输入装置、电子设备和传感器片的制作方法_5

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类似地,在该实施方式的电子设备72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。
[0249]此外,还可降低功耗,从而控制单元50根据情况适当改变电极基板20上的每个检测器部分20s的扫描间隔。在该情形中,这能够通过改变驱动一般触摸面板所使用的扫描模式来实现。
[0250]此外,根据该实施方式的输入装置I能够通过质心计算,在操作位置处进行坐标计算。在该情形中,通过设定除开关输入模式之外的其他模式,例如可在输入装置上进行手指的手势输入(gesture input)。
[0251]输入装置I能够类推地检测每个检测器部分20s中的电容变化。因此,可通过利用小于开关开启时的电容变化量的变化量,根据操作力来输出控制信号(例如与按键选择显示相关的信号)。
[0252]<第二实施方式>
[0253]图28是显示根据本发明第二实施方式的输入装置的构造的剖面图。在图28中,由相同的参考标记表不与第一实施方式中对应的部分,因而之后将省略其详细描述。
[0254]根据该实施方式的输入装置2与输入装置I不同之处在于,操作部件10不包括导体层14。因而,在输入装置2中,能够判定按键输入,从而电极基板20静电式地检测执行操作部件10的输入操作的用户的手指F。
[0255]此外,在根据该实施方式的输入装置2中,控制单元50构造成能够基于多条第一电极线210和多条第二电极线220中的电容变化,产生与操作部件10相邻的操作物体(手指F)的位置有关的信息。通过这样的方式,可检测操作部件10上的手指移动。例如,输入装置2能用作定点设备(pointing device)。
[0256]根据本实施方式,可基于每个检测器部分20s中的电容变化量,检测手指F距离操作部件10的高度。此外,可实现对于操作部件10的非触摸输入操作。
[0257]此外,在该实施方式中,能够应用与操作部件10、电极基板20、支撑体30和控制单元50以及按键判定方法有关的上述可替换实施方式。
[0258]<第三实施方式>
[0259]之后,将描述本发明的第三实施方式。该实施方式与第一实施方式不同之处在于具有照明按键区域的功能。
[0260](构造示例I)
[0261]图29是显示根据本发明第三实施方式的输入装置的构造示例的示意性侧视图。该实施方式的输入装置3包括光源100和操作部件110。该实施方式的操作部件110与第一实施方式的操作部件10共同之处在于它是具有多个按键区域的能够变形的片状操作部件,但操作部件110传输来自光源100的照明光LI并将其转换为朝输入装置3的正面方向(图29中为向上)发射的显示光L2。
[0262]操作部件110被构造成由诸如PET、PEN、PMMA等之类的能够变形的透光材料构成的导光板。换句话说,操作部件110包括供用户进行输入操作的第一表面111、面对传感器片40 (支撑体30)的第二表面112、形成在第一表面111与第二表面112之间的导光部分113、以及扩散部分114。扩散部分114形成在第二表面112上,并将导光部分113所传输的照明光扩散到多个按键区域,由此形成从第一表面111出射的显示光L2。
[0263]光源100设置在导光部分113的侧表面113a上。入射到侧表面113a上的照明光LI在第一表面111与第二表面112之间反复全反射,传播到相对侧的侧表面,并通过扩散部分114处的扩散作用而出射成为显示光L2。
[0264]作为光源100,能够使用诸如LED (Light Emitting D1de,发光二极管)、半导体激光器和有机EL灯之类的点状光源;诸如CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp,冷阴极荧光灯)之类的线性光源等。线性光源可由多个点状光源构成。照明光LI没有特别限制,只要它是可见光即可,且照明光LI可以是包括白色光、红色光、绿色光和蓝色光在内的任何彩色光。
[0265]扩散部分114由形成在操作部件110的第二表面112上的凹/凸部分构成。通过由几何结构表面构成扩散部分114,在扩散部分114的形成区域中的照明光LI的全反射条件被破坏,照明光LI能够向上朝着第一表面111发送,并被发射成为显示光L2。
