处(例如，每个按键区域1a的大致中央部分处)。结构61能够将屏蔽层40连接到电极基板20。未形成结构61的区域限定了空间62。以这种方式，根据示例性实施例的输入装置I包括分别形成在前表面和后表面中的空间33和62，并且当它们被手指按压时可变形。结构61可具有与第一支撑体30的结构31相似的材料和形状。
[0075]电极基板
[0076]电极基板20具有分层构造，其中以结合层50介于中间的方式，第一配线板21层叠在第二配线板22上。第一配线板21具有在其表面上沿Y轴方向延伸的电极线210 (脉冲电极)。第二配线板22具有在其表面上沿X轴方向延伸的电极线220 (感测电极)。
[0077]第一配线板21和第二配线板22由绝缘材料所制成的塑料片形成。例如，第一配线板21和第二配线板22由PET、PEN、PC、PMMA或者类似材料所制成的塑料片、玻璃基板或者玻璃环氧基板形成。第一配线板21和第二配线板22具有几十微米至几百微米的厚度，但不特别限于此。
[0078]通过使用Al、Cu或者任何其他导电金属的蚀刻技术、印刷诸如银(Ag)之类的金属膏、或者任何其他形成方法，分别在第一配线板21和第二配线板22上形成第一电极线210和第二电极线220。
[0079]结合层50配置为包括结合板51、以及层叠在结合板51两侧上的粘合剂层52和53。结合板51由绝缘材料制成，类似地，粘合剂层52和53由绝缘材料制成。结合板51可由PET、PEN、PC、PMMA或者类似材料所制成的塑料片、玻璃基板或者玻璃环氧基板形成。粘合剂层52和53可由用作光学透明粘合剂(OCA)的各种材料形成。
[0080]第一配线板21和第二配线板22以结合层50介于中间的方式层叠，以使得第一电极线210和第二电极线220彼此相对。第一电极线210和第二电极线220彼此相对，并且在第一电极线210与第二电极线220之间插入绝缘体材料层(即第一配线板21和结合层50)，由此在电极线210和220之间的交叉区域(在下文中，该区域也被称为“节点”)中形成电容元件。电极线210和220在它们延伸的方向上基本上彼此垂直，因而可在单条电极线210和多条电极线220的交叉处形成多个节点。
[0081]图4示意性地示出如何通过电极线210和220之间的重叠来形成电容元件。图4是用于描述根据示例性实施例的输入装置I中的电容元件的说明图。图4示意性地示出沿着与按键区域1a中的电极基板20的表面相对应的平面获得的剖视图。
[0082]如图4所示，在沿X轴方向延伸的电极线220和沿Y轴方向延伸的电极线210之间的重叠部分处形成电容元件Cl。在该示例性实施例中，形成电极线210和220，以便可在按键区域1a中形成至少一种电容元件Cl。
[0083]参考图3，将说明如何检测针对根据示例性实施例的输入装置I的按键输入。如图3所示，当执行按键操作输入的时候，用手指在Z轴方向上按压与按键相对应的按键区域1a0当按压按键区域1a的时候，操作部件10 (具体来讲，其导电层)与电容元件Cl之间的距离变化，从而电容元件Cl的电容变化。电容元件Cl的电容变化量(在下文中，也被称为“ δ值”)表示基于针对按键区域1a的操作输入的按键区域1a与电容元件Cl之间的距离变化的量。
[0084]在该示例性实施例中，基于在每个节点处检测的δ值，检测与目标节点相对应的按键的输入。例如，将S值或者由S值计算而得的值(例如，表示S值的时间导数的微分δ值，或者通过将δ值归一化而获得的归一化δ值)与预定阈值相比较，从而可检测与该节点相对应的按键的输入。这些δ值、微分δ值、和/或归一化δ值、或者其统计值可以是表示针对按键的操作输入的值，因而这些值有时可以被统称为“操作输入值”。将参考稍后描述的项3 “输入检测系统的构造”详细描述基于δ值的按键输入检测。
