CN101334691A - 振动组件、相应的输入装置以及相应的电子装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供振动组件以及相应的输入装置以及相应的电子装置，所述振动组件包括：容纳部，包括具有底部的中空部分的振动元件，至少两个支撑元件，磁体，具有线圈轴的线圈，以及连接到容纳部上的振动板。每个支撑元件都为平面和波状结构。所述支撑元件中的一个的一个端部联接到振动元件的中空部分的边缘部分的一部分，另一端部固定到容纳部的上部边缘的一部分。另一支撑元件的一个端部联接到振动元件的中空部分的边缘部分的另一部分，另一端部固定在容纳部的上部边缘的另一部分。

Description

振动组件、相应的输入装置以及相应的电子装置

技术领域

本发明涉及振动组件，包括该振动组件的输入装置以及包括该输入装置的电子装置，例如信息处理装置、移动电话和个人数字助理(PDA)，该输入装置可以通过用户的触觉实现向用户的振动反馈。

本发明包括在2007年3月9日在日本专利局递交的日本专利申请JP2007-060787涉及的主题，其全部内容与此通过引用加以联接。

背景技术

最近用户在电子装置例如信息处理装置、移动电话和PDA上获取多种的内容，并且利用该内容。电子装置包括任何输入装置。输入装置包括键盘和滚轮，以及具有显示单元的触摸板。

与执行器联接的输入/输出装置已经被改进了。在这样的执行器中，应变不同的至少两层压电元件或者压电元件和非压电元件层压在一起。当在层压元件中向压电元件提供振动控制电压时，执行器利用分层元件的各层之间或之中的应变的差异来动态地利用分层元件的任何变形。

日本专利申请公开号2004-94389已经公开具有这样的压电执行器以及输入/输出装置的电子装置。该电子装置包括具有多层双压电晶片型的压电执行器以及触摸板的输入/输出装置。该多层双压电晶片型压电执行器基于各种信息通过用户在触摸板上的触觉馈送给用户不同的振动。该输入/输出装置包括压电元件支撑结构，因此压电执行器通过支撑部件连接到支撑结构上。另一支撑部件粘接到每个压电执行器的中部，并且这个支撑部件连接到触摸板。当向压电执行器提供振动控制电压时，任何振动都可以被转送到触摸板。

在使用这些压电执行器进行反馈控制中，触摸板检测从外界的各种输入(位置或者施加的压力)，控制***基于触摸板上的输入信息触发触控板或壳体的振动。

另一方面，双轴铰接件型、直板型和滑盖型的移动电话通常有显示面板，每个显示面板分别在它的显示部分附近的上部连接着受话器。受话器在电话交谈时基于音圈结构的磁扬声器原理来驱动振动板以便向用户传递位于电话另一端的一方的声音等，或者基于用户对移动电话的操作传递任何相关的小的声音效果等。

如果在公开号为2004-94389的日本专利申请中公开的具有压电执行器的输入/输出装置应用到双轴铰接件型、直板型和滑盖型的移动电话，或者视频相机的显示器，或者数字相机中，以通过用户的触觉向用户实现的振动反馈，则需要安装用于受话器或者声音效果的扬声器、以及为了通过用户的触觉向用户反馈振动的压电执行器两者。因此在安装触摸板时就会需要安装这些部件的额外空间。

发出铃声或者旋律的扬声器在以上类型的移动电话中占用大约16mm的直径和2.4mm的高度，并且扬声器比受话器大。扬声器通常与操纵键安装在下壳体中，而不是与显示屏一起安装在上壳体。因此很难将播放旋律等的扬声器与显示屏一起安装到上壳体，作为通过用户触觉向用户反馈振动的执行器。

即使为了播放旋律等，将扬声器安装到具有显示屏的上壳体，作为通过用户触觉向用户反馈振动的执行器，移动电话也将会有一个更大的部分或者费用提高。

意在提供一种可以通过用户的触觉向用户实现的振动反馈的振动组件、包括该振动组件的输入装置、以及包括该输入装置的电子装置，在该装置中，作为振动组件的执行器可以减小尺寸，并且具有执行器和扬声器两者的功能。

发明内容

依照本发明的实施例，提供一种包括容纳部的振动组件，包括：容纳部；包括具有底部的中空部分的振动元件，该振动组件可移动地布置在所述容纳部内；在容纳部内可移动地支撑所述振动元件的至少两个支撑元件；固定到可移动地支撑在容纳部内的所述振动元件的中空部分的底部上的磁体；具有线圈轴的线圈，该线圈可移动地布置在所述磁体周围；以及在所述线圈的线圈轴的一侧连接到线圈并且连接到所述容纳部的振动板。

所述支撑元件中的一个具有平面和波状结构，一个端部联接到所述振动元件的中空部分的边缘部分的一部分，而另一端部固定到所述容纳部的上部边缘的一部分。所述支撑元件中的另一个具有平面和波状结构，一个端部联接到所述振动元件的中空部分的边缘部分的另一部分，而另一端部固定到所述容纳部的上部边缘的另一部分。

当依据本发明实施例的振动组件应用音频信号到可移动地布置在磁体周围的线圈时，振动该振动板来作为扬声器。或者，通过依照本发明实施例的振动组件，当向线圈提供一个低频率信号作为向用户的振动反馈时，振动元件基于表达式给出的共振频率振动，该表达式与具有平面和波状结构的支撑元件的长度的立方的平方根成反比例，并且与支撑元件的厚度的立方的平方根成比例。这使得得以执行向用户的振动反馈。更进一步，支撑元件将沿着线圈轴生成的振动的方向转换为垂直于线圈轴方向。这样的结构允许振动组件以较小尺寸设计。

因此，依照本发明的实施例，可以提供一种有扬声器功能的尺寸很小的振动组件。

依照本发明的另外一个实施例，提供一种输入装置，当用户向装置输入信息时，通过用户的触觉向用户表示振动反馈。该输入装置包括用来检测用户输入操作的输入检测单元，以及基于用户在输入检测单元的操作通过用户触觉向用户表示振动反馈的振动组件。这样的振动组件包括以上结构。

通过依照本发明的输入装置的实施例，输入装置包括依照本发明实施例的振动组件，因此当给可移动地布置在磁体周围的线圈提供音频信号时，该输入装置可以作为扬声器。

或者，通过依照本发明的输入装置的装置，基于用户在输入检测单元上的操作，当向线圈提供低频率信号作为向用户的振动反馈时，振动组件基于表达式给出的共振频率振动，该表达式与具有平面和波状结构的支撑元件的长度的立方的平方根成反比例，并且与支撑元件的厚度的立方的平方根成比例。这使得得以执行向用户的振动反馈。

这样的输入装置可以有受话器和执行器两者的功能。因此费用上减少。

基于本发明进一步的实施例，提供一种电子装置，当用户向装置输入信息时，通过用户的触觉向用户表示振动反馈。该电子装置包括以上所述的输入装置。该输入装置包括以上所述的振动组件。

通过依照本发明电子装置的实施例，电子装置包括依照本发明实施例的输入装置，该输入装置包括依照本发明实施例的振动组件，因此当给磁体周围可移动地布置的线圈提供音频信号时，该电子装置可以作为扬声器。

或者，通过依照本发明的电子装置的实施例，基于用户在输入检测单元上的操作，当向线圈提供低频率信号作为向用户的振动反馈时，振动组件基于表达式给出的共振频率振动，该表达式与具有平面和波状结构的支撑元件的长度的立方的平方根成反比例，并且与支撑元件的厚度的立方的平方根成比例。这使得得以执行向用户的振动反馈。

这样的电子装置包括既作为振动器又作为受话器使用的振动组件，因此可以以较小尺寸设计电子装置。

这个说明书的总结部分特别指出并且直接提出本发明保护的主题。尽管如此，本领域的技术人员通过结合附图而阅读说明书的其余部分，可以更好地理解本发明的组织结构、操作方法、进一步的优点以及目的，附图中相同的参考标号指代相同的元件。

