CN108351723B - 输入装置及输入装置的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

输入装置(100)具备:分压电路(220),包括电阻值根据由按压操作引起的压力的变化而变化的电阻性传感器元件(132)和电阻元件(225),在被供给驱动电压时,产生与电阻性传感器元件(132)的电阻值对应的分压电压;第1驱动电路(210),使产生不同的分压电压的第1驱动电压及第2驱动电压以一定的时间间隔交替地供给至分压电路(220);电容器(230),产生与分压电压的变化对应的电荷的变化;以及第1电荷检测电路(240),分别检测驱动电压从第1驱动电压变化为第2驱动电压的情况下的电容器(230)的电荷的变化量及驱动电压从第2驱动电压变化为第1驱动电压的情况下的电容器(230)的电荷的变化量。

Description

输入装置及输入装置的驱动方法
技术领域
本发明涉及输入装置及输入装置的驱动方法。
背景技术
已知有如专利文献1那样的输入装置,即,具备电阻值根据压力的变化而变化的感测元件及通过电压的施加来蓄积电荷的电荷蓄积部,利用流过电荷蓄积部的电流的变化的状况根据感测元件的电阻值而不同的情况,来测定压力的输入装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平6-314156
发明内容
发明解决的课题
但是,在专利文献1的输入装置中,在通过电荷蓄积部蓄积了电荷后,需要将电荷蓄积部的电荷放电,因此在放电中无法进行测定。因此,存在测定周期长、1次的测定耗费时间的不良状况。
本发明是鉴于上述情况而做出的,其目的在于,提供与以往相比能够缩短测定周期,能够使测定高速化的输入装置及输入装置的驱动方法。
用于解决课题的手段
本发明的第1观点所涉及的输入装置,具备:分压电路,包括电阻值根据由按压操作引起的压力的变化而变化的电阻性传感器元件及至少一个电阻元件,在被供给驱动电压时,产生与电阻性传感器元件的电阻值对应的分压电压;第1驱动电路,将使产生不同的分压电压的第1驱动电压及第2驱动电压以一定的时间间隔交替地供给至分压电路;电容器,在分压电压变化时,产生与分压电压的变化对应的电荷的变化;以及第1电荷检测电路,分别检测驱动电压从第1驱动电压变化为第2驱动电压的情况下的电容器的电荷的变化量及驱动电压从第2驱动电压变化为第1驱动电压的情况下的电容器的电荷的变化量。
根据该构成,将第1驱动电压及第2驱动电压以一定的时间间隔交替地供给至分压电路,所以不需要设置电容器的放电期间。因此,与以往相比测定周期变短,测定得以高速化。
优选可以是,本发明的输入装置,具备:基板;静电传感器部,具有分别配置于基板的表面的不同的位置、且静电电容根据物体的接近而变化的多个电容性传感器元件;第2驱动电路,对多个电容性传感器元件分别供给驱动电压;第2电荷检测电路,检测通过基于第2驱动电路的驱动电压的供给而蓄积于多个电容性传感器元件的电荷;以及支承部件,将基板支承于基座。电阻性传感器元件的电阻值可以根据朝向基座按压基板的压力的变化而变化。
根据该构成,在静电传感器部中的位置的检测和基于电阻性传感器元件的按压的检测中,都使用电荷检测电路,所以易于使电路构成共用化·简单化。
优选可以是,分压电路具有被供给驱动电压的一对节点,第1驱动电路,在供给第1驱动电压的情况下,将一对节点中的一个节点与电源线连接并且将一对节点中的另一个节点与接地连接,在供给第2驱动电压的情况下,将一对节点中的一个节点与接地连接并且将一对节点中的另一个节点与电源线连接。
根据该构成,能够以简单的构成使驱动电压的极性反转。
