专利名称：传感装置和电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及装配有触摸面板的传感装置，以及电子装置。
背景技术：
从过去以来，作为诸如个人计算机的电子装置，已知的是装配有触摸板 (touchpad)的电子装置。对于这种电子装置，通过用手指或者触摸笔按压触摸板的触摸 表面并且检测被手指等所按压的位置来进行输入操作。例如，日本专利申请公开第Hei 10-198503号(图2等)(下文中，称作专利文献1)公开了一种使用可变电容器测定施加至 触摸表面的力的位置和大小的触摸板。在专利文献1中所公开的触摸板中，可变电容器的两极板(电极)中的一个极板 设置在支撑触摸表面的平面顶部构件上。另一极板设置在形成触摸板的框架的基准框架 上。平面顶部构件和基准框架经由多个弹簧连接，并且这两极板被设置为彼此相对。被按 压的触摸表面在按压方向上移动并且通过弹簧的弹性力返回其原始位置。这时，可变电容 器的两极板之间的距离变化，从而改变了可变电容器的电容。基于电容变化，测定施加至触 摸表面的力的位置和大小。
发明内容
然而，在专利文献1中所公开的触摸板中，触摸表面的移动量受弹簧的弹性力限 制。因此，由于需要将均具有适当弹性力的弹簧结合在适当的位置处，所以元件的数量变大 并且结构变复杂，这对于将触摸板小型化来说是一个大问题。鉴于上述背景，需要一种具有简单结构和少量元件的传感装置和包括该传感装置 的电子装置。根据本发明的实施方式，提供一种传感装置，其包括显示盖、框架、触摸面板、以及 压敏传感器。显示盖包括被操作者按压的操作区域和位于操作区域周围的外围区域。框架包括通过操作区域覆盖的开口和固定外围区域的固定部。触摸面板通过显示盖来支撑以定位在所述开口处，并且检测操作者与操作区域接 触的位置。压敏传感器设置在显示盖和框架之间，包括第一电极和与第一电极相对的第二电 极，并且基于对应于显示盖的挠曲量的第一电极和第二电极之间的电容变化来检测对操作 区域的按压力。在该传感装置中，触摸面板检测操作者按压操作区域的接触位置。而且，压敏传感器基于受按压显示盖的挠曲量来检测施加至操作区域的按压力。由于显示盖通过其自身弹 性力恢复至其原始形状，所以不需要使用诸如弹簧的弹性构件。因此，可以抑制元件的数 量，并且可以简化传感装置的结构。压敏传感器可以包括设置在外围区域中的第一电极，设置在固定部上的第二电 极，以及设置在外围区域和固定部之间的间隔件(spacer)。当多次按压操作区域时，例如，第一电极和第二电极之间的距离在操作区域没被 按压的状态下也可能会变动，因此降低了基于电容变化的按压力的检测精度。然而，在该实 施方式中，由于在不使用传感装置时第一电极和第二电极之间的距离通过间隔件来保持， 所以可以防止这种问题发生。而且，由于第一电极设置在显示盖的外围区域中，所以可以根 据第一电极和第二电极之间的电容变化来以高灵敏度检测被按压的显示盖的挠曲量。压敏传感器可以包括第三电极、连接层、以及运算电路。第三电极设置在第一电极和外围区域之间并与第一电极相对。连接层设置在第一电极和第三电极之间，并且限制第一电极和第三电极之间的距 离变化。运算电路检测在第一电极和第二电极之间的电容与第一电极和第三电极之间的 电容间的差异的变化率。在该传感装置中，基于第一电极和第二电极之间的电容与第一电极和第三电极之 间的电容间的差异的变化率来检测施加至操作区域的按压力。由于连接层设置在第一电极 和第三电极之间，所以在按压操作区域时第一电极和第三电极之间的电容几乎不变，结果 是使差异的变化率达到很大值。而且，由于当采用差异时消除了相同相位的噪声信号，所以 改善了所检测的信号的S/N比。因此，可以精确地检测施加至操作区域的按压力。压敏传感器可以包括导电层，设置在第三电极和外围区域之间并与第三电极相 对，并且连接至地电位。当手指等接近操作区域时，例如，存在第一电极和第二电极之间的电容变化的可 能性。当由于除如上所述的操作区域的压力以外的原因使第一电极和第二电极之间的电容 变化时，则按压操作区域时的电容变化没有达到预定值，并且降低了按压力的检测精度。在 该实施方式的传感器中，通过设置导电层，可以抑制在手指等接近操作区域时第一电极和 第二电极之间的电容变化。压敏传感器可以包括第三电极、连接层、以及运算电路。第三电极设置在第二电极和固定部之间并与第二电极相对。连接层设置在第二电极和第三电极之间，并且限制第二电极和第三电极之间的距 离的变化。运算电路检测第一电极和第二电极之间的电容与第二电极和第三电极之间的电 容间的差异的变化率。第三电极可以设置为与第二电极相对，并且可以基于第一电极和第二电极之间的 电容与第二电极和第三电极之间的电容间的差异的变化率来检测施加至操作区域的按压 力。同样在这种情况下，可以精确地检测施加至操作区域的按压力。压敏传感器可以包括导电层，设置在第一电极和外围区域之间并与第一电极相 对，并且连接至地电位。
在该传感装置中，导电层被设置为与第一电极相对。通过该导电层，可以抑制在手 指等接近操作区域时第一电极和第二电极之间的电容变化。触摸面板可以包括固定至显示盖的第一表面和设置在第一表面的另一侧的第二 表面。在这种情况下，压敏传感器可以包括设置在第二表面上的第一电极；设置在固 定部上的第二电极；设置在第一表面上并与第一电极相对的第三电极；以及运算电路，检 测第一电极和第二电极之间的电容与第一电极和第三电极之间的电容间的差异的变化率。在该传感装置中，第一电极和第三电极被设置为关于插入其间的触摸面板彼此相 对。因此，在按压操作区域时，第一电极和第三电极之间的电容几乎不变。因此，基于第一 电极和第二电极之间的电容与第一电极和第三电极之间的电容间的差异的变化率来精确 地检测施加至操作区域的按压力。触摸面板可以包括固定至显示盖的第一表面和设置在第一表面另一侧的第二表在这种情况下，压敏传感器可以包括设置在第二表面上的第一电极；设置在固 定部上的第二电极；以及导电层，设置在第一表面上并与第一电极相对，并且连接至地电 位。在该传感装置中，导电层被设置在触摸面板的第一表面上。导电层被设置为关于 插入其间的触摸面板与第一电极相对。因此，可以抑制在手指等接近操作区域时第一电极 和第二电极之间的电容变化。显示盖可以为矩形。在这种情况下，第一电极和第二电极可以设置在显示盖的至 少一条边上。第一电极和第二电极可以沿着显示盖的边缘形成为环状。通过这种结构，可以减少压敏传感器中的配线数量，并且可以简化传感装置的结 构。第一电极和第二电极之间的间隙可以为空气间隙。当第一电极和第二电极之间的间隙被形成为空气间隙时，在按压操作区域时，可 以容易地改变第一电极和第二电极之间的距离。因此，即使施加至操作区域的按压力小并 且因此显示盖的挠曲量小，也可以基于第一电极和第二电极之间的电容来以高灵敏度检测 按压力。该传感装置可以进一步包括显示面板，该显示面板包括固定至触摸面板的第一表 面和设置在第一表面的另一侧的第二表面。在这种情况下，压敏传感器设置在第二表面上。在该传感装置中，通过显示面板，图像被显示在操作区域中。当从显示面板看时， 操作区域位于第一表面侧。因此，设置在显示面板的第二表面上的压敏传感器不遮挡显示 面板上的图像显示。因此，压敏传感器的形状和数量、压敏传感器相对于显示面板的位置等 的自由度增加。根据本发明的实施方式，提供一种电子装置，其包括显示盖、框架、触摸面板、压敏 传感器、以及控制单元。显示盖包括被操作者按压的操作区域和位于操作区域周围的外围区域。框架包括通过操作区域覆盖的开口和固定外围区域的固定部。
