CN104423766B - 传感器设备、输入设备和电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了传感器设备、输入设备和电子装置。该传感器设备包括:第一传感器,包括:包括被布置成矩阵状的多个第一电容元件的第一电极板,面向第一电极板的第一导体层,布置在第一电极板与第一导体层之间的第一支撑层,该第一支撑层是可变形的,以及设置在第一电极板或第一导体层上的第一操作输入面,第一电极板和/或第一导体层是柔性的;以及层压在第一传感器上的第二传感器,该第二传感器包括:包括多个第二电容元件的第二电极板,面向第二电极板的第二导体层,以及布置在第二电极板与第二导体层之间的第二支撑层,该第二支撑层是可变形的,第二电极板和/或第二导体层是柔性的。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年9月11日提交的日本在先专利申请JP2013-188679的权益,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容涉及能够静电检测输入操作的传感器设备、输入设备和电子装置。
背景技术
例如,已知一种包括电容元件的电子装置的传感器设备。当操作构件在操作输入面上输入操作时,传感器设备能够检测操作位置和按压力(例如,参见日本专利申请公开第2011-170659号)。
发明内容
近年来,根据用户友好的输入方法,用户通过移动他的手指做出手势,由此输入操作。如果可以更高精确度且更稳定地检测操作面中的操作输入,则可以允许更多样的输入操作。
鉴于上述情况,期望提供一种能够精确度更高地检测输入操作的传感器设备、输入设备和电子装置。
根据本技术的实施方式,提供了一种包括第一传感器和第二传感器的传感器设备。
第一传感器包括:包括被布置成矩阵状的多个第一电容元件的第一电极板、面向第一电极板的第一导体层、布置在第一电极板与第一导体层之间的第一支撑层,所述第一支撑层是可变形的、以及设置在第一电极板和第一导体层中的一个上的第一操作输入面,所述第一电极板和第一导体层中的至少一个是柔性的。
第二传感器层叠在第一传感器上,所述第二传感器包括:包括多个第二电容元件的第二电极板、面向第二电极板的第二导体层、以及布置在第二电极板与第二导体层之间的第二支撑层,所述第二支撑层是可变形的,所述第二电极板和第二导体层中的至少一个是柔性的。
上述传感器设备包括两个电极板,即第一和第二电极板。利用该结构,传感器设备能够高准确度地检测第一操作输入面中的操作输入。
第一操作输入面可以设置在第一导体层上,并且第一电极板可以层叠在第二电极板上。
在这种情况下,可以基于由第一导体层与第一电极板之间的距离变化产生的第一电容元件的电容变化,并基于由第二导体层与第二电极板之间的距离变化产生的第二电容元件的电容变化来检测输入操作。
传感器设备进一步可以包括:布置在第一电极板与第二电极板之间的第三导体层。
利用该结构,可以防止电磁干扰发生在第一电极板与第二电极板之间。
第一操作输入面可以设置在第一电极板上,并且第一导体层可以层叠在第二电极板上。
可选地,第一操作输入面可以设置在第一导体层上,并且第一电极板可以层叠在第二导体层上。
利用该结构,同样可以基于第一电容元件的电容变化并基于第二电容元件的电容变化来检测输入操作。
可选地,第一操作输入面可以设置在第一电极板上,并且公共导体层可以被配置成用作第一导体层和第二导体层。
在这种情况下,输入操作基于由导体层与第一电极板之间的距离变化产生的第一电容元件的电容变化,并基于由导体层与第二电极板之间的距离变化产生的第二电容元件的电容变化来检测。
多个第二电容元件可以在第二电极板上被布置成矩阵状。
利用该结构,可以在第二电极板中提高检测操作输入的灵敏性。
当操作在第一操作输入面中输入时,多个第二电容元件的电容变化可以大于多个第一电容元件的电容变化。
利用该结构,例如,可以轻松区分操作构件的种类(例如,手指、手写笔等)。可以高准确度地检测输入操作。
在第一传感器和第二传感器的层叠方向上看,多个第一电容元件的中心可以分别从多个第二电容元件的中心移位。可选地,多个第一电容元件的中心可以分别面向多个第二电容元件的中心。
第一支撑层可以包括多个第一柱状体。
利用该结构,第一导体层或第一电极板容易变形。利用该结构,可以提高检测灵敏度。
第二支撑层可以包括多个第二柱状体。
利用该结构,第二导体层或第二电极板容易变形。利用该结构,可以提高检测灵敏度。
可选地,第一支撑层可以包括多个第一柱状体,所述多个第一柱状体分别面向多个第二电容元件的中心,并且第二支撑层可以包括多个第二柱状体,所述多个第二柱状体分别面向多个第一电容元件的中心。
多个第一柱状体分别面向多个第二电容元件的中心。利用该结构,第二导体层或第二电极板容易变形。所以可以进一步提高检测灵敏度。
进一步地,多个第二柱状体分别面向多个第一电容元件的中心。利用该结构,第一导体层或第一电极板容易变形。所以可以进一步提高检测灵敏度。
第一电极板可以包括多个第一电极线以及与多个第一电极线交叉的多个第二电极线,多个第一电容元件形成在多个第一电极线和多个第二电极线的交叉区域上。第二电极板可以包括面向多个第一电极线的多个第三电极线以及与多个第三电极线交叉的多个第四电极线,多个第二电容元件形成在多个第三电极线和多个第四电极线的交叉区域上。
多个第一电极线和多个第二电极线中的至少一方在与多个第一电容元件对应的区域中可以包括子电极。多个第二电极线和多个第四电极线中的至少一方在与多个第二电容元件对应的区域中可以包括子电极。多个第一电极线和多个第二电极线中的一方可以布置在第一支撑层上并包括子电极。多个第三电极线和多个第四电极线中的一方可以布置在第二支撑层上并包括子电极。
公共电极线可以被配置成用作多个第二电极线和多个第四电极线。
在这种情况下,如果第二和第四电极线被用作驱动电极,公共驱动电极线能够驱动第一和第二电容元件。
多个第二电极线可以比多个第一电极线宽。多个第四电极线可以比多个第三电极线宽。
在这种情况下,优选地,多个第一电极线与第一支撑层之间的距离小于多个第二电极线与第一支撑层之间的距离。优选地,多个第三电极线与第二支撑层之间的距离可以小于多个第四电极线与第二支撑层之间的距离。进一步地,在这种情况下,优选多个第二电极线面向多个第四电极线。
利用该结构,第二和第四电极线可以具有遮蔽功能,并且因此可以提高检测灵敏度。
传感器设备还可以包括与第一电极板和第二电极板电连接的控制器。控制器被配置成基于多个第一电容元件的电容变化和多个第二电容元件的电容变化,响应于第一操作输入面中的操作输入来生成控制信号。
控制器可以包括与第一电极板电连接的第一控制器件,以及与第二电极板电连接的第二控制器件。
第一传感器还可以包括布置在第一操作输入面与第一电极板之间的第三支撑层。
传感器设备还可以包括布置在第一传感器与第二传感器之间的刚性层,所述刚性层的刚性高于第一传感器的刚性和第二传感器的刚性。
利用该结构,可以检测第一传感器中的操作输入和第二传感器中的操作。
传感器设备还可以包括面向第二传感器的突出构件,所述突出构件部分支撑第二传感器。
突出构件没有限制,例如是机壳、夹具、电路板、配线、电池和减震材料等中的一种。
多个第二电容元件可以面向突出构件。
利用该结构,例如,当操作在第一传感器中输入时可以检测施加至第二传感器的反作用力。
第二传感器还可以包括设置在第二电极板和第二导体层中的一个上的第二操作输入面。
第一传感器还可以包括层叠在第一导体层和第一电极板中的至少一个上的显示单元,并且第一操作输入面可以是显示单元的显示面。
根据本技术的实施方式,提供了一种包括第一传感器、第二传感器和控制器的输入设备。
第一传感器包括:包括被不支持横矩阵状的多个第一电容元件的第一电极板、面向第一电极板的第一导体层、布置在第一电极板与第一导体层之间的第一支撑层,所述第一支撑层是可变形的、以及设置在第一电极板和第一导体层中的一个上的第一操作输入面,所述第一电极板和第一导体层中的至少一个是柔性的。
第二传感器层叠在第一传感器上,所述第二传感器包括:包括多个第二电容元件的第二电极板、面向第二电极板的第二导体层、以及布置在第二电极板与第二导体层之间的第二支撑层,所述第二支撑层是可变形的,所述第二电极板和第二导体层中的至少一个是柔性的。
控制器与第一电极板和第二电极板电连接,所述控制器被配置成基于多个第一电容元件的电容变化和多个第二电容元件的电容变化,响应于第一操作输入面中的操作输入来生成控制信号。
根据本技术的实施方式,提供了一种包括第一传感器、第二传感器、显示单元和控制器的电子装置。
第一传感器包括:具有被配置成包括多个第一电容元件的第一电极板、面向第一电极板的第一导体层、以及布置在第一电极板与第一导体层之间的第一支撑层,所述第一支撑层是可变形的,所述第一电极板和第一导体层中的至少一个是柔性的。
第二传感器层叠在第一传感器上,所述第二传感器包括:具有多个第二电容元件的第二电极板、面向第二电极板的第二导体层、以及布置在第二电极板与第二导体层之间的第二支撑层,所述第二支撑层是可变形的,所述第二电极板和第二导体层中的至少一个是柔性的。
显示单元包括操作输入面,所述显示单元设置在第一传感器上。
控制器与第一电极板和第二电极板电连接,所述控制器被配置成基于多个第一电容元件的电容变化和多个第二电容元件的电容变化,响应于第一操作输入面中的操作输入来生成控制信号。
