CN111596755A - 振动产生装置以及触感提示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明谋求构成的简化以及低成本化。本发明提供一种振动产生装置(3),其具备:固定部件(20);可动板(2),其以能够相对于固定部件相对位移的方式配置;多个弹性支撑体(21),其设在固定部件和可动板之间,以能够弹性变形的方式支撑可动板;以及振动产生部(22),其组合于可动板,并且对可动板给予振动,振动产生部具有能够绕旋转轴线(O)旋转,并且重心相对于旋转轴线偏心的重锤,弹性支撑体以在可动板的面内方向相互交叉的第一方向(L1)以及第二方向(L2)上,第一方向上的弹性率比第二方向上的弹性率小的方式形成。
Description
技术领域
本发明涉及振动产生装置以及触感提示装置。
背景技术
近年来,在智能电话、智能手表、平板型PC等便携式信息终端、车载用导航装置等电子设备中,多装入有通过振动来对操作者的操作提示触感的装置。作为此种装置的振动源,已知采用例如电磁螺线管、电磁型线性促动器、或者利用形状记忆合金金属线的促动器等。
例如,已知如下触感提示装置,该触感提示装置如下列专利文献1所示,在用指尖触碰了在触摸面板的前面侧配置的接触面板时,利用形状记忆合金金属线使接触面板瞬间地移动,使得对指尖模拟地作用力学操作感觉(如所谓点击感的触觉)。
进而,已知如下装置,该装置如下列专利文献2所示,具备固定于对触摸面板进行支撑的壳体的固定部件、以及与触摸面板连结并且相对于固定部件经由弹性部件受到支撑的可动部件,且具备将可动部件的振动传递至触摸面板的触觉型螺旋管。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2012/023606号;
专利文献2:日本特开2015-27661号公报。
发明内容
发明要解决的问题
为了利用上述现有的各种振动源,以对操作者的指尖给予触感,多寻求沿预先规定的单方向产生振动。但是,在上述现有的振动源中,为了使得沿单方向振动,不仅需要复杂的驱动电路,动作控制也容易变得复杂。从而,对用户而言难以操作,存在改善的余地。而且,如上述电磁型线性促动器等所代表的那样,现有的振动源的部件存在件数多,构成复杂化的倾向,因而容易变得成本高。
本发明是考虑此种情况而作出的,其目的在于提供能够谋求构成的简化以及低成本化的振动产生装置以及触感提示装置。
用于解决问题的方案
(1) 本发明所涉及的振动产生装置的特征在于,具备:固定部件;可动板,其以能够相对于前述固定部件相对位移的方式配置;多个弹性支撑体,其设在前述固定部件和前述可动板之间,以能够弹性变形的方式支撑前述可动板;以及振动产生部,其组合于前述可动板,并且对前述可动板给予振动,前述振动产生部具有能够绕旋转轴线旋转,并且重心相对于前述旋转轴线偏心的重锤,前述弹性支撑体以在前述可动板的面内方向相互交叉的第一方向以及第二方向上,前述第一方向上的弹性率比前述第二方向上的弹性率小的方式形成。
根据本发明所涉及的振动产生装置,能够通过使重锤绕旋转轴线旋转来产生振动,并且对可动板传递通过振动产生部产生的振动。由此,能够使可动板振动,能够使可动板相对于固定部件相对位移。此时可动板由于由第一方向上的弹性率和第二方向上的弹性率不同的弹性支撑体支撑,故通过弹性率的不同,以与第二方向相比容易沿第一方向位移的方式受到支撑。因此,能够接受从振动产生部给予的振动,使可动板沿第一方向积极地振动。
从而,例如与利用直线前进型促动器等的情况同样,能够使可动板沿单方向、即第一方向振动。由此,能够利用可动板的振动,例如对操作者的指尖,模拟地作用力学操作感觉,能够给予指尖以赋予点击感那样的触感。
特别地,由于用仅使重锤旋转的简便的构成来构成振动产生部,故不需要复杂的驱动电路以及复杂的动作控制,能够简略地构成振动产生部,并且与能够简略地构成相应地,能够削减成本。另外,通过仅用弹性支撑体支撑可动板的简便的构成,能够利用通过振动产生部产生的振动,使可动板沿第一方向振动。因此,作为振动产生装置整体,能够谋求构成的简化以及低成本化,并且能够利用可动板的沿第一方向的振动,进行例如对操作者的指尖有效地给予触感那样的用法。
(2) 前述弹性支撑体还可以以前述第一方向上的弹性率比前述第二方向上的弹性率小两倍以上的方式形成。
在该情况下,能够利用通过振动产生部产生的振动,使可动板更积极地沿第一方向振动。
(3) 前述第一方向以及前述第二方向为相互正交的关系也可。
