JP2009238198A - 応力センサーと応力センサーを具えた電子装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は電子装置中の入力ユニットに係る既存の組立部材と相互に結合させるための応力センサーを提供する。
【解決手段】回路基板と回路基板の一側に設置する指向性作動部とを含み、回路基板は結合手段によって直接既存の組立部材の一側に固設して、応力センサーと既存の組立部材の組立て完成後の全体の高さを低くする。
【選択図】図４Ａ

Description

本願はセンサーとセンサーを具えた電子装置に関し、特に応力センサーと応力センサーを具えた電子装置に関する。

目下従来の指向性機能を具えたポインティング・スティック(pointing stick)関連部材（本文では以下応力センサーという）は既に各種電子装置に活用されるようになってきており、総じてノートパソコン、マウス、キーボード、ポータブル設備又はジョイスティック等の電子装置には何れも応力センサーと前記電子装置において入力機能を提供するためのハードウェア入力構造とを相互に組合せた姿が見られる。例えば、散見される市販のノートパソコンのキーボードのキーの間には、その中央位置に接近した箇所に応力センサーが設置されているのを見かける。こうしてユーザーは手指で応力センサーにタッチするだけで、ユーザーのタッチ力の大きさとタッチ方向に反応することができ、さらにはスクリーン（図示せず）上のカーソルに対応する移動動作を生じる。

従来の応力センサー構造と作動原理について、図１Ａ図１Ｂに示す応力センサーの斜視概略図と分解概略図、さらに図２で示す従来の応力センサーに係る回路基板(circuit substrate)の下方表面の概略図を参照する。即ち、従来の応力センサー１０は少なくとも背板１１、回路基板１２、指向性作動部１３、複数個の誘導抵抗１４、指向性作動部１３をその中に通すためのホール１５１を具備する固持部材１５、複数個の固定用ホール１６１及び前記固定用ホール１６１に対応する固定部材１６２を含む。当然、背板１１と回路基板１２の間に、また前記回路基板１２と固持部材１５の間にそれぞれ絶縁プレート１７、１８を設置することができる。

また、指向性作動部１３は回路基板１２の上方表面１２１に設置し、複数個の誘導抵抗１４（水平方向に配置した誘導抵抗１４１、１４２及び垂直方向に配置した誘導抵抗１４３、１４４を含む）については、上方表面１２１に対応する下方表面１２２に設置し、こうしてユーザーは手指で指向性作動部１３にタッチすると、指向性作動部１３下方且つ水平及び/又は垂直方向に変形した回路基板の一部（即ち応力変形エリア１２３）に連接して、さらに応力変形エリア１２３にある前記誘導抵抗１４を前記変形に応じて対応する抵抗値に変化が生じる。それゆえ、従来の応力センサー１０と連接するマイクロプロセッサー又はコントローラー（図示せず）が前記対応する抵抗値の変化を検知しさえすれば、スクリーンのカーソルの移動動作を制御することができる。

図３では従来の応力センサーを具えた電子装置（キーボード）の組立概略図を示しており、筆者はここから従来技術の欠点を見出すことができる。つまり、応力センサー１０について、固持部材１５上に設けた別の固定用ホール１６３並びに対応する別の固定用ホール１６４により、応力センサー１０とキーボード板３９を一緒に組合せた際、体積全体が高すぎたり重過ぎたりすることが、各種電子製品が次第に一層軽薄化している製品デザインの昨今の趨勢に逆行しているのである。

本願の主な目的は電子装置の組立体積を減らせる応力センサーを提供することにある。

本願の別途目的は小さな組立体積の応力センサーを具備した電子装置を提供することにある。

本願の好ましい方法は、応力センサーに関し、応力センサー構造を具備する回路基板と、回路基板の一側に設置し、且つ応力センサー構造に連設する指向性作動部とを含み、回路基板は結合手段によって、入力ユニットに設けた既存の組立部材と相互に結合して、回路基板を直接既存の組立部材の一側に固設する。

前記好ましい方法により、前記応力センサー構造は前記指向性作動部と応力変形エリアを相互に連接するものと、前記応力変形エリア内に設けた複数個の応力誘導抵抗とを含む。

前記好ましい方法により、前記入力ユニットはノートパソコン、マウス、キーボード、ポータブル設備又はジョイスティック等の電子装置において入力機能を提供するためのハードウェア入力構造を指し、且つ前記既存の組立部材は前記ハードウェア入力構造内の既存の構造体若しくは部材である。

