觸摸屏裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種即使在輸入操作時振動噪音也不發(fā)生的觸摸屏裝置。觸摸屏裝置（1）在外裝殼體（2）的開口（5）的周緣部與觸摸面板（4）的面板面（4a）之間確保第二間隙（S2），并在沿著開口（5）的周緣部延伸的易變形部（2b）的內(nèi)表面設(shè)置彈性體（12），在該彈性體（12）與觸摸面板（4）的面板面（4a）之間確保比第二間隙（S2）狹窄的第三間隙（S3）。進而，伴隨著輸入操作且易變形部（2b）被壓入而彎曲時，使彈性體（12）與面板面（4a）接觸并使觸摸面板（4）向后方位移，以便使振動的觸摸面板（4）不會直接觸碰到開口（5）的周緣部。
【專利說明】觸摸屏裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用戶的指尖等接觸觸摸面板的表面來進行輸入操作的觸摸屏裝置，特別涉及在輸入操作時使觸摸面板振動，從而能夠?qū)τ脩暨M行利用了觸覺的反饋的觸摸屏裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]具備了在輸入操作時使觸摸面板振動的反饋機構(gòu)的觸摸屏裝置，在檢測到用戶的指尖等接觸觸摸面板的面板面(輸入操作面)的任意位置或者規(guī)定區(qū)域時，壓電執(zhí)行器等的振動元件啟動而使觸摸面板在與面板面垂直的方向上振動。例如，在檢測到用戶的指尖等接觸觸摸面板的面板面而使觸摸面板振動時，通過傳遞到指尖等的振動，用戶能夠感知輸入操作可靠地被進行。
[0003]以往，已知有如下觸摸屏裝置:在矩形形狀的觸摸面板的外緣部設(shè)置振動元件，并且通過緩沖(cushion)部件將該觸摸面板層疊.一體化到顯示面板上，從收納了該層疊體的外裝殼體的開口使觸摸面板的面板面露出的結(jié)構(gòu)(例如，參照專利文獻I )。在上述結(jié)構(gòu)的觸摸屏裝置中，用戶能夠透過在開口內(nèi)露出的觸摸面板而目視到顯示面板上的圖像，在用戶將指尖等接觸觸摸面板的面板面時，觸摸面板檢測到該指尖等的坐標位置，同時振動元件啟動而使觸摸面板在厚度方向上微小振動。
[0004]此時，設(shè)置于外裝殼體的開口的周緣部與觸摸面板的面板面接觸或者接近時，由于觸摸面板的振動而在外裝殼體 產(chǎn)生振動噪音(chattering noise,日文原文:匕^ ')音)，所以通常在開口的周緣部與觸摸面板的面板面之間會確保規(guī)定尺寸的間隙。該間隙很大程度上對振動噪音有利，但過大的間隙會損害設(shè)計性且難以防止異物的侵入，所以為了極力將間隙設(shè)定為小的值并且振動噪音不發(fā)生，通過高精度地管理關(guān)聯(lián)部件的尺寸精度或組合精度來應(yīng)對。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:日本特開2006 - 227712號公報
[0008]可是，在開口的周邊部設(shè)置有用于配置操作按鈕等的貫通孔，由于伴隨著顯示面板的大型化而開口的一邊長變長時，外裝殼體的開口的周緣部附近成為容易彎曲的部位，因此即使高精度地管理關(guān)聯(lián)部件的尺寸精度或組合精度，可是在用戶將指尖接觸到觸摸面板的周邊區(qū)域時，開口的周緣部附近被向后方壓入而接觸到振動中的觸摸面板，導(dǎo)致在輸入操作中振動噪音發(fā)生。特別是該種觸摸屏裝置被應(yīng)用到車載用電子機器時，用戶大多是將開口的下邊部作為指觸引導(dǎo)以盲觸摸(blind touch)的方式進行輸入操作，因而上述的問題即輸入操作時的振動噪音的發(fā)生問題很明顯。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是鑒于這樣的以往技術(shù)的實情的發(fā)明，其目的是提供一種即使在輸入操作時外裝殼體被部分地壓入，振動噪音也不會發(fā)生的觸摸屏裝置。
