JP4424729B2

JP4424729B2 - タブレット装置

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Publication number: JP4424729B2
Application number: JP2004029715A
Authority: JP
Inventors: 尚美中山; 一夫今井; 義秋山口; 勇才藤
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2004-02-05
Filing date: 2004-02-05
Publication date: 2010-03-03
Anticipated expiration: 2024-02-05
Also published as: EP1562103A3; KR100874050B1; JP2005222326A; US7400319B2; EP1562103A2; CN1652073A; TW200535680A; US20050174336A1; TWI309016B; CN100351761C; KR20060041744A

Description

本発明は、操作パネルを入力操作した際に、入力操作されている操作パネル又は操作パネルを支持する支持基板を振動させ、操作者に入力操作感を発生させるタブレット装置に関し、更に詳しくは、圧電基板を用いて操作パネル又は支持基板を振動させるタブレット装置に関する。

タブレット装置は、デジタイザとも呼ばれるもので、支持基板上に支持された操作パネルに対し、スタイラスペン等の指示具若しくは指を、接触若しくは接近させ、接触若しくは接近させた操作パネル上の入力操作位置を検出して、パーソナルコンピュータ等の処理装置へその入力操作位置を表す入力位置データを出力するものである。

特に、操作パネル、支持基板、入力操作位置を検出するために形成される絶縁層、電極などを透明材料で形成すると、液晶パネル、ＣＲＴ等の表示装置上に配置して、表示内容を見ながらタブレット装置の入力操作面へ入力操作を行い、表示内容に対応する入力位置データを、パーソナルコンピュータなどの処理装置へ出力することができる。

このタブレット装置には、操作パネルへの入力操作位置を検出する方式により、特開平５−２８９８０６号に示される磁気結合方式、特開平６−２４２８７５号に示される容量結合方式、実開平３−６７３１号に示される接触方式、特開平５−５３７１５号に示される抵抗方式、実開平５−３３２３５号に示される光結合方式など種々のタブレットが提案されているが、一般に、操作者は、パーソナルコンピュータなどの処理装置でその操作結果を知るだけで、操作パネルへの入力操作そのものがタブレット装置で検出されたかどうかを知ることができず、入力操作に不安があった。

そこで、タブレット装置への入力操作が検出されたことを、操作パネルや支持基板を振動させることにより、操作パネルに接触するスタイラスペン若しくは指を介して感触せしめるフォースフィードバック型タブレット装置が知られ、特に、本出願人は、圧電基板を直接操作パネルや支持基板へ固着することにより、効率的に、また装置全体が大型化せず、簡単な構成で操作パネルや支持基板を振動させることができるタブレット装置を開発した（特許文献１参照）。

特開２００３−１２２５０７（要約、図１）

図７は、このフォースフィードバック型タブレット装置１００を示すもので、プラスチックの可撓性シートからなる操作パネル１０１とガラス製の支持基板１０２が、僅かな間隙を隔てて積層されている。タブレット装置１００は、抵抗感圧方式のタブレット装置であり、操作パネル１０１と支持基板１０２との対向面に、均一な抵抗被膜で構成された導電体層１０１ａ、１０２ａを被着し、導電体層１０１ａ、１０２ａに交互に均一な電位勾配を形成する。操作パネル１０１の表面を押圧して入力操作すると、その入力操作位置で導電体層１０１ａ、１０２ａ間が接触、導通し、電位勾配を形成していない他方の導電体層１０１ａ、１０２ａから入力操作位置（接触位置）の電位を読み取り、入力操作とその入力操作位置を検出している。

圧電基板１０３は、細長帯状に形成され、表裏両面に一組の駆動電極１０３ａ、１０３ｂが形成され、表裏いずれかの全面を、操作パネル１０１又は支持基板１０２のいずれかに接着剤などを用いて固着している。操作パネル１０１の入力操作面１０１ｃへの入力操作を検出すると、一組の駆動電極１０３ａ、１０３ｂに駆動電圧を印加することにより、伸縮する圧電基板１０３により固着した操作パネル１０１又は支持基板１０２が振動し、操作者はその振動から入力操作が受け付けられたことを確認できる。

このタブレット装置１００によれば、細長帯状の圧電基板１０３を固着するだけなので、簡単に、かつ装置全体が複雑大型化することなく、操作パネル１０１や支持基板１０２を振動させることができる。また、振動源とその振動源から操作パネル１０１や支持基板１０２までの伝達手段を設けないので、振動の伝達によるエネルギーロスや伝達時間の遅れがなく、振動を発生させることができる。

