專利名稱：設備、用于設備的觸摸傳感器、和制造所述傳感器的方法
技術領域：
本發(fā)明總的來說涉及設備、用于設備的觸摸傳感器、和制造所 述傳感器的方法。更具體地講，本發(fā)明涉及用于時計的觸摸傳感器、 和制造用于時計的觸摸傳感器的方法。
背景技術：
傳統(tǒng)的模擬時計和數(shù)字時計典型地具有位于裝置側或裝置頂?shù)?若干按鈕。例如，可使用這些按鈕來改變時計的設置。在某些傳統(tǒng)時 計中，按鈕已經(jīng)被觸摸傳感器替代。使用觸摸傳感器可為設計者提供 更大的自由度來設計時計的外殼。而且，由于觸摸傳感器不包括移動 的部分，所以它們可便于進行防水設計。
通過使用一些傳統(tǒng)的觸摸傳感器設計，將電極放置在時計外殼 的透鏡(或玻璃)上以進行觸摸感測。這些傳統(tǒng)的觸摸傳感器較昂貴， 并且由于難以在透鏡上按不同電極的形狀切割透鏡(或玻璃)，所以 難以在裝配期間進行處理。
期望提供一種簡單的和經(jīng)濟的觸摸傳感器設計。期望提供一種 能夠容易地形成所期望的不同尺寸和形狀的觸摸傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
在不同的方面，本發(fā)明涉及一種用于設備的觸摸傳感器模塊。 觸摸傳感器模塊可包括具有多個電極的觸摸傳感器面板，和在觸摸傳 感器面板上的多個傳感器區(qū)域。每一傳感器區(qū)域均具有由電極和電極 周圍的地線所限定的電場。處理器可被配置來監(jiān)測電場，并且當與觸 摸傳感器面板的傳感器區(qū)域相關的電場被改變時確定用戶正在觸摸 該區(qū)域。
在不同的方面，設備可包括具有多個電極的觸摸傳感器面板， 和在所述觸摸傳感器面板上的多個傳感器區(qū)域。每一傳感器區(qū)域均具 有由電極和電極周圍的地線所限定的電場。處理器可被配置來監(jiān)測電 場，并且當與觸摸傳感器面板的傳感器區(qū)域相關的電場被改變時確定 用戶正在觸摸該區(qū)域。
在不同的方面，本發(fā)明涉及制造用于設備的觸摸傳感器面板的 方法。所述方法可包括在所述觸摸傳感器面板上鍍上多個電極以在 所述觸摸傳感器面板上限定多個傳感器區(qū)域。每一傳感器區(qū)域均具有 由電極和電極周圍的地線所限定的電場。所述方法可包括命令處理 器監(jiān)測電場，并且當與觸摸傳感器面板的傳感器區(qū)域相關的電場被改 變時命令處理器確定用戶正在觸摸該區(qū)域。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明各個方面的示例性時計的分解側視圖。
圖2A是根據(jù)本發(fā)明各個方面的示例性觸敏電容傳感器的俯視圖。
圖2B是根據(jù)本發(fā)明各個方面的示例性觸敏電容傳感器的側視 截面圖。
圖3示出了根據(jù)本發(fā)明各個方面的示例性觸摸傳感器模塊的分 解透視圖。
圖4A-4E示出了根據(jù)本發(fā)明各個方面的具有傳感器區(qū)域的示例 性結構的觸摸傳感器面板的俯視圖。
圖5示出了根據(jù)本發(fā)明各個方面的示例性時計的分解側視圖。 圖6A是根據(jù)本發(fā)明各個方面的示例性觸敏電容傳感器的俯視圖。
圖6B是根據(jù)本發(fā)明各個方面的示例性觸敏電容傳感器的側視 截面圖。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明各個方面的示例性觸摸傳感器模塊的分 解透視圖。
圖8A-8D示出了根據(jù)本發(fā)明各個方面的具有傳感器區(qū)域的示例 性結構的觸摸傳感器面板的俯視圖。
具體實施例方式
圖1中示出了根據(jù)本發(fā)明各個方面的時計10的示例性實施例。
