WO2008065205A1 - Data entry device and method for implementing the device - Google Patents

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WO2008065205A1
WO2008065205A1 PCT/EP2007/063177 EP2007063177W WO2008065205A1 WO 2008065205 A1 WO2008065205 A1 WO 2008065205A1 EP 2007063177 W EP2007063177 W EP 2007063177W WO 2008065205 A1 WO2008065205 A1 WO 2008065205A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
operator
sensitive module
capacitor
electrodes
electrode
Prior art date
Application number
PCT/EP2007/063177
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French (fr)
Inventor
Pierre Fagard
Philippe Coni
Original Assignee
Thales
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412Digitisers structurally integrated in a display
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0443Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using a single layer of sensing electrodes

Definitions

  • the invention relates to a data input device and a method for implementing the device. Such devices are used in particular for the production of communication terminals of the type enabling an operator to transmit information to a processor.
  • the invention finds particular application for a screen having a touch surface on which a user can put the finger to enter data.
  • the screen is for example liquid crystal, plasma, light emitting diodes or emission by field effect.
  • a tactile force sensor has been joined to the touch pads to detect a support of the operator's finger on the touch pad.
  • Such an embodiment is for example described in European Patent EP 561 669.
  • This patent describes the use of strain gauges to measure a force on the touch pad.
  • Such an implementation poses several problems of implementation. First of all, the mechanical design is complicated by the mounting of the bearing zone on flexible blades on which the strain gauges are fixed. Then, the processing of the information from the touch pads and the strain gauges is of a different nature. For example, a capacitance variation must be measured to detect contact with the touch pad and a variation of resistance of the strain gauge to detect an effort of the operator on the touch pad.
  • the subject of the invention is a data input device comprising a sensitive module, proximity detection means of an operator with respect to the sensitive module, the proximity detection means making it possible to produce a first sensor. signal depending on the proximity of the operator, and means for detecting a force exerted by the operator on the sensitive module, the force detection means making it possible to produce a second signal which is a function of the force of the operator.
  • the proximity detection means and the force detection means are distinct and in that the device also comprises a common processing chain of the signals transmitted and received by the proximity detection means. and by the means for measuring an effort.
  • the fact of using the same common processing chain for proximity detection and effort detection makes it possible to reduce the costs of producing the device.
  • the fact that the proximity detection means and the means of detecting a force are distinct allows a measurement of the effort independent of the proximity detection.
  • the subject of the invention is also a method for implementing the device according to the invention, characterized in that it cyclically measures the proximity of the operator with respect to the sensitive module and the effort of the operator on the module. sensitive.
  • FIGS. 2a and 2b represent in the form of a timing diagram an example of a signal received by an analysis system common to the proximity detection means and to the force detection means;
  • FIG. 3 represents a tactile display device embodying the invention;
  • FIG. 4 represents a capacitive touch-screen device embodying the invention;
  • FIG. 1 represents a data input device 1 comprising a sensitive module 2, for example a keyboard, proximity detection means of an operator 3 with respect to the sensitive module 2 and means for detecting a force exerted by the operator 3 on the sensitive module 2.
  • the operator 3 is here represented by his finger.
  • the proximity detection means comprise at least a first capacitor 4 whose value is modified by the proximity of the operator 3, and the means for detecting a force comprise at least a second capacitor 5 whose value is modified. by the effort of the operator 3 operated on the sensitive module 2.
  • the first and the second capacity are distinct. The fact that the two capacitors 4 and 5 are distinct makes it possible to dispense with the conductivity of the operator 3.
  • the first capacitor 4 comprises a first electrode 6 and an insulator 7 both integral with the sensitive module 2.
  • the insulator 7 covers the electrode 6.
  • the value of the capacitor 4 is proportional to the distance between the electrode 6 and the operator 3 for a given electrode surface (6 and / or operator 3).
  • three electrodes 6 have been represented. The number of electrodes may vary according to the number of keys that the device 1 comprises.
  • the device 1 comprises a high frequency generator 10 producing a sinusoidal preference signal whose frequency is for example between 100 kHz and 5 MHz.
  • the high frequency signal is supplied to a multiplexer 11 responsible for sequentially distributing, under the control of a processor 12, such as for example a microcontroller, the high frequency signal on the electrodes 6.
  • the operator 3 can be considered as connected to a reference potential with respect to a mass 13 of the device 1.
  • the proximity detection of the operator 3 is done by measuring the attenuation of the high frequency signal due to the variation of the value of the capacitor 4.
  • the sensitive module 2 is mounted loosely in a frame 14 and elastic elements 15 allow a slight depression of the sensitive module 2 in the frame 14 under the effect of the force exerted by the operator 3 on the sensitive module 2.
  • the second capacitor 5 comprises two facing electrodes 16 and 17.
  • the electrode 16 is integral with the sensitive module 2 and the electrode 17 is integral with the frame 14.
  • the force on the sensitive module 2 modifies the distance separating the two electrodes 16 and 17 of the capacitance 5 as a function of the stiffness of the elastic elements 15.
  • the high frequency signal is distributed to the electrode 16 via the multiplexer 1 1.
  • the electrode 17 is connected to the ground 13 of the device 1. It is also possible to connect the electrode 16 to the ground 13 and the electrode 17 to the multiplexer 11.
  • the two electrodes 16 and 17 are separated by an insulator 18 formed, for example, by air or by a suitable material covering a surface. at least one of the two electrodes 16 or 17.
  • the effort detection of the operator 3 on the sensitive module 2 is done by measuring the attenuation of the high frequency signal due to the variation of the value of the capacitance 5.
  • This variation in value is due to the change in distance between the two electrodes 16 and 17 under the effect of the effort of the operator 3.
  • the high frequency signal, distributed on the electrodes 6 and 16 by the multiplexer 11, is provided by the generator 10 through an injection capacity 20, thus creating a capacitive divider consisting of the injection capacity 20 on the one hand, and in turn capacitances of electrodes and in particular capacitors 4 and 5.
  • the voltage present at the midpoint of the capacitive divider is taken from point 21. This voltage is representative of the ratio between the injection capacity 20 and one of the capacitors 4 or 5 supplied by the multiplexer 11 at a given instant.
  • the voltages present at point 21 are applied to a common analysis line 22 of the signals received from the proximity detection means and the means for measuring a force.
  • the analysis chain 22 comprises, for example, a link capacitor 23, a shaping amplifier 24, an amplitude demodulator 25 delivering a demodulated signal to an analog digital converter that can be integrated into the microcontroller 12.
  • the chain Analysis 22 detects modifications of an electrical signal, here the high frequency signal, induced by the presence and / or the effort of the operator 3 on the sensitive module 2.
  • a processing chain 27 common to the proximity detection means and the means for detecting a force is defined.
  • the common processing chain comprises the analysis chain 22 as well as common means for distributing the electrical signal, here high frequency, to the electrodes 6 and 16.
  • the common means for distributing the high frequency signal comprise the high frequency generator 10, the injection capacity 20 and the multiplexer 11.
  • the device comprises a third test capacitor 29 connected to the processing chain 27 and independent of the proximity detection means and the means for detecting a force.
