输入装置、电子设备和传感器片的制作方法_4

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个传感器的示例。图15C显示了纵向设置两个传感器S的示例。图15D显示了水平设置两个传感器S的示例。图15E显示了以矩阵方式垂直和水平设置四个传感器S的示例。
[0198]传感器的数量、形状、尺寸等不限于如上所述,而是能够根据按键区域1a的形状、尺寸等适当选择。多个传感器可具有相同的形状或尺寸,或者具有不同的形状或尺寸。例如,图15F显示了为水平长形按键区域(如空格键)分配八个传感器8的示例。图15G显示了为特有形状的按键区域(如回车键)分配五个传感器S的示例。图15H显示了为特有形状的按键区域(如回车键)分配四个传感器S的示例。
[0199]如上所述,根据本实施方式,根据按键的布置或形状有效地分配传感器。换句话说,在通常的坐标输入传感器中,每个传感器以矩阵方式按规则间距设置。相反,根据本实施方式,传感器的位置或尺寸对应于按键输入区域而变化。因而,能够通过较少的传感器判定按键输入。
[0200](2、传感器片)
[0201]电极基板20和支撑体30构成了根据该实施方式的传感器片40。如上所述,根据该实施方式,传感器片40能够被共同应用于具有不同按键布局的多种操作部件。下文中,将描述这种传感器片的构造。
[0202]图16A和16B显示了具有不同按键布局的两种不同的操作部件101和102。图16A中所示的操作部件101具有与图2中所示的操作部件10相同的布局。
[0203]如图16A和16B中所示,这两种布局的大部分都具有相同的位置和形状,但由虚线包围的区域Rl和R2内的按键组具有不同的尺寸和数量。这种不同是由于使用该输入装置的地区、语言和习惯的不同而导致的。通常,在输入装置中,为了适应这种不同,连同键顶部分一起单独地制造用于判定按键输入的开关或传感器部分。
[0204]通过根据本实施方式的输入装置,能够用一种传感器片检测出这种稍微的不同。为了该目的,根据本实施方式的传感器片40具有下面的构造。
[0205](2-1)在具有不同按键布置的区域中设置传感器的数量、尺寸和位置。
[0206](2-2)在支撑体30中的可能存在多种按键布局的区域中,在按键之间不设置构造体(第二构造体部分320y)。
[0207](2-3)对于具有不同按键布置的区域,将单独的判定标准应用于利用从每个传感器提供的电容变化数据进行的按键判定。
[0208](2-4)对于具有不同按键布置的输入装置,采用不同的软件来进行按键判定。
[0209](2-1、传感器布置)
[0210]将参照图17A到17E描述与传感器的数量、尺寸和位置有关的传感器布置。图17A显示了一种操作部件101的最底端处的按键布置Ka。图17B显示了另一种操作部件102的最底端处的按键布置Kb。图17C显示了与按键布置Ka和Kb对应的电极基板20的传感器布置L。图17D显示了与按键布置Ka和Kb对应的支撑体30的构造体部分的布置Ml。
[0211]当按键布置Ka与按键布置Kb相比时,按键Kl,K2,K3,K4,K6,K7和K8是共同的。传感器Sal和Slb检测按键Kl的输入,传感器S2,S3,S4,S6,S7和S8每一个检测按键K2,K3,K4,K6,K7和K8每一个的输入。传感器Sla和Slb共同设置在构造体部分的布置Ml中的与按键Kl对应的第一凹部321中,传感器S2,S3,S4,S6,S7和S8共同设置在构造体部分的布置Ml中的分别与按键1(2,1(3,1(4,1(6,1(7和Κ8对应的第一凹部321中。
[0212]另一方面,按键布置Ka具有位于区域R2内的按键K51a,K52a,K53a,K54a,K55a,K56a和K57a,按键布置Kb具有位于区域R2内的按键K51b,K52b,K53b和K54b。因而,在两个按键布置Ka和Kb中,设置于区域R2内的按键组的布局不同。
[0213]而与之相对,传感器布置L在区域R2内具有由比按键组的按键多的传感器构成的传感器组(S501,S502,S503,S504,S505,S506,S507,S508,S509,S510 和 S511)。各传感器组能够检测两个按键组的每个按键的输入。具体地说,每个传感器不是对应于按键组的按键布局来设置,而是以不同于按键布局的间距来设置。检测方法没有特别限制。通常,通过后述的坐标计算来判定按键输入。
