專利名稱：輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有作為操作面的照射單元的LED、和作為信息輸入單元的靜電傳感器的輸入裝置。
背景技術(shù)：
一般來說，在各種用途中，靜電傳感器被廣泛用作輸入單元。例如，近年來廣泛普及的個人用的便攜信息終端(Personal DigitalAssistance個人數(shù)字助理以下稱作PDA)那樣的、將液晶顯示面板(Liquid Crystal Display液晶顯示器以下稱作LCD)和圖形輸入板做成一體的輸入裝置中，作為號碼和文字等的信息輸入單元而采用。
該靜電傳感器在形成輸入裝置的殼體即框體的輸入部分的、預(yù)定位置的內(nèi)側(cè)，設(shè)有電極，在人體接觸與該電極相對置的框體的外表面時，對插入于電極與人體之間的、框體的靜電電容的變化進行檢測，產(chǎn)生輸出(例如專利文獻1)。
此外，在上述輸入裝置中，使用了LED(Light Emitting Diode發(fā)光二極管)作為具有輸入部和顯示部的功能的、輸入裝置的操作面的照射單元(電源)。
專利文獻1日本特開2004-201175號公報在上述輸入裝置中，由于其功能和操作越來越復(fù)雜化、多樣化，所以其輸入單元也需要多樣化，進而，還希望其操作性簡便。
此外，由于上述PDA等的輸入裝置強烈要求輕量小型化，例如，即使新增設(shè)上述操作面上排列形成的鍵開關(guān)等輸入單元，也不能增大殼體的外形來新設(shè)置鍵開關(guān)等輸入單元，對該配置位置有限制。
進而，在上述輸入裝置中，希望通過LED等的照射單元(電源)對具有作為輸入部和顯示部的功能的輸入裝置的操作面進行照射。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠增設(shè)操作簡便的鍵開關(guān)等的輸入單元，并且能夠維持或促進裝置自身的小型化的輸入裝置。
實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的輸入裝置，特征在于，上述LED的驅(qū)動用電極圖案的至少一部分與上述靜電傳感器的電極圖案的至少一部分形成為可以共用；并且，具有間歇驅(qū)動控制電路，該間歇驅(qū)動控制電路可以分時地設(shè)定光照期間和靜電傳感器的監(jiān)視期間；在上述光照期間，能夠?qū)ι鲜鯨ED的驅(qū)動用的電極圖案施加光照用電壓；在靜電傳感器監(jiān)視期間，能夠?qū)ι鲜鲮o電傳感器的驅(qū)動用電極圖案可以施加傳感檢測用電壓。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的輸入裝置，通過間歇驅(qū)動控制電路，在上述光照期間，根據(jù)上述照射用脈沖，對上述LED的驅(qū)動用的電極圖案施加光照用電壓，驅(qū)動上述LED，并照射該輸入裝置的操作面；在靜電傳感器監(jiān)視期間，根據(jù)傳感檢測用脈沖，對上述靜電傳感器的電極圖案施加傳感檢測用電壓，能夠進行上述靜電傳感器的啟動監(jiān)視。
并且，根據(jù)本發(fā)明的輸入裝置，通過形成共用上述LED的驅(qū)動用的電極圖案和上述靜電傳感器的電極圖案各自的至少一部分的結(jié)構(gòu)，能夠削減電極圖案的布線所需的區(qū)域面積。
因此，還能夠?qū)⒃谏鲜霾僮髅嫔吓帕行纬傻拈_關(guān)鍵等的上述輸入單元的排列間隔縮小，在該情況下，能夠滿足輸入裝置的小型化的要求。
此外，形成共用上述LED的驅(qū)動用的電極圖案、和上述靜電傳感器的電極圖案各自的至少一部分的結(jié)構(gòu)，在與以往相同的操作部的區(qū)域面積內(nèi)，能夠設(shè)置更多的開關(guān)鍵等的輸入單元。
進而，根據(jù)本發(fā)明的輸入裝置的結(jié)構(gòu)，通過對上述LED通電，能夠?qū)Σ僮鞑窟M行照射。具體地，上述輸入單元為開關(guān)鍵的情況下，使各鍵與上述LED接近并形成為一對一，可以形成按各開關(guān)鍵單獨個別照射的結(jié)構(gòu)，能夠提高設(shè)計性，提供呈現(xiàn)優(yōu)良的使用感的輸入裝置。


