-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Eingabevorrichtung, die in der Lage ist, eine Eingabefläche eines Berührungsbildschirms zu vibrieren.
-
STAND DER TECHNIK
-
Im Gegensatz zu einer mechanischen Eingabevorrichtung, die einen mechanischen Schalter verwendet, hat eine Eingabevorrichtung, in der ein Berührungsbildschirm verwendet wird, zwar den Vorteil, dass ein Eingabebildschirm durch eine Software frei konfiguriert werden kann, allerdings kann einem Bediener nicht das Gefühl vermittelt werden, einen Eingabevorgang auszuführen. Darum wurden Techniken zum Vibrieren einer Eingabefläche in Verbindung mit einem Eingabevorgang vorgeschlagen. Die in Patentdokument 1 beschriebene Berührungsbildschirmvorrichtung überträgt eine Vibration von einem Aktuator auf ein bewegliches Panel, das eine Anzeigevorrichtung und einen Berührungsbildschirm aufweist. Das bewegliche Panel ist in einem Fensterabschnitt angeordnet, der in einem Gehäuse ausgebildet ist.
-
LISTE DER ANFÜHRUNGEN
-
PATENTDOKUMENT
-
[Patentdokument 1]
Japanische Ungeprüfte Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2007-34991 -
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABE
-
Bei der in Patentdokument 1 beschriebenen Berührungsbildschirmvorrichtung vibriert das bewegliche Panel (der Berührungsbildschirm und die Anzeigevorrichtung) einstückig, das Gehäuse vibriert allerdings nicht. Wenn das bewegliche Panel vibriert, besteht daher die Gefahr, dass die Vibration visuell erkannt wird. Wenn beispielsweise ein Muster wie ein Motiv an der Grenze zwischen dem Gehäuse und dem beweglichen Panel ausgebildet ist, besteht die Gefahr, dass das Muster zum Erkennungsmerkmal wird und die Vibration visuell erkannt werden kann.
-
In einer Eingabevorrichtung, bei der Vibrationen über Berührung vermittelt werden, kann es vorkommen, wenn die Vibration nicht durch das Berühren, sondern visuell wahrgenommen wird, dass die visuelle Wahrnehmung die beabsichtigte Vermittlung durch haptische Wahrnehmung erschwert. Wenn die Vibration visuell erkannt wird, kann es vorkommen, dass beispielsweise eine Bewegung der Eingabevorrichtung und von Vorrichtungshauptteilen um die Eingabevorrichtung als Ganzes empfunden wird und somit besteht die Gefahr, dass das Empfinden einer beabsichtigten haptischen Wahrnehmung beim Berühren des Berührungsbildschirms durch eine Fingerspitze erschwert wird.
-
Angesichts der zuvor erwähnten Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einem Benutzer einer Eingabevorrichtung, die Vibrationen durch Berührung vermittelt, ein angemessenes Empfinden der Vibration zu ermöglichen.
-
MITTEL ZUR LÖSUNG DER AUFGABE
-
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, zeichnet sich eine Eingabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch aus, eine Eingabeeinheit, die eine Anzeigevorrichtung und einen mit der Anzeigevorrichtung überlappenden Berührungsbildschirm aufweist, einen Rahmenabschnitt, der die Eingabeeinheit umgibt, und einen Aktuator zum Vibrieren der Eingabeeinheit in Bezug auf den Rahmenabschnitt in einer Richtung einer Ebene des Berührungsbildschirms, zu umfassen, wobei die Eingabeeinheit einen Außenumfangsabschnitt aufweist, der dem Rahmenabschnitt in der Richtung der Ebene gegenüberliegt, und wenn die Eingabeeinheit durch den Aktuator in einer Vibrationsrichtung vibriert wird, eine Empfindung einer Bewegung, die durch eine visuelle Änderung basierend auf einer Änderung einer relativen Position zwischen dem Rahmenabschnitt und dem Außenumfangsabschnitt erfasst wird, in geringerem Ausmaß wahrgenommen wird als eine Empfindung einer Bewegung, die durch haptische Wahrnehmung bei einer Berührung des Berührungsbildschirms erhalten wird.
-
In der vorliegenden Erfindung ist eine Eingabeeinheit mit einer Anzeigevorrichtung und einem Berührungsbildschirm dementsprechend aufgebaut, dass wenn die Eingabeeinheit vibriert wird, um einem Benutzer über einen den Berührungsbildschirm berührenden Finger, die Vibration wahrnehmen zu lassen, die Empfindung der Bewegung, die durch haptische Wahrnehmung beim Berühren des Berührungsbildschirms erfasst wird, in stärkerem Ausmaß wahrgenommen wird als die Empfindung der Bewegung, die durch die visuelle Änderung basierend auf der Änderung der relativen Position zwischen einem vibrierenden Teil (Außenumfangsabschnitt der Eingabeeinheit) und einem nicht vibrierenden Teil (Rahmenabschnitt) erfasst wird. Folglich nimmt der Benutzer die Vibration hauptsächlich durch Berührung wahr und nimmt die Vibration visuell kaum wahr. Daher kann die Gefahr, dass die beabsichtigte haptische Wahrnehmung dem Benutzer aufgrund der Störung durch die visuelle Wahrnehmung schwer vermittelt werden kann, verringert werden, wodurch die Vibration dem Benutzer in geeigneter Weise vermittelt werden kann.
