CN104995840A - 物理力电容式触摸传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种物理力电容式触摸传感器，所述物理力电容式触摸传感器包括衬底上的电容式传感器元件、所述电容式传感器元件上方的物理可变形电绝缘间隔件及所述物理可变形电绝缘间隔件上方的导电可变形平面。可将保护性可变形带放置在所述导电可变形平面上方以提供针对物理及天气保护的环境密封件，但所述保护性可变形带对所述电容式触摸传感器的操作并非必需的。在所述电容式触摸传感器中通过一(多个)透光层实现背光照明。当将所述导电可变形平面朝向所述电容式触摸传感器元件移位时，所述电容式触摸传感器元件的电容值改变，且可检测所述改变并将所述改变用作致动信号。

Description

物理力电容式触摸传感器
相关专利申请案
本申请案为2012年5月10日申请的第13/468,504号美国专利申请案的部分接续申请案；第13/468,504号美国专利申请案为2010年5月26日申请的第12/787,474号美国专利申请案的接续申请案；第12/787,474号美国专利申请案主张2009年9月1日申请的第61/238,718号美国临时专利申请案的优先权。
本申请案为2009年9月9日申请的第12/556,191号美国专利申请案的部分接续申请案；第12/556,191号美国专利申请案主张2008年10月27日申请的第61/108,648号美国临时专利申请案的优先权。所述所有申请案中的内容是据此出于所有目的而以引用的方式并入本文中。
技术领域
本发明涉及电子电容式触摸传感器，例如，按键、按钮、滑块、旋转等等；且更特定来说，涉及一种更安全的电容式触摸传感器，其在激活期间在所述触摸传感器上需要物理力且进一步屏蔽所述传感器以免于因用户的无意接近而造成无关的不需要的激活。
背景技术
电容式触摸传感器用作电子设备(例如，计算器、电话、收银机、汽油泵等等)的用户界面。当物体(例如，用户指尖)造成电容式触摸传感器的电容改变时，通过电容式触摸传感器的电容的改变而激活电容式触摸传感器(控制指示激活的信号)。参看图1，描绘整体上由数字100表示的现有技术电容式触摸传感器。现有技术电容式触摸传感器100包括衬底102、传感器元件112及保护性覆盖物108(例如，玻璃)。当用户指尖110极接近于传感器元件112时，传感器元件112的电容值改变。电子地处理此电容改变(未展示)以便由用户(仅展示其指尖110)产生指示电容式触摸传感器100激活的信号。保护性覆盖物108可用以保护传感器元件112且用于传感器100的标记。
可能会因水、油、泥及/或食物产品(例如，番茄酱及芥末)而造成与传感器100的适当操作共存的问题，即，误触发激活或抑制其期望激活。当金属物体(未展示)极接近于传感器元件112且造成其非期望激活时也存在问题。当存在以矩阵(例如，数字及/或绘图布置)而布置的多个传感器100时，因为用户指尖110或用户的手的其它部分(未展示)极接近，所以传感器100中的预期传感器的激活可造成一(多个)相邻传感器100不理想地致动。当触摸预期传感器100时，可造成一个以上传感器100的此多激活，且用户的手的部分也足够靠近邻近的相邻传感器100以用于其激活。
每一电容式触摸传感器按键或按钮包括衬底上的电容式传感器、电容式触摸传感器上方的薄电介质间隔件层，及薄电介质间隔件层上方的可变形金属目标层(例如，按键或按钮)。当按下可变形金属目标层时，电容式传感器的电容值改变(增加)。此电容值改变被检测且用以指示按键或按钮已被按压。然而，所存在的问题为，可变形金属目标层为不透光的，且因此阻碍其背光照明。针对电容式触摸传感器设计的现有公布解决方案为机械地极薄的。它们依赖于小于约50微米厚的简单平坦间隔件层及用于目标的连续导电金属薄板，其并不允许光穿过。
发明内容
由本文中揭示的电容式触摸传感器解决前述问题且实现其它及另外益处。
根据一实施例，一种物理力电容式触摸传感器可包括：衬底；所述衬底的面上的电容式传感器元件；所述衬底上的实质上非可变形间隔件，其环绕所述电容式传感器元件；及紧接于所述电容式传感器元件的导电平面；其中当可将机械力施加到所述导电平面时，所述导电平面可朝向所述电容式传感器元件偏置，借此所述电容式传感器元件改变电容值。
根据另外实施例，所述导电平面能够为柔性地可变形的。根据另外实施例，柔性覆盖物可提供于所述导电平面上方，其中当可将所述机械力施加到所述柔性覆盖物时，所述导电平面可朝向所述电容式传感器元件偏置。根据另外实施例，基座可提供于所述柔性覆盖物与所述导电平面之间。根据另外实施例，围绕所述电容式传感器元件的可变形空间可由所述柔性覆盖物及所述实质上非可变形间隔件产生。
根据另外实施例，所述柔性覆盖物能够为透光的。根据另外实施例，所述导电平面能够为透光的。根据另外实施例，所述电容式传感器元件能够为透光为。根据另外实施例，所述衬底能够为透光的。根据另外实施例，所述实质上非可变形间隔件能够为阻光的。
根据另外实施例，光源可经提供用于照亮所述柔性覆盖物的面。根据另外实施例，所述光源可定位于所述导电平面与所述柔性覆盖物之间。根据另外实施例，所述光源可定位于所述导电平面与所述电容式传感器元件之间。根据另外实施例，所述光源可定位于所述电容式传感器元件与所述衬底之间。根据另外实施例，所述光源可定位于所述衬底的与所述电容式传感器元件可被定位的面相对的面上，借此光照射穿过所述衬底以照亮所述柔性覆盖物。
根据另外实施例，字母数字徽标可提供于所述柔性覆盖物上以指示关联电容式传感器元件的功能。根据另外实施例，所述字母数字徽标可丝网印刷到所述柔性覆盖物上。根据另外实施例，所述字母数字徽标可浮雕到所述柔性覆盖物中。根据另外实施例，所述字母数字徽标可压印到所述柔性覆盖物上。
根据另外实施例，所述导电平面可为安置于所述柔性覆盖物的面上的氧化铟锡(ITO)层。根据另外实施例，所述导电平面可为安置于所述柔性覆盖物的面上的氧化锑锡(ATO)层。根据另外实施例，所述导电平面可为安置于所述柔性覆盖物的面上的石墨烯层。
根据另外实施例，所述光源可为电致发光(EL)层。根据另外实施例，所述光源可为有机发光二极管(OLED)层。根据另外实施例，所述光源可为发光材料电泳涂层。根据另外实施例，光源可定位于所述可变形空间中。根据另外实施例，所述光源可为至少一个发光二极管(LED)。
根据另外实施例，所述电容式传感器元件可耦合到电容值测量电路的输入，且所述导电平面可耦合到电力供应共同点或接地。根据另外实施例，所述电容式传感器元件可耦合到电容值测量电路的第一输入，所述导电平面可耦合到所述电容值测量电路的第二输入，且开关可耦合到所述导电平面及电力供应共同点或接地，其中当所述开关可闭合时，所述导电平面可耦合到所述电力供应共同点或接地，且当断开时，所述导电平面可与所述电容值测量电路的所述第二输入一起操作。
根据另外实施例，所述衬底及所述电容式传感器元件可由印刷电路板制造。根据另外实施例，所述衬底可为玻璃。根据另外实施例，所述衬底可为塑料。根据另外实施例，所述柔性覆盖物可为金属的。根据另外实施例，所述柔性覆盖物可为非金属的。
根据另一实施例，一种具有多个物理力电容式触摸传感器的用户界面可包括：衬底：所述衬底的面上的多个电容式传感器元件；环绕所述多个电容式传感器元件中的每一者的实质上非可变形间隔件；及具有其紧接于所述多个电容式传感器元件中的相应者的部分的导电平面；其中当可将机械力施加到所述导电平面的至少一个部分时，所述导电平面可朝向所述多个电容式传感器元件中的所述相应至少一者偏置，借此所述多个电容式传感器元件中的所述至少一者改变电容值。根据另外实施例，所述多个电容式传感器元件可以矩阵而布置。
根据又一实施例，一种电容式触摸滑块可包括：衬底；线性地布置于所述衬底的面上的多个电容式传感器元件；所述衬底上的实质上非可变形间隔件，其环绕所述多个电容式传感器元件；及紧接于所述多个电容式传感器元件的导电可变形平面；其中当可将机械力施加到所述导电平面的部分时，所述导电平面可朝向所述多个电容式传感器元件中的至少一者偏置，借此所述多个电容式传感器元件中的所述至少一者改变电容值。根据另外实施例，柔性覆盖物可提供于所述导电可变形平面上方，其中当可将所述机械力施加到所述柔性覆盖物时，所述导电可变形平面可朝向所述多个电容式传感器元件中的至少一者偏置。
根据另外实施例，多个小型基座可定位于所述柔性覆盖物与所述导电可变形平面之间。根据另外实施例，所述多个小型基座可为圆形。根据另外实施例，所述多个小型基座可为方形。根据另外实施例，所述多个小型基座可为矩形。
根据另外实施例，光源用于照亮所述导电可变形平面的面。根据另外实施例，光源可经提供用于照亮所述柔性覆盖物的面。根据另外实施例，所述柔性覆盖物及所述导电可变形平面能够为透光的。