  • the test capacitance 29 is also addressed in sequence by the multiplexer 11, the voltage measured across the capacitor 29 enabling the microcontroller 12 to perform tests of proper operation and automatic calibration of the processing chain 27.
  • a single capacitor 5 has been shown. It is of course possible to produce several pairs of electrodes 16 and 17. For example, for a rectangular-shaped sensitive module 2, a pair of electrodes 16 and 17 can be arranged at each corner of the rectangle to form four capacitors 5 that it can be treated separately or as a single distributed capacity. In other words, the capacitance 5 can be formed by several pairs of electrodes in parallel.
  • FIGS. 2a and 2b represent in chronogram form an example of voltage received by a measurement chain 22.
  • the voltages are represented after demodulation at the output of the demodulator 25.
  • the high frequency signal is applied sequentially to three keys t1, t2 and t3 forming each of the capacitances 4, then to the test capacitance 29 and finally to the capacity 5 of effort measurement.
  • FIG. 2a represents the voltages measured at rest, ie in the absence of operator 3 and FIG. 2b represents the same voltages but in the presence of an operator 3 actuating the key t2.
  • the action of the operator 3 modifies the values of the capacitance 4 of the key t2 and of the capacitor 5.
  • the idle voltage values are reported in broken lines and the voltage values when the key t2 is operated are shown in bold line.
  • the capacitance variations are translated after formatting and demodulation by a variation ⁇ V2 on the electrode 6 of the key t2 and ⁇ VF1 or ⁇ VF2 for the capacitor 5 allowing the measurement of effort.
  • the values in the absence of operator 3 of the capacities 5 and 6 are of the same order of magnitude.
  • the same order of magnitude for example, it is meant that the values of the capacitors are in a maximum ratio of 1 to 10.
  • the test capacitance 29 exists, its value is advantageously also in the same order of magnitude. This ensures a good sensitivity of the analysis chain 22 without the risk of saturation.
  • the variation levels of the different measured capacitances, ⁇ V2 for the key t2 and ⁇ VF1 or ⁇ VF2 for the capacitor 5 in the example shown also have levels of the same order of magnitude when the operator is supported. For example, it is possible to adjust the value at rest and the value under force of the capacitor 5 by adapting the dimensions of the electrodes 16 and 17 as well as the spacing at rest and under stress between the two electrodes 16 and 17.
  • FIG. 3 describes a display device comprising a display 30 comprising a layer 31 of material having electro-optical properties able to make all or part of its surface visible under the effect of an electrical excitation signal, at least a first electrode 33 disposed on a first face of the layer, a second electrode 32 disposed on a second face of the layer 31 opposite the first electrode 33 of the display 30.
  • the excitation signal is applied between the electrodes 32 and 33 of the display 30.
  • the electrodes 32 and 33 are made on transparent plates, respectively 34 and 35, for example in glass.
  • the electrode 33 forms the electrode 6 of the capacitor 4.
  • the use of one of the display electrodes as presence detection electrode makes it possible to produce a display device associated with a proximity detection at low cost.
  • the excitation signal generally low frequency, is mixed with the high frequency signal enabling proximity detection on the electrode 33. An embodiment of such a display is described in the patent application EP 1 565 806.
  • the display device comprises a lighting module 36 integral with the display 30, a flexible seal 37 placed between the frame 14 and the display 30, a printed circuit 38 integral with the frame 14 and on which are arranged at least the components of the processing chain 27 as well as those necessary for controlling the display 30.
  • the lighting module 36 comprises for example light emitting diodes placed under a diffuser and for illuminating the display 30.
  • the printed circuit 38 is arranged under the lighting module 36.
  • the electrodes 17 in the form of metallization and the electrodes 16 are located under the lighting module 36. This arrangement allows the values of the capacitors 4 and 5 to move in the same direction during the action of the operator 3. In this case, the effort made by the operator 3 reduces the distance separating the two electrodes 16 and 17.
  • the elastic elements 15, s Or form springs, can be placed between the lighting module 36 and the printed circuit 38.
  • the flexible seal 37 as an elastic element. It is possible to provide stops to limit the travel of the lighting module 36 with respect to the printed circuit 38 and more generally to limit the travel between the supports of the electrodes 16 and 17.
  • a suitable insulating coating is placed on the electrodes 16 and 17.
  • the lighting module 36 comprises a shell 40 metal or metallized externally, at least in part, and connected to an electrical potential present on the printed circuit 38, for example by means of the springs 15.
  • the metal shell or its metallized coating form then the electrode 16.
  • the potential of the moving electrode 16 can be the electric mass 13 of the treatment chain 27 or the potential of the point 21.
  • the lighting module 36 can be replaced by a metal reflector forming the 16.
  • the effort of the operator 3 reduces the distance between the two electrodes 16 and 17.
  • the capacitors 4 and 5 vary in the same direction under the support of the operator 3.
  • the voltage variation is represented ⁇ VF1 in Figure 2b for the capacitor 5. This makes it possible to reduce the range of excursion of the output voltage of the demodulator 25 or, if the same domain is retained, to increase the gain to improve the sensitivity to the low forces of the operator 3 or the sensitivity to small displacements sensitive module 2.
  • the electrode 16 is placed on one of the plates 34 or 35 facing a rim 39 of the frame 14.
  • the flange 39 is electrically conductive and connected to a reference potential such as the ground 13.
  • the flange 39 then forms the electrode 17 for the effort detection.
  • the force exerted by the operator 3 increases the distance separating the two electrodes 16 and 17.
  • the electrode 16 and the electrodes 6 are made on the same substrate, for example the plate 35. realization of the device by allowing the realization of the electrodes 6 and 16 with the same mask.
  • the effort of the operator 3 increases the distance separating the two electrodes 16 and 17.
  • capacitors 4 and 5 vary in opposite directions under the support of the operator 3.
  • the variation of Voltage is shown ⁇ VF2 in Figure 2b for the capacitor 5. This provides the device 1 greater robustness to disturbances due to the variation in the opposite direction of the voltages recorded on the capacitors 4 and 5 after demodulation.
  • FIG. 4 describes a capacitive touch-screen device comprising a substrate 40 on which electrodes 6 are arranged for cooperating with the finger of the operator 3 to detect its proximity.
  • An insulator 41 may cover the substrate 40 and the electrodes 6.
  • An electrode 16 is also disposed on the substrate 40 facing the electrically conductive flange 39.
  • the same mask makes it possible to produce the electrodes 6 and 16 on the substrate 40.
  • the electrodes 16 and 17 are separated by an insulator 42, constituted by air or a gasket similar to the gasket 37 and whose thickness varies according to the force exerted on the slab by the operator 3.
  • An elastic element 15 allows a degree of freedom of the slab with a stop 43 integral with the frame 14.
  • a connecting circuit 44 electrically connects the electrodes 6 and 16 to the processing line 27 and more precisely to the multiplexer 11.