[0010]為了達成上述的目的，本發(fā)明在具備顯示面板、在該顯示面板的前方隔著第一間隙對置配置的觸摸面板、使該觸摸面板在與面板面垂直的方向上振動的振動元件、以及設(shè)置有使上述觸摸面板露出的矩形形狀的開口的外裝殼體，上述開口的周緣部與上述觸摸面板的面板面隔著第二間隙對置的觸摸屏裝置中，在上述外裝殼體的內(nèi)表面設(shè)置有隔著比上述第二間隙狹窄的第三間隙與上述觸摸面板的面板面對置的彈性體，上述開口的周緣部被向后方按壓而彎曲時，上述彈性體與上述觸摸面板的面板面壓力接觸并將該觸摸面板壓入上述第一間隙內(nèi)，從而維持上述開口的周緣部與上述觸摸面板的面板面之間的離開狀態(tài)。[0011 ] 在如此構(gòu)成的觸摸屏裝置中，外裝殼體的開口的周緣部與觸摸面板的面板面隔著第二間隙對置，并且彈性體隔著比第二間隙狹窄的第三間隙與觸摸面板的面板面對置，因此在非操作時外裝殼體的內(nèi)表面不會接觸到觸摸面板的面板面。進而，用戶將指尖接觸到觸摸面板的面板面來進行輸入操作時，振動元件啟動且使觸摸面板在厚度方向振動，因此通過傳遞到指尖的振動，用戶能夠感知是可靠地進行輸入操作或者是觸摸錯誤的位置等。在涉及的輸入操作時，通過用戶的手指將開口的周緣部向觸摸面板側(cè)壓入的情況下，彈性體與面板面壓力接觸而使觸摸面板向后方位移，因此第三間隙為零，但第二間隙僅變成比非操作時小而不變成零。因此，外裝殼體的內(nèi)表面不會直接觸碰到振動的觸摸面板，能夠一直維持基于振動的反饋功能，防止外裝殼體的振動噪音的發(fā)生。
[0012]在上述的構(gòu)成中，在外裝殼體設(shè)置有沿著開口的周緣部延伸的易變形部，在易變形部的內(nèi)表面設(shè)置有彈性體是優(yōu)選的。在該情況下，彈性體也可以設(shè)置在易變形部的內(nèi)表面整體，但彈性體可以至少設(shè)置在易變形部的長邊方向中央部。
[0013]另外，在上述的構(gòu)成中，在外裝殼體設(shè)置有貫通孔，在該貫通孔與開口所夾著的區(qū)域設(shè)置有易變形部時，在貫通孔配置操作按鈕等是優(yōu)選的。在該情況下，在易變形部的前表面形成有指觸引導(dǎo)用的指針部時，用戶能夠以易變形部的指針部作為大體目標地把握手指位置，因此能夠?qū)崿F(xiàn)基于盲觸摸的輸入操作容易的觸摸屏裝置。
[0014]另外，在上述的構(gòu)成中，將基于振動元件的觸摸面板的最大振幅量設(shè)為V、第二間隙的尺寸設(shè)為G1、第三間隙的尺寸設(shè)為G2時，設(shè)定成Gl — G2 > V的關(guān)系是優(yōu)選的。
[0015]另外，在上述的構(gòu)成中，在顯示面板設(shè)置有能夠振動地支撐觸摸面板的緩沖部件，該緩沖部件與在外裝殼體的內(nèi)表面設(shè)置的彈性體的硬度設(shè)置為大致相同時，因為在輸入操作時振動的觸摸面板與大致相同硬度的彈性體通過緩沖部件從前后方向被支撐，所以能夠不妨礙觸摸面板的振動而穩(wěn)定地保持觸摸面板。進一步，在輸入操作時外裝殼體的開口的周緣部被壓入且彈性體與面板面接觸而使觸摸面板向后方位移時，對彈性體與緩沖部件兩者的壓縮變化量不產(chǎn)生大的差，從而不必預(yù)先將第一間隙SI與第二間隙S2的一方的間隙長度很大地設(shè)定，能夠抑制裝置整體大型化。
