領域の長さ方向に対して発生するものである。操作領域の長さ方向に圧電素子が存在しない部分がある場合、例えば、操作領域の４隅に圧電素子が存在していない場合には、操作領域の４隅ではタッチパネルの変形量が小さくなってしまい、操作者が十分なクリック感を得られにくくなってしまう。特に、タッチパネルの操作窓の周囲に位置する部分がケースに固定されている場合には、操作領域の４隅における振動が小さくなる傾向にあり、この部分におけるクリック感が不十分となる。

本発明のタッチパネル装置では、タッチパネルの操作窓の周囲に位置する部分がケースに固定されている防塵構造において、圧電素子が、操作領域の長辺よりも外側に突出して構成されているため、タッチパネルの中央部だけでなく、操作領域の４隅でも十分なクリック感を操作者に与えることができる。

また、本発明のタッチパネル装置は、前記圧電素子は、前記タッチパネルの操作領域の一対の長辺に沿ってそれぞれ２個ずつ近接して直線状に接着されていることを特徴とする。このような構造をとることで、タッチパネルの操作領域の長辺が長い場合であっても、最も変位が小さくなる操作領域の４隅の部分に圧電素子を確実に配置することができ、操作者に操作領域全面で十分なクリック感を与えることができる。

本発明のタッチパネル装置によると、タッチパネルの操作窓の周囲に位置する部分がケ
ースに固定されている防塵構造において、圧電素子が、操作領域の長辺よりも外側に突出して構成されているため、タッチパネルの中央部だけでなく、操作領域の４隅でも十分なクリック感を操作者に与えることができる。

本形態のタッチパネル装置の分解斜視図である。タッチパネルにおける圧電素子、操作領域およびガスケット材の位置関係を説明するための説明図である。本形態のタッチパネル装置の断面図であり、（ａ）はタッチパネル装置の長さ方向における断面図、（ｂ）はタッチパネル装置の幅方向における断面図である。圧電素子の長さ方向における断面図であり、（ａ）は電圧印加前、（ｂ）は電圧印加後である。（ａ）〜（ｉ）はタッチパネル装置の第１の駆動方法を説明するための説明図である。（ａ）〜（ｇ）はタッチパネル装置の第２の駆動方法を説明するための説明図である。（ａ）は第１の駆動方法における変位の時間応答を示す図であり、（ａ）は第２の駆動方法における変位の時間応答を示す図である。圧電素子への駆動電圧波形を示すもので、（ａ）は第１の駆動電圧波形、（ｂ）（ｃ）は第２の駆動電圧波形である。ユニモルフ型の圧電素子の長さ方向における断面図であり、（ａ）は電圧印加前、（ｂ）は電圧印加後である。（ａ）〜（ｅ）は圧電素子の接着位置と変位量との関係を示す図である。

図１〜図３は、タッチパネル装置の構成を示す分解斜視図である。タッチパネル装置は、帯状の圧電素子１と、圧電素子１が裏面に取り付けられたタッチパネル２と、タッチパネル２が収容されるケース３と、タッチパネル２の外周上面とケース３の上蓋３ａの内面との間に配置される矩形環状のガスケット材４とで構成されている。ケース３内には、タッチパネル２の裏面側に、タッチパネル２と所定間隔をおいて配置された画像表示装置５と、タッチパネル２、画像表示装置５と接続される、図示しないコンピュータ等の処理装置とが収容され、例えば、携帯電話、カーナビゲーションシステムが構成される。

圧電素子１はタッチパネル２の画像表示装置５側の面に、接着層７を介して接着されている。接着層７は、接着剤、両面テープにより形成されている。接着剤としては、エポキシ系接着剤や、シアノ系接着剤など、硬化後の硬度が十分に高いものが用いられる。

すなわち、上蓋３ａと容器３ｂとから構成されるケース３内には、タッチパネル２と画像表示装置５と図示しない処理装置とが収容され、タッチパネル２は環状のガスケット材４を介して上蓋３ａの内面に接着され、画像表示装置５は、容器３ｂ内壁面に形成された段部に支持固定され、これにより、タッチパネル２と画像表示装置５とは所定間隔をおいて、ケース３内に収容されている。