接触面板通过显示盖来支撑以定位在开口处，并且检测操作者与操作区域接触的 位置。压敏传感器设置在显示盖和框架之间，包括第一电极和与第一电极相对的第二电 极，并且基于对应于显示盖的挠曲量的第一电极和第二电极之间的电容变化来检测对操作 区域的按压力。控制单元处理通过触摸面板所检测到的关于操作者的接触位置的信号和通过压 敏传感器所检测到的关于操作者的按压力的信号。如上所述，根据本发明的实施方式，可以提供一种具有简单结构和少量元件的传 感装置和包括该传感装置的电子装置。根据以下对附图所示的本发明的优选实施方式的详细描述，本发明的这些以及其 他目的、特征和优点将变得更加显而易见。
图1是示意性地示出了根据本发明第一实施方式的传感装置的截面图；图2是示意性地示出了图1中所示的传感装置的分解透视图；图3是示出了将图1中所示的压敏传感器放大的部分放大图；图4A和图4B是用于说明图1中所示的传感装置的运作的示图；图5A和图5B是示出了施加至显示盖的按压力和显示盖的挠曲量之间的关系的曲 线图和表格；图6A和图6B是用于说明在按压显示盖的操作区域时第一电极的位移量的示图；图7A和图7B是示出了在按压显示盖的操作区域时第一电极和第二电极之间的电 容变化和变化率的曲线图和表格；图8是示意性地示出了根据本发明第二实施方式的传感装置的放大的压敏传感 器的截面图；图9A和图9B是示出了在按压显示盖的操作区域时第一电极和第二电极之间的电 容的变化率以及第一电极和差动电极之间的电容的变化率的曲线图和表格；图IOA和图IOB是示出了第一电极和第二电极之间的电容与第一电极和差动电极 之间的电容之间的差异的变化率的曲线图和表格；图11是示意性地示出了根据本发明第三实施方式的传感装置的放大的压敏传感 器的截面图；图12A和图12B是将第二实施方式中所描述的“差异变化率”在有噪声的情况和 无噪声的情况之间进行比较的曲线图和表格；图13A和图1 是示出了在作为没有设置屏蔽层的比较例的压敏传感器中，“无噪 声”下情况和“有噪声”情况下的差异的变化率的曲线图和表格；图14是示意性地示出了根据本发明第四实施方式的传感装置的压敏传感器的截 面图；图15是示意性地示出了根据本发明第五实施方式的传感装置的压敏传感器的截 面图；图16是示意性地示出了根据本发明第六实施方式的传感装置的截面图17是示意性地示出了图16中所示的传感装置的分解透视图；图18是示意性地示出了将图16中所示的压敏传感器部分放大的截面图；图19是示意性地示出了根据本发明第七实施方式的传感装置的截面图；图20是示意性地示出了图19中所示的传感装置的分解透视图；图21A和图21B是示出了根据第七实施方式的压敏传感器的形状等的其他实例的 示图；图22是示意性地示出了根据本发明第八实施方式的传感装置的压敏传感器的截 面图；图23是示意性地示出了根据第八实施方式的传感装置的分解透视图；图M是示意性地示出了根据本发明第九实施方式的传感装置的压敏传感器的截 面图；图25是示意性地示出了根据本发明第十实施方式的电子装置的透视图；图26A和图26B是示出了根据第一实施方式的第一电极和第二电极的形状等的变 形例的示图；图27是示出了根据图14中所示的第四实施方式的传感装置的变形例的示图；图观是示出了根据图22中所示的第八实施方式的传感装置的变形例的示图；以 及图四是示出了根据图23中所示的第八实施方式的传感装置的变形例的示图。
具体实施例方式下文中，将参照附图描述本发明的实施方式。〈第一实施方式〉(传感装置的结构)图1是示意性地示出了根据本发明第一实施方式的传感装置的截面图。图2是示 意性地示出了图1中所示的传感装置的分解透视图。在图2中，省略了稍后要描述的传感 装置的框架的图解。传感装置100包括壳体1、设置在壳体1内部的触摸面板2、以及压敏传感器3。 壳体1包括其上形成有开口如的框架4和固定至框架4以覆盖开口如的显示盖5。通 过显示盖5覆盖的开口如构成壳体1的内部空间的一部分。触摸面板2由显示盖5支撑 以定位在开口如处。如图2所示，显示盖5为矩形并且包括被诸如手指和触摸笔的操作者(未示出) 按压的操作区域如和操作区域fe周围的外围区域恥。如图1所示，框架4包括设置在开 口如周围的固定部4b，并且显示盖5的外围区域恥固定至固定部4b。因此，显示盖5的 操作区域如覆盖框架4的开口如。显示盖5是这样被构造的，即，相对于作用在操作区域fe上的预定以上的按压力 以外围区域恥和固定部4b间的接合点为支点是可变形的。操作区域fe的挠曲变形是弹 性的，并且操作区域fe的挠曲量随着按压力连续变化。例如，除由例如丙烯酸树脂、聚碳酸 酯树脂、以及PET (聚对苯二甲酸乙二醇酯)形成的透明塑料板之外，显示盖5还可以由玻 璃板、陶瓷板等构成。显示盖5的厚度、大小等可设定为当用户施加预定以上的按压操作力时，显示盖5可以变形同时作为壳体的一部分具有适宜的刚性。在该实施方式中，触摸面板2的上表面2a(第一表面)接合至显示盖5的操作 区域fe的内表面6a，并且诸如液晶面板的显示面板7设置在触摸面板2的下表面2b (第 二表面)上。操作区域如的内表面6a和触摸面板2的上表面加通过例如诸如Sony Chemical&Information Device Corporation制作的弹性光学树脂“SVR(超级视觉树 脂)”(产品名称)的透明粘合层(未示出)相互接合。触摸面板2的下表面2b和显示面 板7也通过同样的粘合层相互接合。金属罩9经由衬垫构件(cushion member)8设置在显 示面板7的下侧，并且金属罩9被固定至框架4的底部如。在该实施方式中，将电容式面板用作触摸面板2。例如，层叠均由诸如PET基板的 透明构件所构成的χ电极基板和Y电极基板的两个基板。在X电极基板和Y电极基板上， 分别形成均由诸如ITO(氧化铟锡)的透明导电材料所形成的用于检测的X透明电极图案 和用于检测的Y透明电极图案。用于检测的X透明电极图案和用于检测的Y透明电极图案 均形成为在一个方向上延伸的条状。X电极基板和Y电极基板被层叠为用于检测的X透明 电极图案的延伸方向和用于检测的Y透明电极图案的延伸方向基本垂直。当将如上所述的 面板用作触摸面板2时，用于检测的X透明电极图案和用于检测的Y透明电极图案电连接 至控制单元C。