在该情况下,由于以容易弹性变形的第一方向和难以弹性变形的第二方向相互正交的方式形成弹性支撑体,故更能够使可动板以沿第一方向L1的方式线性地振动。
(4) 由前述第一方向上的前述弹性支撑体的弹性率、以及前述可动板的重量这至少两个主要因素决定的、前述可动板的固有频率比前述振动产生部的振动频率大也可。
在该情况下,由于可动板的固有频率(固有振动数)比振动产生部的振动频率大,故能够抑制可动板的共振,并且能够将振动产生部的振动高效地传递至可动板,能够使其沿第一方向稳定地振动。
(5) 前述振动产生部也可以以前述旋转轴线相对于前述第二方向平行的方式组合于前述可动板。
在该情况下,由于能够通过使重锤绕与第二方向平行的旋转轴线旋转来产生振动,故能够对可动板传递如积极地沿第一方向振动的振动。因此,容易使可动板更高效地沿第一方向振动。
(6) 前述弹性支撑体还可以以相对于前述可动板正交的第三方向上的弹性率比前述第一方向上的弹性率大的方式形成。
在该情况下,弹性支撑体由于第三方向上的弹性率比第一方向上的弹性率大,故与第一方向相比难以沿第三方向弹性变形。因此,在通过使重锤绕与第二方向平行的旋转轴线旋转来产生振动时,能够使可动板与相对于可动板的面内方向正交的第三方向相比,沿第一方向更积极地振动。从而,容易使可动板更高效地沿第一方向振动。
(7) 前述弹性支撑体还可以以相对于前述可动板正交的第三方向上的弹性率比前述第二方向上的弹性率小的方式形成。
在该情况下,由于弹性支撑体的第三方向上的弹性率比第二方向上的弹性率小,故在通过使重锤绕与第二方向平行的旋转轴线旋转来产生振动时,对相对于可动板的面内方向正交的第三方向,也能够与第一方向同样地使可动板积极地振动。因此,能够使得对例如操作者的指尖更强地、且更模拟地作用力学操作感觉,能够进行更有效地给予指尖以赋予点击感那样的触感。
(8) 前述振动产生部还可以具备:转子,其具有前述重锤,以能够绕前述旋转轴线旋转的方式配置;以及定子,其以能够旋转的方式支撑前述转子。
在该情况下,能够作为所谓旋转型的振动马达,简便地构成振动产生部。
(9) 本发明所涉及的触感提示装置的特征在于,具备:前述振动产生装置;壳体,其将前述固定部件以及前述振动产生部容纳在内部,并且供前述可动板以可位移的方式组合;以及显示面板,其容纳在前述壳体内,穿过前述可动板显示信息,前述可动板能够用指尖操作,在前述壳体内,容纳有控制部,前述控制部与前述可动板的操作对应地控制前述显示面板的显示。
根据本发明所涉及的触感提示装置,能够将可动板用作能够用指尖操作的例如触摸面板。而且,在视觉辨认显示于显示面板的信息,且用指尖操作可动板时,能够利用来自容纳在壳体内部的振动产生部的振动使可动板沿第一方向振动。因此,能够使得对触碰到可动板的指尖模拟地作用力学操作感觉,能够给予指尖以赋予点击感那样的触感。
从而,能够实现使用感优秀的触感提示装置,例如,能够适合用于车载用途(汽车导航装置等)、或如在安装于操作者或操作者持有的状态下使用的可穿戴用途(智能电话、智能手表等便携信息终端等)。而且,在将触感提示装置用作便携信息终端等的情况下,还能够通过除操作者的操作之外根据需要使振动产生装置振动来对操作者通知例如电话、邮件的到达等。
发明效果
根据本发明,能够谋求构成的简化以及低成本化,能够利用可动板的沿第一方向的振动,进行例如对操作者的指尖有效地给予触感那样的用法。
附图说明
图1是示出本发明所涉及的汽车导航装置(触感提示装置)的第一实施方式的外观正视图。
图2是沿着图1所示的A-A线的汽车导航装置的纵截面图。
图3是将图2所示的振动产生部的周边放大的纵截面图。
图4是示出本发明所涉及的汽车导航装置(触感提示装置)的第二实施方式的外观正视图。
图5是沿着图4所示的B-B线的汽车导航装置的纵截面图。
图6是将图5所示的振动产生部的周边放大的纵截面图。
图7是在图6中示出的振动产生部的立体图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下,参照附图说明本发明所涉及的第一实施方式。在本实施方式中,作为触感提示装置,举车载用的汽车导航装置为例进行说明。
如图1所示,本实施方式的汽车导航装置1安装于车辆V中的安装面板P。具体而言,汽车导航装置1以一体地装入安装面板P之中的驾驶座和副驾驶座之间的方式安装。但是,汽车导航装置1的位置以及固定方法等不限于该情况,可以适当变更。
