檢測裝置、電子設備以及機械手的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及檢測裝置、具有該檢測裝置的電子設備以及機械手。
【背景技術】
[0002] 作為檢測外力的檢測裝置，公知有一種專利文獻1、以及專利文獻2所記載的檢測 裝置。正在研宄將這樣的檢測裝置應用到觸控面板、機械手的觸覺傳感器等。
[0003] 專利文獻1的檢測裝置形成如下構成：使用在背面大致均勻地配置有錐狀突起的 受壓板（sheet)，根據該突起的變形量來檢測壓力分布。專利文獻2的檢測裝置在表面具 有能夠位移的觸頭，還具有通過檢測點檢測出觸頭的位移并將檢測結果輸出的多個感壓元 件。
[0004] 專利文獻1 :日本特開昭60-135834號公報
[0005] 專利文獻2 :日本特開2008-164557號公報
[0006] 但是，在上述專利文獻1的檢測裝置中，由于根據由照相機拍攝到的圖像來運算 突起的變形量，所以運算量多，壓力檢測所需要的時間變長。并且，無法測量對受壓板的測 定面（背面）施加的壓力的面內方向的力（滑動力）。
[0007] 在上述專利文獻2的檢測裝置中，雖然能夠通過運算計算出對測定面（表面）施 加的壓力的面內方向的力（滑動力），但在每一個觸頭的檢測點多的情況下，會導致用于取 得輸出值所需要的時間變長。
[0008] 如以上那樣，在專利文獻1以及專利文獻2的檢測裝置中，均存在不能兼顧快速檢 測壓力的有無的功能、和高精度地檢測出外壓的分布、方向以及大小的功能的問題。
【發明內容】
[0009] 本發明為了解決上述問題的至少一部分而提出，能夠作為以下的方式或者應用例 實現。
[0010] (應用例1)本應用例所涉及的檢測裝置的特征在于，具有：檢測部，其具備設置在 第1基板上、檢測壓力的有無的第1傳感器，以及分離所述壓力的大小和方向的壓力分量分 離機構；和控制部，其基于所述第1傳感器的檢測結果對所述壓力分量分離機構的檢測動 作進行控制。
[0011] 根據該構成，由于由第1傳感器檢測壓力的有無，由壓力分量分離機構檢測壓力 的大小等來分別進行檢測，所以與由檢測部的整體檢測壓力的有無的情況相比，能夠快速 檢測出壓力的有無。并且，通過在檢測出壓力的有無后，由控制部進行控制以使得僅執行壓 力分量分離機構的檢測動作，與以往相比能夠縮短檢測壓力的大小的時間。
[0012](應用例2)在上述應用例所涉及的檢測裝置中，優選所述壓力分量分離機構由配 置在所述第1基板上的基準點的周圍、對壓力的大小進行檢測的多個第2傳感器，和設置在 與所述第1基板對置配置的第2基板、且前端部抵接在俯視下與所述基準點重疊的位置的 彈性體突起構成。
[0013] 根據該構成，如果在彈性體突起與多個第2傳感器抵接的狀態下對彈性體突起施 加壓力，則彈性體突起向滑動方向（與壓力傳感器的表面平行的方向）變形，能夠通過由多 個第2傳感器檢測該變形的偏量（相對于基準點的偏離），來檢測出外壓的方向和大小。另 外，由于設置有多個第2傳感器，所以能夠高精度地檢測壓力的分布和大小。
[0014] (應用例3)在上述應用例所涉及的檢測裝置中，優選在由所述第1傳感器檢測出 有壓力的情況下，根據來自所述控制部的信號，所述多個第2傳感器開始壓力值的檢測。
[0015] 根據該構成，由于由第1傳感器和第2傳感器分開檢測壓力的有無和壓力的大小 以及方向，所以與以往相比，能夠縮短檢測壓力的大小的時間。
[0016] (應用例4)在上述應用例所涉及的檢測裝置中，優選所述第1傳感器在俯視下被 配置于至少兩個所述壓力分量分離機構之間。
[0017] 根據該構成，由于具有至少兩個壓力分量分離機構，所以能夠檢測壓力的方向和 旋轉扭矩。
[0018] (應用例5)在上述應用例所涉及的檢測裝置中，優選俯視下在所述第1傳感器的 周圍配置有至少兩個所述壓力分量分離機構。
[0019] 根據該構成，由于具有至少兩個壓力分量分離機構，所以能夠檢測壓力的方向和 旋轉扭矩。
[0020] (應用例6)在上述應用例所涉及的檢測裝置中，優選所述多個第2傳感器相對于 所述基準點被點對稱配置。
[0021] 根據該構成，由于相對于基準點點對稱（均勻）地配置有第2傳感器，所以不需要 基于第2傳感器與彈性體突起的位置關系的修正，能夠僅根據第2傳感器的檢測值的差量 對壓力的方向和大小進行檢測。另外，通過配置有多個第2傳感器，能夠高精度地檢測出旋 轉扭矩。
[0022] (應用例7)在上述應用例所涉及的檢測裝置中，優選所述多個第2傳感器俯視下 在相互正交的2個方向被配置成矩陣狀。