代替电容式触摸面板，例如，光学式、表面弹性波式、电阻膜式、或者超声波式触摸 面板可用作触摸面板2。控制单元C由例如包含电路板、安装在电路板上的运算处理电路、以及存储器的 各种电子元件构成。控制单元C容纳在壳体1(框架4)中，更具体地，设置在金属罩9和框 架4的底部如之间所形成的空间中。控制单元C通过控制触摸面板2的操作位置的检测、 控制显示面板7的显示、控制稍后要描述的压敏传感器3的按压力的检测等来控制传感装 置100的全部运作。接下来，将描述压敏传感器3的结构。如图1所示，压敏传感器3插入在显示盖5和框架4之间。如图2所示，压敏传感 器3包括环状形成的第一电极10和同样是环状形成的第二电极11。配线(未示出)连 接至第一电极10和第二电极11。第一电极10和第二电极11通过配线电连接至控制单元 C。触摸面板2设置在环状第一电极10和第二电极11的内侧。对于第一电极10和第二电极11，使用诸如铜、银、镍、铝、以及金的金属材料或者 诸如ZnO和ITO的透明导电氧化物材料。而且，通过在由上述导电材料形成的表面上层叠 诸如聚酰亚胺的绝缘材料所获得的电极可以用作第一电极10和第二电极11。图3是示出了将图1中所示的压敏传感器3放大的部分放大图。如图3所示，上 述的第一电极10经由粘合剂1 设置在显示盖5的外围区域恥的内表面6b上。第二电 极11经由粘合剂12b设置在框架4的固定部4b上。第一电极10和第二电极11被设置为 彼此相对，并且第一电极10和第二电极11之间的间隙为空气间隙13。作为粘合剂1 和 12b，例如，使用丙烯酸树脂类透明粘合剂。第一电极10和第二电极11的厚度为例如IOym以上并且IOOym以下。而且，第 一电极10和显示盖5的外围区域恥的内表面6b的接触宽度为例如1mm。同样地，第二电 极11和框架4的固定部4b的接触宽度为例如1mm。空气间隙13的大小为例如10 μ m以上并且100 μ m以下，而在该实施方式中为10 μ m以上并且30 μ m以下。空气间隙13的尺寸 被设定为使第一电极10和第二电极11在显示盖5的挠曲变形期间彼此不接触。作为第一电极10，可以使用通过将例如铜或者金的金属膏印刷在显示盖5的外围 区域恥的内表面6b上所获得的电极。同样地，作为第二电极11，可以使用通过将金属膏印 刷在框架4的固定部4b上所获得的电极。此外，如图2和图3中所示，压敏传感器3包括环状形成的间隔件(spacer) 14。间 隔件14经由粘合剂1 和12b固定在显示盖5的外围区域恥的内表面6b和框架4的固 定部4b之间。具体地，在该实施方式中，显示盖5的外围区域恥和框架4的固定部4b经 由间隔件14相互固定，并且通过间隔件14形成第一电极10和第二电极11之间的空气间 隙13。对于间隔件14，使用诸如PET膜的绝缘材料。间隔件14的厚度被适宜地设定为使 第一电极10和第二电极11之间的空气间隙13的大小为10 μ m以上并且30 μ m以下。而 且，还可以在外围区域恥的内表面6b和固定部4b之间设置具有预定厚度的粘合剂，并且 将其用作间隔件14。压敏传感器3进一步包括运算电路，用于在对操作区域如进行操作时检测第一电 极10和第二电极11之间的电容变化。在该实施方式中，运算电路构成控制单元C的一部 分。应当注意，控制单元C可以独立于运算电路来构造。在这种情况下，将运算电路的输出 提供给控制单元C。(传感装置的运作)图4是用于说明图1中所示的传感装置100的运作的示图。在以下描述中，将用 户的手指用作操作者，并且手指按压显示盖5的操作区域fe。图4A是示出了没有按压操作 区域如的未操作时的传感装置100的示图，图4B是示出了处于手指15按压操作区域fe 的状态下的传感装置100的示图。如图4A所示，当未操作时，第一电极10和第二电极11之间的空气间隙13通过间 隔件14保持在预定大小。如图4B所示，当通过手指15按压显示盖5的操作区域fe时，按 压手指15的接触位置通过图1等中所示的触摸面板2来检测。而且，压敏传感器3检测施 加至操作区域fe的按压力。将预定电压施加至触摸面板2的用于检测的X透明电极图案和用于检测的Y透明 电极图案。当操作者与操作区域fe接触时，在接触位置处重叠的用于检测的X透明电极图 案和用于检测的Y透明电极图案的电容变化。因此，流过用于检测的X透明电极图案和用于 检测的Y透明电极图案的电流变化，并且该变化通过控制单元C来检测。基于检测到的电 流变化，控制单元C指定操作者接触位置的XY坐标并且基于指定的坐标控制传感装置100 的运作。如图4A和图4B所示，显示盖5固定至操作区域fe周围的外围区域恥处的框架 4的固定部4b。因此，当通过手指15按压操作区域fe时，显示盖5变形为在按压方向上弯曲。当显示盖5变形为弯曲时，如图4B所示，设置在外围区域恥的内表面6b上的第 一电极10朝向第二电极11移动。结果，由于第一电极10和第二电极11之间的距离变化， 所以第一电极10和第二电极11之间的电容变化。第一电极10和第二电极11之间的电容变化通过控制单元C来检测。控制单元C基于所检测到的电容变化来检测施加至操作区域 5a的按压力并且基于检测结果来控制传感装置100的运作。图5是示出了施加至显示盖5的按压力和显示盖5的挠曲量之间的关系的曲线图 和表格。这里，将硬化的矩形玻璃板用作显示盖5。玻璃板的尺寸为115mmX62mm，其厚度 为 0. 5mmο显示盖5的外围区域恥被固定，并且基本上在操作区域fe的中心处按压操作区 域5a。因此，如图5A的曲线中所示，显示盖5的挠曲量具有与按压力几乎成正比的线性特 性。因此，设置在外围区域恥的内表面6b上的第一电极10也与按压力几乎成正比地位移 并且朝向第二电极11移动。图6是用于说明在按压显示盖5的操作区域fe时第一电极10的位移量的示图。 为了便于说明，图6仅示出了第一电极10和第二电极11。这里，将上述硬化的玻璃板用作显不盖5。图6A示出了基本上在操作区域fe中心处按压操作区域fe以及显示盖5的挠曲量 约为200 μ m的状态。在图6A中，从具有62mm长度的边看具有115mm X 62mm尺寸(上述硬 化玻璃板的尺寸)的显示盖5。因此，操作区域如的基本中心为远离第一电极10约30mm 的位置。另外，第一电极10的宽度(与外围区域恥的接触宽度)为1mm。图6B是第一电极10和第二电极11的放大示图。当显示盖5的挠曲量约为200 μ m 时，如图6B所示，第一电极10朝向第二电极11位移约6. 7 μ m。当在操作区域fe的基本中 心处部分之外的部分按压操作区域fe时，即使用相同的按压力，显示盖5的挠曲量有时也 小于200μπι。在这种情况下，第一电极10的位移量也变小。在这点上，将约为上述描述的 约6. 7 μ m的挠曲量的一半的约3. 3 μ m用作按压操作区域fe时第一电极10的位移量的平 均值。当没有操作传感装置100时第一电极10和第二电极11之间的距离、为30μπι 时，例如，在操作期间距离、的变化率平均约为11%。