操作パネル１０１又は支持基板１０２の振動は、圧電基板１０３の電わい効果を利用して発生させるもので、一組の駆動電極１０３ａ、１０３ｂへ駆動電圧を印加し伸縮しようとする圧電基板１０３の一面を操作パネル１０１又は支持基板１０２に固着しその歪みを操作パネル１０１又は支持基板１０２へ伝達し振動させるものである。

圧電基板１０３は、細長帯状に形成することにより、少ない材料でより大きな振幅の振動が得られ、また、細長帯状とした圧電基板１０３は、圧電基板１０３を固着する操作パネル１０１又は支持基板１０２が長方形である場合には、図７に示すようにその長手方向（Ｘ方向）に沿って固着することにより、短手方向（Ｙ方向）に比べ、より大きな振幅で操作パネル１０１又は支持基板１０２が振動する。

一方、圧電基板１０３の固着位置は、入力操作面１０１ｃへの入力操作位置検出に影響しないように、また、内方に配置された表示装置の表示を見ながら入力操作を行う透明材料で構成したタブレット装置１００においては、入力操作面１０１ｃの鉛直方向を避けて配置する必要があることから、操作パネル１０１又は支持基板１０２の長手方向の一辺に沿った部位となる。

以上の理由で、圧電基板１０３は、図７に示すように、操作パネル１０１又は支持基板１０２の長手方向の一辺に沿って固着するが、タブレット装置１００を図示しない筐体や筐体に支持される液晶パネル等の表示装置に対し取り付ける場合には、可能な限り全体の振動が得られるように操作パネル１０１又は支持基板１０２の４隅をこれらに取り付け、そのために入力操作を行う位置によっては十分に振動による入力操作感を感知できない不感領域が生じた。

図８は、４隅の振動を制限した状態で、支持基板１０２の長手方向の一辺に沿って固着した圧電基板１０３へ２８０Ｖの駆動電圧を印加し、支持基板１０２を振動させた場合の各位置での紙面に直交するＺ方向の振幅ｚの大きさを示したもので、振幅ｚは、ｚ０、ｚ１、ｚ２、ｚ３の順に大きくなっている。この図から明らかなように、支持基板１０２に発生する振動の振幅ｚは、細長帯状の圧電基板１０３の中央で最も大きく、中央から遠ざかるほど小さくなり、また４隅を拘束した状態ではその近傍の振幅ｚが小さくなる。その結果、図中左下隅と右下隅を入力操作した場合には、支持基板１０２を振動させても、入力操作位置で十分な大きさの振動が発生せず、操作者が入力操作感を感知できないという問題があった。

そこで、図９に示すように、一対の圧電基板１０３、１０３を、支持基板１０２の長手方向の両辺に沿ってそれぞれ固着し、一方の圧電基板１０３による上述の不感領域を他方の圧電基板１０３で補うことを試みた。図９は、図８と同一条件で、一対の圧電基板１０３へ駆動電圧を印加し、支持基板１０２の各位置での振幅ｚの大きさを示すもので、図においてｚ０、ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｚ４の順に振幅ｚが大きくなっている。しかしながら、このように一対の圧電基板１０３、１０３を用いても、４隅では短手方向（Ｙ方向）にいずれの圧電基板１０３、１０３も存在しないので、振幅の小さい不感領域として残るものであった。

圧電基板１０３による振動の振幅ｚは、細長帯状の圧電基板１０３の長手方向の長さに依存するので、操作パネル１０１又は支持基板１０２の長手方向の全体にわたって圧電基板１０３を固着すれば、この問題は解決するが、種々の大きさのタブレット装置１００に対して量産効果を上げるためにその長手方向より短い共通の圧電基板１０３を用いたり、又、大型の入力操作面を有するタブレット装置では、必ずしも長手方向の全体に圧電基板１０３を固着することはできない。

更に、圧電基板１０３による振動の振幅は、圧電基板１０３への印加電圧にも比例するが、印加電圧を上昇させれば、電力消費量が増加し、高圧回路を用いてコスト上昇の原因となるので、所定の耐電圧以下とする必要がある。

