CN101124726A - 共用电极图形场效应传感器及其操纵杆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及共用电极图形场效应触摸传感器装置。该装置包括第一和第二间隔的电极图形，每个电极图形具有内电极和外电极。该内电极包括限定了主要感测区的主要部分和至少一个次要部分。至少两个图形的次要部分相邻设置，并限定了次要感测区。脉冲发生电路和检测电路电耦合至每个图形。在接近主要感测区处的目标的存在激活一个检测电路。在接近次要感测区处的目标的存在激活两个检测电路。与检测电路通信的控制器感测检测电路的激活。在优选实施例中，该装置是导航控制设备。同时也公开了处理触摸传感器场效应信号的方法。

Description

共用电极图形场效应传感器及其操纵杆

相关申请的交叉引用

本申请要求2004年12月23日提交的美国临时专利申请No.60/638,200的优先权，并以引用的方式将其公开文本并入参考。本申请还要求2004年12月23日提交的美国临时专利申请No.60/638197的优先权，并以引用的方式将名字都为“Track PositionSensor and Method”的其和2005年12月22日申请的美国专利申请No.______的公开文本并入参考。

发明领域

本发明涉及利用共用电极图形的场效应触摸传感器装置。

背景技术

在现有技术中，导航控制设备，诸如和计算机软件一起使用的操纵杆是公知的。传统的操纵杆可以包括外壳，该外壳具有用户定位的且围绕固定点转动的致动器手柄，以致动产生X-和Y-轴数据的电动机械开关。在一些操纵杆中，可以使用弹簧将致动器手柄返回中心位置。该传统的操纵杆典型地需要在外壳上有某种开口，其中致动器手柄穿过该开口延伸。该开口以及开关本身的开口使得尘土，水和其他污物进入外壳，并陷在开关内。某些环境包含可以穿过开口的大量污物，这使得部件短路或受到损害。此外，电动机械开关易于磨损，机械故障，以及由于它们非常本质地作为具有可动部分的机械设备而具有缓慢的反应时间。

现有技术中机械开关的各种替代物是公知的，诸如光编码器，开关阵列，压电换能器，电感耦合设备，以及磁设备。但是，对于消费者定向的数据输入应用来说，向操纵杆中加入这些部件没有被证实是成本有效的。

场效应触摸传感器已经证实在许多应用中具有特殊的优势。这种场效应触摸传感器在Caldwell的美国专利No.5,594,222；Caldwell的美国专利No.6,310,611；以及Caldwell的美国专利No.6,320,282中被公开，并且这里以引用的方式将它们的公开文本并入本文。但是，公知的触摸传感器中每个感测点使用一个电极图形。此外，美国专利No.6,320,282中公开的场效应传感器也需要每个电极图形有一个集成控制电路，以及因此，每个感测点有一个集成控制电路。同样地，当用于需要大量感测点的某些设备，诸如导航控制设备或滑动控制设备中时，这些设计可能不是成本有效的或不实际的。

需要一种用于在场效应传感器应用中减少电极图形和集成控制电路的数量的装置，由此减少部件成本和制造成本，以及提高可靠性。

附图说明

图1是根据本发明第一实施例的共用电极图形场效应传感器装置的平面图；

图2是用于示出图1的装置的传感器基板上的部件中的电连接的示意图；

图3是从箭头方向看过去，沿线3-3剖开的图1的装置的截面图，其中虚线表示电通量线；

图4是根据第二实施例的共用电极图形场效应传感器装置的平面图；

图5是根据第三实施例的共用电极图形场效应传感器装置的平面图；

图6是根据第四实施例的共用电极图形场效应传感器装置的平面图；

图7是用于示出图6的装置的传感器基板上的部件中电连接的示意图；

图8是根据第五实施例的共用电极图形场效应传感器装置的平面图；

图9是用于示出图8的装置的传感器基板上的部件中电连接的示意图；以及

图10是根据第五实施例的内电极的平面图。

具体实施方式

图1示意了根据本发明的共用电极图形场效应传感器装置10的第一优选实施例。装置10包括设置在介电基板12上的第一和第二导电电极图形14，16。每个电极图形电耦合至相应的脉冲发生电路和相应的检测电路。优选地，脉冲发生和检测电路作为集成控制电路18，20实现，其都设置在基板12上且靠近相应的电极图形14，16。控制器C从每个检测电路接收输出信号。控制器C可以但不必须设置在基板12上。

