CN110313045A - 输入装置和输入系统 - Google Patents

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CN110313045A CN201780086510.7A CN201780086510A CN110313045A CN 110313045 A CN110313045 A CN 110313045A CN 201780086510 A CN201780086510 A CN 201780086510A CN 110313045 A CN110313045 A CN 110313045A
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矢野康治郎
松本贤一
中江竜
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Abstract

目的是提供在被按压时能够产生点击感的、配备有压力传感器的输入装置和输入系统。输入装置(100A)包括:金属弹片(140);以及压力传感器(C1,C2),其面向所述金属弹片(140)的凹面(141a)并且支撑所述金属弹片(140)。

Description

输入装置和输入系统
技术领域
本发明通常涉及输入装置和输入系统,并且特别是涉及用于向各种电子装置提供输入的输入装置和输入系统。
背景技术
以下说明传统的输入装置。传统的输入装置包括压力传感器和弹性构件。压力传感器布置在弹性构件内。输入者可以通过例如扭转或拉动弹性构件来引起弹性构件的弹性变形。传统的输入装置利用压力传感器检测该弹性变形,并且基于压力传感器输出输入信号。
注意,例如从专利文献1已知这种输入装置。
然而,传统的输入装置可以检测在弹性构件内发生的复杂的力学变化,但不能产生点击感(click)。
本发明的目的将是提出在被按压时能够产生点击感的、配备有压力传感器的输入装置和输入系统。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-004129
发明内容
根据本发明的方面的一种输入装置,包括:金属弹片;以及压力传感器,其面向所述金属弹片的凹面并且支撑所述金属弹片。
根据本发明的方面的一种输入系统,包括:所述输入装置;以及判断系统,其被配置为获得来自所述输入装置的输入结果。
附图说明
图1是包括实施例1的输入装置的输入系统的示意图。
图2是该输入装置的立体图。
图3是在未按压金属弹片(metal dome)的状态下的输入装置的操作的说明图。
图4是在按压金属弹片的状态下的输入装置的操作的说明图。
图5是输入装置的分解立体图。
图6是在未按压金属弹片的状态下的输入装置的局部放大图。
图7是在按压金属弹片的状态下的输入装置的局部放大图。
图8是输入装置的平面图。
图9是与输入装置有关的、表示金属弹片的按压量(行程)与金属弹片上的负载及压力传感器的静电容量之间的关系的曲线图。
图10是与输入装置有关的、表示金属弹片的按压量(行程)与金属弹片上的负载及压力传感器的静电容量之间的关系的另一曲线图。
图11是与第一压力传感器的静电容量的测量有关的输入装置的等效电路图。
图12是图11的等效电路图的更简化的电路图。
图13是与第二压力传感器的静电容量的测量有关的输入装置的等效电路图。
图14是图13的等效电路图的更简化的电路图。
图15是输入系统的判断系统的第一判断操作的流程图。
图16是该判断系统的第二判断操作的流程图。
图17是根据实施例2的输入系统的示意图。
图18是该输入系统的输入装置的立体图。
图19是该输入装置的平面图。
图20是根据实施例3的输入系统的示意图。
图21是根据实施例4的输入系统的输入装置的立体图。
图22是该输入装置的立体图。
图23是该输入装置的印刷基板的平面图。
图24是该输入装置的平面图。
图25是沿着图24中的线A-A所截取的截面图。
图26是图25中的区域B的放大图。
图27是在未按压金属弹片的状态下的输入装置的操作的说明图。
图28是在按压金属弹片的状态下的输入装置的操作的说明图。
图29是根据实施例1的输入系统的输入装置的一组电极的变形例的平面图。
图30是根据实施例2的输入系统的输入装置的一组电极的变形例的平面图。
具体实施方式
1.实施例
1.1实施例1
1.1.1概要
图1是本实施例的输入系统的例示。输入系统包括输入装置100A和判断系统200。图2是输入装置100A的例示。如图3和图4所示,输入装置100A包括金属弹片140以及第一压力传感器C1、第二压力传感器C2和第三压力传感器C3。第一压力传感器C1和第二压力传感器C2面向金属弹片140的凹面141a并支撑金属弹片140。因此,即使在金属弹片140发生弹性变形、然后产生点击感之前,也可以利用第一压力传感器C1和第二压力传感器C2测量施加在金属弹片140上的按压力(施加在金属弹片140的凸面141b上的按压力)。在金属弹片140发生弹性变形、然后产生点击感之后,可以利用第一压力传感器C1~第三压力传感器C3测量施加在金属弹片140上的按压力。总之,不论是否产生点击感(不论金属弹片140是否发生弹性变形),都可以测量金属弹片140上的按压力。
1.1.2输入装置
以下将参考图1~图8来更详细地说明输入装置100A。注意,图3对应于沿着图8中的线X-X所截取的截面。
如图5所示,输入装置100A包括第一导电构件~第三导电构件110a、110b和110c、第一弹性构件~第三弹性构件120a、120b和120c、绝缘片130、金属弹片140和按压构件150。此外,输入装置100A包括壳体160(参见图2~图4)。
如图3和图4所示,壳体160容纳第一导电构件~第三导电构件110a、110b和110c、第一弹性构件~第三弹性构件120a、120b和120c、绝缘片130、金属弹片140和按压构件150。壳体160包括本体161和盖162。本体161具有扁平四角形(例如,正方形)的箱状,并且还在其厚度方向上的第一面(图3和图4中的上面)中具有开口。盖162具有四角形(例如,正方形)的平板状。盖162安装至本体161的第一面以覆盖本体161的第一面中的开口。本体161和盖162具有电气绝缘性。例如,本体161和盖162由具有电气绝缘性的树脂材料制成。特别地,盖162具有挠性。因而,可以经由盖162推压或按压壳体160中所容纳的金属弹片140。盖162的与金属弹片140相反的面提供了输入装置100A的操作区域。
如图5所示,第一导电构件110a包括电极111a和一对端子112a。电极111a具有矩形的平板状。一对端子112a从电极111a的长度方向上的相对端突出。一对端子112a从电极111a突出的方向是与电极111a的长度方向和宽度方向交叉的方向。第二导电构件110b包括电极111b和一对端子112b。电极111b具有矩形的平板状。一对端子112b从电极111b的长度方向上的相对端突出。一对端子112b从电极111b突出的方向是与电极111b的长度方向和宽度方向交叉的方向。第三导电构件110c包括电极111c和一对端子112c。电极111c具有矩形的平板状。在这方面,电极111c的长度方向上的中央部与其相对端相比在其厚度方向上突出。一对端子112c从电极111c的长度方向上的相对端突出。一对端子112c从电极111c突出的方向是与电极111c的长度方向和宽度方向交叉的方向。第一导电构件~第三导电构件110a、110b和110c可以由金属板制成。
如图3和图4所示,第一导电构件110a~第三导电构件110c通过嵌件成型嵌入本体161中。关于第一导电构件110a,电极111a在本体161的底面上露出,并且一对端子112a从本体161的厚度方向上的第二面(图3和图4中的下面)突出。关于第二导电构件110b,电极111b在本体161的底面上露出,并且一对端子112b从本体161的厚度方向上的第二面突出。关于第三导电构件110c,电极111c的长度方向上的中央部在本体161的底面上露出,并且一对端子112c从本体161的厚度方向上的第二面突出。
如图5所示,第一弹性构件120a具有矩形的平板状。第一弹性构件120a的外形与第一导电构件110a的电极111a的外形几乎相同。第一弹性构件120a放置在电极111a上。第二弹性构件120b具有矩形的平板状。第二弹性构件120b的外形与第二导电构件110b的电极111b的外形几乎相同。第二弹性构件120b放置在电极111b上。第三弹性构件120c具有矩形的平板状。第三弹性构件120c的外形与第三导电构件110c的电极111c的长度方向上的中央部的外形几乎相同。第三弹性构件120c放置在电极111c的长度方向上的中央部上。在本实施例中,第一弹性构件120a~第三弹性构件120c各自具有导电性。
另外,第一弹性构件120a的厚度方向上的第一面包括粗糙面,并且第一弹性构件120a的厚度方向上的第二面包括平坦面。在一个示例中,如图6和图7所示,第一弹性构件120a的厚度方向上的第一面包括多个突起121。同样,第二弹性构件120b和第三弹性构件120c各自的厚度方向上的第一面包括粗糙面,并且第二弹性构件120b和第三弹性构件120c各自的厚度方向上的第二面包括平坦面。
如图5所示,绝缘片130是具有四角形(例如,正方形)的片状的绝缘体(介电构件)。绝缘片130具有能够共同覆盖第一弹性构件~第三弹性构件120a、120b和120c的大小。绝缘片130包括用于覆盖第一弹性构件120a的第一部分130a、用于覆盖第二弹性构件120b的第二部分130b和用于覆盖第三弹性构件120c的第三部分130c。
如图5和图8所示,金属弹片140整体具有四角形(例如,正方形)的板状。金属弹片140在其中央部包括具有圆顶状的弹性变形部141。如图3所示,弹性变形部141的厚度方向上的第一面(图3中的下面)定义凹面141a,并且其第二面(图3中的上面)定义凸面141b。如图4所示,在按压弹性变形部141的凸面141b时,弹性变形部141发生弹性变形,并由此产生点击感。更详细地,这样的弹性变形导致弹性变形部141的中央部发生反转,因此弹性变形部141从凸状态改变为凹状态。此外,金属弹片140在其单独的四个角部包括腿部(第一腿部~第四腿部)142a~142d。第一腿部~第四腿部142a~142d在与弹性变形部141突出的方向相反的方向上突出。如图8所示,第一腿部142a和第二腿部142b放置在第一弹性构件120a上。第三腿部142c和第四腿部142d放置在第二弹性构件120b上。
按压构件150是用于辅助引起金属弹片140的弹性变形部141的弹性变形的构件。如图5所示,按压构件150具有圆盘状。此外,按压构件150的外形小于金属弹片140的弹性变形部141的外形。如图3所示,按压构件150放置在金属弹片140的凸面141b的中央部与盖162之间。特别地,按压构件150固定至盖162。注意,按压构件150具有电气绝缘性。
在输入装置100A中,第一导电构件110a、第二导电构件110b和第三导电构件110c、第一弹性构件120a、第二弹性构件120b和第三弹性构件120c、绝缘片130以及金属弹片140用作具有静电容量的电容器。换句话说,第一导电构件110a、第二导电构件110b和第三导电构件110c、第一弹性构件120a、第二弹性构件120b和第三弹性构件120c、绝缘片130以及金属弹片140构成第一压力传感器C1、第二压力传感器C2和第三压力传感器C3。在图1中,将输入装置100A例示为等效电路。第一压力传感器C1、第二压力传感器C2和第三压力传感器C3包括金属弹片140作为公共电极,因而彼此电气耦合。
更详细地,如图3和图4所示,第一压力传感器C1包括第一导电构件110a的电极111a、第一弹性构件120a、绝缘片130的第一部分130a、以及金属弹片140的第一腿部142a和第二腿部142b。换句话说,第一压力传感器C1包括电极111a、金属弹片140的在电极111a上支撑的预定部位(第一腿部142a和第二腿部142b)、以及在电极111a和该预定部位之间的绝缘体(第一部分130a)。此外,第一压力传感器C1包括在绝缘体(第一部分130a)和电极111a之间的弹性构件(第一弹性构件120a)。在这方面,第一弹性构件120a包括多个突起121。因此,如图7所示,在第一弹性构件120a被金属弹片140按压的情况下,多个突起121被压扁。因而,第一弹性构件120a整体变薄,同时第一弹性构件120a和绝缘片130之间的接触面积增大。因此,与仅改变第一弹性构件120a的厚度的情况相比,改善了静电容量相对于第一压力传感器C1上的按压力的静电容量的变化的线性。注意,靠在绝缘片130上的上述预定部位(第一腿部142a和第二腿部142b的与绝缘片130接触的部分)优选可以包括一个以上的预定的平面区域。根据该结构,一个以上的平面区域被放置在电极111a附近且与电极111a相对。一个以上的平面区域辅助金属弹片140按压更多数量的突起121。因而,可以增加静电容量的变化。在本实施例中,第一腿部142a和第二腿部142b的面向绝缘片130的整个面是平面区域。
如图3和图4所示,第二压力传感器C2包括第二导电构件110b的电极111b、第二弹性构件120b、绝缘片130的第二部分130b、以及金属弹片140的第三腿部142c和第四腿部142d。换句话说,第二压力传感器C2包括电极111b、金属弹片140的在电极111b上支撑的预定部位(第三腿部142c和第四腿部142d)、以及在电极111b和该预定部位之间的绝缘体(第二部分130b)。另外,第二压力传感器C2包括在绝缘体(第二部分130b)和电极111b之间的弹性构件(第二弹性构件120b)。在这方面,以与第一弹性构件120a相同的方式,第二弹性构件120b包括多个突起121。因此,改善了静电容量相对于第二压力传感器C2上的按压力的静电容量的变化的线性。与上述情形相同,第三腿部142c和第四腿部142d的与绝缘片130接触的部分优选可以包括一个以上的预定的平面区域。在本实施例中,第三腿部142c和第四腿部142d的面向绝缘片130的整个面是平面区域。
第一压力传感器C1和第二压力传感器C2各自是面向金属弹片140的凹面141a且支撑金属弹片140的压力传感器。第一压力传感器C1和第二压力传感器C2在与金属弹片140的中心轴交叉的预定方向上相对于该中心轴在相反侧。在本实施例中,预定方向是与金属弹片140的中心轴垂直的方向,并且也是第一腿部142a和第三腿部142c(或者第二腿部142b和第四腿部142d)排列的方向。总之,在图8中,预定方向与左右方向平行。此外,第一压力传感器C1和第二压力传感器C2各自是静电容量式压力传感器。
第三压力传感器C3包括第三导电构件110c的电极111c、第三弹性构件120c、绝缘片130的第三部分130c、以及金属弹片140的弹性变形部141。第三压力传感器C3还包括在绝缘体(绝缘片130的第三部分130c)和电极111c之间的弹性构件(第三弹性构件120c)。在这方面,与第一弹性构件120a相同,第三弹性构件120c包括多个突起。因此,改善了静电容量相对于第三压力传感器C3上的按压力的静电容量的变化的线性。
第三压力传感器C3是与第一压力传感器C1和第二压力传感器C2类似的静电容量式压力传感器。然而,如图3所示,第三压力传感器C3不同于第一压力传感器C1和第二压力传感器C2,并且不是面向金属弹片140的凹面141a且支撑金属弹片140的压力传感器。第三压力传感器C3被放置成面向金属弹片140的凹面141a,但与金属弹片140分离。第三压力传感器C3被放置成面向金属弹片140的凹面141a,并且用作用于检测通过按压金属弹片140的凸面141b引起的金属弹片140(弹性变形部141)的弹性变形的检测器。
图9和图10涉及输入装置100A,并且示出金属弹片140的按压量(行程)与金属弹片140上的负载(按压力)以及压力传感器C1~C3的静电容量之间的关系。
图9所示的曲线图对应于按压金属弹片140的预定方向上的中央部分(与第三压力传感器C3相对应的部分)的情形。在图9中,Gc1表示第一压力传感器C1的静电容量,Gc2表示第二压力传感器C2的静电容量,并且GC3表示第三压力传感器C3的静电容量。另外,GL表示金属弹片140上的负载。
第一压力传感器C1和第二压力传感器C2支撑金属弹片140,并且在与金属弹片140的中心轴交叉的预定方向上相对于该中心轴在金属弹片140的相反侧。因此,在按压金属弹片140的中央部分的情况下,几乎相等的压力作用于第一压力传感器C1和第二压力传感器C2。因而,随着金属弹片140的按压量(行程)的增加,第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量增加。另一方面,第三压力传感器C3不支撑金属弹片140,因此观察到其静电容量的变化小于第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化。在金属弹片140的按压量(行程)增加并且达到规定值L1时,金属弹片140的弹性变形部141发生弹性变形,然后产生点击感。如图4所示,金属弹片140的弹性变形部141在发生弹性变形时接触第三部分130c。总之,弹性变形部141的弹性变形引起弹性变形部141的中央部与电极111c之间的距离发生大的变化。这样的距离的大变化可能导致第三压力传感器C3的静电容量的大变化。
图10所示的曲线图对应于按压金属弹片140的预定方向上的第一端部(图8中的左部分,即与第一压力传感器C1相对应的部分)的情形。同样在图10中,Gc1表示第一压力传感器C1的静电容量,Gc2表示第二压力传感器C2的静电容量,并且GC3表示第三压力传感器C3的静电容量。另外,GL表示金属弹片140上的负载。
如上所述,第一压力传感器C1和第二压力传感器C2支撑金属弹片140,并且在与金属弹片140的中心轴交叉的预定方向上相对于该中心轴在金属弹片140的相反侧。因此,在按压金属弹片140的与第一压力传感器C1相对应的部分的情况下,第一压力传感器C1所感测到的压力高于作用于第二压力传感器C2的压力。随着金属弹片140的按压量(行程)的增加,第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量增加。然而,第一压力传感器C1的静电容量的变化变得大于第二压力传感器C2的静电容量的变化。相比之下,在按压金属弹片140的预定方向上的第二端部(图8中的右部分,即与第二压力传感器C2相对应的部分)的情况下,第二压力传感器C2的静电容量的变化变得大于第一压力传感器C1的静电容量的变化。因此,输入装置100A可以识别输入者在与金属弹片140的中心轴交叉的预定方向上按压了金属弹片140的哪个部分。
第一压力传感器C1~第三压力传感器C3各自是静电容量式压力传感器,因此可用作用于感测具有地电位的物体(例如,输入者的手指或手)的接近传感器。这利用在具有地电位的物体和压力传感器(C1~C3)之间形成的伪电容器。在一个示例中,输入装置100A可以利用第一压力传感器C1~第三压力传感器C3来检测靠近金属弹片140的输入者的手指或手。
1.1.3判断系统
判断系统200被配置为基于来自输入装置100A的输出(输入结果)来判断向输入装置100A的输入。在本实施例中,输入结果包括输入装置100A的第一压力传感器C1~第三压力传感器C3的静电容量的值(变化)。
如图1所示,判断系统200包括第一端子200a~第三端子200c。第一端子200a~第三端子200c分别电气连接至输入装置100A的第一压力传感器C1~第三压力传感器C3。例如,第一端子200a、第二端子200b和第三端子200c连接至第一导电构件110a的一个端子112a、第二导电构件110b的一个端子112b和第三导电构件110c的一个端子112c。这样,判断系统200电气连接至第一压力传感器C1、第二压力传感器C2和第三压力传感器C3(电极111a、111b和111c)。
如图1所示,判断系统200包括获得单元210和判断单元220。
获得单元210被配置为从输入装置100A获得第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化。此外,获得单元210被配置为从输入装置100A获得第三压力传感器C3的静电容量的变化。获得单元210可以将用于从输入装置100A获得多个压力传感器C1~C3的静电容量的变化的灵敏度在第一等级和高于第一等级的第二等级之间切换。
