输入装置制造方法及图纸

输入与负荷引起的压力的变化相应的信息的输入装置具有：输出与第1压电传感器(P1)以及第2压电传感器(P2)中产生的电荷相应的第1检测信号(Sp)的第1电荷检测电路(11)；和设于从第1压电传感器(P1)以及第2压电传感器(P2)向第1电荷检测电路(11)传输电荷的路径的开关电路(20)。第1电荷检测电路(11)交替重复从第1正电极(EP1)经由开关电路(20)输入第1电荷(Q1)的第1期间(T1)和从第2负电极(EN1)经由开关电路(20)输入第2电荷(Q2)的第2期间(T2)，将第1电荷(Q1)以及第2电荷(Q2)的一方的符号反转并与另一方合成，输出与该合成的电荷的蓄积量相应的第1检测信号Sp。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】输入装置
本专利技术涉及输入与负荷引起的压力的变化相应的信息的输入装置。
技术介绍
压电传感器作为检测压力的方法之一而得到广泛利用。在下述的专利文献1的图3以及图4中记载了取得压电传感器的检测结果的两个方法。一个方法是根据压力的变化而使压电传感器所产生的电荷移送到电荷放大器来进行检测的方法(图3)，另一个方法是在保持电荷的状态下检测压电传感器的电压的方法(图4)。在先技术文献专利文献专利文献1：JP特开2014-202618号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题压电传感器通过对陶瓷等绝缘性高的物质施予压力来使介电极化产生，来将压力变换成电信号。为此，有作为信号源的阻抗变高、检测结果易于受到外来噪声的影响的问题。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种能减低通过压电传感器检测负荷引起的压力的变化的情况下的外来噪声的影响的输入装置。用于解决课题的手段提供一种输入装置，输入与负荷引起的压力的变化相应的信息，所述输入装置具有：分别产生与所述负荷引起的压力的变化相应的电荷的第1压电传感器以及第2压电传感器；输出与所述第1压电传感器中产生的电荷和所述第2压电传感器中产生的电荷相应的第1检测信号的第1电荷检测电路；设于从所述第1压电传感器以及所述第2压电传感器向所述第1电荷检测电路传输电荷的路径的开关电路；和具有承受所述负荷的表面并覆盖所述第1压电传感器以及所述第2压电传感器的至少一部分的表面构件，所述第1压电传感器包含：第1压电体；设于所述压力向给定的方向变化时所述第1压电体中产生负的电荷的部分的第1负电极；和设于所述压力向所述给定的方向变化时所述第1压电体中产生正的电荷的部分并位于比所述第1负电极更靠所述表面的附近的位置的第1正电极，所述第2压电传感器包含：第2压电体；设于所述压力向所述给定的方向变化时所述第2压电体中产生正的电荷的部分的第2正电极；和设于所述压力向所述给定的方向变化时所述第2压电体中产生负的电荷的部分并位于比所述第2正电极更靠所述表面的附近的位置的第2负电极，所述第1电荷检测电路交替反复将来自所述第1压电传感器的电荷作为第1电荷进行输入的第1期间和将来自所述第2压电传感器的电荷作为第2电荷进行输入的第2期间，将所述第1电荷以及所述第2电荷的一方的符号反转并与另一方合成，输出与该合成的电荷的蓄积量相应的所述第1检测信号，所述开关电路在所述第1期间形成从所述第1正电极向所述第1电荷检测电路传输电荷的路径，在所述第2期间形成从所述第2负电极向所述第1电荷检测电路传输电荷的路径。专利技术效果根据本专利技术，能减低通过压电传感器检测负荷引起的压力的变化的情况下的外来噪声的影响。附图说明图1是表示第1实施方式所涉及的输入装置的构造的一例的分解图。图2是表示第1实施方式所涉及的输入装置的结构的一例的图。图3是表示在第1实施方式所涉及的输入装置中检测电极与驱动电极交叉的部分的构造的一例的截面图。图4是表示第1实施方式所涉及的输入装置中的第1电荷检测电路和开关电路的结构例的图。图5是表示第2电荷检测电路的结构的一例的图。图6是表示第1电荷检测电路中的各部的信号的示例的定时图。图7是表示第1电荷检测电路中的各部的信号的示例的定时图，表示压力的变化的方向与图6的示例相反的情况。图8是表示针对噪声的灵敏度的频率特性的示例的图。图9是表示第2实施方式所涉及的输入装置中的第1电荷检测电路和开关电路的结构例的图。图10是表示第3实施方式所涉及的输入装置的结构的一例的图。图11是表示第3实施方式所涉及的输入装置中的第1电荷检测电路和开关电路的结构例的图。图12是表示在第3实施方式所涉及的输入装置中检测电极与驱动电极交叉的部分的构造的一例的截面图。具体实施方式<第1实施方式>以下，参考附图来说明第1实施方式所涉及的输入装置。图1是表示第1实施方式所涉及的输入装置的结构的一例的分解图。本实施方式所涉及的输入装置例如是使用户的手指等接触并检测其接触位置和按压力的触摸板等用户接口装置。在图1的示例中，输入装置具有：金属板等的基台1；隔着有弹性的支承构件6固定于基台1的电路基板2；具有承受手指等物体的接触引起的负荷的表面5的表面构件4；和设于电路基板2与表面构件4之间的压电传感器片3。图2是表示第1实施方式所涉及的输入装置的结构的一例的图。在图2的示例中，输入装置具有静电传感器部10、第1压电传感器P1以及第2压电传感器P2、第1电荷检测电路11、第2电荷检测电路12-1～12-m、开关电路20、驱动部30和处理部40。静电传感器部10基于静电容的变化来检测表面构件4的表面5中的手指等物体的接近。图2所示的静电传感器部10包含m个检测电极ES1～ESm和n个驱动电极ED1～EDn。