CN1319790A - 按静电容量变化实施运行的输入装置及其相应的检测装置 - Google Patents

按静电容量变化实施运行的输入装置及其相应的检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种输入装置及其相应的检测装置。该输入装置具有在表面处感测沿垂直方向输入信号的电极和感测沿水平方向输入信号的若干个电极的分割电极,可以通过输入信号改变分割电极间的间隔的弹性部件,与该弹性部件相连接的、仅可以沿水平方向移动的滑动部件,收装在弹性部件上的收装用凹部处的硬质挤压部件,以及其与挤压部件相对的部分可以沿垂直方向移动的按压部件。

Description

按静电容量变化实施运行的 输入装置及其相应的检测装置
本发明涉及可以使用在诸如计算机和遥控装置等中的输入装置及其可以使用在诸如加速度计等中的检测装置，特别涉及可以依据静电容量的变化实施运行的输入装置及其相应的检测装置。
在诸如汽车行业、电机行业、机械行业、土木行业等的各种行业中，往往需要采用对诸如力等的物理量实施输入和检测用的输入装置及其检测装置(下面取输入装置为代表)，而且在目前已经有人提出了有关利用不需要实施温度修正的静电容量变化实施运行的输入装置的若干专利申请。
然而，现有技术中的这种输入装置，难以可靠地对施加在操作部上沿水平方向(X、Y方向)的力和沿垂直方向(Z方向)的力实施区分，因而存在有在对操作部实施倾斜挤压时会使输入精度恶化等缺点。
本发明就是解决上述现有技术中问题用的发明，本发明提供了一种输入精度(检测精度)高、可读取性良好的输入装置，及其相应的检测装置。
为了能够解决上述问题，本发明提供了作为第一技术解决方案的一种装置，其特征在于这种装置可以具有：
在表面处分割设置有感测沿垂直方向输入信号的、由诸如如后所述的第一电极构成的电极，和感测沿水平方向输入信号的、由诸如如后所述的第二至第五电极构成的若干个电极的分割电极；保持规定间隔且与所述分割电极相对设置的、至少在与分割电极相对的部分处具有导电性的、在其与感测沿所述垂直方向输入信号用的电极相对位置处设置有薄壁部的、在该薄壁部上形成有收装用凹部的、并且可以依据输入信号改变所述分割电极间的间隔的弹性部件；与该弹性部件相连接的、仅可以沿水平方向移动的滑动部件；收装在所述弹性部件上的收装用凹部处的硬质挤压部件；以及其与挤压部件相对的部分可以沿垂直方向移动的按压部件；当所述滑动部件沿水平方向移动时弹性部件将产生变形，进而使弹性部件上的导电部与感测沿水平方向输入信号用的电极间的间隔产生变化，当朝向下侧方向挤压按压部件时又可通过挤压部件使弹性部件上的薄壁部产生变形，进而使薄壁部和感测沿垂直方向输入信号用的电极间的间隔产生变化。
本发明提供的第二技术解决方案是在所述第一技术解决方案的基础上，还可以使进一步的特征在于设置有对所述弹性部件施加张力用的、由诸如环状突起部件、切口部件、倾斜部件等构成的张力施加组件。
本发明提供的第三技术解决方案是在所述第一技术解决方案的基础上，还可以使进一步的特征在于用所述按压部件盖覆着所述弹性部件与滑动部件间的连接部。
而且，为了能够解决上述问题，本发明还提供了作为第四技术解决方案的一种装置，其特征在于这种装置可以具有：
在表面处分割设置有感测沿垂直方向输入信号的、由诸如如后所述的第一电极构成的电极，和感测沿水平方向输入信号的、由诸如如后所述的第二至第五电极构成的若干个电极的分割电极；保持规定间隔且与所述分割电极相对设置的、至少在与分割电极相对的部分处具有导电性的、依据输入信号而使所述电极间的间隔产生变化用的弹性部件；与该弹性部件相连接的、仅可以沿水平方向移动的滑动部件；以及至少其通过该弹性部件与感测沿所述垂直方向输入信号用的电极相对应的部分可以沿垂直方向移动的按压部件；而且当所述滑动部件沿水平方向移动时弹性部件将产生变形，进而使弹性部件上的导电部与感测沿水平方向输入信号用的电极间的间隔产生变化，当朝向下侧方向挤压所述按压部件时弹性部件也将产生变形，进而使弹性部件上的导电性和感测沿垂直方向输入信号用的电极间的间隔产生变化。
本发明提供的第五技术解决方案是在所述第四技术解决方案的基础上，还可以使进一步的特征在于设置有对所述弹性部件施加张力用的、由诸如环状突起部件、切口部件、倾斜部件等构成的张力施加组件。
本发明提供的第六技术解决方案是在所述第四技术解决方案的基础上，还可以使进一步的特征在于用所述按压部件盖覆着所述弹性部件与滑动部件间的连接部。
下面参考附图对本发明的实施例进行详细说明。
图1为表示根据本发明第一实施例构造的输入装置用的示意性剖面图。
图2为表示该输入装置用的示意性斜视图。
图3为表示该输入装置用的示意性分解斜视图。
图4为表示使用在该输入装置中的弹性部件用的示意性剖面图。
图5为表示使用在该输入装置中的印刷电路基板用的示意性平面图。
图6为表示该印刷电路基板用的示意性剖面图。
图7为表示使用在本发明第二实施例中的弹性部件用的示意性剖面图。