可以从传统的各种方法中选择用于获得压力传感器(C1,C2,C3)的静电容量的方法。在一个示例中,可以应用开关电容器法。开关电容器法基于构成压力传感器的电容器中所储存的电荷量来测量压力传感器的静电容量(的变化)。例如,获得单元210在预定时间段内交替地重复用于对压力传感器(电容器)进行充电的充电处理和用于通过使压力传感器放电来利用压力传感器中所储存的电荷对判断电容器进行充电的放电处理。在判断电容器两端的电压达到规定值时,获得单元210结束放电处理并开始充电处理。因此,随着压力传感器的静电容量的增加,在预定时间段内判断电容器两端的电压达到规定值的次数增加。因此,可以基于在预定时间段内判断电容器两端的电压达到规定值的次数来判断压力传感器的静电容量的变化。在这方面,规定值增大可能导致在预定时间段内判断电容器两端的电压达到规定值的次数减少。相比之下,规定值减小可能导致在预定时间段内判断电容器两端的电压达到规定值的次数增加。因而,可以使用规定值来进行灵敏度的调整。注意,可以基于在充电处理中施加至压力传感器的电压来调整灵敏度。可选地,可以基于充电和/或放电所需的时间(例如,对判断电容器进行充电所需的时间)来调整灵敏度。
判断单元220被配置为基于第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化之间的平衡来判断金属弹片140的预定方向上的按压部分(倾斜)。可以基于第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化的量之间的关系来评价第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化之间的平衡。另外,判断单元220被配置为基于第三压力传感器C3的静电容量的变化来判断金属弹片140是否发生了弹性变形(产生了点击感)。此外,判断单元220被配置为基于多个压力传感器C1~C3的静电容量的变化来判断在金属弹片140的附近是否存在检测对象(例如,输入者的手指)。后面参考图15和图16所示的流程图来说明判断单元220的详细操作。
判断系统200被配置为利用获得单元210和判断单元220进行第一判断操作和第二判断操作。第一判断操作被定义为进行金属弹片140的倾斜的判断以及与是否发生了金属弹片140的弹性变形有关的判断的操作。换句话说,第一判断操作可以是测量金属弹片140的按压量并检测点击感的产生的操作。第二判断操作被定义为判断检测对象(具有地电位的物体)是否在金属弹片140的附近的操作。以下参考图15和图16所示的流程图来说明判断系统200的第一判断操作和第二判断操作。
图15示出第一判断操作的流程图。首先,获得单元210将用于测量静电容量的变化的灵敏度设置为第一等级(S10)。
接着,获得单元210获得静电容量的变化(S11)。详细地,获得单元210向第一端子200a~第三端子200c中的一个端子施加电压并且使其它端子接地。这样,获得单元210顺次测量第一压力传感器C1~第三压力传感器C3的静电容量的变化。
为了测量第一压力传感器C1的静电容量的变化,获得单元210向第一端子200a施加电压并且使第二端子200b和第三端子200c接地。结果,第一压力传感器C1连接至第二压力传感器C2和第三压力传感器C3的并联电路。图11示出这种情况下的输入系统的等效电路图。Ca表示在第一压力传感器C1的电极111a和输入装置100A附近的地面之间产生的寄生电容。Cb表示在第二压力传感器C2的电极111b和输入装置100A附近的地面之间产生的寄生电容。Cc表示第三压力传感器C3的电极111c和输入装置100A附近的地面之间产生的寄生电容。在第二压力传感器C2和第三压力传感器C3接地的情况下,可以忽略寄生电容Cb和Cc的影响。另外,在产生点击感之前,可以忽略第三压力传感器C3。因此,可以如图12所示简化图11的等效电路图。获得单元210获得第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的串联电路与寄生电容Ca的并联电路的静电容量的变化,作为第一压力传感器C1的静电容量的变化。
为了测量第二压力传感器C2的静电容量的变化,获得单元210向第二端子200b施加电压并且使第一端子200a和第三端子200c接地。结果,第二压力传感器C2连接至第一压力传感器C1和第三压力传感器C3的并联电路。图13示出这种情况下的输入系统的等效电路图。在第一压力传感器C1和第三压力传感器C3接地的情况下,可以忽略寄生电容Ca和Cc的影响。另外,在产生点击感之前,可以忽略第三压力传感器C3。因此,可以如图14所示简化图13的等效电路图。获得单元210获得第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的串联电路与寄生电容Cb的并联电路的静电容量的变化,作为第二压力传感器C2的静电容量的变化。
为了测量第三压力传感器C3的静电容量的变化,获得单元210向第三端子200c施加电压并且使第一端子200a和第二端子200b接地。结果,第三压力传感器C3连接至第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的并联电路。获得单元210获得第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的并联电路与第三压力传感器C3的串联电路的静电容量的变化,作为第三压力传感器C3的静电容量的变化。
在步骤S11中获得第一压力传感器C1~第三压力传感器C3的静电容量的变化,然后判断单元220基于第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化的平衡来判断金属弹片140的预定方向上的按压部分(倾斜)。首先,判断单元220比较第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化(S12、S13)。注意,在比较第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化之前,判断单元220可以进行用于调整第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的大小或变化量以使得能够在这两者之间进行适当比较的处理。基于第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化之间的比较结果,判断单元220判断按压了金属弹片140的预定方向上的哪个部分。如果第一压力传感器C1的静电容量的变化大于第二压力传感器C2的静电容量的变化(S12中为“是”),则判断单元220判断为按压了金属弹片140的第一端部(图8中的左部分)(S14)。如果第二压力传感器C2的静电容量的变化大于第一压力传感器C1的静电容量的变化(S12中为“否”、S13中为“是”),则判断单元220判断为按压了金属弹片140的第二端部(图8中的右侧)(S15)。如果第一压力传感器C1的静电容量的变化等于第二压力传感器C2的静电容量的变化(S12中为“否”、S13中为“否”),则判断单元220判断为按压了金属弹片140的中央部(图8中的中央部分)(S16)。另外,基于第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量变化之间的平衡,判断单元220除了判断金属弹片140的预定方向上的按压部分之外,还可以判断按压程度(按压量)。例如,认为随着压力传感器的静电容量的变化的增加、按压量增大。因此,判断单元220可以根据压力传感器(C1,C2)的静电容量的变化来判断按压量。
在步骤S14、S15和S16之后,判断单元220基于第三压力传感器C3的静电容量的变化来判断金属弹片140是否发生了弹性变形(产生了点击感)。详细地,判断单元220判断第三压力传感器C3的静电容量的变化是否超过规定值(S17)。该规定值定义用于判断金属弹片140的弹性变形部141是否发生了弹性变形以产生点击感的阈值。如果第三压力传感器C3的静电容量的变化超过规定值(S17中为“是”),则判断单元220判断为产生了点击感(S18)。
图16示出第二判断操作的流程图。首先,获得单元210将用于测量静电容量变化的灵敏度设置为第二等级(S20)。如上所述,第二等级被选择得高于第一等级。总之,获得单元210使第二判断操作中的灵敏度大于第一判断操作中的灵敏度。为了测量由具有地电位的物体的接近引起的第一压力传感器C1~第三压力传感器C3的静电容量的变化,使第二判断操作中的灵敏度大于用于测量由按压力引起的第一压力传感器C1~第三压力传感器C3的静电容量的变化的第一判断操作中的灵敏度。因此,可以提高与检测对象是否在金属弹片140附近有关的判断的精度。
接着,获得单元210获得静电容量的变化(S21)。详细地,获得单元210以与步骤S11相同的方式测量第一压力传感器C1~第三压力传感器C3的静电容量的变化。
在步骤S21之后,基于多个压力传感器C1~C3的静电容量的变化,判断单元220判断检测对象(例如,输入者的手指)是否在金属弹片140附近。详细地,判断单元220判断第一压力传感器C1~第三压力传感器C3的静电容量的变化是否超过各个规定值(S22~S24)。如果第一压力传感器C1的静电容量的变化超过相应的规定值(S22中为“是”),则判断单元220判断为输入者的手指在金属弹片140的第一端部(图8中的左部分,该部分对应于第一压力传感器C1)的附近(S25)。如果第二压力传感器C2的静电容量的变化超过相应的规定值(S23中为“是”),则判断单元220判断为输入者的手指在金属弹片140的第二端部(图8中的右部分,该部分对应于第二压力传感器C2)的附近(S26)。如果第三压力传感器C3的静电容量的变化超过相应的规定值(S24中为“是”),则判断单元220判断为输入者的手指在金属弹片140的中央部(图8中的中央部分,该部分对应于第三压力传感器C3)的附近(S27)。注意,针对第一压力传感器C1~第三压力传感器C3的规定值可以不同或相同。第二判断操作使用在第一判断操作中也使用的第一压力传感器C1~第三压力传感器C3。因此,不需要附加的传感器来判断检测对象是否在金属弹片140的附近。