如上所述,根据本技术,可以准确度更高地检测输入操作。
注意,本技术不但可以具有上述效果,而且还可以具有本发明中描述的任何效果。
本发明的这些和其他目的、特点和优点鉴于如附图中所示的其最佳模式的实施方式的下列详细描述将变得更加显而易见。
附图说明
图1是示意性地示出了根据本技术的第一实施方式的输入设备的横截面视图;
图2是示出了输入设备的分解透视图;
图3是示意性地示出了输入设备的主要部分的横截面视图;
图4是示出了包括输入设备的电子装置的框图;
图5是示出了根据结构实施例的输入设备的电极线的主要部分的平面图;
图6包括示出了输入设备的主要部分并说明输入设备的动作(behavior,行为)的横截面视图,以及示出了输出的实施例的示意图;
图7包括示出了输入设备的主要部分并说明输入设备的动作的横截面视图,以及示出了输出的实施例的示意图;
图8是示意性地示出了根据本技术的第二实施方式的输入设备的横截面视图;
图9是示意性地示出了传感器设备的平面图,其示出了第一检测器、第一柱状体、第二检测器和第二柱状体的位置关系;
图10是示意性地示出了根据变形例的输入设备的主要部分的平面图;
图11是示意性地示出了根据本技术的第三实施方式的输入设备的横截面视图;
图12是示意性地示出了应用于根据实施例的装置的输入设备的横截面视图;
图13是示意性地示出了输入设备的机壳的内部结构的平面图;
图14是示意性地示出了由用户操作的输入设备的实施例的平面图;
图15是示意性地示出了根据第一实施方式的变形例的输入设备的横截面视图;
图16A和图16B是各自示出了根据其他结构实施例的输入设备的电极线的主要部分的平面图,其中图16A示出了第一电极板的电极的结构,图16B示出了第二电极板的电极的结构;
图17是示意性地示出了根据第一实施方式的变形例的输入设备的横截面视图;
图18是示意性地示出了根据第一实施方式的变形例的输入设备的横截面视图;
图19是示意性地示出了根据第一实施方式的变形例的输入设备的横截面视图;
图20是示意性地示出了根据第一实施方式的变形例的输入设备的横截面视图;
图21是示意性地示出了根据第一实施方式的变形例的输入设备的横截面视图;
图22是示意性地示出了根据第一实施方式的变形例的输入设备的横截面视图;
图23是示意性地示出了根据第一实施方式的变形例的输入设备的横截面视图;
图24是示意性地示出了根据第一实施方式的变形例的输入设备的横截面视图;
图25A和图25B是各自示出了根据变形例的输入设备的电极线的主要部分的平面图;并且
图26A和图26B是示意性地示出了根据第一实施方式的变形例的输入设备的横截面视图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图描述了本公开内容的实施方式。
<第一实施方式>
图1是示意性地示出了根据本技术的第一实施方式的输入设备100的横截面视图。图2是示出了输入设备100的分解透视图。图3是示意性地示出了输入设备100的主要部分的横截面视图。图4是示出了包括输入设备100的电子装置70的框图。在下文中,将描述该实施方式的输入设备100的结构。注意,在附图中,X轴和Y轴示出了彼此正交的方向(输入设备100表面上的方向),Z轴示出了正交于X轴和Y轴的方向(输入设备100的厚度方向,或垂直方向)。
【输入设备】
输入设备100包括:被操作构件(operated member)10、传感器设备SA和控制器60。被操作构件10接收用户的操作。传感器设备SA被配置成检测用户的操作。控制器60被配置成基于来自传感器设备SA的输出生成预定控制信号。
该实施方式的输入设备100包括柔性显示器(显示设备)D,作为被操作构件10。柔性显示器(显示设备)D的平面形状大致是矩形。例如,输入设备100被构造成柔性触摸屏显示器,并植入在电子装置70(稍后描述)中。传感器设备SA和被操作构件10(柔性显示器D)的每一个是在正交于Z轴的方向上延伸的板。
柔性显示器D包括操作输入面110、以及在该操作输入面10之后的背面120。柔性显示器D具有输入设备100的操作输入单元的功能以及显示单元的功能。也就是说,柔性显示器D使操作输入面110起到操作输入面和显示面的功能,并响应于用户在操作输入面110中的操作输入在上方的Z轴方向上显示图像。例如,操作输入面110显示对应于键盘、GUI(图形用户界面)等图像。图形用户界面利用诸如用户的手指或笔(手写笔)等操作构件(operating member)进行操作。
柔性显示器D的特定结构不受具体限制。例如,柔性显示器D可以是所谓的电子纸、有机EL(电致发光)面板、无机EL面板、液晶面板等。进一步地,柔性显示器D的厚度不受具体限制,例如大约为0.1mm至1mm。
注意,在该实施方式中,柔性显示器D独立于传感器设备SA。可选地,传感器设备SA可以包括柔性显示器D。
【传感器设备】
传感器设备SA包括第一传感器S1和第二传感器S2。
第一传感器S1包括:第一电极板20、第一导体层M1、以及第一支撑层30。在第一电极板20中,多个第一检测器20s(第一电容元件)被布置成矩阵状。第一导体层M1面向第一电极板20。第一支撑层30是可变形的并且被布置在第一电极板20与第一导体层M1之间。第一电极板20和第一导体层M1中的至少一个是柔性的。在该实施方式中,第一电极板20和第一导体层M1这两者都是柔性的。
第二传感器S2包括第二电极板40、第二导体层M2、以及第二支撑层50。在第二电极板40中,布置有多个第二检测器40s(第二电容元件)。第二导体层M2面向第二电极板40。第二支撑层50是可变形的并且被布置在第二电极板40与第二导体层M2之间。第二电极板40和第二导体层M2中的至少一个是柔性的。在该实施方式中,第二电极板40是柔性的并且第二导体层M2具有比较高的刚性。
在该实施方式中,柔性显示器D布置在第一传感器S1的第一导体层M1上。操作输入面110设置在第一导体层M1侧上。第一电极板20层叠在第二电极板40上方。
传感器设备SA还包括第三导体层M3。第三导体层M3布置在第一传感器S1与第二传感器S2之间。在该实施方式中,第三导体层M3布置在第一电极板20与第二电极板40之间。
第一导体层M1和第三导体层M3的每一个是响应于柔性显示器D的变形而片状可变性的(sheet deformable),并且例如第一导体层M1和第三导体层M3的每一个是由铜(Cu)、铝(Al)、不锈钢(SUS)等制成的金属箔或网状构件。进一步地,第一导体层M1和第三导体层M3的每一个可以是由导电材料制成并形成在片型基材上的气相沉积膜、溅射膜等。可选地,第一导体层M1和第三导体层M3的每一个可以是由导电胶等制成的涂层膜。只要第一导体层M1和第三导体层M3的每一个起到导电层的作用,就可以由诸如氧化铟锡(ITO)的氧化物导电材料或者诸如碳纳米管的有机导电材料制成。第一导体层M1和第三导体层M3的每一个的厚度可以不受具体限制,例如为几十nm至几十μm。第一导体层M1和第三导体层M3的每一个与预定参考电位(例如,接地电位)连接。进一步地,非导电膜可以形成在金属膜12的前表面上。例如,防损坏的硬涂层、防腐蚀抗氧化膜等可以被形成为非导电膜。
第一导体层M1被布置在柔性显示器D的背面120上。第一导体层M1可以直接附接(attached)在柔性显示器D的背面120上。可选地,第一导体层M1可以利用介于其间的粘结层13而被附接在柔性显示器D的背面120上(图1)。粘结层13由粘结材料或粘性材料制成。第一导体层M1的一部分可以附接在柔性显示器D的背面120的一部分上。可选地,整个第一导体层M1可以附接在柔性显示器D的整个背面120上。可选地,第一导体层M1可以是直接形成在柔性显示器D上的气相沉积膜、溅射膜等。可选地,第一导体层M1可以是由印刷在柔性显示器D的前表面上的导电胶等制成的涂层膜。
类似地,第三导体层M3可以直接附接在第一电极板20的下表面与第二电极板40的上表面之间。可选地,第三导体层M3可以利用介于其间的由粘结材料或粘性材料制成的粘结层而附接在第一电极板20的下表面上。第三导体层M3可以利用介于其间的由粘结材料或粘性材料制成的粘结层而附接在第二电极板40的上表面上。注意,在图3的实施例中,第三导体层M3直接形成在第一电极板20的下表面(第二基材221(稍后描述))上,并利用介于其间的粘结层36附接在第二电极板40的上表面上。
第二导体层M2是输入设备100的最下部,在Z轴方向上面向第一导体层M1和第三导体层M3。例如,第二导体层M2起到支撑输入设备100的支撑板的作用。第二导体层M2可以是由例如铝(Al)合金、镁(Mg)合金、及其他金属材料制成的金属板,或者可以是由碳纤维增强塑料等制成的导体板。可选地,第三导体层M3可以是层叠体,其中导体膜形成在由塑料材料等制成的绝缘层上。导体膜的实例包括镀膜、气相沉积膜、溅射膜、金属箔等。此外,第三导体层M3的厚度不受具体限制,例如大约为0.3mm。第二导体层M2与预定参考电位(例如,接地电位)连接。
(第一电极板和第二电极板)
第一电极板20包括多个第一电极线210和多个第二电极线220。多个第二电极线220与多个第一电极线210交叉。多个第一电容元件分别形成在多个第二电极线220与多个第一电极线210交叉的区域中。