如图1以及图2所示,汽车导航装置1具备:具有触摸面板2的振动产生装置3;供触摸面板2以可位移的方式组合的壳体4;容纳在壳体4内、穿过触摸面板2显示信息的显示面板5;以及容纳在壳体4内、与触摸面板2的操作对应地控制显示面板5的显示的控制部6。
在本实施方式中,将在壳体4的俯视图中相互正交的两个方向称为第一方向L1以及第二方向L2。因此,第一方向L1以及第二方向L2是相对于为壳体4的厚度方向的第三方向L3正交的正交方向。
此外,由于汽车导航装置1装入车辆V的安装面板P,故如图1所示,第三方向L3相当于车辆V的前后方向,第一方向L1相当于车辆V的左右方向,第二方向L2相当于车辆V的上下方向。
如图1以及图2所示,壳体4具有底壁部4a以及周壁部4b,形成为沿着第一方向L1的长度比沿着第二方向L2的长度长的俯视图矩形形状,并且形成为厚度较薄的有底筒状。由此,在壳体4,形成有在车辆V的车室侧开口的容纳空间10。
容纳空间10的沿着第一方向L1的长度形成得比壳体4中沿着第一方向L1的长度短。因此,在壳体4,形成有朝向车室侧的按钮设置面11。但是,按钮设置面11不是必需的,也可以不具备。另外,壳体4不需要是一个部件,例如还可以是将多个部件一体地组合来构成。
振动产生装置3具备:固定部件20;相对于固定部件20以能够相对位移的方式配置,用指尖操作的触摸面板(本发明所涉及的可动板)2;设在固定部件20和触摸面板2之间,以能够弹性变形的方式支撑触摸面板2的多个板簧部件(本发明所涉及的弹性支撑体)21;以及隔着显示面板5组合于触摸面板2,对触摸面板2给予振动的振动产生部22。
触摸面板2以堵塞壳体4的容纳空间10的方式,相对于壳体4一体地组合。
此时,触摸面板2以能够沿由第一方向L1以及第二方向L2限定的自身的面内方向位移的方式相对于壳体4组合。具体而言,触摸面板2以能够相对于壳体4沿第一方向L1相对位移的方式相对于壳体4组合。因而,在触摸面板2和壳体4之间,在第一方向L1上,确保用于容许触摸面板2的第一方向L1的位移的微小间隙。
触摸面板2是用合成树脂材料或玻璃材料形成的薄型的透明面板,例如具备电阻膜方式、静电容方式、光学方式等公知的接触检测功能。由此,触摸面板2能够检测用指尖触碰的部位。此外,触摸面板2之中朝向车室侧的面是通过操作者的指尖等操作的操作面2a、所谓的触感提示面。
如此构成的触摸面板2以在至少通过指尖进行的操作时,通过来自振动产生部22的振动瞬间地沿第一方向L1振动的方式该构成。
显示面板5以相对于触摸面板2重叠的方式配置在容纳空间10内。显示面板5例如是LCD(Liquid Crystal Display:液晶显示器)等液晶显示装置,能够穿过触摸面板2显示各种信息。由此,通过与在显示面板5显示的各种信息对应地,用指尖触摸触碰面板2,对控制部6发送基于与触碰的部位对应的操作内容的输入信号(指令信号)。
特别地,显示面板5具有GUI(Graphical User Interface:图形用户界面),不仅显示各种信息,还至少能够显示未图示的多个虚拟按钮。此外,显示面板5作为虚拟按钮以外的显示内容,还能够显示例如各种窗口、菜单等。
由此,操作者能够用指尖触碰触摸面板2以进行期望的虚拟按钮的输入操作。由此,对控制部6发送基于与进行了输入操作的虚拟按钮对应的操作内容的输入信号。
此外,本实施方式的显示面板5一体地组合于触摸面板2,能够随着触摸面板2沿第一方向L1位移。但是,不限定于该情况,还可以将显示面板5以无法位移的方式配置于容纳空间10,仅使触摸面板2沿第一方向L1位移。
如图2所示,在壳体4的容纳空间10内,容纳有安装控制部6的控制基板30。控制基板30为在两面形成未图示的电路图案的例如印刷基板,由未图示的支撑部件稳定地支撑在容纳空间10内。
控制部6是综合地控制汽车导航装置1的CPU等,如上所述地安装于控制基板30。特别地,控制部6基于伴随触摸面板2操作的上述输入信号,控制显示面板5的显示。而且,控制部6基于触摸面板2的操作使振动产生部22工作,控制给予触摸面板2的振动的产生时机等。
而且,汽车导航装置1具备用于使汽车导航装置1起作用的各种电子部件。
例如,汽车导航装置1主要具备检测车辆V的位置(测位)的位置检测部、与外部进行无线通信的通信部、存储器部、多个操作开关31(参照图1)、从扬声器输出声音的声音输出部、存储地图数据的地图数据库部等。其中,位置检测部、通信部、存储器部、声音输出部、地图数据库部在安装于控制基板30的状态下容纳于容纳空间10内。