タッチパネル２は、外部から画像表示装置５を目視可能とするため、透明な材料を用いる形成されている。そのため、タッチパネル２の材質はアクリルやポリカーボネートなどのプラスチック基板や、ガラス基板が使用されている。また、タッチパネル２は、外部からの埃が内部に入らない防塵性を確保するため、環状のガスケット材４により全周囲が固定されている。そのため、ガスケット材４は、タッチパネル２が変形し易い低反発性の材料で形成されていることが望ましく、例えばウレタンフォームなどが用いられている。

また、タッチパネル２とケース３の上蓋３ａとの間に環状のガスケット材４が配置されており、ガスケット材４にてタッチパネル装置が密閉され、タッチパネル２と画像表示装置５の間、さらに他の機器も含めて収納されたケース３が、埃の入らない防塵構造となっている。ガスケット材４は、タッチパネル２の上面外周とケース３の上蓋３ａの内面との間に、接着剤、両面テープ等で接着されている。

また、上蓋３ａには、タッチパネル２を指でタッチするための長方形状の操作窓３ａ１が形成されており、タッチパネル２はその外周部を除いて操作窓３ａ１を介して外部に露出しており、この操作窓３ａ１から外部に露出したタッチパネル２の長方形状の中央部表面が操作領域２ａとされている。操作領域２ａは、環状のガスケット材４の内側に形成されている。操作者は、操作領域２ａに映った画像表示装置５のボタン等に対応した位置のタッチパネル２を指で押す（タッチする）ことで、必要とする機能を実現できる。

すなわち、タッチパネル装置は、タッチパネル２を指で押すことにより、抵抗膜式、静電容量式、光センサー式などで得られた位置情報がコンピュータ等の処理装置に入力されるように構成されている。そして、透明なタッチパネル２を介して画像表示装置５の情報が操作者に視覚的にフィードバックされる。操作者は、画像表示装置５の上方に配置されたタッチパネル２の操作領域２ａの所定位置をタッチすることで、あたかも実際のボタンを押して情報をコンピュータに入力したのと同様の効果を得ることができる。

そして、圧電素子１は、図２に示すように、タッチパネル２の操作領域２ａの外側であって操作領域２ａの２つの長辺２ａ１に沿ってそれぞれ２個ずつ形成されている。なお、符号２ａ２は、操作領域２ａの２つの短辺を示している。また、圧電素子１は、操作領域２ａの長辺２ａ１の両側よりもＬだけ外側に突出して形成されている。

言い換えれば、下側の長辺２ａ１に沿って２個の圧電素子１が近接して直線状に設けられ、左側の圧電素子１の左側端が下側の長辺２ａ１よりも左側にＬだけ突出しており、右側の圧電素子１の右側端が下側の長辺２ａ１よりも右側にＬだけ突出している。また、同様に、上側の長辺２ａ１に沿って２個の圧電素子１が近接して設けられ、左側の圧電素子１の左側端が上側の長辺２ａ１よりも左側に突出しており、右側の圧電素子１の右側端が上側の長辺２ａ１よりも右側に突出している。圧電素子１は、タッチパネル２の操作領域２ａの外側に接着されており、上蓋３ａにより外部から見えないように構成されている。

言い換えれば、２個の圧電素子１は、操作領域２ａの長辺２ａ１に沿って、圧電素子１の長さ方向に所定間隔ｍをおいて一列になるように、タッチパネル２に接着されている。

本形態では、圧電素子１が、操作領域２ａの長辺２ａ１よりも外側にＬだけ突出して構成されているため、タッチパネル２の中央部だけでなく、操作領域２ａの４隅でも十分なクリック感を操作者に与えることができる。

なお、本形態では、圧電素子１を、操作領域２ａの２つの長辺２ａ１に沿ってそれぞれ２個ずつ形成した場合について説明したが、操作領域２ａの長辺２ａ１が短い場合には、圧電素子は１個でとし、その両端を操作領域２ａの長辺２ａ１よりも外側に突出させることが望ましい。この場合には変形量を大きくでき、操作者に対してクリック感を強く感じさせることができる。

また、図１では、操作窓３ａ１内に露出した部分のタッチパネル２全体を操作領域２ａとしたが、操作窓３ａ１内に露出したタッチパネル２の一部を不透明、例えば、操作窓３ａ１内に露出したタッチパネル２の外周部を不透明とし、中央部を透明として操作領域２ａとし、この透明な中央部の操作領域から画像表示装置５の情報を確認できるようにし、
タッチは中央部の操作領域のみ行うようにしても良いことは勿論である。

