CN106062676B - 电子设备 - Google Patents

Abstract

一种电子设备，能不使检测电极的位置检测精度降低地进行键盘输入和手势输入这两者。其具备：与电源键(11A)的按下相应地受到压力而变形的凸部(21)；以及静电电容式触摸传感器(40)，静电电容式触摸传感器(40)具备：检测电极，其均匀地配置于与操作面(10)相对的面内；以及按下检测部(44)，其用于根据凸部(21)的变形而检测电源键(11A)的按下。

Description

电子设备

技术领域

本发明涉及便携电话等电子设备。

背景技术

由于轻拂(flick)、滑动(swipe)、缩放(pinch)等手势输入 的便利性，所以智能电话得以普及，另一方面，由于键盘输入的简 便性，所以对数字键等有根深蒂固的需求，能进行键盘输入和手势 输入这两者的功能手机正在普及。

以往以来，关于能进行键盘输入和手势输入这两者的功能手机 等电子设备提出了各种技术方案。

例如在专利文献1中记载了搭载有坐标检测装置的便携电话 机。专利文献1的便携电话机在操作面上设有操作键。另外，在操 作面的背面侧按顺序设有心柱垫(ステムマット)、坐标检测装置 以及电路基板。

在心柱垫的背面的与操作键对应的位置设有多个心柱(凸部)。

坐标检测装置是能检测操作者的手指与操作面的接触位置而 进行手势输入的静电电容式触摸传感器，具备多个检测电极。另外， 坐标检测装置的与心柱对应的位置设有插通孔，心柱插通于插通 孔。

在电路基板上的与心柱相对的位置设有金属制的翻转板，翻转 板具有穹顶形状，基端部与环状电极连接。另外，在电路基板上以 与翻转板的内面相对的方式设有接触电极。

在上述构成的便携电话机中，当按下操作键时，按压力会经由 心柱施加到翻转板，翻转板翻转。其结果是，翻转板的内面与接触 电极接触而环状电极与接触电极导通，由此，能对键盘输入进行电 检测。

这样，专利文献1的便携电话机通过具备坐标检测装置、心柱 垫以及翻转板，能实现手势输入和键盘输入这两者。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许公报“特许第4408426号公报(2009年11 月20日登记)”

发明内容

发明要解决的问题

然而，专利文献1的便携电话机为了将按压力经由心柱传递到 翻转板而在坐标检测装置中开有插通孔。检测电极是以避开插通孔 的方式配置的，没有均匀地配置于与操作面相对的面内。

其结果是，专利文献1的坐标检测装置的检测灵敏度会根据手 指在操作面中的接触位置的不同而不同，操作面上的检测灵敏度的 均匀性低，因此检测精度低。另外，难以检测多点触摸等复杂的手 势输入。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供能不使检测 电极的位置检测精度降低地进行键盘输入和手势输入这两者的电 子设备。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，本发明的一方式的电子设备具备操作面， 上述操作面能进行操作输入，上述电子设备的特征在于，具备：电 源键，其设于上述操作面；形状可变部，其在上述操作面的背面侧 设于与上述电源键对应的位置，与上述电源键被按下相应地发生变形；以及位置检测部，其设于上述形状可变部的背面侧，检测物体 对上述操作面的接近或接触，上述位置检测部还具备：检测电极， 其均匀地配置于与上述操作面相对的面内；以及按下检测部，其根 据上述形状可变部的变形来检测上述电源键的按下。

发明效果

根据本发明的一方式，可提供能不使检测电极的位置检测精度 降低地进行键盘输入和手势输入这两者的电子设备。

附图说明

图1是本发明的实施方式1的便携电话的俯视图。

图2是表示输入部的构成的俯视图，(a)是上侧盖和操作键， (b)是键盘，(c)是绝缘基板，(d)是位置检测部。

图3是表示输入部的各构成的位置关系的截面图，(a)是上侧 盖和操作键，(b)是键盘，(c)是绝缘基板，(d)是位置检测部。

图4是图1的A－A’截面图。

图5是表示便携电话的控制部与静电感应控制器的连接关系的 概略图。

具体实施方式

[实施方式1]

