CN1317824C - 输入装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种输入装置，在外壳(2)的内侧面(2a)与对置电极(4)之间设置导电性材料(5)。由此，能够使对置电极灵敏度调整稳定，输入装置的操作性提高，同时不损害电气设备外观。

Description

输入装置
技术领域
本发明涉及例如作为个人计算机(Personal Computer)的定点设备而使用的静电电容方式的输入装置。
背景技术
以往，静电电容方式的输入装置配置于例如手机、照相机、被称为PDA(个人数字助理)的携带终端等各种电气设备中而使用。
作为这样的输入装置的一例，具有既定面积的对置电极，该对置电极贴附在各种电气设备的壳体的内侧面上。所述对置电极，例如由片状的薄铜板等导电性的金属板所形成，沿着所述壳体的内侧面以稍宽的面积而设置。所述对置电极形成非常的薄膜状，能够对应于所述壳体的各种曲线形状而贴附。而且，用手指等导体接触对置于所述对置电极的壳体表面时，在所述导体与所述对置电极之间形成静电电容，所述静电电容随所述对置电极与所述导体之间的对置面积及对置距离而变化。
所述壳体由金属以外的高介电率的材料所构成，例如可以使用塑料等合成树脂。
而且，在所述输入装置中，设置有检测静电电容的检测装置，时钟信号生成装置，信号延迟装置，延迟信号检测装置，以及A/D变换装置。
所述时钟信号生成装置，是连续输出既定频率的规则脉冲信号的装置。所述信号延迟装置是由连接于所述可变电容部与所述时钟信号生成装置之间的电阻所构成。而且，延迟信号检测装置由AND电路与在其后段设置的电阻与电容所构成的平滑装置所形成。所述AND电路的输入部，输入所述时钟信号生成装置所输出的时钟信号与经由所述信号延迟装置的输出，该AND电路的输出输入到所述平滑装置。所述A/D变换装置以既定的取样周期检测所述平滑装置的输出电压，作为数字输出，发送到由CPU构成的控制部。而且，所述控制部通过由所述A/D变换装置输出的数字输出得到各种信息时，与其相对应设定电气设备的所规定的动作(例如参照专利文献1)。
专利文献1：特愿2002-306887号
然而，上述以往的静电电容方式的输入装置，在将对置电极贴附到电气设备的外壳时，在由电气设备的形状而使对置电极的贴附困难的情况下，由于是在向电气设备的内侧贴附对置电极，所以有在对置电极的表面与电气设备的外壳之间发生由空气层构成的空间的情况。在对置电极的表面与电气设备的外壳之间发生这种空间时，会发生对置电极的灵敏度调整困难，输入装置的操作性低下等问题。
而且，近年来，在各种电气设备中将外壳形成为金属风格的情况有增加的倾向。上述输入装置，在操作面、即外壳的表面是由金属形成或实施了金属镀层的情况下，由于由金属的导电性会使对置电极产生误动作，所以，由树脂等非导电材料形成外壳的表面，这样会对电气设备的外观有不良影响。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种在将对置电极贴附到电气设备的内侧的情况下，能够使对置电极的灵敏度调整稳定，输入装置的操作性提高，同时不损害电气设备的外观的静电电容方式的输入装置。
为了达到上述目的，本发明的输入装置的特征在于：是检测在外壳的内侧面贴附的对置电极与接近或接触外壳的表面的导体之间所产生的静电电容，从而检测出坐标的静电电容方式的输入装置，在外壳的内侧面与对置电极之间设置有导电性材料。
而且，本发明的输入装置的另一特征在于：是检测在外壳的内侧面贴附的多个对置电极与接近或接触外壳的表面的导体之间所产生的静电电容，从而检测出坐标的静电电容方式的输入装置，在所述外壳的内侧面与所述对置电极之间分别设置有导电性材料。
而且，本发明的输入装置的另一特征在于：所述导电性材料以比所述对置电极的面积大的面积而设置。
而且，本发明的输入装置的另一特征在于：在所述外壳的表面上蒸镀有非导电性的金属膜。
根据本发明，在将对置电极贴附到电气设备的内壳上而构成的静电电容方式的输入装置中，通过在外壳的内侧面与对置电极之间设置的导电性材料，能够使对置电极的灵敏度调整稳定，输入装置的操作性提高。
而且，通过使在外壳的内侧面与对置电极之间设置的导电性材料的面积比对置电极的面积大，能够相对于对置电极的面积而扩大输入装置的操作面。
进而，通过蒸镀非导电性的金属膜，能够不损害金属风格的电气设备的外观，而且，能够通过蒸镀非导电性金属膜防止对置电极的误动作。
附图说明
图1是表示本发明中输入装置的第一实施方式的概略截面图。
图2是表示第一实施方式及第三实施方式的输入装置的结构的方框图。
图3是表示本发明中输入装置的第二实施方式的概略截面图。
图4是表示第二实施方式的输入装置的结构的方框图。
图5是表示本发明中输入装置的第三实施方式的概略截面图。
图中：1-输入装置，2-外壳，3-内壳，4-对置电极，5-导电性材料，6-金属膜，7-可变电容部，8-检测装置，9-时钟信号生成装置，10-信号延迟装置，11-延迟信号检测装置，12-A/D变换装置，13-控制装置，14-导体。
具体实施方式
以下参照附图对本发明中输入装置的实施方式加以说明。
图1是表示本发明中输入装置的第一实施方式的概略截面图。图2是表示第一实施方式及第三实施方式的输入装置的结构的方框图。图3是表示本发明中输入装置的第二实施方式的概略截面图。图4是表示第二实施方式的输入装置的结构的方框图。图5是表示本发明中输入装置的第三实施方式的概略截面图。
如图1所示，该第一实施方式中的输入装置1A，在个人计算机、PDA、手机等电气设备的外壳2内的内壳3的外侧面3a上贴附有对置电极4，在所述对置电极4上，设置有填充由与所述外壳2的内侧面2a的空气层所构成的空间的导电性材料5。
而且，在所述外壳2的表面(操作面)2b上，利用不导电溅射蒸镀有金属间未分别结合的非导电性金属膜6。
静电电容C通过所述导电性材料5而在所述对置电极4与操作所述外壳2的操作面2b的手指等导体14之间形成，在所述对置电极4与所述导体14之间形成可变电容部7。而且，所述静电电容C随所述对置电极4与所述导体14的对置面积及对置距离而变化。
而且，如图2所示，所述输入装置1A中，设置有由时钟信号生成装置9、信号延迟装置10、及延迟信号检测装置11所构成，检测在由所述导体14而操作外壳2的操作面2b时的静电电容C的变化的检测装置8。
所述时钟信号生成装置9，是连续输出既定频率的规则脉冲信号的装置。所述信号延迟装置10，由所述对置电极4与连接于该对置电极4及所述时钟信号生成装置9之间的电阻R所构成。而且，所述延迟信号检测装置11由AND电路11A、与在其后段设置的电阻与电容所构成的平滑装置11B所形成。在所述AND电路11A的输入部11a、11b上，能够输入所述时钟信号生成装置9所输出的时钟信号(不经由所述信号延迟装置10的时钟信号)、与经由所述信号延迟装置10的输出，该AND电路11A的输出输入到所述平滑装置11B。
而且，在所述检测装置8的最终段，即所述延迟信号检测装置11的平滑装置11B的后段，连接有A/D变换装置12。所述A/D变换装置12以既定的取样周期检测所述平滑装置11B的输出电压并作为数字输出，将数字信号输出到控制装置13，对电气设备实施所希望的控制。
接着，对上述结构的输入装置1A的作用加以说明。
由上述结构所构成的本第一实施方式的输入装置1A，使笔或手指等导体14与通过外壳2的不导电溅射而蒸镀有非导电性金属膜6的操作面2b接近或接触，使所述导体14向所希望的方向移动时，通过导电性材料5，所述对置电极4与所述导体14之间所产生的静电电容C变化，该静电电容C的变化可由所述检测装置8所检测，根据检测出的静电电容C的变化，从所述检测装置8所输出的数字信号向所述电气设备的控制装置13输出，对所述电气设备实现所希望的控制。
