CN100555201C - 输入装置、电子设备及输入装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种输入装置，具有：能够利用静电电容的变化进行坐标输入的检知的输入检知部；从输入检知部读入检测信号，检测其坐标的坐标检测部；配置于输入检知部近旁的发光部；驱动发光部的驱动部；监视自驱动部送往发光部的驱动电压的监视部；以及根据监视部所监视的驱动电压，对坐标检测部读入来自输入检知部的坐标输入时的脉冲信号的发生进行控制的控制部。

Description

输入装置、电子设备及输入装置的控制方法

技术领域

本发明涉及用于进行各种电子设备的输入操作的输入装置、电子设备及输入装置的控制方法。

背景技术

在手机等电子设备中，作为进行输入操作用的输入装置，具有按钮式的输入装置的设备正在大量商品化。

但是，近年来，在设备日趋小型化的进程中，越来越难以确保设置这样的输入装置所要的空间。

鉴于上述状况，例如提出了这样的电子设备，其具有检测因手指接触引起的静电电容的变化而进行输入的传感器，同时在传感器的上侧配置薄片状的能发光的EL(Electroluminescence元件：即电致发光)元件，由此既提高操作部位的目视辨认性又实现薄型化(参照例如日本专利特開2005-346402号公报)。

下面对上述以往的电子设备的构成进行说明。图7为说明以往电子设备的构成用的断面图。

图7中，电子设备100具有框体101，在该框体101内部，作为输入装置，以重叠的状态配置着传感器102和发光元件103即El元件。这里，发光元件103设置于框体101的前表面一侧，发光元件103的背面配置着传感器102。

作为传感器102，采用能够越过框体101和发光元件103检测出用户的手指104的接触的静电电容式传感器。在采用静电电容式传感器的情况下，手指104一靠近操作表面，部分蓄积于传感器102上的电荷就向手指104导电，电容值减少。通过检测这一电容值变化便能检测出手指104的接触。

传感器102的形状为薄片状，用粘接材料等贴装于发光元件103上。

作为发光元件103采用的EL元件具有较薄的薄片形状，用粘接材料等安装于框体101的背面。还有，这里EL元件指的是发光物质被电场激励发光的元件，能在整个较大的范围内均匀发光。

这样的现有的电子设备100，能做得比具有按钮式的输入装置的电子设备更薄，而且操作时通过使发光元件103发光，更便于操作部位的目视辨认。

但是，存在这样的问题，在现有的电子设备100中，驱动作为发光元件103的EL元件时，产生噪声，该噪声影响静电电容式传感器，可能会使其无法正确地检测出手指的接触和坐标。

发明内容

本申请是为解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种采用静电电容式传感器，即使在其近旁配置发光元件时，仍能一边使发光元件发光，一边以稳定的高精度检测接触和坐标的输入装置、电子设备及输入装置的控制方法。

本申请的输入装置的特点是，包括：能够利用静电电容的变化进行坐标输入的检知的输入检知部；从输入检知部读入坐标输入，检测该坐标的坐标检测部；配置于输入检知部近旁的发光部；驱动发光部的驱动部；监视自驱动部输往发光部的驱动电压的监视部；以及根据监视部所监视的驱动电压，对坐标检测部读入来自输入检知部的坐标输入时的脉冲信号的发生进行控制的控制部。

借助于这一构成，控制部根据监视部所监视的驱动电压对坐标检测部读入来自输入检知部的坐标输入时的脉冲信号的发生进行控制，所以能提供这样的输入装置，采用静电电容式传感器，即使在其近旁配置发光元件时，也能一边使发光元件发光，一边以稳定的高精度检测接触和坐标。

