DE112019005934T5

DE112019005934T5 - Betätigungsunterstützungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112019005934T5
Application number: DE112019005934.3T
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Tanaka
Original assignee: Japan Display Inc
Current assignee: Japan Display Inc
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2021-09-09
Also published as: JP7219615B2; US20210240307A1; JP2020109546A; WO2020137408A1; US11216142B2; KR102470982B1; CN113287084A; KR20210091277A; CN113287084B; WO2020137408A8

Abstract

Eine Betätigungsunterstützungsvorrichtung unterstützt Eingabebetätigungen an einer Koordinateneingabevorrichtung, die konfiguriert ist, eine Änderung der elektrostatischen Kapazität zu detektieren. Die Betätigungsunterstützungsvorrichtung enthält ein Hauptwellenträgerelement, das an der Koordinateneingabevorrichtung angeordnet ist, ein Betätigungselement, eine Trägerplatte, einen ersten Drehteller und ein erstes Element. Wenn sich in Verbindung mit dem Betätigungselement ein Zustand, in dem die Trägerplatte und der erste Drehteller einander berühren, zu einem Zustand ändert, in dem die Trägerplatte und der erste Drehteller voneinander getrennt sind, nimmt die Differenz zwischen einer Entfernung von einem Endabschnitt des ersten Elements zur Koordinateneingabevorrichtung und einer Entfernung von einem Erkennungsendabschnitt des zweiten Elements zur Koordinateneingabevorrichtung ab.

Description

Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Betätigungsunterstützungsvorrichtung, die Eingabebetätigungen an einer elektrostatischen Koordinateneingabevorrichtung des Kapazitätstyps unterstützt.
Hintergrund
Patentliteratur 1 beschreibt eine Betätigungsunterstützungsvorrichtung, die an einem berührungsempfindlichen Bedienfeld, das konfiguriert ist, eine Änderung der elektrostatischen Kapazität oder eine Änderung eines Kontaktbereichs zu detektieren, angeordnet ist und Eingabebetätigungen über das berührungsempfindliche Bedienfeld unterstützt.
Entgegenhaltungsliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanisches Patent Nr. 6342105
Die Betätigungsunterstützungsvorrichtung, die in Patentliteratur 1 beschrieben ist, liefert einen Erkennungswert der elektrostatischen Kapazität auf der Grundlage einer Änderung der Fläche eines gegenüberliegenden Bereichs eines Polsterelements und des berührungsempfindlichen Bedienfelds in Übereinstimmung mit einem Druckzustand. Es ist allerdings gewünscht, dass eine Niederdrückbetätigung empfindlicher detektiert wird.
Zusammenfassung
Technisches Problem
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Betätigungsunterstützungsvorrichtung zu schaffen, die eine Niederdrückbetätigung empfindlicher detektieren kann.
Lösung des Problems
Eine Betätigungsunterstützungsvorrichtung gemäß einem Aspekt, die eine Eingabebetätigung an einer Koordinateneingabevorrichtung, die konfiguriert ist, eine Änderung der elektrostatischen Kapazität zu detektieren, unterstützt, wobei die Betätigungsunterstützungsvorrichtung Folgendes umfasst: ein Hauptwellenträgerelement, das an der Koordinateneingabevorrichtung angeordnet ist; eine Trägerplatte, die zu einer Außenseite des Hauptwellenträgerelements in einer Radialrichtung vorsteht, mehrere erste Magneten, die an einer Oberfläche der Trägerplatte in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, enthält und am Hauptwellenträgerelement befestigt ist; ein Betätigungselement, das die Trägerplatte und das Hauptwellenträgerelement abdeckt; einen ersten Drehteller, der sich auf der Koordinateneingabevorrichtungsseite der Trägerplatte befindet und mehrere zweite Magneten enthält, die eine Anziehungskraft auf die ersten Magneten bei Positionen, die mit den ersten Magneten in einer Aufwärts-/Abwärts-Richtung überlappen, erzeugen, wobei die zweiten Magneten an einer Oberfläche des ersten Drehtellers in einer Umfangsrichtung angeordnet sind; einen zweiten Drehteller, der auf einer Innenseite des ersten Drehtellers in der Radialrichtung angeordnet ist und sich auf der Koordinateneingabevorrichtungsseite der Trägerplatte befindet; ein erstes leitfähiges Element, das vom ersten Drehteller zur Koordinateneingabevorrichtung vorsteht; und ein zweites leitfähiges Element, das vom zweiten Drehteller zur Koordinateneingabevorrichtung vorsteht, wobei dann, wenn sich in Verbindung mit dem Betätigungselement ein Zustand, in dem die Trägerplatte und der erste Drehteller einander berühren, zu einem Zustand ändert, in dem die Trägerplatte und der erste Drehteller voneinander getrennt sind, eine Differenz zwischen einer Entfernung von einem Endabschnitt des ersten Elements zur Koordinateneingabevorrichtung und einer Entfernung von einem Erkennungsendabschnitt des zweiten Elements zur Koordinateneingabevorrichtung abnimmt.
Figurenliste

1 ist eine beschreibende Ansicht zum Erläutern der Konfiguration eines Eingabesystems gemäß der Ausführungsform.
2 ist eine Draufsicht, die die Rückseite einer Betätigungsunterstützungsvorrichtung in der Ausführungsform veranschaulicht.
3 ist eine Querschnittansicht zum Erläutern eines Zustands, in dem ein Betätigungselement nicht niedergedrückt ist, in einem Querschnitt, der entlang der Linie III-III' in 2 geschnitten wurde.