如上所述,判断系统200是被配置为基于来自输入装置100A的输出来判断向输入装置100A的输入的判断系统,并且包括获得单元210和判断单元220。获得单元210从输入装置100A获得第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化。判断单元220基于第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化之间的平衡,来判断金属弹片140的预定方向上的按压部分(倾斜)。判断系统200例如可以利用一个以上的处理器(微处理器)和一个以上的存储器实现。在一个示例中,判断系统200可以利用微控制单元实现。如上所述,一个以上的处理器执行一个以上的存储器中所存储的一个以上的程序以用作判断系统200。换句话说,一个以上的程序包括使得一个以上的处理器能够进行以下的判断方法的判断程序。判断方法包括从输入装置100A获得第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化。此外,判断方法包括基于第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化之间的平衡来判断金属弹片140的预定方向上的按压部分(倾斜)。
1.2实施例2
图17是本实施例的输入系统的例示。输入系统包括输入装置100B和判断系统200。
如图17所示,输入装置100B除包括第一压力传感器C1~第三压力传感器C3之外,还包括第四压力传感器C4和第五压力传感器C5。
以下参考图18和图19来详细说明输入装置100B。如图18所示,输入装置100B包括第一导电构件110d~第五导电构件110h、第一弹性构件120d~第五弹性构件120h、绝缘片130、金属弹片140和按压构件150。另外,输入装置100B包括壳体160(参见图19)。
如图18所示,第一导电构件110d包括电极111d和端子112d。电极111d具有矩形的平板状。端子112d从电极111d的长度方向的一端突出。端子112d从电极111d突出的方向是与电极111d的长度方向和宽度方向交叉的方向。第二导电构件110e、第四导电构件110g和第五导电构件110h各自具有与第一导电构件110d相同的形状,并且分别包括电极111e、111g和111h以及端子112e、112g和112h。第三导电构件110f具有与输入装置100A的第三导电构件110c相同的形状,并且包括电极111f和一对端子112f。第一导电构件110d~第五导电构件110h可以由金属板制成。
第一导电构件110d~第五导电构件110h通过嵌件成型嵌入本体161中。在这方面,第一导电构件110d、第二导电构件110e、第四导电构件110g和第五导电构件110h的电极111d、111e、111g和111h分别在本体161的底面的四个角部露出。相比之下,第三导电构件110f的电极111f的中央部在本体161的底面的中央露出。第一导电构件110d、第二导电构件110e、第四导电构件110g和第五导电构件110h的端子112d、112e、112g和112h以及第三导电构件110f的一对端子112f从本体161的厚度方向的第二面突出。
如图18所示,第一弹性构件120d~第五弹性构件120h各自具有矩形的平板状。第一弹性构件120d、第二弹性构件120e、第四弹性构件120g和第五弹性构件120h的外形分别与相应电极111d、111e、111g和111h的外形几乎相同。第一弹性构件120d、第二弹性构件120e、第四弹性构件120g和第五弹性构件120h分别放置在相应的电极111d、111e、111g和111h上。第三弹性构件120f的外形与第三导电构件110f的电极111f的长度方向的中央部的外形几乎相同。第三弹性构件120f放置在电极111f的长度方向的中央部上。在本实施例中,第一弹性构件120d~第五弹性构件120h各自是导电的。另外,第一弹性构件120d~第五弹性构件120h各自的厚度方向的第一面包括粗糙面,并且第一弹性构件120d~第五弹性构件120h各自的厚度方向上的第二面包括平坦面。在一个示例中,与输入装置100A的第一弹性构件120a相同,第一弹性构件120d~第五弹性构件120h各自的厚度方向上的第一面包括多个突起121(参见图6和图7)。
如图18所示,绝缘片130具有能够共同覆盖第一弹性构件120d~第五弹性构件120h的大小。绝缘片130包括分别覆盖第一弹性构件120d~第五弹性构件120h的第一部分130d~第五部分130h。
与实施例1相同,金属弹片140在其四个角部包括第一腿部142a~第四腿部142d。如图19所示,第一腿部142a、第二腿部142b、第三腿部142c和第四腿部142d分别放置在第一弹性构件120d、第二弹性构件120e、第四弹性构件120g和第五弹性构件120h上。
在输入装置100B中,第一导电构件110d~第五导电构件110h、第一弹性构件120d~第五弹性构件120h、绝缘片130和金属弹片140用作具有静电容量的电容器。换句话说,第一导电构件110d~第五导电构件110h、第一弹性构件120d~第五弹性构件120h、绝缘片130和金属弹片140构成第一压力传感器C1~第五压力传感器C5。
更详细地,第一压力传感器C1包括第一导电构件110d的电极111d、第一弹性构件120d、绝缘片130的第一部分130d、以及金属弹片140的第一腿部142a。换句话说,第一压力传感器C1包括电极111d、金属弹片140的在电极111d上支撑的预定部位(第一腿部142a)、以及在电极111d和该预定部位之间的绝缘体(第一部分130d)。第一压力传感器C1还包括在绝缘体(第一部分130d)和电极111d之间的弹性构件(第一弹性构件120d)。
第二压力传感器C2包括第二导电构件110e的电极111e、第二弹性构件120e、绝缘片130的第二部分130e、以及金属弹片140的第三腿部142c。换句话说,第二压力传感器C2包括电极111e、金属弹片140的在电极111e上支撑的预定部位(第三腿部142c)、以及在电极111e和该预定部位之间的绝缘体(第二部分130e)。第二压力传感器C2还包括在绝缘体(第二部分130e)和电极111e之间的弹性构件(第二弹性构件120e)。
第四压力传感器C4包括第四导电构件110g的电极111g、第四弹性构件120g、绝缘片130的第四部分130g、以及金属弹片140的第二腿部142b。换句话说,第四压力传感器C4包括电极111g、金属弹片140的在电极111g上支撑的预定部位(第二腿部142b)、以及在电极111g和该预定部位之间的绝缘体(第四部分130g)。第四压力传感器C4还包括在绝缘体(第四部分130g)和电极111g之间的弹性构件(第四弹性构件120g)。
第五压力传感器C5包括第五导电构件110h的电极111h、第五弹性构件120h、绝缘片130的第五部分130h、以及金属弹片140的第四腿部142d。换句话说,第五压力传感器C5包括电极111h、金属弹片140的在电极111h上支撑的预定部位(第四腿部142d)、以及在电极111h和该预定部位之间的绝缘体(第五部分130h)。第五压力传感器C5还包括在绝缘体(第五部分130h)和电极111h之间的弹性构件(第五弹性构件120h)。
第一压力传感器C1、第二压力传感器C2、第四压力传感器C4和第五压力传感器C5各自是面向金属弹片140的凹面141a且支撑金属弹片140的压力传感器。如图19所示,第一压力传感器C1和第二压力传感器C2在与金属弹片140的中心轴交叉的(第一)预定方向(其平行于图19中的左右方向)上相对金属弹片140的中心轴在相反侧。相比之下,第一压力传感器C1和第二压力传感器C2在与金属弹片140的中心轴和第一预定方向交叉的第二预定方向上相对于金属弹片140的中心轴在相同侧。在本实施例中,第二预定方向是与金属弹片140的中心轴和第一预定方向垂直的方向,并且也是第一腿部142a和第二腿部142b(或者第三腿部142c和第四腿部142d)排列的方向。总之,在图19中,第二预定方向平行于上下方向。同样,第四压力传感器C4和第五压力传感器C5在第一预定方向(其平行于图19中的左右方向)上相对于金属弹片140的中心轴在相反侧。相比之下,第四压力传感器C4和第五压力传感器C5在第二预定方向(其平行于图19中的上下方向)上相对于金属弹片140的中心轴在相同侧。特别地,第四压力传感器C4是在第二预定方向上相对于金属弹片140的中心轴位于作为第一压力传感器C1和第二压力传感器C2其中之一(在这种情况下为第一压力传感器C1)的相应压力传感器的相反侧的附加压力传感器。另外,第五压力传感器C5是在第二预定方向上相对于金属弹片140的中心轴位于作为第一压力传感器C1和第二压力传感器C2其中之一(在这种情况下为第二压力传感器C2)的相应压力传感器的相反侧的附加压力传感器。因此,第四压力传感器C4和第一压力传感器C1在第一预定方向上相对于金属弹片140的中心轴在相同侧。同样,第五压力传感器C5和第二压力传感器C2在第一预定方向上相对于金属弹片140的中心轴在相同侧。此外,第一压力传感器C1、第二压力传感器C2、第四压力传感器C4和第五压力传感器C5各自是静电容量式压力传感器。
第三压力传感器C3包括第三导电构件110f的电极111f、第三弹性构件120f、绝缘片130的第三部分130f、以及金属弹片140的弹性变形部141。第三压力传感器C3还包括在绝缘体(绝缘片130的第三部分130f)和电极111f之间的弹性构件(第三弹性构件120f)。
第三压力传感器C3是与第一压力传感器C1、第二压力传感器C2、第四压力传感器C4和第五压力传感器C5类似的静电容量式压力传感器。然而,第三压力传感器C3不同于第一压力传感器C1、第二压力传感器C2、第四压力传感器C4和第五压力传感器C5,并且不是面向金属弹片140的凹面141a且支撑金属弹片140的压力传感器。与实施例1相同,第三压力传感器C3用作检测器。
以上所述的输入装置100B包括第一压力传感器C1~第五压力传感器C5。第一压力传感器C1~第五压力传感器C5各自是静电容量式压力传感器,因此可用作用于感测具有地电位的物体(例如,输入者的手指或手)的接近传感器。在一个示例中,输入装置100B可以利用第一压力传感器C1~第五压力传感器C5检测靠近金属弹片140的输入者的手指或手。