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Abstract

The invention relates to a data entry device and a method for implementing the device. The device comprises a sensitive module (2), means for detecting proximity of an operator (3) in relation to the sensitive module (2), wherein the proximity detection means can generate a first signal according to the proximity of the operator (3), and means for detecting a pressure exerted by the operator (3) on the sensitive module (2), wherein the pressure detection means can generate a second signal according to the pressure of the operator (3). According to the invention, the proximity detection means (6) and the pressure detection means (16, 17) are separate and the device further comprises a common processing chain (27) for the signals transmitted and received by the proximity detection means and by the pressure measuring means. According to the method, the proximity of the operator (3) in relation to the sensitive module (2) and the pressure by the operator (3) on the sensitive module (2) is measured cyclically.

Description

Dispositif d'entrée de données et procédé de mise en œuvre du dispositif Data input device and method of implementing the device
L'invention concerne un dispositif d'entrée de données et un procédé de mise en œuvre du dispositif. On utilise de tels dispositifs notamment pour la réalisation de terminaux de communication du type permettant à un opérateur de transmettre des informations vers un processeur. L'invention trouve une application particulière pour un écran comportant une surface tactile sur laquelle un utilisateur peut poser le doigt pour saisir des données. L'écran est par exemple à cristaux liquides, à plasma, à diodes électroluminescentes ou à émission par effet de champ.The invention relates to a data input device and a method for implementing the device. Such devices are used in particular for the production of communication terminals of the type enabling an operator to transmit information to a processor. The invention finds particular application for a screen having a touch surface on which a user can put the finger to enter data. The screen is for example liquid crystal, plasma, light emitting diodes or emission by field effect.
Il est connu de réaliser de tels écrans en disposant sur le dispositif une ou plusieurs plages tactiles transparentes à contact ou à effet capacitif, inductif ou équivalent. Le dispositif peut alors servir à délimiter des zones d'appuis de cette plage selon une composition désirée. L'appui sur la plage se fait habituellement par un doigt de l'opérateur. Cependant, des perturbations électromagnétiques intenses peuvent parfois altérer le fonctionnement des plages tactiles en entraînant de fausses détections.It is known to make such screens by placing on the device one or more transparent tactile contact pads or capacitive effect, inductive or equivalent. The device can then be used to delimit support zones of this range according to a desired composition. Beach support is usually done by an operator's finger. However, intense electromagnetic disturbances can sometimes alter the operation of the touch pads by causing false detections.
Pour pallier ce défaut on a joint aux plages tactiles un capteur d'effort mécanique permettant de détecter un appui du doigt de l'opérateur sur la plage tactile. Une telle réalisation est par exemple décrite dans le brevet européen EP 561 669. Ce brevet décrit l'utilisation de jauges de contraintes pour mesurer un effort sur la plage tactile. Une telle réalisation pose plusieurs problèmes de mise en œuvre. Tout d'abord la conception mécanique est compliquée du fait d'un montage de la zone d'appui sur des lames flexibles sur les quelles sont fixées les jauges de contrainte. Ensuite, le traitement des informations issues des plages tactiles et des jauges de contrainte est de nature différente. On doit par exemple mesurer une variation de capacité pour détecter un contact avec la plage tactile et une variation de résistance de la jauge de contrainte pour détecter un effort de l'opérateur sur la plage tactile.To overcome this defect, a tactile force sensor has been joined to the touch pads to detect a support of the operator's finger on the touch pad. Such an embodiment is for example described in European Patent EP 561 669. This patent describes the use of strain gauges to measure a force on the touch pad. Such an implementation poses several problems of implementation. First of all, the mechanical design is complicated by the mounting of the bearing zone on flexible blades on which the strain gauges are fixed. Then, the processing of the information from the touch pads and the strain gauges is of a different nature. For example, a capacitance variation must be measured to detect contact with the touch pad and a variation of resistance of the strain gauge to detect an effort of the operator on the touch pad.
L'invention vise à pallier les inconvénients des dispositifs décrits plus haut en proposant un dispositif d'entrée de données réalisant de façon simple à la fois une détection de proximité et une détection d'effort. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'entrée de données comportant un module sensible, des moyens de détection de proximité d'un opérateur par rapport au module sensible, les moyens de détection de proximité permettant d'élaborer un premier signal fonction de la proximité de l'opérateur, et des moyens de détection d'un effort exercé par l'opérateur sur le module sensible, les moyens de détection d'effort permettant d'élaborer un second signal fonction de l'effort de l'opérateur, caractérisé en ce que les moyens de détection de proximité et les moyens de détection d'un effort sont distincts et en ce que le dispositif comporte en outre une chaîne de traitement commune des signaux émis et reçus par les moyens de détection de proximité et par les moyens de mesure d'un effort.The aim of the invention is to overcome the drawbacks of the devices described above by proposing a data input device that achieves in a simple manner both a proximity detection and a force detection. For this purpose, the subject of the invention is a data input device comprising a sensitive module, proximity detection means of an operator with respect to the sensitive module, the proximity detection means making it possible to produce a first sensor. signal depending on the proximity of the operator, and means for detecting a force exerted by the operator on the sensitive module, the force detection means making it possible to produce a second signal which is a function of the force of the operator. operator, characterized in that the proximity detection means and the force detection means are distinct and in that the device also comprises a common processing chain of the signals transmitted and received by the proximity detection means. and by the means for measuring an effort.
Le fait d'utiliser une même chaîne de traitement commune pour la détection de proximité et la détection d'effort permet de réduire les coûts de réalisation du dispositif. Le fait que les moyens de détection de proximité et les moyens de détection d'un effort soient distincts permet une mesure de l'effort indépendante de la détection de proximité.The fact of using the same common processing chain for proximity detection and effort detection makes it possible to reduce the costs of producing the device. The fact that the proximity detection means and the means of detecting a force are distinct allows a measurement of the effort independent of the proximity detection.
L'invention a également pour objet un procédé de mise en œuvre du dispositif selon l'invention, caractérisé en ce qu'il mesure cycliquement la proximité de l'opérateur par rapport au module sensible et l'effort de l'opérateur sur le module sensible.The subject of the invention is also a method for implementing the device according to the invention, characterized in that it cyclically measures the proximity of the operator with respect to the sensitive module and the effort of the operator on the module. sensitive.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel :The invention will be better understood and other advantages will appear on reading the detailed description of an embodiment given by way of example, a description illustrated by the attached drawing in which:
La figure 1 représente schématiquement un dispositif conforme à l'invention ; les figures 2a et 2b représentent sous forme de chronogramme un exemple de signal reçu par une chaîne d'analyse commune aux moyens de détection de proximité et aux moyens de détection d'effort ; la figure 3 représente un dispositif d'affichage tactile mettant en oeuvre l'invention ; la figure 4 représente un dispositif de dalle tactile capacitive mettant en œuvre l'invention ; Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes repères dans les différentes figures.Figure 1 shows schematically a device according to the invention; FIGS. 2a and 2b represent in the form of a timing diagram an example of a signal received by an analysis system common to the proximity detection means and to the force detection means; FIG. 3 represents a tactile display device embodying the invention; FIG. 4 represents a capacitive touch-screen device embodying the invention; For the sake of clarity, the same elements will bear the same references in the different figures.
