专利名称：指尖触觉输入装置的制作方法
技术领域：
本发明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。
背景技术：
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
发明内容
本发明将解决的问题本发明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发明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，本发明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。在本发明的描述中，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，本发明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，本发明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，而且一个内盖簧 布置在基板的一侧上的致动器的大致中心处或在致动器一侧上的基板的大致中心处，内盖 簧在数字转换器和致动器之间具有接触结构。可替换地，本发明的指尖触觉输入装置可以包括由柔性的、可伸展的和易弯曲的 表面薄片封闭的开口空间、框架和平行于表面薄片的基板，所述表面薄片具有多个部署在 人的指尖在其中移动的范围内的表面凸起，以及 在开口空间中，布置有数字转换器和刚性致动器，所述数字转换器在表面薄片上 可滑动，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，而刚性致动器则 固定到数字转换器的基板侧，以及接触结构，其尺寸设定为在自由状态下为非导电状态，而在表面薄片被按压的状 态下变为导电状态，并且内盖簧被布置在致动器和基板之间。发明效果对比迄今为止为了将多个接触结构应用到这样的装置中的情况，需要多个极小尺 寸的内盖簧；在本发明的指尖触觉输入装置中，这由一个内盖簧实现。还有，结构和电路简 单，因此便于大规模生产，而且能够被制造得尺寸小且薄。作为参考，能够实现厚度不超过 2. 6mm的树脂、或厚度不超过1. 6mm的金属制成的框架、凸缘和基板的组件。此外，能够减少对内盖簧尺寸的限制。而且即使是在表面薄片的中心被预定量或 更大的按压力按压的情况下，或甚至在表面薄片的中心以外的部分被预定量或更大的按压 力按压的情况下，能够利用大体同样的行程和均勻度获得适当的点击感，其程度达到没有 任何不协调感。此外，由于刚性致动器布置成相对于表面薄片在操作手指和内盖簧之间可移动， 从而不会再出现传统技术下的情况(即手指能够感觉到开关或内盖簧的折起，并且获得手 指操作上的适当负载)，那么即使当被连续使用时，其也会给予良好的操作性而不会变得疲劳。此外，整体能够被制成防水、防渗和气密的，并且能够防止液体、灰尘和污物进入。 因此能够获得高可靠性。而且由于多种表面薄片能够被组合用于一种类型的数字转换器和 致动器，所以可以容易地在许多种类中对应于小的量。
图1是示出本发明的指尖触觉输入装置的实施例的截面图。图2是示出在图1的指尖触觉输入装置中的操作状态的截面图。图3是用于图1中的表面薄片的设计图。
图4是示出在图1的指尖触觉输入装置中的不同操作状态的截面图。图5是示出本发明的指尖触觉输入装置的不同实施例的截面图。图6是示出本发明的指尖触觉输入装置的不同实施例的截面图。图7是示出本发明的指尖触觉输入装置的不同实施例的截面图。图8是示出图7的指尖触觉输入装置的透视图。图9是示出表面薄片放置在图7的指尖触觉输入装置上的状态下的截面图。图10是示出本发明的指尖触觉输入装置的不同实施例的截面图。图11是示出本发明的指尖触觉输入装置的不同实施例的截面图。图12是示出本发明的指尖触觉输入装置的不同实施例的截面图。图13是示出本发明的指尖触觉输入装置的不同实施例的截面图。图14是示出本发明的指尖触觉输入装置的不同实施例的截面图。附图标记10 框架11 凸缘12 上壳体13 下壳体20 表面薄片21、22 表面凸起30、31数字转换器32 扁平电缆33 间隔器40致动器41 突出件50 基板51 内盖簧52 接触结构53布线图60,61 开关基底62 下膜63 上膜64扁平电缆70 复合基底
