專利名稱：傳感器布置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于具有用戶輸入裝置的電子設(shè)備的傳感器布置。 本發(fā)明還涉及包括諸如傳感器布置的電子設(shè)備、用戶輸入裝置、用 戶沖妻口以及一種方法。
背景技術(shù)：
可用多種方式實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的用戶輸入裝置。
用于檢測(cè)用戶輸入的一種方式是產(chǎn)生電場(chǎng)，并檢測(cè)由用戶引起 的電場(chǎng)的變形。
可將電場(chǎng)關(guān)聯(lián)于例如觸摸屏的部位。繼而，所引起的變形將依 賴于由例如用戶的手指的 一些物體在觸摸屏上所接觸的位置。因而， 可通過(guò)評(píng)估變形來(lái)確定所觸摸的位置。
為了產(chǎn)生并監(jiān)視此類電場(chǎng)，可利用不同的傳感器技術(shù)。它們可 基于例如電容性檢測(cè)器或阻容檢測(cè)器。
電容性檢測(cè)器包括至少一個(gè)導(dǎo)電板，其同至少一個(gè)其他導(dǎo)電板 或物體形成電容。利用純電容性;險(xiǎn)測(cè)器，感應(yīng)出電場(chǎng)，以及例如通 過(guò)監(jiān)視在所監(jiān)視部位的四個(gè)角處的四個(gè)電容器的電容值可檢測(cè)用戶 對(duì)電場(chǎng)的干擾。電容值可用于檢測(cè)是否有一些物體緊鄰于檢測(cè)器， 以及它們所在位置?？衫迷陔娙菪詸z測(cè)器周圍接地來(lái)降低附近其 他電容的干擾，以及限制電容性檢測(cè)器的橫向相互作用。
阻容檢測(cè)器是均勻或非均勻電阻元件，例如l-5k歐姆的方塊電 阻。其可用例如石墨紙或者導(dǎo)電的塑料薄片或者透明的銦錫氧化物 (ITO)層來(lái)制造。利用阻容檢測(cè)器，也感應(yīng)出電場(chǎng)。然而，在此情 況中，在位置計(jì)算中使用變化的電阻?？蓪㈦娮璧母淖僞r測(cè)為電流 的改變。例如，可使用阻容檢測(cè)器來(lái)實(shí)現(xiàn)滑塊(slider)、觸摸板、鍵區(qū)等。
可用低成本以魯棒的方式實(shí)現(xiàn)基于在自由空氣(free air)的電場(chǎng) 的變形的用戶輸入技術(shù)。然而，由于對(duì)變形的檢測(cè)是相當(dāng)敏感的， 而限制了他們的可用性。
場(chǎng)強(qiáng)在所監(jiān)控的部位上不是平均分布的。因而，在場(chǎng)源的不同 部位中敏感性和解析度是不同的，其使得校準(zhǔn)傳感器用來(lái)支持計(jì)算 正確的位置變得困難。而且，基于強(qiáng)源的電場(chǎng)延伸到4艮遠(yuǎn)，以及場(chǎng) 的電力線是彎曲的。因而，當(dāng)接近所監(jiān)視的部位的所期望的位置時(shí)， 物體將引起場(chǎng)的變形，以及隨著接近程度增加，信號(hào)僅緩慢改變。 這使得設(shè)置用于檢測(cè)觸摸的閾值水平是困難的。而且，不同的手指 尺寸和手套對(duì)設(shè)置傳感器的闊值水平提出了需求。
在使用諸如大阻容檢測(cè)器的單一大傳感器用于鍵區(qū)的多個(gè)鍵的 情況下，也涉及這些問(wèn)題。自由場(chǎng)形態(tài)使得用于基于所檢測(cè)的變形 而確定用戶按壓的鍵的算法復(fù)雜化。如果用戶沒(méi)有對(duì)按壓鍵的適當(dāng) 操作集中注意力，則可能指示錯(cuò)誤的鍵，這大大降低了鍵區(qū)的可用 性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于增強(qiáng)依賴于檢測(cè)電場(chǎng)的變形的用戶輸入 裝置的可用性。
提出了一種用于具有用戶輸入裝置的電子設(shè)備的傳感器布置。 傳感器布置包括傳感器，其被適配為在用戶輸入裝置的部位產(chǎn)生電 場(chǎng)，以及支持檢測(cè)電場(chǎng)中的改變。傳感器布置進(jìn)一步包括布置在傳 感器和用戶輸入裝置的外表面之間的導(dǎo)電網(wǎng)。
還提出一種電子設(shè)備，其包括用戶輸入裝置以及此類傳感器布置。
還提出用于電子設(shè)備的用戶輸入裝置。用戶輸入裝置包括提供 了用戶輸入裝置的外表面的組件。用戶輸入裝置進(jìn)一步包括傳感器， 其被適配于在用戶輸入裝置的部位中產(chǎn)生電場(chǎng)，以及支持檢測(cè)該電場(chǎng)的能量改變。用戶輸入裝置進(jìn)一步包括布置在傳感器和用戶輸入 設(shè)備的外表面之間的導(dǎo)電網(wǎng)。
最后，提出一種方法，其包括在電子設(shè)備中布置傳感器。將傳 感器適配為產(chǎn)生電場(chǎng)，以及支持檢測(cè)電場(chǎng)的能量改變。該方法進(jìn)一 步包括在電子設(shè)備中布置提供了用戶輸入裝置的外表面的組件，使 得在所述用戶輸入裝置的部位中產(chǎn)生由所述傳感器產(chǎn)生的電場(chǎng)。該 方法進(jìn)一步包括布置在傳感器和用戶輸入裝置的外表面之間的導(dǎo)電 網(wǎng)。