La figure 1 représente un dispositif d'entrée de données 1 comportant un module sensible 2, comme par exemple un clavier, des moyens de détection de proximité d'un opérateur 3 par rapport au module sensible 2 et des moyens de détection d'un effort exercé par l'opérateur 3 sur le module sensible 2. L'opérateur 3 est ici représenté par son doigt.FIG. 1 represents a data input device 1 comprising a sensitive module 2, for example a keyboard, proximity detection means of an operator 3 with respect to the sensitive module 2 and means for detecting a force exerted by the operator 3 on the sensitive module 2. The operator 3 is here represented by his finger.
Avantageusement, les moyens de détection de proximité comportent au moins une première capacité 4 dont la valeur est modifiée par la proximité de l'opérateur 3, et les moyens de détection d'un effort comportent au moins une seconde capacité 5 dont la valeur est modifiée par l'effort de l'opérateur 3 opéré sur le module sensible 2. La première et la seconde capacité sont distinctes. Le fait que les deux capacités 4 et 5 soient distinct permet de s'affranchir de la conductibilité de l'opérateur 3.Advantageously, the proximity detection means comprise at least a first capacitor 4 whose value is modified by the proximity of the operator 3, and the means for detecting a force comprise at least a second capacitor 5 whose value is modified. by the effort of the operator 3 operated on the sensitive module 2. The first and the second capacity are distinct. The fact that the two capacitors 4 and 5 are distinct makes it possible to dispense with the conductivity of the operator 3.
Avantageusement, la première capacité 4 comporte une première électrode 6 et un isolant 7 solidaires tous deux du module sensible 2. L'isolant 7 recouvre l'électrode 6. Une partie conductrice de l'opérateur 3, tel que son doigt, forme une seconde électrode de la première capacité 4, la partie conductrice de l'opérateur 3 étant destinée à venir au contact de l'isolant 7 en regard de la première électrode 6. La valeur de la capacité 4 est proportionnelle à la distance entre l'électrode 6 et l'opérateur 3 pour une surface d'électrode (6 et/ou opérateur 3) donnée. Sur la figure 1 trois électrodes 6 ont été représentées. Le nombre d'électrodes peut varier en fonction du nombre de touches que comporte le dispositif 1.Advantageously, the first capacitor 4 comprises a first electrode 6 and an insulator 7 both integral with the sensitive module 2. The insulator 7 covers the electrode 6. A conductive part of the operator 3, such as its finger, forms a second electrode of the first capacitor 4, the conductive portion of the operator 3 being intended to come into contact with the insulator 7 facing the first electrode 6. The value of the capacitor 4 is proportional to the distance between the electrode 6 and the operator 3 for a given electrode surface (6 and / or operator 3). In FIG. 1, three electrodes 6 have been represented. The number of electrodes may vary according to the number of keys that the device 1 comprises.
Le dispositif 1 comporte un générateur haute fréquence 10 produisant un signal de préférence sinusoïdal dont la fréquence est par exemple comprise entre 100 kHz et 5 MHz.The device 1 comprises a high frequency generator 10 producing a sinusoidal preference signal whose frequency is for example between 100 kHz and 5 MHz.
Le signal haute fréquence est fourni à un multiplexeur 11 chargé de distribuer séquentiellement, sous le contrôle d'un processeur 12, tel que par exemple un microcontrôleur, le signal haute fréquence sur les électrodes 6. L'opérateur 3 peut être considéré comme relié à un potentiel de référence par rapport à une masse 13 du dispositif 1. La détection de proximité de l'opérateur 3 se fait par la mesure de l'atténuation du signal haute fréquence due à la variation de la valeur de la capacité 4. Le module sensible 2 est monté souplement dans un bâti 14 et des éléments élastiques 15 permettent de réaliser un léger enfoncement du module sensible 2 dans le bâti 14 sous l'effet de l'effort exercé par l'opérateur 3 sur le module sensible 2. Avantageusement, la seconde capacité 5 comporte deux électrodes en regard 16 et 17. L'électrode 16 est solidaire du module sensible 2 et l'électrode 17 est solidaire du bâti 14. L'effort sur le module sensible 2 modifie la distance séparant les deux électrodes 16 et 17 de la capacité 5 en fonction de la raideur des éléments élastiques 15. Le signal haute fréquence est distribué à l'électrode 16 par l'intermédiaire du multiplexeur 1 1. L'électrode 17 est reliée à la masse 13 du dispositif 1. On peut aussi relier l'électrode 16 à la masse 13 et l'électrode 17 au multiplexeur 11. Les deux électrodes 16 et 17 sont séparées par un isolant 18 formé par exemple par de l'air ou par un matériau approprié recouvrant au moins une des deux électrodes 16 ou 17. La détection d'effort de l'opérateur 3 sur le module sensible 2 se fait par la mesure de l'atténuation du signal haute fréquence due à la variation de la valeur de la capacité 5. Cette variation de valeur est due à la modification de distance entre les deux électrodes 16 et 17 sous l'effet de l'effort de l'opérateur 3. Le signal haute fréquence, distribué sur les électrodes 6 et 16 par le multiplexeur 1 1 , est fourni par le générateur 10 au travers d'une capacité d'injection 20, créant ainsi un diviseur capacitif constitué de la capacité d'injection 20 d'une part, et tour à tour des capacités d'électrodes et notamment des capacités 4 et 5. La tension présente au point milieu du diviseur capacitif est prélevée au point 21. Cette tension est représentative du rapport entre la capacité d'injection 20 et l'une des capacités 4 ou 5 alimentée par le multiplexeur 11 à un instant donné.The high frequency signal is supplied to a multiplexer 11 responsible for sequentially distributing, under the control of a processor 12, such as for example a microcontroller, the high frequency signal on the electrodes 6. The operator 3 can be considered as connected to a reference potential with respect to a mass 13 of the device 1. The proximity detection of the operator 3 is done by measuring the attenuation of the high frequency signal due to the variation of the value of the capacitor 4. The sensitive module 2 is mounted loosely in a frame 14 and elastic elements 15 allow a slight depression of the sensitive module 2 in the frame 14 under the effect of the force exerted by the operator 3 on the sensitive module 2. Advantageously, the second capacitor 5 comprises two facing electrodes 16 and 17. The electrode 16 is integral with the sensitive module 2 and the electrode 17 is integral with the frame 14. The force on the sensitive module 2 modifies the distance separating the two electrodes 16 and 17 of the capacitance 5 as a function of the stiffness of the elastic elements 15. The high frequency signal is distributed to the electrode 16 via the multiplexer 1 1. The electrode 17 is connected to the ground 13 of the device 1. It is also possible to connect the electrode 16 to the ground 13 and the electrode 17 to the multiplexer 11. The two electrodes 16 and 17 are separated by an insulator 18 formed, for example, by air or by a suitable material covering a surface. at least one of the two electrodes 16 or 17. The effort detection of the operator 3 on the sensitive module 2 is done by measuring the attenuation of the high frequency signal due to the variation of the value of the capacitance 5. This variation in value is due to the change in distance between the two electrodes 16 and 17 under the effect of the effort of the operator 3. The high frequency signal, distributed on the electrodes 6 and 16 by the multiplexer 11, is provided by the generator 10 through an injection capacity 20, thus creating a capacitive divider consisting of the injection capacity 20 on the one hand, and in turn capacitances of electrodes and in particular capacitors 4 and 5. The voltage present at the midpoint of the capacitive divider is taken from point 21. This voltage is representative of the ratio between the injection capacity 20 and one of the capacitors 4 or 5 supplied by the multiplexer 11 at a given instant.
