CN103246390B - 输入装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够有效地对手指所接触的操作面赋予振动的输入装置。在作为支承基台的下部壳体(2)上经由第一弹性构件(6)而将可动部(5)支承为向X方向振动自如。在可动部(5)中,在可动基台(51)上经由第二弹性构件(8)而将面板组装体(7)支承为向Z方向振动自如。振动产生构件(80)设于面板组装体(7),在可动基台(51)上由第三弹性构件(9)来支承。当振动产生构件(80)产生向X方向的振动时,可动部(5)整体向X方向振动,当振动产生构件(80)产生向Z方向的振动时,面板组装体(7)向Z方向振动。当由手指按压面板组装体(7)时,能够通过作为力传感器的第二检测构件(91)来检测按压操作力。
Description
技术领域
本发明涉及一种由手指等对操作面进行操作时从振动产生构件向操作面赋予振动的输入装置,尤其是涉及一种能够有效地对操作面赋予振动的输入装置。
背景技术
在专利文献1所记载的便携用电子设备中,能够通过手指来操作触摸式输入面板。触摸式输入面板被支承在机架上,在覆盖机架的背部的盖构件与所述机架之间配置有振动器,由振动器产生的振动向触摸式输入面板赋予。
在专利文献2所记载的输入装置中,在表面具有触摸面板的显示机构经由弹性支承构件而被支承在箱体上。在显示机构中安装有激励机构,激励机构在与触摸面板的面交叉的方向上振动。本发明通过使从激励机构赋予给显示机构的振动的节间的距离与显示机构的宽度尺寸一致,来增大显示机构的振动的振幅。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】:日本特开2010-108210号公报
【专利文献2】:日本特开2006-139371号公报
【发明的概要】
【发明所要解决的课题】
专利文献1所记载的便携型电子设备为振动器夹在机架与盖构件之间的结构,因此,从振动器发出的振动主要向机架和盖构件传递,赋予给触摸式输入面板的振动的强度降低。因而,通过接触于触摸式输入面板的手指所感觉到的振动非常弱。另外,为了对触摸式输入面板赋予适度的强度的振动,需要设置输出较大的大型的振动器。
专利文献2所记载的输入装置只能使具有触摸面板的显示机构在与操作面正交的方向上振动。当向接触于触摸面板的表面的手指赋予的振动仅为垂直的方向时,难以对手指赋予最佳的操作反力。
另外,在专利文献1和专利文献2中,通过振动器或激励机构只能够赋予单一的模式的振动,无法对操作面赋予多样化的振动。
发明内容
本发明就是为了解决上述现有的课题而作出的,其目的在于,提供一种能够有效地向接触于操作面的手指赋予振动的输入装置。
进而,本发明的目的在于,提供一种能够有效地对操作面赋予两种类型的振动的输入装置。
【用于解决课题的手段】
本发明提供一种输入装置,其设有:操作面;检测对所述操作面的操作的检测构件;对所述操作面赋予振动的振动产生构件,
所述输入装置的特征在于,
还设有:支承基台;在所述支承基台上经由第一弹性构件而设置成振动自如的可动部,所述可动部包括所述操作面、所述检测构件及所述振动产生构件,
所述振动产生构件产生与所述可动部在沿着所述操作面的方向上振动时的固有频率一致的振动。
本发明的输入装置中,具有操作面的可动部在沿着操作面的面的方向上振动。在使手指触碰操作面时,与朝向手指的垂直方向的振动相比,沿着操作面的面的方向的振动更能够使手指敏感地感觉到振动。通过由振动产生构件使动作面在沿着面的方向上共振,从而容易对操作操作面的手指作用操作反力。
本发明也可以构成为,所述可动部具有:由所述第一弹性构件支承的可动基台;设有所述操作面、所述检测构件及所述振动产生构件的可动面板,
在所述可动基台上经由第二弹性构件而将所述可动面板支承为振动自如,
所述振动产生构件产生与所述可动部整体的固有频率一致的第一频率的振动和与所述可动面板的固有频率一致的第二频率的振动。
例如,在所述振动产生构件的作用下,所述可动部整体在沿着所述操作面的方向上振动,所述可动面板在与所述操作面交叉的方向上振动。