此外,在图2中,省略这些位置检测部、通信部、存储器部、声音输出部、地图数据库部的图示。
位置检测部例如具备地磁传感器、陀螺仪传感器以及车速传感器等,具备基于来自人工卫星的发送电波来检测车辆V的位置的GPS功能。由此,控制部6能够基于来自位置检测部的检测结果来检测车辆V的当前位置、行进方向、速度、行驶距离等。而且,控制部6能够基于车辆V的当前位置以及存储于地图数据库部的地图数据等,将车辆V的当前位置以及行进方向在重合于车辆V周边的道路地图的状态下显示于显示面板5。
而且,控制部6能够基于经由通信部而出入的信息,例如将道路交通信息(拥堵信息、事故信息等)、周边的设施信息等在重合于车辆V周边的道路地图的状态下显示于显示面板5。
如图1所示,多个操作开关31配置在壳体4中的按钮设置面11,露出在车室侧。由此,操作者能够根据需要以用指尖按压操作开关31的方式进行输入操作,例如能够选择、执行显示面板5的画面切换、作为汽车导航装置1的各种功能等。
如图2所示,固定部件20例如形成为包围控制基板30周围的俯视图框状,相对于壳体4的底壁部4a以及周壁部4b一体地形成。但是,固定部件20的形状不限于该情况,还可以例如以从壳体4的底壁部4a朝显示面板5突出的方式形成,相对于触摸面板2以及显示面板5的四角在第三方向L3上相向的方式形成四个。
此外,固定部件20之中朝向显示面板5侧的端面为平坦的固定面20a。
板簧部件21配置在固定部件20和显示面板5之间,隔着显示面板5沿第一方向L1以能够弹性变形的方式支撑触摸面板2。
本实施方式的板簧部件21如图1以及图2所示,形成为沿第一方向L1的长度比沿第二方向L2的长度短的板片状,以相对于显示面板5的四角在第三方向L3上相向的方式,在第一方向L1以及第二方向L2上隔开间隔配置有四个。
各板簧部件21的一端部侧与固定部件20中的固定面20a连结,另一端部侧与显示面板5连结。由此,板簧部件21隔着显示面板5以能够沿第一方向L1位移的方式支撑触摸面板2。
但是,板簧部件21不限定于配置在显示面板5和固定部件20之间的情况。例如,如前所述,在将显示面板5以无法位移的方式配置于容纳空间10,并且仅将触摸面板2以能够沿第一方向L1位移的方式构成的情况下,以支撑触摸面板2的方式构成板簧部件21即可。而且,还可以使板簧部件21例如与壳体4的底壁部4a或者控制基板30连结。在该情况下,壳体4或控制基板30作为固定部件起作用。
特别地,板簧部件21以第一方向L1上的弹性率(弹簧常数)比第二方向L2上的弹性率(弹簧常数)小的方式形成。即,板簧部件21的第一方向L1的刚性形成得比第二方向L2的刚性低,通过弹性率的不同来以能够沿第一方向L1积极地位移的方式支撑触摸面板2。
振动产生部22安装于显示面板5的中央部。由此,振动产生部22能够隔着显示面板5一体地组合于触摸面板2,并且将产生的振动隔着显示面板5传递至触摸面板2。
但是,不限定于该情况,例如如前所述,在将显示面板5以无法位移的方式配置于容纳空间10,并且仅将触摸面板2以能够沿第一方向L1位移的方式构成的情况下,以安装于触摸面板2的方式构成振动产生部22即可。此外,在图1以及图2中,简化振动产生部22的图示。
如图3所示,振动产生部22是具有能够绕旋转轴线O旋转,且重心相对于旋转轴线O偏心的重锤40的所谓旋转型的振动马达。具体而言,振动产生部22是具有定子41以及转子42的硬币型的无刷马达。
振动产生部22以旋转轴线O相对于第三方向L3平行的方式安装于显示面板5。此外,将在从第三方向L3看的俯视图中,与旋转轴线O交叉的方向称为径向方向,将围绕旋转轴线O环绕的方向称为周向方向。
转子42具备轴承部50、后轭51、磁石52、以及重锤40。
轴承部50例如为含油轴承等形成为圆筒状的滑动轴承,与旋转轴线O同轴地配置。但是,轴承部50不限定于滑动轴承,例如还可以由将滚珠以能够滚动的方式保持在内圈和外圈之间的滚珠轴承等构成。此外,将后述的轴61贯穿***轴承部50的插通孔50a内。
后轭51具备:将旋转轴线O作为中心形成为圆环状,并且与旋转轴线O同轴地配置的轭本体51a、从轭本体51a的内周缘部沿着旋转轴线O朝显示面板5侧延伸的嵌合筒部51b、以及从轭本体51a的外周缘部朝径向方向外侧延伸的安装板51c,它们一体形成。
嵌合筒部51b形成为圆筒状,相对于轴承部50嵌合固定。由此,后轭51整体能够与轴承部50一同将旋转轴线O作为中心旋转。安装板51c从轭本体51a的外周缘部的一部分朝径向方向的外侧延伸。此外,安装板51c与重锤40的形状对应地形成,例如形成为中心角约180°的扇状。
