專利名稱：用于照明控制的觸摸屏致動器組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于控制從功率源傳輸?shù)诫娯撦d的功率量的負載控制
裝置。更具體地說，本發(fā)明涉及一種具有觸敏裝置的觸摸調(diào)光器(dimmer)。
背景技術：
常規(guī)的兩線調(diào)光器具有兩個端子用于連接到交流(AC)電源的"火 線"端子和用于連接到照明負載的"調(diào)光火線"端子。標準調(diào)光器使用諸
如雙向晶閘管或場效應晶體管(FET)的一個或多個半導體開關來控制被傳 輸?shù)秸彰髫撦d的電流，從而控制光的亮度。半導體開關一般被耦合在調(diào)光 器的火線端子和調(diào)光火線端子之間。
智能的壁裝式調(diào)光器包括用戶接口，所述用戶接口一般具有用于接收 用戶輸入的多個按鈕以及用于向所述用戶提供反饋的多個狀態(tài)指示器。這 些智能調(diào)光器一般包括微控制器或其它處理裝置，用于向終端用戶提供一 組高級的控制特征和反饋選項。在1993年9月28日授權的發(fā)明名稱為 "LIGHTING CONTROL DEVICE(照明控制裝置)"并且專利號為5,248,919 的共同轉(zhuǎn)讓的美國專利中非常詳細地描述了智能調(diào)光器的示例，在此將其 全部引用以供參考。
圖1是用于控制從AC功率源傳輸?shù)秸彰髫撦d的功率量的現(xiàn)有智能調(diào)光 器開關10的用戶接口的正視圖。如圖所示，調(diào)光器開關10包括面板12、 罩板14、用于選擇由所述調(diào)光器開關10控制的照明負載(未示出)的光亮 度的期望等級的亮度選擇致動器16以及控制開關致動器18。亮度選擇致動 器16的上部16A的致動增加或提高照明負載的光亮度，而亮度選擇致動器 16的下部16B的致動減少或降低所述光亮度。亮度選擇致動器16可以控 制搖臂開關、兩個單獨的按壓開關等?？刂崎_關致動器18可以控制按壓開 關或任何其它適合類型的致動器并且一般在被按壓時向用戶提供觸覺和聽 覺反饋。智能調(diào)光器10還包括采用諸如發(fā)光二極管(LED)的多個光源20形 式的亮度等級指示器。光源20可以被布置為陣列形式(諸如如同所示的線 性陣列)，代表被控制的照明負載的光亮度等級范圍。照明負載的亮度等級 可以在從最小亮度等級到最大亮度等級的范圍內(nèi)變動，所述最小亮度等級 優(yōu)選地是最低可見亮度，但是可以為零或者"完全關閉"，所述最大亮度等 級一般是"完全打開"。光亮度等級一般被表示為完全亮度的百分比。從而 當照明負載打開時，光亮度等級可以在從1%到100%的范圍內(nèi)變動。
通過根據(jù)光亮度等級來點亮光源20中所選擇的一個，相對于當一個或 多個被控制的燈打開時的范圍，所點亮光源在陣列內(nèi)的位置提供了光亮度 的視覺指示。例如，在圖1中示出了七個LED。點亮陣列中最上面的LED 將給出光亮度等級處于最大或接近最大的指示。點亮中央LED將給出光亮 度等級大約在中間范圍的指示。另外，當被控制的一個或多個燈關閉時， 以低照度等級點亮所有光源18，而以較高照度等級點亮在打開狀態(tài)下表示 當前亮度等級的LED。這使光源陣列能夠在黑暗環(huán)境中更易于被肉眼所察 覺，這有助于用戶在黑暗房間內(nèi)定位開關，例如以便致動所述開關以控制 房間內(nèi)的燈，并且在等級指示LED和剩余LED之間提供足夠的對比度以使 用戶能夠一 眼就察覺出相對亮度等級。
觸摸調(diào)光器(或"zip"調(diào)光器)在本領域中是公知的。觸摸調(diào)光器通 常包括觸摸操作輸入裝置，諸如電阻性或電容性觸摸板。觸摸操作裝置對 在該裝置表面上的點致動的力和位置做出響應并且隨后控制調(diào)光器的半導 體開關。在1993年3月23日授權的發(fā)明名稱為"TOUCH-OPERATED POWER CONTROL (觸摸操作功率控制)"并且專利號為5,196,782的共同 轉(zhuǎn)讓的美國專利中非常詳細地描述了觸摸調(diào)光器的示例，在此通過全部引 用加以結合以供參考。
圖2是現(xiàn)有觸摸操作裝置30，特別是薄膜分壓器，的截面圖。導電元 件32和電阻元件34被間隔框架36共同延伸地支撐并且相互鄰近。將輸入 電壓Vw施加到電阻元件34兩端以便跨過其表面提供電壓梯度。當沿著導 電元件32在點38處施加壓力(借助手指等)時，導電元件沿著電阻元件 34的表面向下彎曲并且電接觸相應的點，提供輸出電壓VouT，該輸出電壓 的值在輸入電壓VrN和地電勢之間。當壓力被釋放時，導電元件32恢復其原始形狀并且變得與電阻元件34電絕緣。觸摸操作裝置30的特征在于導 電元件32與電阻元件34之間的接觸電阻RcoNTACT。接觸電阻Rc，mcr取 決于觸摸操作裝置30的致動力并且一般對于正常致動力來說基本上很小。 圖3是現(xiàn)有觸摸調(diào)光器40的用戶接口的透視圖。調(diào)光器40包括觸摸 操作裝置30，其位于面板42的正后方。面板42包括位于觸摸操作裝置30 的導電元件32正上方的柔性區(qū)域44以允許用戶通過所述面板42來致動所 述觸摸操作裝置。常規(guī)的相控調(diào)光電路位于外殼46內(nèi)并且根據(jù)施加到柔性 區(qū)域44上的可選點的壓力來控制從源到負載的功率。面板42可以包括可 選的標記48、 50、 52，以分別表明柔性區(qū)域44的位置、負載的最低可到達 亮度等級以及"斷電控制"的位置?？蛇x的LED陣列54提供負載亮度等 級的視覺指示。當所述負載是光源時，優(yōu)選地在點亮的LED的數(shù)目與相應 的所察覺的光等級之間存在線性關系。柔性區(qū)域44可以可選地包括透光區(qū) 域，通過該區(qū)域LED陣列54可視。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種用于電子控制系統(tǒng)的控制結構，用于產(chǎn)生到電
負載的可變輸出電信號以可控地改變所述負載的輸出，所述控制結構包括 (1)包含控制電子部件的封閉體積；(2)在所述封閉體積的一個表面上的 蓋板，該蓋板具有平坦的前表面并且在該平坦的前表面中具有矩形開口； (3)伸長的觸摸板，其設置在所述矩形開口中并耦合所述控制電子部件， 并且適于產(chǎn)生輸出信號，所述輸出信號與所述觸摸板的長度內(nèi)由操作者觸 摸的所述觸摸板的位置有關；以及(4)所述觸摸板具有超過約2.5英寸的 長度，小于約3/16英寸的寬度以及在所述蓋板的表面上方小于3/32英寸的 高度。
