CN109564487B

CN109564487B - 传感器、输入装置和电子设备

Info

Publication number: CN109564487B
Application number: CN201780049000.2A
Authority: CN
Inventors: 塚本圭; 川口裕人
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2016-08-15
Filing date: 2017-08-03
Publication date: 2022-10-18
Anticipated expiration: 2037-08-03
Also published as: EP3499348A4; WO2018034159A1; JP6904358B2; EP3499348A1; CN109564487A; JPWO2018034159A1

Abstract

一种传感器包括：第一导电层和第二导电层，所述第一导电层和所述第二导电层均可变形，并且布置成彼此面对；和电容形成部，所述电容形成部布置在所述第一导电层和所述第二导电层之间，并且包括多个感测部，其中，所述第一导电层或所述第二导电层中的至少之一通过预定的导电层划分图案被划分为多个导电部。

Description

传感器、输入装置和电子设备

技术领域

本技术涉及传感器、输入装置和电子设备。

背景技术

提出了一种在电子设备等中使用的能够检测对于输入操作表面的按压位置或按压力的传感器(例如，参见以下专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利申请待审公开No.2015-190859

发明内容

本发明要解决的问题

上述传感器不仅可以在平面状态下使用，而且可以在弯曲状态下使用。期望的是，为了扩大传感器的用途和功能等，能够检测按压位置以及由于诸如弯曲之类的外力引起的变形。

鉴于上述问题，提出了本技术，本技术涉及提供一种能够检测由于诸如弯曲之类的外力引起的变形的传感器、输入装置和电子设备。

解决问题的方案

为了解决上述问题，例如，本技术涉及一种传感器，包括：

第一导电层和第二导电层，所述第一导电层和所述第二导电层均可变形，并且布置成彼此面对；和

电容形成部，所述电容形成部布置在所述第一导电层和所述第二导电层之间，并且包括多个感测部，

其中，所述第一导电层或所述第二导电层中的至少之一通过预定的导电层划分图案被划分为多个导电部。

本技术还涉及一种包括上述传感器的输入装置。

本技术还涉及一种包括上述传感器的电子设备。

本发明的效果

根据本技术的至少一种实施方式，可以检测由于诸如弯曲之类的外力引起的变形。需要注意的是，这里描述的效果不一定是限制性的，并且可以是本技术中披露的任何效果。此外，本技术的内容不应以受到以下描述中举例说明的效果限制的方式理解。

附图说明

[图1]图1是示出根据一种实施方式的电子设备的外观示例的视图。

[图2]图2是示出根据一种实施方式的电子设备的构造示例的框图。

[图3]图3是描述根据一种实施方式的传感器的构造示例视图。

[图4]图4是描述根据一种实施方式的传感器的构造示例的图。

[图5]图5是描述根据一种实施方式的电容形成部的构造示例的图。

[图6]图6是描述根据一种实施方式的电容形成部的构造示例的图。

[图7]图7是描述根据一种实施方式的电容形成部的构造示例的视图。

[图8]图8是描述根据一种实施方式的电容形成部的构造示例的视图。

[图9]图9A和图9B是描述根据一种实施方式的感测部的构造示例的图。

[图10]图10是描述根据一种实施方式的控制器IC与传感器之间的连接示例的图。

[图11]图11是描述根据一种实施方式的控制器IC与第一导电部之间的连接示例的图。

[图12]图12是描述根据一种实施方式的控制器IC的功能的图。

[图13]图13A、图13B和图13C是描述根据一种实施方式的第一导电部的电阻值的变化的图。

[图14]图14A和图14B是描述根据一种实施方式的传感器的变形的示例的图。

[图15]图15是描述根据一种实施方式的控制器IC的功能的流程图。

[图16]图16A和图16B是描述校正处理的一个示例的图。

[图17]图17A、图17B和图17C是描述校正处理的一个示例的图。

[图18]图18是描述启用压力分布检测模式的处理的一个示例的流程图。

[图19]图19是描述带部的曲率根据带部的调整程度而不同的图。

[图20]图20是描述变形例的图。

[图21]图21是描述变形例的图。

[图22]图22是描述变形例的图。

[图23]图23是描述变形例的图。

[图24]图24是描述变形例的图。

[图25]图25是描述变形例的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本技术的实施方式等。注意，将按以下顺序提供描述。

<1.一种实施方式>

<2.变形例>

需要注意的是，下面描述的实施方式等是本技术的优选具体示例，并且本技术的内容不限于这些实施方式等。

<1.一种实施方式>

[1.1电子设备的外观示例]

图1示出了根据本技术的一种实施方式的电子设备(电子设备1)的外观示例。电子设备1例如是可从人体拆卸的手表型的所谓可穿戴设备。电子设备1例如包括：穿戴在手臂上的带部(band portion)11；用于显示数字、文字、图案等的显示装置12；和操作按钮13。在带部11中，形成有多个孔部11a、以及在内周表面(当穿戴电子设备1时与手臂接触一侧上的表面)侧形成的突起11b。

在使用状态中，电子设备1弯曲，使得带部11变成如图1所示的大致圆形形状，并且突起11b插入孔部11a中，从而电子设备1被戴在手臂上。可以通过调整突起11b插入到孔部11a中的位置，根据手臂的粗细来调整直径的大小。在不使用电子设备1的状态中，从孔部11a中取出突起11b，并且带部11保持在大致平坦的状态。根据本技术的一种实施方式的传感器例如设置在带部11的整体中。

[1.2电子设备的构造示例]

图2是示出电子设备1的构造示例的框图。如图2所示，电子设备1不仅包括上述显示装置12，还包括传感器20和主机设备16，传感器20包含作为驱动控制部的控制器IC 15。传感器20可包括控制器IC 15。