检测电极ES1～ESm以及驱动电极ED1～EDn分别作为导体的图案而形成于电路基板2上。检测电极ES1～ESm和驱动电极ED1～EDn在相互垂直的方向上延伸而形成，格子状地交叉。在检测电极ES1～ESm与驱动电极ED1～EDn的各交叉部分形成伴随手指等物体的接近而静电容发生变化的寄生性的电容器。在此，若将1到m的任意的整数设为“j”，将1到n的任意的整数设为“i”，则在检测电极ESj与驱动电极Edi的交叉部分形成一个电容器Cij，在静电传感器部10的整体中形成m×n个电容器Cij。第1压电传感器P1以及第2压电传感器P2分别产生与负荷引起的压力的变化相应的电荷。具体地，第1压电传感器P1包含第1压电体PZ1，第2压电传感器P2包含第2压电体PZ2。第1压电体PZ1以及第2压电体PZ2通过被施加负荷引起的压力而分别产生介电极化。第1压电传感器P1包含设于第1压电体PZ1中产生不同符号的电荷的部分的第1正电极EP1以及第1负电极EN1。第1正电极EP1设于向表面构件4的负荷引起的压力向给定的方向变化时(例如压缩第1压电体PZ1以及第2压电体PZ2的压力增大时)产生正的电荷的部分。第1负电极EN1设于压力向该给定的方向变化时产生负的电荷的部分。因此，在负荷引起的压力向给定的方向变化的情况下，在第1压电体PZ1的第1正电极EP1侧产生正的电荷，在第1压电体PZ1的第1负电极EN1侧产生负的电荷。另外，在负荷引起的压力向与给定的方向相反方向变化的情况下，在第1压电体PZ1的第1正电极EP1侧产生负的电荷，在第1压电体PZ1的第1负电极EN1侧产生正的电荷。第2压电传感器P2包含设于第2压电体PZ2中产生不同的符号的电荷的部分的第2正电极EP2以及第2负电极EN2。第2正电极EP2设于向表面构件4的负荷引起的压力向上述的给定的方向变化时(例如压缩第1压电体PZ1以及第2压电体PZ2的压力增大时)产生正的电荷的部分。第2负电极EN2设于压力向该给定的方向变化时产生负的电荷的部分。因此，在负荷引起的压力向给定的方向变化的情况下，在第2压电体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种输入装置，输入与负荷引起的压力的变化相应的信息，所述输入装置的特征在于，具有：/n分别产生与所述负荷引起的压力的变化相应的电荷的第1压电传感器以及第2压电传感器；/n输出与所述第1压电传感器中产生的电荷和所述第2压电传感器中产生的电荷相应的第1检测信号的第1电荷检测电路；/n设于从所述第1压电传感器以及所述第2压电传感器向所述第1电荷检测电路传输电荷的路径的开关电路；和/n具有承受所述负荷的表面并覆盖所述第1压电传感器以及所述第2压电传感器的至少一部分的表面构件，/n所述第1压电传感器包含：/n第1压电体；/n设于所述压力向给定的方向变化时所述第1压电体中产生负的电荷的部分的第1负电极；和/n设于所述压力向所述给定的方向变化时所述第1压电体中产生正的电荷的部分并位于比所述第1负电极更靠所述表面的附近的位置的第1正电极，/n所述第2压电传感器包含：/n第2压电体；/n设于所述压力向所述给定的方向变化时所述第2压电体中产生正的电荷的部分的第2正电极；和/n设于所述压力向所述给定的方向变化时所述第2压电体中产生负的电荷的部分并位于比所述第2正电极更靠所述表面的附近的位置的第2负电极，/n所述第1电荷检测电路交替重复将来自所述第1压电传感器的电荷作为第1电荷进行输入的第1期间和将来自所述第2压电传感器的电荷作为第2电荷进行输入的第2期间，将所述第1电荷以及所述第2电荷的一方的符号反转并与另一方合成，输出与该合成的电荷的蓄积量相应的所述第1检测信号，/n所述开关电路在所述第1期间形成从所述第1正电极向所述第1电荷检测电路传输电荷的路径，在所述第2期间形成从所述第2负电极向所述第1电荷检测电路传输电荷的路径。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171002 JP 2017-1931291.一种输入装置，输入与负荷引起的压力的变化相应的信息，所述输入装置的特征在于，具有：
分别产生与所述负荷引起的压力的变化相应的电荷的第1压电传感器以及第2压电传感器；
输出与所述第1压电传感器中产生的电荷和所述第2压电传感器中产生的电荷相应的第1检测信号的第1电荷检测电路；
设于从所述第1压电传感器以及所述第2压电传感器向所述第1电荷检测电路传输电荷的路径的开关电路；和
具有承受所述负荷的表面并覆盖所述第1压电传感器以及所述第2压电传感器的至少一部分的表面构件，
所述第1压电传感器包含：
第1压电体；
设于所述压力向给定的方向变化时所述第1压电体中产生负的电荷的部分的第1负电极；和
设于所述压力向所述给定的方向变化时所述第1压电体中产生正的电荷的部分并位于比所述第1负电极更靠所述表面的附近的位置的第1正电极，
所述第2压电传感器包含：
第2压电体；
设于所述压力向所述给定的方向变化时所述第2压电体中产生正的电荷的部分的第2正电极；和
设于所述压力向所述给定的方向变化时所述第2压电体中产生负的电荷的部分并位于比所述第2正电极更靠所述表面的附近的位置的第2负电极，
所述第1电荷检测电路交替重复将来自所述第1压电传感器的电荷作为第1电荷进行输入的第1期间和将来自所述第2压电传感器的电荷作为第2电荷进行输入的第2期间，将所述第1电荷以及所述第2电荷的一方的符号反转并与另一方合成，输出与该合成的电荷的蓄积量相应的所述第1检测信号，
所述开关电路在所述第1期间形成从所述第1正电极向所述第1电荷检测电路传输电荷的路径，在所述第2期间形成从所述第2负电极向所述第1电荷检测电路传输电荷的路径。