图8为表示使用在本发明第三实施例中的弹性部件用的示意性剖面图。
图9为表示根据本发明第四实施例构造的输入装置用的示意性主要部分剖面图。
图10为表示根据本发明第五实施例构造的输入装置用的示意性主要部分剖面图。
图11为表示根据本发明第六实施例构造的输入装置用的示意性剖面图。
图12为表示使用在该输入装置中的印刷电路基用的示意性平面图。
图13为表示该印刷电路基板用的示意性剖面图。
图14为表示根据本发明第七实施例构造的输入装置用的示意性剖面图。
图15为表示该输入装置用的示意性斜视图。
图16为表示该输入装置用的示意性分解斜视图。
图17为表示根据本发明第八实施例构造的输入装置用的示意性剖面图。
图18为表示使用在该输入装置中的弹性部件用的示意性剖面图。
图19为表示根据本发明第九实施例构造的输入装置用的示意性剖面图。
图20为表示使用着根据本发明该实施例构造的输入装置的计算机用的示意性斜视图。
图21为表示该输入装置的操作方式。
图22为表示该输入装置第二应用实施例用的示意图。
这种输入装置可以主要具有按压部件1，滑动部件2，由诸如金属板等构成的壳体部件3，由诸如金属板等构成的托架部件4，挤压部件5，弹性部件6，由诸如合成树脂制成品等构成的支撑部件7，以及印刷电路基板8。
按压部件1可以由诸如天然橡胶材料和人造橡胶材料等的弹性材料制作，并且可以成型为如图1所示的形状，即在上面中央部处形成有呈比较大的圆弧形凹入状的输入操作面9。正如图1所示，在中央部处朝向下方突起设置有比外侧周壁的厚度薄的、可以上下移动的突出部件10，并且可以将下端外侧周部11由外侧嵌入在滑动部件2处。
滑动部件2可以由诸如硬质合成树脂制成品等构成，在其中央部处形成有由外侧嵌入弹性部件6上的头部用的孔12，该滑动部件2与弹性部件6间的连接部由安装在滑动部件2上的按压部件1覆盖着。设置在滑动部件2上外例周部处的凸缘部件13，以可以滑动方式支撑在托架部件4与壳体部件3上的上端折曲部14之间。因此，可以按照可沿水平方向(X、Y方向)自由移动的方式对滑动部件2实施配置，并且使按压部件1可以与滑动部件2一起沿水平方向(X、Y方向)自由移动，使中央部(突出部件10)可以沿垂直方向(Z方向)自由移动。
弹性部件6可以由厚度比较厚的、不具有导电性的弹性部件主体6a，以及配置在弹性部件主体6a的下侧处的、具有导电性的弹性部6b构成，两者可以成型为不同的颜色，并且可以通过诸如粘接等方式连接为一体。在如图4所示的弹性部件主体6a上的中央部处，还设置有其内径比挤压部件5的外径大的收装用凹部15，在收装用凹部15的底部处形成有薄壁部16，从而可以按照能够上下移动的方式将挤压部件5收装在收装用凹部15处。挤压部件5可以由诸如硬脂合成树脂材料或金属材料等制作，并且可以成型为圆柱形。
具有导电性的弹性部6b可以由在诸如天然橡胶材料和人造橡胶材料等的弹性材料中分散保持有诸如银和碳黑等具有导电性的微粒子的材料构成，并且可以形成有朝向下方突出的、其直径比所述薄壁部16大的环形突起部17，而且该环形突起部17可以比位于具有导电性的弹性部6b上的外侧周部18进一步朝向下侧方向突出。
弹性部件6(具有导电性的弹性部6b)上的外例周部18，可以通过诸如粘接等方式固定、定位在印刷电路基板8上，具有导电性的弹性部6b上的环形突起部17被压接在印刷电路基板8的上侧面处，而且可以使具有导电性的弹性部6b在保持有张力的状态下，与印刷电路基板8之间保持有间隔19。
在由诸如玻璃-环氧树脂等材料构成的硬质印刷电路基板8的上侧面处，还如图5所示，在中央部处形成有第一电极20a，在其外侧周部处分割形成有第二电极20b，第三电极20c，第四电极20d，第五电极20e，而且在位于更外侧的周部处还形成有接地电极20f，如图6所示的各电极20的上侧由保持间隔用的柔性绝缘膜21盖覆着，第二至第五电极20b～20e的面积大体相等。在图1中为了简化图面，而省略了电极20和绝缘膜21。
下面对这种输入装置的一个通用实例进行说明，在本实施例中的第二电极20b是使显示器上的光标朝向上侧方向平滑移动用的电极，第三电极20c是使其朝向左侧方向平滑移动用的电极，第四电极20d是使其朝向左侧方向平滑移动用的电极，第五电极20e是使其朝向右侧方向平滑移动用的电极，这些第二电极20b至第五电极20e可用于水平方向(X、Y方向)的信号输入。第一电极20a为用于对所述输入方向实施确认用的电极，并且用于沿垂直方向(Z万向)的信号输入。
在印刷电路基板8的下侧面处设置有具有规定形状的导电型印刷电路部22，所述各电极20可通过贯穿孔23与导电型印刷电路部22电气连接。在导电型印刷电路部22上搭载有诸如集成电路组件(IC组件)24等的电子部件。柔性印刷电路基板25与导电型印刷电路部22上的一个端部相连接，柔性印刷电路基板25上的另一端部与应用设备上的输入输出接口部件(图中未示出)相连接。