只要变化率约为11%，该变化就可 以作为第一电极10和第二电极11之间的电容变化足以被检测到。图7是示出了在按压显示盖5的操作区域fe时第一电极10和第二电极11之间 的电容变化和变化率的曲线图和表格。这里，将具有115mmX62mm尺寸和Imm的厚度的硬 化玻璃板用作显示盖5。硬化玻璃板的挠曲量也具有与按压力几乎成正比的线性特性。作 为第一电极10和第二电极11，使用在具有9μπι厚度的铜箔的表面上形成25 μ m的聚酰亚 胺的电极。如图7A的曲线图所示，第一电极10和第二电极11之间的电容变化是微小的。然 而，可以看出，由于电容变化率与按压力几乎成正比，所以第一电极10和第二电极11之间 的电容也与按压力几乎成正比地线性变化。因此，通过检测第一电极10和第二电极11之 间的电容变化，可以检测施加至显示盖5的操作区域fe的按压力。在该实施方式的传感装置100中，通过触摸面板2来检测按压操作区域fe的操作 者的接触位置。另外，压敏传感器3根据被按压的显示盖5的挠曲量来检测施加至操作区 域fe的按压力。由于显示盖5通过其自身的弹性力而恢复至其原始形状，所以诸如弹簧的 弹性构件不是必要的。结果，可以减少元件的数量，从而可以简化传感装置100的结构。而 且，可以抑制元件成本，并且可以改善装配传感装置100的可作业性。
此外，在传感装置100的压敏传感器3中，间隔件14设置在显示盖5的外围区域 5b和框架4的固定部4之间。当多次按压操作区域fe时，例如，在没有按压操作区域fe的 状态下，存在第一电极10和第二电极11之间的距离可能变动的可能性，因此降低了基于电 容变化的按压力的检测精度。然而，在该实施方式中，由于在没有操作传感装置100时第一 电极10和第二电极11之间的距离通过间隔件14来保持，所以可以防止这种问题发生。而 且，由于第一电极10设置在显示盖5的外围区域恥中，所以第一电极10随着显示盖5的 挠曲而发生位移。因此，可以以高灵敏度检测施加至操作区域如的按压力。另外，由于在 该实施方式中环状形成第一电极10和第二电极11，所以不管操作区域5的按压位置怎样， 都可以高精度地检测按压力。此外，由于在该实施方式中基于显示盖5的挠曲量来检测按压力，所以可以使第 一电极10和第二电极11之间的距离小于在使用诸如弹簧的弹性构件的情况下的距离。结 果，可以提高对施加至操作区域如的按压力检测的灵敏度。而且，由于显示盖5通过其自 身弹性力恢复至其原始形状，所以可以使检测按压力的反应速度大于使用弹簧等的情况下 的反应速度。〈第二实施方式〉接下来，将描述根据本发明第二实施方式的传感装置。在以下描述中，与以上实施 方式中所描述的传感装置100的那些部分具有相同的结构和作用的部分由相同的符号来 表示，并且将省略或者简化对其的描述。图8是示意性地示出了根据本发明第二实施方式的传感装置的放大的压敏传感 器的截面图。在该实施方式的传感装置200中，压敏传感器的结构不同于第一实施方式的 传感装置100的压敏传感器结构。因此，将主要描述这点。压敏传感器203包括彼此相对的第一电极10和第二电极11以及差动电极(第 三电极)216。差动电极216设置在第一电极10和外围区域恥之间并与第一电极10相对， 并且通过粘合剂12a接合至外围区域恥的内表面6b。对于差动电极216，使用与第一电极 10和第二电极11相同的导电材料。可以将在导电材料的表面上形成由例如聚酰亚胺所形 成的绝缘层的电极用作差动电极216。连接层218设置在差动电极216和第一电极10之间。连接层218通过将差动电 极216和第一电极10接合一体来限制在按压显示盖5的操作区域fe时第一电极10和差 动电极216之间的距离变化。对于连接层218，使用诸如PET膜的绝缘材料。可选择地，可 以将其厚度被设定为适宜的粘合剂用作连接层218。间隔件14设置在显示盖5的外围区域恥的内表面6b和框架4的固定部4b之间。 间隔件14的厚度被适宜地设定为使第一电极10和第二电极11之间的空气间隙13的大小 为期望的大小。在该实施方式中，第一电极10、第二电极11、以及差动电极216均电连接至共用电 路板(未示出)。当按压操作区域fe时，第一电极10和第二电极11之间的电容与第一电 极10和差动电极216之间的电容间的差异的变化率通过控制单元C来检测。图9是示出了在按压显示盖5的操作区域fe时第一电极10和第二电极11之间的 电容的变化率以及第一电极10和差动电极216之间的电容的变化率的曲线图和表格。图 10是示出了第一电极10和第二电极11之间的电容与第一电极10和差动电极216之间的电容间的差异的变化率的曲线图和表格。在图9中，第一电极10和第二电极11均被示为压敏电极。而且，第一电极10和 差动电极216均被示为固定电极。此外，在图9B的表格中，仅示出了第一电极10和差动电 极216之间的电容变化率的值。第一电极10和第二电极11之间的电容变化率与图7中所 示的第一实施方式的基本上相同。作为显示盖5，使用具有115mmX62mm尺寸和Imm厚度的硬化玻璃板。作为第一电 极10、第二电极11、以及差动电极216中的每一个，使用在具有9 μ m厚度的铜箔的表面上 形成25 μ m的聚酰亚胺的电极。作为连接层218，使用具有125 μ m厚度的粘合剂。应当注 意，不用作连接层218的其他粘合剂1 和12b的厚度为25 μ m。间隔件14的厚度被适宜 地设定为使第一电极10和第二电极11之间的空气间隙13的大小为30 μ m。如图9所示，第一电极10和差动电极216之间的电容变化率小于第一电极10和 第二电极之间的电容变化率。这是因为在第一电极10和差动电极216之间设置了限制第 一电极10和差动电极216之间的距离变化的连接层218。因此，如图IOA的曲线图所示，在用5N的按压力按压操作区域fe时，第一电极10 和第二电极11之间的电容与第一电极10和差动电极216之间的电容间的差异的变化率为 超过10%的值。图7A的曲线图中所示的第一实施方式的第一电极10和第二电极11之间 的电容变化率对于5N的按压力约为1. %。具体地，上述差异的变化率明显大于第一电极 10和第二电极11之间的电容变化率。而且，由于当采用该差异时消除了相同相位的噪声信 号，所以改善了所检测的信号的S/N比。因此，可以精确地检测施加至操作区域fe的按压 力。差动电极216可以设置在第二电极11和框架4的固定部4b之间并与第二电极11 相对。在这种情况下，差动电极216通过粘合剂12b接合至固定部4b。此外，连接层218设 置在差动电极216和第二电极11之间，并且差动电极216和第二电极11关于插入其间的 连接层218彼此相对。当如上所述设置差动电极216时，第一电极10和第二电极11之间 的电容与第二电极11和差动电极216之间的电容间的差异的变化率通过控制单元C来检 测。