2.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，
所述第1电荷检测电路从输入节点输入电荷，使得所述输入节点的电压接近于参考电压，
所述开关电路在所述第1期间，将所述第1正电极与所述输入节点连接，在所述第2期间，将所述第2负电极与所述输入节点连接，
对所述第1负电极以及所述第2正电极施加所述参考电压。


3.根据权利要求2所述的输入装置，其特征在于，
所述开关电路在所述第1期间，将所述第1负电极与所述参考电压连接，在所述第2期间，将所述第2正电极与所述参考电压连接。


4.根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，
所述第1负电极和所述第2正电极导通，
所述第1电荷检测电路从输入节点输入电荷，使得所述输入节点的电压接近于参考电压，
所述开关电路在所述第1期间中，将所述第1正电极与所述输入节点连接，并将所述第2负电极与所述参考电压连接，在所述第2期间，将所述第2负电极与所述输入节点连接，并将所述第1正电极与所述参考电压连接。


5.根据权利要求2～4中任一项所述的输入装置，其特征在于，
所述第1电荷检测电路包含：
一端与所述输入节点连接的反馈电容器；
将放大了所述输入节点的电压与所述参考电压的差的电压即输出电压输出到所述反馈电容器的另一端的运算放大器；和
在所述第1期间和所述第2期间切换所述运算放大器的所述输出电压的输出端子与所述输入节点之间的所述反馈电容器的连接的朝向的连接切换电路。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的输入装置，其特征在于，
所述输入装置具有：
形成伴随施予所述负荷的物体的接近而静电容发生变...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤由达巳，重高宽，
申请(专利权)人：阿尔卑斯阿尔派株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP