CN111602106A - 触觉赋予装置和程序 - Google Patents

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CN111602106A CN201980008421.XA CN201980008421A CN111602106A CN 111602106 A CN111602106 A CN 111602106A CN 201980008421 A CN201980008421 A CN 201980008421A CN 111602106 A CN111602106 A CN 111602106A
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Abstract

本发明提供一种触觉赋予装置等,在触控面板被操作了的情况下,通过触控面板使用户的手指等振动以给予触觉。触觉赋予装置包括:对设备的触控面板进行覆盖的透明板(110);固定于所述透明板(110)的致动器(15);接收根据触控面板的操作发送的信号的接收部;和根据所述接收部接收到的信号使所述致动器(15)进行动作的控制部。

Description

触觉赋予装置和程序
技术领域
本发明涉及触觉赋予装置和程序。
背景技术
用手指触摸显示在画面上的按钮等进行操作的触控面板已被使用于电子设备的输入器件。在对触控面板进行操作时,能够根据画面显示的变化判定操作是否被受理了。
已提出一种振动发生装置,其通过保持具有触控面板的电子设备的壳体并对电子设备整体施以适当的振动,来让使用者通过振动察觉到操作感等(专利文献1)。
先行技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016/162328号公报。
发明内容
发明要解决的课题
但是,专利文献1公开的振动发生装置不能恰当地确定施加振动的时机。
本发明的一个目的在于,提供一种触觉赋予装置等,在触控面板被操作了的情况下,通过触控面板使用户的手指等振动以给予触觉。
用于解决课题的手段
触觉赋予装置包括:对设备的触控面板进行覆盖的透明板;固定于所述透明板的致动器;接收根据触控面板的操作发送的信号的接收部;和根据所述接收部接收到的信号使所述致动器进行动作的控制部。
发明的效果
本发明的一个效果在于:能够提供一种触觉赋予装置等,在触控面板被操作了的情况下,通过触控面板使用户的手指等振动以给予触觉。
附图说明
图1是说明触觉赋予装置的概要的说明图。
图2是触觉赋予装置的分解立体图。
图3是A部分的放大立体图。
图4是壳体部的分解立体图。
图5是触觉赋予系统的框图。
图6是致动器的立体图。
图7是致动器的分解立体图。
图8是内部致动器的立体图。
图9是内部致动器的分解立体图。
图10是第一定子的立体图。
图11是第一动子的立体图。
图12是夹具的立体图。
图13是内部致动器的剖视图。
图14是用于说明致动器组装工序的说明图。
图15是用于说明致动器组装工序的说明图。
图16是用于说明致动器组装工序的说明图。
图17是用于说明致动器组装工序的说明图。
图18是用于说明致动器组装工序的说明图。
图19是用于说明致动器组装工序的说明图。
图20是致动器的剖视图。
图21是用于说明内部致动器的动作状态的说明图。
图22是用于对致动器的使用状态进行说明的剖视图。
图23是表示程序处理流程的流程图。
图24是说明实施方式2的触觉赋予装置的安装方法的说明图。
图25是说明实施方式3的触觉赋予装置的使用状态的说明图。
图26是实施方式3的触觉赋予装置的立体图。
图27是实施方式3的触觉赋予装置的分解立体图。
具体实施方式
[实施方式1]
图1是说明触觉赋予装置的概要的说明图。触觉赋予装置100在一个面具有透明板110(参照图2),并可在内部收纳通用的平板电脑或智能手机等具有触控面板376(参照图5)的板状的信息处理装置300。信息处理装置300是本实施方式的设备的一例。图1示出了触觉赋予装置100中收纳了信息处理装置300的状态。信息处理装置300的触控面板376处于隔着透明板110能看见的状态。
用户能够通过隔着透明板110对触控面板376边看边用手指等触摸来进行操作。如图1所示,在触摸显示在触控面板376上的按钮后操作被受理了的情况下,透明板110振动。由此,用户能够通过触觉感知触控面板376的操作被受理了。操作已被受理一事通过触觉被反馈,由此,用户能够获得像操作了机械式键盘等那样的感觉。
即,通过使用触觉赋予装置100,能够对通用的信息处理装置300赋予触觉反馈功能。