另外，控制部的构成也可以是，监视部所监视的驱动电压位于除提高驱动部施加于发光部的电压用的开关区域以外的区域时，使所述坐标检测部从输入检知部读入坐标输入。

利用这样的构成，还能抑制开关噪声带来的影响，更稳定地检测接触。

再有，控制部的构成也可以是，在监视部所监视的驱动电压过零时，使所述坐标检测部从输入检知部读入坐标输入。

采用这样的构成，能减小因驱动电压变化而产生的噪声的影响。另外，驱动发光部时施加的电压为交流时，也可使所述坐标检测部按照其周期读入坐标输入。

另外，也可是，驱动部间歇地对发光部供给驱动电压，控制部，在监视部所监视的驱动电压未提供给发光部的驱动电压断开期间，使所述坐标检测部从输入检知部读入坐标输入。

如果采用这样的构成，控制部还在未对发光部供给驱动电压的驱动电压断开期间，使所述坐标检测部从输入检知部读入坐标输入，所以能减小因驱动电压的变化而产生的噪声的影响。

再有，控制部的构成也可以是，在监视部所监视的驱动电压提供给发光部的驱动电压接通期间，且在位于除了提高驱动部施加于发光部的电压用的开关区域以外的区域时，也使所述坐标检测部从输入检知部读入坐标输入。

如果采用这样的构成，则即使还在驱动电压提供给发光部的驱动电压接通期间，也能抑制开关噪声带来的影响、更稳定地检测接触。

再有，也可以是输入检知部具有透明构件及透明电极，发光部具有配置于输入检知部背面的EL元件的结构。

如果采用这样的构成，还能使输入检知部透明，并将发光部配置于其背面，故能够使输入检知部能更靠近物体一侧。这样能更高精度地检测物体的接触。

本申请的电子设备的特点是具有本申请的输入装置。

利用这样的构成，可以提供这样一种电子设备，即其输入装置的控制部依据监视部所监视的驱动电压对坐标检测部读入来自输入检知部的坐标输入时的脉冲信号的发生进行控制，采用静电电容式传感器，即使在其近旁配置发光元件时，仍能一边使发光元件发光，一边以稳定的高精度检测接触和坐标。

本申请的输入装置的控制方法，是一种具备能够利用静电电容的变化进行坐标输入的检知的输入检知部；读入来自输入检知部的坐标输入，检测该坐标的坐标检测部；配置于输入检知部近旁的发光部；以及驱动发光部的驱动部；监视自驱动部送往发光部的驱动电压的监视部的输入装置的控制方法，其特点是，具有根据监视部所监视的驱动电压，对坐标检测部读入来自输入检知部的坐标输入时的脉冲信号的发生进行控制的步骤。

如果采用这样的方法，则能提供这样一种输入装置的控制方法，该方法由于具有根据监视部所监视的驱动电压，对坐标检测部读入来自输入检知部的坐标输入时的脉冲信号的发生进行控制的步骤，采用静电电容式传感器，即使在其近旁配置发光元件时，也能一边使发光元件发光，一边以稳定的高精度检测接触和坐标。

如以上所述，如果采用本申请，能提供一种采用静电电容式传感器，即使在其近旁配置发光元件时，也能一边使发光元件发光，一边以稳定的高精度检测接触和坐标的输入装置、电子设备及输入装置的控制方法。

附图说明

图1为说明本发明的实施方式的输入装置的构成用的断面图。

图2为表示图1的输入装置的EL元件的结构的断面图。

图3为表示图1的输入装置的构成的方框图。

图4表示图1的输入装置的EL驱动电压波形与检测信号读入时刻间关系。

图5是说明图1的输入装置的操作位置检测的时刻用的说明图。

图6表示图1的输入装置的坐标输入片来的检测信号的读入时刻的又一示例。

图7为说明现有电子设备的构成用的断面图。

标号说明

1、100    输入装置

4、104    手指

5         操作面板

6         坐标输入片

7         EL元件

10        基底膜

11        透明电极

12        发光层

13        电介质层

14        背面电极

15、17    绝缘层

16        屏蔽电极

18        控制部

19        EL驱动部

20        电压监视部

21        坐标检测部

22、24    EL驱动电压

23、25     脉冲信号

101        框体

102        传感器

103        发光元件

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施方式进行说明

实施方式

首先说明本发明实施方式的输入装置的构成。图1为说明本发明实施方式的输入装置1的构成用的断面图。还有，本实施方式的输入装置1以搭载在手机等电子设备上的情况为例进行说明。