(传感器)

传感器20能够检测按压和弯曲两者。传感器20检测与按压对应的静电电容的变化，并且将与该变化对应的输出信号输出至控制器IC 15。此外，传感器20检测与弯曲对应的电阻值的变化(电阻变化)，并且将与该变化对应的输出信号输出至控制器IC 15。

(主机设备)

主机设备16基于从控制器IC 15提供的信息，执行各种处理。例如，主机设备执行用于在显示装置12上显示文字信息、图像信息等的处理，执行用于移动在显示装置12上显示的光标的处理，执行用于滚动屏幕的处理，等等。

(显示装置)

显示装置12例如是柔性显示装置，并且基于从主机设备16提供的视频信号、控制信号等显示视频(屏幕)。显示装置12的一个示例可包括液晶显示器、电致发光(EL)显示器和电子纸张等，但不限于此。

[1.3传感器的构造示例]

图3是示意性地示出传感器20的构造示例的图。传感器20大致包括层叠体100、设置在层叠体100的一个主表面上的第一导电层200、以及设置在层叠体100的另一个主表面上的第二导电层300。

第一导电层200通过第一导电层划分图案被划分为多个第一导电部。在本示例中，第一导电层200通过条带状的第一导电层划分图案被划分为四个第一导电部(第一导电部201A、201B、201C和201D)。每个第一导电部是物理和电隔离的。需要注意的是，在不需要将各个第一导电部彼此区分开的情况下，适当地将每个第一导电部称为第一导电部201。

配线连接至第一导电部201的两端。例如，配线WR1连接至第一导电部201A的两端。类似地，配线WR2连接至第一导电部201B的两端，配线WR3连接至第一导电部201C的两端，并且配线WR4连接至第一导电部201D的两端。

第二导电层300通过第二导电层划分图案被划分为多个第二导电部。在本示例中，第二导电层300通过条带状的第二导电层划分图案被划分为四个第二导电部(第二导电部301A、301B、301C和301D)。每个第二导电部是物理和电隔离的。需要注意的是，在不需要将第二导电部彼此区分开的情况下，适当地将每个第二导电部称为第二导电部301。

配线连接至第二导电部301的两端。例如，配线WR11连接至第二导电部301A的两端。类似地，配线WR12连接至第二导电部301B的两端，配线WR13连接至第二导电部301C的两端，并且配线WR14连接至第二导电部301D的两端。

如图3所示，第一导电层划分图案的划分方向与第二导电层划分图案的划分方向基本上正交。在本示例中，划分方向被设为由每个导电层划分图案划分的多个导电部的排列方向。

需要注意的是，在上述示例中，在各个第一导电部201之间和各个第二导电部301之间是狭缝状空间，但也可以是绝缘层等。

图4是示出沿着切断线A-A’(参见图3)切断传感器20的情况下的截面的图。传感器20的两个表面中的一个表面是具有平面形状或曲面形状的操作表面20SA。在下文中，在传感器20的两个主表面中，位于操作表面20SA的相对侧的主表面被称为背表面20SB。在层叠体100的两个主表面中，位于操作表面20SA侧的表面被称为上表面，位于背表面20SB侧的表面被称为下表面。此外，在操作表面20SA内彼此正交的轴被分别称为X轴和Y轴，并且垂直于操作表面20SA的轴被称为Z轴。Z轴方向可被称为上方向，并且-Z轴方向可被称为下方向。

如图4所示，传感器20包括层叠体100。在层叠体100的一个主表面上形成上述的第一导电部201，并且图4示出了第一导电部201中的第一导电部201C。在层叠体100的另一个主表面上形成上述的第二导电部301。

第一导电层划分图案例如是这样的图案：其中，第一导电部201以在X轴方向上延伸、并且在Y轴方向上以预定间隔交替地间隔开的方式设置。另一方面，第二导电层划分图案例如是这样的图案：其中，第二导电部301以在Y轴方向上延伸、并且在X轴方向上以预定间隔交替地间隔开的方式设置。

层叠体100包括电容形成部30。在电容形成部30的上表面侧(位于第一导电层200和电容形成部30之间)，设置可变形层25。在电容形成部30的下表面侧(位于第二导电层300和电容形成部30之间)，设置可变形层22。经由可变形层25和可变形层22，设置在检测静电电容值时对应于接地(GND)层的第一导电部201和第二导电部301。换句话说，传感器20具有这样的构造：其中，在操作表面20SA侧和背表面20SB侧，电容形成部30相对于外部被电场隔离。此外，传感器20具有这样的构造：其中，当操作表面20SA被按压时，第一导电部201与电容形成部30之间的距离能够变化。当操作表面20SA被导电体或非导电体按压时，第二导电部301与电容形成部30之间的距离发生变化，因此，通过电容形成部30检测到电容变化。

(第一和第二导电部)

构成第一导电层200的第一导电部201是透明导电层。作为第一导电部201的材料，例如，可以使用选自包括以下材料的组中的一种或多种：具有导电性的金属氧化物材料、金属材料、碳材料、导电性聚合物。金属氧化物材料的示例可包括氧化铟锡(ITO)、氧化锌、氧化铟、添加锑的氧化锡、添加氟的氧化锡、添加铝的氧化锌、添加镓的氧化锌、添加硅的氧化锌、氧化锌-氧化锡系、氧化铟-氧化锡系、氧化锌-氧化铟-氧化镁系等等。作为金属材料，例如，可以使用金属纳米颗粒、金属线等。这些材料的具体示例可包括诸如铜、银、金、铂、钯、镍、锡、钴、铑、铱、铁、钌、锇、锰、钼、钨、铌、钽、钛、铋、锑、和铅等金属、或它们的合金等。碳材料的示例可包括炭黑、碳纤维、富勒烯、石墨烯、碳纳米管、碳微线圈、纳米角等。作为导电性聚合物，例如，可以使用取代或未取代的聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩，以及由选自上述导电性聚合物中的一种或两种构成的(共)聚合物等。