附图说明

图1是图示根据本发明的一个实施例的具有执行器功能的扬声器的部分截取透视图；

图2是沿着如图1所示的II-II线的扬声器的横截面图；

图3是支撑元件的顶视平面图，其中，放大显示了具有平面的波纹结构的弹簧，作为支撑元件；

图4是图1所示的扬声器的分解透视图；

图5是图示依照本发明的另一实施例的具有执行器功能的扬声器的横截面；

图6是图示依照本发明的进一步的实施例的向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈的移动电话的构造的透视图；

图7是图示依照本发明的另外的实施例的向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈的输入装置的构造的分解透视图，其中输入装置被容纳在图6所示的移动电话中；

图8A是图7所示的输入装置的上壳体的顶视平面图，而图8B是图7所示的输入装置的下壳体的顶视平面图，下壳体上连接着扬声器；

图9是图示图8B所示的扬声器的连接的移动电话的上壳体的示意截面图；

图10是图示图6所示的移动电话中的控制***的构造的方框图；

图11A和11B是图示反馈给用户的振动板式的波形曲线图；

图12A和12B是图示施加的压力和振动板式之间的关系的一个例子的曲线图；

图13A和13B是图示施加的压力和振动板式之间的关系的另外一个例子的曲线图；

图14是图示图6中的移动电话中的信息处理的一个例子的流程图；以及

图15是图示依照本发明的另外一个实施例的向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈的视频摄像头的构造的透视图。

具体实施方式

以下将参照附图描述依照本发明的振动组件、输入装置和电子装置的实施例。

图1示出一种依照本发明的振动组件的实施例的具有执行器功能的尺寸很小的扬声器100的结构。图2是扬声器100的横截面。

扬声器100具有扬声器功能和为用户触觉产生振动的执行器功能。扬声器100可以应用到任何电子装置，例如信息处理装置、移动电话和PDA，当用户通过显示在屏幕上的图标从输入选择项目中通过选择一个项目输入任何信息时，这些装置通过用户触觉向用户表示振动反馈。

扬声器100具有构成容纳部的壳体6以及当在壳体6内容纳元件后联接在壳体6上的盖1。壳体6具有大约15mm的长度L，大约5mm的宽度W，以及大约3mm的高度H。盖1包括在预先确定位置上的一些开口。在这个实施例中，盖1为了向外界传播声音而包括4个开口1a、1b、1c和1d(见图2)。在这个实施例中，盖1是用塑料和模制方法制成的。

壳体6还包括构成振动元件的轭5。轭5包括具有底部的中空部分5a。轭5在壳体6内可移动地布置。例如，分别具有平面和波状结构的弹簧101、102支撑轭5在壳体6内移动。

在这个实施例中，弹簧101构成第一个支撑元件。弹簧101的一端联接轭5的中空部分5a的边缘部分的一部分，并且弹簧101的另一端固定到壳体6的上部边缘的一部分上。弹簧102构成第二个支撑元件。弹簧102的一端联接轭5的中空部分5a的边缘部分的另一部分，并且弹簧102的另一端固定到壳体6的上部边缘的另一部分上。在这个例子中，弹簧101、102分别具有平面和波状结构，因此振动组件可以被弹性地支撑。

构成磁体的磁体4(永久磁体)固定到可移动地支撑于壳体6中的轭5的中空部分5a的底部。磁体4是由钕制造并且是柱体结构。可动线圈3(音圈)在磁体4周围可移动地布置。线圈3具有线圈轴3h。线圈3接收音频信号和/或振动产生信号。

振动板2在线圈3的线圈轴3h的一侧联接到线圈3上，并且振动板2的外边缘通过经由盖1在壳体6的上部边缘保持振动板2的外边缘而联接到壳体6上。在壳体6下面具有连接到壳体6中的内部线圈3的电极7a、7b。音频信号、振动产生信号等被提供给电极7a、7b。

举例说，如图2所示，壳体6在它的底部、布置在壳体6的下面的电极7a和7b之间具有两个孔6a、6b。网孔封闭件8a和8b覆盖在壳体6的底部的孔6a、6b上。网孔封闭件8a覆盖孔6a，网孔封闭件8b覆盖孔6b。网孔封闭件8a、8b具有通风功能，允许空气进入和在壳体6周围流动。

电极7a具有端子7c，电极7b具有端子7d。端子7c在壳体6的一侧壁上连接线圈3的引线3a，端子7d在壳体6的另一侧壁上连接线圈3的引线3b。举例说，引线3a通过在振动板2一侧下面的空间从线圈3延伸到壳体6的上部边缘，在壳体6的上部边缘伸出到外部并在壳体6的侧壁上向下延伸，并且到达端子7c，因此使得引线3a连接电极7a。同样的，引线3b通过在振动板2的另一侧下面的空间从线圈3延伸到壳体6的上部边缘，在壳体6的上部边缘伸出到外部并在壳体6的另一侧壁上向下延伸，并且到达端子7d，因此使得引线3b连接电极7b。

除了具有底部的中空部分5a外，轭5还具有右和左臂5b、5c。重块9a、9b各自联接到右和左臂5b、5c的下表面。也就是，重块9a通过粘接剂联接到左臂5c的下表面。重块9b通过粘接剂联接到右臂5b的下表面。重块9a、9b分别具有重量，例如0.597克。重块9a、9b具有约2mm的厚度，大致等同于右和左臂5b、5c的下表面分别与壳体6的底部之间的距离。因此，在每个重块9a、9b的下表面和壳体6的底部之间仅仅出现非常小的空间。这使得当保持重块9a、9b负载时，轭5的任何冲程(stroke)(空间)都保持在线圈3的线圈轴方向。

图3示例出具有平面和波状结构的弹簧101，以计算其长度。

弹簧101具有用于联接的T型端部111和另一梯形端部112。轭5的共振频率fo由表达式(1)给出：

$\mathrm{Fo}=1/2\mathrm{\π}\×\left\{\sqrt{n\left(3E(b{h}^3/12)\right)/M{1}^3}\right\}...\left(1\right)$

此处l表示弹簧101的长度，h表示弹簧101的厚度，b表示弹簧101的宽度，n表示弹簧的数量，M表示施加到弹簧101、102上的负荷，以及E表示杨氏模量。

弹簧的长度l被定义为图3中虚线所示，沿着宽度b的中线从终点p到终点q加起来的长度。终点p表示作为有效弹簧的沿弹簧长度的起点。

沿着虚线的弹簧的长度l由表达式(2)给出：

l＝(α+β)+2πr·180/360×6+8·c    ...(2)

此处α表示从弹簧101的T型端部111凸出的部分的长度，β表示从弹簧101的梯形端部112凸出的部分的长度，c表示在弹簧101的波状部分101A中折叠虚线的长度，r表示在弹簧101的波状部分101A中的U型折叠部分的半径。

在这个实施例中，从弹簧101的T型端部111凸出的部分的长度α为大约0.2mm。从弹簧101的梯形端部112凸出的部分的长度β为大约0.2mm。在弹簧101的波状部分中的折叠虚线的长度c为0.7mm。在弹簧101的波状部分101A中的U型折叠部分的半径r为0.5mm。因此，依照表达式(2)，弹簧101沿着虚线的长度l为大约15.42mm。

在这个实施例中，弹簧101、102每个的宽度为大约0.8mm。弹簧101、102沿着虚线的长度l为大约15.42mm。弹簧101、102每个的厚度为大约0.15mm。弹簧的数量n是2。例如施加到弹簧101、102上的负荷M是0.597克。杨氏模量是E。根据表达式(1)，轭5的共振频率fo大约是213Hz。这使得给出适合于通过用户触觉向用户反馈振动的共振频率fo的值。