如上所述,通过使可动部整体以第一频率共振,并使可动面板以第二频率共振,能够使接触于操作面的手指感觉到两种类型的振动。
本发明也可以构成为,在所述可动面板上搭载有检测对所述操作面操作的操作位置的第一检测构件,在所述可动基台上设有检测对所述可动面板赋予的按压力的第二检测构件,所述振动产生构件被固定在所述可动面板上。
可动面板经由第二弹性构件而支承在可动基台上,因此,在由手指按压可动面板时,能够使可动面板位移而使第二检测构件动作。可动面板经由第二弹性构件而支承在可动基台上,由此能够使第二检测构件动作,但由于可动部整体的固有频率与可动面板的固有频率不同,故在使可动部整体以第一频率在操作面的面方向上振动时,能够使可动面板追随该振动而在面方向上振动。
本发明优选的是,所述支承基台的质量比所述可动部整体的质量大。
通过增大支承基台的质量,在支承基台上使可动部共振时,其振动难以传递给支承基台。因而,能够有效地将由振动产生构件产生的振动赋予给操作面。
接着,本发明提供一种输入装置,其特征在于,具有可动部,该可动部经由第一弹性构件而被支承在作为壳体的支承基台上,
所述可动部具有:可动基台;经由第二弹性构件而被支承在所述可动基台上的可动面板,
在所述可动面板上设有操作面和检测对所述操作面操作的操作位置的第一检测构件,在所述可动基台上设有检测对所述可动面板赋予的按压力的第二检测构件,
所述输入装置还设有振动产生构件,该振动产生构件产生与所述可动部整体的固有频率一致的第一频率的振动和与所述可动面板的固有频率一致的第二频率的振动。
在上述输入装置中,也可以构成为,所述振动产生构件被固定在所述可动面板上,在所述可动基台与所述振动产生构件之间设有第三弹性构件。
进而,在所述振动产生构件的作用下,所述可动部整体在沿着所述操作面的方向上振动,所述可动面板在与所述操作面交叉的方向上振动。
【发明效果】
本发明的输入装置能够对操作面有效地赋予由振动产生构件产生的振动。另外,还能够对操作面赋予两种类型的振动。
进而,在设有检测对操作面操作的操作位置的第一检测构件和检测向操作面按压的按压力的第二检测构件的结构中,由于操作面向按压方向动作,故能够通过第二检测构件高灵敏度地检测按压力,并且,能够以不干涉的状态有效地赋予操作面的面方向上的振动和与面交叉的方向上的振动。
附图说明
图1是本发明的实施方式的输入装置的立体图。
图2是表示图1所示的输入装置的主要的结构构件的分解立体图。
图3是通过III-III线将图1所示的输入装置剖切而得到的剖视图。
图4是用于说明输入装置的振动模型的示意图。
图5是在本发明的实施方式的输入装置所采用的振动产生构件的分解立体图。
图6是表示图5所示的振动产生构件的振动体和弹性支承构件的底面图。
图7是图6的VII-VII线的剖视图。
图8是构成振动产生构件的弹性支承构件的放大俯视图。
图9是表示构成振动产生构件的磁驱动部的磁铁的配置的说明图。
图10是用于驱动振动产生构件的驱动电路部的框图。
附图符号说明
1输入装置
1d显示·操作面
2下部壳体(支承基台)
3上部壳体(支承基台)
4收纳空间
5可动部
6第一弹性构件
7面板组装体
8第二弹性构件
9第三弹性构件
10箱体
20振动体
21磁芯
22磁轭
30支承体
33弹性支承构件
36第一弹性变形部
39第二弹性变形部
40磁驱动部
41线圈
42a、42b磁场产生构件
51可动基台
66弹性变形部
71可动面板
72第一检测构件
73显示构件
74盖面板
80振动产生构件
91第二检测构件
具体实施方式
图1所示的输入装置1作为便携用的媒体播放机、各种电子设备的远程控制器、便携用的游戏设备、便携用的通信设备、便携用的信息处理装置等而被使用。
输入装置1具有前表面1a、背面1b及覆盖四个侧部的侧面1c而构成为由手能够保持的大小。在前表面1a的中央部设有显示·操作面1d。在显示·操作面1d中显示数字键、键盘或者菜单显示等画面,通过使手指触碰显示·操作面1d,来进行各种输入操作。