圖1是表示本發(fā)明的輸入裝置的一實施方式的、作為輸入單元的開關(guān)鍵和作為照射單元的LED的配置關(guān)系的概略說明圖；圖2是表示本發(fā)明的輸入裝置的靜電傳感器的電極圖案和LED的電極圖案的公共化的具體例的概略說明圖；圖3是本發(fā)明的輸入裝置的一實施方式的間歇驅(qū)動控制電路圖；圖4是本發(fā)明的輸入裝置的另一實施方式的、作為輸入單元的開關(guān)鍵和作為照射單元的LED的配置關(guān)系的概略說明圖。
具體實施例方式
本實施方式的輸入裝置，具有作為操作面的照射單元的LED、和通過檢測對上述操作面的接觸動作而具有作為輸入單元的功能的靜電傳感器，形成為上述LED的驅(qū)動用電極圖案的至少一部分和上述靜電傳感器的電極圖案的至少一部分共用。
圖1是用于說明通過本實施方式的輸入裝置101的靜電傳感器發(fā)揮開關(guān)功能的開關(guān)鍵SK和LED108的配置關(guān)系的概略圖，在本實施方式的輸入裝置中，與操作面上形成的、被賦予作為靜電傳感器的功能的各個開關(guān)鍵SK很接近而配置有一個LED108(一對一對應(yīng))，不僅可以點亮全部LED108，也可以分別點亮按各開關(guān)鍵SK而配置的LED108。
本實施方式的輸入裝置101具有面板102，由載置在該裝置的最上部的絕緣薄膜構(gòu)成；輸入單元104，在上述面板102的下部，在框體103內(nèi)具備靜電傳感器105，該靜電傳感器105與具有LED108的前燈(照射單元)形成一體。
在上述面板102的表面，通過印刷或者復(fù)制形成有數(shù)字、英文字母、假名、標(biāo)記以及功能標(biāo)識等字符的鍵開關(guān)SK的標(biāo)識。(另外，圖1表示作為便攜電話等的電話機使用時的、形成規(guī)定排列的數(shù)字鍵(1、2、3、……、9、0、*、#)。)并且，上述輸入單元104是通過使用者輸入用筆或使用者的手指等(以下稱為指示體)接觸期望的字符鍵的顯示區(qū)域，來檢測變化的靜電電容的靜電傳感器105，并形成為確定指示體所接觸的上述字符鍵的內(nèi)容，并輸入處理該內(nèi)容。
上述輸入單元104大致結(jié)構(gòu)如下具有大致平板狀的基板(未圖示)；配置在其上面的、作為光源的白色LED(Light Emitting Diode)等發(fā)光元件(以下稱為LED108)；透光性基板(未圖示)，隔著密封件與基板對置配置，該密封件在上述基板中的、成為該輸入裝置101的辨認(rèn)/操作側(cè)的面(上表面)的周緣部設(shè)置成框狀。
詳細地，形成有布線為預(yù)定形狀的第一電極層的電極圖案。在本實施方式中，在上述第一電極層的電極圖案上，形成有比其它部分寬度寬(圓)的接合區(qū)，該電極圖案在與上述面板102上形成的數(shù)字鍵的設(shè)置位置對應(yīng)的部位布線。此外，在上述基板的上表面，布線為預(yù)定形狀并形成有共用上述第一電極層的電極圖案的一部分的上述LED108的驅(qū)動用圖案。具體地，在本實施方式中，如圖2所示，與上述LED108的電極圖案108a連接的LED108的通電用的一方的接合區(qū)108b，配置成與在上述靜電傳感器105的第一電極層的電極圖案105a上形成的接合區(qū)105b連接。
在布線為預(yù)定形狀的電極圖案的、與形成在上述面板102的數(shù)字鍵的配置位置對應(yīng)的部位，形成有接合區(qū)。用于驅(qū)動控制的控制電路(均未圖示)與上述第一電極層的電極連接，構(gòu)成為對這些電極層施加電壓并在電極的位置形成靜電電容。
并且，本實施方式的輸入裝置101，構(gòu)成為對上述第一電極層施加電壓，由此檢測因指示體接觸而在上述第一電極層和手指等之間產(chǎn)生的靜電電容的變化，具有作為靜電傳感器105的功能。
此外，本實施方式的輸入裝置101具有間歇控制電路，用于分時設(shè)定光照期間與靜電傳感器105監(jiān)視期間，在上述光照期間對上述LED108的驅(qū)動用的電極圖案施加光照用電壓，在靜電傳感器105監(jiān)視期間，對上述靜電傳感器105的各電極圖案施加傳感檢測用電壓。
圖3是表示上述間歇驅(qū)動控制電路的一具體例的電路圖。
如圖3所示，上述輸入裝置101具有如下的結(jié)構(gòu)從間歇驅(qū)動控制部201的時鐘信號生成單元202，輸出成為上述靜電傳感器105的驅(qū)動波的時鐘信號，作為AND單元即AND電路203的一個輸入信號。