前記好ましい方法により、前記入力ユニットが前記キーボードのハードウェア入力構造である場合、前記既存の組立部材はキーボード板であって、且つ前記回路基板と前記キーボード板は何れも双方が互いに対応する上方、下方表面を有し、前記指向性作動部が前記回路基板の上方表面に設置されると、結合手段により、前記回路基板の下方表面と前記キーボード板の上方表面とを相互に結合させ、前記回路基板を前記キーボード板の上方に設置し、又は前記キーボード板にはさらに指向性作動部をその中に通すためのホールを設け、前記回路基板の上方表面を前記キーボード板の下方表面と相互に結合させて、前記回路基板を前記キーボード板の下方に設置することができる。

前記好ましい方法により、前記結合手段はそれぞれ前記回路基板と前記キーボード板内に設けた複数個の固定用ホールと、前記固定用ホールに対応する複数個の固定部材を含み、又は前記結合手段は粘着剤又はホットボンドであって、前記回路基板と前記キーボード板とを相互に粘着させることができる。

前記好ましい方法により、応力センサーはさらに前記回路基板と前記キーボード板の間に設置する第一絶縁プレートを含む。

前記好ましい方法により、前記応力センサーはさらに前記指向性作動部を通す別のホールを設けた固持部材を含み、且つ前記固持部材は前記キーボード板の上方に位置する前記回路基板の上方表面に設置する。

前記好ましい方法により、応力センサーはさらに前記固持部材と前記回路基板の間に設けた第二絶縁プレートを含む。

前記好ましい方法により、前記結合手段はそれぞれ固持部材、前記回路基板及び前記キーボード板内に設けた複数個の固定用ホールと、前記固定用ホールに対応する複数個の固定部材を含み、又は記結合手段は粘着剤又はホットボンドであって、前記固持部材、前記回路基板及び前記キーボード板を相互に粘着させることができる。

前記好ましい方法により、前記応力センサーはさらに背板を含み、前記回路基板が前記キーボード板の下方に設置された場合、前記背板は前記回路基板の下方表面に設置される。

前記好ましい方法により、前記応力センサーはさらに前記背板と前記回路基板の間に設けた第三絶縁プレートを含む。

前記好ましい方法により、前記結合手段はそれぞれ前記背板、前記回路基板及び前記キーボード板内に設けた複数個の固定用ホールと、前記固定用ホールに対応する複数個の固定部材を含み、又は前記結合手段は粘着剤又はホットボンドであって、前記背板と前記回路基板を前記キーボード板と相互に粘着させることができる。

本願の別途好ましい方法は、応力センサーを具えた電子装置に関し、回路基板と指向性作動部を具備した応力センサーで、指向性作動部は回路基板の一側に設置されると共に、回路基板の応力センサー構造と連設するものと、既存の組立部材と、回路基板を直接既存の組立部材の一側に固設するための結合手段とを含む。

前記好ましい方法により、ノートパソコン、マウス、キーボード、ポータブル設備又はジョイスティック等の電子装置を含み、且つどの電子装置内にも全て入力機能を提供するためのハードウェア入力構造を具備し、且つ前記既存の組立部材は前記ハードウェア入力構造内の既存の構造体若しくは部材である。

前記好ましい方法により、前記電子装置がキーボードである場合、前記既存の組立部材はキーボード板である。

本願の別途好ましい方法は、応力センサーを具えた電子装置に関し、回路基板と指向性作動部を具備した応力センサーであって、指向性作動部は回路基板の一側に設置されると共に、回路基板の応力センサー構造と連設するものと、既存のプレートを具備した入力ユニットと、回路基板を既存のプレートの双方互いに対応する表面の何れか一方に直接固設するための結合手段とを含む。

前記好ましい方法により、前記入力ユニットはノートパソコン、マウス、キーボード、ポータブル設備又はジョイスティック等の電子装置において入力機能を提供するためのハードウェア入力構造を指す。

前記好ましい方法により、前記入力ユニットがキーボードのハードウェア入力構造である場合、前記既存のプレートはキーボード板である。

以下、好ましい実施例を列挙して本発明を説明するものの、当業者は一様にこれが一実施例を挙げたに過ぎないことを知悉しており、発明自体を限定するものではない。

また、本願の以下に述べる各種好ましい実施例は応力センサーのハードウェア組立構造とその電子装置間との組立て関係に重点を置いており、応力センサーの一般作動原理は、前記従来技術の関連説明と同様につき、ここではこれ以上贅言しないこととする。