如图1所示，输入装置1具有：由树脂等构成的操作面板5；配置于操作面板5背面的，利用手指4靠近时的静电电容的变化进行坐标输入的输入检知部、即坐标输入片6；以及配置于坐标输入片6背面的片状的发光部、即EL元件7。

坐标输入片6，通过在PET(Polyethylene terephthalate：聚对苯二甲酸乙酯)制的透明构件的基底膜上设置由ITO(Indium-tinoxide：铟锡氧化物)或导电聚合物组成的透明电极而制成，该片具有弯曲性，并由粘合剂等粘贴于操作面板5的背面。

以下详细说明EL元件7的结构。图2为表示输入装置1的EL元件7的结构的断面图。还有，在图2中，图的上面方向为和坐标输入片6对向的方向。

如图2所示，EL元件7在PET制的基底膜10的下表面上设置由ITO或导电聚合物等组成的透明电极11。而且是一种多层结构，也就是在其下方依次层叠发光层12、电介质层13、具有导电材料的背面电极14、具有绝缘材料的绝缘层15、具有屏蔽噪声向下方一侧传播用的导电材料的屏蔽电极16、以及具有绝缘材料的绝缘层17。

EL元件7具有弯曲性。EL元件7利用部分配置的粘接层(图中未示出)将基底膜10的图2中的上面一侧粘贴于坐标输入片6。

如上所述，如果采用本实施方式的输入装置1，则坐标输入片6具有透明构件，配置在EL元件7的前面，更靠近操作面板5。因此，EL元件7的光清晰地透过坐标输入片6，同时在操作时能让手指4与坐标输入片6更加靠近，所以能不必过于提高坐标输入片6的检测灵敏度，而稳定而高精度地检测操作位置。

以下说明输入装置1的电气构成。图3为表示本发明的实施方式的输入装置1的电气构成用的方框图。

如图3所示，输入装置1具有：向EL元件施加驱动电压，驱动EL元件7的EL驱动部19；监视由EL驱动部19施加于EL元件7的驱动电压的电压监视部20；读入自坐标输入片6输出的检知信号，检测所接触的坐标位置的坐标检测部21；以及控制EL驱动部19的驱动、电压监视部20的监视及坐标检测部21的检测信号的读入和坐标位置的检测的控制部18。

现在对上述输入装置1的动作进行说明。

首先，在使EL元件7发光的情况下控制部18对EL驱动部19发出将驱动电压施加于EL元件7的指令。这样，EL驱动部19将周期性驱动电压(以后也记作‘EL驱动电压’)22施加于EL元件7。图4为示出输入装置1的EL驱动电压22波形及检测信号的读入时刻间的关系的图。

在EL元件7上，El驱动电压22施加于图2中示出的透明电极11和背面电极14之间。

当EL驱动电压22施加于EL元件7时，发光层12发光，透过坐标输入片6以该光照射操作面板5。

还有，利用发光层12照射的场所可以是操作面板5的一部分范围也可以是整个操作面板5。例如，通过照射被手指4所接触的范围，能向用户明示所接触的范围，也可以通过照射应接触的范围，向用户明示应用手指接触的范围。另外，在照射整个操作面板5的情况下，可以向用户明示整个操作部位的位置。

这里，作为EL元件7的EL驱动电压22，通常施加几十(V)至100(V)左右的交流电压。因而，对EL元件7施加EL驱动电压22时，也可以说是容易对周围产生噪声的状态。

对于这样的噪声，在输入装置1上，如图3所示，利用电压监视部20监视El驱动电压22，在EL驱动电压22发生变化超过0(V)极性变化时(以后记作‘过零时’)通知控制部18。