Les tensions présentes au point 21 sont appliquées à une chaîne d'analyse 22 commune des signaux reçus des moyens de détection de proximité et des moyens de mesure d'un effort. La chaîne d'analyse 22 comporte par exemple une capacité de liaison 23, un amplificateur de mise en forme 24, un démodulateur d'amplitude 25 délivrant un signal démodulé à un convertisseur analogique numérique pouvant être intégré au microcontrôleur 12. Autrement dit, la chaîne d'analyse 22 détecte des modifications d'un signal électrique, ici le signal haute fréquence, induit par la présence et/ou l'effort de l'opérateur 3 sur le module sensible 2.The voltages present at point 21 are applied to a common analysis line 22 of the signals received from the proximity detection means and the means for measuring a force. The analysis chain 22 comprises, for example, a link capacitor 23, a shaping amplifier 24, an amplitude demodulator 25 delivering a demodulated signal to an analog digital converter that can be integrated into the microcontroller 12. In other words, the chain Analysis 22 detects modifications of an electrical signal, here the high frequency signal, induced by the presence and / or the effort of the operator 3 on the sensitive module 2.
Le microcontrôleur 12, ayant acquis les différentes valeurs de tension d'électrodes 6 et 16, procède ensuite, par un algorithme de calcul adapté, à la détermination de la présence de l'opérateur 3 et à la mesure de l'effort exercé par l'opérateur 3 par la mesure des variations entre un état de repos (opérateur 3 absent) et un état actif (opérateur 3 présent), tant pour les électrodes 6 que pour les électrodes 16.The microcontroller 12, having acquired the different electrode voltage values 6 and 16, then proceeds, by a suitable calculation algorithm, to the determination of the presence of the operator 3 and to the measurement of the force exerted by the operator 3 by measuring the variations between a state of rest (operator 3 absent) and an active state (operator 3 present), both for the electrodes 6 and for the electrodes 16.
On définit une chaîne de traitement 27 commune au moyens de détection de proximité et aux moyens de détection d'un effort. La chaîne de traitement commune comprend la chaîne d'analyse 22 ainsi que des moyens communs pour distribuer le signal électrique, ici haute fréquence, aux électrodes 6 et 16. Les moyens communs pour distribuer le signal haute fréquence comportent le générateur haute fréquence 10, la capacité d'injection 20 et le multiplexeur 11.A processing chain 27 common to the proximity detection means and the means for detecting a force is defined. The common processing chain comprises the analysis chain 22 as well as common means for distributing the electrical signal, here high frequency, to the electrodes 6 and 16. The common means for distributing the high frequency signal comprise the high frequency generator 10, the injection capacity 20 and the multiplexer 11.
Avantageusement, le dispositif comporte une troisième capacité 29 de test reliée à la chaîne de traitement 27 et indépendante des moyens de détection de proximité et des moyens de détection d'un effort. La capacité de test 29 est également adressée en séquence par le multiplexeur 11 , la tension mesurée aux bornes de la capacité 29 permettant au microcontrôleur 12 d'effectuer des tests de bon fonctionnement et de calibrage automatique de la chaîne de traitement 27.Advantageously, the device comprises a third test capacitor 29 connected to the processing chain 27 and independent of the proximity detection means and the means for detecting a force. The test capacitance 29 is also addressed in sequence by the multiplexer 11, the voltage measured across the capacitor 29 enabling the microcontroller 12 to perform tests of proper operation and automatic calibration of the processing chain 27.
Sur la figure 1 , une seule capacité 5 a été représenté. Il est bien entendu possible de réaliser plusieurs couples d'électrodes 16 et 17. Par exemple, pour un module sensible 2 de forme rectangulaire, on peut disposer un couple d'électrodes 16 et 17 à chaque coin du rectangle pour former quatre capacités 5 que l'on pourra traiter séparément ou comme une seule capacité distribuée. Autrement dit, la capacité 5 peut être formée par plusieurs paires d'électrodes en parallèle.In Figure 1, a single capacitor 5 has been shown. It is of course possible to produce several pairs of electrodes 16 and 17. For example, for a rectangular-shaped sensitive module 2, a pair of electrodes 16 and 17 can be arranged at each corner of the rectangle to form four capacitors 5 that it can be treated separately or as a single distributed capacity. In other words, the capacitance 5 can be formed by several pairs of electrodes in parallel.
Les figures 2a et 2b représentent sous forme de chronogramme un exemple de tension reçu par une chaîne de mesure 22. Les tensions sont représentées après démodulation en sortie du démodulateur 25. Le signal haute fréquence est appliqué séquentiellement à trois touches t1 , t2 et t3 formant chacune des capacités 4, puis à la capacité de test 29 et enfin à la capacité 5 de mesure d'effort.FIGS. 2a and 2b represent in chronogram form an example of voltage received by a measurement chain 22. The voltages are represented after demodulation at the output of the demodulator 25. The high frequency signal is applied sequentially to three keys t1, t2 and t3 forming each of the capacitances 4, then to the test capacitance 29 and finally to the capacity 5 of effort measurement.
La figure 2a représente les tensions mesurées au repos, c'est à dire en l'absence d'opérateur 3 et la figure 2b représente les mêmes tensions mais en présence d'un opérateur 3 actionnant la touche t2. L'action de l'opérateur 3 modifie les valeurs de la capacité 4 de la touche t2 et de la capacité 5. Sur la figure 2b, les valeurs de tension au repos sont reportées en trait interrompu et les valeurs de tension lorsque la touche t2 est actionnée sont représentées en trait fort. Les variations de capacités se traduisent après mise en forme et démodulation par une variation ΔV2 sur l'électrode 6 de la touche t2 et ΔVF1 ou ΔVF2 pour la capacité 5 permettant la mesure d'effort.FIG. 2a represents the voltages measured at rest, ie in the absence of operator 3 and FIG. 2b represents the same voltages but in the presence of an operator 3 actuating the key t2. The action of the operator 3 modifies the values of the capacitance 4 of the key t2 and of the capacitor 5. In FIG. 2b, the idle voltage values are reported in broken lines and the voltage values when the key t2 is operated are shown in bold line. The capacitance variations are translated after formatting and demodulation by a variation ΔV2 on the electrode 6 of the key t2 and ΔVF1 or ΔVF2 for the capacitor 5 allowing the measurement of effort.
