專利名稱：觸摸面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)置在各種電子設(shè)備的顯示器或操作部等中，作為輸入裝 置使用的觸摸面板。
背景技術(shù)：
以往，廣泛地使用在顯示器表面上具備觸摸面板功能的電子設(shè)備。作 為該觸摸面板的構(gòu)造之一，有電阻膜式觸摸面板。該觸摸面板是在觸摸面板玻璃的表面上以規(guī)定的圖案設(shè)置ITO (氧化銦)膜，在ITO膜的端部上 連接有電極，通過保護(hù)層將周緣部覆蓋。在蒸鍍了ITO膜的上下兩片面板 之間設(shè)置有點(diǎn)襯墊，在按壓時(shí)，上下的面板的ITO膜接觸，通過此時(shí)的電 阻值來檢測(cè)面板上的位置。但是，該方式的觸摸面板由于在按壓時(shí)上下的面板的ITO膜接觸，按 照此時(shí)的電阻值檢測(cè)面板上的位置，所以觸摸面板的構(gòu)造變得復(fù)雜，有因 組裝時(shí)的傷痕及臟物等向ITO膜間的附著等，而不能進(jìn)行位置檢測(cè)的構(gòu)造 上及組裝上的缺點(diǎn)。作為另一種觸摸面板的構(gòu)造，還有光學(xué)式觸摸面板。它是在橫向及縱 向上分別設(shè)置多個(gè)紅外LED，并在對(duì)置側(cè)設(shè)置多個(gè)光敏晶體管，通過由手 指遮擋光路來檢測(cè)面板上的輸入位置。但是，光學(xué)式觸摸面板由于不能進(jìn)行向面板的接觸檢測(cè)，所以有以下 構(gòu)造上的不良情況，即，即使在操作者接觸到面板之前中止了按壓操作的 情況下，只要遮擋光路信號(hào)就被輸入。此外，在通過手指等傾斜地將光遮 擋的情況下，也有不能準(zhǔn)確地確定按壓位置的缺點(diǎn)。此外，如專利文獻(xiàn)1 3中公開的那樣，還有將用于檢測(cè)按壓操作的力 的力傳感器或壓電元件配置在面板的四角，檢測(cè)在按壓操作時(shí)作用在面板 上的力，根據(jù)四角的力傳感器的檢測(cè)輸出的力平衡，計(jì)算面板上的輸入位 置的觸摸面板。專利文獻(xiàn)l: W096/38833號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2: WO2002/084580號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3:日本特開昭62-58322號(hào)公報(bào)在上述現(xiàn)有技術(shù)的情況下，如果想要使檢測(cè)面板上的輸入位置等的機(jī) 構(gòu)準(zhǔn)確地檢測(cè)輸入位置，則各方式的構(gòu)造都會(huì)變得復(fù)雜，不能簡(jiǎn)單地進(jìn)行 準(zhǔn)確的位置檢測(cè)。而且，對(duì)于操作者很難知道通過按壓操作的來自面板的 輸入信號(hào)是否被送出，容易發(fā)生誤操作。關(guān)于這一點(diǎn)，還已知有對(duì)于觸摸 面板的操作，通過振動(dòng)使操作者感到按壓輸入的所謂的強(qiáng)制反饋功能。但 是，為了在觸摸面板中設(shè)置該強(qiáng)制反饋功能，還另外需要使面板振動(dòng)的裝 置，出現(xiàn)使觸摸面板裝置的構(gòu)造變得更復(fù)雜的問題。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的問題點(diǎn)而做出的，目的是提供一種通過 簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)行準(zhǔn)確且可靠的操作的觸摸面板。本發(fā)明是一種觸摸面板，具備面板，構(gòu)成各種顯示器圖像；長(zhǎng)條狀 的壓電元件，沿著該面板周緣的相互交叉的至少兩邊分別固定；以及，按 壓位置計(jì)算機(jī)構(gòu)，根據(jù)對(duì)所述面板的按壓力所引起的上述各壓電元件的輸 出，計(jì)算上述面板中的按壓部位。而且，具備壓電元件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在通過上述壓電元件和按壓位置計(jì)算 機(jī)構(gòu)計(jì)算了上述面板中的按壓部位時(shí)，對(duì)上述壓電元件外加電壓而使其振 動(dòng)。此外，本發(fā)明是一種觸摸面板，設(shè)置有，面板，構(gòu)成顯示器圖像；長(zhǎng) 條狀的壓電元件，沿著該面板周緣固定；以及，按壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)，根據(jù)對(duì)所 述面板的按壓力所引起的上述壓電元件的輸出來檢測(cè)向上述面板的按壓； 上述面板在橫豎上具備相互對(duì)置的受光元件和發(fā)光元件，通過上述受光元 件和發(fā)光元件檢測(cè)上述面板上的由遮蔽物形成的光的遮蔽位置，并且設(shè)置 有按壓位置計(jì)算機(jī)構(gòu)，在通過上述按壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到上述遮蔽物對(duì)上述 面板的按壓時(shí)，將上述遮蔽物形成的上述面板上的光的遮蔽位置作為位置 信息輸出。而且，具備壓電元件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在通過上述壓電元件和按壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到上述面板上的光被遮蔽的位置時(shí)，對(duì)上述壓電元件外加電壓而使其 振動(dòng)。