專利名稱：輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用電容變化能夠識(shí)別并檢測到手指的接觸和手指的按壓操作 的輸入裝置。
背景技術(shù)：
在便攜設(shè)備等的操作部代替按壓開關(guān)式的輸入裝置設(shè)置有電容式的輸入裝置。在 這種輸入裝置中，多個(gè)X電極和多個(gè)Y電極互相絕緣地交叉，當(dāng)作為接近地電位的導(dǎo)電體的 手指接近時(shí)，X電極和Y電極之間的電容將發(fā)生變化，從而能夠檢測到手指的接近位置。而且，在以下專利文獻(xiàn)1公開了并用電容變化檢測和開關(guān)式檢測的輸入裝置。在專利文獻(xiàn)1所記載的輸入裝置中，排列多個(gè)進(jìn)行反轉(zhuǎn)動(dòng)作的反轉(zhuǎn)電極，各反轉(zhuǎn) 電極的表面被絕緣基板覆蓋著。在各反轉(zhuǎn)電極的下側(cè)相對設(shè)置有接地電極，并反轉(zhuǎn)電極和 接地電極被互相絕緣。當(dāng)作為接近地電位的導(dǎo)電體的人的手指接觸于絕緣薄板表面而接近反轉(zhuǎn)電極時(shí)， 反轉(zhuǎn)電極和人的手指之間將形成電容，所以在反轉(zhuǎn)電極所獲得的檢測信號(hào)將發(fā)生變化。于 是，能夠檢測手指接近哪個(gè)反轉(zhuǎn)電極。而且，當(dāng)按壓任意一個(gè)反轉(zhuǎn)電極時(shí)，該反轉(zhuǎn)電極將與 接地電極接觸，根據(jù)反轉(zhuǎn)電極和接地電極導(dǎo)通的開關(guān)信號(hào)，能夠檢測到按壓哪個(gè)反轉(zhuǎn)開關(guān)。專利文獻(xiàn)1 (日本)特開2008-52620號(hào)公報(bào)在上述專利文獻(xiàn)1所記載的輸入裝置中，通過從反轉(zhuǎn)電極檢測的電容變化，檢測 手指是否接近了反轉(zhuǎn)電極，但是按壓反轉(zhuǎn)電極的檢測信號(hào)不是從電容變化獲得，而是從反 轉(zhuǎn)電極和接地電極接觸的開關(guān)信號(hào)獲得。例如，在專利文獻(xiàn)1所述的反轉(zhuǎn)電極與接地電極相對的結(jié)構(gòu)中，只檢測反轉(zhuǎn)電極 所檢測的電容變化，所以要想識(shí)別手指的接近操作以及按壓操作時(shí)，就不能區(qū)別是否因?yàn)?接觸于絕緣薄板的手指的面積大而使電容變大，還是因?yàn)榉崔D(zhuǎn)電極接近接地電極而使電容 變大。因此，如專利文獻(xiàn)1所記載，為了檢測反轉(zhuǎn)電極被按壓而必須另外獲得上述開關(guān)信 號(hào)，從而需要設(shè)置檢測電容的檢測電路和檢測開關(guān)信號(hào)的檢測電路共2種檢測電路。而且，在專利文獻(xiàn)1所記載的輸入裝置中，當(dāng)手指以外的非導(dǎo)電性操作體按壓反 轉(zhuǎn)電極時(shí)，因?yàn)榉崔D(zhuǎn)電極和接地電極也將接觸，所以能夠獲得開關(guān)信號(hào)，從而不能區(qū)別用手 指按壓時(shí)的操作和用非導(dǎo)電性操作體按壓時(shí)的操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述以往問題而提出的，其目的在于提供一種通過只檢測電容 變化而能夠檢測人的手指的接近和手指的按壓操作的輸入狀態(tài)的輸入裝置。而且，本發(fā)明的目的還在于提供能夠識(shí)別用手指操作時(shí)和用手指以外的非導(dǎo)電性 操作體操作時(shí)的輸入裝置。本發(fā)明的輸入裝置的特征在于，具有位于支承側(cè)的第2電極以及位于操作側(cè)的第 1電極，該第1電極與上述第2電極相隔一定距離相對置并且受到操作按壓力接近上述第2