4 ist eine Querschnittansicht zum Erläutern des Zustands, in dem das Betätigungselement nicht niedergedrückt ist, in einem Querschnitt, der entlang der Linie IV-IV' in 2 geschnitten wurde.
5 ist eine Querschnittansicht zum Erläutern des Zustands, in dem das Betätigungselement nicht niedergedrückt ist, in einem Querschnitt, der entlang der Linie V-V' in 2 geschnitten wurde.
6 ist eine Draufsicht, die eine Ebene einer Trägerplatte veranschaulicht.
7 ist eine Draufsicht, die einen ersten Drehteller veranschaulicht.
8 ist eine Querschnittansicht zum Erläutern eines Zustands, in dem das Betätigungselement niedergedrückt ist, in dem Querschnitt, der entlang der Linie III-III' in 2 geschnitten wurde.
9 ist eine Querschnittansicht zum Erläutern des Zustands, in dem das Betätigungselement niedergedrückt ist, in dem Querschnitt, der entlang der Linie IV-IV' in 2 geschnitten wurde.
10 ist eine Querschnittansicht zum Erläutern des Zustands, in dem das Betätigungselement niedergedrückt ist, in dem Querschnitt, der entlang der Linie V-V' in 2 geschnitten wurde.
11A ist eine Draufsicht, die mehrere Elementpositionen, die einen ersten Drehwinkel angeben, in dem Zustand, in dem das Betätigungselement nicht niedergedrückt ist, veranschaulicht.
11B ist eine Draufsicht, die die Elementpositionen, die den ersten Drehwinkel angeben, in dem Zustand, in dem das Betätigungselement niedergedrückt ist, veranschaulicht.
11C ist eine Draufsicht, die die Elementpositionen, die einen zweiten Drehwinkel angeben, in dem Zustand, in dem das Betätigungselement nicht niedergedrückt ist, veranschaulicht.
11D ist eine Draufsicht, die die Elementpositionen, die den zweiten Drehwinkel angeben, in dem Zustand, in dem das Betätigungselement niedergedrückt ist, veranschaulicht.
11E ist eine Draufsicht, die die Elementpositionen, die einen dritten Drehwinkel angeben, in dem Zustand, in dem das Betätigungselement nicht niedergedrückt ist, veranschaulicht.
11F ist eine Draufsicht, die die Elementpositionen, die den dritten Drehwinkel angeben, in dem Zustand, in dem das Betätigungselement niedergedrückt ist, veranschaulicht.

Beschreibung der Ausführungsformen
Ein Modus zum Ausführen der vorliegenden Offenbarung (Ausführungsform) wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen genau beschrieben. Inhalte, die in der folgenden Ausführungsform beschrieben werden, beschränken die vorliegende Offenbarung nicht. Komponenten, die unten beschrieben sind, enthalten diejenigen, die durch Fachleute einfach vorausgesetzt werden können, und im Wesentlichen dieselben Komponenten. Darüber hinaus können die Komponenten, die unten beschrieben sind, geeignet kombiniert werden. Die Offenbarung ist lediglich ein Beispiel und geeignete Änderungen des Hauptinhalts der Offenbarung, zu denen Fachleute einfach gelangen können, sind natürlich im Bereich der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen. In den Zeichnungen können Breiten, Dicken, Formen und dergleichen der Komponenten zur klareren Erläuterung im Vergleich zu tatsächlichen Modi schematisch veranschaulicht sein. Sie sind allerdings lediglich Beispiele und beschränken die Interpretation der vorliegenden Offenbarung nicht. In der vorliegenden Spezifikation und den Zeichnungen bezeichnen dieselben Bezugszeichen Komponenten, die denen, die zuvor unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die bereits bezeichnet worden ist, beschrieben wurden, ähnlich sind, und ihre genaue Erläuterung kann geeignet ausgelassen werden.
Eingabesystem
1 ist eine beschreibende Ansicht zum Erläutern der Konfiguration eines Eingabesystems gemäß der Ausführungsform. Wie in 1 veranschaulicht ist, enthält ein Eingabesystem 100 eine Anzeigevorrichtung D1, eine Steuervorrichtung 101, eine Koordinateneingabevorrichtung TP und einen Betätigungsknopf 1 als eine Betätigungsunterstützungsvorrichtung. Eine Richtung einer Ebene der Anzeigevorrichtung D1 ist eine Dx-Richtung und eine Richtung senkrecht zur Dx-Richtung ist eine Dy-Richtung.
Die Anzeigevorrichtung D1 besitzt z. B. einen Anzeigebereich MS, einen Anzeigebereich LS und einen Anzeigebereich RS. Ein Zeiger PM wird an der Anzeigevorrichtung D1 angezeigt.
Die Steuervorrichtung 101 ist ein sogenannter Computer und enthält eine Zentraleinheit (CPU) 102, einen Schreib-/Lese-Speicher (RAM) 103, einen Festwertspeicher (ROM) 104 und eine interne Speichervorrichtung 105 wie z. B. ein Festplattenlaufwerk (HDD). Die Koordinateneingabevorrichtung TP dient als eine Eingabeeinheit der Steuervorrichtung 101 und ist an die Steuervorrichtung 101 gekoppelt.
Ein Computerprogramm wie z. B. ein System zur grundlegenden Eingabe/Ausgabe (BIOS) ist im ROM 104 gespeichert.