如图2所示,输入装置1具有成为支承基台的下部壳体2和上部壳体3。下部壳体2由合成树脂材料形成,其外表面构成所述背面1b和所述侧面1c的下部分。
上部壳体3由合成树脂材料形成,且设置成覆盖下部壳体2的上部的开口部。上部壳体3的外表面构成所述前表面1a与所述侧面1c的上方的一部分。在上部壳体3开设有窗部3a,所述显示·操作面1d配置在该窗部3a的内部。
在组合下部壳体2和上部壳体3而成的主体壳体的内部形成有收纳空间4,在该收纳空间4内收纳有电路基板、电池。根据需要而在所述收纳空间4的内部固定有金属制的加强板,由于该加强板、所述电路基板及电池,而成为支承基台的下部壳体2及上部壳体3的质量增加。
在所述收纳空间4的内部收纳有可动部5。可动部5具有由合成树脂或轻金属形成的可动基台51,且在可动基台51之上搭载有各种构件。
在下部壳体2的收纳空间4中一体形成有从底壁2a立起的多个支承凸部2b,在该支承凸部2b上固定有一对第一弹性构件6、6。可动部5的可动基台51由第一弹性构件6、6支承为在作为基台的一部分的下部壳体2上能够朝向X方向自由振动。
第一弹性构件6由金属的板簧材料形成。第一弹性构件6具有基部固定片61。在基部固定片61的缘部上设有朝向上方的弯折部62,从而使基部固定片61的刚性得到提高。在基部固定片61的多个部位形成有安装孔63,基部固定片61设置在支承凸部2b之上,且通过向所述安装孔63插入的固定螺钉而固定在支承凸部2b上。
在第一弹性构件6设有上部连结片64,在上部连结片64的多个部位开设有安装孔65。上部连结片64设置在可动部5的可动基台51的下表面,且通过将安装孔65螺纹固定或紧固安装于可动基板51的下表面而被固定。
在第一弹性构件6中,在基部固定片61与上部连结片64之间设有弹性变形部66。弹性变形部66与Y-Z面平行地设置。由第一弹性构件6支承的可动部5主要能够向沿着显示·操作面1d的面的方向即X方向振动。在弹性变形部66上形成有狭缝66a、66b及缺口部66c,对弹性变形部66的弹性模量进行调整,来设定可动部5整体向X方向振动时的固有频率。在该实施方式中,可动部5整体的向X方向的振动的固有频率设定为160Hz。
如图2所示,在可动部5中,在可动基台51之上设有面板组装体7。面板组装体7具有由合成树脂或轻金属形成的可动面板71。在所述可动基台51的上表面的周围部设有第二弹性构件8,在可动基台51上,所述可动面板71经由第二弹性构件8而被支承为振动自如。
在面板组装体7中,在可动面板71上固定有第一检测构件72。第一检测构件72为静电电容型,从而能够检测接触于显示·操作面1d的手指的位置。
第一检测构件72中,在作为基材的树脂片上设有沿着X方向延伸的多个X扫描电极和沿着Y方向延伸的多个Y扫描电极,且各个扫描电极彼此绝缘配置。从驱动电路对X扫描电极与Y扫描电极依次赋予脉冲状的电压。当对任一个X扫描电极赋予脉冲状的电压时,在其上升和下降的时间,短时电流流过Y扫描电极。当手指触碰显示·操作面1d而对与该手指接近的X扫描电极赋予脉冲状的电压时,在其上升和下降的时间,大量的电流流过手指,流过Y扫描电极的电流值降低。通过对由Y扫描电极所检测的电流进行监控,来检测在对哪一个X扫描电极赋予电压时所述电流是否变化,由此来求出手指所接触的部位的X坐标。
同样地,在对Y扫描电极依次赋予电压时,通过对流过X扫描电极的电流值的变化进行监控,来求出手指所接触的部位的Y坐标。
在第一检测构件72的前表面固定有显示构件73。显示构件73为显示片。显示构件中,在PET片等的透光性片上印刷有数字键、键盘或者菜单显示等,从与凹部73a对置的发光二极管等的光源向透光性片内导入光,从而数字键、键盘或者菜单显示等能够可见。
另外,显示构件73也可以为如电发光面板、电致彩色发光面板、或者液晶面板那样的、能够使显示图像变化的构件。
在显示构件73的前表面固定有盖面板74。盖面板74由PET片或聚碳酸酯等的透光性材料形成。盖面板74的中央的四角的区域为透光部74a,该透光部74a的表面成为所述显示·操作面1d。盖面板74的透光部74a的周围成为通过印刷或涂装等而被着色的框状的非透光部74b。