3電極，設(shè)置有當(dāng)人的手指接近上述第1電極時(shí)根據(jù)上述第1電極的電位或者電流的變化 檢測電容變化的第1電容檢測部、以及當(dāng)上述第1電極接近上述第2電極時(shí)根據(jù)上述第2 電極的電位或者電流的變化檢測電容變化的第2電容檢測部。本發(fā)明的輸入裝置通過在第1電容檢測部和第2電容檢測部檢測電容變化，能夠 區(qū)分并識(shí)別人的手指接近時(shí)的檢測和按壓第1電極時(shí)的檢測。檢測電路能夠只由檢測電容 變化的檢測電路來構(gòu)成，從而能夠?qū)㈦娐方Y(jié)構(gòu)簡單化。在本發(fā)明中，將共同的電容檢測部作為上述第1電容檢測部以及上述第2電容檢 測部共通使用，共同的上述電容檢測部被開關(guān)切換部切換并連接到上述第1電極和上述第 2電極，是最為理想的。通過使用上述共同電容檢測部，能夠?qū)㈦娐方Y(jié)構(gòu)簡單化。另外，本發(fā)明作為電容檢 測部還可分別具備第1電容檢測部和第2電容檢測部。本發(fā)明的輸入裝置，當(dāng)人的手指接近上述第1電極時(shí)，上述第1電容檢測部的檢測 輸出將發(fā)生變化，但是上述第2電容檢測部的檢測輸出實(shí)質(zhì)上不發(fā)生變化；當(dāng)上述第1電極 接近上述第2電極時(shí)，上述第1電容檢測部的檢測輸出和上述第2電容檢測部的檢測輸出
將一起發(fā)生變化。如上所述，通過第1電容檢測部和第2電容檢測部的檢測輸出，能夠區(qū)分并識(shí)別人 的手指接近時(shí)和按壓第1電極時(shí)。而且，本發(fā)明的輸入裝置的結(jié)構(gòu)為，當(dāng)非導(dǎo)體的操作體接近上述第1電極的狀態(tài) 下上述第1電極接近上述第2電極時(shí)，上述第1電容檢測部的檢測輸出和上述第2電容檢 測部的檢測輸出之差實(shí)質(zhì)上不發(fā)生變化，是最為理想的。在上述結(jié)構(gòu)中，用人的手指按壓第1電極時(shí)和用手指以外的非導(dǎo)電性操作體按壓 第1電極時(shí)，將獲得不同的檢測輸出，所以能夠區(qū)分手指以外的異物碰到時(shí)的錯(cuò)誤動(dòng)作等。而且，在本發(fā)明中，彈性體介于上述第1電極和上述第2電極之間?；蛘?，也可以 使第1電極和第2電極之間為空氣層。其次，本發(fā)明的輸入裝置的特征還在于，具有位于支承側(cè)的第2電極、位于操作側(cè) 的第1電極以及受到按壓操作力時(shí)與上述第1電極的距離不變的情況下接近上述第2電極 的第3電極，設(shè)置有當(dāng)人的手指接近上述第1電極時(shí)根據(jù)上述第1的電極的電位或者電流的變 化檢測電容變化的第1電容檢測部、以及當(dāng)上述第3電極接近上述第2電極時(shí)根據(jù)上述第 2電極或者上述第3電極的電位或者電流的變化檢測電容變化的第2電容檢測部。在上述發(fā)明中，也能夠?qū)⑹种附咏?電極時(shí)和按壓第1電極時(shí)當(dāng)作不同的信號(hào) 來區(qū)分并識(shí)別。而且，用手指按壓時(shí)和用手指以外的非導(dǎo)電性操作體按壓時(shí)，也將獲得不同 的信號(hào)進(jìn)行區(qū)分和識(shí)別。在如上述的情況下，也能夠形成彈性體介于上述第2電極和上述第3電極之間的 輸入裝置。或者，也可以使第2電極和第3電極之間為空氣層。本發(fā)明能夠只通過電容變化區(qū)分并識(shí)別人的手指接近輸入部時(shí)、以及用人的手指 按壓輸入部時(shí)的輸入狀態(tài)。因此，能夠用比較簡單的電路識(shí)別2種輸入狀態(tài)的檢測。


