CN102467311A - 输入装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及输入装置。在尽量不受外部影响的状态下进行触摸传感器的调整。输入装置具备：面向该输入装置作为操作面的外侧的基材；在与该输入装置作为与操作面相反侧的内侧对置配置于前述基材的基板；在前述基板隔着电介质构件与前述基材对置配置、对静电电容进行检测的一个以上的第一垫片；在前述基板隔着空气层与前述基材对置配置、对静电电容进行检测的一个以上的第二垫片；和连接于前述第一垫片及前述第二垫片，对前述第一垫片及前述第二垫片进行控制的控制部。

Description

输入装置

技术领域

本发明涉及具备静电电容方式触摸传感器的输入装置。

背景技术

已知通过对静电电容的变化进行检测而对用户手指等的触摸进行检测的静电电容方式触摸传感器(包括触摸屏、触摸垫片、触摸开关等。)(例如，专利文献1)。该触摸传感器例如使用于电子设备壳体的操作面板，作为接受用户手指输入的输入装置而使电子设备发挥作用。

在触摸传感器中，具体地，例如包括对静电电容进行检测而输出的垫片(pad)、和对从垫片所输出的静电电容变化进行检测而输出到CPU等的控制器(例如控制IC)。控制器例如将从垫片所输出的信号变换为可以由CPU进行处理的信号(例如，表示电位的值和/或频率)而输出。

专利文献1：日本特开2008-52583号公报

然而，电子设备的特性、垫片和/或控制器的特性因个体而异。因此，当检测静电电容的微小变化时，它们每个个体的特性影响很大，并在各电子设备间，在通过控制器所测量的值中产生不匀。

为了消除由于产生不匀而无法对触摸进行检测的电子设备不良状况，在电子设备的制造工序中，将触摸传感器安装于电子设备之后，进行其调整。在触摸传感器的调整中，例如，在手指和/或其他物体不接近或不接触垫片的状态(OFF状态)下对该垫片的输出值进行测定，算出能够使该测定值达到预先确定的基准值(用于判定为OFF状态的适当值)的校正值(例如，用于对增益进行调整的校正值)，并预先存储于非易失性存储器等。然后，对于垫片的输出，通过控制IC及CPU至少一方的处理，基于该校正值进行校正(例如，增益调整)，可测定出适当的值。

但是，在电子设备的制造工序中，当调整触摸传感器时，存在手指和/或工具及其他物体接近或接触垫片，无法适当地得到测定值的情况。于是，得不到适当的校正值，其结果，产生触摸传感器的不良状况。

发明内容

因此，本发明目的在于，在尽量不受外部影响的状态下进行触摸传感器的调整。

用于解决上述课问题的本发明一个方式为输入装置，具备基材、基板、一个以上的第一垫片、一个以上的第二垫片、和控制部，其中，所述基材面向该输入装置作为操作面的外侧；所述基板在与该输入装置作为与操作面相反侧的内侧，与前述基材对置配置；所述第一垫片在前述基板，隔着电介质构件与前述基材对置配置，对静电电容进行检测；所述第二垫片在前述基板，隔着空气层与前述基材对置配置，对静电电容进行检测；所述控制部连接于前述第一垫片及前述第二垫片，对前述第一垫片及前述第二垫片进行控制。

在此，也可以特征为：前述第二垫片是用于前述控制部或连接于前述控制部的CPU基于前述第二垫片的输出求得对前述第一垫片的输出进行调整的校正值的垫片。

另外，也可以特征为：前述第二垫片配置于前述基板的与前述基材相对的面。

另外，也可以特征为：前述第二垫片配置于前述基板的与前述基材相对面的相反面。

另外，也可以特征为：前述电介质构件与前述基材相接触，并与前述第一垫片相接触。

另外，也可以特征为：前述第二垫片配置于其输出测定条件比前述第一垫片的输出测定条件差的位置。

另外，也可以特征为：对前述第二垫片与前述控制部进行连接的布线比对前述第一垫片与前述控制部进行连接的布线长。

另外，也可以特征为：前述电介质构件为导光体，将配置于前述基板的光源光导向前述基材，前述基材的与前述电介质构件对于的部分使前述光源的光透射。

另外，也可以特征为：前述输入装置为打印机、扫描仪、复印机、复合机中的任意一种电子设备。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式涉及的触摸传感器基板的概略构成例的图。

图2是对本发明第一实施方式涉及的电子设备与触摸传感器基板的关系进行说明的图。

图3是表示本发明第一实施方式变形例涉及的电子设备与触摸传感器基板的关系的图。

图4是表示现有触摸传感器基板的概略构成例的图。

图5是对现有电子设备与触摸传感器基板的关系进行说明的图。

标号说明

1：壳体，2：触摸传感器基板，3：操作用垫片，4：调整用垫片，5：导光板，6：控制IC，7：布线，8：布线

具体实施方式

以下，关于本发明的第一实施方式，参照附图进行说明。

本实施方式中，具备触摸传感器的输入装置例如是打印机、扫描仪、复印机、复合机等电子设备。电子设备例如在其壳体(壳体的外侧，操作面)具备用户用于向电子设备进行输入的操作面板区域。在操作面板区域之下(壳体的内侧，电子设备的内部)，与操作面板区域相对而设置触摸传感器基板，能够对操作面板区域的用户触摸操作进行检测。

