TWI537790B - Electronic machine with touch display function and its control method - Google Patents

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TWI537790B
TWI537790B TW103131850A TW103131850A TWI537790B TW I537790 B TWI537790 B TW I537790B TW 103131850 A TW103131850 A TW 103131850A TW 103131850 A TW103131850 A TW 103131850A TW I537790 B TWI537790 B TW I537790B
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Toshiaki Watanabe
Osamu Aoki
Yasuyuki Tachikawa
Toshimizu Tomitsuka
Makoto Takamatsu
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Fujikura Ltd
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Description

具有觸控顯示功能之電子機器及其控制方法
本發明關於包括顯示裝置、觸控面板與感壓感測器的電子機器及其控制方法。
習知電子機器，係將觸控面板配置於液晶面板之上方來檢測畫面上之輸入位置之同時，使用感壓感測器檢測施加於觸控面板的按壓力(例如參照專例文獻1)。
【先行技術文獻】 【專例文獻】
【專例文獻1】特開2010-244514號公報
於上述電子機器，感壓感測器被配置於觸控面板之四角，透過該感壓感測器使觸控面板被支撐於框體。因此，4個感壓感測器之檢測精度會對應於電子機器之姿勢等而有所變化，此一問題存在。
本發明所欲解決的課題在於提供電子機器及電子機器之控制方法，其可以達成按壓力之檢測精度之提升。
〔1〕本發明的電子機器，係包括：具有透明部分 的蓋部構件；積層有上述蓋部構件的觸控面板；具有顯示區域的顯示手段，該顯示區域係透過上述觸控面板而面對上述透明部分；複數個感壓感測器，係對應於上述蓋部構件之按壓而變形；及控制手段，係被電連接於上述觸控面板及上述感壓感測器；其特徵在於：上述控制手段包含：檢測部，係依據上述觸控面板之輸出值而輸出檢測信號；設定部，當由上述檢測部被輸入上述檢測信號時，係將特定時序之上述感壓感測器之輸出值設定成為基準值；及第1運算部，係針對上述特定時序以後的上述感壓感測器之輸出值與上述基準值之差分進行運算，並設為施加於上述感壓感測器的第1按壓力；上述設定部，係針對複數個上述感壓感測器個別設定上述基準值；上述第1運算部，在被輸入上述感壓感測器之輸出值的每一次，係針對複數個上述感壓感測器個別運算上述第1按壓力；上述檢測信號，係表示檢測出被檢測體接觸上述蓋部構件的信號；上述特定時序為，檢測出上述被檢測體之接觸的正前、或檢測出上述被檢測體之接觸的時點。
〔2〕本發明的電子機器，係包括：具有透明部分的蓋部構件；積層有上述蓋部構件的觸控面板；具有顯示區域的顯示手段，該顯示區域係透過上述觸控面板而面對上述透明部分；複數個感壓感測器，係對應於上述蓋部構件之按壓而變形；及控制手段，係被電連接於上述觸控面板及上述感壓感測器；其特徵在於：上述控制手段包含：檢測部，係依據上述觸控面板之輸出值而輸出檢測信號；設定部，當由上述檢測部被輸入上述檢測信號時，係將特定時序之上述感壓感測器之輸出 值設定成為基準值；及第1運算部，係針對上述特定時序以後的上述感壓感測器之輸出值與上述基準值之差分進行運算，並設為施加於上述感壓感測器的第1按壓力；上述設定部，係針對複數個上述感壓感測器個別設定上述基準值；上述第1運算部，在被輸入上述感壓感測器之輸出值的每一次，係針對複數個上述感壓感測器個別運算上述第1按壓力；上述檢測信號，係表示檢測出被檢測體在特定距離以內接近上述蓋部構件的信號；上述特定時序為，檢測出上述被檢測體之接近的時點、或檢測出上述被檢測體之接近的正後。
〔3〕本發明的電子機器，係包括：具有透明部分的蓋部構件；積層有上述蓋部構件的觸控面板；具有顯示區域的顯示手段，該顯示區域係透過上述觸控面板而面對上述透明部分；複數個感壓感測器，係對應於上述蓋部構件之按壓而變形；及控制手段，係被電連接於上述觸控面板及上述感壓感測器；其特徵在於：上述控制手段包含：檢測部，係依據上述觸控面板之輸出值而輸出檢測信號；設定部，當由上述檢測部被輸入上述檢測信號時，係將特定時序之上述感壓感測器之輸出值設定成為基準值；及第1運算部，係針對上述特定時序以後的上述感壓感測器之輸出值與上述基準值之差分進行運算，並設為施加於上述感壓感測器的第1按壓力；上述設定部，係針對複數個上述感壓感測器個別設定上述基準值；上述第1運算部，在被輸入上述感壓感測器之輸出值的每一次，係針對複數個上述感壓感測器個別運算上述第1按壓力；上述控制手段另包含：選擇部，係選擇複數個上述基準值之其中一個作為比較 值；及補正部，係依據上述比較值與上述基準值進行上述第1按壓力之補正。