此外,输入装置100B可以确定金属弹片140的按压量(行程)。
在按压金属弹片140的中央部分的情况下,几乎相等的压力作用于第一压力传感器C1、第二压力传感器C2、第四压力传感器C4和第五压力传感器C5上。因而,随着金属弹片140的按压量(行程)的增加,第一压力传感器C1、第二压力传感器C2、第四压力传感器C4和第五压力传感器C5的静电容量增加。另一方面,第三压力传感器C3不支撑金属弹片140,因此观察到其静电容量的变化小于第一压力传感器C1、第二压力传感器C2、第四压力传感器C4和第五压力传感器C5的静电容量的变化。在金属弹片140的弹性变形部141发生弹性变形并且产生点击感时,第三压力传感器C3表现出其静电容量的大变化。
在按压金属弹片140的第一预定方向(其平行于图19中的左右方向)上的第一端部(图19中的左部分,该部分对应于第一压力传感器C1和第四压力传感器C4)的情况下,第一压力传感器C1所感测到的压力高于作用于第二压力传感器C2的压力。另外,第四压力传感器C4所感测到的压力高于作用于第五压力传感器C5的压力。相比之下,在按压金属弹片140的第一预定方向(其平行于图19中的左右方向)上的第二端部(图19中的右部分,该部分对应于第二压力传感器C2和第五压力传感器C5)的情况下,第二压力传感器C2所感测到的压力高于作用于第一压力传感器C1的压力。另外,第五压力传感器C5所感测到的压力高于作用于第四压力传感器C4的压力。可以根据第一压力传感器C1、第二压力传感器C2、第四压力传感器C4和第五压力传感器C5的静电容量的变化来测量这样的压力差。因此,输入装置100B可以识别输入者在金属弹片140的第一预定方向上所按压的金属弹片140的部分。
在按压金属弹片140的第二预定方向(其平行于图19中的上下方向)上的端部(图19中的下部分,该部分对应于第一压力传感器C1和第二压力传感器C2)的情况下,第一压力传感器C1所感测到的压力高于作用于第四压力传感器C4的压力。另外,第二压力传感器C2所感测到的压力高于作用于第五压力传感器C5的压力。相比之下,在按压金属弹片140的第二预定方向(其平行于图19中的上下方向)上的第二端部(图19中的上部分,该部分对应于第四压力传感器C4和第五压力传感器C5)的情况下,第四压力传感器C4所感测到的压力高于作用于第一压力传感器C1的压力。另外,第五压力传感器C5所感测到的压力高于作用于第二压力传感器C2的压力。可以根据第一压力传感器C1、第二压力传感器C2、第四压力传感器C4和第五压力传感器C5的静电容量的变化来测量这样的压力差。因此,输入装置100B可以识别输入者在金属弹片140的第二预定方向上所按压的金属弹片140的部分。
此外,在输入装置100B中,第一压力传感器C1~第五压力传感器C5各自是静电容量式压力传感器,因此可用作用于感测具有地电位的物体(例如输入者的手指或手)的接近传感器。在一个示例中,输入装置100B可以利用第一压力传感器C1~第五压力传感器C5检测靠近金属弹片140的输入者的手指或手。
如图17所示,判断系统200包括第一端子200a~第三端子200c。第一端子200a~第三端子200c分别电连接至输入装置100B的第一压力传感器C1~第三压力传感器C3。例如,第一端子200a、第二端子200b和第三端子200c分别连接至第一导电构件110d的端子112d、第二导电构件110e的端子112e和第三导电构件110f的端子112f。这样,判断系统200电气连接至第一压力传感器C1、第二压力传感器C2和第三压力传感器C3(电极111d、111e和111f)。相比之下,判断系统200未直接连接至输入装置100B的第四压力传感器C4和第五压力传感器C5。如图17所示,第四压力传感器C4和第五压力传感器C5接地。
判断系统200被配置为利用获得单元210和判断单元220进行第一判断操作和第二判断操作。
在第一判断操作中,如关于实施例1所述,获得单元210向第一端子200a施加电压并且使第二端子200b和第三端子200c接地,以测量第一压力传感器C1的静电容量的变化。此外,第四压力传感器C4和第五压力传感器C5接地。总之,获得单元210在第四压力传感器C4接地的状态下获得第一压力传感器C1的静电容量的变化。因而,第一压力传感器C1连接至第二压力传感器C2、第三压力传感器C3、第四压力传感器C4和第五压力传感器C5的并联电路。在这方面,第一压力传感器C1和第四压力传感器C4在第一预定方向上相对于金属弹片140的中心轴在相同侧。因此,在按压金属弹片140的第一预定方向上的第一端部的情况下,不仅第一压力传感器C1的静电容量可以改变,而且第四压力传感器C4的静电容量也可以改变。因此,输入装置100B整体的静电容量的变化变得更大。总之,关于按压金属弹片140的第一预定方向上的第一端部,可以提高针对该第一端部的测量灵敏度。这可以提高按压部分的判断精度。
此外,在第一判断操作中,如关于实施例1所述,获得单元210向第二端子200b施加电压并且使第一端子200a和第三端子200c接地,以测量第二压力传感器C2的静电容量的变化。此外,第四压力传感器C4和第五压力传感器C5接地。总之,获得单元210在第五压力传感器C5接地的状态下获得第二压力传感器C2的静电容量的变化。因而,第二压力传感器C2连接至第一压力传感器C1、第三压力传感器C3、第四压力传感器C4和第五压力传感器C5的并联电路。在这方面,第二压力传感器C2和第五压力传感器C5在第一预定方向上相对于金属弹片140的中心轴在相同侧。因此,在按压金属弹片140的第一预定方向上的第二端部的情况下,不仅第二压力传感器C2的静电容量可以改变,而且第五压力传感器C5的静电容量也可以改变。因此,输入装置100B整体的静电容量的变化变得更大。总之,关于按压金属弹片140的第一预定方向上的第二端部,可以提高针对该第二端部的测量灵敏度。在本实施例中,第四压力传感器C4和第五压力传感器C5永久接地。因此,无需向判断系统200设置用于使第四压力传感器C4和第五压力传感器C5接地的附加端子。
1.3实施例3
图20示出根据本实施例的输入系统。本实施例的输入系统包括输入装置100B和判断系统201。
判断系统201被配置为基于来自输入装置100B的输出(输入结果)来判断向输入装置100B的输入。在本实施例中,输入结果包括输入装置100B的第一压力传感器C1~第五压力传感器C5的静电容量的值(变化)。与判断系统200相同,判断系统201可以利用一个以上的处理器(微处理器)和一个以上的存储器实现。
如图20所示,判断系统201包括第一端子200a~第五端子200e。第一端子200a~第五端子200e分别电气连接至输入装置100B的第一压力传感器C1~第五压力传感器C5。例如,第一端子200a、第二端子200b和第三端子200c分别连接至第一导电构件110d的端子112d、第二导电构件110e的端子112e和第三导电构件110f的一个端子112f。另外,第四端子200d和第五端子200e分别连接至第四导电构件110g的端子112g和第五导电构件110h的端子112h。这样,判断系统201电气连接至第一压力传感器C1~第五压力传感器C5(电极111d~111h)。
与判断系统200相同,判断系统201被配置为利用获得单元210和判断单元220进行第一判断操作和第二判断操作。
在第一判断操作中,获得单元210将用于判断静电容量的变化的灵敏度设置为第一等级。接着,获得单元210获得静电容量的变化。详细地,获得单元210向第一端子200a~第四端子200e中的任一端子施加电压并且使其它端子接地。这样,获得单元210顺次测量第一压力传感器C1~第四压力传感器C4的静电容量的变化。
在获得单元210获得第一压力传感器C1~第四压力传感器C4的静电容量的变化时,判断单元220基于第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化的平衡来判断金属弹片140的第一预定方向上的按压部分(倾斜)。另外,判断单元220基于第一压力传感器C1和第四压力传感器C4的静电容量的变化的平衡来判断金属弹片140的第二预定方向上的按压部分(倾斜)。
详细地,基于第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化之间的比较结果,判断单元220判断金属弹片140的第一预定方向上的按压部分(倾斜)。判断单元220使用在金属弹片140的第一预定方向上相对于金属弹片140的中心轴在相反侧的一对压力传感器。在具体示例中,判断单元220比较第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化。如果第一压力传感器C1的静电容量的变化大于第二压力传感器C2的静电容量的变化,则判断单元220判断为按压了金属弹片140的第一端部(图19中的左部分,该部分对应于第一压力传感器C1和第四压力传感器C4)。如果第二压力传感器C2的静电容量的变化大于第一压力传感器C1的静电容量的变化,则判断单元220判断为按压了金属弹片140的第二端部(图19中的右部分,该部分对应于第二压力传感器C2和第五压力传感器C5)。如果第一压力传感器C1的静电容量的变化等于第二压力传感器C1的静电容量的变化,则判断单元220判断为按压了金属弹片140的中央部(图19中的中央部分,该部分对应于第三压力传感器C3)。
另外,根据第一压力传感器C1和第四压力传感器C4的静电容量的变化之间的比较结果,判断单元220判断金属弹片140的第二预定方向上的按压部分(倾斜)。判断单元220使用在金属弹片140的第二预定方向上相对于金属弹片140的中心轴在相反侧的一对压力传感器。在具体示例中,判断单元220比较第一压力传感器C1和第四压力传感器C4的静电容量的变化。如果第一压力传感器C1的静电容量的变化大于第四压力传感器C4的静电容量的变化,则判断单元220判断为按压了金属弹片140的第三端部(图19中的下部分,该部分对应于第一压力传感器C1和第二压力传感器C2)。如果第四压力传感器C4的静电容量的变化大于第一压力传感器C1的静电容量的变化,则判断单元220判断为按压了金属弹片140的第四端部(图19中的上部分,该部分对应于第四压力传感器C4和第五压力传感器C5)。如果第一压力传感器C1的静电容量的变化等于第四压力传感器C4的静电容量的变化,则判断单元220判断为按压了金属弹片140的中央部(图19中的中央部分,该部分对应于第三压力传感器C3)。