Der RAM 103 ist ein Hauptspeicher, in und aus dem Computerprogramme und Datenstücke aufgezeichnet bzw. gelesen werden können, stellt einen Arbeitsbereich bereit und speichert darin mehrere Computerprogramme zum Steuern der Anzeigevorrichtung D1 und der Koordinateneingabevorrichtung TP.
Die CPU 102 liest das Computerprogramm, das im RAM 103 gespeichert ist, und führt es aus und gibt ein Arithmetikergebnis zur internen Speichervorrichtung 105 oder dergleichen aus.
Ein Bild, das durch Durchführen einer Arithmetikverarbeitung, die zum Anzeigen von Grafiken nötig ist, in der CPU 102 bereitgestellt wird, wird auf der Anzeigevorrichtung D1 angezeigt. Das Bild, das durch Durchführen der Arithmetikverarbeitung, die zum Anzeigen von Grafiken nötig ist, in der CPU 102 bereitgestellt wird, kann auch an der Koordinateneingabevorrichtung TP angezeigt werden. Die Steuervorrichtung 101 kann auch mit einer Steuereinheit für berührungsempfindliche Bedienfelder ausschließlich zum Aufnehmen von Signalen von der Koordinateneingabevorrichtung TP und einer Arithmetikverarbeitung daran und einem Computer, der die Arithmetikverarbeitung, die zum Anzeigen von Grafiken an der Anzeigevorrichtung D1 nötig ist, durchführt, konfiguriert sein.
Die Koordinateneingabevorrichtung TP ist ein sogenanntes berührungsempfindliches Bedienfeld, das z. B. eine Anzeigefunktion und eine Koordinateneingabefunktion besitzt. Die Koordinateneingabevorrichtung TP kann ein Bild anzeigen und eine Änderung der elektrostatischen Kapazität als Koordinateneingabe in einer XY-Ebene aufnehmen.
Der Betätigungsknopf 1 ist eine Betätigungsunterstützungsvorrichtung der Koordinateneingabevorrichtung TP. Die Koordinateneingabevorrichtung TP detektiert Koordinaten des Betätigungsknopfs 1 in der XY-Ebene. Die Koordinateneingabevorrichtung TP detektiert eine Drehbetätigung R des Betätigungsknopfs 1. Die Koordinateneingabevorrichtung TP detektiert eine Niederdrückbetätigung PP des Betätigungsknopfs 1.
Im Eingabesystem 100 bewegt sich der Zeiger PM z. B. durch die Drehbetätigung R des Betätigungsknopfs 1 zu einem des Anzeigebereichs MS, des Anzeigebereichs LS und des Anzeigebereichs RS. Wenn die Niederdrückbetätigung PP auf den Betätigungsknopf 1 wirkt, wird z. B. der Anzeigebereich MS, mit dem der Zeiger PM während der Wirkung der Niederdrückbetätigung PP überlappt, als ein Zielbereich für die folgende Verarbeitung gewählt.
Betätigungsunterstützungsvorrichtung
Der Betätigungsknopf 1 besitzt eine hohlzylindrische Form und besitzt eine derartige Größe, dass er an die Handfläche einer Hand eines Bedieners angepasst ist. Der Betätigungsknopf 1 muss keinen Hohlraumabschnitt aufweisen und der Hohlraumabschnitt des Betätigungsknopfs 1 kann als eine Taste zur Niederdrückbetätigung PP verwendet werden.
2 ist eine Draufsicht, die die Rückseite der Betätigungsunterstützungsvorrichtung in der Ausführungsform veranschaulicht. 3 ist eine Querschnittansicht zum Erläutern eines Zustands, in dem ein Betätigungselement nicht niedergedrückt ist, in einem Querschnitt, der entlang der Linie III-III' in 2 geschnitten wurde. 4 ist eine Querschnittansicht zum Erläutern des Zustands, in dem das Betätigungselement nicht niedergedrückt ist, in einem Querschnitt, der entlang der Linie IV-IV' in 2 geschnitten wurde. 5 ist eine Querschnittansicht zum Erläutern des Zustands, in dem das Betätigungselement nicht niedergedrückt ist, in einem Querschnitt, der entlang der Linie V-V' in 2 geschnitten wurde. 6 ist eine Draufsicht, die eine Ebene einer Trägerplatte veranschaulicht. 7 ist eine Draufsicht, die einen ersten Drehteller veranschaulicht.
Wie in 2 veranschaulicht ist, enthält der Betätigungsknopf 1 ein Hauptwellenträgerelement 2, eine Trägerplatte 4, einen ersten Drehteller 5, einen zweiten Drehteller 6, drei erste Elemente 53 und drei zweite Elemente 63. Die ersten Elemente 53 sind z. B. mit Intervallen von 120° um eine Mittelachse Ax des Hauptwellenträgerelements 2 angeordnet. Die zweiten Elemente 63 sind z. B. mit Intervallen von 120° um die Mittelachse Ax angeordnet.
Wie in 3 veranschaulicht ist, sind das Hauptwellenträgerelement 2, ein Betätigungselement 3 und die Trägerplatte 4 mit einem Klebstoff, Befestigungsstiften oder dergleichen derart befestigt, dass sie einteilig sind. Das Hauptwellenträgerelement 2 ist ein hohlzylindrisches Element. Das Hauptwellenträgerelement 2 ist auf einer Oberseite TPF der Koordinateneingabevorrichtung TP angeordnet. Das Hauptwellenträgerelement 2 ist z. B. aus Isolationsharz hergestellt. Die Koordinateneingabevorrichtung TP detektiert deshalb das Hauptwellenträgerelement 2 nicht, selbst wenn das Hauptwellenträgerelement 2 auf der Oberseite TPF der Koordinateneingabevorrichtung TP angeordnet ist. Ein unterer Endabschnitt des Hauptwellenträgerelements 2 berührt die Koordinateneingabevorrichtung TP.
Das Betätigungselement 3 besitzt eine ringförmige Deckplatte, die das Hauptwellenträgerelement 2 und die Trägerplatte 4 abdeckt, und einen Seitenflächenabschnitt, der den ersten Drehteller 5 von der Außenseite in der Radialrichtung abdeckt.
Wie in 2, 3 und 6 veranschaulicht ist, ist die Trägerplatte 4 ein ringförmiges plattenartiges Element, das aus Isolationsharz hergestellt ist. Erste Magneten 8 sind in die Oberseite der Trägerplatte 4 eingebettet. Die ersten Magneten 8 sind in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet. Die ersten Magneten 8 sind Elemente, die miniaturisiert werden können, eine hohe Verarbeitungsgenauigkeit aufweisen und in einem großen Temperaturbereich verwendet werden können, und sind z. B. Neodym-Magnete.
Wie in 2 und 7 veranschaulicht ist, ist der erste Drehteller 5 ein ringförmiges plattenartiges Element. Wie in 4, 5 und 7 veranschaulicht ist, sind zweite Magneten 9 in die Oberseite des ersten Drehtellers 5 eingebettet. Die zweiten Magneten 9 sind Elemente, die miniaturisiert werden können, eine hohe Verarbeitungsgenauigkeit aufweisen und in einem großen Temperaturbereich verwendet werden können, und sind z. B. Neodym-Magnete. Die zweiten Magneten 9 sind in der Umfangsrichtung nebeneinander angeordnet. Wenn die ersten Magneten 8 und die zweiten Magneten 9 sich bei Positionen befinden, die in der Aufwärts-/Abwärts-Richtung miteinander überlappen, sind verschiedene Polaritäten einander zugewandt. Die ersten Magneten 8 und die zweiten Magneten 9 ziehen einander dadurch an, derart, dass eine Anziehungskraft zwischen der Trägerplatte 4 und dem ersten Drehteller 5 wirkt. Die Trägerplatte 4 und der erste Drehteller 5 berühren einander in einem Zustand, in dem das Betätigungselement 3 nicht niedergedrückt ist.
Die Trägerplatte 4 ist zwischen den ersten Magneten 8 und den zweiten Magneten 9 angeordnet und die Anziehungskraft, mit der die ersten Magneten 8 und die zweiten Magneten 9 einander anziehen, kann deshalb mit der Dicke der Trägerplatte 4 angepasst werden. Darüber hinaus kann die Anziehungskraft auch durch Einstellen der Größen und der Bestückungsanzahlen der ersten Magneten 8 und der zweiten Magneten 9 auch angepasst werden.
Der erste Drehteller 5 ist aus einem Leitermaterial hergestellt, das eine niedrigere magnetische Permeabilität als Kohlenstoffstahl besitzt. Der erste Drehteller 5 ist in der Ausführungsform aus einer Legierung von Kupfer und Zink hergestellt. Wenn der erste Drehteller 5 aus einem Material hergestellt ist, das eine höhere magnetische Permeabilität als Kohlenstoffstahl besitzt, wird ein Magnetpfad, der die Anziehungskraft zwischen den ersten Magneten 8 und den zweiten Magneten 9 hemmt, gebildet und eine haptische Rückkopplung mit der Drehbetätigung R des Betätigungsknopfs 1 kann verschwinden. Obwohl der erste Drehteller 5 aus einem Isolationsmaterial hergestellt sein kann, ermöglicht eine Herstellung aus einem Leitermaterial, die Empfindlichkeit für die ersten Elemente 53 in der Koordinateneingabevorrichtung TP zu erhöhen.
Wie in 2 veranschaulicht ist, ist der zweite Drehteller 6 auf der Innenseite des ersten Drehtellers 5 in der Radialrichtung angeordnet und ist ein ringförmiges plattenartiges Element. Obwohl der zweite Drehteller 6 aus einem Isolationsmaterial hergestellt sein kann, ermöglicht eine Herstellung aus einem Leitermaterial, die Empfindlichkeit für die zweiten Elemente 63 in der Koordinateneingabevorrichtung TP zu erhöhen.
Wie in 2 veranschaulicht ist, sind mehrere Verbindungselemente 7 säulenförmige Elemente, die in der Umfangsrichtung vorgesehen sind und zur Mittelachse Ax verlaufen. Die Verbindungselemente 7 sind z. B. Bolzenschrauben, die aus Metall hergestellt sind. Wie in 2 und 3 veranschaulicht ist, durchdringen die Verbindungselemente 7 den Seitenflächenabschnitt des Betätigungselements 3 und des ersten Drehtellers 5, um den Seitenflächenabschnitt des Betätigungselements 3 und den ersten Drehteller 5 zu verbinden. Stirnseitenabschnitte der Verbindungselemente 7, die von der Innenseite des ersten Drehtellers 5 in der Radialrichtung vorstehen, sind in die Nuten 6G, die in der Unterseite des zweiten Drehtellers 6 vorgesehen sind, eingesetzt. Die Verbindungselemente 7 verbinden dadurch den ersten Drehteller 5 und den zweiten Drehteller 6 in Übereinstimmung mit der Drehbetätigung R des Betätigungsknopfs 1.
Wie in 4 veranschaulicht ist, sind die ersten Elemente 53 auf der Koordinateneingabevorrichtungsseite (TP-Seite) am ersten Drehteller 5 montiert. Die ersten Elemente 53 stehen vom ersten Drehteller 5 zur Koordinateneingabevorrichtung TP vor. Jedes erste Element 53 besitzt einen säulenförmigen Wellenabschnitt 51, der keinen Einfluss auf die Erkennungsempfindlichkeit der Koordinateneingabevorrichtung TP nimmt, und einen scheibenförmigen Stirnabschnitt 52, der eine Größe besitzt, die für die Erkennungsempfindlichkeit der Koordinateneingabevorrichtung TP geeignet ist. Die ersten Elemente 53 sind leitende Elemente und z. B. aus einer Legierung von Kupfer und Zink hergestellt.
Wie in 5 veranschaulicht ist, sind die zweiten Elemente 63 auf der Koordinateneingabevorrichtungsseite (TP-Seite) am zweiten Drehteller 6 montiert. Die zweiten Elemente 63 stehen vom zweiten Drehteller 6 zur Koordinateneingabevorrichtung TP vor. Jedes zweite Element 63 besitzt einen säulenförmigen Wellenabschnitt 61, der keinen Einfluss auf die Erkennungsempfindlichkeit der Koordinateneingabevorrichtung TP nimmt, und einen scheibenförmigen Stirnabschnitt 62, der eine Größe besitzt, die für die Erkennungsempfindlichkeit der Koordinateneingabevorrichtung TP geeignet ist. Die zweiten Elemente 63 sind leitende Elemente und z. B. aus einer Legierung von Kupfer und Zink hergestellt.
Wenn der erste Drehteller 5, das Betätigungselement 3 und die Verbindungselemente 7 leitende Elemente sind, können die ersten Elemente 53 mit dem Bediener über die Verbindungselemente 7, den ersten Drehteller 5 und das Betätigungselement 3 einfach durchgeleitet werden und die Koordinateneingabevorrichtung TP kann eine Berührung der ersten Elemente 53 einfach detektieren.
Wie in 2 veranschaulicht ist, sind die ersten Elemente 53 bei Positionen angeordnet, die von den zweiten Elementen 63 um 60° um die Mittelachse Ax verschoben sind. Die ersten Elemente 53 können in der Umfangsrichtung um die Mittelachse Ax bei denselben Positionen wie die zweiten Elemente 63 angeordnet sein. Die ersten Elemente 53 befinden sich in der Ausführungsform bei Positionen mit Ausnahme von Positionen an Linien, die die Mittelachse Ax des Hauptwellenträgerelements 2 und die jeweiligen zweiten Elemente 63 verbinden. Eine Anordnung der ersten Elemente 53 und der zweiten Elemente 63 bei verschieden Positionen in der Umfangsrichtung um die Mittelachse Ax kann verhindern, dass sie einander stören, selbst wenn die Größen der Endabschnitte 52 und der Endabschnitte 62 erhöht werden.
Wie in 4 und 5 veranschaulicht ist, befinden sich in dem Zustand, in dem das Betätigungselement 3 nicht niedergedrückt ist, die Endabschnitte 62 der zweiten Elemente 63 näher bei der Koordinateneingabevorrichtung TP als die Endabschnitte 52 der ersten Elemente 53. In dem Zustand, in dem das Betätigungselement 3 nicht niedergedrückt ist, sind zwischen den Endabschnitten 52 der ersten Elemente 53 und der Koordinateneingabevorrichtung TP Lücken gebildet. Die Empfindlichkeit der Koordinateneingabevorrichtung TP wird derart eingestellt, dass sie in einem Zustand, in dem die Trägerplatte 4 und der erste Drehteller 5 einander berühren, die Endabschnitte 52 der ersten Elemente 53 nicht detektiert.
8 ist eine Querschnittansicht zum Erläutern eines Zustands, in dem das Betätigungselement niedergedrückt ist, in dem Querschnitt, der entlang der Linie III-III' in 2 geschnitten wurde. 9 ist eine Querschnittansicht zum Erläutern des Zustands, in dem das Betätigungselement niedergedrückt ist, in dem Querschnitt, der entlang der Linie IV-IV' in 2 geschnitten wurde. 10 ist eine Querschnittansicht zum Erläutern des Zustands, in dem das Betätigungselement niedergedrückt ist, in dem Querschnitt, der entlang der Linie V-V' in 2 geschnitten wurde. Wie in 8 veranschaulicht ist, sind die Trägerplatte 4 und der erste Drehteller 5 in dem Zustand, in dem das Betätigungselement 3 niedergedrückt ist, voneinander getrennt.
Mit anderen Worten ist eine Entfernung vom Hauptwellenträgerelement 2 zur Betätigungseinheit 3 dann, wenn der erste Drehteller 5 und die Trägerplatte 4 einander berühren, größer als die Entfernung vom Hauptwellenträgerelement 2 zur Betätigungseinheit 3, wenn der erste Drehteller 5 und die Trägerplatte 4 voneinander getrennt sind.