以下，基于图1～图4详细地说明本发明的实施方式1的电子设 备。在以下说明中，作为本发明的电子设备举例说明便携电话。

图1是本实施方式的便携电话100的概略图。

便携电话100具备：输入部1，其具有操作面10(键面)，操作 面10能由操作者输入操作；以及显示部2，其显示图像等。在操作 面10上设有操作键11，便携电话100伴随着操作键11的按下而进行 规定的处理。

图2是表示输入部1的构成的俯视图，(a)是上侧盖和操作键， (b)是键盘，(c)是绝缘基板，(d)是位置检测部。

图3是表示输入部1的各构成的位置关系的截面图，(a)是上侧 盖和操作键，(b)是键盘，(c)是绝缘基板，(d)是位置检测部。

如图2和图3所示，输入部1具有按顺序层叠有上侧盖12和操作 键11、键盘20、绝缘基板30(绝缘层)以及静电电容式触摸传感器 40(位置检测部)的结构。

(操作面)

如图2的(a)所示，在输入部1的表面侧设有上侧盖12，操作 键11从形成于上侧盖12的开口部露出于输入部1的表面。上侧盖12 的表面和操作键11的表面构成操作面10。

操作键11包括切换便携电话100的电源的接通/关断的电源键 11A；以及用于进行文字输入和号码输入的输入键11B。输入键11B 包括例如数字键等。

如图3的(a)所示，操作键11具有向背面侧突起的突起部13。

(键盘)

如图3的(b)所示，在操作面10的背面侧设有键盘20。如图2 的(b)所示，在键盘20的与操作键11对应的位置(电源键11A的正 下方)形成有具有穹顶形状的凸部21(形状可变部、穹顶状构件)。 在凸部21的里面(内侧的面)设有导电构件22(金属接点)。

此外，凸部21只要设于操作键11中的至少电源键11A的正下方 即可。

凸部21具有可挠性，会与操作键11被按下相应地受到压力而翻 转，从而向键盘20的背面侧突出。此外，凸部21只要会与操作键11 被按下相应地受到压力而变形即可，其形状不限于穹顶形状。

(绝缘层)

如图3的(c)所示，在键盘20的背面侧以与键盘20相对的方式 设有绝缘基板30。如图2的(c)所示，在绝缘基板30的与电源键11A 对应的位置(电源键11A的正下方)设有开口部31。

(静电电容式触摸传感器40)

如图3的(d)所示，在绝缘基板30的背面侧设有静电电容式触 摸传感器40。如图2的(d)所示，静电电容式触摸传感器40具备检 测基板41以及形成于检测基板41上的多个X检测电极42和Y检测电 极43，基于检测电极间的静电电容的变化来检测物体对操作面10的接近或接触。此外，也可以取代静电电容式触摸传感器40而使用 其它方式的位置检测传感器。

X检测电极42和Y检测电极43以俯视时相互交叉的方式均匀地 配置于与操作面10相对的面内。X检测电极42和Y检测电极43既可 以形成于检测基板41的同一平面上，也可以分别形成于检测基板41 的表面侧和背面侧。

另外，在静电电容式触摸传感器40的检测基板41的表面侧设有 按下检测部44，按下检测部44用于检测电源键的按下。按下检测部 44例如可以包括相互空开间隔设置的2个电极44A、44B，基于2个 电极44A、44B之间有无导通来检测电源键的按下。

如图2的(d)所示，X检测电极42和Y检测电极43以不与按下 检测部44导通的方式配置。

便携电话100具备未图示的静电感应控制器和控制部(应用 CPU等)。控制部控制静电感应控制器，静电感应控制器驱动X检测 电极42和Y检测电极43，由此能将物体与操作面10的接近或接触作 为手势输入检测出。控制部进行与检测出的手势输入相应的处理。

例如，可以是在X检测电极42和Y检测电极43之间形成有静电 电容，静电感应控制器对Y检测电极43施加脉冲状的电压，从X检 测电极42取得与上述静电电容相应的检测电压。

(手势输入和键盘输入)