[0016]發(fā)明效果
[0017]本發(fā)明的觸摸屏裝置在伴隨著輸入操作而開口的周緣部被壓入且彎曲時，通過使在外裝殼體的內(nèi)表面設(shè)置的彈性體與面板面壓力接觸而使觸摸面板向后方位移，從而振動的觸摸面板不會直接觸碰到外裝殼體的內(nèi)表面，所以維持基于振動的反饋功能，能夠防止外裝殼體的振動噪音的發(fā)生?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的實施方式例涉及的觸摸屏裝置的主視圖。
[0019]圖2是從前方觀察該觸摸屏裝置的分解立體圖。
[0020]圖3是從后方觀察該觸摸屏裝置的分解立體圖。
[0021]圖4是沿圖1的A — A線的截面放大圖。
[0022]圖5是圖4的重要部分詳細圖。
[0023]圖6是表示該觸摸屏裝置的輸入操作狀態(tài)的說明圖。
[0024]圖7是圖6的重要部分詳細圖。
[0025]符號說明
[0026]I 觸摸屏裝置
[0027]2 外裝殼體
[0028]2a貫通孔
[0029]2b易變形部
[0030]3 顯示面板
[0031]3a 顯示面
[0032]4 觸摸面板
[0033]4a 面板面
[0034]5 開口
[0035]6 操作按鈕
[0036]8 振動元件
[0037]10 框架
[0038]11緩沖部件
[0039]12彈性體
[0040]SI第一間隙
[0041]S2第二間隙
[0042]S3第三間隙
[0043]Gl第二間隙的間隙長度
[0044]G2第三間隙的間隙長度
【具體實施方式】
[0045]對發(fā)明的實施方式參照附圖進行說明。如圖1?圖5所示，本實施方式例涉及的觸摸屏裝置I主要由在車內(nèi)的儀表面板等設(shè)置的外裝殼體2、在外裝殼體2的背面被保持的顯示面板3、以及在顯示面板3的前表面被支撐的觸摸面板4構(gòu)成，在外裝殼體2的后方配設(shè)有未圖不的光盤播放器。
[0046]外裝殼體2是由合成樹脂的成形品構(gòu)成，其中央部設(shè)置有矩形形狀的開口 5。在外裝殼體2的下部區(qū)域多個操作按鈕6沿著左右方向被配置排列，上述操作按鈕6以能夠進行壓入在外裝殼體2設(shè)置的貫通孔2a內(nèi)的操作的方式被收納(參照圖4)。從而，在外裝殼體2的貫通孔2a與開口 5的下邊之間形成橫長的梁狀部分，該部位成為容易彎曲變形的易變形部2b。該易變形部2b的外表面為凹凸形狀或凸起(boss)形狀，用戶將上述形狀作為指觸引導(dǎo)用的指針部來把握手指的位置。該凹凸形狀或凸起形狀形成于與后述的顯示面板3的顯示面3a的下部區(qū)域所表示的“菜單”等的圖像在上下方向上對應(yīng)的位置。另外，在外裝殼體2的上部區(qū)域設(shè)置有橫長形狀的光盤插入口 7，從該光盤插入口 7對上述的光盤播放器進行插入/排出光盤。另外，在外裝殼體2的光盤插入口 7與開口 5的上邊之間也為容易彎曲變形的部位，但在該部位沒有形成指觸引導(dǎo)用的指針部。
[0047]顯不面板3 是由 LCD 或有機 EL (Organic Electro-Luminescence:0EL)等構(gòu)成的顯示裝置，該顯示面板3具有比外裝殼體2的開口 5略大的矩形形狀的顯示面3a。觸摸面板4具有與顯示面板3的顯示面3a大致相同大小的面板面(輸入操作面)4a，在其內(nèi)表面沿著上邊和下邊分別固定有振動元件8。上述振動元件8由板狀的壓電執(zhí)行器等構(gòu)成，將驅(qū)動信號施加到連接于觸摸面板4的FPC9時,各振動兀件8伸縮而在厚度方向上振動觸摸面板