根据另外实施例，具有多个输入的电容式测量电路可耦合到所述多个电容式传感器元件中的相应者。数字处理器可耦合到所述电容式测量电路且可基于所述多个电容式传感器元件中的某些电容式传感器元件的电容值的确定而提供力位置信息。
根据另外实施例，所述数字处理器及所述电容式测量电路可为微控制器的部分。
根据又一实施例，一种电容式触摸垫可包括：衬底；以矩阵而布置于所述衬底的面上的多个电容式传感器元件；所述衬底上的实质上非可变形间隔件，其环绕所述多个电容式传感器元件；及紧接于所述多个电容式传感器元件的导电可变形平面；其中当可将机械力施加到所述导电平面的部分时，所述导电平面可朝向所述多个电容式传感器元件中的至少一者偏置，借此所述多个电容式传感器元件中的所述至少一者改变电容值。
根据另外实施例，柔性覆盖物可提供于所述导电可变形平面上方，其中当可将所述机械力施加到所述柔性覆盖物时，所述导电可变形平面可朝向所述多个电容式传感器元件中的至少一者偏置。根据另外实施例，多个小型基座可定位于所述柔性覆盖物与所述导电可变形平面之间。根据另外实施例，所述多个小型基座可为圆形。根据另外实施例，所述多个小型基座可为方形。根据另外实施例，所述多个小型基座可为矩形。
根据另外实施例，光源用于照亮所述导电可变形平面的面。根据另外实施例，光源可经提供用于照亮所述柔性覆盖物的面。根据另外实施例，所述柔性覆盖物及所述导电可变形平面能够为透光的。
根据另外实施例，具有多个输入的电容式测量电路可耦合到所述多个电容式传感器元件中的相应者。根据另外实施例，数字处理器可耦合到所述电容式测量电路且基于所述多个电容式传感器元件中的某些电容式传感器元件的电容值的确定而提供力位置信息。根据另外实施例，所述数字处理器及所述电容式测量电路可为微控制器的部分。
根据另一实施例，一种电容式触摸圆形滑块可包括：衬底；圆形地布置于所述衬底的面上的多个电容式传感器元件；所述衬底上的实质上非可变形间隔件，其环绕所述多个电容式传感器元件；及紧接于所述多个电容式传感器元件的导电可变形平面；其中当可将机械力施加到所述导电平面的部分时，所述导电平面可朝向所述多个电容式传感器元件中的至少一者偏置，借此所述多个电容式传感器中的所述至少一者改变电容值。
根据另外实施例，柔性覆盖物可提供于所述导电可变形平面上方，其中当可将所述机械力施加到所述柔性覆盖物时，所述导电可变形平面可朝向所述多个电容式传感器元件中的至少一者偏置。根据另外实施例，多个小型基座可定位于所述柔性覆盖物与所述导电可变形平面之间。
根据另外实施例，光源可经提供用于照亮所述导电可变形平面的面。根据另外实施例，光源可经提供用于照亮所述柔性覆盖物的面。根据另外实施例，所述柔性覆盖物及所述导电可变形平面能够为透光的。
根据另外实施例，所述电容式触摸圆形滑块可包括：具有耦合到所述多个电容式传感器元件中的相应者的多个输入的电容式测量电路；及耦合到所述电容式测量电路且基于所述多个电容式传感器元件中的某些电容式传感器元件的电容值的确定而提供力位置信息的数字处理器。根据另外实施例，所述数字处理器及所述电容式测量电路可为微控制器的部分。
根据又一实施例，一种物理力电容式触摸按键可包括：衬底；所述衬底的面上的第一电容式传感器元件及第二电容式传感器元件；所述衬底上的实质上非可变形间隔件，其环绕所述第一电容式传感器元件及所述第二电容式传感器元件；及紧接于所述第一电容式传感器元件及所述第二电容式传感器元件的导电平面；其中当可将机械力施加到所述导电平面时，所述导电平面可朝向所述第一电容式传感器元件及/或所述第二电容式传感器元件偏置，借此所述第一电容式传感器元件及所述第二电容式传感器元件中的至少一者改变电容值。
根据另外实施例，所述电容式触摸圆形滑块可包括：具有耦合到所述多个电容式传感器元件中的相应者的多个输入的电容式测量电路；及耦合到所述电容式测量电路且基于所述多个电容式传感器元件中的某些电容式传感器元件的电容值的确定而提供力位置信息的数字处理器。根据另外实施例，所述数字处理器及所述电容式测量电路可为微控制器的部分。
根据又一实施例，一种物理力电容式触摸按键可包括：衬底；所述衬底的面上的第一电容式传感器元件及第二电容式传感器元件；所述衬底上的实质上非可变形间隔件，其环绕所述第一电容式传感器元件及所述第二电容式传感器元件；及紧接于所述第一电容式传感器元件及所述第二电容式传感器元件的导电平面；其中当可将机械力施加到所述导电平面时，所述导电平面可朝向所述第一电容式传感器元件及/或所述第二电容式传感器元件偏置，借此所述第一电容式传感器元件及所述第二电容式传感器元件中的至少一者改变电容值。根据又一实施例，所述导电平面能够为柔性地可变形的。
根据另外实施例，柔性覆盖物可提供于所述导电平面上方，其中当可将所述机械力施加到所述柔性覆盖物时，所述导电平面可朝向所述第一电容式传感器元件及/或所述第二电容式传感器元件偏置。根据另外实施例，基座可提供于所述柔性覆盖物与所述导电平面之间。根据另外实施例，围绕所述第一电容式传感器元件及所述第二电容式传感器元件的可变形空间可由所述柔性覆盖物及所述实质上非可变形间隔件产生。
根据另外实施例，所述柔性覆盖物能够为透光的。根据另外实施例，所述导电平面能够为透光的。根据另外实施例，光源可经提供用于照亮所述柔性覆盖物的面。
根据另外实施例，所述物理力电容式触摸按键可进一步包括：具有耦合到所述第一电容式传感器元件及所述第二电容式传感器元件的多个输入的电容式测量电路；及耦合到所述电容式测量电路且基于所述第一电容式传感器元件及所述第二电容式传感器元件的电容值的确定而提供力位置信息的数字处理器。根据另外实施例，所述数字处理器及所述电容式测量电路可为微控制器的部分。
根据另一实施例，一种物理力电容式触摸操纵杆可包括：衬底；所述衬底的面上的至少三个电容式传感器元件；所述衬底上的实质上非可变形间隔件，其环绕所述至少三个电容式传感器元件；基座；及附接到所述基座且紧接于所述至少三个电容式传感器元件的导电平面；其中当可将机械力施加到所述导电平面时，所述导电平面可朝向所述至少三个电容式传感器元件中的至少一者偏置，借此所述至少三个电容式传感器元件中的至少一者改变电容值。
根据另外实施例，操纵杆可附接到所述基座，其中当可将机械运动施加到所述操纵杆时，可将所述机械力施加到所述导电平面。
根据另一实施例，一种电容式触摸圆柱形传感器可包括：形成为圆柱的衬底；布置于所述圆柱形衬底的面上的多个电容式传感器元件；所述衬底上的实质上非可变形间隔件，其环绕所述多个电容式传感器元件；及紧接于所述多个电容式传感器元件的导电可变形圆柱形套筒；其中当可将机械力施加到所述导电可变形圆柱形套筒的部分时，所述导电可变形圆柱形套筒可朝向所述多个电容式传感器元件中的至少一者偏置，借此所述多个电容式传感器元件中的所述至少一者改变电容值。
根据另外实施例，所述电容式触摸滑块可进一步包括所述导电可变形圆柱形套筒上方的柔性覆盖物，其中当可将所述机械力施加到所述柔性覆盖物时，所述导电可变形圆柱形套筒可朝向所述多个电容式传感器元件中的至少一者偏置。
附图说明
通过参考结合附图所得的以下描述可获取对本发明的更完全理解，在附图中：
图1为现有技术电容式触摸传感器的横截面的示意性正视图。
图2为根据本发明的特定实例实施例的电容式触摸传感器的横截面的示意性正视图；
图3为布置为数据输入矩阵且具有如图2所展示的多个电容式触摸传感器的用户界面的示意性平面图。
图4说明根据本发明的教示的具有电容式触摸小键盘、电容式触摸模拟前端及数字处理器的电子系统的示意性框图；
图5说明根据本发明的特定实例实施例的电容式触摸按键的示意性等距分解图；
图6说明根据本发明的另一特定实例实施例的电容式触摸按键的示意性等距分解图；
图7说明图5及6所展示的电容式触摸按键的示意性正视图；
图8说明根据本发明的又一特定实例实施例的电容式触摸按键的示意性等距分解图；
图9说明图8所展示的电容式触摸按键的示意性正视图；
图10说明根据本发明的又一特定实例实施例的电容式触摸滑块的示意性正视图及平面图；
图11说明图10所展示且具有用于触摸或手势的位置照亮的多个发光二极管的电容式触摸滑块的示意性平面图及等距视图；
图12说明根据本发明的另一特定实例实施例的电容式触摸圆形滑块的示意性正视图及平面图；
图13说明根据本发明的另一特定实例实施例的电容式触摸垫的示意性平面图；
图14说明根据本发明的又一特定实例实施例的电容式触摸按键的示意性分解等距视图；
图15说明图14所展示的电容式触摸按键的示意性正视图；
图16说明根据本发明的又一特定实例实施例的电容式触摸滑块的示意性平面图；及
图17说明根据本发明的特定实例实施例的可具备电容式触摸按键、滑块及/或垫的各种额外特征的示意性正视图及平面图。
虽然本发明容许各种修改及替代形式，但已在图式中展示且在本文中详细地描述其特定实例实施例。然而，应理解，本文中对特定实例实施例的描述不希望将本发明限于本文中揭示的特定形式，而相反地，本发明应涵盖由所附权利要求书定义的所有修改及等效物。
具体实施方式