此外,判断单元220基于金属弹片140的第一预定方向和第二预定方向上的按压部分的组合来判断按压了金属弹片140的哪个部分。在判断为第一预定方向上的按压部分是第一端部并且判断为第二预定方向上的按压部分是第三端部的情况下,判断单元220判断为按压了金属弹片140的第一角部(图19中的左下部分,该部分仅对应于第一压力传感器C1)。例如,在判断为第一预定方向的按压部分是第二端部并且判断为第二预定方向上的按压部分是第三端部的情况下,判断单元220判断为按压了金属弹片140的第二角部(图19中的右下部分,该部分仅对应于第二压力传感器C2)。例如,在判断为第一预定方向上的按压部分是第一端部并且判断为第二预定方向上的按压部分是第四端部的情况下,判断单元220判断为按压了金属弹片140的第三角部(图19中的左上部分,该部分仅对应于第四压力传感器C4)。例如,在判断为第一预定方向上的按压部分是第二端部并且判断为第二预定方向上的按压部分是第四端部的情况下,判断单元220判断为按压了金属弹片140的第四角部(图19中的右上部分,该部分仅对应于第五压力传感器C5)。例如,假设判断为第一预定方向上的按压部分是第一端部并且判断为第二预定方向上的按压部分是中央部。在该假设中,判断单元220判断为按压了金属弹片140的第一端部的中央(图19中的左侧的中央部分,该部分在第一压力传感器C1和第四压力传感器C4之间)。例如,假设判断为第一预定方向上的按压部分是第二端部并且判断为第二预定方向上的按压部分是中央部。在该假设中,判断单元220判断为按压了金属弹片140的第二端部的中央(图19中的右侧的中央部分,该部分在第二压力传感器C2和第五压力传感器C5之间)。例如,假设判断为第一预定方向上的按压部分是中央部并且判断为第二预定方向上的按压部分是第三端部。在该假设中,判断单元220判断为按压了金属弹片140的第三端部的中央(图19中的下侧的中央部分,该部分在第一压力传感器C1和第二压力传感器C2之间)。例如,假设判断为第一预定方向上的按压部分是中央部并且第二预定方向上的按压部分是第四端部。在该假设中,判断单元220判断为按压了金属弹片140的第四端部的中央(图19中的上侧的中央部分,该部分在第四压力传感器C4和第五压力传感器C5之间)。例如,如果判断为第一预定方向和第二预定方向上的按压部分都是中央部,则判断单元220判断为按压了金属弹片140的中央(图19中的中央部分,该部分仅对应于第三压力传感器C3)。
此外,判断单元220判断第三压力传感器C3的静电容量的变化是否超过规定值。如果第三压力传感器C3的静电容量的变化超过规定值,则判断单元220判断为产生了点击感。
在第二判断操作中,获得单元210将用于测量静电容量的变化的灵敏度设置为第二等级。第二等级被选择成高于第一等级。接着,获得单元210获得静电容量的变化。在获得单元210获得第一压力传感器C1~第五压力传感器C5的静电容量的变化时,判断单元220判断第一压力传感器C1~第五压力传感器C5的静电容量的变化是否超过各个规定值。如果第一压力传感器C1的静电容量的变化超过相应的规定值,则判断单元220判断为输入者的手指在金属弹片140的第一角部(图19中的左下部分,该部分仅对应于第一压力传感器C1)的附近。如果第二压力传感器C2的静电容量的变化超过相应的规定值,则判断单元220判断为输入者的手指在金属弹片140的第二角部(图19中的右下部分,该部分仅对应于第二压力传感器C2)的附近。如果第三压力传感器C3的静电容量的变化超过相应的规定值,则判断单元220判断为输入者的手指在金属弹片140的中央部(图19中的中央部分,该部分仅对应于第三压力传感器C3)的附近。如果第四压力传感器C4的静电容量的变化超过相应的规定值,则判断单元220判断为输入者的手指在金属弹片140的第三角部(图19中的左上部分,该部分仅对应于第四压力传感器C4)的附近。如果第五压力传感器C5的静电容量的变化超过相应的规定值,则判断单元220判断为输入者的手指在金属弹片140的第四角部(图19中的右上部分,该部分仅对应于第五压力传感器C5)的附近。注意,针对第一压力传感器C1~第五压力传感器C5的规定值可以不同或相同。
1.4实施例4
图21示出本实施例的输入系统中所使用的输入装置100。如图27和图28所示,输入装置100包括基板10、放置在基板10上的压力传感器(第一压力传感器C1、第二压力传感器C2和第三压力传感器)、以及放置在压力传感器C1、C2和C3上的金属弹片60。根据本实施例的输入装置100,指向压力传感器C1、C2和C3的按压力通过金属弹片60传递到压力传感器C1、C2和C3。金属弹片60因这样的按压力而发生弹性变形,然后可以产生点击感。因此,可以提供包括压力传感器C1、C2和C3而且可以产生点击感的输入装置100。
此外,在输入装置100中,三个压力传感器C1、C2和C3包括面向金属弹片60的凹面60a并支撑金属弹片60的特定的压力传感器C1和C2。因此,即使在金属弹片60发生弹性变形、然后产生点击感之前,也可以利用压力传感器C1和C2测量施加于金属弹片60的按压力(施加于金属弹片60的凸面60b的按压力)。在金属弹片60发生弹性变形、然后产生点击感之后,可以利用压力传感器C1、C2和C3测量施加于金属弹片60的按压力。总之,不论是否产生点击感(不论是否发生金属弹片60的弹性变形),都可以测量金属弹片60上的按压力。
之后,使用图21~图28来说明输入装置100。如图21所示,输入装置100包括基板10、印刷基板20、绝缘片30、导电片40、保护片50、金属弹片60和按压构件70。此外,输入装置100包括安装至基板10并且连同基板10一起构成壳体的盖。盖使按压构件70露出以能够对按压构件70进行操作。如图22所示,印刷基板20放置在基板10上。特别地,基板10具有矩形的平板状。印刷基板20放置在基板10的厚度方向上的面(图21中的上面)上。
如图23所示,印刷基板20包括电极21和电气连接至电极21的导线22。例如,电极21和导线22是形成在绝缘基板上的图案化导体。
如图23所示,电极21包括第一电极21a、第二电极21b和第三电极21c。第一电极21a和第二电极21b被形成为弧状。第一电极21a和第二电极21b彼此相对配置。第三电极21c被形成为圆状。第三电极21c放置在第一电极21a和第二电极21b之间。注意,如图23所示,第一电极21a、第二电极21b和第三电极21c被形成为单独部分。
如图23所示,导线22包括电气连接至第一电极21a的第一导线22a、电气连接至第二电极21b的第二导线22b和电气连接至第三电极21c的第三导线22c。第一导线22a、第二导线22b和第三导线22c各自连接至微控制单元。注意,如图23所示,第一导电线22a、第二导电线22b和第三导电线22c被形成为单独部分。
绝缘片30放置在印刷基板20上。并且,绝缘片30覆盖印刷基板20。特别地,绝缘片30具有电气绝缘性。绝缘片30至少覆盖印刷基板20的第一电极21a、第二电极21b和第三电极21c。此外,绝缘片30不覆盖导线22的与电极21相反的端部。
导电片40放置在绝缘片30上。此外,导电片40被放置成面向电极21且将绝缘片30夹持在导电片40和电极21之间。导电片40包括第一导电部41a、第二导电部41b和第三导电部41c。注意,如图21所示,第一导电部41a、第二导电部41b和第三导电部41c被形成为单独部分。
第一导电部41a放置在与第一电极21a相对应的位置。第二导电部41b放置在与第二电极21b相对应的位置。第三导电部41c放置在与第三电极21c相对应的位置。
换句话说,第一导电部41a和第二导电部41b被放置成彼此面对。第三导电部41c放置在第一导电部41a和第二导电部41b之间。
保护片50放置在导电片40上。保护片50覆盖导电片40。特别地,保护片50共同覆盖第一导电部41a、第二导电部41b和第三导电部41c。
金属弹片60是在其厚度方向上弯曲的金属板。如图27所示,金属弹片60的厚度方向上的第一面(图27中的下面)定义凹面60a,并且其第二面(图27中的上面)定义凸面60b。在按压金属弹片60的凸面60b时,如图28所示金属弹片60发生弹性变形,由此产生点击感。
如图27所示,金属弹片60放置在保护片50上以便向上凸出。此外,金属弹片60放置在与导电片40相对应的位置。
金属弹片60包括第一边缘部61a、第二边缘部61b和顶部62。第一边缘部61a放置在与第一导电部41a相对应的位置,并且与保护片50接触。第二边缘部61b放置在与第二导电部41b相对应的位置,并且与保护片50接触。顶部62形成在第一边缘部61a和第二边缘部61b之间以向上凸出。顶部62放置在与第三导电部41c相对应的位置。例如,第一边缘部61a和第二边缘部61b是金属弹片60的长度方向上的相对端部,并且顶部62是金属弹片60的长度方向上的中央部。
按压构件70放置在金属弹片60上。并且,按压部件70与顶部62接触。特别地,按压构件70具有电气绝缘性。按压构件70是具有长度的矩形板状。按压构件70的外形大于金属弹片60的外形。按压构件70的厚度方向上的面接触金属弹片60的凸面60b。
如上所述形成了输入装置100。电极21、导电片40以及放置在电极21和导电片40之间的绝缘片30用作具有静电容量的电容器。换句话说,印刷基板20、绝缘片30和导电片40构成静电容量式压力传感器(第一压力传感器C1、第二压力传感器C2和第三压力传感器C3)。更详细地,如图27和图28所示,第一压力传感器C1包括第一电极21a、第一导电部41a以及绝缘片30的第一部分30a。绝缘片30的第一部分30a是绝缘片30的一部分并且夹持在第一电极21a和第一导电部41a之间。并且,第二压力传感器C2包括第二电极21b、第二导电部41b以及绝缘片30的第二部分30b。绝缘片30的第二部分30b是绝缘片30的一部分并且夹持在第二电极21b和第二导电部41b之间。并且,第三压力传感器C3包括第三电极21c、第三导电部41c以及绝缘片30的第三部分30c。绝缘片30的第三部分30c是绝缘片30的一部分并且夹持在第三电极21c和第三导电部41c之间。
