CN1319020C - 具有振动功能的坐标输入装置 - Google Patents

Abstract

一种能将感应板兼用作扬声器的、具有振动功能的坐标输入装置。将检测片(3)和检测片(4)互相重叠地设置，在所述检测片(4)的X1侧的端部设置驱动部(7)。所述检测片(3)被形成为比检测片(4)的X方向的两端长，并且检测片(3)的突出部分分别被固定在支持体(6a、6b)上。所述检测片(3)的、未被固定在支持体(6a)上的部分的间隙(12a)的尺寸(S1)，比未被固定在支持体(6b)上的部分的间隙(12b)的尺寸(S2)长。

Description

具有振动功能的坐标输入装置

技术领域

本发明涉及一种操作面的表面具有扬声器功能的坐标输入装置，尤其涉及能以高声压输出的坐标输入装置。

背景技术

在现有技术中，已知有在携带信息终端设置显示面板、可一边用手指、笔等触摸该显示面板的画面一边进行输入操作的装置。在这种终端装置上，在显示面板前面，重叠地设置被形成为透明色的坐标检测机构，并将其搭载于比显示画面大的框体上。另外，在不是上述框体的显示画面的部分上，设置有其他的操作部等。

另外，在上述携带信息终端，扬声器内置于框体中并基于画面的图案发出声音。或者，于在框体内仅搭载音源的物体上，连接耳机、头戴式耳机等便可听到声音。

然而，在搭载上述以往的坐标输入装置的携带信息终端，在搭载扬声器时，必须为此留出空间，因此，终端小型化就变得困难。另外，在仅搭载音源的终端，必须佩带耳机也造成使用的不方便。

本发明是要解决上述技术中存在的问题，其目的在于提供一种在画面上可进行各种操作、在不使终端大型化的情况下能搭载扬声器的坐标输入装置。

发明内容

本发明的坐标输入装置，设有：坐标检测机构，和支撑所述坐标检测机构的基板的支持体，和使所述坐标检测机构振动的驱动机构；所述坐标检测机构的一部分，由所述支持体支撑，当所述驱动机构驱动时，从所述坐标检测机构发出声压，所述坐标检测机构具有至少检测一方向的操作位置的检测片，所述检测片被与底座对向设置的所述支持体支撑。

在上述本发明中，由于能便坐标检测机构兼用作扬声器的振动板，所以不会使框体大型化。而且，其功能不只限于扬声器，也可以作为操作者在进行输入操作时驱动坐标检测机构、赋予操作触感的机构应用。

例如，所述所述检测片为了检测X方向和Y方向操作位置互相重叠地设有一对检测片，并且所述一个的检测片以从与另一个检测片对向的端部突出的方式延长，该突出的各部分的检测片被所述支持体支撑。

这样，由于能将坐标检测机构的一部兼用作扬声器的一部分，所以能减少部件数量、降低制造成本。

例如，优选所述驱动机构的设置位置偏向所述另一个检测片一侧的支持体。

另外，优选将从固定在所述一个检测片的所述支持体的部分、到与另一个检测片重叠的部分的二个间隙设定为不同的尺寸，将所述二个间隙中一个间隙尺寸设定得较长、以便能做大的动作，而将另一个间隙尺寸设定得较短、以便能做小的动作。

由此，即使驱动机构被设置在偏向坐标检测机构的位置上，也不会降低声压输出。

另外，所述坐标检测机构可为透明色，并可在所述坐标检测机构操作面的反面侧，重叠地设置显示部件。这样，可一边触摸显示在显示部件上的图像一边进行各种输入操作。另外，能够提供搭载具有与扬声器同样声音输出功能的薄型显示装置。