在可动面板71的前表面上经由透光性的粘合剂而分别固定有第一检测构件72、显示构件73及盖面板74,且这各构件被一体化而构成面板组装体7。
如图3所示,面板组装体7的上部位于上部壳体3的窗部3a的内部,盖面板74的前表面与上部壳体3的前表面1a位于大致相同的面上。在窗部3a的内缘部与面板组装体7的侧面之间形成有微小的尺寸的间隙δ,从而面板组装体7能够在窗部3a的内侧动作。
如图2和图3所示,在可动基台51的前表面的中央部形成有凹部52,在凹部52的内部设有振动产生构件80。振动产生构件80的前表面81经由粘结剂而固定在可动面板71的背面71a上。即,振动产生构件80包含于面板组装体7的一部分。
如图3所示,在可动基台51的凹部52的底部52a上粘结而固定有第三弹性构件9,第三弹性构件9的前表面与振动产生构件80的背面82借助粘结剂来固定。
如图3所示,由可动面板71、第一检测构件72及显示构件73、以及盖面板74再加上振动产生构件80一体化而成的面板组装体7在可动基台51上,被第二弹性构件8和第三弹性构件9支承为振动自如。
第二弹性构件8和第三弹性构件9由橡胶材料或发泡树脂材料来形成。通过对第二弹性构件8与第三弹性构件9的面积进行调整,来设定与显示·操作面1d正交的前后方向(Z方向)的弹性模量。在假定可动基台51处于静止时,面板组装体7能够以由所述弹性模量和面板组装体7的整体的质量所决定的固有频率沿着前后方向(Z方向)振动。面板组装体7的固有频率设定为与可动部5整体的向X方向的振动的固有频率不同的值。在该实施方式中,面板组装体7的前后方向(Z方向)的固有频率设定为480Hz。
如图2和图3所示,在可动基台51的前表面上形成有两个部位的凹部53,在凹部53的内部设有第二检测构件91。第二检测构件91配置在隔着振动产生构件80的位置的四个部位。各个第二检测构件91的主体部91a通过粘结剂等而固定在凹部53的底部53a上,探测突起91b未固定于可动面板71的背面71a而与该背面71a进行接触。
各个第二检测构件91为力传感器,且主体部91a具有刚性,与探测突起91b一体的主体部91a的上部板部具有弹性而能够挠曲变形。在该上部板部上安装有变形传感器或压电元件。当对探测突起91b赋予Z方向的按压力时,上部板部发生挠曲变形,从而由变形传感器或压电元件来获得追随按压力的大小的检测输出。
图5至图9示出了振动产生构件80的结构的细节。该振动产生构件80能够产生沿着显示·操作面1d的面的X方向成为振幅方向的第一频率的振动和与显示·操作面1d正交的Z方向成为振幅的第二频率的振动。
第一频率与可动部5整体向X方向振动时的固有频率一致,在该实施方式中为160Hz。第二频率与面板组装体7向Z方向振动时的固有频率一致,在该实施方式中为480Hz。
如图5所示,振动产生构件80具有:箱体10;振动体20;保持振动体20的支承体30;在箱体10的内部支承振动体20及支承体30的弹性支承构件33。在箱体10与振动体20之间设有磁驱动部40。
如图5所示,箱体10一体形成有:底板部11;从底板部11呈直角折弯并沿着X方向对置的一对固定板部12、12;从底板部11呈直角折弯并沿着Y方向对置的一对磁铁支承板部13、13。
振动体20具有磁芯21和磁轭22。磁芯21由磁性金属材料形成为板状,且在其周围设有构成磁驱动部40的线圈41。线圈41由细铜线多重卷绕于磁芯21的周围而构成。
磁轭22由与磁芯21相同的磁性金属材料形成。磁轭22在中央部形成有凹部22b,且在夹着凹部22b的Y方向的两侧形成有向上的连接面22a、22a。当磁芯21重叠于磁轭22之上时,线圈41的下半部分收纳在凹部22b中,从磁芯21的线圈41突出的突出部的向下的连接面21a、21a与磁轭22的连接面22a、22a重叠连接,并通过粘结剂等来固定。