还有，输入装置部1也可以没有电压监视部20，形成由控制部18本身判定EL驱动电压22的值的结构。

而且，控制部18在收到来自电压监视部20的通知时(EL驱动电压22过零时)，如图4所示，产生脉冲信号23等，对坐标检测部21读入来自坐标输入片6的检测信号(读入坐标输入)。

然后，坐标检测部21按控制部18送出的脉冲信号23的时刻，从坐标输入片6读入检测信号，检测静电电容的变化，并据此确定用手指4操作过的位置，将其坐标通知控制部18。

这样，可以在输入装置1上，如图4所示，设定在EL驱动电压22过零时坐标检测部21从坐标输入片6读入检测信号检测出操作位置的时刻。

因此，在检测坐标位置时尽管对EL元件7进行驱动，也几乎不受EL元件7和EL驱动部19产生的噪声的影响。因此不必过于提高坐标输入片6的检测灵敏度，就能以稳定的高精度检测出坐标输入片6内的操作位置。

还有，在图4示出的例子中，也可以在EL驱动电压22过零的时刻中每隔1个时刻发生操作位置检测用的脉冲信号23，但是也可以根据EL元件7的驱动频率，由控制部18控制操作位置检测的时刻，将操作位置全部检测出。

而也可以与此相反，根据EL元件7的驱动频率，在EL驱动电压22过零的时刻中比图4示出的时刻的次数少的时刻检测操作位置。

这里，再对El驱动电压22的操作位置(坐标输入)检测的时刻进行详细说明。

图5为说明本发明的实施方式的输入装置1的操作位置检测的时刻用的图。

图5的左侧，示出EL驱动电压22实测数据的一个例子，图5的右侧，示出在EL驱动电压22的区域C所示的0(V)近旁(即所谓的过零近旁)的放大波形。

如图5的右侧所示，可知在El驱动电压22过零近旁的区域C存在比较平滑地变化的，0(V)的波形平坦的区域α的部分；以及波形呈阶梯状变化的区域β的部分。

区域β为EL驱动部19使EL驱动电压22一直上升用的开关区域，该开关相当于迄今为止所述的噪声，有可能在坐标检测部21对坐标输入片6的坐标检测之际成为开关噪声对操作位置的检测带来影响。

当然，在EL驱动电压22过零的时刻，若将坐标输入片6的信号读入坐标检测部21进行坐标检测，便能抑制因电压变化产生的噪声及开关噪声的影响，能够进行高精度的坐标检测。但在实际应用上，只要在过零近旁的区域α将坐标输入片6的信号读入坐标检测部21进行坐标检测，就至少能抑制开关噪声的影响，能够进行高精度的坐标检测。

这样，在输入装置1中，通过在过零近旁的除开关噪声区域β以外的比较平滑的电压区域α进行坐标检测部21的坐标输入片6来的检测信号的读入(坐标输入的读入)，能够减少开关噪声的影响，进行更稳定高精度的坐标检测。

还有，在本实施方式中，示出了EL驱动部19对EL元件17周期性地施加EL驱动电压22的例子，但本发明并不限于此。

图6表示本实施方式的输入装置1的坐标输入片6来的检测信号的读入时刻的又一示例。在图6示出的例子中，EL驱动部19间歇地对EL元件7施加EL驱动电压24，EL驱动电压24有不施加电压的所谓断开期间γ。该例中，控制部18在EL驱动电压24断开的期间γ产生脉冲信号25。

采用这样的构成，也不会受EL驱动部19施加的驱动电压22的变化产生的噪声和开关噪声的影响，所以能高精度地检测坐标位置。

又如图6所示，即使在EL驱动电压24断开的期间γ以外的，施加电压的期间(接通期间)，在EL驱动电压24过零近旁的，除开关噪声区域β以外的电压比较平滑的区域α的时刻，只要控制部18产生脉冲信号25，便能更高精度地检测坐标位置。