図４に帯状の圧電素子１の長さ方向における断面図を示す。図４において、帯状の圧電素子１は積層構造となっている。積層構造とすることで、圧電素子１に印加する駆動電圧を低下できるため、機器の低電圧化が実現される。また、図４において、符号１０ａは圧電体層１であり、符号１１、１２は外部電極、符号１３ａ、１３ｂは内部電極、符号１４ａ、１４ｂは端面電極である。

圧電体層１は、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）などの圧電セラミックスから形成され、外部電極１１、１２、端面電極１４ａ、１４ｂは厚膜印刷や蒸着などで形成されている。

外部電極１１と内部電極１３ａとは、端面電極１４ａを介して接続されている。一方、外部電極１２と内部電極１３ｂとは、端面電極１４ｂを介して接続されている。また、圧電素子１の圧電体層１０ａは、全て分極がされ収縮する活性層とされている。そして、図４（ａ）に示す電圧未印加の状態から、圧電体層１０ａに分極方向と同じ方向に電場を印加することで、帯状の圧電素子１は、図４（ｂ）に示すように長さ方向に収縮する。

本形態のタッチパネル装置の第１、第２の２通りの駆動方法を、図５〜図８を用いて説明する。図５は、タッチパネルの第１の駆動方法を説明したものである。この図５、６では、理解を容易にするために、一つの帯状の圧電素子１を、タッチパネル２の操作領域２ａの長さ方向に接着した場合について説明する。また図５、６において、黒矢印は圧電素子の変形方向を、白矢印はタッチパネルの変形方向を示したものである。矢印の長さによって、圧電素子１およびタッチパネル２の変形量を示している。

この第１の駆動方法では、圧電素子１に、図８（ａ）に示すような電圧を印加して駆動する。これにより図５（ａ）の通常状態から、図５（ｂ）、図５（ｃ）へと帯状の圧電素子１を長さ方向に収縮させる。タッチパネル２が圧電素子１を拘束することから、タッチパネル２が上側（操作者側）に凸となるように変形する。図５（ｃ）にてタッチパネルが上面側に最も凸となるように変形した後、図５（ｄ）の状態を経て図５（ｅ）の元の状態に戻る。

つぎに圧電素子１に図５（ｂ）、図５（ｃ）とは逆位相の電圧が印加され、圧電素子１を長さ方向に伸長させることで、タッチパネル２が圧電素子１を拘束することから、図５（ｆ）、図５（ｇ）に示すように、タッチパネル２が下側（画像表示装置５側）に凸となるように変形する。図５（ｇ）でタッチパネルが下面側に最も凸となるように変形した後で、図５（ｈ）の状態を経て図５（ｉ）の元の状態となる。

タッチパネル装置の第２の駆動方法を、図６を用いて説明する。この第２の駆動方法では、通常状態である図６（ａ）から、例えば図８（ｂ）に示すような電圧が印加され、図６（ｂ）、図６（ｃ）、図６（ｄ）に示すように帯状の圧電素子１を長さ方向に収縮させることで、タッチパネル２は操作者側に凸となるように大きく変形する。その後、図６（ｅ）、図６（ｆ）の状態となり、電圧印加が停止されて、図６（ｇ）の元の状態となる。この場合、タッチパネル２は操作者側に大きく凸となるように変形することから、図５の第１の駆動方法よりも操作者はクリック感を感じやすくなる。

図７にタッチパネル２の中心部Ａ点の変形を時間応答で示す。図７（ａ）が第１の駆動方法による変形であり、図７（ｂ）は第２の駆動方法による変形を示している。振幅（変位量Ｘ）と変形している時間ｔは同じである。一方、操作者側からみた変位量は、第１の駆動方法ではＸ／２であるのに対して、第２の駆動方法ではＸであり、第１の駆動方法と
比較して２倍の変位量が得られることになり、操作者に十分なクリック感を与えることができる。

第１、第２の駆動方法における圧電素子への駆動電圧波形の一例を、図８に示す。図８（ａ）は第１の駆動方法の駆動電圧波形であり、図８（ｂ）は第２の駆動方法の駆動電圧波形であり、正弦波の位相を９０度遅らせたものにオフセット電圧を加えたものである。基本波の信号のみであり、操作者はスムーズなタッチ感を得ることができる。図８（ｃ）は第２の駆動方法の駆動電圧波形であり、三角波形状であり、信号が瞬間的に切り替わることから、操作者は鋭いタッチ感を得ることができる。