根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，提供一種用于控制從源至負載的功率的系 統(tǒng)，包括以下的組合(1)蓋板，其具有帶矩形開口的前表面；(2)在所 述矩形開口后面的具有可接觸連續(xù)表面區(qū)域的觸摸板，用于對沿著所述區(qū) 域的長度上的任意位置施加的壓力做出響應以提供信號，所述信號具有至 少一個特性，所述特性是施加有所述壓力的所述區(qū)域上的實際位置的函數(shù); (3)電路裝置，用于根據(jù)所述信號調(diào)整從所述源提供給所述負載的所述功率；以及(4)所述觸摸板具有超過約3.5英寸的長度，約0.186英寸的寬 度以及在所述蓋板的表面上方約0.057英寸的高度。
另外，本發(fā)明提供一種用于電子控制系統(tǒng)的控制結構，用于產(chǎn)生到電 負載的可變輸出電信號以可控地改變所述負載的輸出。所述控制結構包括: (1)包含控制電子部件的封閉體積；(2)面板，具有窄且伸長的槽；(3) 伸長的觸摸屏，其至少部分地與所述窄且伸長的槽共同延伸且寬于所述槽， 并且所述伸長的觸摸屏被支撐在所述面板的后表面的后方并且與所述面板 的后表面分隔開；(4)安裝在所述伸長的觸摸屏頂部并與該伸長的觸摸屏 共同延伸的薄的狀態(tài)指示器支撐板；(5)多個狀態(tài)指示器，其沿著集中于 所述窄且伸長的槽的投影中心的直線安裝在所述薄的狀態(tài)指示器支撐板 上；(6)柔性致動器部件，其包括延伸的薄凸緣，所述凸緣具有從其一個 表面延伸的中心延伸部，所述凸緣位于所述狀態(tài)指示器支撐板上方并且所 述中心延伸部延伸通過所述伸長槽并且位于所述面板的前表面之上，所述 中心延伸部在每一個所述狀態(tài)指示器的位置處在其底表面上具有余隙，從 而所述柔性致動器可在沿著其長度方向上的任意位置處被按壓以在所述觸 摸屏上的相關位置處將壓力施加到所述觸摸屏；(7)多個光導管，其垂直 地延伸通過所述中心延伸部并具有與各自的所述狀態(tài)指示器的頂表面相鄰 且分隔開的底表面，并且該多個光導管在所述中心延伸部的外表面處具有 頂端；以及(8)電路裝置，將所述觸摸屏耦合到所述狀態(tài)指示器，以對在 觸摸屏的臨近位置處施加到觸摸屏的壓力做出響應而點亮各自的所述狀態(tài) 指不器。
本發(fā)明還提供了一種狀態(tài)指示器和用于將所述狀態(tài)指示器的光傳導到 遠端位置的光導管的組合，所述狀態(tài)指示器對其上電做出響應而產(chǎn)生具有 與其輸出表面垂直的軸的錐形光；所述光導管具有與所述狀態(tài)指示器輸出 表面平行并分隔開的輸入端表面；所述端表面在軸向位置處與所述錐形光 交叉，以使得在所述軸向位置處所述錐形光的交叉的全部區(qū)域是這樣的 即，所交叉的錐形的全部區(qū)域與所述光導管的所述輸入端表面的全部區(qū)域 對準。
本發(fā)明的其它特征及優(yōu)點通過以下參照附圖的說明描述中將變得顯而 易見。


圖1是現(xiàn)有調(diào)光器的用戶接口的正視圖； 圖2是現(xiàn)有觸摸操作裝置的截面圖； 圖3是現(xiàn)有觸摸調(diào)光器的用戶接口的透視圖； 圖4A是根據(jù)本發(fā)明的觸摸調(diào)光器的透視圖4B是圖4A的觸摸調(diào)光器的正視圖5A是圖4A的觸摸調(diào)光器的罩板和觸敏裝置的部分裝配截面圖； 圖5B是圖5A的罩板和觸敏裝置的部分分解截面圖； 圖6示出了組件的力分布和圖4A的觸摸調(diào)光器的累積力分布； 圖7是圖4A的觸摸調(diào)光器的簡化框圖8是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的圖7的觸摸調(diào)光器的穩(wěn)壓電路和使用 檢測電路的簡化示意圖9是圖7的觸摸調(diào)光器的可聽聲發(fā)生器(audible sound generator)的 簡化示意圖10是由圖4A的調(diào)光器的控制器所執(zhí)行的觸摸調(diào)光器過程的流程圖11是圖10的觸摸調(diào)光器過程的空閑過程的流程圖12A和12B是圖10的觸摸調(diào)光器過程的活動保持過程的流程圖13是圖10的觸摸調(diào)光器過程的釋放過程的流程圖14A和14B是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的用于圖4A的觸摸調(diào)光器的
四線觸敏裝置和控制器的電路的簡化示意圖15是根據(jù)本發(fā)明第三實施例的用于圖4A的觸摸調(diào)光器的四線觸敏
裝置和控制器的電路的簡化示意圖16A是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的觸摸調(diào)光器的透視圖16B是圖16A的觸摸調(diào)光器的正視圖17A是圖16B的觸摸調(diào)光器的底部截面圖17B是圖17A的底部截面圖的局部放大圖18A是圖16B的觸摸調(diào)光器的左側截面圖18B是圖18A的左側截面圖的局部放大圖19是圖16A的調(diào)光器的顯示印刷電路板的透視圖；以及圖20是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的薄觸敏致動器的底部截面圖的局部放 大圖。
具體實施例方式
當結合附圖閱讀時將更好地理解上述概要以及以下對優(yōu)選實施例的詳 細說明。為了說明本發(fā)明，附圖中僅示出了目前優(yōu)選的實施例，其中在幾 幅視圖中相同的附圖標記表示類似的部件，然而應當理解，本發(fā)明并不限 于所公開的具體方法和手段。
圖4A和4B分別是根據(jù)本發(fā)明的觸摸調(diào)光器100的透視圖和正視圖。 調(diào)光器100包括面板102，即蓋板，該面板具有平坦的前表面103和開口 104。開口 104可以限定行業(yè)標準定義的開口，諸如傳統(tǒng)開口或裝飾開口， 或者如圖4A所示的另一獨特大小的開口。具有平坦的觸敏前表面108的罩 板106穿過面板102的開口 104延伸。罩板106的前表面108位于觸敏裝 置110 (如圖5A和5B中所示)，即觸敏元件，的正上方，以使得調(diào)光器100 的用戶通過按壓罩板106的前表面108來致動觸敏元件110。如圖4A所示， 罩板106的前表面108基本上與面板102的前表面103平齊，即，罩板106 的前表面108的平面與面板102的前表面103的平面共面。然而，罩板106 可以穿過面板102的開口 104延伸，以使得在位于面板102的前表面103 的平面上方的平面中提供罩板的前表面108。面板102被連接到適配器109， 所述適配器109被連接到支架(yoke)(未示出)。所述支架適于將調(diào)光器 100安裝到標準電壁盒。