本発明は、このような従来の問題点を考慮してなされたものであり、限られた長さの圧電基板を用いて、操作パネル又は支持基板の全域で所定の振幅の振動を発生させ、入力操作位置がいずれであっても確実に入力操作感が得られるタブレット装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するため、請求項１のタブレット装置は、入力操作面を有する操作パネルと、操作パネルを背面から支持する支持基板と、入力操作面への入力操作とその入力操作位置を検出し、入力位置データを出力する入力位置検出手段と、一組の駆動電極の一方が表面に他方が裏面に形成され、表裏いずれかの面を操作パネル又は支持基板に固着した圧電基板とを備え、長方形の四隅を筐体に弾性スペーサを介して位置決め支持し、入力操作面への入力操作を検出した際に、一組の駆動電極に駆動電圧を印加し、伸縮する圧電基板により操作パネル又は支持基板を振動させ、入力操作感を発生させるタブレット装置であって、長方形の操作パネル又は支持基板のいずれかに、長方形の長手方向の一辺の長さより短い細長帯状の圧電基板を一対固着し、一対の圧電基板は、それぞれ対角位置近傍から長手方向の一辺に沿って固着したことを特徴とする。

一対の細長帯状の圧電基板が、それぞれ対角位置近傍から長手方向の一辺に沿って固着されるので、操作パネル又は支持基板の各四隅がタブレット装置を収容する筐体や表示装置に支持され振動が制限されても、その短手方向に必ず振動源となる一対の圧電基板のいずれかが固着され、一定の振幅以上の振動を発生させることができる。

請求項２のタブレット装置は、操作パネルと支持基板は、わずかな絶縁間隔を隔てて積層配置される互いの対向面に、それぞれ導電体層と導電体層の周縁に電気接続するリード電極が形成され、入力位置検出手段は、一方の操作パネル又は支持基板のリード電極に検出電圧を印加し、操作パネルと支持基板間の接触による他方の操作パネル又は支持基板のリード電極の電位から、入力操作面への入力操作を検出することを特徴とする。

操作パネルをわずかに押圧し支持基板へ接触させるだけで、入力操作が検出される。

また、請求項３のタブレット装置は、操作パネル又は支持基板の長手方向の一辺で、その近傍に平行して圧電基板が固着されていない部位から、リード電極に電気接続する引き出しパターンを外方へ導出することを特徴とする。

操作パネル又は支持基板の長手方向より短い圧電基板を対角位置から長手方向の一辺に沿って固着することにより、その一辺に圧電基板が近傍で平行に固着されていない部位が生じるので、その部位を利用し引き出しパターンを引き出せば、圧電基板と干渉しない。

請求項１の発明によれば、長手方向の長さより短い圧電基板を固着し振動源として用いても、入力操作位置によって振動を感知できないということがなく、確実に入力操作感が得られる。

また、請求項２の発明によれば、わずかなストロークで入力操作が可能でありながら、押圧した入力操作位置での操作パネルの振動により、入力操作感が得られる。

これに加えて請求項３の発明によれば、操作パネル又は支持基板の長手方向の一辺から引き出しパターンを引き出す必要がある場合に、引き出しパターンが導出される近傍に、圧電基板が固着されていないので、圧電基板と干渉せずに引き出しパターンを引き出したり、引き出しパターンと外部接続部のパターンとの電気接続を行うことができる。

以下、本発明の第１実施の形態に係るタブレット装置１を、図１乃至図６で説明する。本実施の形態に係るタブレット装置１は、わずかな隙間を隔てて積層される操作パネル３と支持基板４の対向面に等しい電位勾配を形成可能な均一な抵抗膜の導電体層を付着し、入力操作による導電体層間の接触位置の電位から、入力操作位置を検出するいわゆる抵抗感圧タブレット方式を採用している。図１は、タブレット装置１全体の分解斜視図、図２は、その底面図、図３は、引き出し部の拡大斜視図、図４は、タブレット装置１が機器の筐体２０に取り付けられた状態を示す部分省略縦断面図、図５は、圧電基板２を駆動する駆動回路１０の構成を示すブロック図、図６は、支持基板４を振動させた場合の各位置での振幅の大きさを示す説明図である。