在这个实施例中，具有平面和波状结构的弹簧101等将沿着线圈3的线圈轴3h产生的振动的方向转换为垂直于线圈3的线圈轴3h的振动方向。这是因为弹簧101的波状结构101A被布置在垂直于线圈3的线圈轴3h的方向，并且沿着壳体6的纵向。因此在具有执行器功能的扬声器100被布置与显示部分的表面平行时，这样配置的弹簧101等允许用户更强力地沿线圈轴3h触摸输入装置的显示部分的表面，因此通过用户的触觉向用户表示更强的振动反馈。

图4示例出具有执行器功能的扬声器100的部件实例。壳体6首先相对于扬声器100制备。在这个实施例中，模具用于制备壳体6，在壳体6的底部具有孔6a、6b，在上部边缘具有梯形凹部6c、6d以配合弹簧，以及用于电极连接和滚动限制的加强部分6e、6f。例如ABS树脂等塑料树脂注入模具从而形成模制壳体6。PC树脂也可代替ABS树脂使用。

此时，电极7a、7b通过按压分别配合到壳体6内的加强部分6e、6f。电极7a、7b可通过将电极7a、7b和壳体***到模具内而配合到壳体6。电极7a、7b具有伸缩形式(pantograph from)。

电极7a、7b通过冲压厚度大约0.5mm的磷青铜板而制成。电极7a、7b被电镀。例如，用Ni电镀构成每个电极7a、7b的组件，以达到约2到3μm的厚度，用Ni-Pd电镀以达到1到3μm的厚度，或者用Cu电镀以达到约0.03μm的厚度。这使得容纳部内可以包括任何振动部件等。

接下来，磁体4，重块9a、9b，以及具有平面和波状结构的弹簧101、102连接到轭5上。轭5在中间包括具有底部的中空部分5a以及右和左臂5b、5c。轭5的长度L1大约为10mm，宽度W1大约为3mm，高度大约为1.5mm。在这个实施例中，轭5是通过压制厚度大约为0.3mm的不锈钢板(SUS301)从而在中间形成具有底部的中空部分5a以及右和左臂5b、5c而制成的。

磁体4联接到轭5的中空部分5a的底部。例如，磁体4使用例如氨基甲酸酯系(urethane system)中的任意粘接剂联接到中空部分5a的底部。作为磁体4，通过具有柱体结构的磁性成分，例如钕。

重块9a通过粘接剂联接到左臂5b的下表面。重块9b也通过粘接剂联接到右臂5c的下表面。重块9a、9b各具有例如大约0.597克的重量。可以使用任何氨基甲酸酯系的粘接剂。

弹簧101的T型端部111联接到轭5的中空部分5a的边缘部分的一部分，并且弹簧102的T型端部111联接到轭5的中空部分5a的边缘部分的相对于中空部分5a位于上述部分相反侧的另一部分。在这个实施例中，弹簧101、102通过蚀刻或者压制厚度大约0.15mm的不锈钢板(SUS301)来形成具有平面和波状结构的弹簧101、102。蚀刻时，波形抗蚀剂膜首先被涂布在基板上的不锈钢板上。

此时，波形抗蚀剂膜也被涂布到不锈钢板上，因此弹簧101、102可以具有15.42mm的总长度以及0.8mm的宽度，弹簧101、102每个的一个端部可以形成T型，弹簧101、102每个的另一端部可以形成梯形。更进一步，利用这些抗蚀剂膜对金属板实现掩膜，可以使用溶剂从不锈钢板上移除不必要的部分。这使得弹簧101、102能够具有平面和波状结构，每个都具有适于配合的T型端部111以及另一梯形端部112(见图3)。

当弹簧101、102制备好后，他们联接到轭5中间的中空部分5a的边缘部分，彼此相对。此时，弹簧101、102的T型端部111通过电焊或气焊被联接或者焊接到轭5的中空部分5a的上部边缘附近。这使得能得到可以容纳在壳体6里的振动组件。

接下来，振动板2和线圈3联接到一起以形成音圈部分。作为振动板2，可以使用任何大约25μm厚的薄膜材料，与盖1的尺寸几乎一样。作为薄膜材料，聚乙烯(PEN)，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等可以被使用。振动板2形成为包裹(corn)。线圈3是由直径大约0.05mm的铜线构成。线圈3通过以预定匝数缠绕铜丝来形成中空柱体。

当振动板2和线圈3都准备好了之后，柱体线圈3的一侧通过氨基甲酸酯系的粘接剂联接到振动板2的下表面的中部。这使得能够得到可以联接到壳体6的上部的音圈部分。

当以上介绍的振动组件和声音部分都准备好了之后，它们被容纳在具有电极7a、7b的壳体6中，由此组装具有执行器功能的扬声器100。在这个实施例中，线圈3的引线3a焊接到暴露在壳体6外面的电极7a的端子7c，并且类似的，线圈3的引线3b焊接到暴露在壳体6外面的电极7a的端子7d。

然后轭5安装在壳体6内。此时，弹簧101的梯形端部112被装配到壳体6的梯形凹部6c中。类似的，弹簧102的梯形端部112被装配到壳体6的梯形凹部6d中。

与线圈3联接的振动板2从壳体6的上面被***。此时，这样的振动板2被***到壳体6，因此线圈3的线轴部分可以覆盖在磁体上。接着，盖1与壳体6对齐，振动板2的边缘通过粘接剂粘结到壳体6，振动板2的边缘被保持在盖1和壳体6的上端之间。这使得实现了具有执行器功能的扬声器100，如图1所示，其中轭5可以在壳体6内移动。

因此，依照这个实施例中的具有执行器功能的扬声器100，当音频信号输入到线圈3中，扬声器100可以作为扬声器使用，其中线圈3在磁体4周围可移动地布置。

更进一步，当向线圈3提供低频(例如，213Hz)的信号作为给用户的振动反馈，扬声器100可以基于表达式(1)给出的共振频率振动轭5，该频率与具有平面和波状结构的弹簧101或102的长度的立方的平方根成反比例，并且与弹簧的厚度的立方的平方根成正比。

弹簧101和102通过弹簧101、102的波状部分101A、102A，将沿着线圈3的线圈轴3h生成的振动的方向转换为垂直于线圈3的线圈轴3h的方向。这个实施例中，具有执行器功能的扬声器100可以在尺寸上减小。这允许得以实现和展示具有执行器功能的非常小尺寸的受话器。特别的，这样的受话器可被充分地应用到向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈的输入装置中，该输入装置在显示侧联接到电子装置例如移动电话中。

图5示例出依照本发明具有执行器功能的扬声器200的实施例的结构。

在这个实施例中，为了通过用户触觉向用户显示更强的振动反馈，两个线圈3a1、3b1具有不同的直径并且彼此串联连接，两个磁体4a、4b具有不同的结构并且同轴排列。应该注意的是：在图1到图4以上的实施例中，相同的附图标记在这个实施例中指代相同的部件，这些详细说明将被省略。

在如图5所示的具有执行器功能的扬声器200中，构成磁体的(永久)磁体4a、4b固定到可移动地支撑在壳体6内的轭5的中空部分5a的底部。磁体4a具有柱体结构以及比以上图1到图4实施例中的磁体4更窄的直径。磁体4b具有环状结构部分并且在磁体4a周围同轴向外排列。

线圈3a1(音圈)在磁体4a周围可移动地布置。线圈3b1(音圈)在磁体4b周围可移动地布置。两个线圈3a1、3b1具有同样的线圈轴3h。接收音频信号、振动信号等的线圈3a1、3b1彼此串联连接。

振动板2a在线圈3a1、3b1的线圈轴3h的一侧联接到线圈3a1、3b1。振动板2a的边缘通过粘接剂联接到壳体6上，并且振动板2的边缘在盖1和壳体6的上端之间被保持。