根据本发明的教示，电容式触摸传感器包括衬底上的电容式传感器元件、电容式传感器元件上方的物理可变形电绝缘间隔件，及物理可变形电绝缘间隔件上方的导电可变形平面，其实质上平行于电容式传感器元件。导电可变形平面连接到电力供应共同点及/或接地以形成具有电容式传感器元件且用于改善电容式传感器元件免于静电及电磁干扰以及其误触发的屏蔽的电容器。保护性覆盖物可放置于导电可变形平面上方以充当针对经改善的物理及天气保护的环境密封件，但对电容式触摸传感器的操作并非必需的。
当用户向下按压到电容式触摸传感器的导电平面上的目标(例如，字母/数字及/或图形)的接近区域上时，电容式传感器元件与导电可变形平面之间的距离会减小，因此改变电容式传感器元件的电容。电容改变检测电路监视电容式传感器元件的电容值，且当电容值改变(例如，增加)时，产生传感器激活信号。
根据本发明的教示，因为导电可变形平面的正确区域必须轻微变形以便使电容式传感器元件的电容改变，所以电容式触摸传感器实质上会避免因用户极接近于传感器目标而造成的误触发。另外，杂散金属物体将由于相同原因而不实质上影响电容式传感器元件的电容。此外，电容式触摸传感器的组合件可用物理可变形电绝缘间隔件予以密封，且可因此实质上会避免其流体污染。
根据本发明的教示，模制间隔件层及离散导电金属盘可用于电容式目标。通过使用反向器安装座或具有悬置金属目标的(多个)侧照亮LED，电容式触摸传感器按键或按钮可被背光照明。器具、汽车控制、消费型产品(例如，用于有线电视接收或卫星电视接收的电视机顶盒转换器、安全键入垫、对讲机按钮、计算机、工业控制面板等等)的使用中尤其需要电容式触摸传感器按键或按钮的背光照明。按键或按钮的背光照明可用以指示按键或按钮已被按压，例如，视觉反馈，及/或在差照明条件下的经改善的可见性。
完成用于电容式触摸按钮的背光照明需要若干事物。在大多数情况下，电容式触摸按钮要求金属可变形带为目标，但根据本发明的教示，金属可变形带将从电容式传感器板移开到其中其将不用作用于改变触摸传感器的电容值的目标的点。为了抵制此情形，可使用紧接于电容式传感器板的悬置目标。通过如此配置经照明的电容式触摸按钮，可增加电容式触摸面板设计的高度，所述设计将允许在包括电容式传感器板的电路板的(多个)顶侧及/或底侧上放置发光二极管(LED)。
通过将前按钮层移动得更远离衬底(例如，电容式触摸印刷电路板(PCB))，可使用一(多个)模制塑料层以使光穿过所述模制塑料层，且由此提供电容式触摸传感器按钮的背光照明。在紧接于电容式传感器板的塑料层上附接及/或模制金属目标层。当按下按钮时，随着此金属目标层移动得越来越靠近电容式传感器板，电容式传感器的电容由此改变(增加)且被检测。金属目标层也可用作屏蔽以防止或减少电容式触摸传感器按钮的照明中的热(亮)点。
保持悬置金属目标的材料可为半透明的且用作用于来自光源(例如，发光二极管(LED))的光的透射的光导管。此半透明材料也可用作针对现在可放置于金属覆盖物中以允许光穿过的孔的密封件。用作环绕电容式传感器板的间隔件的材料可为非半透明材料，以便防止光从一个邻近按键或按钮逸出到下一按键或按钮。
光源LED不必安装于电路板的顶侧上，这是因为它们可随需要而安装于别处。而且，顶层不必为平坦的或甚至不必为金属的，且其可弯曲或使用覆模过程以用于密封按钮。
现在参看图式，示意性地说明实例实施例的细节。将由相似数字表示图式中的相似元件，且将由具有不同小写后缀的相似数字表示类似元件。
参看图2，描绘根据本发明的特定实例实施例的电容式触摸传感器的横截面的示意性正视图。整体上由数字200表示的电容式触摸传感器包括衬底202、电容式传感器元件212、可变形空间216、非可变形间隔件204、导电可变形平面206及保护性可变形覆盖物(带)208。导电可变形平面206可连接到电力供应共同点及/或接地(未展示)以形成具有电容式传感器元件212且用于改善电容式传感器元件212免于静电干扰及其误触发的屏蔽的电容器。保护性可变形覆盖物208可用作针对经改善的物理及天气保护的环境密封件，但其对电容式触摸传感器200的操作并非必需的。可变形空间216可为非可变形间隔件204中的开口，且可填充有(例如但不限于)空气、氮气、弹性硅橡胶等等。
电容式传感器元件212可经由连接230而连接到电容测量电路，例如，参见图4的AFE 404，且导电可变形平面206通常经由连接232而连接到电力供应共同点及/或接地。然而，导电可变形平面206可经由连接232而连接到数字处理器406(图4)的数字输出且当接地时用作形成有电容式传感器元件212的电容器的一个板两者。或，当来自数字处理器406的数字输出处于高阻抗断路状态时，导电可变形平面206可连接到AFE 404的电容式测量输入。举例来说，连接232耦合到AFE 404的输入，且数字输出并联地连接到AFE 404的同一输入。当输出处于逻辑低时，导电可变形平面206处于公共电源，且当输出处于高阻抗(断路)时，导电可变形平面206可用作类似于图1所展示的电容式传感器元件的电容式传感器元件。例如，数字输出充当分流开关，其在闭合时将导电可变形平面206短路至接地，且在断开时使导电可变形平面206能够用作电容式传感器元件112(例如，参见图1)。用于导电可变形平面206的此配置可用作接近检测器，例如，随着用户的手指接近电容式传感器(导电可变形平面206)，可在数字处理器406(图4)中产生“系统唤醒”信号。
导电可变形平面206及保护性可变形覆盖物208在可变形空间216上方为物理地可变形的，使得当力(例如，用户的手指110)向下按压到电容式触摸传感器200的保护性可变形覆盖物208上的目标(例如，字母/数字及/或图形，参见图3)的接近中心上时，电容式传感器元件212与导电可变形平面206之间的距离214会减小，由此改变电容式传感器元件212的电容。电容改变检测电路(未展示)监视电容式传感器元件212的电容值，且当电容值改变(例如，增加)时，产生传感器激活信号(未展示)。导电可变形平面206及保护性可变形覆盖物208可为同一个，或导电可变形平面206可电镀、涂布、附接等等到保护性可变形覆盖物208的紧接于电容式传感器元件212的面。
因为导电可变形平面206的正确区域必须变形以便使电容式传感器元件212的电容改变(例如，需要来自用户的手指110的致动力)，所以电容式触摸传感器200实质上会避免因用户极接近于传感器目标而造成的误触发。另外，杂散金属物体将由于相同原因而不实质上影响电容式传感器元件212的电容。此外，电容式触摸传感器200的组合件可密封于物理可变形电绝缘空间216内，且可因此实质上会避免其流体污染。而且，由于非可变形间隔件204环绕电容式传感器元件212及物理可变形电绝缘空间216，故将不会影响邻近电容式传感器元件212(参见图3)，例如，实质上没有电容改变，这是因为邻近电容式传感器元件212上方的导电可变形平面206的区域将不会实质上变形。
电容式传感器元件212为导电的，且可由例如(例如但不限于)铜、铝、银、金、锡及/或其任何组合的金属组成，被电镀或其它。电容式传感器元件212也可由非金属导电材料组成。衬底202及电容式传感器元件212可为(例如但不限于)其上蚀刻有导电金属区域的印刷电路板、其上具有导电区域的陶瓷衬底、其上具有导电区域的清透或半透明玻璃或塑料等等。
参看图3，描绘布置为数据输入矩阵且具有如图2所展示的多个电容式触摸传感器的用户界面的示意性平面图。多个电容式触摸传感器200是以矩阵而布置，且具有指示其功能的字母数字表示。当将机械力施加到电容式触摸传感器200中的任一者时，将由机械力使那一个电容式触摸传感器200的电容式传感器元件212正上方的目标区域变形，从而使导电可变形平面206越来越靠近电容式传感器元件212且由此改变(例如，增加)其电容。
参看图4，描绘根据本发明的教示的具有电容式触摸小键盘、电容式触摸模拟前端及数字处理器的电子系统的示意性框图。数字处理器406(例如，微控制器、微处理器、微计算机、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑阵列(PLA)等等)耦合到电容式触摸模拟前端(AFE)404及电容式触摸传感器按键200(例如，按钮、杠杆、触发器、目标、把手、旋钮等等)的矩阵。数字处理器406及AFE 404可为混合信号(模拟及数字电路)集成电路装置(例如，有混合信号能力的微控制器)的部分。