具体实施例方式将参考附图描述本发明的指尖触觉输入装置。图1是示出本发明的指尖触觉输入装置的一个实施例的截面图。图2是图1的指尖触觉输入装置的截面图，其示出了操作状态。图3是表面薄片的设计图。正如本发明的指尖触觉输入装置的一个实施例，其设有框架10、基板50、表面薄 片20、数字转换器30和致动器40。框架10具有在中心敞开的开口空间，和从内壁表面延伸到开口空间的凸缘11。框 架10可以比表面薄片20稍大一点，但是框架可以是它被用于其中的设备的结构的一部分。 凸缘的开口空间的敞开形状可以是圆形、椭圆形、或卵形，也可以是诸如带圆角的四边形或 多角形的可选形状。基板50在开口空间的外周被固定到框架10的一个面上的一侧，并且形成开口空 间的底面。基板50的固定方法可以是直接联结，也可以是通过任何已知技术经由其它结构 间接地附连。一个内盖簧51在开口空间的侧面上被布置在基板50的大致中心处，而且在 内盖簧51的内侧上具有接触结构52。内盖簧51的材料选自带有高耐久性和抗冲击能力的 材料，诸如金属或树脂。基板50由印刷电路板(PCB)制成，而且接触结构52是印刷电路， 而内盖簧51可以与基板50 —体形成。接触结构52可以与金属内盖簧51构造成一个电 极，而一个或两个其它电极被布置在对面的位置中，由此通过内盖簧的变形，接触结构在非 导电状态和导电状态之间变换。而且，通过在内盖簧51或对面结构上设置突出件41，可以 获得最适合的点击感。基板50可以与框架10—体形成。而且，还可以形成与框架10—体的基板50，并 将其装入一个壳体，适当地设置用于将开关连接至外部的诸如扁平电缆64的导线，如果需 要，还可以设置用于固定到框架10的外周边表面的轴环，从而制造出指尖触觉输入装置的 封装件。表面薄片20被固定到凸缘11，从而在自由状态下，表面薄片与框架10的另一表 面基本上处在相同的水平面上，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。此外，如果除了布置成阵列的表面凸起 21，如图3所示的长表面凸起22被布置在两侧上，那么该装置只要手指触碰就能够被容易 地操作。在表面薄片20的开口空间一侧上布置数字转换器30，以便其在表面薄片20上可 滑动，而且数字转换器30小于凸缘内侧的轮廓，其能够电测量出施加到表面薄片20的力最 强的位置。数字转换器30能够使用电阻膜系统、压敏系统或电容系统。数字转换器可以通 过诸如扁平电缆32的导线连接到外部。致动器40大于凸缘11内侧的轮廓，并且固定到数字转换器30，其具有刚性，并且 设有突出件41，所述突出件的尺寸设定为在自由状态下，接触结构52变为非导电状态，而 在表面薄片20被预定量或更大的力按压的状态下，内盖簧51受压，并且接触结构52变为 导电状态。此外，虽然未在附图中示出，但是内盖簧51和接触结构52可以固定到致动器40， 以代替将它们固定到基板50。对于任何零件和部件，可以使用已知的电子材料和电子部件。这些零件和部件的形状和尺寸能够根据可应用的个人数字助理，或紧凑型电子设 备的尺寸、结构和应用而适当改变。然而，通过使厚度做得尽可能薄，对所有结构都能够获得实现小型化、薄并且轻的结构。更加具体的是，具有直径32mm、厚0. 20mm的硅树脂或树脂膜表面薄片20，直径27. 6mm、厚0. 3mm的数字转换器30，直径32mm、厚0. 2mm的不锈钢致动器40，和直径5mm、高 0. 25mm的金属或树脂内盖簧51，对于极薄的指尖触觉输入装置，从基板50的表面到表面薄 片20的表面的厚度不超过1. 2mm。在这种情况下，内盖簧的形成长度等于或小于0. 2mm时， 就能够获得适宜的点击感。下面参考附图来说明根据本发明的指尖触觉输入装置的操作。在自由状态下，如图1所示，内盖簧51没有变形，而接触结构52处在非导电状态。在表面薄片20的中心被预定量或更大的力按压的状态中，突出件41使内盖簧51 变形，而致动器40相对于基板50保持在平行状态，从而接触结构变为导电状态。此外，在除了表面薄片20中心以外的部分被预定量或更大的力按压的状态中，那 么就如图2所示，按压位置变为压力点，在致动器40的对角侧的相对边缘处与凸缘11抵接 的位置变为支点，并且通过杠杆原理传递按压力，从而突出件41变为操作点，而内盖簧51 变形，接触结构52导电。可替换地，如在图4的截面图中所示，按压位置变为压力点，而在 致动器40的边缘处与基板50接触的位置变为支点，通过杠杆原理传递按压力从而突出件 41变为操作点，内盖簧51变形而接触结构52导电。图2中示出的支点或图4中示出的支 点是否变为支点分别由位置关系和挠性确定。可替换地，如图5的截面图所示，具有多个接触结构52的开关基底60可以被布置 在数字转换器31和致动器40之间。通过具有这样一种结构，那么即使在内盖簧中发生异 常，也能够避免输入功能的丧失。可替换地，如图6的截面图中所示，复合基底70可以被设置成组合数字转换器和 开关基底的功能。通过具有这样一种结构，用于位置对准的处理过程的数量能够被进一步 减少。框架包括上壳体12和下壳体13的实施例被示出在图7的截面图、图8的透视图 中，而在表面薄片进一步被放置在顶上的状态中的截面图被示出在图9中。在这个实施例 中，上壳体12的一部分提供上述凸缘的功能，并且所获得的指尖触觉输入装置能够被当作 独立的电子部件操纵，从而便于被附接至移动电话或类似物。本发明并不限于最佳模式和实例。