CN104756469B - 唤醒信号产生装置、触摸式输入装置 - Google Patents
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Abstract
触摸式输入装置(1)具备触摸传感器(10)和唤醒控制部(20)。触摸传感器(10)具备压电传感器(11P)和检测信号生成部(12)。触摸传感器(10)输出与因操作面的按下以及按下放松引起的位移量以及位移方向对应的感知信号。检测信号生成部(12)根据感知信号来输出位移检测信号(Sp)。唤醒控制部(20)根据位移检测信号(Sp)的电压变化来检测按下。唤醒控制部(20)从检测到按下起开始计时,若在检测时间(ΔTc)内根据位移检测信号(Sp)的电压变化检测到按下的放松,则生成唤醒信号(Swk)并进行输出。
Description
技术领域
本发明涉及使用来自按下检测传感器的信号来产生装置的唤醒信号的唤醒信号产生装置、以及具备该唤醒信号产生装置的触摸式输入装置。
背景技术
近年来,在便携设备中,为了抑制该便携设备的消耗电力,具备节电模式、睡眠模式的便携设备已被各种实用化。在具备节电模式、睡眠模式的便携设备中,不是将便携设备的全部电源一并操作来使全部功能同时启动或停止。在具备节电模式、睡眠模式的便携设备中,预先停止向CPU、显示面板(LCD等)等消耗电力高的功能部的电源供给,仅在必要的情况下向该消耗电力高的功能部进行电源供给。
在将这样的局部的停止状态解除而移至对消耗电力高的功能部进行电源供给的通常动作状态的情况下,需要赋予某些触发。作为赋予该触发的单元,目前大多使用机械开关。
然而,为了提高设计性、防水性,便携设备不使用露在外面的机械开关而使用触摸面板那样的触摸式输入装置的趋势增强。
作为这样的使用了触摸式输入装置的技术,在专利文献1中记载有通过对触摸式输入装置进行触摸而从停止状态移至通常动作状态的技术。
专利文献1:日本特表2007-508619号公报
便携设备大多以放入包等的状态被搬运,在被搬运时,因与包中的其他物体接触、或携带时的冲击等,有可能与触摸了触摸式输入装置的情况同等地进行感知。
因此,专利文献1中,对触摸的按压的强度设置阈值,在超过了阈值的情况下,判断为有意图的输入,进行从停止状态移至通常动作状态的启动处理。
然而,若由于上述的冲击、与其他物体的接触而施加超过阈值的按压力,则即使是无意的输入,也会执行启动处理。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种抑制因无意的接触等导致的启动处理的误动作的唤醒信号产生装置以及具备该唤醒信号产生装置的触摸式输入装置。
本发明的唤醒信号产生装置具备位移检测部和唤醒控制部。位移检测部生成与因按下以及按下的放松而产生的操作面的位移量和位移方向对应的位移检测信号。唤醒控制部使用位移检测信号,来检测在位移量增加之后位移量减少的情况并生成唤醒信号。
在该结构中,只在不仅是检测到对操作面的按下,而且检测到按下的放松的情况下输出唤醒信号。由此,能够抑制因无意的接触导致的误启动。
另外,本发明的唤醒信号产生装置优选为以下的结构。唤醒控制部通过从检测到位移量的增加的时刻起在规定时间以内检测到位移量的减少,来生成唤醒信号。
在该结构中,可抑制从位移量的增加的检测到减少的检测的时间。由此,能够进一步可靠地抑制因无意的接触导致的误启动。
另外,本发明的唤醒信号产生装置也可以是以下的结构。唤醒控制部使用位移检测信号,来检测在第一位移引起的位移量增加之后位移量因接着第一位移的第n(n为2以上的正整数)的位移而减少的情况并生成唤醒信号。
在该结构中,如果没有将按下和按下的放松的组合连续进行多次,则不输出唤醒信号。由此,能够更可靠地抑制因无意的接触导致的误启动。
另外,本发明的唤醒信号产生装置优选为以下的结构。唤醒控制部通过从检测到第一位移量的增加的时刻起在规定时间以内检测第n(n为2以上的正整数)位移量的减少,来生成唤醒信号。