在用单一低成本集成电路装置的情况下，电容式触摸AFE 404促进在确定何时存在电容式传感器的致动(例如，通过按压及偏转改变关联电容式传感器的电容值的目标按键)时使用的所有主动功能。电容式触摸AFE 404测量电容式触摸传感器按键200的矩阵的每一传感器的电容值，且将电容值转换成相应模拟直流(dc)电压，所述电压是用模拟/数字转换器(ADC)(未展示)予以读取及转换成数字值且发送到数字处理器406。可使用测量电容改变的各种方法。举例来说(但不限于)，电容测量使用：充电时间测量单元(CTMU)，参见Microchip Application Note AN1250；电容式感测模块(CSM)，参见Microchip TB3064“mTouchTM投影电容式触摸屏感测操作原理(mTouchTM ProjectedCapacitive Touch Screen Sensing Theory of Operation)”；电容式分压器(CVD)测量，参见Microchip Application Note AN1298；其中全部据此以引用的方式并入本文中且在www.microchip.com处可得。
数字处理器406可将时钟及控制功能供应到电容式触摸AFE 404，读取电容式触摸AFE 404的模拟电压检测器输出，且选择电容式触摸传感器按键200的矩阵中的每一按键。当确定电容式触摸传感器按键200的矩阵中的按键的致动时，数字处理器406将采取适当动作。可照亮电容式触摸传感器按键200的矩阵中的按键(触摸按钮)，如下文中更充分地所描述。
参看图5，描绘根据本发明的特定实例实施例的电容式触摸按键的示意性等距分解图。整体上由数字500表示的电容式触摸传感器包括衬底202、电容式传感器元件212、可变形空间216、实质上非可变形间隔件204、导电可变形平面206及保护性可变形覆盖物208。导电可变形平面206可连接到电力供应共同点及/或接地(未展示)以形成具有电容式传感器元件212且用于改善电容式传感器元件212受于静电干扰及其误触发的屏蔽的电容器。保护性可变形覆盖物208可用作针对经改善的物理及天气保护的环境密封件，但其对电容式触摸传感器200的操作并非必需的。可变形空间216可为实质上非可变形间隔件204中的开口，且可填充有(例如但不限于)空气、氮气、弹性硅橡胶等等。
导电可变形平面206及保护性可变形覆盖物208在可变形空间216上方为物理地可变形的，使得当用户的手指110向下按压到电容式触摸传感器200的导电可变形平面206上的目标(例如，字母/数字及/或图形，参见图3)的接近中心上时，电容式传感器元件212与导电可变形平面206之间的距离会减小，由此改变电容式传感器元件212的电容。电容改变检测电路(未展示)监视电容式传感器元件212的电容值，且当电容值改变(例如，增加)时，产生传感器激活信号(未展示)。导电可变形平面206及保护性可变形覆盖物208可为同一个，或导电可变形平面206可电镀、涂布、附接等等到保护性可变形覆盖物208的紧接于电容式传感器元件212的面。
因为导电可变形平面206的正确区域必须变形以便使电容式传感器元件212的电容改变(例如，需要来自用户的手指110的致动力)，所以电容式触摸传感器200实质上会避免因用户极接近于传感器目标而造成的误触发。另外，杂散金属物体将由于相同原因而不实质上影响电容式传感器元件212的电容。此外，电容式触摸传感器200的组合件可密封于物理可变形电绝缘空间216内，且可因此实质上会避免其流体污染。而且，由于实质上非可变形间隔件204环绕电容式传感器元件212及物理可变形电绝缘空间216，故将不会影响邻近电容式传感器元件212(参见图3)，例如，没有电容改变，这是因为邻近电容式传感器元件212上方的导电可变形平面206的区域将不会变形。
电容式传感器元件212为导电的，且可由例如(例如但不限于)铜、铝、银、金、锡及/或其任何组合的金属组成，被电镀或其它。电容式传感器元件212也可由非金属导电材料组成。衬底202及电容式传感器元件212可为(例如但不限于)其上蚀刻有导电金属区域的印刷电路板、其上具有导电区域的陶瓷衬底、其上具有导电区域的清透或半透明玻璃或塑料等等。
衬底202、电容式传感器元件212、导电可变形平面206及/或保护性可变形覆盖物208(可变形带)可为透光的以使光穿过。非导电透光材料(例如，玻璃、塑料等等)可用于衬底202及保护性可变形覆盖物208，且导电材料(例如，氧化铟锡(ITO)、氧化锑锡(ATO)、石墨烯等等)可用于电容式传感器元件212及导电可变形平面206。光源可定位于衬底的与电容式传感器元件212相对的面上及/或可变形空间216内部。
参看图6及7，分别描绘根据本发明的另一特定实例实施例的电容式触摸按键的示意性等距分解图及正视图。整体上由数字600表示的电容式触摸传感器包括衬底202、电容式传感器元件212、实质上非可变形间隔件604及可变形覆盖物608(带)。可变形覆盖物608具有在其中形成的可变形空间216及在其上的导电可变形平面606。可通过(例如但不限于)蚀刻、压印、铣削等等而在可变形覆盖物608中形成可变形空间616。如果可变形覆盖物608为导电的或可为被(例如但不限于)电镀、涂漆、气相沉积等等到可变形覆盖物608的紧接于电容式传感器元件212的面上的导电材料，那么导电可变形平面606可为可变形覆盖物608的所述面的部分。
具有在其中形成的空间616的可变形覆盖物608的部分为可变形的(柔性的)，使得当将力750施加到可变形覆盖物608的那部分时，导电可变形平面606将朝向电容式传感器元件212移动。实质上非可变形间隔件604上方的可变形覆盖物608的另一部分不与可变形空间616上方的部分一样为柔性的，且将不会同样地变形，由此隔离对仅在力750施加到其上的可变形带覆盖物608的部分下方的电容式传感器元件212的任何电容式改变。
可变形覆盖物608可用作针对经改善的物理及天气保护的环境密封件。可变形覆盖物608能够为透光的，且可使其可选择区域基于在那些区域中的电容式传感器元件212的致动而被照亮。衬底202也能够为透光的。用于可变形覆盖物608、导电可变形平面606、电容式传感器元件212及衬底202的材料可如上文更充分地所描述。
参看图8及9，分别描绘根据本发明的又一特定实例实施例的电容式触摸按键的示意性等距分解图及正视图。整体上由数字800表示的电容式触摸传感器包括衬底202、电容式传感器元件212、实质上非可变形间隔件804、导电平面820(目标)、基座830及可变形覆盖物808。可通过(例如但不限于)蚀刻、压印、铣削等等而在可变形覆盖物808中形成可变形空间816。基座830可附接到可变形覆盖物808的内面及空间816的内部。导电平面820(目标)可附接到基座830且定位于基座830与电容式传感器元件212之间。
具有在其中形成的空间816的可变形覆盖物808的部分为可变形的(柔性的)，使得当将力750施加到可变形覆盖物808的那部分时，导电平面820及基座830将朝向电容式传感器元件212移动。间隔件804上方的可变形覆盖物808的另一部分不与空间816上方的部分一样为柔性的，且将不会同样地变形，由此隔离对仅在力750施加到其上的可变形覆盖物808的部分下方的电容式传感器元件212的任何电容式改变。
可变形覆盖物808可用作针对经改善的物理及天气保护的环境密封件。可变形覆盖物808能够为透光的，且可使其可选择区域基于在那些区域中的电容式传感器元件212的致动而被照亮。衬底202也能够为透光的。用于可变形覆盖物808、导电平面820、电容式传感器元件212及衬底202的材料可如上文更充分地所描述。基座830允许在空间816中存在更多空间(更多高度)且针对导电平面820使用薄且不透明的导电材料。光源(未展示)可放置于空间816中，且光将在其中散射以便照亮空间816上方的可变形覆盖物808的部分。
参考图10，描绘根据本发明的又一特定实例实施例的电容式触摸滑块的示意性正视图及平面图。整体上由数字1000表示的电容式触摸滑块包括衬底1002、多个电容式传感器元件1012、导电可变形平面1006、实质上非可变形间隔件1004、多个小型基座1030、保护性可变形覆盖物1008及可变形空间1016。多个小型基座1030可附接到可变形覆盖物1008的内面及空间1016的内部。导电可变形平面1006可附接到多个小型基座1030且定位于多个小型基座1030与多个电容式传感器元件1012之间。
可变形覆盖物1008为柔性的，使得当将力1050施加到可变形覆盖物1008的那部分时，导电可变形平面1006的部分及多个小型基座1030的部分将朝向多个电容式传感器元件1012中的至少一者移动。多个电容式传感器元件1012中的至少一者的(多个)电容值将由此改变(例如，增加)，且可用类似于图4所展示的检测电路的检测电路来进行此电容改变的检测。取决于力1050的定位，多个电容式传感器元件1012中的一个以上电容式传感器元件可改变电容值。可通过多个电容式传感器元件1012中的这一个以上电容式传感器元件的电容值改变来确定所施加的力1050的较精细粒度位置定位，例如，采取其比率计电容值。