[0214]传感器组的数量没有特别限制,其可以是11个(根据本实施方式)或者更多或更少,并能够根据区域R2内的按键的数量和形状进行选择。传感器组的每个传感器的尺寸和形状可以是相同的。传感器可具有特有的形状。此外,各个传感器的布置间距并不限于相同,而是能够根据想要的按键布局进行适当变化。
[0215](2-2、支撑体构造)
[0216]如上所述,传感器布置L中的预定传感器组(S501到S511)被用于位于按键布置Ka和Kb的区域R2处的每个按键的输入判定。因为按键布置Ka和Kb在区域R2中具有不同的按键布局,所以传感器组(S501到S511)被共同地设置在构造体部分的布置Ml中的与区域R2对应的第二凹部322上。
[0217]如上所述,传感器组(S501到S511)设置在与第二凹部322对应的位置上。因此,可在传感器S501到S511之间不插入第二构造体320y的情况下来布置传感器S501到S511。在构造体部分的布置Ml中,在对应于区域R2的位置上不设置第二构造体320y。因而可提高区域R2内的按键布局的自由度并提供每个按键的输入可操作性的可靠性。
[0218]如上所述,根据本实施方式的支撑体30在其中可能存在多种按键布局的区域中具有第二凹部322,并且根据本实施方式的支撑体30在所述按键布局中被共用。不仅支撑体30,而且由电极基板20和层叠在其上的支撑体30构成的传感器片40也能够在具有不同按键布局的多个操作部件中被共用。
[0219]图17E显示了图17D中所示的构造体部分的布置Ml的构造的可替换实施方式。图17E中所示的构造体部分的布置M2具有如下构造:在第二凹部322上设置参照图1lB所述的调整单元326。当对区域R2内的按键执行输入操作时,与第二凹部322面对的操作部件10可能在较宽的范围上变形。于是,通过在第二凹部322的预定位置处设置一个以上的调整单元326,能够防止操作部件10在较宽范围上的较大变形。
[0220](2-3、按键判定方法)
[0221]然后,将描述每个按键输入的判定方法。在控制单元50处判定按键输入。
[0222]根据本实施方式的输入装置I不仅开启被触摸的开关,而且还能通过检测取决于预定操作力量的电容变化量的值来开启所述开关。
[0223]例如,对于设置于第一凹部321 (第一空间331)上方的按键来说,每个按键和每个传感器的位置相互一致。例如,当如传感器S2和按键K2那样,一个传感器对应于一个按键时,一旦传感器S2的电容变化量由于按键K2的按压操作而超过预定量,则检测为开关开启O
[0224]当如传感器Sla和Slb与按键Kl之间的关系那样,两个传感器对应于一个按键时,一旦传感器Sla和Slb之一的电容变化量由于按键Kl的按压操作而超过预定量,则检测为开关开启。例如,如图18中所示,当传感器Sla的电容变化量超过预定量A时(步骤101)或者当传感器Slb的电容变化量超过预定量B时(步骤102),就判定开关开启(步骤103)。在该情形中,可增加下述条件,即当传感器Sla和Slb的电容变化量的组合值超过预定值C时开关开启(步骤104和103)。在判定了该按键输入之后,判定下一个按键输入(步骤105) ο
[0225]另一方面,对于设置于第二凹部322 (第二空间332)上方的按键(布置于区域R2中的按键组)来说,每个按键(K51a到K57a或K51b到K54b)和每个传感器(S501到S511)的位置不必一致。将描述该情形中的按键判定方法。
[0226](判定方法I)
[0227]通常,能够使用坐标质心计算方法(coordinatecentroid calculat1n method)判定按键。通过该方法,基于传感器(S501到S511)之间的电容变化计算被施加操作的坐标,以便根据坐标位置与按键布置之间的位置关系来选择用于判定的按键,例如如图19(步骤201和202)中所示。然后,当每个传感器的电容变化量或每个传感器的电容变化量的组合值超过预定值时,判定所选择的按键开启(步骤203和204)。图20显示了当对位于传感器S502正上方的按键以及位于传感器S508和S509之间的正上方的按键同时施加操作力P时,每个传感器S501到S511的电容变化的示例。
[0228]图21显示了当按压两个相邻按键时的电容变化的示例。图21显示了当对位于传感器S509正上方的按键以及位于传感器S510正上方的按键同时施加操作力P时,每个传感器S501到S511的电容变化。在该情形中,随着其中电容发生变化的连续传感器的数量增加,可使用传感器的数量和电容变化的组合值判定两个相邻的按键被按压。
[0229](判定方法2)