〔4〕於上述發明，上述控制手段可以另包含：第2運算部，用於對複數個上述第1按壓力之總和進行運算，而設為施加於上述蓋部構件的第2按壓力。
〔5〕本發明的電子機器之控制方法中，該電子機器包括：具有透明部分的蓋部構件；積層有上述蓋部構件的觸控面板；具有顯示區域的顯示手段，該顯示區域係透過上述觸控面板而面對上述透明部分；及複數個感壓感測器，係對應於上述蓋部構件之按壓而變形；其特徵在於：上述電子機器之控制方法包括：第1步驟，係依據上述觸控面板之輸出值來檢測被檢測體接觸或接近上述蓋部構件；第2步驟，當檢測出上述被檢測體之接觸或接近時，將特定時序之上述感壓感測器之輸出值設定成為基準值；及第3步驟，係針對上述特定時序以後的上述感壓感測器之輸出值與上述基準值之差分進行運算，並設為施加於上述感壓感測器的第1按壓力；上述第2步驟包含：針對複數個上述感壓感測器個別設定上述基準值；上述第3步驟包含：在被輸入上述感壓感測器之輸出值的每一次，針對複數個上述感壓感測器個別運算上述第1按壓力；上述第1步驟包含：檢測出上述被檢測體接觸上述蓋部構件；上述特定時序為，檢測出上述被檢測體之接觸的正前、或檢測出上述被檢測體之接觸的時點。
〔6〕本發明的電子機器之控制方法中，該電子機器包括：具有透明部分的蓋部構件；積層有上述蓋部構件的觸 控面板；具有顯示區域的顯示手段，該顯示區域係透過上述觸控面板而面對上述透明部分；及複數個感壓感測器，係對應於上述蓋部構件之按壓而變形；其特徵在於：上述電子機器之控制方法包括：第1步驟，係依據上述觸控面板之輸出值來檢測被檢測體接觸或接近上述蓋部構件；第2步驟，當檢測出上述被檢測體之接觸或接近時，將特定時序之上述感壓感測器之輸出值設定成為基準值；及第3步驟，係針對上述特定時序以後的上述感壓感測器之輸出值與上述基準值之差分進行運算，並設為施加於上述感壓感測器的第1按壓力；上述第2步驟包含：針對複數個上述感壓感測器個別設定上述基準值；上述第3步驟包含：在被輸入上述感壓感測器之輸出值的每一次，針對複數個上述感壓感測器個別運算上述第1按壓力；上述第1步驟包含：檢測出上述被檢測體在特定距離以內接近上述蓋部構件；上述特定時序為，檢測出上述被檢測體之接近的時點、或檢測出上述被檢測體之接近的正後。
〔7〕本發明的電子機器之控制方法中，該電子機器包括：具有透明部分的蓋部構件；積層有上述蓋部構件的觸控面板；具有顯示區域的顯示手段，該顯示區域係透過上述觸控面板而面對上述透明部分；及複數個感壓感測器，係對應於上述蓋部構件之按壓而變形；其特徵在於：上述電子機器之控制方法包括：第1步驟，係依據上述觸控面板之輸出值來檢測被檢測體接觸或接近上述蓋部構件；第2步驟，當檢測出上述被檢測體之接觸或接近時，將特定時序之上述感壓感測器之輸出值設定成為基準值；及第3步驟，係針對上述特定時序以後 的上述感壓感測器之輸出值與上述基準值之差分進行運算，並設為施加於上述感壓感測器的第1按壓力；上述第2步驟包含：針對複數個上述感壓感測器個別設定上述基準值；上述第3步驟包含：在被輸入上述感壓感測器之輸出值的每一次，針對複數個上述感壓感測器個別運算上述第1按壓力；上述電子機器之控制方法另包括：第4步驟，係由複數個上述基準值之中選擇一個作為比較值；及第5步驟，係依據上述比較值與上述基準值，進行上述第1按壓力之補正。
〔8〕於上述發明，上述電子機器之控制方法可以另包括：第6步驟，用於對複數個上述第1按壓力之總和進行運算，而作為施加於上述蓋部構件的第2按壓力。
依據本發明，係對感壓感測器之輸出值與基準值之差分進行運算並將其設為第1按壓力，因此可以抵消電子機器之姿勢等造成的影響，可以提升感壓感測器對按壓力之檢測精度。
1‧‧‧電子機器
10、10C‧‧‧可動單元
20‧‧‧蓋部構件
30‧‧‧補強構件
40‧‧‧觸控面板
50‧‧‧顯示裝置
60‧‧‧感壓感測器
70‧‧‧密封構件
80‧‧‧支撐構件
90‧‧‧控制裝置
91‧‧‧觸控面板控制部
92‧‧‧感壓感測器控制部
93‧‧‧取得部
94‧‧‧設定部
95‧‧‧第1運算部
96‧‧‧選擇部
97‧‧‧補正部
98‧‧‧第2運算部
99‧‧‧感度調整部
100‧‧‧輸入操作判斷部
第1圖係本發明實施形態的電子機器之平面圖。
第2圖係沿第1圖之II-II線的剖面圖。
第3圖係本發明實施形態的蓋部構件之平面圖。
第4圖係本發明實施形態的補強構件之底面圖。
第5圖係本發明實施形態的觸控面板之分解斜視圖。
第6圖係本發明實施形態的顯示裝置之平面圖。
第7圖係本發明實施形態的感壓感測器之剖面圖。
第8圖係本發明實施形態的支撐構件上之感壓感測器之配置平面圖。
第9圖表示本發明實施形態的電子機器之控制裝置之方塊圖。
第10圖係本發明實施形態的取得部之電路圖。
第11圖係本發明實施形態的取得部之第1變形例的電路圖。
第12圖係本發明實施形態的取得部之第2變形例的電路圖。
第13圖係感壓感測器之按壓力-輸出特性的表示圖。