因此，依照这个实施例中具有执行器功能的扬声器200，类似于从图1到图4示例出的实施例，当音频信号输入到可移动地布置在磁体4a周围的线圈3a1以及可移动地布置在磁体4b的线圈3b1时，扬声器200可以作为扬声器使用。

更进一步，为了得到向用户的振动反馈，当向线圈3a1、3b1提供低频率(例如，213Hz)信号时，扬声器100可以基于在图1到图4中示例的实施例中介绍的振动频率fo来振动轭5。

在这个实施例中，类似于图1到图4中示例的实施例，通过弹簧101、102的波状部分101A，102A，弹簧101和102将沿着线圈3a1、3b1线圈轴3h产生的振动方向转变为垂直于线圈3a1、3b1线圈轴3h产生的振动方向。这允许具有执行器功能的很小尺寸的受话器得以实现和展示。类似于图1到图4中示例的装置，这样的受话器可被充分地应用到向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈的输入装置中，该输入装置在显示侧联接到电子装置中，例如移动电话。

图6示例出依照本发明的向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈的移动电话300的装置结构图。移动电话300包括依照本发明的输入装置90的示例。

在这个实施例中，移动电话300包括依照本发明上述实施例中一个尺寸非常小的具有执行器功能的扬声器36b(受话器)。当用户触摸并且按下显示面板29上的输入检测元件45时，移动电话300基于一振动板式并且根据用户触摸的输入检测元件45上某位置施加的压力来振动该输入检测元件45和/或显示面板29。移动电话300响应用户触摸并且按下输入检测元件45的操作从而向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈。移动电话300也可以使用显示面板29上的按钮和/或图标固定输入。

图6中示例的移动电话300构成电子装置，并且当用户输入信息时，向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈。移动电话300包括输入装置90，当用户通过他或她的手指触摸显示面板29上的输入检测元件45或者在输入检测元件45上滑动他或她的手指时，输入装置向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈。移动电话300还包括下壳体10和上壳体20。下壳体10通过例如旋转接头11可旋转和可滑动地铰接壳体20。关于旋转结构11，布置在上壳体20的背面的轴承(未示出)可旋转地联接到布置在下壳体10的端部的轴(未示出)上，因此上壳体20可以可滑动连接到下壳体10的表面并且上壳体20相对于下壳体10可旋转到±180度。

下壳体10包括由大量按钮开关12构成的操控面板18。按钮开关12包括数字键0到9，符号键例如“*”和“#”，切线键(hook button)例如ON和OFF，以及菜单键。下壳体10在操控面板18的下部进一步包括用于打电话的麦克风13。麦克风13允许移动电话300作为通话器。

下壳体10在下部包括模块化天线16。下壳体10在它的侧面包括发出悦耳铃声等的扬声器36a。下壳体10内部包括电池14、电路板17等。下壳体10在它的后表面包括摄像头34。

上壳体20包括具有执行器功能的尺寸非常小的扬声器36b。扬声器36b作为交流用的受话器(电话受话器)以及向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈的执行器使用。具有执行器功能的扬声器100或200可被应用到扬声器36b中。

例如，如图2所示，扬声器36b包括：分别在它们预定的位置具有孔1a、1b、1c、1d的盖1；被盖1盖住的壳体6；在壳体6内可移动地布置的轭5，作为振动组件并且包括具有底部的中空部分5a；在壳体6内可移动支撑轭5的两个弹簧101、102；固定在可移动地支撑在壳体6内的轭5的中空部分5a底部的磁体4；在磁体4周围可移动地布置的具有线圈轴3h的线圈3；以及联接到线圈3的线圈轴3h的一侧以及壳体6上的振动板2。

更进一步，如图4所示，弹簧101具有平面和波状结构。弹簧101的一个端部连接到轭5的中空部分5a的边缘部分的一部分，并且弹簧101的另一端部固定到壳体6的上部边缘的一部分。弹簧102也具有平面和波状结构。弹簧102的一个端部连接到轭5的中空部分5a的边缘部分的另一部分，并且弹簧102的另一端部固定到壳体6的上部边缘的另一部分。

向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈的输入装置90布置在上壳体20上、扬声器36b下。输入装置90包括输入检测元件45以及显示面板29。当用户在显示面板上触摸输入检测元件45并且将输入检测元件45按下时，输入装置90向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈。显示面板29显示任何输入信息，例如多个按钮和/或图标。

图7示例出向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈的输入装置90。输入装置90执行输入操作，这样用户为了选择一个输入项目而触摸在显示面板29上显示的图标中的一个等以选择触摸板29显示上的输入项目。当用户执行这样的输入操作时，输入装置90也向用户的手指展示振动反馈。

上壳体20包括输入装置90。上壳体20由基板20a和面板20b组成。输入装置90包括输入检测元件45、以及基于用户向输入检测元件45的输入操作向用户的手指展示振动反馈的具有执行器功能的扬声器36b。扬声器36b通过将基板20a和面板20b组合到一起连接到面板20b。

在这个实施例中，为了容纳部件，在面板20b中的空间被分成两个子空间I、II。子空间I接收扬声器36b，被用来限制扬声器36b向边界移动。在这个实施例中，一对L型肋条62a、62b直立在面板20b内。钩63也直立在L型肋条62a、62b之间。如图7所示，开口67被用于受话器。

子空间II容纳振动传递元件，即触摸板24和显示面板29，以限制触摸板24和显示面板29向边界移动。在这个实施例中，一对直肋条64a、64b直立在面板20b之内。直肋条64c也垂直于每个直肋条64a、64b直立在直肋条64a、64b之间。

面板20b包括具有预定面积的显示窗61。均具有比显示窗61大的面积的触摸板24和显示面板29通过显示窗61装配到面板20b。触摸板24和压力检测元件55a-55d构成输入检测元件45。在这个实施例中，输入检测元件45的输入检测表面的一个方向被设定为X方向；由此其正交于X方向的方向被设定为Y方向；并且由此正交于X和Y方向的方向被设定为Z方向。

触摸板24检测按钮或者图标被选择的位置。由触摸板24给出的输入信息包括位置检测信息。当用户按下按钮或者图标并且提供给控制***时，位置检测信息从位置检测信号S1得到。触摸板24由作为存储电极的透明电极的矩阵组成。触摸板是作为电容片(capacitance sheet)的静电类型的输入装置。

与触摸板24具有相同的面积的显示面板29如图7所示布置在触摸板24上。液晶显示面板被用来作为显示面板29。液晶显示面板装具有背光装置(未显示)。触摸板24和显示面板29构成振动传递部件。基于通过触摸板24得到的位置检测信息D1和从控制***得到的显示信号Sv，显示面板29操作以使得图标等可以在上面显示。

正方形的压力检测元件55a-55d分别布置在基板20a的边角位置。压力检测元件55a-55d检测通过用户的手指向触摸板24按下或者施加的任何压力，并且传递压力检测信息。压力检测元件55a-55d固定显示在显示面板29上通过用户手指向下压的一位置上的输入信息。

当图标被选择时，压力检测元件55a在右下角检测压力检测信号Sfa，作为(在Z方向施加的压力的)输入量。类似的，当图标被选择时，压力检测元件55b在右上角检测压力检测信号Sfb，作为输入量(施加的压力)。当图标被选择时，压力检测元件55c在左上角检测压力检测信号Sfc，作为输入量(施加的压力)。当图标被选择时，压力检测元件55d在左下角检测压力检测信号Sfd，作为输入量(施加的压力)。

这些压力检测元件55a-55d彼此串联，并且以四个压力检测信号被加在一起Sfa+Sfb+Sfc+Sfd的形式传递四个压力检测信号Sfa，Sfb，Sfc，Sfd到控制***。以下，这些压力检测信号的总和被称为“输入检测信号S2”。输入检测信号S2被提供给控制***。

基板20a和面板20b被装配以容纳触摸板24和显示面板29。每个基板20a和面板20b都由大约0.3mm厚的不锈板组成。具有显示窗61的基板20a和面板20b被装配成覆盖被容纳在基板20a和面板20b之间的内部空间中的输入检测元件45和显示面板29。

图8A、8B和9示出在移动电话300中扬声器36b联接到上壳体20。

在图8A中示出的基板20a包括在其上安装电子部分的电路板65。电路板65安装用于扬声器的板电极66a、66b，以向其提供音频信号和/或振动产生信号。

在这个实施例中，图8B所示的面板20b中，一对直肋条64a、64b以及直肋条64c支撑触摸板24以及显示面板29，其中显示面板29的背光装置(图中未显示)的一面面向上。触摸板24以及显示面板29连接在一起，由此可以移向图8B中的右方向。在这个实施例中，触摸板24以及显示面板29被安装到面板20b中，它们的右侧表面分别连接到(压靠)扬声器36b的一侧表面。

一对L型肋条62a、62b以及钩63将扬声器36b支撑在面板20b内，使得电极7a、7b面向上。扬声器36b被连接使得可以移向图8中的左方向。在这个实施例中，扬声器36b被安装到面板20b中，使得它的左侧表面被连接到(压靠)触摸板24和显示面板29的侧表面。

如图9所示，随后调整基板20a和面板20b的位置并组装。此时，电极板66a接触电极7a，以形成电连接。类似的，电极板66b接触电极7b，以形成电连接。这使得当输入检测元件45检测用户手指在显示面板29上的触摸位置时，基于壳体6中的振动产生信号通过轭5产生的振动传递到触摸板24和显示面板29。此时，基于从输入检测元件45接收到的位置信息，具有执行器功能的扬声器36b振动触摸板24和显示面板29的侧表面。

接下来将介绍向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈的移动电话300。图10示例出在移动电话300中的控制***的结构以及给用户振动反馈的例子。

移动电话300包括在下壳体10中安装于电路板17上的各种形式的功能模块。应该注意的是，在图6到图9中显示的类似的参考标记指代图10中示例的移动电话300中的相同的部件。移动电话300特别包括控制单元15、操控面板18、接收单元21、传递单元22、天线变换器23、输入检测元件45、显示面板29、电源单元33、摄像头34、麦克风13、存储单元35、发出悦耳铃声的声学扬声器36a、以及具有执行器功能的扬声器36b。

尽管输入检测元件45已经在图9示例的实施例中作为静电型的输入装置被介绍，输入检测元件45并不局限于此。输入检测元件45可以区分指针功能和选择功能。例如，输入检测元件45可以被配置为电阻膜型、声表面波(SAW)型、光学型、多级触觉开关等输入装置。输入检测元件45可更优选被构造为作为向控制单元15给出方向检测信息和压力检测信息的输入装置。输入检测元件45接收由通过用户30的手指30a提供的输入(提供的压力F)量组成的至少方向检测信息S1和输入检测信息S2。

控制单元15构成的控制***包括图像处理部分26、A/D驱动器31、音频视频处理部分44、CPU 32、以及存储器部分37。A/D驱动器31从输入检测元件45接收方向检测信号S1以及输入检测信号S2。A/D驱动器把方向检测信号S1和输入检测信号S2组成的模拟信号转变为数字信号，以从图标选择功能区分指针功能。另外，A/D驱动器31计算这样的数字数据，从而检测是指针输入或者图标选择信息，并且给CPU 32提供指示指针输入或者图标选择、方向检测信息D1或者输入检测信息D2的标志数据D3。CPU可执行这样的计算。

A/D驱动器31连接到CPU 32。CPU 32基于***程序控制整个移动电话300。存储单元35存储控制整个移动电话300的***程序数据。未示出的随机存储器(RAM)被用来做工作存储器。当电源打开时，CPU 32从存储单元35中读取***程序数据并传递给RAM。RAM接收***程序数据并且启动***来控制整个移动电话300。例如，CPU 32控制A/D驱动器31向CPU 32传递位置检测信息D1、输入检测信息D2、以及标志数据D3(下文简称为“输入数据”)。然后CPU 32向类似电源单元33、摄像头34、存储单元35、存储器部分37以及音频视频处理部分44这样的装置提供预定的命令数据D。CPU 32进一步控制接收单元21接收要接收的数据，并且控制传递单元22传递要传递的数据。

在这个实施例中，CPU 32比较通过A/D驱动器31从输入检测元件45接收到的输入检测信息D2和预先设定的向下压力极限值Fth，并且控制存储器部分37读取数据，从而控制具有执行器功能的扬声器36b基于比较结果来振动。例如，如果输入检测元件45的触摸板24传递的在显示面板29的向下压力位置的用户触觉被设定为触觉A或B，基于通过用户30的手指30a在显示面板29的触摸板24上的向下压力位置的输入压力F，通过将在触摸板24上和显示面板29上的小振幅和低频率的振动板式改变为触摸板24和显示面板29上的大振幅和高频率振动板式来给出触觉A。基于通过用户30的手指30a在显示面板29的触摸板24上的向下压力位置的输入压力F，通过将在触摸板24上和显示面板29上的大振幅和高频率的振动板式改变为触摸板24和显示面板29上的小振幅和低频率振动板式来给出触觉B。

CPU 32连接到存储单元35，存储单元35存储用于显示在显示面板29上的供用户选择输入项目的显示屏数据，例如，存储以三维的方法显示显示屏的显示信息D4，对应显示信息D4和振动板式的相对于图标选择位置的控制信息Dc，以及用于每个显示屏幕的类似信息。控制信息Dc包括特殊复数个振动波形，以允许与在显示面板29上显示的应用(三维显示，各种不同的显示内容)同步地生成复数个不同的振动，以及为每个应用设置专门的振动板式的算法。作为存储单元35，EEPROM、ROM、RAM等都可使用。

在这个实施例中，CPU 32控制显示面板29基于方向检测信息D1、输入检测信息D2、从A/D驱动器31接收的标志数据D3的内容显示，并且控制具有执行器功能的扬声器36b的输出。例如，CPU 32基于触摸板24给出的方向检测信号S1和压力检测元件55a-55d给出的输入检测信号S2，从存储单元35读取控制信息Dc。然后CPU 32存取和控制存储器部分37，通过音频视频处理部分44向具有执行器功能的扬声器36提供振动产生信号Sout2。

CPU 32进一步控制存储器部分37读取数据，如果输入检测元件45检测到输入检测信息D2超过了向下压力极限值Fth，则可以读出相对于用户的触觉A的表示振动反馈的数据，然后如果输入检测元件45检测到输入检测信息D2没有超过向下压力极限值Fth，则可以读出相对于给用户的触觉B的表示振动反馈的数据。这使得能够依据通过用户30的手指30a施加的压力产生不同的振动板式。

CPU 32连接到存储器部分37，基于从CPU 32中接收的控制信息Dc从存储器部分37中读出振动产生数据Da。振动产生数据Da包括由正弦波组成的输出波形。存储器部分37连接到音频视频处理部分44。振动产生数据Da的多种不同项目被提供给音频视频处理部分44，以便对振动产生数据Da执行音频处理(数字/模拟转换，振幅等)，生成振动产生信号Sout2，并将其提供给具有执行器功能的扬声器36b。具有执行器功能的扬声器36b基于振动产生信号Sout2振动。

在这个实施例中，存储器部分37存储与每个应用相应的向下压力极限值Fth。例如，作为存储单元35的ROM等预先存储向下压力极限制Fth作为触发参数。在CPU 32的控制下，存储单元35接受输入检测信息D2，比较从输入检测信息D2得到的施加压力F和预先设置的向下压力极限值Fth，并且确定是否Fth＞F。