在本示例中，第一导电部201是条带形状(条形)，但不限于此，并且可以采用适当的形状。此外，第一导电部201可以设置在基材(导电性基材)上。在这种情况下，基材具有对于可见光的透明性、并且具有柔性。基材可具有膜状形状或板状形状。在此，膜还包括片。尽管上面描述了第一导电部201的一个示例，但是同样适用于第二导电部301。

(层叠体)

层叠体100包括：设置在第二导电部301上的可变形层22；设置在可变形层22上的电容耦合型的电容形成部30；和设置在电容形成部30上的可变形层25。

可变形层22和电容形成部30之间通过贴合层(未示出)彼此贴合。此外，电容形成部30和可变形层25之间也通过贴合层(未示出)彼此贴合。第二导电部301可以直接设置在可变形层22的背表面上，或者也可以经由贴合层贴合到可变形层22的背表面。上述贴合层可包括粘合剂。作为粘合剂，例如，可以使用选自包括丙烯酸类粘合剂、有机硅粘合剂、聚氨酯粘合剂等的组中的一种或多种。在本说明书中，压敏粘合(pressure sensitiveadhesion)被定义为粘合(adhesion)的一种。

(可变形层)

可变形层22以预定间隔将第二导电部301与电容形成部30分离开。可变形层22能够通过在操作表面20SA上的按压操作而弹性变形。可变形层22是由弹性体构成的弹性层。作为弹性体，例如，诸如橡胶、发泡橡胶和人造橡胶之类的具有柔软性的材料是优选的。可变形层22具有膜状形状或板状形状。尽管上面描述了可变形层22的一个示例，但是同样适用于可变形层25。

(电容形成部)

电容形成部30可以检测对于操作表面20SA的触摸操作和按压操作。电容形成部30包括多个感测部30A。感测部30A各自检测由触摸操作和按压操作引起的静电电容的变化，并将该变化输出至控制器IC 15。

如图5所示，电容形成部30包括：基材31；设置在基材31的上表面上的多个发送电极32；和设置在基材31的下表面上的多个接收电极33。多个发送电极32整体上具有条带形状。具体地，多个发送电极32以在Y轴方向上延伸、并且在X轴方向上以一定的间隔分离开的方式布置。多个接收电极33整体上具有条带形状。具体地，多个接收电极33以在X轴方向上延伸、并且在Y轴方向上以一定的间隔分离开的方式布置。

当从操作表面20SA侧观察时，发送电极32设置在接收电极33的前方侧。发送电极32和接收电极33布置成彼此正交交叉，并且在每个交叉部处形成感测部30A。当从Z轴方向平视多个感测部30A时，多个感测部30A以矩阵形式二维地布置。

配线34从发送电极32的一端引出，引至围绕基材31的周边缘部，并连接至未示出的柔性印刷电路板(FPC)。配线35从接收电极33的一端引出，引至围绕基材31的周边缘部，并连接至未示出的FPC。需要注意的是，在图4等中，省略了配线35的图示。

(基材)

基材31具有柔性。基材31例如具有膜状或板状形状。作为基材31的材料，可使用无机材料或有机材料，优选使用有机材料。作为有机材料，例如，可以使用已知的聚合物材料。已知的聚合物材料的具体示例可包括三乙酰纤维素(TAC)、聚酯(TPEE)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)、芳香族聚酰胺、聚乙烯(PE)、聚丙烯酸酯、聚醚砜、聚砜、聚丙烯(PP)、二乙酸纤维素、聚氯乙烯、丙烯酸树脂(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、环氧树脂、尿素树脂、聚氨酯树脂、三聚氰胺树脂、环烯烃聚合物(COP)、环烯烃共聚物(COC)等等。

(发送电极和接收电极)

在下文中，将参照图6至图8描述发送电极32和接收电极33的构造。需要注意的是，图7A示出了沿图6中的切断线VIA-VIA切断的截面，图8A示出了沿图6中的切断线VIIA-VIIA切断的截面。

如图6所示，发送电极32包括多个线状的子电极(第二子电极)32a。多个子电极32a以在Y轴方向上延伸、并且在X轴方向上彼此分离开的方式布置。在X轴方向上相邻的子电极32a之间的间隔可以是恒定的，或者可以是不同的。

如图6所示，接收电极33包括多个线状的子电极(第一子电极)33a。多个子电极33a以在X轴方向上延伸、并且在Y轴方向上彼此分离开的方式布置。在Y轴方向上相邻的子电极33a之间的间隔可以是恒定的，或者可以是不同的。

子电极32a和33a构成交叉部30B。当从操作表面20SA侧观察时，子电极32a设置在子电极33a的前方侧。当控制器IC 15在子电极32a和33a之间施加电压时，子电极32a和33a的交叉部30B形成电容耦合(电力线)(参见图7B和图8B)。感测部30A检测包括在交叉部30B中的多个交叉部30B处的电容变化的总和值，并将该总和值输出至控制器IC 15。各个子电极32a和33a的宽度W1和W2例如是相同或基本相同的，并且在本示例中，这些宽度与交叉部30B的宽度L1和L2基本上一致。L1和L2的尺寸例如是100μm至200μm。

