CN113260838A - 传感器装置、输入装置和电子设备 - Google Patents

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Abstract

根据本公开的实施例的传感器装置包括：多个电容型的检测电极部；基准电极层，布置在与各检测电极部对置的位置处；以及按压传输层，根据来自外部的压力使基准电极层上的与检测电极部对置的位置局部变形。

Description

传感器装置、输入装置和电子设备
技术领域
本公开涉及检测来自用户的按压的传感器装置，并且涉及包括该传感器装置的输入装置和电子设备。
背景技术
近年来，已经提出了能够检测壳体的表面上的按压的电子设备。例如，作为这样的电子设备之一，专利文献1提出了在壳体的内侧面上设置有膜状的传感器装置的电子设备。
引文列表
专利文献
专利文献1：国际公开No.2016/143241
发明内容
顺便提及，电子设备的壳体和前面板通常具有较高的刚性。因此，期望具有良好的灵敏度的传感器装置。因此，期望提供一种传感器装置，该传感器装置使得可以以良好的灵敏度检测壳体的表面或前面板上的按压，以及提供包括该传感器装置的输入装置和电子设备。
根据本公开的一个实施例的传感器装置包括：多个电容型的检测电极部；基准电极层，布置在与各检测电极部对置的位置处；以及按压传输层，使基准电极层中的与各个检测电极部对置的位置响应于来自外部的按压而局部变形。
根据本公开的一个实施例的输入装置包括：传感器单元，响应于来自外部的按压而生成检测信号；以及信号处理器，控制传感器单元，并处理由传感器单元生成的检测信号。该传感器单元包括：多个电容型的检测电极部，其中多个检测电极部生成检测信号；基准电极层，布置在与各检测电极部对置的位置处；以及按压传输层，使基准电极层中的与各个检测电极部对置的位置响应于按压而局部变形。
根据本公开的一个实施例的电子设备包括：具有预定功能的功能单元；传感器单元，响应于来自外部的按压而生成检测信号；和信号处理器，控制传感器单元，并基于由传感器单元生成的检测信号来控制功能单元。该传感器单元包括：多个电容型的检测电极部，其中多个检测电极部生成检测信号；基准电极层，布置在与各检测电极部对置的位置处；以及按压传输层，使基准电极层中的与各个检测电极部对置的位置响应于按压而局部变形。
在根据本公开的一个实施例的传感器装置、输入装置和电子设备中，设置了按压传输层，该按压传输层使基准电极层中的与各个检测电极部对置的位置响应于来自外部的按压而局部变形。因此，来自外部的按压所引起的微小位移经由按压传输层被传输到基准电极层，从而使基准电极层中的与各个检测电极部对置的位置局部变形。基准电极层的局部变形改变了在基准电极层与检测电极部之间生成的电容，并且该电容的改变由检测电极部来检测。因此，在本公开中，来自外部的按压所引起的微小位移被按压传输层转换为基准电极层的局部位移。因此，即使在来自外部的按压所引起的位移很微小的情况下，也可以检测到该位移。
附图说明
图1是示出根据本公开的第一实施例的电子设备的透视构造示例的图。
图2是示出沿着图1的线A-A截取的截面构造示例的图。
图3是示出图1的电子设备的功能块的示例的图。
图4是示出图2的压敏传感器的上表面构造示例的图。
图5是示出当在图4的压敏传感器中去除凸块和基准电极层时的上表面构造示例的图。
图6是示出当从图5的压敏传感器去除凸块和一部分FPC时的上表面构造示例的图。
图7是示出图2的压敏传感器的下表面构造示例的图。
图8是示出图2的压敏传感器中的与图4的线A-A相对应的一部分的截面构造示例的图。
图9是示出图6的检测电极部的构造示例的图。
图10是示出图6的检测电极部的构造示例的图。
图11是示出图2的压敏传感器通过来自外部的按压而变形的状态的示例的图。
图12是示出图8的压敏传感器中的基准电极层的位移与输出之间的关系的示例的图。
图13是示出图8的压敏传感器中的基准电极层的位移与输出的斜率之间的关系的示例的图。
图14是示出图2的压敏传感器中的与图4的线A-A相对应的一部分的截面构造的修改示例的图。
图15是示出图2的压敏传感器中的与图4的线A-A相对应的一部分的截面构造的修改示例的图。
图16是示出图2的压敏传感器中的与图4的线A-A相对应的一部分的截面构造的修改示例的图。
图17是示出图16的压敏传感器中的基准电极层的位移与输出之间的关系的示例的图。
图18是示出图16的压敏传感器中的基准电极层的位移与输出的斜率之间的关系的示例的图。
图19是示出根据本公开的第二实施例的电子设备的透视构造示例的图。
图20是示出沿着图19的线A-A截取的截面构造示例的图。
图21是示出沿着图19的线B-B截取的截面构造示例的图。
图22是示出图19的电子设备的功能块的示例的图。
图23是示出图20和图21的压敏传感器的上表面构造示例的图。
图24是示出当在图23的压敏传感器中去除凸块和基准电极层时的上表面构造示例的图。
图25是示出当从图24的压敏传感器中去除凸块和一部分FPC时的上表面构造示例的图。
图26是示出图20和图21的压敏传感器的下表面构造示例的图。
图27是示出图21的压敏传感器中的与图22的线A-A相对应的一部分的截面构造示例的图。
图28是示出图27的检测电极部的构造示例的图。
图29是示出图20和图21的压敏传感器通过来自外部的按压而变形的状态的示例的图。
图30是示出图20和图21的压敏传感器中的与图22的线A-A相对应的一部分的截面构造示例的图。
图31是示出图20和图21的压敏传感器中的与图22的线A-A相对应的一部分的截面构造示例的图。
图32是示出图20和图21的压敏传感器中的与图22的线A-A相对应的一部分的截面构造示例的图。
具体实施方式
下面参考附图详细描述本公开的实施例。
期望要安装在诸如智能电话之类的电子设备上的压敏传感器以高灵敏度检测当用户用例如手指按压作为外部主体的壳体或前面板时外部主体的微小位移。另外，在上述电子设备中的壳体中，仅存在少量间隙(空隙)。因此，期望在上述电子设备中的壳体中补偿每个组件的容差的同时在壳体中的小间隙中设置压敏传感器。因此，本公开提出了一种压敏传感器，该压敏传感器使得可以在上述电子设备中的壳体中补偿每个组件的容差的同时获得较高的灵敏度。
<1.第一实施例>
[构造]
将描述根据本公开的第一实施例的电子设备100。图1示出了根据本实施例的电子设备100的透视构造示例。图2示出了沿着图1的线A-A截取的截面构造示例。电子设备100是智能电话。电子设备100包括作为外部主体的壳体110、设置在壳体110上的框架130以及设置在框架130上的前面板120。
壳体110、框架130和前面板120具有例如在预定方向上延伸的矩形形状。例如，壳体110的水平方向上的两个侧面(右侧面110R和左侧面110L)在壳体110的垂直方向上延伸，并且壳体110的垂直方向上的两个侧面在壳体110的水平方向上延伸。此外，例如，框架130的水平方向上的两个侧面在框架130的垂直方向上延伸，并且框架130的垂直方向上的两个侧面在框架130的水平方向上延伸。此外，例如，前面板120的水平方向上的两个侧面在前面板120的垂直方向上延伸，并且前面板120的垂直方向上的两个侧面在前面板120的水平方向上延伸。在前面板120中，水平方向上的两个端部(右端部120R和左端部120L)的表面被成形为平滑地连接到壳体110的侧面(右侧面110R和左侧面110L)。例如，前面板120的水平方向上的两个端部(右端部120R和左端部120L)朝向壳体110侧弯曲。
壳体110包括例如金属、聚合物树脂或木材。用于壳体110的金属的示例包括诸如铝、钛、锌、镍、镁、铜或铁之类的单质，以及包含这些金属中的两种或更多种的合金。用于壳体110的合金的具体示例包括不锈钢(不锈钢：SUS)、铝合金、镁合金和钛合金。用于壳体110的聚合物树脂的示例包括丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚合成树脂(ABS树脂)，聚碳酸酯(PC)树脂和PC-ABS合金树脂。
