EP1566728B1

Input device and process for manufacturing the same, portable electronic apparatus comprising input device

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EP1566728B1, drawing sheet 1
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Expired 17 September 2023, 3 years ago.

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17 claims: 17 independent, 0 dependent

  1. 1
    An input apparatus comprising a panel for detecting that the front surface of the panel is pressed or touched and inputting data corresponding to the detected result, the input apparatus further comprising:- a flexible wiring board (4) on which a pattern of electrodes is formed and in which a pair of through-holes (41a, 41b) are aligned and formed;and- a piezoelectric actuator (3) made of a piezoelectric bi-morph device, the piezoelectric actuator (3) being configured to curve and deform for providing a force sense feedback to a user, the piezoelectric actuator (3) being further configured to bridge the pair of the through-holes (41a, 41b) in the flexible wiring board (4), a part of the flexible wiring board (4) being formed between the pair of the through-holes (41a, 41b) and positioned on the upper surface of the piezoelectric actuator (3), wherein the piezoelectric actuator (3) is configured to contact the panel except for the part of the flexible wiring board (4). Appareil d'entrée comprenant un panneau pour détecter que la surface avant du panneau est pressée ou touchée et entrer les données correspondant au résultat détecté, l'appareil d'entrée comprenant en outre : - une carte de circuit imprimé souple (4) sur laquelle est formé un réseau d'électrodes et dans laquelle une paire de trous débouchants (41a, 41b) est alignée et formée ;et- un actionneur piézoélectrique (3) constitué d'un dispositif piézoélectrique bimorphe, l'actionneur piézoélectrique (3) étant configuré pour se courber et se déformer afin de fournir à un utilisateur une rétroaction de détection de force, l'actionneur piézoélectrique (3) étant en outre configuré pour relier la paire de trous débouchants (41a, 41b) dans la carte de circuit imprimé souple (4), une partie de la carte de circuit imprimé souple (4) étant formée entre la paire de trous débouchants (41a, 41b) et placée sur la surface supérieure de l'actionneur piézoélectrique (3), où l'actionneur piézoélectrique (3) est configuré pour être en contact avec le panneau à l'exception de la partie de la carte de circuit imprimé souple (4). Eingabevorrichtung, die eine Tafel zum Detektieren, dass die vordere Oberfläche der Tafel gedrückt oder berührt wird, und zum Eingeben von Daten, die dem detektierten Ergebnis entsprechen, umfasst, wobei die Eingabevorrichtung ferner umfasst: - eine biegsame Leiterplatte (4), auf der ein Muster von Elektroden gebildet ist und in der ein Paar von Durchgangslöchern (41a, 41b) ausgerichtet und gebildet sind;und- einen piezoelektrischen Aktuator (3), der aus einer piezoelektrischen Quarzzellenvorrichtung hergestellt ist, wobei der piezoelektrische Aktuator (3) dafür konfiguriert ist, sich zu krümmen und zu verformen, um eine Kraftwahrnehmungsrückkopplung für einen Nutzer bereitzustellen, wobei der piezoelektrische Aktuator (3) ferner dafür konfiguriert ist, das Paar der Durchgangslöcher (41a, 41b) in der biegsamen Leiterplatte (4) zu überbrücken, wobei ein Teil der biegsamen Leiterplatte (4) zwischen dem Paar der Durchgangslöcher (41a, 41b) gebildet ist und auf der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Aktuators (3) positioniert ist, wobei der piezoelektrische Aktuator (3) dafür konfiguriert ist, die Tafel mit Ausnahme des Teils der biegsamen Leiterplatte (4) zu berühren.
  2. 2
    Appareil d'entrée selon la revendication 1, dans lequel la carte de circuit imprimé souple (4) est disposée de sorte que la partie formée entre la paire de trous débouchants (41a, 41b) soit en contact avec le panneau. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die biegsame Leiterplatte (4) in der Weise angeordnet ist, dass der zwischen dem Paar der Durchgangslöcher (41a, 41b) gebildete Teil die Tafel berührt. The input apparatus as set forth in claim 1, wherein the flexible wiring board (4) is disposed so that the part formed between the pair of the through-holes (41a, 41b) contacts the panel.
