CN101410775A - 输入装置 - Google Patents

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CN101410775A CNA2007800107613A CN200780010761A CN101410775A CN 101410775 A CN101410775 A CN 101410775A CN A2007800107613 A CNA2007800107613 A CN A2007800107613A CN 200780010761 A CN200780010761 A CN 200780010761A CN 101410775 A CN101410775 A CN 101410775A
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Abstract

一种输入装置，包括：n条第一输入线；m个包括n条第二输入线的组，以不同的方式连接到n条第一输入线，其中m大于n；输入单元，具有m个包括n个接触单元的组，其对应地连接到m个包括n条第二输入线的组；以及输入信号确定部件，对来自n条第一输入线的信号进行解码以产生输入信号。因此，这种输入装置可使用具有单压力垫的电接触式感测器来侦测接触，以通过少量输入线来产生大量输入信号。此外，部分使用压力感测器来取代接触式感测器，也可以产生大量输入信号。

Description

输入装置
技术领域
本发明是有关于一种输入装置，以及特别是有关于一种能够通过少量输入线而产生大量输入信号的输入装置。
背景技术
现代的世界上大多数人都在使用很多电器设备，例如，像电视机、无线电和洗衣机之类的家用电器，像电脑和行动电话(mobile phone)之类的资讯装置，以及像游戏播放器、MP3装置等各种娱乐器械。
这些电器设备自产品初始设计时就要根据其每种用途与功能确定用户介面(use interface)，用户介面使用户能够输入命令到电器设备。由于电器设备的操作是否便利取决于用户介面的构造，所以用户介面的构造对用户而言相当重要。即使电器设备的功能再卓越，如果用户操作此电器设备有困难，消费者就可能不选择这种产品。因此，电器设备制造商必须使用户介面的设计能够方便用户操作此用户介面。
在用户介面设计上应考虑的另一方面是使电器设备迅速微型化(miniaturization)。随着电器设备的微型化，各种各样的多功能装置已取代单功能装置进入市场。
电器设备的微型化导致可配置例如按钮和输入垫(input pad)之类用来传送用户命令的输入工具的空间缩小，且产品功能多导致输入命令的数量增多，这增加了构成电器设备的用户介面的难度。近年来，移动装置使用按钮和垫来解决这一难题，当按钮或垫被短时间按下或被长时间按住时，所执行的功能不同。此外，因为电器设备微型化，所以应采用必要的互连方式(interconnection)将产品内部元件布局在最小的区域里。
在用户介面设计方面应考虑的再一方面是外观设计。随着生活水平的提高，人们对外观设计的关注日益增加，高品质的外观设计已成为与电器设备的内部设计及功能同等重要的因素。因此，也应该考虑用户介面的外观设计。
因此，接触式感测器(touch sensor)或接触屏(touch screen)取代了习知的按钮而被广泛用作用户介面的输入工具。接触式感测器具有操作速度快和紧密型设计好的优点，而接触屏则具有能够移动分离的输入工具的优点。
如上所述，用户介面的设计应视为电器设备设计的基本部分。虽然要基于这种考虑来设计用户介面，但是用户介面可根据设计错误、用户要求、新增功能等等而加以改良。用户介面被改良几乎不会导致输入工具数量减少。即使输入工具数量减少，因为先前的布局可保持不变，所以不会有问题。但是，在通常情形下，用户介面的改良会导致输入工具随着功能的增加而增加。像按钮之类的外部零件以及内部输入线的布局要改良而增加输入装置到用户介面中，将引发时间和成本消耗问题。最糟糕的是，由于空间狭窄，所以不能增加输入装置来改良布局。
图1及图2是包括接触式感测器作为输入工具的习知用户介面的范例图。
每个接触式感测器包括：一输入垫，与物件相接触；以及一接触侦测部件，来确定输入垫是否与特定物件相接触。
图1中的用户介面包括输入垫PAD11与PAD12，其分别连接到两对输入线line1、line2、line3以及line4以接收输入信号。每个输入垫PAD11与PAD12是由一对接触垫形成。当一导电物件与两个接触垫相接触时，这两个接触垫相互电性连接。当输入垫PAD11与PAD12中的一被电性连接时，安装于输入信号确定部件10中的接触侦测部件(未绘示)就产生与之相对应的接触信号。输入信号确定部件10识别从接触侦测部件中输出的接触信号以确定所选的输入垫PAD11与PAD12以输出与之相对应的输入信号。