子电极32a和33a是具有对于可见光的透明性的透明电极。子电极32a和33a的材料的示例可包括与上述第一导电部201的材料类似的材料。作为形成子电极32a和33a的方法，例如，可以使用诸如丝网印刷、凹版印刷、凹版胶印、柔版印刷或喷墨印刷之类的印刷方法，或者使用利用诸如光刻技术之类的图案化方法。

需要注意的是，可以在第一导电部201的上表面上形成作为保护层的表面层。表面层包括操作表面20SA，并且被构造成即使当通过按压操作对操作表面20SA进行按压时也可以保持基本恒定的厚度。所述表面层是具有对于可见光的透明性、并且具有柔性的基材。基材可具有膜状形状或板状形状。基材的材料的示例可包括与包括在第一导电部201中的基材类似的材料。需要注意的是，表面层可以是涂层。

图9A是上述传感器20的顶视图。此外，图9B是示意性地示出沿图9A中的切断线B-B'切断的截面的图。为了便于描述，图9A和图9B省略了一些构造的图示。例如，如图9A所示，在第一导电部201和第二导电部301彼此面对的位置处形成交叉部40。上述感测部30A布置在各个交叉部40处。

(控制器IC)

控制器IC 15具有基于多个感测部30A的每一个中的静电电容的变化来检测压力分布的功能(下文中适当地称为第二功能)。控制器IC可以根据静电电容的变化检测由按压引起的压力的大小(按压力)。控制器IC 15向主机设备16输出表示压力分布的信息、或表示根据压力分布而获得的信息(例如，按压的存在/不存在和按压位置)的信息。

如图10和图11所示，例如，第一导电部201A的两端经由配线WR1连接至控制器IC15。类似地，每个其他的第一导电部201也经由配线连接至控制器IC 15。尽管在图10中省略了连接关系的图示，但是例如，第二导电部301A的两端经由配线WR11连接至控制器IC 15。类似地，每个其他的第二导电部301也经由配线连接至控制器IC 15。需要注意的是，第一导电部201和第二导电部301可以分别连接至不同的控制器IC，并且这些控制器IC可以统称为控制器IC 15。

如图12所示，控制器IC 15具有产生电压V的恒压电压源15A。控制器IC 15将电压V施加至第一导电部201和第二导电部301。图12示出了电压V被施加至第一导电部201A的状态。控制器IC 15根据施加电压V时流动的电流I的变化，来检测第一导电部201A中的电阻值的变化。

图13A至图13C是描述随着第一导电部201(例如，第一导电部201A)弯曲而发生的电阻值变化的图。需要注意的是，在图13A至图13C中，示出了第一导电部201A和可变形层25，并且适当地省略了其他部件的图示。

将图13A中所示的初始状态(其中第一导电部201A未发生弯曲)下的第一导电部201A的电阻值定义为电阻值R。如图13B所示，假设通过外力，第一导电部201A以朝向图面的方向为基准，以向上侧凸起的方式变形。在这种情况下，由于从整体来看，第一导电部201A伸长，因此其电阻值例如增加ΔR，总电阻值变为(R+ΔR)。另一方面，如图13C所示，假设通过外力，第一导电部201A以朝向图面的方向为基准，以向下侧凸起的方式变形。在这种情况下，由于从整体来看，第一导电部201A收缩，因此其电阻值例如减小ΔR，总电阻值变为(R-ΔR)。

随着第一导电部201A的电阻值的变化，由控制器IC 15测量的电流I也发生变化。控制器IC 15基于电压V和测量的电流I获取电阻值，并且将获取的电阻值与初始状态下的电阻值R进行比较，由此能够检测出至少第一导电部201A弯曲的事实。通过对其他第一导电部201和其他第二导电部301执行类似的处理，可以检测传感器20的弯曲。换句话说，根据本实施方式的控制器IC 15除了上述第二功能之外，还具有基于第一导电部201的电阻值的变化和第二导电部301的电阻值的变化来检测传感器20的弯曲的功能(以下适当地称为第一功能)。

另一方面，通过将每个第一导电部201的两端和每个第二导电部301的两端设置为地电平，可以如上所述基于静电电容值来检测压力分布。从而，在控制器IC 15的控制下，可以在第一导电部201和第二导电部301作为接地层的情况和作为测量电阻值变化的对象的情况之间切换。

在本示例中，由于第一导电层200和第二导电层300分别被划分为多个第一导电部201和多个第二导电部301，因此通过检测各个第一导电部201的电阻值的变化和各个第二导电部301的电阻值的变化，可以检测如图14A和14B中示意性地示出的在传感器20中发生的各种弯曲。此外，可以以三维的方式理解传感器20的弯曲方式。需要注意的是，在图14A和14B中，第一导电部201和第二导电部301被简化为实线(直线)来示出。

在本示例中，还可以通过确定电阻值是增大还是减小来检测弯曲方向。此外，通过确定第一导电部201和第二导电部301中的哪一导电部发生了电阻值的变化，可以检测传感器发生了在X轴方向和Y轴方向中的哪个方向上的弯曲。

注意，即使在对传感器20的操作表面20SA进行了按压操作的情况下，第一导电部201也会局部变形并且电阻值可能变化。然而，由于由按压操作引起的变形与由弯曲引起的变形相比很小，因此由按压操作引起的第一导电部201的电阻值的变化为零或很小。因此，例如，通过对电阻值的变化设置阈值等，可以区分由按压引起的电阻值的变化和由弯曲引起的电阻值的变化。

[1.4传感器的操作示例]

图15是示出在第一功能和第二功能中的处理流程的流程图，所述第一功能是检测传感器20的弯曲的功能，所述第二功能是检测对于传感器20的按压(压力)的分布的功能。在本示例中，可以以模式的形式来切换第一功能和第二功能。

(弯曲检测模式中的处理)

首先，将描述弯曲检测模式中的处理。在步骤ST11中，控制器IC 15测量包括在第一导电部201和第二导电部301中的每个导电部的电阻值。然后，处理进入步骤ST12。

在步骤ST12中，将在步骤ST11中测量的每个电阻值与作为预定设定值的参考值进行比较。在任一电阻值和参考值之间存在对应于预定值或比预定值大的差异的情况下，换句话说，在电阻值的变化等于预定值或大于预定值的情况下，处理进入步骤ST13。在任一电阻值和参考值之间不存在对应于预定值或比预定值大的差异的情况下，处理进入步骤ST14。

在步骤ST13中，检测弯曲，并且在通过压力分布检测模式中的处理获得的压力分布检测结果中，应用使用弯曲检测结果的校正处理。需要注意的是，稍后将描述校正处理的细节。

在步骤ST14中，不执行校正处理，而是将模式从弯曲检测模式转换到压力分布检测模式。

(压力分布检测模式中的处理)

接下来，将描述压力分布检测模式中的处理。在步骤ST21中，执行对所有感测部30A的静电电容的值(静电电容值)进行扫描的处理。然后，处理进入步骤ST22。

在步骤ST22中，执行将每个静电电容值与预定参考值进行比较的处理。这里的参考值例如是通过校准所有静电电容值而获得的初始值。换句话说，在步骤ST22中，执行获取所述初始值与在步骤ST21的处理中获得的每个静电电容值之间的差值的处理。然后，处理进入步骤ST23。

在步骤ST23中，对步骤ST22的处理结果进行校正处理，并根据其结果来检测压力分布。然后，控制器IC 15根据检测到的压力分布来检测操作表面20SA上的实际的按压位置(坐标)。

(校正处理)

接下来，将参照图16和图17描述校正处理的具体示例。图16A示出了传感器20的一个示例。注意，在本示例中，为了便于理解说明，将对传感器20整体上具有弯曲的柔性形状的情形进行描述。图16A示出了处于初始状态的传感器20，在该初始状态中，传感器20没有发送由外力引起的弯曲，也没有被按压。需要注意的是，在图16和图17中，以如下方式简化图示：各个第一导电部201的中心线由对应于行(Row)的实线R₁、R₂、R₃和R₄表示，并且各个第二导电部301的中心线由对应于列(Column)的实线C₁、C₂、C₃和C₄表示。

图16B是使初始状态下的传感器20的压力分布可视化的图像示图。如图16B所示，由于在初始状态下既没有弯曲也没有按压，因此没有检测到压力，并且没有发生反应。

图17A示出了对传感器20进行操作的状态的一个示例。例如，用手指按压线R₃与线C₁交叉的位置附近(下文中适当地称为操作区域AA)以及线R₃与线C₄交叉的位置附近(以下适当地称为操作区域BB)。此外，假设传感器20的左上角附近的区域(下文中适当地称为区域CC)发生了与用户的意图无关的弯曲。

图17B是使图17A中所示的操作状态下的压力分布可视化的图像示图。在对应于操作区域AA的位置和对应于操作区域BB的位置处检测压力。此外，还在传感器20弯曲的区域CC中检测压力。在不执行校正处理的情况下，对应于区域CC的位置也可能被错误地检测为进行了按压操作的区域。

因此，执行校正处理。例如，校正处理是根据电阻值变化的存在/不存在来执行辨别处理、并基于其辨别结果来识别正确的操作区域的处理。例如，在图17A所示的状态下，通过弯曲而发生了伸长(也可能是收缩)的线仅是对应于线C₁的第一导电部201和对应于线R₁的第二导电部301，因此，通过弯曲而发生了电阻值变化的线仅是对应于线C₁的第一导电部201和对应于线R₁的第二导电部301。另一方面，由于通过按压操作引起的压力不产生电阻值的变化(即使在产生变化的情况下，其变化量也很微小)，因此可以推定其中电阻值发生变化的区域CC中的压力不是由按压操作引起的压力。因此，如图17C所示，控制器IC 15输出已经经过校正排除了区域CC的压力分布作为检测结果。

通过这样执行使用弯曲检测结果的校正处理，即使当安装传感器20的表面是曲面等时，也可以等同于在平面状态下使用传感器20时检测按压位置等。无需使用各个传感器来分别检测压力和弯曲，压力和弯曲可以通过单个装置检测，而。

注意，因为包括用于测量感测部30A的静电电容值的扫描处理，所以用于压力分布检测模式中的处理的消耗电流大于用于弯曲检测模式中的处理的消耗电流。例如，用于弯曲检测模式中的处理的消耗电流是大约几十μA(微安)，而用于压力分布检测模式中的处理的消耗电流是大约几十mA(毫安)。因此，从功耗的观点来看，仅在必要时(比如当使用电子设备1时)执行与压力分布检测模式相对应的处理是有利的。

因此，可以添加以下处理：辨别电子设备1(本示例中为手表型电子设备)是否在使用中，并且仅在电子设备1使用时启用(开启)压力分布检测模式。接下来，将参照图18的流程图描述这种处理的具体示例。

在步骤ST31中，主机设备16向控制器IC 15提供命令以将当前模式转换到睡眠模式。响应于该命令，控制器IC 15将模式转换到仅执行弯曲检测模式的睡眠模式(待机状态)，并且变为低功耗状态。然后，处理进入步骤ST32。

在步骤ST32中，控制器IC 15测量第一导电部201和第二导电部301的电阻值，并将每个电阻值的变化与预定阈值进行比较。在测量的电阻值中的至少一个电阻值的变化大于阈值的情况下，处理进入步骤ST33。

在此，在电阻值的变化大于阈值的情况下，可以确定电子设备1的带部11弯曲，换句话说，可以确定电子设备1在使用中，因此，在步骤ST33中，执行用于启用压力分布检测模式的处理，并且将当前状态转换到可以执行压力分布检测模式的状态(操作状态)。之后，例如，执行参照图15的流程图描述的处理。

在步骤ST32的处理中测量的电阻值中，在所有电阻值的变化等于阈值或小于阈值的情况下，处理进入步骤ST34。在步骤ST34中，继续睡眠模式，处理返回到步骤ST32，并且执行步骤ST32中的判断处理。

利用上述处理，仅当电子设备1在使用中时才能够启用压力分布检测模式，并且可以降低电子设备1的功耗。

需要注意的是，可以通过上述处理来区分电子设备1的使用状态和非使用状态。因此，可以根据电子设备1的使用状态和非使用状态来分别执行改变可接受的输入操作的内容的处理和改变显示装置12的显示内容等的处理。

[1.5可添加到电子设备的处理]

以上描述了应用根据上文所述的实施方式的传感器20的电子设备1。除了以上描述中的处理之外，还可以添加与应用传感器20的电子设备1对应的处理。

例如，可以添加识别在上文所述的实施方式中描述的电子设备1的用户的处理。图19A和19B是示意性地示出带部11的曲率根据带部11的调整程度而不同的状态的图。例如，具有不同手臂粗细的两个用户(用户A和用户B)实际地将带部11缠绕在各自的手臂上。控制器IC 15为每个用户存储该用户的此时的传感器20的第一导电部201的电阻值变化和第二导电部301的电阻值的变化。然后，下次及以后，可以根据当带部11被戴在手臂上时的电阻值的变化，识别电子设备1的用户。因此，电子设备1可以在诸如家庭成员之类的多个人之间共享。

在上述处理中，可以执行将电阻值的变化转换为曲率的处理。用户数量可以是三人或更多人。可以通过使用传感器20、操作按钮13、语音输入等，来登记用户名等。可以读出与所识别的用户相对应的信息(例如，运动量等)并将其呈现给用户。从而，可以添加与应用传感器20的电子设备1对应的处理。

[1.6效果]

根据本技术的上述实施方式的传感器，例如，不仅可以获得上述效果，还可以获得如下效果。

在具有高伸展率的材质(诸如海绵)的保持体上形成导电层的情况下，在以平面形状连接的导电层中易于发生由弯曲引起的缺陷。相比之下，由于导电层被划分，所以即使在保持体大幅变形的情况下，也可以减少应力集中，并且可以抑制导电层中缺陷的发生。

此外，如果在划分导电层时将所划分的导电部之间的距离定义为狭缝距离，则可以通过改变狭缝距离的大小来改变磁场中的透射率。例如，在将传感器安装在电子设备上时，可以通过改变狭缝距离的大小来控制对用于通信等的天线磁场的影响。

此外，在传感器变形的情形中，在导电层未被划分并且以平面形状连接的情况下，在结构上没有供内部空气逸出的流动路径，并且引起在传感器变形之后的恢复延迟等。在本技术中，由于在各个导电部之间形成狭缝，所以可以确保在传感器发生大幅变形时的空气的流动路径，并防止传感器特性的劣化。

由于不管传感器的安装表面是曲面状态或平坦状态，都可以检测出按压操作，因此在像上文所述的实施方式这样的手表型电子设备的情形中，不管是在电子设备被缠绕在手臂的状态下还是在电子设备被放置在平坦桌面上的状态下，都可以对电子设备进行操作。

由于传感器不仅可以检测弯曲而且可以检测压力分布，因此在像上文所述的实施方式这样的手表型电子设备的情形中，也可以推定电子设备与手臂之间的紧密接触状态。

<2.变形例>

虽然以上具体描述了本技术的实施方式，但是本技术不限于上述各实施方式，并且可以基于本技术的技术构思进行各种变形修改。在下文中，将描述多个变形例。

[2.1变形例1]

图20是示出变形例1中的传感器的截面的图。尽管在上文所述的实施方式中描述了传感器20设置在带部11中的构造，但是传感器20也可以设置在显示装置12的背表面侧。因此，可以适当地改变设置传感器20的位置。

[2.2变形例2]

图21是示出变形例2中的传感器的截面的图。在根据变形例2的传感器中，第一导电部201形成在导电性基材52a上，第二导电部301形成在导电性基材52b上。此外，在第一导电层200和层叠体100之间形成间隙55a，并且在所述间隙55a中设置作为可变形弹性体的多个第一柱状体58a。此外，在第二导电层300和层叠体100之间形成间隙55b，并且在所述间隙55b中设置作为可变形弹性体的多个第二柱状体58b。换句话说，变形例2的传感器中的可变形层包括多个柱状体。第一柱状体58a和第二柱状体58b响应于操作表面20SA而变形。因此，具有第一柱状体58a和第二柱状体58b的传感器也是可以适用的。可变形层可以仅具有第一柱状体58a或仅具有第二柱状体58b。

[2.3变形例3]

图22和图23是描述变形例3的视图。如图22所示，例如，可以通过印制等，在包括微孔的泡沫体60上形成第一导电部201。

图23A示出了变形例3中的传感器。在上文所述的实施方式中的可变形层也可通过泡沫体(泡沫体60)来构成。如图23A所示，第一导电部201形成在泡沫体60的上表面上。第二导电部301形成在层叠体100的下表面上。当按压操作表面20SA时，如图23B所示，泡沫体60变形，并且与泡沫体60的体积减小量相对应的空气从泡沫体60的表面释放。由于这种可以释放空气的构造，可以更快地恢复泡沫体60，并且可以提高传感器的响应性。

需要注意的是，第一导电部201和第二导电部301可以形成在泡沫体中，或者仅第二导电部301可以形成在泡沫体中。

[2.4变形例4]

第一导电部201的形状和第二导电部301的形状不限于条带形状，并且可以采用各种形状。图24是示出变形例4中的例如第一导电部201和感测部30A的构造示例的图。在图24中，示出了第一导电部201E、201F和201G。第一导电部201E和201F被同心地布置，并且每个第一导电部201E和201F整体上具有大致矩形的框架形状，该框架形状的一部分未连结，并且具有端部彼此面对的形状。导电部201G具有布置在第一导电部201E和201F的中心附近的矩形形状。

配线WR21分别连接至第一导电部201E的每个端部。配线WR22分别连接至第一导电部201F的每个端部。类似于上文所述的实施方式，测量每个第一导电部201E和201F中的两端处的电阻值。根据图24所示的示例，可以减少配线的数量。需要注意的是，图24所示的示例中的导电部201G用作接地，并且不用于测量电阻值的变化。

需要注意的是，在图24所示的示例中，第二导电部301可以是平面形状的导电部，或者可以具有与第一导电部201的形状类似的形状。

[2.5变形例5]

图25是描述变形例5的图。如图25所示，存在如下情况：在上文所述的实施方式中的电容形成部30的周围设置屏蔽电极70，为了避免外部噪声对电容形成部30的影响的目的，所述屏蔽电极70被设为地电平。屏蔽电极70例如包括：彼此面对的边部71a和71b；连接边部71a和边部71b的边部71c。边部71a和71b是由于弯曲而引起电阻值变化的构件。

可以通过向屏蔽电极70施加预定电压、并测量屏蔽电极70的电阻值的变化，来检测传感器的弯曲。需要注意的是，图25是检测Y轴方向上的弯曲的示例，但是也可以采用能够检测X轴方向上的弯曲的构造。例如，屏蔽电极也可包括：边部71a；边部71c；和连接至边部71a并面对边部71c的边部。或者，屏蔽电极可以沿上下方向设置，以检测X轴和Y轴方向上的弯曲。

[2.6其他变形例]

在上文所述的实施方式中，检测所有第一导电部的电阻值变化和所有第二导电部的电阻值变化，然而，可以检测一部分的第一导电部的电阻值变化和一部分的第二导电部的电阻值变化。由此，可以减少处理中涉及的运算量。例如，一部分的第一导电部可以是位于两端处的第一导电部，或者以预定间隔布置的第一导电部。这同样适用于第二导电部。

在上文所述的实施方式中，已经描述了其中第一导电层和第二导电层二者均被划分的构造，但也可以是仅划分第一导电层或仅划分第二导电层、而另一层为平面形状的导电层的构造。此外，第一导电层划分图案和第二导电层划分图案可以是不同的划分图案。

弯曲检测模式中的处理和压力分布检测模式中的处理可以并行执行。换句话说，可以在将电压施加至第一导电部201和第二导电部301的状态下执行检测电阻值的变化的处理和检测压力分布的处理。在执行检测压力分布的处理的情况下，第一导电部201和第二导电部301不必设置为地电平。此外，在上文所述的实施方式中，可以根据每个电阻值的变化的大小来检测弯曲程度。

在上文所述的实施方式中描述的传感器可以与其他传感器结合使用，并且可以执行基于各个传感器的检测结果的处理(例如，用于推定用户的当前状态的处理)。其他传感器的示例可包括测量心率等的生物传感器、加速度传感器、温度传感器和全球定位系统(GPS)传感器等。

传感器可具有仅包括在上文所述的实施方式中描述的可变形层(可变形层22、25)之中的一个可变形层的构造。

上文所述的实施方式中的电子设备可以不是手表型，而是眼镜型可穿戴装置、或者诸如戒指、项链或耳环等饰品型可穿戴装置。此外，电子设备1可以不必是可穿戴装置。上文所述的实施方式中的传感器可被包含在诸如以下各者的电子设备中：用于医疗或工业用途的设备、智能手机、计算机装置、游戏机、机器人、电子书(例如，响应于检测到弯曲的页面馈送处理)、各种输入设备、护理装置和垫等。

更具体地，上述传感器可以是安装在手掌侧的手套状传感器。在这种情况下，即使在握住物体时传感器的曲率发生变化，也可以检测与所握住的物体之间的接触点的坐标以及握持压力。同时，还可以掌握传感器自身的当前形状，例如，在手套型传感器的情形中，可以同时地获得手套的当前三维形状、施加至表面的压力、以及与接触位置坐标有关的信息。这种手套状传感器也可应用于机器人手等应用。

在上文所述的实施方式中例示的构造、方法、工艺、形状、材料、数值等仅仅是示例，并且根据需要也可以使用与之不同的构造、方法、工艺、形状、材料、数值等。还可以适当地添加用于实现上文所述的实施方式和变形例的构造。可以适当地组合上文所述的实施方式和变形例。

本技术还可以采用以下构造。

(1)

一种传感器，包括：

(2)

根据(1)中所述的传感器，其中，所述第一导电层通过第一导电层划分图案被划分为多个第一导电部，并且所述第二导电层通过第二导电层划分图案被划分为多个第二导电部。

(3)

根据(2)中所述的传感器，其中，所述感测部布置在所述第一导电部与所述第二导电部相面对的交叉部处。

(4)

根据(2)或(3)中所述的传感器，其中，所述第一导电层划分图案的划分方向与所述第二导电层划分图案的划分方向大致正交。

(5)

根据(4)中所述的传感器，其中，所述第一导电层划分图案是将所述第一导电层划分为条带形状的图案，并且所述第二导电层划分图案是将所述第二导电层划分为条带形状的图案。

(6)

