指尖触觉输入装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种指尖触觉输入装置，即在诸如人的指尖移动的范围内的极小范围内具有多个键的输入装置中的指尖触觉输入装置，尽管该指尖触觉输入装置被造得极小且薄，但是却能够实现键输入，同时保持足够的点击感，而且在大规模生产方面也很卓越。基板（５０）具有一个布置在开口空间的一侧的大约中心处的内盖簧（５１），而接触结构（５２）则在内盖簧（５１）的内侧。表面薄片（２０）被固定到凸缘（１１），使得在自由状态，表面薄片变得与框架（１０）的另一面处在大致相同的水平面上，而且表面薄片设有多个部署在人的指尖在其中移动的范围内的表面凸起（２１），并且具有柔性、弹性、和易弯曲性。数字转换器（３０）被布置在表面薄片（２０）的开口空间侧上，因而能够在表面薄片（２０）上滑动，而且数字转换器能够电测量出施加到表面薄片的力最强的位置。突出件（４１）设置在致动器（４０）上，且致动器（４０）被固定到数字转换器（３０）并且具有刚性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种被用在包括移动电话的个人数字助理中、或者被用在诸如遥控器、随身听、鼠标、电子记事本、游戏机、或医疗设备的紧凑型电子设备中的指尖触觉输入装 置，其利用指尖的触碰来输入数字或字符、图案或位置信息。
技术介绍
当前，个人数字助理十分流行，利用诸如移动电话的小型终端不仅可以进行传统 的电话通话，而且还可以进行与输入email等使用的字母和符号相关的交流，而且通过互 联网交换互动信息正在变得更加频繁。然而，在传统的键盘输入中，键盘输入装置被构造成以对应于传统电话中的数字 按钮的键盘按钮为中心，结果导致对该装置小型化的限制。此外，当输入字符时，字符键被 指定到相关键盘按钮的各数字键，因此无论所输入的语言是英语还是日语或是其它语言， 当选择、输入和确认字符时，必须操作键盘许多次。这类紧凑型电子设备迫切要求小型化，而且已经开发出一种指尖触觉输入装置以 作为用于个人数字助理等的输入装置，该指尖触觉输入装置在人的指尖能够移动的区域中 设有多个开关，并且使得由信息处理选择出的开关的每种传导状态之一成为输入信息。日 本专利NO. 3708508 (即美国专利NO. 7280101，WO 03019373)就涉及这样一种指尖触觉输 入装置，其公开了提供多个导电触点、以及选择和处理输入信息的技术。操作者通过触碰感觉到指尖触觉输入装置的输入板上提供的表面凸起或类似物， 从而能够提供想要的输入信息，在一定范围内移动指尖的力输入中心，人的指尖在该范围 内移动以选择输入信息，然后按压表面凸起直至对应于每个表面凸起的布置在内部的开关 工作，以便确认输入信息。其结果是由指尖的移动来选择、输入和确认输入信息成为可能， 这实现了用于个人数字助理的、小尺寸、用户友好的、并且非常棒的输入装置。但是，这种输入装置需要对齐在内部布置的开关和表面凸起之间的位置。因此存 在结构变复杂而且不适于大规模生产的问题。此外，在大量内盖簧被用于这种装置的情况下，存在内盖簧变得极端小，而且变得 难于接收实际点击感的问题。为了解决这类问题，也考虑过将所使用的内盖簧变换为轻触开关(日本注册商 标)或微开关。但是由于它们尺寸上的要求，所以不可能将输入装置做得更薄或小型化，因 此存在不适于个人数字助理小型化的问题。专利文件1 日本专利NO. 3708508
技术实现思路
本专利技术将解决的问题本专利技术的目的是提供一种输入装置中的指尖触觉输入装置，其在极小范围内(例 如在指尖移动的范围内)具有多个键，所述多个键尽管十分小且薄，但是能够实现键输入，同时保持足够的点击感，而且所述多个键在大规模生产方面很有优越性。解决问题的方法根据本专利技术的指尖触觉输入装置包括具有在中心敞开的开口空间的框架，以及从内壁表面延伸到开口空间的凸缘；在开口空间的周边部分固定到框架的一个面的一侧 上、或与框架一体形成的基板，该基板形成开口空间的底面；布置在开口空间内部的数字转 换器，其小于凸缘的内周边的轮廓并且能够通过施加到其表面的压力来电测量输入位置； 大于凸缘的内周边的轮廓的刚性致动器，该刚性致动器被固定到数字转换器的底面侧，并 且其中刚性致动器的周边布置在凸缘的底面侧；设置在基板和致动器之间的开关机构，其 处在开口空间的中心部分；以及设置在基板和致动器之间的点击机构，其处在开口空间的 中心部分，该点击机构变为致动器操作的支点，并且装置被构造成在自由状态中，开关机构 处于非导电状态，而当数字转换器和致动器在选定位置被预定量或更大的压力按压时，点 击机构操作并且开关机构变为导电状态。优选地，还在框架的另一面的一侧上设有表面薄片，并且表面薄片被固定到凸缘， 布置成覆盖开口空间的表面侧，且在数字转换器上可滑动。