此外，從時鐘信號生成單元202，經(jīng)由驅(qū)動控制部207，向與上述靜電傳感器105共有接合區(qū)的LED108，輸出上沿、下沿的波形與靜電傳感器105的驅(qū)動波形相反的上述LED108的時鐘信號。
并且，在AND電路203的輸入側(cè)連接有延遲單元206，該延遲單元包括從時鐘信號生成單元202側(cè)串聯(lián)連接的電阻204、和靜電傳感器105。在上述延遲單元206中，具有如下的結(jié)構(gòu)輸出延遲信號作為AND電路203的其它輸入信號，該延遲信號是在指示體接近或接觸上述輸入裝置101中配置的、輸入單元104的操作面時，根據(jù)檢測出的靜電電容，對時鐘信號賦予上升延遲的延遲信號。
在AND電路203的輸出側(cè)連接有模擬開關(guān)209，該模擬開關(guān)209根據(jù)時鐘信號對AND電路203的輸出進行開關(guān)而輸出。作為模擬開關(guān)209，可以是眾所周知的任一形式。在該模擬開關(guān)209的輸出側(cè)，連接有對其輸出進行平滑而輸出的、作為平滑單元210電阻211和電容器212。平滑單元210與設(shè)置在控制部201的AND轉(zhuǎn)換器213連接，使平滑單元210的輸出向AND轉(zhuǎn)換器213輸出。
在間歇驅(qū)動控制電路的如此構(gòu)成的本實施方式的輸入裝置101中，從間歇驅(qū)動控制部201的時鐘信號生成單元202，向AND電路203輸出時鐘信號CK，該時鐘信號CK監(jiān)視上述靜電傳感器105的驅(qū)動、并由預(yù)定頻率的有規(guī)則的脈沖信號(1個周期長為T1、半周期長為T2)構(gòu)成，因此，根據(jù)該時鐘信號CK驅(qū)動靜電傳感器105。
通過如此構(gòu)成，在從上述時鐘信號生成單元202正在輸出表示LED108的驅(qū)動波形的脈沖的期間(光照期間)，在上述LED108的驅(qū)動用的電極圖案施加光照用電壓，驅(qū)動上述LED108，能夠照射該輸入裝置101的操作面；在從上述時鐘信號生成單元202正在輸出表示靜電傳感器105的驅(qū)動波形的脈沖的期間(靜電傳感器監(jiān)視期間)，通過對上述靜電傳感器105的電極圖案施加傳感檢測用電壓，來進行上述靜電傳感器105的啟動監(jiān)視，從而能夠?qū)崿F(xiàn)上述的分時驅(qū)動。
此外，根據(jù)本實施方式的輸入裝置101，結(jié)構(gòu)為共用上述LED108的驅(qū)動用的電極圖案和上述靜電傳感器105的電極圖案各自的至少一部分的結(jié)構(gòu)，能夠削減電極圖案的布線所需的區(qū)域面積。由此，能夠?qū)⑸鲜霾僮髅嫔吓帕行纬傻拈_關(guān)鍵SK等的上述輸入單元104的排列間隔縮小，能夠?qū)?yīng)輸入裝置101的小型化的要求。此外，如本實施方式這樣地，形成為使作為上述輸入單元104的開關(guān)鍵SK和上述LED108接近而成為一對一的關(guān)系，并且，如果形成除了作為全體照射操作部以外，還能按各開關(guān)鍵SK單獨照射的結(jié)構(gòu)，則能夠提高設(shè)計性，能夠呈現(xiàn)良好的使用感。該情況下，將形成有靜電傳感器105用電極圖案的基板和LED108的配置基板作為層疊結(jié)構(gòu)而形成通孔結(jié)構(gòu)，較大地形成上述靜電傳感器105用的電極圖案，使得包圍LED108，由此，能夠做成在開關(guān)鍵SK的正下方配置LED108的結(jié)構(gòu)，還能夠進一步提高設(shè)計性。
此外，形成共用上述LED108的驅(qū)動用的電極圖案和上述靜電傳感器105的電極圖案各自的至少一部分的結(jié)構(gòu)，能夠避免在同一面上以過密狀態(tài)形成電極圖案，因此增加了設(shè)計的自由度，即，將LED108的電極圖案引導(dǎo)到期望的位置形成為電極圖案。由此，在與以往相同的操作部的區(qū)域面積內(nèi)，能夠設(shè)置更多的開關(guān)鍵SK等輸入單元104。圖4中表示與圖1同樣地、在形成于電話機的操作面上的預(yù)定排列的數(shù)字鍵(1、2、3、……、9、0、*、#)的排列間隙，配置了4個LED108的例子，作為其一例。在該LED108的配置位置，與本實施方式的開關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)同樣地，可以設(shè)置作為新的輸入單元的開關(guān)鍵。
這樣，本實施方式的輸入裝置，能夠增設(shè)操作簡便的開關(guān)鍵等輸入單元，并且，能夠維持或促進裝置自身的小型化。
另外，在上述實施方式中，說明了將面板102和具有LED108的靜電傳感器105進行組合的輸入裝置101，但是，作為結(jié)構(gòu)，只要形成將LED108的驅(qū)動用和靜電傳感器105用的電極圖案至少一部分共用的電極圖案，并且以反時序間歇驅(qū)動LED108和靜電傳感器105的結(jié)構(gòu)即可，本發(fā)明的輸入裝置101并不局限于上述實施方式。
例如，除了上述實施方式的輸入裝置101的面板102以外，可以形成在具有LED108的靜電傳感器105的反操作面?zhèn)扰渲靡壕э@示面板的結(jié)構(gòu)。該情況下，上述靜電傳感器105的基板只要做成由丙烯基類樹脂或聚碳酸酯類樹脂形成的透明的大致平板狀的部件構(gòu)成的導(dǎo)光板即可。此時，除配置有導(dǎo)光板的LED108、襯底的部分以外的區(qū)域，還可以做成楔型凸部形成為三角波的反射面，用于改變LED108的光路方向。此外，導(dǎo)光板的該輸入裝置101的反操作面?zhèn)?，具有作為射出照射光的出射面的作用，但是，最好是在該?dǎo)光板的下表面?zhèn)刃纬删哂蠥R柵格層的防反射膜。
權(quán)利要求
1.一種輸入裝置，具有作為操作面的照射單元的LED、和通過檢測對上述操作面的接觸動作而執(zhí)行輸入單元的功能的靜電傳感器；其特征在于，上述LED的驅(qū)動用的電極圖案的至少一部分、與上述靜電傳感器的電極圖案的至少一部分，形成為可以共用；并且，具有間歇驅(qū)動控制電路，該間歇驅(qū)動控制電路分時地設(shè)定光照期間和靜電傳感器監(jiān)視期間，在上述光照期間，能夠?qū)ι鲜鯨ED的驅(qū)動用電極圖案施加光照用電壓，在靜電傳感器監(jiān)視期間，對上述靜電傳感器的驅(qū)動用電極圖案施加傳感檢測用電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其特征在于，上述間歇驅(qū)動控制電路具有時鐘信號生成單元，從該時鐘信號生成單元輸出成為上述靜電傳感器的驅(qū)動信號的第一時鐘信號、和成為LED的驅(qū)動信號的第二時鐘信號。
3.如權(quán)利要求2所述的輸入裝置，其特征在于，共有輸出上述第一時鐘信號和上述第二時鐘信號的電路，并且，上述第一時鐘信號和上述第二時鐘信號形成相反時序波形。
4.一種輸入裝置，具有作為操作面的照射單元的LED、和通過檢測對上述操作面的接觸動作而執(zhí)行輸入單元的功能的靜電傳感器；其特征在于，在與輸入指示部相對應(yīng)的位置形成有上述靜電傳感器的檢測電極接合區(qū)，將上述檢測電極接合區(qū)的一端與靜電傳感器驅(qū)動電路連接，將另一端與LED的接合區(qū)連接，并且，將上述LED的另一端與LED驅(qū)動電路連接。
5.如權(quán)利要求4所述的輸入裝置，其特征在于，上述靜電傳感器驅(qū)動電路和上述LED驅(qū)動電路，連接在公共的時鐘信號生成單元上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠增設(shè)操作簡便的鍵開關(guān)等輸入單元，并且能夠維持或者促進裝置自身的小型化的輸入裝置。本發(fā)明的輸入裝置，設(shè)有可以共用LED108的驅(qū)動用電極圖案的至少一部分和上述靜電傳感器(105)的電極圖案的至少一部分，并分時設(shè)定光照期間和靜電傳感器監(jiān)視期間，并且，能夠間歇地驅(qū)動LED108和靜電傳感器(105)的電路。
文檔編號G06F3/033GK1773860SQ200510125418
公開日2006年5月17日 申請日期2005年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月12日
發(fā)明者佐藤功, 小野秀三 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社