根据以上所说明的该第一实施方式的输入装置1A，通过在电气设备的外壳2的内侧面2a与对置电极4之间的空气层所构成空间内设置的导电性材料5，能够正常地检测出对置电极4的静电电容C的变化，能够确保输入装置1A的灵敏度，提高操作性。
而且，通过在电气设备的外壳2的操作面2b上利用不导电溅射蒸镀金属膜6，由于该金属膜6中没有金属间的结合，所以能够在确保对置电极4的灵敏度的状态下，将电气设备的外壳2的操作面2b形成为金属风格，能够防止损害电气设备的外观。
接着，在第二实施方式的输入装置1B中，如图3所示，在个人计算机、PDA、手机等电气设备的外壳2内的内壳3的外侧面3a上贴附有多个(本实施方式中为6个)对置电极4a、4b、4c、4d、4e、4f，在各对置电极4a～4f上，分别设置有填充与所述外壳2的内侧面2a的空气层所构成的空间的导电性材料5。
而且，在所述外壳2的操作面2b上，利用不导电溅射蒸镀金属间未分别结合的非导电性金属膜6。
静电电容C通过各导电性材料5在各对置电极4a～4f与操作所述外壳2的操作面2b的手指等导体14之间分别形成，在各对置电极4a～4f与所述导体14之间分别形成可变电容部7。而且，所述静电电容C随各对置电极4a～4f与所述导体14的对置面积及对置距离而变化。
而且，如图4所示，所述输入装置1B中，对应于各对置电极4a～4f，设置有由信号延迟装置10(各对置电极4a～4f与电阻R)、延迟信号检测装置11(AND电路11A与平滑装置11B)、A/D变换装置12、及一个时钟信号生成装置9所构成，检测由所述导体14操作外壳2的操作面2b时的各对置电极4a～4f的静电电容C的变化的检测装置8。而且，将从各A/D变换装置12分别输出的数字输出相加时，就能够检测出操作外壳2的操作面2b的导体14是与各对置电极4a～4f的总面积中何种程度的面积相对置。进而，根据操作外壳2的操作面2b的导体14的移动而检测出各个对置电极4a～4f的对置面积的时间变化，由所述检测装置8检测的各对置电极4a～4f的各静电电容C的变化作为数字信号输出到控制装置13，由控制装置13对电气设备进行所希望的控制。
接着，对上述结构的输入装置1B的作用加以说明。
由上述结构所构成的本第二实施方式的输入装置1B，使笔或手指等导体14与通过外壳2的不导电溅射而蒸镀有非导电性金属膜6的操作面2b接近或接触，使所述导体14向所希望的方向移动时，通过各导电性材料5，所述各对置电极4a～4f与所述导体14之间所分别产生的各静电电容C变化，各静电电容C的变化可由所述检测装置8所检测，根据检测出的静电电容C的变化，从所述检测装置8所输出的数字信号向所述电气设备的控制装置13输出，对所述电气设备进行所希望的控制。
根据以上所说明的该第二实施方式的输入装置1B，通过在电气设备的外壳2的内侧面2a与各对置电极4a～4f之间的空气层所构成的空间内分别设置的导电性材料5，能够正常地检测出各对置电极4a～4f的各个静电电容C的变化，能够确保输入装置1B的灵敏度，提高操作性。
而且，通过在电气设备的外壳2的操作面2b上利用不导电溅射蒸镀金属膜6，由于该金属膜6中没有金属间的结合，所以能够在确保静电传感器6的灵敏度的状态下，将外壳2的操作面2b形成为金属风格，能够防止损害电气设备的外观。
接着，在第三实施方式的输入装置1C中，如图5所示，在个人计算机、PDA、手机等电气设备的外壳2内的内壳3的外侧面3a上贴附有对置电极4，在所述对置电极4上，设置有填充与所述外壳2的内侧面2a的空气层所构成的空间的导电性材料5。
在该第三实施方式中，所述导电性材料5比所述对置电极4的面积更大地形成。
