JP3158304U - 力覚センサのシングルバスラインモジュール及び圧力検知式のタッチスクリーン - Google Patents

Abstract

【課題】圧力検知式のタッチスクリーンに適用される力覚センサシングルバスラインモジュールを提供する。【解決手段】圧力検知式のタッチスクリーンに適用される力覚センサシングルバスラインモジュールは、シングルバスライン２６及びバスラインフレーム２４を含む。その内、シングルバスラインは信号コードを有し、力覚センサのセンサ信号を伝送することができる。シングルバスラインは複数のＬ状のフレーム２６０，２６２を有し、並びに集約部２６４を有し、Ｌ状のフレームの信号コードを集約することができる。バスラインフレームは透明窓２４０を有し、その表面には溝２４２が設置され、シングルバスラインを収納することができる。【選択図】図２

Description

本考案圧力検知式のタッチスクリーンに関し、特に力覚センサのシングルバスラインモジュールに関する。

タッチパネル（ｔｏｕｃｈ ｐａｎｅｌ）又はタッチスクリーン（ｔｏｕｃｈ ｓｃｒｅｅｎ）は、電子装置への応用が次第に普及してきている。特に、携帯可能な又は手持ち式の電子装置、例えば、携帯情報端末（ＰＤＡ）又は携帯電話等である。タッチスクリーンは、タッチ技術（例えば、圧力検知式、電気抵抗式、コンデンサ式、光学式タッチ技術）と表示パネルを結合させる一種の応用技術である。近年、液晶表示（ＬＣＤ）パネルの技術の発展は成熟してきているため、タッチ技術を液晶表示パネルに結合させてタッチスクリーンを形成させる方法は、一種のトレンドになっている。

図１は、従来の圧力検知式のタッチスクリーンの分解図である。従来の圧力検知式のタッチスクリーンの力覚センサ（ｆｏｒｃｅ ｓｅｎｓｏｒ）１０は、液晶パネル１２の金属フレーム上に固定され、その上は更にタッチガラス１４で覆われる。各力覚センサ１０のセンサ信号は、信号コード１６によってそれぞれ液晶パネル１２内に接続され、タッチによる位置決めを行うことができるようになる。通常、センサ信号の強度は非常に弱いので、信号コード１６に伝送された時、液晶パネル１２から生じるノイズの影響を受けやすい。更には、信号コード１６の曲がったコードは規則的に配置することが難しいため、各センサ信号は異なるレベルのノイズの影響を受け、電気特性が一致せず、従ってタッチによる位置決めの正確度が落ちる。この従来の圧力検知式のタッチスクリーンの構造に基づくと、力覚センサ１０は液晶パネル１２と同一のモジュールに形成されるため、組み立て、テストする時不便である。又、メンテナンスを行う必要がある時、モジュール全体を解体しなければならないため、メンテナンスにも不便であり、時間もかかる。

従って、信号コードの収納問題を改善し、センサ信号の電気特性を向上させることができ、製造・テスト・組み立て・メンテナンスを行うのに便利な、新規性をもつ圧力検知式のタッチスクリーンを提出する必要がある。

従来の圧力検知式のタッチスクリーンの様々な欠点を鑑み、本考案は、力覚センサと液晶モジュールの間の信号コードの収納配置を簡略化し、センサ信号の電気特性を向上させることができ、製造・テスト・組み立て・メンテナンスを行うのに便利な、圧力検知式のタッチスクリーン、特に力覚センサのシングルバスラインモジュールを提供することを目的とする。

本考案の実施例に基づくと、圧力検知式のタッチスクリーンは、タッチガラス、シングルバスラインモジュール及び液晶モジュールを含む。その内、シングルバスラインモジュールは、バスラインフレーム、シングルバスライン及び力覚センサを含む。バスラインフレームは透明窓を有し、且つ表目には溝が設置され、シングルバスラインを収納することができる。シングルバスラインは複数のＬ状のフレームを有し、並びに集約部を有し、各Ｌ状のフレームの信号コードを集約することができる。力覚センサはバスラインフレームに固定され、タッチガラスからのタッチを感知し、センサ信号をシングルバスラインに伝送することができる。液晶モジュールは、シングルバスラインの集約部のセンサ信号を受け取り、タッチポイントを位置決めすることができる。