在该实施方式中,第一电极板20是包括第一配线板21和第二配线板22的层叠体。第一配线板21包括多个第一电极线210和第一基材211。第二配线板22包括多个第二电极线220和第二基材221。各个第一电极线210在Y轴方向上延伸,并在X轴方向上按等间隔布置在第一基材211上。各个第二电极线220在X轴方向上延伸,并在Y轴方向上按等间隔布置在第二基材221上。多个第一电极线210在Z轴方向上面向多个第二电极线220,由此形成多个交叉区域。多个交叉区域起到多个第一检测器20s(第一电容元件)的作用,在平行于XY平面的平面上多个第一检测器20s被布置成矩阵状(图3)。
利用介于其间的粘结层23将第一配线板21与第二配线板22粘结。粘结层23由粘结材料或粘性材料制成。第一配线板21位于第二配线板22的上侧(柔性显示器D一侧)。可选地,第二配线板22可以位于第一配线板21的上侧。
多个第一电极线210和多个第二电极线220中的一方起到驱动电极(E11)的作用。另一方起到检测电极(E12)的作用。驱动电极(E11)和检测电极(E12)与被配置成驱动第一电极板20的检测电路(控制器60)连接。上述检测电路依次将预定驱动信号(电压信号)施加给驱动电极(E11)。检测电极(E12)输出示出交叉区域(第一检测器20s)的电容变化的信号,该交叉区域与驱动电极(E11)电容耦合。
第二电极板40包括多个第三电极线410和多个第四电极线420。多个第四电极线420与多个第三电极线410交叉。多个第二电容元件形成在多个第四电极线420与多个第三电极线410交叉的区域中。
在该实施方式中,第二电极板40是包括第三配线板41和第四配线板42的层叠体。第三配线板41包括多个第三电极线410和第三基材411。第四配线板42包括多个第四电极线420和第四基材421。各个第三电极线410在Y轴方向上延伸,并在X轴方向上按等间隔布置在第三基材411上。各个第四电极线420在X轴方向上延伸,并在Y轴方向上按等间隔布置在第四基材421上。多个第三电极线410在Z轴方向上面向多个第四电极线420,由此形成多个交叉区域。多个交叉区域起到多个第二检测器40s(第二电容元件)的作用,多个第二检测器40s在平行于XY平面的平面上被布置成矩阵状(图3)。
利用介于其间的粘结层43将第三配线板41与第四配线板42粘结。粘结层43由粘结性材料或粘性材料制成。第三配线板41位于第四配线板42的上侧(柔性显示器D侧)。可选地,第四配线板42可以位于第三配线板41的上侧。
多个第三电极线410和多个第四电极线420中的一方起到驱动电极(E21)的作用。另一方起到检测电极(E22)的作用。驱动电极(E21)和检测电极(E22)与被配置成驱动第二电极板40的检测电路(控制器60)连接。上述检测电路依次将预定驱动信号(电压信号)施加给驱动电极(E21)。检测电极(E22)输出示出交叉区域(第二检测器40s)的电容变化的信号,该交叉区域与驱动电极(E21)电容耦合。
在该实施方式中,多个第一检测器20s在层叠方向(Z轴方向)上分别面向多个第二检测器40s。可选地,检测器20s在Z轴方向上可以不面向检测器40s。
例如,第一至第四基材211、221、411和421的每一个是柔性片材,并且具体是由PET、PEN、PC、PMMA、聚酰亚胺等制成的电绝缘塑料薄片(膜)。第一基材211的厚度不受具体限制,例如是几十μm至几百μm。
第一电极线210和第三电极线410的每一个可以是单一电极线或者可以包括在X轴方向排列的多个电极。类似地,第二电极线220和第四电极线420的每一个可以是单一电极线或者可以包括在Y轴方向上排列的多个电极。
在相互电容型(电容减少型)设备中,第一、第二和第三导体层吸收从电极线的端部泄漏出来的电场。电容变化基于所吸收的电场的量来确定。正因为如此,如果电极线包括多个子电极线,则电容变化可以增大。进一步地,子电极之间的间隙的面积与子电极的面积之比越高,电容变化率(由变形产生的电容变化/变形之前的电容)越高。鉴于此,期望每个子电极的宽度更窄并且子电极的数量更多。
在该实施方式中,如图5所示,多个第一电极线210和多个第三电极线410的每一个由包括多个电极线的电极线组(子电极)形成。多个第二电极线220和第四电极线420的每一个由包括多个电极线的电极线组(子电极)形成。注意,多个第一电极线的每个子电极的宽度可以不同于多个第二电极线的每个子电极的宽度。多个第三电极线的每个子电极的宽度可以不同于多个第四电极线的每个子电极的宽度。进一步地,多个第一电极线和多个第二电极线中的至少一方可以是单一电极线。多个第三电极线和多个第四电极线中的至少一方可以是单一电极线。
进一步地,如稍后所述,第一至第四电极线210、220、410和420的各个的各交叉区域可以包括多个平行电极线(子电极)(图25A和图25B)。
(第一支撑层和第二支撑层)
第一支撑层30布置在第一电极板20与第一导体层M1之间,并且可弹性变形。在该实施方式中,第一支撑层30包括多个第一柱状体310、第一框体320、和第一空间330。利用介于其间的粘结层35将第一支撑层30粘结在第一电极板20上(图3)。粘结层35由粘结材料或粘性材料制成。
多个第一柱状体310被构造成在第一电极板20与第一导体层M1之间在Z轴方向上营造空间。多个第一柱状体210的高度基本上相同。第一框体320沿第一电极板20的边缘延伸,并包围多个第一柱状体310。第一空间330在多个第一柱状体310周围。第一框体可以形成密闭的第一空间330。可选地,第一空间330可以通过气孔(未示出)与输入设备100的外侧连通,该气孔通过第一框体320形成。
接下来,将描述包括第一柱状体310、第一框体320和第一空间330的第一支撑层30的分层结构。
如图3所示,该实施方式的第一支撑层30具有包括基材31、结构层32和多个接合体(bonds)341的分层结构。结构层32设置在基材31的前表面(上表面)上。多个接合体341形成在结构层32上的预定位置。
基材31是由PET、PEN、PC等制成的电绝缘塑料薄片。基材31的厚度不受具体限制,并且例如为几μm至几百μm。
结构层32由电绝缘树脂材料形成,比如UV可固化树脂。基材31上的结构层32包括多个第一凸部321、第二凸部322和凹部323。例如,每个第一凸部321是在Z轴方向上突出的圆柱体、棱柱体、锥台体等。第一凸部321按预定间隔排列在基材31上。第二凸部322具有预定宽度并包围基材31的边缘。
进一步地,结构层32由具有适度刚性的材料制成,使得第一电极板20可以响应于操作输入面110中的操作输入而变形。可选地,结构层32可以由弹性材料制成,使得结构层32在输入操作期间可以与被操作构件10(柔性显示器D)一起变形。也就是说,结构层32的弹性模数不受特别限制,并且可以任意选择,只要实现所期望的操作感受和所期望的检测灵敏度即可。
凹部323是第一凸部321和第二凸部322周围的平坦表面。也就是说,凹部323上方的空间区域是第一空间330。
多个接合体341分别设置在第一凸部321和第二凸部322上,并由粘结树脂材料等制成。也就是说,每个第一柱状体310是包括第一凸部321和形成在其上的接合体341的层叠体。第一框体320是包括第二凸部322和形成在其上的接合体341的层叠体。在该实施方式中,第一柱状体310和第一框体320的厚度(高度)大致相同,并且例如为几μm至几百μm。
在层叠方向(Z轴方向)上看,多个第一柱状体310分别面向多个第一检测器20s的中心。注意,可选地,多个第一柱状体310可以分别从多个第一检测器20s的中心移位(图9)(稍后描述的)。
与此同时,第二支撑层50布置在第二电极板40与第二导体层M2之间。第二支撑层50包括多个第二柱状体510、第二框体520和第二空间530。
多个第二柱状体510构造成在第二电极板40与第二导体层M2之间在Z轴方向上营造空间。多个第二柱状体510的高度基本上相同。第二框体520沿第二电极板40的边缘延伸,并包围多个第二柱状体510。第二空间530在多个第二柱状体510周围。第二框体可以形成密闭的第二空间530。可选地,第二空间530通过气孔(未示出)与输入设备100的外侧连通,该气孔通过第二框体520形成。
如图3所示,根据该实施方式,第二支撑层50的第二柱状体510和第二框体520直接形成在第二导体层M2上。第二柱状体510和第二框体520由粘结性绝缘树脂材料制成,并起到粘结第二导体层M2和第二电极板40的接合体的作用。第二柱状体510和第二框体520的厚度不受具体限制,并且例如为几μm至几百μm。
在层叠方向(Z轴方向)上看,多个第二柱状体510和第一柱状体310以交错方式布置。也就是说,多个第二柱状体510分别从多个第二检测器40s的中心移位(displace)。注意,可选地,多个第二柱状体510可以分别面向第二检测器40s。
多个第二柱状体510可变形地支撑第二电极板40。每个第二柱状体510例如是在Z轴方向上突出的柱状体、棱柱体、锥台体(truncated pyramid)等。第二柱状体510按预定间隔布置在第二导体层M2上。与构造第一柱状体310的结构层32相似,多个第二柱状体510的弹性模数不受具体限制,并且可以任意选择,只要实现所期望的操作感受和所期望的检测灵敏度即可。多个第二柱状体510可以由弹性材料制成,使得多个第二柱状体510在输入操作期间可以与第二电极板40一起变形。
(控制器)
控制器60与第一电极板20和第二电极板40电连接。更具体地,控制器60与多个第一至第四电极线210、220、410和420连接。控制器60包括检测电路和信号处理电路。当按预定间隔向对应于上述电极线中的驱动电极(E11,E21)的电极线施加驱动信号时,上述检测电路从对应于检测电极(E12,E22)的电极线获得的输出。基于该输出,上述检测电路获得检测器20s和40s的电容变化量。基于检测器20s和40s的电容变化量,上述信号处理电路生成有关操作输入面110中的操作输入的信息(控制信号)。
在该实施方式中,控制器60是单个设备或组件。也就是说,控制器60可以是芯片,比如IC,或可以是包括多个电路组件的模块。控制器60可以安装在输入设备100上,或可以安装其中嵌入有输入设备100的电子装置70中。
如图3所示,该实施方式的控制器60包括第一检测电路611、第二检测电路612和信号处理电路62。通常,控制器60是包括CPU/MPU、存储器等的计算机。
第一检测电路611与第一电极板20电连接。第二检测电路612与第二电极板40电连接。第一检测电路611和第二检测电路612的每一个包括信号发生器、计算器等。信号发生器被配置成生成上述驱动信号。计算器被配置成计算检测器20s和40s的电容变化量。
信号处理电路62被配置成基于来自第一检测电路611和第二检测电路612的输出生成有关操作输入面110中的操作输入的信息(控制信号),并将信号(即操作信号)输出至电子装置70的控制器710(图4)。
在该实施方式中,控制器60被配置成检测第一检测器20s和第二检测器40s的电容变化。可选地,控制器(第一控制器件)可被配置成检测检测器20s的电容变化,并且控制器(第二控制器件)可被配置成检测检测器40s的电容变化(图15)(稍后描述)。
图4的电子装置70包括输入设备100和控制器710。控制器710被配置成响应于从控制器60输出的操作信号执行处理。例如,由控制器710处理的操作信号被输出至柔性显示器D作为图像信号。柔性显示器D经由柔性配线板113与控制器710连接(参见图2)。
通常,电子装置70的实例包括移动电话、智能电话、膝上型PC(个人电脑)、平板PC、移动游戏机等。电子装置70可以不是这种移动电子装置,而是可以是固定电子装置等,例如自动取款机(ATM)或自动售票机。
【输入设备的动作】
接下来,将描述该实施方式的输入设备100(传感器设备SA)的典型动作。
图6是示出了输入设备100的主要部分并说明当利用手指F输入操作时的输入设备100的动作的横截面视图。
当手指F按压操作输入面110时,在直接在手指F下方的第一柱状体310弹性变形时第一导体层M1接近第一电极板20。结果,按压位置附近的第一传感器S1的第一检测器20s1、20s2和20s3的静电电容分别根据距第一导体层M1的距离变化。第一检测电路611分别检测取决于变化量的计数值20c1、20c2和20c3。在图6中所示的实施例中,检测器20s2直接在按压位置的下方,因此示出了最大电容变化量。
与此同时,操作输入面110中输入的按压力经由第一柱状体310传输至第一电极板20、第三导体层M3和第二电极板40。结果,第一电极板20、第三导体层M3和第二电极板40一起变形。结果,按压位置附近的第二传感器S2的第二检测器40s1、40s2和40s3的静电电容分别根据距第二导体层M2的距离变化。第二检测电路612分别检测取决于变化量的计数值40c1、40c2和40c3。在图6中所示的实施例中,检测器40s2直接在按压位置的下方,因此示出了最大电容变化量。
控制器60基于来自第一检测电路611和第二检测电路612的输出来确定利用手指F在操作输入面110上按压的位置(输入位置)和按压力。在该实施方式中,第一检测器20s在厚度方向(Z轴方向)上分别面向第二检测器40s。正因为如此,通常,确定按压位置(输入位置)在具有最高计数值的检测器20s2和40s2的XY坐标附近。按压力基于检测器20s2和40s2的电容变化量等来确定。
在图6的实施例中,检测器20s2具有最大计数值。检测器20s1和20s3具有大致相同的计数值,其小于检测器20s2的计数值。在这种情况下,计算器61基于检测器20s1、20s2和20s3的计数值的比率来计算重心等。计算器61能够计算操作位置在检测器20s2附近的XY坐标。进一步地,在图6的实施例中,检测器40s2具有最大计数值。检测器40s1和40s3具有大致相同的计数值,其小于检测器40s2的计数值。在这种情况下,计算器61基于检测器40s1、40s2和40s3的计数值的比率来计算重心等。计算器61能够计算操作位置在检测器40s2附近的XY坐标。基于检测器20s的电容变化计算的XY坐标独立于基于检测器40s的电容变化计算的XY坐标。
在该实施方式中,按压位置和按压力基于来自操作输入面附近的第一传感器S1的检测器20s2的输出来确定。在这种情况下,控制器60设定每个检测器20s的计数值的预定触摸阈值。例如,如果检测器20s2的计数值20c2超过上述触摸阈值,则控制器60确定触摸操作(输入操作)ON(启动)。
控制器60生成示出按压位置和按压力的操作信号,并将操作信号输出至电子装置70的控制器710。响应于操作信号,控制器710控制柔性显示器D上显示的图像,或根据按压位置的变化控制显示图像。
接下来,图7是示出了输入设备100的主要部分并说明当利用笔P输入操作时的输入设备100的动作的横截面视图。输入设备100响应于利用笔P输入的操作动作表现类似于上述描述。
也就是说,按压位置附近的第一传感器S1的第一检测器20s1、20s2和20s3的静电电容分别根据距第一导体层M1的距离变化。第一检测电路611分别检测取决于变化量的计数值20c1、20c2和20c3。同样在这种情况下,检测器20s2直接在按压位置的下方,并因此示出了最大电容变化量。按压位置附近的第二传感器S2的第二检测器40s1、40s2和40s3的静电电容分别根据距第二导体层M2的距离变化。第二检测电路612分别检测取决于变化量的计数值40c1、40c2和40c3。同样在这种情况下,检测器40s2直接在按压位置的下方,并因此示出了最大电容变化量。类似于上述描述,控制器60确定利用笔P按压在操作输入面110上的位置(输入位置)和按压力。另外,类似于上述描述,控制器710控制柔性显示器D上显示的图像。
在该实施方式中,第一检测器20s在厚度方向(Z轴方向)上分别面向第二检测器40s。可选地,第一检测器20s从第二检测器40s移位(稍后描述)。进一步地,在该实施方式中,第一检测器20s和第二检测器40s按相同的间隔布置。可选地,第一检测器20s和第二检测器40s可以按不同的间隔布置。例如,第二检测器40s的数量可以小于第一检测器20s的数量。同样在这种情况下,第一传感器S1独立输出示出了按压位置的坐标(XY坐标)和按压力(Z坐标)的信号,并且第二传感器S2独立输出示出了按压位置的坐标(XY坐标)和按压力(Z坐标)的信号。
如上所述,根据该实施方式的输入设备100,第一传感器S1独立输出示出了按压位置的坐标(XY坐标)和按压力(Z坐标)的信号。第二传感器S2独立输出示出了按压位置的坐标(XY坐标)和按压力(Z坐标)的信号。柔性显示器D上显示的图像基于来自第一传感器S1的输出和来自第二传感器S2的输出来控制。
也就是说,根据该实施方式的输入设备100,第一检测器20s与第一导体层M1之间的相对距离根据按压力是可变的。第二检测器40s与第二导体层M2之间的相对距离根据按压力是可变的。结果,可以使用两个传感器,即第一传感器S1和第二传感器S2来检测按压位置和按压力。结果,可以提高输入操作的检测灵敏度,或可以提高检测动作的可靠性。结果,可以利用移动手指等任意姿势操作来灵活地输入操作。另外,可以高精度稳定地检测输入操作。
进一步地,在该实施方式中,第三导体层M3布置在第一传感器S1与第二传感器S2之间。利用该结构,可以防止电磁干扰发生在第一检测器20s和第二检测器40s之间。结果,第一传感器S1和第二传感器S2的每一个能够响应于高精确度的输入操作输出示出电容变化的信号。
进一步地,根据该实施方式,可以区别地检测利用手指的输入操作和利用笔的输入操作。
例如,手指的接触面积大于笔的接触面积。正因为如此,如果利用它们施加相同的载荷(按压力),则针对利用手指的按压力而受到的压力小于针对利用笔的相同按压力而受到的压力。结果,当利用笔输入操作时直接在按压位置下方的第一传感器S1的检测器20s2的电容变化量与靠近检测器20s2的检测器20s1和20s3的电容变化量之间的差可以大于利用手指输入操作时的差(参见图6和图7的检测器20s2的计数值)。也就是说,可以获得电容变化量的局部分布。
鉴于此,第一传感器S1被配置成用作笔的传感器,并且第二传感器S2被配置成用作手指的传感器。另外,利用笔操作的预定阈值被设为第一传感器S1的多个第一检测器20s的每一个的计数值。结果,当多个第一检测器20s的计数值中的具有最大电容变化的检测器(按压位置正下方的检测器20s2)的计数值超过利用笔操作的上述阈值时,确定操作是利用笔输入的。利用笔操作的上述阈值的值不受具体限制。优选地,利用笔操作的阈值大于按压位置正下方的检测器40s2的计数值,该计数值是在操作利用手指正常输入时的输出。
