一种残膜回收机防缠绕挑膜装置的制 一种秧草收获机用电力驱动行走机构

电子设备的制作方法

2023-03-31 22:42:25 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及电子设备。


背景技术:

2.以往,有触觉应对显示设备,具备:显示画面,其具有视觉辨识区域以及非视觉辨识区域,具备构成为对所述视觉辨识区域提供视觉显示器的多个显示器要素;多个触觉致动器,其在所述非视觉辨识区域固定于所述显示画面;和至少1个处理器。所述至少1个处理器从所述多个触觉致动器中选择至少1个触觉致动器选择,将所述至少1个触觉致动器激活,由此,确定构成为在所述显示画面的所述视觉辨识区域中在目标位置带来局部化触觉效果的触觉控制信号,将所述触觉控制信号发送到所述至少1个触觉致动器,以使得在所述目标位置带来所述局部化触觉效果(例如,参照专利文献1)。
3.在先技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:jp特开2019-215868号公报


技术实现要素:

[0006]-发明所要解决的课题-[0007]
然而,虽然现有的触觉应对显示设备能通过多个致动器的组合带来局部化触觉效果,但关于致动器以及显示器的配置构造等,并未详细记述。此外,进一步地,通过设计用于固定致动器和显示画面的固定部与致动器的位置关系,不提供局部化触觉效果。
[0008]
为此,目的在于,提供具有使操作面板产生局部的振动的操作面板的多个安装部与多个致动器的位置关系的电子设备。
[0009]-用于解决课题的手段-[0010]
本发明的实施方式的电子设备包含:保持构件;操作面板,其由利用者进行操作输入;多个固定部,其将所述操作面板固定在所述保持构件;多个致动器,其在俯视观察下设于所述多个固定部当中的相邻的固定部彼此之间,使所述操作面板产生振动;位置检测部,其检测进行所述操作输入的位置;和控制部,其根据由所述位置检测部检测到的位置来驱动所述多个致动器当中的至少任一者。
[0011]-发明效果-[0012]
能提供具有使操作面板产生局部的振动的操作面板的多个安装部与多个致动器的位置关系的电子设备。
附图说明
[0013]
图1是表示实施方式1的电子设备100的立体图。
[0014]
图2是表示实施方式1的电子设备100的下表面侧的图。
[0015]
图3是在从实施方式1的电子设备100拆下传感器片130a、lcd130b的状态下示出下
表面侧的图。
[0016]
图4是表示图2以及图3中的a-a向视剖面的图。
[0017]
图5是将图4所示的矩形状的虚线的内部放大并从斜下侧示出的图。
[0018]
图6是将悬架装置140放大表示的图。
[0019]
图7是表示包含电子设备100和控制设备50的振动生成系统10的结构的框图。
[0020]
图8是表示在操作面板120产生的振动波形的模拟结果的图。
[0021]
图9是表示在操作面板120产生的振动波形的模拟结果的图。
[0022]
图10是表示在操作面板120产生的振动波形的模拟结果的图。
[0023]
图11是表示在操作面板120产生的振动波形的模拟结果的图。
[0024]
图12是表示在操作面板120产生的振动加速度的模拟结果的图。
[0025]
图13是表示得到图12所示的振动加速度时的驱动信号的图。
[0026]
图14是表示在操作面板120产生的振动波形的模拟结果的图。
[0027]
图15是表示在操作面板120产生的振动波形的模拟结果的图。
[0028]
图16是表示实施方式1的变形例的电子设备100m1的图。
[0029]
图17是表示实施方式1的变形例的电子设备100m2的图。
[0030]
图18是表示实施方式2的电子设备200的俯视图。
[0031]
图19是表示电子设备200的振动系统的图。
[0032]
图20是表示比较用的振动特性的图。
[0033]
图21是表示实施方式2的振动特性的图。
具体实施方式
[0034]
以下,说明运用了本发明的电子设备的实施方式。
[0035]
《实施方式1》
[0036]
图1是表示实施方式1的电子设备100的立体图。图2是表示实施方式1的电子设备100的下表面侧的图。图2表示将下表面侧的外罩拆下的状态。以下,定义xyz坐标系来进行说明。此外,以下,所谓俯视观察,是xy面观察,为了方便说明,将-z方向侧称作下侧或下,将 z方向侧称作上侧或上,但并不表示普遍的上下关系。此外,所谓厚度,只要没有特别说明,都是z方向的尺寸。
[0037]
电子设备100包含框架110、操作面板120、传感器片130a、lcd(liquid crystal display,液晶显示器)130b、悬架装置140、致动器160和加速度传感器170。电子设备100是在xy平面中延伸、厚度薄的薄板状的设备。电子设备100的长边方向是x方向,短边方向是y方向。此外,对于长边方向(x方向)、短边方向(y方向)而言,关于框架110、操作面板120、传感器片130a、lcd130b也是同样的。
[0038]
以下,除了图1以及图2以外,还使用图3到图6进行说明。图3是在从实施方式1的电子设备100拆下传感器片130a、lcd130b的状态下示出下表面侧的图。图4是表示图2以及图3中的a-a向视剖面的图。图5是将图4所示的矩形状的虚线的内部放大并从斜下侧示出的图。图6是将悬架装置140放大表示的图。电子设备100还包含图5所示的压力传感器150。