従来の圧力検知式のタッチスクリーンの分解図である。 本考案の実施例の圧力検知式のタッチスクリーンの分解図である。 本考案の実施例の圧力検知式のタッチスクリーンの断面図である。 本考案の実施例の圧力検知式のタッチスクリーンのもう一つの断面図である。 本考案の実施例の圧力検知式のタッチスクリーンの更にもう一つの断面図である。

［実施例］
図２は、本考案の実施例の圧力検知式のタッチスクリーンの分解図である。本実施例において、圧力検知式のタッチスクリーン（以下、タッチスクリーンと略称する）の構成部材は、順番に、スクリーン前フレーム２０、タッチガラス２２、バスラインフレーム２４、シングルバスライン２６、力覚センサ（ｆｏｒｃｅ ｓｅｎｓｏｒ）２８、液晶モジュール（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｍｏｄｕｌｅ、 ＬＣＭ）３０及びスクリーン後フレーム３２を含む。

スクリーン前フレーム２０は透明窓２００を有し、露出したタッチガラス２２にタッチ領域を定義させ、使用者がタッチしやすくなる。スクリーン前フレーム２０は、通常、従来のプラスチックモールド技術で製造されるが、これに限定されない。スクリーン前フレーム２０とタッチガラス２２の間の周辺は、更に防水フレーム（図２には図示せず）、例えば防水ゴムフレームを挿置することができ、水分や細かい異物がタッチスクリーン内部に入り込むのを防ぐことができる。スクリーン前フレーム２０とスクリーン後フレーム３２を相互に組み合わせて形成された空間は、容置タッチガラス２２、バスラインフレーム２４、シングルバスライン２６、力覚センサ２８及び液晶モジュール３０を収納することができる。

本実施例において、バスラインフレーム２４は平面のフレーム状であり、内部は透明窓２４０を有する、そのサイズとスクリーン前フレーム２００の透明窓は大体重なるが、完全に同じとは限らない。バスラインフレーム２４は金属材質を使用して製造することができるが、これに限らない。バスラインフレーム２４の表面には溝２４２が設置され、シングルバスライン２６を収納することができる。本実施例の溝２４２はバスラインフレーム２４に背離するタッチガラス２２の一面に設置されるが、その他の実施例においては、溝２４２はバスラインフレーム２４向かい合うタッチガラス２２の一面に設置することができる。その他、バスラインフレーム２４の四つの角が力覚センサ２８に対応する位置にはそれぞれ透明孔２４４を有し、力覚センサ２８のセンサ面を透明孔２４４によってタッチガラス２２と接触させることができる。本実施例では透明孔２４４が設置されるが、その他の実施例において、力覚センサ２８はバスラインフレーム２４と向かい合うタッチガラス２２の一面に固定させることもでき、従って透明孔２４４の設置をしなくてもよい。

本実施例において、シングルバスライン２６はＵ形状のフレキシブルフラットケーブル（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｆｌａｔ ｃａｂｌｅ、 ＦＦＣ）又はフレキシブル印刷回路板（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ＰＣＢ、 ＦＰＣＢ）であるが、これに限定されない。フレキシブルフラットケーブルを使用する利点は、その接触抵抗が低く、しかも材質が軽く薄く柔らかいことであり、従ってバスラインフレーム２４と液晶モジュール３０の間に収納しても、不良の干渉や影響がなく、しかも、その中に伝送される信号減衰のレベルがその他の材質の伝送コードより小さい。本実施例において、シングルバスライン２６は、左と右の二つのＬ状のフレーム２６０、２６２を有し、その中の信号コードはそれぞれ力覚センサ２８に対応する二つのセンサ信号を伝送し、更に集約部２６４によって左と右の二つのＬ状のフレーム２６０、２６２の信号コードを集約することができ、液晶モジュール３０に伝送しやすくなる。本実施例のシングルバスライン２６はＵ形状であるが、密封形状にすることもできる。その他、シングルバスライン２６の力覚センサ２８に対応する位置には、突出したＩ／Ｏインターフェース２６６（一般的にゴールデンフィンガーと呼ぶ）が設置され、連結器（図２には図示せず）によってそれぞれ各力覚センサ２８と信号の伝送を行うことができる。本実施例では、タッチスクリーンの四つの角には四つの力覚センサ２８がそれぞれ設置されるが、その他の実施例において、力覚センサ２８の設置位置はタッチスクリーンの角とは限らず、しかも、力覚センサ２８の数量も四つとは限らない。

本実施例において、シングルバスライン２６は接着剤やテープでバスラインフレーム２４の溝２４２内に固定することができ、力覚センサ２８は印刷回路板（図２に図示せず）によってバスラインフレーム２４上に固定することができる。これにより、力覚センサ２８が感知した信号はシングルバスライン２６を通じて液晶モジュール３０に伝送させることができ、更に液晶モジュール３０内のプロセッサー及びソフトウェア、ファームウェアの処理を経由して、タッチポイントの位置決めを行うことができる。本実施例に基づくと、センサ信号を伝送する信号コードは単一のシングルバスライン２６に集約され、従来の圧力検知式のタッチスクリーンの配線問題を解決するだけでなく、全てのセンサ信号は単一の伝送媒介を通じて伝送が行われるため、微弱なセンサ信号が受ける信号減衰の影響を一致させることができ、それにより電気特性が一致し、タッチによる位置決めの正確度を確保することができる。その他、力覚センサ２８、シングルバスライン２６とバスラインフレーム２４を統合して一つのモジュールとするため、製造、テスト及び組み立てに便利である以外に、将来メンテナンスを行う必要がある時、力覚センサ２８／シングルバスライン２６／バスラインフレーム２４を簡単にこのモジュールから取り出すことができ、メンテナンスを行うのに便利である。

図３は本考案の実施例の圧力検知式のタッチスクリーンの断面図である。力覚センサ２８は印刷回路板２８０上に固定して設置され、又、印刷回路板２８０は圧板２８２と固定ねじ２８４によってバスラインフレーム２４上に螺着される。しかしながら、その他の実施例において、力覚センサ２８の固定は圧板２８２及び固定ねじ２８４を使用することに限定されない。その他、印刷回路板２８０は、連結器２８６によってシングルバスライン２６に接続される。力覚センサ２８のセンサ面には弾性ボール２８８が設置され、それはタッチガラス２２と向き合う力覚センサ２８の表面に接触する。弾性ボール２８８によって、タッチガラス２２と力覚センサ２８の間はタッチプロセスが形成される。図３の断面図では、バネ２０２をスクリーン前フレーム２０内に設置してタッチガラス２２を支えている。

図４は本考案の実施例の圧力検知式のタッチスクリーンのもう一つの断面図である。この図は、異なる方向からスクリーン前フレーム２０、タッチガラス２２、バスラインフレーム２４、力覚センサ２８、印刷回路板２８０、圧板２８２、弾性ボール２８８及び液晶モジュール３０を示している以外に、更に、水分や細かい異物がタッチスクリーン内部に進入するのを防ぐことができ、スクリーン前フレーム２０とタッチガラス２２の間に設置された防水フレーム２１を示している。

図５は、本考案の実施例の圧力検知式のタッチスクリーンの更にもう一つの断面図である。この図は、異なる方向からスクリーン前フレーム２０、タッチガラス２２、バスラインフレーム２４、シングルバスライン２６、力覚センサ２８、印刷回路板２８０、圧板２８２、連結器２８６、弾性ボール２８８及び液晶モジュール３０を示している以外に、更に、バスラインフレーム２４に設置された保護機構も示しており、本実施例においては保護ねじ２２０及び保護ナット２２２である。使用者のタッチする力が大きすぎる時、保護ねじ２２０の底部はタッチガラス２２に当接し、タッチする力が大きすぎることによる力覚センサ２８の損害を避けることができる。