圖1為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的輸入裝置的俯視圖。圖2為用圖1的II-II線來表示截面的放大剖面圖。圖3為表示每個(gè)輸入部的電容以及寄生電容的形成狀態(tài)的說明圖。圖4㈧⑶為表示電容和寄生電容、以及電容檢測部的連接狀態(tài)的電路框圖。圖5為表示設(shè)在電容檢測部上的檢測電路的一個(gè)例的電路圖。圖6(A)為表示檢測部的動(dòng)作狀態(tài)、⑶(C)⑶為表示檢測輸出的說明圖。圖7(A)為表示檢測部的動(dòng)作狀態(tài)、⑶(C)⑶為表示檢測輸出的說明圖。圖8(A)為表示檢測部的動(dòng)作狀態(tài)、⑶(C)⑶為表示檢測輸出的說明圖。圖9(A)為表示檢測部的動(dòng)作狀態(tài)、⑶(C)⑶為表示檢測輸出的說明圖。圖10為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的輸入裝置的電路框圖。圖Il(A)⑶為表示第2實(shí)施方式的輸入裝置的檢測輸出的曲線圖。附圖標(biāo)記說明1輸入裝置，2絕緣基板，3對置薄板，4對置薄板，5層疊部，8彈性薄板，10a、10b、 10c、10d 輸入部，lla、llb、llc、lld 第 1 電極，12a、12b、12c、12d 第 2 電極，20 開關(guān)切換部， 30電容檢測部，30A檢測電路，108絕緣薄板，110輸入裝置，111第1的電極，112第2電極， 113第3電極，130A、130B 電容檢測部
具體實(shí)施例方式圖1和圖2所示的輸入裝置1具有由合成樹脂的薄板或者薄膜來形成的撓性絕緣 基板2。絕緣基板2在圖左側(cè)折回部6折回180度，構(gòu)成作為絕緣基板2的一部分的對置薄 板3和對置薄板4上下相對的層疊部5。在層疊部5中，設(shè)置有對置薄板3的下側(cè)為支承 側(cè)，設(shè)置有對置薄板4的上側(cè)為操作側(cè)。作為支承側(cè)的對置薄板3固定在硬質(zhì)基板上。操 作側(cè)的對置薄板4作為操作面的一部分來使用?；蛘?，對置薄板4的表面被形成操作面的 撓性樹脂薄板覆蓋。如圖1所示，層疊部5大體上是正方形，在中心部形成上下貫穿的貫穿孔5a，在每 個(gè)邊的中心部、即一共在4個(gè)部分形成半圓形切口部5b。在形成上述貫穿孔5a和切口部 5b的部分，能夠設(shè)置輸入裝置1以外的開關(guān)機(jī)構(gòu)。如圖2所示，在折回部6的內(nèi)側(cè)夾著彈性部件7，在層疊部5的對置薄板部3和對 置薄板部4之間夾著彈性薄板8。彈性薄板8和彈性部件7可以各成單體而且還可以成為一體。如圖1所示，在層疊部5的4個(gè)部分設(shè)置有第1輸入部10a、第2輸入部10b、第3 輸入部IOc以及第4輸入部10d。在圖2中表示第1輸入部IOa和第2輸入部10b。如圖 2所示，在第1輸入部IOa的操作側(cè)對置薄板4的內(nèi)面設(shè)置有第1電極11a，在支承側(cè)對置 薄板3的內(nèi)面設(shè)置有第2電極12a。在第2輸入部IOb的對置薄板4的內(nèi)面設(shè)置有第1電 極11b，在對置薄板3的內(nèi)面設(shè)置有第2電極12b。同樣，在第3輸入部IOc設(shè)置有第1電 極Ilc和第2電極12c，在第4輸入部IOd設(shè)置有第1電極Ild和第2電極12d。在圖1中，用虛線表示設(shè)在各輸入部10a、10b、10c、10d上的第1電極lla、llb、 IlcUld0各第1電極lla、llb、llc、lld為扇形，向以貫穿孔5a為中心互相正交的4個(gè)方向延伸配置。第2電極12a、12b、12c、12d的形狀與第1電極11a、lib、11c、Ild相同并上下相對。第1電極lla、llb、llc、lld為形成在對置薄板4內(nèi)面的導(dǎo)電層，第2電極12a、12b、 12c、12d為形成在對置薄板3內(nèi)面的導(dǎo)電層。導(dǎo)電層通過蝕刻絕緣基板2表面的銅箔而形 成、或者在絕緣基板2表面印刷含有銀填充劑的樹脂而形成、或者印刷含有碳的樹脂而形 成。上述第1電極11a、lib、11c、Ild和彈性薄板8之間被雙面膠帶等粘結(jié)，第2電極12a、 12b、12c、12d和彈性薄板8之間也被雙面膠帶等粘結(jié)。