可变形覆盖物1008可用作针对经改善的物理及天气保护的环境密封件。可变形覆盖物1008能够为透光的，且可使其可选择区域基于在那些区域中的多个电容式传感器元件1012的致动而被照亮。衬底1002也能够为透光的。用于可变形覆盖物1008、导电可变形平面1006、多个电容式传感器元件1012及衬底1002的材料可如上文更充分地所描述。至少一个光源(参见图11)可放置于空间1016中，且光可在其中散射以便照亮力1050施加到其上的可变形覆盖物1008的那部分。
多个小型基座1030可具有任何数目、形状或大小，例如，圆形、方形、矩形等等。可通过针对多个小型基座1030使用较大的数目及较小的大小来获得位置定位力确定的经改善粒度。可在更精确地定位比多个电容式传感器元件1012中的单一者的区域小的可变形覆盖物1008的区域时使用多个电容式传感器元件1012中的邻近者的电容值改变的比较，例如，多个电容式传感器元件1012中的邻近者的电容值的比率计比较。
参看图11，描绘图10所展示且具有用于触摸或手势的位置照亮的多个发光二极管的电容式触摸滑块的示意性平面图及等距视图。光源1118(例如，发光二极管(LED))可邻近于多个电容式传感器元件1012而放置，且用作触摸或手势力的定位的照亮及/或视觉反馈。
参看图12，描绘根据本发明的另一特定实例实施例的电容式触摸圆形滑块的示意性正视图及平面图。整体上由数字1200表示的电容式触摸圆形滑块包括衬底1202、多个电容式传感器元件1212、导电可变形平面1206、实质上非可变形间隔件1204、多个小型基座1230、保护性可变形覆盖物1208及可变形空间1216。多个小型基座1230可附接到可变形覆盖物1208的内面及空间1216的内部。导电可变形平面1206可附接到多个小型基座1230且定位于多个小型基座1230与多个电容式传感器元件1212之间。
可变形覆盖物1208为柔性的，使得当将力(1050)施加到可变形覆盖物1308的那部分时，导电可变形平面1206的部分及多个小型基座1230的部分将朝向多个电容式传感器元件1312中的至少一者移动。多个电容式传感器元件1312中的至少一者的(多个)电容值将由此改变(例如，增加)，且可用类似于图4所展示的检测电路的检测电路来进行此电容改变的检测。取决于力(1050)的定位，多个电容式传感器元件1212中的一个以上电容式传感器元件可改变电容值。可通过多个电容式传感器元件1212中的这一个以上电容式传感器元件的电容值改变来确定所施加的力(1050)的较精细粒度位置定位，例如，采取其比率计电容值。
可变形覆盖物1208可用作针对经改善的物理及天气保护的环境密封件。可变形覆盖物1208能够为透光的，且可使其可选择区域基于在那些区域中的多个电容式传感器元件1212的致动而被照亮。衬底1202也能够为透光的。用于可变形覆盖物1208、导电可变形平面1206、多个电容式传感器元件1212及衬底1202的材料可如上文更充分地所描述。至少一个光源(参见图11)可放置于空间1216中，且光可在其中散射以便照亮力(1050)施加到其上的可变形覆盖物1208的那部分。
多个小型基座1230可具有任何数目、形状或大小，例如，圆形、方形、矩形等等。可通过针对多个小型基座1230使用较大的数目及较小的大小来获得位置定位力确定的经改善粒度。可在更精确地定位比多个电容式传感器元件1212中的单一者的区域小的可变形覆盖物1208的区域时使用多个电容式传感器元件1212中的邻近者的电容值的比较，例如，多个电容式传感器元件1212中的邻近者的电容值的比率计比较。预期到且在本发明的范围内，电容式触摸圆形滑块1200的形状可为(例如但不限于)卵形、椭圆体、方形、三角形等等。
参看图13，描绘根据本发明的另一特定实例实施例的电容式触摸垫的示意性平面图。整体上由数字1300表示的电容式触摸垫包括衬底1302、以m×n矩阵而布置的多个电容式传感器元件1312、环绕多个电容式传感器元件1312的实质上非可变形间隔件(例如，类似于图10所展示的间隔件1004)、导电可变形平面(例如，类似于图10所展示的平面1006)、多个小型基座(例如，类似于图10所展示的多个小型基座1030)，及保护性可变形覆盖物(例如，类似于图10的保护性可变形覆盖物1008)及可变形空间(例如，类似于图10所展示的可变形空间1016)。多个小型基座可附接到可变形覆盖物的内面及空间的内部。导电可变形平面可附接到多个小型基座且定位于多个小型基座与多个电容式传感器元件1312之间。电容式触摸垫1300以与图10到12所展示及上文更充分地所描述的电容式触摸滑块1000及1200实质上相同的方式操作。其类似元件将在下文中以括号中的适当数字进行参考。
可变形覆盖物(1008)为柔性的，使得当将力(1050)施加到可变形覆盖物(1008)的那部分时，导电可变形平面(1006)的部分及多个小型基座(1030)的部分将朝向多个电容式传感器元件1312中的至少一者移动。多个电容式传感器元件1312中的至少一者的(多个)电容值将由此改变(例如，增加)，且可用类似于图4所展示的检测电路的检测电路来进行此电容改变的检测。取决于力(1050)的定位，多个电容式传感器元件1312中的一个以上电容式传感器元件可改变电容值。可通过多个电容式传感器元件1312中的这一个以上电容式传感器元件的电容值改变来确定所施加的力(1050)的较精细粒度位置定位，例如，采取其比率计电容值。
可变形覆盖物(1008)可用作针对经改善的物理及天气保护的环境密封件。可变形覆盖物(1008)能够为透光的，且可使其可选择区域基于在那些区域中的多个电容式传感器元件1312的致动而被照亮。衬底1302也能够为透光的。用于可变形覆盖物(1008)、导电可变形平面(1006)、多个电容式传感器元件1312及衬底1302的材料可如上文更充分地所描述。至少一个光源(参见图11)可放置于空间(1016)中，且光将在其中散射以便照亮力(1050)施加到其上的可变形覆盖物(1008)的那部分。
多个小型基座(1030)可具有任何数目、形状或大小，例如，圆形、方形、矩形等等。可通过针对多个小型基座(1030)使用较大的数目及较小的大小来获得位置定位力确定的经改善粒度。可在更精确地定位比多个电容式传感器元件1312中的单一者的区域小的可变形覆盖物(1008)的区域时使用多个电容式传感器元件1312中的邻近者的电容值改变的比较，例如，多个电容式传感器元件1312中的邻近者的电容值的比率计比较。
电容式触摸滑块1000及1200可用作比如模拟滑块(例如，电位计、调光器、音量控制等等)的线性控制。可以与具有二维平板的额外能力的电容式触摸滑块1000及1200相同的方式利用电容式触摸垫1300。预期到且在本发明的范围内，可使用电容式触摸滑块1000及1200与电容式触摸垫1300两者以检测在可变形覆盖物上或跨越可变形覆盖物的力触摸及力手势两者，所述可变形覆盖物影响多个电容式传感器元件1012、1212、1312中的至少一者的电容值改变。
预期到且在本发明的范围内，可将电容式触摸垫成形为圆柱，其中围绕在附近具有可变形(柔性)外部圆柱形覆盖物的圆柱形衬底的圆周安装多个电容式传感器元件，使得当保持在用户的手中时，用户的手指将改变多个电容式传感器元件1312中的某些电容式传感器元件的电容值，例如，借此当用户挤压圆柱形外部覆盖物且旋转手时，多个电容式传感器元件中的某些电容式传感器元件将改变其电容值且可用来确定其上的手旋转及定位。
参看图14及15，分别描绘根据本发明的又一特定实例实施例的电容式触摸按键的示意性分解等距视图及正视图。整体上由数字1500表示的电容式触摸传感器包括衬底1502、第一电容式传感器元件1512、第二电容式传感器元件1514、实质上非可变形间隔件1504、导电平面/基座1520(圆盘)及可变形覆盖物1508。可通过(例如但不限于)蚀刻、压印、铣削等等而在可变形覆盖物1508中形成可变形空间1516。导电平面/基座1520可附接到可变形覆盖物1508的内面、空间1516内部，及第一电容式传感器元件1512及第二电容式传感器元件1514上方。
具有在其中形成的空间1516的可变形覆盖物1508的部分为柔性的，使得当将力750施加到可变形覆盖物1508的那部分时，导电平面/基座1520将朝向第一电容式传感器元件1512及第二电容式传感器元件1514移动。间隔件1504上方的可变形覆盖物1508的另一部分不与空间1516上方的部分一样为柔性的，且将不会同样地变形，由此隔离对仅在力750施加到其上的可变形覆盖物1508的部分下方的第一电容式传感器元件1512及第二电容式传感器元件1514的任何电容式改变。
第一电容式传感器元件1512可耦合到AFE 404的输入，且第二电容式传感器元件1514可耦合到电力供应共同点或接地。如果导电平面/基座1520不连接到任何东西，那么其充当第一电容式传感器元件1512与第二电容式传感器元件1514之间的耦合板。然而，如果导电平面/基座1520连接到电力供应共同点或接地1534，那么第一电容式传感器元件1512及第二电容式传感器元件1514可独立地连接到AFE 404，且如图10所展示及上文更充分地所描述的滑块布置及操作为可能的。