-
Beispielsweise ist es bevorzugt, dass der Rahmenabschnitt einen sich in die Vibrationsrichtung erstreckenden ersten Rahmenabschnitt umfasst, in dem ersten Rahmenabschnitt ein erstes Muster vorgesehen ist, und das erste Muster keine Änderung in der Vibrationsrichtung und keine Unterbrechung in der Vibrationsrichtung aufweist. Wenn in dem nicht vibrierenden Teil (Rahmenabschnitt) in einem sich in die Vibrationsrichtung erstreckenden Abschnitt (erste Rahmenabschnitt), ein sich in der Vibrationsrichtung änderndes Muster oder ein eine Unterbrechung in der Vibrationsrichtung aufweisendes Muster ausgebildet ist, wird das Muster leicht zu einem Erkennungsmerkmal der Bewegung, wodurch die Bewegung visuell leicht wahrgenommen wird. Wenn das Muster jedoch keine Änderung und keine Unterbrechung in der Vibrationsrichtung aufweist, stellt es, auch bei einer Vibration der Eingabeeinheit, kein Erkennungsmerkmal zum Erkennen der Bewegung dar, wodurch die Bewegung der Eingabeeinheit visuell schwer zu erkennen ist. Folglich kann die Gefahr verringert werden, dass die beabsichtigte haptische Wahrnehmung dem Benutzer aufgrund der Störung durch die visuelle Wahrnehmung schwer vermittelt werden kann.
-
Ferner ist es bevorzugt, dass der Rahmenabschnitt einen ersten Rahmenabschnitt umfasst, der sich in der Vibrationsrichtung erstreckt, in dem ersten Rahmenabschnitt ein erstes Muster vorgesehen ist, der Außenumfangsabschnitt einen Eckabschnitt umfasst, in dem ein sich in der Vibrationsrichtung erstreckender Abschnitt und ein sich in eine die Vibrationsrichtung schneidende Richtung erstreckender Abschnitt miteinander verbunden sind, und das erste Muster zumindest an einer Position, an der der erste Rahmenabschnitt und der Eckabschnitt sich in der Richtung der Ebene gegenüberliegen, keine Änderung in der Vibrationsrichtung und keine Unterbrechung in der Vibrationsrichtung aufweist. Auf diese Weise wird das erste Muster unter dem Aspekt ausgebildet, dass es in dem ersten Rahmenabschnitt an einer Position, die dem Eckabschnitt der vibrierenden Eingabeeinheit gegenüberliegt, kein Erkennungsmerkmal der Bewegung darstellt. Da die Bewegung der Eingabeeinheit visuell schwer zu erkennen ist, besteht nur eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass die beabsichtigte haptische Wahrnehmung dem Benutzer aufgrund der Störung durch die visuelle Wahrnehmung schwer vermittelt werden kann.
-
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass zumindest ein Innenumfangsabschnitt des Rahmenabschnitts einfarbig ist. Ferner ist es bevorzugt, dass der Außenumfangsabschnitt einfarbig ist. Wenn in dieser Weise ein Grenzbereich zwischen dem vibrierenden Teil und dem nicht vibrierenden Teil (der Innenumfangsabschnitt des Rahmenabschnitts und der Außenumfangsabschnitt) einfarbig ist, entsteht kein Erkennungsmerkmal der Bewegung, wodurch die Bewegung visuell kaum wahrgenommen wird. Da selbst wenn die Eingabeeinheit vibriert, die Bewegung schwer erkennbar ist, besteht daher nur eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass die beabsichtigte haptische Wahrnehmung dem Benutzer aufgrund der Störung durch die visuelle Wahrnehmung schwer vermittelt werden kann.
-
In diesem Fall ist es bevorzugt, dass zumindest der Innenumfangsabschnitt des Rahmenabschnitts und der Außenumfangsabschnitt jeweils einfarbig sind und eine ähnliche Farbe aufweisen. Ferner ist es bevorzugter, dass zumindest der Innenumfangsabschnitt des Rahmenabschnitts und der Außenumfangsabschnitt jeweils einfarbig sind und die gleiche Farbe aufweisen. Auf diese Weise können, wenn der vibrierende Teil und der nicht vibrierende Teil einfarbig sind und die gleiche Farbe oder eine ähnliche Farbe aufweisen, der vibrierende Teil und der nicht vibrierende Teil als ein einstückiger Bereich erkannt werden. Selbst wenn die Eingabeeinheit vibriert, ist die Bewegung daher visuell schwer erkennbar, wodurch nur eine geringe Wahrscheinlichkeit besteht, dass die beabsichtigte haptische Wahrnehmung dem Benutzer aufgrund der Störung durch die visuelle Wahrnehmung schwer vermittelt werden kann.
-
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Breite des Innenumfangsabschnitts in einer dem Außenumfangsabschnitt gegenüberliegenden Richtung 1 cm oder mehr beträgt. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung konnten überprüfen, dass durch Ausbildung eines Abschnitts ohne Bewegungs-Erkennungsmerkmal über eine Breite von 1 cm oder mehr im Grenzbereich zwischen dem vibrierenden Teil und dem nicht vibrierenden Teil, die Bewegung schwer erkennbar wird, und somit wurde ein dementsprechender Aufbau gewählt. Dadurch kann die Gefahr verringert werden, dass die beabsichtigte haptische Wahrnehmung dem Benutzer aufgrund der Störung durch die visuelle Wahrnehmung schwer vermittelt werden kann.
-
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass die Anzeigeeinheit eine mit dem Berührungsbildschirm überlappende Anzeigefläche umfasst, die Anzeigefläche einen Anzeigebereich und einen an einer Außenumfangsseite des Anzeigebereichs vorgesehenen Nichtanzeigebereich aufweist, und der Außenumfangsabschnitt den Nichtanzeigebereich enthält. Auf diese Weise ist die Wahrscheinlichkeit gering, dass ein Anzeigeinhalt des Anzeigebereichs ein Erkennungsmerkmal darstellt, durch das die Bewegung visuell erkannt wird.
-
In der vorliegenden Erfindung sind der Rahmenabschnitt und der Berührungsbildschirm vorzugsweise in der gleichen Ebene positioniert. Auf diese Weise kann eine Eingabefläche der Eingabeeinheit (die Oberfläche des Berührungsbildschirms) flach und stufenlos in Bezug auf den herum geformten Rahmenabschnitt ausgebildet werden. Daher existiert keine Stufe zwischen dem vibrierenden Teil und dem nicht vibrierenden Teil, weshalb der vibrierende Teil und der nicht vibrierende Teil so ausgebildet sein können, dass sie als einstückig angesehen werden können.