調(diào)光器IOO進一步包括視覺顯示器，例如，沿著罩板106的前表面108 的邊緣以線性陣列形式設置的多個狀態(tài)標記112。狀態(tài)標記112優(yōu)選地由位 于調(diào)光器100 (參見圖7)內(nèi)部的狀態(tài)指示器114，例如發(fā)光二極管(LED)， 從后面照亮。調(diào)光器100優(yōu)選地包括光導管(未示出)，該光導管具有多個 光導體以將光從調(diào)光器內(nèi)側的狀態(tài)指示器114傳導到罩板106的前表面108 上的標記112。標記112后面的狀態(tài)指示器114優(yōu)選地是藍色。如圖4A和 4B所示，調(diào)光器100包括七(7)個狀態(tài)標記112。然而，調(diào)光器100可以 包括任意數(shù)目的狀態(tài)標記。此外，狀態(tài)標記112可以沿著罩板106的前表 面108中央以垂直線性陣列設置。標記112可以包括由于前表面后方的空
ii白而在前表面108上出現(xiàn)的陰影。
罩板106的前表面108進一步包括圖標116。圖標116可以是任何類型 的視覺標記，例如以點為例。當致動位于圖標116周圍的前表面108的下 部時，調(diào)光器100使所連接的照明負載208 (圖7)從開啟改變?yōu)殛P閉(反 之亦然)，即觸發(fā)(toggle)。優(yōu)選地，藍色狀態(tài)指示器和橙色狀態(tài)指示器位 于圖標116的正后方，以使得當照明負載208開啟時所述圖標116用藍色 光來點亮并且當照明負載關閉時所述圖標116用橙色光來點亮。當致動前 表面108的上部時，即當致動位于圖標116周圍的部分之上時，使照明負 載208的亮度改變。位于狀態(tài)標記112后面的狀態(tài)指示器114被點亮以顯 示照明負載208的亮度。例如，如果照明負載208處于50%的照明亮度， 則將點亮中間狀態(tài)指示器。優(yōu)選地，調(diào)光器100不會對前表面108的禁止 區(qū)域118中的致動做出響應。禁止區(qū)域118防止在調(diào)光器100的操作期間 對前表面108的不期望部分的不經(jīng)意致動。
調(diào)光器100進一步包括氣隙開關致動器119。拉開氣隙開關致動器119 將打開調(diào)光器100內(nèi)側的機械氣隙開關219 (圖7)并且將照明負載208與 所連接的交流電壓源204斷開(圖7)。氣隙開關致動器119僅在面板102 的前表面103上方充分延伸以由用戶的指甲控制。調(diào)光器100的電子電路 (下面將更加詳細地描述)被安裝在印刷電路板(PCB)(未示出)上。PCB 被安裝在外殼(未示出)中，即成為封閉的體積，該外殼被附著到調(diào)光器 IOO的支架。
圖5A是部分裝配截面圖并且圖5B是根據(jù)本發(fā)明的調(diào)光器100的罩板 108和觸敏裝置110的部分分解截面圖。觸敏裝置IIO例如包括電阻分壓器， 并且按照與現(xiàn)有觸摸調(diào)光器40的觸摸操作裝置30類似的方式來操作。觸 敏裝置110包括由間隔框架124支撐的導電元件120和電阻元件122 。然而， 觸敏裝置110可以包括電容性觸摸屏或任何其它類型的觸摸響應元件。這 種觸敏裝置常常被稱為觸摸板或觸摸屏。
彈性體126由位于罩板106后表面中的開口 128容納。彈性體126位 于罩板106和觸敏裝置110之間，以使得將位于罩板前表面108上的壓力 傳遞到觸敏裝置110的導電元件120。優(yōu)選地，彈性體126由橡膠制成并且 厚度為0.040"。彈性體126優(yōu)選地具有40A的硬度，但是可以具有在20A到80A范圍內(nèi)的硬度。觸敏裝置110的導電元件120和電阻元件122以及 彈性體126優(yōu)選地由透明材料制造，以使得來自調(diào)光器100內(nèi)側的多個狀 態(tài)指示器114的光可用于通過觸敏裝置110和彈性體126而照亮罩板106 的前表面108。
觸敏裝置110的位置和大小由圖4B中的虛線來表示。觸敏裝置110具 有長度和寬度Wp其大于罩板106的前表面108的長度L2和寬度W2。 因此，觸敏裝置110的表面的第二區(qū)域A,(即，A-I^Wi)大于罩板106 的前表面108的第二區(qū)域A2 (g卩，A2 = L2*W2)。第二區(qū)域A2到第一區(qū)域 A上的正交投影包含在第一區(qū)域A,內(nèi)，以使得在罩板106的前表面108上 任一點處的點致動被傳送到觸敏裝置110的導電元件120。如圖4A和4B 所示，罩板106的前表面108的長度L2大致是寬度W2的四(4)倍。優(yōu)選 地，罩板106的前表面108的長度L2是寬度W2的四(4)到六(6)倍。 可選擇地，可以在裝飾型面板的開口中設置罩板106的前表面108。
圖6示出了在圖5A和5B中所示的調(diào)光器100的組件的力分布以及調(diào) 光器100的觸敏裝置110的累積力分布。每一個力分布示出了相對于點致 動的位置來致動觸敏裝置110所需要的力。該力分布代表用于將元件移動 給定量所需要的力。盡管圖6相對于調(diào)光器100的組件的寬度示出了力分 布，但是也可以沿著組件的長度提供類似的力分布。
圖6 (a)示出了罩板106的力分布。罩板106具有相當薄的側壁129， 例如厚度為0.010"，以使得罩板106呈現(xiàn)出基本平坦的力分布。圖6 (b) 示出了觸敏裝置110的力分布。由于間隔框架124，致動觸敏裝置110所需 要的力在邊緣附近增加。圖6 (c)示出了彈性體126的力分布。彈性體126 的力分布大體上是平的，即在所述彈性體126的前表面上任一點的力大體 上等于在后表面上相應點的力。
圖6 (d)是觸摸調(diào)光器100的總體力分布。對圖6 (a) - 6 (c)中所 示出的單個力分布進行加和以產(chǎn)生該總體力分布?？傮w力分布在罩板106 的前表面108的第二區(qū)域A2范圍內(nèi)大體上是平的。這意味著在罩板106的
前表面108的所有點處都需要大體相等的最小致動力fM!N來致動觸敏裝置