另外，在本实施方式中，采用各别地形成的坐标输入片6和EL元件7互相粘贴在一起的例子进行说明，但本发明并不限于此。也可以将结构做成在例如基底膜的上表面设置作为坐标输入片用的由ITO或导电聚合物等构成的透明电极，而且，在该基底膜背面形成构成EL元件用的各层，以此实现坐标输入片6和EL元件7的功能形成于一片的结构。

还有，在本实施方式中，坐标输入片6和EL元件7以如上所述的配置状态，即EL元件7配置于坐标输入片6背面的状态进行说明，但本发明并不限于此例，也可以是坐标输入片6配置于EL元件7的背面的构成，即坐标输入片6和EL元件7相反配置的构成。

另外，在本实施方式中，采用了发光部使用EL元件7的例子，但本发明并不限于此。只要是通过施加如图4所示的波浪形或锯齿形的交流驱动电压而发光的器件，就可以使用于其它不管怎样的发光元件。

再有，在本实施方式中，假设输入装置1装在手机上进行说明，但本发明并不限于此，本发明的输入装置也可装在例如个人用计算机、PDA、还有车载导航系统等各种各样的电子设备上。

工业上的实用性

如以上所述，如果采用本发明，则能获得以下所述的格外显著的效果，也就是采用静电电容式传感器，即使在其近旁配置发光元件时，也能一边使发光元件边发光，一边以稳定的高精度检测接触和坐标，所以作为各种电子设备进行输入操作用的输入装置、电子设备及输入装置的控制方法等是相当有用的。

Claims (8)

1.一种输入装置，其特征在于；具备：

能够利用静电电容的变化进行坐标输入的检知的输入检知部；

从所述输入检知部读入所述坐标输入，检测该坐标的坐标检测部；

配置于所述输入检知部近旁的发光部；

驱动所述发光部的驱动部；

监视自所述驱动部送往所述发光部的驱动电压的监视部；以及

根据所述监视部所监视的驱动电压，在不受由于所述驱动电压变化而产生的噪声影响的时机产生控制所述坐标检测部读入来自所述输入检知部的所述坐标输入时机的脉冲信号并发送至所述坐标检测部的控制部。

2.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，

所述控制部，在所述监视部所监视的驱动电压位于除提高所述驱动部施加于所述发光部的电压用的开关区域以外的区域时，使所述坐标检测部从所述输入检知部读入所述坐标输入。

3.如权利要求2所述的输入装置，其特征在于，

所述控制部，在所述监视部所监视的驱动电压过零时，使所述坐标检测部从所述输入检知部读入所述坐标输入。

4.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，

所述驱动部间歇地对所述发光部提供驱动电压，

所述控制部，在所述监视部所监视的驱动电压未被提供给所述发光部的断开期间，使所述坐标检测部从所述输入检知部读入所述坐标输入。

5.如权利要求4所述的输入装置，其特征在于，

所述控制部，在所述监视部所监视的驱动电压提供给所述发光部的接通期间，且在位于除了提高所述驱动部施加于所述发光部的电压用的开关区域以外的区域时，也使所述坐标检测部从所述输入检知部读入所述坐标输入。

6.如权利要求1所述的输入装置，其特征在于，

所述输入检知部具有透明构件及透明电极，

所述发光部具有配置于所述输入检知部背面的EL元件。

7.一种电子设备，其特征在于，具有如权利要求1所述的输入装置。

8.一种输入装置的控制方法，所述输入装置具备：能够利用静电电容的变化进行坐标输入的检知的输入检知部；从所述输入检知部读入所述坐标输入，检测该坐标的坐标检测部；配置于所述输入检知部近旁的发光部；驱动所述发光部的驱动部；以及监视自所述驱动部送往所述发光部的驱动电压的监视部，所述控制方法的特征在于，

具有根据所述监视部所监视的驱动电压，在不受由于所述驱动电压变化而产生的噪声影响的时机产生控制所述坐标检测部读入来自所述输入检知部的所述坐标输入时机的脉冲信号，并发送至所述坐标检测部的步骤。

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