図４Ａ、図４Ｂはそれぞれ本願の応力センサーに係る第一の好ましい実施例で電子装置に組立てられた既存の組立部材の上方表面の側面概略図である。つまり、応力センサーに関連した第一の好ましい実施例４０は、回路基板４２と前記回路基板４２の一側（例えば、上方表面）に設置した指向性作動部４３を含み、前記応力センサー４０は応力センサー構造（図示せず）を具備し、且つ応力センサー構造は指向性作動部４３と相互に連接する応力変形エリア（図示せず）並びに応力変形エリアに設けた複数個の応力誘導抵抗（図示せず）を含む。当然、前記応力変形エリア又は応力誘導抵抗等の構造若しくは部材についての具体的な実施方法は図１Ａ、図１Ｂ又は図２で示すことができるので、ここではこれ以上贅言しないこととする。

また、電子装置に関する具体的な方法はノートパソコン、マウス、キーボード、ポータブル設備又はジョイスティック等の電子装置を含み、且つどの電子装置にも何れも入力機能を提供するためのハードウェア入力構造（又は入力ユニットという）を具備している。そして、既存の組立部材はハードウェア入力構造の中の既存の構造体又は部材である。キーボードを例に取ると、応力センサー４０と相互に組立てた既存の組立部材が即ちキーボードのキーボード板７０である。勿論、本願の下記各種実施例で組合せた既存の組立部材は、上方、下方表面７１、７２のキーボード板７０を説明対象とする。

図４Ａで言うと、応力センサー４０はキーボード板７０の上方表面７１に設置され、且つ応力センサー４０とキーボード板７０の間の結合手段については、それぞれ回路基板４２とキーボード板７０の中に設けた複数個の固定用ホール４６１並びに前記固定用ホール４６１に対応する複数個の固定部材４６２を含み、或いは結合手段は粘着剤又はホットボンド（図示せず）であって、回路基板４２とキーボード板７０を互いに粘着させることができる。

好ましい方法は、応力センサー４０がさらに回路基板４２とキーボード板７０の間に設置するための図１Ｂに示す絶縁プレート１７類似した絶縁部材を含む。

また、回路基板４２をキーボード板７０の下方表面７２に設置しようとすれば、図４Ｂに示す様に、キーボード板７０には指向性作動部４３をその中に通すためのホール（図１Ｂに示す１５１に類似するもの）を具備し、回路基板４２の上方表面をキーボード板７０の下方表面７２と互いに結合させる必要が有る。本実施例における回路基板４２とキーボード板７０の間の結合手段については、前記図４Ａに関連した説明のとおりである。

このほか、図５で示しているのは本願の応力センサーの第二の好ましい実施例５０であり、つまり応力センサー５０は回路基板５２、指向性作動部５３及び別のホール（図１Ｂに示す１５１に類似するもの）を設けた固持部材５５を含む。こうして、応力センサー５０をキーボード板７０の上方表面７１に設置する場合、固持部材５５の別のホールに指向性作動部５３をその中に通して、応力センサー５０をキーボード板７０の上方表面７１に設置する。勿論、応力センサー５０は回路基板５２と固持部材５５の間に設置するための図１Ｂに示す絶縁プレート１８に類似した絶縁部材を含む。

また、本実施例において、固持部材５５、回路基板５２及びキーボード板７０間の結合手段については、それぞれ固持部材５５、回路基板５２及びキーボード板７０に設けた複数個の固定用ホール５６１と前記複数個の固定用ホール５６１に対応する複数個の固定部材５６２を含み、或いは結合手段は粘着剤又はホットボンド（図示せず）であって、固持部材５５、回路基板５２及びキーボード板７０を相互に接着させることができる。

図６で示すのは、本願に係る応力センサー６０の第三の好ましい実施例であり、即ち、応力センサー６０は回路基板６２、指向性作動部６３及び背板６１を含み、且つキーボード板７０には指向性作動部６３をその中に通すためのホール（図１Ｂに示す１５１に類似するもの）を具備し、回路基板６２の上方表面をキーボード板６０の下方表面７２と互いに結合させる。

勿論、応力センサー６０はさらに回路基板６２と背板６１の間に設置するための図１Ｂに示す絶縁プレート１７類似した絶縁部材を含む。

また、本実施例において、キーボード板７０、回路基板６２及び背板６１間の結合手段については、それぞれキーボード板７０、回路基板６２及び背板６１に設けた複数個の固定用ホール６６１と前記複数個の固定用ホール６６１に対応する複数個の固定部材６６２を含み、或いは結合手段は粘着剤又はホットボンド（図示せず）であって、キーボード板７０、回路基板６２及び背板６１を相互に接着させることができる。