图1中的用户介面可产生两个输入信号，当需要额外的输入信号时，则可使用图2所示的结构。图2中的用户介面包括：三对第一输入线line1、line2、line3、line4、line5以及line6；以及三对输入垫PAD21、PAD22以及PAD23，来接收三个输入信号。输入信号确定部件11接收来自六条第一输入线line1、line2、line3、line4、line5以及line6的输入信号以确定相对应的命令。此外，当需要四个输入信号时，则应增加额外的输入垫和输入线对。也就是说，要想增加输入信号，就要增加相同数量的输入垫和输入线对，因此就要改良布局。
发明内容
为了解决上述与/或其他问题，本发明的一观点是提供一种能够通过少量输入线来产生大量输入信号的输入装置。
本发明的一观点是提供一种输入装置，此输入装置包括：n条第一输入线、m个包括n条第二输入线的组，以不同方式连接到n条第一输入线，其中m大于n；输入工具，具有m个包括n个接触工具的组，对应地连接到m个包括n条第二输入线的组；以及一输入信号确定部件，对来自n条第一输入线的信号进行解码以产生输入信号。
在输入工具中，m与n可满足以下关系：
m≤2n-1。
第二输入线可连接到m个包括n个接触工具的组，以将第一输入线连接到从1到2n-1的每个二进位数中数字1所对应的接触工具。
输入信号确定部件可包括：n个接触侦测部件，分别连接到n条第一输入线，用来侦测用户是否施加输入到输入工具；以及一解码部件，对从n个接触侦测部件中输出的接触信号进行解码以输出多个输入信号。
即使一个接触工具上发生了接触，接触侦测部件也可侦测出由接触物件引起的电容变化，并且输出接触信号。
本发明的另一观点是提供一种输入装置，此输入装置包括：n条第一输入线；m个包括n条第二输入线的组，以不同方式连接到n条第一输入线，其中m大于n；至少一条第三输入线；至少一条第四输入线，连接到至少一条第三输入线；第一输入工具，将m个包括n个接触工具的组对应地连接到m个包括n条第二输入线的组；第二输入工具，将压力工具对应地连接到至少一条第四输入线；以及一输入信号确定部件，对来自n条第一输入线的信号进行解码以产生第一输入信号，以及产生对应于至少一条第三输入线的第二信号。
第二输入工具可包括至少一个压力工具，当其被施加以压力时，阻抗(impedance)发生变化。
输入信号确定部件可包括：n个接触侦测部件，分别连接到n条第一输入线，以侦测用户是否施加输入到输入工具；至少一个压力侦测部件，连接到第三输入线以侦测用户是否施加输入到压力工具；以及一解码部件，对从n个接触侦测部件中输出的接触信号进行解码以输出第一输入信号，以及对从至少一个压力侦测部件中输出的压力数据进行解码以输出第二输入信号。
当至少一个压力工具上被施加以压力时，压力侦测部件可侦测出所产生的阻抗变化，并且输出压力数据。
输入装置可还包括：一控制器，用来设定回应第一输入信号的模式以输出一模式信号，以及当被施加以第二输入信号时，根据设定的模式来执行其指定的预定操作；以及一显示部件，用来显示当前模式以回应于模式信号，以及显示对应于第二输入信号的指示。
输入装置可还包括：一控制器，用来设定回应第一输入信号的模式以输出一模式信号，以及当被施加以第二输入信号时，根据设定的模式来执行预定操作；以及一接触屏，用来显示当前模式以及对应于当前模式的输入键(input key)以回应于模式信号，以及当接收到用户输入时产生一输入信号以输出此输入信号至控制器。
输入装置可还包括：一控制器，用来设定回应第二输入信号的模式以输出一模式信号，以及当被施加以第一输入信号时根据设定的模式来执行其指定的预定操作；以及一显示部件，用来显示当前模式以回应于模式信号，以及显示对应于第一输入信号的指示。
输入装置可还包括：一控制器，用来设定回应第二输入信号的模式以输出一模式信号，以及当被施加以第一输入信号时，根据设定的模式来执行预定操作；以及一接触屏，用来显示当前模式以及对应于当前模式的输入键以回应于模式信号，以及当接收到用户输入时产生一输入信号以输出此输入信号至控制器。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
图1及图2是包括接触式感测器作为输入工具的习知用户介面的范例图。
图3是具有单输入垫的习知用户介面的电接触式感测器的图。
图4及图5是根据本发明一实施例所提出的输入装置的图。
图6及图7是图4及图5所示的输入垫的图。
图8是图4及图5所示的输入信号确定部件的图。
图9是根据本发明另一实施例所提出的输入装置的图。
图10是根据本发明又一实施例所提出的输入装置的图。
图11是图4及图5所示的具有单压力垫的压力感测器的图。
图12是本发明所提出的具有接触式感测器和压力感测器的输入装置的图。