上記内容は本考案の好ましい実施例に過ぎず、本考案の登録請求の範囲を限定するものではないため、本考案で開示した趣旨を逸脱しないで完成された等価変更若しくは補正は、全て本案における登録請求の範囲内に含まれるものとする。

１０ 力覚センサ
１２ 液晶パネル
１４ タッチガラス
１６ 信号コード
２０ スクリーン前フレーム
２００ 透明窓
２０２ バネ
２１ 防水フレーム
２２ タッチガラス
２２０ 保護ねじ
２２２ 保護ナット
２４ バスラインフレーム
２４０ 透明窓
２４２ 溝
２４４ 透明孔
２６ シングルバスライン
２６０ Ｌ状のフレーム
２６２ Ｌ状のフレーム
２６４ 集約部
２６６ Ｉ／Ｏインターフェース（ゴールデンフィンガー）
２８ 力覚センサ
２８０ 印刷回路板
２８２ 圧板
２８４ 固定ねじ
２８６ 連結器
２８８ 弾性ボール
３０ 液晶モジュール
３２ スクリーン後フレーム

Claims (29)

1. 複数の力覚センサのセンサ信号を伝送することができる複数の信号コードを有し、複数のＬ状のフレームを有し、並びに集約部を有し、前記複数のＬ状のフレームの信号コードを集約することができるシングルバスラインと、
   透明窓を有し、その表面には溝が設置され、前記シングルバスラインを収納することができるバスラインフレームとを含むことを特徴とする、
   力覚センサのシングルバスラインモジュール。
2. 前記シングルバスラインはＵ形状であることを特徴とする、請求項１に記載の力覚センサのシングルバスラインモジュール。
3. 前記シングルバスラインはフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）又はフレキシブル印刷回路板（ＦＰＣＢ）であることを特徴とする、請求項１に記載の力覚センサのシングルバスラインモジュール。
4. 前記シングルバスラインは左のＬ状のフレーム及び右のＬ状のフレームを含み、それぞれ力覚センサに対応する二つのセンサ信号を伝送することができることを特徴とする、請求項１に記載の力覚センサのシングルバスラインモジュール。
5. 前記シングルバスラインは複数のＩ／Ｏインターフェースを含み、対応する前記力覚センサと信号の伝送を行うことができることを特徴とする、請求項１に記載の力覚センサのシングルバスラインモジュール。
6. 前記シングルバスラインは、接着剤やテープで前記バスラインフレームの溝内に固定することを特徴とする、請求項１に記載の力覚センサのシングルバスラインモジュール。
7. 前記バスラインフレームは、前記力覚センサに対応する位置に透明孔を有することを特徴とする、請求項１に記載の力覚センサのシングルバスラインモジュール。
8. 前記力覚センサを前記バスラインフレームに接続させることができる印刷回路板を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の力覚センサのシングルバスラインモジュール。
9. 前記印刷回路板を前記バスラインフレーム上に固定することができる圧板を更に含むことを特徴とする、請求項８に記載の力覚センサのシングルバスラインモジュール。
10. 前記印刷回路板を前記シングルバスラインに接続することができる連結器を更に含むことを特徴とする、請求項８に記載の力覚センサのシングルバスラインモジュール。
11. 前記バスラインフレーム上に設置する保護機構を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載の力覚センサのシングルバスラインモジュール。
12. 前記保護機構は保護ねじ及び保護ナットを含み、使用者のタッチの力が大きすぎる時、前記保護ねじによって前記力覚センサが損害を受けるのを避けることができることを特徴とする、請求項１１に記載の力覚センサのシングルバスラインモジュール。
13. タッチガラスと、
    前記タッチガラス上に設置され、透明窓を有し、且つその表面には溝が設置されるバスラインフレームと、
    前記バスラインフレームの溝内に設置され、複数のＬ状のフレームを有し、並びに前記複数のＬ状のフレームの信号コードを集約することができる集約部を有するシングルバスラインと、