基板12可以由玻璃，塑料，玻璃纤维强化环氧树脂，或某些其他的介电物质形成。根据特定的应用，基板12可以是刚性或挠性的，并且可以具有基本一致或包括凹坑或凹陷的变化的厚度。例如，玻璃基板12可具有大约1.1mm至大约5mm的厚度。聚合体基板12可以具有小于1mm的厚度。基板12的厚度根据特定的应用而变化，使得更厚的基板可用于需要附加强度的地方。此外，基板12可以由挠性材料制造，用于传感器装置10必须和非平面形状一致的应用中。优选地，如下所述，基板12接近电极图形14，16和相应感测区处没有穿透，使得基板12一侧的污物不容易移到基板12的另一表面。

每个电极图形14，16优选具有内电极22和部分围绕内电极22的外电极24。每个内电极22限定了主要感测区，如虚线26所示。电极图形14的内电极22的一部分与电极图形16的内电极22的一部分相邻。电极图形14，16的内电极22的相邻部分限定了次要感测区，如虚线28所示。优选地，外电极24不能延伸至相邻的电极图形14，16的内电极22之间的区域中。电极图形14，16的内电极22被布置并间隔开，使得次要感测区28部分覆盖相邻的图形14，16的每个主要感测区26的一部分。

虽然在图1中示出内电极22基本是矩形，示出外电极24包括线性段，但是内电极和外电极22，24可以采用其他几何形状。内电极22的导电材料表面区域可以但不必须与外电极24的导电材料表面区域区分。电极22，24可以由任何恰当的导电材料，例如，铜，氧化铟锡，以及本领域技术人员可以理解的其他材料组成。

集成控制电路18，20优选是可以从伊利诺斯州惠顿的LLC，TouchSensor Technologies获得的集成电路TS-100ASIC。TS-100ASIC运行的一般原理在Caldwell的美国专利No.6,320,282中描述过，其以引用的方式并入本文中。附图中所示的集成电路18，20的引脚分配与TS-100ASIC的引脚分配对应，其中输入功率(+5伏)接线在引脚1，接地接线在引脚2上，信号输出接线在引脚3上，外电极24接线在引脚4上，激励信号接线在引脚5上，以及内电极22接线在引脚6上。

参照图1和2，集成控制电路18优选分别通过电阻器R1，R2连接至电极图形14的内电极和外电极22，24。同样，集成控制电路20分别通过电阻器R3，R4连接至电极图形16的内电极和外电极22，24。在示出的实施例中，电阻器R1-R4位于集成控制电路18，20的外部，并连接至集成控制电路18，20。在其他实施例中，电阻器R1-R4可以提供在集成控制电路18，20的内部。

运行中，从相应的集成控制电路18，20的引脚5向每个电极图形14，16的内电极和外电极22，24提供激励信号。优选地，在引脚5向内电极22和外电极24都提供振荡器输出脉冲序列或方波信号。振荡器信号可以是在大约32kHz的频率处在0和+5伏之间振荡的方波。或者，取决于所使用的检测电路，振荡器信号或选通信号可以具有达到或超过200kHz的频率。并且，选通信号可以在0和+3伏之间，0和+12伏之间，0和+24伏之间，-5伏和+5伏之间，或任何其他电压范围之间振荡。

施加于每个电极图形14，16的内电极和外电极22，24的激励信号在内电极和外电极22，24周围产生电场。如图3中虚线所示，从内电极和外电极22，24发射穿过基板12的电通量线，使得从主要感测区26和次要感测区28发射与每个内电极和外电极22，24对应的电场。虽然在附图中未示出，但是也从内电极和外电极18，20以相反方向发射远离(而不是穿过)基板12的电通量线。但是，本领域技术人员可以理解，假定穿过介电基板的电通量浓度加倍，那么接近基板12的与电极图形相对侧上的感测区26，28的电通量浓度将更大。为了屏蔽或消散发射的远离基板12的电场，优选将绝缘体，诸如灌封材料，施加于基板12的电极图形侧。在其他实施例中，可以提供气隙或泡沫乳胶或塑胶的垫板。这些绝缘结构减少了在基板12上与感测区26，28相对的一侧的刺激引起无意的传感器致动的可能性。当基板两侧的感测理想时，可以在实施例中省略这些绝缘结构。