图2是触觉赋予装置100的分解立体图。触觉赋予装置100包括可收纳信息处理装置300的箱形的壳体部130、覆盖信息处理装置300的触控面板376的透明板110、和覆盖透明板110的边缘的前框120。
在信息处理装置300装进壳体部130的状态下,透明板110紧贴触控面板376。前框120通过省略图示的爪或螺钉被固定于壳体部130。由此,用户能够容易地挪动内装有信息处理装置300的触觉赋予装置100进行使用。
壳体部130在与信息处理装置300的电源线连接用连接器对应的位置具有孔,使得能将内装的信息处理装置300与商用电源连接。
图3是A部分的放大立体图。图4是壳体部130的分解立体图。壳体部130具有底板131。与底板131垂直的分割壁135沿着壳体部130的一个长边将壳体部130分割为收纳信息处理装置300的信息处理装置收纳部和收纳其它零部件的零部件收纳部。
在零部件收纳部的中央设有致动器室134,致动器室134的两侧设有保持弹簧室132。在致动器室134的两端,大致长方体形状的致动器15以覆盖一个面的第二动子80朝向透明板110侧的方式配置,并分别通过两颗螺钉进行固定。致动器15的详细结构将在后面进行说明。
保持弹簧室132通过设置在分割壁135上的、四边形的保持弹簧孔133与信息处理装置收纳部连通。保持弹簧室132中插入有截面为梯形的、环状的保持弹簧140。从保持弹簧140的上底突出的保持弹簧凸起141贯穿保持弹簧孔133突出到信息处理装置收纳部。
保持弹簧140是树脂制的。保持弹簧140通过将信息处理装置收纳部中收纳的信息处理装置300的侧面向壳体部130的相反侧边缘挤推,来发挥将信息处理装置300固定在壳体部130内的功能。
在致动器室134的中央部,通过两颗螺钉固定有长方形板状的电路基板160。电路基板160上装有控制致动器15的控制电路,在电路基板160的两端安装有连接致动器15的FPC连接器161。
触觉赋予装置100可以接受来自信息处理装置300的电源供给来工作。触觉赋予装置100也可以通过省略图示的内置电池来工作。触觉赋予装置100还可以通过省略图示的电源线接受来自商用电源的电源供给来工作。
在壳体部130中收纳信息处理装置300时,可以用泡棉式双面胶在底板131与信息处理装置300之间进行固定。泡棉式双面胶由于厚度可通过挤压而变化,所以能够吸收信息处理装置300和触觉赋予装置100的尺寸偏差的影响。
图5是触觉赋予系统900的框图。触觉赋予系统900包括触觉赋予装置100和信息处理装置300。触觉赋予装置100除了前述的致动器15和透明板110,还包括装在电路基板160上的振动控制部170。
振动控制部170包括第一CPU(Central Processing Unit)171、主存储装置172、辅助存储装置173、第一通信部174、控制I/F(Interface)175和总线。
第一CPU171是执行本实施方式的程序的运算控制装置。第一CPU171使用一个或多个CPU或多核CPU等。第一CPU171通过总线与构成振动控制部170的硬件各部分连接。
主存储装置172是SRAM(Static Random Access Memory)、DRAM(Dynamic RandomAccess Memory)、闪存等存储装置。主存储装置172中临时保存第一CPU171进行的处理过程中所需的信息和第一CPU171正在运行的程序。
辅助存储装置173是SRAM或闪存等存储装置。辅助存储装置173中保存使第一CPU171运行的程序和运行程序所需的各种信息。
第一通信部174是与信息处理装置300进行通信的通信I/F。第一通信部174例如以蓝牙(注册商标)、红外线通信、无线LAN(Local Area Network)等任意的方式与信息处理装置300进行通信。第一通信部174也可以通过使用了USB(Universal Serial Bus)线等的有线连接与信息处理装置300进行通信。
控制I/F175是连接致动器15和振动控制部170的I/F。根据第一CPU171的控制,控制I/F175向致动器15施加脉冲电压。
振动控制部170也可以通过组合模拟器件控制用的IC(Integrated Circuit)和通信用的IC而构成。
信息处理装置300包括第二CPU371、主存储装置372、辅助存储装置373、第二通信部374、触控面板376和总线。
第二CPU371是运行本实施方式的程序的运算控制装置。第二CPU371使用一个或多个CPU或多核CPU等。第二CPU371通过总线与构成信息处理装置300的硬件各部分连接。
主存储装置372是SRAM、DRAM、闪存等存储装置。主存储装置372中临时保存第二CPU371进行的处理过程中所需的信息和第二CPU371正在运行的程序。
辅助存储装置373是SRAM、闪存或硬盘等存储装置。辅助存储装置373中保存使第二CPU371运行的程序和程序运行所需的各种信息。
第二通信部374是与振动控制部170进行通信的通信I/F。触控面板376兼做信息处理装置300的输入装置和显示装置。
图6是致动器的立体图。致动器15整体上大致是长方体形状,具有大致矩形箱形的第二定子70以及对第二定子70的开口部进行覆盖的第二动子80。
致动器15上连接有FPC(Flexible printed circuits)12。通过FPC12对致动器15施加脉冲电压,由此,如图6中粗箭头所示那样,第二动子80瞬间在面内方向上移动,并立即恢复到原来的状态。通过第二动子80的瞬间动作,致动器15使透明板110在与平面方向平行的方向上瞬间进行动作。通过透明板110的瞬间动作,如使用图1说明的那样,正在操作触控面板376的用户感觉到点击感等触感。
图7是致动器15的分解立体图。除了上述的第二动子80和第二定子70,致动器15还具有板弹簧90和内部致动器10。内部致动器10的结构将在后面进行说明。
第二定子70具有一面开口的箱形收纳箱71和两个边框部79。收纳箱71具有大致为长方形的底面。固定壁73是图7中靠近观察者一侧的侧壁,固定壁73从底面的长边向上立起,在顶端部的中央具有大致长方形的缺口部732。固定壁73具有防脱落部731,防脱落部731从缺口部732的图7左侧边缘向右突出。
收纳箱71具有从底面的短边向外延伸的两个安装部72。安装部72具有安装孔721。通过插入到安装孔721中的螺钉等,使致动器15被固定到壳体部130上。收纳箱71通过压铸方法来制造,例如将铝等金属压入到模具中。收纳箱71也可以通过树脂注塑成型来制造。
边框部79具有:大致长方形的引导板部791、从引导板部791的一个长边突出来的侧面板部792、从引导板部791的另一个长边的中央部以与侧面板部792相同方向突出来的挡板部793。引导板部791的长边与收纳箱71的底面的短边具有大致相同的长度。侧面板部792在顶端具有夹具,夹具向与引导板部791相同的一侧突出。侧面板部792与挡板部793之间的间隔与收纳箱71的侧壁厚度大致相同。
引导板部791在侧面板部792和挡板部793突出一侧的相反侧的面上,具有平行于长边延伸并大致为半圆柱形的垄状凸起794。另外,垄状凸起794也可以是大致三棱柱形状等任意的越往顶端越细的垄状。边框部79例如由聚四氟乙烯等滑动性好的树脂制造。
如图6所示,以侧面板部792为外侧、挡板部793为内侧,收纳箱71的短边侧边缘嵌入边框部79,由此构成第二定子70。垄状凸起794沿着第二定子70的短边侧边缘而突出。
回到图7继续说明。第二动子80具有盖部83和两个板状的按压壁81,盖部83是尺寸与收纳箱71的底面大致相同的长方形板状,两个板状的按压壁81从沿着盖部83的长边的周缘部大致垂直地突出来。两个按压壁81彼此在根部相连接,形成U形板形状。棱柱形的防脱凸起82从图7左侧的按压壁81的根部附近突出来。
板弹簧90是比固定壁73小一圈的长方形板状,具有沿着长边方向排列且朝向同一方向的两个U形孔。每个孔的内侧部分在图7中朝纸面内弯曲,从而形成板弹簧状的施力部91。板弹簧90具有长方形的板弹簧锁止部92,板弹簧锁止部92由设置在板弹簧90的短边的边缘上的大致L形缺口形成,并且与施力部91朝相同方向弯曲。
通过将切割成规定形状的不锈钢弹簧钢板或铍铜板等板弹簧用金属板进行折弯,由此来制造板弹簧90。板弹簧90也可以由树脂来制造。
图8是内部致动器10的立体图。在图8中,示出图7中的内部致动器10以图7的左右方向为轴旋转了90度后的状态。内部致动器10是大致长方体形状。
图9是内部致动器10的分解立体图。内部致动器10具有第一定子20、第一动子40和夹具50。夹具50具有将第一动子40推压到第一定子20的四个施力弹簧51。第一定子20、第一动子40和夹具50的详细结构将在后面进行说明。
图10是第一定子20的立体图。使用图9和图10,对第一定子20的结构进行说明。第一定子20具有定子框21、固定端子22和五个定子辊23。
定子辊23是圆柱形。定子辊23具有从两个端面同轴突出的圆柱形定子轴部231。也就是说,定子辊23是带有阶梯的圆柱形状,在两端具有比中央部细的定子轴部231。
