信息輸入裝置的製作方法
2023-08-12 11:28:31
專利名稱：信息輸入裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種信息輸入裝置，尤其涉及適用於人機互動設備的信息輸入裝置。
背景技術：
隨著信息處理技術的發展，各種信息處理終端的應用十分普遍。在諸如個人計算機(PC)、移動通信終端、遊戲機、個人數字助理(PDA)、掌上電腦、自動取款機(ATM)、可攜式多媒體播放器(PMP)等信息處理終端中，都需要配設信息輸入裝置。所述信息輸入裝置可以包括鍵盤、按鈕、跟蹤球、方向鍵、操縱杆(magic stick)、觸摸鍵區(touch pad)、小滾球、滑鼠等。在用戶使用如上所述的輸入裝置進行輸入操作時，通常是用突出顯示(例如，放大或閃爍)或聲音提示的方式來提醒用戶正在進行或完成輸入操作。但有些在光線太亮的場合，由於反光作用，用戶很難辨別在屏幕上以諸如放大或閃爍的方式給出的提醒，而且在吵雜的環境中，用戶也不易辨認以聲音方式給出的提醒，尤其涉及個人隱私的場合，例如在ATM機中輸入密碼時，用戶更是希望除視覺和聽覺之外的觸覺(例如用手指接收到的感覺)來得到輸入提醒，以滿足信息動態、直接、私密的需求。
實用新型內容本實用新型是為了解決上述問題而提出的，其目的在於提供一種具有觸覺反饋效果的信息輸入裝置。為了達到上述目的，本實用新型的信息輸入裝置，可以包括輸入部和設在所述輸入部上的觸覺反饋部，其中，所述輸入部可以包括上部電極；下部電極，與所述上部電極間隔預定距離而設置；微處理器，分別與所述上部電極和所述下部電極相電連接，以用於當所述上部電極與所述下部電極相接觸時實現輸入動作；所述觸覺反饋部可以包括第一基底層，設在所述上部電極上；第二基底層，與所述第一基底層間隔預定距離而設置；上導電層，塗覆在所述第二基底層的下表面；下導電層，塗覆在所述第一基底層的上表面；電流變液體，注入在所述上導電層與所述下導電層之間；電源，與所述上導電層和所述下導電層相連，以用於在所述上導電層與所述下導電層之間施加電場；開關元件，與所述電源相連，通過接受所述微處理器的控制而接通或斷開所述電源。在此，所述上部電極、所述下部電極、所述第一基底層、所述第二基底層、所述上導電層以及所述下導電層可以由公知的透明樹脂製成，所述電流變液體可以為透明材質。並且，在所述下部電極的下方還可以設置屏幕層。在此，所述電流變液體的厚度可以為290 310微米。優選地，所述電流變液體的厚度可以為300微米。與現有技術相比，本實用新型的信息輸入裝置至少具有如下的有益效果。由於本實用新型的信息輸入裝置，在輸入部的上部設有觸覺反饋部，因此只要用戶用手指按壓觸覺反饋部以至於輸入部的上部電極與下部電極相接觸，那麼微處理器完成輸入操作的同時通過控制使得開關元件斷開(off)，從而在通電狀態下處於固相的電流變液體瞬間變為液相，而該固相到液相的瞬間轉換能夠使得用戶感覺到手指尖的振動。據此，本實用新型的信息輸入裝置可以通過觸覺反饋效果來滿足用戶對信息輸入的動態、直接、私密的需求。另外，所述輸入部的上部電極和下部電極，以及所述觸覺反饋部的第一基底層、第二基底層、上導電層、下導電層均可以由常規的透明樹脂製成，同時所述電流變液體可以選用透明材質，此時可以在所述輸入部的下方設置屏幕層，這樣本實用新型的信息輸入裝置能夠適用到觸控螢幕上。在此，當所述電流變液體的厚度設計為290 310微米時其透明度較好，尤其為、300微米時其透明度更好，從而能夠為用戶提供屏幕清晰度高的用於觸控螢幕的信息輸入裝置。