盡管本發(fā)明的各個方面涉及了時計，但是應該理解，所述各個方面還 適合其它電子裝置，諸如腕帶電子裝置、手持裝置、和便攜式裝置等。 這些裝置可包括音頻播放器、視頻播放器、監(jiān)視器等。
圖1示出了時計10的分解圖，時計IO包括外殼12和觸摸傳感 器模塊14。觸摸傳感器模塊14包括觸摸面板16。根據(jù)各個方面，例 如，觸摸面板16可包括具有電極的塑料(例如，透明塑料)或印刷 電路板。觸摸面板16被安裝到觸摸傳感器模塊14，并且安裝到外殼 12中。塑料或印刷電路板觸摸面板16易于被形成為各種所期望的尺 寸和形狀。
參照圖2A和2B，示出了根據(jù)本發(fā)明各個方面的示例性觸敏電 容傳感器20的俯視圖和側視截面圖。圖2A和2B示出了在印刷電路 板或塑料觸摸傳感器面板16上構造的觸敏電容傳感器20。傳感器20 可包括周圍是外圍傳感器焊盤24的中部傳感器焊盤22和地線。例如， 地線可包括連接到電池的負端子的印刷電路板或塑料上的銅跡線。如 圖2B所示，允許電容性電場26泄漏到傳感器焊盤22和24之上的 區(qū)域。當用戶將手指靠近電容傳感器20之上的區(qū)域時，電場26被干 擾，使得所得到的電容改變。時計IO可包括微控制器(MCU) 50 (圖 1)，其被命令來監(jiān)測電容傳感器的電容改變，從而確定傳感器20 何時被手指觸摸。微控制器50可包括可被編程用于專門任務的任何 電子電路。
參照圖3，示出根據(jù)本發(fā)明各個方面的示例性觸摸傳感器模塊 14的分解圖。模塊14可包括觸摸傳感器面板16作為頂層。如上所 述，例如觸摸傳感器面板16可包括其上鍍有電極的塑料或印刷電路 板。觸摸傳感器面板16可包括一個或多個觸摸傳感器區(qū)域30。每一 觸摸傳感器區(qū)域30均可包括觸敏電容傳感器，如上述傳感器20等。
觸摸傳感器面板16可被安裝到觸摸面板固定器32。印刷電路板 34和液晶顯示器(未示出)可被安裝在諸如塑料外殼之類的外殼36
中，并且被諸如塑料蓋之類的蓋38蓋住。觸摸面板固定器32、印刷 電路板34、外殼36、和蓋38可通過諸如斑馬連接器之類的連接器 40連接在一起。外殼36和/或蓋38可被配置來容納電池42。電池蓋 44可被配置來與蓋38 —起使用以容納電池42。
在操作中，用戶將手指放置在靠近一個或多個觸摸傳感器區(qū)域 30之上的區(qū)域。放置手指的每一區(qū)域的電場26被干擾，使得該區(qū)域 所得到的電容改變。微控制器50監(jiān)測觸摸傳感器區(qū)域30的電容的改 變，從而確定手指何時觸摸了一個或多個傳感器區(qū)域30。根據(jù)某些 方面，可命令MCU 50將每一區(qū)域30的觸摸解釋為單一按鈕被壓。 根據(jù)各個方面，可命令MCU 50將對多個區(qū)域30的觸摸解釋為提供 了滾動功能的矩陣。
參照圖4A-4E，示出了根據(jù)本發(fā)明各個方面的具有傳感器區(qū)域 的示例性結構的各個觸摸傳感器面板。圖4A示出了具有四個觸摸傳 感器區(qū)域30的大致為圓形的觸摸傳感器面板16，觸摸傳感器區(qū)域30 可作為四個分開的按鈕和/或提供了順時針圓周滾動和/或逆時針圓 周滾動的按鈕操作。圖4B示出了具有八個觸摸傳感器區(qū)域130的大 致為圓形的觸摸傳感器面板116，觸摸傳感器區(qū)域130可作為八個分 開的按鈕和/或提供了順時針圓周滾動和/或逆時針圓周滾動的按鈕 操作。
圖4C示出具有四個觸摸傳感器區(qū)域230的大致為方形的觸摸傳 感器面板216，觸摸傳感器區(qū)域230可作為四個分開的按鈕和/或提 供了順時針圓周滾動和/或逆時針圓周滾動的按鈕操作。圖4C示出了 具有九個觸摸傳感器區(qū)域330的大致為方形的觸摸傳感器面板316， 觸摸傳感器區(qū)域330可作為九個分開的按鈕和/或提供了順時針圓周 滾動和/或逆時針圓周滾動的按鈕操作。圖4E示出了具有五個觸摸傳 感器區(qū)域430的大致為長方形的觸摸傳感器面板416，觸摸傳感器區(qū) 域430可作為五個分開的按鈕和/或提供了直線滾動的按鈕操作。