110，即便是在邊緣周圍也是如此。因此，本發(fā)明的調(diào)光器100在面板的開 口中提供了最大操作區(qū)域，即基本上是罩板106的前表面108的全部第二區(qū)域A2，其與現(xiàn)有觸摸調(diào)光器相比有所改進。最小致動力fMiN在罩板106 的前表面108上的所有點處都大體上相等。例如，最小致動力fMJN可以是
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圖7是根據(jù)本發(fā)明的觸摸調(diào)光器100的簡化框圖。調(diào)光器100具有連 接到交流電壓源204的火線端子202和連接到照明負載208的調(diào)光火線端 子206。調(diào)光器100使用在火線端子202和調(diào)光火線端子206之間耦合的雙 向半導體開關210來控制通過照明負載208的電流，進而控制照明負載208 的亮度。半導體開關210具有控制輸入(或柵極)，其被連接到柵極驅(qū)動電 路212。到柵極的輸入使半導體開關210有選擇地接通或不接通，其隨后控 制被提供到照明負載208的功率。柵極驅(qū)動電路212對來自控制器214的 控制信號做出響應而向半導體開關210提供控制輸入?？刂破?14可以是 任何適當?shù)目刂破?，諸如微控制器、微處理器、可編程邏輯器件(PLD)或 專用集成電路(ASIC)。
零交叉檢測電路216確定來自AC電源204的AC源電壓的零交叉點。 零交叉被定義為在每個半周期的開始處AC電源電壓從正極性到負極性躍 遷或從負極性到正極性躍遷的時刻。零交叉信息被提供到控制器214作為 輸入?？刂破?14產(chǎn)生柵極控制信號來操作半導體開關210，從而相對于 AC波形的零交叉點而在預定的時刻從AC電源204向照明負載208提供電 壓。電源218產(chǎn)生直流(DC)電壓Vcc，例如5伏，以為控制器214和調(diào) 光器100的其它低電壓電路供電。
觸敏裝置110通過穩(wěn)壓電路220和使用檢測電路222而被耦合到控制 器214。穩(wěn)壓電路220可用于穩(wěn)定觸敏裝置110的電壓輸出。因此，穩(wěn)壓電 路220的電壓輸出并不取決于在觸敏裝置110上點致動的力的幅度，而是 僅僅取決于所述點致動的位置。使用檢測電路222可用于檢測用戶何時致 動調(diào)光器100的前表面108。控制器214可用于控制穩(wěn)壓電路220和使用檢 測電路222的操作并且從所述穩(wěn)壓電路和使用檢測電路接收控制信號。優(yōu) 選地，穩(wěn)壓電路220具有緩慢的響應時間，而使用檢測電路222具有快速 響應時間。因而，當使用檢測電路222已經(jīng)檢測到觸敏裝置IIO的致動時， 控制器214可用于對由穩(wěn)壓電路220提供的控制信號做出響應而控制半導 體開關210。
14控制器214可用于驅(qū)動多個狀態(tài)指示器114，例如發(fā)光二極管(LED)，該多個狀態(tài)指示器114位于調(diào)光器100的前表面108上的標記112的后面。狀態(tài)指示器1M還包括位于圖標116正后方的藍色狀態(tài)指示器和橙色狀態(tài)指示器。藍色狀態(tài)指示器和橙色狀態(tài)指示器可以被分別實現(xiàn)為獨立的藍色LED和橙色LED，或者被實現(xiàn)為單個雙色LED。
調(diào)光器100進一步包括被耦合到控制器214的可聽聲發(fā)生器224，以使得控制器可用于使該聲音發(fā)生器對觸敏裝置110的致動做出響應而生成可聽見的聲音。存儲器225被耦合到控制器214并且可用于存儲調(diào)光器100的控制信息。
圖8是用于根據(jù)本發(fā)明第一實施例的觸敏裝置110和控制器214的電路，即穩(wěn)壓電路220和使用檢測電路222，的簡化示意圖。觸敏裝置IIO的電阻元件122被耦合在電源218的DC電壓Vcc和電路公共端之間，以使得DC電壓Vcc向觸敏裝置提供偏壓。電阻元件122的電阻值可以例如是7.6 kQ 。通過調(diào)光器100的罩板106的前表面108上的點致動位置來確定在觸敏裝置110的導電元件120和電阻元件122之間的接觸位置。導電元件120被耦合到穩(wěn)壓電路220和使用檢測電路222。如圖7所示，第一實施例的調(diào)光器100的觸敏裝置110是三線裝置，g卩，觸敏裝置具有三個連接或電極。觸敏裝置提供一個輸出，該輸出代表沿著Y軸的點致動的位置，即如圖4B所示的調(diào)光器100的縱軸。
穩(wěn)壓電路220包括大級別(whacking-grade)電容器C230 (即，具有大電容值的電容器)和第一開關232?？刂破?14可用于控制第一開關232以使其處于接通狀態(tài)和不接通狀態(tài)之間。當?shù)谝婚_關232接通時，電容器C230被耦合到觸敏裝置110的輸出，以使得輸出電壓被所述電容器C230濾波。當存在觸摸時，電容器C230上的電壓將被強制到穩(wěn)態(tài)電壓，該穩(wěn)態(tài)電壓代表前表面108上的觸摸位置。當不存在觸摸時，電容器上的電壓將保持在用于表示最后觸摸位置的電壓。觸敏裝置IIO和電容器C230形成采樣保持
電路。采樣保持電路的響應時間由觸敏裝置的電阻RD (即，電阻元件的電
阻RE和接觸電阻Rc)和電容器C230的電容來確定。在典型的致動期間，接觸電阻Rc與Re惶相比很小，以使得第一充電時間常數(shù)t i近似等于RE*C23()。該時間常數(shù)t i優(yōu)選地是13 ms，但是可以是在6ms和15ms之間的任何值。
當將光或瞬時壓力施加到觸敏裝置110時，電容器C230將繼續(xù)將其輸出保持在用于表示最后觸摸位置的電壓處。在釋放觸敏裝置110期間，瞬
時事件可以導致生成用于表示除實際觸摸位置之外的位置的輸出電壓。短
于第一充電時間常數(shù)t i的瞬時壓力基本上不會對電容器C230上的電壓產(chǎn)生影響，并且由此將基本上不會影響最后致動位置的感測。在小的壓力期
間，第二充電時間常數(shù)t 2基本上比在正常壓力期間的充電時間常數(shù)更長，
即基本上大于第一時間常數(shù)t P這是由于較高的接觸電阻Rc的緣故。然而，電容器C230兩端的電壓穩(wěn)態(tài)值對于在相同位置的正常壓力來說是相同的。因此，穩(wěn)壓電路220的輸出僅代表觸敏裝置110的致動點的位置。