优选可以是,分压电路对电容器的一个端子施加分压电压。第1电荷检测电路可以包括:电荷转送用电容器,蓄积从电容器的另一个端子转送的电荷;放大器电路,将电容器的另一个端子与基准电压之差放大,并将放大结果的电压输出至电荷转送用电容器;以及电荷初始化电路,在放大器电路输出了与伴随着驱动电压的变化而从电容器向电荷转送用电容器转送的电荷对应的电压后、且产生下一次驱动电压的变化前,使蓄积于电荷转送用电容器的电荷初始化。
根据该构成,在静电传感器部中的位置的检测和基于电阻性传感器元件的按压的检测中,都使用电荷检测电路,所以易于使电路构成共用化·简单化。
优选可以是,第1电荷检测电路和第2电荷检测电路集成于共用的半导体集成电路芯片。
根据该构成,电路构成变得简单,向基板安装的零部件数量变少。
优选可以是,第1驱动电路和第2驱动电路集成于共用的半导体集成电路芯片。
根据该构成,电路构成变得简单,向基板安装的零部件数量变少。
本发明的第2观点为输入装置的驱动方法,该输入装置具备:分压电路,包括电阻值根据由按压操作引起的压力的变化而变化的电阻性传感器元件及至少一个电阻元件,在被供给驱动电压时,产生与电阻性传感器元件的电阻值对应的分压电压;以及电容器,产生与分压电压的变化对应的电荷的变化。该输入装置的驱动方法包括如下步骤:使驱动电压从第1驱动电压向第2驱动电压变化;检测驱动电压从第1驱动电压变化为第2驱动电压的情况下的电容器的电荷的变化量;使驱动电压从第2驱动电压向第1驱动电压变化;以及检测驱动电压从第2驱动电压变化为第1驱动电压的情况下的电容器的电荷的变化量。
根据该构成,将第1驱动电压及第2驱动电压以一定的时间间隔交替地供给至分压电路,所以不需要设置电容器的放电期间。因此,与以往相比测定周期变短,测定得以高速化。
发明的效果
根据本发明的输入装置及输入装置的驱动方法,与以往相比,能够缩短测定周期,能够使测定高速化。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的输入装置的构成图。
图2是表示图1所示的输入装置的电路构成的一例的框图。
图3是图2所示的电阻式检测部的局部的电路图。
图4是表示图1所示的输入装置的驱动方法的流程图。
图5是表示图2所示的电阻式检测部的动作有关的信号的曲线图。图5A表示为了控制电荷初始化电路而从控制部输出的控制信号。图5B表示对分压电路的第1节点赋予的电位。图5C表示对分压电路的第2节点赋予的电位。图5D表示与驱动电压的变化对应的电容器的电荷变化量的例子。
具体实施方式
(整体构成)
以下,对本发明的实施方式所涉及的输入装置100进行说明。如图1所示,输入装置100具备基座110、基板120及4个支柱130。输入装置100搭载于例如笔记本式电脑,将与用户的触摸操作对应的信号输出至CPU。或者,输入装置100也能够使用于车辆中的将与驾驶员等的触摸操作对应的信号输出至搭载于车辆的控制装置的设备。输入装置100具备静电电容伴随着手指等的物体的接近而变化的传感器,基于其检测结果,取得与基板120上接近的物体的位置的坐标。另外,输入装置100还具备电阻值根据压力而变化的传感器,基于其检测结果,测定对基板120的按压操作的压力。
平板状的基座110被固定于例如笔记本式电脑的壳体。长方形状的平板状的基板120与基座110平行而配设,具有面对基座110的内面121和面对与基座110相反方向的外面122。在外面122上如后述那样、设置有用于利用静电电容的变化来检测手指等的操作体的操作的传感器。在内面121上,安装有输入装置100的动作所必要的半导体集成电路芯片123、包括各种电路元件的未图示的电路零部件,并形成有将它们连接的导电图案。
在基板120的四角,分别配设有一个支柱130。各支柱130具备支承体131和电阻性传感器元件132。支承体131是相对于基座110弹性地支承基板120的圆筒状部件。电阻性传感器元件132,是电阻值根据由对基板120的按压操作引起的压力的变化而变化的元件。