如上所述，静电电容式触摸传感器40的X检测电极42和Y检测 电极43均匀地配置于与操作面10相对的面内。

在专利文献1的便携电话机中，在坐标检测装置中开有插通孔， 检测电极没有均匀地配置于与操作面相对的面内。其结果是，操作 面上的检测灵敏度的均匀性低，因此检测精度低。另外，难以检测 多点触摸等复杂的手势输入。

而另一方面，在本实施方式的便携电话1中，在静电电容式触 摸传感器40中未设有孔，X检测电极42和Y检测电极43均匀地配置 于与操作面10相对的面内。因此，操作面10上的检测灵敏度的均匀 性高、检测精度高。另外，能检测多点触摸等高度化触摸操作。

图4是图1的A－A’截面图。

当电源键11A被按下时，压力会经由电源键11A的背面侧的突 起部13施加到凸部21，凸部21翻转。由于凸部21翻转，设于凸部21 的里面的导电构件22会经由绝缘基板30的开口部31与按下检测部 44的2个电极44A、44B电接触。由此，2个电极44A、44B导通，基 于此能检测出电源键11A的按下。

这样，由于便携电话100具备按下检测部44，因此不通过检测 电极(X检测电极42和Y检测电极43)就能检测出电源键11A被按下。 即，不通过使用检测电极进行触摸检测这种复杂的检测方法，而通 过使用由按下检测部44进行的简单的检测方法来检测电源键11A的 按下，就能更准确地检测出电源键11A的按下。

[实施方式2]

基于图5如下说明本发明的另一实施方式。此外，为了便于说 明，针对具有与在上述实施方式中说明的构件相同的功能的构件附 上相同的附图标记，省略其说明。

图5是表示便携电话的控制部与静电感应控制器的连接关系的 概略图。

便携电话100的控制部50与对静电电容式触摸传感器40的检测 电极进行驱动的静电感应控制器60连接，控制静电感应控制器60 的动作。

静电感应控制器60对X检测电极42施加驱动信号，从Y检测电 极43取得检测信号。静电感应控制器60基于所得到的检测信号将用 户在操作面10上的触摸位置作为手势输入算出，将其输出到控制部 50。控制部50基于手势输入进行后续的处理。

从按下检测部44对控制部50输入表示是否按下了电源键11A的 电源键按下信息。控制部50的电源启动单元(电源IC等)基于电源 键按下信息控制静电控制器以开始或结束检测电极的驱动。

根据上述构成，便携电话100能根据检测出电源键11A的按下而 开始或结束检测电极的驱动。因此，无需为了检测电源键11A的按 下而预先驱动静电电容式触摸传感器40的检测电极使其成为待机 状态，能降低功耗。

[变形例]

说明本发明的变形例。

在上述实施方式1和实施方式2中，静电电容式触摸传感器40也 可以是检测手势输入和键盘输入这两者的。

例如，由于按下操作键11而凸部21发生了变形的情况下的检测 电极间的静电电容的变化量比物体与操作面10接触或接近的情况 下的检测电极间的静电电容的变化量大，因此，静电电容式触摸传 感器40也可以根据检测电极间的静电电容的变化量来判别键盘输 入和手势输入。

具体地，在检测电极间的静电电容的变化量比规定的值小的情 况下，判别为操作者的手指对操作面10的接近或接触，将其检测为 手势输入。另一方面，在检测电极间的静电电容的变化量是规定值 以上的情况下，判别为操作者按下了操作键11，将其检测为键盘输 入。

由此，能由1个静电电容式触摸传感器40检测手势输入和键盘 输入这两者，因此能实现便携电话100的薄型化和成本降低。

[总结]

本发明的方式1的电子设备是具备操作面(10)的电子设备(便 携电话100)，上述操作面能输入操作者的操作，上述电子设备的特 征在于，具备：电源键(11A)，其设于上述操作面；形状可变部(凸 部21)，其在上述操作面的背面侧设于与上述电源键对应的位置，与上述电源键被按下相应地受到压力而变形；以及位置检测部(静 电电容式触摸传感器40)，其设于上述形状可变部的背面侧，检测 物体对上述操作面的接近或接触，上述位置检测部具有均匀地配置 于与上述操作面相对的面内的检测电极(X检测电极42、Y检测电 极43)，上述位置检测部还具备按下检测部(44)，上述按下检测部 (44)用于根据上述形状可变部的变形来检测上述电源键的按下。