磁石52相对于后轭51的轭本体51a安装。此时,磁石52以从径向方向外侧包围轴承部50的方式安装于轭本体51a。此外,作为磁石52的材质,不特别限定,可以使用公知的材质。
重锤40以与后轭51相比配置在径向方向外侧的方式,相对于安装板51c安装。重锤40例如形成为将旋转轴线O作为中心的扇状。例如,重锤40以在从第三方向L3看的俯视图中,中心角为例如大约180°的方式形成。由此,重锤40的重心相对于旋转轴线O偏心。
此外,作为重锤40的材质,虽然不特别限定,但优选地使用例如为比重较高的金属材料的钨等。另外,重锤40相对于安装板51c例如通过粘接、焊接等而粘着。
定子41具备基板60、轴61、线圈62、以及驱动部63,以能够绕旋转轴线O旋转的方式支撑转子42。
基板60在第三方向L3上隔着磁石52配置在轭本体51a的相反侧,相对于显示面板5一体地安装。基板60例如形成为俯视图圆形状,其外径形成得比转子52的最大外径大。
在基板60的中央部分,例如沿第三方向L3贯穿基板60的轴支撑孔60a与旋转轴线O同轴地形成。
轴61与旋转轴线O同轴地配置,不可旋转地固定在轴支撑孔60a内。由此,轴61由基板60稳定地支撑。另外,轴61以从基板60朝转子42侧延伸的方式形成,贯穿***在轴承部50的插通孔50a内。由此,轴承部50以能够相对于轴61相对旋转的方式组合于该轴61。由此,转子42整体被轴61支撑,且能够绕旋转轴线O稳定地旋转。
线圈62以及驱动部63安装于基板60。其中,线圈62安装于基板60之中与磁石52沿第三方向L3相向的部分。
驱动部63电连接于未图示的外部电源,并且相对于线圈62电连接。而且,驱动部63具有未图示的霍尔元件,能够通过霍尔元件来检测磁石52的极性,并与检测到的极性对应地控制从外部电源供给的电流且将其供给到线圈62。通过对线圈62供给电流,在线圈62中产生磁力。然后,能够利用在线圈62中产生的磁力和磁石52的磁力的相互作用,使转子42绕旋转轴线O旋转。由此,振动产生部22能够利用转子52的旋转所伴随的重锤40的离心力,产生振动。
此外,还可以代替霍尔元件,将内置了霍尔元件的驱动IC设于驱动部63。在该情况下,驱动IC以将与磁石52的极性对应的驱动信号供给至线圈62的方式起作用。
此外,用于沿第三方向L3定位轴承部50的一对定位环64嵌合于轴61。
一个定位环64以配置在轴承部50和基板60之间的方式嵌合于轴61。另一个定位环64以在中间隔着轴承部50与定位环64位于第三方向L3的相反侧的方式嵌合于轴61。
这些定位环64相对于轴承部50阻力较小地滑动接触,发挥将轴承部50沿第三方向L3定位并使轴承部50的旋转顺利的作用。作为此种定位环64的材质,虽不特别限定,但例如能够考虑机械特性或耐热性等,采用一直以来在本技术领域中使用的各种树脂材料等。
例如,作为定位环64的材质,聚缩醛、尼龙等具有滑动性的合成树脂材料,或者对该合成树脂添加例如聚四氟乙烯、超高分子聚乙烯等固体润滑剂的合成树脂等。
但是,定位环64不是必需的,也可以不具备。
如上所述地构成的振动产生部22具有将转子42容纳在内部的有顶筒状的保护盖43。保护盖43例如一体地组合于基板60。但是,保护盖43不是必需的,也可以不具备。
(汽车导航装置的作用)
对使用具备如上所述地构成的振动产生装置3的汽车导航装置1的情况进行说明。
在该情况下,如图1所示,能够穿过触摸面板2,视觉辨认显示于显示面板5的信息,并且通过用指尖操作触摸面板2来进行与触碰的部位对应的操作。由此,能够适当地利用汽车导航装置1所具有的各种功能。
特别地,在操作触摸面板2时,能够利用来自振动产生部22的振动,使触摸面板2沿为操作面2a的面内方向的第一方向L1瞬间地振动。因此,能够使得对触碰到触摸面板2的指尖模拟地作用力学操作感觉,能够给予指尖以赋予点击感那样的触感。
更详细地进行说明。
如果用指尖操作触摸面板2,那么控制部6通过图3所示的驱动部63对线圈62供给电流,使线圈62产生磁力。由此,能够利用在线圈62中产生的磁力和磁石52的磁力的相互作用,使转子42绕旋转轴线O旋转,能够利用作用于重锤40的离心力使得产生振动。
由此,能够将通过振动产生部22产生的振动经由显示面板5传递至触摸面板2。此时,由于振动产生部22以旋转轴线O相对于第三方向L3平行的方式安装,故触摸面板2主要沿操作面2a的面内方向振动。