在输入者(用户)仿佛轻触一样按压按压构件70时,按压构件70略微按压金属弹片60。该按压力通过第一边缘部61a和第二边缘部61b按压第一导电部41a和第二导电部41b。这可能导致由电极21、导电片40以及放置在电极21和导电片40之间的绝缘片30给出的静电容量发生改变。特别地,可以改变第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量。利用经由导线22连接至输入装置100的微控制单元测量这样的静电容量变化。
在这种情况下,按压力不会引起点击感,但可以测量出按压力。换句话说,输入装置100可以检测到触摸(输入者对按压构件70的触摸)。换句话说,即使在金属弹片60发生弹性变形、然后产生点击感之前,也可以利用压力传感器C1和C2测量施加于金属弹片60的按压力(施加于金属弹片60的凸面60b的按压力)。
输入者进一步按压按压构件70,并且在产生点击感的同时金属弹片60发生弹性变形。金属弹片60所产生的点击感经由按压构件70传递至输入者。因此,输入者可以感觉到点击感。
如图28所示,金属弹片60的这种弹性变形使得顶部62能够按压第三电极21c。在这种情况下,可以通过第一边缘部61a、第二边缘部61b和顶部62按压第一导电部41a、第二导电部41b和第三导电部41c。因此,除第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化之外,还发生第三压力传感器C3的静电容量的变化。因此,在金属弹片60发生弹性变形、然后产生点击感之后,可以利用压力传感器C1、C2和C3测量施加于金属弹片60的按压力。金属弹片60的使用可以增加静电容量的变化。
在使用仅仅引起金属弹片60的弹性变形的按压力作为阈值时,可以使用第三导电部41c和第三电极21c(即,第三压力传感器C3)作为用于判断是否向输入装置100的传感器施加了等于或大于该阈值的按压力。仅仅引起金属弹片60的弹性变形的按压力等于引起金属弹片60的弹性变形所需的金属弹片60上的按压力。因此,第三压力传感器C3的静电容量的变化使得能够判断是否产生点击感。
可以利用微控制单元测量这些静电容量变化(压力传感器C1、C2和C3的各个静电容量的变化)。微控制单元基于测量结果来输出输入信号。在这方面,可以用实施例1的判断系统200替换微控制单元。换句话说,输入装置100和判断系统200可以构成输入系统。
2.变化例
上述实施例是根据本发明的各种实施例中的一些实施例。上述实施例可以根据设计等进行修改,只要这些实施例仍可以实现本发明的目的即可。以下是上述实施例的可能变形例的列表。
如图9所示,在第一压力传感器C1和第二压力传感器C2中可以观察到由金属弹片140的弹性变形引起的静电容量的变化。因此,可以通过使用第一压力传感器C1和第二压力传感器C2来检测点击感的产生。在这种情况下,输入装置(100;100A;100B)可能不一定包括第三压力传感器C3。
在输入装置(100;100A;100B)中,压力传感器的数量可能不受特别限制。例如,在输入装置100B中,两个压力传感器C1和C2(或者C4和C5)沿第一预定方向排列,但三个以上的压力传感器可以排成一行。在输入装置100B中,两个压力传感器C1和C4(或者C2和C5)沿第二预定方向排列,但三个以上的压力传感器可以排成一行。在输入装置(100;100A;100B)中,多个压力传感器可以呈矩阵(例如,2×2、2×3和3×3)排列。
输入装置(100;100A;100B)包括至少一个压力传感器,这就足够了。例如,输入装置100A可以仅包括第一压力传感器C1。在这方面,在输入装置100A中,第二导电构件110b的电极111b和第三导电构件110c的电极111c可以从绝缘片130暴露。在这种情况下,未形成第二压力传感器C2和第三压力传感器C3。相反,电极111b总是与金属弹片140接触。并且,电极111c仅在金属弹片140发生弹性变形时才与金属弹片140接触。因此,基于第二导电构件110b和第三导电构件110c之间的路径是导通还是断开,可以检测点击感的产生。
在输入装置100A中,第一弹性构件120a~第三弹性构件120c可能不是导电的。关于第一弹性构件120a~第三弹性构件120c各自,该弹性构件的厚度方向上的相反的面可以是粗糙面或平坦面。此外,可以省略第一弹性构件120a~第三弹性构件120c。这也适用于输入装置100B。
此外,输入装置(100;100A;100B)的组件的形状可以不限于上述实施例中的组件的形状。例如,金属弹片140的外形可以不限于上述外形,并且弹性变形部141的形状可以不受特别限制。金属弹片140可以仅包括弹性变形部141。然而,金属弹片140在其包括腿部142a~142b的情况下可以更稳定地放置。按压构件150的形状可以是除盘状以外的形状(例如,矩形板状)。壳体160的形状可以是除扁平的四角形箱状以外的形状(例如,中空圆筒形状)。
此外,在输入装置(100;100A;100B)中,电极(21a~21c;111a~11c;111d~111h)的形状可以不限于实施例中的电极的形状,并且可以根据金属弹片(60;140)的形状和/或压力传感器的应用而适当地修改。
例如,图29示出实施例1的输入装置100A的第一导电构件、第二导电构件和第三导电构件110a~110c的电极111a~111c的变形例。在图29中,电极111c具有正方形的板状。电极111a和111b具有矩形的板状,但在靠近电极111c的边中包括三角形切口113a和113b,以避免与电极111c的干涉。
例如,在实施例2的输入系统中,输入装置100B的第四压力传感器C4和第五压力传感器C5接地。因此,第四导电构件110g的电极111g和第五导电构件110h的电极111h可以彼此电气连接。图30示出实施例2的输入系统的输入装置100B的变形例。在图30所示的变形例中,电极111f具有正方形的板状。此外,在该变形例中,代替第四导电构件110g和第五导电构件110h而使用第六导电构件110i。第六导电构件110i包括电极111i和一对端子112i。电极111i具有矩形的板状,但在靠近电极111f的边中包括三角形切口113i,以避免与电极111f的干涉。一对端子112i从电极111i的长度方向上的相对端突出。注意,电极111d和111e的靠近电极111f的角部呈锥状,以避免与电极111f的干涉。
在输入装置100A中,一对端子112a、一对端子112b和一对端子112c可以不从壳体160的本体161的厚度方向上的第二面、而是从其侧面突出。据此,可以减少在安装输入装置100A时使用的助焊剂的不期望影响。该结构可以应用于输入装置100B。此外,端子112d、112e、112f、112g和112h可以不从壳体160的本体161的厚度方向上的第二面、而是从其侧面突出。
在输入装置100中,在防止了导电片40和电极21之间的直接接触的情况下,绝缘片30可能不一定需要如图21所示覆盖印刷基板20。同样,保护片50可以具有能够防止金属弹片60和导电片40之间的直接接触的形状和大小。
同样,在输入装置100A中,绝缘片130可能不一定需要共同覆盖第一弹性构件~第三弹性构件120a、120b和120c。绝缘片130可以防止金属弹片140与第一导电构件110a~第三导电构件110c之间的直接接触,这就足够了。因而,在输入装置100A中,绝缘片130至少可以包括第一部分130a~第三部分130c。该结构可以应用于输入装置100B,并且绝缘片130至少可以包括第一部分130d~第五部分130h。在这方面,金属弹片140中的与第一弹性构件~第三弹性构件120a、120b和120c相对应的面可以被绝缘层覆盖或者经过绝缘处理。在这种情况下,可以省略绝缘片130。该结构也可应用于输入装置100B。
在判断系统201中,判断单元220可以使用第五压力传感器C5来判断按压了哪个部分。例如,判断单元220可以基于第四压力传感器C4和第五压力传感器C5的静电容量的变化之间的平衡来判断金属弹片140的第一预定方向上的按压部分(倾斜)。或者,判断单元220可以基于第二压力传感器C2和第五压力传感器C5的静电容量的变化之间的平衡来判断金属弹片140的第二预定方向上的按压部分(倾斜)。判断单元220可以通过使用这些判断的结果来判断按压了金属弹片140的哪个部分,结果可以提高判断精度。
在判断系统(200;201)中,获得单元210分别从多个压力传感器获得静电容量的变化,但可以将多个压力传感器中的两个以上的压力传感器作为单个压力传感器来处理,并且从该单个压力传感器获得静电容量的变化。
例如,判断系统200可以基于多个压力传感器C1~C3各自来判断检测对象(例如,输入者的手指)是否在金属弹片140的附近。在这方面,判断系统200可以将两个以上的压力传感器用作单个传感器,并且基于该单个传感器来判断检测对象(例如,输入者的手指)是否在金属弹片140的附近。例如,在步骤S21中,判断系统200可以向所有的第一端子200a~第三端子200c施加电压。通过这样做,第一压力传感器C1~第三压力传感器C3用作单个压力传感器。因而,判断系统200可以获得第一压力传感器C1~第三压力传感器C3的静电容量的变化的总和,并且基于该总和来判断检测对象是否正在接近。换句话说,代替判断检测对象正在接近多个压力传感器中的哪个压力传感器,可以提高与检测对象是否正在接近有关的判断精度。该结构可以应用于判断系统201的判断单元220。注意,无需将所有的多个压力传感器都用作单个传感器,但将多个压力传感器中的两个以上的压力传感器用作单个传感器可以有助于提高灵敏度。