根据上述构成，位置检测部具有均匀地配置于与操作面相对的 面内的检测电极，因此操作面的检测灵敏度的均匀性高。因此，检 测精度高。

位置检测部还具备用于检测电源键被按下的按下检测部，因此 不通过检测电极就能检测出电源键被按下。

本发明的方式2的电子设备可以是如下构成：在上述方式1中， 具备控制上述位置检测部的控制部(50)，上述控制部根据检测出 上述电源键的按下而开始或结束上述检测电极的驱动。

根据上述构成，不通过检测电极就能检测出电源键被按下，而 且，控制部能根据检测出电源键的按下而开始或结束检测电极的驱 动。因此，无需为了检测电源键的按下而预先驱动位置检测部使其 为待机状态，能降低功耗。

本发明的方式3的电子设备可以是如下构成：在上述方式1或2 中，在上述形状可变部的背面设有导电构件(22)，当按下上述电 源键时，上述形状可变部发生变形，上述导电构件与上述按下检测 部电接触。

本发明的方式4的电子设备可以是如下构成：在上述方式3中， 上述形状可变部是与上述电源键被按下相应地受到压力而翻转的 具有穹顶形状的穹顶状构件(凸部21)，上述穹顶状构件配置于绝 缘基板(绝缘基板30)之上，上述绝缘基板在与上述电源键对应的位置设有开口部(31)，当上述穹顶状构件翻转时，上述导电构件 经由上述开口部与上述按下检测部电接触。

本发明不限于上述各实施方式，能在权利要求所示的范围内进 行各种变更，将在不同的实施方式中分别公开的技术方案适当地组 合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围中。还能通过将在 各实施方式中分别公开的技术方案进行组合而形成新的技术特征。

工业上的可利用性

本发明能应用于功能手机等便携电话。

附图标记说明

10 操作面

11A 电源键

21 凸部(形状可变部)

22 导电构件

30 绝缘基板

31 开口部

40 静电电容式触摸传感器(位置检测部)

42 X检测电极(检测电极)

43 Y检测电极(检测电极)

44 按下检测部

50 控制部

100 便携电话(电子设备)

Claims (4)

1.一种电子设备，具备操作面，上述操作面能进行操作输入，上述电子设备的特征在于，具备：

电源键，其设于上述操作面；

形状可变部，其在上述操作面的背面侧设于与上述电源键对应的位置，与上述电源键被按下相应地发生变形；以及

位置检测部，其设于上述形状可变部的背面侧，检测物体对上述操作面的接近或接触，

上述位置检测部还具备：

检测电极，其均匀地配置于与上述操作面相对的面内；以及

按下检测部，其根据上述形状可变部的变形来检测上述电源键的按下，

上述检测电极具有多个，上述多个检测电极和上述按下检测部配置在同一基板上，上述按下检测部配置在相邻的上述多个检测电极之间，

上述位置检测部将上述检测电极间的静电电容的变化量比规定值小的情况下的输入检测为手势输入，将上述静电电容的变化量是规定值以上的情况下的输入检测为键盘输入。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于，

具备控制上述位置检测部的控制部，

上述控制部根据检测出上述电源键的按下而开始或结束上述检测电极的驱动。

3.根据权利要求1或2所述的电子设备，其特征在于，

在上述形状可变部的背面设有导电构件，

当按下上述电源键时，上述形状可变部发生变形，上述导电构件与上述按下检测部电接触。

4.根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于，

上述形状可变部是与上述电源键被按下相应地受到压力而翻转的具有穹顶形状的穹顶状构件，

上述穹顶状构件配置在绝缘基板之上，

上述绝缘基板在与上述电源键对应的位置设有开口部，

当上述穹顶状构件翻转时，上述导电构件经由上述开口部与上述按下检测部电接触。