但是,触摸面板2如图1所示,由于由第一方向L1上的弹性率和第二方向L2上的弹性率不同的板簧部件21支撑,故通过弹性率的不同,以与第二方向L2相比容易沿第一方向L1位移的方式受到支撑。因此,能够利用从振动产生部22给予的振动,使触摸面板2沿第一方向L1积极地振动。
从而,例如与利用直线前进型促动器等的情况同样,能够使触摸面板2沿单方向、即第一方向L1振动。由此,能够利用触摸面板2的振动,对操作者的指尖,模拟地作用力学操作感觉,能够给予指尖以赋予点击感那样的触感。
特别地,由于用仅使重锤40旋转的简便的构成来构成振动产生部22,故不需要复杂的驱动电路以及复杂的动作控制,能够简略地构成振动产生部22,并且与能够简略地构成相应地,能够削减成本。而且,通过仅用板簧部件21支撑触摸面板2的简便的构成,能够利用通过振动产生部22产生的振动,使触摸面板2沿第一方向L1振动。
因此,能够谋求振动产生装置3整体的构成的简化以及低成本化。其结果,作为汽车导航装置1,能够谋求构成的简化以及低成本化。
如上面所说明的,根据本实施方式的汽车导航装置1,由于具备振动产生装置3,故能够谋求构成的简化以及低成本化,能够利用触摸面板2的沿第一方向L1的振动,有效地对操作者的指尖给予触感。
而且在本实施方式中,由于以容易弹性变形的第一方向L1和难以弹性变形的第二方向L2相互正交的方式形成板簧部件21,故容易使触摸面板2以沿第一方向L1的方式更线性地振动。
此外,在上述实施方式中,也可以以第一方向L1上的弹性率比第二方向L2上的弹性率小两倍以上的方式,构成板簧部件21。在该情况下,能够使触摸面板2更积极地沿第一方向L1振动。
而且,虽然在上述第一实施方式中将第一方向L1和第二方向L2作为相互正交的方向进行了说明,但不限于该情况,在触摸面板2的面内方向上,第一方向L1和第二方向L2相互交叉即可。
例如,还可以以在从车室侧看汽车导航装置1时,触摸面板2相对于车辆V的左右方向斜向地振动的方式构成。
而且,在上述第一实施方式中,也可以以由第一方向L1上的板簧部件21的弹性率和触摸面板2以及显示面板5的重量这至少两种主要因素决定的触摸面板2以及显示面板5的固有频率比振动产生部22的振动频率大的方式构成。
在该情况下,由于触摸面板2以及显示面板5的固有频率(固有振动数)比振动产生部22的振动频率大,故能够抑制触摸面板2以及显示面板5的共振,并且能够将振动产生部22的振动高效地传递至触摸面板2以及显示面板5,能够使其沿第一方向L1稳定地振动。
(第二实施方式)
接着,参照附图说明本发明所涉及的第二实施方式。此外,在该第二实施方式中,对于与第一实施方式的构成要素同样的部分,附以相同符号并省略其说明。
虽然在第一实施方式中,以旋转轴线O平行于相对于触摸面板2操作面2a正交的第三方向L3的方式构成振动产生部22,但在本实施方式中,以旋转轴线O相对于第二方向L2平行的方式构成振动产生部。
如图4以及图5所示,本实施方式的汽车导航装置1具备振动产生装置70,振动产生装置70具有以旋转轴线相对于第二方向L2平行的方式安装于显示面板5的振动产生部71。
振动产生部71安装于显示面板5的中央部。由此,与第一实施方式同样,振动产生部71能够隔着显示面板5一体地组合于触摸面板2,并且将产生的振动隔着显示面板5传递至触摸面板2。
此外,在图4以及图5中,简化了振动产生部71的图示。
如图6以及图7所示,振动产生部71是具有能够绕旋转轴线O旋转,且重心相对于旋转轴线O偏心的重锤72的所谓旋转型的振动马达。具体而言,振动产生部71是具有定子73以及转子74的缸型的无刷马达。
定子73具有形成为有底筒状的定子壳体80。在定子壳体80的内部,设有未图示的磁体、整流子以及电刷。而且,在定子壳体80中,为了供给电力的未图示的一对导线从内部朝外部延伸。
如此构成的定子73利用安装于定子壳体80的间隔件81安装于显示面板5。此时,定子73以转子74的旋转轴线O相对于第二方向L2平行的方式安装。
转子74具有未图示的线圈、缠绕有线圈的未图示的线圈保持件、以及安装于线圈保持件的旋转轴85。
线圈以及线圈保持件容纳在定子壳体80内。旋转轴85与旋转轴线O同轴地配置,并且以从定子壳体80内沿第二方向L2突出的方式形成。
重锤72在配置在定子壳体80外侧的状态下安装于旋转轴85。重锤72在周向方向上形成为非一致的形状,重心相对于旋转轴线O偏心。由此,振动产生部71能够利用转子74的旋转所伴随的重锤72的离心力,产生振动。