例如,为了判断按压了第一预定方向上的哪个部分以及按压量,判断系统201可以将第一压力传感器C1和第四压力传感器C4用作单个压力传感器,并且还可以将第二压力传感器C2和第五压力传感器C5用作另一单个压力传感器。总之,基于第一压力传感器C1和第四压力传感器C4的静电容量的变化的总和与第二压力传感器C2和第五压力传感器C5的静电容量的变化的总和之间的比较结果,判断单元220可以判断按压了金属弹片140的第一预定方向上的哪个部分以及按压量。在这种情况下,获得单元210向端子112d和112g施加电压并且使端子112e、112f和112h接地,由此获得第一压力传感器C1和第四压力传感器C4的静电容量的变化的总和。同样,获得单元210向端子112e和112h施加电压并且使端子112d、112f和112g接地,由此获得第二压力传感器C2和第五压力传感器C5的静电容量的变化的总和。据此,可以提高针对第一预定方向上的按压部分和该按压量的检测精度。同样,为了判断按压了第二预定方向上的哪个部分以及按压量,判断系统201可以将第一压力传感器C1和第二压力传感器C2用作单个压力传感器,并且还可以将第四压力传感器C4和第五压力传感器C5用作另一单个压力传感器。总之,基于第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化的总和与第四压力传感器C4和第五压力传感器C5的静电容量的变化的总和之间的比较结果,判断单元220可以判断按压了金属弹片140的第二预定方向上的哪个部分以及按压量。在这种情况下,获得单元210向端子112d和112e施加电压并且使端子112f、112g和112h接地,由此获得第一压力传感器C1和第二压力传感器C2的静电容量的变化的总和。同样,获得单元210向端子112g和112h施加电压并且使端子112d、112e和112f接地,由此获得第四压力传感器C4和第五压力传感器C5的静电容量的变化的总和。据此,可以提高针对第二预定方向上的按压部分和该按压量的检测精度。
3.方面
如根据上述实施例和变形例明显的是,第一方面是一种输入装置(100;100A;100B),包括:金属弹片(60;140);以及压力传感器(C1,C2,C4,C5)。压力传感器(C1,C2,C4,C5)面向所述金属弹片(60;140)的凹面并且支撑所述金属弹片(60;140)。根据第一方面,可以实现,在被按压时能够产生点击感的、配备有压力传感器的输入装置。
第二方面是将结合第一方面实现的输入装置(100;100A;100B)。在第二方面中,压力传感器(C1,C2,C4,C5)是静电容量式压力传感器。根据第二方面,输入装置(100;100A;100B)具有简化的结构并且可被用作接近传感器。
第三方面是将结合第二方面实现的输入装置(100;100A;100B)。在第三方面中,压力传感器(C1,C2,C4,C5)包括电极(21;111a,111b;111d,111e,111g,111h)。压力传感器(C1,C2,C4,C5)还包括金属弹片(60;140)的预定部位(61a,61b;142a~142d)以及绝缘体(30;130)。绝缘体(30;130)在电极(21;111a,111b;111d,111e,111g,111h)和该预定部位(61a,61b;142a~142d)之间。预定部位(61a,61b;142a~142d)是金属弹片(60;140)的在电极(21;111a,111b;111d,111e,111g,111h)上支撑的部位。根据第三方面,输入装置(100;100A;100B)可以具有简化的结构。
第四方面是将结合第三方面实现的输入装置(100;100A;100B)。在第四方面中,压力传感器(C1,C2,C4,C5)还包括弹性构件(40;120a,120b;120d,120e,120g,120h)。弹性构件(40;120a,120b;120d,120e,120g,120h)在绝缘体(30;130)与电极(21;111a,111b;111d,111e,111g,111h)或预定部位(142a~142d)之间。根据第四方面,可以提高压力传感器(C1,C2,C4,C5)的灵敏度。
第五方面是将结合第四方面实现的输入装置(100;100A;100B)。在第四方面中,弹性构件(40;120a,120b;120d,120e,120g,120h)是导电的。根据第五方面,可以提高压力传感器(C1,C2,C4,C5)的灵敏度。
第六方面是将结合第五方面实现的输入装置(100A;100B)。在第六方面中,弹性构件(120a,120b;120d,120e,120g,120h)的面向绝缘体(130)的面是粗糙面。根据第六方面,可以改善静电容量的变化的线性。
第七方面是将结合第一方面至第六方面中任一方面实现的输入装置(100;100A;100B)。第七方面包括多个压力传感器(C1,C2,C4,C5)。根据第七方面,可以判断按压了金属弹片(60;140)的哪个部分。
第八方面是将结合第七方面实现的输入装置(100B)。在第八方面中,多个压力传感器(C1,C2,C4,C5)包括在与金属弹片(140)的中心轴交叉的预定方向上相对于该中心轴在相同侧的一对压力传感器(C1,C4;C2,C5)。根据第八方面,可以提高灵敏度。
第九方面是将结合第七方面或第八方面实现的输入装置(100;100A;100B)。在第九方面中,所述多个压力传感器(C1,C2,C4,C5)包括在与金属弹片(60;140)的中心轴交叉的预定方向上相对于该中心轴在相反侧的一对压力传感器(C1,C2;C4,C5)。根据第九方面,可以判断按压了金属弹片(60;140)的预定方向上的哪个部分。
第十方面是将结合第一方面至第九方面中任一方面实现的输入装置(100;100A;100B)。在第十方面中,输入装置(100;100A;100B)还包括检测器(C3)。检测器(C3)面向金属弹片(60;140)的凹面(60a;141a)。检测器(C3)被配置为检测通过按压金属弹片(60;140)的凸面(60b;141b)所引起的金属弹片(60;140)的弹性变形。根据第十方面,可以检测到点击感的产生。
第十一方面是将结合第十方面实现的输入装置(100;100A;100B)。在第十一方面中,检测器(C3)包括对向电极(21c;111c,111f)和介电构件(30;130)。对向电极(21c;111c,111f)与金属弹片(60;140)的凹面(60a;141a)相对。介电构件(30;130)在对向电极(21c;111c,111f)的与金属弹片(60;140)相对的面上或上方。根据第十一方面,可以提高点击感的产生的检测精度。
第十二方面是将结合第一方面至第十一方面中任一方面实现的输入装置(100;100A;100B)。在第十二方面中,输入装置(100;100A;100B)包括按压构件(150)和壳体(160)。按压构件(150)被放置成与金属弹片(60;140)的凸面(60b;141b)相对。壳体(160)容纳压力传感器(C1,C2,C4,C5)、金属弹片((60;140)和按压构件(150)。根据第十二方面,可以提高输入装置(100;100A;100B)的操作性和可处理性。
第十三方面是一个输入系统,包括:根据第一方面至第十二方面中任一方面的输入装置(100;100A;100B);以及判断系统(200;201)。判断系统(200;201)被配置为基于来自输入装置(100;100A;100B)的输出来判断向输入装置(100;100A;100B)的输入。根据第十三方面,可以实现在被按压时能够产生点击感的、配备有压力传感器的输入系统。
产业上的可利用性
根据本发明的方面的输入装置和输入系统可以提供向输入者提供点击感的有利效果,并且在用在各种类型的电子装置中时也可以产生益处。
附图标记说明
100,100A,100B 输入装置
C1,C2,C4,C5 压力传感器
C3 压力传感器(检测器)
21a 第一电极(电极)
21b 第二电极(电极)
21c 第三电极(对向电极)
30 绝缘片(绝缘体;介电构件)
40 导电片(弹性构件)
60 金属弹片
60a 凹面
60b 凸面
61a 第一边缘部(预定部位)
61b 第二边缘部(预定部位)
70 按压构件
111a,111b,111d,111e,111g,111h 电极
111c,111f 电极(对向电极)
120a,120b,120d,120e,120g,120h 弹性构件
130 绝缘片(绝缘体;介电构件)
140 金属弹片
141a 凹面
141b 凸面
142a~142d 腿部(预定部位)
150 按压构件
160 壳体
200,201 判断系统

Claims (13)

1.一种输入装置,包括:
金属弹片;以及
压力传感器,其面向所述金属弹片的凹面并且支撑所述金属弹片。
2.根据权利要求1所述的输入装置,其中,所述压力传感器是静电容量式压力传感器。
3.根据权利要求2所述的输入装置,其中,所述压力传感器包括电极、所述金属弹片的在所述电极上支撑的预定部位、以及在所述电极和所述预定部位之间的绝缘体。
4.根据权利要求3所述的输入装置,其中,所述压力传感器还包括在所述绝缘体与所述电极之间或所述绝缘体与所述预定部位之间的弹性构件。
5.根据权利要求4所述的输入装置,其中,所述弹性构件是导电的。
6.根据权利要求5所述的输入装置,其中,所述弹性构件的面向所述绝缘体的面是粗糙面。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的输入装置,还包括多个压力传感器。
8.根据权利要求7所述的输入装置,其中,所述多个压力传感器包括在与所述金属弹片的中心轴交叉的预定方向上相对于所述中心轴在相同侧的一对压力传感器。
9.根据权利要求7或8所述的输入装置,其中,所述多个压力传感器包括在与所述金属弹片的中心轴交叉的预定方向上相对于所述中心轴在相反侧的一对压力传感器。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的输入装置,还包括检测器,所述检测器面向所述金属弹片的凹面,并且被配置为检测通过按压所述金属弹片的凸面所引起的所述金属弹片的弹性变形。
11.根据权利要求10所述的输入装置,其中,所述检测器包括与所述金属弹片的凹面相对的对向电极、以及在所述对向电极的与所述金属弹片相对的面上或上方的介电构件。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的输入装置,还包括:
按压构件,其被放置成与所述金属弹片的凸面相对;以及
壳体,用于容纳所述压力传感器、所述金属弹片和所述按压构件。
13.一种输入系统,包括:
根据权利要求1至12任一项所述的输入装置;以及
判断系统,其被配置为基于来自所述输入装置的输出来判断向所述输入装置的输入。
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