[0039]
框架110是保持构件的一例,是矩形环状的框状的构件。框架110可以是分割式,但在这里,作为一例是由一体构成的框状的构件。在此,说明为框架110具有框部111、112、
113、114。框部111是在-y方向侧在x方向上延伸的部分。框部112是在 y方向侧在x方向上延伸的部分。框部113是在-x方向侧在y方向上延伸的部分。框部114是在 x方向侧在y方向上延伸的部分。框架110的内侧成为开口部,为了在该开口部保持操作面板120而设置。框架110可以是电子设备100的外壳的一部分。
[0040]
操作面板120是透明的薄板状的构件,作为一例是玻璃制的薄板或硬质树脂制的薄板。操作面板120经由10个悬架装置140安装在矩形环状的框架110的中央的开口部115。操作面板120的俯视观察下的尺寸与框架110的开口尺寸一致,构成为在安装于框架110的状态下几乎不产生间隙。操作面板120位于电子设备100的外表面,具有电子设备100的利用者用手等进行操作的操作面121。操作面121是操作面板120的上表面,与框架110的上表面大致齐平。
[0041]
操作面板120在下表面具有4条凹部122。下表面是与操作面121相反的一侧的表面。如图3以及图5所示那样,凹部122是沿着y方向而操作面板120的下表面凹陷的槽状的部分。凹部122的与xz平面平行的截面的形状是大致圆弧状。在图1中,以单点划线示出凹部122。4条凹部122从操作面板120的-y方向侧的端部延伸至 y方向侧的端部。其中,凹部122不仅可以是大致圆弧状,只要具有圆形以使得应力不会集中在一点即可。例如,在将凹部122设为三角形的情况下,可以使其角部分为圆形。
[0042]
4条凹部122设置成将操作面板120在x方向上5等分,4条凹部122的x方向上的间隔相等。4条凹部122为了将操作面板120在x方向上分割成5个区域120a1~120a5而设置。更具体地,凹部122使得操作面板120的厚度薄,刚性比凹部122以外的部分低。在弱刚性下,进行传播的振动的频率仅成为低频段,作为结果,在相邻的区域,振动的传递量变小。通过设置这样的凹部122,来将在操作面板120产生振动的区域分割成5部分。另外,由于在操作面板120的下方配置lcd130b,因此,在凹部122的内部,填充以透明橡胶材料为代表的刚性相对于操作面板120充分低且与操作面板120的材质折射率接近的透明树脂125(参照图5)。由此,从操作面板120的操作面121侧看不到凹部122。
[0043]
此外,如图1所示那样,操作面板120具有视觉辨识区域123a和非视觉辨识区域123b。非视觉辨识区域123b在俯视观察下是沿着操作面板120的四边的矩形环状的区域,是不与lcd130b重叠的区域、和/或、即使与lcd130b重叠也无法从外部视觉辨识的区域。视觉辨识区域123a通过在俯视观察下位于非视觉辨识区域123b的内侧并与lcd130b重叠从而能视觉辨识lcd130b所构成的显示区域的区域。由于在非视觉辨识区域123b的下方配置悬架装置140的一部分、压力传感器150、致动器160以及加速度传感器170,因此,为了它们从操作面板120的操作面121侧看不到,可以在操作面121的一部分设置加饰构件。加饰构件能通过不透明的膜、或涂布了不透明的涂料的涂料层等实现。另外,加饰构件可以在非视觉辨识区域123b内设于操作面板120的下表面。
[0044]
传感器片130a是位置检测部的一例,在与lcd130b的上表面侧重叠的状态下配置于操作面板120的下表面侧。作为一例,传感器片130a使用静电电容型的传感器片即可。传感器片130a检测在操作面121进行的操作输入的位置(坐标)。传感器片130a是透明的。
[0045]
lcd130b是显示部的一例,显示基于gui(graphic user interface,图形用户界面)的图像等。由于传感器片130a是透明的,因此,lcd1 30b的显示经由传感器片130a以及操作面板120被利用者视觉辨识到。在此,作为显示部,说明使用lcd130b的方式,但并不限
于lcd130b,也可以使用有机el(electroluminescence,电致发光)等任意的图像显示元件。此外,在此,说明电子设备100包含显示部的方式,但也可以是电子设备100不含显示部的结构。在该情况下,传感器片130a、操作面板120等不需要是透明的。
[0046]
悬架装置140是将操作面板120安装在框架110的安装部的一例,还具有在操作面板120与框架110之间缓和振动的悬架的功能。悬架装置140将操作面板120对框架110弹性地进行保持。这样的悬架装置140作为一例而设有20个,在框架110的框部111、112各安装10个。悬架装置140具有支架141、橡胶构件142以及轴部143。
[0047]