支承振动体20的支承体30通过将板簧材料折弯而形成。例如箱体10由铁系等磁性材料的板材来形成,支承体30由不锈钢等的非磁性金属板形成。支承体30具有:支承底部31;从支承底部31呈直角折弯并沿着Y方向对置的一对对置板部32、32。在各个对置板部32、32上形成有朝向X方向而形成得细长的开口部32a、32a。
如图6和图7所示,在支承体30上搭载有振动体20。如图5所示,在磁芯21上一体形成有比所述连接面21a、21a更进一步地向Y方向突出的突出端部21b、21b,突出端部21b、21b与对置板部32、32的开口部32a、32a嵌合,从而将振动体20定位并固定在支承体30上。
在支承体30上的X方向的两侧,一体形成有从支承底部31连续的弹性支承构件33、33。
如图5和图6所示,从支承底部31向X方向的一方突出的弹性支承构件33和向X方向的另一方突出的弹性支承构件33是夹着Y-Z面而彼此面对称的结构。
如图8放大所示,弹性支承构件33具有中间板部34。如图7所示,中间板部34从支承体30的支承底部31的朝向X方向的侧部向Z方向的上方呈直角折弯而形成。在图8中,中间板部34的Y方向的长度尺寸由W来表示。
在弹性支承构件33中,在从所述中间板部34向X方向的外侧隔开间隔的位置设有夹持部35。如图7所示,在夹持部35上一体形成有与所述中间板部34平行的保持板部35a和以与保持板部35a对置的方式弯曲的弹性保持片35b。如图8所示,通过保持板部35a和弹性保持片35b来夹着箱体10的固定板部12。此时,保持板部35a与固定板部12的内表面12a密接,弹性保持片35b被弹性按压在固定板部12的外表面12b上,从而将夹持部35固定在固定板部12上。
如图8所示,中间板部34的外表面34a与保持板部35a的内表面35c彼此平行,在它们之间设有第一弹性变形部36。第一弹性变形部36通过构成支承体30的板簧材料,与中间板部34及保持板部35a一体形成。
第一弹性变形部36具有两个变形板部36a、36b。变形板部36a、36b为Y方向的长度尺寸比Z方向的宽度尺寸大的带板形状。变形板部36a、36b的板厚方向朝向X方向,宽度方向朝向Z方向,长度方向朝向Y方向。
变形板部36a的基部经由基部弯曲部36c而与中间板部34连续,变形板部36b的基部经由基部弯曲部36d而与保持板部35a连续。变形板部36a的前部与变形板部36b的前部经由中间弯曲部36e而连续。
变形板部36a和变形板部36b主要在X方向上产生弯曲变形,其曲率方向为Y方向。基部弯曲部36c、基部弯曲部36d及中间弯曲部36e的折弯的中心线朝向Z方向,且主要在X方向上产生弯曲变形。
第一弹性变形部36在变形板部36a、36b各自的弯曲变形及基部弯曲部36c、36d和中间弯曲部36e各自的弯曲变形下,向X方向具有第一弹性模量而进行弹性变形。对第一弹性变形部36赋予向X方向的弯曲变形所需要的弯曲应力小,第一弹性模量为比较小的值。在第一弹性变形部36的X方向的变形的作用下,振动体20及搭载了该振动体20的支承体30能够向X方向通过第一频率来振动。
此时的振动体20的向X方向的振动的第一频率由振动体20及支承体30的总计的质量和所述第一弹性模量来确定。第一弹性模量为比较小的值,故第一频率比较低,在实施方式中为160Hz。
如图8所示,在弹性支承构件33中的中间板部34的两端部,形成有对支承体30的支承底部31沿着X方向切入而成的缺口部37、37。在图8中,缺口部37、37的切入深度尺寸由D来表示。在构成支承底部31的板簧材料中的由缺口部37、37夹着的范围、即图8中由宽度尺寸W和切入深度尺寸D夹着的部分的板簧材料成为变形板部38。变形板部38相对于构成振动体20的磁轭22的下表面22c,未通过粘结剂等来固定。由变形板部38和从该变形板部38折弯的所述中间板部34来构成第二弹性变形部39。
在振动体20及支承体30向Z方向振动时,第二弹性变形部39发生弹性变形。第二弹性变形部39的主要的变形部为变形板部38,相对于振动体20及支承体30的Z方向的移动而言,变形板部38产生向Z方向的弯曲变形。此时,在中间板部34与变形板部38的弯曲交界部也产生弯曲变形。