也就是说，首先，根据本发明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；形成开口空间的底面的基板；布置在 开口空间内部的数字转换器；固定到数字转换器的底面侧的刚性致动器，并且其中致动器 的周边布置在凸缘的底面侧；在开口空间的中心部分中，设置在基板和致动器之间的开关 机构；在开口空间的中心部分中，设置在基板和致动器之间的点击机构，其变为用于操作致 动器的支点，并构成为如下在自由状态中，开关机构处于非导电状态，而当利用预定量或 更大的按压力在任选位置按压数字转换器和致动器时，点击机构操作并且开关机构变为导 电状态。结果，例如不再需要为设在指尖触觉输入装置上的输入键提供相应的开关，而且不 再需要提供赋予每个输入键点击感的点击功能。此外，如上所述，致动器能够以点击机构为 支点枢转，并且可能通过预定量或更大的按压力在表面薄片以内的数字转换器的任选位置 中操作点击机构和开关机构。因此存在使得在表面薄片以内的数字转换器的任一表面位置中只有一个用于开关操作的开关机构和一个点击机构的点，该点可以对应于多个具有点击 感的输入键的输入、选择和确认操作。如上所述，开关机构和点击机构优选由内盖簧51和设置于其上的接触结构52组 成。然而，如果存在其结构允许0. IOmm到0. 30mm的极小行程的开关件，而且从耐久性和独 特点击感的观点来看其能够被替代，那么就可以利用这种开关件来替换这些开关机构和点 击机构。此外，本发明的特征在于可以利用一个对应于多个输入键的开关进行输入。但是 可以单独设置其它辅助开关。本发明的主要用途是在输入设备的应用中，在该输入设备中，多个对应于键的表 面凸起21设置在表面薄片20的表面上，并且输入信息的输入、选择和确认可能通过表面凸 起的触觉由指尖完成。但是，本发明不限于此，本发明还可应用于其它形式的用于小型终端 的输入装置，在该输入装置中，多个键布置在人的指尖能够在其中移动的极小范围内，本发 明还可应用于其它类型的输入装置，其中仅利用一个开关机构就能实现特殊的点击感和输 入操作。在上述实施例中，数字转换器30被固定到致动器40，表面薄片20被固定到框架 10的顶部，因此表面薄片20的内表面被布置成在数字转换器30的顶表面上可滑动。然而， 表面薄片20能够粘附着数字转换器50—起被固定。下面介绍具有此类结构的一些实施例。图10为示出本发明的指尖触觉输入装置的实施例的截面图。在此实施例中，表面 薄片20的操作部分的内表面被固定到数字转换器30的顶表面，并且表面薄片20的外周部 分通过上壳体12的顶部和产品壳体14的下表面固定在上壳体12的顶部和产品壳体14的 下表面之间。图11为示出本发明的指尖触觉输入装置的实施例的截面图。在此实施例中，具有 大约与数字转换器30的外部形状相同尺寸的表面薄片20被固定到数字转换器30的上表 面，而且通过将它们从内侧压到产品壳体的外周的内表面来固定它们，所述产品壳体具有 小于数字转换器30的外部形状并且大于表面薄片20的操作部分的开口。图12为示出本发明的指尖触觉输入装置的实施例的截面图。在此实施例中，具有 大约与数字转换器30的外部形状相同尺寸的表面薄片20被固定到数字转换器30的上表 面，并且表面薄片20的凸起高度形成为Imm或更高。而且，根据凸起21、22在产品的饰面 板15中形成通孔16，使得凸起21、22从饰面板15的上表面突出大约0. Imm到0. 5mm。以 此方式，装置没有到达产品的顶部，而且装置的上侧被饰面板15覆盖，只有凸起21、22从产 品的表面显露。图13为示出本发明的指尖触觉输入装置的实施例的截面图。在此实施例中，不同 于图12所示的实施例，升起凸起的高度的部分被分离帽23所取代。相应的帽被装配到形 成在表面薄片20上的对应凸起21上。利用如下构造，诸如金属和具有金属涂层的塑料的 刚性材料能够容易地被应用为使用凸起的键，在所述构造中，充当凸起的部分被分成两个 元件，与柔性的、可伸展的、并且易弯曲的表面薄片20分离。以此方式，多种设计能够被应 用到产品中。图14为示出本发明的指尖触觉输入装置的实施例的截面图。该实施例在接触结 构方面与图1-9中所示的实施例不同。该实施例的开关机构结构包括上膜63和下膜62(膜 基底)，它们分别设有印刷图案。在自由状态中，印刷在下膜62上的接触图案处于非导电状态。这种接触图案可以通过扁平电缆连接至外部。内盖簧51被放置在上膜的上表面上，并 且通过用于内盖簧的固定膜54固定到上膜的上表面，从而当内盖簧51被按压时，下膜62 的接触图案通过印刷在上膜63的下表面上的导电图案变为导电状态。通过这种构造，能够 加强装置的耐久性。在图10到图13所示的实施例中，装置被描述为适用与图14中相同的 接触结构。但是，其它结构也适用于这些实施例。
权利要求
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。
2.根据权利要求1所述的指尖触觉输入装置，还在所述框架的另一面的一侧上设有表 面薄片，并且所述表面薄片被布置成覆盖开口空间的表面侧，且能够在所述数字转换器上 滑动。