如上所述,第一传感器S1被配置成用作笔的传感器。结果,可以基于利用手指或笔的正常输入操作来自动改变输入模式,而无需改变输入模式所需的特殊操作。
为了高准确度地区别利用手指的操作输入与利用笔的操作输入,用于手指的传感器(第二传感器S2)的设计可以不同于用于笔的传感器(第一传感器S1)的设计。例如,因为利用手指的压力小于利用笔的压力,所以用于手指的传感器的灵敏度可以高于用于笔的传感器的灵敏度。
为了用于手指的传感器的灵敏度可以高于用于笔的传感器的灵敏度,例如,可以采用以下结构。
(1)用于手指的传感器的支撑层(第二支撑层50)的高度小于用于笔的传感器的支撑层(第一支撑层30)的高度。
(2)用于笔的传感器的支撑层的柱状体(第一柱状体310)的数量小于用于手指的传感器的支撑层的柱状体(第二柱状体510)的数量。
(3)确定用于笔的传感器(输入操作)被触摸的阈值大于确定用于手指的传感器被触摸的阈值。
例如,根据上述项(1)至(3),当在操作输入面110中输入操作时用于手指的传感器的每个检测器(第二检测器40s)的电容变化可以大于用于笔的传感器的每个检测器(第一检测器20s)的电容变化。
为了用于笔的传感器的电容变化量的局部分布窄于用于手指的传感器的电容变化量的分布,例如,可以采用以下结构。
(4)用于笔的传感器与操作输入面之间的距离小于用于手指的传感器与操作输入面之间的距离。
(5)用于笔的传感器的支撑层的柱状体(第一柱状体310)的数量大于用于手指的传感器的支撑层的柱状体(第二柱状体510)的数量。
(6)用于笔的传感器的支撑层的柱状体/多个柱状体(第一柱状体310)布置在面向用于笔的传感器的每个检测器(第一检测器20s)的位置上。
在图6和图7中,当操作被输入时,压缩第一柱状体310(图6的检测器20s2上方的第一柱状体),由此改变检测器20s2与第一导体层M1之间的距离。结果,生成检测器20s2的电容变化。进一步地,在图6和图7中,第一柱状体310使电极板弯曲,由此压缩第二柱状体510周围的第二空间530。结果,改变检测器40s2与导体层M2之间的距离,由此生成检测器40s2的电容变化。一般来说,前者(由压缩柱状体产生的变形)需要的压力高于后者(由电极板弯曲产生的变形)。鉴于此,如果用于笔的传感器的柱状体被压缩并变形,如果用于笔的传感器的柱状体的数量增加,或如果用于笔的传感器的柱状体布置在面向检测器的位置上,则用于笔的传感器可以检测到局部压力。
例如,根据上述项(4)至(6),当操作在操作输入面110中输入时,用于笔的传感器的检测器(第一检测器20s)的电容变化量的局部分布可以窄于用于手指的传感器(第二检测器40s)的电容变化量的局部分布。
进一步地,如图6和图7所示,当利用笔输入操作时的第二传感器S2(用于手指的传感器)的电容变化的分布类似于当利用手指输入操作时的第二传感器S2(用于手指的传感器)的电容变化的分布。在这种情况下,可以增加第二传感器S2(用于手指的传感器)的色调分辨率,并且笔和手指可以基于电容变化量的分布的差(40s2与40s1之间的差,40s2与40s3之间的差)来区分。进一步地,信号处理电路62或控制器710可以被配置成执行以下算法。也就是说,第一传感器S1(用于笔的传感器)区分笔和手指,并在用于笔的传感器超过阈值并且用于手指的传感器超过阈值时确定操作是利用笔输入的。
<第二实施方式>
图8和图9各自示出了本技术的第二实施方式。在下文中,将主要描述与第一实施方式的结构不同的结构。与上述实施方式的结构相同的结构将用相同的参考符号表示,并且省略或简化其描述。
图8是示意性地示出了该实施方式的输入设备200的侧截面视图。图9是示意性地示出了在Z轴方向上看时传感器设备SB的平面图,其示出了第一检测器20s、第一柱状体310、第二检测器40s和第二柱状体510的位置关系。
该实施方式的输入设备200包括柔性显示器D和传感器设备SB。传感器设备SB包括第一传感器S1、第二传感器S2和第三导体层M3。第三导体层M3布置在第一传感器S1与第二传感器S2之间。
第一传感器S1包括第一导体层M1、第一电极板20和第一支撑层30。第一导体层M1粘结到柔性显示器D上。多个第一检测器20s(第一电容元件)以矩阵状布置在第一电极板20上。第一支撑层30包括多个第一柱状体310,并且第一支撑层30布置在第一导体层M1与第一电极板20之间。第二传感器S2包括第二电极板40、第二导体层M2和第二支撑层50。多个第二检测器40s(第二电容元件)以矩阵状布置在第二电极板40上。第二支撑层50包括多个第二柱状体510,并且第二支撑层50布置在第二电极板40与第二导体层M2之间。
注意,在图8和图9中,第一检测器20s和第二检测器40s以简略的方式绘制。只示意性地示出了电容元件的电极线的交叉区域。
该实施方式的输入设备200与第一实施方式中描述的输入设备100的不同之处在于第一检测器20s和第二检测器40s之间的位置关系以及第一柱状体310和第二柱状体510之间的位置关系。
当在第一传感器S1和第二传感器S2的层叠方向(Z轴方向)上看该实施方式的输入设备200(传感器设备SB)时,多个第一检测器20s的中心分别从多个第二检测器40s的中心移位。更具体地,一个第一检测器20s布置在包括四个第二检测器40s的正方形的中心。一个第二检测器40s布置在包括四个第一检测器20s的正方形的中心。
与此同时,在Z轴方向上看,多个第一柱状体310从多个第二柱状体510移位。进一步地,第一柱状体310分别面向第二检测器40s的中心。第二柱状体510分别面向第一检测器20s的中心。
根据如上所构造的该实施方式的输入设备200,同样可以获得与前述第一实施方式的功能和效果类似的功能和效果。
具体地,根据该实施方式,第一检测器20s的中心从第二检测器40s的中心移位。利用该结构,检测器20s和40s可以密集地布置在操作输入面110下方。结果,灵敏度分布可能更接近平坦(flat)。
进一步地,在厚度方向上看,第一柱状体310布置在第一检测器20s周围。利用该结构,第一检测器20s能够高灵敏度地检测操作输入面110中的操作输入。另外,第一柱状体310在Z轴方向上面向第二检测器40s。结果,第二检测器40s能够有效地检测利用笔的操作输入。结果,可以使用高精确度的第一传感器S1和第二传感器S2能够区分利用手指的操作输入和利用笔的操作输入。
进一步地,第一传感器S1的柱状体310的位置或数量可以不同于第二传感器S2的柱状体510的位置或数量,由此第一传感器S1的灵敏度可以高于第二传感器S2的灵敏度。图10示出了四个第二柱状体510布置在每个第一检测器20s正下方的实施例。在这种情况下,第一传感器S1可被配置成起到用于手指的传感器的功能,并且第二传感器S2可被配置成起到用于笔的传感器的功能,由此用于手指的传感器的灵敏度可以高于用于笔的传感器的灵敏度。注意,四个第一柱状体310可以布置在每个第二检测器40正上方,从而第二传感器S2的灵敏度可以高于第一传感器S1的灵敏度(未示出)。
<第三实施方式>
图11是示意性地示出了根据本技术的第三实施方式的输入设备300的侧截面视图。在下文中,将主要描述与第一实施方式的结构不同的结构。与上述实施方式的结构类似的结构将用相同参考符号表示,并且省略或简化其描述。
该实施方式的输入设备300包括柔性显示器D和传感器设备SC。传感器设备SC包括第一传感器S1、第二传感器S2和刚性层R。刚性层R布置在第一传感器S1与第二传感器S2之间。注意,未示出控制器60。
刚性层R是由例如金属材料制成的导体板。类似于第一导体层M1和第二导体层M2,刚性层R与预定参考电位(例如接地电位)连接。刚性层R的刚性高于第一传感器S1(柔性显示器D、第一导体层M1或第一电极板20)的刚性并高于第二传感器S2(第二导体层M2或第二电极板40)的刚性。
刚性层R不允许第一传感器S1的变形传输至第二传感器S2,并且不允许第二传感器S2的变形传输至第一传感器S1。通常,刚性层R是比较厚的金属板。注意,可选地,例如,刚性层R可以是树脂板,或可以与电极板等一体构造。
该实施方式的输入设备300包括第一操作输入面111和第二操作输入面112。第一操作输入面111是显示器D的前表面(上表面)。第二操作输入面112是第二导体层M2的前表面(下表面)。也就是说,输入设备300允许显示器D一侧中的操作输入和第二导体层M2一侧中的操作输入。
第一操作输入面111中的操作输入基于第一检测器20s的电容变化来检测,该第一检测器20s的电容变化取决于第一导体层M1与第一电极板20之间的距离的变。同时,第二操作输入面112中的操作输入基于第二检测器40s的电容变化来检测,该第二检测器40s的电容变化取决于第二导体层M2与第二电极板40之间的距离的变化。
当检测器20s和40s检测电容时,刚性层R(即导体)防止发生相互干扰。另外,刚性层R的刚性禁止操作力从一侧传输至另一侧。正因为如此,即使操作力在这两个操作输入面111和112中同时输入,第一和第二检测器20s和40s可以独立地且适当地检测这些输入操作。
根据该实施方式的输入设备300,例如,用户可以在第一操作输入面111和第二操作输入面112中输入操作。例如,用户可以通过将输入设备300放置在一只手的拇指与食指之间利用姿势来输入操作。可选地,用户可以通过将输入设备300放置在一只手的拇指与食指之间并在X和Y方向上移动拇指和食指利用姿势来输入操作,等等。