可以基于差异的变化率来精确地检测施加至操作区域fe的按压力。〈第三实施方式〉图11是示意性地示出了根据本发明第三实施方式的传感装置的放大的压敏传感 器的截面图。该实施方式的传感装置300通过在第二实施方式的压敏传感器203中设置屏 蔽层317(导电层)来获得。如图11所示，屏蔽层317设置在差动电极216和外围区域恥之间并与差动电极 216相对。屏蔽层317通过粘合剂1 接合至外围区域恥的内表面6b。如图11所示，粘 合剂12c设置在差动电极216和屏蔽层317之间，并且屏蔽层317和差动电极216关于插 入其间的粘合剂12c彼此相对。对于屏蔽层317，使用与第一电极10、第二电极11、以及差动电极216相同的导电 材料。可以将通过在导电材料的表面上形成由例如聚酰亚胺所形成的绝缘层所获得的层用 作屏蔽层317。在该实施方式中，将在具有9 μ m厚度的铜箔的表面上形成25 μ m的聚酰亚 胺所获得的层用作屏蔽层317。而且，将屏蔽层317连接至地电位。图12是将第二实施方式中所描述的“差异的变化率”在有噪声的情况和无噪声的情况之间进行比较的曲线图和表格。首先，将描述本文中所使用的噪声。在本发明的实施 方式中，基于第一电极10和第二电极11之间的电容变化来检测施加至操作区域fe的按压 力。例如，可能存在以下情况，当手指等接近操作区域fe时，而即使手指与操作区域fe没 有接触，第一电极10和第二电极11之间的电容也变化。当第一电极10和第二电极11之 间的电容变化是由按压操作区域fe之外的原因引起时，则按压操作区域如时的电容变化 就不是预定值并且降低了按压力的检测精度。在图12A的曲线图中，在“有噪声”的曲线中 示出了手指等接近操作区域如并且在这种状态下按压操作区域fe时的差异的变化率。由于在该实施方式的压敏传感器303中设置有屏蔽层317，所以如图12中所示“无 噪声”的曲线和“有噪声”的曲线基本上相同。换句话说，通过形成屏蔽层317，可以抑制手 指等接近操作区域fe时的第一电极10和第二电极11之间的电容变化。图13是示出了在作为没有设置屏蔽层的比较例的压敏传感器中“无噪声”情况下 和“有噪声”情况下的差异的变化率的曲线图和表格。在没有设置屏蔽层317的压敏传感 器中，如图13中所示，“有噪声”的情况下的差异的变化率大大不同于“无噪声”情况下的差 异的变化率。因此，设置屏蔽层317的压敏传感器303可以以比没有设置屏蔽层317的压 敏传感器更高的精度来检测按压力。在该实施方式中，屏蔽层317设置在差动电极216和外围区域恥之间。例如，当 差动电极216设置在框架4的固定部4b和第二电极11之间时，屏蔽层317设置在显示盖 5的外围区域恥和第一电极10之间。此外，在这种情况下，可以获得与该实施方式相同的 效果。此外，在图11中所示的压敏传感器303中，屏蔽层另外可设置在第二电极11和固 定部4b之间。〈第四实施方式〉接下来，将描述根据本发明第四实施方式的传感装置。图14是示意性地示出了该 实施方式的传感装置的压敏传感器的截面图。在该实施方式的传感装置400中，设置有第 一电极10和差动电极216，同时夹入接合至显示盖5的内表面6b的触摸面板2。如图14所示，差动电极216设置在触摸面板2的上表面加上。因此，差动电极 216设置在触摸面板2的上表面加和显示盖5的外围区域恥的内表面6b之间。例如，差 动电极216可以经由粘合剂接合至触摸面板2的上表面加和外围区域恥的内表面6b。可 选择地，可以将印刷在触摸面板2的上表面加上或者外围区域恥的内表面6b上的金属膏 等用作差动电极216。第一电极10设置在触摸面板2的下表面2b上并与差动电极216相对。因此，第 一电极10和差动电极216关于插入其间的触摸面板2彼此相对。例如，假设将包括每一个上都形成有透明电极图案的两个基板的电容式面板用作 触摸面板2，则当在设置在触摸面板2的下表面2b侧的基板上形成透明电极图案时，可以形 成第一电极10。因此，改善了形成第一电极10的可作业性。在框架4的固定部4b上，经由粘合剂412设置由例如PET所形成的支撑部419。 第二电极11设置在支撑部419上。支撑部419的厚度被适宜地设定为使第一电极10和第 二电极11之间的空气间隙13的大小为期望的厚度。此外，如图14所示，间隔件14设置在触摸面板2的下表面2b和支撑部419之间。在该实施方式中，在图14中，在第一电极10和第二电极11的右手侧和左手侧都设置有间 隔件14。因此，由于第一电极10和第二电极11之间的空气间隙13的大小可以稳定地保 持，所以可以高精度地检测按压力。在该实施方式的传感装置400中，在按压显示盖5的操作区域fe时显示盖5被变 形为弯曲，并且触摸面板2也被变形与显示盖5 —体地弯曲。因此，设置在触摸面板2的下 表面2b上的第一电极10朝向第二电极11移动。因此，基于对应于操作区域fe的挠曲量 的第一电极10和第二电极11之间的电容变化来检测施加至操作区域fe的按压力。第一电极10和差动电极216关于插入其间的触摸面板2彼此相对。因此，在按压 操作区域如时，第一电极10和差动电极216之间的电容几乎不变。因此，基于第一电极10 和第二电极11之间的电容与第一电极10和差动电极216之间的电容间的差异的变化率来 精确地检测施加至操作区域fe的按压力。此外，在该实施方式的传感装置400中，第二电极11设置在支撑部419上。第一 电极10和差动电极216分别设置在触摸面板2的下表面2b和上表面加上。因此，通过形 成包括显示盖5、触摸面板2、间隔件14、以及支撑部419的模块，例如，可以将第一电极10、 第二电极11、以及差动电极216结合在该模块中。因此，触摸面板2和压敏传感器403可一 体地形成，并且通过将该模块装入框架4，可以容易地安装压敏传感器403。结果，可以改善 生产传感装置400的可作业性，并且可以降低生产成本。〈第五实施方式〉接下来，将描述根据本发明第五实施方式的传感装置。图15是示意性地示出了该 实施方式的传感装置的压敏传感器的截面图。在该实施方式的传感装置500中，由例如PET所形成的支撑部520接合至显示盖 5的内表面6。如图15所示，显示盖5的内表面6和支撑部520的上表面520a相接合。触 摸面板2的上表面加经由例如紫外线固化树脂所形成的粘合层521接合至支撑部520的 下表面520b。触摸面板2的下表面2b经由粘合剂512接合至框架4的固定部4b。第一电极10设置在支撑部520的下表面520b上，第二电极11设置在触摸面板2 的上表面加上。而且，差动电极216设置在支撑部520的上表面520a上并与第一电极10 相对。差动电极216设置在显示盖5的外围区域恥的内表面6b和支撑部520的上表面 520a之间。在该实施方式中，支撑部520限制第一电极10和差动电极216之间的距离的变 化。此外，第一电极10和第二电极11之间的空气间隙13的大小通过粘合层521来保持。 