下面对这种输入装置的动作方式进行说明。对于不对按压部件1施加力作用的待机状态(初始状态)，具有导电性的弹性部6b和印刷电路基板8上的各电极20b～20e间的间隔相等，因而具有导电性的弹性部6b与各电极20b～20e间的静电容量也相等。而且，当具有导电性的弹性部6b处于具有张力的状态时，位于弹性部件主体6a上的收装用凹部15内部处的挤压部件5，将在具有导电性的弹性部6b的张力作用下保持在向上状态，而与突出部件10相接触或靠近，并且在具有导电性的弹性部6b上的中央部与第一电极20a间保持有规定的间隔19。
通过如上所述的嵌合方式而与按压部件1形成为一体的、位于滑动部件2上的凸缘部件13，被夹持在托架部件4和壳体部件3上的上端折曲部14之间，从而可以阻止按压部件1的外侧周部(滑动部件2)沿垂直方向(Z方向)的移动，而使其仅可以沿水平方向(X、Y方向)移动。
如果举例来说，当按压部件1朝向图1中的左侧移动时，这一移动将通过滑动部件2传递给弹性部件6，使弹性部件6产生弹性变形，并随着这一变形而使具有导电性的弹性部6b与第二电极20b间的间隔比初始状态缩小，如果通过电气方式对第二电极20b侧的静电容量变化实施检测，便可以获知已经通过按压部件1，输入了使光标朝向左侧方向移动的信号。
当按压部件1朝向图1中的右侧移动时，这一移动将通过滑动部件2传递给弹性部件6，使弹性部件6产生弹性变形，并随着这一变形而使具有导电性的弹性部6b与第五电极20e间的间隔比初始状态缩小，如果通过电气方式对第五电极20e侧的静电容量变化实施检测，便可以获知已经通过按压部件1，输入了使光标朝向右侧方向移动的信号。
当通过手指尖沿着垂直方向(Z方向)挤压按压部件1上的中央部(设置突出部件10的位置)时，可通过直接挤压部件5对具有导电性的弹性部6b上的中央部形成挤压，使其与第一电极20a间的间隔比初始状态缩小，从而可以通过对静电容量变化实施电气检测的方式检测到信号的输入，当解除对按压部件1的操作力时，可以在弹性部件6的弹性复原力作用下，使按压部件1、滑动部件2、挤压部件5、弹性部件6等复原至初始时的待机状态。
图7为表示使用在第二实施例中的弹性部件6用的示意性剖面图，它与图4所示的第一实施例中的弹性部件6之间的不同点主要在于，在弹性部件主体6a处不再设置有薄壁部16，而是形成贯穿通过弹性部件主体6a处的孔，进而可以通过用具有导电性的弹性部6b上的中央部阻塞住孔的下端开口部的方式形成收装用凹部15。
图8为表示使用在第三实施例中的弹性部件6用的示意性剖面图，其整个弹性部件6均由具有导电性的弹性部6b构成，在中央部处形成有收装用凹部15和薄壁部16。在这一实例中，在弹性部件6侧未设置有环形突起部17，而是在印刷电路基板8侧形成有其直径比薄壁部16更大的环形突起部26。环形突起部26的高度比位于具有导电性的弹性部6b上的外例周部18的内侧台阶高一些，从而在对装置实施组装时，可以与具有导电性的弹性部6b的下侧面相压接，进而使具有导电性的弹性部6b形成有张力。
按照这种方式形成在印刷电路基板8侧的环形突起部26，也可以使用在第一、第二实施例中。
图9为表示根据第四实施例构造的输入装置用的示意性主要部分剖面图，它是在作为弹性部件6的下侧外周部的整个周部处，设置有呈倾斜形状或圆形形状的切口部27。在将这一弹性部件6组装至装置内部时，可通过组装时的挤压力而挤开切口部27(在图中为明确表示切口部27，而没有显示出其被挤开的状态)，由此而在弹性部件6的内部形成张力(应力)。
图10为表示根据第五实施例构造的输入装置用的示意性主要部分剖面图，它是在作为弹性部件6的上侧外周部的整个周部处，形成有其直径朝向上侧方向缓缓增大的、呈广角形状的倾斜部28，而且还可以在诸如托架部件4等的挤压部件处，设置有对倾斜部28实施朝向径向外侧方向挤压扩展的、诸如呈V字型折曲的挤压扩展部40。通过利用这种挤压扩展部40的挤压力对倾斜部28实施朝向径向外侧方向挤压扩展的方式，也可以在弹性部件6内部形成张力(应力)。
下面参考附图，对根据本发明构造的第六实施例进行说明。图11为表示其输入装置用的示意性剖面图，图12为表示其印刷电路基板用的示意性平面图，图13为表示该印刷电路基板用的示意性剖面图。
这种输入装置主要具有兼用作按压部件的滑动部件69，按压部件51，由诸如金属板等构成的壳体部件52，由诸如合成树脂制成品等构成的支撑部件53，弹性部件54，印刷电路基板55等。
滑动部件69可以由诸如硬质合成树脂等材料构成，呈如图11所示的形式，而且在其中央部处形成有由外侧嵌入按压部件51上的头部59用的孔56，位于外侧周部处的凸缘部件57搭载在支撑部件53上，从而可以按照能够沿水平方向(X、Y方向)在壳体部件52的上端折曲部58间自由移动的方式，对其实施配置。
按压部件51可以由诸如天然橡胶材料和人造橡胶材料等的弹性材料制作，并且可以成型为如图11所示的形状，即其头部59由滑动部件69上的孔56处曝露至外部，并且与弹性部件54嵌合成一体。按压部件51可以与滑动部件69一起沿水平方向(X、Y方向)自由移动，并且可以单独沿垂直方向(Z方向)自由移动。
弹性部件54可以由厚度比较厚的、不具有导电性的弹性部件主体54a，以及配置在弹性部件主体54a的下侧处的、具有导电性的弹性部54b构成，两者可以成型为不同的颜色，并且可以通过诸如粘接等方式连接为一体。具有导电性的弹性部54b可以由在诸如天然橡胶材料和人造橡胶材料等的弹性材料中分散保持有诸如银和碳黑等具有导电性的微粒子的材料构成。弹性部件54上的外侧周部60可以通过诸如粘接等方式固定、定位在印刷电路基板55上，在具有导电性的弹性部54b上的下侧中央部处还设置有通过与印刷电路基板55侧相抵接而使其形成张力用的突出部件61，进而可以通过外侧周部60和突出部件61，在具有导电性的弹性部54b与印刷电路基板55之间保持有间隔62。
由诸如玻璃-环氧树脂等材料构成的硬质印刷电路基板55的上侧面处，还可以如图12所示，在中央部处形成有第一电极63a，在其外侧周部处分割形成有第二电极63b，第三电极63c，第四电极63d，第五电极63e，而且在位于更外侧的周部处还形成有接地电极63f，如图13所示的各电极63的上侧由保持间隔用的柔性绝缘膜64盖覆着，第二至第五电极63b～63e的面积大体相等。
在第六实施例中的第二电极63b是使显示器上的光标朝向上侧方向平滑移动用的电极，第三电极63c是使其朝向左侧方向平滑移动用的电极，第四电极63d是使其朝向左侧方向平滑移动用的电极，第五电极63e是使其朝向右侧方向平滑移动用的电极，这些第二电极63b至第五电极63e可用于水平方向(X、Y方向)的信号输入。第一电极63a为用于对所述输入方向实施确认用的电极，并且用于沿垂直方向(Z方向)的信号输入。
在印刷电路基板55的下侧面处设置有具有规定形状的导电型印刷电路部65，所述各电极63通过贯穿孔66与导电型印刷电路部65电气连接。在导电型印刷电路部65上搭载有诸如集成电路组件(IC组件)67等的电子部件，柔性印刷电路基板68与导电型印刷电路部65上的一个端部相连接，柔性印刷电路基板68上的另一端部与应用设备上的输入输出接口部件(图中未示出)相连接。
下面对这种输入装置的动作方式进行说明。对于不对按压部件51、滑动部件69施加力作用的待机状态(初始状态)，具有导电性的弹性部54b和印刷电路基板55上的各电极63b～63e间的间隔相等，因而具有导电性的弹性部54b与各电极63b～63e间的静电容量也相等。
当对滑动部件69实施操作时，由于凸缘部件57被夹持在支撑部件53和壳体部件52上的上端折曲部58之间，所以可以阻止其沿垂直方向(Z方向)的移动，使其仅可以沿水平方向(X、Y方向)移动。
如果举例来说，当滑动部件69朝向图11中的左侧移动时，这一移动将通过按压部件51传递给弹性部件54，使弹性部件54产生弹性变形，并随着这一变形而使具有导电性的弹性部54b与第三电极63c间的间隔比初始状态缩小，如果通过电气方式对第三电极63c侧的静电容量变化实施检测，便可以获知已经通过滑动部件69，输入了使光标朝向左侧方向移动的信号。
当滑动部件69朝向图11中的右侧移动时，随着这一移动将使弹性部件54产生弹性变形，进而使具有导电性的弹性部54b与第五电极63e间的间隔比初始状态缩小，如果通过电气方式对第五电极63e侧的静电容量变化实施检测，便可以获知已经通过滑动部件69，输入了使光标朝向右侧方向移动的信号。
当如图11所示，通过手指尖沿着垂直方向(Z方向)挤压按压部件51时，滑动部件69将保持在原位置处而仅使按压部件51朝向下方移动。随着这一移动可以使具有导电性的弹性部54b与第一电极63a间的间隔比初始状态缩小，从而可以通过对静电容量变化实施的电气检测，而检测出已经通过按压部件51输入了信号。当解除对按压部件51、滑动部件69的操作力时，可以在弹性部件54的复原力作用下，使按压部件51、滑动部件69、弹性部件54等复原至初始时的待机状态。
图14～图16为说明根据第七实施例构造的输入装置用的示意性说明图，其中图14为表示其输入装置用的示意性剖面图，图15为表示该输入装置用的示意性斜视图，图16为表示该输入装置用的示意性分解斜视图。
这种输入装置正如图14和图16所示，主要具有按压部件51、壳体部件52、支撑部件53、弹性部件54、印刷电路基板55、滑动部件69、托架部件70等。
所述按压部件51可以由诸如天然橡胶材料和人造橡胶材料等的弹性材料制作，并且可以成型为如图14所示的形状，即在上面中央部处形成有呈比较大圆弧形凹入状的输入操作面71。正如图14所示，在中央部处还朝向下方突起设置有比外侧周壁的厚度薄的、可以上下移动的突出部件72，并且可以将下端外侧周部73由外侧嵌入在滑动部件69处。
滑动部件69可以由诸如硬质合成树脂制成品等构成，在中央部处形成有由外侧嵌入弹性部件54上的头部用的孔74，该弹性部件54与滑动部件69间的连接部由安装在滑动部件69上的按压部件覆盖着。设置在滑动部件69上的外侧周部处的凸缘部件57，以可以滑动方式夹持在托架部件70与壳体部件52上的上端折曲部58之间。