如圖1和圖2所示，絕緣基板2的一部分成為從上述層疊部5延伸的延長部9，在 該延長部9表面安裝IC封裝15。將絕緣基板2以平面形狀展開時(shí)，第1電極11a、lib、11c、 Ild和第2電極12a、12b、12c、12d以及IC封裝15設(shè)置在絕緣基板2的相同表面上。并且， 第1電極和第2電極以及IC封裝15通過形成在絕緣基板2表面上的導(dǎo)電圖案導(dǎo)通。圖3表示形成在4個(gè)輸入部中的第1輸入部IOa上的電容。上述結(jié)構(gòu)在其它的第 2輸入部10b、第3輸入部IOc以及第4輸入部IOd也相同。在第1輸入10a，第1電極Ila和第2電極12a之間形成可變電容Cb?？勺冸娙?Cb隨著第1電極Ila和第2電極12a的距離變化。人是導(dǎo)電體，手指16是接近地電位的 電位。當(dāng)手指16接近第1電極Ila時(shí)，在第1電極Ila和手指16之間形成可變電容Ca。 該電容Ca隨著第1電極Ila和手指16之間的距離以及第1電極Ila和手指的相對面積變 化。如圖3所示，第2電極12a和接地部之間存在寄生電容Cs，人和接地部之間也存在 寄生電容Ch。圖4和圖5表示設(shè)在IC封裝15內(nèi)部的開關(guān)切換部20和電容檢測部30。在輸入裝置1，第1電極Ila和第2電極12a分別檢測電容變化。在圖4所示例 子中，通過在開關(guān)切換部20切換電路，用一個(gè)電容檢測部30交替檢測第1電極Ila的電位 變化或者電流變化和第2電極12a的電位變化或者電流變化。即，將一個(gè)電容檢測部30作 為第1電容檢測部和第2電容檢測部兼用。但是，在本發(fā)明還可設(shè)置2個(gè)電容檢測部30， 在第1電容檢測部檢測第1電極Ila的電位變化或者電流變化，在第2電容檢測部檢測第 2電極12b的電位變化或者電流變化。在開關(guān)切換部20設(shè)置有4個(gè)開關(guān)21、22、23、24。在圖4(A)中，開關(guān)21、22處于 0N，開關(guān)23、24處于OFF，并且第1電極Ila連接在電容檢測部30上。在圖4(B)中，開關(guān) 21,22處于OFF，開關(guān)23、24處于0N，并且第2電極12a連接在電容檢測部30上。圖4(A) 的切換狀態(tài)和圖4(B)的切換狀態(tài)以短時(shí)間的周期被交替重復(fù)。在電容檢測部30，根據(jù)第1電極Ila的電位變化或者電流變化檢測電容變化。同 樣，根據(jù)第2電極12a的電位變化或者電流變化檢測電容變化。在電容檢測部30，電容變化 轉(zhuǎn)換為電位變化或者電流變化，作為數(shù)字值或者模擬值輸出。在圖5，作為設(shè)在電容檢測部30的檢測電路的一例表示了檢測電路30A。在圖5 的檢測電路30A，以可變電容器Cx來表示圖3和圖4所示的各電容Ca、Cb、Cs、Ch的變化。檢測電路30A中，在可變電容器Cx的一側(cè)電極施加短周期脈沖電壓31。脈沖電壓 31將直接提供給AND電路32。同時(shí)，脈沖電壓31將提供給電阻R以及可變電容器Cx的非 接地側(cè)電極，并且還將提供給AND電路32。從AND電路32獲得的矩形波在平滑化電路33
6被平滑，從而能夠獲得對應(yīng)電容大小的電壓或者電流。當(dāng)可變電容器Cx的電容無限地接近于零時(shí)，間歇地獲得的電壓⑴的上升沿幾乎 不發(fā)生遲延，電壓⑴和電壓(ii)將成為大體上相同的脈沖電壓。因此，從AND電路32的 輸出大體上與脈沖電壓31相同，在平滑電路33被平滑的電壓或者電流成為最大值。當(dāng)可 變電容器Cx的電容變大時(shí)，脈沖電壓(i)的上升沿將發(fā)生遲延，所以從AND電路輸出的高 電平時(shí)間比脈沖電壓31變短，導(dǎo)致在平滑電路33被平滑的電壓或者電流變小。