图13、图14及图15是电器设备的图，此电器设备具有图12所示的使用压力垫的输入装置。
10、11、200、300、400、600：输入信号确定部件
100、210、220：接触侦测部件
110、510：参考信号产生部件
120、130、520、530：信号产生部件
140：接触信号产生部件
150：滤波器
230：解码部件
500：压力侦测部件
531、720、P_PAD：压力垫
540：压力数据产生部件
700：行动装置
710：接触屏
line1～linen、lineP：输入线
PAD、PAD1、PAD2、PAD11～PAD6(2n-1)：接触垫
ref_sig：参考信号
sig1～sig4：信号
touch_sig：接触信号
T1～T(2n-1)：输入信号
AND1～AND3：AND栅
INV1、INV2：反相器
pre_data、P_data：压力数据
具体实施方式
下面将参照所附图式来更详细地描述本发明，本发明的较佳实施例绘示于图式中。然而本发明可表现为各种形式，而不应局限于本文所列举的实施例。确切地说，提供这些实施例是为了使内容更全面、更完整，且将本发明的范围充分地传递给熟悉此技艺者。在图式中，为清楚起见，层与区的厚度已被放大。整个说明书中相同的数字表示相同的元件。
图3是具有单输入垫的电接触式感测器的图，2005年3月21日提出申请的韩国专利第10-0666699号中揭露了此电接触式感测器。
图3所示的电接触式感测器包括一单接触垫PAD以及一接触侦测部件100，其不同于图1及图2所示的接触式感测器。接触侦测部件100包括一参考信号产生部件110、第一信号产生部件120、第二信号产生部件130、一接触信号产生部件140以及一滤波器150。
参考信号产生部件110产生参考信号ref_sig。
第一信号产生部件120延迟参考信号ref_sig以产生第一信号sig1。
第二信号产生部件130连接到接触垫PAD以延迟参考信号ref_sig，当接触垫PAD上没有发生接触时，则所产生的第二信号sig2比第一信号sig1延迟小，而当接触垫PAD上发生接触时，则所产生的第二信号sig2则比第一信号sig1延迟大。
接触信号产生部件140同步于第一信号sig1来接收第二信号sig2，并且产生接触信号touch_sig以确定接触垫PAD上发生接触以输出此接触。接触信号产生部件可使用一D型正反器(flip-flop)来实施。也就是说，第一信号sig1被用作此D型正反器的时脉信号(clock signal)，而第二信号sig2被用作此D型正反器的数据信号。此D型正反器同步于第一信号sig1的下降边缘(falling edge)而闩锁(latch)第二信号sig2，从而产生接触信号touch_sig。滤波器150将接触信号touch_sig稳定化且使之变平滑，然后输出此接触信号touch_sig至外界。
滤波器150可消除接触信号产生部件140产生接触信号touch_sig时可能产生的杂讯(noise)。
图3所示的接触式感测器包括一单接触垫PAD，且利用接触物件的电容来侦测接触以输出接触信号touch_sig。也就是说，可以利用电容而不是导电性来侦测接触，以及调节参考信号ref_sig的波形，或者通过调节第一信号产生部件120的延迟时间来调节接触式感测器的敏感度(sensitivity)。
图4及图5是根据本发明一实施例所提出的输入装置的图。
请参照图4及图5，图3所示的接触式感测器被用作输入工具。在这里，图4及图5中的每条线对应于图3中的接触垫PAD。因此，输入装置可包括两条第一输入线line1与line2以接收两个输入信号。不同于图1及图2的是，图4及图5中的输入装置被扩展以使用两条第一输入线line1与line2来接收三个输入信号。
因为使用图4所示的单接触垫可以侦测接触，所以每个输入垫PAD31与PAD32包括一接触垫，且这两个接触垫分别连接到第一输入线line1与line2。输入垫PAD33包括两个接触垫，且这两个接触垫分别连接到两条第一输入线line1与line2。
输入信号确定部件200包括图3所示的接触侦测部件100，其数量与第一输入线line1与line2的数量相同，用来侦测是否有物件与输入垫PAD31、PAD32及PAD33相接触，从而产生接触信号。此外，输入信号确定部件200对产生的接触信号进行解码以输出三个输入信号T1、T2及T3。
当输入信号确定部件200是由图3所示的接触式感测器构成时，三个输入垫PAD31、PAD32及PAD33可连接到两条输入线line1及line2以输出三个输入信号。
也就是说，当用户选择第一输入垫PAD31时，输入信号确定部件200通过第一输入线line1来侦测接触，以输出输入信号T1。当第二输入垫PAD32被选中时，输入信号确定部件200通过第一输入线line2来侦测接触，以输出输入信号T2。当第三输入垫PAD33被选中时，输入信号确定部件200通过两条第一输入线line1与line2来侦测接触，以输出输入信号T3。