整个弹性部件54均具有导电性，其头部可以由滑动部件69上的孔74处曝露出，并且可以与按压部件51上的突出部72相抵接或相接近，从而可以固定在印刷电路基板55上的规定位置处。在印刷电路基板55上设置有如图19所示的第一至第五电极63a～63e，以及接地电极63f，而且第一至第五电极63a～63e可通过间隔62，与弹性部件54的下侧面相对设置。
当对这种输入装置上的按压部件51实施操作时，通过嵌合方式而与按压部件51形成为一体的、位于滑动部件69上的凸缘部件57，将被夹持在托架部件70和壳体部件52上的上端折曲部58之间，从而可以阻止按压部件51的外侧周部(滑动部件69)沿垂直方向(Z方向)的移动，而使其仅可以沿水平方向(X、Y方向)移动。
当使按压部件51沿水平方向移动时，这种移动可通过滑动部件69传递给弹性部件54，使弹性部件54产生弹性变形，并随着这一变形而使弹性部件54与第二至第五电极63b～63e中的若干电极间的间隔62产生变化，如果通过电气方式对这种静电容量的变化实施检测，便可以检测出信号的输入。
当通过手指尖沿着垂直方向(Z方向)挤压按压部件51上的中央部(设置突出部件72的位置)时，可通过滑动部件69对弹性部件54上的中央部形成挤压，使其与第一电极63a间的间隔比初始状态缩小，从而可以通过对静电容量变化实施电气检测的方式，检测到信号的输入。
图17和图18为表示根据第八实施例构成的输入装置用的示意性说明图，其中图17为表示该输入装置用的示意性剖面图，图18为表示将弹性部件组装至该输入装置之前时的示意性剖面图。这一实例与所述第七实施例间的不同点主要在于弹性部件的形状。
换句话说就是，这一实例是在弹性部件54上的下侧中央部处还设置有突出部件61，并且使突出部件61比外侧周部60进一步朝向下侧方向突出。在将弹性部件54组装至装置内时，可通过印刷电路基板55而使突出部件61产生挤压变形，进而在这种状态下将外侧周部60固定在印刷电路基板55处，所以可以使弹性部件54产生沿箭头F所示方向的张力(应力)。
弹性部件54在响应操作力而产生有弹性变形时，在弹性部件54内会残留有畸变，所以对于操作力相当微小的情况，该操作力可能会与残留畸变相抵消，而难以输入适当的信号。针对这一问题，本实施例还使弹性部件54具有张力(应力)，因此即使操作力微小也可以输入适当的信号。设置在如图11所示的、具有导电性的弹性部54b处的突出部件61，也可以用来向具有导电性的弹性部54b附加张力(应力)。
图19为说明根据第九实施例构造的输入装置用的示意性说明图，在这一实例中是在作为弹性部件54的下例外周部的整个周部处，设置有呈倾斜形状或圆形形状的切口部76。在将这一弹性部件54组装至装置内部时，可通过组装时的挤压力而挤开切口部76(在图中为明确表示切口部76，而没有显示出其被挤开时的状态)，由此可以在弹性部件54的内部形成张力(应力)F。为了可以通过切口部76而在弹性部件54处形成张力(应力)F，需要使弹性部件54上的外侧周部的厚度比支撑部件53的厚度厚，以便可以仅仅对切口部76实施挤开。
图20和图21为表示这种输入装置第一应用实例用的示意图，在这儿是以应用于可移动式计算机(モバイルパソコン)和便携式计算机(ノ-トパソコン)的情况为例进行说明的。这类计算机80大多具有配置着键盘开关81的计算机主体82，以及配置有显示部83的覆盖部件84，而且覆盖部件84以可自由转动的方式安装在计算机主体82上。在覆盖部件84上的端部处安装有作为输入接口的所述输入装置85。在这一实例中，输入装置85被设置在覆盖部件84上，然而也可以将输入装置85设置在计算机主体82上。
图21表示的是这种输入装置85的操作方式，可以通过拇指86和其他手指87夹持住输入装置85上的一部分，通过拇指86沿上下左右方向的动作，而使显示部83上的光标沿所需要方向作自由移动。
图22为表示这种输入装置第二应用实例用的示意图，在这儿是以应用于家用可移动式计算机(モバイルパソコン)和便携式计算机(ノ-トパソコン)等中的遥控装置的情况为例进行说明的。在这种遥控器主体88上安装有作为输入接口的所述输入装置85、开关89、旋转指示盘90等。在这一实例中，是以计算机用遥控装置为例进行说明的，然而本发明也适用于其他各种设备使用的遥控装置。
在前述各实例中是以应用于计算机的情况为例进行说明的，然而本发明还可以应用在诸如电气设备、车载设备、各种测定设备、医疗设备等的各个技术领域中。
在所述各个实施例中采用的均是作为第一至第五电极的五种分割电极，然而还可以根据需要适当地增加或减少这种分割电极的数目。
在所述各个实施例中均是以输入装置的情况为例进行说明的，然而本发明并不仅限于此，本发明还可以构造成检测装置，即还可以在与输入装置上的按压部件、滑动部件相当的部分处设置有可以移动(比如说可以滑动或转动)的检测部件，从而可以通过被检测部件给出的作用力(比如说压力、磁力、风力等)而使所述检测部件移动，进而通过这一移动力使弹性部件产生变形，通过静电容量的变化对这种变形实施检测。