第14圖係本發明實施形態的按壓力之檢測方法的流程圖。
以下依據圖面說明本發明實施形態。
第1圖及第2圖係本發明第1實施形態的電子機器之平面圖及剖面圖，第3圖係蓋部構件之平面圖，第4圖係補強構件之底面圖，第5圖係觸控面板之分解斜視圖，第6圖係顯示裝置之平面圖，第7圖係感壓感測器之剖面圖，第8圖係支撐構件上之感壓感測器之配置平面圖。
如第1圖及第2圖所示，本實施形態的電子機器1包括：可動單元10；感壓感測器60；密封構件70；及支撐構件80。可動單元10係包括：蓋部構件20；補強構件30；觸控面板40；及顯示裝置50。可動單元10，係透過感壓感測器60及密封構件70被支撐於支撐構件80，藉由感壓感測器60及密封構件70之彈 簧變形，容許可動單元10對支撐構件80之微小的上下移動。
該電子機器1，可以藉由顯示裝置50來顯示畫像(顯示機能)。又，於該電子機器1，當藉由操作者之手指或觸控筆等顯示出蓋部構件20上的任意位置時，可以藉由觸控面板40檢測出該X Y座標位置(位置輸入機能)。另外，當操作者之手指等按壓可動單元10時，該電子機器1可以藉由感壓感測器60檢測出該按壓操作。
如第2圖及第3圖所示，蓋部構件20，係由可以透過可見光的透明基板21構成。構成此種透明基板21的材料之具體例，例如可為玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯(PC)等。
於該透明基板21之下面設置遮蔽部分(外框部分)23，該遮蔽部分23例如係藉由塗布白色油墨或黒色油墨等而形成。該遮蔽部分23，係於透明基板21之下面在除了位於中央的矩形狀透明部分22以外的區域被形成為框狀。又，透明部分22與遮蔽部分23之形狀未特別限定於上述。又，將加飾為白色或黒色的加飾構件貼合於透明基板21之下面，而形成遮蔽部分23亦可。或者，準備具有和透明基板21大略同一大小，僅在和遮蔽部分23對應之部分被著色為白色或黒色的透明薄板，將該薄板貼合於透明基板21之下面，而形成遮蔽部分23亦可。
如第2圖及第4圖所示，補強構件30，係藉由黏著劑24被固定於蓋部構件20之下面的框狀構件。該補強構件30，係貼合於蓋部構件20之遮蔽部分23，因此設為無法由操作者辨識該補強構件30。又，本實施形態中可以取代黏著劑24、25、 33、83改用接著劑。
該補強構件30具有本體部31及突出部32。本體部31，係具有矩形框形狀，朝和蓋部構件20之主面實質上呈平行的方向延伸。另一方面，突出部32，係具有和本體部31之開口311呈連通的角筒形狀，由本體部31之內緣朝下方突出。於該突出部32之前端面形成螺旋孔321用於螺固顯示裝置50。該補強構件30，例如由不鏽鋼(SUS)等之金屬材料，ABS樹脂或聚碳酸酯(PC)等之樹脂材料，纖維強化塑膠(FRP)等之複合材料等堅硬且具良好加工性的材料構成，本體部31與突出部32被形成為一體。
觸控面板40，如第5圖所示，係包括相互重疊的2片電極薄板41、42的静電容量方式之觸控面板。又，觸控面板之構造並未特別限定，例如可採用電阻膜方式之觸控面板或電磁感應方式之觸控面板。又，將以下說明的第1電極圖案412或第2電極圖案422形成於蓋部構件20之下面，以蓋部構件20作為觸控面板之一部分利用亦可。或者，取代2片電極薄板41、42改於一片薄板之兩面形成電極亦可。
第1電極薄板41，係具有可以透過可見光的第1透明基材411；及設於該第1透明基材411上的複數個第1電極圖案412。
構成第1透明基材411的具體材料，例如可為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚合樹脂(EVA)、乙烯基系樹脂、聚碳酸酯(PC)、聚醯 胺(PA)、聚醯亞胺(PI)、聚乙烯醇(PVA)、丙烯酸樹脂、三醋酸纖維素(TAC)等之樹脂材料。
第1電極圖案412，例如係由氧化銦錫(ITO)或導電性高分子構成的透明電極，係由沿著第5圖中之Y方向延伸的短尺形狀之面狀圖案(solid pattern)構成。於第5圖所示例中，於第1透明基材411上，係使9個第1電極圖案412相互平行並列。又，第1電極圖案412之形狀、數目、配置等並未特別限定於上述。
第1電極圖案412由ITO構成時，例如係藉由濺鍍、光微影成像及蝕刻形成。另一方面，第1電極圖案412由導電性高分子構成時，係和ITO時同様藉由濺鍍等形成，或者藉由網版印刷或凹版膠印等之印刷法，或塗布之後進行蝕刻而形成亦可。
構成第1電極圖案412的導電性高分子之具體例，例如可為聚噻吩系、聚吡咯系、聚苯胺系、聚乙炔系、聚亞苯基系等之有機化合物，其中較好是使用PEDOT/PS S化合物。
又，該第1電極圖案412，亦可以藉由將導電性糊印刷於第1透明基材411上使硬化而形成。此時，為確保觸控面板30之充分的透光性，針對個別之第1電極圖案412，可以取代面狀圖案而改形成為網格狀。導電性糊，例如可以使用將銀(Ag)或銅(Cu)等金屬粒子混合於聚酯或多酚等膠黏劑而成者。
複數個第1電極圖案412，係經由第1引出配線圖案413連接於觸控面板控制部91(參照第9圖)。該第1引出配線圖 案413，係於第1透明基材411上，設於和蓋部構件20之遮蔽部分23呈對向的位置，操作者無法辨識該第1引出配線圖案413。因此，該第1引出配線圖案413，係將導電性糊印刷於第1透明基材411上使硬化而形成。