图1是表示本发明第一实施方式涉及的触摸传感器基板的概略构成例的图。本图是从正面看设置于上述电子设备操作面板区域之下的触摸传感器基板2的图。图2是对本发明第一实施方式涉及的电子设备与触摸传感器基板的关系进行说明的图。本图是从侧面看触摸传感器基板2安装于电子设备的壳体1内部的状态的图(壳体1为剖面)。

触摸传感器基板2包括操作用垫片3、调整用垫片4、和控制IC6。操作用垫片3与控制IC6以布线7所连接。调整用垫片4与控制IC6以布线8所连接。

操作用垫片3是所谓的静电垫片，例如由绝缘体垫片和配置于该垫片之下的电极所构成。操作用垫片3例如对通过人手指等电介质接近或接触所蓄积的电荷进行检测，并通过布线7输出到控制IC6。

在操作用垫片3与壳体1之间，配置作为电介质的导光板5。导光板5的上端从壳体1的内侧接触或接合于壳体1，下端接触或接合于操作用垫片3的上侧。在触摸传感器基板2的操作用垫片3邻近，配置LED等的光源(未图示)，导光板5将光源的光导向壳体1。壳体1至少与导光板5相接触或相接合的部分成为使光透射的材质或构成，用户能够看该光而确认应当操作的位置。

根据上述构成，操作用垫片3能够对通过人手指等接近或接触壳体1与导光板5相对应的部分所蓄积的静电电容进行检测。还有，本实施方式中，操作用垫片3及调整用垫片4不管在电介质未接近的状态还是电介质接近的状态，都能够进行静电电容的输出；控制IC6不管在电介质未接近的状态还是电介质已接近的状态，都能够得到测定值。

调整用垫片4例如是与操作用垫片3相同制品的静电垫片。调整用垫片4例如对通过人手指等电介质接近所蓄积的电荷进行检测，并通过布线8输出到控制IC6。

调整用垫片4配置于输出值的测量条件比操作用垫片3的输出值的测定条件差的位置。例如配置为，来自调整用垫片4刚输出后的电流值虽然与来自操作用垫片3刚输出后的电流值相同，但是当以控制IC6检测时，变为电流值比操作用垫片3的电流值小。本实施方式中，配置调整用垫片4，使得布线8的长度比布线7长。

如后述地，因为计算出用于进行增益调整使得测量条件差的调整用垫片4测定值变得适当的校正值，所以只要使用该校正值，则测量条件比调整用垫片4的测量条件好的操作用垫片3的测定值就会变得适当。

还有，调整用垫片4的测定值因为只要以条件比操作用垫片3差的状态测定即可，所以并不限定于如上述地使布线长度存在差别的方法，例如，也可以使调整用垫片4的面积比操作用垫片3的面积小。也可以组合这些方法。另外，例如，也可以设置多个调整用垫片4，使用其中最差的测定值。另外，例如，在将调整用垫片4配置于与操作用垫片3同样的测定条件位置的情况下，也可以使布线8蜿蜒蛇行等使得布线8的长度变得比布线7的长度要长，将测量条件设定得差。

在此，在调整用垫片4与壳体1之间，不配置作为电介质的导光板5。即，在调整用垫片4与壳体1之间，存在空气层(空气间隙)，并变成电介质向壳体1表面的接近或接触尽量小地影响调整用垫片4输出的状态。空气层的宽度(W1)为使得电介质向壳体1表面的接近或接触对以调整用垫片4所检测到的静电电容的影响尽量小或消失的宽度。

控制IC6对操作用垫片3及调整用垫片4进行控制。控制IC6例如在电子设备的制造工序中，对调整用垫片4的输出进行测定，并变换为CPU可以处理的信号而输出到CPU等。另外，控制IC6通过由CPU所设定的校正值，对操作用垫片3的增益进行校正。另外，取得校正过的操作用垫片3的测定值，并变换为CPU可以处理的信号而输出到CPU。

还有，触摸传感器基板2例如连接于对电子设备进行控制的主控制器基板(未图示)等。在主控制器基板，例如，设置CPU、RAM、ROM等。控制IC6将测定值输出到CPU。当然，触摸传感器基板2与主控制器基板也可以为一体，各垫片与控制IC6也可以搭载于不同的基板。

CPU通过执行预定的程序，例如，在制造工序中，接受从控制IC6所输出的调整用垫片4的测定值，并使用预先确定的变换式和/或变换表，算出能够使该测定值达到预先确定的基准值的校正值。然后，将该校正值存储于ROM等。

上述校正值用于对操作用垫片3的输出进行校正。例如，当电子设备启动时，CPU将该校正值设定于控制IC6，控制IC6对操作用垫片3的增益以该校正值进行校正。还有，CPU例如每预定时间地从操作用垫片3取得测定值，对某时刻的测定值与预定时间后的某时刻的测定值的差量进行计算，在该差量超出预先确定的值情况下判定为操作用垫片3受过触摸。

还有，虽然本实施方式中，校正值通过CPU来计算，但是例如，也可以通过控制IC来计算。另外，虽然在本实施方式中，校正值设定于控制IC，但是例如也可以，控制IC并不进行校正，而CPU使用校正值进行校正。

还有，上述本发明第一实施方式涉及的触摸传感器基板及电子设备的构成是当对本申请发明的特征进行说明时对主要构成进行了说明的构成，并不限于上述的构成。另外，并不排除一般性触摸传感器基板及电子设备具备的构成。

以上为本发明的第一实施方式。根据本实施方式，能够在尽量不受外部影响的状态下进行触摸传感器的调整。

即，本实施方式中，在从通常用户操作范围离开的位置设置调整用垫片，该调整用垫片与壳体隔着空气层。通过如此的构成，即使在手指和/或物体接近或接触壳体的情况下，也能够不受其影响地对静电电容进行检测。其结果，能够恰当地进行触摸传感器的调整。

对上述实施方式与现有技术进行比较。如图4及图5所示，现有的触摸传感器基板2’具备操作用垫片3、控制IC6、和布线7，但是并不具备调整用垫片4与布线8。操作用垫片3通过导光板5与壳体1相接触或相接合。

因此，现有的触摸传感器的调整需要使用操作用垫片3的测定值来进行，在手指和/或物体接近或接触壳体1的情况下，无法得到适当的测定值。

接下来，关于本发明第一实施方式的变形例，以与第一实施方式的不同点为中心进行说明。

图3是表示本发明第一实施方式的变形例涉及的电子设备与触摸传感器基板的关系的图。

在本变形例中，触摸传感器基板2在收置于电子设备的壳体1之中情况下，壳体1与触摸传感器基板2的距离(W2)比第一实施方式中的距离(W1)要短。因此，若调整用垫片4设置于触摸传感器基板2的壳体侧，则在手指等接近或接触壳体1表面的情况下有可能在静电电容产生变化，无法得到适当的测定值。

因此，在本变形例中，调整用垫片4设置于触摸传感器基板2背面侧(与壳体1相反侧)的表面。还有，布线8也设置于触摸传感器基板2的背面侧表面。

通过为如上述的构成，即使在壳体与触摸传感器基板接近的情况下，也能够在尽量不受外部影响的状态下进行触摸传感器的调整。

还有，上述本发明的各实施方式意图对本发明的主旨与范围进行例示，并非进行限定。许多代替物、修正及变形例对本领域技术人员而言显而易见。

虽然在上述的实施方式中，在电子设备的制造工序中决定校正值，但是例如，也可以在由用户购买之后，在接通电子设备电源的定时、从节电模式恢复为通常模式的定时，决定校正值。

Claims (9)

1.一种输入装置，其特征在于，具备：

形成该输入装置的操作面的基材；

与前述基材对置配置的基板；

在前述基板，隔着电介质构件与前述基材对置配置，对静电电容进行检测的一个以上的第一垫片；

在前述基板，未隔着电介质构件与前述基材对置配置，对静电电容进行检测的一个以上的第二垫片；和

连接于前述第一垫片及前述第二垫片，对前述第一垫片及前述第二垫片进行控制的控制部。

2.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于：

前述第二垫片为用于前述控制部或连接于前述控制部的CPU基于前述第二垫片的输出求得对前述第一垫片的输出进行调整的校正值的垫片。

3.根据权利要求1或2所述的输入装置，其特征在于：

前述第二垫片配置于前述基板的与前述基材相对的面。

4.根据权利要求1或2所述的输入装置，其特征在于：

前述第二垫片配置于前述基板的与前述基材相对的面的相反面。

5.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于：

前述电介质构件与前述基材相接触，并与前述第一垫片相接触。

6.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于：

前述第二垫片配置于其输出测定条件比前述第一垫片的输出测定条件差的位置。

7.根据权利要求6所述的输入装置，其特征在于：

对前述第二垫片与前述控制部进行连接的布线比对前述第一垫片与前述控制部进行连接的布线长。

8.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于：

前述电介质构件为导光体，将配置于前述基板的光源光导向前述基材，前述基材的与前述电介质构件对应的部分使前述光源的光透射。

9.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于：

该输入装置为打印机、扫描仪、复印机、复合机中的任意一种电子设备。

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