第二操作输入面112可以是层叠在第二导体层M2的前表面上的另一个层或构件的前表面。该层或构件可以导电或不导电。进一步地,该层或构件可以是显示设备,比如柔性显示器。在这种情况下,一个输入设备能够响应于多个用户的操作输入来显示图像。
在图11的输入设备300中,第二柱状体510在厚度方向(Z轴方向)上面向第二检测器40s。可选地,在厚度方向上看,第二柱状体510可以布置在第二检测器40s周围。类似地,在厚度方向上看,第一柱状体310布置在第一检测器20s周围。可选地,第一柱状体310在厚度方向上可以面向第一检测器20s。
<第四实施方式>
图12是示意性地示出了根据本技术的第四实施方式的输入设备400的侧截面视图。在下文中,将主要描述与第一实施方式的结构不同的结构。与上述实施方式的结构类似的结构将用相同参考符号表示,并且省略或简化其描述。
该实施方式的输入设备400包括柔性显示器D、传感器设备SD、和机壳CH。传感器设备SD包括第一传感器S1、第二传感器S2和刚性层R。刚性层R布置在第一传感器S1与第二传感器S2之间。注意,未示出控制器60。
机壳CH是由金属材料、合成树脂材料、陶瓷材料等制成的成形体(compact)。机壳CH是覆盖传感器设备SD的背面和侧周边的外装体。多个凸部CH1设置在机壳CH的内表面上。多个凸部CH1面向第二传感器S2,并部分支撑第二传感器S2。
图13是示意性地示出了机壳CH的内部结构的平面图。肋结构体(ribstructure)CH2形成在机壳CH的内表面上。肋结构体CH2包括组合的多个直肋。凸部CH1设置在肋结构体CH2的预定部位,并且每个凸部CH1具有预定形状。通常,多个肋的交点和预定肋的上面用作凸部CH1。
凸部CH1可以不由机壳CH的肋制成,而是例如可以由布置在机壳的内表面上的突出构件制成。突出构件的实例包括夹具、电路板、配线、电池、减震材料等。
图14是示意性地示出了由用户操作的输入设备400的实施例的平面图。在图14中所示的实施例中,用户用一只手H抓住输入设备400的一角,并用另一只手(未示出)的手指操作该操作输入面110。在这种情况下,当操作被施加到操作输入面110时,反作用力经由用户的手H施加到输入设备400的背面(图14的区域W)。反作用力根据操作输入面110上的操作位置而不同。操作位置与手H之间的距离越大,反作用力越大。
此时,如果背面处的第二传感器检测到上述反作用力,则输入设备可能会出现故障。进一步地,第一传感器根据操作位置或操作力可能误测刚性层R的变形,该刚性层R设置在第一传感器S和第二传感器S2之间。
鉴于此,根据该实施方式,当第二传感器S2检测设备的背面处的压力时,输入设备400被配置成取消(禁用)利用压力的输入。也就是说,第二传感器S2被配置成检测设备的背面上的压力。第一传感器S1配置成检测操作输入面110中的正常输入。此外,如果第一传感器S1检测到刚性层R由背面上的高压力产生的变形并且如果第二传感器S2检测到压力,则取消(禁用)由压力产生的来自第一传感器S1的信号。结果,可以抑制输入设备400的故障,并且输入设备400可能是用户友好的。注意,信号处理电路62或控制器710可以取消(禁用)背面上的压力。
具体地,在该实施方式中,机壳CH只利用凸部CH1支撑第二传感器S2。利用该结构,不管把持输入设备的方式,总可以检测到施加给某个位置的操作反作用力。结果,将取消来自有限区域和区域附近中的检测器40s的信号。
进一步地如上所述,操作反作用力发生在有限位置。正因为如此,没有必要以矩阵状布置检测操作反作用力的检测器40s。也就是说,所有第二检测器40s可以面向机壳CH的凸部CH1(参见图12)。
【变形例】
在下文中,描述了本技术的实施方式。本技术不限于上述实施方式,并且当然,可以在本技术的主旨内作出各种改变。
(变形例1:控制器)
例如,根据上述实施方式的输入设备,控制器60被配置成确定多个第一检测器20s和第二检测器40s的电容变化量。可选地,如图15中示意性地所示,在输入设备中,第一控制器件601可以与第一电极板20电连接,并且第二控制器件602可以与第二电极板40电连接。控制器件601可被配置成确定检测器20s的电容变化量,并且控制器件602可被配置成确定检测器40s的电容变化量。
(变形例2:电极线)
在第一实施方式中,多个第一电极线210和多个第三电极线410中的每一个由包括多个电极线的电极线组(子电极)形成。多个第二电极线220和第四电极线420中的每一个由包括多个电极线的电极线组(子电极)形成。可选地,如图16A所示,多个第二电极线220的每一个电极线可以比多个第一电极线210的每一个电极线宽。如图16B所示,多个第四电极线420的每一个电极线可以比多个第三电极线410的每一个电极线宽。图16A是示出了根据另一个电极结构实施例的第一电极板20的主要部分的平面图。图16B是示出了根据另一个电极结构实施例的第二电极板40的主要部分的平面图。
进一步地,多个第一电极线210和多个第三电极线410中的每一个由包括多个电极线的电极线组形成。相反,多个第二电极线220和第四电极线420中的每一个可以由单个电极线形成。
根据第一实施方式,在第二电极板40中,第三电极线410在第四电极线420上方,即更接近上层(第一电极板20)。可选地,如图17中示意性地所示,第四电极线420可以在第三电极线410上方,即更接近上层。
在这种情况下,优选地,多个第一电极线210在多个第二电极线220上方,即更接近第一支撑层30。优选地,多个第三电极线410在多个第四电极线420下方,即更接近第二支撑层50。进一步地,在这种情况下,优选地,多个第二电极线220分别面向多个第四电极线420。在相互电容型(电容减小型)设备中,第一、第二和第三导体层M1、M2和M3吸收从电极线的端部泄漏出来的电场。电容变化基于所吸收的电场的量来确定。正因为如此,如果各包括多个子电极线的电极线被布置为更接近每个传感器的可变形层(支撑层),则可以获得更大的电容变化。
形成多个第二电极线220和多个第四电极线420的每个电极线是宽电极,即单个电极。正因为如此,如果第二电极线220和第四电极线420作为驱动电极(E11,E12)与控制器60连接,则其也起到遮蔽的作用。
也就是说,如果多个第二电极线220更接近柔性显示器D,则多个第二电极线220能够遮蔽来自柔性显示器D的噪声。如果多个第二电极线220更接近第二传感器S2,则多个第二电极线220能够遮蔽来自第二传感器S2的噪声。
如果多个第四电极线420更接近第二导体层M2,则多个第四电极线420能够遮蔽来自安装在第二导体层M2的背面上的电路等的噪声。如果多个第四电极线420更接近第一传感器S1,则多个第四电极线420能够遮蔽来自第一传感器S1的噪声。
注意,子电极之间的间隙与子电极的面积比越大,噪声的影响也越大。鉴于此,优选地,多个第二电极线220和多个第四电极线420的每一个电极线的间隙与子电极的面积比小于多个第一电极线210和多个第三电极线410的每一个电极线的间隙与子电极的面积比。换句话说,优选地,多个第二电极线220和多个第四电极线420的每一个电极线的子电极之间的间隙窄于多个第一电极线210和多个第三电极线410的每一个电极线的子电极之间的间隙。
进一步地,在这种情况下,第二电极线220和第四电极线420比第一电极线210和第三电极线410宽,并且第二电极线220面向第四电极线420。进一步地,如果第二电极线220和第四电极线420作为驱动电极(E11,E21)与控制器60连接,则可以省略第三导体层M3,如图17所示。也就是说,驱动电极(E11,E21)受到噪声的影响比检测电极(E12,E22)少。另外,因为驱动电极(E11,E21)宽,所以其起到遮蔽的作用。结果,第二电极线220和第四电极线420可以起到第三导体层M3的作用。
进一步地,在上述实施例中,第二电极线220面向第四电极线420。第二电极线220起到驱动电极(E11)的作用,并且第四电极线420起到驱动电极(E21)的作用。在这种情况下,如图18中示意性地所示,公共电极线可以被配置成起到第二电极线220和第四电极线420的作用。结果,配线层的数量可以减少,并且传感器设备可以更薄。
(变形例3:传感器的层结构)
在第一实施方式中,第一传感器S1从下层侧依次包括第一电极板20、第一支撑层30、和第一导体层M1。然而,第一传感器S1的分层结构不限于此。例如,如图19中示意性地所示,第一传感器S1’从下层侧依次可以包括第一导体层M1、第一支撑层30、和第一电极板20。在这种情况下,操作输入面110设置在第一电极板20侧上。第一导体层M1层叠在第二电极板40上。第四导体层M4布置在第一电极板20与柔性显示器D之间,并且例如与接地电位连接。同样利用该结构,可以获得与第一实施方式的功能和效果类似的功能和效果。
根据第一实施方式,第二传感器S2从下层侧依次包括第二导体层M2、第二支撑层50、和第二电极板40。然而,第二传感器S2的层结构不限于此。例如,如图20中示意性地所示,第二传感器S2’从下层侧依次可以包括第二电极板40、第二支撑层50、和第一导体层M2。在这种情况下,操作输入面110设置在第一导体层M1侧上。第一电极板20层叠在第二导体层M2上。第五导体层M5布置在第二电极板40的下表面侧上,并例如与接地电位连接。同样利用该结构,可以获得与第一实施方式的功能和效果类似的功能和效果。