若将在框部111各安装10个的悬架装置140从-x方向侧到 x方向侧称作第1个到第10个,将4条凹部122从-x方向侧到 x方向侧称作第1条到第4条,则10个悬架装置140如图3所示那样配置。第1个悬架装置140设于框部111的-x方向侧的端部,第2个以及第3个悬架装置140夹着第1条凹部122相邻设置。第4个以及第5个悬架装置140夹着第2条凹部122相邻设置。第6个以及第7个悬架装置140夹着第3条凹部122相邻设置。第8个以及第9个悬架装置140夹着第4条凹部122相邻设置。第10个悬架装置140设于框部111的 x方向侧的端部。第1个与第2个悬架装置140的间隔、第3个与第4个悬架装置140的间隔、第5个与第6个悬架装置140的间隔、第7个与第8个悬架装置140的间隔、第9个与第10个悬架装置140的间隔相等。另外,这关于安装于框部112的10个悬架装置140也是同样的。即,悬架装置140配合形成各区域120a1~a5的边界的凹部122的位置来形成。如此,通过在靠近凹部122的位置配置悬架装置140,夹着凹部122的悬架装置140作为虚拟支承点发挥作用,凹部122作为弹簧发挥作用,据此,容易保持操作面板120的姿态。
[0048]
支架141是延伸部的一例,一端固定于框部111、112的下表面,另一端固定于操作面板120的下表面,是高刚性的材质制。如图5所示那样,在框部111、112的下表面,在以销145a进行了定位的状态下,通过3根弹簧145b固定。支架141是从框部111、112的下表面朝向矩形环状的框架110的开口部115在俯视观察下在y方向上延伸的板状的构件。支架141的y方向上的约一半在俯视观察下向框架110的开口部延伸,在开口部115侧的端部具有插通橡胶构件142的缺口部141a(参照图5)。
[0049]
橡胶构件142是弹性构件的一例,设于支架141与操作面板120之间,通过吸收操作面板120的振动,来缓和对支架141以及框架110传播的振动。这时,橡胶构件142具有作为弹簧的作用,若其弹簧常量,则由于振动中的高频分量变得难以传递,因此,作为整体,进行传递的振动量减少。
[0050]
橡胶构件142是大致圆筒状的橡胶(gum)制的构件,如图6所示那样,在中央具有在沿着z方向的轴方向上贯通的贯通孔142a。在贯通孔142a的内部插通轴部143。在图5中,为了容易理解结构,省略左侧的悬架装置140的橡胶构件142,示出轴部143。此外,图6示出与图5上下颠倒状态,为了容易理解结构,省略右侧的悬架装置140的螺丝144和加速度传感器170。
[0051]
橡胶构件142如图5的右侧所示那样,通过轴部143固定于操作面板120的下表面,外周部卡合在支架141的缺口部141a。此外,如图6所示那样,橡胶构件142在上表面以及下表面具有环状配置成包围轴部143的多个突起142b。橡胶构件142经由上表面侧的多个突起142b与压力传感器150抵接,经由下表面侧的多个突起142b与轴部143的下端的圆板部143a抵接。圆板部143a是在轴部143的下端沿着轴部143的外周向径向外侧突出的圆环状的部
分。
[0052]
轴部143以在轴部143的上端与操作面板120的下表面之间夹着加速度传感器170和压力传感器150的状态通过螺丝144固定在操作面板120。为此,橡胶构件142以上表面的突起142b与压力传感器150的下表面抵接并且下表面的突起142b与轴部143的圆板部143a的上表面抵接的状态,被夹在压力传感器150的下表面与圆板部143a的上表面之间。
[0053]
如此地,悬架装置140通过经由橡胶构件142安装在框架110,被刚性低、弱的紧固力紧固。由此,抑制了向框架110的振动传播,仅在操作面板120激发振动。此外,通过橡胶构件142经由接触面积小的突起142b与压力传感器150的下表面和圆板部143a的上表面抵接,实现了操作面板120容易追随致动器160的振动所引起的变形而变形的结构。
[0054]
轴部143在具有圆板部143a和在轴方向上贯通的贯通孔143b的圆筒状的构件,以在橡胶构件142的中心的贯通孔142a插通的状态,被在贯通孔143b插通的螺丝144固定在操作面板120。更具体地,轴部143以在轴部143的上端与操作面板120的下表面之间夹着加速度传感器170和压力传感器150的状态,通过被螺丝144固定在操作面板120。螺丝144以在设于加速度传感器170和压力传感器150的贯通孔插通的状态,被紧固在操作面板120的螺丝孔。轴部143的外形与橡胶构件142的贯通孔的内径配合,构成为不产生相对于轴部143的橡胶构件142的位置偏离。
[0055]
另外,悬架装置140也可以是不含轴部143而将橡胶构件142设于支架141与操作面板120之间的结构。例如,可以将橡胶构件142夹在支架141与操作面板120之间而设置。此外,也可以取代橡胶构件142而使用其他方式的弹性构件。此外,也可以不是悬架装置140那样缓和振动的结构,而是取代20个悬架装置140,在20点对框架110直接安装操作面板120的结构。但在设为这样的结构的情况下,就失去了悬架装置140的橡胶构件142所带来的振动传递量的减少效果。此外,由于不能再增大安装位置的周边部的振动反馈量,因此,各区域内的中央区域成为振动反馈的主区域。此外,由于不进行振动的吸收,因此有时会发出声音。
[0056]
压力传感器150是检测通过操作输入将操作面板120向下方按压的压力的传感器。作为压力传感器150,例如能使用利用了压电元件的传感器。压力传感器150设于各轴部143上。
[0057]
致动器160在由4条凹部122划分的操作面板120的5个区域120al~120a5中各设置2个。致动器160沿着2个端边各等间隔地设置5个,其中该2个短边沿着操作面板120的框部111、112。各致动器160的x方向的位置是区域120a1~120a5各自的中央,y方向上的位置是操作面板120的
±