可变形覆盖物1508可用作针对经改善的物理及天气保护的环境密封件。可变形覆盖物1508能够为透光的，且可使其可选择区域基于在那些区域中的第一电容式传感器元件1512及第二电容式传感器元件1514的致动而被照亮。衬底1502也能够为透光的。用于可变形覆盖物1508、导电平面/基座1520、电容式传感器元件1512及1514以及衬底1502的材料可如上文更充分地所描述。光源(未展示)可放置于空间1516中，且光将在其中散射以便照亮空间1516上方的可变形覆盖物1508的部分。
参看图16，描绘根据本发明的又一特定实例实施例的电容式触摸滑块的示意性平面图。整体上由数字1600表示的电容式触摸滑块包括与上文在图14及15中展示的电容式触摸传感器1500实质上相同的元件，但其中添加了至少三个电容式传感器元件1612(图16中展示四个传感器元件)。导电平面/基座1520(圆盘)可位于至少三个电容式传感器元件1612上方且紧接于至少三个电容式传感器元件1612。也可由导电可变形平面1606及例如图10所描绘的多个小型基座(1030)替换导电平面/基座1520(圆盘)。电容式触摸滑块1600可用作(例如但不限于)操纵杆1748(参见图17)、计算机触摸垫或鼠标等等。预期到且在本发明的范围内，可将电容式传感器元件1612及导电平面/基座1520(圆盘)或导电可变形平面1606制造成任何形状。
参看图17，描绘根据本发明的特定实例实施例的具备电容式触摸按键、滑块及/或垫的各种额外特征的示意性正视图及平面图。前述实施例中的任一者或全部可具备以下额外特征中的任何一或多者。“操纵杆”1748可附接到基座830，基座830可附接到金属目标1620。当移动操纵杆1748时，基座830及目标1620将按比例地移动。目标1620的移动将改变电容传感器1612a及1612b(可利用两个以上传感器1612)的电容值。光源，例如，发光二极管1746、电致发光层、有机发光二极管(OLED)层、电泳层等等。可在带608上提供字母数字标记1760以识别电容式触摸按键的功能。
有机发光二极管(OLED)为其中发射电致发光层为响应于电流而发射光的有机化合物膜的发光二极管(LED)。此有机半导体材料层位于两个电极之间。通常，这些电极中的至少一者为透明的。电致发光(EL)为其中材料响应于电流的通过或响应于强电场而发射光的光学现象及电现象。
本发明的特征可为附接到基座(830)的金属目标(820)。另一特征为用于背光照明(面)带图例的光源，例如，发光二极管(LED)1746。另一特征为用于带及导电可变形平面的膜层，其包括通过溅镀、丝网印刷等等而沉积到带的紧接于电容式传感器的面上的氧化铟锡(ITO)、氧化锑锡(ATO)或石墨烯的视觉上清透导电层。另一特征为针对导电可变形平面丝网印刷银墨的视觉上不透明导电层，其经印刷以留下用于使背光照明穿过的开口。
另一特征为在电容式传感器元件与导电可变形平面之间提供光源层。另一特征为提供用于背光照明电容式触摸按键且定位于目标与带之间的电致发光层。另一特征为提供用于背光照明电容式触摸按键且定位于目标与带之间的有机发光二极管(OLED)层。另一特征为提供用于背光照明电容式触摸按键且定位于目标与带之间的电泳层。
另一特征为提供用于允许光穿过的微穿孔目标及/或带层。另一特征为在电容式传感器元件后面提供照明层且在电容式传感器元件中提供光穿过开口。另一特征为在衬底后面提供照明层且在衬底及电容式传感器元件中提供光穿过开口。
另一特征为包括结合到间隔件层的导电目标层且在电容式传感器元件上方具有开口的按钮系统。另一特征为标记目标层以展示与其相关联的电容式触摸按键的定位及功能。另一特征为在目标层上方添加塑料层以形成具有标记的带以展示与其相关联的电容式触摸按键的定位及功能。
另一特征为提供形如重叠三角形的两个触摸按键按钮以形成滑块功能。另一特征为提供形成为圆形滑块的多个电容式传感器元件。另一特征为提供形成为X-Y矩阵以用作位置输入系统的多个电容式传感器元件。另一特征为提供包括连续导电薄板的目标层，连续导电薄板是电容耦合到环绕电容式传感器元件的接地平面。另一特征为提供包括连续导电薄板的目标层，连续导电薄板是电容耦合到用于改善抗干扰性的接地平面。另一特征为提供目标隔离层，每一电容式传感器元件上一个目标隔离层，其中每一传感器元件被划分成两半，借此第一半耦合到电力供应共同点或接地，且第二半充当电容式传感器元件。
另一特征为提供间隔件层作为双面粘着薄板。另一特征为提供间隔件层作为多层印刷电路板中的额外层。另一特征为提供实施为目标层的底面中的经蚀刻凹穴的间隔件层。另一特征为提供实施为塑料带中的经加工凹穴的间隔件层及实施为导电电镀基座的目标层。另一特征为提供实施为固定到基座的金属盘的目标。另一特征为提供实施为金属圆钮的目标，其是由基座致动。
另一特征为提供两个电容式传感器元件，垂直肋状物的每一端处一个电容式传感器元件。随着肋状物由用户的手指按压，两个传感器上的力与用户的手指位置成比例地被划分，由此产生具有仅两个电容式传感器元件的滑块功能。
另一特征为提供围绕圆柱的圆周安装的至少三个电容式传感器元件，所述圆柱具有环绕所述至少三个电容式传感器元件的柔性圆柱目标。当用户用其手挤压外部圆柱且接着围绕外部圆柱旋转手时，随着手的手指围绕其旋转，至少三个电容式传感器元件将检测圆柱目标的移动偏转。一另外特征为出于背/右/左检测而使用外部圆柱以产生三轴检测器。又一另外特征为将外部圆柱向上/向下移动以产生四轴检测器。
另一特征为用电荷时间测量单元(CTMU)来检测电容式传感器元件的电容值改变。另一特征为用电容式感测模块(CSM)来检测电容式传感器元件的电容值改变。另一特征为用电容式分压器(CVD)来检测电容式传感器元件的电容值改变。另一特征为用电荷平衡检测器来检测电容式传感器元件的电容值改变。另一特征为用互电容检测器来检测电容式传感器元件的电容值改变。
另一特征为将目标层耦合到电容式触摸输入及数字输出驱动器以提供接地目标层或用作接近检测器，其中当数字输出驱动器处于逻辑低时，目标层处于电力供应共同点或接地，且当数字输出驱动器处于高阻抗(断路)时，目标层可用以检测物体(例如，手指)的存在。
虽然已通过参考本发明的实例实施例而描绘、描述及定义本发明的实施例，但此类参考并不暗示对本发明的限制，且不应推断此类限制。所属相关领域及受益于本发明的技术人员将想到，所揭示的标的物能够在形式及功能上实行显著的修改、更改及等效物。本发明所描绘及描述的实施例仅为实例，且并不穷举本发明的范围。

Claims (33)

1.一种物理力电容式触摸传感器，其包括：
衬底；
所述衬底的面上的电容式传感器元件；
所述衬底上的实质上非可变形间隔件，其环绕所述电容式传感器元件；及
紧接于所述电容式传感器元件的导电平面；
其中当将机械力施加到所述导电平面时，所述导电平面朝向所述电容式传感器元件偏置，借此所述电容式传感器元件改变电容值。
2.根据权利要求1所述的物理力电容式触摸传感器，其中所述导电平面为柔性地可变形的。
3.根据权利要求1所述的物理力电容式触摸传感器，其进一步包括所述导电平面上方的柔性覆盖物，其中当将所述机械力施加到所述柔性覆盖物时，所述导电平面朝向所述电容式传感器元件偏置。
4.根据权利要求3所述的物理力电容式触摸传感器，其进一步包括所述柔性覆盖物与所述导电平面之间的基座。
5.根据权利要求3所述的物理力电容式触摸传感器，其中围绕所述电容式传感器元件的可变形空间是由所述柔性覆盖物及所述实质上非可变形间隔件产生，其中所述柔性覆盖物为透光的，且所述可变形空间包括光源，其中所述光源优选地为至少一个发光二极管LED。
6.根据权利要求1所述的物理力电容式触摸传感器，其中所述导电平面、所述电容式传感器元件、所述衬底中的至少一者为透光的，且所述实质上非可变形间隔件为阻光的。
7.根据权利要求3所述的物理力电容式触摸传感器，其进一步包括用于照亮所述柔性覆盖物的面的光源。
8.根据权利要求7所述的物理力电容式触摸传感器，其中所述光源定位于所述导电平面与所述柔性覆盖物之间或所述导电平面与所述电容式传感器元件之间或所述电容式传感器元件与所述衬底之间或所述衬底的与所述电容式传感器元件被定位的面相对的面上，借此光照射穿过所述衬底以照亮所述柔性覆盖物。
9.根据权利要求3所述的物理力电容式触摸传感器，其进一步包括所述柔性覆盖物上的字母数字徽标，所述字母数字徽标用以指示关联电容式传感器元件的功能。
10.根据权利要求19所述的物理力电容式触摸传感器，其中所述字母数字徽标丝网印刷到所述柔性覆盖物上，或所述字母数字徽标浮雕到所述柔性覆盖物中，或所述字母数字徽标压印到所述柔性覆盖物上。