4。觸摸面板4是能夠檢測出接觸面板面4a的用戶的指尖等的坐標位置(X坐標與Y坐標)的坐標輸入裝置，作為檢測方式能夠任意選擇電阻膜方式或靜電電容方式等。
[0048]顯示面板3被前表面開放的框狀的框架10所包圍，顯示面板3、觸摸面板4以及框架10被一體化而構(gòu)成顯示單元。在框架10的前表面四角，利用兩面膠帶或粘著劑固定有緩沖部件11，上述緩沖部件11由氨基甲酸乙酯泡沫等的較硬的彈性材料構(gòu)成。緩沖部件11具有規(guī)定的厚度并比顯示面板3的顯示面3a向前方突出，觸摸面板4的內(nèi)表面四角被各緩沖部件11粘著固定。由此，觸摸面板4被彈性地支撐在顯示面板3的四角處所設(shè)置的各緩沖部件11上，在顯示面板3與觸摸面板4之間確保第一間隙SI (參照圖4與圖5)。
[0049]框架10利用以螺絲緊固等手段固定于外裝殼體2的背面，與框架10 —體化后的觸摸面板4的面板面4a在外裝殼體2的開口 5內(nèi)露出，從而顯示面板3的顯示面3a所顯示的圖像透過透明的觸摸面板4而能夠被用戶目視。如圖5所示，考慮了在涉及的顯示單元的安裝狀態(tài)中，在設(shè)置于外裝殼體2的開口 5的全部的緣部與觸摸面板4的面板面4a之間確保第二間隙S2，從而使開口 5的周緣部不與觸摸面板4接觸。另外，在沿著開口 5的下邊延伸的易變形部2b的內(nèi)表面設(shè)置有彈性體12，該彈性體12與觸摸面板4的面板面4a之間確保第三間隙S3。這里，將第二間隙S2的間隙長度設(shè)為G1、第三間隙S3的間隙長度設(shè)為G2時，第三間隙S3的間隙長度G2設(shè)定為比第二間隙S2的間隙長度Gl小的值，在本實施方式例的情況下，第二間隙S2的間隙長度Gl為0.5mm，第三間隙S3的間隙長度G2為
0.3mmο
[0050]彈性體12被設(shè)置在易變形部2b的長邊方向(圖1中左右方向)的中央部與兩端部的內(nèi)表面3處位置，為了將各彈性體12簡單地安裝到易變形部2b的規(guī)定位置，各彈性體12以通過粘著等一體化到合成樹脂制片等的輔助片13的狀態(tài)安裝到易變形部2b的內(nèi)表面。彈性體12由例如氨基甲酸乙酯泡沫等的較硬的彈性材料構(gòu)成，使用其硬度與緩沖部件11同等程度或比緩沖部件11略硬的彈性材料。
[0051]在如此構(gòu)成的觸摸屏裝置I中，當用戶將指尖等接觸在外裝殼體2的開口 5內(nèi)露出的觸摸面板4的面板面4a時，觸摸面板4檢測該指尖等的坐標位置，并且基于觸摸面板4的檢出結(jié)果，對顯示面板3的顯示圖像、其他各種功能或者上述的光盤播放器等的機構(gòu)進行控制。進一步，該觸摸屏裝置I在用戶的指尖等接觸面板面4a時，由于振動元件8啟動而在厚度方向振動觸摸面板4，從而通過傳遞到指尖等的振動，用戶能夠感知是可靠地進行輸入操作或者是觸摸錯誤的位置等。[0052]這里，用戶大多是將易變形部2b作為指觸引導(dǎo)以盲觸摸的方式進行輸入操作，特別是，在對顯示面板3的顯示面3a的下部區(qū)域所顯示的“菜單”等的圖像進行選擇時，用戶將手指接觸易變形部2b，并將該易變形部2b的外表面所形成的凹凸形狀作為大體目標進行對觸摸面板4的輸入操作，從而如圖6所示，通過用戶的手指會將易變形部2b向后方(面板面4a側(cè))壓入。