應(yīng)當(dāng)理解，不將用戶輸入裝置限制為純輸入裝置。他們也可以 是提供了例如輸入和輸出功能的通用用戶接口 。
本發(fā)明從考慮到布置于電場(chǎng)中的導(dǎo)電組件能調(diào)制電場(chǎng)繼續(xù)。因 而提出，將導(dǎo)電網(wǎng)提供于傳感器之上，而不同傳感器接觸。此類導(dǎo) 電網(wǎng)以已知方式永久性地調(diào)制電場(chǎng)穿透。因而，將導(dǎo)電網(wǎng)使用作為 場(chǎng)調(diào)制器。其適合于將場(chǎng)抑制在傳感器的附近，以及線性化傳感器 的敏感度。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，其允許增加對(duì)用戶輸入的檢測(cè)的精度，以 及較低復(fù)雜性地提供對(duì)所檢測(cè)到的電場(chǎng)的改變的評(píng)估。
結(jié)果，增加了容易實(shí)現(xiàn)、魯棒且便宜的傳感器的可用性。
傳感器可以是任何類型，其產(chǎn)生電場(chǎng)，以及其評(píng)估例如能量的 改變的此電場(chǎng)的變形，作為用于檢測(cè)用戶輸入的基礎(chǔ)。傳感器可以 是例如傳統(tǒng)的阻容檢測(cè)器或傳統(tǒng)的電容性檢測(cè)器。
例如對(duì)于阻容檢測(cè)器，對(duì)導(dǎo)電網(wǎng)的使用允許形成所期望的感應(yīng)
電場(chǎng)。例如，可將用于觸摸板的檢測(cè)敏感度制作為對(duì)x-y位置是線性 的，x-y位置即投影在觸摸板表面上的迪卡爾坐標(biāo)系中的位置。檢測(cè) 敏感度指出測(cè)量結(jié)果對(duì)在z方向上物體到檢測(cè)器的距離的依賴度，z 方向即使得到觸摸板的表面距離增加的方向。進(jìn)一步，能夠減小在 z方向的調(diào)諧敏感度。
例如對(duì)于電容性檢測(cè)器，對(duì)導(dǎo)電網(wǎng)的使用特別地簡(jiǎn)化了其校準(zhǔn)。 可將傳感器布置適配于支持用戶經(jīng)由多種類型的用戶輸入裝置進(jìn)行輸入。輸入裝置可包括例如觸摸板、觸摸屏、滑塊和鍵區(qū)的一 個(gè)或多個(gè)。如果輸入裝置包括滑塊，則可將滑塊形成為線形，但是 應(yīng)當(dāng)理解，其也可具有任何其他形式，例如，圓形、S曲線形或C
曲線形等。
在使用單一傳感器用于設(shè)備的兩個(gè)或多個(gè)用戶輸入裝置的情況 下，例如用于觸摸屏和鍵區(qū)，尤其能夠降低設(shè)備的成本。在此情況 下，將所述傳感器適配為在電子設(shè)備的多個(gè)用戶輸入裝置的部位中 產(chǎn)生電場(chǎng)，以及將各自的導(dǎo)電網(wǎng)布置在所述用戶輸入裝置的每個(gè)的 外表面和所述傳感器的各自相關(guān)聯(lián)的部分之間。
對(duì)于滑塊、觸摸板和觸摸屏等，本發(fā)明特別適合于提供充分地 敏感度，可將其適當(dāng)?shù)卣{(diào)諧為在整個(gè)輸入部位之上相同，從而實(shí)現(xiàn) 良好可用性。
在鍵區(qū)或鍵盤應(yīng)用中，可布置導(dǎo)電網(wǎng)來(lái)分隔不同按鍵的檢測(cè)部 位，以及因而將按鍵彼此遮蔽。將調(diào)制導(dǎo)電網(wǎng)同適當(dāng)傳感器組合的 算法，降低了故障輸入的可能性，以及繼而降低了錯(cuò)誤交互的數(shù)量， 該算法使用了在按鍵部分之間生成的不可接受的信號(hào)部位的益處。
網(wǎng)能夠具有柵格形式，但依賴于輸入裝置，也可以將其以任何 其他適合的方式設(shè)計(jì)。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，將導(dǎo)電網(wǎng)接地。繼而，可通過(guò)改變
用于網(wǎng)的材料的電阻、通過(guò)改變網(wǎng)的斜度(pitch)、以及額外地通 過(guò)選擇適當(dāng)?shù)慕拥仉娮瓒{(diào)整對(duì)電場(chǎng)的抑制范圍以及所實(shí)現(xiàn)的解析 度?？蛇x地或者附加地，可以將一個(gè)電壓施加到網(wǎng)，以及通過(guò)選拷， 用于所施加的電壓的適當(dāng)值來(lái)調(diào)制電場(chǎng)。僅使用接地電阻器用于操 作電場(chǎng)，具有其為較便宜的可選方式的優(yōu)點(diǎn)。由導(dǎo)電網(wǎng)所施加的調(diào) 諧調(diào)制的另 一 可能性是可選地以非均勻的方式來(lái)調(diào)整在傳感器和導(dǎo) 電網(wǎng)之間的-巨離。
可由不同材料制造導(dǎo)電網(wǎng)?？捎美缃饘倬€或炭絲來(lái)制造。另 外，可用導(dǎo)電塑料、導(dǎo)電金屬陶瓷或?qū)щ姾铣晌飦?lái)制造。可使用ITO 來(lái)以透明導(dǎo)電涂層的形式實(shí)現(xiàn)導(dǎo)電網(wǎng)。能夠等同地用導(dǎo)電墨水制造
ii導(dǎo)電網(wǎng)。