y方向侧的端部。通过如此地将各致动器160在x方向上配置在各区域的中央,在致动器160的重量以各悬架装置140为支承点并将各区域视作梁时,配置在该梁的挠曲变大的部分。由此,能降低梁的谐振频率,能增加振动位移量,结果,能加大面板变形量。
[0058]
致动器160能使用谐振型的lra(linear resonant actuator,线性谐振致动器)作为一例,可以是压电型、磁致伸缩型或电致伸缩型的振动元件。各致动器160通过粘接等在非视觉辨识区域123b内安装在操作面板120的下表面。这时,配置通过致动器160产生的振动,以使得操作面板120在z方向上位移。
[0059]
加速度传感器170设于各轴部143与压力传感器150之间。为此,电子设备100包含20个加速度传感器170。加速度传感器170为了检测操作面板120的振动的状态而设。所谓振
动的状态,例如是振动的z方向的加速度或角速度等。另外,也可以取代加速度传感器170,使用形变传感器、角速度传感器等来检测振动的状态。
[0060]
图7是表示包含电子设备100和控制设备50的振动生成系统10的结构的框图。电子设备100和控制设备50经由总线等能数据通信地连接。在图7中,作为电子设备100的构成要素,示出传感器片130a、lcd130b、压力传感器150、致动器160以及加速度传感器170。在此,将分别含在区域120a1~120a5中的2个致动器160说明为ch(通道)1~5的致动器160。
[0061]
控制设备50通过包含cpu(central processing unit,中央处理器)、ram(random access memory,随机存取存储器)、rom(read only memory,只读存储器)、输入输出接口以及内部总线等的计算机来实现。
[0062]
控制设备50包含图像控制部51、请求生成部52、振动波形生成部53、抑制控制部54、输出部55以及存储器56。图像控制部51、请求生成部52、振动波形生成部53、抑制控制部54、输出部55将控制设备50所执行的程序的功能(function)作为功能块示出。此外,存储器56功能性地表示控制设备50的存储器。
[0063]
图像控制部51生成使lcd130b显示的gui图像等。作为gui图像,例如有表示按钮的图像等。图像控制部51基于在电子设备100的传感器片130a检测到的坐标来判定操作输入的内容,使与操作输入相应的gui图像等显示在lcd130b的所期望的位置。
[0064]
请求生成部52使用电子设备100的压力传感器150中检测到的按压动作和传感器片130a中检测到的位置,来生成包含振动生成请求的请求信号,其中,振动生成请求请求向操作面板120的区域120a1~120a5当中至少1个区域的振动的生成。
[0065]
例如,在操作输入是在区域120a1内进行的情况下,振动生成请求是驱动ch1的致动器160的命令。此外,在此,说明为请求信号还包含生成抑制区域120a2~120a5当中任一者区域中的振动的振动的振动抑制请求。请求信号被传送到振动波形生成部53和抑制控制部54。将表示组合的数据存放于存储器56即可,其中,该组合表示在哪个区域基于振动生成请求驱动致动器160的情况下就在哪个区域基于振动抑制请求驱动致动器160。
[0066]
振动波形生成部53生成表示振动波形的振动波形数据,并传送到输出部55,其中,该振动波形用于驱动请求信号的振动生成请求所表示的通道的致动器160。此外,在本实施例中,使用由电子设备100的压力传感器150检测到的按压动作和由传感器片130a检测到的位置来生成振动波形数据,但也可以在该过程中考虑由压力传感器150检测到的压力值本身。由此,还能生成与操作压力相应的合适的振动波形数据。
[0067]
抑制控制部54进行用于抑制传播到致动器160所存在的区域以外的区域的振动的控制,其中,该致动器160基于由振动波形生成部生成的振动波形数据来驱动。由于使用电子设备100的传感器片130a中检测到的位置、和各通道的加速度传感器170中检测到的加速度来驱动请求信号的振动抑制请求所表示的通道的致动器160,生成用于驱动下述的致动器160的抑制波形数据并传送到输出部55,其中,该致动器160生成将为了抑制进行传播的加速度而检测到的加速度大致翻转补正的驱动力。例如,在振动生成请求所表示的通道为ch1的情况下,振动抑制请求所表示的通道为ch2~ch5当中的至少任一者。抑制控制部54使用加速度传感器170中检测到的加速度来生成抑制波形数据的控制是反馈控制。抑制控制部54使用加速度来进行能抑制大致进行了判定补正的振动的驱动波形的生成。为了不使传播的振动振荡地进行抑制,需要进行控制器的稳定化。作为不稳定化的要因,有致动器160
的响应滞后、计算滞后这样的响应滞后导致的不稳定性,为了缓和这些不稳定性,进行稳定化,一般使用pid(proportional integral derivative,比例积分微分)控制。进而,为了缓和与面板的次要模态相伴的相位变动的影响,还能通过附加组合了相位超前/滞后补偿的相位补偿,来进一步增加稳定性。能通过由基于该抑制波形数据驱动的致动器160产生的振动,在所期望的区域中抑制由基于振动波形数据驱动的致动器160产生的振动。其结果,能生成局部的振动。此外,通过在振动请求结束后,在ch1实施振动抑制,能在产生局部的振动后,迅速抑制该位置处的振动,能生成敏锐的振动。此外,在本实施例中,使用加速度传感器170中检测到的加速度来生成抑制波形数据,但在该过程,也可以考虑操作面板120等振动特性(固有振动数)。由此,还能基于对振动做出贡献的构件的振动特性来生成在振动抑制中有效果的抑制波形数据。