因此，支撑部520和粘合层521均具有预定的硬度。在该实施方式的传感装置500中，在按压显示盖5的操作区域fe时，显示盖5被 变形为弯曲，并且支持部520和粘合层521与显示盖5 —体地也被变形为弯曲。因此，设置 在支撑部520的下表面520b上的第一电极10朝向第二电极11移动。而且，在该实施方式中，触摸面板2与显示盖5—体地也被变形为弯曲。这时，应 力从触摸面板2朝向显示盖5作用在固定至固定部4b的触摸面板2的部分522上。因此， 触摸面板2被变形为使部分522朝向显示盖5移动。因此，设置在部分522的上表面加上 的第二电极11朝向第一电极10移动。如上所述，如果被按压的显示盖5被变形为弯曲，则第一电极10和第二电极11之间的距离变化。因此，基于对应于显示盖5的挠曲量的第一电极10和第二电极11之间的 电容变化来检测施加至操作区域如的按压力。这时，通过检测第一电极10和第二电极11 之间的电容与第一电极10和差动电极216之间的电容间的差异的变化率，可以精确地检测 按压力。进一步地，在该实施方式的传感装置500中，第二电极11设置在触摸面板2的上 表面加上。此外，第一电极10和差动电极216分别设置在接合至显示盖5的内表面6的支 持部520的下表面520b和上表面520a上。因此，通过形成包括显示盖5、支撑部520、粘合 层521、以及触摸面板2的模块，例如，可以将第一电极10、第二电极11、以及差动电极216 结合在该模块中。因此，可以将触摸面板2和压敏传感器503形成为一体，并且通过将该模 块装入框架4，可以容易地安装压敏传感器503。因此，可以改善生产传感装置500的可作 业性，并且可以降低生产成本。〈第六实施方式〉图16是示意性地示出了根据本发明第六实施方式的传感装置的截面图。图17是 示意性地示出了图16中所示的传感装置的分解透视图。图18是示意性地示出了将图16 中所示的压传感器部分放大的截面图。在该实施方式的传感装置600中，如图17和18所示，粘合剂612被设置为第一电 极10和第二电极11之间的间隔件614。还可以在第一电极10和第二电极11之间设置间 隔件614(粘合剂612)如上所述。因此，由于第一电极10和第二电极11之间的距离可以 被稳定地保持，所以可以高精度地检测按压力。而且，还可以在第一电极10和第二电极11 之间设置诸如橡胶的弹性体来作为间隔件614，因此改善了受压操作区域fe通过其自身弹 性力恢复至其原始形状时的恢复速度。因此，可以提高检测按压力时的反应速度。另一方面，与以上实施方式一样，在第一电极10和第二电极11之间的间隙为空气 间隙的情况下，第一电极10和第二电极11之间的距离易于在按压操作区域fe时变化。因 此，即使施加至操作区域fe的按压力小并且显示盖5的挠曲量小，基于第一电极10和第二 电极11之间的电容变化也可以以高灵敏度检测按压力。仅需要基于传感装置的期望特性，将要设置在第一电极10和第二电极11之间的 间隔件614和设置在第一电极10和第二电极11之间的空气间隙中的哪一个设定为适宜 的。此外，还可以使用例如适当的弹性构件作为设置在显示面板7和金属罩9之间的 衬垫构件608(如图16和图17所示)，从而改善显示盖5恢复至其原始形状的速度。在该 实施方式中，将由R0GERSIN0AC CORPORATION制作的“P0R0N”(注册商标)用作这种弹性构 件。如图17所示，还可以通过在矩形衬垫构件608上形成通孔623来适宜地调整衬垫构件 608的弹性力。〈第七实施方式〉图19是示意性地示出了根据本发明第七实施方式的传感装置的截面图。图20是 示意性地示出了图19中所示的传感装置的分解透视图。如图19和图20所示，在该实施方式的传感装置700中，显示面板7的上表面 7a (第一表面)接合至触摸面板2的下表面2b，并且压敏传感器703设置在显示面板7的 下表面7b (第二表面)上。显示盖5通过环状形成的粘合剂712固定至框架4。
如图20所示，第一电极10和第二电极11分别设置在显示面板7的下表面7b和 金属罩9上。间隔件714设置在第一电极10和第二电极11之间。尽管在该实施方式中将 矩形“P0R0N”用作间隔件714，但是间隔件不局限于此。例如，可以将与第一电极10和第二 电极11的环状相同样式的环状的间隔件用作间隔件714。应当注意，在图19中，省略了间 隔件714的图解。在该实施方式的传感装置700中，在按压显示盖5的操作区域fe时，显示盖5被 变形为弯曲，并且触摸面板2和显示面板7与显示盖5 —体地也被变形为弯曲。因此，基于 对应于显示盖5的挠曲量的第一电极10和第二电极11之间的电容变化来检测施加至操作 区域的按压力。图21是示出了该实施方式的第一电极10和第二电极11的形状等的其他实例的 示图。图21示出了设置在显示面板7的下表面7b上的第一电极10和第二电极11。基于 第一电极10和第二电极11的形状等来将间隔件714(未示出)设定为适宜的。如图21A所示，可以将多个第一电极10和第二电极11设置在与显示盖5的四角 相对应的位置和与操作区域fe的中心相对应的位置处。多个第一电极10和第二电极11 通过配线7M互相电连接。因此，不管操作区域fe的按压位置怎样，都可以高精度地检测 按压力。如图2IB所示，可以将第一电极10和第二电极11设置在与操作区域fe的中心相 对应的位置处的预定面积中。例如，通过增大第一电极10和第二电极11的面积，不管操作 区域fe的按压位置怎样，都可以高精度地检测按压力。在该实施方式中，通过显示面板7，图像被显示在操作区域如中。如图19和图20 所示，当从显示面板7看时，操作区域fe位于上表面7a侧。因此，设置在显示面板7的下 表面7b上的压敏传感器703不遮挡显示面板7上的图像显示。因此，压敏传感器703(第 一电极10和第二电极11)的形状和数量、压敏传感器703相对于显示面板7的位置等的自 由度增大。具体地，如图21A和图21B所示，可以将压敏传感器703设置在与显示盖5的操 作区域的中心相对应的位置处。而且，由于压敏传感器703设置在显示面板7的下表面7b上，所以显示盖5、触摸 面板2、以及显示面板7的结构可被适宜地设定为不管安装压敏传感器703的位置怎样，都 可以获得良好的光学特性。〈第八实施方式〉图22是示意性地示出了根据本发明第八实施方式的传感装置的压敏传感器的截 面图。图23是示意性地示出了该实施方式的传感装置的分解透视图。在该实施方式中，使用电容式触摸面板802。如图22所示，触摸面板802包括用于 检测的X透明电极图案82 形成在其上的X电极基板825和用于检测的Y透明电极图案 的826a形成在其上的Y电极基板826。X电极基板825通过粘合剂827接合至显示盖5的 内表面6，Y电极基板拟6通过粘合剂828接合至X电极基板825。X电极基板825和Y电 极基板拟6可被布置成使用于检测的X透明电极图案82 和用于检测的Y透明电极图案 826a面向触摸面板802的下表面802b侧。