附图说明

图1是从操作面侧观察本发明的坐标输入装置的俯视图。

图2是从图1中2-2线的剖面图。

图3是表示坐标检测机构的检测机构的电路图。

图4是输出声压时的动作说明图：(A)为用于防止输出降低的措施前，(B)、为用于防止输出降低的措施后。

图5是表示本发明坐标输入装置的变形例的俯视图。

图6图5中6-6线的剖面图。

图中：1—坐标输入装置，2—坐标检测机构，3、4—检测片，5—底座，6a、6b—支持体，7—驱动部(驱动机构)，8、9—支撑部，12a、12b—间隙，20—显示面板(显示部件)。

具体实施方式

图1为从操作表面侧观察本发明的坐标输入装置一例的俯视图，图2为图1中2-2线的剖面图，图3为表示发音时振动板动作的模式图，(A)为以往例的动作图、(B)为本实施例的动作图。

本实施例的坐标输入装置1，能搭载于例如PDA(Personal DigitalAssistant)等显示面板的前面上。因此，能用手指或笔等在显示板的显示画面上边操作边输入，或者从显示板的表面发出声音。

如图1所示的坐标输入装置1，具有被形成为长方形状的坐标检测机构2。该坐标检测机构2为电阻式感应板(tablet)。如图2所示，在作为表面侧的Z1侧上，设置有用于检测X方向位置的检测片3，在所述检测片3的Z2侧，设置有用于检测Y方向位置的另一检测片4。但也可是由检测片3检测Y方向的位置并由检测片4检测X方向位置的结构。

所述检测片3，由可挠曲变形材料形成，具体地讲是将聚对苯二甲酸乙二酯等合成树脂形成薄膜状的材料，或者可选用将厚度尺寸薄型化的玻璃片等。所述检测片4，可选用透明玻璃或透明合成树脂等。然后，在所述检测片3、4上、在互相对向的一侧形成各自单面的导电层3a、4a。该导电层3a、4a，由例如ITO(铟锡氧化物)等的透明电极形成。而且，在所述检测片3或检测片4任意一个的对向面上，形成有多个未图示的由非导电性部件构成的微小突起，以便在所述检测片3与检测片4重叠时并在非操作时，在所述导电层3a和4a之间保持微小的间隙。

如图1所示，所述检测片3的X方向和Y方向的尺寸，比所述检测片4的X方向和Y方向的尺寸长，所述检测片3，从所述检测片4的各4条边凸出。所述检测片3，从所述检测片4沿X1、X2方向突出的各部分，通过粘结剂等与设置在底座5上两端的支持体6a、6b固定。而且，在本实施例中，底座5由PET或聚丙酸类等透明合成树脂形成。

在所述检测片4上，设置有具有驱动机构功能的驱动部7。所述驱动部7，被设置在对于所述检测片4偏向X1方向的位置上。而且，所述驱动部7，对例如压电元件施加规定电压、使压电元件产生在Z1-Z2方向上的变形的部件。而且，作为所述驱动机构，也可在检测片4侧设置线圈、在底座5侧设置磁铁等构成磁路，形成将检测片4向Z1-Z2方向驱动的磁路。

所述坐标检测机构2的模式图表示在图3中。这样，可将检测片3、4共同作为1个电阻体处理。因此，在对检测片3的两端施加规定的电压时，在对如图3所示的P点进行按压操作时，就会在对于P点向的Y方向平行移动位置，得到完全相同的电阻值。而且，在对检测片4的两端施加规定的电压时，就会在相对于P点向X方向平行移动的位置得到完全相同的电阻值。

如图3所示，以仅在检测片3上将X1侧的端部的电压设为5伏(V)、X2侧的端部电压设为0V、然后将仅在检测片4的Y1侧的电压设为5V、Y2侧电压的设为0V，这样由未图示的控制部来控制检测片3与4交替通电。

当对P点进行按压操作时，检测片3的导电层3a和检测片4的导电层4a便在P点接触，此时，若对检测片3通电，则通过检测片4可测出电压Vx。然后，当切断对检测片3通电而对检测片4通电时，通过检测片3可测出电压Vy。在控制部，基于所述电压值Vx、Vy的坐标数据，预先被保存在存储部，测出所述电压值Vx、Vy就能获得所述操作位置。