与图4相似，图5绘示为通过两条第一输入线line1与line2来接收三个输入信号的方法图。在图5中，每个输入垫PAD41、PAD42及PAD43包括两个接触垫PAD，这与图4所示的输入垫PAD33相似。此外，输入信号确定部件200与图4所示的输入信号确定部件具有相同构造。
如图5所绘示，每个输入垫PAD41、PAD42及PAD43都具有一对接触垫，跟PAD31及PAD32这样的具有分离接触式感测器的输入垫相比，这种结构具有容易保持对称和改善结构稳定性的优点。此外，因为输入信号确定部件200的接触式侦测部件可侦测出与输入垫PAD41、PAD42及PAD43相接触的接触物件的电容，所以当输入垫PAD41、PAD42及PAD43具有相同形状时，此输入垫PAD41、PAD42及PAD43与接触物件的接触面积相同，这导致接触侦测部件通过第一输入线line1及line2而侦测到的阻抗变化的差较小。因此，即使输入垫PAD41、PAD42及PAD43中任一输入垫被选中，由于接触侦测部件侦测到的阻抗变化程度实质上相同，所以接触侦测部件的敏感度容易设定。
图6及图7是图4及图5所示的输入垫PAD33、PAD41、PAD42及PAD43的图。
只要接触物件一跟接触垫相接触，输入垫就一定能识别此接触。但是，如果图4及图5所示的每个输入垫PAD33、PAD41、PAD42及PAD43具有两个接触垫且这两个接触垫分开放置，那么即使用户选中输入垫PAD33、PAD41、PAD42及PAD43，这两个接触垫也可能不会同时与用户相接触。当使用习知的接触式感测器时，如果这两个接触垫只有其中之一与物件相接触，此接触式感测器不会侦测到接触，所以不会有输入信号。另一方面，对于图4及图5所示的输入垫PAD33、PAD41、PAD42及PAD43中的两个输入垫PAD33与PAD43连接到两条第一输入线line1与line2这种情形，输入信号确定部件200确定为另一输入垫PAD31、PAD32、PAD41或PAD42被选中，从而产生输入信号T1或T2。当产生这种错误输入信号T1或T2时，输入装置发生故障。输入装置故障的结果可能比输入装置失灵更严重。举例来说，储存装置故障可能会使重要数据被删除，从而降低产品的可靠性。
所以图6及图7所示的两个接触垫PAD1与PAD2具有使得这两个接触垫可与一物件相接触的排列方式。
图6所示的两个接触垫PAD1与PAD2将每对垫按对角线方向排列以相互交叉。第一接触垫PAD1具有一对垫配置于右上角和左下角，而第二接触垫PAD2具有一对垫配置于左上角和右下角。此外，第一接触垫PAD1连接到第一输入线line1，而第二接触垫PAD2则连接到第一输入线line2。
图6所示的接触垫PAD1与PAD2使得两个垫与具有预定尺寸的接触物件同时接触，以避免产生错误输入信号。如果一接触物件太小而只能与分开的接触垫PAD1及PAD2的一部分相接触，那么分开的接触垫PAD1及PAD2则被进一步分割(例如，分割成八个垫)以使得接触物件必须与两个接触垫PAD1及PAD2相接触。
图7所示的接触垫PAD1与PAD2图案复杂，相互间交替穿插(而不是分割接触垫PAD1或PAD2)以使得接触物件必须与两个接触垫PAD1及PAD2相接触。
图6及图7所示的接触垫PAD1及PAD2可形成各种各样的形式，其也适用于习知技艺中。尽管图6及图7绘示为具有两个接触垫PAD1及PAD2的输入垫，但是也可以用更多的接触垫按这种方式排列。
图8是图4及图5所示的输入信号确定部件200的图。
输入信号确定部件200包括：第一与第二接触侦测部件210与220，连接到第一输入线line1与line2，侦测是否有接触物件与输入垫相接触以输出一接触信号；以及一解码部件230，对从第一及第二接触侦测部件210及220输出的接触信号进行解码以输出输入信号T1、T2及T3。
第一及第二接触侦测部件210及220对应于图3中的接触侦测部件100，且分别连接到两条第一输入线line1及line2。与图3相似的是，每个接触侦测部件210及220包括一参考信号产生部件110、第一信号产生部件120、第二信号产生部件130、一接触信号产生部件140以及一过滤器150。当然，参考信号产生部件110可被共用，且第一信号产生部件120可被共用。
当一具有预定电容的物件与连接到第一输入线line1的输入垫PAD31、PAD33、PAD41以及PAD43相接触时，第一接触侦测部件210产生一接触信号。当一具有预定电容的物件与连接到第一输入线line2的输入垫PAD32、PAD33、PAD42以及PAD43相接触时，第二接触侦测部件220产生一接触信号。