X电极基板825和Y电极基板拟6均由诸如PET基板的透明材料构成。对于形成 在X电极基板825上的用于检测的X透明电极图案82 ，例如，使用在一个方向上延伸为条状的ΙΤ0。同样在Y电极基板拟6上，将在一个方向上延伸为条状的ITO形成为用于检测的 Y透明电极图案826a。将用于检测的Y透明电极图案826a形成为使其延伸方向与用于检 测的X透明电极图案82 的延伸方向基本垂直。用于检测的X透明电极图案82 和用于检测的Y透明电极图案826a在平面内彼 此重叠的区域是对应于操作区域如的坐标检测区域H。当操作者与操作区域如接触时，电 容在坐标检测区域H中局部发生变化。通过检测局部电容变化，来指定操作者接触的位置 的XY坐标。如图22所示，在该实施方式中，在X电极基板825上形成屏蔽层817。另外，在Y 电极基板拟6上形成第一电极10。屏蔽层817与用于检测的X透明电极图案82 同时形 成。另外，第一电极10与用于检测的Y透明电极图案826a同时形成。因此，屏蔽层817和 第一电极10均由ITO形成。由于屏蔽层817和第一电极10与透明电极图案同时形成，所 以改善了形成屏蔽层817和第一电极10的可作业性。如图23所示，以所示的顺序将间隔件814、第二电极11形成在其上的支撑部819、 以及粘合剂812接合至Y电极基板826。在间隔件814、支撑部819、以及粘合剂812中的每 一个上形成用于通过显示面板(未示出)在操作区域如中显示图像的显示窗829。图23中所示的显示盖5、触摸面板802、间隔件814、支撑部819、以及粘合剂812 构成模块830。因此，可以一体地形成触摸面板802和压敏传感器803，并且通过将该模块 830装入框架4，可以容易地安装压敏传感器803。因此，可以改善生产传感装置800的可作 业性，并且可以降低生产成本。应当注意，尽管在该实施方式中在X电极基板825上形成屏蔽层817，但是可替代 屏蔽层817而形成第二实施方式等中所述的差动电极。另外，可以基于上述“差异的变化 率”来检测施加至操作区域fe的按压力。触摸面板802的结构不局限于该实施方式中所述的结构。例如，X电极基板825 和Y电极基板拟6可被布置成使用于检测的X透明电极图案82 和用于检测的Y透明电 极图案826a面向显示盖5侧。可选择地，X电极基板825和Y电极基板拟6可被布置成使 用于检测的X透明电极图案82 面向显示盖5侧而用于检测的Y透明电极图案826a面向 下表面802b侧。可选择地，X电极基板825和Y电极基板拟6可被布置成使用于检测的X 透明电极图案82 和用于检测的Y透明电极图案826a彼此面对。〈第九实施方式〉图M是示意性地示出了根据本发明第九实施方式的传感装置的压敏传感器的截 面图。如图M所示，在该实施方式中，屏蔽层917形成在触摸面板2的上表面加上。屏 蔽层917是导电墨印刷在显示盖5的内表面6上的层。使用含有诸如金、银、以及铜的导电 材料的墨作为导电墨。作为印刷方法，使用凹版印刷、胶版印刷、喷墨印刷、丝网印刷等。如上所述，可以将导电墨印刷在其上的层用作屏蔽层917。通过屏蔽层917，可以 抑制在手指等接近操作区域fe时第一电极10和第二电极11之间的电容变化。而且，由于在该实施方式中屏蔽层917印刷在显示盖5的内表面6上，所以可以使 屏蔽层917在显示盖5的表面上可见。因此，通过适宜地设定用于装饰的屏蔽层917的形 状和颜色，可以改善传感装置900的设计。
〈第十实施方式〉图25是示意性地示出了根据本发明第十实施方式的电子装置1000的透视图。在 电子装置1000中，将稍后要描述的控制单元结合在根据以上实施方式中任何一个实施方 式的传感装置中。当通过诸如手指的操作者按压显示盖1005的操作区域100 时，控制单元使电子 装置1000基于按压位置和按压力执行预定操作。换句话说，控制单元能够处理通过设置 在壳体1001内部的触摸面板所检测到的关于操作者的触摸位置的信号和通过设置在壳体 1001内部的压敏传感器所检测到的关于操作者的按压力的信号。例如，通过控制单元，将多个按钮作为图像显示在操作区域100 中。当用户按压 按钮时，控制单元基于操作者的按压位置和按压力判定哪个按钮被按压。然后，例如，控制 单元使与判定为已被按压的按钮相对应的图像显示在操作区域1005a中。可选择地，可以 激活与判定为已被按压的按钮相对应的应用。在该实施方式中，控制单元包括检测第一电极和第二电极之间的电容变化的运算 电路等。控制电路检测施加至操作区域1005a的按压力。例如，控制单元可以由硬件或者软件和硬件两者来实现。硬件通常包括CPU(中 央处理单元)、MPU (微处理单元)、RAM(随机存取存储器)、ROM(只读存储器)、DSP (数字 信号处理器)、FPGA (现场可编程门阵列)、ASIC (特定用途集成电路)、NIC(网络接口卡)、 以及WNIC (无线OTC)。将构成软件的各种程序存储在ROM或者其他存储设备中。这种电子装置1000的实例包括诸如数码相机和数码摄像机的图像拾取装置、诸 如移动电话和便携式视听装置的终端装置、便携式游戏装置、PDA(个人数字助理)、屏上键 盘、电子词典、显示装置、视听装置、投影仪、游戏装置、机器人装置、以及其他电子产品。〈变形例〉本发明不局限于以上实施方式，并且可以在不背离本发明的主旨的范围内进行多 种修改。例如，图沈是示出了根据第一实施方式的第一电极10和第二电极11的形状等的 变形例的示图。这里，示出了设置在显示盖5的外围区域恥的内表面6b上的第一电极10 和第二电极11。如图26A所示，可以将多个第一电极10和第二电极11设置在与显示盖5的四角 相对应的位置处。多个第一电极10和第二电极11通过配线M相互电连接。可选择地，如 图26B所示，可以将第一电极10和第二电极11设置在与显示盖5的两个相对边相对应的 位置处。当将第一电极10和第二电极11设置为如图26A和图26B所示时，与第一实施方 式中所述的环状形成的第一电极10和第二电极11的情况下相同，不管操作区域如的按压 位置怎样，都可以高精度地检测按压力。此外，当将第一电极10和第二电极11形成为如图26A和图26B所示时，可以减少 要用作第一电极10和第二电极11的导电材料的量。因此，可以降低元件成本。另一方面， 当将第一电极10和第二电极11形成为如第一实施方式中所述的环状时，可以减少起始于 第一电极10和第二电极11的配线M的数量。因此，可以简化传感装置100的结构。应当 注意，本文中所述的变形例还可应用于上述其他实施方式。应当注意，可以将第一电极10和第二电极11设置在图^B中的显示盖5的两条长边上。可选择地，第一电极10和第二电极11可以形成在例如显示盖5的两条长边和一 条短边上。换句话说，第一电极10和第二电极11可以形成在显示盖5的三条边上。此外，第一电极10和第二电极11可以形成在显示盖5的一条边上。