[0068]
输出部55输出包含振动波形数据以及抑制波形数据的驱动信号。其结果,振动波形数据以及抑制波形数据分别被传送到符合的通道的致动器160。振动生成请求所表示的通道的致动器160通过振动波形数据驱动,振动抑制请求所表示的通道的致动器160通过抑制波形数据驱动。
[0069]
存储器56存放控制设备50为了进行电子设备100的控制所需的程序、数据,并且临时存放请求信号等。
[0070]
另外,符合振动抑制请求的通道根据电子设备100的操作面板120的振动特性设定即可。电子设备100的操作面板120具有被划分成区域120a1~120a5、在区域间难以传递振动的结构。但在希望在某区域驱动致动器160时在其他任意的区域更有效果地抑制振动的情况下,在振动抑制请求中指定这样的区域,以用于抑制振动的驱动型式来驱动致动器160即可。将表示在振动生成请求中指定的区域或致动器160的通道与在振动抑制请求中指定的区域或致动器160的通道的组合的数据存放在存储器56中即可。
[0071]
图8到图11是表示在操作面板120产生的振动波形的模拟结果的图。图8表示如下情况的振动波形:仅在第1个(-x方向侧的端部)的悬架装置140和第10个( x方向侧的端部)的悬架装置140的4点,对于固定于框架110的操作面板120的模拟模型,使得产生自由振动。产生在x方向上设为2阶、在y方向上设为1阶的21模态的振动。同样地,作为高阶的模态,在图9中示出在x方向上为4阶、在y方向上为1阶的模态的示例。
[0072]
图10表示如下情况的振动波形:在x方向上配置8个悬架装置140,用合计16个悬架装置140将操作面板120安装于框架110,将这样的模拟模型在与图8相同的致动器160的驱动条件下进行驱动。图10所示的操作面板120的模拟模型相比于图3所示那样用10个悬架装置140安装在框架110的操作面板120,追加了6个悬架装置140,同样地安装在框架110。
[0073]
图10是对于图8配置合计16个悬架装置140的情况的振动波形的模拟结果。图8的结果是正弦波状进行振动,与此相对,在图10中,可知受到悬架装置140的紧固带来的束缚的影响,振动波形发生变化。此外,图11是对于图9配置合计16个悬架装置140的情况的振动波形的模拟结果。从图11可知,即使是高阶的模态,也受到悬架部分的紧固带来的束缚的影响。通过悬架装置140所进行的操作面板120的紧固,不是激发自由的振动模态(振动阶数mn、m、n为整数),而是激发悬架装置140的束缚部成为节这样的振动模态。即,能通过束缚部的位置来改变振动容易激发的局部的位置的大小。
[0074]
如前述那样,由于操作面板120经由悬架装置140对框架110安装,因此,由致动器
160产生的振动容易激发将悬架装置大致作为节的振动。其结果,容易在操作面板120在生成致动器160的振动的区域产生振动。此外,由于悬架装置140中的橡胶构件142所进行的弹性紧固是弱刚性地进行紧固,因此,抑制了向框架110的振动传播,仅在操作面板120激发振动。
[0075]
此外,由于在各区域间存在凹部122,因此,在给定的区域产生的振动被凹部122吸收。由此,通过由抑制控制部54产生的抑制波形数据来驱动所期望的区域以外处的振动的致动器160产生的信号,容易抑制所期望的区域以外的振动。结果,能得到仅所期望的区域处的局部的振动。
[0076]
因此,能提供具有使操作面板120产生局部的振动的操作面板120的多个悬架装置140与多个致动器160的位置关系的电子设备100。
[0077]
图12是表示在操作面板120产生的振动加速度的模拟结果的图。在图12中,横轴表示时间,纵轴表示振动加速度。在此,对通道为4个(ch1~ch4)电子设备100进行模拟。将振动指示信号设为1周期量的正弦波形的振动波形数据,将振动请求设为ch1的致动器160,将振动抑制请求设为ch2~ch4的致动器160,ch2~ch4的致动器驱动信号通过基于从加速度传感器170检测到的加速度数据(振动加速度)由抑制控制部54生成的抑制波形数据来生成。可知,图12中的ch1生成基于振动指示信号的大的振动加速度波形,ch2~ch4的致动器160成为小的振幅的振动加速度。此外可知,在ch1的驱动指示信号(正弦波1周期)结束以后,随着时间的经过,ch1~ch4的致动器160的振动加速度稳定地衰减。
[0078]
图13是表示得到图12所示的振动加速度时的驱动信号的图。在图13中,横轴表示时间,纵轴表示驱动信号中所含的振动波形数据或抑制波形数据的波形。图13中的ch1是振动指示信号(驱动波形),ch2~ch4是振动抑制驱动信号。振动指示信号是1周期量的正弦波,1周期的振动驱动指示结束后是成为0的波形。为此,ch1的振动指示信号图也是这样。此外,ch2~ch4由于通过基于加速度信号生成的振动抑制驱动信号来驱动致动器,因此,成为遵循图12中的ch2~ch4中观测到的加速度的驱动信号波形。另外,由于在面板中存在伴随振动传播的传递损耗以及悬架装置140的橡胶构件142的振动吸收,因此,伴随传播距离,振动本身也变小。由图12可知,靠近通过振动指示信号生成振动的ch1的ch2的振幅大,ch4的振幅变小。
[0079]
图14以及图15是表示在操作面板120产生的振动波形的强度分布的模拟结果的图。图14表示用包含振动波形数据的驱动信号仅驱动ch2的致动器160的情况的振动波形。在与ch2对应的区域120a2(参照图1)中产生振动强度高的区域,并且,观测到与箭头b1所示的面板的振动模态对应的振动激发。伴随驱动指示信号的振动提示对象区域在箭头b1生成对区域120a2来说不需要的振动。面板的振动模态容易激发以悬架装置140束缚的位置成为振动的节这样的面板振动。b1位于区域120a4的悬架装置间的振动的波腹。图15表示如下情况的在操作面板120产生的振动波形的强度分布:用包含振动波形数据的驱动信号驱动ch2的致动器160,并且,将ch4的致动器160配置在b1的位置,基于检测到的加速度信号来生成振动抑制信号,并进行驱动。在图14中,有基于与面板振动模态对应的振动模态激发的b1的强度分布,但在图15中,可知,通过基于振动抑制信号的振动抑制控制的效果,如b2那样减轻了振动强度。在本例中,在b1配置致动器,给出振动抑制控制所带来的效果,但如图14中观测的那样,在区域120a1的端部以及区域120a5端部也观测到振动的激发。由于在端部产
生振动的增大,因此,在面板端面部也能同样地配置致动器,进行振动的抑制。
[0080]
操作面板120所具有的振动模态各种各样,伴随驱动指示信号的频率发生变化,产生在未给予驱动指示信号的区域也进行振动激发的型式。另一方面,由于操作面板120被悬架装置140弹性束缚,因此,在操作面板120激发的振动模态被大致限制为与以弹性束缚点为节的面板振动模态对应的位置,振动的波腹容易位于悬架装置140之间。因此,通过在悬架装置140之间配置致动器160,且将给予驱动指示信号的致动器160以外设为振动抑制控制,能抑制在给予驱动指示信号的区域以外产生的振动。因此,能提供电子设备100,其具有在施行通过包含抑制波形数据的驱动信号进行的致动器160的驱动的情况下也使操作面板120产生局部的振动的操作面板120的多个悬架装置140与多个致动器160的位置关系。只要不是使操作面板120的整体、而是能局部地(仅在一部分)产生振动,电子设备100的用途就也扩展,能安装在更多的产品中。
[0081]
此外,悬架装置140具有支架141、橡胶构件142以及轴部143,通过在固定于框架110的支架141与固定于操作面板120的轴部143之间设置橡胶构件142,来将操作面板120对框架110弹性地紧固。悬架装置140是悬架,成为操作面板120的振动的节来缓和振动,但并未完全缓和振动,容许某种程度的振动。通过将这样的悬架装置140配置在区域120a1~120a5的边界,来将操作面板120划分成区域120a1~120a5,来实现相互的振动难以传递到其他区域的结构。通过包含这样的多个悬架装置140,来使操作面板120产生局部的振动。
[0082]
此外,由于支架141向框状的框架110的内侧延伸,因此,能经由橡胶构件142容易地安装操作面板120。此外,由于将支架141的向框架110的内侧延伸的部分、橡胶构件142和轴部143配置在操作面板120的非视觉辨识区域123b内,因此,能不妨碍lcd130b的显示地进行有效率的配置。
[0083]
此外,由于将致动器160配置于非视觉辨识区域123b内,因此不妨碍lcd130b的显示,能进行有效率的配置,并且,能在相邻的悬架装置140彼此之间(安装部彼此之间)配置致动器160,能使操作面板120的各区域(120a1~120a5)有效率地产生振动。此外,通过在相邻的悬架装置140彼此的中央配置致动器160,能通过操作面板120的各区域(120a1~120a5)有效率地产生振动。
[0084]
此外,由于操作面板120是具有长边方向的俯视观察下长方形的面板,因此,容易在长边方向上使振动产生。并且,由于将多个致动器160沿着操作面板120的长边方向配置,因此,能使操作面板120有效率地产生振动。
[0085]
另外,以上说明了悬架装置140的支架141为高刚性的材质制的方式,但也可以支架141具有弹性,悬架装置140通过支架141的弹性和橡胶构件142的弹性来实现。
[0086]
此外,以上说明了致动器160配置于相邻的悬架装置140之间的结构,但也可以设置在与悬架装置140相同的位置。例如,若在悬架装置140的支架141的下表面侧安装致动器160,致动器160的振动轴、和相对于框架110保持操作面板120的悬架装置140的保持轴就对齐。若设为这样的结构,致动器160的振动生成力就容易传递到由操作面板120的悬架装置140固定的部分(固定部),传递到固定部的致动器160的振动生成力相对增加,更容易晃动固定部。
[0087]
此外,以上说明了操作面板120在下表面具有凹部122的方式,但操作面板120也可以没有凹部122。图16是表示实施方式1的变形例的电子设备10om1的图。电子设备100m1可
以取代图1到图6所示的电子设备100的操作面板120而包含操作面板120m1。此外,通道数是3,将操作面板120m1在x方向划分为3个区域。致动器160在各区域的 y方向侧和-y方向侧各设置1个。此外,悬架装置140设于各致动器160的两侧。为此,电子设备100m1包含6个致动器160和8个悬架装置140。在这样的结构的电子设备100m1中,也通过悬架装置140将操作面板120划分为多个区域,对于用包含振动波形数据的驱动信号驱动2个致动器160的区域以外的区域,不管用包含抑制波形数据的驱动信号驱动致动器160,还是不驱动,都能抑制用包含振动波形数据的驱动信号驱动2个致动器160的区域以外的区域中的振动的产生。