圖I為本實用新型信息輸入裝置的原始狀態下的剖視圖；圖2為本實用新型信息輸入裝置的按壓狀態下的剖視圖。*附圖標號說明*I :輸入部11:上部電極12 :下部電極13 :微處理器14 :空隙部2 :觸覺反饋部21 :第一基底層22 :下導電層23:上導電層24 :第二基底層25 電流變液體26 電源27 :開關元件3 :屏幕層
具體實施方式
以下，參照附圖詳細說明本實用新型的實施例。以下的實施例是為了使本領域的普通技術人員充分理解本實用新型的內容而提供，其可以有各種其他的變形例子，本實用新型的保護範圍並非局限在以下將要說明的實施例。圖I是本實用新型信息輸入裝置的原始狀態下的剖視圖，圖2是本實用新型信息輸入裝置的按壓狀態下的剖視圖。如圖I及圖2所示，本實施例的信息輸入裝置總體上包括輸入部I和設在輸入部I上的觸覺反饋部2。其中，所述輸入部I包括上部電極11、下部電極12以及微處理器13。所述上部電極11與下部電極12相分離預定距離而相對設置，以至於在所述上部電極11與下部電極12之間形成空隙部14，而所述微處理器13分別與上部電極11和下部電極12相電連接。當根據用戶的手指按壓等外力作用，上部電極11與下部電極12相接觸時，微處理器13基於事先設定的程序將對應於本次接觸的文字及/或數字信息等進行輸入，以此完成用戶的輸入操作。[0029]所述觸覺反饋部2包括第一基底層21、第二基底層24、下導電層22、上導電層23、電流變液體25、電源26、開關元件27。所述第一基底層21設在所述輸入部I的上部電極11上，所述第二基底層24與第一基底層21相分離預定距離而相對設置，所述下導電層22根據化學蒸鍍等方式塗覆在第一基底層21的上表面，同樣地，所述上導電層23根據化學蒸鍍等方式塗覆在第二基底層21的下表面，所述電源26和所述開關元件27以及上導電層23、下導電層24相電連接。另外，所述輸入部I的微處理器13與所述觸覺反饋部2的開關元件27相互電連接，從而微處理器13能夠根據上部電極11與下部電極12的接觸與否來控制開關元件27的接通與斷開(on/off)。在此，所述電流變液體25為公知的智能材料，作為一種可控的懸浮液，它是由在電場下能極化的微米或納米級固體顆粒分散於絕緣油中形成的。這些可極化顆粒一般為含微量水分或高介電的無機顆粒，或者半導體高分子材料，它們在外加電場作用下被極化從而沿電場方向形成相互連接的鏈狀結構(參照圖I的局部放大圖)。這種粒子分散狀態的改變導致電流變液體在流變性質方面表現出類似於固體的性質，即，屈服應力的出現和剪切粘度的瞬時增加。一旦解除外加電場，則所述顆粒會處於分散狀態(參照圖2的局部放大圖)，電流變液體又瞬間恢復液體狀。而這種從液體到固體或從固體到液體的瞬間轉換被人體感知時,會具有類似于振動的感覺。另外，所述輸入部I的上部電極11和下部電極12，以及所述觸覺反饋部2的第一基底層21、第二基底層24、上導電層23、下導電層22均可以由常規的透明樹脂製成，同時所述電流變液體25也可以選用透明材質，此時可以在所述輸入部I的下方設置屏幕層3，這樣本實施例的信息輸入裝置還可以使用於觸控螢幕上。在此，當所述電流變液體25的厚度設計為290 310微米時其透明效果較好，尤其為300微米時其透明效果更好，從而能夠為用戶提供屏幕清晰度高的用於觸控螢幕的信息輸入裝置。以上說明了根據本實用新型一實施例的信息輸入裝置的結構。對具有如上所述結構的信息輸入裝置的工作過程進行說明如下。本實施例的信息輸入裝置的原始狀態為如圖I所示。此時，由於開關裝置27處於接通(on)狀態，因此根據電源26的作用上導電層23與下導電層22之間會施加有電場，在該電場的作用下，電流變液體25中含有的顆粒形成相互連接的鏈狀結構，從而電流變液體25整體上表現為固體狀。