前面板120包括例如构成电子设备100的图片显示表面的前玻璃板121和与前玻璃板121的背面接触的显示面板122。显示面板122对应于本公开的“功能单元”的具体示例。前玻璃板121保护显示面板122免受来自外部的冲击，并且由例如钢化玻璃板而构成。显示面板122在稍后描述的控制器152的控制下显示图片，并且包括例如有机EL(电致发光)面板或液晶面板。显示面板122是弯曲面板，在弯曲面板中，中间是平坦的并且水平方向上的端部是弯曲的。
电子设备100还包括压敏传感器140、安装基板150和电池160。压敏传感器140对应于本公开的“传感器装置”或“传感器单元”的具体示例。安装基板150对应于本公开的“信号处理器”的具体示例。包括压敏传感器140和安装基板150的模块对应于本公开的“输入装置”的具体示例。压敏传感器140、安装基板150和电池160例如在由前面板120和壳体110围绕的空间中被容纳在壳体110中。压敏传感器140响应于来自外部的按压而生成检测信号Sig。压敏传感器140贴合于前面板120的背面120S(具体地，显示面板122的背面)。压敏传感器140的与贴合于前面板120的面在相反侧的面面向电子设备100内部的空隙G1，并且与安装基板150或电池160不接触。也就是说，在安装基板150以及电池160与压敏传感器140之间存在空隙G1。也就是说，压敏传感器140仅贴合于背面120S并且在垂直方向上没有被前面板120与安装基板150以及电池160夹着。此外，压敏传感器140具有允许电子设备100中的空隙G1补偿电子设备100中的每个组件的容差的厚度。也就是说，压敏传感器140的厚度不影响电子设备100中的每个组件的容差。
电池160向安装基板150供应电力。电池160包括例如二次电池和控制该二次电池的充电和放电的充电-放电控制电路。安装基板150由印刷布线基板和安装在该印刷布线基板上的各种芯片、模块化组件等而构成。例如，如图3中所示，CPU 151、控制器152和153、相机154、无线通信器155、天线156、声音处理器157、扬声器158、麦克风159等安装在印刷布线基板上。
CPU 151控制电子设备100中的各种组件。CPU 151控制例如相机154、无线通信器155、声音处理器157和电池160。例如，CPU 151还经由控制器152控制要在显示面板122上执行的图片显示。例如，CPU 151还经由控制器153控制压敏传感器140，并且经由控制器153获取由压敏传感器140生成的检测信号Sig。例如，CPU 151还基于经由控制器153获得的检测信号Sig来控制电子设备100中的各种组件(具有预定功能的功能单元)。
例如，在基于检测信号Sig检测到前面板120的预定位置被强烈按压的情况下，CPU151向控制器152发出命令以显示前面板120被强烈按压的位置处的显示被放大的图片。例如，在基于检测信号Sig检测到按压前面板120的端部的位置在前面板120的纵向方向上变化的情况下，CPU 151将基于按压位置的变化量和变化方向的预定命令输出到电子设备100中的预定组件(具有预定功能的功能单元)。
控制器152根据CPU 151的控制来控制要在显示面板122上执行的图片显示。控制器153根据CPU 151的控制来控制压敏传感器140，处理由压敏传感器140生成的检测信号Sig，并将处理后的检测信号Sig输出到CPU 151。相机154包括例如CCD(电荷耦合器件)图像传感器、CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器等。相机154根据CPU 151的控制执行成像并将通过成像获得的图像数据输出到CPU 151。
例如，无线通信器155经由天线156与移动电话的基站进行无线通信。无线通信器155包括例如基带单元、RF(射频)前端单元等。声音处理器157根据CPU 151的控制生成声音信号，将生成的声音信号输出到扬声器158，并将从麦克风159输入的声音信号输出到CPU151。CPU 151基于从声音处理器157输入的声音信号来控制电子设备100中的各种组件(具有预定功能的功能单元)。
接下来，将详细描述压敏传感器140的构造。
图4示出了压敏传感器140的上表面构造示例。图5示出了当从压敏传感器140中去除稍后描述的凸块141和稍后描述的基准电极层142时的上表面构造示例。图6示出了当从压敏传感器140中去除稍后描述的凸块143和一部分稍后描述的FPC 144时的上表面构造示例。图7示出了压敏传感器140的下表面构造示例。图8示出了压敏传感器140中的与图4的线A-A相对应的一部分的截面构造示例。
压敏传感器140从前面板120侧起依次具有例如多个凸块141、基准电极层142、多个凸块143、FPC 144、粘附层146和基准电极层147。FPC 144设置有多个电容型的检测电极部145。在压敏传感器140中，设置在基准电极层142的上方和下方的多个凸块141和多个凸块143用作按压传输层148，该按压传输层148使基准电极层142中的与各个检测电极部145对置的位置响应于来自前面板120的按压而局部变形。
各个凸块141设置在基准电极层142的与各个凸块143的相反侧并且与各个检测电极部145对置的位置处。各个凸块143设置在FPC 144与基准电极层142之间的层中并且设置在与各个检测电极部145对置的位置周围。各个凸块143在与各个检测电极部145对置的位置处形成空隙G2。每个凸块143的高度比每个凸块141的高度低。凸块141和143均由例如在树脂膜的两侧设置有粘附层而成的双面粘附片而构成。
多个凸块141隔着预定间隙规则地布置在基准电极层142的与各个凸块143的相反侧的面上。在与前面板120的两个端部(右端部120R和左端部120L)对置的位置处，例如，多个凸块141(141a)在前面板120的纵向方向上布置成一排。各个凸块141a例如具有在前面板120的纵向方向上延伸的矩形的平面构造。在插在前面板120的两个端部(右端部120R和左端部120L)之间的位置处，例如，多个凸块141(141b)在前面板120的纵向方向和短边方向上布置成矩阵。各个凸块141b具有例如正方形的平面构造。
多个凸块143隔着预定间隙(空隙G2)规则地布置在基准电极层142的FPC 144侧的面上。在前面板120的两个端部(右端部120R和左端部120L)附近的位置处，例如，多个凸块143(143a)在前面板120的纵向方向上布置成一排。在插在前面板120的两个端部(右端部120R和左端部120L)之间的位置处，例如，多个凸块143(143b)在前面板120的纵向方向和短边方向上布置成矩阵。各个凸块141b具有例如正方形的平面构造。
在前面板120的纵向方向上彼此对置的两个凸块143b之间的区域中，多个凸块143(143c)例如从前面板120的左端部120L延伸到右端部120R。各个凸块143c例如具有在前面板120的短边方向上延伸的四边形的平面构造。在与前面板120的上端部对置的位置和与前面板120的下端部对置的位置中的每一个中，凸块143(143d)例如从前面板120的左端部120L延伸到右端部120R。各个凸块143d具有例如在前面板120的短边方向上延伸的四边形的平面构造。
基准电极层142设置在与FPC 144中的除端子144A(稍后描述)以外的位置对置的位置处，并且具有片状形状。基准电极层142具有比FPC 144的刚性低的刚性，并且由金属薄膜或导电纤维而构成。金属薄膜的示例包括SUS片。导电纤维的示例包括导电布和导电织布。基准电极层142是所谓的接地电极，并且具有地电位。
基准电极层142可以由例如包含无机基导电材料的无机导电层、包含有机基导电材料的有机导电层以及包含无机基导电材料和有机基导电材料两者的无机-有机导电层而构成。无机基导电材料和有机基导电材料可以是颗粒。