根据(2)至(5)中任一项所述的传感器，进一步包括驱动控制器，所述多个第一导电部和所述多个第二导电部连接至所述驱动控制器。

(7)

根据(6)中所述的传感器，其中，所述驱动控制器具有第一功能和第二功能，所述第一功能是基于所述第一导电部的电阻值的变化和所述第二导电部的电阻值的变化来检测弯曲，所述第二功能是基于所述多个感测部的每一个感测部中的静电电容的变化来检测压力分布。

(8)

根据(7)中所述的传感器，其中，所述驱动控制器基于所有的所述第一导电部的电阻值的变化和所有的所述第二导电部的电阻值的变化来检测弯曲。

(9)

根据(7)中所述的传感器，其中，所述驱动控制器基于一部分的所述第一导电部的电阻值的变化和一部分的所述第二导电部的电阻值的变化来检测弯曲。

(10)

根据(7)至(9)中任一项所述的传感器，其中，所述驱动控制器能够以模式的形式在所述第一功能和所述第二功能之间进行切换。

(11)

根据(7)至(10)中任一项所述的传感器，其中，所述驱动控制器能够将状态从只能执行所述第一功能的待机状态转换到能够执行所述第二功能的操作状态。

(12)

根据(11)中所述的传感器，其中，在所述电阻值的变化超过阈值的情况下，所述驱动控制器将状态从所述待机状态转换到所述操作状态。

(13)

根据(7)至(12)中任一项所述的传感器，其中，所述驱动控制器基于所述弯曲的检测结果，来校正所述压力分布的检测结果。

(14)

根据(1)至(13)中任一项所述的传感器，其中，至少在所述第一导电层与所述电容形成部之间或所述第二导电层与所述电容形成部之间设置可变形层。

(15)

根据(14)中所述的传感器，其中所述可变形层包括泡沫体。

(16)

根据(14)中所述的传感器，其中所述可变形层包括多个柱状体。

(17)

一种输入装置，包括根据(1)至(16)中任一项所述的传感器。

(18)

一种电子设备，包括根据(1)至(16)中任一项所述的传感器。

(19)

根据(18)中所述的电子设备，进一步包括显示装置，

其中，所述传感器布置在所述显示装置的背表面上。

(20)

根据(18)或(19)中所述的电子设备，其中，所述电子设备具有可从人体拆卸的构造。

符号说明

1 电子设备

15 控制器IC

30A 感测部

40 交叉部

58A 第一柱状体

58B 第二柱状体

60 泡沫体

200 第一导电层

201 第一导电部

300 第二导电层

301 第二导电部

Claims

1.一种传感器，包括：

第一导电层和第二导电层，所述第一导电层和所述第二导电层均可变形，并且布置成彼此面对，所述第一导电层通过第一导电层划分图案被划分为多个第一导电部，并且所述第二导电层通过第二导电层划分图案被划分为多个第二导电部；

电容形成部，所述电容形成部布置在所述第一导电层和所述第二导电层之间，并且包括多个感测部；和

驱动控制器，所述多个第一导电部和所述多个第二导电部连接至所述驱动控制器，

其中，所述驱动控制器具有第一功能和第二功能，所述第一功能是基于所述第一导电部的电阻值的变化和所述第二导电部的电阻值的变化来检测所述传感器的弯曲，所述第二功能是基于所述多个感测部的每一个感测部中的静电电容的变化来检测按压所述传感器引起的压力分布。

2.根据权利要求1所述的传感器，

其中，所述感测部布置在所述第一导电部与所述第二导电部相面对的交叉部处。

3.根据权利要求1所述的传感器，

其中，所述第一导电层划分图案的划分方向与所述第二导电层划分图案的划分方向大致正交。

4.根据权利要求3所述的传感器，

其中，所述第一导电层划分图案是将所述第一导电层划分为条带形状的图案，并且所述第二导电层划分图案是将所述第二导电层划分为条带形状的图案。

5.根据权利要求1所述的传感器，

其中，所述驱动控制器基于所有的所述第一导电部的电阻值的变化和所有的所述第二导电部的电阻值的变化来检测弯曲。

6.根据权利要求1所述的传感器，

其中，所述驱动控制器基于一部分的所述第一导电部的电阻值的变化和一部分的所述第二导电部的电阻值的变化来检测弯曲。

7.根据权利要求1所述的传感器，

其中，所述驱动控制器能够以模式的形式在所述第一功能和所述第二功能之间进行切换。

8.根据权利要求1所述的传感器，

其中，所述驱动控制器能够将状态从只能执行所述第一功能的待机状态转换到能够执行所述第二功能的操作状态。

9.根据权利要求8所述的传感器，

其中，在所述电阻值的变化超过阈值的情况下，所述驱动控制器将状态从所述待机状态转换到所述操作状态。

10.根据权利要求1所述的传感器，

其中，所述驱动控制器基于所述弯曲的检测结果，来校正所述压力分布的检测结果。

11.根据权利要求1所述的传感器，

其中，至少在所述第一导电层与所述电容形成部之间或所述第二导电层与所述电容形成部之间设置可变形层。

12.根据权利要求11所述的传感器，

其中，所述可变形层包括泡沫体。

13.根据权利要求11所述的传感器，

其中，所述可变形层包括多个柱状体。

14.一种输入装置，包括根据权利要求1所述的传感器。

15.一种电子设备，包括根据权利要求1所述的传感器。

16.根据权利要求15所述的电子设备，进一步包括显示装置，

其中，所述传感器布置在所述显示装置的背表面上。

17.根据权利要求15所述的电子设备，

其中，所述电子设备具有可从人体拆卸的构造。