解码部件230包括三个AND栅(gate)AND1、AND2及AND3以及两个反相器(inverter)INV1及INV2，用来对从第一及第二接触侦测部件210及220中输出的接触信号进行解码。当只有第一接触侦测部件210输出接触信号时，解码部件230输出输入信号T1；当只有第二接触侦测部件220输出接触信号时，解码部件230输出输入信号T2；以及当第一及第二接触侦测部件210及220都输出接触信号时，解码部件230输出输入信号T3。
因此，当用户从图4及图5所示的输入垫PAD31、PAD32、PAD33、PAD41、PAD42及PAD43中选中一个输入垫时，输入信号确定部件200通过两条第一输入线line1及line2输出三个输入信号T1、T2及T3中的一个输入信号。
举例来说，当图5所示的输入垫PAD41与一物件相接触时，第一输入线line1的阻抗因所接触物件的电容而发生变化。由于第一输入线line2没有连接到输入垫PAD41，所以阻抗不变。
输入信号确定部件200的第一接触侦测部件210侦测到第一输入线line1的阻抗变化以产生一接触信号。第二接触侦测部件220不产生接触信号，因为第一输入线line2的阻抗不变。
由于第一接触侦测部件210产生接触信号而第二接触侦测部件220不产生接触信号，所以解码部件230输出输入信号T1。同样地，当输入垫PAD42上发生接触时，则输出输入信号T2；当输入垫PAD43上发生接触时，则输出输入信号T3。
如上所述，图4及图5绘示为使用两条第一输入线line1及line2来侦测三个输入信号的方法。
图9是根据本发明另一实施例所提出的输入装置的图。
图9绘示为拥有三条输入线时侦测输入信号的方法。此输入装置包括：三条第一输入线line1、line2及line3；七个输入垫PAD51到PAD57，其中每个输入垫具有三个接触垫；七条第二输入线，其中每条第二输入线具有三条输入线；以及一输入信号确定部件300。
输入垫PAD51只连接到第一输入线line1，输入垫PAD52只连接到第一输入线line2，输入垫PAD53连接到两条第一输入线line1及line2，输入垫PAD57连接到三条第一输入线line1、line2及line3。上述连接方式与从“001”上升到“111”的三位数字二进位数的配置相同。也就是说，每个数字对应于每条输入线，“0”表示没有连接输入线，“1”表示连接输入线。但是对应于二进位数“000”的连接不存在。二进位数“000”表示第一输入线line1、line2及line3都没有连接到输入垫，即，第一输入线与输入垫之间不存在连接。因此，当第一输入线line1、line2及line3是3时，根据公式2n-1(其中n＝3)，输入垫可具有7个输入垫PAD51到PAD57。
输入信号确定部件300的构造与图8所示的构造实质上相同，但是每条第一输入线line1、line2及line3必须具有一接触侦测部件，所以需要三个接触侦测部件。同时也必须具备一解码部件即额外组成部分。
如图9所绘示，使用三条第一输入线line1、line2及line3最多可以输出七个输入信号T1到T7。
图10绘示为输入装置具有n条第一输入线line1到linen的情形。
当具有n条第一输入线line1到linen时，通过接触来侦测输入信号的输入垫的最大数量是2n-1，所以可输出输入信号T1～T(2n-1)。
具体地说，如图10所绘示，本发明所提出的输入装置可通过少量输入线来产生大量输入信号，实质上正比于2n来侦测输入信号，其中n是输入线的数量。但是，当输入线的数量是n时，每个输入垫PAD61到PAD6(2n-1)必须具有n个接触垫，且第二输入线的数量也必须是n。在此情形下，如图6及图7所绘示，要形成一图案使所有接触垫同时与一物件相接触非常难。因此，接触垫应排列成使得输入垫的全部接触垫可与一物件相接触。如果可能的话，最好是避免两个以上接触垫同时与一物件相接触。
表1是当提供四条第一输入线时较佳地使用输入信号的范例。
表1
  Line1   Line2   Line3   Line4   输入信号   是否使用
  0   0   0   1   T1   ○
  0   0   1   0   T2   ○
  0   0   1   1   T3   ○
  0   1   0   0   T4   ○
  0   1   0   1   T5   ○
  0   1   1   0   T6   ○
  0   1   1   1   T7   ×
  1   0   0   0   T8   ○
  1   0   0   1   T9   ○
  1   0   1   0   T10   ○
  1   0   1   1   T11   ×