作为第二弹性变形部39的主要的变形部的变形板部38在作为宽度方向的Y方向上较长,且作为弯曲时的曲率方向的X方向的尺寸较短。由此,振动体20和支承体30向Z方向振动而第二弹性变形部39弯曲时的第二弹性模量与第一弹性变形部36的X方向上的第一弹性模量相比而成为极高的值。振动体20及支承体30向Z方向振动之际的第二频率由振动体20及支承体30的质量和第二弹性模量来决定。第二频率比第一频率高,在该实施方式中为480Hz。
如图5所示,在箱体10上设有沿着Y方向对置的成对的磁铁支承板部13、13。在一方的磁铁支承板部13的内表面上固定有与线圈41一起构成磁驱动部40的磁场产生构件42a,在另一方的磁铁支承板部13的内表面上同样地固定有与线圈41一起构成磁驱动部40的磁场产生构件42b。
如图9(A)所示,一方的磁场产生构件42a具有:位于上侧的上部磁铁43a;位于底板部11侧的下部磁铁44a。上部磁铁43a和下部磁铁44a均为X方向的长度尺寸比Z方向的宽度尺寸大的细长形状。上部磁铁43a的中心O1在图9(A)中位于左侧,下部磁铁44a的中心O2在图9(A)中位于右侧。上部磁铁43A的与磁芯21的突出端部21b对置的面被磁化为N极,下部磁铁44a的与突出端部21b对置的面被磁化为S极。
在对振动体20未作用外力而使振动体20由弹性支承构件33、33支承为中立姿势时,磁芯21的突出端部21b的中心O0位于相对于所述中心O1和中心O2而在X方向上的中间点,且位于Z方向上的中间点。
与图9(A)所示的磁场产生构件42a对置的另一方的磁场产生构件42b为夹着X-Z面而与所述磁场产生构件42a面对称的结构。磁场产生构件42b具有:与所述上部磁铁43a面对称的上部磁铁43b;与所述下部磁铁44a面对称的下部磁铁44b。需要说明的是,图5中未在附图之中体现出下部磁铁44b。磁场产生构件42b的上部磁铁43b的与磁芯21的突出端部21b对置的面被磁化为S极,下部磁铁44b的与突出端部21b对置的面被磁化为N极。即,对置的上部磁铁43a与上部磁铁43b的表面为彼此相反的磁极,对置的下部磁铁44a与下部磁铁44b的表面为彼此相反的磁极。
振动产生构件80具有两个振动模式。第一振动模式为由振动体20和支承体30向X方向振动时的第一频率所引发的共振。第二振动模式为振动体20和支承体30向Z方向振动时的第二频率所引发的共振。
在以第一振动模式驱动振动产生构件80时,对于线圈41赋予与第一频率一致的第一频率或者接近第一频率的频率的第一驱动信号。此时,磁芯21的突出端部21b的表面的磁极变化为N极或者S极的频率成为与第一频率一致或者接近第一频率的值。
当对线圈41通电而使磁芯21的突出端部21b作为磁极来发挥功能时,如图9(B)所示,相对于突出端部21b的中心O0而向中心O1、O0、O2所排列的直线方向作用有驱动力F。在驱动信号为第一频率或者与接近第一频率的频率时,在驱动力F的X方向的分力Fx的作用下,振动体20和支承体30向X方向以第一振动模式进行共振。
在以第二振动模式驱动振动产生构件80时,对于线圈41赋予与第二频率一致的第二频率或者接近第二频率的频率的第二驱动信号。此时,在驱动力F的Z方向的分力Fz的作用下,振动体20和支承体30向Z方向以第二振动模式进行共振。
在设于输入装置1的收纳空间4中的电路基板上安装有图10所示的驱动电路部。在驱动电路部中设有160Hz的第一驱动信号的激振部101和480Hz的第二驱动信号的激振部102。第一驱动信号和第二驱动信号中的任一方由频率选择电路103来选择,并赋予给作为开关部来发挥功能的晶体管104。振动产生构件80的线圈41与二极管105并联连接,对该并联部赋予电源电压,在所述晶体管104的开关功能的作用下,对线圈41赋予各个频率的驱动电流。
图4示意性地示出了输入装置1的支承结构及振动结构。
输入装置1中,下部壳体2(及上部壳体3)为支承基台,在其上,可动部5整体经由第一弹性构件6而被支承为向沿着显示·操作面1d的面的X方向振动自如。进而,在可动基台51之上,包含振动产生构件80在内的面板组装体7通过第二弹性构件8和第三弹性构件9而被支承为向与显示·操作面1d正交的Z方向振动自如。