-
In der vorliegenden Erfindung kann ein Aspekt gewählt werden, bei dem der Aktuator einen beweglichen Körper und einen Stützkörper, eine Antriebsschaltung zum Vibrieren des beweglichen Körpers in der Vibrationsrichtung in Bezug auf den Stützkörper, und einen Verbindungskörper zum Verbinden des beweglichen Körpers und des Stützkörpers, umfasst, und die Eingabeeinheit an dem Stützkörper befestigt ist.
-
EFFEKTE DER ERFINDUNG
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann beim Vibrieren einer Eingabeeinheit, die eine Anzeigeeinheit und einen Berührungsbildschirm umfasst, zur Vermittlung einer haptischen Wahrnehmung eine Konfiguration dementsprechend sein, dass eine Empfindung der Bewegung, die durch haptische Wahrnehmung beim Berühren des Berührungsbildschirms erfasst wird, größer ist als eine Empfindung der Bewegung, die durch Erfassen einer visuellen Änderung zwischen einem vibrierenden Teil (Außenumfangsabschnitt der Eingabeeinheit zum Rahmenabschnitt) und einem nicht vibrierenden Teil (Rahmenabschnitt) erhalten wird. Folglich nimmt der Benutzer die Vibration hauptsächlich durch Berührung wahr und nimmt die Vibration visuell kaum wahr. Daher kann die Gefahr, dass die beabsichtigte haptische Wahrnehmung dem Benutzer aufgrund der Störung durch die visuelle Wahrnehmung schwer vermittelt werden kann, verringert werden, wodurch die Vibration dem Benutzer in geeigneter Weise vermittelt werden kann.
-
Figurenliste
-
- [1] 1 ist eine erläuternde Ansicht, die im Querschnitt einen Aufbau einer Eingabevorrichtung zeigt, auf die die vorliegende Erfindung angewendet wird.
- [2] 2 ist eine erläuternde Ansicht, die einen ebenen Aufbau der in 1 gezeigten Eingabevorrichtung zeigt.
- [3] 3A und 3B sind vergrößerte Teilansichten, die einen ebenen Aufbau eines Außenumfangsabschnitts und eines Rahmenabschnitts gemäß einer ersten Ausführungsform und einer zweiten Ausführungsform zeigen.
- [4] 4 ist eine vergrößerte Teilansicht, die einen ebenen Aufbau des Außenumfangsabschnitts und des Rahmenabschnitts gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
- [5] 5 ist eine vergrößerte Teilansicht, die einen ebenen Aufbau des Außenumfangsabschnitts und des Rahmenabschnitts gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
-
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es sei darauf hingewiesen, dass in der folgenden Beschreibung drei einander kreuzende Richtungen als eine X-Richtung, eine Y-Richtung und eine Z-Richtung bezeichnet werden und eine Seite der X-Richtung mit X1, die andere Seite der X-Richtung mit X2, eine Seite der Y-Richtung mit Y1, die andere Seite der Y-Richtung mit Y2, eine Seite der Z-Richtung mit Z1, und die andere Seite der Z-Richtung mit Z2 bezeichnet werden. Eine Eingabeeinheit 1 umfasst einen Berührungsbildschirm 13, wobei die X-Richtung und die Y-Richtung Richtungen in der Ebene einer Eingabefläche 13a des Berührungsbildschirms 13 sind und die X-Richtung die Richtung ist, in der die Eingabeeinheit 1 vibriert. Außerdem ist die Z-Richtung eine Normalenrichtung zur Eingabefläche 13a.
-
(Gesamtaufbau)
-
1 ist eine erläuternde Ansicht, die im Querschnitt einen Aufbau einer Eingabevorrichtung 100 zeigt, auf die die vorliegende Erfindung angewendet wird und 2 ist eine erläuternde Ansicht, die einen ebenen Aufbau der Eingabevorrichtung 100 von 1 zeigt. Die Eingabevorrichtung 100 umfasst die Eingabeeinheit 1 vom Berührungsbildschirm-Typ, einen Rahmenabschnitt 2, der eine Außenumfangsseite der Eingabeeinheit 1 umgibt, einen Aktuator 3, der die Eingabeeinheit 1 in Bezug auf den Rahmenabschnitt 2 vibriert, und ein Gestell 4, das die Eingabeeinheit 1 stützt. Der Rahmenabschnitt 2 ist an dem Gestell 4 befestigt oder einstückig damit ausgebildet. Alternativ kann der Rahmenabschnitt 2 vom Gestell 4 getrennt sein und die beiden können jeweils separat gestützt werden. Die Eingabevorrichtung 100 wird als Bedienpanel zum Bedienen verschiedener Geräte verwendet. Beispielsweise ist die Eingabevorrichtung 100 im Inneren eines Fahrzeugs als ein Bedienpanel zum Bedienen eines im Fahrzeug installierten Geräts vorgesehen. In diesem Fall ist das Gestell 4 in Bezug auf die Aufbaukomponenten des Fahrzeugs fixiert. Darüber hinaus kann für den Rahmenabschnitt 2 ein Randabschnitt einer Öffnung verwendet werden, die in dem fahrzeugintegrierten Bedienpanel ausgebildet ist.