而且,本实施方式的振动产生装置70与第一实施方式同样,具备配置在固定部件20和显示面板5之间,隔着显示面板5以能够沿第一方向L1弹性变形的方式支撑触摸面板2的板簧部件(本发明所涉及的弹性支撑体)75。
板簧部件75以相对于显示面板5的四角在第二方向L2上相向的方式在第一方向L1以及第二方向L2上隔开间隔配置有四个。固定部件20以包围显示面板5周围的方式形成为框状,相对于壳体4的周壁部4b组合。
各板簧部件75的一端部侧连结于固定部件20,另一端部侧连结于显示面板5,隔着显示面板5以能够沿面内方向位移的方式支撑触摸面板2。此外,各板簧部件75形成为沿着第一方向L1的长度形成得比沿着第二方向L2的长度短的板片状。
特别地,板簧部件75以第一方向L1上的弹性率(弹簧常数)比第二方向L2上的弹性率(弹簧常数)小的方式形成,通过弹性率的不同来以能够沿第一方向L1位移的方式支撑触摸面板2。而且,本实施方式的板簧部件75以第三方向L3上的弹性率(弹簧常数)比第一方向L1上的弹性率(弹簧常数)大的方式形成,通过弹性率的不同来以与第一方向L1相比难以沿第三方向L3位移的方式支撑触摸面板2。
此外,板簧部件75与第一实施方式同样,不限定于设置在显示面板5和固定部件20之间的情况。例如,如前所述,在将显示面板5以无法位移的方式配置于容纳空间10,并且仅将触摸面板2以能够沿第一方向L1位移的方式构成的情况下,以支撑触摸面板2的方式构成板簧部件75即可。
(汽车导航装置的作用)
如上所述地构成的本实施方式的汽车导航装置1仅是转子74的旋转轴线O的方向与第一实施方式不同,能够实现与第一实施方式同样的作用效果。
例如,如图4所示,如果用指尖操作触摸面板2,那么控制部6对线圈62供给电流,使线圈62产生磁力。由此,能够利用在线圈62中产生的磁力和磁石52的磁力的相互作用,使转子74绕旋转轴线O旋转,能够利用作用于重锤72的离心力使得产生振动。
由此,能够将通过振动产生部71产生的振动经由显示面板5传递至触摸面板2。此时,由于振动产生部71以旋转轴线O相对于第二方向L2平行的方式安装,故能够对触摸面板2传递积极地沿第一方向L1振动那样的振动。
而且,板簧部件75由于第三方向L3上的弹性率比第一方向L1上的弹性率大,故与第一方向L1相比难以沿第三方向L3弹性变形。因此,在通过使重锤72绕与第二方向L2平行的旋转轴线O旋转来产生振动时,能够使触摸面板2与相对于触摸面板2操作面2a正交的第三方向L3相比,沿第一方向L1积极地振动。从而能够使触摸面板2高效地沿第一方向L1振动。
从而,在本实施方式的情况下,也例如与利用直线前进型促动器等的情况同样,能够使触摸面板2沿单方向、即第一方向L1振动。由此,能够利用触摸面板2的振动,对操作者的指尖,模拟地作用力学操作感觉,能够给予指尖以赋予点击感那样的触感。
此外,虽然在上述实施方式中,将以第三方向L3上的弹性率(弹簧常数)比第一方向L1上的弹性率(弹簧常数)大的方式形成板簧部件75的情况举例说明,但不限定于该情况。
例如,也可以以第三方向L3上的弹性率(弹簧常数)比第二方向L2上的弹性率(弹簧常数)小的方式形成板簧部件75。
在该情况下,优选地,例如,以第三方向L3上的弹性率(弹簧常数)与第一方向L1上的弹性率(弹簧常数)相同,或者比该弹性率小的方式形成板簧部件75。但是,不限定于该情况,例如只要满足第三方向L3上的弹性率(弹簧常数)比第二方向L2上的弹性率(弹簧常数)小的条件,则也可以比第一方向L1上的弹性率(弹簧常数)大。
在如上所述地构成的情况下,由于板簧部件75的第三方向L3上的弹性率比第二方向L2上的弹性率小,故在通过使重锤72绕与第二方向L2平行的旋转轴线O旋转来产生振动时,对相对于触摸面板2的操作面2a正交的第三方向L3,也能够与第一方向L1同样地使触摸面板2积极地振动。即,能够使触摸面板2高效地沿第一方向L1以及第三方向L3振动。
从而,由于能够使触摸面板2沿第一方向L1振动,并且也能够沿为指尖的接触方向的第三方向L3振动,故能够利用触摸面板2的振动,对操作者的指尖更强地,并且更为模拟地作用力学操作感觉。其结果,能够更有效地对指尖给予如赋予点击感的触感。
此外,在以第三方向L3上的弹性率(弹簧常数)与第一方向L1上的弹性率(弹簧常数)相同或者比该弹性率小的方式形成板簧部件75的情况下,在通过使重锤72绕与第二方向L2平行的旋转轴线O旋转来产生振动时,对相对于触摸面板2的操作面2a正交的第三方向L3,能够使触摸面板2与第一方向L1同等或比其更多地积极地振动,是优选的。
