[发明专利]传感装置和电子装置

说明书

相关申请的参考

本申请包含于2009年11月6日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-255530中所公开的相关主题，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及装配有触摸面板的传感装置，以及电子装置。

背景技术

从过去以来，作为诸如个人计算机的电子装置，已知的是装配有触摸板(touchpad)的电子装置。对于这种电子装置，通过用手指或者触摸笔按压触摸板的触摸表面并且检测被手指等所按压的位置来进行输入操作。例如，日本专利申请公开第Hei 10-198503号(图2等)(下文中，称作专利文献1)公开了一种使用可变电容器测定施加至触摸表面的力的位置和大小的触摸板。

在专利文献1中所公开的触摸板中，可变电容器的两极板(电极)中的一个极板设置在支撑触摸表面的平面顶部构件上。另一极板设置在形成触摸板的框架的基准框架上。平面顶部构件和基准框架经由多个弹簧连接，并且这两极板被设置为彼此相对。被按压的触摸表面在按压方向上移动并且通过弹簧的弹性力返回其原始位置。这时，可变电容器的两极板之间的距离变化，从而改变了可变电容器的电容。基于电容变化，测定施加至触摸表面的力的位置和大小。

发明内容

然而，在专利文献1中所公开的触摸板中，触摸表面的移动量受弹簧的弹性力限制。因此，由于需要将均具有适当弹性力的弹簧结合在适当的位置处，所以元件的数量变大并且结构变复杂，这对于将触摸板小型化来说是一个大问题。

鉴于上述背景，需要一种具有简单结构和少量元件的传感装置和包括该传感装置的电子装置。

根据本发明的实施方式，提供一种传感装置，其包括显示盖、框架、触摸面板、以及压敏传感器。

显示盖包括：被操作者按压的操作区域和位于操作区域周围的外围区域。

框架包括通过操作区域覆盖的开口和固定外围区域的固定部。

触摸面板通过显示盖来支撑以定位在所述开口处，并且检测操作者与操作区域接触的位置。

压敏传感器设置在显示盖和框架之间，包括第一电极和与第一电极相对的第二电极，并且基于对应于显示盖的挠曲量的第一电极和第二电极之间的电容变化来检测对操作区域的按压力。

在该传感装置中，触摸面板检测操作者按压操作区域的接触位置。而且，压敏传感器基于受按压显示盖的挠曲量来检测施加至操作区域的按压力。由于显示盖通过其自身弹性力恢复至其原始形状，所以不需要使用诸如弹簧的弹性构件。因此，可以抑制元件的数量，并且可以简化传感装置的结构。

压敏传感器可以包括：设置在外围区域中的第一电极，设置在固定部上的第二电极，以及设置在外围区域和固定部之间的间隔件(spacer)。

当多次按压操作区域时，例如，第一电极和第二电极之间的距离在操作区域没被按压的状态下也可能会变动，因此降低了基于电容变化的按压力的检测精度。然而，在该实施方式中，由于在不使用传感装置时第一电极和第二电极之间的距离通过间隔件来保持，所以可以防止这种问题发生。而且，由于第一电极设置在显示盖的外围区域中，所以可以根据第一电极和第二电极之间的电容变化来以高灵敏度检测被按压的显示盖的挠曲量。

压敏传感器可以包括：第三电极、连接层、以及运算电路。

第三电极设置在第一电极和外围区域之间并与第一电极相对。

连接层设置在第一电极和第三电极之间，并且限制第一电极和第三电极之间的距离变化。

运算电路检测在第一电极和第二电极之间的电容与第一电极和第三电极之间的电容间的差异的变化率。

在该传感装置中，基于第一电极和第二电极之间的电容与第一电极和第三电极之间的电容间的差异的变化率来检测施加至操作区域的按压力。由于连接层设置在第一电极和第三电极之间，所以在按压操作区域时第一电极和第三电极之间的电容几乎不变，结果是使差异的变化率达到很大值。而且，由于当采用差异时消除了相同相位的噪声信号，所以改善了所检测的信号的S/N比。因此，可以精确地检测施加至操作区域的按压力。

压敏传感器可以包括导电层，设置在第三电极和外围区域之间并与第三电极相对，并且连接至地电位。

当手指等接近操作区域时，例如，存在第一电极和第二电极之间的电容变化的可能性。当由于除如上所述的操作区域的压力以外的原因使第一电极和第二电极之间的电容变化时，则按压操作区域时的电容变化没有达到预定值，并且降低了按压力的检测精度。在该实施方式的传感器中，通过设置导电层，可以抑制在手指等接近操作区域时第一电极和第二电极之间的电容变化。