[0088]
此外,以上说明了沿着操作面板120的长边方向配置多个悬架装置140的方式,但也可以除了长边方向以外,或者取代长边方向,沿着操作面板120的短边方向配置1个或多个悬架装置140。在该情况下,能将操作面板120在短边方向上也划分为多个区域。
[0089]
此外,以上说明了沿着操作面板120的长边方向配置多个致动器160的方式,但也可以除了长边方向以外,或者取代长边方向,沿着操作面板120的短边方向配置1个或多个致动器160。
[0090]
因此,能提供具有使操作面板120m1产生局部的振动的操作面板120m1的多个悬架装置140与多个致动器160的位置关系的电子设备100m1。
[0091]
此外,以上说明了悬架装置140仅沿着操作面板120的在x方向上延伸的端边设置的方式,但悬架装置140也可以沿着操作面板120的在x方向以及y方向两方上延伸的端边设置。图17是表示实施方式1的变形例的电子设备100m2的图。
[0092]
电子设备100m2包含框架1 10m、操作面板120m2、悬架装置140、致动器160以及加速度传感器170。电子设备100m2还包含传感器片130a、lcd130b以及压力传感器150,但在图17中省略。
[0093]
在电子设备100m2中,悬架装置140沿着x方向以及y方向这两个端边设置操作面板120m、致动器160、加速度传感器170,这一点与图16所示的电子设备100m1不同。在图17中,示出相对于图3所示的电子设备100而沿着操作面板120m的y方向的各端边设置2个悬架装置140的结构。电子设备100m2合计包含14个悬架装置140。另外,致动器160仅设置在操作面板120的在x方向上延伸的端边。
[0094]
沿着操作面板120的在y方向上延伸的端边设置的4个悬架装置140作为一例,为了抑制图14以及图15中的x方向的两端处的振动的峰值而设。区域120a1~120a5(参照图1)当中的区域120a1以及120a5仅在x方向上的单侧存在相邻的区域120a2以及120a4。这与区域120a2~120a4那样在x方向上的两侧有相邻的区域的连接刚性高的构造不同。为此,区域120al以及120a5若与区域120a2~120a4相比,则x方向上的连接刚性低。为此,如图14以及图15所示那样,在区域120a1的-x方向侧的端部和区域120a5的 x方向侧的端部那样连接刚性低的部分,难以抑制振动,振动的峰值容易变大。为了抑制这样的振动的峰值,电子设备100m2在操作面板120的在y方向上延伸的端边也设置悬架装置140来抑制振动。
[0095]
另外,示出配置在y方向上延伸的端边的2个悬架装置140的结构,但悬架装置140也可以在各端边设置3个以上。此外,示出在y方向上延伸的端边配置悬架装置140的结构,但也可以取而代之,或者在此基础上,配置致动器160。在该情况下,进行与配置于在x方向上延伸的端边的致动器160同样的动作。
[0096]
《实施方式2》
[0097]
图18是表示实施方式2的电子设备200的俯视图。以下与实施方式1同样地定义xyz坐标系来进行说明。此外,以下,所谓俯视观察是xy面观察,为了方便说明,将-z方向侧称作下侧或下,将 z方向侧称作上侧或上,但并不表示普遍的上下关系。此外,所谓厚度,只要没有特别说明,就是z方向的尺寸。
[0098]
此外,以下,对与实施方式1的电子设备100同样的构成要素标注相同附图标记,省略其说明。电子设备200包含操作面板220、传感器片230a、悬架装置140以及致动器160。在图18中,省略成为电子设备200的框架的构件。在实施方式2中,成为电子设备200的框架的构件作为一例是车辆的内面板。内面板在图18中设于操作面板220的-z方向侧。操作面板220是安装于车厢内侧的内面板,图18是从背面侧进行透视的图。另外,电子设备200包含加速度传感器170(参照图2、图5以及图6),但在图18中省略。
[0099]
电子设备200作为一例而包含11个悬架装置140。11个悬架装置140当中的俯视观察下设于操作面板220的外缘侧的7个悬架装置140a是第1安装部的一例,在比7个悬架装置140a所包围的区域更靠内侧设于致动器160的周围的4个悬架装置140b是第2安装部的一例。所谓俯视观察下的操作面板220的外缘侧,是指在俯视观察下比操作面板220的中央侧更靠近外缘一侧。此外,所谓7个悬架装置140a所包围的区域,是俯视观察下被将7个悬架装置140a所位于的区域连起来的线包围的区域。
[0100]
以下,在不区别悬架装置140a和悬架装置140b的情况下,仅称作悬架装置140。在图18中,关于悬架装置140,示出支架141、支架141的3个贯通孔141b以及螺丝144,关于其他构成要素(支架141的缺口部141a、橡胶构件142、轴部143等),援引图5以及图6等来进行说明。
[0101]
各悬架装置140与图5以及图6所示的悬架装置140同样,但在实施方式2中,对支架141插入3根弹簧145b的方向与实施方式1相反。在实施方式1以及2中,从固定橡胶构件142的螺丝144的螺丝头朝向前端的方向是 z方向,在实施方式1中,在支架141的3个贯通孔141b从-z方向侧向 z方向侧地插通螺丝145b,但在实施方式1中,在支架141的贯通孔141b从 z方向侧向-z方向侧插通螺丝145b,来用螺丝145b将支架141安装在内面板。