电阻性传感器元件132例如构成为,包括根据对基板120的按压操作而弹性变形的电阻比较低的导电性弹性部件及在与该导电性弹性部件接触的位置所设置的电阻比较高的导电路径。例如,导电性弹性部件固定于支承体131,导电路径在基板120的内面121侧作为高电阻的导电图案而形成。在将基板120朝向基座110推的力变强时,基板120靠近基座110,基板120的内面121的导电路径与导电性弹性部件的接触面积增加,对于在导电路径中流动的电流的电阻下降。在将基板120朝向基座110推的力变弱时,由于支承体131的弹性力,基座110与基板120的距离变远,基板120的内面121的导电路径与导电性弹性部件的接触面积减少,对于在导电路径中流动的电流的电阻上升。即,对基板120施加的压力的变化,作为对在导电路径中流动的电流的电阻的变化而被检测。
(控制系统)
图2是表示图1所示的输入装置100的电路构成的一例的框图。图1所示的输入装置100如例如图2所示,具备电阻式检测部200、静电电容式检测部300及控制部400。另外,电阻式检测部200及静电电容式检测部300,是用于说明的理论上的概括,各自并不需要在物理上形成为一个半导体集成电路芯片。
(电阻式检测部200)
电阻式检测部200包括第1驱动电路210、4个分压电路220、4个电容器230及4个第1电荷检测电路240。通过图2的一个分压电路220和一个电容器230和一个第1电荷检测电路240构成的1组电路,与图1的一个支柱130对应而设置。此外,该1组电路,既可以比4个少,也可以比4个多。
第1驱动电路210是对分压电路220供给驱动电压的电路,基于来自控制部400的输入,切换对分压电路220施加的驱动电压。例如,第1驱动电路210,将使产生不同的分压电压的不同的2个图案的驱动电压(第1驱动电压,第2驱动电压),以一定的时间间隔交替地供给至分压电路220。
分压电路220是构成为包括图1的电阻性传感器元件132和至少一个电阻元件的电路。分压电路220,在通过第1驱动电路210被供给驱动电压时,产生与电阻性传感器元件132的电阻值对应的分压电压。电阻性传感器元件132的电阻值根据对基板120施加的压力而变化,因此分压电路220的分压电压也根据对基板120施加的压力而变化。
电容器230蓄积与从分压电路220输出的分压电压的变化对应的量的电荷。分压电路220的在分压电压变化时,根据该分压电压的变化,电容器230的电荷量变化。
第1电荷检测电路240,检测第1驱动电路210的驱动电压变化了的情况下的电容器230的电荷的变化量,并将其检测结果输出至控制部400。即,第1电荷检测电路240,分别检测驱动电压从2个图案中的一个图案(第1驱动电压)变化为另一个图案(第2驱动电压)的情况下的电容器230的电荷的变化量及驱动电压从2个图案中的另一个图案(第2驱动电压)变化为一个图案(第1驱动电压)的情况下的电容器230的电荷的变化量。
图3是电阻式检测部200的局部的电路图。示出了图2的通过一个分压电路220和一个电容器230和一个第1电荷检测电路240构成的1组电路的具体例。
分压电路220具有被供给第1驱动电路210的驱动电压的第1节点221及第2节点222、以及输出分压电压的检测节点223。另外,分压电路220具有,在第1节点221与检测节点223间配设的作为可变电阻的电阻性传感器元件132、及在检测节点223与第2节点222间配设的电阻元件225。电阻元件225具有固定的电阻值。