操作パネル３は、透明な合成樹脂、ここではＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）を用いて可撓性の長方形シートに形成されている。操作パネル３の材質としては、後述する支持基板４側に僅かに撓むものであれば、任意の材質を用いることができるが、本実施の形態のように、支持基板４の内方に配設した液晶表示パネル（以下、ＬＣＤパネルという）２１を目視可能とする場合には透明材料を用い、ある程度の剛性が必要であれば、ガラス基板、アクリル板、可撓性を有するものであれば、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）、ＰＩ（ポリイミド）等を用いる。操作パネル３の表面には、透明なハードコート剤（図示せず）が塗布され、入力操作面３ａとなる上面を保護している。

また、支持基板４は、透明な基板で、ソーダライムガラスを用いて、操作パネル３と同じ輪郭の長方形薄板状に成形されている。支持基板４は、入力操作される操作パネル３をその背面側から支持する基板であり、このため、ある程度の剛性が必要であるが、その内方に表示部を配置しない場合には、必ずしも透明材料で形成する必要はない。支持基板４は、ある程度の剛性があれば、ガラス板に限らず、アクリル基板などのプラスチック板やアルミ、鉄などの金属板でもよい。

操作パネル３と支持基板４は、これらの各周囲に介在させる粘着剤層によって、互いにわずかな間隙を隔て積層配置される。操作パネル３と支持基板４との対向面には、透明導電膜である可動導電体層６と固定導電体層７が、均一な膜圧で固着されている。可動導電体層６と固定導電体層７は、それぞれ、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）で形成され、均一な膜圧で膜付けされることによって、導電体層の各位置で単位長さあたりの抵抗値を等くしている。

固定導電体層７上には、絶縁性の合成樹脂からなるドットスペーサ（図示せず）が、所定の間隔で固着されている。このドットスペーサは、入力操作面３ａの一部が意図せずに手元などで触れた場合に、可動導電体層６と固定導電体層７が誤接触することを防止するものであり、粘着材層によって隔てられる可動導電体層６と固定導電体層７の間隙に比べて低い高さとなっている。

操作パネル３の背面には、可動導電体層６の図１においてＸ方向の両周縁において可動導電体層６と電気接続するＸ印加側リード電極８ａとＸ接地側リード電極８ｂが印刷されている。Ｘ印加側リード電極８ａとＸ接地側リード電極８ｂは、銀からなる細長帯状の透明な導電薄板であり、対向する支持基板４表面の引き出しパターン１２ａ、１２ｂによって、支持基板４の外部接続部５まで引き出されている。

同様に、支持基板４の表面には、固定導電体層７の図１においてＸ方向と直交するＹ方向の周縁に、固定導電体層７と電気接続するＹ印加側リード電極９ａとＹ接地側リード電極９ｂが印刷されている。Ｙ印加側リード電極９ａとＹ接地側リード電極９ｂも、銀からなる細長帯状の透明な導電薄板であり、それぞれ導電性接着剤により電気接続する支持基板４表面の引き出しパターン１２ｃ、１２ｄによって、外部接続部５まで引き出されている。

支持基板４の背面には、一対の圧電基板２、２が固着されている。圧電基板２は、圧電単結晶、ＰＺＴ（チタンジルコン酸鉛）磁器に代表される圧電セラミック、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の圧電材料で形成した単層の基板で、ここでは、機械的な耐久性があり、最も広く利用されているＰＺＴ系の圧電磁器材料からなる圧電セラミックス板を用いて、図示するように、細長帯状の薄板に形成している。圧電基板２をこのように細長帯状の薄板とし、その表裏両面に駆動電圧を印加することにより、低い駆動電圧でより大きな歪みを発生させるようにしている。

圧電基板２に駆動電圧を印加する一組の駆動電極２ａ、２ｂは、導電性金属材料を蒸着、スクリーン印刷等で圧電基板２の対向する表裏両面に付着させた後、焼成して固着させている。圧電基板２の背面を覆う一方の駆動電極２ａは、図３に示すように、圧電基板２の長手方向一側で表面に折り返され、表面を覆う他方の駆動電極２ｂとわずかな絶縁間隔を隔てて表面側に露出している。

一対の圧電基板２の各駆動電極２ａ、２ｂは、それぞれ支持基板４の背面に配線される引き出しパターン１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄによって外部接続部５まで引き出される。

一対の圧電基板２は、図２に示すように、長方形の支持基板４の長手方向の長さより短く、それぞれ支持基板４の背面に、対角位置近傍から長手方向の一辺（Ｘ方向）に沿って固着される。支持基板４への固着は、対向面に露出する駆動電極２ａ、２ｂと引き出しパターン１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄとの電気接続を兼ねるので、ここでは導電性の接着剤を用いるが、別工程でこれらを接続する場合には、必ずしも導電性である必要はなく、エポキシ系、アクリル系など種々の接着剤を用いて固着してもよい。