本發(fā)明的觸摸面板利用長(zhǎng)條狀的壓電元件，能夠以簡(jiǎn)單的構(gòu)造準(zhǔn)確地 檢測(cè)面板上的按壓位置并輸出，而且制造也較容易。而且，在具有面板的操作者能夠通過振動(dòng)得到按壓感的強(qiáng)制反饋功能 的情況下，也能夠兼用于用來檢測(cè)按壓位置的壓電元件，能夠以簡(jiǎn)單的裝 置使觸摸面板具有強(qiáng)制反饋功能。此外，通過與光學(xué)式觸摸面板組合，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)消除光學(xué)式觸 摸面板的誤操作，能夠做成更準(zhǔn)確且操作感良好的觸摸面板。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的觸摸面板的俯視圖(a)、a-a剖視圖(b)、 仰視圖(c)。圖2是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的觸摸面板的按壓位置檢測(cè)電路的框圖。圖3是表示按壓本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的觸摸面板中央時(shí)的各壓電元 件的輸出的曲線圖。圖4是表示按壓本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的觸摸面板角落時(shí)的各壓電元 件的輸出的曲線圖。圖5是本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的觸摸面板的俯視圖(a)、 b-b剖視圖 (b)。標(biāo)記說明10觸摸面板12面板14框緣16壓電元件20按壓位置檢測(cè)電路具體實(shí)施方式
以下，根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1 圖4是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的圖，該實(shí)施方式的觸摸面板10作為用于汽車導(dǎo)航裝置、ATM、 售票機(jī)、各種操作面板等中的輸入裝置使用。
該觸摸面板10具備透明的樹脂基板及玻璃基板等的四方形的面板12 和保持該面板12的周圍的框緣14。在面板12上，沿著其背面12a的四邊， 一體固定有長(zhǎng)條狀的壓電元件16。壓電元件16的長(zhǎng)度不需要是面板12的 1邊的長(zhǎng)度全長(zhǎng)，但優(yōu)選為1邊的約1/2以上的長(zhǎng)度。
觸摸面板10的壓電元件16連接在檢測(cè)面板12的按壓并求出其位置的 作為按壓位置計(jì)算機(jī)構(gòu)的按壓位置檢測(cè)電路20上。按壓位置檢測(cè)電路20 如圖2所示，將各壓電元件16的輸出連接在多路調(diào)制器22上，處理成規(guī) 定的順序的信號(hào)后輸出。多路調(diào)制器22的輸出，輸入到A/D變換器24中， 作為數(shù)字信號(hào)被輸出，被輸出到由具備專用處理電路或處理軟件的計(jì)算機(jī) 等構(gòu)成的計(jì)算處理裝置26中。在計(jì)算處理裝置26中，如下所述根據(jù)各壓 電元件16的變形，求出面板12上的按壓位置，輸出XY坐標(biāo)的位置。此 外，對(duì)于多路調(diào)制器22、 A/D變換器24、及計(jì)算處理裝置26，通過控制電 路28進(jìn)行定時(shí)和其他控制。
各壓電元件16連接在作為壓電元件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升壓電路30的輸出上， 該升壓電路30使其自身產(chǎn)生振動(dòng)，用來添加給按壓者帶來操作感的強(qiáng)制反 饋功能。升壓電路30如果由計(jì)算處理電路26計(jì)算了按壓者的按壓位置， 則將該按壓傳遞給控制電路28，并通過控制電路28在按壓操作后立刻將輸 出送出，控制壓電元件16的動(dòng)作。
接著，以下對(duì)該實(shí)施方式的觸摸面板10的按壓位置的判斷方法進(jìn)行說 明。如果設(shè)4邊的壓電元件16分別為壓電元件A、 B、 C、 D，則例如在將 面板12的中央部按下的情況下，壓電元件C、D較大地彎曲，壓電元件A、 B相對(duì)較小地彎曲。因此，成為圖3所示那樣的各壓電元件16的輸出傾向。 此外，如果按下面板12的例如左下，則接近于按壓位置的壓電元件A、 C 較大地彎曲而信號(hào)輸出較大，距離按壓位置最遠(yuǎn)的B的信號(hào)輸出變小。因 此，成為圖4那樣的壓電元件16的輸出傾向。
因此，根據(jù)各壓電元件16的輸出信號(hào)的相對(duì)的大小關(guān)系，能夠計(jì)算觸 摸面板10的按壓位置，能夠作為根據(jù)觸摸面板10的輸入機(jī)構(gòu)使用。
根據(jù)該實(shí)施方式的觸摸面板，能夠通過壓電元件16與按壓位置檢測(cè)電路20計(jì)算觸摸面板10的按壓位置、以XY坐標(biāo)進(jìn)行輸出，能夠作為各種 電子裝置的輸入機(jī)構(gòu)多樣地利用。并且，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，耐久性也較高。此 外，能夠?qū)⑶蟪霭磯何恢玫膲弘娫?6兼用作強(qiáng)制反饋用的壓電元件，能 夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)使觸摸面板10具有強(qiáng)制反饋功能。