无机基导电材料的示例包括金属和金属氧化物。在此，金属被定义为包括准金属。金属的示例包括诸如铝、铜、银、金、铂、钯、镍、锡、钴、铑、铱、铁、钌、锇、锰、钼、钨、铌、钽、钛、铋、锑或铅之类的金属，以及包含这些金属中的两种或更多种的合金。金属氧化物的示例包括氧化铟锡(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-氧化锡系以及氧化锌-氧化铟-氧化镁系。
有机基导电材料的示例包括碳材料和导电聚合物。碳材料的示例包括炭黑、碳纤维、富勒烯、石墨烯、碳纳米管、碳微线圈和纳米碳。导电聚合物的示例包括取代或未取代的聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和包括选自这些材料中的一种或两种的(共)聚合物。
FPC 144是具有比基准电极层142高的刚性的柔性基板，并且支撑各个检测电极部145。FPC 144由具有柔性的树脂基板而构成。用于FPC 144的树脂基板的材料的示例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚碳酸酯(PC)、丙烯酸树脂(PMMA)、聚酰亚胺(PI)、三乙酰纤维素(TAC)、聚酯、聚酰胺(PA)、芳纶、聚乙烯(PE)、聚丙烯酸酯、聚醚砜、聚砜、聚丙烯(PP)、二乙酰纤维素、聚氯乙烯、环氧树脂、尿素树脂、聚氨酯树脂、黑色素树脂以及环烯烃聚合物(COP)或降冰片烯基热塑性树脂。
在FPC 144中，多个检测电极部145隔着预定间隙规则地布置。在与前面板120的两个端部(右端部120R和左端部120L)对置的位置处，多个检测电极部145(145a)例如沿着前面板120的水平方向上的边缘并排地布置。各个检测电极部145a具有例如沿着前面板120的水平方向上的边缘延伸的矩形的平面构造。各个检测电极部145a被构造为能够形成电容耦合。各个检测电极部145a例如由如图9中所示的在平行于基准电极层142的平面中彼此对置的梳齿状的第一电极部分145A和梳齿状的第二电极部分145B而构成，并且检测与和基准电极层142的距离相对应的电容。
在插在前面板120的两个端部(右端部120R和左端部120L)之间的位置处，例如，多个检测电极部145(145b)在前面板120的纵向方向和短边方向上布置成矩阵。各个检测电极部145b具有例如正方形的平面构造。各个检测电极部145b被构造为能够形成电容耦合。各个检测电极部145b由例如如图10中所示的在平行于基准电极层142的平面中彼此对置的梳齿状的第一电极部分145A和梳齿状的第二电极部分145B而构成，并且检测与和基准电极层142的距离相对应的电容。第一电极部分145A和第二电极部分145B被布置为使得第一电极部分145A的梳齿和第二电极部分145B的梳齿彼此啮合。
FPC 144还包括端子144A、多条布线149A、多条布线149B和布线149C。端子144A耦接到设置在安装基板150的印刷布线基板处的连接器。多条布线149A、多条布线149B和布线149C中的每一个的一端布置在端子144A处。在假定在前面板120的纵向方向上并排地布置的多个检测电极部145形成单个组(第一组)的情况下，为每个第一组逐个分配多条布线149A。各个布线149A耦接到检测电极部145的第一电极部分145A。在假定在前面板120的短边方向上并排地布置的多个检测电极部145形成单个组(第二组)的情况下，为每个第二组逐个分配多条布线149B。各个布线149B耦接到检测电极部145的第二电极部分145B。布线149C耦接到基准电极层142和147。
基准电极层147经由粘附层146贴合于FPC 144。粘附层146例如由在树脂膜的两侧设置有粘附层而成的双面粘附片而构成。基准电极层147设置在与FPC 144中的除端子144A以外的位置对置的位置处，并且具有片状形状。基准电极层142例如由电磁屏蔽膜而构成，在该电磁屏蔽膜中层叠有金属薄膜和树脂层。作为基准电极层147的材料，可以使用用作基准电极层142的材料。基准电极层147是所谓的接地电极，并且具有地电位。
如上所述，基准电极层142和147被布置为夹着多个检测电极部145。因此，基准电极层142和147均具有抑制外部噪声(外部电场)进入各检测电极部145的功能。
接下来，将描述压敏传感器140的按压检测。
首先，CPU 151经由控制器153控制压敏传感器140。这时，控制器153经由多条布线149A和149B对设置在压敏传感器140中的多个检测电极部145执行矩阵驱动。控制器153通过矩阵驱动获取由各检测电极部145生成的检测信号Sig，并将所获取的检测信号Sig输出到CPU 151。CPU 151基于各检测电极部145的输入的检测信号Sig执行与按压位置相对应的控制。
例如，如图11中所示，假定前面板120被用户按压。此时，前面板120通过来自用户的按压而略微弯曲。前面板120的弯曲使按压传输层148的一个或多个凸块141凹陷，并且凹陷的一个或多个凸块141使基准电极层142凹陷。这时，位于基准电极层142的下方的多个凸块143支撑基准电极层142中的与各个凸块141不对置的部分。因此，基准电极层142中的与凹陷的一个或多个凸块141对置的一部分局部弯曲。基准电极层142的局部弯曲使检测电极部145与基准电极层142之间的空隙G2变窄，从而允许在检测电极部145与基准电极层142之间发生的电容响应于空隙G2的改变(位移D)而变化。压敏传感器140的输出V(检测信号Sig)响应于电容的变化量(空隙G2的位移D)而变化。压敏传感器140的输出V例如如图12中的实线所示地变化。此时，压敏传感器140的输出V的斜率(ΔV/ΔD)例如如图13中的实线所示地变化。
理想地，压敏传感器140的输出V在位移D的预定区域α处线性地变化，如图12中的虚线所示。此外，理想地，压敏传感器140的输出V的斜率(ΔV/ΔD)在位移D的预定区域α处具有恒定值，如图13中的虚线所示。在理想地设定压敏传感器140的输出V和输出V的斜率(ΔV/ΔD)的情况下，当安装时的位移D由于前面板120的容差而在预定区域α内时，操作负荷为1。
操作负荷指的是(输出V的斜率(ΔV/ΔD)的最大值)/(输出V的斜率(ΔV/ΔD)的最小值)。在上面的示例中，操作负荷为30/30＝1。在操作负荷为1的情况下，用户打开应用程序所需的前面板120的按压力是恒定的而与位置无关，并且用户感受到的操作感是恒定的而与位置无关。此外，在这种情况下，区域α的尺寸变为压敏传感器140的容差补偿宽度，该容差补偿宽度大于前面板120的容差。
实际上，压敏传感器140的输出V是非线性的，例如，如图12中的实线所示，并且压敏传感器140的输出V的斜率(ΔV/ΔD)具有峰值，如图13中的实线所示。在这种情况下，当由于前面板120的容差而导致存在安装时的位移D最大在112μm的位置(位置A)时，压敏传感器140的输出V的斜率(ΔV/ΔD)在位置A处的值为峰值(例如，90[/μm])的值的一半(例如，45[/μm])。此时，操作负荷为90/45＝2，并且压敏传感器140的容差补偿具有如图13中的β所示的大小。此外，当由于前面板120的容差而导致存在安装时的位移D为90μm的位置(位置B)时，压敏传感器140的输出V的斜率(ΔV/ΔD)在位置B处的值为峰值(例如，90[/μm])的1/4(例如，22.5[/μm])。此时，操作负荷为90/22.5＝4。
在位移D为112μm的位置处的操作负荷是在位移D为122μm的位置处的操作负荷的两倍。在这种情况下，为了实现相同的传感器输出值变化，用户会感受到操作负荷的差异是两倍。此外，在位移D为90μm的位置处的操作负荷是在位移D为122μm的位置处的操作负荷的四倍。在这种情况下，为了实现相同的传感器输出值变化，用户会感受到操作负荷的差异是四倍。如果各位移之间的操作负荷相差太大，则用户可能会感到不适。因此，定义了操作负荷的最大值Max与操作负荷的最小值Min之间的比率(Max/Min)。为了使用户对操作负荷不感到不适，优选Max/Min尽可能小，优选为2.5以下，更优选为2.0以下，理想地为1.5以下。