[0053]其結(jié)果，易變形部2b彎曲而在該易變形部2b的內(nèi)表面設(shè)置的彈性體12與面板面4a接觸，進一步將易變形部2b向后方壓入時，由較硬的彈性材料構(gòu)成的彈性體12略微壓縮變形并使觸摸面板4向后方(第一間隙SI)位移。此時，如圖7所示，在彈性體12與面板面4a之間確保的第三間隙S3變成零(Zero)，在開口 5的周緣部與面板面4a之間確保的第二間隙S2變小。但是，由于預(yù)先將第三間隙S3的間隙長度G2設(shè)定比第二間隙S2的間隙長度Gl小，彈性體12的硬度為與觸摸面板4的內(nèi)表面?zhèn)鹊木彌_部件11的硬度同等程度以上，即使第三間隙S3成為零(G2 = 0)，第二間隙52也僅是變成比非操作時小(Gl — G2< 0.2mm)并不變成零。因此，開口 5的周緣部不會直接觸碰到振動的觸摸面板4的面板面4a，能夠防止外裝殼體2的振動噪音的發(fā)生。
[0054]另外，雖然觸摸面板4的振動因彈性體12與面板面4a接觸而略微衰減，但彈性體12是氨基甲酸乙酯泡沫等具有適度的彈性的，另外，由于并不是與面板面4a整體接觸(在本實施方式例中在開口 5的下邊部的3處位置進行接觸)，所以向用戶的振動所引起的反饋功能被維持。這里，將觸摸面板4的最大振幅量設(shè)為V時，該最大振幅量V與第二以及第三間隙S2、S3的間隙長度Gl、G2設(shè)定成滿足Gl — G2 > V的關(guān)系的值，則即使在通過易變形部2b的壓入而彈性體12與面板面4a壓力接觸了的情況下，也能夠可靠地回避開口 5的周緣部與振動中的面板面4a的接觸。
[0055]如上所述，在本實施方式例涉及的觸摸屏裝置I中，使外裝殼體2的開口 5的周緣部與觸摸面板4的面板面4a隔著第二間隙S2對置，并在沿著開口 5的周緣部延伸的易變形部2b的內(nèi)表面設(shè)置彈性體12，使該彈性體12與觸摸面板4的面板面4a隔著比第二間隙S2狹窄的第三間隙S3對置。進而，用戶將指尖接觸在開口 5內(nèi)露出的觸摸面板4的面板面4a來進行輸入操作時，振動元件8啟動而使觸摸面板4在厚度方向上振動，通過傳遞到指尖的振動，用戶能夠感知可靠地進行輸入操作。在涉及的輸入操作時，通過用戶的手指將開口5的周緣部的易變形部2b向觸摸面板4側(cè)壓入時，彈性體12與面板面4a壓力接觸而使觸摸面板4向后方位移，因此第三間隙S3的間隙長度G2變?yōu)榱?，但第二間隙S2的間隙長度Gl僅變成比非操作時小而不變成零。因此，開口 5的周緣部不會直接觸碰到振動的觸摸面板4，外裝殼體2的振動噪音不會發(fā)生。另外，由于彈性體12與面板面4a壓力接觸而觸摸面板4的振動略微衰減，但壓力接觸的是彈性體12，所以基于振動的反饋功能被維持。
[0056]另外，在本實施方式例涉及的觸摸屏裝置I中，在外裝殼體2設(shè)置有用于配置操作按鈕6的貫通孔2a，該貫通孔2a與開口 5的下邊所夾著的區(qū)域成為指觸引導(dǎo)用的易變形部2b，所以用戶能夠一邊以易變形部2b作為大體目標地把握手指位置一邊以盲觸摸的方式進行基于觸摸面板4的輸入操作。進而，在這樣的易變形部2b的內(nèi)表面設(shè)置有彈性體12，所以用戶將手指接觸易變形部2b并進行輸入操作時，即使通過用戶的手指將易變形部2b向后方(面板面4a側(cè))壓入，也能夠防止開口 5的周緣部接觸到振動的觸摸面板4。
[0057]另外，在本實施方式例涉及的觸摸屏裝置I中，在顯示面板3的四角設(shè)置有能夠振動地支撐觸摸面板4的緩沖部件11，該緩沖部件11與彈性體12的硬度設(shè)定為大致相同，從而在輸入操作時，振動的觸摸面板4由大致相同硬度的緩沖部件11與彈性體12從前后方向被支撐，能夠不妨礙觸摸面板4的振動而穩(wěn)定地保持觸摸面板4。進一步，在輸入操作時，在開口 5的周緣部被壓入且彈性體12與面板面4a接觸而使觸摸面板4向后方位移時，對彈性體12與緩沖部件11兩者的壓縮變化量不產(chǎn)生大的差，從而不必預(yù)先將第一間隙SI與第二間隙S2的一方的間隙長度很大地設(shè)定，能夠抑制裝置整體大型化。