  1   1   0   0   F12   ○
  1   1   0   1   T13   ×
  1   1   1   0   T14   ×
  1   1   1   1   T15   ×
从表1中可看出，当具有四条第一输入线时，输入垫的最大数量可以是15，且输入信号的最大数量可以是15。由于第一输入线的数量是4，所以每个输入垫必须具有四个接触垫。但是，如果应同时与一物件相接触的接触垫数量较大的话，那么形成接触垫图案以及使物件同时与全部接触垫相接触就会很困难。因此，在表1中，输入信号T7、T11、T13、T14及T15(这些输入信号中至少三个接触垫应与物件相接触)不可使用。除了至少三个接触垫应与物件相接触这种情形之外，对应于所使用的输入信号T1到T6、T8到T10以及T12的每个输入垫可经配置以包括两个接触垫。举例来说，对应于输入信号T6的输入垫具有两个接触垫，且每个接触垫只连接到两条第一输入线line2及line3。同样地，另一输入垫具有两个接触垫，且每个接触垫连接到对应的第一输入线line1到line4。
即使输入垫经配置以只从具有两个接触垫的输入垫接收接触信号，通过四条第一输入线line1到line4而产生的输入信号T1到T6、T8到T10以及T12的最大数量仍然是10。同样地，当输入垫经配置以通过n条第一输入线line1到linen而只从具有两个接触垫的输入垫接收接触信号时，输入信号的数量就等于只有一个接触垫连接到n条第一输入线line1到linen的数量(即n)与有两个接触垫连接到n条第一输入线line1到linen(即n×(n-1)/2)的数量之和。举例来说，当第一输入线的数量是6时，输入信号的最大数量可以是6+(6×5)/2＝21。
上述输入装置是通过少量输入线使用接触式感测器来产生大量接触信号，并且对产生的接触信号进行解码，从而产生大量输入信号，其中接触式感测器是使用单接触垫来侦测接触。
图11是具有单压力垫的压力感测器的图，与图3所示的接触式感测器相似。于2005年11月28日提出申请的韩国专利申请案第2005-114414号中揭露了这种压力感测器。
图11所示中压力感测器包括一压力垫531与一压力侦测部件500。
下面将参照图3来描述图11中的压力感测器，一参考信号产生部件510产生参考信号ref_sig，这与图3中的参考信号产生部件110相似。
压力垫531可使用各种阻抗可变化以回应于外界施加的压力的装置。
第四信号产生部件530根据压力垫531的阻抗变化来变化地延迟参考信号ref_sig，以输出第四信号sig4。当压力垫531上没有施加压力时，第四信号sig4具有短延迟时间。而当施加较大压力时，第四信号sig4则具有长延迟时间。
第三信号产生部件520产生第三信号sig3，当压力垫531上没有施加压力时，此第三信号sig3的延迟时间与参考信号ref_sig在第四信号产生部件530上延迟的时间相同，所以第三信号产生部件520的阻抗值等于没施加压力时压力垫531的阻抗值与第四信号产生部件530的阻抗值的和。
此时，可变阻抗值可以是电容、电阻或电感(inductance)。但是，第三信号产生部件520与第四信号产生部件530的结构取决于可变阻抗。
也就是说，如果可变阻抗是电容，那么第四信号产生部件530包括一电阻器，以产生RC延迟给参考信号ref_sig(与图3中的第二信号产生部件相似)，而第三信号产生部件520包括一电容器，连接到一电阻器与接地电压(与图3中的第一信号产生部件120相似)。
在此过程中，第三信号产生部件520经配置以使得当压力垫上没有施加压力时第三信号sig3的延迟时间与第四信号产生部件530所产生的第四信号sig4的延迟时间相同。举例来说，第三信号产生部件520的电阻器与第四信号产生部件530的电阻器具有相同的阻值，且第三信号产生部件520的电容器与压力垫531上没有施加压力时具有相同电容。
相似地，当电阻值随着压力垫531的阻抗值而变化时，第四信号产生部件530包括电容器，其连接到接地电压；第三信号产生部件520包括电容器，与第四信号产生部件530的电容器具有相同的电容，以及电阻器，其阻值与压力垫531上没有施加压力时的阻值相同。
此外，当电感随着压力垫531的阻抗值而变化时，第四信号产生部件530包括电阻器，其连接到接地电压；第三信号产生部件包括电阻器，与第四信号产生部件530的电阻器具有相同的阻值，以及一电抗器(reactance)，与压力垫531上没有施加压力时具有相同的电感。
压力数据产生部件540测量第三信号sig3与第四信号sig4的延迟时间之间的差值，以输出对应于所测延迟时间差值的数值作为压力数据pre_data。当压力垫531上没有施加压力时，由于第三信号sig3与第四信号sig4延迟时间相同，所以压力数据pre_data输出为“0”。当压力垫531上被施加压力时，压力垫531的阻抗值增大以延长第四信号sig4的延迟时间，从而产生延迟时间的差值。压力数据产生部件540使用一计数器(counter)等来测量延迟时间的差值，并且输出压力数据pre_data。