注意，操作负荷的最小值Min是与传感器输出值的斜率(ΔV/ΔD)的值当中的最大值相对应的值。这是因为操作负荷与输出V的斜率(ΔV/ΔD)的值成反比。操作负荷的最大值Max是与输出V的斜率(ΔV/ΔD)的值当中的最大值的1/2的值相对应的值。如果SN比率为约10/μm(SN比率＞约25/2.5μm)，则控制器153可以将传感器输出与噪声足够地区分。因此，压敏传感器140优选具有当压敏传感器140贴合于的位置(例如，前面板120)变形2.5μm时允许控制器153检测传感器输出的灵敏度。
[效果]
接下来，将描述根据本实施例的电子设备100的效果。
可以想到的是，借助于压敏传感器，通过将压敏传感器贴合于电子设备的前面板的背面，来检测电子设备的前面板的位移。然而，电子设备的前面板通常具有较高的刚性。因此，压敏传感器需要检测电子设备的前面板的小位移。另外，电子设备内部的各种组件的容差和诸如压敏传感器的安装时的变化之类的容差补偿变为与传感器灵敏度之间的权衡，并且传感器灵敏度可能变得不足。另外，在实际使用中会出现诸如使压力感测的强度在多个水平上不同或抑制设定力的变化之类的问题，并且其上安装有压敏传感器的电子设备的性能可能会劣化。
在本实施例中，设置有按压传输层148，该按压传输层148使基准电极层142中的与各个检测电极部145对置的位置响应于来自外部的按压而局部变形。因此，来自外部的按压所引起的微小位移经由按压传输层148传输到基准电极层142，从而使基准电极层142中的与各个检测电极部145对置的位置局部变形。基准电极层142的局部变形改变了在基准电极层142与检测电极部145之间生成的电容，并且该电容的改变由检测电极部145检测。因此，在实施例中，来自外部的按压所引起的微小位移被按压传输层148转换为基准电极层142的局部位移。因此，即使在来自外部的按压所引起的位移微小的情况下，也可以检测到该位移。
此外，在本实施例中，支撑各检测电极部145的FPC 144具有比基准电极层142高的刚性。换句话说，基准电极层142比FPC 144柔软。基准电极层142例如由金属薄膜或导电性纤维而构成。因此，来自外部的按压所引起的微小位移经由按压传输层148传输到基准电极层142，从而使基准电极层142中的与各个检测电极部145对置的位置局部变形。因此，即使在来自外部的按压所引起的位移微小的情况下，也可以检测到该位移。
此外，在本实施例中，各个检测电极部145由在平行于基准电极层142的平面上彼此对置的梳齿状的第一电极部分145A和梳齿状的第二电极部分145B而构成，并且检测与和基准电极层142的距离相对应的电容。因此，例如，与第一电极部分145A和第二电极部分145B被布置为在厚度方向上彼此对置的情况相比，电场的泄漏变大，并且与和基准电极层142的距离相对应的电容的变化变大。因此，即使在来自外部的按压所引起的位移微小的情况下，也可以检测到该位移。
另外，在本实施例中，在基准电极层142的上方和下方设置有多个凸块141和多个凸块143。因此，与仅在基准电极层142的下方设置有多个凸块143的情况相比，可以将来自外部的按压所引起的位移传输到基准电极层142。因此，即使在来自外部的按压所引起的位移微小的情况下，也可以检测到该位移。
此外，在本实施例中，各凸块143的高度低于各凸块141的高度。因此，与各凸块143的高度高于各凸块141的高度的情况相比，可以有效地检测基准电极层142的局部位移。因此，即使在来自外部的按压所引起的位移微小的情况下，也可以检测到该位移。
此外，在本实施例中，各个凸块141和各个凸块143均由在树脂膜的两侧设置有粘附层而成的双面粘附片而构成。因此，可以在不损坏基准电极层142的情况下有效地生成基准电极层142的局部位移。
此外，在本实施例中，压敏传感器140的与按压传输层148的一侧的面贴合于显示面板122的背面(前面板120的背面120S)。因此，压敏传感器140用作触摸传感器。此外，压敏传感器140的与按压传输层148的相反侧的面面向电子设备100内部的空隙G1。也就是说，压敏传感器140仅贴合于背面120S并且不会在垂直方向上被前面板120与安装基板150以及电池160夹着。因此，对于压敏传感器140，仅需要考虑由前面板120的容差导致的变形，并且不必考虑由安装基板150或电池160的容差导致的变形。因此，可以降低设计压敏传感器140的难度。
此外，在本实施例中，显示面板122是弯曲面板，在弯曲面板中，中间是平坦的，并且端部是弯曲的。此外，在与显示面板122的弯曲部分对置的位置处，多个检测电极部145a沿着显示面板122的边缘并排地布置。因此，例如，在用户改变沿着显示面板122的边缘按压的位置的情况下，CPU 151可以将基于按压位置的变化量和变化方向的命令输出到电子设备100中的预定组件(具有预定功能的功能单元)。
<2.修改示例>
接下来，将描述根据以上实施例的压敏传感器140的修改示例。
[修改示例A]
图14示出了压敏传感器140的截面构造的修改示例。在根据以上实施例的压敏传感器140中，各个凸块141可以包括例如多孔层141B而构成。各个凸块141是堆叠体，在堆叠体中，例如在多孔层141B的两侧设置有粘附层141A和141C。多孔层141B的示例包括海绵。即使在这种情况下，也可以如以上实施例那样检测来自外部的按压所引起的微小位移。
[修改示例B]
图15示出了压敏传感器140的截面构造的修改示例。在根据以上实施例的压敏传感器140中，可以设置片状弹性层149x来代替多个凸块141。弹性层149x设置在基准电极层142的与凸块143的相反侧，并且具有比FPC 144低的刚性。弹性层149x可以包括例如多孔层149b而构成。弹性层149x是在多孔层149b的两侧设置有例如粘附层149A和149C而成的堆叠体。多孔层149b的示例包括海绵。在本修改示例中，各凸块143的高度低于弹性层149x的厚度。
在本修改示例中，当通过来自用户的按压使前面板120略微弯曲时，前面板120的弯曲使按压传输层148的弹性层149x凹陷，并且凹陷的弹性层149x使基准电极层142凹陷。此时，位于基准电极层142的下方的多个凸块143隔着空隙G2规则地布置。因此，基准电极层142中的与空隙G2对置的一部分局部弯曲。基准电极层142的局部弯曲使检测电极部145与基准电极层142之间的空隙G2变窄，从而允许在检测电极部145与基准电极层142之间发生的电容响应于空隙G2的改变(位移D)而变化。压敏传感器140的输出V(检测信号Sig)响应于电容的变化量(空隙G2的位移D)而变化。压敏传感器140的输出V例如如图12中的实线所示地变化。此时，压敏传感器140的输出V的斜率(ΔV/ΔD)例如如图13中的实线所示地变化。因此，与以上实施例一样，可以检测来自外部的按压所引起的微小位移。
另外，在本修改示例中，各个凸块143由在树脂膜的两侧设置有粘附层而成的双面粘附片而构成。因此，可以在不损坏基准电极层142的情况下有效地生成基准电极层142的局部位移。
此外，在本修改示例中，各凸块143的高度低于弹性层149x的厚度。因此，与各凸块143的高度高于弹性层149x的厚度的情况相比，可以有效地检测基准电极层142的局部位移。因此，即使在来自外部的按压所引起的位移微小的情况下，也可以检测到该位移。
[修改示例C]
图16示出了压敏传感器140的截面构造的修改示例。在以上修改示例B中，基准电极层142可以在与各个检测电极部145对置的位置(即，与空隙G2对置的位置)处具有朝向检测电极部145侧突出的弯曲部142A。在这种情况下，空隙G2已经位移了弯曲部142A的突出量(例如，100μm)。因此，例如，如图17和图18中所示，压敏传感器140的输出V和输出V的斜率(ΔV/ΔD)从偏移弯曲部142A的突出量(例如，100μm)的值开始。结果，与不设置弯曲部142A的情况相比，压敏传感器140的输出V的斜率(ΔV/ΔD)通过略微按压就达到峰值。因此，在本修改示例中，与以上实施例及其修改示例相比，可以以更高的精度检测来自外部的按压所引起的微小位移。