使用檢測電路222包括電阻器R234、電容器C236和第二開關238，所述使用檢測電路222由控制器214控制。當開關238接通時，電阻器R234和電容器C236的并聯(lián)組合被耦合到觸敏裝置110的輸出。優(yōu)選地，電容器C236具有基本上很小的電容C236，以使得電容器C236對前表面108上的所有點致動做出響應而基本上迅速地進行充電。電阻器R234在開關238斷開時允許電容器C236迅速地放電。因此，使用檢測電路222的輸出代表觸敏裝置110的瞬時使用。
控制器214按照互補的方式控制開關232、 238。當?shù)谝婚_關232接通時，第二開關238斷開，反之亦然?？刂破?14控制第二開關238在電壓
源204的每半個周期中以短的時間段tusA(jE接通一次，以確定用戶是否正在致動前表面108。優(yōu)選地，短的時間段tusAGE近似為IOO微秒或該半周期的
1% (假定每個半周期長8.33毫秒)。對于剩余的時間來說，第一開關232接通，以使得電容器C230可用于相應地充電。當?shù)谝婚_關232斷開并且第二開關238接通時，穩(wěn)壓電路220的大級別電容器C230不能以顯著的速率放電，并且因而當控制器214正在確定觸敏裝置110是否通過使用檢測電路222被致動時，跨過電容器C230兩端的電壓不會顯著地改變。
圖9是調(diào)光器100的可聽聲發(fā)生器224的簡化示意圖?？陕犅暟l(fā)生器224使用音頻功率放大器集成電路(IC) 240，例如由得克薩斯儀器公司制造的零件號TPA721，以從壓電或磁揚聲器242產(chǎn)生聲音。放大器IC 240被耦合到DC電壓Vcc (引腳6)和電路公共端(引腳7)以對放大器IC供電。電容器C244 (優(yōu)選地具有電容值0.1 u F)被耦合在DC電壓Vcc和電路公共端之間以去耦合電源電壓并且確保輸出總諧波失真(THD)盡可能地低。
可聽聲發(fā)生器224從控制器214接收聲音使能信號246。聲音使能信號246被提供到放大器IC 240上的使能引腳(即，引腳l)，以使得可聽聲發(fā)生器224可用于在聲音使能信號處于邏輯高電平時產(chǎn)生聲音。
可聽聲發(fā)生器224進一步從控制器214接收聲音波形信號248。聲音波形信號248是被放大器IC 240放大的音頻信號以在揚聲器242處產(chǎn)生適當?shù)穆曇?。聲音波形信?48首先被包括有電阻器R250和電容器C252的低通濾波器進行濾波。優(yōu)選地，電阻器R250具有l(wèi)kQ的電阻值并且電容器C252具有0.1 nF的電容值。然后使濾波信號通過電容器C254傳遞以生成輸入信號Vxn。電容器C254允許放大器IC將輸入信號VjN偏置到適當?shù)腄C電平以實現(xiàn)優(yōu)化操作并且優(yōu)選地具有0.1 UF的電容值。將輸入信號Vw通過輸入電阻Rt提供到放大器IC240的負輸入端(引腳4)。放大器IC240的正輸入端(引腳3)以及旁路引腳(引腳2)通過旁路電容器C256(優(yōu)選地具有O.l PF的電容值)而被耦合到電路公共端。
放大器IC240的輸出信號VouT從正輸出端(引腳5)到負輸出端(引腳8)生成并且被提供到揚聲器242。負輸入端(引腳4)通過輸出電阻Rr被耦合到正輸出端(引腳5 )。放大器IC 240的增益由輸入電阻&和反饋電阻器Rf沒置，即
增i = Vout^Vin 二 -2'(Rf / Ri).
優(yōu)選地，輸入電阻R:和輸出電阻RF都具有10kQ的電阻值，以使得放大器IC240的增益是負二 (-2)。
圖IO是由根據(jù)本發(fā)明的調(diào)光器100的控制器214所執(zhí)行的觸摸調(diào)光器過程300的流程圖。優(yōu)選地，在AC電壓源204的每一個半周期都會從控制器214的軟件的主循環(huán)中調(diào)用觸摸調(diào)光器過程300 —次。觸摸調(diào)光器過程300根據(jù)調(diào)光器100的狀態(tài)而選擇地執(zhí)行三個過程的其中之一。如果在步驟310調(diào)光器100處于"空閑"狀態(tài)(即，用戶沒有致動觸敏裝置110)，則控制器214執(zhí)行空閑過程400。如果在步驟320調(diào)光器100處于"活動保持"狀態(tài)(即，用戶目前正在致動觸敏裝置110)，則控制器214執(zhí)行活動保持過程500。如果在步驟330調(diào)光器100處于"釋放"狀態(tài)(即，用戶最近停止致動觸敏裝置110)，則控制器214執(zhí)行釋放過程600。
圖11是根據(jù)本發(fā)明的空閑過程400的流程圖。控制器114使用"聲音標志"和"聲音計數(shù)器"來確定何時使可聽聲發(fā)生器224產(chǎn)生可聽到的聲音。聲音標志的目的在于使得在控制器214處于空閑狀態(tài)之后執(zhí)行活動保持過程500的第一時間產(chǎn)生聲音。如果聲音標志被設置，則控制器214將導致產(chǎn)生聲音。聲音計數(shù)器用于確保控制器214不會使可聽聲發(fā)生器224太頻繁地產(chǎn)生可聽到的聲音。聲音計數(shù)器優(yōu)選地具有最大聲音計數(shù)器值Smax，例如，大致425毫秒。因此，在產(chǎn)生可聽到的聲音之間存在至少18個半周期的間隙。在釋放過程600期間啟動聲音計數(shù)器，這將在下面進行詳細描述。參照圖ll，當進入空閑狀態(tài)時，如果在步驟402沒有設置聲音標志，則在步驟404控制器214設置所述聲音標志。
"LED計數(shù)器"和"LED模式"由控制器214使用以控制調(diào)光器100的狀態(tài)指示器114 (即，LED)?？刂破?14使用LED計數(shù)器來確定自從觸
敏裝置110被致動以來預定時間tLED何時期滿。當預定時間two己經(jīng)期滿時，控制器214將LED模式從"活動"改變?yōu)?不活動"。當LED模式是"活動"時，控制狀態(tài)指示器114以使得一個或多個狀態(tài)指示器被點亮到明亮等級。當預定時間tLED期滿時，LED模式被改變?yōu)?不活動"，即，控制狀態(tài)指示器114以使得一個或多個狀態(tài)指示器被點亮到暗等級。參照圖11，如果在步驟410LED計數(shù)器小于最大LED計數(shù)器值LMAX，則在步驟412使LED計數(shù)器的值加一并且所述過程移到步驟418。然而，如果LED計數(shù)器不少于最大LED計數(shù)器值Lmax，則在步驟414，使LED計數(shù)器清零并且在步驟416，將LED模式設置為不活動。由于觸摸調(diào)光器過程300每半個
周期被執(zhí)行一次，所以預定時間tLED優(yōu)選地等于tLED = ThalF'LmAX，其中thalf是半周期的時間。
接下來，控制器214讀取使用檢測電路222的輸出以確定觸敏裝置110是否正在被致動。優(yōu)選地，在電壓源204的每個半周期，監(jiān)視使用檢測電路222 —次。在步驟418，控制器214打開開關232并且閉合開關238以將電阻器R234和電容器C236耦合到觸敏裝置110的輸出。在步驟420，控制器214優(yōu)選地通過使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)來確定使用檢測電路222的輸出的DC電壓。接下來，在步驟422控制器214閉合開關232并且打開開關238。
在步驟424，如果在調(diào)光器100的前表面108上存在活動，即如果在步驟420所確定的DC電壓在預定的最小電壓閾值以上，則在步驟426使"活動計數(shù)器"的值加一。否則，在步驟428使活動計數(shù)器清零。活動計數(shù)器由控制器214使用以確定在步驟420所確定的DC電壓是否是觸敏裝置110的點致動的結果而不是噪聲或其它不期望的脈沖?；顒佑嫈?shù)器的使用類似于機械開關的軟件"去跳"過程，這在本領域中是公知的。如果在步驟430活動計數(shù)器不少于最大活動計數(shù)器值AMAx，則在步驟432將調(diào)光器狀態(tài)設置為活動保持狀態(tài)。否則，在步驟434，所述過程簡單地結束。
圖12A和12B是活動保持過程500的流程圖，當觸敏裝置110正在被致動時，即當調(diào)光器100處于活動保持狀態(tài)時，每半個周期執(zhí)行一次。首先，對用戶是否已經(jīng)停止使用，即釋放，觸敏裝置110進行確定。在步驟510，控制器214打開開關232并且閉合開關238，并且在步驟512讀取使用檢測電路222的輸出。在步驟514，控制器214閉合開關232并且打開開關238。如果在步驟516在調(diào)光器100的前表面108上不存在活動，則在步驟518控制器214使"不活動計數(shù)器"的值加一?？刂破?14使用不活動計數(shù)器來確保用戶在進入釋放模式之前沒有正在致動觸敏裝置110。如果在步驟520不活動計數(shù)器小于最大不活動計數(shù)器值Imax，則在步驟538所述過程結束。否則，在步驟522將調(diào)光器狀態(tài)設置為釋放狀態(tài)，繼而所述過程結束。
如果在步驟516在觸敏裝置110上存在活動，則控制器214讀取穩(wěn)壓電路220的輸出，所述輸出代表在調(diào)光器100的前表面108上點致動的位置。由于開關232接通并且開關238斷開，所以在步驟524控制器214優(yōu)選地使用ADC來確定穩(wěn)壓電路220的輸出處的DC電壓。
接下來，控制器214使用緩沖器以對穩(wěn)壓電路220的輸出"進行濾波"。當用戶致動觸敏裝置110時，電容器C230將在由先前描述的第一時間常數(shù)^確定的時間段內(nèi)充電到近似穩(wěn)態(tài)電壓，所述穩(wěn)態(tài)電壓代表在前表面108上的致動位置。由于在此時間期間電容器C230兩端的電壓，即穩(wěn)壓電路220的輸出，正在增加，所以在步驟525控制器214延遲預定的時間段，優(yōu)選地為近似三(3)個半周期。
當用戶的手指從罩板106的前表面108移開時，點致動的力和位置發(fā)生微小的變化，即出現(xiàn)"手指滑離"事件。因此，觸敏裝置110的輸出信號不再代表點致動的位置。為了防止控制器214在手指滑離事件期間處理讀數(shù)，控制器214將讀數(shù)保存在緩沖器中并且在存在延遲，例如六個半周期，之后，處理該讀數(shù)。特別地是，當在步驟525延遲結束時，在步驟526控制器214將新的讀數(shù)(即，來自步驟524)旋轉(zhuǎn)到緩沖器中。如果在步驟528緩沖器具有至少六個讀數(shù)，則在步驟530控制器214平均緩沖器中在第五和第六位置中的讀數(shù)以生成觸摸位置數(shù)據(jù)。按照這種方式，當用戶停止致動觸敏裝置110時，在控制器在觸敏裝置的轉(zhuǎn)變時間附近處理保存在緩沖器中的讀數(shù)之前，在步驟516控制器214檢測該改變并且在步驟522將調(diào)光器狀態(tài)設置為釋放狀態(tài)。
在步驟532，控制器114確定來自步驟530的觸摸位置數(shù)據(jù)是否處于禁止區(qū)域118中(如圖4B所示)。如果觸摸位置數(shù)據(jù)處于禁止區(qū)域118中，則在步驟538，活動保持過程500簡單地結束。否則，在步驟534中對是否應當產(chǎn)生聲音做出確定。特別地是，如果設置了聲音標志并且如果聲音計數(shù)器已經(jīng)達到最大聲音計數(shù)器值Smax，則控制器214將聲音使能信號246驅(qū)動為高并且向可聽聲發(fā)生器224提供聲音波形信號248以在步驟535產(chǎn)生聲音。此外，在步驟536使聲音標志清零，以使得只要調(diào)光器100保持在活動保持狀態(tài)中就不會產(chǎn)生聲音。
如果觸摸位置數(shù)據(jù)處于觸發(fā)區(qū)域中，即在圖標116周圍的罩板106的前表面108的下部(如圖4A所示)，則在步驟540，控制器214將觸敏裝置110的致動處理作為觸發(fā)。如果在步驟542照明負載208目前是關閉的，則控制器214將照明負載開啟。特別地是，在步驟544控制器214利用藍色狀態(tài)指示器照亮圖標116，并且在步驟546將照明負載208調(diào)亮到預設電平，即照明負載的期望照明亮度。如果在步驟542照明負載目前開啟，則在步驟548控制器214開啟位于圖標116后面的橙色狀態(tài)指示器并且在步驟550使照明負載208變暗以關閉。
如果在步驟540觸摸位置數(shù)據(jù)并不處于觸發(fā)區(qū)域中，則在步驟552控制器214調(diào)整觸摸位置數(shù)據(jù)。穩(wěn)壓電路220的輸出是在最大值，即基本上是DC電壓Vcc，和最小值之間的DC電壓，該電壓與當用戶正在致動罩板106的前表面108上部的下端時由觸敏裝置110所提供的DC電壓相對應?？刂破?14將此DC電壓調(diào)整為處于照明負載208的關閉(即，1%)和完全亮度(即，100%)之間的值。在步驟554，控制器214使照明負載208調(diào)整為在步驟552所生成的調(diào)整級別。
接下來，控制器214改變位于罩板106的前表面108上的標記112后方的狀態(tài)指示器114。當用戶致動觸敏裝置110以改變照明負載208的亮度時，控制器214判斷是否改變目前被點亮的狀態(tài)指示器114。由于存在七個(7)狀態(tài)指示器來表明在1%和100%之間的亮度，所以控制器214可以點亮第一狀態(tài)指示器，即最低狀態(tài)指示器，來表示在1%和14%之間的亮度，點亮第二狀態(tài)指示器來表示在15%和28%之間的亮度，等等。第七狀態(tài)指示器，即最高狀態(tài)指示器，可以被點亮來表示在85%和100%之間的亮度。優(yōu)選地是，控制器214使用滯后來控制狀態(tài)指示器114，以使得如果用戶在上述兩個亮度區(qū)域之間的邊界處致動了前表面108，則連續(xù)的狀態(tài)指示器不會來回地被觸發(fā)。
參照圖12B，在步驟556對是否需要做出改變以使狀態(tài)指示器被點亮做出判斷。如果當前LED(結果來自步驟530的觸摸位置數(shù)據(jù))與先前LED相同，則不需要改變LED。在步驟558，當前LED被設置為與先前LED相同，在步驟560使滯后計數(shù)器清零，并且在步驟570所述過程結束。
如果在步驟556當前LED不與先前LED相同，則控制器214確定是否應當改變LED。特別地是，在步驟562，如果光等級從由觸摸位置數(shù)據(jù)所表明的光等級改變了2%，則控制器214確定當前LED是否要改變。如果當前LED不需要改變，則在步驟560使滯后計數(shù)器清零并且在步驟570所述過程結束。否則，在步驟564使滯后計數(shù)器的值加一。如果在步驟566滯后計數(shù)器小于最大滯后計數(shù)器值HMAX，則在步驟570所述過程結束。否則，在步驟568根據(jù)觸摸位置數(shù)據(jù)來相應地改變LED。
圖13是釋放過程600的流程圖，所述釋放過程600在活動保持過程500的步驟522控制器214將調(diào)光器狀態(tài)設置為釋放狀態(tài)之后執(zhí)行。首先，在步驟610設置保存標志。接下來，在步驟612使聲音計數(shù)器復位以確保不
21會再次產(chǎn)生聲音，例如優(yōu)選地為18個半周期。在步驟618，對調(diào)光器100 目前是否正在執(zhí)行減弱至關閉做出判斷。如果沒有，則在步驟620將當前 級別作為預置級別而保存在存儲器225中。否則，在步驟622將期望的照 明亮度設置為關閉，在步驟624開始長的減弱遞減計數(shù)，并且將預置級別 作為關閉而保存在存儲器225中。
圖14A和圖14B是用于根據(jù)本發(fā)明第二實施例的四線觸敏裝置710和 控制器714的電路的簡化示意圖。四線觸敏裝置710具有四個連接，即電 極，并且提供兩個輸出代表沿著Y軸的點致動的位置的第一輸出，所述 Y軸即在圖4B中所示出的調(diào)光器100的縱軸；以及代表沿著X軸的點致動 的位置的第二輸出，所述X軸即垂直于所述縱軸的軸。四線觸敏裝置710 根據(jù)DC電壓Vcc如何被連接到觸敏裝置而提供輸出。穩(wěn)壓電路720被可操 作地耦合到第一輸出并且使用檢測電路722被可操作地耦合到第二輸出。
控制器714控制三個開關760、 762、 764以將觸敏裝置710相應地連 接到DC電壓。當如圖14A所示在位置A連接開關760、 762、 764時，DC 電壓V(x被耦合到Y軸電阻器的兩端，并且X軸電阻器向穩(wěn)壓電路720提 供輸出。當如圖14B所示在位置B連接開關760、 762、 764時，DC電壓 Vc:c被耦合在X軸電阻器的兩端，并且Y軸電阻器向使用檢測電路722提 供輸出。由于控制器714提供一個輸出信號以控制穩(wěn)壓電路720或者檢測 電路722是否被耦合到觸敏裝置110，所以由所述控制器714執(zhí)行的軟件與 在圖10-13中所示出的控制器214所執(zhí)行的軟件相同。
圖15是用于根據(jù)本發(fā)明第三實施例的四線觸敏裝置710和控制器814 的電路的簡化示意圖?？刂破?14可用于沿著Y軸和X軸讀取在四線觸敏 裝置710上的點致動的位置。當沿著Y軸確定所述位置時，如上所述，控 制器814通過控制開關760、 762、 764而與在圖14A和14B中所示出的控 制器714相同地操作。
提供附加的穩(wěn)壓電路870以沿著X軸確定點致動的位置。附加的穩(wěn)壓 電路870包括大級別電容器C872?？刂破?14控制開關874以有選擇地在 使用檢測電路722和附加的穩(wěn)壓電路870之間切換X軸的輸出。控制器814 按照與控制器214控制開關232、 238的類似方式(如圖8所示)來控制開 關874。圖16A和16B分別是根據(jù)本發(fā)明第四實施例的觸摸調(diào)光器900的透視 圖和正視圖。圖17A是調(diào)光器900的底部截面圖并且圖17B是調(diào)光器900 的底部截面圖的局部放大圖。圖18A是調(diào)光器900的左側截面圖并且圖18B 是調(diào)光器900的左側截面圖的局部放大圖。
觸摸調(diào)光器900包括薄觸敏致動器910，該觸敏致動器包括延伸穿過罩 板914的致動部件912。調(diào)光器900進一步包括面板916，該面板具有非標 準開口 918并且被安裝到適配器920。罩板914被安裝在面板916后方并且 延伸穿過開口918。適配器920連接到支架922，所述支架922適于將調(diào)光 器900安裝到標準電壁盒。主要印刷電路板(PCB) 924被安裝在外殼926 的內(nèi)側并且包括調(diào)光器200的一些電路，例如調(diào)光器200的半導體開關210、 柵極驅(qū)動電路212、控制器214、零交叉檢測電路216、電源218、穩(wěn)壓電 路220、使用檢測電路222、可聽聲發(fā)生器224和存儲器225。薄觸敏致動 器910優(yōu)選地延伸超出面板1/16"，即具有1/16"的高度，但是可以具有在 1/32"到3/32"范圍內(nèi)的高度。優(yōu)選地是，觸敏致動器910具有3-5/8"的長度 并且具有3/16"的寬度。然而，觸敏致動器910的長度和寬度可以分別在 2-5/8" - 4"和1/8" - 1/4"的范圍內(nèi)。
觸敏致動器910操作以接觸在觸摸調(diào)光器900內(nèi)側的觸敏裝置930。觸 敏裝置930包含在基座932內(nèi)。致動部件912包括多個長柱934，該長柱接 觸觸敏裝置930的前表面并且沿著致動部件的長度方向設置為線性陣列形 式。柱934用作力集中器以將來自致動部件912致動的力集中到觸敏裝置 930。