第2電極薄板42亦具有可以透過可見光的第2透明基材421；及設於該第2透明基材421上的複數個第2電極圖案422。
第2透明基材421，係由和上述第1透明基材411同樣的材料構成。又，第2電極圖案422，亦和上述第1電極圖案412同樣，例如係由氧化銦錫(ITO)或導電性高分子構成的透明電極。
該第2電極圖案422，係由沿著第5圖中之X方向延伸的短尺狀之面狀圖案構成。於第5圖所示例，係於第2透明基材421上，使6個第2電極圖案422相互平行並列。又，第2電極配線圖案422之形狀、數目、配置等不特別限定於上述。
複數個第2電極圖案422，係透過第2引出配線圖案423連接於觸控面板控制部91(參照第9圖)。該第2引出配線圖案423，係於第2透明基材421上，設於和蓋部構件20之遮蔽部分23呈對向的位置，操作者無法辨識該第2引出配線圖案423。因此，和上述第1引出配線圖案413同樣，該第2引出配線圖案423，亦藉由將導電糊印刷於第2透明基材421上使硬化而形成。
第1電極薄板41與第2電極薄板42，於平面圖上係以第1電極圖案412與第2電極圖案422實質上呈正交的方式，透過透明黏著劑相互被貼合。又，觸控面板40本身，亦以第1及 第2電極圖案412、422和蓋部構件20之透明部分22呈對向的方式，透過透明黏著劑25而被貼合於蓋部構件20之下面。此種透明黏著劑25之具體例，例如有丙烯酸系黏著劑等。
顯示裝置50，係如第6圖所示，具有：用於顯示畫像的顯示區域51；包圍該顯示區域51的外緣區域52；及由該外緣區域52之兩端突出的凸緣53。該顯示裝置50之顯示區域51，例如係由液晶顯示器、有機EL顯示器或電子紙等薄型之顯示裝置構成。
於凸緣部53設置2種類之貫穿孔531、532。第1貫穿孔531，係和形成於上述補強構件30之突出部32的螺旋孔321呈對向。第2貫穿孔532，係和支撐構件80之螺旋孔81(如後述)呈對向。
如第2圖所示，螺栓54係通過第1貫穿孔531螺合於螺旋孔321，而使顯示裝置50固定於補強構件30，如此而使顯示區域51透過補強構件30之開口311而面對蓋部構件20之透明部分22。
此時，於本實施形態中，將螺栓54鎖緊於補強構件30，則顯示裝置50之外緣區域52密接於觸控面板40之下面而使該觸控面板40被夾持設定於蓋部構件20與顯示裝置50之間。如此則可以消除觸控面板40與顯示裝置50之間之間隙，提升電子機器1的畫面之外觀。
又，本實施形態中，不使用黏著劑而可以使觸控面板40與顯示裝置50密接，因此，不會發生異物或氣泡進入觸控面板40與顯示裝置50之間的情況，可以提升製品之良率。
又，僅對顯示裝置50之外緣區域52供給黏著劑(第6圖中的虛線部分521)，而將該外緣區域52與觸控面板40固定亦可。如此則，可以提高可動單元10之剛性，因此可以薄化可動單元10之構成構件20~50，結果，可使可動單元10全體薄型化。又，可以取代黏著劑521改用接著劑。
如第1圖及第2圖所示，感壓感測器60，係安裝於以上說明的可動單元10之四角。又，關於感壓感測器60，只要能穩定保持可動單元10即可，感壓感測器60之數或配置並未特別限定。又，關於感壓感測器之構成，只要能檢測壓力者即可，並未特別限定於以下說明者。例如，可以静電容量方式之感測器、感壓導電性橡膠、變形量測器或者壓電元件等作為感壓感測器使用。
如第7圖所示，該感壓感測器60包括：第1電極薄板61；第2電極薄板62；及插入彼等之間的間隔件63。又，第7圖係沿著後述說明的第8圖中VII-VII線的剖面圖。
第1電極薄板61係具有第1基材611，及上部電極612。第1基材611，係具可撓性的絶緣性薄膜，例如由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醯亞胺(PI)、及聚醚醯亞胺(PEI)等構成。
上部電極612，係由第1上部電極層613與第2上部電極層614構成，設於第1基材611之下面。第1上部電極層613，係將電阻較低的導電性糊印刷於第1基材611之下面使硬化而形。另一方面，第2上部電極層614，係將電阻較高的導電性糊，以覆蓋第1上部電極層613的方式印刷於第1基材611之下面使 硬化而形成。
第2電極薄板62亦具有第2基材621，及下部電極622。第2基材621，係由和上述第1基材611同樣的材料構成。下部電極622，係由第1下部電極層623與第2下部電極層624構成，設於第2基材621之上面。
和上述第1上部電極層613同樣，第1下部電極層623，係將電阻較低的導電性糊印刷於第2基材621之上面使硬化而形成。另一方面，第2下部電極層624，係和上述第2上部電極層614同樣，將電阻較高的導電性糊以覆蓋第1下部電極層623的方式印刷於第2基材621之上面使硬化而形成。
又，電阻較低的導電性糊，例如可為銀(Ag)糊、金(Au)糊、銅(Cu)糊。相對於此，電阻較高的導電性糊，例如可為碳(C)糊。又，彼等導電性糊之印刷方法，例如可為網版印刷、凹版膠印、噴墨法等。