<2.第二实施例>
[构造]
将描述根据本公开的第二实施例的电子设备200。图19示出了根据本实施例的电子设备200的透视构造示例。图20示出了沿着图19的线A-A截取的截面构造示例。电子设备200是智能电话。电子设备200包括作为外部主体的壳体210、设置在壳体210上的框架230以及设置在框架230上的前面板220。
壳体210、框架230和前面板220具有例如在预定方向上延伸的矩形形状。例如，壳体210的水平方向上的两个侧面(侧面210R和210L)在壳体210的纵向方向上延伸，并且壳体210的垂直方向上的两个侧面在壳体210的短边方向上延伸。此外，例如，框架230的水平方向上的两个侧面在框架230的纵向方向上延伸，并且框架230的垂直方向上的两个侧面在框架230的短边方向上延伸。此外，例如，前面板220的水平方向上的两个侧面在前面板220的纵向方向上延伸，并且前面板220的垂直方向上的两个侧面在前面板220的短边方向上延伸。前面板220的水平方向上的两个端部(右端部220R和左端部220L)由壳体210的构成侧面210R和210L的部分(侧壁部)支撑。
壳体210包括例如金属、聚合物树脂或木材。用于壳体210的金属的示例包括诸如铝、钛、锌、镍、镁、铜或铁之类的单质，以及包含这些金属中的两种或更多种的合金。用于壳体210的合金的具体示例包括不锈钢(SUS)、铝合金、镁合金和钛合金。用于壳体210的聚合物树脂的示例包括丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的共聚合成树脂(ABS树脂)，聚碳酸酯(PC)树脂和PC-ABS合金树脂。
前面板220包括例如构成电子设备200的图片显示表面的前玻璃板221和与前玻璃板221的背面接触的显示面板222。显示面板222对应于本公开的“功能单元”的具体示例。前玻璃板121保护显示面板222免受来自外部的冲击，并且由例如钢化玻璃板而构成。显示面板222在稍后描述的控制器252的控制下显示图片，并且例如包括有机EL面板或液晶面板。显示面板222还包括触摸传感器，该触摸传感器例如生成基于电子设备200的图片显示表面的触摸操作的触摸信号。触摸传感器例如是电容型的。
电子设备200进一步包括两个压敏传感器240、安装基板250和电池260。压敏传感器240对应于本公开的“传感器装置”的具体示例。安装基板250对应于本公开的“信号处理器”的具体示例。包括压敏传感器240和安装基板250的模块对应于本公开的“输入装置”的具体示例。两个压敏传感器240、安装基板250和电池260例如在由前面板220和壳体210围绕的空间中被容纳在壳体210中。压敏传感器240中的一个贴合于壳体210的内侧面211R。内侧面211R是与壳体210的侧壁的侧面210R对置的内面。另一个压敏传感器240贴合于壳体210的内侧面211L。内侧面211L是与壳体210的侧壁的侧面210L对置的内面。在每个压敏传感器240中，与贴合于壳体210的相反侧的面面向电子设备200内部的空隙G3，并且不与安装基板250或电池260接触。也就是说，空隙G3存在于安装基板250以及电池260与各个压敏传感器240之间。也就是说，各个压敏传感器240仅贴合于内侧面211R和211L，并且不会在垂直方向上被前面板220与安装基板250以及电池260夹着。此外，每个压敏传感器240具有允许电子设备200中的空隙G3补偿电子设备200中的每个组件的容差的厚度。也就是说，各压敏传感器240的厚度不影响电子设备200中的每个组件的容差。
电池260向安装基板250供应电力。电池260包括例如二次电池和控制该二次电池的充电和放电的充电-放电控制电路。安装基板250由印刷布线基板和安装在该印刷布线基板上的各种芯片、模块化组件等而构成。例如，如图22中所示，CPU 251、控制器252和253、相机254、无线通信器255、天线256、声音处理器257、扬声器258、麦克风259等安装在印刷布线基板上。
CPU 251控制电子设备200中的各种组件。CPU 251控制例如相机254、无线通信器255、声音处理器257和电池260。CPU 251还经由控制器252控制例如要在显示面板222上执行的图片显示。例如，CPU 251还经由控制器253控制各压敏传感器240，并且经由控制器253获取由各压敏传感器240生成的检测信号Sig。例如，CPU 251还基于经由控制器253获得的检测信号Sig来控制电子设备200中的各种组件(具有预定功能的功能单元)。
例如，在基于检测信号Sig检测到按压壳体210的侧面210R或侧面210L的位置在侧面210R或侧面210L的纵向方向上变化的情况下，CPU 251将基于按压位置的变化量和变化方向的预定命令输出到电子设备200中的预定组件(具有预定功能的功能单元)。
控制器252根据CPU 251的控制来控制要在显示面板222上执行的图片显示。控制器253根据CPU 251的控制来控制压敏传感器240，处理由压敏传感器240生成的检测信号Sig，并将处理后的检测信号Sig输出到CPU 251。相机254包括例如CCD图像传感器、CMOS图像传感器等。相机254根据CPU 251的控制执行成像并将通过成像获得的图像数据输出到CPU 251。
无线通信器255例如经由天线256与移动电话的基站进行无线通信。无线通信器255包括例如基带单元、RF(射频)前端单元等。声音处理器257根据CPU 251的控制生成声音信号，将生成的声音信号输出到扬声器258，并且将从麦克风259输入的声音信号输出到CPU251。CPU 251基于从声音处理器257输入的声音信号控制电子设备200中的各种组件(具有预定功能的功能单元)。
接下来，将详细描述压敏传感器240的构造。
图23示出了压敏传感器240的上表面构造示例。图24示出了当从压敏传感器240中去除稍后描述的凸块241和稍后描述的基准电极层242时的上表面构造示例。图25示出了当从压敏传感器240中去除稍后描述的凸块243和一部分稍后描述的FPC 244时的上表面构造示例。图26示出了压敏传感器240的下表面构造示例。图27示出了压敏传感器240中的与图23的线A-A相对应的一部分的截面构造示例。
压敏传感器240从前面板220侧起依次具有例如多个凸块241、基准电极层242、多个凸块243、FPC 244、粘附层246和基准电极层247。FPC 244设置有多个电容型的检测电极部245。在压敏传感器240中，设置在基准电极层242的上方和下方的多个凸块241和多个凸块243用作按压传输层248，该按压传输层248使基准电极层242中的与各个检测电极部245对置的位置响应于来自前面板220的按压而局部变形。
各个凸块241设置在基准电极层242的与各个凸块243的相反侧并且与各个检测电极部245对置的位置处。各个凸块243设置在FPC 244和基准电极层242之间的层中并且设置在与各个检测电极部245对置的位置周围。各个凸块243在与各个检测电极部245对置的位置处形成空隙G4。各凸块243的高度比各凸块243的高度低。凸块241和243均由例如在树脂层的两侧设置有粘附层而成的双面粘附片而构成。
多个凸块241隔着预定间隙规则地布置在基准电极层242的与各个凸块243的相反侧的面上。例如，多个凸块241在侧面210R和210L的纵向方向上布置成一排。各个凸块241具有例如在侧面210R和210L的纵向方向上延伸的矩形平面构造。
多个凸块243隔着预定间隙(空隙G4)规则地布置在基准电极层242的FPC 244侧的面上。例如，在FPC 244的右侧和左侧的两个端部处，多个凸块243(243a)在壳体210的水平方向上的两个侧面(侧面210R和210L)的纵向方向上布置成一排。