如前所述,可动部5整体向X方向振动时的固有频率为160Hz,面板组装体7在可动基台51上向Z方向振动时的固有频率为480Hz。
当手指触碰输入装置1的显示·操作面1d时,能够通过第一检测构件72来检测手指与哪一处位置发生了接触的情况。进而,当由手指来按压显示·操作面1d时,第二弹性构件8和第三弹性构件9沿着Z方向进行压缩变形,包含振动产生构件80在内的面板组装体7向与可动基台51接近的方向移动。此时,作用于第二检测构件91的探测突起91b上的力由第二检测构件91检测,从而对赋予给显示·操作面1d的按压力进行检测。
通过设于面板组装体7上的显示构件73的显示动作,在显示·操作面1d中显示数字键、键盘或者菜单,但通过第一检测构件72与第二检测构件91来对手指与哪一个显示部发生了接触的情况、以及显示·操作面1d是否被按压的情况进行检测。
在驱动电路部中,根据这些的检测动作,图10所示的第一驱动信号的激振部101或者第二驱动信号的激振部102被驱动,通过频率选择电路103来选择频率,对振动产生构件80的线圈41赋予用于产生第一频率或者第二频率的驱动电流。
当对线圈41赋予第一驱动信号时,振动产生构件80产生X方向的振动。此时的第一频率为160Hz。在可动基台51上的面板组装体7的固有频率为480Hz,与第一频率相偏离,故在由振动产生构件80产生的振动的作用下,使可动部5整体向X方向以160Hz振动。
当对线圈41赋予第二驱动信号时,振动产生构件80产生Z方向的振动。此时的第二频率为480Hz,与作为第一频率的160Hz偏离得较大。因而,可动基台51不会动作,而使面板组装体7向Z方向振动。
在可动部5以作为较低的频率的160Hz振动时,对于与显示·操作面1d接触的指赋予沿着面的方向的振动。在比较低的频率且振幅较小的振动赋予给显示·操作面1d时,与Z方向的振动相比,手指更容易感觉到X方向的振动。通过使可动部5整体向X方向振动,使手指容易感觉到振动,从而能够对操作了显示·操作面1d的手指赋予敏感的操作反力。
在作为支承基台的下部壳体2上固定有电路基板、电池以及加强板,该支承基台的质量远大于可动部5整体的质量,因此,在可动部5整体向X方向振动时,下部壳体2难以振动。因而,能够将来自振动产生构件80的振动有效地赋予给显示·操作面1d,无需使用过大的输出的振动产生构件80。
在赋予第二驱动信号时,显示·操作面1d沿着Z方向振动,但此时的频率较高,因此对与显示·操作面1d接触的手指赋予高频率的振动,从而能够感觉到与赋予第一驱动信号时不同的操作反力。
如图4所示,所述输入装置1中,面板组装体7由第二弹性构件8和第三弹性构件9来支承,因此是在按压显示·操作面1d时容易使按压力作用于第二检测构件91的结构。并且,能够使显示·操作面1d以两种类型的振动模式来进行振动。
需要说明的是,在所述实施方式中,搭载于面板组装体7的第一检测构件72为静电电容型,但也可以为,第一检测构件72对置的电极所接触的接触型、或者对置的电阻膜所接触的电阻型,且设于盖面板74的表面上的构件。
Claims (5)
1.一种输入装置,其设有:操作面;检测对所述操作面的操作的检测构件;对所述操作面赋予振动的振动产生构件,
所述输入装置的特征在于,
还设有:支承基台;在所述支承基台上经由第一弹性构件而设置成振动自如的可动部,
所述可动部包括所述操作面、所述检测构件及所述振动产生构件,
所述可动部具有:由所述第一弹性构件支承的可动基台;设有所述操作面、所述检测构件及所述振动产生构件的可动面板,
在所述可动基台上经由第二弹性构件而将所述可动面板支承为振动自如,
所述振动产生构件产生与所述可动部整体的固有频率一致的第一频率的振动和与所述可动面板的固有频率一致的第二频率的振动。
2.如权利要求1所述的输入装置,其中,
在所述振动产生构件的作用下,所述可动部整体在沿着所述操作面的方向上振动,所述可动面板在与所述操作面交叉的方向上振动。