Die Stirnseitenabschnitte der Verbindungselemente 7 sind in die Nuten 6G, die in der Unterseite des zweiten Drehtellers 6 vorgesehen sind, eingesetzt, selbst wenn die Trägerplatte 4 und der erste Drehteller 5 voneinander getrennt sind. Dadurch bewegen sich der erste Drehteller 5 und der zweite Drehteller 6 drehend in Verbindung mit einer Drehbewegung des Betätigungselements 3, selbst wenn das Betätigungselement 3 sich in dem Zustand drehend bewegt, in dem das Betätigungselement 3 niedergedrückt ist.
Wie in 9 und 10 veranschaulicht ist, nimmt dann, wenn das Betätigungselement 3 aus dem Zustand, in dem das Betätigungselement 3 nicht niedergedrückt ist, niedergedrückt wird, die Differenz zwischen einer Entfernung von den Endabschnitten 52 der ersten Elemente 53 zur Koordinateneingabevorrichtung TP und einer Entfernung von den Endabschnitten 62 der zweiten Elemente 63 zur Koordinateneingabevorrichtung TP ab. Mit dieser Konfiguration detektiert die Koordinateneingabevorrichtung TP dann, wenn sie die Endabschnitte 62 der zweiten Elemente 63 detektiert, auch die Endabschnitte 52 der ersten Elemente 53. In der Ausführungsform berühren die Endabschnitte 52 der ersten Elemente 53 und die Koordinateneingabevorrichtung TP einander in dem Zustand, in dem das Betätigungselement 3 niedergedrückt ist.
Wie oben beschrieben ist, ziehen die ersten Magneten 8 und die zweiten Magneten 9 einander an, derart, dass die Anziehungskraft zwischen der Trägerplatte 4 und dem ersten Drehteller 5 wirkt. Wenn die Niederdrückbetätigung PP des Betätigungsknopfs 1 abgebrochen wird, wird der erste Drehteller 5 an der Trägerplatte 4 adsorbiert und der Zustand, in dem das Betätigungselement 3 nicht niedergedrückt ist, der in 3 bis 5 veranschaulicht ist, ist wieder hergestellt.
Der Betätigungsknopf 1 kann die folgende Betätigungsunterstützung durchführen. 11A ist eine Draufsicht, die mehrere Elementpositionen, die einen ersten Drehwinkel angeben, in dem Zustand, in dem das Betätigungselement nicht niedergedrückt ist, veranschaulicht. 11B ist eine Draufsicht, die die Elementpositionen, die den ersten Drehwinkel angeben, in dem Zustand, in dem das Betätigungselement niedergedrückt ist, veranschaulicht.
Zum Beispiel detektiert, wie in 11A veranschaulicht ist, die Koordinateneingabevorrichtung TP die drei zweiten Elemente 63 in dem Zustand, in dem das Betätigungselement 3 nicht niedergedrückt ist. Die Steuervorrichtung 101 kann die Koordinaten des Mittelpunkts Ax aus den jeweiligen Koordinaten der drei zweiten Elemente 63 berechnen. Die Steuervorrichtung 101 kann die Position des Betätigungsknopfs 1 in der XY-Ebene z. B. durch Betrachten der Koordinaten des Betätigungsknopfs 1 als die Koordinaten der Mittelachse Ax erfassen.
Der Betätigungsknopf 1 ist eine Betätigungsunterstützungsvorrichtung, die Eingabebetätigungen an der Koordinateneingabevorrichtung TP, die zum Detektieren einer Änderung der elektrostatischen Kapazität konfiguriert ist, unterstützt. Der Betätigungsknopf 1 enthält das Hauptwellenträgerelement 2, das an der Koordinateneingabevorrichtung TP angeordnet ist, das Betätigungselement 3, die Trägerplatte 4, den ersten Drehteller 5, den zweiten Drehteller 6, die ersten Elemente 53 und die zweiten Elemente 63. Die Trägerplatte 4 steht zur Außenseite des Hauptwellenträgerelements 2 in der Radialrichtung vor, enthält die ersten Magneten 8, die in einer Oberfläche der Trägerplatte 4 in der Umfangsrichtung angeordnet sind, und ist am Hauptwellenträgerelement 2 befestigt. Das Betätigungselement 3 deckt die Trägerplatte 4 und das Hauptwellenträgerelement 2 ab. Der erste Drehteller 5 enthält die zweiten Magneten 9, die die Anziehungskraft auf die ersten Magneten 8 bei den Positionen, die mit den ersten Magneten 8 in der Aufwärts-/Abwärts-Richtung überlappen, erzeugen, wobei die zweiten Magneten 9 in einer Oberfläche des ersten Drehtellers 5 in der Umfangsrichtung angeordnet sind, und befindet sich auf der Koordinateneingabevorrichtungsseite (TP-Seite) der Trägerplatte 4. Der zweite Drehteller 6 ist auf der Innenseite des ersten Drehtellers 5 in der Radialrichtung angeordnet und befindet sich auf der Koordinateneingabevorrichtungsseite (TP-Seite) der Trägerplatte 4. Die ersten Elemente 53 sind die leitenden Elemente, die vom ersten Drehteller 5 zur Koordinateneingabevorrichtung TP vorstehen. Die zweiten Elemente 63 sind die leitenden Elemente, die vom zweiten Drehteller 6 zur Koordinateneingabevorrichtung TP vorstehen.
