接觸敏感和/或接近敏感的輸入裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種特別是利用電容工作原理的并且特別是用于家用電器的接觸敏感和/或接近敏感的輸入裝置以及涉及一種具有此類輸入裝置的家用電器。
【背景技術(shù)】
[0002]在多種電氣或電子電器中、特別是在家用電器如爐灶、烹飪臺、微波爐、洗碗機、洗衣機、干衣機、冰箱及類似物中經(jīng)常使用接觸敏感和/或接近敏感的按鈕開關(guān)或者接觸或接近開關(guān)，所述按鈕開關(guān)或者接觸或接近開關(guān)通過被用戶簡單的接觸或接近例如觸發(fā)確定的開關(guān)過程和/或改變電器設(shè)定(“觸控”)。
[0003]在電容式開關(guān)的情況下，由導(dǎo)電材料制成的電容式傳感元件與例如用戶的手指一起經(jīng)由在它們之間的(通常是以由電絕緣材料制成的蓋板形式的)電介質(zhì)構(gòu)成電容，該電容可根據(jù)對開關(guān)的操縱、即對配設(shè)給電容式傳感元件的操作區(qū)的接觸或未接觸或者接近或未接近而變化。電容式傳感元件的電容值的變化相應(yīng)影響傳感電路的輸出信號，該輸出信號可由分析電子裝置處理和分析，以便必要時表明對電容式開關(guān)的某種操縱。
[0004]此類電容式接觸敏感和/或接近敏感的輸入裝置例如可具有以帶有傳導(dǎo)性涂層的載體膜形式的、易彎或柔性的扁平材料作為傳感元件，該扁平材料一方面設(shè)置在電絕緣蓋板背后并且另一方面機械保持在印刷電路板上的接觸端子中并且電接觸導(dǎo)通，這例如在EPI 629 330 BI中公開。在EP 2 045 923 BI的情況下通過Z形接觸彈簧實現(xiàn)傳感元件和電路板之間的電連接，并且在WO 2011/160960 Al的情況下通過C形接觸彈簧實現(xiàn)電連接，其中，所述接觸彈簧在這兩種情況下分別直接定位于操作區(qū)背后。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的任務(wù)在于，創(chuàng)造一種改進的接觸敏感和/或接近敏感的輸入裝置。該改進的輸入裝置特別是即使針對操作面板的不同造型也應(yīng)能夠確保良好的信號輸出以及與分析電子裝置的良好的電連接。
[0006]該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的接觸敏感和/或接近敏感的輸入裝置來解決。本發(fā)明的特別優(yōu)選的設(shè)計方案和改進方案是從屬權(quán)利要求的技術(shù)方案。
[0007]本發(fā)明的接觸敏感和/或接近敏感的輸入裝置包括:具有操作區(qū)段的蓋板，該操作區(qū)段的朝向輸入裝置的用戶的一側(cè)為用戶構(gòu)成操作區(qū)，并且該操作區(qū)段的背離用戶的一側(cè)構(gòu)成傳感平面;傳感膜，該傳感膜設(shè)置在蓋板的背離用戶的一側(cè)并且在蓋板的操作區(qū)段的區(qū)域中具有至少一個電容式傳感區(qū)；承載板，該承載板設(shè)置在傳感膜的背離用戶的一側(cè)，并且在該承載板上設(shè)有至少一個電接觸區(qū)；和至少一個電接觸元件，所述電接觸元件設(shè)置在承載板和傳感膜之間，以便將傳感膜的所述至少一個傳感區(qū)與承載板的所述至少一個電接觸區(qū)導(dǎo)電連接。此外，所述蓋板具有接觸導(dǎo)通區(qū)段，該接觸導(dǎo)通區(qū)段沿傳感平面的方向設(shè)置在操作區(qū)段旁，并且該接觸導(dǎo)通區(qū)段的背離用戶的一側(cè)構(gòu)成接觸導(dǎo)通平面;此外，所述傳感膜具有至少一個電接觸區(qū)，所述電接觸區(qū)沿傳感平面的方向設(shè)置在所述至少一個傳感區(qū)旁并且與所述至少一個傳感區(qū)導(dǎo)電連接。并且所述至少一個電接觸元件將傳感膜的所述至少一個電接觸區(qū)與承載板的所述至少一個電接觸區(qū)導(dǎo)電連接。