-
Die Eingabeeinheit 1 umfasst eine Anzeigeeinheit 10, die von einem Anzeigefeld vom Direktsichttyp wie zum Beispiel einem Flüssigkristallanzeigefeld oder einem auf organischer Elektrolumineszenz basierenden Anzeigefeld gebildet wird, und einen lichtdurchlässigen Berührungsbildschirm 13, der auf der anderen Seite Z2 in der Z-Richtung überlappend mit der Anzeigeeinheit 10 vorgesehen ist. Die Anzeigeeinheit 10 und der Berührungsbildschirm 13 werden von einem nicht gezeigten Halteelement gehalten. Der Berührungsbildschirm 13 ist beispielsweise ein kapazitätsbasierter Berührungsbildschirm und auf der Oberfläche der Eingabeeinheit 1 angeordnet.
-
In der Anzeigeeinheit 10 sind auf einer der anderen Seite Z2 in der Z-Richtung zugewandten Anzeigefläche 10a, ein rechteckiger Anzeigebereich 11 zum Anzeigen verschiedener Informationen, Schalter, und dergleichen, und ein rechteckiger, rahmenförmiger Nichtanzeigebereich 12, der die Außenumfangsseite des Anzeigebereichs 11 umgibt, vorgesehen (siehe 2). Die Eingabefläche 13a des Berührungsbildschirms 13 ist in einem Bereich vorgesehen, der zumindest mit dem Anzeigebereich 11 überlappt. Der Benutzer kann Informationen eingeben, indem er mit der Fingerspitze einen Abschnitt der Eingabefläche 13a berührt, auf dem durch die Anzeigeeinheit 10 ein Schalter angezeigt wird. Die Eingabevorrichtung 100 gibt das Eingabeergebnis an eine höhere Steuereinheit (nicht gezeigt) aus.
-
Wie in 1 gezeigt, umfasst das Gestell 4 einen Bodenplattenabschnitt 41, der an der Rückseite (der einen Seite Z1 in der Z-Richtung) der Eingabeeinheit 1 angeordnet ist, und Seitenplattenabschnitte 42, die sich vom Bodenplattenabschnitt 41 zur anderen Seite Z2 in der Z-Richtung erheben. Die Eingabeeinheit 1 wird von dem Bodenplattenabschnitt 41 über ein elastisches Element 43 gestützt. Das elastische Element 43 ist beispielsweise eine Blattfeder. Alternativ kann ein Gummiblock als das elastische Element 43 verwendet werden. In der vorliegenden Ausführungsform umgeben die Seitenplattenabschnitte 42 die Außenumfangsseite der Eingabeeinheit 1, und der Rahmenabschnitt 2 ist an den vorderen Enden der Seitenplattenabschnitte 42 auf der anderen Seite Z2 in der Z-Richtung vorgesehen. Es sei darauf hingewiesen, dass wie oben beschrieben, der Rahmenabschnitt 2 einstückig mit den Seitenplattenabschnitten 42 ausgebildet werden kann oder ein von den Seitenplattenabschnitten 42 getrenntes Element sein kann. Außerdem können die Seitenplattenabschnitte 42 auch nicht vorgesehen sein, und der Rahmenabschnitt 2 kann von einem anderen Stützelement als dem Gestell 4 gestützt werden.
-
(Aktuator)
-
In der vorliegenden Ausführungsform ist die ebene Form der Eingabeeinheit 1 rechteckig. Der Aktuator 3 ist zwischen der Eingabeeinheit 1 und dem Bodenplattenabschnitt 41 angeordnet und an der Rückseite (der einen Seite Z1 in der Z-Richtung) der Eingabeeinheit 1 befestigt. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Aktuator 3 an einer Stelle in der Mitte der Eingabeeinheit 1 befestigt, allerdings können an einer Vielzahl von Stellen Aktuatoren 3 befestigt sein und synchron angetrieben werden. Der Aktuator 3 erzeugt eine Vibration in der X-Richtung. Durch Antreiben des Aktuators 3 wird die Vibration des Aktuators 3 in die Eingabeeinheit 1 eingegeben. Infolgedessen vibriert die Eingabeeinheit 1 in der X-Richtung in Bezug auf das Gestell 4 und den Rahmenabschnitt 2.
-
Wie in 1 gezeigt, umfasst der Aktuator 3 einen Stützkörper 31 und einen beweglichen Körper 32, einen Verbindungskörper 33 zum Verbinden des beweglichen Körpers 32 und des Stützkörpers 31, und eine Antriebsschaltung (nicht gezeigt), die dem beweglichen Körper 32 eine Relativbewegung in Bezug auf den Stützkörper 31 ausführen lässt. Der bewegliche Körper 32 ist im Inneren des Stützkörpers 31 untergebracht, und der Stützkörper 31 ist an der Rückseite der Eingabeeinheit 1 befestigt. Der Verbindungskörper 33 weist Elastizität oder Viskoelastizität auf. Die Antriebsschaltung treibt den beweglichen Körper 32 in der X-Richtung an, wodurch der bewegliche Körper 32 in der X-Richtung vibriert wird. Wenn der bewegliche Körper 32 in der X-Richtung vibriert, verformt sich der Verbindungskörper 33 in der Scherrichtung in Folge der Bewegung des beweglichen Körpers 32 und Resonanz kann beim Antrieb des beweglichen Körpers 32 in geeigneter Weise unterdrückt werden.
-
In dem Aktuator 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Antriebsschaltung (nicht gezeigt) eine Magnetantriebsschaltung, die eine Spule, die von dem Stützkörper 31 oder dem beweglichen Körper 32 gehalten wird, und einen Magneten, der von dem jeweils anderem unter dem Stützkörper 31 und dem beweglichen Körper 32 gehalten wird, aufweist. Die Spule und der Magnet liegen einander in der Z-Richtung gegenüber. Wenn an die Spule ein Wechselstrom angelegt wird, bewegen sich der Magnet und die Spule relativ zueinander in der X-Richtung, und infolgedessen vibriert der bewegliche Körper 32 in der X-Richtung in Bezug auf den Stützkörper 31. Bei der Vibration des beweglichen Körpers 32 in der X-Richtung ändert sich der Schwerpunkt des Aktuators 3 in der X-Richtung, so dass der Aktuator 3 eine Vibration in der X-Richtung ausgibt. Der Aktuator 3 gibt die Vibration in der X-Richtung über den an der Eingabeeinheit 1 befestigten Stützkörper 31 an die Eingabeeinheit 1 aus.