在该结构中,可限制第一次的按下和按下的放松、与第二次的按下和按下的放松之间的时间间隔。由此,能够进一步可靠地抑制因无意的接触导致的误启动。
另外,本发明的唤醒信号产生装置优选为以下的结构。位移检测部具备唤醒准备信号生成部,该唤醒准备信号生成部基于位移检测信号来检测位移量的增加,生成唤醒准备信号并向唤醒控制部输出。唤醒控制部基于唤醒准备信号来检测位移量的增加。
在该结构中,由于由位移检测部进行位移量的增加的检测,所以在检测位移量的增加时,使唤醒控制部停止。因此,能够使唤醒信号产生装置省电。
另外,本发明的唤醒信号产生装置优选为以下的结构。位移检测部具备位移感知元件和检测信号生成部。位移感知元件生成与位移量以及位移方向对应的感知信号。检测信号生成部使感知信号的时间位移量减慢来生成位移检测信号。
在该结构中,能够一边提高操作面的位移的灵敏度,一边更可靠地进行位移量的增加、减少的检测。
另外,本发明的唤醒信号产生装置优选是如下的结构。位移感知元件具备被配置在操作面的压电薄膜和形成于该压电体的导体。
在该结构中,能够实现针对位移为高灵敏度且薄型的位移感知元件。
另外,本发明的唤醒信号产生装置优选是以下的结构。压电薄膜由至少沿单轴方向拉伸的聚乳酸构成。
在该结构中,能够实现针对位移更高的灵敏度、不受周边温度影响、且薄型的位移感知元件。
另外,本发明的触摸式输入装置具有以下的特征。触摸式输入装置具备上述任意一项所述的唤醒信号产生装置。唤醒控制部将位移检测信号与唤醒信号一起输出。
在该结构中,能够实现难以误启动且能够检测对操作面的按下量的触摸式输入装置。
另外,本发明的触摸式输入装置也可以具备以下的结构。位移检测部具备检测操作面的接触位置并生成位置检测信号的位置检测部。唤醒控制部将位置检测信号与唤醒信号一起输出。
在该结构中,能够实现难以误启动且能够检测对操作面的按下量和操作位置的触摸式输入装置。
根据本发明,能够抑制因无意的接触等导致的启动处理的误动作。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的触摸式输入装置的框图。
图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的触摸式输入装置的位移检测信号、唤醒信号、设备动作模式的迁移的图。
图3是表示本发明的第一实施方式所涉及的唤醒信号Swk的生成处理流程的流程图。
图4是表示本发明的第二实施方式所涉及的触摸式输入装置的位移检测信号、唤醒信号、设备动作模式的迁移的图。
图5是表示本发明的第二实施方式所涉及的唤醒信号Swk的生成处理流程的流程图。
图6是本发明的第三实施方式所涉及的触摸式输入装置的框图。
图7是表示本发明的第三实施方式所涉及的触摸式输入装置的位移检测信号、唤醒准备信号、唤醒信号、设备动作模式的迁移的图。
图8是表示本发明的第三实施方式所涉及的唤醒信号Swk的生成处理流程的流程图。
图9是表示本发明的第四实施方式所涉及的触摸式输入装置的位移检测信号、唤醒准备信号、唤醒信号、设备动作模式的迁移的图。
图10是表示本发明的第四实施方式所涉及的唤醒信号Swk的生成处理流程的流程图。
图11是第一例的电子设备的外观立体图。
图12是第二例的电子设备的外观立体图。
具体实施方式
参照附图来说明本发明的第一实施方式所涉及的触摸式输入装置。图1是本发明的第一实施方式所涉及的触摸式输入装置的框图。其中,在本实施方式中,如后所述,以将位移检测信号与唤醒信号一起进行输出的触摸式输入装置为例进行说明,但只要是只输出唤醒信号的情况,便能够作为唤醒信号产生装置。
另外,示出在本实施方式所涉及的触摸式输入装置1中,通过操作面被所谓长按,使得被安装该触摸式输入装置1的电子设备启动的情况。
触摸式输入装置1具备触摸传感器10和唤醒控制部20。触摸传感器10相当于本发明的“位移检测部”。触摸传感器10具备压电传感器11P和检测信号生成部12。压电传感器11P相当于本发明的“位移感知元件”。
