[发明专利]用于从无键输入单元产生触觉反馈的设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于从诸如移动IT设备的触摸屏或者键区的无键输入单元产生触觉反馈的设备，该移动IT设备诸如移动电话、便携式数据助理(PDA)、音乐或多媒体播放器、照相机、导航设备等。

本发明特别考虑市场当前的需要，即IT设备需要无键输入单元的显示器(特别是触摸屏)可至少在一个方向上作为整体大致垂直于壳体表面移动。

背景技术

例如，在US 7,324,094B2中描述了一种压电弯曲元件的应用，该压电弯曲元件生成振动信号用于根据用户的操作步骤产生触觉反馈。在该连接中，来自压电弯曲元件的振动信号转移至覆盖于显示器上方并且突出于显示器的镜头。更具体地，振动元件设置在镜头的位于上述覆盖区域之外并且在镜头和显示器之间的位置处。

在WO 2008/125130A1中也描述了一种压电弯曲元件的应用，该压电弯曲元件既具有致动功能也具有传感功能。在该连接中，压电弯曲元件设置在具有多个展示功能的不同层或者叠层的键区或者触摸板中。压电弯曲元件代表这些层或者叠层之一，据此，该压电弯曲元件具有与其他层或者叠层大致相同的尺寸。当使用者记录操作步骤(例如按下按键)时，压电弯曲元件产生振动，该振动传递至压电弯曲元件的上方的层以及键区或者触摸板的表面，并且被使用者作为触觉反馈记录。

在前面提到的两个公开专利中均未提出解决上述问题的方案，即将显示器作为整体提升。在DE 11 2005 002 107T5中描述了一种触觉前面板，该触觉前面板通过具有垂直主方向的机械脉冲呈现出触觉反馈的特征。然而，此处脉冲由纯机械方式生成，即，由可弹性变形元件的突发变形(沉降)引起。特殊地，参照“压电探头”，但上述前面板不能通过压电探头移动。

从可获知的信息可知，上述定义的问题，即无键输入单元的显示器在至少一个方向上作为整体大致垂直于壳体表面移动，没有任何令人满意的解决方案，尤其是涉及简易组装以及适用于经济的大规模的生产。

发明内容

为了解决上述目的，本发明提供一种用于从无键输入单元产生触觉反馈的设备，由此该设备具有弹性的、大致板状的基底，基底至少包括用于将基底固定在输入设备的构件上的第一支撑位置以及用于将基底固定在输入单元上的至少第二支撑位置，并且基底被形成为相对于输入设备的所述构件可移动地支撑输入单元，由此位于基底的第一支撑位置和第二支撑位置之间的压电元件设置为，通过电驱动压电元件使得支撑位置之一相对于板状基底的平面横向地，优选地大致垂直于板状基底的平面，移动脱离板状基底的平面。该移动可产生用于输入单元的触觉信号，以使得输入单元(例如触摸屏)至少在一个方向上作为整体大致垂直于输入设备的构件(例如壳体表面)移动。该设备形成压电致动器，该压电致动器优选地与显示器的四个角相连接。此特性的致动器具有坚固的结构并且能够经济地生产和组装该致动器。

如果压电元件嵌入基底中，可有助于微型化。这样，根据本发明的设备的安装高度可减小。

为了在两个方向上产生触觉信号，将压电元件固定在基底的上面和/或下面是有用的。

可行的是：多个第二支撑位置对称设置，优选为关于轴镜像设置，更优的关于两个轴镜像设置，特别是关于基底上的两个垂直的轴镜像设置。通过此方式，可在很大程度上阻止无键输入单元相对于输入单元的壳体表面的不必要的倾斜和倾斜移动。

有利地，第一和第二支撑位置位于基底的通过隆起相连接的第一和第二支撑部分上。优选地，基底的隆起实质上比基底的第一和第二支撑部分薄，如此第一和第二支撑部分可以彼此独立地产生较大变形，特别是在相对于板状基底的平面的横向方向上或者在垂直于板状基底的平面的方向上。

如果支撑部分的至少之一(优选地第一和第二支撑部分)从基底分离，有助于实现根据本发明设备的经济的生产和组装。通过此方式，基底可由矩形或者方形板大致冲压而成，并且可减少单件的数量。

可以证明有利的是：支撑部分在所有情形下横向地，优选地垂直于隆起，优选地在隆起的两侧上延伸。通过此方式，尤其是由隆起连接起来的支撑部分的自由端，即使处于靠拢位置也能够形成为可相对于彼此方便地移动。

可以证明可行的是：第二支撑位置设置在第二支撑部分的自由端上。通过此方式，第二支撑部分的感应弯曲移动可通过第二支撑位置最佳地转移至输入单元，以生成触觉信号。

在输入单元的平稳支撑方面，有利的是，第一支撑部分设置在两个第二支撑部分之间和/或反之亦然。