-
(Rahmenabschnitt)
-
Wie in 2 gezeigt, ist der Rahmenabschnitt 2 ein rechteckiger Rahmen, der die Eingabeeinheit 1 umgibt, und umfasst erste Rahmenabschnitte 21, 22, die sich auf beiden Seiten der Eingabeeinheit 1 in der Y-Richtung zur X-Richtung (Vibrationsrichtung) erstrecken, und zweite Rahmenabschnitte 23, 24, die sich auf beiden Seiten der Eingabeeinheit 1 in der X-Richtung zur Y-Richtung (die Vibrationsrichtung kreuzende Richtung) erstrecken. Der Rahmenabschnitt 2 umfasst ferner Eckabschnitte 25 zum Verbinden der sich in die X-Richtung erstreckenden ersten Rahmenabschnitte 21, 22 und der sich in die Y-Richtung erstreckenden zweiten Rahmenabschnitte 23, 24. Es ist zu beachten, dass die ersten Rahmenabschnitte 21, 22 und die zweiten Rahmenabschnitte 23, 24 auch nicht einstückig ausgebildet sein können, und voneinander getrennt sein können. Außerdem kann der Rahmenabschnitt 2 einstückig mit einem Gerätehauptkörper ausgebildet sein, in dem die Eingabevorrichtung 100 installiert ist. Wenn beispielsweise die Eingabevorrichtung 100 aufgebaut ist, indem eine Öffnung in einem fahrzeugintegrierten Bedienpanel ausgebildet wird, und die Eingabeeinheit 1 innerhalb der Öffnung angeordnet wird, so bildet der Randabschnitt der Öffnung des fahrzeugintegrierten Bedienpanels den Rahmenabschnitt 2.
-
Wie in 1 gezeigt, bilden der Rahmenabschnitt 2 und die Eingabeeinheit 1 gemeinsam eine flache Oberfläche. Das heißt, der Rahmenabschnitt 2 umfasst eine Oberfläche 2a, die in die gleiche Richtung zeigt wie die Eingabefläche 13a des Berührungsbildschirms 13 (das heißt, zur anderen Seite Z2 in der Z-Richtung), und die Oberfläche 2a liegt in der gleichen Ebene wie die Eingabefläche 13a. Zwischen dem äußeren Umfangsrand der Eingabeeinheit 1 und dem inneren Umfangsrand des Rahmenabschnitts 2 ist ein Spalt S mit konstanter Breite vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform weist der Spalt S auf beiden Seiten der Eingabeeinheit 1 in der X-Richtung und auf beiden Seiten der Eingabeeinheit 1 in der Y-Richtung zu allen Richtungen die gleiche Breite auf. Der Aktuator 3 vibriert die Eingabeeinheit 1 in der X-Richtung innerhalb des Bereichs des Spalts S.
-
(Außenumfangsabschnitt)
-
Die Eingabeeinheit 1 umfasst einen Außenumfangsabschnitt 5, der dem Rahmenabschnitt 2 in der Richtung in der Ebene (X-Richtung und Y-Richtung) der Eingabefläche 13a gegenüberliegt. Der Außenumfangsabschnitt 5 ist ein äußerer Umfangsbereich der Eingabeeinheit 1. In der vorliegenden Ausführungsform entspricht der Außenumfangsabschnitt 5 dem Nichtanzeigebereich 12, in dem Informationen, Schalter und dergleichen nicht angezeigt werden. Es sei darauf hingewiesen, dass der Außenumfangsabschnitt 5 eine Endfläche eines Halters (nicht gezeigt) enthalten kann, der die Anzeigeeinheit 10 und den Berührungsbildschirm 13 hält.
-
Der Außenumfangsabschnitt 5 umfasst erste Außenumfangsabschnitte 51, 52, die sich an den Enden auf beiden Seiten der Eingabeeinheit 1 in der Y-Richtung zur X-Richtung (Vibrationsrichtung) erstrecken, und zweite Außenumfangsabschnitte 53, 54, die sich an den Enden auf beiden Seiten der Eingabeeinheit 1 in der X-Richtung zur Y-Richtung (die Vibrationsrichtung kreuzende Richtung) erstrecken. Die ersten Außenumfangsabschnitte 51, 52 erstrecken sich entlang der ersten Rahmenabschnitte 21, 22 und liegen den ersten Rahmenabschnitten 21, 22 in der Y-Richtung gegenüber. Außerdem erstrecken sich die zweiten Außenumfangsabschnitte 53, 54 entlang der zweiten Rahmenabschnitte 23, 24 und liegen den zweiten Rahmenabschnitten 23, 24 in der X-Richtung gegenüber. Der Außenumfangsabschnitt 5 umfasst ferner Eckabschnitte 55 zum Verbinden der sich in die X-Richtung erstreckenden ersten Außenumfangsabschnitte 51, 52 und der sich in die Y-Richtung erstreckenden zweiten Außenumfangsabschnitte 53, 54.