[0058]另外，在上述實施方式例中，對在外裝殼體2設(shè)置用于配置操作按鈕6的貫通孔2a，將該貫通孔2a與開口 5的下邊之間作為易變形部2b的情況進行了說明，但上述貫通孔可以是用于配置操作按鈕6以外的部件的貫通孔，也可以是僅設(shè)計上的貫通孔。
[0059]另外，在上述實施方式例中，對將彈性體12設(shè)置于易變形部2b的長邊方向的中央部和兩端部的內(nèi)表面3處位置的情況進行了說明，但彈性體12也可以至少設(shè)置于最容易彎曲的易變形部2b的長邊方向中央部，也可以在包括易變形部2b的中央部的內(nèi)表面整體設(shè)置彈性體12。另外，也可以將彈性體12設(shè)置于上述實施方式例所示位置以外的、外裝殼體2的光盤插入口 7與開口 5的上邊之間，進而，設(shè)置于開口 5的左邊和右邊各自的周緣部。
[0060]另外，在上述實施方式例中，對將本發(fā)明的觸摸屏裝置I應(yīng)用到車載用電子機器的情況進行了說明，但也能夠應(yīng)用到除此以外的民用設(shè)備或工業(yè)設(shè)備。
【權(quán)利要求】
1.一種觸摸屏裝置，其特征在于，具備: 顯示面板； 觸摸面板，在該顯示面板的前方隔著第一間隙對置配置； 振動元件，使該觸摸面板在與面板面垂直的方向上振動；以及 外裝殼體，設(shè)置有使上述觸摸面板露出的矩形形狀的開口， 上述開口的周緣部與上述觸摸面板的面板面隔著第二間隙對置， 在上述觸摸屏裝置中， 在上述外裝殼體的內(nèi)表面設(shè)置有隔著比上述第二間隙狹窄的第三間隙與上述觸摸面板的面板面對置的彈性體，上述開口的周緣部被向后方按壓而彎曲時，上述彈性體與上述觸摸面板的面板面壓力接觸并將該觸摸面板壓入上述第一間隙內(nèi)，從而維持上述開口的周緣部與上述觸摸面板的面板面之間的離開狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所記載的觸摸屏裝置，其特征在于， 在上述外裝殼體設(shè)置有沿著上述開口的周緣部延伸的易變形部，在該易變形部的內(nèi)表面設(shè)置有上述彈性體。
3.如權(quán)利要求2所記載的觸摸屏裝置，其特征在于， 上述彈性體至少設(shè)置于上述易變形部的長邊方向中央部。
4.如權(quán)利要求2所記載的觸摸屏裝置，其特征在于， 在上述外裝殼體上設(shè)置有貫通孔，在該貫通孔與上述開口所夾的區(qū)域設(shè)置有上述易變形部。
5.如權(quán)利要求4所記載的觸摸屏裝置，其特征在于， 在上述易變形部的前表面形成有指觸引導(dǎo)用的指針部。
6.如權(quán)利要求1所記載的觸摸屏裝置，其特征在于， 將基于上述振動元件的上述觸摸面板的最大振幅量設(shè)為V、上述第二間隙的尺寸設(shè)為G1、上述第三間隙的尺寸設(shè)為G2時，上述最大振幅量V與上述第二間隙的尺寸Gl以及第三間隙的尺寸G2設(shè)定為Gl - G2 > V的關(guān)系。
7.如權(quán)利要求1所記載的觸摸屏裝置，其特征在于， 在上述顯示面板上設(shè)置有能夠振動地支撐上述觸摸面板的緩沖部件，該緩沖部件與上述彈性體的硬度設(shè)定為大致相同。
【文檔編號】G06F3/041GK103902097SQ201310610936
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月27日
【發(fā)明者】渡邊好司, 鈴木幸夫 申請人:阿爾派株式會社