当本发明采用如上所述的结构构成时，由于配置有仅可以沿水平方向移动的滑动部件，可以沿垂直方向移动的按压部件，以及挤压部件，所以可以对沿水平方向的输入信号和沿垂直方向的输入信号实施明确地区分，并且可以采用硬质材料制作挤压部件，因此本发明提供了一种输入精度(检测精度)高、可读取性良好的输入装置，及其相应的检测装置。
而且，本发明还可以进一步设置有使弹性部件产生张力用的张力施加组件，所以即使输入的力相当微小，也可以提高输入精度(检测精度)。
而且，本发明还可以进一步利用按压部件覆盖着弹性部件和滑动部件间的连接部，因此还可以防止尘埃等附着、浸入至所述连接部处，从而可以进一步提高动作的可信赖性。

Claims (12)

1．一种输入装置，其特征在于具有：
在表面处分割设置有感测沿垂直方向输入信号的电极和感测沿水平方向输入信号的若干个电极的分割电极；
保持规定间隔且与所述分割电极相对设置的、至少在与分割电极相对的部分处具有导电性的、在其与感测沿所述垂直方向输入信号用的电极相对位置处设置有薄壁部的、在该薄壁部上形成有收装用凹部的、依据输入信号改变所述分割电极间的间隔用的弹性部件；
与该弹性部件相连接的、仅可以沿水平方向移动的滑动部件；
收装在所述弹性部件上的收装用凹部处的硬质挤压部件；
以及其与挤压部件相对的部分可以沿垂直方向移动的按压部件；
当所述滑动部件沿水平方向移动时弹性部件将产生变形，进而使弹性部件上的导电部与感测沿水平方向输入信号用的电极间的间隔产生变化，当朝向下侧方向挤压按压部件时又可通过挤压部件使弹性部件上的薄壁部产生变形，进而使薄壁部和感测沿垂直方向输入信号用的电极间的间隔产生变化。
2．如权利要求1所述的输入装置，其特征在于还设置有对所述弹性部件施加张力用的张力施加组件。
3．如权利要求1所述的输入装置，其特征在于用所述按压部件盖覆着所述弹性部件与滑动部件间的连接部。
4．检测装置，其特征在于具有：
在表面处分割设置有感测沿垂直方向输入信号的电极和感测沿水平方向输入信号的若干个电极的分割电极；
保持规定间隔且与所述分割电极相对设置的、至少在与分割电极相对的部分处具有导电性的、在其与感测沿所述垂直方向输入信号用的电极相对位置处设置有薄壁部的、在该薄壁部上形成有收装用凹部的、通过输入信号改变所述电极间的间隔用的弹性部件；
与该弹性部件相连接的、仅可以沿水平方向移动的滑动部件；
收装在所述弹性部件上的收装用凹部处的硬质挤压部件；
以及其与挤压部件相对的部分可以沿垂直方向移动的按压部件；
当所述滑动部件沿水平方向移动时弹性部件将产生变形，进而使弹性部件上的导电部与感测沿水平方向输入信号用的电极间的间隔产生变化，当朝向下侧方向挤压按压部件时又可通过挤压部件使弹性部件上的薄壁部产生变形，进而使薄壁部和感测沿垂直方向输入信号用的电极间的间隔产生变化。
5．如权利要求4所述的检测装置，其特征在于还设置有对所述弹性部件施加张力用的张力施加组件。
6．如权利要求4所述的检测装置，其特征在于用所述按压部件盖覆着所述弹性部件与滑动部件间的连接部。
7．一种输入装置，其特征在于具有：
在表面处分割设置有感测沿垂直方向输入信号的电极和感测沿水平方向输入信号的若干个电极的分割电极；
保持规定间隔且与所述分割电极相对设置的、至少在与分割电极相对的部分处具有导电性的、依据输入信号而使所述电极间的间隔产生变化用的弹性部件；
与该弹性部件相连接的、仅可以沿水平方向移动的滑动部件；
以及至少其通过该弹性部件与感测沿所述垂直方向输入信号用的电极相对应的部分可以沿垂直方向移动的按压部件；
当所述滑动部件沿水平方向移动时弹性部件将产生变形，进而使弹性部件上的导电部与感测沿水平方向输入信号用的电极间的间隔产生变化，当朝向下侧方向挤压所述按压部件时弹性部件也将产生变形，进而使弹性部件上的导电性和感测沿垂直方向输入信号用的电极间的间隔产生变化。
8．如权利要求7所述的输入装置，其特征在于还设置有对所述弹性部件施加张力用的张力施加组件。
9．如权利要求8所述的输入装置，其特征在于用所述按压部件盖覆着所述弹性部件与滑动部件间的连接部。
10．一种检测装置，其特征在于具有：
在表面处分割设置有感测沿垂直方向输入信号的电极和感测沿水平方向输入信号的若干个电极的分割电极；
保持规定间隔且与所述分割电极相对设置的、至少在与分割电极相对的部分处具有导电性的、依据输入信号而使所述电极间的间隔产生变化用的弹性部件；
与该弹性部件相连接的、仅可以沿水平方向移动的滑动部件；
以及至少其通过该弹性部件与感测沿所述垂直方向输入信号用的电极相对应的部分可以沿垂直方向移动的按压部件；
当所述滑动部件沿水平方向移动时弹性部件将产生变形，进而使弹性部件上的导电部与感测沿水平方向输入信号用的电极间的间隔产生变化，当朝向下侧方向挤压所述按压部件时弹性部件也将产生变形，进而使弹性部件上的导电性和感测沿垂直方向输入信号用的电极间的间隔产生变化。