例如，当在存储器部分37中设置向下压力极限值Fth为100[gf]，触摸板24和/或显示面板29基于振动板式来振动，以以传统开关装置方式向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈。当在存储器部分37中设置向下压力极限值Fth为20[gf]，触摸板24和/或显示面板29基于振动板式来振动，从而以电子开关装置(cyber switch)方式向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈。

除存储器37之外，CPU 32还连接到对显示信息D4执行图像处理以显示三维按钮或图标的图像处理部分26。因此经过图像处理的显示信息D4被提供给显示面板29。在这个实施例中，CPU 32控制显示面板29在显示面板29上的显示屏上深入显示三维透视按钮或者图标。

当用户触摸在显示面板29上显示的按钮或者图标以进行输入项目选择并在显示面板29上向Z方向向下压触摸板24时，如上构造的输入装置90在用户执行输入操作时向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈。用户30通过他或她的手指30a接收振动，依照他或她的触觉感受每个按钮或图标的振动。

用户30可以通过用户视觉感觉在显示面板29上显示的内容，以及通过用户听觉感受从扬声器36a、36b发出的声音。CPU 32连接到操控面板18，其用于例如输入对话方电话号码时。除了图标选择的图像之外，显示面板29可以基于图像信号Sv显示呼叫图像(calling image)。

图10所示的天线16被连接到天线变换器(antenna changer)23上，并且在接听电话时通过基站接收对话方音频信号。天线变换器23连接到从天线16接收数据的接收单元21，执行关于音频和视频等的解调处理，并且传递音频和视频的解调数据到CPU 32。接收单元21通过CPU 32连接到音频视频处理部分44，音频视频处理部分44转化数字音频数据为模拟音频数据，并且传递音频信号Sout，以及转化数字视频数据到模拟图像数据，并且传递图像信号Sv。

音频视频处理部分44连接到声学扬声器36a和作为受话器具有执行器功能的扬声器36b。当接收电话时，声学扬声器36a基于声学信号Sout1发出任何音调或者悦耳的铃声。扬声器36b接收音频信号Sout2从而扩大对话方音量30d。当向用户提供振动反馈时，扬声器36b基于振动产生信号Sout2振动。

音频视频处理部分44连接到作为收集用户声音从而生成并且传递音频信号Sin的发送器的麦克风13上。当拨出一个电话或者转化待送到对话方的模拟图像信号Sv为数字图像数据时，音频视频处理部分44转化待送到对话方的模拟音频信号Sin为数字音频数据并将它输出。

除了接收单元21之外，CPU 32还连接到传递单元22，传递单元22调制处理待送到对话方的音频和视频数据Dout，并且通过天线变换器23向天线16提供调制后的传递数据。天线16向基站发射出由天线变换器23提供的射频波。

除了传递单元22之外，以上提到的CPU 32进一步连接到摄像头34，摄像头34拍下对象照片，并且通过传递单元22，向对话方传递静止图像信息或者动态视频信息。摄像头34也可以被设置在上壳体20的后表面一侧。电源单元33包括电池14并且向CPU 32、操控面板18、接收单元21、传递单元22、显示面板29、摄像头34、存储单元35、存储器部分37、音频视频处理部分44、以及输入检测元件45提供DC电源。尽管在这个实施例中已经描述了存储器部分37和音频视频处理部分44分离，音频视频处理部分44包括任何存储装置，这使得可以减少部件数量。

图11A和11B示例出对应触觉A和B的振动板式。在图11A和11B中，水平轴表示了一段时间t，并且垂直轴表示振动产生信号Sa的振幅Ax(V)。在这个实施例中，假设当按钮或者图标被按下时，对应触觉A的振动板式被使用，并且当按钮或者图标被放开时，对应触觉B的振动板式被使用。

在图11A中显示对应触觉A的第一振动板式Pa。这样的振动板式Pa当按钮或者图标被按下时被执行，向下压力极限值Fth没有超过施加的压力F，Fth＜F。在其中的第一个阶段，在大约0.1秒的时间段内执行频率fx＝50Hz，振幅Ax＝5μm，Nx＝2次的振动板式Pa。以下，这样的振动板式被描述为[fx，Ax，Nx]＝[50 52]。同样的，其中的第二个阶段，在大约0.1秒的时间段内，执行振动板式Pa[fx，Ax，Nx]＝[100 10 2]。

在图11B中显示对应触觉B的第二振动板式Pb。这样的振动板式Pb当按钮或者图标在被按下之后被放开时被执行，向下压力极限值Fth超过了施加的压力F，Fth＞F。在其中的第一个阶段，在大约0.1秒的时间段内，执行振动板式Pb[fx，Ax，Nx]＝[80 8 2]。同样的，其中的第二个阶段，在大约0.1秒的时间段内，执行振动板式Pa[fx，Ax，Nx]＝[4082]。如果触摸板24和/或显示面板29基于这些振动板式振动，可以向用户显示作为电子开关等的触觉。

图12A和12B示例出施加的压力F和振动板式之间的关系的例子。在图12A中，垂直轴表示从输入检测信号S2(数字化的输入检测信息D2)得到的施加压力F。在图12B中，垂直轴表示振动产生信号Sa的振幅(V)。在图12A和12B中，每个水平轴表示时间段t。

通常情况下，在按钮开关操作等操作中存在输入动作的顶点。被熟知的是当按钮开关以设计范围的压力速度被按下时，由此施加的压力F是大约30到240[gf]。图12A示例出施加的压力的分布的波形Ia，其中反映出当输入装置被设计时沿着Z方向以作为基准的下压速度施加的压力F。

在这个实施例中，向下压力极限值Fth预先被设定为从输入检测元件45得到的输入检测信号S2。当施加的压力F超过向下压力极限值Fth时，CPU32控制存储器部分37在时间点t11读取关于第一振动板式Pa的数据，而当施加的压力F没有超过向下压力极限值Fth时，在时间点t21读取关于第二振动板式Pb的数据。

因此，如果输入检测元件45检测到当输入装置被设计时作为基准的施加的压力F，当CPU 32等检测出Fth＜F的状态，对应触觉A基于振动板式Pa的振动可以发生。当CPU 32等检测出Fth＞F的状态，对应触觉B基于振动板式Pb的振动可以发生。应该被注意的是在这些振动中当没有振动发生时，提供中断阶段Tx＝T1。中断阶段Tx基于沿着Z方向的下压速度而变化。

图13A和13B示例出施加压力F和振动板式之间的关系的另外一个例子。在图13A中垂直轴表示出从输入检测信号S2(数字输入检测信息D2)得到的施加压力F。在图13B中，垂直轴表示出振动产生信号Sa的振幅(V)。在图12A和12B中，每个水平轴表示出时间段t。

图13A示例出施加压力分布的波形IIa，反映出在按钮或者图标等向下压速度比在图12A中示例的向下压速度基准快时沿着Z方向施加的压力F。

在这个实施例中，与在图12A中示例的类似，向下压力极限值Fth被预先设定为从输入检测元件45得到的输入检测信号S2。当施加的压力F超过向下压力极限值Fth时，CPU 32控制存储器部分37在时间点t12读取关于第一振动板式Pa的数据，以及当施加的压力F没有超过向下压力极限值Fth时，在时间点t22读取关于第二振动板式Pb的数据。

因此，如果在按钮或者图标的下压速度比下压速度基准快时输入检测元件45检测施加的压力F，并且当CPU 32等检测出Fth＜F的状态时，可以发生对应触觉A基于振动板式Pa的振动。当CPU 32等检测出Fth＞F时，可以发生对应触觉B基于振动板式Pb的振动。应该被注意的是在这些振动中当没有振动发生时，提供中断阶段Tx＝T2(T2＜T1)。