Avantageusement, les valeurs en l'absence d'opérateur 3 des capacités 5 et 6 sont du même ordre de grandeur. On entend par même ordre de grandeur par exemple le fait que les valeurs des capacités sont dans un rapport maximum de 1 à 10. Lorsque la capacité de test 29 existe, sa valeur est avantageusement également dans le même ordre de grandeur. Cela permet d'assurer une bonne sensibilité de la chaîne d'analyse 22 sans risquer de saturation. De même, les niveaux de variation des différentes capacités mesurées, ΔV2 pour la touche t2 et ΔVF1 ou ΔVF2 pour la capacité 5 dans l'exemple représenté, ont également des niveaux de même ordre de grandeur lors d'un appui de l'opérateur 3. Il est par exemple possible d'adapter la valeur au repos et la valeur sous effort de la capacité 5 en adaptant les dimensions des électrodes 16 et 17 ainsi que l'espacement au repos et sous effort entre les deux électrodes 16 et 17.Advantageously, the values in the absence of operator 3 of the capacities 5 and 6 are of the same order of magnitude. By the same order of magnitude, for example, it is meant that the values of the capacitors are in a maximum ratio of 1 to 10. When the test capacitance 29 exists, its value is advantageously also in the same order of magnitude. This ensures a good sensitivity of the analysis chain 22 without the risk of saturation. Similarly, the variation levels of the different measured capacitances, ΔV2 for the key t2 and ΔVF1 or ΔVF2 for the capacitor 5 in the example shown, also have levels of the same order of magnitude when the operator is supported. For example, it is possible to adjust the value at rest and the value under force of the capacitor 5 by adapting the dimensions of the electrodes 16 and 17 as well as the spacing at rest and under stress between the two electrodes 16 and 17.
La figure 3 décrit un dispositif d'affichage comprenant un afficheur 30 comprenant une couche 31 de matériau présentant des propriétés électro-optique aptes à rendre visible tout ou partie de sa surface sous l'effet d'un signal d'excitation électrique, au moins une première électrode 33 disposée sur une première face de la couche, une seconde électrode 32 disposée sur une seconde face de la couche 31 en regard de la première électrode 33 de l'afficheur 30. Le signal d'excitation est appliqué entre les électrodes 32 et 33 de l'afficheur 30. Les électrodes 32 et 33 sont réalisées sur des plaques transparentes, respectivement 34 et 35, par exemple en verre. L'électrode 33 forme l'électrode 6 de la capacité 4. L'utilisation d'une des électrodes d'affichage comme électrode de détection de présence permet de réaliser à bas coût un dispositif d'affichage associé à une détection de proximité. Le signal d'excitation, généralement basse fréquence, est mélangé avec le signal haute fréquence permettant la détection de proximité sur l'électrode 33. Un exemple de réalisation d'un tel afficheur est décrit dans la demande de brevet EP 1 565 806.FIG. 3 describes a display device comprising a display 30 comprising a layer 31 of material having electro-optical properties able to make all or part of its surface visible under the effect of an electrical excitation signal, at least a first electrode 33 disposed on a first face of the layer, a second electrode 32 disposed on a second face of the layer 31 opposite the first electrode 33 of the display 30. The excitation signal is applied between the electrodes 32 and 33 of the display 30. The electrodes 32 and 33 are made on transparent plates, respectively 34 and 35, for example in glass. The electrode 33 forms the electrode 6 of the capacitor 4. The use of one of the display electrodes as presence detection electrode makes it possible to produce a display device associated with a proximity detection at low cost. The excitation signal, generally low frequency, is mixed with the high frequency signal enabling proximity detection on the electrode 33. An embodiment of such a display is described in the patent application EP 1 565 806.
Le dispositif d'affichage comporte un module d'éclairage 36 solidaire de l'afficheur 30, un joint souple d'étanchéité 37 placé entre le bâti 14 et l'afficheur 30, un circuit imprimé 38 solidaire du bâti 14 et sur lequel sont disposés au moins les composants de la chaîne de traitement 27 ainsi que ceux nécessaires au pilotage de l'afficheur 30. Le module d'éclairage 36 comporte par exemple des diodes électroluminescentes placées sous un diffuseur et permettant d'éclairer l'afficheur 30. Avantageusement, le circuit imprimé 38 est disposé sous le module d'éclairage 36. On dispose, sur le circuit imprimé 38, les électrodes 17 sous forme de métallisation et les électrodes 16 sous le module d'éclairage 36. Cette disposition permet aux valeurs des capacités 4 et 5 d'évoluer dans le même sens lors de l'action de l'opérateur 3. Dans ce cas, l'effort opéré par l'opérateur 3 réduit la distance séparant les deux électrodes 16 et 17. Les éléments élastiques 15, sous forme de ressorts, peuvent être placés entre le module d'éclairage 36 et le circuit imprimé 38. Alternativement, on peut utiliser le joint souple 37 comme élément élastique. On peut prévoir des butés pour limiter la course du module d'éclairage 36 par rapport au circuit imprimé 38 et plus généralement pour limiter la course entre les supports des électrodes 16 et 17. Avantageusement, un revêtement isolant adapté est disposé sur les électrodes 16 et 17.The display device comprises a lighting module 36 integral with the display 30, a flexible seal 37 placed between the frame 14 and the display 30, a printed circuit 38 integral with the frame 14 and on which are arranged at least the components of the processing chain 27 as well as those necessary for controlling the display 30. The lighting module 36 comprises for example light emitting diodes placed under a diffuser and for illuminating the display 30. Advantageously, the printed circuit 38 is arranged under the lighting module 36. On the printed circuit 38, the electrodes 17 in the form of metallization and the electrodes 16 are located under the lighting module 36. This arrangement allows the values of the capacitors 4 and 5 to move in the same direction during the action of the operator 3. In this case, the effort made by the operator 3 reduces the distance separating the two electrodes 16 and 17. The elastic elements 15, s Or form springs, can be placed between the lighting module 36 and the printed circuit 38. Alternatively, one can use the flexible seal 37 as an elastic element. It is possible to provide stops to limit the travel of the lighting module 36 with respect to the printed circuit 38 and more generally to limit the travel between the supports of the electrodes 16 and 17. Advantageously, a suitable insulating coating is placed on the electrodes 16 and 17.
Avantageusement le module d'éclairage 36 comprend une coque 40 métallique ou métallisée extérieurement, au moins en partie, et relié à un potentiel électrique présent sur le circuit imprimé 38, par exemple au moyen des ressorts 15. La coque métallique ou son revêtement métallisé forme alors l'électrode 16. Le potentiel de l'électrode mobile 16 peut être la masse électrique 13 de la chaîne de traitement 27 ou bien le potentiel du point 21. Le module d'éclairage 36 peut être remplacé par un réflecteur métallique formant l'électrode 16. Dans ce mode de réalisation, l'effort de l'opérateur 3 réduit la distance séparant les deux électrodes 16 et 17. Dans cette disposition les capacités 4 et 5 varient dans le même sens sous l'appui de l'opérateur 3. La variation de tension est représentée ΔVF1 sur la figure 2b pour la capacité 5. Cela permet de réduire le domaine d'excursion de la tension en sortie du démodulateur 25 ou, si on conserve le même domaine, d'augmenter le gain pour améliorer la sensibilité aux faibles efforts de l'opérateur 3 ou la sensibilité à de petits déplacements du module sensible 2.Advantageously, the lighting module 36 comprises a shell 40 metal or metallized externally, at least in part, and connected to an electrical potential present on the printed circuit 38, for example by means of the springs 15. The metal shell or its metallized coating form then the electrode 16. The potential of the moving electrode 16 can be the electric mass 13 of the treatment chain 27 or the potential of the point 21. The lighting module 36 can be replaced by a metal reflector forming the 16. In this embodiment, the effort of the operator 3 reduces the distance between the two electrodes 16 and 17. In this arrangement the capacitors 4 and 5 vary in the same direction under the support of the operator 3. The voltage variation is represented ΔVF1 in Figure 2b for the capacitor 5. This makes it possible to reduce the range of excursion of the output voltage of the demodulator 25 or, if the same domain is retained, to increase the gain to improve the sensitivity to the low forces of the operator 3 or the sensitivity to small displacements sensitive module 2.