11．如权利要求10所述的检测装置，其特征在于还设置有对所述弹性部件施加张力用的张力施加组件。
12．如权利要求10所述的检测装置，其特征在于用所述按压部件盖覆着所述弹性部件与滑动部件间的连接部。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1854994B (zh) * 2005-04-26 2010-06-09 安华高科技Ecbuip(新加坡)私人有限公司 滑垫膜
CN103150035A (zh) * 2011-12-07 2013-06-12 财团法人工业技术研究院 指向装置
TWI463384B (zh) * 2009-06-16 2014-12-01 Intel Corp 輸入設備、行動運算裝置及運算系統
CN104236764A (zh) * 2014-09-29 2014-12-24 合肥工业大学 一种电容式触滑觉传感器装置
CN107465408A (zh) * 2016-06-06 2017-12-12 普瑞有限公司 用于致动输入的两件式力传感器输入装置及其生产方法
CN113366936A (zh) * 2019-01-25 2021-09-07 迈康尼股份公司 电子元件的电气验证

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6756703B2 (en) * 2002-02-27 2004-06-29 Chi Che Chang Trigger switch module
JP2003329444A (ja) * 2002-03-07 2003-11-19 Alps Electric Co Ltd 静電容量式センサ
US20040040800A1 (en) * 2002-07-31 2004-03-04 George Anastas System and method for providing passive haptic feedback
US7570247B2 (en) * 2003-11-24 2009-08-04 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Modular assembly for a self-indexing computer pointing device
US7059202B2 (en) * 2004-05-12 2006-06-13 S.C. Johnson Home Storage, Inc. Multi-axis force/torque sensor and data acquisition system
US7349822B2 (en) * 2004-12-23 2008-03-25 Avago Technologies Ecbu Ip Pte Ltd. Slide pad system and method
US7586480B2 (en) 2005-02-28 2009-09-08 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Hybrid pointing device
US8050876B2 (en) * 2005-07-18 2011-11-01 Analog Devices, Inc. Automatic environmental compensation of capacitance based proximity sensors
US7701440B2 (en) 2005-12-19 2010-04-20 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Pointing device adapted for small handheld devices having two display modes
US7889176B2 (en) 2006-07-18 2011-02-15 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Capacitive sensing in displacement type pointing devices
KR100816713B1 (ko) * 2006-09-20 2008-03-27 삼성전기주식회사 입력장치
US8902173B2 (en) * 2006-09-29 2014-12-02 Cypress Semiconductor Corporation Pointing device using capacitance sensor
US7782303B2 (en) * 2007-05-21 2010-08-24 Zippy Technology Corp. Multi-direction input device
US8232963B2 (en) 2007-08-27 2012-07-31 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Control and data entry apparatus
US7978175B2 (en) 2007-11-23 2011-07-12 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Magnetic re-centering mechanism for a capacitive input device
KR101004941B1 (ko) * 2008-09-30 2010-12-28 삼성전기주식회사 촉각 센서
TW201229823A (en) * 2011-01-07 2012-07-16 Howay Corp Motion direction sensing device and pointer control device
JP2013131360A (ja) * 2011-12-21 2013-07-04 Panasonic Corp 多方向入力装置
CN104201025B (zh) * 2014-08-12 2016-05-11 苏州达方电子有限公司 按键结构
US10444862B2 (en) 2014-08-22 2019-10-15 Synaptics Incorporated Low-profile capacitive pointing stick
CN104836562B (zh) * 2015-04-27 2019-02-15 青岛歌尔声学科技有限公司 一种按键、一种终端设备及确定按键行程的方法
US11119019B2 (en) * 2016-06-20 2021-09-14 Anago Limited Cutting force analyser
JP6578414B1 (ja) * 2018-06-11 2019-09-18 レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド 電子機器

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5421213A (en) 1990-10-12 1995-06-06 Okada; Kazuhiro Multi-dimensional force detector
US6003371A (en) * 1995-02-21 1999-12-21 Wacoh Corporation Angular velocity sensor
US6184865B1 (en) * 1996-10-23 2001-02-06 International Business Machines Corporation Capacitive pointing stick apparatus for symbol manipulation in a graphical user interface

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1854994B (zh) * 2005-04-26 2010-06-09 安华高科技Ecbuip(新加坡)私人有限公司 滑垫膜
TWI463384B (zh) * 2009-06-16 2014-12-01 Intel Corp 輸入設備、行動運算裝置及運算系統
CN103150035A (zh) * 2011-12-07 2013-06-12 财团法人工业技术研究院 指向装置
CN104236764A (zh) * 2014-09-29 2014-12-24 合肥工业大学 一种电容式触滑觉传感器装置
CN104236764B (zh) * 2014-09-29 2016-05-11 合肥工业大学 一种电容式触滑觉传感器装置
CN107465408A (zh) * 2016-06-06 2017-12-12 普瑞有限公司 用于致动输入的两件式力传感器输入装置及其生产方法
CN107465408B (zh) * 2016-06-06 2021-02-05 普瑞有限公司 用于致动输入的两件式力传感器输入装置及其生产方法
CN113366936A (zh) * 2019-01-25 2021-09-07 迈康尼股份公司 电子元件的电气验证

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US6508137B2 (en) 2003-01-21
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