因此，即使如果按钮或者图标等的下压速度比设计时的下压速度基准快时，对应触觉A基于振动板式Pa的振动在其中第一部分时向用户反馈，给用户任何具有卡嗒声感觉的具有负荷的反作用，当对应触觉B基于振动板式Pb的振动在其中第二部分时向用户反馈，给用户任何具有卡嗒声感觉的被放松的反作用。在这个实施例中，如果向下压力极限值Fth被设定为100[gf]，用户可以通过他或她的触觉接收到具有传统开关感觉的反馈。

接下来将介绍移动电话300中的信息处理的例子。图14示例出在依照本发明实施例的移动电话300中的信息处理的例子。

在这个实施例中，假设移动电话300包括具有执行器功能的扬声器100或者200，并且用户30用他或她的手指30a通过触摸和向下压移动电话300显示面板29上的触摸板24来输入信息。在同一种振动板式中，移动电话300具有通过设置由用户手指30a等施加的压力F作为参数来处理波形的功能(算法)。CPU 32可以计算从输入检测信息D2得到的施加的压力F，执行符合图12A示例条件的辨别，并且在同样振动板式下生成符合输入操作的输入动作的振动。

在这样的信息处理情形下，在图14中示例的流程图中，在步骤G1，CPU32等待被启动。例如，CPU 32检测电源开启信息从而启动移动电话300的***。通常当移动电话300的时钟功能启动以及在睡眠模式下移动电话300中的电源开关被打开时，生成电源开启信息。

过程进行到步骤G2：CPU 32控制显示面板29显示按钮。例如，CPU 32控制显示面板29接收显示数据D4以及在屏幕上显示输入信息。用户可以浏览通过具有触摸板24的输入检测元件45显示在显示面板29上的输入信息，也就是按钮等。

过程进行到步骤G3：CPU 32通过按钮或者图标输入模式和其他模式选择过程模式。按钮或者图标输入模式作为输入操作模式，使得在从显示在显示面板29上的按钮或者图标中选择图标等时，图标等被按下。

当CPU 32选择按钮或者图标输入模式时，图标或者按钮被按下。此时，过程进行到步骤G4：CPU 32基于输入检测信息D2计算关联的压力F。压力检测元件55a-55d检测通过用户手指30a在触摸板24上的下压位置施加的压力F，并且传递输入检测信号S2到A/D驱动器31。A/D驱动器31将模拟输入检测信号S2转变为数字输入检测信息D2，并且传递数字输入检测信息D2到CPU 32。

然后过程进行到G5：CPU 32比较施加的压力F和向下压极限值Fth，并且确定是否施加压力F超过了向下压极限值Fth，F＞Fth。如果施加压力F超过向下压极限值Fth，F＞Fth，过程进行到步骤G6：基于对应通过用户手指30a施加的压力F的振动板式Pa，具有执行器功能的扬声器36b振动触摸板24和/或显示面板29，从而使用户能够得到触觉A。

例如，触觉A基于如图11A所示的振动板式Pa，在这样的情形下，其中第一阶段，大约0.1秒的时间段发生振动板式Pa[fx，Ax，Nx]＝[50 5 2]，并且在其中第二阶段，大约0.1秒的时间段发生振动板式Pa[fx，Ax，Nx]＝[10010 2]。这使得能够生成符合通过用户施加压力产生的振动板式。

过程进行到步骤G7：CPU 32进一步检测施加的压力F。施加的压力F通过压力检测元件55a-55d检测，因此图标或者按钮在其被按下之后被松开。此时，当用户手指30a从显示面板29上的触摸板24上的触摸位置被松开，压力检测元件55a-55d检测施加的压力F，生成输入检测信号S2并将其传递到A/D驱动器31上时。A/D驱动器31把模拟输入检测信号S2转变为数字输入检测信息D2，并且传递数字输入检测信息D2到CPU 32。

过程接下来进行到步骤G8：CPU 32比较施加的压力F和下压极限值Fth，并且确定施加压力F时没有超过向下压极限值Fth，F＜Fth。在步骤G9，如果施加压力F没有超过向下压极限值Fth，F＜Fth，则具有执行器功能的扬声器36b振动，触摸板24和/或显示面板29基于符合通过用户手指30a施加压力F的振动板式Pb，从而使用户能够得到触觉B。

触觉B基于如图11B所示的振动板式Pb，在这样的情形下，其中第一阶段，大约0.1秒的时间段发生振动板式Pb[fx，Ax，Nx]＝[80 8 2]，并且在其中第二阶段，大约0.1秒的时间段发生振动板式Pb[fx，Ax，Nx]＝[40 8 2]。这使得能够符合用户施加的压力而产生不同的振动板式。

然后过程进行到步骤G10：输入被确定。此时，CPU 32确定在显示面板29下压位置上显示的输入信息。然后过程进行到步骤G12。

如果在步骤G3，选择另外一个处理模式，则过程进行到步骤G11：其他处理模式被执行。另外处理模式包括：电话模式、邮件创建模式、传递显示模式等模式。电话模式包括给对话方打电话的操作。在电话模式被选择时，按钮或者图标包括字符输入项目。

在另外的处理模式已经执行了时，过程进行到步骤G12。在步骤G12，CPU 32确定操作是否结束。例如，CPU 32通过检测电源关闭信息从而结束信息处理。如果没有检测到电源关闭，过程返回到步骤G2，类似菜单的任何图标在显示面板29上被显示，并且以上提到的过程重复。

因为，由于具有依照本发明实施例的输入装置90的移动电话300包括依照本发明实施例的具有执行器功能的扬声器36b，因此，当音频信号被提供给在磁体4周围可移动地布置的线圈3时，移动电话300可以作为受话器。

更进一步，当向线圈3提供较低频率(例如，213Hz)信号以实现对用户的振动反馈时，移动电话300可以基于通过表达式(1)给出的共振频率振动扬声器36b中的轭5，共振频率与具有平面和波状结构的弹簧101、102的长度的立方的平方根成反比例，并且与弹簧的厚度的立方的平方根成比例。

弹簧101、102的波状部分101A、102A具有波状形状，可以将沿着线圈3的线圈轴3h产生的振动方向转换为垂直于线圈3的线圈轴3h的振动方向。因为与静电执行器比较，具有执行器功能的扬声器36b可以减少尺寸，并且也减少能源消耗，移动电话300可以减少尺寸并且也减少能源消耗。

振动产生数据被转变为高压数据以通过专用的驱动器驱动执行器，并且提供给静电执行器，而在包括具有执行器功能的扬声器36b的移动电话300中，音频视频处理部分44可以把振动产生数据作为音频信号Sout1。这使得移动电话300包括非常小尺寸并具有执行器功能的扬声器36b(受话器)，但是不包括专用执行器驱动电路，由此减少移动电话300配置成本。移动电话300可以与用户手指30a在显示面板29上的触摸板24向下压的操作对应地向用户展示通过触觉感知到的类似传统(模拟)开关或者电子开关那样的振动反馈。

图15显示根据依照本发明的另外的一个实施例的向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈的视频摄像头400的配置。视频摄像头400包括依照本发明的实施例的包括具有执行器功能的扬声器36b的输入装置90。

当用户向视频摄像头400输入信息时，视频摄像头400构成向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈的电子装置。视频摄像头400拍摄一个物体并且记录周围的声音。

视频摄像头400包括壳体402以及镜头筒403，其中成像光学***404被安装在壳体402的前上方。图像拾取元件(没有示出)安装在镜头后面的镜头筒403中，被用来接收通过成像光学***404引导的目标图像，从而拍摄物体图像。

多种形式的操作开关405，例如电源开关、拍摄开始/停止开关以及放大开关被放在壳体402的后、上、侧表面。在壳体402的左侧表面，触摸板显示装置401和壳体402通过开或关触摸板显示装置401经由铰接件406互相连接。触摸板显示装置401显示通过从图像拾取元件(没有示出)接收到的物体的图像。