在FPC 244的纵向方向上彼此对置的两个243a之间的区域中，多个凸块243(243b)例如从FPC 244的左端部延伸到右端部。各个凸块243b具有例如在FPC 244的短边方向上延伸的四边形平面构造。在与FPC 244的上端部对置的位置和与FPC 244的下端部对置的位置中的每一个中，凸块243(243c)例如从FPC 244的左端部延伸到右端部。各个凸块243c具有例如在FPC 244的短边方向上延伸的四边形平面构造。
基准电极层242设置在与FPC 244中的除端子244A(稍后描述)以外的位置对置的位置处，并且具有片状形状。基准电极层242具有比FPC 244低的刚性，并且由金属薄膜或导电纤维而构成。金属薄膜的示例包括SUS片。导电纤维的示例包括导电布和导电织布。基准电极层242是所谓的接地电极，并且具有地电位。
基准电极层242可以由例如包含无机基导电材料的无机导电层、包含有机基导电材料的有机导电层以及包含无机基导电材料和有机基导电材料的无机-有机导电层而构成。无机基导电材料和有机基导电材料可以是颗粒。作为无机基导电材料和有机基导电材料，可以使用与用于基准电极层142的无机基导电材料和有机基导电材料类似的材料。FPC244具有比基准电极层242高的刚性，并且支撑各个检测电极部245。FPC 244由具有柔性的树脂基板而构成。用于FPC 244的树脂基板的材料的示例包括用于FPC 144的材料。
在FPC 244中，多个检测电极部245隔着预定间隙规则地布置。多个检测电极部245例如在壳体210的内侧面211R和211L的延伸方向上并排地布置。各个检测电极部245具有例如在壳体210的内侧面211R和211L的延伸方向上延伸的矩形平面构造。各个检测电极部245被构造为能够形成电容耦合。各个检测电极部245例如由如图28中所示的在平行于基准电极层242的平面上彼此对置的梳齿状的第一电极部分245A和梳齿状的第二电极部分245B而构成，并且检测与和基准电极层242的距离相对应的电容。
FPC 244还包括端子244A、布线249A、多条布线249B和布线249C。端子244A耦接到设置在安装基板250的印刷布线基板处的连接器。布线249A、多条布线249B和布线249C中的每一个的一端布置在端子244A处。布线249A耦接到每个检测电极部245。布线249A耦接到每个检测电极部245的第一电极部分245A。为每个检测电极部145逐个地分配多条布线249B。各个布线249B耦接到检测电极部245的第二电极部分245B。布线249C耦接到基准电极层242和247。
基准电极层247经由粘附层246贴合于FPC 244。粘附层246由例如在树脂膜的两侧设置有粘附层而成的双面粘附片而构成。基准电极层247设置在与FPC 244中的除端子244A以外的位置对置的位置处，并且具有片状形状。基准电极层242例如由电磁屏蔽膜而构成，在该电磁屏蔽膜中层叠有金属薄膜和树脂层。作为基准电极层247的材料，可以使用用作基准电极层242的材料。基准电极层247是所谓的接地电极，并且具有地电位。
如上所述，基准电极层242和247被布置为夹着多个检测电极部245。因此，基准电极层242和247均具有抑制外部噪声(外部电场)进入各检测电极部245的功能。
接下来，将描述在压敏传感器240中执行的按压检测。
首先，CPU 251经由控制器253控制压敏传感器240。这时，控制器253经由多条布线249A和249B顺序地驱动设置在压敏传感器240中的多个检测电极部245。控制器253通过顺序驱动来获取由各检测电极部245生成的检测信号Sig，并将获取的检测信号Sig输出到CPU251。CPU 251基于各检测电极部245的输入检测信号Sig执行与按压位置相对应的控制。
例如，如图29中所示，假定壳体210的侧面210R或侧面210L被用户按压。此时，壳体210的侧面210R或侧面210L通过用户的按压而略微弯曲。壳体210的侧面210R或侧面210L的弯曲使按压传输层248的一个或多个凸块241凹陷，并且凹陷的一个或多个凸块241使基准电极层242凹陷。此时，位于基准电极层242下方的多个凸块243支撑基准电极层242中的与各个凸块241不对置的部分。因此，基准电极层242中的与凹陷的一个或多个凸块241对置的一部分局部弯曲。基准电极层242的局部弯曲使检测电极部245与基准电极层242之间的空隙G4变窄，从而允许在检测电极部245与基准电极层242之间发生的电容响应于空隙G4的改变(位移D)而变化。压敏传感器240的输出V(检测信号Sig)响应于电容的变化量(空隙G4的位移D)而变化。压敏传感器240的输出V例如如图12中的实线所示地变化。此时，压敏传感器240的输出V的斜率(ΔV/ΔD)例如如图13中的实线所示地变化。
理想地，压敏传感器240的输出V在位移D的预定区域α处线性地变化，如图12中的虚线所示。此外，理想地，压敏传感器240的输出V的斜率(ΔV/ΔD)在位移D的预定区域α处具有恒定值，如图13中的虚线所示。在理想地设定压敏传感器240的输出V和输出V的斜率(ΔV/ΔD)的情况下，当安装时的位移D由于壳体210的侧面210R或侧面210L的容差而在预定范围α内时，操作负荷为1。在操作载荷为1的情况下，用户打开应用程序所需的壳体210的侧面210R或侧面210L的按压力是恒定的而与位置无关，并且用户感受到的操作感是恒定的而与位置无关。此外，在这种情况下，区域α的尺寸变为压敏传感器240的容差补偿宽度，该容差补偿宽度大于壳体210的侧面210R或侧面210L的容差。
实际上，压敏传感器240的输出V是非线性的，例如，如图12中的实线所示，并且压敏传感器240的输出V的斜率(ΔV/ΔD)具有峰值，如图13中的实线所示。在这种情况下，当由于壳体210的侧面210R或侧面210L的容差而导致存在安装时的位移D最大在112μm的位置(位置A)时，压敏传感器240的输出V的斜率(ΔV/ΔD)在位置A处的值为峰值(例如，90[/[μm])的值的一半(例如，45[/μm])。此时，操作负荷为90/45＝2。此外，当由于壳体210的容差而导致存在安装时的位移D为90μm的位置(位置B)时，压敏传感器240的输出V的斜率(ΔV/ΔD)在位置B处的值为峰值(例如，90[/μm])的1/4(例如，22.5[/μm])。此时，操作负荷为90/22.5＝4。
在位移D为112μm的位置处的操作负荷是在位移D为122μm的位置处的操作负荷的两倍。在这种情况下，为了实现相同的传感器输出值变化，用户会感觉到操作负荷的差异是两倍。此外，在位移D为90μm的位置处的操作负荷是在位移D为122μm的位置处的操作负荷的四倍。在这种情况下，为了实现相同的传感器输出值变化，用户会感觉到操作负荷的差异是四倍。如果各位移之间的操作负荷相差太大，则用户可能会感到不适。因此，定义了操作负荷的最大值Max与操作负荷的最小值Min之间的比率(Max/Min)。为了使用户对操作负荷不感到不适，优选Max/Min尽可能小，优选为2.5以下，更优选为2.0以下，理想地为1.5以下。
注意，操作负荷的最小值Min是与传感器输出值的斜率(ΔV/ΔD)的值当中的最大值相对应的值。这是因为操作负荷与输出V的斜率(ΔV/ΔD)的值成反比。操作负荷的最大值Max是与输出V的斜率(ΔV/ΔD)的值当中的最大值的1/2的值相对应的值。如果SN比率为约10/μm(SN比率＞约25/2.5μm)，则控制器253可以将传感器输出与噪声足够地区分。因此，压敏传感器240优选具有当压敏传感器240所贴合的位置(例如，壳体210)变形2.5μm时允许控制器253检测到传感器输出的灵敏度。
[效果]
接下来，将描述根据本实施例的电子设备200的效果。
可以想到的是，通过将压敏传感器贴合于电子设备的壳体的背面，通过借助于压敏传感器来检测电子设备的壳体的位移。然而，电子设备的壳体通常具有较高的刚性。因此，压敏传感器需要检测电子设备的壳体的小位移。