[0008]例如家用電器的操作面板可構(gòu)造成大致平坦的或具有空間結(jié)構(gòu)(如拱曲、隆起等)。為了實現(xiàn)盡可能好的信號輸出，電容式傳感區(qū)應(yīng)依循操作面板的形狀、即應(yīng)該盡可能均勻地與該操作面板的朝向用戶的外側(cè)間隔開。另一方面，電容式傳感區(qū)必須與承載板的電接觸區(qū)導(dǎo)電連接，以便連接到分析電子裝置上。在根據(jù)本發(fā)明的輸入裝置中，一方面?zhèn)鞲心ぞ哂蟹珠_的電容式傳感區(qū)和電接觸區(qū)并且另一方面蓋板具有操作區(qū)段和在操作區(qū)段旁的接觸導(dǎo)通區(qū)段。通過所述措施，在空間上分離了電容傳感單元和電接觸導(dǎo)通單元的功能性。由此，它們可相互獨立地優(yōu)化調(diào)整。因此，針對操作面板的任何造型都能確?？煽康膫鞲袉卧秃唵吻铱煽康碾娊佑|導(dǎo)通單元。因此，可優(yōu)選將構(gòu)造簡單的構(gòu)件、特別是標準構(gòu)件、如簡單的沖壓彎曲件用于電接觸元件。根據(jù)操作面板的空間造型，傳感單元與接觸導(dǎo)通單元的或多或少復(fù)雜的空間布置可以按有利的方式轉(zhuǎn)移到蓋板中，傳感膜可簡單地適配該蓋板的結(jié)構(gòu)。蓋板優(yōu)選可制成簡單的注塑件?？傮w上，本發(fā)明的輸入裝置可由簡單的構(gòu)件組裝而成，但可適配復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)。
[0009]所述電接觸導(dǎo)通通過作為傳感膜載體的剛性的蓋板和優(yōu)選彈性的接觸元件來實現(xiàn)。由此可實現(xiàn)在安裝質(zhì)量、可重復(fù)性和自動化方面的優(yōu)點。此外可省卻在承載板上用于連接例如柔性的電纜引出頭或傳感膜本身的特殊插頭元件。
[0010]承載板在此情況下優(yōu)選是印刷電路板或塑料板。承載板優(yōu)選構(gòu)造為穩(wěn)定的板體，但也可以是柔性的和/或僅以膜厚度存在。在本發(fā)明的一種優(yōu)選設(shè)計方案中，在承載板上也設(shè)有分析電子裝置，該分析電子裝置與所述至少一個電接觸元件導(dǎo)電連接。結(jié)合本發(fā)明，分析電子裝置特別是用于處理和分析在傳感膜的所述至少一個電容式傳感區(qū)上檢測到的輸出信號，以便確定開關(guān)的(通過接觸或接近蓋板的操作區(qū)段的操作區(qū)的)操縱。須與該分析電子裝置區(qū)分開的是例如可裝入本發(fā)明的輸入裝置的家用電器的控制裝置，分析電子裝置與該控制裝置連接并且該控制裝置可以與分析電子裝置一起設(shè)置在承載板上或設(shè)置在家用電器的另一部位上。在一些應(yīng)用中，分析電子裝置也可優(yōu)選集成在該控制裝置中。
[0011 ]構(gòu)件的朝向或背離用戶的一側(cè)在此情況下應(yīng)該是指在輸入裝置的裝入狀態(tài)下(如裝入家用電器中)朝向用戶(即向外展示)或背離用戶(即向內(nèi)展示)的一側(cè)。
[0012]根據(jù)傳感膜和傳感區(qū)的數(shù)量，輸入裝置在此情況下可包括一個或多個利用電容測量原理的接觸敏感和/或接近敏感的開關(guān)。
[0013]傳感膜優(yōu)選以由塑料材料制成的載體膜為基礎(chǔ)。該載體膜優(yōu)選由PET、PC或類似物制成。載體膜可構(gòu)造成單層或多層的。傳感區(qū)和電接觸區(qū)優(yōu)選被印刷到或涂覆到載體膜上(例如借助導(dǎo)電的顏料、油膏或油墨)。所述印刷或涂覆優(yōu)選單層或多層地實施。傳感區(qū)和接觸區(qū)優(yōu)選借助電連接導(dǎo)線彼此導(dǎo)電連接，所述電連接導(dǎo)線優(yōu)選被印刷到或涂覆到載體膜上。傳感膜優(yōu)選具有最多0.5毫米、更優(yōu)選最多0.3mm或更小的層厚。傳感膜優(yōu)選構(gòu)造為柔性易彎構(gòu)件。因此，傳感膜優(yōu)選可依循蓋板的結(jié)構(gòu)。傳感區(qū)和接觸區(qū)優(yōu)選設(shè)置在載體膜的背離蓋板的一側(cè)上，但也可以選擇設(shè)置在朝向蓋板的一側(cè)上。
[0014]蓋板或至少其操作區(qū)段優(yōu)選由電絕緣材料制成，從而所述蓋板或至少其操作區(qū)段作為在傳感區(qū)和用戶之間的電介質(zhì)起作用。備選地，在蓋板的朝向用戶的一側(cè)上附加地設(shè)有電絕緣元件。蓋板優(yōu)選由塑料材料(例如PC、PMMA )、玻璃、玻璃陶瓷或類似物制成。蓋板也可與該蓋板的材料無關(guān)地稱為“頂蓋玻璃片(Deckglas)”。蓋板優(yōu)選制成為注塑件。蓋板優(yōu)選是剛性、即形狀穩(wěn)定的構(gòu)件。接觸導(dǎo)通區(qū)段優(yōu)選與蓋板的操作區(qū)段剛性連接。蓋板優(yōu)選是一件式的構(gòu)件。蓋板優(yōu)選可用在例如家用電器的操作面板中，其中，特別是蓋板的操作區(qū)段的造型依循操作面板的設(shè)計結(jié)構(gòu)(亦即例如也構(gòu)造成大致平坦的或拱曲/彎曲的)。
[0015]蓋板的操作區(qū)段的背離用戶的一側(cè)稱為傳感平面。傳感平面在