3.根据权利要求2所述的指尖触觉输入装置，其中对应于多个键的多个表面凸起被设 置在所述表面薄片的表面上。
4.根据权利要求2或权利要求3所述的指尖触觉输入装置，其中开口空间通过所述框 架、所述基板和所述表面薄片被密封为防水、防雨或气密的。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的指尖触觉输入装置，其中所述开关机构和所述 点击机构包括设置在所述基板和所述致动器中的任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；以及设置在所述基板和所述致动器中的另一个的大致中心上的 突出件，在自由状态中，所述接触结构处于非导电状态，而当利用预定量或更大的按压力在 选定位置按压所述致动器时，所述内盖簧传递点击感，并且所述接触结构变为导电状态。
6.根据权利要求5所述的指尖触觉输入装置，其中所述内盖簧的形成范围为0.IOmm到 0. 30mmo
7.一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致中心处，而接触结构位于所述内盖簧的内 侧中；柔性的、可伸展的和易弯曲的表面薄片被固定到所述凸缘，使得在自由状态下，所述表 面薄片与框架的另一面处在大致相同的水平面上，而且所述表面薄片设有部署在人的指尖 在其中移动的范围内的多个表面凸起；布置在所述表面薄片的开口空间侧的数字转换器，该数字转换器能够在所述表面薄片 上滑动，而且所述数字转换器小于所述凸缘内侧的轮廓，并且所述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；以及刚性致动器，其设有突出件，该突出件的尺寸设定为在自由状态下，所述接触结构处 于非导电状态，而在所述表面薄片被按压的状态下，所述内盖簧受压，并且所述接触结构变 为导电，而且所述致动器大于所述凸缘内侧的轮廓，并且固定到所述数字转换器。
8.一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，使得在自由状态下，所述表面薄 片与框架的另一面处在大致相同的水平面上，而且所述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；布置在所述表面薄片的开口空间侧的数字转换器，该数字转换器能够在所述表面薄片 上滑动，而且所述数字转换器小于所述凸缘内侧的轮廓，该数字转换器能够电测量出施加 到所述表面薄片的力最强的位置；以及刚性致动器，该刚性致动器大于所述凸缘内侧的轮廓，并且固定到所述数字转换器， 并且一个内盖簧在所述基板的一侧上布置在所述致动器的大致中心处，并且所述内盖 簧的内侧具有接触结构，而且在所述内盖簧的中心或所述基板的中心处设有突出件，该突 出件的尺寸设定为在自由状态下，所述接触结构处于非导电状态，而在所述表面薄片被按 压的状态下，所述内盖簧受压，并且所述接触结构变为导电状态。
9.一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，所述表面薄片与 所述框架的另一面处在大致相同的水平面上，而且所述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；布置在所述表面薄片的开口空间侧的数字转换器，该数字转换器能够在表面薄片上滑 动，而且所述数字转换器小于所述凸缘内侧的轮廓，所述数字转换器能够电测量出施加到 所述表面薄片的力最强的位置；以及刚性致动器，该刚性致动器大于所述凸缘内侧的轮廓，并且固定到所述数字转换器， 而且一个内盖簧在所述基板的一侧土布置在所述致动器的大致中心处或在所述致动 器一侧上布置在所述基板的大致中心处，所述内盖簧在所述数字转换器和所述致动器之间 具有接触结构。
10.一种指尖触觉输入装置，其中通过将如下部件封装在内形成开口空间；柔性的、可 伸展的和易弯曲的表面薄片、框架和平行于所述表面薄片的基板，所述表面薄片包括多个 部署在人的指尖能够在其中移动的范围内的表面凸起，而且在开口空间中，布置有数字转 换器、刚性致动器以及接触结构，所述数字转换器能够在所述表面薄片上滑动，而且所述数 字转换器能够电测量出施加到所述表面薄片的力最强的位置，所述刚性致动器固定到所述 数字转换器的基板侧，所述接触结构的尺寸设定为在自由状态下为非导电状态，而在所述 表面薄片被按压的状态下变为导电状态，并且内盖簧被布置在所述致动器和所述基板之 间。
全文摘要
本发明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。
文档编号G06F3/033GK101815977SQ20088010740
公开日2010年8月25日 申请日期2008年7月25日 优先权日2007年7月26日
发明者中山卓郎, 吉田厚英, 宫田真平 申请人:爱梦有限公司