[0023] 根據該構成，能夠根據各第2傳感器的壓力值中任意組合的各第2傳感器的壓力 值的差量，運算壓力的方向和大小。
[0024] (應用例8)在上述應用例所涉及的檢測裝置中，優選所述多個第2傳感器在每個 單位檢測區域中被配置成至少4行4列。
[0025] 根據該構成，由于第2傳感器的數量增多，所以能夠基于由多數的壓力傳感器檢 測出的壓力值，將各壓力傳感器的檢測結果累計后求出外壓所作用的方向和大小。因此，可 高精度地檢測出外壓的方向和大小。
[0026] (應用例9)在上述應用例所涉及的檢測裝置中，優選所述第1傳感器具有對置配 置在所述第1基板上的第1電極和第2電極，所述第2傳感器具有對置配置在所述第1基 板上的第3電極和第4電極，至少在所述第3電極與所述第4電極之間配置有感壓導電體。
[0027] 根據該構成，由于至少在第3電極與第4電極之間夾持有感壓導電體，所以被施加 壓力時，通過壓縮感壓導電體，能夠將壓力轉換為電信號，可檢測出壓力的大小和方向。另 外，當在第1傳感器中第1電極與第2電極之間沒有感壓導電體時，即使是弱的壓力，也能 夠使第1電極與第2電極接觸，盡管第1傳感器與第2傳感器位于同一第1基板上，卻能夠 獲得比第2傳感器高的靈敏度。
[0028] (應用例10)在上述應用例所涉及的檢測裝置中，優選所述第1傳感器的所述第I 電極的俯視面積比所述第2傳感器的所述第3電極的俯視面積大。
[0029] 根據該構成，由于第1傳感器的面積大，所以當被施加壓力時，能夠使第1電極與 第2電極經由感壓導電體接觸時的電阻值比第3電極與第4電極接觸時的電阻值小。因此， 可提高第1傳感器的靈敏度。
[0030] (應用例11)本應用例所涉及的電子設備的特征在于，具有上述記載的檢測裝置。
[0031] 根據該構成，由于具有上述的檢測裝置，所以能夠提供一種可快速檢測出外壓的 有無，而且能夠高精度地檢測外壓的方向和大小的電子設備。
[0032] (應用例12)本應用例所涉及的機械手的特征在于，具有上述記載的檢測裝置。
[0033] 根據該構成，由于具有上述的檢測裝置，所以能夠提供一種可快速檢測出外壓的 有無，而且能夠高精度地檢測外壓的方向和大小的機械手。
【附圖說明】
[0034] 圖1是表示第1實施方式的檢測裝置的電氣構成的框圖。
[0035] 圖2是表示檢測裝置的構成的分解立體圖。
[0036] 圖3是沿著圖2所示的檢測裝置的A-A'線的示意剖視圖。
[0037] 圖4是表示檢測裝置中的控制部的構成的框圖。
[0038] 圖5是表示檢測裝置的檢測控制動作的流程圖。
[0039] 圖6(a)~（c)是表示壓力（壓力分量分離機構）的變化的示意剖視圖。
[0040] 圖7(a)~（C)是表不與圖6(a)~（C)對應的、壓力分量分離機構中的壓力的變 化與位置的關系的示意俯視圖。
[0041] 圖8是表示傳感區域的坐標系的圖。
[0042] 圖9是基于壓力傳感器的垂直方向的壓力分布。
[0043] 圖10是表示基于壓力傳感器的滑動方向的計算例的圖。
[0044] 圖11是表示第2實施方式的檢測裝置的構成的框圖。
[0045] 圖12是表示檢測裝置的簡要結構的分解立體圖。
[0046] 圖13是沿著圖12所示的檢測裝置的B-B'線的示意剖視圖。
[0047] 圖14(a)~（c)是表示壓力分量分離機構的變化的示意剖視圖。
[0048] 圖15(a)~（c)是表不與圖14(a)~（c)對應的、壓力分量分離機構的變化的不 意俯視圖。
[0049] 圖16是表示傳感區域的坐標系的圖。
[0050] 圖17是表示作為電子設備的一個例子的移動電話機的簡要結構的示意圖。
[0051] 圖18是表示作為電子設備的一個例子的便攜式信息終端的簡要結構的示意圖。
[0052] 圖19是表示機械手（robot hand)的簡要結構的示意圖。
[0053] 圖20是表示變形例的檢測裝置的構成的分解立體圖。
[0054] 圖21是表示變形例的檢測裝置的構造的示意剖視圖。
[0055] 符號說明：11···作為第1基板的傳感器基板主體；12···作為第1傳感器的接觸傳 感器；12a···作為第1電極的第1接觸電極；12b···作為第2電極的第2接觸電極；13···作為 第2傳感器的壓力傳感器；13a…第1壓力電極；13b…第2壓力電極；20···突起板；20a··· 表面；21···作為第2基板的突起板主體；22…彈性體突起；22a…前端部；22b…位置；3