Wie in 1 veranschaulicht ist, nimmt dann, wenn die Niederdrückbetätigung PP des Betätigungsknopfs 1 durchgeführt wird, wie oben beschrieben ist, die Differenz zwischen der Entfernung von den Endabschnitten 52 der ersten Elemente 53 zur Koordinateneingabevorrichtung TP und der Entfernung von den Endabschnitten 62 der zweiten Elemente 63 zur Koordinateneingabevorrichtung TP in Verbindung mit dem Betätigungselement 3 ab. Die Koordinateneingabevorrichtung TP detektiert dadurch die drei zweiten Elemente 63 und die drei ersten Elemente 53.
Wenn das Betätigungselement 3 in einer geneigten Weise niedergedrückt wird, erkennt die Steuervorrichtung 101 die Niederdrückbetätigung PP des Betätigungsknopfs 1 nicht, weil ein oder zwei erste Elemente 53 detektiert werden. Wenn die Steuervorrichtung 101 die Niederdrückbetätigung PP des Betätigungsknopfs 1 mit einem Niederdrücken des Betätigungselements 3 und einer Erkennung der drei ersten Elemente 53 erkennt und eine Verarbeitung ausführt, die der Niederdrückbetätigung PP des Betätigungsknopfs 1 zugewiesen ist, kann eine Ausführung der Verarbeitung mit einer fehlerhaften Betätigung verhindert werden.
Wie in 11A veranschaulicht ist, wird angenommen, dass die Richtungen der jeweiligen zweiten Elemente 63 von der Mittelachse Ax ein Azimut A, ein Azimut B und ein Azimut C sind. 11C ist eine Draufsicht, die die Elementpositionen, die einen zweiten Drehwinkel angeben, in dem Zustand, in dem das Betätigungselement nicht niedergedrückt ist, veranschaulicht. Wenn der Betätigungsknopf 1 sich vom ersten Drehwinkel, der in 11A veranschaulicht ist, nach links zum zweiten Drehwinkel, der in 11C veranschaulicht ist, dreht, kann die Steuervorrichtung 101 den Drehwinkel des Betätigungsknopfs 1 durch Berechnen der Winkeldifferenz zwischen der Richtung des Azimuts A von der Mittelachse Ax in 11A und der Richtung des Azimuts A von der Mittelachse Ax in 11C erfassen. Obwohl der Azimut A beschrieben wurde, kann die Berechnung auf der Grundlage des Azimuts A zur Berechnung auf der Grundlage des Azimuts B oder des Azimuts C verwendet werden.
Die zweiten Magneten 9, die die Anziehungskraft auf die ersten Magneten 8 bei den Positionen, die mit den ersten Magneten 8 in der Aufwärts-/Abwärts-Richtung überlappen, erzeugen, sind in einer Oberfläche des ersten Drehtellers 5 in der Umfangsrichtung im Betätigungsknopf 1 angeordnet.
Mit diesen Magneten hält die Anziehungskraft zwischen den ersten Magneten 8 und den zweiten Magneten 9 relative Drehstellungen des ersten Drehtellers 5 und der Trägerplatte 4 im Falle des Fehlens einer Drehbetätigung R des Betätigungsknopfs 1. Das Betätigungselement 3 bewegt sich mit der Drehbetätigung R des Betätigungsknopfs 1 drehend in Bezug auf das Hauptwellenträgerelement 2. Die zweiten Magneten 9, die die Anziehungskraft auf die ersten Magneten 8 bei den Positionen, die mit den ersten Magneten 8 in der Aufwärts-/Abwärts-Richtung überlappen, erzeugen, bewegen sich und erzeugen die Anziehungskraft auf die ersten Magneten 8, die ihnen als nächstes benachbart sind, und eine haptische Rückkopplung mit der Drehbetätigung R des Betätigungsknopfs 1 wird zum Bediener des Betätigungsknopfs 1 gesendet. Das heißt, ein Gefühl, das als Klickgefühl bezeichnet wird, wird mit der Drehbetätigung R des Betätigungsknopfs 1 zum Bediener des Betätigungsknopfs 1 übertragen.
11D ist eine Draufsicht, die die Elementpositionen, die den zweiten Drehwinkel angeben, in dem Zustand, in dem das Betätigungselement niedergedrückt ist, veranschaulicht. Wenn die Koordinateneingabevorrichtung TP die drei zweiten Elemente 63 und die drei ersten Elemente 53 detektiert, wie in 11D veranschaulicht ist, kann der Drehwinkel des Betätigungsknopfs 1 durch Berechnen der Winkeldifferenz zwischen der Richtung des Azimuts A von der Mittelachse Ax in 11A und der Richtung des Azimuts A von der Mittelachse Ax in 11D erfasst werden.
Die Koordinateneingabevorrichtung TP kann auch detektieren, wann der Betätigungsknopf 1 sich nach rechts dreht. 11E ist eine Draufsicht, die die Elementpositionen, die einen dritten Drehwinkel angeben, in dem Zustand, in dem das Betätigungselement nicht niedergedrückt ist, veranschaulicht. Wenn der Betätigungsknopf 1 sich vom ersten Drehwinkel, der in 11A veranschaulicht ist, nach rechts zum dritten Drehwinkel, der in 11E veranschaulicht ist, dreht, kann die Steuervorrichtung 101 den Drehwinkel des Betätigungsknopfs 1 durch Berechnen der Winkeldifferenz zwischen der Richtung des Azimuts A von der Mittelachse Ax in 11A und der Richtung des Azimuts A von der Mittelachse Ax in 11D erfassen. Obwohl der Azimut A beschrieben wurde, kann die Berechnung auf der Grundlage des Azimuts A zur Berechnung auf der Grundlage des Azimuts B oder des Azimuts C verwendet werden.