Si on souhaite une autre disposition du circuit imprimé 38 qui empêcherait d'y placer une électrode destinée à la détection d'effort, on peut avantageusement placer l'électrode 16 sur une des plaques 34 ou 35 en regard d'un rebord 39 du bâti 14. Le rebord 39 est électriquement conducteur et relié à un potentiel de référence comme par exemple la masse 13. Le rebord 39 forme alors l'électrode 17 destinée à la détection d'effort. Dans ce cas, l'effort opéré par l'opérateur 3 augmente la distance séparant les deux électrodes 16 et 17. Avantageusement, l'électrode 16 et les électrodes 6 sont réalisées sur un même substrat, par exemple la plaque 35. cela facilite la réalisation du dispositif en permettant la réalisation des électrodes 6 et 16 à l'aide d'un même masque. Dans ce mode de réalisation, l'effort de l'opérateur 3 augmente la distance séparant les deux électrodes 16 et 17. Dans cette disposition les capacités 4 et 5 varient en sens inverse sous l'appui de l'opérateur 3. La variation de tension est représentée ΔVF2 sur la figure 2b pour la capacité 5. Cela apporte au dispositif 1 une plus grande robustesse aux perturbations du fait de la variation en sens inverse des tensions relevées sur les capacités 4 et 5 après démodulation.If it is desired another arrangement of the printed circuit 38 that would prevent placing an electrode for the detection of effort, it is advantageous to place the electrode 16 on one of the plates 34 or 35 facing a rim 39 of the frame 14. The flange 39 is electrically conductive and connected to a reference potential such as the ground 13. The flange 39 then forms the electrode 17 for the effort detection. In this case, the force exerted by the operator 3 increases the distance separating the two electrodes 16 and 17. Advantageously, the electrode 16 and the electrodes 6 are made on the same substrate, for example the plate 35. realization of the device by allowing the realization of the electrodes 6 and 16 with the same mask. In this embodiment, the effort of the operator 3 increases the distance separating the two electrodes 16 and 17. In this arrangement the capacitors 4 and 5 vary in opposite directions under the support of the operator 3. The variation of Voltage is shown ΔVF2 in Figure 2b for the capacitor 5. This provides the device 1 greater robustness to disturbances due to the variation in the opposite direction of the voltages recorded on the capacitors 4 and 5 after demodulation.
La figure 4 décrit un dispositif de dalle tactile capacitive comprenant un substrat 40 sur lequel sont disposées des électrodes 6 destinées à coopérer avec le doigt de l'opérateur 3 pour détecter sa proximité. Un isolant 41 peut recouvrir le substrat 40 et les électrodes 6. Une électrode 16 est également disposée sur le substrat 40 en regard du rebord 39 électriquement conducteur. Ici également, un même masque permet de réaliser les électrodes 6 et 16 sur le substrat 40.FIG. 4 describes a capacitive touch-screen device comprising a substrate 40 on which electrodes 6 are arranged for cooperating with the finger of the operator 3 to detect its proximity. An insulator 41 may cover the substrate 40 and the electrodes 6. An electrode 16 is also disposed on the substrate 40 facing the electrically conductive flange 39. Here too, the same mask makes it possible to produce the electrodes 6 and 16 on the substrate 40.
Les électrodes 16 et 17 sont séparées par un isolant 42, constitué par de l'air ou un joint d'étanchéité semblable au joint 37 et dont l'épaisseur varie selon l'effort exercé sur la dalle par l'opérateur 3. Un élément élastique 15 autorise un degré de liberté de la dalle avec une buté 43 solidaire du bâti 14.The electrodes 16 and 17 are separated by an insulator 42, constituted by air or a gasket similar to the gasket 37 and whose thickness varies according to the force exerted on the slab by the operator 3. An elastic element 15 allows a degree of freedom of the slab with a stop 43 integral with the frame 14.
Un circuit de raccordement 44 effectue la liaison électrique des électrodes 6 et 16 vers la chaîne de traitement 27 et plus précisément vers le multiplexeur 11.A connecting circuit 44 electrically connects the electrodes 6 and 16 to the processing line 27 and more precisely to the multiplexer 11.
On peut disposer un afficheur 45 derrière la dalle tactile pour être vu par l'opérateur 3. One can have a display 45 behind the touch screen to be seen by the operator 3.

Claims

1. Dispositif d'entrée de données comportant un module sensible (2), des moyens de détection de proximité d'un opérateur (3) par rapport au module sensible (2), les moyens de détection de proximité permettant d'élaborer un premier signal fonction de la proximité de l'opérateur (3), et des1. Data input device comprising a sensitive module (2), proximity detection means of an operator (3) relative to the sensitive module (2), the proximity detection means for developing a first signal depending on the proximity of the operator (3), and
5 moyens de détection d'un effort exercé par l'opérateur (3) sur le module sensible (2), les moyens de détection d'effort permettant d'élaborer un second signal fonction de l'effort de l'opérateur (3), caractérisé en ce que les moyens de détection de proximité (6) et les moyens de détection d'un effort (16, 17) sont distincts et en ce que le dispositif comporte en outre une chaîne o de traitement (27) commune des signaux émis et reçus par les moyens de détection de proximité et par les moyens de mesure d'un effort.Means for detecting a force exerted by the operator (3) on the sensitive module (2), the force detection means making it possible to produce a second signal which is a function of the effort of the operator (3) , characterized in that the proximity detection means (6) and the force detection means (16, 17) are distinct and in that the device further comprises a common signal processing chain (27). transmitted and received by the proximity detection means and the measuring means of a force.
2. Dispositif selon Ia revendication 1, caractérisé en ce que la chaîne de traitement émet un même signal vers les moyens de détection de2. Device according to claim 1, characterized in that the processing chain transmits the same signal to the detection means of
5 proximité (6) et vers les moyens de mesure d'un effort (16, 17).5 proximity (6) and towards the means for measuring a force (16, 17).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal est émis séquentiellement vers les moyens de détection de proximité (6) et vers les moyens de mesure d'un effort (16, 17).3. Device according to claim 2, characterized in that the signal is transmitted sequentially to the proximity detection means (6) and to the means for measuring a force (16, 17).