图21是示意性地示出了包括组合的第一传感器S1’和第二传感器S2’的输入设备的横截面视图。操作输入面110设置在第一电极板20侧。公共导体层被配置成起到第一导体层M1和第二导体层M2的作用。同样在这种情况下,第四导体层M4布置在第一电极板20与柔性显示器D之间。第五导体层M5布置在第二电极板40的下表面侧上。同样利用该结构,可以获得与第一实施方式的功能和效果类似的功能和效果。进一步地,因为第一导体层M1层叠在第二导体层M2上,所以公共导体层可以被配置成起到第一导体层M1和第二导体层M2的作用。
(变形例4:第三支撑层)
图22是示意性地示出了包括组合的第一传感器S1’和第二传感器S2的输入设备的横截面视图。进一步地,第三支撑层80布置在第一传感器S1’与柔性显示器D(与第四导体层M4)之间。在该实施例中,第三支撑层80布置在第一电极板20与柔性显示器D之间。注意,如果第一传感器S1’包括柔性显示器D,则第三支撑层80布置在操作输入面110与第一电极板20之间。
与第一支撑层30和第二支撑层50类似,第三支撑层80可以包括多个柱状体810(第三柱状体)。在该实施例中,第一柱状体310从第一检测器20s的中心移位。第二柱状体510布置在面向第二检测器40s的中心的位置。当然,该结构不限于该实施例。
利用该结构,也可以获得与第一实施方式的功能和效果类似的功能和效果。进一步地,因为设置了第三支撑层80,所以可以任意最优化第一传感器S1的检测灵敏度。另外,当用户按压操作输入面110时,可以获得改进的按压操作感受。
图23示出了刚性层R被配置成起到图22的输入设备的第一导体层M1的作用。利用该结构,也可以获得与第一实施方式的功能和效果类似的功能和效果。进一步地,因为设置了第三支撑层80,所以可以任意最优化第一传感器S1的检测灵敏度。另外,当用户按压操作输入面110时,可以获得改进的按压操作感受。
图24示出了图23的输入设备和机壳CH构造成组合的实施例。利用该结构,也可以获得与第一实施方式的功能和效果类似的功能和效果。
(变形例5:子电极)
根据第一实施方式,多个第一电极线210和多个第二电极线220的每一个是直电极线。可选地,每一个第一电极线210可以具有图25A中所示的形状,每一个第二电极线220可以具有图25B中所示的形状。
图25A示意性地示出了根据变形例的第一电极线210的结构的平面图。例如,第一电极线210包括多个电极单元210m和多个联接器210n。多个联接器210n的每一个将多个电极单元210m连接。每个电极单元210m包括多个子电极(电极元件)210w。多个子电极210w是由分支的电极线制成的多个电极元件。多个子电极210w形成规则或不规则图案。图25A示出了多个子电极210w形成规则图案的实施例。在该实施例中,多个子电极210w是在Y轴方向上延伸的线性导电构件。导电构件被布置成条状(stripes)。联接器210n在Y轴方向上延伸,并将相邻的电极单元210m连接。
图25B示意性地示出了根据变形例的第二电极线220的结构的平面图。例如,第二电极线220包括多个电极单元220m和多个联接器220n。多个联接器220n的每一个将多个电极单元220m连接。每个电极单元220m包括多个子电极(电极元件)220w。多个子电极220w形成规则或不规则图案。图25B示出了多个子电极220w形成规则图案的实施例。在该实施例中,多个子电极220w是在X轴方向上延伸的线性导电构件。导电构件以条状布置。联接器220n在X轴方向上延伸,并将相邻的电极单元220m连接。
在Z轴方向上看,第一电极线210与第二电极线220交叉,使得电极单元210m可以在Z轴方向上面向电极单元220m并与电极单元220m重叠。交叉区域被配置成起到检测器20s的作用。注意,电极单元210m和220m的每一个的结构不限于上述结构,并且可以具有各种结构中的每一种。
上述结构不仅可以适用于多个第一电极线210和多个第二电极线220的每一个,而且可以适用于多个第三电极线410和多个第四电极线420的每一个。
(变形例6:支撑层)
在第一实施方式中,第一支撑层30和第二支撑层50的每一个包括多个柱状体。可选地,例如,图26A示出了其中第二支撑层50E由弹性层,即橡胶薄片等制成的实施例。图26B示出了其中第一支撑层30E由弹性层制成的实施例。当然,第一支撑层和第二支撑层两者都可以由上述弹性层制成。
注意,本技术可以采用以下构造。
(1)一种传感器设备,包括:
第一传感器,包括:
第一电极板,包括被布置成矩阵状的多个第一电容元件,
第一导体层,面向所述第一电极板,
第一支撑层,布置在所述第一电极板与所述第一导体层之间,所述第一支撑层是可变形的,以及
第一操作输入面,设置在所述第一电极板和所述第一导体层中的一个上,
所述第一电极板和所述第一导体层中的至少一个是柔性的;以及
层叠在所述第一传感器上的第二传感器,所述第二传感器包括:
第二电极板,包括多个第二电容元件,
第二导体层,面向所述第二电极板,以及
第二支撑层,布置在所述第二电极板与所述第二导体层之间,所述第二支撑层是可变形的,
所述第二电极板和所述第二导体层中的至少一个是柔性的。
(2)根据项(1)所述的传感器设备,其中
所述第一操作输入面设置在所述第一导体层上,并且
所述第一电极板层叠在所述第二电极板上。
(3)根据项(2)所述的传感器设备,进一步包括:
第三导体层,布置在所述第一电极板与所述第二电极板之间。
(4)根据项(1)所述的传感器设备,其中
所述第一操作输入面设置在所述第一电极板上,并且
所述第一导体层层叠在所述第二电极板上。
(5)根据项(1)所述的传感器设备,其中
所述第一操作输入面设置在所述第一导体层上,并且
所述第一电极板层叠在所述第二导体层上。
(6)根据项(1)所述的传感器设备,其中
所述第一操作输入面设置在所述第一电极板上,并且
公共导体层被配置成用作所述第一导体层和所述第二导体层。
(7)根据项(1)至(6)中的任一项所述的传感器设备,其中
所述多个第二电容元件在所述第二电极板上被布置成矩阵状。
(8)根据项(1)至(7)中的任一项所述的传感器设备,其中
当操作在所述第一操作输入面中输入时,所述多个第二电容元件的电容变化大于所述多个第一电容元件的电容变化。
(9)根据项(1)至(8)中的任一项所述的传感器设备,其中
在所述第一传感器和所述第二传感器的层叠方向上看,所述多个第一电容元件的中心分别从所述多个第二电容元件的中心移位。
(10)根据项(1)至(9)中的任一项所述的传感器设备,其中
所述第一支撑层包括多个第一柱状体。
(11)根据项(1)至(10)中的任一项所述的传感器设备,其中
所述第二支撑层包括多个第二柱状体。
(12)根据项(1)至(9)中的任一项所述的传感器设备,其中
所述第一支撑层包括多个第一柱状体,所述多个第一柱状体分别面向所述多个第二电容元件的中心,并且
所述第二支撑层包括多个第二柱状体,所述多个第二柱状体分别面向所述多个第一电容元件的中心。
(13)根据项(1)至(12)中的任一项所述的传感器设备,其中
所述第一电极板包括:
多个第一电极线,以及
与所述多个第一电极线交叉的多个第二电极线,所述多个第一电容元件形成在所述多个第一电极线与所述多个第二电极线的交叉区域上,以及
所述第二电极板包括:
多个第三电极线,面向所述多个第一电极线,以及
与所述多个第三电极线交叉的多个第四电极线,所述多个第二电容元件形成在所述多个第三电极线与所述多个第四电极线的交叉区域上。
(14)根据项(13)所述的传感器设备,其中
所述多个第一电极线和所述多个第二电极线中的至少一方在与所述多个第一电容元件对应的区域中包括子电极。
(15)根据项(13)或(14)所述的传感器设备,其中
所述多个第二电极线和所述多个第四电极线中的至少一方在与所述多个第二电容元件对应的区域中包括子电极。
(16)根据项(14)所述的传感器设备,其中
所述多个第一电极线和所述多个第二电极线中的一方布置在所述第一支撑层上并包括子电极。
(17)根据项(15)所述的传感器设备,其中
所述多个第三电极线和所述多个第四电极线中的一方布置在所述第二支撑层上并包括子电极。
(18)根据项(13)至(17)中的任一项所述的传感器设备,其中
公共电极线被配置为分别用作所述多个第二电极线和所述多个第四电极线。
(19)根据项(14)至(18)中的任一项所述的传感器设备,其中
所述多个第二电极线比所述多个第一电极线宽,或者所述多个第二电极线的子电极之间的间隙比所述多个第一电极线的子电极之间的间隙窄,
所述多个第四电极线比所述多个第三电极线宽,或者所述多个第四电极线的子电极之间的间隙比所述多个第三电极线的子电极之间的间隙窄,并且
所述多个第二电极线面向所述多个第四电极线。
(20)根据项(1)至(19)中的任一项所述的传感器设备,进一步包括:
控制器,与所述第一电极板和所述第二电极板电连接,其中
所述控制器被配置为基于所述多个第一电容元件的电容变化和所述多个第二电容元件的电容变化,响应于所述第一操作输入面中的操作输入来生成控制信号。
(21)根据项(20)所述的传感器设备,其中
所述控制器包括:
与所述第一电极板电连接的第一控制器件,以及
与所述第二电极板电连接的第二控制器件。