11.根据权利要求3所述的物理力电容式触摸传感器，其中所述导电平面为安置于所述柔性覆盖物的面上的氧化铟锡ITO层或安置于所述柔性覆盖物的面上的氧化锑锡ATO层或安置于所述柔性覆盖物的面上的石墨烯层。
12.根据权利要求7所述的物理力电容式触摸传感器，其中所述光源为电致发光EL层或有机发光二极管OLED层或发光材料电泳涂层。
13.根据权利要求1所述的物理力电容式触摸传感器，其中所述电容式传感器元件耦合到电容值测量电路的输入，且所述导电平面耦合到电力供应共同点或接地，或
其中所述电容式传感器元件耦合到电容值测量电路的第一输入，所述导电平面耦合到所述电容值测量电路的第二输入，且开关耦合到所述导电平面及电力供应共同点或接地，其中当所述开关闭合时，所述导电平面耦合到所述电力供应共同点或接地，且当断开时，所述导电平面与所述电容值测量电路的所述第二输入一起操作。
14.根据权利要求1所述的物理力电容式触摸传感器，其中所述衬底及所述电容式传感器元件是由印刷电路板制造。
15.根据权利要求1所述的物理力电容式触摸传感器，其中所述衬底为玻璃、塑料、金属的或非金属的。
16.一种具有多个物理力电容式触摸传感器的用户界面，所述用户界面包括：
衬底；
所述衬底的面上的多个电容式传感器元件；
环绕所述多个电容式传感器元件中的每一者的实质上非可变形间隔件；及
具有其紧接于所述多个电容式传感器元件中的相应者的部分的导电平面；
其中当将机械力施加到所述导电平面的至少一个部分时，所述导电平面朝向所述多个电容式传感器元件中的所述相应至少一者偏置，借此所述多个电容式传感器元件中的所述至少一者改变电容值。
17.根据权利要求16所述的用户界面，其中所述多个电容式传感器元件是以矩阵而布置。
18.一种电容式触摸传感器布置，其包括：
衬底；
线性地或圆形地布置于所述衬底的面上或以矩阵而布置于所述衬底的面上的多个电容式传感器元件；
所述衬底上的实质上非可变形间隔件，其环绕所述多个电容式传感器元件；及
紧接于所述多个电容式传感器元件的导电可变形平面；
其中当将机械力施加到所述导电平面的部分时，所述导电平面朝向所述多个电容式传感器元件中的至少一者偏置，借此所述多个电容式传感器元件中的所述至少一者改变电容值。
19.根据权利要求18所述的电容式触摸传感器布置，其进一步包括所述导电可变形平面上方的柔性覆盖物及用于照亮所述柔性覆盖物的面的光源，其中所述柔性覆盖物及所述导电可变形平面为透光的，其中当将所述机械力施加到所述柔性覆盖物时，所述导电可变形平面朝向所述多个电容式传感器元件中的至少一者偏置。
20.根据权利要求19所述的电容式触摸传感器布置，其进一步包括定位于所述柔性覆盖物与所述导电可变形平面之间的多个小型基座。
21.根据权利要求20所述的电容式触摸传感器布置，其中所述多个小型基座为圆形、方形或矩形。
22.根据权利要求18所述的电容式触摸传感器布置，其进一步包括用于照亮所述导电可变形平面的面的光源。
23.根据权利要求18所述的电容式触摸传感器布置，其进一步包括具有耦合到所述多个电容式传感器元件中的相应者的多个输入的电容式测量电路，及耦合到所述电容式测量电路且基于所述多个电容式传感器元件中的某些电容式传感器元件的电容值的确定而提供力位置信息的数字处理器，其中所述数字处理器及所述电容式测量电路为微控制器的部分。
24.一种物理力电容式触摸按键，其包括：
衬底；
所述衬底的面上的第一电容式传感器元件及第二电容式传感器元件；
所述衬底上的实质上非可变形间隔件，其环绕所述第一电容式传感器元件及所述第二电容式传感器元件；及
紧接于所述第一电容式传感器元件及所述第二电容式传感器元件的导电平面，其中所述导电平面能够为柔性地可变形的，其中所述导电平面能够为透光的；
其中当将机械力施加到所述导电平面时，所述导电平面朝向所述第一电容式传感器元件及/或所述第二电容式传感器元件偏置，借此所述第一电容式传感器元件及所述第二电容式传感器元件中的至少一者改变电容值。
25.根据权利要求24所述的物理力电容式触摸按键，其进一步包括所述导电平面上方的柔性覆盖物，其中所述柔性覆盖物能够为透光的，其中当将所述机械力施加到所述柔性覆盖物时，所述导电平面朝向所述第一电容式传感器元件及/或所述第二电容式传感器元件偏置。
26.根据权利要求25所述的物理力电容式触摸按键，其进一步包括所述柔性覆盖物与所述导电平面之间的基座。
27.根据权利要求25所述的物理力电容式触摸按键，其中围绕所述第一电容式传感器元件及所述第二电容式传感器元件的可变形空间是由所述柔性覆盖物及所述实质上非可变形间隔件产生。
28.根据权利要求25所述的物理力电容式触摸按键，其进一步包括用于照亮所述柔性覆盖物的面的光源。
29.根据权利要求24所述的物理力电容式触摸按键，其进一步包括：
电容式测量电路，其具有耦合到所述第一电容式传感器元件及所述第二电容式传感器元件的多个输入；及
数字处理器，其耦合到所述电容式测量电路且基于所述第一电容式传感器元件及所述第二电容式传感器元件的电容值的确定而提供力位置信息，其中所述数字处理器及所述电容式测量电路为微控制器的部分。
30.一种物理力电容式触摸操纵杆，其包括：
衬底；
所述衬底的面上的至少三个电容式传感器元件；
所述衬底上的实质上非可变形间隔件，其环绕所述至少三个电容式传感器元件；
基座；及
附接到所述基座且紧接于所述至少三个电容式传感器元件的导电平面；
其中当将机械力施加到所述导电平面时，所述导电平面朝向所述至少三个电容式传感器元件中的至少一者偏置，借此所述至少三个电容式传感器元件中的至少一者改变电容值。
31.根据权利要求30所述的物理力电容式触摸操纵杆，其进一步包括附接到所述基座的操纵杆，其中当将机械运动施加到所述操纵杆时，将所述机械力施加到所述导电平面。
32.一种电容式触摸圆柱形传感器，其包括：
形成为圆柱的衬底；
布置于所述圆柱形衬底的面上的多个电容式传感器元件；
所述衬底上的实质上非可变形间隔件，其环绕所述多个电容式传感器元件；及
紧接于所述多个电容式传感器元件的导电可变形圆柱形套筒；
其中当将机械力施加到所述导电可变形圆柱形套筒的部分时，所述导电可变形圆柱形套筒朝向所述多个电容式传感器元件中的至少一者偏置，借此所述多个电容式传感器元件中的所述至少一者改变电容值。
33.根据权利要求32所述的电容式触摸滑块，其进一步包括所述导电可变形圆柱形套筒上方的柔性覆盖物，其中当将所述机械力施加到所述柔性覆盖物时，所述导电可变形圆柱形套筒朝向所述多个电容式传感器元件中的至少一者偏置。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107102764A (zh) * 2016-02-19 2017-08-29 辛纳普蒂克斯公司 输入设备中的跨电容触摸和力感测
CN107395254A (zh) * 2017-07-06 2017-11-24 上海多点科技有限公司 电容通信系统
CN107465408A (zh) * 2016-06-06 2017-12-12 普瑞有限公司 用于致动输入的两件式力传感器输入装置及其生产方法
WO2018027447A1 (en) * 2016-08-08 2018-02-15 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus for metal touch sensor
CN107844214A (zh) * 2017-09-26 2018-03-27 青岛海高设计制造有限公司 具有操作控件的触控显示屏和电子设备
CN108473301A (zh) * 2015-11-06 2018-08-31 曼彻斯特大学 装置以及制造该装置的方法
CN109671609A (zh) * 2017-10-17 2019-04-23 细美事有限公司 基板处理装置和基板处理方法
CN109813346A (zh) * 2017-11-21 2019-05-28 广东德昌电机有限公司 多级电容式传感器
CN113190493A (zh) * 2021-05-08 2021-07-30 中山亿联智能科技有限公司 一种触摸式按键功能的语音计算器

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3026503B1 (fr) * 2014-09-30 2016-12-30 Dav Dispositif et procede de commande pour vehicule automobile
JP6890372B2 (ja) * 2015-06-08 2021-06-18 アルプスアルパイン株式会社 車載入力装置
JP6495447B2 (ja) * 2015-06-11 2019-04-03 アルプスアルパイン株式会社 押圧検知装置