[0230]代替坐标质心计算,可使用每个传感器的电容变化数据提取出显示哪个按键被按压的图案,并可判定对应于该图案的开关。图22显示了开关的判定逻辑。
[0231]图22显示了具有不同按键布局的两个按键布置Ka和Kb、以及与操作位置对应的多个传感器的电容变化曲线Cp。在图22中,“APP(a) ”表示当按键布置Ka中的“APP”按键被输入时的电容变化图案,“APP (b) ”表示当按键布置Kb中的“APP”按键被输入时的电容变化图案。图23显示了其判定逻辑的控制流程的示例。
[0232]首先,当通过任意操作导致每个传感器的电容变化时(步骤301),根据每个传感器的电容变化的值,基于预定的判定标准从控制单元50中存储的表中筛分出特定图案(步骤302)。一旦筛分出所述图案,就通过按照所述图案设定的按键坐标计算来确定所要判定的按键区域是否被按压(步骤S303),如果其处于按照所述图案设定的按键范围内,就判定开关开启(步骤S304)。
[0233]与利用判定方法I的坐标计算相比,该方法具有能够任意设定针对按压状态的图案的优点,且当每个按键判定被加权、同时按压多个按键等等时,很容易调整判定标准。此夕卜,还可增加图案并在该图案上设定特定的判定标准。
[0234]对于按键布局中的不同,在判定方法I的情形中,因为按键的坐标根据类型而不同,所以可通过所计算的作为按键坐标的坐标值来改变用于按键判定的坐标值范围,而在判定方法2的情形中则可改变图案筛分的条件值。
[0235](其他)
[0236]例如,当垂直相邻的按键之间的区域被按压时,会出现其中按键由于按压力或轻微的手指移动(抖动)而交替开启的现象。可避免这种现象。图24显示了其控制示例。
[0237]例如,在判定方法I和2中,在开关首次开启之后(步骤401),如果通过下次检测到的电容变化量所计算的坐标数据并未达到与已计算的坐标位置相距的预定距离,则再次输出首次被按压的开关(步骤402和403)。另一方面,如果所述坐标数据超过了与已计算的坐标位置相距的预定距离,则进行正常的按键输出判定(步骤402和403)。根据该算法,当对相邻的两个按键施加操作力时,首次判定的按键输出是基础,由此即使进行上述操作,该操作也能够是稳定的。
[0238]可通过任意的上述方法或多个方法的组合来实现在图16A和16B中所示的区域Rl中的具有不同按键布局的操作部件101和102的按键判定。
[0239](2-4、用于按键判定的软件)
[0240]通过上述判定方法,可通过一种传感器提供多种按键布局。例如能够通过图25中所示的构造提供多种按键布局。在图25中,传感器部分(电极基板20或传感器片40)对于两个键顶IIA和IIB是共用的。键顶(操作部件)IIA和IlB以及按键判定固件(firm)63A和63B配置成对应于各自按键布局。
[0241]当考虑图25的特定设备构造时,能够提供一些构造。
[0242](电子设备的构造示例I)
[0243]图26是显示包括输入装置I的电子设备71的构造的框图。电子设备71包括输入装置I和设备主单元60。输入装置I包括用于检测电极基板20上的多个检测器部分20s (传感器)的电容变化的控制单元50。设备主单元60包括用于从控制单元50接收传感器数据信号(与每个检测器部分20s中的电容变化量对应的数据信号)的控制器61、与键顶IIA和IIB相对应地准备的按键判定固件63A和63B、以及要被控制的设备(例如显示器)62。
[0244]设备62不限于包含在设备主单元60中的构造,也可构造成独立于设备主单元60。此外,可根据键顶IIA和IIB通过设备主单元60 (例如控制器61)来选择按键判定固件63A和63B,或者按键判定固件63A和63B可内置于控制器61中。
[0245]在该情形中,不管电容是否变化,传感器(检测器部分20s)的所有数据都依次从控制单元50输出到控制器61,但是可仅输出具有预定值或更大的电容变化量的传感器的数据。通过这样的方式,可减小控制器61的处理负担。
[0246](电子设备的构造示例2)
[0247]图27是显示包括输入装置I的另一电子设备72的构造的框图。电子设备72与上述电子设备71不同之处在于,按键判定固件63A和63B被整合到输入装置I的控制单元50中。在该情形中,按键判定固件63A和63B存储在控制单元50的存储器51中,通过来自设备主单元60的指令选择与按键布局对应的固件。
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