压电传感器11P的优选结构的具体例将后述,压电传感器11P具备聚乳酸等具有压电性的压电薄膜、和形成于该压电薄膜的相互对置的两个主面的位移感知用导体。压电传感器11P被配置成一个主面为操作面。压电传感器11P在被操作者进行了主面的按下时、进行了该按下的放松时,感知因该按下、按下的放松引起的位移量以及位移方向,并输出感知信号。感知信号的信号电平由这些位移量以及位移方向唯一决定。
例如,在操作面被按下情况下压电传感器11P瞬间产生与位移量相应的大小的正方向电位差,在操作面的按下被放松的情况下压电传感器11P瞬间产生与位移量相应的大小的负方向电位差。该电位差在位移量没有变化的情况下收敛为0。
检测信号生成部12与压电传感器11P的成对的位移感知用导体连接。检测信号生成部12例如由积分电路等构成。检测信号生成部12生成电压基于由位移量以及位移方向决定的电位差而发生变化的位移检测信号Sp。
图2是表示本发明的第一实施方式所涉及的触摸式输入装置的位移检测信号、唤醒信号、设备动作模式的迁移的图。
具体而言,在位移量没有变化的稳定状态下,压电传感器11P的位移感知用导体间不产生电位差。该情况下,如图2所示,位移检测信号Sp恒定为基准电压Vst。
若操作面被按下而在位移感知用导体间产生正方向电位差,则位移检测信号Sp成为比基准电压Vst高的电压,在达到极大值后返回到基准电压Vst。此时,位移检测信号Sp根据检测信号生成部12的积分电路的时间常数,如图2所示,电压以时间变化慢的状态上升、降低。即,能够使电压值的时间变化相对于感知信号钝化。
若对操作面的按下被放松而在位移感知用导体间产生负方向电位差,则位移检测信号Sp成为比基准电压Vst低的电压,在达到极大值后返回到基准电压Vst。此时,位移检测信号Sp根据检测信号生成部12的积分电路的时间常数,如图2所示,电压以时间变化慢的状态降低、上升。
这样的电压变化产生的位移检测信号Sp被输入至唤醒控制部20。
唤醒控制部20例如由微机等构成,由比安装该触摸式输入装置1的电子设备的主控制部省电的结构构成。唤醒控制部20具有ADC(模拟数字转换电路)。ADC以规定的取样周期对位移检测信号Sp进行取样,并转换为数字信号。
唤醒控制部20持续执行位移检测信号Sp的观测,通过图3所示的处理,生成唤醒信号Swk。图3是表示本发明的第一实施方式所涉及的唤醒信号Swk的生成处理流程的流程图。
首先,唤醒控制部20检测出位移检测信号Sp变为极大值。即,唤醒控制部20检测出对操作面有按下(S101:是)。在此,唤醒控制部20持续该按下(极大值)的检测(S101:否)直到检测到有按下为止、即直到观测到位移检测信号Sp的极大值为止。
若检测到对操作面有按下(S101:是),则唤醒控制部20将该检测定时作为计时开始时刻tp,开始计时(S102)。在此,进行计时的检测时间ΔTc为预先设定的时间,例如可以为1秒~2秒左右。其中,检测时间ΔTc是能够适当设定的值,能够根据对误启动进行抑制的条件而设定。
如果是检测时间ΔTc内(S103:是),则唤醒控制部20持续极小值的检测(S104:否)直到检测到按下的放松、即位移检测信号Sp的极小值为止。其中,如果在检测时间ΔTc内没有检测到按下的放松、即位移检测信号Sp的极小值(S103:否),则唤醒控制部20停止唤醒信号的生成处理。
若检测到位移检测信号Sp的极小值、即按下的放松(S104:是),则唤醒控制部20生成唤醒信号Swk并进行输出(S105)。如图2所示,唤醒信号Swk例如是将按下的放松的检测定时td作为状态迁移定时twk,从Low(低)状态向Hi(高)状态迁移,并将Hi状态维持规定时间长度的脉冲信号。
安装有触摸式输入装置1的电子设备若被输入唤醒信号Swk的Hi状态,则执行启动处理。电子设备从休止状态迁移至动作状态,执行规定的功能。