[0102]
此外,橡胶构件142通过轴部143和螺丝144安装在操作面板220的-z方向侧的表面。在图18中,示出使安装于操作面板220的-z方向侧的表面的橡胶构件142的外周部卡合在支架141的缺口部141a的状态。操作面板220a通过使橡胶构件142卡合在安装于内面板的 z方向侧的支架141的缺口部141a,来安装在内面板。
[0103]
传感器片230a在俯视观察下设于操作面板220的中央部(操作面板220的x方向的长度的中央部且位于操作面板220的y方向的长度的中央部的部分)的-z方向侧。传感器片230a在俯视观察下是矩形状,在设有传感器片230a的区域的四角的外侧设置4个悬架装置140b。
[0104]
传感器片230a与实施方式1的传感器片130a同样,检测在操作面板220的 z方向侧的操作面进行的操作输入的位置(坐标)。在实施方式2中,能检测在操作面板220进行的操作输入的位置的区域在俯视观察下是与传感器片230a重叠的区域。
[0105]
致动器160在俯视观察下设于操作面板220的中央。致动器160在传感器片230a的-z方向侧重叠设置。致动器160使操作面板220产生振动,对触摸操作面板220的 z方向侧的表面的利用者的指尖等提供触感。
[0106]
图19是表示电子设备200的振动系统的图。作为一例,考虑在操作面板220产生3阶的模态的振动。例如,在图18所示的操作面板220的比y方向上的中央更靠 y方向侧的区域,在 x方向侧和-x方向侧产生具有峰值的2个振动,在图18所示的操作面板220的比y方向上的中央更靠-y方向侧的区域,仅产生1个信号。
[0107]
在这样的情况下,操作面板220虚拟地划分成3个部分进行振动,能将操作面板220的质量虚拟地划分成3个质量m1、m2、m3来考虑。
[0108]
若如此地将操作面板220划分成3部分,则如图19所示那样,能将电子设备200看作质量m1、m2、m3进行振动的振动系统。并且,作为一例,考虑致动器160固定于质量m2的部分。
[0109]
图20是表示比较用的振动特性的图。图20所示的特性表示将拆下了致动器160的操作面板220安装在内面板并使其谐振的情况的致动器安装点处的振动强度的频率特性。如图20所示那样,在约80hz、约160hz以及约200hz的频带产生尖锐的峰值。
[0110]
图21是表示实施方式2的振动特性的图。图21所示的特性表示将致动器160配置于操作面板220上、安装在内面板并使其谐振的顷刻间的振动强度的频率特性。如图21所示那样,约80hz的振动强度大幅减少,约200hz的振动强度也减少,能在约160hz得到基于致动器160的谐振的大的振动强度。可知,致动器160的振动强度比约200hz的振动强度大,致动器160的振动成为主体的而产生谐振。并且,这样的振动在俯视观察下被操作面板220的中央部的4个悬架装置140b包围的区域内局部地产生。
[0111]
这些效果通过如图19所示那样附加经由弹簧、阻尼器连接致动器质量的谐振系统,m2的等价质量增加。由此,由于成为m1=m3《m2,因此传递能量固定,因而ml以及m3的影响所引起的m2的振动振幅量减少。在该状态下,由于加进经由弹簧、阻尼器连接致动器质量的谐振系统,因此认为主体地呈现致动器160的振动。另外,致动器160的谐振系统可以是在致动器内部具有可动子的lra型,也可以在vcm可动部连接弹簧、阻尼器系来构成谐振系统。
[0112]
在本例中,使用面板成为弹性振动、操作区域和其他成为3阶模态的面板模态,但并不限定于3阶,选定能覆盖操作区域的振动模态为好。在选择4阶、5阶和高阶的阶数的情况下,更加出现多阶数的影响。为了减少其影响,可以减少操作区域部的刚性(减少厚度)来谋求低刚性化,削减振动模态的阶数。
[0113]
因此,能提供具有使操作面板220产生局部的振动的操作面板220的多个悬架装置140与多个致动器160的位置关系的电子设备200。
[0114]
另外,本国际申请主张基于在2020年7月8日申请的日本专利申请2020-117801号的优先权,将其全内容通过这里的参照而引入本国际申请。
[0115]
以上说明了本发明的例示的实施方式的电子设备,但本发明并不限定于具体公开的实施方式,能在不脱离权利要求书的范围内进行各种变形、变更。
[0116]-符号说明-[0117]
100、100m1、100m2 电子设备
[0118]
110、110m 框架
[0119]
120、120m1、120m2 操作面板
[0120]
120a1~120a5 区域
[0121]
121 操作面
[0122]
122 凹部
[0123]
123a 视觉辨识区域
[0124]
123b 非视觉辨识区域
[0125]
130a 传感器片
[0126]
130b lcd
[0127]
140 悬架装置
[0128]
141 支架
[0129]
142 橡胶构件
[0130]
143 轴部
[0131]
150 压力传感器
[0132]
160 致动器
[0133]
170 加速度传感器。
再多了解一些

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