如圖2所示，當用戶用手指(或身體的其他某一部位)按壓觸覺反饋部2的第二基底層25時，由於材料本身的彈性作用，用戶施加的外力會依次傳遞到上部電極11，並最終上部電極11與下部電極12發生接觸。此時，判斷上部電極11與下部電極12已經相接觸的微處理器13控制與之相電連接的開關元件27，使得開關元件27斷開(off)，由此施加在上導電層23與下導電層22之間的電場被解除，電流變液體25中含有的顆粒變為分散狀態，進而電流變液體25瞬間轉換為液體。最終，用戶的手指以振動的方式感覺到電流變液體25從固體瞬間變為液體的過程，以至於滿足用戶對信息輸入的動態、直接、私密的需求。本實施例的信息輸入裝置可以適用於配設在諸如個人計算機(PC)、移動通信終端、遊戲機、個人數字助理(PDA)、掌上電腦、自動取款機(ATM)、可攜式多媒體播放器(PMP)等信息處理終端中的鍵盤、按鈕、跟蹤球、方向鍵、操縱杆(magic stick)、觸摸鍵區(touchpad)、小滾球、滑鼠等。上述詳細說明為針對本實用新型的優選的可行實施例說明而已，惟該實施例並非用以限定本實用新型的保護範圍，凡其他未脫離本實用新型所揭示的技術精神下所完成的等同變化與修飾變更，均應包含在本實用新型所涵蓋的保護範圍中。
權利要求1.一種信息輸入裝置，其特徵在於包括輸入部和設在所述輸入部上的觸覺反饋部， 其中，所述輸入部包括 上部電極； 下部電極，與所述上部電極間隔預定距離而設置； 微處理器，分別與所述上部電極和所述下部電極相電連接，以用於當所述上部電極與所述下部電極相接觸時實現輸入動作； 所述觸覺反饋部包括 第一基底層，設在所述上部電極上； 第二基底層，與所述第一基底層間隔預定距離而設置； 上導電層，塗覆在所述第二基底層的下表面； 下導電層，塗覆在所述第一基底層的上表面； 電流變液體，注入在所述上導電層與所述下導電層之間； 電源，與所述上導電層和所述下導電層相連，以用於在所述上導電層與所述下導電層之間施加電場； 開關元件，與所述電源相連，通過接受所述微處理器的控制而接通或斷開所述電源。
2.根據權利要求I所述的信息輸入裝置，其特徵在於所述上部電極、所述下部電極、所述第一基底層、所述第二基底層、所述上導電層以及所述下導電層均由透明樹脂製成，所述電流變液體為透明材質。
3.根據權利要求2所述的信息輸入裝置，其特徵在於在所述下部電極的下方還設有屏眷層。
4.根據權利要求2或3所述的信息輸入裝置，其特徵在於所述電流變液體的厚度為290 310微米。
5.根據權利要求4所述的信息輸入裝置，其特徵在於所述電流變液體的厚度為300微米。
專利摘要本實用新型公開一種信息輸入裝置，其包括輸入部和設在輸入部上的觸覺反饋部，輸入部包括上部電極；下部電極，與上部電極間隔預定距離設置；微處理器，分別與上部電極和下部電極相電連接，以用於當上部電極與下部電極相接觸時實現輸入動作；觸覺反饋部包括第一基底層，設在上部電極上；第二基底層，與第一基底層間隔預定距離設置；上導電層，塗覆在第二基底層的下表面；下導電層，塗覆在第一基底層的上表面；電流變液體，注入在上導電層與下導電層之間；電源，與上導電層和下導電層相連，以用於施加電場；開關元件，與電源相連，通過接受微處理器的控制接通或斷開電源。本實用新型可以通過觸覺反饋來滿足用戶對信息輸入的動態、直接、私密的需求。
文檔編號G06F3/041GK202815762SQ201220329640
公開日2013年3月20日 申請日期2012年7月10日 優先權日2012年7月10日
發明者宋萬裡, 劉迎丹, 蔡翹楚, 王娜, 陸志國 申請人:宋萬裡