例如，在图标 仅在沿着显示盖5的一条边的区域中显示的情况下，如果第一电极10和第二电极11形成 在该一条边上，则可以检测对于图标的按压力。如上所述，第一电极10和第二电极11可以 形成在预定区域中。图27是示出了根据图14中所示的第四实施方式的传感装置的变形例的示图。在 传感装置400的压敏传感器403中，间隔件14仅设置在第一电极10和第二电极11的一侧 (图27中的右手侧)。当如上所述间隔件14仅设置在第一电极10和第二电极11的一侧 时，第一电极10和第二电极11之间的距离易于变化。因此，可以以高灵敏度检测对于操作 区域如的按压力。间隔件14设置在第一电极10和第二电极11的两侧还是设置在第一电 极10和第二电极11的一侧仅需要基于传感装置的期望特性来适宜地设定。图观和图四是示出了根据图22和图23中所示的第八实施方式的传感装置的变 形例的示图。同样在传感装置800中，与图27中所示的传感装置400中一样，间隔件814 仅形成在第一电极10和第二电极11的一侧(图28中的右手侧)。因此，可以使图四中所 示的间隔件814的情况下的显示窗829的面积大于图23中所示的间隔件814的情况下的 显示窗的面积。因此，可以在显示面板上显示具有大面积的图像。在以上实施方式中，显示盖为矩形。然而，显示盖的形状不局限于矩形并且可以采 取诸如圆形、椭圆形、以及多边形的任何形状。而且，操作区域和外围区域的形状也可以被 适宜地设定。此外，操作区域和外围区域重叠的区域可以形成在显示盖上。例如，当被操作 者按压固定至框架的整个显示盖时，整个显示盖相当于操作区域，而固定至框架的其一部 分还相当于外围区域。还可以适宜地设定框架的形状。仅需要以与第十实施方式中所述的多种电子装置 相对应的形状形成框架。本领域的技术人员应当理解，根据设计要求和其它因素，可以进行各种修改、组 合、子组合以及变形，只要它们在所附权利要求书或其等同物的范围内。
权利要求
1.一种传感装置，包括显示盖，包括被操作者按压的操作区域和位于所述操作区域周围的外围区域； 框架，包括被所述操作区域覆盖的开口和固定所述外围区域的固定部； 触摸面板，由所述显示盖支撑以定位在所述开口处，并且检测所述操作者接触所述操 作区域的位置；以及压敏传感器，设置在所述显示盖和所述框架之间，包括第一电极和与所述第一电极相 对的第二电极，并且基于所述第一电极和所述第二电极之间的电容变化来检测对所述操作 区域的按压力，所述第一电极和所述第二电极之间的电容变化对应于所述显示盖的挠曲量。
2.根据权利要求1所述的传感装置， 其中，所述压敏传感器包括设置在所述外围区域中的所述第一电极， 设置在所述固定部上的所述第二电极，以及 设置在所述外围区域和所述固定部之间的间隔件。
3.根据权利要求2所述的传感装置， 其中，所述压敏传感器包括第三电极，设置在所述第一电极和所述外围区域之间并与所述第一电极相对， 连接层，设置在所述第一电极和所述第三电极之间，并且限制所述第一电极和所述第 三电极之间的距离变化，以及运算电路，检测所述第一电极和所述第二电极之间的电容与所述第一电极和所述第三 电极之间的电容间的差异的变化率。
4.根据权利要求3所述的传感装置，其中，所述压敏传感器包括导电层，所述导电层设置在所述第三电极和所述外围区域 之间并与所述第三电极相对，并且连接至地电位。
5.根据权利要求2所述的传感装置， 其中，所述压敏传感器包括第三电极，设置在所述第二电极和所述固定部之间并与所述第二电极相对， 连接层，设置在所述第二电极和所述第三电极之间并且限制所述第二电极和所述第三 电极之间的距离变化，以及运算电路，检测所述第一电极和所述第二电极之间的电容与所述第二电极和所述第三 电极之间的电容间的差异的变化率。
6.根据权利要求5所述的传感装置，其中，所述压敏传感器包括导电层，所述导电层设置在所述第一电极和所述外围区域 之间并与所述第一电极相对，并且连接至地电位。
7.根据权利要求1所述的传感装置，其中，所述触摸面板包括固定至所述显示盖的第一表面和设置在所述第一表面的另一 侧的第二表面，以及其中，所述压敏传感器包括 所述第一电极，设置在所述第二表面上，所述第二电极，设置在所述固定部上，第三电极，设置在所述第一表面上并与所述第一电极相对，以及 运算电路，检测所述第一电极和所述第二电极之间的电容与所述第一电极和所述第三 电极之间的电容间的差异的变化率。
8.根据权利要求1所述的传感装置，其中，所述触摸面板包括固定至所述显示盖的第一表面和设置在所述第一表面的另一 侧的第二表面，以及其中，所述压敏传感器包括 所述第一电极，设置在所述第二表面上，所述第二电极，设置在所述固定部上，以及导电层，设置在所述第一表面上并与所述第 一电极相对，并且连接至地电位。
9.根据权利要求1所述的传感装置， 其中，所述显示盖为矩形，以及其中，所述第一电极和所述第二电极设置在所述显示盖的至少一条边上。
10.根据权利要求8所述的传感装置，其中，所述第一电极和所述第二电极沿着所述显示盖的边缘形成为环状。
11.根据权利要求1所述的传感装置，其中，所述第一电极和所述第二电极之间的间隙为空气间隙。
12.根据权利要求1所述的传感装置，进一步包括显示面板，包括固定至所述触摸面板的第一表面和设置在所述第一表面的另一侧的第二表面，其中，所述压敏传感器设置在所述第二表面上。
13.一种电子装置，包括显示盖，包括被操作者按压的操作区域和位于所述操作区域周围的外围区域； 框架，包括被所述操作区域覆盖的开口和固定所述外围区域的固定部； 触摸面板，由所述显示盖支撑以定位在所述开口处，并且检测所述操作者接触所述操 作区域的位置；压敏传感器，设置在所述显示盖和所述框架之间，包括第一电极和与所述第一电极相 对的第二电极，并且基于所述第一电极和所述第二电极之间的电容变化来检测对所述操作 区域的按压力，所述第一电极和所述第二电极之间的电容变化对应于所述显示盖的挠曲 量；以及控制单元，处理由所述触摸面板检测到的关于所述操作者的接触位置的信号和由所述 压敏传感器检测到的关于所述操作者的所述按压力的信号。
全文摘要
本发明提供了一种传感装置和电子装置，该传感装置包括显示盖，包括被操作者按压的操作区域和位于操作区域周围的外围区域；框架，包括通过操作区域覆盖的开口和固定外围区域的固定部；触摸面板，由显示盖支撑以定位在开口处，并且检测操作者接触操作区域的位置；以及压敏传感器，设置在显示盖和框架之间，包括第一电极和与第一电极相对的第二电极，并且基于对应于显示盖的挠曲量的第一电极和第二电极之间的电容的变化来检测对操作区域的按压力。
文档编号G06F3/041GK102053750SQ20101052949
公开日2011年5月11日 申请日期2010年11月2日 优先权日2009年11月6日
发明者兼平浩纪, 和田丰, 宫田一智, 川口裕人, 本多秀利, 石垣正人, 赤间博 申请人:索尼公司