第1電極薄板61與第2電極薄板62係隔著間隔件63被積層。該間隔件63，例如係由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醯亞胺(PI)、聚醚醯亞胺(PEI)等絶緣性材料構成。
於該間隔件63，在和上部電極612及下部電極622對應的位置形成開口631。上部電極612及下部電極622，係位於該開口631之中相互呈對向。又，該間隔件63之厚度，係調整成為可使上部電極612與下部電極622相互接觸。又，上部電極612與下部電極622雖可以相互不接觸，但藉由使上部電極612與下部電極622事先接觸，則可以消除雖有施加壓力然電極 彼此呈非接觸之事態(亦即感壓感測器60之輸出為0之事態)，可達成檢測精度之提升。
又，第2上部電極層614或第2下部電極層624，亦可以取代碳糊，改為印刷感壓油墨使硬化而形成。又，上述電極層613、614、623、624，亦可以取代印刷法改用鍍敷處理或圖案化處理來形成。
支撐構件80，係透過感壓感測器60支撐可動單元10，例如由鋁等金屬材料或聚碳酸酯(PC)、ABS樹脂等樹脂材料構成。如上述，將感壓感測器60配置於該支撐構件80之四角，但如第8圖所示，進一步於該支撐構件80，以位於感壓感測器60之外側的方式，沿著支撐構件80之外緣設置密封構件70。又，雖未特別圖示，亦可以將感壓感測器60插入顯示裝置50之下面與支撐構件80之上面之間。
該環狀之密封構件70，係由具有較感壓感測器之壓縮彈性率相對低的壓縮彈性率之同時，具有密閉性的材料構成。此種密封構件70之構成材料之具體例，例如可為獨立氣泡聚氨酯泡沫等。藉由該密封構件70，可以防止異物由外部侵入可動單元10與支撐構件80之間。
如第2圖所示，感壓感測器60與密封構件70，係透過黏著劑33安裝於補強構件30之本體部31的下面之同時，透過黏著劑83安裝於支撐構件80。感壓感測器60及密封構件70，均配置於蓋部構件20之遮蔽部分23之後方，因此操作者無法辨識感壓感測器60與密封構件70。
如第2圖、第6圖及第8圖所示，以和顯示裝置50之 凸緣53之第2貫穿孔532呈對向的方式，於支撐構件80之上面形成2個螺旋孔81。螺栓82則通過顯示裝置50之第2貫穿孔532被固定於該螺旋孔81。
該螺栓82具有：頭部，其外徑較顯示裝置50之第2貫穿孔532之內徑大；及軸部，其外徑較該第2貫穿孔532之內徑小。可動單元10，係藉由該螺栓82被容許些微之上下移動之同時，限制其由支撐構件80脫離特定距離以上。如此則，例如反轉電子機器1時可以防止可動單元10由支撐構件80分離。
接著，參照第9圖~第13圖說明本實施形態的電子機器之控制系統。
第9圖係本實施形態的電子機器之控制裝置的方塊圖，第10圖係本實施形態的取得部之電路圖，第11圖及第12圖係本實施形態的取得部之變形例之電路圖，第13圖係感壓感測器之按壓力-輸出特性圖。
本實施形態中電子機器1之控制裝置90，例如係由包括CPU、ROM、RAM及各種介面等的電腦或電氣電路等構成，被電連接於觸控面板30或感壓感測器60。如第9圖所示，該控制裝置90，在機能上係包括：對觸控面板30進行控制的觸控面板控制部91；對感壓感測器60進行控制的感壓感測器控制部92；及依據該控制部91、92之輸出而判斷對電子機器1之輸入操作的輸入操作判斷部100。又，本實施形態中控制裝置90相當於本發明的控制手段之一例，本實施形態中觸控面板控制部91相當於本發明的檢測部之一例。
觸控面板控制部91，例如係以週期性將特定電壓 施加於觸控面板40之第1電極圖案412與第2電極圖案422之間，依據第1與第2電極圖案412、422的每一交叉點之静電容量之變化，對觸控面板40上的手指之位置進行檢測。
又，本實施形態中，當静電容量之值達特定臨限值以上時，該觸控面板控制部91檢側出操作者之手指接觸蓋部構件20，而將該檢測信號輸出至感壓感測器控制部92。
又，在該觸控面板控制部91檢側出操作者之手指由蓋部構件20接近特定距離以內(即所謂徘徊(hover)狀態)時，將該檢測信號輸出至感壓感測器控制部92亦可。
如第9圖所示，感壓感測器控制部92，係包括取得部93，設定部94，第1運算部95，選擇部96，補正部97，第2運算部98，及感度調整部99。
如第10圖所示，取得部93包括：被串聯連接於感壓感測器60之上部電極612(或下部電極622)的電源931；及串聯連接於該感壓感測器60之下部電極622(或上部電極612)的第1電阻體932。在藉由電源931對電極612、622間施加特定電壓之狀態下，荷重將由上方施加於感壓感測器60，對應於該荷重之大小而使電極612、622間之電阻值變化。取得部93，係由感壓感測器60以一定之間隔以週期性取樣和該電阻變化對應的電壓值，藉由A/D轉換器將該電壓值轉換為數位信號之後，將該數位信號輸出至設定部94與第1運算部95。
又，如第11圖所示，取得部93可以具有並聯連接於感壓感測器60的第2電阻體933。另外，如第12圖所示，取得部93可以具有第3電阻體934，該第3電阻體934被串聯連接於由 感壓感測器60與第2電阻體933所構成的並聯電路。藉由調整第1~第3電阻體932~934之電阻值可使感壓感測器60之輸出特性接近線性(直線狀)。