此外，优选地，多个对应于键的 表面凸起被设置在表面薄片的表面上。而且，优选地，开口空间通过框架、基板和表面薄片 被密封为防水、防雨(drip-proof)、或气密的。此外，开关机构和点击机构优选地包括设置在基板和致动器的其中一个的大致 中心上的内盖簧，并且该内盖簧内侧具有接触机构；以及设置在基板和致动器中的另一个 的大致中心上的突出件，在自由状态下，接触结构变为非导电状态，而当利用预定量或更大 的按压力在选定位置按压致动器时，内盖簧传递点击感，并且接触结构变为导电状态。优选 地，内盖簧的行程(stroke)范围为0. IOmm到0. 30mm。更具体地是，本专利技术的指尖触觉输入装置包括具有在中心敞开的开口空间的框 架，以及从内壁表面延伸到开口空间的凸缘；在开口空间的周边部分固定到框架的一个面 的一侧上的基板，该基板具有一个内盖簧，所述内盖簧布置在开口空间的一侧的大约中心 处，而接触结构位于内盖簧的内侧中；柔性的、可伸展的并易弯曲的表面薄片被固定到凸 缘，使得在自由状态下，表面薄片与框架的另一面处在大致相同的水平面上，而且表面薄片 设有多个部署在人的指尖在其中移动的范围内的表面凸起；布置在开口空间的离开表面薄 片一侧的数字转换器，其可在表面薄片上滑动，而且数字转换器小于凸缘内侧的轮廓，其能 够电测量出施加到表面薄片的力最强的位置；刚性致动器设有突出件，其尺寸设定为在自 由状态下，接触结构变为非导电状态，而在表面薄片被按压的状态下，内盖簧受压，并且接 触结构变为导电，而且所述致动器大于凸缘内侧的轮廓，并且固定到数字转换器。在本专利技术的描述中，在柔软的程度达到利用人的手指的力就能使其轻微地或容易 地变形并且在自由状态下恢复形状的情况下，表面薄片被判定为“是”或“具有”柔性、可伸 展性和易弯曲性，在坚硬的程度达到利用人的手指的力不能使其变形的情况下，致动器被 判定为“是”或“具有”刚性。可替换地，本专利技术的指尖触觉输入装置包括具有在中心敞开的开口空间的框架， 以及从内壁表面延伸到开口空间的凸缘；在开口空间的周边部分固定到框架的一个面的一 侧上的基板；柔性的、可伸展的和易弯曲的表面薄片被固定到凸缘，使得在自由状态，表面 薄片变得与框架的另一面处在大致相同的水平面上，而且表面薄片设有多个部署在人的指尖在其中移动的范围内的表面凸起；布置在开口空间的离开表面薄片一侧的数字转换器，其可在表面薄片上滑动，而且数字转换器小于凸缘内侧的轮廓，其能够电测量出施加到表 面薄片的力最强的位置；刚性致动器大于凸缘内侧的轮廓，并且固定到数字转换器，并且一 个内盖簧布置在基板的一侧上的致动器的大致中心处，内盖簧的内侧具有接触结构，在内 盖簧的中心或基板的中心处设有突出件，其尺寸设定为在自由状态下，接触结构变为非导 电状态，而在表面薄片被按压的状态下，内盖簧受压，并且接触结构变为导电状态。可替换地，本专利技术的指尖触觉输入装置包括具有在中心敞开的开口空间的框架， 以及从内壁表面延伸到开口空间的凸缘；在开口空间的周边部分固定到框架的一个面的一 侧上的基板；柔性的、可伸展的和易弯曲的表面薄片固定到凸缘，使得在自由状态，表面薄 片变得与框架的另一面处在大致相同的水平面上，而且表面薄片设有多个部署在人的指尖 在其中移动的范围内的表面凸起；布置在表面薄片的开口空间侧的数字转换器，其可在表 面薄片上滑动，而且数字转换器小于凸缘内侧的轮廓，其能够电测量出施加到表面薄片的 力最强的位置；刚性致动器大于凸缘内侧的轮廓，并且固定到数字转换器，而且一个内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种指尖触觉输入装置，包括：具有在中心敞开的开口空间的框架，以及从内壁表面延伸到开口空间的凸缘；在开口空间的周边部分固定到所述框架的一个面的一侧上、或与所述框架一体形成的基板，该基板形成开口空间的底面；布置在开口空间内部的数字转换器，其小于所述凸缘的内周边的轮廓并且能够通过施加到其表面的压力对输入位置进行电测量；大于所述凸缘的内周边的轮廓的刚性致动器，该刚性致动器被固定到所述数字转换器的底面侧，并且其中所述刚性致动器的周边布置在所述凸缘的底面侧；设置在所述基板和所述致动器之间的开关机构，其处在开口空间的中心部分；以及在开口空间的中心部分设置在所述基板和所述致动器之间的点击机构，该点击机构成为所述致动器的操作的支点，而且在自由状态中，所述开关机构处于非导电状态，而当所述数字转换器和所述致动器在选定位置被预定量或更大的压力按压时，所述点击机构操作并且所述开关机构变为导电状态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：中山卓郎，宫田真平，吉田厚英，
申请(专利权)人：爱梦有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]