本発明では、圧電基板２の電わい効果を利用して支持基板４に振動を発生させるものであり、圧電基板２を直接支持基板４に固着するので、圧電基板２の伸縮により支持基板４に大きな振幅の振動を発生させる応力が発生する。例えば、誘電率が３４００、圧電定数が５９０＊１０^１２Ｃ／Ｎ、弾性コンプライアンスが２０＊１０^−１２ｍ^２／Ｎの値を有するＰＺＴ系圧電材料に、１０＊１０^５Ｖ／ｍの電界をかけると、５．９＊１０^４の歪みが生じ、この歪みをクランプした状態では、３＊１０^７Ｎ／ｍという大きな応力が生じる。

この電わい効果を利用し、一組の駆動電極２ａ、２ｂ間に±２８０Ｖ程度の駆動電圧を印加すると、操作パネル３を介し、指で感触しうる充分大きな振幅の振動を支持基板４に発生させることができる。特に、細長帯状とした圧電基板２は、その長手方向で屈曲するので、支持基板４の長手方向に沿って固着することにより、支持基板４の全体をより効果的に大きな振幅で振動させることができる。

外部接続部５は、一側が二股に分岐したフレキシブルプリント配線基板で形成され、二股の一方のリードパターンが支持基板４の表面側で引き出しパターン１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄに電気接続し、二股の他方のリードパターンが、支持基板４の背面側で引き出しパターン１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに電気接続する。また、外部接続部５の他側は、図示しないコネクタに接続し、これにより各リード電極８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂは後述する入力位置検出回路に、各駆動電極２ａ、２ｂは圧電基板２の駆動回路１０にそれぞれ電気接続する。

このうち、各リード電極８、９に接続する引き出しパターン１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは、その近傍に平行して圧電基板２が固着されていない支持基板４の長手方向一辺（Ｘ方向）の部位で外部接続部５と接続する。すなわち、本発明のように、固着する操作パネル３や支持基板４の長手方向の長さより短い圧電基板２を対角位置近傍から長手方向に沿って固着する場合には、長手方向の一辺で圧電基板２が達しない部位が存在するので、その部位を利用して、外部接続部５と支持基板４間を加圧しながら加熱し導電性接着剤により引き出しパターン１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと外部接続部５のリードパターンとの接続すれば、圧電基板２がこれらの接続作業の障害とならない。

このように構成されたタブレット装置１は、図４に示すように、長方形の四隅を筐体２０とＬＣＤパネル２１との間で、合成ゴムなどからなる弾性スペーサ１１、１１を介して挟持され、ＬＣＤパネル２１上に位置決め支持される。位置決め支持された状態で、操作パネル３は、筐体２０の窓孔２０ａに臨み、窓孔２０ａを通して、ＬＣＤパネル２１の表示を見ながら、指などによる入力操作面３ａへの入力操作が可能となる。

弾性スペーサ１１を介してタブレット装置１を支持するのは、可能な限り圧電基板２によるタブレット装置１の振動を拘束しないようにするためであり、この弾性スペーサ１１を、窓孔２０ａから隠れたタブレット装置１の四隅に配置することによって、ＬＣＤパネル２１の表示の支障とならないようにしている。

また、圧電基板２を単層の薄板構造としているため、両面に固着される駆動電極２ａ、２ｂを合わせてもその厚みを１ｍｍ以内とすることができ、タブレット装置１の厚みは大幅に変更せず、筐体２０への取り付けスペースを考慮することなく振動源として加えることができる。特に、タブレット装置１の背面に圧電基板２を固着しても１ｍｍ以内の厚みであるので、積層配置されるＬＣＤパネル２１とタブレット装置１との間隔が離れることなく、ＬＣＤパネル２１の表示を見易く保つことができる。

外部接続部５にコネクタを介して接続する入力位置検出回路（図示せず）は、操作パネル３の入力操作面３ａへの入力操作と入力操作位置を検出し、その入力位置データを出力するもので、以下、その作用を説明する。