(22)根据项(1)至(21)中的任一项所述的传感器设备,其中
所述第一传感器进一步包括第三支撑层,所述第三支撑层布置在第一操作输入面与所述第一电极板之间。
(23)根据项(1)至(22)中的任一项所述的传感器设备,进一步包括:
刚性层,布置在所述第一传感器与所述第二传感器之间,所述刚性层的刚性高于所述第一传感器的刚性和所述第二传感器的刚性。
(24)根据项(23)所述的传感器设备,进一步包括:
面向所述第二传感器的突出构件,所述突出构件部分支撑所述第二传感器。
(25)根据项(24)所述的传感器设备,其中
所述突出构件是机壳、夹具、电路板、配线、电池和减震材料中的一种。
(26)根据项(24)或(25)所述的传感器设备,其中
所述多个第二电容元件面向所述突出构件。
(27)根据项(1)至(26)中的任一项所述的传感器设备,其中
所述第二传感器进一步包括第二操作输入面,所述第二操作输入面设置在所述第二电极板和所述第二导体层中的一个上。
(28)根据项(1)至(27)中的任一项所述的传感器设备,其中
所述第一传感器进一步包括显示单元,所述显示单元层叠在所述第一导体层和所述第一电极板中的至少一个上,并且
所述第一操作输入面是所述显示单元的显示面。
本领域技术人员应该理解,根据设计需求和其它因素可以进行各种修改、组合、子组合以及改变,只要其在所附权利要求或其等同内容的范围之内即可。
Claims (31)
1.一种传感器设备,包括:
第一传感器,包括:
第一电极板,包括被布置成矩阵状的多个第一电容元件,
第一导体层,面向所述第一电极板,
第一支撑层,布置在所述第一电极板与所述第一导体层之间,所述第一支撑层是可变形的,以及
第一操作输入面,设置在所述第一电极板和所述第一导体层中远离第二传感器的一个上,
所述第一电极板和所述第一导体层中的至少一个是柔性的;以及
层叠在所述第一传感器上的所述第二传感器,所述第二传感器包括:
第二电极板,包括多个第二电容元件,
第二导体层,面向所述第二电极板,以及
第二支撑层,布置在所述第二电极板与所述第二导体层之间,所述第二支撑层是可变形的,
所述第二电极板和所述第二导体层中的至少一个是柔性的。
2.根据权利要求1所述的传感器设备,其中
所述第一操作输入面设置在所述第一导体层上,并且
所述第一电极板层叠在所述第二电极板上。
3.根据权利要求2所述的传感器设备,进一步包括:
第三导体层,布置在所述第一电极板与所述第二电极板之间。
4.根据权利要求1所述的传感器设备,其中
所述第一操作输入面设置在所述第一电极板上,并且
所述第一导体层层叠在所述第二电极板上。
5.根据权利要求1所述的传感器设备,其中
所述第一操作输入面设置在所述第一导体层上,并且
所述第一电极板层叠在所述第二导体层上。
6.根据权利要求1所述的传感器设备,其中
所述第一操作输入面设置在所述第一电极板上,并且
公共导体层被配置成用作所述第一导体层和所述第二导体层。
7.根据权利要求1所述的传感器设备,其中
所述多个第二电容元件在所述第二电极板上被布置成矩阵状。
8.根据权利要求1所述的传感器设备,其中
当操作在所述第一操作输入面中被输入时,所述多个第二电容元件的电容变化大于所述多个第一电容元件的电容变化。
9.根据权利要求1所述的传感器设备,其中
在所述第一传感器和所述第二传感器的层叠方向上看,所述多个第一电容元件的中心分别从所述多个第二电容元件的中心移位。
10.根据权利要求1所述的传感器设备,其中
所述第一支撑层包括多个第一柱状体。
11.根据权利要求1所述的传感器设备,其中
所述第二支撑层包括多个第二柱状体。
12.根据权利要求1所述的传感器设备,其中
所述第一支撑层包括多个第一柱状体,所述多个第一柱状体分别面向所述多个第二电容元件的中心,并且
所述第二支撑层包括多个第二柱状体,所述多个第二柱状体分别面向所述多个第一电容元件的中心。
13.根据权利要求1所述的传感器设备,其中
所述第一电极板包括:
多个第一电极线,以及
与所述多个第一电极线交叉的多个第二电极线,所述多个第一电容元件形成在所述多个第一电极线与所述多个第二电极线的交叉区域上,以及
所述第二电极板包括:
多个第三电极线,面向所述多个第一电极线,以及
与所述多个第三电极线交叉的多个第四电极线,所述多个第二电容元件形成在所述多个第三电极线与所述多个第四电极线的交叉区域上。
14.根据权利要求13所述的传感器设备,其中
所述多个第一电极线和所述多个第二电极线中的至少一方在与所述多个第一电容元件对应的区域中包括子电极。
15.根据权利要求13所述的传感器设备,其中
所述多个第二电极线和所述多个第四电极线中的至少一方在与所述多个第二电容元件对应的区域中包括子电极。
16.根据权利要求14所述的传感器设备,其中
所述多个第一电极线和所述多个第二电极线中的一方布置在所述第一支撑层上并包括子电极。
17.根据权利要求15所述的传感器设备,其中
所述多个第三电极线和所述多个第四电极线中的一方布置在所述第二支撑层上并包括子电极。
18.根据权利要求13所述的传感器设备,其中
公共电极线被配置为分别用作所述多个第二电极线和所述多个第四电极线。
19.根据权利要求14所述的传感器设备,其中
所述多个第二电极线比所述多个第一电极线宽,或者所述多个第二电极线的子电极之间的间隙比所述多个第一电极线的子电极之间的间隙窄,
所述多个第四电极线比所述多个第三电极线宽,或者所述多个第四电极线的子电极之间的间隙比所述多个第三电极线的子电极之间的间隙窄,并且
所述多个第二电极线面向所述多个第四电极线。
20.根据权利要求1所述的传感器设备,进一步包括:
控制器,与所述第一电极板和所述第二电极板电连接,其中
所述控制器被配置为基于所述多个第一电容元件的电容变化和所述多个第二电容元件的电容变化,响应于所述第一操作输入面中的操作输入来生成控制信号。
21.根据权利要求20所述的传感器设备,其中
所述控制器包括:
与所述第一电极板电连接的第一控制器件,以及
与所述第二电极板电连接的第二控制器件。
22.根据权利要求1所述的传感器设备,其中
所述第一传感器进一步包括第三支撑层,所述第三支撑层布置在所述第一操作输入面与所述第一电极板之间。
23.根据权利要求1所述的传感器设备,进一步包括:
刚性层,布置在所述第一传感器与所述第二传感器之间,所述刚性层的刚性高于所述第一传感器的刚性和所述第二传感器的刚性。
24.根据权利要求23所述的传感器设备,进一步包括:
面向所述第二传感器的突出构件,所述突出构件部分支撑所述第二传感器。
25.根据权利要求24所述的传感器设备,其中
所述突出构件是机壳、夹具、电路板、配线、电池和减震材料中的一种。
26.根据权利要求24所述的传感器设备,其中
所述多个第二电容元件面向所述突出构件。
27.根据权利要求1所述的传感器设备,其中
所述第二传感器进一步包括第二操作输入面,所述第二操作输入面设置在所述第二电极板和所述第二导体层中的一个上。
28.根据权利要求1所述的传感器设备,其中
所述第一传感器进一步包括显示单元,所述显示单元层叠在所述第一导体层和所述第一电极板中的至少一个上,并且
所述第一操作输入面是所述显示单元的显示面。
29.一种输入设备,包括:
第一传感器,包括:
第一电极板,包括被布置成矩阵状的多个第一电容元件,
第一导体层,面向所述第一电极板,
第一支撑层,布置在所述第一电极板与所述第一导体层之间,所述第一支撑层是可变形的,以及
第一操作输入面,设置在所述第一电极板和所述第一导体层中的一个上,
所述第一电极板和所述第一导体层中的至少一个是柔性的;以及
层叠在所述第一传感器上的第二传感器,所述第二传感器包括:
第二电极板,包括多个第二电容元件,
第二导体层,面向所述第二电极板,以及
第二支撑层,布置在所述第二电极板与所述第二导体层之间,所述第二支撑层是可变形的,
所述第二电极板和所述第二导体层中的至少一个是柔性的;以及
控制器,与所述第一电极板和所述第二电极板电连接,所述控制器被配置为基于所述多个第一电容元件的电容变化和所述多个第二电容元件的电容变化,响应于所述第一操作输入面中的操作输入来生成控制信号。
30.根据权利要求29所述的输入设备,其中
所述第一操作输入面设置在所述第一导体层上,并且
所述第一电极板层叠在所述第二电极板上。
31.一种电子装置,包括:
第一传感器,包括:
第一电极板,包括被布置成矩阵状的多个第一电容元件,
第一导体层,面向所述第一电极板,以及
第一支撑层,布置在所述第一电极板与所述第一导体层之间,所述第一支撑层是可变形的,
所述第一电极板和所述第一导体层中的至少一个是柔性的;
层叠在所述第一传感器上的第二传感器,所述第二传感器包括:
第二电极板,包括多个第二电容元件,
第二导体层,面向所述第二电极板,以及
第二支撑层,布置在所述第二电极板与所述第二导体层之间,所述第二支撑层是可变形的,
所述第二电极板和所述第二导体层中的至少一个是柔性的;
显示单元,包括操作输入面,所述显示单元被设置在所述第一传感器上;以及
控制器,与所述第一电极板和所述第二电极板电连接,所述控制器被配置为基于所述多个第一电容元件的电容变化和所述多个第二电容元件的电容变化,响应于所述操作输入面中的操作输入来生成控制信号。
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