而且，在所述外壳2的操作面2b上，通过不导电溅射蒸镀有金属间未分别结合的非导电性金属膜6。
静电电容C通过所述导电性材料5在所述对置电极4与操作外壳2的操作面2b的手指等导体14之间形成，在所述对置电极4与所述导体14之间形成可变电容部7。而且，所述静电电容C随所述对置电极4与所述导体14的对置面积及对置距离而变化。
而且，如图2所示，所述输入装置1 C中，设置有由与第一实施方式同样结构所构成的、检测在由所述导体14操作外壳2的操作面2b时的静电电容C的变化的检测装置8。还有，关于所述检测装置8的结构，由于与上述第一实施方式同样，所以其详细说明予以省略。
接着，对上述结构的输入装置1C的作用加以说明。
由上述结构所构成的本第三实施方式的输入装置1C，使笔或手指等导体14与利用外壳2的不导电溅射而蒸镀有非导电性金属膜6的操作面2b接近或接触，使所述导体14向所希望的方向移动时，通过导电性材料5，所述对置电极4与所述导体14之间所产生的静电电容C变化，该静电电容C的变化可由所述检测装置8所检测，根据检测出的静电电容C的变化，从所述检测装置8所输出的数字信号向所述电气设备的控制装置13输出，对所述电气设备进行所希望的控制。
进而，通过将在外壳2的内侧面2a与对置电极4之间设置的导电性材料5比所述对置电极4的面积大地形成，能够相对于所述对置电极4的面积扩大操作面2b。
根据以上所说明的该第三实施方式的输入装置1C，通过在电气设备的外壳2的内侧面2a与对置电极4之间的空气层所构成的空间内设置的导电性材料5，能够正常地检测出对置电极4的静电电容C的变化，能够确保输入装置1C的灵敏度，提高操作性。
而且，通过设置比对置电极4的面积大的导电性材料，能够相对于所述对置电极4的面积扩大操作面2b。
进而，通过在外壳2的操作面2b上利用不导电溅射蒸镀金属膜6，由于该金属膜6中没有金属间的结合，所以能够在确保对置电极4的灵敏度的状态下，将电气设备的外壳2的操作面2b形成为金属风格，能够防止损害电气设备的外观。
还有，本发明并不限于上述实施方式，可以根据需要而进行各种变更。

Claims (6)

1.一种输入装置，是检测在由介电率高的材料构成的外壳的内侧设置的薄膜状的对置电极、与接近或接触所述外壳的表面的导体之间所产生的静电电容的静电电容方式的输入装置，其特征在于：在所述外壳的内侧面与所述对置电极之间设置有导电性材料，所述导电性材料的面积大于或者等于所述对置电极的面积，所述静电电容通过所述导电性材料而检测出所述导体与所述对置电极的对置面积或者对置距离的变化。
2.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于：以比所述对置电极的面积大的面积设置所述导电性材料。
3.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于：在所述外壳的表面蒸镀有非导电性的金属膜。
4.一种输入装置，是检测在由介电率高的材料构成的外壳的内侧设置的薄膜状的多个对置电极、与接近或接触所述外壳的表面的导体之间所产生的静电电容的静电电容方式的输入装置，其特征在于：在所述外壳的内侧面与所述各对置电极之间设置有与所述各对置电极分别对置并隔开的导电性材料，所述导电性材料的面积大于或者等于所述各对置电极的面积，所述静电电容通过所述导电性材料而检测出所述导体与所述各对置电极的对置面积或者对置距离的变化。
5.根据权利要求4所述的输入装置，其特征在于：以比所述对置电极的面积大的面积设置所述导电性材料。
6.根据权利要求4所述的输入装置，其特征在于：在所述外壳的表面蒸镀有非导电性的金属膜。
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