00
4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de détection de proximité comportent au moins une première capacité (4) dont la valeur est modifiée par ia proximité de l'opérateur (3), en ce que les moyens de détection d'un effort comportent4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the proximity detection means comprise at least a first capacitor (4) whose value is modified by the proximity of the operator (3), in that the means for detecting an effort include
5 au moins une seconde capacité (5) dont la valeur est modifiée par l'effort de l'opérateur (3) et en ce que la première et la seconde capacités (4, 5) sont distinctes.At least a second capacity (5) whose value is modified by the effort of the operator (3) and in that the first and second capacitors (4, 5) are distinct.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les o premières et secondes capacités (4, 5) ont toutes deux une électrode (6, 16) placée sur une face d'un même substrat (7) sans que ces deux électrodes soient communes et en ce que la chaîne de traitement (27) comporte des moyens de raccordement communs vers le substrat.5. Device according to claim 4, characterized in that the o first and second capacitances (4, 5) both have an electrode (6, 16) placed on one face of the same substrate (7) without these two electrodes. are common and in that the processing line (27) has common connection means to the substrate.
FEUBLLE RECTDREE (FlEGLE 91)RECTDREE FURNACE (FLEGLE 91)
DSA/EP 10 DSA / EP 10
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le module sensible (2) comporte un afficheur (30) comprenant une couche (31 ) de matériau présentant des propriétés électro- optique aptes à rendre visible tout ou partie de sa surface sous l'effet d'un signal d'excitation électrique, au moins une première électrode (33) disposée sur une première face de la couche (31), une seconde électrode (32) disposée sur une seconde face de la couche (31 ) en regard de la première électrode (33) de l'afficheur (30), en ce que le signal d'excitation est appliqué entre les électrodes (32, 33) de l'afficheur (30) et en ce que la première électrode (33) de l'afficheur (30) forme une première électrode (6) de la première capacité (4), une partie conductrice de l'opérateur (3), tel qu'un doigt de l'opérateur (3), formant une seconde électrode de la première capacité (4).6. Device according to any one of claims 4 or 5, characterized in that the sensitive module (2) comprises a display (30) comprising a layer (31) of material having electro-optical properties able to make visible all or part of its surface under the effect of an electrical excitation signal, at least a first electrode (33) disposed on a first face of the layer (31), a second electrode (32) disposed on a second face of the layer (31) opposite the first electrode (33) of the display (30), in that the excitation signal is applied between the electrodes (32, 33) of the display (30) and in that the first electrode (33) of the display (30) forms a first electrode (6) of the first capacitor (4), a conductive part of the operator (3), such as a finger of the operator (3). ), forming a second electrode of the first capacitor (4).
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la première capacité (4) comporte une première électrode (6) solidaire du module sensible (2), en ce que la seconde capacité (5) comporte une première électrode (16) solidaire du module sensible (2) et en ce que les deux premières électrodes (6, 16) sont réalisées sur un même substrat (35, 40).7. Device according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the first capacitor (4) comprises a first electrode (6) integral with the sensitive module (2), in that the second capacitor (5) comprises a first electrode (16) integral with the sensitive module (2) and in that the first two electrodes (6, 16) are formed on the same substrate (35, 40).
8. Dispositif selon l'une quelconques des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le dispositif comporte un bâti (14) fixe, en ce que le module sensible (2) est relié au bâti (14) par des moyens élastiques (15, 37), en ce que la seconde capacité (5) comporte deux électrodes (16, 17) en regard, dont une (16) est solidaire du module sensible (2) et dont l'autre (17) est solidaire du bâti (14) et en ce que l'effort sur le module sensible (2) modifie la distance séparant les deux électrodes (16, 17) de la seconde capacité (5).8. Device according to any one of claims 4 to 7, characterized in that the device comprises a fixed frame (14), in that the sensitive module (2) is connected to the frame (14) by elastic means (15). , 37), in that the second capacitor (5) has two facing electrodes (16, 17), one (16) of which is secured to the sensitive module (2) and the other (17) of which is secured to the frame ( 14) and in that the force on the sensitive module (2) modifies the distance separating the two electrodes (16, 17) of the second capacitor (5).
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'effort augmente la distance séparant les deux électrodes (16, 17) de la seconde capacité (5).9. Device according to claim 8, characterized in that the force increases the distance separating the two electrodes (16, 17) of the second capacitor (5).
FEUSLLE RECTIFIEE (REGLE 91)RECTIFIED FEUSLLE (RULE 91)
ISA/EP 11 ISA / EP 11
10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'effort réduit la distance séparant les deux électrodes (16, 17) de la seconde capacité (5).10. Device according to claim 8, characterized in that the force reduces the distance separating the two electrodes (16, 17) of the second capacitor (5).
11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 10, caractérisé en ce que les valeurs en l'absence d'opérateur (3) de Ia première capacité (4), de la seconde capacité (5) sont du même ordre de grandeur.11. Device according to any one of claims 4 to 10, characterized in that the values in the absence of operator (3) of the first capacity (4), the second capacity (5) are of the same order of magnitude.
12 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte une troisième capacité (29) de test reliée à la chaîne de traitement (27) et indépendante des moyens de détection de proximité (6) et des moyens de détection d'un effort (16, 17) et en ce que les valeurs en l'absence d'opérateur (3) de la première capacité (4), de la seconde capacité (5) et de la troisième capacité (29) sont du même ordre de grandeur.12 Device according to any one of claims 4 to 11, characterized in that it comprises a third test capacitor (29) connected to the processing chain (27) and independent of the proximity detection means (6) and the means for detecting a force (16, 17) and in that the values in the absence of operator (3) of the first capacity (4), the second capacity (5) and the third capacity (29). ) are of the same order of magnitude.
13 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 12, caractérisé en ce que la chaîne de traitement (27) comporte des moyens pour appliquer aux première (4), seconde (5) capacités et lorsqu'elle existe, à la troisième capacité (29) de test un même signal électrique, ainsi qu'une chaîne de mesure (22) pour détecter des modifications d'un signal électrique induit par la présence et/ou l'effort de l'opérateur (3) sur le module sensible (2).13 Apparatus according to any one of claims 4 to 12, characterized in that the processing chain (27) comprises means for applying to the first (4), second (5) capacities and when it exists, the third capacity (29) to test a same electrical signal, as well as a measurement chain (22) for detecting changes in an electrical signal induced by the presence and / or effort of the operator (3) on the sensitive module (2).
14 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 à 13, caractérisé en ce que la seconde capacité (5) est formée par plusieurs paires d'électrodes (16, 17) en parallèle.Device according to any one of claims 4 to 13, characterized in that the second capacitor (5) is formed by a plurality of pairs of electrodes (16, 17) in parallel.
15. Procédé de mise en œuvre d'un dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il mesure cycliquement la proximité de l'opérateur (3) par rapport au module sensible (2) et l'effort de l'opérateur (3) sur le module sensible (2).15. A method of implementation of a device according to one of the preceding claims, characterized in that it cyclically measures the proximity of the operator (3) relative to the sensitive module (2) and the effort of the operator (3) on the sensitive module (2).
FEUILLE RECTIlFEE (REGLE 91) iSA/EP 12 RECTIFIED SHEET (RULE 91) iSA / EP 12
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