优选地，给内电极和外电极22，24充电，使得它们发射的所有电场具有相同的极性。电场从内电极和外电极22，24向外延伸。离电极22，24(因此以及离基板12)越近，电场强度最大，且随着远离电极22，24电场强度消散。优选地，电场强度基本在接近于相应感测区26，28且远离基板12的外表面大约25mm处被消散。如果需要更强的电场，那么可以增加电压输入。

构造集成控制电路18，20和相关的电阻器R1-R4，以在每个电极22，24周围产生预定强度的电场。集成控制电路18，20中实现的检测电路感测和比较在内电极和外电极22，24周围产生的电场强度。当目标或刺激物，例如用户的指尖或导电块接近感测区26时，与相应的内电极和外电极22，24关联的电场被扰动。(优选地，该刺激物必须距离感测区2625mm或更近以扰动电场，假定电场强度优选在更远的距离基本消散)。优选地，仅当每个集成控制电路18，20感测到相应的内电极22周围的电场的扰动超过相应的外电极24周围的电场的扰动预定程度时，它产生指示触摸的输出信号。该输出信号被发送至控制器C用于进一步处理，如下所述。

典型地，污物和碎屑将均等的影响内电极和外电极22，24周围的电场。由于必须在电场扰动中至少实现前述阈值差以便使集成控制电路18，20输出指示有意触摸的信号，因此由污物引起的无意的响应要最小化。类似地，由接近感测区26外围的刺激引起的无意的响应被最小化，该刺激对外电极24周围的电场的扰动比对内电极22周围的电场的扰动的程度大。

布置电极图形14，16使得接近其中一个主要感测区26的刺激物影响与相应的电极图形14，16相关的电场，使得相应的集成控制电路18，20输出指示有意触摸的信号(“触摸信号”)。接近次要感测区28的目标对与电极图形14和16的内电极22相关的电场的影响比对与相应的外电极24相关的电场的影响程度大，使得集成控制电路18和20基本同时输出触摸信号。基于从集成控制电路18和20接收的触摸信号，控制器C可以确定感测区26，28中的哪一个被触摸或者另外在给定时间被刺激。作为响应，控制器C产生相应的控制信号。例如，响应于仅从集成控制电路18接收的触摸信号，控制器C产生第一控制信号，响应于仅从集成控制电路20接收的触摸信号，控制器C产生第二控制信号，以及响应于基本同时从两个集成控制电路18，20接收的触摸信号，产生第三控制信号。这样，本发明允许控制器基于仅从两个感测电极图形14，16和相应的集成控制电路18，20接收的输入，产生三个不同的和特定的控制信号。

在优选实施例中，构造电极图形14，16，使得主要感测区26的尺寸足够大以容纳人的指尖。例如，主要感测区26可以具有大约8mm至大约10mm之间的直径。同样地，次要感测区28的尺寸足够大以容纳指尖。布置第一和第二图形14，16的内电极22使得当用户的指尖在次要感测区28内时，该指尖覆盖与两个图形14，16相关的内电极22。在其他实施例中，感测区14，16可以构造为特定的应用所需的尺寸。

可以根据特定的应用，提供电极图形14，16的各种结构和布置。此外，可以构造三个或多个电极图形，使得当刺激物同时接近由电极图形中的两个或多个限定的相应的次要感测区时，可以同时触发至少两个相应的检测电路。现在将描述共用电极图形的各种示例性实施例。

根据本发明第二实施例的共用感测电极图形触摸传感器装置40如图4所示。装置40包括设置在基板12上的三个线性间隔的电极图形42，44，46。如上所述，每个图形42，44，46电耦合至相关的脉冲发生和检测电路，其优选在集成控制电路(未示出)上实现。每个图形42，44，46包括内电极48和外电极50。如上所述，激励信号施加于内电极和外电极48，50中的每一个，从而在内电极和外电极48，50中每一个的周围产生电场。