通过使用以上那样的结构以及处理,例如即使操作面因在包中操作面与其他物体接触,或携带时的冲击等而被按下,也不会因该按下而输出唤醒信号Swk。由此,能够抑制电子设备的误启动。即使不设置从按下的检测到按下放松的检测为止的时间(检测时间ΔTc)也能够实现该效果。
在使用了这样的结构以及处理的基础上,通过限制检测时间ΔTc,能够更可靠地抑制无意的唤醒信号Swk的输出。
其中,唤醒控制部20使位移检测信号Sp的输出与唤醒信号Swk的输出一起开始。电子设备通过使用该位移检测信号Sp,能够受理针对触摸传感器10的操作面的操作输入而执行规定的功能。
接下来,参照附图对第二实施方式所涉及的触摸式输入装置进行说明。图4是表示本发明的第二实施方式所涉及的触摸式输入装置的位移检测信号、唤醒信号、设备动作模式的迁移的图。图5是表示本发明的第二实施方式所涉及的唤醒信号Swk的生成处理流程的流程图。
本实施方式的触摸式输入装置相对于第一实施方式所示的触摸式输入装置,仅唤醒控制部20的处理不同,其它的结构以及处理与第一实施方式所示的触摸式输入装置相同。因此,仅对唤醒控制部20的处理进行具体说明。
大致上,本实施方式的触摸式输入装置基于连续的二组按下和按下放松的动作(所谓的双击),来生成唤醒信号Swk。
首先,唤醒控制部20检测出位移检测信号Sp最初成为极大值的情况。即,唤醒控制部20检测出对操作面有最初按下的情况(第一按下)(S201:是)。在此,唤醒控制部20直到检测出有第一按下为止、即直到观测到位移检测信号Sp的第一极大值为止,持续该第一按下(第一极大值)的检测(S201:否)。
若检测到针对操作面有第一按下(S201:是),则唤醒控制部20将该检测定时作为计时开始时刻tp1,开始计时(S202)。在此,进行计时的检测时间ΔTc与第一实施方式同样,是预先设定的时间。
如果是检测时间ΔTc内(S203:是),则直到检测出第二次按下的放松(第二按下的放松)、即位移检测信号Sp的第二次极小值(第二极小值)为止,唤醒控制部20持续第二极小值的检测(S204:否)。此外,如果在检测时间ΔTc内没有检测到第二按下的放松、即位移检测信号Sp的第二极小值(S203:否),则唤醒控制部20停止唤醒信号的生成处理。
在此,第二次按下的放松被定义如下。首先,如图2所示,根据位移检测信号Sp的电压值,检测第一次按下(第一按下)和第一次按下放松(第一按下放松)。在检测到该第一次按下和按下放松的组之后,根据位移检测信号Sp的电压值,检测第二次按下(第二按下)和第二次按下放松(第二按下放松)。
若检测到位移检测信号Sp的第二极小值、即第二按下的放松(S204:是),则唤醒控制部20生成唤醒信号Swk并进行输出(S205)。如图4所示,唤醒信号Swk例如是将按下的放松的检测定时td2作为状态迁移定时twk,从Low状态迁移至Hi状态,并将Hi状态维持规定时间长度的脉冲信号。
安装有触摸式输入装置1的电子设备若被输入唤醒信号Swk的Hi状态,则执行启动处理。电子设备从休止状态迁移为动作状态,执行规定的功能。
使用以上那样的结构以及处理,也能够抑制安装有该触摸式输入装置的电子设备的误启动。并且,在本实施方式的结构中,如果没有多次检测由按下和按下放松的组构成的动作,则不生成唤醒信号Swk,所以能够更可靠地抑制误启动。此外,在上述实施方式中,对在n为二次的检测中生成唤醒信号Swk的情况进行了说明,但并不限定于此,例如,也可以在三次以上的检测中生成唤醒信号Swk。
接下来,参照附图对第三实施方式所涉及的触摸式输入装置进行说明。图6是本发明的第三实施方式所涉及的触摸式输入装置的框图。图7是表示本发明的第三实施方式所涉及的触摸式输入装置的位移检测信号、唤醒信号、设备动作模式的迁移的图。图8是表示本发明的第三实施方式所涉及的唤醒信号Swk的生成处理流程的流程图。
本实施方式的触摸式输入装置1A相对于第一实施方式所示的触摸式输入装置1,触摸传感器10A的结构以及处理、唤醒控制部20的处理不同。因此,仅对与第一实施方式的触摸式输入装置1不同的地方进行具体说明。