可將導(dǎo)電網(wǎng)集成到用戶輸入裝置的組件中，其中組件提供了外 表面。對(duì)于觸摸屏，可將其集成到例如電子設(shè)備的顯示器的遮蔽窗， 以及對(duì)于觸摸板或滑塊，可將其集成到例如電子設(shè)備的蓋子的某部 分?？蛇x地，可將其布置到用戶輸入裝置的組件的內(nèi)表面上，該組 件提供了用戶輸入裝置的外表面。內(nèi)表面是布置在電子設(shè)備之內(nèi)且
背向(facing away)外表面的表面。以此替代方式，可將導(dǎo)電網(wǎng)用例 如導(dǎo)電墨水印刷在組件上，例如印刷在遮蔽窗的內(nèi)表面上。
在將傳感器用于觸摸屏的情況下，不應(yīng)打擾在顯示器的呈現(xiàn)之 上的用戶視角。因而，導(dǎo)電網(wǎng)不應(yīng)當(dāng)對(duì)用戶可見(jiàn)。為此目的，網(wǎng)的 連接元件應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)薄于人眼的分辨率。可選地，可由透明材料制造 導(dǎo)電網(wǎng)。在將傳感器用于鍵區(qū)的情況下，通常導(dǎo)電網(wǎng)的可見(jiàn)性不是 問(wèn)題。
傳感器布置或者用戶輸入裝置或者電子設(shè)備也可包括處理器。 將處理器適配為評(píng)估電場(chǎng)的改變，用來(lái)確定用戶在用戶輸入裝置上 觸摸的位置。為此目的，可將傳感器直接連接到處理器，或經(jīng)由一 些提供關(guān)于檢測(cè)到的電場(chǎng)的改變的預(yù)處理信息的中間測(cè)量電路連接 到處理器。
導(dǎo)電網(wǎng)也可作為額外的傳感器。為此目的，可將其直接地或者 經(jīng)由 一 些中間測(cè)量電路連接到處理器。此方式也允許提煉或驗(yàn)證主 傳感器的測(cè)量結(jié)果。
可利用本發(fā)明用于具有至少一個(gè)傳感器的任何電子設(shè)備，該傳 感器產(chǎn)生電場(chǎng)，以及測(cè)此電場(chǎng)的變形用于4企測(cè)用戶輸入。
從下文結(jié)合附圖考慮的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的其他目的和特征
將變得明顯。然而，應(yīng)當(dāng)理解，設(shè)計(jì)附圖僅用于示出的目的，并且 并非作為對(duì)本發(fā)明的限制的定義，而對(duì)于本發(fā)明的限制應(yīng)當(dāng)參考所
附權(quán)利要求書。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步地理解，附圖并非按比例繪制，以及目 的僅在于使他們概念性地描繪此處所描述的結(jié)構(gòu)和過(guò)程。


圖1是示出了用使用阻容檢測(cè)器的傳統(tǒng)傳感器布置所得的電場(chǎng)
的示意性圖2是使用阻容檢測(cè)器的根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的傳感器布 置以及結(jié)果電場(chǎng)的示意性圖3是示出了用使用電容性檢測(cè)器的傳統(tǒng)傳感器布置所得的電 場(chǎng)的示意性圖4是使用電阻性檢測(cè)器的根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的傳感器 布置以及結(jié)果電場(chǎng)的示意性圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電子設(shè)備的示意性圖6是示出了對(duì)圖5的電子設(shè)備的示例性制造的流程圖；以及
圖7是根據(jù)本發(fā)明的另 一 實(shí)施例的電子設(shè)備的示意性圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是展現(xiàn)了傳統(tǒng)的傳感器布置1,以及用此類傳感器布置1所 得的電場(chǎng)的示意性圖。
傳感器布置1包括作為傳感器的阻容檢測(cè)器。阻容檢測(cè)器可包 括例如用于觸摸屏的電阻器薄膜11。可選地，對(duì)于滑塊，其可以是 一才艮線或多4艮線。
將AC電壓施加到電阻器薄膜11,引起已知的電場(chǎng)。依賴于所 期望的實(shí)現(xiàn)，可將電壓施加到電阻器薄膜11的一個(gè)、多個(gè)或每一個(gè) 角。將電壓施加到每個(gè)角是最可行的，其簡(jiǎn)化了計(jì)算。
線12將電阻器薄膜11連接到測(cè)量電路(未示出)。例如，由 于用戶觸摸了觸摸屏或滑塊，而干擾了電場(chǎng)時(shí)，電流從電阻器薄膜 11經(jīng)由在電阻器薄膜11和手指之間的電容-電容連接而傳送到用戶 的身體。由此，手指改變了測(cè)量電路的阻抗，可用測(cè)量電路對(duì)其進(jìn) 行記錄(register)。有多種測(cè)量阻抗和阻抗改變的方案，其對(duì)所屬 領(lǐng)域技術(shù)人員是周知的。
能夠看出由電阻器薄膜11產(chǎn)生的電場(chǎng)的電力線20向遠(yuǎn)處延伸，并非等距間隔，且是彎曲的。所有這些特性降低了阻容檢測(cè)器1的 可用性。
圖2是展示了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的傳感器布置2的示意 性圖，其支持對(duì)觸摸位置的改進(jìn)的檢測(cè)。