圖5中示出了根據(jù)本發(fā)明各個方面的示例性時計100的另一示 例性實施例。盡管本發(fā)明各個方面涉及時計，但是應該理解，各個方 面還可適合其它電子裝置，諸如腕帶電子裝置、手持裝置、和便攜式
裝置等。這些裝置可包括音頻播放器、視頻播放器、監(jiān)視器等。
圖5示出了示例性電子設備100的分解圖，示例性電子裝置100
包括外殼120和觸摸傳感器模塊140。觸摸傳感器模塊140包括觸摸 面板160。根據(jù)各個方面，例如，觸摸面板160可包括金屬箔或具有 金屬箔的印刷電路板。金屬箔或具有金屬箔的印刷電路板可用作電 極。觸摸面板160被安裝到觸摸傳感器模塊140，并且安裝到外殼120 中。金屬箔或具有金屬箔觸摸面板160的印刷電路板可易于形成為各 個期望的尺寸和形狀。根據(jù)這些方面，觸摸面板160可包括一個或多 個側面觸摸控制器162。 一個或多個側面觸摸控制器162可包括金屬 箔或具有金屬箔的印刷電路板。
參照圖6A和6B，示出了根據(jù)本發(fā)明各個方面的示例性觸敏電 容傳感器200的俯視圖和側視截面圖。圖6A和6B示出了觸敏電容 傳感器200，觸敏電容傳感器200包括與地線202相聯(lián)的金屬箔觸摸 傳感器面板160。地線可包括印刷電路板或塑料204和接地板206。 如圖6B所示，金屬箔觸摸傳感器面板160可由金屬觸點或彈簧244 與地線202隔開和耦接。允許電容性電場260泄漏到接近傳感器面板 160和地線202之上的區(qū)域。當用戶將手指靠近電容傳感器200之上 的區(qū)域時，電場260被干擾，使得所得到的電容改變。時計100可包 括微控制器(MCU) 500 (圖5)，其被命令來監(jiān)測電容傳感器的電 容改變，從而確定傳感器200何時被手指觸摸。微控制器500可包括， 可被編程用于專門任務的任何電子電路。
參照圖7，示出了根據(jù)本發(fā)明各個方面的示例性觸摸傳感器模塊 140的分解圖。模塊140可包括位于頂層的一個或多個觸摸傳感器面 板160。如上所述，例如，觸摸傳感器面板160可包括其上鍍有電極 的透明塑料或印刷電路板。每一觸摸傳感器面板160均可限定觸摸傳 感器區(qū)域300。每一觸摸傳感器區(qū)域300均可包括觸敏電容傳感器， 諸如上述傳感器200。每一傳感器200均可包括彈簧或金屬觸點244 和地線202。
觸摸傳感器面板160可被安裝在觸摸面板固定器320上。主印 刷電路板340和液晶顯示器342可被安裝在諸如塑料外殼之類的外殼360中，并且由諸如塑料蓋之類的蓋380蓋住。觸摸面板固定器320、 主印刷電路板340、外殼360、和蓋380可通過諸如斑馬連接器之類 的連接器400連接在一起。外殼360和/或蓋380可被配置來容納電 池420。電池夾440可被配置來與蓋380 —起使用以夾持電池420。
在操作中，用戶將手指放置在靠近一個或多個觸摸傳感器區(qū)域 300之上的區(qū)域。放置手指的每一區(qū)域的電場260被干擾，使得該區(qū) 域所得到的電容改變。微控制器500監(jiān)測觸摸傳感器區(qū)域300的電容 的改變，從而確定手指何時觸摸了一個或多個傳感器區(qū)域300。根據(jù) 某些方面，可命令MCU 500將每一區(qū)域300的觸摸解釋為單一按鈕 被壓。根據(jù)各個方面，可命令MCU 500將對多個區(qū)域300的觸摸解 釋為提供了滾動功能的矩陣。