而且，從平 滑電路33獲得的電壓或者電流的增減反轉(zhuǎn)，可變電容器Cx的電容變大時(shí)檢測輸出增大，可 變電容器Cx的電容降低時(shí)檢測輸出將減少。在圖4所示的電容檢測部30搭載著圖5所示的檢測電路30A，能夠獲得伴隨著可 變電容Ca和Cb的增加而增大的檢測輸出?；蛘?，電容檢測部30也可搭載與檢測電路30A 具有不同結(jié)構(gòu)的可檢測電容變化的檢測電路。圖6㈧表示手指16沒有接近第1電極11a、第1電極Ila沒有被按壓時(shí)的狀態(tài)。 此時(shí)，由于可變電容Ca為最小值，第1電極Ila和第2電極12a的距離為最大，所以可變電 容Cb也為最小值。當(dāng)開關(guān)切換部20切換到圖4(A)的狀態(tài)時(shí)，在電容檢測部30從第1電極Ila檢測 電容。在第1電極Ila將獲得對應(yīng)互相并聯(lián)的可變電容Ca和可變電容Cb之和的電容的檢 測輸出。當(dāng)開關(guān)切換部20切換到圖4(B)的狀態(tài)時(shí)，在電容檢測部30從第2電極12a檢測 電容。此時(shí)的檢測輸出為基于可變電容Cb的電容的值。如圖6(B)所示，當(dāng)手指16沒有接觸時(shí)，從第1電極Ila獲得的電容的檢測輸出不 發(fā)生變化，并且，如圖6(C)所示，從第2電極12a獲得的電容的檢測輸出也不發(fā)生變化。另 外，如圖6(D)所示，在電容檢測部30將生成從第1電極Ila獲得的電容的檢測輸出和從第 2電極12a獲得的電容的檢測輸出之差的輸出。當(dāng)手指沒有接觸時(shí)，該輸出差也不發(fā)生變 化。圖7 (A)表示手指16接觸于對置薄板4、手指16接近第1電極Ila的狀態(tài)。但是， 第1電極Ila沒有被按壓，第1電極Ila和第2電極12a之間距離保持最大。此時(shí)，因?yàn)榭?變電容Ca增大，所以在圖4(A)所示的切換狀態(tài)下，從第1電極Ila獲得的電容的檢測輸出 增大。另一方面，在圖4(B)所示的切換狀態(tài)下，因?yàn)榭勺冸娙軨b的電容不發(fā)生變化，所以 從第2電極12a獲得的電容的檢測輸出將不發(fā)生變化。此時(shí)，如圖7(B)所示，從第1電極Ila獲得的電容的檢測輸出增大；如圖7(C)所 示，從第2電極12a獲得的檢測輸出將不發(fā)生變化。而且，如圖7(D)所示，2個(gè)檢測輸出的 輸出之差成為從第1電極Ila獲得的電容的檢測輸出而增大。圖8㈧表示手指16接近第1電極Ila并被手指16按壓第1電極Ila而使第1 電極Ila和第2電極12a的距離接近的狀態(tài)。在圖4㈧的切換狀態(tài)，從第1電極Ila檢測 的電容為互相并聯(lián)的可變電容Ca和可變電容Cb之和。因?yàn)榭勺冸娙軨a和可變電容Cb雙 方都變大，所以如圖8(B)所示，從第1電極Ila檢測的電容將變得非常大。而且，因?yàn)樵趫D 4(B)的切換狀態(tài)檢測的可變電容Cb也增大，所以如圖8(C)所示，從第2電極12a檢測的電 容也增大。因此，圖8(D)所示的輸出差也增大。圖9㈧表示用非導(dǎo)電性操作體按壓第1電極Ila而使第1電極Ila和第2電極 12a的距離接近的狀態(tài)。此時(shí)，可變電容Ca仍保持最小值，可變電容Cb增大。
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于是，如圖9(B)所示，在圖4(A)的切換狀態(tài)下獲得的電容變化只含有可變電容Cb 的增大部分，如圖9(C)所示，圖4(B)的切換狀態(tài)下獲得的電容變化也只含有可變電容Cb 的增大部分。因此，在圖9(D)所示的2個(gè)輸出差大體上是零，或者低于規(guī)定的閾值。將在電容檢測部30檢測的電容變化提供給控制部時(shí)，控制部在圖4(A)的切換狀 態(tài)時(shí)，監(jiān)視從第1電極Ila檢測的電容變化，在圖4⑶的切換狀態(tài)時(shí)，監(jiān)視從第2電極12a 檢測的電容變化。而且，如圖6(D)等所示，2個(gè)檢測輸出之差將始終被監(jiān)視。如圖6至圖8所示，在圖4㈧的切換狀態(tài)下，從第1電極Ila檢測的電容增大時(shí) (根據(jù)電路的情況有可能為當(dāng)電容減少時(shí))，將判斷人的手指接觸于對置薄板4的表面或者 覆蓋對置薄板4的操作面。而且，在圖4(B)的切換狀態(tài)下，從第2電極12a檢測的電容增 大時(shí)(根據(jù)電路情況有可能為當(dāng)電容減少時(shí))，將判斷對置薄板4的表面或者覆蓋對置薄板 4的操作面被按壓而第1電極Ila和第2電極12a已接近。但是，即使如圖9(C)所示在第2電極12a檢測的電容增大，但是如圖9(D)所示當(dāng) 輸出差為零或者輸出差小于指定閾值時(shí)，將判斷被手指以外操作體按壓。因?yàn)樵谌鐖D1和圖2所示的輸入裝置1中第1輸入部10a、第2輸入部10b、第3 輸入部10c、第4輸入部IOd以十字形狀配置，所以能夠區(qū)分并識(shí)別手指接觸于任意一個(gè)輸 入部表面時(shí)的檢測輸出和手指按壓任意一個(gè)輸入部時(shí)的檢測輸出。例如，通過將接觸于第1 輸入部IOa表面的手指例如向第3輸入部IOc表面等其它輸入部表面移動(dòng)，能夠提供移動(dòng) 的輸入信號(hào)。而且，通過將接觸于第1輸入部IOa表面的手指16按順序向第2輸入部10b、 第3輸入部IOc以及第4輸入部IOd表面移動(dòng)，能夠提供旋轉(zhuǎn)軌跡的輸入信號(hào)。而且，通過在全部的輸入部10a、10b、10c、IOd檢測用手指16按壓對置薄板3，能夠 輸入決定信號(hào)，或者通過分別按壓輸入部10a、10b、10C、10d的表面，可進(jìn)行與十字按壓開 關(guān)相同的輸入。如圖8(C)所示，當(dāng)用手指分別按壓輸入部10a、10b、10c、IOd時(shí)，雖然從電容檢測 部30的檢測輸出增大，但是也可通過監(jiān)視該檢測輸出是否超過規(guī)定的閾值，而超過時(shí)識(shí)別 輸入部被按壓并輸出開關(guān)信號(hào)也可以?；蛘撸瑢?yīng)圖8(C)所示的檢測輸出的增大，也可以 檢測輸入部受多大程度的壓力按壓。此時(shí)，分開考慮手指對于對置薄板4的接觸面積的變 化，檢測第1電極Ila和第2電極12a的接近程度。并且，監(jiān)視在第1電極Ila檢測的電容變化和第2電極12a檢測的電容變化之差， 并且如圖6(D)和圖9(D)所示，當(dāng)輸出差為零或者規(guī)定閾值以下時(shí)，通過忽視檢測輸出，能 夠防止人的手指不進(jìn)行操作時(shí)的錯(cuò)誤輸入。例如，將便攜設(shè)備存放在口袋或提包中時(shí)，即使 手指以外的異物不留神按壓任意一個(gè)輸入部10a、10b、10c、10d，也可通過忽視該輸出而防 止錯(cuò)誤輸入。圖10為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的輸入裝置110的剖面圖。該輸入裝置110中，在硬質(zhì)基板的支承側(cè)設(shè)置有第2電極112，在操作側(cè)設(shè)置有第 1電極111。第1電極111的表面被撓性絕緣薄板覆蓋著。在第1電極111的下側(cè)夾著墊 片114設(shè)置有第3電極113。在第2電極112和第3電極113之間夾著彈性薄板108。當(dāng)向下按壓表面的絕緣薄板時(shí)，第1電極111和第3電極113之間的距離不發(fā)生 變化，但是第2電極112和第3電極113之間的距離將發(fā)生變化。第3電極113大體上設(shè) 定為接地電位。
如圖10所示，電容檢測部130A根據(jù)從第1電極111獲得的電位變化和電流變化， 檢測電容變化并將該電容變化作為A數(shù)據(jù)輸出。電容檢測部130B根據(jù)從第2電極112獲 得的電位變化和電流變化，檢測電容變化并將該變化作為B數(shù)據(jù)輸出。圖11 (A)表示人的手指接觸于絕緣薄板表面、用手指向下側(cè)按壓第1電極111時(shí) 的A數(shù)據(jù)和B數(shù)據(jù)的變化。圖Il(B)表示非導(dǎo)電性操作體接觸于絕緣薄板表面、向下側(cè)按 壓第1電極111時(shí)的A數(shù)據(jù)和B數(shù)據(jù)的變化。在圖11㈧⑶所示的區(qū)間(a)表示任何東 西都沒有接觸于絕緣薄板時(shí)、區(qū)間(b)表示手指或者操作體接觸于薄板表面時(shí)、區(qū)間(c)表 示用手指或者操作體向下側(cè)按壓第1電極111時(shí)的情況。當(dāng)用人的手指操作時(shí)，第1電極111和手指之間的電容增大，但是第1電極111和 第3電極113之間的距離不發(fā)生變化。于是，圖Il(A)所示的A數(shù)據(jù)中，在區(qū)間(b)(c)只 檢測手指和第1電極111之間的電容的增加。另一方面，如圖11⑶所示的數(shù)據(jù)A，即使手指以外的非導(dǎo)電性操作體接觸并按壓 絕緣薄板表面，在電容檢測部130A檢測的A數(shù)據(jù)不發(fā)生變化。其次，如圖11㈧所示的B數(shù)據(jù)中，在區(qū)間(c)檢測由第2電極112和第3電極 113的接近所引起的電容變化。此時(shí)，因?yàn)榈?電極113大體上是地電位，所以即使手指接 觸于第1電極111的表面，對B數(shù)據(jù)沒有影響。因此，在圖Il(B)所示的區(qū)間(c)，用手指 以外的非導(dǎo)電性操作體按壓第1電極111時(shí)的B數(shù)據(jù)的變化與圖Il(A)的B數(shù)據(jù)的變化相同。在圖10和圖11所示的輸入裝置110中，通過監(jiān)視B數(shù)據(jù)檢測輸入部是否被按壓， 通過監(jiān)視A數(shù)據(jù)的輸出能夠識(shí)別是手指的操作還是手指以外的非導(dǎo)電性操作體的操作。另外，在圖10所示的結(jié)構(gòu)中，將第2電極112當(dāng)作地電位，并將第3電極113的電 位變化或者電流變化提供給電容檢測部130B，從而獲得B數(shù)據(jù)也可以。另外，將圖2所示的彈性薄板8設(shè)在第1電極Ila和第2電極12a沒有相對的部 分，并且空氣介入在第1電極Ila和第2電極12a之間也可以?；蛘撸部梢詾閷椥员“?8由圓頂狀彈性體來形成，并且當(dāng)按壓第1電極Ila時(shí)獲得點(diǎn)擊觸覺。這與在圖10所示的 輸入裝置也相同。而且，第1電極Ila為金屬制的圓頂狀電極，并與第2電極12a絕緣配置也可以。
權(quán)利要求
一種輸入裝置，其特征在于，具有位于支承側(cè)的第2電極以及位于操作側(cè)的第1電極，該第1電極與上述第2電極相隔一定距離相對置并且受到操作按壓力接近上述第2電極，設(shè)置有當(dāng)人的手指接近上述第1電極時(shí)根據(jù)上述第1電極的電位或者電流的變化檢測電容變化的第1電容檢測部、以及當(dāng)上述第1電極接近上述第2電極時(shí)根據(jù)上述第2電極的電位或者電流的變化檢測電容變化的第2電容檢測部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其特征在于，將共同的電容檢測部作為上述第1電 容檢測部和上述第2電容檢測部共同使用，共同的上述電容檢測部被開關(guān)切換部切換并連 接到上述第1電極和上述第2電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其特征在于，上述電容檢測部具有一側(cè)輸入脈沖 電壓另一側(cè)經(jīng)由電阻和可變電容部輸入上述脈沖電壓的AND電路、以及平滑從上述AND電 路獲得的波形的平滑電路，上述可變電容部的電容通過上述第1電極或者上述第2電極的 電位或者電流的變化而發(fā)生變化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其特征在于，當(dāng)人的手指接近上述第1電極時(shí)，上 述第1電容檢測部的檢測輸出將發(fā)生變化，但是上述第2電容檢測部的檢測輸出實(shí)質(zhì)上不 發(fā)生變化；當(dāng)上述第1電極接近上述第2電極時(shí)，上述第1電容檢測部的檢測輸出和上述第 2電容檢測部的檢測輸出將一起發(fā)生變化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其特征在于，當(dāng)非導(dǎo)體的操作體接近上述第1電極 的狀態(tài)下，上述第1電極接近上述第2電極時(shí)，上述第1電容檢測部的檢測輸出和上述第2 電容檢測部的檢測輸出之差實(shí)質(zhì)上不發(fā)生變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其特征在于，彈性體介于上述第1電極和上述第2 電極之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的輸入裝置，其特征在于，上述第1電極和上述第2電極形成在 絕緣基板的相同表面上，上述第1電極、上述第2電極以及包含上述電容檢測部的IC封裝 通過形成在上述絕緣基板表面上的導(dǎo)電圖案導(dǎo)通，并通過上述彈性體彎曲上述絕緣基板而 使上述第1電極和上述第2電極相對置。
8.一種輸入裝置，其特征還在于，具有位于支承側(cè)的第2電極、位于操作側(cè)的第1電極 以及受到按壓操作力時(shí)與上述第1電極的距離不變的情況下接近上述第2電極的第3電 極，該輸入裝置設(shè)置有當(dāng)人的手指接近上述第1電極時(shí)根據(jù)上述第1電極的電位或者電流 的變化檢測電容變化的第1電容檢測部、以及當(dāng)上述第3電極接近上述第2電極時(shí)根據(jù)上 述第2電極或者上述第3電極的電位或者電流的變化檢測電容變化的第2電容檢測部。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輸入裝置，其特征在于，上述電容檢測部具有一側(cè)輸入脈沖 電壓另一側(cè)經(jīng)由電阻和可變電容部輸入上述脈沖電壓的AND電路、以及平滑從上述AND電 路獲得的波形的平滑電路，上述可變電容部的電容通過上述第1電極或者上述第2電極或 者上述第3電極的電位或者電流的變化而發(fā)生變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的輸入裝置，其特征在于，彈性體介于上述第2電極和上述第 3電極之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通過檢測電容變化能夠檢測用手指接觸時(shí)和用手指按壓時(shí)的輸入裝置。在該輸入裝置的操作側(cè)設(shè)置有第1電極(11a)，在支承側(cè)設(shè)置有第2電極(12a)，在第1電極(11a)和第2電極(12a)之間設(shè)置有彈性薄板(8)。當(dāng)手指(16)接近第1電極(11a)時(shí)，可變電容Ca增大；當(dāng)用手指(16)通過絕緣薄板按壓第1電極(11a)而使第1電極(11a)和第2電極(12a)接近時(shí)，可變電容Cb增大。通過監(jiān)視第1電極(11a)的電位或者電流的變化，監(jiān)視第2電極(12a)的電位或者電流的變化，能夠檢測用手指接觸時(shí)和用手指按壓時(shí)。
文檔編號(hào)G06F3/044GK101882038SQ20101013572
公開日2010年11月10日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月13日
發(fā)明者鈴木英樹 申請人:阿爾卑斯電氣株式會(huì)社