11F ist eine Draufsicht, die die Elementpositionen, die den dritten Drehwinkel angeben, in dem Zustand, in dem das Betätigungselement niedergedrückt ist, veranschaulicht. Wenn die Koordinateneingabevorrichtung TP die drei zweiten Elemente 63 und die drei ersten Elemente 53 detektiert, wie in 11F veranschaulicht ist, kann der Drehwinkel des Betätigungsknopfs 1 durch Berechnen der Winkeldifferenz zwischen der Richtung des Azimuts A von der Mittelachse Ax in 11A und der Richtung des Azimuts A von der Mittelachse Ax in 11F erfasst werden.
Obwohl oben die bevorzugte Ausführungsform beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht durch die Ausführungsform beschränkt. Inhalte, die in der Ausführungsform offenbart sind, sind lediglich Beispiele und verschiedene Änderungen können in einem Bereich, der nicht vom Hauptinhalt der vorliegenden Offenbarung abweicht, vorgenommen werden. Geeignete Änderungen in einem Bereich, der nicht vom Hauptinhalt der vorliegenden Offenbarung abweicht, gehören natürlich dem technischen Bereich der vorliegenden Offenbarung an.
Zum Beispiel kann, obwohl eine Ebene, die durch die Richtung X und die Richtung Y definiert ist, die Oberseite TPF der Koordinateneingabevorrichtung TP ist, die Oberseite TPF der Koordinateneingabevorrichtung TP gekrümmt sein. Obwohl die Koordinateneingabevorrichtung TP das berührungsempfindliche Bedienfeld ist, kann sie ein berührungsempfindliches Bedienfeld ohne Anzeigefunktion sein.
Obwohl die Magneten zur Anziehung und Abstoßung des ersten Drehtellers und des zweiten Drehtellers verwendet werden, können stattdessen Elemente wie z. B. Gummi und Federn verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Betätigungsknopf
2: Hauptwellenträgerelement
3: Betätigungselement
4: Trägerplatte
5: erster Drehteller
6: zweiter Drehteller
6g: Nut
7: Verbindungselement
8: erster Magnet
9: zweiter Magnet
51: Wellenabschnitt
52: Endabschnitt
53: erstes Element
61: Wellenabschnitt
62: Endabschnitt
63: zweites Element
100: Eingabesystem
101: Steuervorrichtung
Ax: Mittelachse

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 6342105 [0003]

Claims

Betätigungsunterstützungsvorrichtung, die eine Eingabebetätigung an einer Koordinateneingabevorrichtung, die konfiguriert ist, eine Änderung der elektrostatischen Kapazität zu detektieren, unterstützt, wobei die Betätigungsunterstützungsvorrichtung Folgendes umfasst: ein Hauptwellenträgerelement, das an der Koordinateneingabevorrichtung angeordnet ist; eine Trägerplatte, die zu einer Außenseite des Hauptwellenträgerelements in einer Radialrichtung vorsteht, mehrere erste Magneten, die an einer Oberfläche der Trägerplatte in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, enthält und am Hauptwellenträgerelement befestigt ist; ein Betätigungselement, das die Trägerplatte und das Hauptwellenträgerelement abdeckt; einen ersten Drehteller, der sich auf der Koordinateneingabevorrichtungsseite der Trägerplatte befindet und mehrere zweite Magneten enthält, die eine Anziehungskraft auf die ersten Magneten bei Positionen, die mit den ersten Magneten in einer Aufwärts-/Abwärts-Richtung überlappen, erzeugen, wobei die zweiten Magneten an einer Oberfläche des ersten Drehtellers in einer Umfangsrichtung angeordnet sind; einen zweiten Drehteller, der auf einer Innenseite des ersten Drehtellers in der Radialrichtung angeordnet ist und sich auf der Koordinateneingabevorrichtungsseite der Trägerplatte befindet; ein erstes leitfähiges Element, das vom ersten Drehteller zur Koordinateneingabevorrichtung vorsteht; und ein zweites leitfähiges Element, das vom zweiten Drehteller zur Koordinateneingabevorrichtung vorsteht, wobei dann, wenn sich in Verbindung mit dem Betätigungselement ein Zustand, in dem die Trägerplatte und der erste Drehteller einander berühren, zu einem Zustand, in dem die Trägerplatte und der erste Drehteller voneinander getrennt sind, ändert, eine Differenz zwischen einer Entfernung von einem Endabschnitt des ersten Elements zur Koordinateneingabevorrichtung und einer Entfernung von einem Erkennungsendabschnitt des zweiten Elements zur Koordinateneingabevorrichtung abnimmt.
Betätigungsunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei drei zweite Elemente vorgesehen sind.
Betätigungsunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei drei zweite Elemente vorgesehen sind und das erste Element sich bei einer Position mit Ausnahme von Positionen an Linien, die eine Mittelachse des Hauptwellenträgerelements und die jeweiligen zweiten Elemente verbinden, befindet.
Betätigungsunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die zweiten Elemente mit Intervallen von 120° um die Mittelachse des Hauptwellenträgerelements angeordnet sind.
Betätigungsunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei drei erste Elemente vorgesehen sind.
Betätigungsunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die ersten Elemente mit Intervallen von 120° um eine Mittelachse des Hauptwellenträgerelements angeordnet sind.
Betätigungsunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, die ferner ein Verbindungselement umfasst, das das Betätigungselement, den ersten Drehteller und den zweiten Drehteller verbindet.