參照圖8A-8D，示出了根據(jù)本發(fā)明各個方面的具有傳感器區(qū)域 的示例性結構的各個觸摸傳感器面板。圖8A示出了具有大致按圓形 排列的觸摸傳感器面板160的大致為圓形的設備810，觸摸傳感器面 板160限定了四個觸摸傳感器區(qū)域300，四個觸摸傳感器區(qū)域300可 作為四個分開的按鈕和/或提供了順時針圓周滾動和/或逆時針圓周 滾動的按鈕操作。圖8B示出了具有大致按直線排列的觸摸傳感器面 板160的大致為長方形的設備810，觸摸傳感器面板160限定了四個 觸摸傳感器區(qū)域300，觸摸傳感器區(qū)域300可作為四個分開的按鈕和 /或提供了諸如上下或左右滾動之類的雙向直線滾動的按鈕操作。圖 8C和8D示出了具有側面觸摸傳感器面板160的大致為矩形的設備 820、 830，觸摸傳感器面板160限定了觸摸傳感器區(qū)域300，觸摸傳 感器區(qū)域300可作為分開的按鈕和/或提供了諸如上下或左右滾動之 類的雙向直線滾動的按鈕操作。
對于本領域技術人員來說明顯的是，可在不脫離本發(fā)明的范圍 的情況下對本發(fā)明的設備、觸摸傳感器、和方法進行各種改變和變形。 從在此公開的本發(fā)明的說明書和實踐進行考慮，本發(fā)明的其它實施例 對本領域技術人員來說是明顯的。在本發(fā)明中說明書和示例在此僅僅 被認為是示例性的。
權利要求
1.一種用于設備的觸摸傳感器模塊，包括觸摸傳感器面板，包括多個電極；所述觸摸傳感器面板上的多個傳感器區(qū)域，每一傳感器區(qū)域均具有由所述多個電極和所述多個電極周圍的地線所限定的電場；以及處理器，其被配置來監(jiān)測所述電場，并且當與所述觸摸傳感器面板的傳感器區(qū)域相關的電場被改變時，確定所述區(qū)域正在被觸摸。
2. 如權利要求1所述的觸摸傳感器模塊，其中，所述觸摸傳感 器面板包括金屬箔、印刷電路板、和塑料中的至少一個。
3. 如權利要求2所述的觸摸傳感器模塊，其中，所述塑料包括 透明塑料。
4. 如權利要求1所述的觸摸傳感器模塊，其中，所述觸摸傳感 器面板包括與印刷電路板隔開的金屬箔。
5. 如權利要求l所述的觸摸傳感器模塊，其中，所述觸摸傳感 器面板通過金屬觸點和彈簧之一耦接到所述印刷電路板。
6. 如權利要求1所述的觸摸傳感器模塊，其中，所述處理器被 命令來確定對傳感器區(qū)域的觸摸包括單一按鈕被壓。
7. 如權利要求1所述的觸摸傳感器模塊，其中，所述處理器被命令來確定對多個傳感器區(qū)域的觸摸包括滾動功能。
8. —種時計，包括如權利要求1所述的觸摸傳感器模塊。
9. 一種制造用于設備的觸摸傳感器面板的方法，包括 將多個電極鍍在觸摸傳感器面板上，以在所述觸摸傳感器面板 上限定多個傳感器區(qū)域，每一傳感器區(qū)域均具有由所述多個電極和所 述多個電極周圍的地線所限定的電場；以及命令處理器監(jiān)測所述電場；以及當與所述觸摸傳感器面板的傳感器區(qū)域相關的電場被改變時， 命令所述處理器確定所述區(qū)域正在被觸摸。
10.如權利要求9所述的方法，還包括命令所述處理器確定 對傳感器區(qū)域的觸摸包括單一按鈕被壓，并且確定對多個傳感器區(qū)域 的觸摸包括滾動功能。
全文摘要
本發(fā)明公開了設備、用于設備的觸摸傳感器、和制造所述傳感器的方法。用于設備的觸摸傳感器模塊可包括具有多個電極的觸摸傳感器面板，和在所述觸摸傳感器面板上的多個傳感器區(qū)域。每一傳感器區(qū)域均具有由電極和電極周圍的地線所限定的電場。處理器可被配置來監(jiān)測電場，并且當與觸摸傳感器面板的傳感器區(qū)域相關的電場被改變時確定用戶正在觸摸該區(qū)域。
文檔編號G04G21/08GK101355354SQ20081013328
公開日2009年1月28日 申請日期2008年7月25日 優(yōu)先權日2007年7月27日
發(fā)明者衛(wèi)光遠 申請人:樂聱鐘表電子有限公司