第1驱动电路210,基于来自控制部400的输入,将第1节点221及第2节点222中的一个节点,与被赋予电源电位(VDD)的电源线211连接,将第1节点221及第2节点222中的另一个节点与被赋予接地电位(GND)的接地212连接。即,第1驱动电路210,在将2个图案的驱动电压的一个图案的驱动电压(第1驱动电压)供给至分压电路220的情况下,将第1节点221与电源线211连接,并且将第2节点222与接地212连接,在将2个图案的驱动电压的另一个图案的驱动电压(第2驱动电压)供给至分压电路220的情况下,将第1节点221与接地212连接,并且将第2节点222与电源线211连接。
在图3的例子中,第1驱动电路210具有开关电路213及215。开关电路213,基于来自控制部400的输入,将电源线211及接地212中的一方与第1节点221连接。开关电路215基于来自控制部400的输入,将电源线211及接地212中的另一方与第2节点222连接。
第1电荷检测电路240具有输入节点241、输出节点242、放大器电路243、电荷转送用电容器244及电荷初始化电路245。
电容器230为,一个端子与分压电路220的检测节点223连接,另一个端子与第1电荷检测电路240的输入节点241连接。
电荷转送用电容器244,蓄积经由输入节点241从电容器230转送的电荷。电荷转送用电容器244为,一个端子与输入节点241连接,另一个端子与输出节点242。
放大器电路243是例如运算放大器,其反转输入端子与输入节点241连接,对非反转输入端子赋予基准电压(Vref=VDD/2)。放大器电路243的输出端子与输出节点242连接。放大器电路243将输入节点241与基准电压Vref的差放大,并将其放大结果的电压输出至电荷转送用电容器244。放大器电路243的增益十分高,因此通过使放大器电路243的输出经由电荷转送用电容器244向输入节点241负反馈,输入节点241的电压变得与基准电压Vref大致相等。
电荷初始化电路245,是基于来自控制部400的输入使电荷转送用电容器244中蓄积的电荷初始化的电路,如例如图3中所示那样构成为包括与电荷转送用电容器244并联连接的开关电路。电荷初始化电路245为接通状态时,输入节点241与输出节点242被短路,电荷转送用电容器244的电荷被放电。在电荷初始化电路245为断开状态时,输入节点241与输出节点242的短路被解除,成为能够对电荷转送用电容器244蓄积电荷的状态。
电荷初始化电路245,在放大器电路243输出了与伴随着第1驱动电路210的驱动电压的变化而从电容器230向电荷转送用电容器244转送的电荷对应的电压后,且在第1驱动电路210中发生下一个驱动电压的变化之前,使电荷转送用电容器244中蓄积的电荷初始化。
如上所述,以输入节点241的电压与基准电压Vref大致相等的方式调节输出节点242的电压,因此在检测节点223产生的分压电压变化时,该分压电压的变化原封不动地成为电容器230的电压的变化。蓄积于电容器230的电荷的变化量与分压电压的变化成比例。另外,在电荷初始化电路245的开关电路为断开状态时,输入节点241为高阻抗,因此电荷转送用电容器244的电荷的变化量与蓄积于电容器230的电荷的变化量大致相等。通过测定输出节点242的电压,检测电荷转送用电容器244的电荷的变化量,作为结果,间接地检测电容器230的电荷的变化量。电容器230的电荷的变化量与分压电路220的分压电压的变化成比例,所以第1电荷检测电路的输出节点242的电压,为与电阻性传感器元件132的电阻值即对基板120施加的压力相应的电压。
(静电电容式检测部300)
如图2所示,静电电容式检测部300包括第2驱动电路310、静电传感器部320及第2电荷检测电路330。