并且，所述坐标检测机构2并不仅限于电阻式感应板，也可以使用静电容量式感应板。

如图1和图2所示，在所述底座5上设置有支撑部8、9。所述支撑部8、9，分别被形成为向X方向的细长形状，并固定在底座5上的Y1侧和Y2侧的各端部。但是，如也可以将前面所述的支撑部形成在底座5的一面上。将所述支撑部8、9，其由合成树脂制成的固定部8a被固定在底座5上，在所述固定部8a的Z1侧的表面上，重叠设置有橡胶等弹性部件8b。当这样在检测片4接触的部分上设置弹性部件8b时，在检测片4接触时便能减轻接触声。而且，支撑部9也同样由固定部和弹性部件构成。

如图2所示，所述支撑部8、9的高度尺寸H，被形成为与所述检测片4的Z2侧的表面具有微小间隙11的尺寸。即，当驱动所述驱动部7而驱动检测片3、4时，检测片3、4产生过度变形，为避免检测片3的导电层3a与检测片4的导电层4a的不慎接触来设定所述间隙11的尺寸。

在本实施例中，如图2所示，将从X1侧的检测片3与检测片4的重叠部分、到支持体6a的检测片3的固定部分的间隙12a的尺寸设置为S1。另外，在相反的X2侧，将从所述重叠部分到支持体6b的检测片3的固定部分的间隙12b尺寸设置成比所述尺寸S1短的S2。

在如上述那样形成的坐标输入装置1中，若对驱动部7进行通电驱动，则将基于驱动力产生的振动传递给检测片4，并使检测片4和检测片3一起向Z1-Z2方向振动。这样，就能使检测片3、4发挥作为振动板的功能，从所述检测片3、4中发出声压。另外，当把所述驱动部7设置在偏向检测片4的X1侧的端部时，在使检测片3的间隙12a向Z1侧突出变形时，在X2侧的间隙12b便产生向Z2方向的突出变形。

图4(A)表示将所述间隙尺寸S1和S2设置为同样时的振动状态，但是如果像这样将间隙12a、12b双方设置成同尺寸，则在对驱动部7进行驱动时，在检测片3的X1侧，以符号a1表示相位的声压会向Z1方向发出，而在X2侧以符号a2表示的、与前者呈反相位的声压向Z1方向发出。

这样，为了在检测片3的X1侧和X2侧发出振幅相同、互呈反相位的声压，向相互的声压向相互抵消方向进行，使声音不能输出或减弱声音输出。

在此，如图4(B)所示，将X1侧的间隙12a尺寸S1设置成比X2侧的间隙12b尺寸S2长，在X1侧发出的声压为以符号b1表示的声压，在X2侧发出的声压，如符号S2所示，与所述声压b1相比，为反相位且振幅小。因此，在X1侧和X2侧、声压不相互抵销，从检测片3、4能发出输出大的声压。

而且，在上述实施例中，所述间隙12a和12b尺寸不同，但并不仅限于此，例如也可将两侧的各间隙设置为相同，而且改变检测片3两侧的刚性。或者，也可将检测片3以一端作为支点可转动地支撑在支持体6a(或6b)上。

在搭载有上述坐标输入装置1的电子机器中，在坐标输入装置1的背面设置有由液晶或有机EL(电致发光)等形成的显示面板20。该显示面板20能显示静止图像或动画像，并基于所述图像可进行输入各种操作。在本实施例中，由于检测片3、4、导电层3a、4a和底座5全都是透明的，所以，即使在底座5背面设置所述显示面板20，从操作面板1A侧也能看清由显示面板20所显示的图像。而且，也可将显示面板20设置在检测片4与底座5之间。