每个内电极48包括主要部分48A，其实质上限定了如虚线26a所示的主要感测区。图形42，46的内电极48也包括一个次要部分48B，其实质上限定了次要感测区的一部分。图形44的内电极48包括两个次要部分48B，其中一个与电极图形42的次要部分48B相邻，另一个与电极图形46的次要部分48B相邻。相邻的次要部分48B限定了第一和第二次要感测区，如虚线28a所示。

因此，电极图形42-46以及主要和次要感测区26a，28a可以线性布置，如附图所示。正如本领域技术人员所公知的，在其他实施例中，例如通过修改内电极和外电极的几何结构，可以非线性地构造电极图形和感测区。主要和次要感测区26a，28a尺寸应当足够大，以容纳例如为人手指的刺激物。如上所述，当在接近一个主要感测区26a处引入刺激物时，相应的电极图形42，44，46的内电极48的主要部分48A周围的电场被扰动，并且相应的检测电路输出触摸信号。如上所述，当在接近一个次要感测区28a处引入刺激物时，相应的电极图形42，44，46的内电极48的次要部分48B周围的电场被扰动，以及两个相应的检测电路输出触摸信号。

和上述第一实施例一样，与每个电极图形相关的检测电路电耦合至控制器(未示出)，该控制器可以设置在基板12上或其他地方。如上所讨论的，控制器基于它从与电极图形42，44，46对应的检测电路接收的触摸信号，而产生控制信号。因此，装置40仅仅利用三个电极图形和三个相关的集成控制电路而提供五个输入点或感测区(三个主要和两个次要感测区)。在优选实施例中，装置40用作具有五个命令点或等级“级别”的数字滑块控制设备。

根据第三实施例的共用感测电极图形触摸传感器装置60如图5所示。装置60包括以线性配置设置在基板12上的五个电极图形62，64，66，68，70。如上所述，在替换的实施例中，电极图形62-70可以以非线性图形布置。如上所述，每个电极图形62-70电耦合至相关的脉冲发生和检测电路，该电路优选在集成控制电路(未示出)上实现。电极图形62和70设置在该线性配置的相对端。每个端部图形62，70包括内电极72和外电极74。图形64，66，68设置在端部图形62和70的中间。每个中间的图形64，66，68包括内电极72A以及第一和第二外电极74A，74B。和上述其他实施例一样，激励信号施加于所有内电极和外电极72，72A，74，74A，74B，它们产生从它们自身发射的电场。该电场优选具有相同的极性，使得电场互斥，且向外朝着无限远处延伸。

每个内电极72，72A限定了主要感测区，如虚线26b所示。内电极72，72A中相邻设置的部分限定了次要感测区，如虚线28b所示。例如，端部图形62的内电极72和中间图形64的内电极72A的相邻部分限定了第一次要感测区28b，中间图形64，66的内电极72A的相邻部分限定了第二次要感测区28b。这样，提供了五个主要感测区26b和四个次要感测区28b。

主要和次要感测区26b，28b尺寸应当足够大，以容纳例如人指尖的特定的刺激物用于扰动感测区26b，28b周围的电场。当刺激物接近其中一个主要感测区26b时，从相应的内电极72，72A发射的电场被扰动，由此触发相应的检测电路。当刺激物接近其中一个次要感测区28b时，从两个相应的电极图形62-70的内电极72，72A发射的电场被扰动，由此触发两个相应的检测电路。

和上述实施例一样，与每个电极图形相关的检测电路电耦合至控制器(未示出)，该控制器可以设置在基板12上或其他地方。如上所述，控制器基于它从检测电路接收的触摸信号，而产生控制信号。这样，装置60仅利用五个电极图形和五个相关的集成控制电路提供九个输入点。在优选实施例中，装置60用作具有九个命令点或等级“级别”的数字滑块控制设备。