上記の方法により、応力センサーと電子装置における既存の組立部材の組立て完成後の全体の高さを効果的に下げることができ、従って本願は実際に極めて産業的価値を備えた作である。

本願は当業者の技術思想により諸般の修飾を行うも、全て添付した特許請求の範囲によって保護されるものとする。

従来の応力センサーの斜視概略図である。 従来の応力センサーの分解概略図である。 従来の応力センサーに係る回路基板の下方表面の概略図である。 従来の応力センサーを具えた電子装置（キーボード）の組立概略図である。 本願に係る応力センサーの第一の好ましい実施例で電子装置に組み立てられた既存の組立部材に係る上方表面の側面概略図である。 本願に係る応力センサーの第一の好ましい実施例で電子装置組み立てられた既存の組立部材に係る下方表面の側面概略図である。 本願に係る応力センサーの第二の好ましい実施例で前記電子装置に組み立てられた既存の組立部材の上方表面の側面概略図である。 本願に係る応力センサーの第三の好ましい実施例で前記電子装置に組み立てられた既存の組立部材の下方表面の側面概略図である。

符号の説明

１０、４０、５０、６０ 応力センサー
１１、６１ 背板
１２、４２、５２、６２ 回路基板
１２１ 回路基板の上方表面
１２２ 回路基板の下方表面
１２３ 応力ひずみエリア
１３、４３、５３、６３ 指向性作動部
１４（１４１〜１４４）複数個の誘導抵抗
１５、５５ 固持部材
１６１、１６３、４６１、５６１、６６１ 複数個の固定用ホール
１６２、１６４、４６２、５６２、６６２ 固定部材
１７、１８ 絶縁プレート
３９、７０ キーボード板
７１ キーボード板の上方表面
７２ キーボード板の下方表面

Claims (12)