DE202016001741U1 (de) 2016-03-17 2016-04-25 Wtk-Elektronik Gmbh Anordnung zur Detektion eines Schaltvorgangs
DE102016003210A1 (de) 2016-03-17 2017-09-21 Wtk-Elektronik Gmbh Anordnung und Verfahren zur Detektion eines Schaltvorgangs
US11500538B2 (en) 2016-09-13 2022-11-15 Apple Inc. Keyless keyboard with force sensing and haptic feedback
WO2018107340A1 (zh) * 2016-12-12 2018-06-21 红蝶科技(深圳)有限公司 一种具有背光的指纹识别模组
GB201708210D0 (en) 2017-05-22 2017-07-05 Tangi0 Ltd Sensor device and method
CN117270637A (zh) 2017-07-26 2023-12-22 苹果公司 具有键盘的计算机
KR102621253B1 (ko) * 2017-11-08 2024-01-08 현대자동차주식회사 터치 입력장치
CN111181542B (zh) * 2018-11-13 2023-03-28 德丰电创科技股份有限公司 触控人机接口
CN111416612A (zh) * 2020-03-25 2020-07-14 Oppo广东移动通信有限公司 电子设备
JPWO2022215462A1 (zh) * 2021-04-09 2022-10-13
CN116136139A (zh) * 2021-11-16 2023-05-19 维特汽车有限责任公司 具有用于电子关闭系统的操纵模块的把手模块和具有把手模块的车门

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1873387A (zh) * 2005-05-31 2006-12-06 新田株式会社 静电电容式传感器
CN101490642A (zh) * 2006-07-18 2009-07-22 Iee国际电子工程股份公司 输入设备
US20110050626A1 (en) * 2009-09-01 2011-03-03 Microchip Technology Incorporated Backlighting inductive touch buttons
US20120217147A1 (en) * 2008-10-27 2012-08-30 Microchip Technology Incorporated Physical force capacitive touch sensors having conductive plane and backlighting

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06180336A (ja) * 1992-12-14 1994-06-28 Nippondenso Co Ltd 静電容量式物理量検出装置
US7154481B2 (en) * 2002-06-25 2006-12-26 3M Innovative Properties Company Touch sensor
JP4514509B2 (ja) * 2004-05-14 2010-07-28 アップサイド株式会社 力センサー、力検出システム及び力検出プログラム
US8063886B2 (en) * 2006-07-18 2011-11-22 Iee International Electronics & Engineering S.A. Data input device
EP2005281B3 (en) * 2006-07-22 2017-11-08 Darran Kreit Pressure sensitive inductive detector for use in user interfaces
WO2008071196A2 (en) * 2006-12-15 2008-06-19 Bang & Olufsen A/S A touch sensitive device
US20090058802A1 (en) * 2007-08-27 2009-03-05 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Input device
WO2010026515A2 (en) * 2008-09-08 2010-03-11 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Oled device with capacitive proximity sensing means
JP2011039779A (ja) * 2009-08-11 2011-02-24 Hitachi Chem Co Ltd タッチパネル用光学部材及び表示装置
US9131896B2 (en) * 2009-08-12 2015-09-15 Medos International S.A.R.L. In situ offset compensation for pressure sensors
JP5794809B2 (ja) * 2010-10-29 2015-10-14 ミネベア株式会社 入力装置
JP2012113419A (ja) * 2010-11-22 2012-06-14 Tokai Rika Co Ltd タッチ式入力装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1873387A (zh) * 2005-05-31 2006-12-06 新田株式会社 静电电容式传感器
CN101490642A (zh) * 2006-07-18 2009-07-22 Iee国际电子工程股份公司 输入设备
US20120217147A1 (en) * 2008-10-27 2012-08-30 Microchip Technology Incorporated Physical force capacitive touch sensors having conductive plane and backlighting
US20110050626A1 (en) * 2009-09-01 2011-03-03 Microchip Technology Incorporated Backlighting inductive touch buttons

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108473301A (zh) * 2015-11-06 2018-08-31 曼彻斯特大学 装置以及制造该装置的方法
CN107102764A (zh) * 2016-02-19 2017-08-29 辛纳普蒂克斯公司 输入设备中的跨电容触摸和力感测
CN107465408A (zh) * 2016-06-06 2017-12-12 普瑞有限公司 用于致动输入的两件式力传感器输入装置及其生产方法
WO2018027447A1 (en) * 2016-08-08 2018-02-15 Texas Instruments Incorporated Methods and apparatus for metal touch sensor
CN107395254A (zh) * 2017-07-06 2017-11-24 上海多点科技有限公司 电容通信系统
CN107844214A (zh) * 2017-09-26 2018-03-27 青岛海高设计制造有限公司 具有操作控件的触控显示屏和电子设备
CN109671609A (zh) * 2017-10-17 2019-04-23 细美事有限公司 基板处理装置和基板处理方法
US10796891B2 (en) 2017-10-17 2020-10-06 Semes Co., Ltd. Substrate processing apparatus and substrate processing method
CN109813346A (zh) * 2017-11-21 2019-05-28 广东德昌电机有限公司 多级电容式传感器
CN113190493A (zh) * 2021-05-08 2021-07-30 中山亿联智能科技有限公司 一种触摸式按键功能的语音计算器

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