    前記バスラインフレームに固定され、前記タッチガラスからのタッチを感知することができ、そのセンサ信号は前記シングルバスラインの信号コードに伝送される複数の力覚センサと、
    前記シングルバスラインの集約部からのセンサ信号を受け取り、タッチポイントを位置決めすることができる液晶モジュールとを含むことを特徴とする、
    圧力検知式のタッチスクリーン。
14. 前記溝は、前記バスラインフレームに背離する前記タッチガラスの一面に設置されることを特徴とする、請求項１３に記載の圧力検知式のタッチスクリーン。
15. 前記シングルバスラインは、接着剤又テープで前記バスラインフレームの溝内に固定されることを特徴とする、請求項１３に記載の圧力検知式のタッチスクリーン。
16. 前記バスラインフレームが前記力覚センサに対応する位置には透明孔を有し、それにより前記力覚センサは前記透明孔を通じて前記タッチガラスからのタッチを感知することができるようになることを特徴とする、請求項１３に記載の圧力検知式のタッチスクリーン。
17. 前記シングルバスラインはＵ形状であることを特徴とする、請求項１３に記載の圧力検知式のタッチスクリーン。
18. 前記シングルバスラインはフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）又はフレキシブル印刷回路板（ＦＰＣＢ）であることを特徴とする、請求項１３に記載の圧力検知式のタッチスクリーン。
19. 前記シングルバスラインは、左のＬ状のフレーム及び右のＬ状のフレームを有し、それぞれ力覚センサに対応する二つのセンサ信号を伝送することができることを特徴とする、請求項１３に記載の圧力検知式のタッチスクリーン。
20. 前記シングルバスラインは複数のＩ／Ｏインターフェースを含むことを特徴とする、請求項１３に記載の圧力検知式のタッチスクリーン。
21. 前記力覚センサを前記バスラインフレームに接続させることができる印刷回路板を更に含むことを特徴とする、請求項１３に記載の圧力検知式のタッチスクリーン。
22. 前記印刷回路板を前記バスラインフレーム上に固定することができる圧板を更に含むことを特徴とする、請求項２１に記載の圧力検知式のタッチスクリーン。
23. 前記印刷回路板を前記シングルバスラインに接続させることができる連結器を更に含むことを特徴とする、請求項２１に記載の圧力検知式のタッチスクリーン。
24. 前記バスラインフレーム上に設置される保護機構を更に含むことを特徴とする、請求項１３に記載の圧力検知式のタッチスクリーン。
25. 前記保護機構は保護ねじ及び保護ナットを含み、使用者のタッチの力が大きすぎる時、前記保護ねじの底部は前記タッチガラスに当接して、前記力覚センサが損害を受けるのを避けることができることを特徴とする、請求項２４に記載の圧力検知式のタッチスクリーン。
26. 前記力覚センサの前記タッチガラスと向き合う箇所には弾性ボールが設置され、それにより前記タッチガラスと前記力覚センサの間にはタッチプロセスが形成されることを特徴とする、請求項１３に記載の圧力検知式のタッチスクリーン。
27. 透明窓を有し、前記透明窓により、露出した前記タッチガラスにタッチ領域を定義させる、スクリーン前フレームと、
    それと前記スクリーン前フレームが形成する空間は、前記タッチガラス、前記バスラインフレーム、前記シングルバスライン、前記力覚センサ及び前記液晶モジュールを収納することができるスクリーン後フレームとを更に含むことを特徴とする、請求項１３に記載の圧力検知式のタッチスクリーン。
28. 前記スクリーン前フレームと前記タッチガラスの間に設置され、水分や細かい異物が前記スクリーン後フレームと前記スクリーン前フレームが形成する空間内部に入り込むのを防ぐことができる防水フレームを更に含むことを特徴とする、請求項２７に記載の圧力検知式のタッチスクリーン。
29. 前記スクリーン前フレーム内に設置され、前記タッチガラスを支えることができる少なくとも一つのバネを更に含むことを特徴とする、請求項２７に記載の圧力検知式のタッチスクリーン。

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