1. 応力センサーであって、
   応力センサー構造を具備する回路基板と、
   前記回路基板の一側に設置し、且つ前記応力センサー構造に連設する指向性作動部とを含み、
   前記回路基板は結合手段によって、入力ユニットに設けた既存の組立部材と相互に結合して、前記回路基板を直接前記既存の組立部材の一側に固設することを特徴とする応力センサー。
2. 前記応力センサー構造は前記指向性作動部と応力変形エリアを相互に連接するものと、前記応力変形エリア内に設けた複数個の応力誘導抵抗とを含み、且つ前記入力ユニットがノートパソコン、マウス、キーボード、ポータブル設備又はジョイスティック等の電子装置において入力機能を提供するためのハードウェア入力構造を指し、且つ前記既存の組立部材が前記ハードウェア入力構造内の既存の構造体若しくは部材であることを特徴とする請求項１に記載の応力センサー。
3. 前記入力ユニットが前記キーボードのハードウェア入力構造である場合、前記既存の組立部材はキーボード板であって、且つ前記回路基板と前記キーボード板は何れも双方が互いに対応する上方、下方表面を有し、前記指向性作動部が前記回路基板の上方表面に設置されると、前記結合手段により、前記回路基板の下方表面と前記キーボード板の上方表面とを相互に結合させ、前記回路基板を前記キーボード板の上方に設置し、又は前記キーボード板にはさらに前記指向性作動部をその中に通すためのホールを設け、前記回路基板の上方表面を前記キーボード板の下方表面と相互に結合させて、前記回路基板を前記キーボード板の下方に設置することができることを特徴とする請求項２に記載の応力センサー。
4. 前記結合手段はそれぞれ前記回路基板と前記キーボード板内に設けた複数個の固定用ホールと、前記固定用ホールに対応する複数個の固定部材を含み、又は前記結合手段は粘着剤又はホットボンドであって、前記回路基板と前記キーボード板とを相互に粘着させ、また、前記応力センサーはさらに前記回路基板と前記キーボード板の間に設置する第一絶縁プレートを含むことを特徴とする請求項３に記載の応力センサー。
5. 前記応力センサーはさらに前記指向性作動部を通せる別のホールを設けた固持部材を含み、且つ前記固持部材は前記キーボード板の上方に位置する前記回路基板の上方表面に設置し、また前記応力センサーはさらに前記固持部材と前記回路基板の間に設けた第二絶縁プレートを含み、このほか前記結合手段はそれぞれ前記固持部材、前記回路基板及び前記キーボード板内に設けた複数個の固定用ホールと、前記固定用ホールに対応する複数個の固定部材を含み、又は前記結合手段は粘着剤又はホットボンドであって、前記固持部材、前記回路基板及び前記キーボード板を相互に粘着させることを特徴とする請求項３に記載の応力センサー。
6. 前記応力センサーはさらに背板を含み、前記回路基板が前記キーボード板の下方に設置された場合、前記背板は前記回路基板の下方表面に設置され、且つ前記応力センサーはさらに前記背板と前記回路基板の間に設けた第三絶縁プレートを含み、また前記結合手段はそれぞれ前記背板、前記回路基板及び前記キーボード板内に設けた複数個の固定用ホールと、前記固定用ホールに対応する複数個の固定部材を含み、又は前記結合手段は粘着剤又はホットボンドであって、前記背板と前記回路基板を前記キーボード板と相互に粘着させることを特徴とする請求項３に記載の応力センサー。
7. 応力センサーを具えた電子装置であって、
   回路基板と指向性作動部を具備した応力センサーで、前記指向性作動部は前記回路基板の一側に設置されると共に、前記回路基板の応力センサー構造と連設するものと、
   既存の組立部材と、
   前記回路基板を直接前記既存の組立部材の一側に固設するための結合手段と、
   を含むことを特徴とする応力センサーを具えた電子装置。
8. 前記応力センサー構造は前記指向性作動部と応力変形エリアを相互に連接するものと、前記応力変形エリア内に設けた複数個の応力誘導抵抗とを含み、且つ前記電子装置は少なくともノートパソコン、マウス、キーボード、ポータブル設備又はジョイスティックのうちの何れか一つとし、またどの電子装置内にも全て入力機能を提供するためのハードウェア入力構造を具備し、且つ前記既存の組立部材は前記ハードウェア入力構造内の既存の構造体若しくは部材であることを特徴とする請求項７に記載の電子装置。
9. 前記電子装置が前記キーボードである場合、前記既存の組立部材はキーボード板であって、且つ前記回路基板と前記キーボード板は何れも双方が互いに対応する上方、下方表面を有し、前記指向性作動部が前記回路基板の上方表面に設置されると、前記結合手段により、前記回路基板の下方表面と前記キーボード板の上方表面とを相互に結合させ、前記回路基板を前記キーボード板の上方に設置し、又は前記キーボード板にはさらに前記指向性作動部をその中に通すためのホールを設け、前記回路基板の上方表面と前記キーボード板の下方表面とを相互に結合させて、前記回路基板を前記キーボード板の下方に設置することができることを特徴とする請求項８に記載の電子装置。
10. 前記結合手段はそれぞれ前記回路基板と前記キーボード板内に設けた複数個の固定用ホールと、前記固定用ホールに対応する複数個の固定部材を含み、又は前記結合手段は粘着剤又はホットボンドであって、前記回路基板と前記キーボード板とを相互に粘着させ、また、前記応力センサーはさらに前記回路基板と前記キーボード板の間に設置する第一絶縁プレートを含むことを特徴とする請求項９に記載の電子装置。
11. 前記応力センサーはさらに前記指向性作動部を通せる別のホールを設けた固持部材を含み、且つ前記固持部材は前記キーボード板の上方に位置する前記回路基板の上方表面に設置し、また前記応力センサーはさらに前記固持部材と前記回路基板の間に設けた第二絶縁プレートを含み、このほか前記結合手段はそれぞれ前記固持部材、前記回路基板及び前記キーボード板内に設けた複数個の固定用ホールと、前記固定用ホールに対応する複数個の固定部材を含み、又は前記結合手段は粘着剤又はホットボンドであって、前記固持部材、前記回路基板及び前記キーボード板とを相互に粘着させることを特徴とする請求項９に記載の電子装置。
12. 前記応力センサーはさらに背板を含み、前記回路基板が前記キーボード板の下方に設置された場合、前記背板は前記回路基板の下方表面に設置され、且つ前記応力センサーはさらに前記背板と前記回路基板の間に設けた第三絶縁プレートを含み、また前記結合手段はそれぞれ前記背板、前記回路基板及び前記キーボード板内に設けた複数個の固定用ホールと、前記固定用ホールに対応する複数個の固定部材を含み、又は記結合手段は粘着剤又はホットボンドであって、前記背板、前記回路基板及び前記キーボード板とを相互に粘着させることを特徴とする請求項９に記載の電子装置。

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