入力操作を検出していない待機状態では、Ｘ印加側リード電極８ａ若しくはＸ接地側リード電極８ｂに所定の入力操作検出用電圧を印加し、可動導電体層６をこの電位に保つとともに、他側の固定導電体層７を抵抗を介して接地し、その電位を監視する。操作パネル３が入力操作されていない間、接地電位にある固定導電体層７の電位は、入力操作により導電体層６、７間が接触すると、可動導電体層６から抵抗に電流が流れ、一定の電位まで上昇する。そこで、所定のしきい値を設定し、固定導電体層７の電位が所定のしきい値を越えることで、操作パネル３が入力操作されたことを検出する。

入力操作を検出すると、入力位置検出回路は、その入力操作位置を検出する動作モードに移行する。尚、この入力操作位置検出によって、圧電基板２に駆動電圧を印加する駆動回路１０も起動するが、その動作は、後述する。

入力操作位置の検出は、Ｘ方向と、Ｙ方向のそれぞれを分けて検出する。Ｘ方向の入力操作位置を検出する際には、Ｘ印加側リード電極８ａに座標検出用電圧を印加するとともに、Ｘ接地側リード電極８ｂを接地し、可動導電体層６に等しい傾きの電位勾配を形成する。入力操作位置での電位は、可動導電体層６と接触する固定導電体層７側をハイインピーダンスとしておけば、固定導電体層７の電位で読み取ることができ、Ｙ印加側リード電極９ａ若しくはＹ接地側リード電極９ｂのいずれかにＡ／Ｄコンバータなどの電圧検出回路の入力を接続し、接触位置の電位を読み取る。可動導電体層６には、等しい傾きの電位勾配が形成されているので、接触位置の電位は、Ｘ接地側リード電極８ｂからＸ印加側リード電極８ａに向かうＸ方向の距離に比例した値となり、これによって、入力操作位置のＸ座標を検出する。

Ｙ方向の入力操作位置検出は、上記と同様の方法で、固定導電体層７にＹ方向の等しい傾きの電位勾配を形成し、Ｘ印加側リード電極８ａ若しくはＸ接地側リード電極８ｂに接続する電圧検出回路から、接触位置の電位を読み取る。接触位置の電位は、Ｙ接地側リード電極９ｂからＹ印加側リード電極９ａに向かうＹ方向の距離に比例した値となるので、これによって、入力操作位置のＹ座標を検出する。

このようにＸ、Ｙ座標検出モードを繰り返し、入力操作面３ａの入力操作による入力操作位置を、Ｘ、Ｙ方向で検出し、Ｘ座標とＹ座標からなる入力位置データを図示しないパーソナルコンピュータなどの処理装置へ出力する。

タブレット装置１は、操作パネル３への入力操作を検出している限り、入力位置検出回路にて、上記入力操作と入力操作位置の検出を繰り返すが、入力操作されていない状態から始めて入力操作を検出した際には、支持基板４を振動させる為に、圧電基板２に駆動電圧を印加する駆動回路１０が起動する。

駆動回路１０は、例えば図５に示す簡単な回路で、コイルで構成された変圧回路１４の出力側に圧電基板２の一組の駆動電極２ａ、２ｂが接続される。入力操作を検出すると、５乃至１０ｍｓｅｃ幅の振動トリガー信号が変圧回路１４に入力され、この間、瞬間的に数ボルトの直流電圧が変圧回路１４へ印加されるようになっている。これにより、変圧回路１４には、コイルによる誘導電圧が発生し、±２８０Ｖ程度の駆動電圧が圧電基板２に印加される。

図６は、このように支持基板４の対角位置からその長手方向に沿って固着された一対の圧電基板２、２へ±２８０Ｖの駆動電圧を印加し、支持基板４を振動させた場合の各位置での紙面に直交するＺ方向の振幅ｚの大きさを示したもので、振幅ｚは、ｚ１、ｚ２、ｚ３、ｚ４の順に大きくなっている。

図６に示すように、支持基板４は、その４隅において弾性スペーサ１１で支持されることにより他の部位に比べて振動が制限されるが、一対の圧電基板２、２が対角位置から長手方向に沿って固着されているので、４隅であっても、短手方向（Ｙ方向）に必ずいずれかの圧電基板２が配設されることとなり、その短手方向の圧電基板２の振動が加えられ、入力操作感を感知できる振幅ｚ１が得られる。