-
(Ebener Aufbau von Außenumfangsabschnitt und Rahmenabschnitt)
-
3 bis 5 sind vergrößerte Teilansichten, die einen ebenen Aufbau des Außenumfangsabschnitts 5 und des Rahmenabschnitts 2 zeigen, wobei 3A einen ebenen Aufbau gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt und 3B einen ebenen Aufbau gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt. Des Weiteren zeigt 4 einen ebenen Aufbau gemäß einer dritten Ausführungsform und 5 zeigt einen ebenen Aufbau gemäß einer vierten Ausführungsform. In den ersten bis vierten Ausführungsformen sind die Eingabeeinheit 1 und der Rahmenabschnitt 2 so ausgebildet, dass selbst wenn sich die relative Position des Rahmenabschnitts 2 und des Außenumfangsabschnitts 5, die sich in der Richtung der Ebene des Berührungsbildschirms 13 gegenüberliegen, aufgrund der Vibration der Eingabeeinheit 1 ändert, der Benutzer diese Änderung der relativen Position visuell kaum erfassen kann und die Wahrnehmung der Bewegung durch die visuelle Änderung erschwert wird. Ferner ist ein Aufbau dementsprechend, dass selbst wenn eine Empfindung der Bewegung (Vibration) durch eine visuelle Änderung aufgrund der Änderung der relativen Position zwischen dem Rahmenabschnitt 2 und dem Außenumfangsabschnitt 5 hervorgerufen wird, die durch die visuelle Änderung hervorgerufene Empfindung der Bewegung in geringerem Ausmaß wahrgenommen wird als eine Empfindung der Bewegung, die durch haptische Wahrnehmung beim Berühren der Eingabefläche 13a der Eingabeeinheit 1 hervorgerufen wird. Aus diesem Grund kann bei der Vibration der Eingabeeinheit 1 die Bewegung (Vibration) visuell nicht erfasst werden oder alternativ dazu, falls die Bewegung (Vibration) doch visuell erfasst werden kann, ist der Aufbau so, dass das Ausmaß der visuell erfassten Bewegung (Vibration) dementsprechend gering ist, dass es zu keiner Störung der auf haptische Weise erfassten Wahrnehmung der Bewegung (Vibration) kommt. Daher kann der Benutzer die beabsichtigte Vibration auf haptische Weise durch Berühren der Eingabefläche 13a mit dem Finger spüren.
-
Wie in 3A gezeigt, sind in der ersten Ausführungsform sowohl der Außenumfangsabschnitt 5 als auch der Rahmenabschnitt 2 einfarbig und in der gleichen Farbe gefärbt. In der vorliegenden Beschreibung bedeutet „einfarbig“, dass kein durch Unebenheiten hervorgerufenes Muster und kein durch Linien oder Farben entstandenes Muster ausgebildet ist. Außerdem umfasst der Begriff „Muster“ jegliche Art von Formen wie Motive, Figuren und Zeichen. Wenn somit überhaupt kein Muster auf dem Außenumfangsabschnitt 5 und dem Rahmenabschnitt 2 ausgebildet ist, existiert, selbst wenn sich der Rahmenabschnitt 2 relativ zum Außenumfangsabschnitt 5 bewegt, kein Erkennungsmerkmal, um die Änderung der relativen Position visuell zu erkennen. Wenn die Eingabeeinheit 1 vibriert, ist es daher schwierig, eine visuelle Änderung wahrzunehmen, wodurch die Empfindung der Bewegung basierend auf der visuellen Änderung erschwert wird. Folglich kann verhindert werden, dass die durch Berührung wahrgenommene Empfindung der Bewegung aufgrund der visuellen Wahrnehmung gestört wird.
-
Wie in 3B gezeigt, sind zwar sowohl der Außenumfangsabschnitt 5 als auch der Rahmenabschnitt 2 gemäß der zweiten Ausführungsform einfarbig, allerdings unterscheiden sich ihre Farben. Solange der Außenumfangsabschnitt 5 und der Rahmenabschnitt 2 jeweils einfarbig sind, existiert deshalb, selbst wenn die Farben unterschiedlich sind, kein Erkennungsmerkmal durch das die Änderung der relativen Position visuell erkannt werden kann, wenn sich der Rahmenabschnitt 2 relativ in Bezug auf den Außenumfangsabschnitt 5 in der X-Richtung bewegt. Wenn die Eingabeeinheit 1 vibriert, ist es daher schwierig, eine visuelle Änderung wahrzunehmen, wodurch es kaum zur Empfindung einer Bewegung basierend auf der visuellen Änderung kommt. Daher kann mit einem solchen Aufbau verhindert werden, dass die durch Berührung wahrgenommene Empfindung der Bewegung aufgrund der visuellen Wahrnehmung gestört wird. Es ist zu beachten, dass wenn die Farben des Außenumfangsabschnitts 5 und des Rahmenabschnitts 2 unterschiedlich sind, es bevorzugt ist, dass es sich nicht um komplett verschiedene Farben, sondern um eine ähnliche Farbe handelt.
-
Wie in 4 gezeigt, ist in der dritten Ausführungsform der Außenumfangsabschnitt 5 einfarbig und ein Innenumfangsabschnitt 29 des Rahmenabschnitts 2 ist ebenfalls einfarbig. Der Innenumfangsabschnitt 29 des Rahmenabschnitts 2 besitzt vorzugsweise die gleiche Farbe wie der Außenumfangsabschnitt 5, kann jedoch auch eine andere Farbe aufweisen. Wenn die Farben unterschiedlich sind, handelt es sich vorzugsweise um eine ähnliche Farbe. Eine Breite D des Innenumfangsabschnitts 29 des Rahmenabschnitts 2 beträgt 1 cm oder mehr. Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben diesen Aufbau vorgeschlagen, weil sie sicherstellen konnten, dass damit selbst wenn sich der Rahmenabschnitt 2 relativ in Bezug auf den Außenumfangsabschnitt 5 in der X-Richtung bewegt, solange im Rahmenabschnitt 2 ein benachbarter Abschnitt des Außenumfangsabschnitts 5 in einer Breite von mindestens 1 cm einfarbig ausgeführt ist, eine Änderung der relativen Position des Rahmenabschnitts 2 kaum erkannt werden kann und somit die Bewegung der Eingabeeinheit 1 visuell kaum erkannt werden kann. Insbesondere konnte festgestellt werden, dass selbst wenn die Breite des Innenumfangsabschnitts 29 in etwa 1 cm beträgt, solange der Innenumfangsabschnitt 29 die gleiche Farbe wie der Außenumfangsabschnitt 5 besitzt, eine visuelle Änderung bei der Vibration der Eingabeeinheit 1 schwierig wahrzunehmen ist, wodurch es kaum zur Empfindung einer Bewegung durch die visuelle Änderung kommt. Daher kann mit einem solchen Aufbau verhindert werden, dass die durch Berührung wahrgenommene Empfindung der Bewegung aufgrund der visuellen Wahrnehmung gestört wird.