図９は、ユニモルフ型の圧電素子２０を示すもので、図９に示す圧電素子２０では、内部電極１３ｃは端面電極１４ａ、１４ｂおよび外部電極１１、１２とは接続されていない。圧電素子２０の最外側に形成された圧電体層１０ｂは、分極工程時に外部電極１１、１２に電圧を印加しても電場が印加されないため、分極されておらず、収縮しない不活性層とされている。ここで図９（ａ）に示す電圧未印加の状態から、圧電体層１０ａに分極方向と同じ方向に電場を印加することで、圧電体層１０ａは長手方向に収縮する。一方、不圧電体層１０ｂは収縮しないことから圧電体層１０ａを拘束する。この結果、図９（ｂ）に示すように、圧電素子２０は圧電体層１０ｂ側が凸となるようにたわむ。図９において、圧電体層１０ｂに形成された外部電極１２が、図１〜図３において、接着層７を介して、タッチパネル２に接着される。ここで、圧電素子２０内に圧電体層１０ｂが存在するため、圧電素子２０の収縮振動が上方向のたわみ振動に変換されて、圧電素子２０が接合されたタッチパネル２が上方向に凸となるようにたわみ易くなる。

なお、図１〜３において図４の圧電素子１および図９の圧電素子２０を接着する場合、タッチパネルの変位を大きくするためには、接着層７として接着剤が望ましい。圧電素子とタッチパネル間を粘着性の強い両面テープなどで接続した場合、両面テープにて伸縮運動が吸収される虞があり、タッチパネルの屈曲振動が弱まる傾向にある。圧電素子とタッチパネルを接着剤で強く固定することで、タッチパネルの屈曲振動による変位を大きくして、操作者へクリック感を与えることができる。

タッチパネル装置の駆動方法について、効果を確認した。図２に示すように、基材が厚み１．５ｍｍ、長さ１０５ｍｍ、幅４６ｍｍの透明フィルムからなるタッチパネル２の長さ方向に、図９（ａ）に示すような帯状の圧電素子２０をそれぞれ２個ずつ接着剤で接着した。圧電素子２０の活性層は１３層、不活性層は２層であり、１個あたりの圧電素子２０の静電容量は１．２μＦとなるように作製した。圧電素子２０の寸法は、幅２．６ｍｍ、長さ４０ｍｍであった。

圧電素子２０は、図２に示すように、７１ｍｍの長辺２ａ１と３５ｍｍの短辺２ａ２で形成される操作領域２ａの長辺２ａ１に沿って、長辺２ａ１よりも外側にＬ＝６ｍｍ突出するように接着したタッチパネル装置を作製した（図１０（ａ））。また、比較例として、圧電素子２０を、図１０（ｂ）に示すように、操作領域２ａの長辺２ａ１に沿って、長辺２ａ１端と合わせて接着したタッチパネル装置を作製した。さらに、比較例として、圧電素子２０を、図１０（ｃ）に示すように、操作領域２ａの長辺２ａ１に沿って、長辺２ａ１端よりも内側になるように接着したタッチパネル装置を作製した。この場合には、一対の短辺２ａ２に沿っても圧電素子２０を接着した。さらに、比較例として、圧電素子２０を、図１０（ｄ）に示すように、操作領域２ａの長辺２ａ１に沿って、それぞれ３個ずつ接着し、外側の２個が、長辺２ａ１端よりも外側にＬ＝６ｍｍ突出するように接着したタッチパネル装置を作製した。

タッチパネル２の全外周に、ガスケット材４として多孔質弾性体（（株）イノアックコーポレーションのＰＯＲＯＮ）を両面テープ（Ｇ９０００）で接着し、ガスケット材４をケース３に両面テープ（Ｇ９０００）で接着した。圧電素子２０への印加電圧は、図８（ｂ）に示すような４５Ｖ０Ｐ（ｚｅｒｏｔｏｐｅａｋ）とした。信号印加時間は、５ｍ秒とした。なお、図１０（ａ）に示すようなタッチパネル装置を作製し、圧電素子２０への印加電圧を、図８（ａ）に示すような４５Ｖｐｐ（ｐｅａｋｔｏｐｅａｋ）とした場合について、図１０（ｅ）として記載した。