當由觸控面板控制部91輸入檢測信號時，設定部94係將特定時序之感壓感測器60之輸出值OPn設為基準值OP0。該設定部94，係設置於每一感壓感測器60，於每一感壓感測器60進行基準值OP0之設定。又，該基準值OP0亦包含0(零)。
當上述檢測信號顯示檢側出手指對蓋部構件20之接觸時，設定部94，係將該接觸檢測之正前之感壓感測器60之輸出值(亦即接觸檢測之正前被取樣的輸出值OPn)設為基準值OP0。
相對於此，當上述檢測信號顯示檢側出手指在特定距離以內接近蓋部構件20時，設定部94，係將該接近檢測之正後之感壓感測器60之輸出值(亦即在接近檢測之正後被取樣的輸出值OPn)設為基準值OP0。
又，當上述檢測信號顯示檢側出手指對蓋部構件20之接觸時，將該接觸檢測時點之感壓感測器60之輸出值(亦即與接觸檢測同時被取樣的輸出值OPn)設為基準值OP0亦可。
又，當上述檢測信號顯示檢側出手指在特定距離以內接近蓋部構件20時，將該接近檢測時點之感壓感測器60之輸出值(亦即與接近檢測同時被取樣的輸出值OPn)設為基準值OP0亦可。
第1運算部95，係依據下述之(1)式，對施加於 感壓感測器60的第1按壓力fn進行運算。該第1運算部95，亦和設定部94同樣，設於每一感壓感測器60，依每一感壓感測器60對第1按壓力fn進行運算。
fn=OPn-OP0 (1)
選擇部96，係由4個設定部94所設定的4個基準值OP0之中選擇最小值，將該最小基準值設為比較值S0。
補正部97，係依據下述之(2)及(3)式，算出各感壓感測器60之補正值Rn，使用該補正值Rn對該感壓感測器60之第1按壓力fn進行補正。該補正部97，亦和設定部94或第1運算部95同樣，設於每一感壓感測器60，對每一感壓感測器60進行第1按壓力fn之補正。又，下述之(3)式中之f’n係補正後之第1按壓力。
Rn=OP0/S0 (2)
f’n=fn×Rn (3)
其中，感壓感測器60，係如第13圖所示，具有按壓力越大輸出值之增加率變為越小之特性。因此，即使同一按壓力之變化量△F時，亦有初期荷重(按壓開始荷重)越大輸出值之變化量變小的傾向，而對應於初期荷重於輸出值之變化量出現差。
具體為，如該圖所示，由小的第1初期荷重F1開始按壓時，感壓感測器60之輸出值在第1變化量△V1範圍變化，但是當由較第1初期荷重F1大的第2初期荷重F2開始按壓時(F2>F1)則僅變化第2變化量△V2，該第2變化量△V2較第1變化量△V1窄(△V2<△V1)。
電子機器1包括的4個感壓感測器60，對應於該電子機器1之姿勢等而有可能被施加不同的初期荷重，基於上述理由，第1運算部95所運算的第1按壓力fn，將受到個別感壓感測器60之初期荷重之大幅影響。
針對此，本實施形態中，係使用補正值Rn來補正第1按壓力fn，以減輕初期荷重對第1按壓力fn之影響，提升感壓感測器60之檢測精度。
又，選擇部96只要由基準值OP0之中選擇一個值作為比較值S0即可，例如可由基準值OP0之中選擇最大值作為比較值S0。
又，選擇部96對第1按壓力fn之補正方法，只要是基準值OP0相對於比較值S0越大越增大第1按壓力fn而進行補正，基準值OP0相對於比較值S0越小越縮小第1按壓力fn而進行補正即可，不限定於上述方法。
第2運算部98，係依據下述之(4)式，算出4個感壓感測器60之補正後的第1按壓力f’n之總和，作為施加於蓋部構件20的第2押壓力Fn。
Fn=Σf’n (4)
感度調整部99，係依據下述之(5)式進行第2按壓力Fn之感度調整。又，下述之(5)式中kadj，係表示對操作者之按壓力之個人差進行調整用的係數，例如可以事先記憶於控制裝置90之記憶部(未圖示)，而由操作者任意設定。又，下述之(5)式中F’n，係表示感度調整後之第2按壓力。
F’n=Fn/kadj‥(5)
輸入操作判斷部100，係依據觸控面板控制部91檢測出的手指之位置或感壓感測器控制部92檢測出的第2按壓力F’n，判斷操作者想要的輸入操作。
以下，參照第14圖說明使用本實施形態之感壓感測器的按壓力之檢測方法。第14圖係表示本實施形態的按壓力之檢測方法的流程圖。
本實施形態中電子機器1之控制開始時，首先，於第14圖之步驟S10，取得部93，係取得4個感壓感測器60之輸出，並將該輸出值OPn輸出至設定部94或第1運算部95。接著，於步驟S20，設定部94判斷來自觸控面板控制部91的檢測信號之輸入之有無。
只要觸控面板控制部91未檢測出操作者之手指對蓋部構件20之接觸(第14圖之步驟S20為否)，則依一定間隔重複執行步驟S10~S20。
另一方面，在觸控面板控制部91檢測出手指之接觸時(第14圖之步驟S20為是)，於第14圖之步驟S30，設定部94係將該接觸檢測之正前所取樣的輸出值OPn設為基準值OP0。該基準值OP0係對每一感壓感測器60進行設定，亦即，本例中設定4個基準值OP0。