3.如权利要求1所述的输入装置,其中,
在所述可动面板上搭载有检测对所述操作面操作的操作位置的第一检测构件,在所述可动基台上设有检测对所述可动面板赋予的按压力的第二检测构件,所述振动产生构件被固定在所述可动面板上。
4.如权利要求1所述的输入装置,其中,
所述支承基台的质量比所述可动部整体的质量大。
5.如权利要求1所述的输入装置,其中,
所述振动产生构件被固定在所述可动面板上,在所述可动基台与所述振动产生构件之间设有第三弹性构件。
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EP3446795B1 (en) * | 2016-04-19 | 2022-11-30 | Nippon Telegraph and Telephone Corporation | Pseudo tactile force generation device |
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CN205847241U (zh) * | 2016-05-19 | 2016-12-28 | 瑞声科技(新加坡)有限公司 | 电子设备 |
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WO2019004049A1 (ja) * | 2017-06-28 | 2019-01-03 | シャープ株式会社 | 入力装置 |
US10969870B2 (en) * | 2017-07-10 | 2021-04-06 | Sharp Kabushiki Kaisha | Input device |
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JP6814106B2 (ja) | 2017-08-01 | 2021-01-13 | ホシデン株式会社 | タッチ入力装置 |
CN110998500A (zh) * | 2017-08-08 | 2020-04-10 | 株式会社东海理化电机制作所 | 操作检测装置 |
JP2019070956A (ja) * | 2017-10-10 | 2019-05-09 | シャープ株式会社 | 入力装置 |
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DE112020006355T5 (de) | 2019-12-27 | 2022-10-20 | Alps Alpine Co., Ltd. | Taktiles gefühl vermittelnde vorrichtung |
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JP3949912B2 (ja) * | 2000-08-08 | 2007-07-25 | 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ | 携帯型電子機器、電子機器、振動発生器、振動による報知方法および報知制御方法 |
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US20080084384A1 (en) * | 2006-10-05 | 2008-04-10 | Immersion Corporation | Multiple Mode Haptic Feedback System |
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KR20110074333A (ko) * | 2009-12-24 | 2011-06-30 | 삼성전자주식회사 | 휴대 단말의 진동 발생 방법 및 장치 |
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