[0085]以这种方式，在该示例性实施例中，基于电容元件Cl的电容变化量检测按键输入，因而在没有操作输入的情况下的电容元件Cl的电容(将被称为初始电容或者基础信号值(base signal value))被调节至预定值。因此，适当地设置电极线210和220的形状(具体来讲，可作为电容元件Cl的电极的部分[电极部分]的形状)、以及设置在电极线210和220之间的绝缘体的厚度和材料，以使得电容元件Cl的基础信号值可以是预定值。
[0086]在下文中，为了便于描述并更好地理解δ值与阈值之间的比较，将基于δ值为正值的假定进行描述。如上所述，δ值是电容元件Cl的电容变化量。因而，可通过从存在操作输入时(图3中示出的状态)的电容元件Cl的电容中减去没有操作输入时(图2中示出的状态)的电容元件Cl的电容(即基础信号值)，来计算δ值。另一方面，在图3中示出的状态中，随着按键区域1a与电容元件Cl之间的距离变小，电容元件Cl的电容变得小于图2中示出的状态。以这种方式，仅根据电容值之间的差值获得的δ值可以是负值。然而，在本示例性实施例中，通过适当地改变其符号而将δ值设置为正值。即使当δ值被设置为负值的时候，也可通过把将要与δ值相比较的值(比如阈值)的符号反转，执行与按键输入的检测处理相类似的处理，下文中将对此进行说明。
[0087]在图4中示出的范例中，在一个按键区域1a中设置了六个电容元件Cl ( S卩，有六个节点)，但是本示例性实施例不限于该范例。可在一个按键区域1a中设置任何数目的节点。如上所述，在该示例性实施例中，基于电容元件Cl的电容变化量来执行按键输入的检测。因而，在一个按键区域1a中设置多个电容元件Cl，使用这些电容元件Cl的电容变化量的统计值，比如总和或者平均值)，由此改善按键输入检测的准确性。在该示例性实施例中，可考虑按键的类型或者布置来适当地设置在一个按键区域1a中设置的节点的数目。例如，对于输入频率较高的按键、或者由于所要布置的位置而可能具有低检测准确性的按键(例如，与其他按键相比靠近平面端部设置的按键)来说，设置较多的节点，由此可改善按键输入检测的准确性。
[0088]在图4示出的范例中，为简单起见，电极线210和220的形状基本上是线形的，与构成电容元件Cl的电极相对应的部分的形状基本上是矩形的，但是本示例性实施例不限于该范例。例如，在将要设置电容元件Cl的区域中，电极线210和220可包括具有预定面积和形状，比如环形或者菱形的电极部分。这些电极部分可沿X轴或者Y轴方向串联连接。适当地设置电极线210和220的形状，并调整电极部分的形状，由此可改善δ值检测的准确性。
[0089]图5举例说明了输入装置I中的按键布置与电容元件Cl之间的位置关系。图5是示出输入装置I中的按键布置与电容元件Cl之间的位置关系的示意图。在图5中，电容元件Cl相互重叠，如输入装置I的俯视图的一部分中所示。
[0090]在图5中示出的范例中，电容元件Cl包括具有放射状扩张的配线形状的电极部分，而不是图4中所示出的简单形状。例如，在图中由虚拟线围绕的按键区域1a中设置四个电容元件Cl。换言之，由虚拟线围绕的按键区域1a包括四个节点，因而从该按键区域检测与各个节点相对应的四个S值。
[0091]已经概略地描述了根据示例性实施例的输入装置I的构造。如上所述，输入装置I配置为包括屏蔽层40、第二支撑体60、电极基板20、第一支撑体30、和操作部件10，这些部件彼此层叠。可利用电容元件Cl的电容变化量来执行按键输入的检测，所述电容元件Cl包括形成在电极基板20中的两层配线板。以这种方式，输入装置I可用相对简单的结构来检测按键输入。因而，可使输入装置I减薄和减轻。