定子辊23是由热导率高的材料制造的。定子辊23的材质例如是铝或铜等金属,或者是氮化铝或氮化硅等陶瓷。定子辊23也可以由树脂来制造。
定子框21是大致长方形的框架,在长边侧的面的内表面具有五组辊支撑部25。辊支撑部25是大致U形的槽,其开口方向与定子框21的一个开口的开口方向相同,一组一组地相互对置。辊支撑部25的开口部的宽度比定子轴部231的直径稍大一些。通过对置的一组辊支撑部25,一个定子辊23以可转动的方式被支撑。
大致长方体的夹具支撑部26从定子框21的四个角朝与定子框21的开口方向相同的方向突出。四个夹具支撑部26的突出高度相同。在定子框21的长边侧两个壁的中央部外表面,设置了大致呈长方体的夹具固定凸起24。还有,在定子框21的长边侧一个壁的两端,设置了与夹具固定凸起24向相同方向突出的圆柱状凸起213。定子框21由诸如树脂或陶瓷等绝缘材料制造。
固定端子22设置在定子框21的长边方向上的两端。固定端子22具有长方形的端子板部223,端子板部223配置在两个夹具支撑部26之间并从定子框21的端部向外延伸。端子脚部222从端子板部223的边缘开始沿着定子框21的长边侧的面延伸。在端子板部223的中央部设置了浅凹坑状的端子凹部221。
固定端子22由黄铜或磷青铜等导电率高的金属板弯曲而成。固定端子22的表面由镀锡层或镀金层等易于焊接的层包覆。两个固定端子22彼此绝缘。两个固定端子22通过嵌件成型加工而与定子框21一体化。
优选为左右的端子板部223的表面靠近五个定子辊23的公共切线。其理由将在后面进行说明。
图11是第一动子40的立体图。在图11中,将图9的第一动子40上下反转示出。使用图9和图11,对第一动子40的结构进行说明。第一动子40具有动子框41和四个动子辊42。
动子辊42是圆柱形。动子辊42具有从两端面同轴突出的圆柱形动子轴部421。动子辊42是由热导率高的材料制造的。
动子框41具有顶板部47和四个矩形箱状的辊保持部44。顶板部47是大致长方形板状,其在短边方向上是与定子框21大致相同的尺寸,在长边方向上比定子框21短。辊保持部44在顶板部47的一个面上沿着顶板部47的长边方向排成一列。在辊保持部44上与排列方向交叉的壁的中央,设置了第一金属线通过槽46。
在辊保持部44上沿着排列方向的壁上,设置了辊保持槽45。辊保持槽45是大致U形,开口部狭窄而形成防脱件。辊保持槽45的宽度略大于动子轴部421的直径。动子框41是由例如树脂或陶瓷等绝缘性材料制造的。
通过对置的一组辊保持槽45,将一个动子辊42以可转动的方式保持在辊保持部44的内侧。通过设置于辊保持槽45的入口部分的防脱件的作用,即使在将顶板部47作为上侧来保持第一动子40的情况下,动子辊42也不会掉落。
如图8和图9所示,顶板部47中,在辊保持部44的相反侧的面上,大致长方体形状的按压部43在长边方向上并排设置了两个。两个按压部43从顶板部47突出的突出高度是相同的。
图12是夹具50的立体图。使用图12,对夹具50的结构进行详细说明。夹具50具有对置的两块侧板部52。侧板部52是左右方向上较长的大致长方形。两块侧板部52通过架设在中央部的连结部54和架设在两端的支撑板部55连结在一起。
连结部54是大致长方形,其长边方向与侧板部52的长边方向相同。从连结部54的短边边缘各延伸出两根越往顶端越细的施力弹簧51。施力弹簧51朝与侧板部52相同的方向平缓地弯曲,并且在顶端附近向相反方向弯曲。通过以上的方式,在连结部54的两侧上合计构成4根施力弹簧51。施力弹簧51的功能将在后面进行说明。
支撑板部55是大致长方形。两块支撑板部55与连结部54在同一平面上。在侧板部52的中央部,设置了与侧板部52的长边方向平行的长孔状安装孔53。安装孔53的中央部变粗。安装孔53的功能将在后面进行说明。
两块侧板部52的间隔与第一定子20的定子辊23的轴向外部尺寸大致相同。在沿着侧板部52的长边方向上,两块支撑板部55的两端之间长度与第一定子20的长边方向尺寸大致相同。
通过将切割成规定形状的不锈钢弹簧钢板或铍铜板等板弹簧用金属板进行折弯,由此来制造夹具50。夹具50也可以由树脂来制造。
图13是内部致动器10的剖视图。使用图8至图13,对内部致动器10的组装方法进行简要说明。
如使用图10说明的那样,将定子辊23的定子轴部231插入到定子框21的辊支撑部25,由此组装第一定子20。如使用图11说明的那样,将动子辊42的动子轴部421插入到动子框41的辊保持槽45,由此组装第一动子40。