静电传感器部320具有多个电容性传感器元件321。电容性传感器元件321分别配置于基板120的外面122的不同的位置,静电电容根据物体的接近而变化。在图2的例子中,静电传感器部320具备以沿着基板120的外面122彼此不相交的方式配设的多个驱动电极及以沿着基板120的外面122彼此不相交的方式配设的多个检测电极。配设有多个驱动电极的层与配设有多个检测电极的层不同。驱动电极与检测电极在不同的层中垂直地交叉。电容性传感器元件321形成在驱动电极与检测电极接近并交叉的区域。
第2驱动电路310经由静电传感器部320的多个驱动电极与多个电容性传感器元件321连接,基于来自控制部400的输入,对多个电容性传感器元件321分别供给驱动电压。
第2电荷检测电路330经由静电传感器部320的多个检测电极与多个电容性传感器元件321连接,通过基于第2驱动电路310的驱动电压的供给,检测蓄积于多个电容性传感器元件321的电荷。
控制部400是控制输入装置100的整体的动作的电路,构成为包括例如按照保存在存储器中的程序的命令码执行处理的计算机、专用的逻辑电路等。控制部400进行以对各分压电路220供给的驱动电压周期性地变化的方式控制第1驱动电路210的处理、在各第1电荷检测电路240中取得伴随着驱动电压的变化的电容器230的电荷变化量的检测结果的处理、及与驱动电压的周期相应地通过电荷初始化电路245将电荷转送用电容器244的电荷初始化的处理等。另外,控制部400进行控制从第2驱动电路310对各电容性传感器元件321供给的驱动电压的处理、在第2电荷检测电路中取得各电容性传感器元件321中的电荷变化量的检测结果的处理、及基于通过第2电荷检测电路330检测的电荷变化量导出物体的接近位置的坐标的处理等。
如图2所示,第1电荷检测电路240与电容器230连接,第2电荷检测电路330与包括电容器的电容性传感器元件321连接。第1电荷检测电路240与第2电荷检测电路330在都检测蓄积于电容器的电荷的点上共通。因此,与使用电容器230以外的手段检测电阻式检测部200的电阻值的变化的情况相比,共用的电路要素变多,因此电路构成得以简化。
另外,图2的第1驱动电路210、第1电荷检测电路240、第2驱动电路310及第2电荷检测电路330集成于共用的半导体集成电路芯片123,因此电路构成更加简化,并且对基板120安装的电路零部件的数量变少。
(驱动方法)
图4的流程500表示图1的输入装置100的驱动方法中、图2的电阻式检测部200的驱动方法。图4所示的流程500表示从第1驱动电路210对分压电路220供给的驱动电压的1个周期量的期间的动作。
图5表示与图2的电阻式检测部200的驱动关联的信号。图5A表示为了控制图3的电荷初始化电路245而从控制部400输出的控制信号。图5B表示对图3的第1节点221赋予的电位。图5C表示对图3的第2节点222赋予的电位。图5D表示蓄积于图3的电容器230的电荷的变化量的例子。此外,蓄积于电容器230的电荷,根据图1所示的电阻性传感器元件132的电阻值而不同,所以并不是必须如图5D所示那样变化。例如,在基准电压Vref为电源电压VDD的一半(VDD/2)的情况下,电阻性传感器元件132与电阻元件225的电阻值越接近,则电荷的变化量的振幅越小。
图5A~图5D所示的时刻t1至时刻t4,表示执行驱动方法时的、某时间框内的定时。从时刻t1到t2的时间,与从时刻t2到t3的时间相同。驱动将从时刻t1到t3作为1个周期而周期性地进行。即,在时刻t3到t4的期间,进行与时刻t1到t2的期间相同的动作。以下,对从时刻t1到t3的1个周期进行说明。
首先,在图4的步骤510中,电荷初始化电路245将蓄积于图3的电荷转送用电容器244的电荷初始化。具体而言,电荷初始化电路245在图5A所示的时刻t1的稍前从断开状态切换为接通状态,一直到时刻t1为止维持接通状态。在图3的电荷初始化电路245成为接通状态时,电荷转送用电容器244的两端被短路,电荷转送用电容器244的电荷被放电。在时刻t1,电荷初始化电路245从接通状态切换为断开状态,并维持断开状态。在电荷初始化电路245成为断开状态时,电荷转送用电容器244的短路被解除,成为能够对电荷转送用电容器244蓄积电荷的状态。