[0092]正如现有技术中已知的，具有静电电容型触摸面板的键盘通常设有被布置为在触摸面板的平面上均匀分布的电容元件。因而，按键的布置不必对应于电容元件的布置。另一方面，在输入装置I中，能够适当地设置电极线210和220的形状，并且能够依据按键的布置来调整电容元件的布置。以这种方式，输入装置I能够设置最佳的按键布置构造和信号处理，以便提高每一按键的按键输入检测准确性。此外，与在现有技术中已知的具有触摸面板、且该触摸面板设有被布置为在触摸面板的平面中均匀分布的电容元件的键盘相比，在输入装置I中，可仅形成必要数目的电容元件，由此减少电极的数目。结果，可减少当检测按键输入时对信号处理造成的负载，并由此可使用更便宜的处理器(稍后描述的控制器IC 110或者主MCU 120)来执行信号处理。
[0093]对于根据示例性实施例的输入装置I来讲，例如可参考由与本申请相同的申请人提交的 W013/132736。
[0094]2.导致本发明的实施例的相关背景
[0095]将描述由已经对根据本示例性实施例的输入装置I中的电容元件Cl的电容的温度依赖性作出研宄的发明人所得到的结果，并且将描述发明人得到的导致本发明的实施例的相关背景。发明人已经进行了实验以调查如上所述的输入装置I中的电容元件Cl的温度特性。
[0096]图6和7示出了实验结果。图6和7是示出根据本示例性实施例的输入装置I中的电容元件Cl的温度特性的图表。在图6中，横轴表示输入装置I的操作环境的温度，纵轴表示输入装置I中的与按键区域1a相对应的节点处的基础信号值，并绘制了两者之间的关系。作为一个例子，图6示出了为按键“K”、“S”、“X”、“Y”和“N”获得的结果。在图6以及随后附图的图表中，横轴和纵轴中使用的单位“CNT”对应于通过将与电容元件Cl的电容相关的值(比如S值或者基础信号值)在稍后将参照图8描述的控制器ICllO中转换为计数值(CNT)而获得的值。例如，在该示例性实施例中，根据以下数学式(I)将电容元件Cl的电容(例如，基础信号值)转换为计数值(CNT)。
[0097]基础信号(CNT)= a XC(pF) + 0(I)
[0098]在数学式(I)中，α表示由控制器IC 110的性能或者电源电压确定的系数，β是当电容元件Cl的电容是OpF时被设置为虚计数值的常数。数学式(I)是当电容元件Cl的电容被转换为将由处理器处理的值时的范例，可通过依据处理器的性能等适当地转换该电容，来处理电容元件Cl的电容。
[0099]在图7中，横轴表示时间，纵轴表示在与输入装置I中的按键区域1a相对应的节点处检测的δ值，并绘制了两者之间的关系。作为一个例子，图7示出了为按键“J”获得的结果。在图7中，针对按键区域1a的操作输入被假定为用手指来执行，在预定的第一时间处，开始在预定的负载(例如，50gF)下用指状工具按压按键区域10a，然后在预定的第二时间处执行从按键区域1a释放该工具的操作，并且在该操作期间，示出了与被按压的按键区域1a相对应的节点处的δ值的时间变化。第一时间对应于其中每个图表中的δ值急剧增加的时间，第二时间对应于其中每个图表中的δ值急剧下降的时间。在图7以及随后附图的图表中，δ值有时被显示为利用预定参考值被归一化后的任意单位(a.U.)。
[0100]在图6和7以及随后的图15、16、20、21和22的图表中，绘制了在输入装置I中的一给定按键(例如，按键“J”)中包括的多个节点处的δ值和基础信号值之中的、设置于该按键中的预定位置处的一个节点处的δ值和基础信号值，以作为该按键的δ值和基础信号值的代表值。
[0101]参考图6发现，在输入装置I中，电容元件Cl的基础信号值随着温度降低而减小。例如，在图6中示出的范例中，当温度从25度(25°C)(即常温)降低至零下五度(_5°C)时，基础信号值减小了大约10%。由于基础信号值的减小，被定义为当按压按键区域1a时的电容元件Cl的电容与该基础信号值之间的差值的δ值也随之减小。
[0102]而另一方面，参考图7发现，在输入装置I中，随着温度的降低，即使当以相同的负载按压按键区域1a时，检测到的δ值也减小。在图7中示出的范例中，当温度从25度(250C )(即常温)降低至零下五度(_5°C )时，δ值减小了大约33%。如图7中所示，可以看出，在高温(例如，25°C至45°C )下，在按压按键之后(在第一时间处)δ值立即急剧地增加，在按压按键的中间(在从第一时间至第二时间的时间周期期间)S值基本上固定，而在低温(例如，5°C至_5°C )下，在按压按键的中间(在从第一时间至第二时间的时段期间)δ值逐渐增加。
[0103]根据图6和7中示出的结果发现，在输入装置I中，当通过将δ值与预定阈值进行比较来判定按键输入状态时，按键输入的检测能力可能随着操作环境的温度变化而变化。例如，当通过利用在假定常温下(25°C )使用的情况下调整的阈值来判定按键输入状态时，难以在低温下检测按键输入，而容易在高温下检测按键输入。因而，在输入装置I中，键击的感觉可能随着操作环境的温度而变化。
[0104]发明人考虑了在输入装置I中出现δ值的温度依赖性的原因。图6中所示的电容元件Cl的基础信号值的变化被认为是由于在电容元件Cl中的电极线210和电极线220之间设置的绝缘膜层(图2中示出的第一配线板21或者结合板51)的介电特性随温度变化而导致发生的。为方便起见，在下文中，如上所述的由于电容元件Cl的电气参数的温度特性而导致的δ值的温度特性将被称为“由于电气因素导致的δ值的温度特性”。
[0105]另一方面，如图3所示，在根据本示例性实施例的输入装置I中，手指针对按键区域1a的按压力的量可被检测为电容元件Cl的电容变化。因而，认为构成输入装置I的各个部件的弹性特性随温度的变化也会影响S值的温度特性。发明人对此进行了分析，随后发现，结合层50中使用的粘合剂层52和53趋向于随着温度降低而硬度增加(即，低弹性模量)。为方便起见，在下文中，由于电容元件Cl的结构参数的温度特性而导致的δ值的温度特性被称为“由于结构因素导致的δ值的温度特性”。图7的结果一起示出了由于电气因素导致的δ值的温度特性和由于结构因素导致的δ值的温度特性。
[0106]这样，输入装置I中的δ值的温度特性可能是其中电气因素和结构因素相结合的复杂特性。JP 2009-020006Α公开的技术预先获得静电电容传感器的阻抗的温度特性，并通过在静电式触摸面板中利用所获得的温度特性来校正静电电容传感器的静电电容。然而，根据JP 2009-020006A中公开的技术，仅仅考虑了用于校正由于在静电电容传感器的电极之间设置的弹性体(电介质膜)的热膨胀而导致的静电电容变化的方法。由于对按键区域1a上的按压力的量进行检测的根据示例性实施例的输入装置I的构造，会发生如上所述的由于结构因素导致的温度特性。因而，即使当将JP 2009-020006A中公开的技术不做任何修改便应用于使用输入装置I的输入检测系统时，也不可能以高准确性来检测按键输入。
[0107]当像根据示例性实施例的输入装置I一样，将触摸面板用作键盘时，依据温度对δ值进行简单校正并不足以获得期望的结果。因而，需要在甚至考虑到键盘的可用性的情况下来校正δ值。例如，当作为校正的结果，对按键输入的检测灵敏度过高时，则即使手指与按键区域1a的轻微接触也会被检测到，这可能导致可用性劣化。在JP 2009-020006Α公开的技术中，未提及如上所述的考虑到可用性的温度补偿。
[0108]如上所述，需要在甚至考虑到输入装置I中的可用性的情况下执行δ值的温度补偿。本发明的发明人已经从如上所述的角度研宄了输入装置I中的温度补偿，并随后开发出稍后描述的实施例。将详细说明根据示例性实施例的输入检测系统，特别是在输入检测系统中执行的温度补偿处理。在下文说明中，作为一个例子，将描述其中对在输入装置I的节点处检测到的S值执行温度补偿的情形。该示例性实施例不限于这样的范例，可对包括δ值的任何操作输入值执行温度补偿。例如，可在将δ值转换为其他操作输入值(例如，微分δ值或者归一化δ值)之后，基于温度对其他操作输入值执行校正。直至执行用于判定按键输入状态的处理以前对判定输入状态中使用的操作输入值执行温度补偿才是必要