根据第四实施例的共用感测电极图形触摸传感器装置80如图6所示。装置80包括四个沿外围间隔的电极图形82，84，86，88和一个设置在基板12上的中心电极图形90。外围图形82-88以圆形结构布置，中心部分90提供在圆形结构的中心。

每个外围图形82-88包括内电极92和外电极94。每个内电极92包括实质上用于限定主要感测区26c的主要部分和实质上用于限定次要感测区的一部分的次要部分。外电极94优选围绕圆形结构在外围间隔开，且与相应的主要感测区26c径向对齐。

中心部分90包括内电极92A，其中该内电极具有限定了主要感测区26c’的主要部分以及与内电极82-88中每一个的次要部分相邻的四个次要部分以限定四个次要感测区28c。中心部分90也包括与内电极92A接近的外电极94A。

和上述其他实施例一样，每个电极图形耦合至脉冲发生电路和检测电路，它们优选在TS-100ASIC或其他集成控制电路上实现。激励信号施加于所有内电极和外电极92，92A，94，94A，以从其产生发射的电场。该电场优选具有相同的极性，使得电场彼此互斥，并向外朝着无限远处延伸。

主要感测区26c，26c’尺寸足够大以容纳诸如指尖的刺激物。当刺激物接近主要感测区26c或26c’中的一个时，从相应的图形82-90的内电极92或92A发射的电场被扰动，由此使得相应的检测电路输出触摸信号。当刺激物接近一个次要感测区28c时，从外围图形82-88中相应的一个和中心图形90的相邻内电极94，94A发射的电场被扰动，由此使得两个相应的检测电路输出触摸信号。

与上述实施例类似，与每个电极图形相关的检测电路电耦合至控制器C’，其可以设置在基板12上或其他位置。如上所述，控制器基于它从检测电路接收的触摸信号产生控制信号。

装置80也可以包括设置在基板12上的发光二极管L1-L5或其他光源，如图7示意性所示。当相应的检测电路输出触摸信号时，发光二极管L1-L5优选被点亮。

在优选实施例中，装置80是导航控制设备，用于和具有相关联的显示器的微处理器C’一起使用。装置80优选包括基底，用于收纳装置80的电气部件和电极。电极图形82-90以及相关联的部件95提供在透明基板12的后表面12A上，使得相对的前表面12B用作用户的触摸表面。触摸表面可以包括与主要和次要感测区26c，26c’，28c对准的图解设计。例如，可以在触摸表面上提供方向箭头和中心按钮。或者，诸如薄膜的薄层，包括该图解设计可以粘附到触摸表面12B上。

装置80可以用于提供方向控制命令，以便例如在相对于显示器的X-，Y-坐标中移动显示器中的目标。参照图6和7，接近电极图形82对应的主要感测区26c的触摸(或其他刺激)使得相应的检测电路(在相应的集成控制电路95中实现)向控制器C’输出触摸信号。作为响应，控制器C’产生如箭头U所示的“向上”的方向命令。类似的，接近电极图形84，86，88对应的主要感测区26c的触摸，使得相应的检测电路向控制器C’输出触摸信号。作为响应，控制器C’分别产生如箭头R，D，L所示的“向右”，“向下”和“向左”的方向命令。

接近电极图形82，90对应的次要感测区28C的触摸使得两个相应的检测电路都向控制器C’输出触摸信号。作为响应，控制器C’产生如箭头U-R所示的“沿对角线右上”的方向命令。类似的，接近电极图形84，90，电极图形86，90和电极图形88，90对应的次要感测区28c的触摸将分别使得控制器C’产生如箭头D-R所示的“沿对角线右下”的方向命令，如箭头D-L所示的“沿对角线左下”的方向命令，以及如箭头U-L所示的“沿对角线左上”的方向命令。与感测区26c’接近的触摸将仅仅使得与中心电极图形90对应的检测电路输出触摸信号，控制器C’将其解释为例如是启动或停止运动的命令。根据第五实施例的共用感测电极图形触摸传感器装置100如图8所示。装置100包括设置在基板12上且布置为圆形结构的四个沿外围间隔的电极图形102，104，106，108。如上所示，且如图9所示，每个图形102-108电耦合至脉冲发生电路和检测电路，其优选由TS-100