傳感器布置2再次包括具有電阻器薄膜11的阻容檢測(cè)器。阻容
;險(xiǎn)測(cè)器可以同圖1中的情況相同。
此外，示出了面板13，其可以是觸摸屏的屏幕或滑塊的屏幕。 此類面板可以呈現(xiàn)于圖1的傳感器布置1中。將面板13布置在與電 阻器薄膜11共面的短距離處。盡管這樣，必須指出，可將電阻器薄 膜11和面板13之間的距離用于調(diào)諧的目的，以及在此范圍內(nèi)，在 檢測(cè)器的不同部分中，距離可能是不同的。
相比于圖1的傳感器布置1,網(wǎng)格14非常薄，將導(dǎo)電金屬線施 加到面板13面向電阻器薄膜11的一側(cè)。另外，在上視圖中，除了 上述傳感器布置2以外，還指示出柵格14。
如果面板13是觸摸屏的面板，線的厚度將顯著地低于人眼的分 辨率。可選地，可用諸如ITO或者上文另外提及的其他材料之一的 導(dǎo)電透明材料制造這些線。
必須指出，也可將柵格14集成到面板13內(nèi)。進(jìn)一步地，替代 金屬線，其可由炭絲制造。進(jìn)一步地，可用導(dǎo)電墨水將其印刷在面 板上。
經(jīng)由接地電阻16將柵格14連接到地15。
由于被接地的柵格14,根據(jù)由電力線21所指出的，將由電阻器 薄膜11所引起的電場(chǎng)集中在柵格眼的附近?，F(xiàn)在，可清晰地將經(jīng)由 線12記錄的對(duì)電場(chǎng)的任何干擾關(guān)聯(lián)于薄膜器電阻11的有限區(qū)域， 該區(qū)域即關(guān)聯(lián)于柵格14的特定交叉點(diǎn)17的區(qū)域。進(jìn)一步地，由于 柵格14用顯著的力量防止電場(chǎng)達(dá)到遠(yuǎn)離面板13的地方，因而減小 了傳感器布置2對(duì)于處于面板13的一定距離內(nèi)的物體的敏感性。
可通過(guò)調(diào)整柵格14的斜度，即，柵格14的網(wǎng)孔眼18的尺寸、 柵才各14的線的電阻，以及接地電阻16的值，而調(diào)諧施加到電場(chǎng)的調(diào)制的具體屬性。柵格14的斜度特別地確定了敏感度對(duì)于阻容檢測(cè)
器的x-y位置和z距離的依賴度。
圖3是展現(xiàn)了傳統(tǒng)的傳感器布置3，以及用此類傳感器布置3所 得的電場(chǎng)的示意性圖。
傳感器布置3包括作為傳感器的電容性檢測(cè)器。電容性檢測(cè)器 包括兩個(gè)板31,其布置為具有合適的傾斜度并且彼此相距一定距離。 電容性檢測(cè)器可以是例如觸摸屏的檢測(cè)器，而可將板31布置在觸摸 屏的兩個(gè)邊沿。經(jīng)由具有所指出的極性'+，和'-，的兩根線32將 電壓施加到兩個(gè)板31,其引起在他們之間的已知電場(chǎng)。當(dāng)電場(chǎng)受到 干擾時(shí)，例如，由于用戶觸摸了觸摸屏，可將其記錄為電容的改變。
電容性檢測(cè)器具有簡(jiǎn)單的幾何形狀，以及此類電容性檢測(cè)器并 非是線性的?？梢钥吹?，電場(chǎng)的電力線40再次到達(dá)遠(yuǎn)方，并非等距 間隔，且是彎曲的。結(jié)果，分辨率和敏感度也是高度非線性的。這 大大降低了電容性檢測(cè)器的可用性。
圖4是展示了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的傳感器布置4的示意 性圖，其支持對(duì)觸摸位置的改進(jìn)的檢測(cè)。
傳感器布置4再次包括具有兩個(gè)板31的電容性檢測(cè)器。電容性 檢測(cè)器可以同圖3中的情況相同。
此外，示出了面板33,其可以是觸摸屏的屏幕。也在圖3的傳 感器布置3中展示出此類面板。將面板33布置在電容性檢測(cè)器的板 31之上的較近的距離處。
相比于圖3的傳感器布置3，柵格34非常薄，將導(dǎo)電金屬線施 加到面板33面向電容性檢測(cè)器的一側(cè)。根據(jù)圖2的實(shí)施例，可利用 不同的導(dǎo)電金屬以及使用不同的技術(shù)制造柵格34。再次將柵格34 經(jīng)由接地電阻(未示出)連接到地。
由于柵格34，由電容性檢測(cè)器的板31所引起的電場(chǎng)，以及由此 電容性檢測(cè)器的檢測(cè)器容量(detector volume )被集中在特定網(wǎng)孔的 附近。
現(xiàn)在可將對(duì)電場(chǎng)的任何干擾同電容性檢測(cè)器的有限區(qū)域相關(guān)
15聯(lián)，該區(qū)域即與柵格34的特定交點(diǎn)相關(guān)聯(lián)的區(qū)域。
再次地通過(guò)調(diào)整柵格34的斜度、柵格34的線的電阻以及接地 電阻的值可調(diào)諧具體調(diào)制屬性。因而，可為不同的目的而適當(dāng)?shù)卦O(shè) 置檢測(cè)器敏感度。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電子設(shè)備50的示意性圖。
通過(guò)舉例的方式，電子設(shè)備50可以是移動(dòng)終端。移動(dòng)終端50 包括面板51和^t區(qū)52。面板51是設(shè)備50的顯示器的遮蔽窗。在面 板51上，將在任何位置處可連續(xù)地檢測(cè)觸摸。在鍵區(qū)52上，僅對(duì) 各個(gè)鍵的觸摸才是可檢測(cè)的。
使用單一阻容檢測(cè)器，用來(lái)經(jīng)由面板51或^t區(qū)52而檢測(cè)用戶 輸入。
更特別地，以距離調(diào)諧的方式將電阻器薄膜53布置得接近面板 51。經(jīng)由電阻器54將電阻器薄膜53連接到多個(gè)電阻器55的串聯(lián)連 接，由導(dǎo)體56互連多個(gè)電阻器55。將在串聯(lián)連接的兩個(gè)電阻器55 之間的每個(gè)導(dǎo)體56關(guān)聯(lián)于并布置在鍵區(qū)52的另一個(gè)鍵57的下面。 電阻器薄膜53、電阻器54和多個(gè)電阻器55的串聯(lián)連接屬于單一的 阻容傳感器。用此類單一的檢測(cè)器53-55,降低了設(shè)備50的成本。
最后，直接地或者經(jīng)由測(cè)量電路(未示出)，將多個(gè)電阻器55 的串聯(lián)連接的最后電阻器經(jīng)由信號(hào)放大器58連接到處理器59。
必須指出，當(dāng)將多個(gè)鍵57—個(gè)挨著一個(gè)地展現(xiàn)時(shí)，就像在普通 鍵區(qū)中一樣，實(shí)際上將其布置于若干行中。
面板51包括導(dǎo)電柵格61,將其經(jīng)由接地電阻62連接到地63。 如同參考圖2描述的，將柵格61集成到面板51或布置在面向電阻 器53的面板51的表面上。此外，可將震動(dòng)吸收器壓制在面板51上。
將另一柵格64布置在多個(gè)電阻器55的串聯(lián)連接之上，以及布 置在鍵區(qū)52之下或之內(nèi)。將柵格64等同地連接到地63。柵格64 的線不必同柵格61所必須的那樣細(xì)，因?yàn)樗麄冊(cè)?建區(qū)52之下或之 內(nèi)是不可見(jiàn)的。他們可以是平的，以便增加設(shè)備50的厚度，但是他 們的寬度能填充多個(gè)鍵57之間用于適當(dāng)分隔多個(gè)鍵的整個(gè)空間。電阻器53產(chǎn)生已知的由接地柵格61按照參考圖2的描述而調(diào) 制的電場(chǎng)，以及電阻器55以對(duì)應(yīng)方式產(chǎn)生已知的由4^地柵"格61調(diào) 制的電場(chǎng)。由信號(hào)放大器58放大并且由處理器59評(píng)估經(jīng)由電阻器 53-55而傳導(dǎo)的電流。由于接地柵格61、64，當(dāng)才企測(cè)到電場(chǎng)的干擾時(shí)， 能容易地將處理器59校準(zhǔn)用于區(qū)分對(duì)面板51的任何位置處的觸摸 和對(duì)多個(gè)鍵57的任何鍵的觸摸。可選地，連接到信號(hào)放大器58的 測(cè)量電路可預(yù)處理電流，以及可以用數(shù)字形式向處理器59提供相應(yīng) 的測(cè)量結(jié)果，用于進(jìn)一步的評(píng)估。
在傳統(tǒng)的鍵區(qū)應(yīng)用中，將多個(gè)電阻器布置在鍵區(qū)的部位中。如 果由導(dǎo)體重新放置這些電阻器，以及不用按照所提出的同導(dǎo)電網(wǎng)的 接觸而將這些電阻器布置在導(dǎo)電網(wǎng)之下，那么充分利用了傳感器分 辨率來(lái)區(qū)分不同的鍵。以此方式，由于適當(dāng)?shù)厥褂昧藗鞲衅鲃?dòng)態(tài)， 因而能夠用單一的傳感器53-55實(shí)現(xiàn)高度可用的鍵區(qū)52和觸摸敏感 面板51。在觸摸敏感面板51的部位中，通過(guò)導(dǎo)電網(wǎng)61,以適當(dāng)?shù)?斜度"看到"電阻器薄膜53,但是，在鍵區(qū)52的部位中，將多個(gè)鍵 57彼此區(qū)分的多個(gè)電阻器55處于導(dǎo)電網(wǎng)之下，以及在鍵的位置處 "看到"導(dǎo)體56。
圖6是示出了用于制造圖5的電子設(shè)備50的示例性過(guò)程的流程圖。
作為預(yù)備的步驟，將導(dǎo)電網(wǎng)同提供了外表面的用戶接口的組件 相組合(步驟71)。例如，產(chǎn)生用于觸摸屏的面板51,以包括第一 集成導(dǎo)電網(wǎng)61，以及將第二導(dǎo)電網(wǎng)64印刷在可用的4建區(qū)52之上。 設(shè)計(jì)導(dǎo)電網(wǎng)61、 64，使得他們適合于所期望的場(chǎng)調(diào)制。可將接地電 阻62連接到導(dǎo)電網(wǎng)61、 64的一個(gè)或二者。選拷:接地電阻62的值， 使得其適合于所期望的場(chǎng)調(diào)制。
進(jìn)一步地，例如，通過(guò)將電阻器薄膜53同其他電阻器54、 55 的串聯(lián)連接相組合，來(lái)組裝傳感器(步驟72)。將傳感器連接到放 大器58,以及可以連接到單獨(dú)的測(cè)量電路。
現(xiàn)在，將所組裝的傳感器布置在電子設(shè)備50之中，位于電子設(shè)備50的已經(jīng)組裝的傳統(tǒng)組件上面，該電子設(shè)備包括處理器59 (步驟 73)。布置傳感器，使得將放大器58的輸出，或者測(cè)量電路的輸出 連接到處理器59。
繼而，將所裝備的提供了外表面的用戶接口的組件布置在傳感 器上面(步驟74)。布置為使得將導(dǎo)電網(wǎng)61、 64直接或者經(jīng)由所提 供的接地電阻器62連接到由已經(jīng)組裝的組件提供的接地終端63。
在根據(jù)本發(fā)明的電子設(shè)備的另 一實(shí)施例中，還額外地將用于空 間地調(diào)制電場(chǎng)的導(dǎo)電網(wǎng)用作第二檢測(cè)器。在圖7中示出了此實(shí)施例 的一個(gè)例子。
圖7展現(xiàn)了具有用戶接口 81的電子設(shè)備80。用戶接口 81包括 提供了用戶接口 81的外表面的組件82。提供了外表面的組件82可 以是例如鍵區(qū)。向其提供導(dǎo)電網(wǎng)83。經(jīng)由測(cè)量電路84和接地電阻器 85將導(dǎo)電網(wǎng)83連接到地86。用戶輸入裝置81進(jìn)一步包括布置在鍵 區(qū)82之下的電容性檢測(cè)器87。將電容性檢測(cè)器87等同地連接到測(cè) 量電路88。
將兩個(gè)測(cè)量電路84、 88的輸出連接到處理器89,該處理器可以 在用戶接口 81的內(nèi)部或外部。處理器89可以是例如電子設(shè)備80的 通用處理器89。
當(dāng)電容性檢測(cè)器87在鍵區(qū)82的部位中產(chǎn)生了電場(chǎng)并且用戶干 擾了此場(chǎng)時(shí)， 一方面由同電容性檢測(cè)器87相關(guān)聯(lián)的測(cè)量電路88,以 及另一方面由同導(dǎo)電網(wǎng)83相關(guān)聯(lián)的測(cè)量電路84，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。兩 個(gè)測(cè)量電路84向處理器89提供了測(cè)量結(jié)果。通過(guò)將來(lái)自測(cè)量電路 84的信息與來(lái)自測(cè)量電路88的信息相組合，處理器89進(jìn)一步地能 夠明確用戶輸入，尤其在用戶接口包括按鈕的情況下。因而用此方 式，能夠增強(qiáng)電子設(shè)備80的環(huán)境感知，以及可拒絕來(lái)自同電容性傳 感器87相關(guān)聯(lián)的測(cè)量電路88的不明確的輸入。
雖然，已經(jīng)示出且描述以及指出作為應(yīng)用于優(yōu)選實(shí)施例的本發(fā) 明的基本新穎特征，將理解到那些所屬領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在不脫離 本發(fā)明的精神的前提下，對(duì)在所描述的設(shè)備和方法的形態(tài)和細(xì)節(jié)做出多種省略和替換以及改變。例如，明確地目的在于，這些元件的
實(shí)現(xiàn)相同的結(jié)果的方法步驟的所有組合，都落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。 而且，應(yīng)當(dāng)認(rèn)可，可將連同本發(fā)明的任何所7>開(kāi)形式或?qū)嵤├?出和/或描述的結(jié)構(gòu)和/或元件和/或方法步驟，作為設(shè)計(jì)選擇的通用 要素而合并于任何其他所公開(kāi)或所描述或所提出的形式或?qū)嵤├?因而，本發(fā)明僅根據(jù)由所附的權(quán)利要求書的范圍的指示而限制。
權(quán)利要求
1. 一種用于具有用戶輸入裝置的電子設(shè)備的傳感器布置，所述傳感器布置包括傳感器，其適配為在所述用戶輸入裝置的部位中產(chǎn)生電場(chǎng)，以及支持檢測(cè)所述電場(chǎng)的能量改變；以及導(dǎo)電網(wǎng)，其布置在所述傳感器和所述用戶輸入裝置的外表面之間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器布置，其中所述傳感器是阻容傳感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器布置，其中所述傳感器是電容 性傳感器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器布置，其中所述傳感器布置適 配支持經(jīng)由用戶輸入裝置的用戶輸入，所述用戶輸入裝置包括下列 項(xiàng)的至少一個(gè)觸摸板； 觸摸屏； 滑塊；以及 鍵區(qū)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器布置，其中所述導(dǎo)電網(wǎng)是接地的。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器布置，其中所述導(dǎo)電網(wǎng)由下列 項(xiàng)之一制造金屬線； 炭絲；導(dǎo)電塑料；以及 導(dǎo)電墨水。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器布置，其中所述導(dǎo)電網(wǎng)是透明的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器布置，其中所述導(dǎo)電網(wǎng)是以下項(xiàng)之一集成到所述用戶輸入裝置的組件中，所述組件提供了所述外表 面；以及布置在所述用戶輸入裝置的組件的內(nèi)表面上，所述組件提供所述