波形は（株）ＮＦ回路設計ブロックの関数発生器ＷＦ１９４３により生成して、（株）メステックのピエゾドライバＭ−２１３１にて増幅して、圧電素子２０に印加した。一方、タッチパネル２の操作領域２ａの変位は、ドップラ振動計ＬＶ−１７１０の速度信号を、テクトロニクス（株）のオシロスコープＴＤＳ３０１４でデジタルデータに変換して、コンピュータ上で台形近似積分することで求め、それぞれ図１０（ａ）〜（ｅ）に記載した。

図１０（ａ）〜（ｅ）は、タッチパネル装置の圧電素子２０に駆動電圧を印加した際のタッチパネル２０の操作領域２ａの各位置での変位量を示したもので、操作領域２ａの長さ方向に均等な５箇所と幅方向に均等な３箇所の合計１５箇所を測定し、操作領域２ａ全体の変位の大きさを分布表示したもので、変位の大きさは、レベル１：０〜２０μm、レ
ベル２：２０．１〜４０μm、レベル３：４０．１〜６０μm、レベル４：６０．１〜８０μm、レベル５：８０．１〜１００μm、レベル６：１００．１〜１２０μmの順に大きく
なっている。

図１０（ａ）から、操作領域２ａの長辺２ａ１よりも外側に突出した本形態では、圧電素子２０を２組（４枚）配置した時のタッチパネル３の操作領域２ａにおける各位置の変位量は、レベル３〜６の大きな変位が得られていることがわかる。

一方、図１０（ｂ）から、圧電素子２０を操作領域２ａの長辺２ａ１よりも突出させずに長辺２ａ１端と同じ位置とした場合、タッチパネル３の操作領域２ａにおける各位置の変位量はレベル２〜６であり、本形態である図１０（ａ）に対して、タッチパネル３の操作領域２ａの４隅付近で変位量が小さいことがわかる。

図１０（ｃ）から、長さ方向に圧電素子２０を１組（２枚）と、幅方向に１組（２枚）を配置した時には、タッチパネル３の操作領域２ａにおける各位置の変位量はレベル２〜４であり、本形態である図１０（ａ）に対して変位量が小さいことがわかる。

さらに、図１０（ｄ）から、圧電素子２０の長さ寸法を短くして、接着する圧電素子の数を多くした場合には、タッチパネル３の操作領域２ａにおける各位置の変位はレベル１〜２であり、タッチパネル３の変位が低下していることがわかる。これは、圧電素子の各々１個の変位発生力が低下しており、そのためにタッチパネル全体の変位が低下したためである。

また、図１０（ｅ）から、図１０（ａ）に示すようなタッチパネル装置に、図８（ａ）に示すような４５Ｖｐｐ（ｐｅａｋｔｏｐｅａｋ）の電圧を印加した場合には、図１０（ａ）よりも全体として変位量はレベル２〜５と小さくなるものの、操作領域２ａの４隅の変位量は、中央部よりも僅かに低下しただけであった。

１、２０：圧電素子
２：タッチパネル
２ａ：操作領域
２ａ１：長辺
２ａ２：短辺
３：ケース
３ａ：上蓋
３ａ１：操作窓
３ｂ：容器
４：ガスケット材
５：画像表示装置
７：接着層
１０ａ：活性層となる圧電体層
１０ｂ：不活性層となる圧電体層
１１、１２：外部電極
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ：内部電極
１４ａ、１４ｂ：端面電極

Claims

画像表示装置に対して所定間隔をおいて配置されたタッチパネルと、該タッチパネルが内部に収容され保持固定されるとともに前記タッチパネルにタッチするための操作窓を有するケースと、前記タッチパネルの前記画像表示装置側の面に接着された帯状の圧電素子とを具備し、前記ケースの前記操作窓には前記タッチパネルの長方形状の操作領域が露出しており、前記圧電素子が、前記タッチパネルの前記操作領域の外側であって該操作領域の一対の長辺に沿ってそれぞれ接着されているタッチパネル装置であって、前記タッチパネルの前記操作窓の周囲に位置する部分が前記ケースに固定されているとともに、前記圧電素子が、前記操作領域の一対の長辺に沿ってそれぞれ２個以下接着され、かつ前記操作領域の長辺よりも外側に突出して接着されていることを特徴とするタッチパネル装置。
前記圧電素子は、前記タッチパネルの前記操作領域の一対の長辺に沿ってそれぞれ２個ずつ近接して接着されていることを特徴とする請求項１に記載のタッチパネル装置。