ASIC或其他集成控制电路实现。

每个图形102-108包括内电极110和外电极112。如图10所示，每个内电极110包括主要部分114，第一和第二侧面部分116，118和中心部分120。每个外电极112围绕圆形结构沿外围间隔，并且与相应的主要部分114径向对齐，如图8所示。

布置内电极110，使得图形102-108中的一个的第一侧面部分116与图形102-108中的另一个的第二侧面部分118相邻。图形102-108中的每一个的中心部分120都设置在圆形结构的中心部分。主要部分114限定了主要感测区，如虚线圆周26d所示。每对相邻的侧面部分116，118限定了次要感测区，如虚线圆周28d所示。中心部分限定了第三感测区，如虚线圆周122所示。每个感测区26d，28d，122的尺寸都足够大，以容纳诸如人的指尖的刺激物。

如图9所示，每个检测电路的输出优选耦合至控制器C”。控制器C”产生输出信号，该输出信号是控制器C”从各种检测电路接收的触摸信号的函数。装置100也可以包括发光二极管，诸如在第四实施例中所提供的。

在优选实施例中，装置100是导航控制设备，用于和具有相关联的显示器的微处理器C”一起使用。如上所述，装置100优选包括基底，用于收纳电气部件和具有方向箭头的基板12以及触摸表面的中心按钮。

如图8和9所示，利用四个电极图形和四个部件提供九个命令点。然后用于提供方向信息的控制命令在相对于显示器的X-，Y-坐标中移动目标，或者改变显示器上图像的定位。因为每个内电极110包括中心部分120，所以不需要在中心单独设置的电极图形，诸如第四实施例所提供的。

参照图8，接近其中一个次要感测区28d的用户手指或其他刺激物使得两个相应的检测电路向控制器C”输出触摸信号。作为响应，控制器C”产生相应的方向命令，即“上”，“右”，“下”或“左”，在图中分别由箭头U，R，D，L表示。接近其中一个主要感测区26d的用户手指仅使一个相应的检测电路向控制器C”输出触摸信号。作为响应，控制器C”产生相应的方向命令，即“沿对角线右上”，“沿对角线右下”，“沿对角线左下”，以及“沿对角线左上”，在图中分别用箭头U-R，D-R，D-L，U-L表示。接近第三感测区122的用户手指使与所有的四个电极图形对应的检测电路向控制器C”输出触摸信号。作为响应，控制器C”产生例如用于“开始移动”或“停止移动”的命令。

应当理解，这里公开的实施例仅用于示意，本发明并不限于此。本发明可以用于各种其他应用。此外，可以通过相关的控制器产生各种控制信号。另外，其中一个实施例的方面可以并入另一个实施例。本发明的共用电极图形允许减少多个感测点所需的部件的数量，由此降低制造费用。并且，本发明提供了用于具有有限空间的应用的增加的功能。

这样，在不脱离本发明的保护范围和精神的条件下，可以作出本发明的各种变形和结构。例如，共用电极图形可以包括具有多于三个次要部分的内电极。相应地，假使所有这样的变形和变化落在下述权利要求和它们的等价物的保护范围内，那么本发明意在包括所有这样的变形和变化。

Claims (39)

1.一种共用电极图形场效应触摸传感器装置，包括：

介电基板；

设置在所述基板上的至少第一和第二间隔电极图形，每个所述图形具有内电极和外电极，所述内电极包括限定主要感测区的主要部分和至少一个次要部分，所述第一和第二图形的所述次要部分相邻设置并限定了次要感测区；

设置在所述基板上的至少第一和第二集成控制电路(ICC)，每个所述ICC电耦合至所述图形中相应的一个，布置所述内电极和外电极使得接近其中一个所述主要感测区处的目标的存在激活所述ICC中的一个，以及接近所述次要感测区处的目标的存在激活两个所述ICC；以及