在本实施例中，设置有按压传输层248，该按压传输层248使基准电极层242中的与各个检测电极部245对置的位置响应于来自外部的按压而局部变形。因此，来自外部的按压所引起的微小位移经由按压传输层248传输到基准电极层242，从而使基准电极层242中的与各个检测电极部245对置的位置局部变形。基准电极层242的局部变形改变了在基准电极层242与检测电极部245之间生成的电容，并且该电容的改变由检测电极部245检测。因此，在本实施例中，来自外部的按压所引起的微小位移被按压传输层248转换为基准电极层242的局部位移。因此，即使在来自外部的按压所引起的位移微小的情况下，也可以检测到该位移。
此外，在本实施例中，支撑各检测电极部245的FPC 244具有比基准电极层242高的刚性。换句话说，基准电极层242比FPC 244柔软。基准电极层242例如由金属薄膜或导电性纤维而构成。因此，来自外部的按压所引起的微小位移经由按压传输层248传输到基准电极层242，从而使基准电极层242中的与各个检测电极部245对置的位置局部变形。因此，即使在来自外部的按压所引起的位移微小的情况下，也可以检测到该位移。
此外，在本实施例中，各个检测电极部245由在平行于基准电极层242的平面中彼此对置的梳齿状的第一电极部分245A和梳齿状的第二电极部分245B而构成，并且检测与和基准电极层242的距离相对应的电容。因此，例如，与第一电极部分245A和第二电极部分245B被布置为在厚度方向上彼此对置的情况相比，电场的泄漏变大，并且与和基准电极层242的距离相对应的电容的变化变大。因此，即使在来自外部的按压所引起的位移微小的情况下，也可以检测到该位移。
另外，在本实施例中，在基准电极层242的上方和下方设置有多个凸块241和多个凸块243。因此，与仅在基准电极层242的下方设置多个凸块243的情况相比，可以将来自外部的按压所引起的位移传输到基准电极层242。因此，即使在来自外部的按压所引起的位移微小的情况下，也可以检测到该位移。
此外，在本实施例中，各凸块243的高度低于各凸块241的高度。因此，与各凸块243的高度高于各凸块241的高度的情况相比，可以有效地检测基准电极层242的局部位移。因此，即使在来自外部的按压所引起的位移微小的情况下，也可以检测到该位移。
此外，在本实施例中，各个凸块241和各个凸块243均由在树脂膜的两侧设置有粘附层而成的双面粘附片而构成。因此，可以在不损坏基准电极层242的情况下有效地生成基准电极层242的局部位移。
此外，在本实施例中，压敏传感器240的按压传输层148侧的面贴合于壳体210的内侧面211R或211L。此外，压敏传感器140的与按压传输层148的相反侧的面面向电子设备100内部的空隙G3。也就是说，压敏传感器140仅贴合于壳体210的内侧面211R或211L并且不会被壳体210和框架230夹着。因此，对于压敏传感器240，仅需要考虑由壳体210的内侧面211R和211L的容差引起的变形，并且不必考虑由框架230的容差引起的变形。因此，可以降低设计压敏传感器240的难度。
此外，在本实施例中，多个检测电极部245在壳体210的内侧面211R和211L的延伸方向上并排地布置。因此，例如，在用户改变沿着壳体210的内侧面211R或211L按压的位置的情况下，CPU 251可以将基于按压位置的变化量和变化方向的命令输出到电子设备100中的预定组件(具有预定功能的功能单元)。
<4.修改示例>
接下来，将描述根据以上第二实施例的压敏传感器240的修改示例。
[修改示例D]
图30示出了压敏传感器240的截面构造的修改示例。在根据以上第二实施例的压敏传感器240中，各个凸块241可以包括例如多孔层241B。各个凸块241例如是在多孔层241B的两侧设置有粘附层241A和241C而成的堆叠体。多孔层241B的示例包括海绵。即使在这种情况下，也可以如以上实施例那样检测来自外部的按压所引起的微小位移。
[修改示例E]
图31示出了压敏传感器240的截面构造的修改示例。在根据以上实施例的压敏传感器240中，可以设置片状弹性层249来代替多个凸块241。弹性层249设置在基准电极层242的与凸块243的相反侧，并且具有比FPC 244低的刚性。弹性层249可以包括例如多孔层249b而构成。弹性层249是例如在多孔层249b的两侧设置有粘附层249A和249C而成的堆叠体。多孔层249b的示例包括海绵。在本修改示例中，各凸块243的高度低于弹性层249的厚度。
在本修改示例中，当通过用户的按压使前面板220略微弯曲时，前面板220的弯曲使按压传输层248的弹性层249凹陷，并且凹陷的弹性层249使基准电极层242凹陷。此时，位于基准电极层242下方的多个凸块243隔着空隙G4规则地布置。因此，基准电极层242中的与空隙G4对置的一部分局部弯曲。基准电极层242的局部弯曲使检测电极部245与基准电极层242之间的空隙G4变窄，从而允许在检测电极部245与基准电极层242之间发生的电容响应于空隙G4的改变(位移D)而变化。压敏传感器240的输出V(检测信号Sig)响应于电容的变化量(空隙G4的位移D)而变化。压敏传感器240的输出V例如如图12中的实线所示地变化。此时，压敏传感器240的输出V的斜率(ΔV/ΔD)例如如图13中的实线所示地变化。因此，与以上实施例一样，可以检测来自外部的按压所引起的微小位移。
另外，在本修改示例中，各个凸块243由在树脂膜的两侧设置有粘附层而成的双面粘附片而构成。因此，可以在不损坏基准电极层242的情况下有效地生成基准电极层242的局部位移。
此外，在本修改示例中，各凸块243的高度低于弹性层249的厚度。因此，与各凸块243的高度高于弹性层249的厚度的情况相比，可以有效地检测基准电极层242的局部位移。因此，即使在来自外部的按压所引起的位移微小的情况下，也可以检测到该位移。
[修改示例F]
图32示出了压敏传感器240的截面构造的修改示例。在以上修改示例E中，基准电极层242可以在与各个检测电极部245对置的位置(即，与空隙G4对置的位置)处具有朝向检测电极部245侧突出的弯曲部242A。在这种情况下，空隙G4已经位移了弯曲部242A的突出量(例如，100μm)。因此，例如，如图17和图18中所示，压敏传感器240的输出V和输出V的斜率(ΔV/ΔD)从偏移弯曲部242A的突出量(例如，100μm)的值开始。结果，与不设置弯曲部242A的情况相比，压敏传感器240的输出V的斜率(ΔV/ΔD)通过略微按压而达到峰值。因此，在本修改示例中，与以上实施例及其修改示例相比，可以以更高的精度检测来自外部的按压所引起的微小位移。
尽管以上已经参考实施例描述了本公开，但是本公开不限于以上实施例，并且可以进行各种修改。应当注意，本说明书中描述的效果仅仅是示例。本公开的效果不限于本说明书中描述的效果。本公开可以具有除本说明书中描述的那些以外的效果。
例如，本公开还可以如下地构造。
(1)一种传感器装置，包括：
多个电容型的检测电极部；
基准电极层，布置在与各检测电极部对置的位置处；和
按压传输层，使所述基准电极层中的与各个检测电极部对置的位置响应于来自外部的按压而局部变形。
(2)根据(1)所述的传感器装置，还包括柔性基板，所述柔性基板具有比所述基准电极层高的刚性并支撑各检测电极部。
(3)根据(1)或(2)所述的传感器装置，其中，所述基准电极层由金属薄膜或导电纤维而构成。
(4)根据(1)至(3)中的任一项所述的传感器装置，其中，各个所述检测电极部由在平行于所述基准电极层的平面中彼此对置的梳齿状的第一电极部分和梳齿状的第二电极部分而构成，并且检测与和所述基准电极层的距离相对应的电容。
(5)根据(1)至(4)中的任一项所述的传感器装置，其中，所述按压传输层包括：
第一凸块，设置在所述柔性基板与所述基准电极层之间的层中，并且设置在与各个检测电极部对置的位置周围，所述第一凸块在与各个检测电极部对置的位置处形成空隙；和
第二凸块，设置在所述基准电极层的与所述第一凸块的相反侧并且与各个检测电极部对置的位置处。
(6)根据(5)所述的传感器装置，其中，所述第二凸块的高度低于所述第一凸块的高度。
(7)根据(5)或(6)所述的传感器装置，其中，所述第一凸块和所述第二凸块均由在树脂膜的两侧设置有粘附层而成的双面粘附片而构成。