以上,虽然对本发明的实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为例子而提示的内容,并不意图限定发明的范围。实施方式能够以其它各种方式实施,能够在不脱离发明主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。在实施方式及其变形例中,例如包含本领域技术人员能够容易地想到的实施方式、实质上相同的实施方式、同等范围的实施方式等。
例如在上述实施方式中,举将触感提示装置适用于汽车导航装置的情况为例进行了说明,但不限定于该情况,还可以适用于在触摸时对指尖模拟地给予物理操作触感的各种电子设备等。例如,能够适合用于如在安装于操作者或操作者持有的状态下使用的可穿戴用途等。例如,能够适合用于智能手表或智能电话等便携信息终端。
而且在上述各实施方式中,虽然举将触摸面板用作可动板的情况为例进行了说明,但不限定于该情况。例如还可以将容纳在壳体内的控制基板用作可动板,也可以将专用的可动板设在壳体内。在该情况下,例如能够通过用振动产生部产生的振动来使控制基板沿第一方向振动,从而将该振动经由壳体传递至触摸面板。从而,能够实现同样的作用效果。
特别地,将控制基板用作可动板的情况下,例如,还可以利用振动产生部的振动,以沿第三方向积极地振动的方式构成控制基板。
而且在上述各实施方式中,虽然作为弹性支撑体的一例举利用板簧部件的情况为例进行了说明,但不限定于该情况。例如,如果能够与方向对应地使弹性率变化,那么还可以是例如卷簧等。
符号说明
O 旋转轴线
L1 第一方向
L2 第二方向
L3 第三方向
1 汽车导航装置(触感提示装置)
2 触摸面板(可动板)
3、70 振动产生装置
4 壳体
5 显示面板
6 控制部
20 固定部件
21、75 板簧部件(弹性支撑体)
22、71 振动产生部
40、72 重锤
41、73 定子
42、74 转子。
Claims (9)
1.一种振动产生装置,其特征在于,具备:
固定部件;
可动板,其以能够相对于所述固定部件相对位移的方式配置;
多个弹性支撑体,其设在所述固定部件和所述可动板之间,以能够弹性变形的方式支撑所述可动板;以及
振动产生部,其组合于所述可动板,并且对所述可动板给予振动,
所述振动产生部具有能够绕旋转轴线旋转,并且重心相对于所述旋转轴线偏心的重锤,
所述弹性支撑体以在所述可动板的面内方向相互交叉的第一方向以及第二方向上,所述第一方向上的弹性率比所述第二方向上的弹性率小的方式形成。
2.根据权利要求1所述的振动产生装置,其中,所述弹性支撑体以所述第一方向上的弹性率比所述第二方向上的弹性率小两倍以上的方式形成。
3.根据权利要求1或2所述的振动产生装置,其中,所述第一方向以及所述第二方向为相互正交的关系。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的振动产生装置,其中,由所述第一方向上的所述弹性支撑体的弹性率、以及所述可动板的重量这至少两个主要因素决定的、所述可动板的固有频率比所述振动产生部的振动频率大。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的振动产生装置,其中,所述振动产生部以所述旋转轴线相对于所述第二方向平行的方式组合于所述可动板。
6.根据权利要求5所述的振动产生装置,其中,所述弹性支撑体以相对于所述可动板正交的第三方向上的弹性率比所述第一方向上的弹性率大的方式形成。
7.根据权利要求5所述的振动产生装置,其中,所述弹性支撑体以相对于所述可动板正交的第三方向上的弹性率比所述第二方向上的弹性率小的方式形成。
8. 根据权利要求1至7中的任一项所述的振动产生装置,其中,所述振动产生部具备:
转子,其具有所述重锤,以能够绕所述旋转轴线旋转的方式配置;以及
定子,其以能够旋转的方式支撑所述转子。
9.一种触感提示装置,其特征在于,具备:
根据权利要求1至8中的任一项所述的振动产生装置;
壳体,其将所述固定部件以及所述振动产生部容纳在内部,并且供所述可动板以可位移的方式组合;以及
显示面板,其容纳在所述壳体内,穿过所述可动板显示信息,
所述可动板能够用指尖操作,
在所述壳体内,容纳有控制部,所述控制部与所述可动板的操作对应地控制所述显示面板的显示。
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