-
Wie in 5 gezeigt, ist in der vierten Ausführungsform der Außenumfangsabschnitt 5 einfarbig, allerdings ist ein Muster auf dem Rahmenabschnitt 2 ausgebildet. Beispielsweise ist in dem ersten Rahmenabschnitt 21, der sich in der X-Richtung (Vibrationsrichtung) erstreckt, ein geradliniges erstes Muster P1 ausgebildet, das sich in der X-Richtung (Vibrationsrichtung) erstreckt. Das erste Muster P1 kann ein Muster sein, das in der X-Richtung (Vibrationsrichtung) unverändert bleibt und keine Unterbrechung in der X-Richtung (Vibrationsrichtung) aufweist. Beispielsweise kann das erste Muster P1 ein Farbanordnungsmuster sein, in dem Farben in Form von sich in X-Richtung erstreckenden Streifen aufgemalt sind. Alternativ kann ein durch Unebenheiten geformtes Muster als ein sich in der X-Richtung erstreckender Streifen ausgebildet sein. Darüber hinaus kann das Muster auch durch Kombination der zuvor erwähnten Muster erhalten werden.
-
Wenn in einem Abschnitt, in dem sich der Rahmenabschnitt 2 in der Vibrationsrichtung erstreckt, das ohne Änderung in der Vibrationsrichtung und ohne Unterbrechung in der Vibrationsrichtung verlaufende erste Muster P1 vorgesehen ist, ist es somit unwahrscheinlich, selbst wenn sich der Außenumfangsabschnitt 5 relativ in Bezug auf den Rahmenabschnitt 2 in der Vibrationsrichtung bewegt, dass das erste Muster P1 ein Erkennungsmerkmal zum visuellen Erkennen der Bewegung der Eingabeeinheit 1 in Bezug auf den Rahmenabschnitt 2 bildet. Selbst wenn die Eingabeeinheit 1 in der X-Richtung vibriert, kann somit eine visuelle Änderung durch das erste Muster P1 kaum wahrgenommen werden, wodurch es kaum zur Empfindung einer Bewegung durch die visuelle Änderung kommt. Daher kann mit einem solchen Aufbau verhindert werden, dass die durch Berührung wahrgenommene Empfindung der Bewegung aufgrund der visuellen Wahrnehmung gestört wird.
-
Der Abschnitt, in dem das erste Muster P1 ausgebildet ist, erstreckt sich in dem Rahmenabschnitt 2 in der X-Richtung. Beispielsweise kann das erste Muster P1 nicht nur im ersten Rahmenabschnitt 21, sondern auch im ersten Rahmenabschnitt 22 ausgebildet sein. Ferner ist es wünschenswert, dass sich das erste Muster P1 bis zu den Eckabschnitten 25 erstreckt, in denen die sich in die X-Richtung erstreckenden ersten Rahmenabschnitte 21, 22 und die sich in die Y-Richtung erstreckenden zweiten Rahmenabschnitte 23, 24 miteinander verbunden sind Beispielsweise ist in der in 5 gezeigten vierten Ausführungsform das erste Muster P1 in dem ersten Rahmenabschnitt 21 und dem Eckabschnitt 25 des Rahmenabschnitts 2 ausgebildet und erstreckt sich ununterbrochen bis zum Rand des Rahmenabschnitts 2 auf der einen Seite X1 in der X-Richtung. Wenn sich das erste Muster P1 ununterbrochen und ohne Änderung von dem ersten Rahmenabschnitt 21 bis zum Eckabschnitt 25 erstreckt, beinhaltet der Bereich, in dem sich das erste Muster P1 in dem Rahmenabschnitt 2 erstreckt, eine Position, die in der Y-Richtung dem Eckabschnitt 55 gegenüberliegt, in dem der erste Außenumfangsabschnitt 51 und der zweite Außenumfangsabschnitt 53 der Eingabeeinheit 1 miteinander verbunden sind. Die Y-Richtung ist eine Richtung in der Ebene des Berührungsbildschirms 13 und schneidet die X-Richtung, die die Vibrationsrichtung ist.
-
In 5 gibt ein mit dem Bezugszeichen X0 bezeichneter Bereich einen Bewegungsbereich an, in dem der Eckabschnitt 55 der Eingabeeinheit 1 in der X-Richtung verschoben wird, wenn die Eingabeeinheit 1 vibriert. In der vierten Ausführungsform entspricht der Bereich, in dem sich das erste Muster P1 erstreckt, einem Bereich, der den Bewegungsbereich X0 des Eckabschnitts 55 der Eingabeeinheit 1 umfasst. Beispielsweise ist es bevorzugt, dass sich das erste Muster P1 auf jeder der beiden Seiten des Bewegungsbereichs X0 in der X-Richtung über mindestens etwa 4 cm erstreckt.
-
Auf diese Weise kommt es in der vierten Ausführungsform in einem Bereich, der eine Position beinhaltet, die im Rahmenabschnitt 2 dem Eckabschnitt 55 der Eingabeeinheit 1 in der Y-Richtung (das heißt, einer die Vibrationsrichtung kreuzenden Richtung) gegenüberliegt, zu keiner Änderung des ersten Musters P1 in der X-Richtung und das erste Muster P1 ist ohne Unterbrechung in der X-Richtung vorgesehen. Da es unwahrscheinlich ist, dass das in einem solchen Bereich vorgesehene erste Muster P1 ein Erkennungsmerkmal zum visuellen Erkennen einer Bewegung des Eckabschnitts 55 der Eingabeeinheit 1 in der X-Richtung darstellt, ist es schwierig, selbst wenn die Eingabeeinheit 1 in der X-Richtung vibriert, die Vibration als visuelle Änderung durch das erste Muster P1 wahrzunehmen, wodurch es kaum zur Empfindung einer Bewegung basierend auf der visuellen Änderung kommt.