(8)根据(5)或(6)所述的传感器装置，其中
所述第一凸块由在树脂膜的两侧设置有粘附层而成的双面粘附片而构成，以及
所述第二凸块包括多孔层而构成。
(9)根据(2)所述的传感器装置，其中，所述按压传输层包括：
凸块，设置在所述柔性基板与所述基准电极层之间的层中，并且设置在与各个检测电极部对置的位置周围，所述凸块在与各个检测电极部对置的位置处形成空隙；和
弹性层，设置在所述基准电极层的与所述凸块的相反侧，并且具有比所述柔性基板低的刚性。
(10)根据(9)所述的传感器装置，其中
所述凸块由在树脂膜的两侧设置有粘附层而成的双面粘附片而构成，以及
所述弹性层包括多孔层而构成。
(11)根据(9)或(10)所述的传感器装置，其中，所述凸块的高度低于所述弹性层的厚度。
(12)根据(9)至(11)中的任一项所述的传感器装置，其中，所述基准电极层在与各个检测电极部对置的位置处具有朝向所述检测电极部的一侧突出的弯曲部。
(13)一种输入装置，包括：
传感器单元，响应于来自外部的按压而生成检测信号；和
信号处理器，控制所述传感器单元，并处理由所述传感器单元生成的所述检测信号，其中
所述传感器单元包括
多个电容型的检测电极部，所述多个检测电极部生成所述检测信号，
基准电极层，布置在与各检测电极部对置的位置处，以及
按压传输层，使所述基准电极层中的与各个检测电极部对置的位置响应于所述按压而局部变形。
(14)一种电子设备，包括：
具有预定功能的功能单元；
传感器单元，响应于来自外部的按压而生成检测信号；和
信号处理器，控制所述传感器单元，并基于由所述传感器单元生成的所述检测信号来控制所述功能单元，其中
所述传感器单元包括
多个电容型的检测电极部，所述多个检测电极部生成所述检测信号，
基准电极层，布置在与各检测电极部对置的位置处，以及
按压传输层，使所述基准电极层中的与各个检测电极部对置的位置响应于所述按压而局部变形。
(15)根据(14)所述的电子设备，其中
所述功能单元为显示面板，以及
在所述传感器单元中，在所述按压传输层这一侧的面贴合于所述功能单元的背面，并且所述传感器单元的与所述按压传输层的相反侧的面面向所述电子设备内部的空隙。
(16)根据(15)所述的电子设备，其中
所述显示面板为弯曲面板，在所述弯曲面板中，中间是平坦的并且端部是弯曲的，以及
在与所述显示面板的弯曲部分对置的位置处，所述多个检测电极部沿着所述显示面板的边缘并排地布置。
(17)根据(14)所述的电子设备，还包括壳体，所述壳体容纳所述功能单元、所述传感器单元和所述信号处理器，其中
在所述传感器单元中，在所述按压传输层这一侧的面贴合于所述壳体的内侧面，并且所述传感器单元的与所述按压传输层的相反侧的面面向所述电子设备内部的空隙。
(18)根据(17)所述的电子设备，其中，所述多个检测电极部在所述内侧面的延伸方向上并排地布置。
在根据本公开的一个实施例的传感器装置、输入装置和电子设备中，来自外部的按压所引起的微小位移被按压传输层转换为基准电极层的局部位移。因此，即使在来自外部的按压所引起的位移微小的情况下，也可以检测到该位移。因此，可以以良好的灵敏度检测壳体的表面或前面板上的按压。注意，本公开的效果不必限于这里描述的效果，并且可以实现本说明书中描述的任何效果。
本申请要求于2019年1月11日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2019-003526的权益，该日本优先权专利申请的全部内容通过引用合并于此。
本领域技术人员应该理解，取决于设计要求和其它因素，可以进行各种修改、组合、子组合和变更，只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内即可。

Claims (18)

1.一种传感器装置，包括：
多个电容型的检测电极部；
基准电极层，布置在与各检测电极部对置的位置处；和
按压传输层，使所述基准电极层中的与各个检测电极部对置的位置响应于来自外部的按压而局部变形。
2.根据权利要求1所述的传感器装置，还包括柔性基板，所述柔性基板具有比所述基准电极层高的刚性并支撑各检测电极部。
3.根据权利要求2所述的传感器装置，其中，所述基准电极层由金属薄膜或导电纤维而构成。
4.根据权利要求1所述的传感器装置，其中，各个所述检测电极部由在平行于所述基准电极层的平面中彼此对置的梳齿状的第一电极部分和梳齿状的第二电极部分而构成，并且检测与和所述基准电极层的距离相对应的电容。
5.根据权利要求2所述的传感器装置，其中，所述按压传输层包括：
第一凸块，设置在所述柔性基板与所述基准电极层之间的层中，并且设置在与各个检测电极部对置的位置周围，所述第一凸块在与各个检测电极部对置的位置处形成空隙；和
第二凸块，设置在所述基准电极层的与所述第一凸块的相反侧并且与各个检测电极部对置的位置处。
6.根据权利要求5所述的传感器装置，其中，所述第二凸块的高度低于所述第一凸块的高度。
7.根据权利要求6所述的传感器装置，其中，所述第一凸块和所述第二凸块均由在树脂膜的两侧设置有粘附层而成的双面粘附片而构成。
8.根据权利要求6所述的传感器装置，其中
所述第一凸块由在树脂膜的两侧设置有粘附层而成的双面粘附片而构成，以及
所述第二凸块包括多孔层而构成。
9.根据权利要求2所述的传感器装置，其中，所述按压传输层包括：
凸块，设置在所述柔性基板与所述基准电极层之间的层中，并且设置在与各个检测电极部对置的位置周围，所述凸块在与各个检测电极部对置的位置处形成空隙；和
弹性层，设置在所述基准电极层的与所述凸块的相反侧，并且具有比所述柔性基板低的刚性。
10.根据权利要求9所述的传感器装置，其中
所述凸块由在树脂膜的两侧设置有粘附层而成的双面粘附片而构成，以及
所述弹性层包括多孔层而构成。
11.根据权利要求9所述的传感器装置，其中，所述凸块的高度低于所述弹性层的厚度。
12.根据权利要求9所述的传感器装置，其中，所述基准电极层在与各个检测电极部对置的位置处具有朝向所述检测电极部的一侧突出的弯曲部。
13.一种输入装置，包括：
传感器单元，响应于来自外部的按压而生成检测信号；和
信号处理器，控制所述传感器单元，并处理由所述传感器单元生成的所述检测信号，其中
所述传感器单元包括
多个电容型的检测电极部，所述多个检测电极部生成所述检测信号，
基准电极层，布置在与各检测电极部对置的位置处，以及
按压传输层，使所述基准电极层中的与各个检测电极部对置的位置响应于所述按压而局部变形。
14.一种电子设备，包括：
具有预定功能的功能单元；
传感器单元，响应于来自外部的按压而生成检测信号；和
信号处理器，控制所述传感器单元，并基于由所述传感器单元生成的所述检测信号来控制所述功能单元，其中
所述传感器单元包括
多个电容型的检测电极部，所述多个检测电极部生成所述检测信号，
基准电极层，布置在与各检测电极部对置的位置处，以及
按压传输层，使所述基准电极层中的与各个检测电极部对置的位置响应于所述按压而局部变形。
15.根据权利要求14所述的电子设备，其中
所述功能单元为显示面板，以及
在所述传感器单元中，在所述按压传输层这一侧的面贴合于所述功能单元的背面，并且所述传感器单元的与所述按压传输层的相反侧的面面向所述电子设备内部的空隙。
16.根据权利要求15所述的电子设备，其中
所述显示面板为弯曲面板，在所述弯曲面板中，中间是平坦的并且端部是弯曲的，以及
在与所述显示面板的弯曲部分对置的位置处，所述多个检测电极部沿着所述显示面板的边缘并排地布置。
17.根据权利要求14所述的电子设备，还包括壳体，所述壳体容纳所述功能单元、所述传感器单元和所述信号处理器，其中
在所述传感器单元中，在所述按压传输层这一侧的面贴合于所述壳体的内侧面，并且所述传感器单元的与所述按压传输层的相反侧的面面向所述电子设备内部的空隙。
18.根据权利要求17所述的电子设备，其中，所述多个检测电极部在所述内侧面的延伸方向上并排地布置。
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