在此过程中，参考信号产生部件510所产生的参考信号ref_sig的周期越长，压力垫531上阻抗值变化就越大，可测出的压力就越大。
图12是本发明所提出的具有接触式感测器与压力感测器的输入装置的图。图12中的输入装置除了包括图5中的输入装置之外，还包括第三输入线lineP与压力垫P_PAD来侦测压力。第三输入线lineP与压力垫P_PAD连接到第四输入线。此外，输入信号确定部件600除了包括接触式侦测部件之外，还包括图11中的压力侦测部件500以输出压力数据P_data。
当使用图12所示的压力感测器时，压力侦测部件500可单独应用于输入信号确定部件600中，也可与接触侦测部件以及压力侦测部件共同使用。此外，由于图8所示的解码部件是简单地将逻辑信号分为“高”与“低”来对逻辑信号进行解码，所以从压力侦测部件500中输出的压力数据P_data应分开输出，而不应施加于解码部件上。
图13、图14及图15是使用图12所示的压力垫通过少量输入线来产生大量输入信号的输入装置的图。
图4到10绘示为使用电接触式感测器通过少量输入线来产生大量输入信号的输入装置，但是实际的电器设备中不可能加入大量输入信号，这是因为每个产品的功能扩充不可能超过一定程度。所以，为了减小初始设计的布局面积，可采用本发明所提出的通过少量输入线来产生大量输入信号的输入装置，或者可选择性地使用图5或图9所示的输入线中的两、三条输入线。但是，随着各种需要大量额外功能的移动装置的不断发展，应施加于微型移动装置的输入信号越来越多。特别地，像行动电话或个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)这样的移动装置需要许多输入信号，如数字、韩国字母、罗马字母等等。如今，字符的输入是通过选择接触屏上所显示的字符或前面板(front panel)上的输入键来执行。特别地，当输入字符时，可重复按对应键来依序转换数字、韩国字母和罗马字母，或者重复按分离模式转换键来依序转换数字、韩国字母和罗马字母。此外，韩国字母应分为松辅音(lax consonant)和紧辅音(tense consonant)，且罗马字母应分为大写字母和小写字母。
图13、图14及图15所示的通过少量输入线来产生大量输入信号的输入装置包括一压力感测器。
图13、图14及图15绘示为一种行动装置700，其还包括压力感测器。此行动装置使用一接触屏710。如图13、图14及图15所绘示，压力垫720用作分离键，配置于握住行动装置700时手指接触的位置，而非握住键区(keypad)或接触屏的位置。
用户用其手指按压力垫720来输入特定字符。根据压力强度，对应于当前压力的字符输入模式在接触屏上显示为数字、韩国松辅音、韩国紧辅音、罗马大写字母以及罗马小写字母其中之一，且用户可选择接触屏710上显示的字符来输入对应的字符。
图13绘示为压力垫720上没有施加压力时的数字输入模式。图14绘示为压力垫720上被施加二级压力时的韩国紧辅音输入模式。图15绘示为压力垫720上被施加四级压力时的罗马小写字母输入模式。
如上所述，当输入字符时如果压力感测器被用作辅助输入工具，则可以通过少量输入线来产生大量输入信号。
因此，当参照图4到图10所述的使用接触式感测器的方法与参照图13、图14及图15所述的使用压力感测器的方法相互结合使用时，也可以通过少量输入线来产生大量输入信号。
根据上述情况可以看出，本发明所提出的输入装置可使用具有单接触垫的电接触式感测器来侦测接触，以通过n条输入线来产生2n-1个输入信号。此外，部分使用压力感测器取代接触式感测器，也可以产生大量输入信号。再者，在初产品设计中减少输入线的数量和布局面积，有利于电器设备的微型化。特别地，即使当预先设计好的电器设备需要额外的功能时，也可以将布局改良程度降到最低来额外产生输入信号。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定的内容为准。

Claims (20)

1、一种输入装置，包括：
n条第一输入线；
m个包括n条第二输入线的组，以不同的方式连接到n条所述第一输入线，其中m大于n；
m个输入工具，具有m个包括n个接触工具的组，对应地连接到m个包括n条第二输入线的所述组；以及
输入信号确定部件，对n条所述第一输入线的信号进行解码以产生输入信号。
2、根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述输入工具包括m个包括n个接触工具的所述组，其中m与n满足以下关系：m≤2n-1。