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器布置，其中所述傳感器適配為 在電子設(shè)備的多個(gè)用戶輸入裝置的部位中產(chǎn)生電場(chǎng)，以及其中，將 各自的導(dǎo)電網(wǎng)布置在每個(gè)所述用戶輸入裝置的外表面和所述傳感器 的各自相關(guān)聯(lián)的部分之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳感器布置，進(jìn)一步包括處理器，其 適配為評(píng)估所述電場(chǎng)的改變，用于確定由用戶觸摸的位置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的傳感器布置，其中將所述處理器鏈 接到所述傳感器和所述導(dǎo)電網(wǎng)中的至少一個(gè)。
12. —種用于電子設(shè)備的用戶輸入裝置，所述用戶輸入裝置包括組件，其提供所述用戶輸入裝置的外表面；傳感器，其適配為在所述用戶輸入裝置的部位中產(chǎn)生電場(chǎng)，以及 支持檢測(cè)所述電場(chǎng)的能量改變；以及導(dǎo)電網(wǎng)，其布置在所述傳感器和所述用戶輸入裝置的所述外表面 之間。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的用戶輸入裝置，其中所述導(dǎo)電網(wǎng)是 以下項(xiàng)中之一集成到提供所述用戶輸入裝置的所述外表面的所述組件中，以及 布置在提供所述用戶輸入裝置的所述外表面的所述組件的內(nèi)表 面上，所述組件的所述內(nèi)表面背向所述用戶輸入裝置的所述外表面。
14. 一種用于電子設(shè)備的用戶接口 ，所述用戶輸入接口包括 組件，其提供所述用戶接口的外表面；傳感器，其適配為在所述用戶接口的部位中產(chǎn)生電場(chǎng)，以及支持檢測(cè)所述電場(chǎng)的能量改變；以及導(dǎo)電網(wǎng)，其布置在所述傳感器和所述用戶接口的所述外表面之間。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的用戶接口，其中所述導(dǎo)電網(wǎng)是以下 項(xiàng)中之一集成到提供所述用戶接口的所述外表面的所述組件中，以及 布置在提供了所述用戶接口的所述外表面的所述組件的內(nèi)表面 上，所述組件的所述內(nèi)表面背向所述用戶接口的所述外表面。
16. —種包括用戶輸入裝置和傳感器布置的電子設(shè)備，所述傳感 器布置包括傳感器，其適配為在所述用戶輸入裝置的部位中產(chǎn)生電場(chǎng)，以及 支持檢測(cè)所述電場(chǎng)的能量改變；以及導(dǎo)電網(wǎng)，其布置在所述傳感器和所述用戶輸入裝置的外表面之間。
17. —種方法，包括在電子設(shè)備中布置傳感器，將所述傳感器適配為產(chǎn)生電場(chǎng)，以及 支持檢測(cè)所述電場(chǎng)的能量改變；在所述電子設(shè)備中布置提供用戶輸入裝置的外表面的組件，使得 在所述用戶輸入裝置的部位中產(chǎn)生由所述傳感器產(chǎn)生的電場(chǎng)；以及在所述傳感器和所述用戶輸入裝置的外表面之間布置導(dǎo)電網(wǎng)。
18. —種設(shè)備，包括用于布置用戶輸入裝置和傳感器布置的裝置，所述傳感器布置包括，用于布置傳感器的裝置，所述傳感器適配為在所述用戶輸入裝置 的部位中產(chǎn)生電場(chǎng)，以及支持檢測(cè)所述電場(chǎng)的能量改變；以及用于布置導(dǎo)電網(wǎng)的裝置，所述導(dǎo)電網(wǎng)布置在所述傳感器和所述用 戶輸入裝置的外表面之間。
19. 一種用于具有用戶輸入設(shè)備的電子設(shè)備的傳感器布置，所述 傳感器布置包括傳感器，其適配為在所述用戶輸入設(shè)備的部位中產(chǎn)生電場(chǎng)，以及支持檢測(cè)所述電場(chǎng)的能量改變；以及導(dǎo)電網(wǎng)，其布置在所述傳感器和所述用戶輸入設(shè)備的外表面之間。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的傳感器布置，其中所述傳感器是阻 容傳感器。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的傳感器布置，其中所述傳感器是電 容性傳感器。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的傳感器布置，其中所述傳感器布置 適配于支持經(jīng)由用戶輸入裝置的用戶輸入，所述用戶輸入裝置包括 下列項(xiàng)的一個(gè)或多個(gè)觸摸板； 觸摸屏； 滑塊；以及 鍵區(qū)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的傳感器布置，其中所述導(dǎo)電網(wǎng)是接 地的。
24. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的傳感器布置，其中所述導(dǎo)電網(wǎng)由下 列項(xiàng)之一而制造金屬線； 炭絲；導(dǎo)電塑料；以及 導(dǎo)電墨水。
25. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的傳感器布置，其中所述導(dǎo)電網(wǎng)是透 明的。
26. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的傳感器布置，其中所述導(dǎo)電網(wǎng)是下 列項(xiàng)之一集成到所述用戶輸入設(shè)備的組件中，所述組件提供所述外表面； 以及布置在所述用戶輸入設(shè)備的組件的內(nèi)表面上，所述組件提供所述 外表面，所述組件的所述內(nèi)表面背向所述組件的所述外表面。
27. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的傳感器布置，其中所述傳感器適配 為在電子設(shè)備的多個(gè)用戶輸入設(shè)備的部位中產(chǎn)生電場(chǎng)，以及其中， 將各自的導(dǎo)電網(wǎng)布置在每個(gè)所述用戶輸入設(shè)備的外表面和所述傳感 器的各自相關(guān)聯(lián)的部分之間。
28. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的傳感器布置，進(jìn)一步包括處理器， 其適配為評(píng)估所述電場(chǎng)的改變，用于確定由用戶觸摸的位置。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的傳感器布置，其中將所述處理器鏈 接到所述傳感器和所述導(dǎo)電網(wǎng)中的至少一個(gè)。
30. —種用于電子設(shè)備的用戶輸入設(shè)備，所述用戶輸入設(shè)備包括組件，其提供所述用戶輸入設(shè)備的外表面；傳感器，其適配為在所述用戶輸入設(shè)備的部位中產(chǎn)生電場(chǎng)，以及 支持檢測(cè)所述電場(chǎng)的能量改變；以及導(dǎo)電網(wǎng)，其布置在所述傳感器和所述用戶輸入設(shè)備的所述外表面 之間。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的用戶輸入裝置，其中所述導(dǎo)電網(wǎng)是 以下項(xiàng)之一集成到提供了所述用戶輸入設(shè)備的所述外表面的所述組件中，以及表面上，所述組件的所述內(nèi)表面背向所述用戶輸入設(shè)備的所述外表面。
32. —種用于電子設(shè)備的用戶接口 ，所述用戶輸入接口包括 組件，其提供所述用戶接口的外表面；傳感器，其適配為在所述用戶接口的部位中產(chǎn)生電場(chǎng)，以及支持 檢測(cè)所述電場(chǎng)的能量改變；以及導(dǎo)電網(wǎng)，其布置在所述傳感器和所述用戶接口的所述外表面之間。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的用戶接口，其中所述導(dǎo)電網(wǎng)是以下 項(xiàng)中之一集成到提供所述用戶接口的所述外表面的所述組件中，以及 布置在提供了所述用戶接口的所述外表面的所述組件的內(nèi)表面 上，所述組件的所述內(nèi)表面背向所述用戶接口的所述外表面。
34. —種包括用戶輸入設(shè)備和傳感器布置的電子設(shè)備，所述傳感 器布置包括傳感器，其適配為在所述用戶輸入裝置的部位中產(chǎn)生電場(chǎng)，以及 支持檢測(cè)所述電場(chǎng)的能量改變；以及導(dǎo)電網(wǎng)，其布置在所述傳感器和所述用戶輸入設(shè)備的外表面之間。
35. —種方法，包括在電子設(shè)備中布置傳感器，將所述傳感器適配為產(chǎn)生電場(chǎng)，以及 支持檢測(cè)所述電場(chǎng)的能量改變；在所述電子設(shè)備中布置提供了用戶輸入設(shè)備的外表面的組件，使 得在所述用戶輸入設(shè)備的部位中產(chǎn)生由所述傳感器產(chǎn)生的電場(chǎng)；以 及在所述傳感器和所述用戶輸入設(shè)備的外表面之間布置導(dǎo)電網(wǎng)。
全文摘要
一種用于具有用戶輸入裝置的電子設(shè)備的傳感器布置包括傳感器。將傳感器適配為在用戶輸入裝置的部位產(chǎn)生電場(chǎng)，以及支持對(duì)電場(chǎng)中改變的檢測(cè)。傳感器布置進(jìn)一步地包括導(dǎo)電網(wǎng)。將導(dǎo)電網(wǎng)布置在傳感器和用戶輸入裝置的外表面之間，以便集中所產(chǎn)生的電場(chǎng)容量。
文檔編號(hào)G06F3/044GK101427206SQ200780013841
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2007年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月20日
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