基準值OP0設定之後，於第14圖之步驟S40，取得部93取得感壓感測器60之輸出值OPn，接著，於第14圖之步驟S50，第1運算部95，係依據上述(1)式，由該輸出值OPn與基準值OP0算出第1按壓力fn。該第1按壓力fn亦對每一感壓感測器60進行設定。
接著，於第14圖之步驟S60，選擇部96由4個基準值OP0之中選擇最小的值並將其設為比較值S0。
接著，於第14圖之步驟S70，補正部97，係依據上述(2)式，算出各個感壓感測器60之補正值Rn，於第14圖之步驟S80，補正部97，係依據上述(3)式，使用該補正值Rn進行第1按壓力fn之補正。該補正值Rn亦對每一感壓感測器60加以設定。
接著，於第14圖之步驟S90，第2運算部98，係依據上述(4)式，算出4個感壓感測器60之補正後之第1按壓力f’n之合計，求出第2按壓力Fn。
接著，於第14圖之步驟S100，感度調整部99，係依據上述(5)式，進行第2按壓力Fn之感度調整。調整後的第2按壓力F’n係被輸出至輸入操作判斷部100，輸入操作判斷部100，係依據該調整後之第2按壓力F’n判斷操作者對電子機器1進行的輸入操作。又，該步驟S100可以省略，此情況下，係將步驟S90算出的第2按壓力Fn輸出至輸入操作判斷部100。
只要手指之接觸繼續(第14圖之步驟S110為是)，則上述步驟S40~S100依一定間隔被重複執行。又，該步驟S60亦可以僅在檢測信號由觸控面板控制部91被輸入之後初次被執行。
相對地，當觸控面板控制部91未檢側出手指之接觸後(第14圖之步驟S110為否)，於第14圖之步驟S120，解除4個基準值OP0與比較值S0之設定之後，回至第14圖之步驟S10。
如以上說明，本實施形態中，係運算出感壓感測 器60之輸出值OPn與基準值OP0之差分並將其設為第1按壓力fn，因此可以抵消電子機器10之姿勢等造成的影響，提升感壓感測器60對按壓力之檢測精度。
又，以上說明之實施形態，係為容易理解本發明而記載者，並非用於限定本發明者。因此上述實施形態揭示的各要素，亦包含屬於本發明技術範圍的全部設計變更或均等物。
例如，取代補正後之第1按壓力f’n，改為對第1運算部95算出的第1按壓力fn之總和進行運算，如此而算出第2按壓力Fn亦可。
又，取代第2按壓力Fn，改為將補正後之第1按壓力f’n輸出至輸入操作判斷部100，輸入操作判斷部100依據該補正後之第1按壓力f’n來判斷輸入操作亦可。
或者，取代第2按壓力Fn，改為將第1按壓力fn輸出至輸入操作判斷部100，輸入操作判斷部100依據該第1按壓力fn來判斷輸入操作亦可。
又，上述實施形態中，感壓感測器60係配置於電子機器1之四角，但並非限定於此。例如，感壓感測器使用静電容量方式之感測器之構成時，藉由薄板狀之静電容量感測器及設於静電容量感測器上的透明之彈性構件來構成感壓感測器，將透明的彈性構件置於觸控面板40側，將該感壓感測器插入觸控面板40與顯示裝置50之間亦可。該感壓感測器具有和觸控面板40同等之大小，被積層於觸控面板40之背面全面。静電容量感測器，係被區分為複數個檢測區域，控制裝置90之感壓 感測器控制部92，係由該複數個檢測區域分別取得檢測結果。
40‧‧‧觸控面板
60‧‧‧感壓感測器
90‧‧‧控制裝置
91‧‧‧觸控面板控制部
92‧‧‧感壓感測器控制部
93‧‧‧取得部
94‧‧‧設定部
95‧‧‧第1運算部
96‧‧‧選擇部
97‧‧‧補正部
98‧‧‧第2運算部
99‧‧‧感度調整部
100‧‧‧輸入操作判斷部

Claims (8)

  1. 一種電子機器，包括：具有透明部分的蓋部構件；積層有上述蓋部構件的觸控面板；具有顯示區域的顯示手段，該顯示區域係透過上述觸控面板而面對上述透明部分；複數個感壓感測器，係對應於上述蓋部構件之按壓而變形；及控制手段，係被電連接於上述觸控面板及上述感壓感測器；其特徵在於：上述控制手段包含：檢測部，係依據上述觸控面板之輸出值來輸出檢測信號；設定部，在由上述檢測部被輸入上述檢測信號時，係將特定時序之上述感壓感測器之輸出值設定成為基準值；及第1運算部，係針對上述特定時序以後的上述感壓感測器之輸出值與上述基準值之差分進行運算，並設為施加於上述感壓感測器的第1按壓力；上述設定部，係針對複數個上述感壓感測器個別設定上述基準值；上述第1運算部，在被輸入上述感壓感測器之輸出值的每一次，係針對複數個上述感壓感測器個別運算上述第1按壓力；上述檢測信號，係表示檢測出被檢測體接觸上述蓋部構件的信號； 上述特定時序為，檢測出上述被檢測體之接觸的正前、或檢測出上述被檢測體之接觸的時點。
  2. 一種電子機器，包括：具有透明部分的蓋部構件；積層有上述蓋部構件的觸控面板；具有顯示區域的顯示手段，該顯示區域係透過上述觸控面板而面對上述透明部分；複數個感壓感測器，係對應於上述蓋部構件之按壓而變形；及控制手段，係被電連接於上述觸控面板及上述感壓感測器；其特徵在於：上述控制手段包含：檢測部，係依據上述觸控面板之輸出值來輸出檢測信號；設定部，在由上述檢測部被輸入上述檢測信號時，係將特定時序之上述感壓感測器之輸出值設定成為基準值；及第1運算部，係針對上述特定時序以後的上述感壓感測器之輸出值與上述基準值之差分進行運算，並設為施加於上述感壓感測器的第1按壓力；上述設定部，係針對複數個上述感壓感測器個別設定上述基準值；上述第1運算部，在被輸入上述感壓感測器之輸出值的每一次，係針對複數個上述感壓感測器個別運算上述第1按壓力；上述檢測信號，係表示檢測出被檢測體在特定距離以內接 近上述蓋部構件的信號；上述特定時序為，檢測出上述被檢測體之接近的時點、或檢測出上述被檢測體之接近的正後。