従って、支持基板４の長手方向の長さより短い圧電基板２を振動源として用いても、支持基板４の全体で、一定の大きさ以上の振幅ｚが得られる。これにより、入力操作面３ａのいずれの位置を入力操作しても、支持基板４の振動が入力操作位置で接触する操作パネル３を介して操作者の指先に伝達され、操作者は、入力操作が検出されたことを確実に認識できる。

上述の実施の形態は、いわゆる抵抗感圧タブレット方式のアナログタイプのタブレット装置１で説明したが、容量結合方式、磁気結合方式、接触方式、光結合方式など他の方式で入力操作位置を検出する種々のタブレット装置であってもよく、又これらの方式のタブレット装置において、必ずしも指先で入力操作するだけではなく、スタイラスペンのような指示具を用いて入力操作するものであってもよい。他の形式のタブレット装置である場合には、その入力操作位置の検出機能を損なうものでなければ、操作パネル３、支持基板４等の構成は、絶縁物に限らず金属材料などの任意の材料で形成できる。

また、圧電基板２は、支持基板４の背面のみならず、操作パネル３に対向する表面又は、操作パネル３の表面若しくは背面へ固着するものであってもよい。

本発明は、入力操作位置の振動によって入力操作が認識されたことを操作者へ知らせるタブレット装置に適している。

本発明の第１実施の形態に係るタブレット装置１全体の分解斜視図である。タブレット装置１の底面図である。タブレット装置１の引き出し部の部分破断斜視図である。タブレット装置１が筐体２０に取り付けられた状態を示す部分省略縦断面図である。圧電基板２を駆動する駆動回路１０の構成を示すブロック図である。対角位置から長手方向に沿って一対の圧電基板２を固着した支持基板４を振動させた場合の各位置での振幅ｚの大きさを示す説明図である。従来のタブレット装置１００を示す分解斜視図である。長手方向の一辺に圧電基板１０３を固着した支持基板１０２を振動させた場合の各位置での振幅ｚの大きさを示す説明図である。長手方向の両辺に沿って一対の圧電基板１０３を固着した支持基板１０２を振動させた場合の各位置での振幅ｚの大きさを示す説明図である。

符号の説明

１タブレット入力装置
２圧電基板
２ａ、２ｂ駆動電極
３操作パネル
３ａ入力操作面
４支持基板
６可動導電体層
７固定導電体層
８、９リード電極
１２引き出しパターン

Claims

入力操作面（３ａ）を有する操作パネル（３）と、
操作パネル（３）を背面から支持する支持基板（４）と、
入力操作面（３ａ）への入力操作とその入力操作位置を検出し、入力位置データを出力する入力位置検出手段と、
一組の駆動電極（２ａ）（２ｂ）の一方が表面に他方が裏面に形成され、表裏いずれかの面を操作パネル（３）又は支持基板（４）に固着した圧電基板（２）とを備え、
長方形の四隅を筐体（２０）に弾性スペーサ（１１）を介して位置決め支持し、入力操作面（３ａ）への入力操作を検出した際に、一組の駆動電極（２ａ）（２ｂ）に駆動電圧を印加し、伸縮する圧電基板（２）により操作パネル（３）又は支持基板（４）を振動させ、入力操作感を発生させるタブレット装置であって、
長方形の操作パネル（３）又は支持基板（４）のいずれかに、長方形の長手方向の一辺の長さより短い細長帯状の圧電基板（２）を一対固着し、一対の圧電基板（２）は、それぞれ長方形の対角位置近傍から長手方向の一辺に沿って固着したことを特徴とするタブレット装置。
操作パネル（３）と支持基板（４）は、わずかな絶縁間隔を隔てて積層配置される互いの対向面に、それぞれ導電体層（６）（７）と導電体層（６）（７）の周縁に電気接続するリード電極（８）（９）が形成され、
入力位置検出手段は、一方の操作パネル（３）又は支持基板（４）のリード電極（８）（９）に検出電圧を印加し、操作パネル（３）と支持基板（４）間の接触による他方の操作パネル（３）又は支持基板（４）のリード電極（９）（８）の電位から、入力操作面（３ａ）への入力操作を検出することを特徴とする請求項１記載のタブレット装置。
操作パネル（３）又は支持基板（４）の長手方向の一辺で、その近傍に平行して圧電基板（２）が固着されていない部位から、リード電極（８）（９）に電気接続する引き出しパターン（１２）を外方へ導出することを特徴とする請求項２記載のタッチパネル入力装置。