接着,在图4的步骤520中,第1驱动电路210使图3的第1节点221与第2节点222间的驱动电压从第2驱动电压变化为第1驱动电压。具体而言,在图5B所示的时刻t1,图3的第1节点221的连接目的地从接地212切换为电源线211,由此第1节点221的电位从接地电位(GND)切换为电源电位(VDD)。并且,在图5C所示的时刻t1,图3的第2节点222的连接目的地从电源线211切换为接地212,由此第2节点222的电位从电源电位(VDD)切换为接地电位(GND)。
接着,在图4的步骤530中,第1电荷检测电路240检测电容器230的电荷的变化量。
电阻性传感器元件132的电阻值,为与对基板120(图1)施加的压力对应的值。另外,检测节点223的分压电压为,在第1驱动电路210的驱动电压为第1驱动电压的情况下和为第2驱动电压的情况下的每个情况下,与电阻性传感器元件132的电阻值对应的电压。因此,在时刻t1,驱动电压从第2驱动电压变化为第1驱动电压的情况下的分压电压的变化,成为与电阻性传感器元件132的电阻值对应的电压、即与对基板120施加的压力对应的电压。第1电荷检测电路240的输入节点241的电压被保持为基准电压Vref,因此分压电压的变化原封不动地成为电容器230的电压的变化,其结果,蓄积于电容器230的电荷的变化量与分压电压的变化成比例。在图5D所示的例子中,电容器230的电荷量从“Q1”变化为“Q2”。
在电荷初始化电路245为断开状态时,输入节点241相对于接地为高阻抗,在输入节点241中没有电荷的出入,因此蓄积于电容器230的电荷的变化量与蓄积于电荷转送用电容器244的电荷的变化量变得大致相等。另外,在驱动电压从第2驱动电压向第1驱动电压变化前,电荷转送用电容器244的电荷被放电而成为零,因此在驱动电压的变化后蓄积于驱动电压电荷转送用电容器244的电荷,与电容器230的电荷的变化量(Q2-Q1)相等,并与分压电压的变化成比例。因此,第1电荷检测电路240的输出节点242的电压成为与对基板120施加的压力对应的电压。
在各第1电荷检测电路240输出与电容器230的电荷的变化量对应的电压时,控制部400通过未图示的AD变换器将该电压变换为数字值,并作为与对基板120施加的压力对应的测定数据而取得。
接着,在图4的步骤540中,电荷初始化电路245将蓄积于图3的电荷转送用电容器244的电荷初始化。具体而言,电荷初始化电路245维持断开状态一直到基于第1电荷检测电路240的电荷的检测和基于控制部400的测定数据的取得完毕的定时为止,在图5A所示的时刻t2的稍前从断开状态切换为接通状态,并维持接通状态直到时刻t2为止。在电荷初始化电路245成为接通状态时,电荷转送用电容器244的电荷被放电。电荷初始化电路245在时刻t2从接通状态切换为断开状态,并维持断开状态。在电荷初始化电路245成为断开状态时,成为能够对电荷转送用电容器244蓄积电荷的状态。
接着,在图4的步骤550中,第1驱动电路210将图3的第1节点221与第2节点222间的驱动电压从第1驱动电压变化为第2驱动电压。具体而言,在图5B所示的时刻t2,图3的第1节点221的连接目的地从电源线211切换为接地212,由此第1节点221的电位从电源电位(VDD)切换为接地电位(GND)。并且,在图5C所示的时刻t2,图3的第2节点222的连接目的地从接地212切换为电源线211,由此第2节点222的电位从接地电位(GND)切换为电源电位(VDD)。
接着,在图4的步骤560中,第1电荷检测电路240检测电容器230的电荷的变化量。