触摸传感器10A具备压电传感器11P、检测信号生成部12以及准备信号生成部13。检测信号生成部12将位移检测信号Sp向唤醒控制部20输出并且还向准备信号生成部13输出。
准备信号生成部13根据位移检测信号Sp的电压值生成唤醒准备信号Swp,并向唤醒控制部20输出。准备信号生成部13预先设定了比基准电压Vst电压高的检测阈值Vth。准备信号生成部13将位移检测信号Sp的电压值与检测阈值Vth进行比较。在位移检测信号Sp的电压值为检测阈值Vth以上的期间(S331:是),准备信号生成部13使唤醒准备信号Swp为Hi状态(S332)。在位移检测信号Sp的电压值小于检测阈值的期间(S331:否),准备信号生成部13使唤醒准备信号Swp为Low状态(S333)。
通过进行这样的处理,能够如图7所示将位移检测信号Sp的电压值从基准电压Vst达到检测阈值Vth的时间tp11作为唤醒准备信号Swp从低状态迁移到高状态的定时tcs。另外,能够将位移检测信号Sp的电压值从检测阈值Vth以上降低到小于检测阈值Vth的时间tp12作为唤醒准备信号Swp从高状态迁移到低状态的定时tce。由此,唤醒准备信号Swp作为在操作面被按下、位移检测信号Sp维持检测阈值Vth以上的期间成为高状态的脉冲信号而被输出。即,通过进行这样的处理,能够生成检测到对操作面的按下的信号。
直到被输入高状态的唤醒准备信号Swp为止,唤醒控制部20处于休止状态(S301:否)。唤醒控制部20通过唤醒准备信号Swp迁移为高状态而启动,成为唤醒准备状态(S301:是)。唤醒控制部20将向该高状态的迁移定时作为计时开始时刻,开始计时(S302)。在此,进行计时的检测时间ΔTc是预先设定的时间。
如果是检测时间ΔTc内(S303:是),则直到检测到按下的放松、即位移检测信号Sp的极小值为止,唤醒控制部20持续极小值的检测(S304:否)。此外,如果在检测时间ΔTc内没有检测到按下的放松、即位移检测信号Sp的极小值(S303:否),则唤醒控制部20停止唤醒信号的生成处理。
若检测到位移检测信号Sp的极小值、即按下的放松(S304:是),则唤醒控制部20生成唤醒信号Swk并进行输出(S305)。
如图7所示,唤醒信号Swk是将按下的放松的检测定时td作为状态迁移定时twk,从低状态迁移到高状态,并将高状态维持规定时间长度的脉冲信号。
安装有触摸式输入装置1A的电子设备若被输入唤醒信号Swk的高状态,则执行启动处理。电子设备从休止状态迁移到动作状态,执行规定的功能。
通过使用以上那样的结构以及处理,与第一实施方式所涉及的触摸式输入装置1同样,也能够抑制电子设备的误启动。
并且,在本实施方式的结构以及处理中,直到检测到按下为止,唤醒控制20处于休止状态,在该期间仅触摸传感器10A进行动作。因此,能够使触摸式输入装置1A比上述的实施方式所示的触摸式输入装置1更省电。
接下来,参照附图对第四实施方式所涉及的触摸式输入装置进行说明。图9是表示本发明的第四实施方式所涉及的触摸式输入装置的位移检测信号、唤醒信号、设备动作模式的迁移的图。图10是表示本发明的第四实施方式所涉及的唤醒信号Swk的生成处理流程的流程图。
本实施方式的触摸式输入装置1A是与第三实施方式所示的触摸式输入装置相同的结构,相对于第二实施方式所述的触摸式输入装置1,触摸传感器10A的结构以及处理、唤醒控制部20的处理不同。因此,仅对与第二、第三实施方式的触摸式输入装置不同的地方进行具体说明。
准备信号生成部13根据位移检测信号Sp的电压值生成唤醒准备信号Swp,并向唤醒控制部20输出。准备信号生成部13将位移检测信号Sp的电压值与检测阈值Vth进行比较。如果是位移检测信号Sp的电压值为检测阈值Vth以上的期间(S431:是)、且是休止中的第一次(S434:是),则准备信号生成部13使唤醒准备信号Swp为高状态(S432)。在位移检测信号Sp的电压值小于检测阈值的期间(S431:否),准备信号生成部13使唤醒准备信号Swp为低状态(S433)。另外,如果位移检测信号Sp的电压值为检测阈值Vth以上但不是第一次(S431:是且S434:否),则准备信号生成部13使唤醒准备信号Swp为低状态(S433)。
通过进行这样的处理,能够如图9所示将在休止状态下位移检测信号Sp的电压值从基准电压Vst最初达到检测阈值Vth的时间tp11作为唤醒准备信号Swp从低状态迁移为高状态的定时tcs。另外,能够将位移检测信号Sp的电压值最初从检测阈值Vth以上降低到小于检测阈值Vth的时间tp12作为唤醒准备信号Swp从高状态迁移为低状态的定时tce。由此,唤醒准备信号Swp作为在休止状态下操作面最初被按下且在位移检测信号Sp维持检测阈值Vth以上的期间成为高状态的脉冲信号被输出。即,通过进行这样的处理,能够生成检测到对操作面的第一按下的信号。
唤醒控制部20通过唤醒准备信号Swp成为高状态而启动,检测到对操作面有最初的按下(第一按下)(S401:是)。在此,唤醒控制部20直到检测到有第一按下为止、即直到检测到唤醒准备信号Swp变为高状态为止,处于休止状态(S401:否)。
唤醒控制部20若检测到对操作面有第一按下(S401:是),则将该检测定时作为计时开始时刻tp1,开始计时(S402)。在此,进行计时的检测时间ΔTc与第二实施方式同样,是预先设定的时间。
如果是检测时间ΔTc内(S403:是),则直到检测到第二次按下的放松(第二按下的放松)、即位移检测信号Sp的第二次极小值(第二极小值)为止,唤醒控制部20持续第二极小值的检测(S404:否)。此外,如果在检测时间ΔTc内没有检测到第二按下的放松、即位移检测信号Sp的第二极小值(S203:否),则唤醒控制部20停止唤醒信号的生成处理。
在此,第二次按下的放松被定义如下。首先,如图9所示,根据位移检测信号Sp的电压值,检测第一次的按下放松(第一按下放松)。在检测到该第一次的按下放松之后,根据位移检测信号Sp的电压值,检测第二次的按下(第二按下)和第二次的按下放松(第二按下放松)。
若检测到位移检测信号Sp的第二极小值、即第二按下的放松(S404:是),则唤醒控制部20生成唤醒信号Swk并进行输出(S405)。如图9所示,唤醒信号Swk是将按下的放松的检测定时td2作为状态迁移定时twk,从低状态迁移为高状态并将高状态维持规定时间长度的脉冲信号。
安装有触摸式输入装置1A的电子设备若被输入唤醒信号Swk的高状态,则执行启动处理。电子设备从休止状态迁移为动作状态,执行规定的功能。
通过使用以上那样的结构以及处理,与第二实施方式所涉及的触摸式输入装置1同样,也能够抑制电子设备的误启动。
并且,在本实施方式的结构以及处理中,直到检测到按下为止,唤醒控制20处于休止状态,在该期间,仅触摸传感器10A进行动作。因此,能够使触摸式输入装置1A比上述的实施方式所示的触摸式输入装置1更省电。
其中,安装有上述的触摸式输入装置的电子设备例如是以下那样的结构。图11是第一例的电子设备的外观立体图。图12是第二例的电子设备的外观立体图。其中,在图11、图12中记载了触摸传感器10,但也可以是触摸传感器10A。
图11所示的第一例的电子设备30具备由可携带程度的大小构成的大致长方体形状的框体300。框体300由长度以及宽度比厚度大的大致平板状的形状构成。框体300的一个平板面(与厚度方向正交的面)成为操作面301。在操作面301沿大致整个面配置有显示面板40。显示面板40只要是薄型显示器即可,例如由液晶显示器构成。在操作面301中的没有配置显示面板40的区域配置有触摸式输入装置的触摸传感器10。以触摸传感器10的压电传感器11P的主面与操作面301大致一致且平行的方式,触摸传感器10被配置在框体300的操作面301。此外,在图11中示出了触摸传感器10被配置在操作面301的例子,但也可以被配置在框体300的其他面。
图12所示的第二例的电子设备30A具备由可携带程度的大小构成的大致长方体形状的框体300A。框体300A与图11的框体300同样,也由大致平板状的形状构成。框体300的一个平板面(与厚度方向正交的面)成为操作面301A。在操作面301A沿大致整个面配置有显示面板40A。显示面板40A是薄型显示器。在操作面301A中的显示面板40A的表面配置有触摸式输入装置的触摸传感器10。以触摸传感器10的压电传感器11P的主面与操作面301大致一致且平行的方式,触摸传感器10被配置在框体300的操作面301。
在这样的电子设备30、30A中,在搬运时操作面301、301A的触摸传感器10由于会与其他物体接触、或受到强冲击而容易被按下。然而,通过使用由上述的结构构成的触摸式输入装置1,能够抑制这种无意的按下导致的电子设备30、30A的误启动。
另外,优选构成压电传感器11P的压电薄膜的材料是以下的结构。
压电薄膜由单轴拉伸的L型聚乳酸(PLLA)形成。
PLLA是手性高分子,主链具有螺旋构造。PLLA若被单轴拉伸而分子进行取向,则具有压电性。而且,被单轴拉伸后的PLLA通过压电薄膜的平板面被按下而产生电荷。此时,产生的电荷量由平板面基于按下而向与该平板面正交的方向位移的位移量来唯一决定。
被单轴拉伸后的PLLA的压电常数在高分子中属于非常高的部类。因此,能够高灵敏度地检测因按下以及按下放松引起的位移。
其中,优选拉伸倍率为3~8倍左右。通过在拉伸后实施热处理,可在聚乳酸的拉伸之后促进链结晶的结晶化而提高压电常数。此外,在进行了二轴拉伸的情况下通过使各自的轴的拉伸倍率不同而能够得到与单轴拉伸同样的效果。例如当以某个方向为X轴并在该方向上施以8倍的拉伸、在与该轴正交的Y轴方向上施以2倍的拉伸的情况下,关于压电常数,可得到大致与在X轴方向上实施了4倍的单轴拉伸的情况几乎同等的效果。由于单纯地进行了单轴拉伸的薄膜容易沿拉伸轴方向裂开,所以通过进行上述那样的二轴拉伸,能够增强几分强度。
另外,PLLA在因拉伸等引起的分子的取向处理中产生压电性,无需如PVDF等其他的聚合物、压电陶瓷那样进行转态过程处理。即,不属于铁电体的PLLA的压电性不像PVDF、PZT等铁电体那样通过离子的极化而体现,而由来于作为分子的特征构造的螺旋构造。因此,在PLLA中不产生其他铁电性的压电体所产生的焦电性。并且,PVDF等存在随时间经过而出现压电常数的变动,压电常数根据情况而显著降低的情况,但PLLA的压电常数随时间经过极其稳定。因此,不会给周围环境带来影响,能够高灵敏度地因检测按下以及按下放松引起的位移。
另外,由于PLLA的相对介电常数非常低约为2.5,所以若将d设为压电常数,将εT设为介电常数,则压电输出常数(=压电g常数,g=d/εT)为较大的值。
在此,介电常数ε33 T=13×ε0、压电常数d31=25pC/N的PVDF的压电g常数根据上述的式子为g31=0.2172Vm/N。另一方面,若将压电常数d14=10pC/N的PLLA的压电g常数换算为g31而求出,则由于d14=2×d31,所以d31=5pC/N,压电g常数g31=0.2258Vm/N。因此,以压电常数d14=10pC/N的PLLA,能够充分地得到与PVDF同样的按下量的检测灵敏度。而且,本申请的发明人通过实验得到d14=15~20pC/N的PLLA,通过使用该PLLA,能够进一步非常高灵敏度地检测按下以及按下放松。
在由具有这样的特性的PLLA构成的压电薄膜的两个主面,以规定的图案形成有按下检测用导体。按下检测用导体优选采用以ITO、ZnO、银纳米线、聚噻吩为主成分的有机电极;以聚苯胺为主成分的有机电极中的任意一种。通过使用这些材料,能够形成透光性高的导体图案。此外,在不需要透明性的情况下,也能够使用由银膏形成的电极、通过蒸镀、溅射或者镀敷等形成的金属类导体。
另外,在上述的实施方式中,表示了在触摸传感器中具备压电传感器11P的例子,但也可以将静电传感器与压电传感器11P一起具备。该情况下,若将构成静电传感器的位置检测用导体形成于压电薄膜的两面则更好。
在该结构中,若操作者的手指等接触到操作面,则根据接触的位置,两面的位置检测用导体间的静电电容发生变化,可得到与该静电电容相应的接触信号。由此,不仅能够检测操作面上的因按下引起的位移量,还能够检测到按下位置。
因此,通过将该接触信号与位移检测信号Sp一起输出,能够将按下量和按下位置向电子设备输出。
另外,在上述的实施方式中,表示了将来自压电传感器11P的感知信号在检测信号生成部12中进行规定的处理而转换为位移检测信号Sp的例子,但也能够将感知信号直接作为位移检测信号Sp输出。
附图标记说明
1、1A:触摸式输入装置,10、10A:触摸传感器,11P:压电传感器,12:检测信号生成部,13:准备信号生成部,20:唤醒控制部,30、30A:电子设备,300、300A:框体,301、301A:操作面,40、40A:显示面板。
Claims (12)
1.一种唤醒信号产生装置,其中,具备:
位移检测部,生成与因按下以及按下的放松而产生的操作面的位移量和位移方向对应的位移检测信号;以及
唤醒控制部,使用所述位移检测信号,来检测在所述位移量增加之后位移量减少的情况并生成唤醒信号,
所述唤醒信号是使电子设备执行启动处理的信号,
所述位移检测部具备唤醒准备信号生成部,该唤醒准备信号生成部根据所述位移检测信号来检测所述位移量的增加,生成唤醒准备信号,并向所述唤醒控制部输出生成的所述唤醒准备信号,
所述唤醒控制部若被输入所述唤醒准备信号则启动,
若从所述唤醒准备信号输入起在规定时间以内检测出所述位移量的减少,则生成所述唤醒信号。
2.根据权利要求1所述的唤醒信号产生装置,其中
所述唤醒控制部使用所述位移检测信号,来检测在因第一位移引起的位移量增加之后位移量因接着所述第一位移的第n位移而减少的情况来生成唤醒信号,其中,n为2以上的正整数。
3.根据权利要求2所述的唤醒信号产生装置,其中,
所述唤醒控制部通过从检测到所述第一位移量的增加的时刻起在规定时间以内检测所述第n位移量的减少,来生成所述唤醒信号,其中,n为2以上的正整数。
4.根据权利要求1~权利要求3中任一项所述的唤醒信号产生装置,其中,
所述唤醒控制部基于所述唤醒准备信号来检测所述位移量的增加。
5.根据权利要求1~权利要求3中任一项所述的唤醒信号产生装置,其中,
所述位移检测部具备:
位移感知元件,生成与所述位移量以及所述位移方向对应的感知信号;以及
检测信号生成部,使所述感知信号的时间位移量减慢来生成所述位移检测信号。
6.根据权利要求4所述的唤醒信号产生装置,其中,
所述位移检测部具备:
位移感知元件,生成与所述位移量以及所述位移方向对应的感知信号;以及
检测信号生成部,使所述感知信号的时间位移量减慢来生成所述位移检测信号。
7.根据权利要求5所述的唤醒信号产生装置,其中,
所述位移感知元件具备被配置在所述操作面的压电薄膜、以及形成于该压电薄膜的导体。
8.根据权利要求6所述的唤醒信号产生装置,其中,
所述位移感知元件具备被配置在所述操作面的压电薄膜、以及形成于该压电薄膜的导体。
9.根据权利要求7所述的唤醒信号产生装置,其中,
所述压电薄膜由向至少沿单轴方向拉伸了的聚乳酸构成。
10.根据权利要求8所述的唤醒信号产生装置,其中,
所述压电薄膜由向至少沿单轴方向拉伸了的聚乳酸构成。
11.一种触摸式输入装置,其中,
具备权利要求1~权利要求10中任一项所述的唤醒信号产生装置,
所述唤醒控制部将所述位移检测信号与所述唤醒信号一起输出。
12.根据权利要求11所述的触摸式输入装置,其中,
所述位移检测部具备检测操作面的接触位置并生成位置检测信号的位置检测部,
所述唤醒控制部将所述位置检测信号与所述唤醒信号一起输出。
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