-
Es ist zu beachten, dass ein Muster, das nicht dem ersten Muster P1 gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht, eine Änderung in der Vibrationsrichtung aufweist oder eine Unterbrechung in der Vibrationsrichtung aufweist. Ein Muster, das in der Vibrationsrichtung eine Änderung aufweist, ändert sich entsprechend der Position der Vibrationsrichtung, wie beispielsweise ein wellenförmiges Muster, bei dem sich, wenn die Vibrationsrichtung die X-Richtung ist, die Position in der Y-Richtung entsprechend der Position in der X-Richtung ändert, oder ein Muster, bei dem sich entsprechend der Position in der X-Richtung die Farbe oder das Motiv ändert. Ferner ist ein Muster, das in der Vibrationsrichtung eine Unterbrechung aufweist, in einem Teil in der X-Richtung unterbrochen, oder ist in einem konstanten Abstand in der X-Richtung unterbrochen. Ein solches Muster bildet leicht ein Erkennungsmerkmal zum Erkennen einer Änderung der relativen Position zwischen dem Rahmenabschnitt 2 und dem Außenumfangsabschnitt 5 in der Vibrationsrichtung, wodurch die Vibration der Eingabeeinheit 1 visuell leicht zu erkennen ist. Daher besteht die Gefahr, dass die durch Berührung wahrgenommene Empfindung der Bewegung durch die visuelle Wahrnehmung gestört wird und somit die beabsichtigte Vibration schwer zu vermitteln ist.
-
(Hauptwirkung der vorliegenden Ausführungsform)
-
Wie oben beschrieben ist die Eingabevorrichtung 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dementsprechend aufgebaut, dass wenn die Eingabeeinheit 1 vibriert wird, um einem Benutzer über einen den Berührungsbildschirm 13 berührenden Finger, die Vibration wahrnehmen zu lassen, die Empfindung der Bewegung, die durch haptische Wahrnehmung beim Berühren des Berührungsbildschirms 13 erfasst wird, in stärkerem Ausmaß wahrgenommen wird als die Empfindung der Bewegung, die durch die visuelle Änderung basierend auf der Änderung der relativen Position zwischen einem vibrierenden Teil (Außenumfangsabschnitt 5 der Eingabeeinheit 1) und einem nicht vibrierenden Teil (Rahmenabschnitt 2) erfasst wird. Folglich nimmt der Benutzer die Vibration hauptsächlich durch Berührung wahr und nimmt die Vibration visuell kaum wahr. Daher kann die Gefahr, dass die beabsichtigte haptische Wahrnehmung dem Benutzer aufgrund der Störung durch die visuelle Wahrnehmung schwer vermittelt werden kann, verringert werden, wodurch die Vibration dem Benutzer in geeigneter Weise vermittelt werden kann. Das Empfinden einer solchen Sinneswahrnehmung wird somit durch den ebenen Aufbau der ersten bis fünften Ausführungsformen, der in 3 bis 5 gezeigt ist, ermöglicht.
-
Es sei darauf hingewiesen, dass in den oben beschriebenen Ausführungsformen die Eingabeeinheit 1 in der X-Richtung vibriert, die vorliegende Erfindung jedoch auch auf eine Ausführungsform, in der die Eingabeeinheit 1 in der Y-Richtung vibriert, und auf eine Ausführungsform, in der die Eingabeeinheit 1 in der X-Richtung und der Y-Richtung, also in zwei Richtungen, vibriert, angewendet werden kann.
-
Es sei daraufhingewiesen, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen einen flachen Aufbau aufweisen, bei dem die Oberfläche (Eingabefläche 13a) der Eingabeeinheit 1 und die Oberfläche 2a des Rahmenabschnitts 2 in der gleichen Ebene positioniert sind. Allerdings kann zwischen der Eingabefläche 13a und der Oberfläche 2a auch eine Stufe vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Rahmenabschnitt 2 so aufgebaut sein, dass er vor der Eingabeeinheit 1 (auf der anderen Seite Z2 in der Z-Richtung) positioniert ist. In diesem Fall kann der Aufbau so sein, dass der äußere Umfangsrand der Eingabeeinheit 1 aus der Z-Richtung gesehen mit dem Rahmenabschnitt 2 überlappt, und der äußere Umfangsrand der Eingabeeinheit 1 durch den Rahmenabschnitt 2 verdeckt ist.
-
Bezugszeichenliste
-
1... Eingabeeinheit, 2... Rahmenabschnitt, 2a... Oberfläche, 3... Aktuator, 4... Gestell, 5... Außenumfangsabschnitt, 10... Anzeigeeinheit, 10a... Anzeigefläche, 11... Anzeigebereich, 12... Nichtanzeigebereich, 13... Berührungsbildschirm, 13a... Eingabefläche, 21, 22... Erste Rahmenabschnitte, 23, 24... Zweite Rahmenabschnitte, 25... Eckabschnitt, 29... Innenumfangsabschnitt, 31... Stützkörper, 32... Beweglicher Körper, 33... Verbindungskörper, 41... Bodenplattenabschnitt, 42... Seitenplattenabschnitt, 43... Elastisches Element, 51, 52... Erste Außenumfangsabschnitte, 53, 54... Zweite Außenumfangsabschnitte, 55... Eckabschnitt, 100... Eingabevorrichtung, P1... Erstes Muster, X0... Bewegungsbereich des Eckabschnitts der Eingabeeinheit
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