3、根据权利要求2所述的输入装置，其特征在于，所述第二输入线连接到m个包括n个接触工具的所述组，以将所述第一输入线连接到从1到2n-1的每个二进位数中数字1所对应的接触工具。
4、根据权利要求2所述的输入装置，其特征在于，所述输入工具的所述接触工具被分割开，以使得当用户接触所有n个所述接触工具时接收到来自所述用户的输入，且分配所述已分割的接触工具。
5、根据权利要求2所述的输入装置，其特征在于，所述输入工具将所述接触工具相互交替穿插，以使得当用户接触所有n个所述接触工具时接收到来自所述用户的输入。
6、根据权利要求4或5所述的输入装置，其特征在于，所述输入工具的所述接触工具具有相同的面积。
7、根据权利要求2所述的输入装置，其特征在于，所述输入工具具有m个包括两个接触工具的所述组，以使得用户容易接触所有n个所述接触工具以接收来自所述用户的输入。
8、根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述第二输入线连接到m个包括两个接触工具的所述组，从而将其以不同的方式连接到n条所述第一输入线。
9、根据权利要求1所述的输入装置，其特征在于，所述输入信号确定部件包括：
n个接触侦测部件，分别连接到n条所述第一输入线，以侦测用户是否施加输入到所述输入工具上；以及
解码部件，对从n个所述接触式侦测部件中输出的接触信号进行解码以输出多个输入信号。
10、根据权利要求9所述的输入装置，其特征在于，当接触工具上发生接触时，所述接触侦测部件侦测到接触物件所引起的电容变化，从而输出接触信号。
11、一种输入装置，包括：
n条第一输入线；
m个包括n条第二输入线的组，以不同的方式连接到n条所述第一输入线，其中m大于n；
至少一条第三输入线；
至少一条第四输入线，连接到至少一条所述第三输入线；
第一输入工具，具有m个包括n个接触工具的组，其对应地连接到m个包括n条第二输入线的所述组；
第二输入工具，具有压力工具，其对应地连接到至少一条所述第四输入线；以及
输入信号确定部件，对来自n条所述第一输入线的信号进行解码以产生第一输入信号，以及产生对应于至少一条所述第三输入线的第二信号。
12、根据权利要求11所述的输入装置，其特征在于，所述第二输入工具包括至少一个压力工具，当施加压力时阻抗发生变化。
13、根据权利要求11所述的输入装置，其特征在于，所述第二输入线连接到m个包括n个接触工具的所述组，以将所述第一输入线连接到从1到2n-1的每个二进位数中数字1所对应的接触工具。
14、根据权利要求11所述的输入装置，其特征在于，所述输入信号确定部件包括：
n个接触侦测部件，连接到n条所述第一输入线，以侦测是否用户分别施加输入到所述输入工具；
至少一个压力侦测部件，连接到所述第三输入线，以侦测是否用户施加输入到所述压力工具；以及
解码部件，对从n个所述接触侦测部件中输出的接触信号进行解码以输出第一输入信号，以及对从至少一个所述压力侦测部件中输出的压力数据进行解码以输出第二输入信号。
15、根据权利要求14所述的输入装置，其特征在于，当所述接触工具上发生接触时，所述接触侦测部件侦测到接触物件所引起的电容变化。
16、根据权利要求14所述的输入装置，其特征在于，当至少一个所述压力工具上被施加以压力时，所述压力侦测部件侦测出所产生的阻抗变化，从而输出压力数据。
17、根据权利要求11所述的输入装置，还包括：
控制器，设定回应所述第一输入信号的模式以输出模式信号，以及当施加所述第二输入信号时根据所述设定模式来执行其指定的预定操作；以及
显示部件，显示当前模式以回应于所述模式信号，以及显示对应于所述第二输入信号的指示。
18、根据权利要求11所述的输入装置，还包括：
控制器，设定回应所述第一输入信号的模式以输出模式信号，以及当施加所述第二输入信号时根据所述设定模式来执行预定操作；以及
接触屏，显示当前模式和对应于当前模式的输入键以回应于所述模式信号，以及当接收到用户输入时产生输入信号以输出所述输入信号至所述控制器。
19、根据权利要求11所述的输入装置，还包括：
控制器，设定回应所述第二输入信号的模式以输出模式信号，以及当施加所述第一输入信号时根据所述设定模式来执行其指定的预定操作；以及
显示部件，显示当前模式以回应于所述模式信号，以及显示对应于所述第一输入信号的指示。
20、根据权利要求19所述的输入装置，还包括：
控制器，设定回应所述第二输入信号的模式以输出模式信号，以及当施加所述第一输入信号时根据所述设定模式来执行预定操作；以及
接触屏，显示当前模式和对应于当前模式的输入键以回应于所述模式信号，以及当接收到用户输入时产生输入信号以输出所述输入信号至所述控制器。
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