沿着定子辊23的排列方向来布置金属线31。金属线31的直径略小于0.1毫米。金属线31能够插入贯通第一金属线通过槽46。金属线31是由形状记忆合金制造的。金属线31在温度超过相变点的情况下,瞬间变短约4%~5%,变冷后恢复到原来的长度。本实施方式中使用的金属线31的相变点为70℃~100℃左右。
以动子辊42与定子辊23彼此之间的间隙对置的方式,将第一定子20和第一动子40对准。在这种情况下,调整金属线31的位置,使第一金属线通过槽46的位置与金属线31的位置相对应。
使第一定子20和第一动子40彼此靠近,将动子辊42和动子框41插入到定子框21中。如图10所示,定子框21的前壁和后壁的内表面在辊支撑部25彼此之间凹陷,因此能够将辊保持部44放入。
通过定子辊23和动子辊42的转动,金属线31被拉到定子框21的内部,如图13所示那样,成为通过定子辊23的第一动子40侧和动子辊42的第一定子20侧的波浪形。在定子辊23与动子辊42之间,金属线31通过第一金属线通过槽46。
定子辊23在第一动子40侧的侧面起到在第一定子20侧对金属线31进行支撑的定子凸部的作用。动子辊42在第一定子20侧的侧面起到在第一动子40侧对金属线31进行支撑的动子凸部的作用。
通过定子辊23和动子辊42的作用,能够防止金属线31的一部分产生过大的拉伸应力使金属线31在组装过程中发生断裂等故障。由此,能够高速组装第一定子20和第一动子40,并实现高良品率。
回到图9,对金属线31的端部固定进行说明。如图7所示,内部致动器10具有两块大致T字板形的第二端子板32。如虚线所示,第二端子板32在相当于T字竖线的部分的一个面上具有金属线保持槽33。金属线保持槽33是U形槽,其与金属线31的外部轮廓具有大致相同的宽度和深度。第二端子板32是由黄铜或磷青铜等导电率高的金属制造的。
金属线31放入到金属线保持槽33中,然后第二端子板32与端子板部223层叠。由冲模支撑端子板部223,从第二端子板32一侧将冲头推入与端子凹部221对应的位置,由此将端子板部223、金属线31以及第二端子板32进行铆接固定,从而将金属线31铆接固定。
通过铆接固定,金属线31、固定端子22以及第二端子板32被电连接和机械连接。由此,能够使金属线31与固定端子22良好地导通。然后,在固定端子22的外侧将剩余的金属线31切断并移除。金属线31的两端变成分别与固定端子22相连接的状态。
接下来,从第一动子40一侧覆盖夹具50,并且使安装孔53和夹具固定凸起24进行卡合。接下来进一步详细说明。如图8和图10所示,夹具固定凸起24在第一动子40一侧的面向外倾斜。侧板部52的端部沿着夹具固定凸起24的倾斜面扩展。如上所述,安装孔53是长孔状,因此通过弹性变形可以使夹具固定凸起24通过。夹具固定凸起24通过之后,夹具50弹性恢复。通过上述方式,如图8所示那样,夹具固定凸起24与安装孔53卡合。
通过施力弹簧51使第一动子40被推压到第一定子20。如上述那样,连结部54的短边上各设置了两根施力弹簧51,合计4根,因此第一动子40的长边方向和短边方向各自均衡地被按向第一定子20。如图8所示,成为按压部43从左右两施力弹簧51之间突出来的状态。通过上述方式,完成图8中的内部致动器10。
如图8和图13所示,夹具支撑部26与支撑板部55抵接在一起,由此将夹具50固定在定子框21上。如图8所示,施力弹簧51对顶板部47施以朝向第一定子20的力。
如图13所示,在连结部54与顶板部47之间存在空间。该空间的功能将在后面进行说明。
五个定子辊23和四个动子辊42平行且交替地配置。金属线31弯曲成如同穿行在定子辊23的第一动子40一侧与动子辊42的第一定子20一侧之间。固定端子22中与金属线31的两端相连接的端部从定子框21的底面突出来。
回到图7继续说明。内部致动器10的固定端子22插入到基板11上设置的孔中,通过焊接等进行电气连接和机械连接。通过基板11上设置的布线图案(未图示),两个固定端子22分别连接到设置在FPC12上的布线图案。由此,在内部致动器10的两个接线端子之间,通过FPC12和基板11来施加脉冲电压。
图14至图19是用于说明致动器15的组装工序的说明图。图14是将边框部79和板弹簧90安装在收纳箱71上之后从图7的相反侧观察到的立体图。图15是与图14同样地将边框部79和板弹簧90安装在收纳箱71上之后的俯视图。
收纳箱71具有两个棱柱状的板弹簧固定凸起743,两个板弹簧固定凸起743从底面沿着固定壁73突出来。固定壁73和板弹簧固定凸起743之间的间隔与板弹簧90的厚度大致相同。如图15所示,板弹簧90以施力部91朝向固定壁73的相反侧的方式插入到固定壁73与板弹簧固定凸起743之间。使用图7说明了的板弹簧锁止部92如图6所示那样卡在设置在收纳箱71中的凹部中,起到防脱件的作用。
在收纳箱71的底面上配置有第一凸起插孔741和第二凸起插孔742,第一凸起插孔741和第二凸起插孔742是截面为长圆形的孔,各自的长轴方向是收纳箱71的短边方向。关于第一凸起插孔741的长轴和第二凸起插孔742的长轴之间的间隔,与使用图8说明了的内部致动器10上设置的两个凸起213彼此的间隔大致相同。
第一凸起插孔741的短径与使用图8说明了的凸起213的直径大致相同。第二凸起插孔742的短径比凸起213的直径大0.2毫米至0.5毫米左右。
图16是将内部致动器10以施力部91与按压部43对置的朝向插入到收纳箱71中之后的状态。内部致动器10的两个凸起213插入到第一凸起插孔741和第二凸起插孔742中。第一凸起插孔741起到将内部致动器10在收纳箱71的长边方向上的位置固定在规定位置的作用。第二凸起插孔742具有游隙,对收纳箱71和内部致动器10的制造误差的影响进行吸收。
如图14所示,收纳箱71在与固定壁73相对的侧面上具有FPC孔751。如图7所示那样安装在内部致动器10上的FPC12从FPC孔751伸出到收纳箱71的外面,与使用图4说明的电路基板160上设置的FPC连接器161连接。
图17是将第二动子80安装到第二定子70的过程中的状态的侧视图。关于第二动子80,将按压壁81朝向收纳箱71的开口,定位成防脱凸起82将从缺口部732中远离防脱落部731的部分进入。
图18是将按压壁81插入到收纳箱71中直到盖部83与垄状凸起794抵接之后沿着图17的XVIII-XVIII线的剖视图。按压壁81的位置在施力部91没有突出的部分。因此,按压壁81容易被插入到板弹簧90与内部致动器10之间。
图19是从图18的状态开始使第二动子80相对于第二定子70向图18中的左方滑动后的状态。如图18和图19所示,按压壁81的左侧端面呈锥状,能够一边将施力部91与按压部43之间撑开一边移动。
如图6所示,防脱凸起82与防脱落部731进行卡合。如上述那样,完成了图6所示的致动器15。另外,优选为在防脱凸起82与防脱落部731之间设置有间隙。该间隙的功能将在后面进行说明。
图20是致动器15的剖视图。图20是以通过按压壁81和按压部43的截面剖切致动器15后的剖面。致动器15在被图20中假想线所示的底板131和透明板110上下夹住的状态下使用。盖部83和透明板110通过图2所示的双面胶111固定。
另外,盖部83和透明板110也可以通过设置在盖部83的凸起和设置在透明板110上的孔相卡合而被固定。盖部83和透明板110还可以在凸起与孔卡合的同时使用双面胶来固定。盖部83和透明板110也可以通过粘结剂来固定。
在图19和图20的状态下,按压壁81被施力部91施以朝向内部致动器10的力。
对致动器15的动作进行说明。图21是用于说明内部致动器10的动作状态的说明图。使用图13和图21,对内部致动器10的动作进行说明。
图13是内部致动器10的初始状态。通过FPC12在固定端子22之间施加脉冲电压,由此金属线31利用焦耳热瞬间发热。金属线31在温度超过相变点的情况下瞬间变短。由于金属线31变短,动子辊42朝离开第一定子20的方向移动。随着动子辊42的移动,第一动子40按压施力弹簧51,朝离开第一定子20的方向移动。
在使第一动子40进行动作的情况下,之前说明的在连结部54与顶板部47之间的空间成为顶板部47可移动的空间。该空间具有高度,在两个固定端子22之间施加了规定脉冲电压的情况下,该空间的高度使连结部54与顶板部47不会发生碰撞。
随着脉冲电压的结束,焦耳热停止产生。金属线31上产生的热通过定子辊23和动子辊42散发到外部,金属线31的温度降到相变点以下。通过施力弹簧51的作用,第一动子40被按向第一定子20,内部致动器10恢复到使用图13说明了的状态。
由于金属线31的热容量比内部致动器10整体的热容量小得多,所以即使是反复施加脉冲电压使内部致动器10进行动作的情况下,内部致动器10整体的温度也几乎不升高。另外,在要使内部致动器10频繁进行动作的情况下,也可以将珀耳帖元件或散热器等冷却结构安装于内部致动器10。
如以上的说明,通过施加脉冲电压,第一定子20与第一动子40之间的距离瞬间变大,然后再恢复到原来的状态。
使用图19继续进行说明。第一动子40将按压壁81瞬间按向固定壁73。然后,由于施力部91的作用,按压壁81恢复到原来的状态。也就是说,第二动子80的动作与第一动子40联动。此时,第一定子20和第二定子70是静止的。
如上所述,通过经由FPC12施加脉冲电压,如图6中加粗箭头所示,第二动子80瞬间发生移动,并立即恢复到原来的状态。由于沿着收纳箱71的短边侧端面设置了垄状凸起794,因此第二动子80与第二定子70之间的摩擦小。因此,能够实现施加了脉冲电压的情况下第二动子80迅速进行动作的致动器15。
图22是用于对致动器15的使用状态进行说明的剖视图。图22表示底板131与透明板110的间隔大于图20时的例子。如上述那样,第二定子70固定在底板131上,第二动子80固定在透明板110上。
在图22中,按压壁81是从收纳箱71中被拉出了少许的状态。其中,按压壁81可以被拉出和上述的防脱凸起82与防脱落部731之间设置的间隙相对应的长度。按压壁81与图20同样地被施力部91施以朝向按压部43的力。因此,能够提供即使底板131与透明板110之间的距离发生了偏差也可进行安装的触觉赋予装置100。
图23是表示程序处理流程的流程图。第二CPU371检测对触控面板376的触摸(步骤S501)。第二CPU371判定是否进行对触摸的触觉反馈(步骤S502)。
第二CPU371在受理了例如图1所例示的那样显示在画面上的按钮的输入的情况下,判定为进行触觉反馈。在触控面板376上显示键盘的情况下,第二CPU371也可以在受理了键盘输入的情况下判定为进行触觉反馈。第二CPU371还可以在对用户的操作显示错误的情况下判定为进行触觉反馈。
在判定为进行触觉反馈的情况下(步骤S502中的“是”),第二CPU371通过第二通信部374发送信号(步骤S503)。第一CPU171通过第一通信部174接收信号(步骤S601)。第一CPU171通过控制I/F175施加脉冲电压,由此驱动致动器15(步骤S602)。通过步骤S601,第一通信部174发挥本实施方式的接收部的功能。
在判定为不进行触觉反馈的情况下(步骤S502中的“否”)、或在步骤S503结束后,第二CPU371判定是否结束处理(步骤S504)。第二CPU371在例如受理了来自用户的停止触觉反馈功能意思的指示、或使用触觉反馈功能的应用程序结束了的情况下等,判定为结束处理。
在判定为不结束处理的情况下(步骤S504中的“否”),第二CPU371返回步骤S501。在判定为结束处理的情况下(步骤S504中的“是”),第二CPU371结束处理。
在步骤S502中,第二CPU371可以确定进行触觉反馈的次数、感觉等,并据此在步骤S503中发送信号。例如,在画面上的“是”的按钮被选择了的情况下反馈1次,在画面上的“否”的按钮被选择了的情况下反馈两次等,能够根据用户的操作内容反馈不同的触觉。
按照本实施方式,能够提供对通用的平板电脑或智能手机等信息处理装置300的触控面板376赋予触觉反馈功能的触觉赋予装置100。
透明板110由于在面内方向上振动,振动产生的声音也向透明板110的面内方向发出。因此,能够提供一种触觉赋予装置100,使得边看触控面板376边操作信息处理装置300的用户难以听到致动器15进行动作时的声音,易于专心操作信息处理装置300。
内部致动器10不限于使用图8至图13说明的结构。能够使用第一动子40相对于第一定子20进行瞬间动作的任意结构的内部致动器10。
触觉赋予装置100也可以具有一个或三个以上的致动器15。例如,智能手机那样较小型的信息处理装置300用的触觉赋予装置100上,可以通过一个致动器15使透明板110振动。
触觉赋予装置100也可以在不同的时机对多个致动器15施加脉冲电压。通过控制时机,能够使透明板110的振动幅度因场所而异。由此,例如在与多点触控式的信息处理装置300组合的情况下,能够对各手指发生不同的触觉反馈。
[实施方式2]
本实施方式涉及在信息处理装置300上的装拆容易的触觉赋予装置100。与实施方式1共通的部分,其说明从略。
图24是说明实施方式2的触觉赋予装置100的安装方法的说明图。本实施方式的触觉赋予装置100的壳体部130在信息处理装置收纳部不具有底板131。因此,如图24所示,仅是盖在信息处理装置300上就能使用。
按照本实施方式,能够提供对信息处理装置300的装拆简单的触觉赋予装置100。本实施方式的触觉赋予装置100适合用户不移动信息处理装置300的用途,例如,让待客用机器人拿着信息处理装置300使用时,或将信息处理装置300挂在墙上使用时等。
[实施方式3]
本实施方式涉及安装于固定式的信息处理装置300的触觉赋予装置100。与实施方式1共通的部分,其说明从略。
图25是说明实施方式3的触觉赋予装置100的使用状态的说明图。本实施方式的信息处理装置300是作为不特定人群的用户使用的固定式装置,如银行的ATM(AutomaticTeller Machine)、便利店的多媒体终端、或车站的自动售票机等。
图26是实施方式3的触觉赋予装置100的立体图。图27是实施方式3的触觉赋予装置100的分解立体图。使用图25至图27说明本实施方式的触觉赋予装置100的结构。
触觉赋予装置100具有透明板110和壳体部130。壳体部130中收纳有致动器15和电路基板160。致动器15和透明板110通过双面胶111固定在一起。
触觉赋予装置100使透明板110的图26中上侧的面朝向信息处理装置300的触控面板376并通过粘结剂等固定。如图25所示,壳体部130配置在触控面板376的边缘。
按照本实施方式,能够提供对现有的ATM等大型的信息处理装置300赋予触觉反馈功能的触觉赋予装置100。此外,触觉赋予装置100也可以被安装在家庭用电视机、游戏机、或电脑显示器等上。
各实施例中记载的技术特征(结构要件)可以彼此组合,通过组合它们能够形成新的技术特征。
应该认为本次公开的实施方式中各点均为例示,并不是限制性的。本发明的范围并非由上述意思而是由权利要求书所示,包含与权利要求等同的意思和在其范围内的所有变更。
附图标记说明
10 内部致动器
11 基板
12 FPC
15 致动器
20 第一定子
21 定子框
213 凸起
22 固定端子
221 端子凹部
222 端子脚部
223 端子板部
23 定子辊
231 定子轴部
24 夹具固定凸起
25 辊支撑部
26 夹具支撑部
31 金属线
32 第二端子板
33 金属线保持槽
40 第一动子
41 动子框
42 动子辊
421 动子轴部
43 按压部
44 辊保持部
45 辊保持槽
46 第一金属线通过槽
47 顶板部
50 夹具
51 施力弹簧
52 侧板部
53 安装孔
54 连结部
55 支撑板部
70 第二定子
71 收纳箱
72 安装部
721 安装孔
73 固定壁
731 防脱落部
732 缺口部
741 第一凸起插孔
742 第二凸起插孔
743 板弹簧固定凸起
751 FPC孔
79 边框部
791 引导板部
792 侧面板部
793 挡板部
794 垄状凸起
80 第二动子
81 按压壁
82 防脱凸起
83 盖部
90 板弹簧
91 施力部
92 板弹簧锁止部
100 触觉赋予装置
111 双面胶
110 透明板
111 双面胶
120 前框
130 壳体部
131 底板
132 保持弹簧室
133 保持弹簧孔
134 致动器室
135 分割壁
140 保持弹簧
141 保持弹簧凸起
160 电路基板
161 FPC连接器
170 振动控制部
171 第一CPU
172 主存储装置
173 辅助存储装置
174 第一通信部
175 控制I/F
300 信息处理装置
371 第二CPU
372 主存储装置
373 辅助存储装置
374 第二通信部
376 触控面板
900 触觉赋予系统

Claims (4)

1.一种触觉赋予装置,包括:
对设备的触控面板进行覆盖的透明板;
固定于所述透明板的致动器;
接收根据触控面板的操作发送的信号的接收部;和
根据所述接收部接收到的信号使所述致动器进行动作的控制部。
2.根据权利要求1所述的触觉赋予装置,
所述致动器包括:
内部致动器,所述内部致动器包括第一定子和与所述第一定子对置的第一动子,所述第一动子朝离开所述第一定子的方向进行动作;
第二定子,所述第二定子具有固定壁,所述固定壁配置在所述第一定子与所述第一动子对置的方向上的所述第一动子一侧并与所述第一动子具有间隔,所述第二定子被固定在所述第一定子上;和
第二动子,所述第二动子具有按压壁,所述按压壁插入在所述第一动子与所述固定壁之间,所述第二动子被固定在所述透明板上。
3.根据权利要求1所述的触觉赋予装置,
所述致动器包括:
具有多个定子凸部的定子;
固定于所述透明板的动子,该动子具有配置在所述定子凸部之间的动子凸部;和
由形状记忆合金制造的金属线,该金属线沿着所述定子凸部的排列方向配置在所述定子和所述动子之间。
4.一种程序,使计算机执行以下处理:
根据受理的触控面板的操作判定是否需要振动,
在判定为需要振动的情况下,发送使致动器进行动作的信号,所述致动器被固定在覆盖所述触控面板的透明板上。
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