与所述第一和第二ICC通信的控制器，所述控制器感测所述部件的激活。

2.如权利要求1所述的触摸传感器装置，其中每个所述ICC经由振荡器信号线电耦合至相应的电极。

3.如权利要求2所述的触摸传感器装置，其中将选通信号施加于所述振荡器线用于给所述电极供能，以从所述内电极和外电极中的每一个发射电场。

4.如权利要求3所述的触摸传感器装置，其中每个所述ICC感测所述电场中的扰动，如果感测到与所述内电极和所述外电极相关的所述电场之间的强度的阈值差，则激活所述部件。

5.如权利要求1所述的触摸传感器装置，其中所述装置包括设置在所述基板上的第三电极图形，其与所述第一和第二图形间隔开。

6.如权利要求5所述的触摸传感器装置，其中所述第三图形包括限定了主要感测区的主要部分以及第一和第二次要部分，所述第三图形的每个次要部分与所述第一和第二图形的所述次要部分中的一个相邻，以限定第一和第二次要感测区。

7.如权利要求5所述的触摸传感器装置，其中所述装置包括设置在所述基板上的至少第四感测电极图形，其与所述第一，第二和第三图形间隔开。

8.如权利要求7所述的触摸传感器装置，其中每个所述图形的所述内电极包括第一，第二和第三次要部分。

9.如权利要求8所述的触摸传感器装置，其中，一个所述图形中的每个次要部分与另一个所述图形的相应的次要部分相邻。

10.如权利要求9所述的触摸传感器装置，其中所述图形在所述基板上以圆形结构布置。

11.如权利要求10所述的触摸传感器装置，其中一个所述图形的所述第一次要部分与另一所述图形的所述第三次要部分相邻，每个所述相邻的次要部分限定了次要感测区。

12.如权利要求11所述的触摸传感器装置，其中当目标接近所述次要感测区中的一个时，就激活所述相应部件中的两个。

13.如权利要求12所述的触摸传感器装置，其中每个所述第二次要部分设置在所述圆形结构的中心部分。

14.如权利要求13所述的触摸传感器装置，其中当目标接近所述中心部分时，就激活所有相应的部件。

15.如权利要求14所述的触摸传感器装置，其中所述装置是导航控制设备，用于和微处理器以及可操作地相关联的显示器一起使用。

16.如权利要求15所述的触摸传感器装置，其中响应于所述部件中一个被激活，所述控制器产生控制信号，用于使所述显示器上显示的图像以“上”，“右”，“下”和“左”中的一个方向运动。

17.如权利要求16所述的触摸传感器装置，其中响应于所述部件中两个被激活，所述控制器产生控制信号，用于使所述显示器上显示的图像以“沿对角线右上”，“沿对角线右下”，“沿对角线左下”和“沿对角线左上”中的一个方向运动。

18.如权利要求17所述的触摸传感器装置，其中响应于所有所述部件被激活，所述控制器产生控制信号，用于启动或停止所述显示器上显示的图像的移动。

19.如权利要求7所述的触摸传感器装置，其中所述装置包括设置在所述基板上的至少第五感测电极图形，其与所述第一，第二，第三和第四图形间隔开。

20.如权利要求19所述的触摸传感器装置，其中所述图形中的至少三个包括第一和第二次要部分，其中一个所述图形的所述次要部分中的每一个与另一所述图形的相应的次要部分相邻，每对相邻的次要部分限定了次要感测区。

21.如权利要求20所述的触摸传感器装置，其中当目标接近所述相应的次要感测区之一时，就激活两个部件。

22.如权利要求21所述的触摸传感器装置，其中响应于所述部件中的一个或多个被激活，所述控制器产生特定的控制信号。

23.如权利要求23所述的触摸传感器装置，其中所述第一，第二，第三和第四图形以圆形结构布置。

24.如权利要求20所述的触摸传感器装置，其中所述第五图形包括四个次要部分，所述第五图形的每个次要部分与另一个所述图形的相应的次要部分相邻，每对相邻的次要部分限定了次要感测区。

25.如权利要求25所述的触摸传感器装置，其中所述第五图形的主要部分设置在所述圆形结构的中心部分。

26.如权利要求26所述的触摸传感器装置，其中所述装置是导航控制设备，用于和微处理器以及可操作地相关联的显示器一起使用。

27.如权利要求26所述的触摸传感器装置，其中响应于与所述第一，第二，第三和第四图形中的一个相关联的所述部件中的一个被激活，所述控制器产生控制信号，用于使所述显示器上显示的图像以“上”，“右”，“下”和“左”中的一个方向运动。