这样，在搭载有所述坐标输入装置1和显示面板20的电子机器中，能够根据输出在显示面板20上的画面进行各种输入操作，同时，从显示面板20还可输出声音。因此，在从正面平视电子机器时，可将外形尺寸设计成接近显示面板20的大小，实现装置的小型化和薄型化。另外，由于检测片3、4可以兼作扬声器，所以能减少部件数量、降低制造成本。

另外，虽然说明了在所述坐标输入装置1中具有作为所谓扬声器的功能。但并不仅限于此，也可作为反馈功能使用。所谓反馈功能，是指例如在PDA等电子机器中，当光标移动到画面上菜单显示的位置时，在越过菜单显示的边界线时、或移动到图标显示处时，能使检测片3、4振动而使操作者的手或手指感受到某种力。由此，可以不仅仅依赖于视觉，而靠操作者手的感触即可感知出光标向所述各位置的移动。

图5和图6表示的是所述坐标输入装置1的变形例。该坐标输入装置30，其坐标检测机构2被设置在底座5上，通过所述底座5的4边的各边缘部和弹性支撑部件31a、31b、31c和31d来支撑所述坐标检测机构2的4边的各边缘部。所述弹性支撑部件31a～31d，是由合成树脂等材料制成的圆弧状部件，但并不仅限于此。在本实施例中，弹性支撑部件31a的两端部与弹性支撑部件31b、31d的各端部相连接，另外，弹性支撑部件31c的两端部与弹性支撑部件31b、31d另一侧的各端部相连接，由所述弹性支撑部件31a～31d来密闭坐标检测机构2与底座5之间的空间。

由于形成了这样的密闭空间，因此，当使驱动部7振动时，在坐标检测机构2的X1侧向Z1侧发出声压，而在X2侧向Z2侧发出声压。此时，由于向Z2侧发出的声压在所述弹性支撑部件31a～31d被遮断，防止了在Z1侧泄漏，所以，不会出现使在X1侧向Z1侧输出的声压的输出降低的情况。

另外，在所述底座5上，以画框状沿其周边部设置有被形成为细长形状的支撑部32a、32b、32c、和32d。各支撑部32a～32d，在坐标输入装置1中，与前面说明同样地将所述坐标检测机构2的对向电极尺寸设置成不会造成不慎接触的程度。

(发明效果)

以上所述的本发明，可将作为坐标输入机构的检测片兼作扬声器的振动板。而且，即使将驱动部偏向一方设置，也不会出现降低声压输出的情况。

Claims (5)

1.一种坐标输入装置，其特征在于：

设有：坐标检测机构，和支撑所述坐标检测机构的基板的支持体，和使所述坐标检测机构振动的驱动机构；所述坐标检测机构的一部分，由所述支持体支撑，当所述驱动机构驱动时，从所述坐标检测机构发出声压，所述坐标检测机构具有至少检测一方向的操作位置的检测片，所述检测片被与底座对向设置的所述支持体支撑。

2.根据权利要求1所述的坐标输入装置，其特征在于：所述检测片为了检测X方向和Y方向的操作位置而互相重叠地设有一对检测片，并且一个所述检测片以从与另一个所述检测片对向的端部突出的方式延长，该突出的各部分的检测片被所述支持体支撑。

3.根据权利要求2所述的坐标输入装置，其特征在于：所述驱动机构的设置位置偏向所述另一个检测片一侧的支持体。

4.根据权利要求3所述的坐标输入装置，其特征在于：将从固定在所述一个检测片的所述支持体的部分、到与另一个检测片重叠的部分的二个间隙设定为不同的尺寸，将所述二个间隙中一个间隙尺寸设定得较长、以便能做大的动作，而将另一个间隙尺寸设定得较短、以便能做小的动作。

5.根据权利要求1所述的坐标输入装置，其特征在于：所述坐标检测机构为透明色，在所述坐标检测机构操作面的反面侧，重叠地设置显示部件。

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