  3. 一種電子機器，包括：具有透明部分的蓋部構件；積層有上述蓋部構件的觸控面板；具有顯示區域的顯示手段，該顯示區域係透過上述觸控面板而面對上述透明部分；複數個感壓感測器，係對應於上述蓋部構件之按壓而變形；及控制手段，係被電連接於上述觸控面板及上述感壓感測器；其特徵在於：上述控制手段包含：檢測部，係依據上述觸控面板之輸出值來輸出檢測信號；設定部，在由上述檢測部被輸入上述檢測信號時，係將特定時序之上述感壓感測器之輸出值設定成為基準值；及第1運算部，係針對上述特定時序以後的上述感壓感測器之輸出值與上述基準值之差分進行運算，並設為施加於上述感壓感測器的第1按壓力；上述設定部，係針對複數個上述感壓感測器個別設定上述基準值；上述第1運算部，在被輸入上述感壓感測器之輸出值的每一次，係針對複數個上述感壓感測器個別運算上述第1按壓力； 上述控制手段，另包含：選擇部，係選擇複數個上述基準值之其中一個作為比較值；及補正部，係依據上述比較值與上述基準值進行上述第1按壓力之補正。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之電子機器，其中上述控制手段另包含：第2運算部，用於對複數個上述第1按壓力之總和進行運算，而作為施加於上述蓋部構件的第2按壓力。
  5. 一種電子機器之控制方法，該電子機器包括：具有透明部分的蓋部構件；積層有上述蓋部構件的觸控面板；具有顯示區域的顯示手段，該顯示區域係透過上述觸控面板而面對上述透明部分；及複數個感壓感測器，係對應於上述蓋部構件之按壓而變形；其特徵在於：上述電子機器之控制方法包括：第1步驟，係依據上述觸控面板之輸出值來檢測被檢測體接觸或接近上述蓋部構件；第2步驟，當檢測出上述被檢測體之接觸或接近時，將特定時序之上述感壓感測器之輸出值設定成為基準值；及第3步驟，係針對上述特定時序以後的上述感壓感測器之輸出值與上述基準值之差分進行運算，並設為施加於上述感壓感測器的第1按壓力； 上述第2步驟包含：針對複數個上述感壓感測器個別設定上述基準值；上述第3步驟包含：在被輸入上述感壓感測器之輸出值的每一次，針對複數個上述感壓感測器個別運算上述第1按壓力；上述第1步驟包含：檢測出上述被檢測體接觸上述蓋部構件；上述特定時序為，檢測出上述被檢測體之接觸的正前、或檢測出上述被檢測體之接觸的時點。
  6. 一種電子機器之控制方法，該電子機器包括：具有透明部分的蓋部構件；積層有上述蓋部構件的觸控面板；具有顯示區域的顯示手段，該顯示區域係透過上述觸控面板而面對上述透明部分；及複數個感壓感測器，係對應於上述蓋部構件之按壓而變形；其特徵在於：上述電子機器之控制方法包括：第1步驟，係依據上述觸控面板之輸出值來檢測被檢測體接觸或接近上述蓋部構件；第2步驟，當檢測出上述被檢測體之接觸或接近時，將特定時序之上述感壓感測器之輸出值設定成為基準值；及第3步驟，係針對上述特定時序以後的上述感壓感測器之輸出值與上述基準值之差分進行運算，並設為施加於上述感壓感測器的第1按壓力； 上述第2步驟包含：針對複數個上述感壓感測器個別設定上述基準值；上述第3步驟包含：在被輸入上述感壓感測器之輸出值的每一次，針對複數個上述感壓感測器個別運算上述第1按壓力；上述第1步驟包含：檢測出上述被檢測體在特定距離以內接近上述蓋部構件；上述特定時序為，檢測出上述被檢測體之接近的時點、或檢測出上述被檢測體之接近的正後。
  7. 一種電子機器之控制方法，該電子機器包括：具有透明部分的蓋部構件；積層有上述蓋部構件的觸控面板；具有顯示區域的顯示手段，該顯示區域係透過上述觸控面板而面對上述透明部分；及複數個感壓感測器，係對應於上述蓋部構件之按壓而變形；其特徵在於：上述電子機器之控制方法包括：第1步驟，係依據上述觸控面板之輸出值來檢測被檢測體接觸或接近上述蓋部構件；第2步驟，當檢測出上述被檢測體之接觸或接近時，將特定時序之上述感壓感測器之輸出值設定成為基準值；及第3步驟，係針對上述特定時序以後的上述感壓感測器之輸出值與上述基準值之差分進行運算，並設為施加於上述感壓感測器的第1按壓力；上述第2步驟包含：針對複數個上述感壓感測器個別設定 上述基準值；上述第3步驟包含：在被輸入上述感壓感測器之輸出值的每一次，針對複數個上述感壓感測器個別運算上述第1按壓力；上述電子機器之控制方法，係另包括：第4步驟，係由複數個上述基準值之中選擇一個作為比較值；及第5步驟，係依據上述比較值與上述基準值，進行上述第1按壓力之補正。
  8. 如申請專利範圍第5至7項中任一項之電子機器之控制方法，其中上述電子機器之控制方法另包括：第6步驟，用於對複數個上述第1按壓力之總和進行運算，而作為施加於上述蓋部構件的第2按壓力。
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