  3. 3
    Appareil d'entrée selon la revendication 1, dans lequel la carte de circuit imprimé souple (4) est disposée de sorte que les extrémités de l'actionneur piézoélectrique (3) soient en contact avec une surface de la carte de circuit imprimé souple (4), la surface opposée de la carte de circuit imprimé souple (4) étant en contact avec le panneau. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die biegsame Leiterplatte (4) in der Weise angeordnet ist, dass die Endabschnitte des piezoelektrischen Aktuators (3) eine Oberfläche der biegsamen Leiterplatte (4) berühren, wobei die gegenüberliegende Oberfläche der biegsamen Leiterplatte (4) die Tafel berührt. The input apparatus as set forth in claim 1, wherein the flexible wiring board (4) is disposed so that end portions of the piezoelectric actuator (3) contact one surface of the flexible wiring board (4), the opposite surface of the flexible wiring board (4) contacting the panel.
  4. 4
    Appareil d'entrée selon la revendication 1, dans lequel les bornes de raccordement (131) sont disposées à des extrémités de l'actionneur piézoélectrique (3), les bornes de raccordement (131) étant électriquement raccordées aux électrodes formées sur la carte de circuit imprimé souple (4). Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei an den Endabschnitten des piezoelektrischen Aktuators (3) Verdrahtungsanschlüsse (131) angeordnet sind, wobei die Verdrahtungsanschlüsse (131) mit den an der biegsamen Leiterplatte (4) gebildeten Elektroden elektrisch verbunden sind. The input apparatus as set forth in claim 1, wherein wiring terminals (131) are disposed at end portions of the piezoelectric actuator (3), the wiring terminals (131) being electrically connected to electrodes formed on the flexible wiring board (4).
  5. 5
    Appareil d'entrée selon la revendication 4, dans lequel une résistance est raccordée en parallèle aux électrodes disposées sur la carte de circuit imprimé souple (4), les électrodes étant raccordées aux bornes de raccordement (131) de l'actionneur piézoélectrique (3). Eingabevorrichtung nach Anspruch 4, wobei zu den auf der biegsamen Leiterplatte (4) angeordneten Elektroden ein Widerstand parallelgeschaltet ist, wobei die Elektroden mit den Verdrahtungsanschlüssen (131) des piezoelektrischen Aktuators (3) verbunden sind. The input apparatus as set forth in claim 4, wherein a resistor is connected in parallel with the electrodes disposed on the flexible wiring board (4), the electrodes being connected to the wiring terminals (131) of the piezoelectric actuator (3).
  6. 6
    Appareil d'entrée selon la revendication 1, dans lequel la partie formée entre la paire de trous débouchants (41a, 41b) dans la carte de circuit imprimé souple (4) présente une découpe droite. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der zwischen dem Paar der Durchgangslöcher (41a, 41b) in der biegsamen Leiterplatte (4) gebildete Teil dazwischen gerade geschnitten ist. The input apparatus as set forth in claim 1, wherein the part formed between the pair of the through-holes (41a, 41b) in the flexible wiring board (4) is straightly cut therebetween.
  7. 7
    Appareil d'entrée selon la revendication 6, dans lequel les bornes de raccordement (131) formées à une extrémité de l'actionneur piézoélectrique (3) et les électrodes formées sur la carte de circuit imprimé souple sont soudées et raccordées électriquement. Eingabevorrichtung nach Anspruch 6, wobei an einem Endabschnitt des piezoelektrischen Aktuators (3) Verdrahtungsanschlüsse (131) gebildet sind und wobei Elektroden, die an der biegsamen Leiterplatte gebildet sind, gelötet und elektrisch verbunden sind. The input apparatus as set forth in claim 6, wherein wiring terminals (131) formed at one end portion of the piezoelectric actuator (3) and electrodes formed on the flexible wiring board are soldered and electrically connected.
  8. 8
    Appareil d'entrée selon la revendication 7, dans lequel l'autre extrémité de l'actionneur piézoélectrique (3) est soudée à la carte souple (4). Eingabevorrichtung nach Anspruch 7, wobei der andere Endabschnitt des piezoelektrischen Aktuators (3) durch Löten an der biegsamen Platte (4) befestigt ist. The input apparatus as set forth in claim 7, wherein the other end portion of the piezoelectric actuator (3) is solder-fixed to the flexible board (4).
  9. 9
    Appareil d'entrée selon la revendication 1, dans lequel la distance entre les deux extrémités de la paire de trous débouchants (41a, 41b) est inférieure à la longueur de la direction longitudinale de l'actionneur piézoélectrique (3), la largeur de la paire de trous débouchants (41a, 41b) étant supérieure à la largeur de l'actionneur piézoélectrique (3). Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Entfernung zwischen den beiden Endabschnitten des Paars der Durchgangslöcher (41a, 41b) kleiner als die Länge der Längsrichtung des piezoelektrischen Aktuators (3) ist, wobei die Breite des Paars der Durchgangslöcher (41a, 41b) größer als die Breite des piezoelektrischen Aktuators (3) ist. The input apparatus as set forth in claim 1, wherein the distance between both the end portions of the pair of the through-holes (41a, 41b) is smaller than the length of the longitudinal direction of the piezoelectric actuator (3), the width of the pair of the through-holes (41a, 41b) being larger than the width of the piezoelectric actuator (3).
  10. 10
    Appareil d'entrée selon la revendication 1, comprenant en outre une partie d'affichage (1) pour afficher un écran via le panneau, dans lequel lorsque la surface avant du panneau est pressée ou touchée, un élément de fonction d'opération affiché sur la partie d'affichage (1) est entré de façon sélective en fonction de l'emplacement pressé ou touché sur la surface avant du panneau, et dans lequel l'actionneur piézoélectrique (3) est disposé en dehors d'une zone d'affichage de la partie d'affichage. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, die ferner einen Anzeigeabschnitt (1) zum Anzeigen eines Bildschirms durch die Platte umfasst, wobei wahlweise entsprechend der Stelle, die auf der vorderen Oberfläche der Tafel gedrückt oder berührt wird, ein auf dem Anzeigeabschnitt (1) angezeigtes Operationsfunktionselement eingegeben wird, wenn die vordere Oberfläche der Platte gedrückt oder berührt wird, und wobei der piezoelektrische Aktuator (3) außerhalb eines Anzeigebereichs des Anzeigeabschnittmittels angeordnet ist. The input apparatus as set forth in claim 1, further comprising a display portion (1) for displaying a screen through the panel, wherein when the front surface of the panel is pressed or touched, an operation function item displayed on the display portion (1) is selectively input corresponding to the position that is pressed or touched on the front surface of the panel, and wherein the piezoelectric actuator (3) is disposed outside a display area of the display portion means.
  11. 11
    Appareil d'entrée selon la revendication 10, dans lequel une pluralité d'actionneurs piézoélectriques (3) sont disposés autour de la zone d'affichage de la partie d'affichage (1). Eingabevorrichtung nach Anspruch 10, wobei um den Anzeigebereich des Anzeigeabschnitts (1) mehrere der piezoelektrischen Aktuatoren (3) angeordnet sind. The input apparatus as set forth in claim 10, wherein a plurality of the piezoelectric actuators (3) are disposed around the display area of the display portion (1).
  12. 12
    Appareil d'entrée selon la revendication 1, dans lequel le panneau est un panneau tactile comprenant une partie de capteur tactile (2), le panneau tactile étant configuré pour l'entrée sélective d'un élément de fonction d'opération correspondant à l'emplacement touché sur la partie de capteur tactile (2), le panneau tactile ayant une partie d'affichage (1) pour afficher un écran via le panneau tactile et une partie de support disposée en dehors de la zone d'affichage de la partie d'affichage (1) qui supporte la partie d'affichage (1), dans lequel lorsqu'un élément de fonction d'opération affiché sur l'écran d'affichage de la partie d'affichage est touché sur la partie de capteur tactile (2), l'élément de fonction d'opération correspondant à l'emplacement touché est entré de façon sélective et dans lequel la partie de capteur tactile (2) se déplace dans la direction verticale vers la partie d'affichage (1) lorsque les actionneurs piézoélectriques se déforment (3), la carte de circuit imprimé souple (4) étant disposée entre la partie de capteur tactile (2) et la partie de support. Eingabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Tafel eine Berührungstafel ist, die einen Berührungssensorabschnitt (2) umfasst, wobei die Berührungstafel dafür konfiguriert ist, wahlweise ein Operationsfunktionselement einzugeben, das der Stelle entspricht, die auf dem Berührungssensorabschnitt (2) berührt wird, wobei die Berührungstafel einen Anzeigeabschnitt (1) zum Anzeigen eines Bildschirms durch die Berührungstafel und einen Halteabschnitt, der außerhalb des Anzeigebereichs des Anzeigeabschnitts (1) angeordnet ist und den Anzeigeabschnitt (1) hält, aufweist, wobei wahlweise das Operationsfunktionselement, das der Stelle, die berührt wird, entspricht, eingegeben wird, wenn ein auf dem Anzeigebildschirm des Anzeigeabschnitts angezeigtes Operationsfunktionselement in dem Berührungssensorabschnitt (2) berührt wird, und wobei sich der Berührungssensorabschnitt (2) in der vertikalen Richtung in Richtung des Anzeigeabschnitts (1) bewegt, während sich die piezoelektrischen Aktuatoren (3) verformen, wobei die biegsame Leiterplatte (4) zwischen dem Berührungssensorabschnitt (2) und dem Halteabschnitt angeordnet ist. The input apparatus as set forth in claim 1, wherein the panel is a touch panel comprising a touch sensor portion (2), the touch panel being configured to selectively input an operation function item corresponding to the position that is touched on the touch sensor portion (2), the touch panel having a display portion (1) for displaying a screen through the touch panel and a holding portion being disposed outside the display area of the display portion (1) and holding the display portion (1), wherein when an operation function item displayed on the display screen of the display portion is touched on the touch sensor portion (2), the operation function item corresponding to the position that is touched is selectively input, and wherein the touch sensor portion (2) moves in the vertical direction towards the display portion (1) as the piezoelectric actuators (3) deforms, the flexible wiring board (4) being disposed between the touch sensor portion (2) and the holding portion.
  13. 13
    Appareil d'entrée selon la revendication 12, dans lequel une pluralité d'actionneurs piézoélectriques (3) sont disposés autour de la zone d'affichage de la partie d'affichage (1). Eingabevorrichtung nach Anspruch 12, wobei um den Anzeigebereich des Anzeigeabschnitts (1) mehrere der piezoelektrischen Aktuatoren (3) angeordnet sind. The input apparatus as set forth in claim 12, wherein a plurality of the piezoelectric actuators (3) are disposed around the display area of the display portion (1).
  14. 14
    A method for producing an input apparatus for detecting that the front surface of a panel of the input apparatus is pressed or touched and inputting data corresponding to the detected result, comprising the steps of:forming a pair of through-holes (41a, 41b) aligned in a flexible wiring board (4) on which a pattern of electrodes is formed;inserting a piezoelectric actuator (3) made of a piezoelectric bi-morph device into one of the pair of the through-holes (41a, 41b) and then the other from the opposite surface side so that both ends in the longitudinal direction of the piezoelectric actuator contact the same surface of the piezoelectric actuator (3), the piezoelectric actuator (3) being configured to curve and deform for providing a force sense feedback to a user;andmounting the flexible wiring board (4) on the panel so that the piezoelectric actuator (3) contacts the panel except for a part formed between the pair of the through-holes (41 a, 41 b) in the flexible wiring board (4). Procédé pour produire un appareil d'entrée pour détecter que la surface avant d'un panneau de l'appareil d'entrée est pressée ou touchée et pour entrer les données correspondant au résultat détecté, comprenant les étapes suivantes : formation d'une paire de trous débouchants (41a, 41b) alignés dans une carte de circuit imprimé souple (4) sur laquelle un réseau d'électrodes est formé ;insertion d'un actionneur piézoélectrique (3) composé d'un dispositif piézoélectrique bimorphe dans l'un de la paire de trous débouchants (41a, 41b) puis dans l'autre depuis le côté de la surface opposée de sorte que les deux extrémités dans la direction longitudinale de l'actionneur piézoélectrique soient en contact avec la même surface de l'actionneur piézoélectrique (3), l'actionneur piézoélectrique (3) étant configuré pour se courber et se déformer afin de fournir à l'utilisateur une rétroaction de détection de force ;etmontage de la carte de circuit imprimé souple (4) sur le panneau de sorte que l'actionneur piézoélectrique (3) soit en contact avec le panneau à l'exception de la partie formée entre la paire des trous débouchants (41a, 41b) dans la carte de circuit imprimé souple (4). Verfahren zum Fertigen einer Eingabevorrichtung zum Detektieren, dass die vordere Oberfläche einer Tafel der Eingabevorrichtung gedrückt oder berührt wird, und zum Eingeben von Daten, die dem detektierten Ergebnis entsprechen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bilden eines Paars von Durchgangslöchern (41a, 41b), die in einer biegsamen Leiterplatte (4), auf der ein Muster von Elektroden gebildet ist, ausgerichtet sind;Einführen eines piezoelektrischen Aktuators (3), der aus einer piezoelektrischen Quarzzellenvorrichtung hergestellt ist, in eines des Paars der Durchgangslöcher (41a, 41b) und daraufhin in das andere von der Seite der gegenüberliegenden Oberfläche in der Weise, dass beide Enden in der Längsrichtung des piezoelektrischen Aktuators dieselbe Oberfläche des piezoelektrischen Aktuators (3) berühren, wobei der piezoelektrische Aktuator (3) dafür konfiguriert ist, sich zu krümmen und zu verformen, um eine Kraftwahrnehmungsrückkopplung für einen Nutzer bereitzustellen;undMontieren der biegsamen Leiterplatte (4) an der Tafel in der Weise, dass der piezoelektrische Aktuator (3) die Tafel mit Ausnahme eines zwischen dem Paar der Durchgangslöcher (41a, 41b) in der biegsamen Leiterplatte (4) gebildeten Teils berührt.
  15. 15
    A method for producing an input apparatus for detecting that the front surface of a panel of the input apparatus is pressed or touched and inputting data corresponding to the detected result, comprising the steps of:forming a pair of through-holes (41a, 41b) aligned in a flexible wiring board (4) on which a pattern of electrodes are formed and straightly cutting a part between the pair of the through-holes (41a, 41b);mounting a piezoelectric actuator (3) made of a piezoelectric bi-morph device on the flexible wiring board (4) so that the piezoelectric actuator (3) bridges the pair of the through-holes (41a, 41b), the piezoelectric actuator (3) being configured to curve and deform for providing a force sense feedback to a user, and soldering and electrically connecting wiring terminals formed at one end portion of the piezoelectric actuator (3) and the electrodes formed on the flexible wiring board (4);pulling out the part formed between the pair of the through-holes (41a, 41b) in the flexible wiring board (4) so that the part is positioned on the upper surface of the piezoelectric actuator (3);andmounting the flexible wiring board (4) so that the piezoelectric actuator (3) contacts the panel except for the part formed between the pair of the through-holes (41a, 41b) in the flexible wiring board (4). Procédé pour produire un appareil d'entrée pour détecter que la surface avant d'un panneau de l'appareil d'entrée est pressée ou touchée et pour entrer les données correspondant au résultat détecté, comprenant les étapes suivantes : formation d'une paire de trous débouchants (41a, 41b) alignés dans une carte de circuit imprimé souple (4) sur laquelle un réseau d'électrodes est formé et découpe droite d'une partie entre la paire de trous débouchants (41a, 41b) ;montage d'un actionneur piézoélectrique (3) composé d'un dispositif piézoélectrique bimorphe sur la carte de circuit imprimé souple (4) de sorte que l'actionneur piézoélectrique (3) relie la paire de trous débouchants (41a, 41b), l'actionneur piézoélectrique (3) étant configuré pour se courber et se déformer afin de fournir à l'utilisateur une rétroaction de détection de force, et soudage et raccordement électrique des bornes de raccordement formées à une extrémité de l'actionneur piézoélectrique (3) et des électrodes formées sur la carte de circuit imprimé souple (4) ;sortie de la partie formée entre la paire de trous débouchants (41a, 41b) sur la carte de circuit imprimé souple (4) de sorte que la partie soit placée sur la surface supérieure de l'actionneur piézoélectrique (3) ;etmontage de la carte de circuit imprimé souple (4) de sorte que l'actionneur piézoélectrique (3) soit en contact avec le panneau à l'exception de la partie formée entre la paire de trous débouchants (41a, 41b) dans la carte de circuit imprimé souple (4). Verfahren zum Fertigen einer Eingabevorrichtung zum Detektieren, dass die vordere Oberfläche einer Tafel der Eingabevorrichtung gedrückt oder berührt wird, und zum Eingeben von Daten, die dem detektierten Ergebnis entsprechen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: Bilden eines Paars von Durchgangslöchern (41a, 41b), die in einer biegsamen Leiterplatte (4), auf der ein Muster von Elektroden gebildet ist, ausgerichtet sind, und gerades Schneiden eines Teils zwischen den Durchgangslöchern (41a, 41b);Montieren eines piezoelektrischen Aktuators (3), der aus einer piezoelektrischen Quarzzellenvorrichtung hergestellt ist, auf der biegsamen Leiterplatte (4) in der Weise, dass der piezoelektrische Aktuator (3) das Paar der Durchgangslöcher (41a, 41b) überbrückt, wobei der piezoelektrische Aktuator (3) dafür konfiguriert ist, sich zu krümmen und zu verformen, um eine Kraftwahrnehmungsrückkopplung für einen Nutzer bereitzustellen, und Löten und elektrisches Verbinden der an einem Endabschnitt des piezoelektrischen Aktuators (3) gebildeten Verdrahtungsanschlüsse und der an der biegsamen Leiterplatte (4) gebildeten Elektroden;Herausziehen des zwischen dem Paar der Durchgangslöcher (41a, 41b) in der biegsamen Leiterplatte (4) gebildeten Teils in der Weise, dass der Teil auf der oberen Oberfläche des piezoelektrischen Aktuators (3) positioniert wird;undMontieren der biegsamen Leiterplatte (4) in der Weise, dass der piezoelektrische Aktuator (3) die Tafel mit Ausnahme des zwischen dem Paar der Durchgangslöcher (41a, 41b) in der biegsamen Leiterplatte (4) gebildeten Teils berührt.
  16. 16
    Procédé pour produire l'appareil d'entrée selon la revendication 15, dans lequel l'étape de soudage est effectuée en soudant l'autre extrémité de l'actionneur piézoélectrique (3) et une partie par laquelle la carte de circuit imprimé souple (4) est en contact avec l'actionneur piézoélectrique (4). The method for producing the input apparatus as set forth in claim 15, wherein the soldering step is performed by solder-fixing the other end portion of the piezoelectric actuator (3) and a portion that the flexible wiring board (4) contacts the piezoelectric actuator (4). Verfahren zum Fertigen einer Eingabevorrichtung nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Lötens durch Befestigen des anderen Endabschnitts des piezoelektrischen Aktuators (3) durch Löten ausgeführt wird und wobei ein Abschnitt der biegsamen Leiterplatte (4) den piezoelektrischen Aktuator (4) berührt.
  17. 17
    A portable electronic apparatus having the input apparatus as set forth in claim 1 Appareil électronique portable comprenant l'appareil d'entrée selon la revendication 1. Tragbare elektronische Vorrichtung mit der Eingabevorrichtung nach Anspruch 1.
Independent claims17