在时刻t2,驱动电压从第1驱动电压变化为第2驱动电压的情况下的分压电压的变化,为与电阻性传感器元件132的电阻值对应的电压、即与对基板120施加的压力对应的电压。蓄积于电容器230的电荷的变化量与该分压电压的变化成比例。在图5D所示的例子中,电容器230的电荷量从“Q2”变化为“Q1”。驱动电压电荷转送用电容器244中,蓄积与电容器230的电荷的变化量(Q1-Q2)大致相同的电荷。因此,第1电荷检测电路240的输出节点242的电压成为与对基板120施加的压力对应的电压。在各第1电荷检测电路240中输出与电容器230的电荷的变化量对应的电压时,控制部400通过未图示的AD变换器将该电压变换为数字值,并作为与对基板120施加的压力对应的测定数据而取得。
图5A~图5D的定时时刻t3以后,反复进行与时刻t1~t3同样的动作。
图4的步骤520中的第1驱动电压与步骤550中的第2驱动电压的极性相反,因此即使电阻性传感器元件132的电阻值一定,检测节点223的电压也会周期性地变化。
根据本实施方式的输入装置100,将第1驱动电压和第2驱动电压以一定的时间间隔交替地供给至分压电路220,所以不需要设置对测定没有帮助的电容器230的放电期间。因此,与以往相比,测定周期缩短,能够使测定高速化。
另外,根据本实施方式的输入装置100,在电源线211与接地212间产生的电源电压作为驱动电压而使用,切换第1节点221及第2节点222与电源线211及接地212的连接,从而交替地生成极性不同的驱动电压。因此,能够以简单的构成使驱动电压的极性反转。通过使驱动电压的极性反转,在电容器230中在放电的同时进行下一次的充电,因此与设置仅进行放电的期间的情况相比,能够使测定高速化。
另外,根据本实施方式的输入装置100,仅仅如上述那样使对分压电路供给的驱动电压的极性(电压的方向)反转,就能够进行测定。因此,不增加电源电压,就能够明确地取得施加第1驱动电压时的输出与施加第2驱动电压时的输出的变化。并且,用相同的电源电压并仅仅使极性反转,所以能够抑制由驱动电压的偏差引起的测定误差。
此外,对分压电路220的两端(第1节点221,第2节点222)交替地施加的第1驱动电压和第2驱动电压,不限定于上述的例子。在本发明的其他的实施方式中,第1驱动电压和第2驱动电压,也可以不是单侧为GND而是使用2个不同的电压电平。在此情况下,分压电压也通过第1驱动电压与第2驱动电压交替地切换而变化,电容器230的电荷根据分压电压的变化而变化。电容器230的电荷的变化量,具有与电阻性传感器元件132的电阻值对应的值、即与对基板120施加的压力对应的值。因此,每当切换驱动电压,就基于电容器230的电荷的变化量,获得对基板120施加的压力的测定值。
并且,根据本实施方式的输入装置100,在静电传感器部320中的位置的检测和基于电阻性传感器元件132的按压的检测中,都使用电荷检测电路,因此易于使电路构成共用化·简单化。另外,第1驱动电路210和第2驱动电路310集成于共用的半导体集成电路芯片123,因此电路构成变得简单,能够减少对基板120安装的零部件数量。并且,第1电荷检测电路240与第2电荷检测电路330集成于共用的半导体集成电路芯片123,因此电路构成变得更加简单,能够使对基板120安装的零部件数量更少。
本发明不限定于上述的实施方式。即,本领域技术人员在本发明的技术的范围或者其等同的范围内,对于上述的实施方式的构成要素,可以进行各种变更、组合、副组合以及替代。
工业实用性
本发明能够适用于根据由按压操作引起的压力的变化来进行输入的输入装置。
符号说明