28.如权利要求27所述的触摸传感器装置，其中响应于所述部件中两个被激活，所述控制器产生控制信号，用于使所述显示器上显示的图像以“沿对角线右上”，“沿对角线右下”，“沿对角线左下”和“沿对角线左上”中的一个方向运动。

29.如权利要求28所述的触摸传感器装置，其中响应于所述第五部件的激活，所述控制器产生控制信号，用于启动或停止所述显示器上显示的图像的运动。

30.一种用于向相关联的与显示器可操作地相关联的微处理器发送方向信息的导航控制设备，包括：

由介电材料形成的基底；

多个设置在所述基底上的间隔的内电极，它们以圆形结构布置，每个所述内电极具有主要部分和至少一个侧面部分，所述内电极中的至少两个的所述侧面部分相邻设置；

多个设置在所述基底上的间隔的外电极，每个所述外电极与所述内电极中的一个相关联，所述外电极与所述主要部分接近；

信号线，用于向每个所述内电极和外电极提供电信号，其中响应于提供给其的信号，从所述内电极和外电极中的每一个产生电场，布置所述内电极和外电极使得接近所述主要部分处的目标的存在影响相应的一个内电极的电场，并且与所述相邻的侧面部分接近的目标影响相应的至少两个内电极的电场；

设置在所述基底上的多个检测电路，每个所述检测电路电耦合至相应的相关联的内电极和外电极，其中当来自所述主要部分的电场受影响时，就激活所述检测电路中的一个，并且当来自所述相邻的侧面部分的电场受影响时，就激活所述检测电路中的至少两个；以及

与所述检测电路通信的控制器，所述控制器感测所述检测电路的激活且响应于所感测的激活，产生控制信号，所述控制器具有输出端，用于将所述控制信号发送至相关的微处理器。

31.如权利要求30所述的导航控制设备，其中所述控制设备包括四个沿圆周间隔的内电极，每个所述内电极具有至少两个侧面部分，所述主要部分位于所述侧面部分的中间。

32.如权利要求31所述的导航控制设备，其中，一个所述内电极的所述侧面部分与另一个所述内电极的相应的侧面部分相邻。

33.如权利要求32所述的导航控制设备，其中每个所述内电极还包括设置在所述圆形结构中间部分的中心部分，其中当目标接近所述中心部分时，所有所述内电极的电场受影响，由此激活所有相应的检测电路。

34.如权利要求30所述的导航控制设备，其中所述控制设备包括四个沿圆周间隔的内电极以及设置在所述圆形结构中心部分的第五内电极。

35.如权利要求34所述的导航控制设备，其中每个所述沿圆周间隔的内电极包括一个侧面部分。

36.如权利要求35所述的导航控制设备，其中所述第五内电极包括四个侧面部分，所述第五内电极的每个侧面部分与所述沿圆周间隔的内电极中的一个的所述侧面部分相邻。

37.一种处理触摸传感器场效应信号的方法，包括如下步骤：

提供介电基板；

提供设置在所述基板上的至少第一和第二间隔的感测电极图形，每个所述图形具有内电极和外电极，所述内电极包括限定了主要感测区的主要部分以及至少一个次要部分，所述第一和第二图形的所述次要部分相邻设置且限定了次要感测区；

将信号施加于所述内电极和外电极中的每一个，使得从每个所述电极发射电场；以及

将刺激物置位于接近所述次要感测区处，并且由此同时改变与所述第一和第二图形相关的所述电场。

38.如权利要求43所述的方法，还包括如下步骤：

提供设置在所述基板上的至少第一和第二检测电路，每个所述图形电耦合至所述检测电路中相应的一个；以及

当在所述置位步骤期间改变了所述电场时，就同时激活两个所述检测电路。

39.如权利要求44所述的方法，还包括如下步骤：

将来自所激活的检测电路的命令信号发送至远方设备；以及

响应于所述命令信号产生控制信号。

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