触摸板显示装置401包括以上介绍的输入装置90和具有执行器功能的扬声器36b。

例如，当扬声器36b包括在触摸板显示装置401中，使用图2中示例的扬声器100，其包括：在预定位置具有开口1a、1b、1c和1d的盖1，联接盖的壳体6，包括具有底部的中空部分5a的、在壳体6内移动布置的作为振动元件的轭5，支撑在壳体6内可移动地布置的轭5的弹簧101、102，固定到在壳体6内可移动地布置的轭5的中空部分5a的底上的磁体4，在磁体4周围移动布置的具有线圈轴3h的线圈3，以及在线圈3的线圈轴3h的一侧联接到线圈3的振动板2，通过盖1在壳体6的上部边缘保持振动板2的外边缘，振动板2的外边缘联接到壳体6。

如图4所示，具有平面和波形结构的弹簧101的一个端部被连接到轭5中空部分5a的边缘部分的一部分，而弹簧101的另一端部固定在壳体6的上部边缘的一部分。具有平面和波形结构的弹簧102的一个端部被连接到轭5的中空部分5a的边缘部分的另一部分，而弹簧102的另一端部固定在壳体6的上部边缘的另一部分。

在这个实施例中，如果用户操纵用于通过他或她的手指在触摸板显示装置401的显示器显示面板29上显示的输入操作的图标，视频摄像头400允许扬声器36b发射任何卡嗒声(电子开关操作声音)，并且通过用户触觉向用户触摸显示器显示面板29的手指展示反馈。这样的输入操作使得通过显示在显示器显示面板29上的按钮或图标的输入能够固定在视频摄像头400上。值得注意的是使用开口67以使得可在外面听见卡嗒声。

因此，因为视频摄像头400的实施例包括通过用户触觉向用户展示反馈的输入装置90的实施例，如果关于卡嗒声的信号被提供给扬声器36b中在磁体4周围移动布置的线圈3，视频摄像头400可以产生任何卡嗒声。这使在视频摄像头400中的扬声器36b作为扬声器发出卡嗒声，其基于用户在视频摄像头400中的操作而发出相对小的声音效果。

当依照对视频摄像头400中的输入检测元件45的用户操作，提供低频率(例如，213Hz)信号给线圈3以向用户提供振动反馈时，视频摄像头400可以基于通过表达式(1)给出的共振频率振动扬声器36b中的轭5，共振频率与具有平面和波状结构的弹簧101或102的长度的立方的平方根成反比例，并且与弹簧101或102的厚度的立方的平方根成比例。

因此，在用户触摸并且操纵触摸板显示装置401时，视频摄像头400可以通过用户触觉向用户的手指展示振动反馈。这使能够让包括输入装置90的视频摄像头400(作为电子装置)向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈，并且包括具有执行器功能的尺寸非常小的扬声器36b。因为这个扬声器36b用作扬声器和执行器，视频摄像头400可以减小尺寸。

尽管电子装置描述为具有输入装置90的滑动型的移动电话300和视频摄像头400，本发明并不局限于此。当然，这个发明可被应用到双轴铰接型移动电话、直板型移动电话、包括具有显示屏的下壳体10以及具有显示屏的上壳体20的移动电话、以及数码摄像头。

这个发明非常适合于应用到信息处理装置、移动电话、个人数字助手(PDA)，当用户通过从显示屏上显示的图标等选择图标输入信息来输入项目选择时，可以通过用户触觉向用户实现振动反馈。

应该被本领域技术人员理解的是：根据设计需要和其它在范围之内的因素可发生的多种修改、组合、子组合以及改变，它们应被认为是在附加的权利要求或者其同等物范围之内。

Claims (7)

1、一种振动组件，包括：

容纳部；

包括具有底部的凹部的振动元件，该振动元件可移动地布置在所述容纳部内；

在容纳部内可移动地支撑所述振动元件的至少两个支撑元件；

固定到可移动地支撑在容纳部内的所述振动元件的凹部的底部上的磁体；

具有线圈轴的线圈，该线圈可移动地布置在所述磁体周围；以及

在所述线圈的线圈轴的一侧连接到线圈并且连接到所述容纳部的振动板，

其中所述支撑元件中的一个具有平面和波状结构，一个端部联接到所述振动元件的凹部的边缘部分的一部分，而另一端部固定到所述容纳部的上部边缘的一部分；以及

其中所述支撑元件中的另一个具有平面和波状结构，一个端部联接到所述振动元件的凹部的边缘部分的另一部分，而另一端部固定到所述容纳部的上部边缘的另一部分。

2、如权利要求1所述的振动组件，其中所述振动元件包括由表达式给出的共振频率fo， $\mathrm{fo}=1/2\mathrm{\π}\×\left\{\sqrt{n\left(3E({\mathrm{bh}}^3/12)\right)/{\mathrm{Ml}}^3}\right\},$ 其中1表示每个支撑元件的长度，h表示每个支撑元件的厚度，b表示每个支撑元件的宽度，n表示支撑元件的数量，M表示施加到支撑元件上的负荷，而E表示杨氏模量。

3、如权利要求1所述的振动组件，其中支撑元件将沿着线圈的线圈轴产生的振动的方向转变为垂直于线圈的线圈轴的方向。

4、一种输入装置，当用户向该输入装置输入信息时，该输入装置向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈，该输入装置包括：

检测用户的输入操作的输入检测单元；和

基于用户在输入检测单元上的操作向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈的振动元件，

其中所述振动元件包括：

容纳部；

包括具有底部的凹部的振动元件，该振动组件可移动地布置在所述容纳部内；

在容纳部内可移动地支撑所述振动元件的至少两个支撑元件；

固定到可移动地支撑在容纳部内的所述振动元件的凹部的底部上的磁体；

具有线圈轴的线圈，该线圈可移动地布置在所述磁体周围；以及

在所述线圈的线圈轴的一侧连接到线圈并且连接到所述容纳部的振动板，

其中所述支撑元件中的一个具有平面和波状结构，一个端部联接到所述振动元件的凹部的边缘部分的一部分，而另一端部固定到所述容纳部的上部边缘的一部分；以及

其中所述支撑元件中的另一个具有平面和波状结构，一个端部联接到所述振动元件的凹部的边缘部分的另一部分，而另一端部固定到所述容纳部的上部边缘的另一部分。

5、如权利要求4所述的输入装置，其中进一步包括显示单元，该显示单元在显示屏幕上显示用户通过输入检测单元操作的输入选择项目，

其中所述输入检测单元检测执行输入操作的用户在显示屏幕上的触摸位置；以及

其中基于输入检测单元给出的位置信息，所述振动元件沿着横向振动显示单元或者输入检测单元。

6、如权利要求5所述的输入装置，其中振动元件接触输入检测单元和显示单元两者中任何一个的侧表面。

7、一种电子装置，当用户向该电子装置输入信息时，该电子装置向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈，所述电子装置包括输入装置，

其中，所述输入装置包括：

检测用户输入操作的输入检测单元；和

基于用户在输入检测单元上的操作，向用户提供通过用户触觉感知的振动反馈的振动元件，其中所述振动元件包括：

容纳部；

包括具有底部的凹部的振动元件，该振动组件可移动地布置在所述容纳部内；

在容纳部内可移动地支撑所述振动元件的至少两个支撑元件；

固定到可移动地支撑在容纳部内的所述振动元件的凹部的底部上的磁体；

具有线圈轴的线圈，该线圈可移动地布置在所述磁体周围；以及

在所述线圈的线圈轴的一侧连接到线圈并且连接到所述容纳部的振动板，

其中所述支撑元件中的一个具有平面和波状结构，一个端部联接到所述振动元件的凹部的边缘部分的一部分，而另一端部固定到所述容纳部的上部边缘的一部分；以及

其中所述支撑元件中的另一个具有平面和波状结构，一个端部联接到所述振动元件的凹部的边缘部分的另一部分，而另一端部固定到所述容纳部的上部边缘的另一部分。

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