[0266]扩散部分114通常设置在其中显示多个按键区域的操作部件110上。图30显示了用于照明按键区域“H”的扩散部分114的构造示例。
[0267]在图30中,部分A是表示与显示“H”的按键区域1aH对应的扩散部分114H的构造示例的主要部分平面图,部分B是部分A的Bl-Bl线剖面图。扩散部分114H包括用于显示按键“H”的第一凹/凸部分114a、和用于显示操作区域1aH的范围(轮廓)的第二凹/凸部分114b。第一凹/凸部分114a和第二凹/凸部分114b由形成在第二表面112上的剖面为三角形的凹部构成。
[0268]在图31中,部分A是表示与显示“H”的按键区域1aH对应的扩散部分114H的另一构造示例的主要部分平面图,部分B是部分A的B2-B2线剖面图。多个第一凹/凸部分114a和第二凹/凸部分114b由多个细微沟槽部分构成。
[0269]在图32中,部分A是示出了与显示“H”的按键区域1aH对应的扩散部分114H的另一构造示例的主要部分平面图,部分B是部分A的B3-B3线剖面图。根据该实施方式,第一凹/凸部分114a和第二凹/凸部分114b由形成在第二表面112上并凸出的剖面为三角形的凸部构成。
[0270]图33A是示出了显示“H”的按键区域1aH的另一构造示例的主要部分平面图,图33B是图33A的B4-B4线剖面图。根据该实施方式,第一凹/凸部分114a和第二凹/凸部分114b由剖面为三角形的凸部、以及位于操作部件110的第一表面111上的遮蔽物115构成,所述遮蔽物115用于将按键“H”显示为着色背景上的白色图案。
[0271]图34A是示出了显示“H”的按键区域1aH的另一构造示例的主要部分平面图,图34B是图34A的B5-B5线剖面图。根据该实施方式,在操作部件110的第二表面112上的与按键区域1aH对应的区域上,形成由多个细微格栅槽构成的扩散部分114H,且在操作部件110的第一表面111上形成用于显示按键“H”的遮蔽物116。
[0272]此外,图35是其中扩散部分114s被设置在操作部件110的第二表面112与支撑体30的多个构造体320的粘结部分上的输入装置的示意性侧视图。通过由具有与其他区域不同的反射率、折射率等的光学面构成扩散部分114s,照明光LI的全反射条件被破坏,照明光LI能够向上被发送到第一表面111并被发射成为显示光L2。
[0273]如上所述,根据该实施方式,操作部件110上的多个按键区域1a能够发射显示光L2,由此能够提高每个按键区域1a的可见度,例如,当在较暗的室内或户外使用时能够提高输入可操作性。
[0274](构造示例2)
[0275]图36是显示根据该实施方式的输入装置的另一构造示例的示意性侧视图。在该实施方式的输入装置4中,光源100设置在电极基板20的侧表面20a上。
[0276]操作部件10由透光材料构成。如第一实施方式中所述,电极基板20包括支撑多条第一电极线210的第一基底材料211和支撑多条第二电极线220的第二基底材料221 (图3),且电极基板20的侧表面20a由这些第一基底材料221和第二基底材料222以及将它们粘结的粘结层23的侧表面构成。在该情形中,第一基板221和第二基板222以及粘结层23由透光材料构成。
[0277]第一电极线210和第二电极线220能够用作将照明光LI反射并扩散到操作部件10的扩散层。第一电极线210和第二电极线220可由诸如Ag胶之类的非透光材料或诸如ITO之类的透光导电氧化物材料构成。
[0278]另一方面,支撑体30中的多个构造体320可用作将照明光LI反射并扩散到操作部件10的扩散层。在该情形中,多个构造体320(图3)由透光材料构成。设置在操作部件10与支撑体30之间的导体层14(图3)由网格图案或诸如ITO之类的透明导电膜构成,由此提供透光性质。
[0279]此外,如图36中所示,可在支撑体30与操作部件10之间形成用于限定显示光L2的透射区域的遮蔽层17。例如,这使得仅仅多个按键区域1a能够发光。遮蔽层17形成在操作部件10的下表面处,但是也可形成在操作部件10的上表面处。可选择地,也可通过将导体层14(图3)构图来形成遮蔽层17(图3)。
[0280](构造示例3)
[0281]图37是显示根据该实施方式的输入装置的另一构造示例的示意性侧视图。在该实施方式的输入装置5中,光源101设置在电极基板20的后表面上。
[0282]光源101由片状光源构成。光源101由诸如有机EL器件之类的片状光源构成,但是也可由多个点状光源或多个线性光源构成。光源101设置成以传感器片40介于中间的方式面对操作部件10,照明光LI经由传感器片40而照射到操作部件10。