100…输入装置,110…基座,120…基板,121…内面,122…外面,123…半导体集成电路芯片,130…电阻性传感器元件,200…电阻式检测部,210…第1驱动电路,211…电源线,212…接地,213,215…开关电路,220…分压电路,225…电阻元件,230…电容器,240…第1电荷检测电路,243…放大器电路,244…电荷转送用电容器,245…电荷初始化电路,300…静电电容式检测部,310…第2驱动电路,320…静电传感器部,321…电容性传感器元件,330…第2电荷检测电路,400…控制部

Claims (7)

1.一种输入装置,具备:
分压电路,包括电阻值根据由按压操作引起的压力的变化而变化的电阻性传感器元件及至少一个电阻元件,在被供给驱动电压时,该分压电路产生与上述电阻性传感器元件的电阻值对应的分压电压;
第1驱动电路,将使产生不同的上述分压电压的第1驱动电压及第2驱动电压以一定的时间间隔交替地供给至上述分压电路;
电容器,在上述分压电压变化时,产生与该分压电压的变化对应的电荷的变化;以及
第1电荷检测电路,分别检测上述驱动电压从上述第1驱动电压变化为上述第2驱动电压的情况下的上述电容器的电荷的变化量、及上述驱动电压从上述第2驱动电压变化为上述第1驱动电压的情况下的上述电容器的电荷的变化量。
2.如权利要求1所述的输入装置,其中,具备:
基板;
静电传感器部,具备分别配置在上述基板的表面的不同的位置、且静电电容根据物体的接近而变化的多个电容性传感器元件;
第2驱动电路,对上述多个电容性传感器元件分别供给驱动电压;
第2电荷检测电路,通过基于上述第2驱动电路的上述驱动电压的供给,检测蓄积于上述多个电容性传感器元件的电荷;以及
支承部件,将上述基板支承于基座,
上述电阻性传感器元件的电阻值,根据朝向上述基座按压上述基板的压力的变化而变化。
3.如权利要求2所述的输入装置,其中,
上述分压电路具有被供给上述驱动电压的一对节点,
上述第1驱动电路,在供给上述第1驱动电压的情况下,将上述一对节点中的一个节点与电源线连接并且将上述一对节点中的另一个节点与接地连接,在供给上述第2驱动电压的情况下,将上述一对节点中的一个节点与上述接地连接并且将上述一对节点中的另一个节点与上述电源线连接。
4.如权利要求2或3所述的输入装置,其中,
上述分压电路对上述电容器的一个端子施加上述分压电压,
上述第1电荷检测电路包括:
电荷转送用电容器,蓄积从上述电容器的另一个端子转送的电荷;
放大器电路,将上述电容器的另一个端子与基准电压之差放大,并将该放大结果的电压输出至电荷转送用电容器;以及
电荷初始化电路,在上述放大器电路输出了与伴随着上述驱动电压的变化而从上述电容器向上述电荷转送用电容器转送的电荷对应的电压后、且发生下一次的上述驱动电压的变化前,使蓄积于上述电荷转送用电容器的电荷初始化。
5.如权利要求2或3所述的输入装置,其中,
上述第1电荷检测电路和上述第2电荷检测电路集成于共用的半导体集成电路芯片。
6.如权利要求5所述的输入装置,其中,
上述第1驱动电路和上述第2驱动电路集成于上述共用的半导体集成电路芯片。
7.一种输入装置的驱动方法,该输入装置具备:
分压电路,包括电阻值根据由按压操作引起的压力的变化而变化的电阻性传感器元件及至少一个电阻元件,在被供给驱动电压时,产生与上述电阻性传感器元件的电阻值对应的分压电压;以及
电容器,产生与该分压电压的变化对应的电荷的变化,
该输入装置的驱动方法包括如下步骤:
使上述驱动电压从第1驱动电压向第2驱动电压变化;
检测上述驱动电压从上述第1驱动电压变化为上述第2驱动电压的情况下的上述电容器的电荷的变化量;
使上述驱动电压从第2驱动电压向第1驱动电压变化;以及
检测上述驱动电压从上述第2驱动电压变化为上述第1驱动电压的情况下的上述电容器的电荷的变化量。
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