接著，根據(jù)圖5對(duì)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的觸摸面板40進(jìn)行說明。 該實(shí)施方式的觸摸面板40是與光學(xué)式觸摸面板組合的結(jié)構(gòu)，沿著保持面板 12的周圍的框緣14，分別在橫向和縱向上設(shè)置多個(gè)紅外LED等的發(fā)光元 件陣列42，并在對(duì)置側(cè)設(shè)置多個(gè)光敏晶體管等的受光元件陣列44。在面板 12的背面12a上，沿著其四邊， 一體地固定有長(zhǎng)條狀的壓電元件16。
此外，該實(shí)施方式的觸摸面板40也可以具備在通過壓電元件16和按 壓檢測(cè)電路20檢測(cè)到面板12上的光被遮蔽的位置時(shí)，對(duì)壓電元件16外加 電壓而產(chǎn)生振動(dòng)的作為壓電元件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的按壓檢測(cè)電路20的升壓電路 30。
根據(jù)該實(shí)施方式的觸摸面板40，通過兩組發(fā)光元件陣列42和受光元件 陣列44，作為XY坐標(biāo)能夠檢測(cè)到面板12上的光被遮蔽的位置，而且，通 過作為按壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)的壓電元件16，能夠可靠地檢測(cè)按壓動(dòng)作。此外，通 過綜合根據(jù)發(fā)光元件陣列42和受光元件陣列44的位置檢測(cè)和根據(jù)壓電元 件16的按壓位置檢測(cè)電路20的位置檢測(cè)，能夠進(jìn)行更準(zhǔn)確的位置檢測(cè)， 能夠形成沒有誤動(dòng)作的觸摸面板40。
另外，本發(fā)明的觸摸面板并不限于上述實(shí)施方式，在與光學(xué)式觸媒面 板組合的情況下，壓電元件作為按壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)只要在面板的至少1邊上設(shè) 置就可以，但也可以設(shè)置在兩邊或兩邊以上。
權(quán)利要求
1、一種觸摸面板，其特征在于，具備面板，構(gòu)成顯示器圖像；長(zhǎng)條狀的壓電元件，沿著該面板周緣的相互交叉的至少兩邊分別固定；以及，按壓位置計(jì)算機(jī)構(gòu)，根據(jù)對(duì)所述面板的按壓力所引起的所述各壓電元件的輸出，計(jì)算所述面板中的按壓部位。
2、 如權(quán)利要求l所述的觸摸面板，其特征在于，具備壓電元件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在通過所述壓電元件和按壓位置計(jì)算機(jī)構(gòu)計(jì) 算了所述面板中的按壓部位時(shí)，對(duì)所述壓電元件施加電壓而使其振動(dòng)。
3、 一種觸摸面板，其特征在于，設(shè)置有 面板，構(gòu)成顯示器圖像；長(zhǎng)條狀的壓電元件，沿著該面板周緣固定；以及，按壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)，根據(jù)對(duì)所述面板的按壓力所引起的所述壓電元件的輸 出，檢測(cè)對(duì)于所述面板的按壓；所述面板，在橫豎方向具備相互對(duì)置的受光元件和發(fā)光元件，通過所 述受光元件和發(fā)光元件檢測(cè)所述面板上的由遮蔽物形成的光的遮蔽位置， 并且具備按壓位置計(jì)算機(jī)構(gòu)，在通過所述按壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到所述遮蔽物 對(duì)所述面板的按壓時(shí)，將所述遮蔽物形成的所述面板上的光的遮蔽位置作 為位置信息輸出。
4、 如權(quán)利要求3所述的觸摸面板，其特征在于，具備壓電元件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，在通過所述壓電元件和按壓檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)到 所述面板上的光的遮蔽位置時(shí)，對(duì)所述壓電元件施加電壓而使其振動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種觸摸面板，該觸摸面板通過簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)能夠進(jìn)行準(zhǔn)確且可靠的操作。具備構(gòu)成顯示器圖像等的面板(12)和沿著面板(12)的相互交叉的至少兩邊分別配置的固定的長(zhǎng)條狀的壓電元件(16)。具備根據(jù)壓電元件(16)的輸出來計(jì)算面板(12)中的按壓位置的按壓位置檢測(cè)電路。具備作為壓電元件驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的升壓電路，在通過壓電元件(16)和按壓位置檢測(cè)電路計(jì)算了面板(12)中的按壓位置時(shí)，對(duì)壓電元件(16)外加電壓而使其振動(dòng)。
文檔編號(hào)G06F3/041GK101268435SQ200680034870
公開日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月21日
發(fā)明者南部元俊, 巖脅信也, 若林俊行 申請(qǐng)人:Smk株式會(huì)社