[0283]同样,在该实施方式中,操作部件10、电极基板20中的第一基板221和第二基板222、以及支撑体30中的多个构造体320由透光材料构成。此外,在该情形中,第一电极线210和第二电极线220以及多个构造体320可用作反射并扩散照明光LI的扩散层。通常,第一电极线210和第二电极线220由诸如ITO之类的透光导电氧化物材料构成。为了提供透光性,可在各个电极线210和220之间设置足够间隙。
[0284]与上述类似,设置在操作部件10与支撑体30之间的导体层14 (图3)可由网格图案或诸如ITO之类的透明导电膜构成。此外,可在支撑体30与操作部件10之间形成用于限定显示光L2的透射区域的遮蔽层17。
[0285]尽管在此参照举例的实施方式描述了本发明,但应当理解本发明并不限于上述实施方式,在不脱离本发明的范围的情况下可进行变化和修改。
[0286]例如,根据上述实施方式,作为传感器片40 (电极基板20和支撑体30),构造示例使用了具有不同按键布局的两个不同操作部件,但并不限于此。可使用具有相互不同按键布局的三个以上的操作部件。
[0287]此外,在其中可存在多种按键布局的区域中布置的按键的输入判定方法不限于上述实施方式,可使用其他判定逻辑来指定输入按键。
[0288]根据上述第一实施方式,传感器片40由电极基板20和支撑体30构成。传感器片可进一步包括与电极基板20的后表面面对的第二导体层、以及设置在第二导体层与电极基板20之间的第二支撑体。例如,第二导体层连接至地电位,第二支撑体由类似于多个构造体320的多个构造体构成。通过这样的方式,电极基板20能够基于与支撑体30之间的距离的变化以及与第二导体层之间的距离的变化输出电容变化,由此能够提高检测灵敏度并能够提尚检测精度。
[0289]图38A到38C每一个示意性示出了包括具有上述构造的传感器片90的输入装置的构造。电极基板20设置在第一导体层14与第二导体层50之间。电极基板20经由第一支撑体30而连接到第一导体层14 (操作部件10或110),并经由第二支撑体80而连接到第二导体层70。图38A到38C每一个示出了具有第三实施方式中所述的照明按键区域的功能的输入装置,但也可由不具有这种功能的输入装置构成。
[0290]在此,图38A,38B和38C分别对应于根据第三实施方式的构造示例1、构造示例2和构造示例3。在图38B和38C所示的构造示例中,第二导体层70还用作反射照明光LI的反射表面。在该情形中,该反射表面可由镜面(银、铝等)形成,或可由散射表面(扩散表面)形成,由此提高光利用率。
[0291]根据上述第三实施方式,按键区域被无源地照明,但是也可如下所述被有源地照明。
[0292]例如,在根据第三实施方式的构造示例1(图29)中,并未采用将扩散部分114设置在操作部件10上的构造,而是可将扩散部分(散射部分)设置在与各个按键区域相对应的电极基板20上。在该情形中,扩散部分被构造为:当操作部件110由于操作负荷而变形并与电极基板20接触时,在操作部件110内部传输的照明光LI的全反射条件被破坏。通过这样的方式,照明光LI能够被向上发送到操作部件110的第一表面111,并被发射成为显示光L2。
[0293]此外,在根据第三实施方式的构造示例2 (图36)中,扩散部分(散射部分)可形成在操作部件10侧。同样,在该情形中,当操作部件110由于操作负荷而变形并与电极基板20接触时,穿过电极基板20的照明光LI的全反射条件被破坏,照明光LI能够被向上发送到第一表面111,并被发射成为显示光L2。
[0294]此外,在图38B所示的构造示例中,扩散部分(散射部分)可设置在第一导体层14和第二导体层70中的至少之一上。当第一导体层14和电极基板20由于操作负荷而变形且电极基板20与第一导体层14或第二导体层70接触时,穿过电极基板20的照明光LI的全反射条件被破坏,照明光LI能够被向上发送到第一表面111,并被发射成为显示光L2。
[0295]本发明可具有下面的构造。
[0296](I) 一种输入装置,包括:
[0297]具有多个按键区域的可变形片状操作部件;
[0298]电极基板,所述电极基板具有多条第一电极线和多条第二电极线,所述多条第二电极线设置成与所述多条第一电极线相面对、且与所述多条第一电极线
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