多個狀態(tài)指示器936在致動部件912后方以線性陣列形式設置。狀態(tài) 指示器被安裝在顯示PCB938，即狀態(tài)指示器支撐板，上，所述狀態(tài)指示器 支撐板被安裝在觸敏裝置930和罩板914之間。圖19是顯示PCB 938的透 視圖。顯示PCB 938包括多個孔939，長柱934通過所述孔939延伸以接觸 觸敏裝置930。致動部件912優(yōu)選地由半透明材料制造，以使得狀態(tài)指示器 936的光被傳送到致動部件的表面。在狀態(tài)指示器936的正上方的致動部件 912中提供多個短柱940以作為用于狀態(tài)指示器的線性陣列的光導管進行操 作。顯示PCB938包括突出952，在該突出的下面具有連接器954，用于將 所述顯示PCB 938連接到主要PCB 924。致動部件912包括槽口 942，用于分隔致動部件的下部944和上部946。 當所述致動部件912的下部944致動時，調(diào)光器900使所連接的照明負載 從開啟觸發(fā)為關閉(反之亦然)。優(yōu)選地是，藍色狀態(tài)指示器948和橙色狀 態(tài)指示器950位于下部944的后方，以使得當照明負載開啟時用藍色光來 點亮該下部并且當照明負載關閉時用橙色光來點亮該下部。所述致動部件 912的上部946的致動，即在槽口 942以上部分的致動，使照明負載的亮度 改變?yōu)閷υ谒鲋聞硬考?12上的致動位置做出響應的級別。在狀態(tài)標記 112后方的狀態(tài)指示器936被點亮以像先前所描述的觸摸調(diào)光器100那樣顯 示照明負載的亮度。
圖20是根據(jù)本發(fā)明第五實施例的薄觸敏致動器960的底部截面圖的局 部放大圖。觸敏致動器960包括致動部件962，該致動部件具有用于致動觸 敏裝置930的兩個柱964。多個狀態(tài)指示器966被安裝在柔性顯示PCB 968 上，即被安裝在柔性狀態(tài)指示器支撐板上，致動部件962的柱964可用于 通過所述柔性顯示PCB 968來致動觸敏裝置930。狀態(tài)指示器966優(yōu)選地是 藍色LED并且沿著致動部件962的長度設置。優(yōu)選地是，致動部件962由 半透明材料制造，以使得狀態(tài)指示器966的光被傳送到致動部件的表面。
盡管已經(jīng)根據(jù)本發(fā)明的特定實施例描述了本發(fā)明，但是許多其它變化 和修改及其它使用對本領域的普通技術人員來說將變得顯而易見。因此優(yōu) 選地是，本發(fā)明并不限于這里的特定公開，而僅由所附的權利要求書限定。
權利要求
1、一種用于電子控制系統(tǒng)的控制結構，用于產(chǎn)生到電負載的可變輸出電信號以可控地改變所述負載的輸出，所述控制結構包括(a)包含控制電子部件的封閉體積；(b)在所述封閉體積的一個表面上的蓋板，所述蓋板具有平坦的前表面并且在所述平坦的前表面中具有矩形開口；(c)伸長的觸摸板，設置在所述矩形開口中且耦合到所述控制電子部件，并且適于產(chǎn)生輸出信號，所述輸出信號與在所述觸摸板的長度內(nèi)操作者觸摸所述觸摸板的位置有關；以及(d)所述觸摸板具有超過大約2.5英寸的長度，小于大約3/16英寸的寬度以及在所述蓋板的所述表面上方小于3/32英寸的高度。
2、 根據(jù)權利要求1所述的控制結構，其中，所述觸摸板具有大約2-5/8 英寸至大約4英寸的長度，大約1/8英寸至大約1/4英寸的寬度以及大約1/32 英寸至大約3/32英寸的高度。
3、 根據(jù)權利要求2所述的控制結構，其中，所述長度是大約3-5/8英 寸，所述寬度是大約3/16英寸并且所述高度是大約1/16英寸。
4、 根據(jù)權利要求1所述的控制結構，其中，所述觸摸板是電阻性板。
5、 根據(jù)權利要求1所述的控制結構，其中，所述觸摸板是電容性板。
6、 根據(jù)權利要求1所述的控制結構，其中，所述伸長的觸摸板是直的， 并且與所述蓋板的側邊平行。
7、 根據(jù)權利要求1所述的控制結構，其中，所述伸長的觸摸板位于所 述蓋板的所述寬度的中心。
8、 一種用于控制從源到負載的功率的系統(tǒng)，包括以下的組合(a) 蓋板，所述蓋板具有前表面，所述前表面具有矩形開口；(b) 位于所述矩形開口的后面并且具有可接觸的連續(xù)表面區(qū)域的觸摸 板，用于對沿著所述區(qū)域的長度的任意位置所施加的壓力做出響應而提供 信號，所述信號具有至少一個特性，所述特性是施加有所述壓力的所述區(qū) 域上的實際位置的函數(shù)；(c) 電路裝置，用于根據(jù)所述信號來調(diào)整從所述源提供給所述負載的 所述功率；以及(d) 所述觸摸板具有超過大約3.5英寸的長度，大約0.186英寸的寬 度以及在所述蓋板的所述表面上方大約0.0625英寸的高度。
9、 根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述伸長的觸摸板是直的，并 且與所述蓋板的側邊平行且位于所述蓋板的所述寬度的中心。
10、 一種用于電子控制系統(tǒng)的控制結構，用于產(chǎn)生到電負載的可變輸 出電信號以可控地改變所述負載的輸出，所述控制結構包括-(a) 包含控制電子部件的封閉體積；(b) 面板，在所述面板中具有窄且伸長的槽；(c) 伸長的觸摸屏，所述伸長的觸摸屏至少部分地與所述窄且伸長的 槽共同延伸且寬于所述槽，并且所述伸長的觸摸屏被支撐在所述面板的后 表面的后面且與所述面板的后表面分隔開；(d) 安裝在所述伸長的觸摸屏的頂部并且與所述伸長的觸摸屏共同延 伸的薄的狀態(tài)指示器支撐板；(e) 沿著集中于所述窄且伸長的槽的投影中心的直線而被安裝在所述 薄的狀態(tài)指示器支撐板上的多個狀態(tài)指示器；(f) 柔性致動器部件，包括具有從其一個表面延伸的中心延伸部的延 伸的薄凸緣，所述凸緣位于所述狀態(tài)指示器支撐板上方并且所述中心延伸 部延伸通過所述伸長的槽且位于所述面板的所述前表面的上方，所述中心 延伸部在每一個所述狀態(tài)指示器的位置處在所述中心延伸部的底表面中具 有余隙，從而能夠在沿著所述柔性致動器的長度方向的任意位置處按壓所述柔性致動器以在所述觸摸屏上的相關位置處將壓力施加到所述觸摸屏；(g) 多個光導管，其通過所述中心延伸部垂直延伸并且具有與各自的 所述狀態(tài)指示器的頂表面相鄰且分隔開的底表面，而且具有位于所述中心 延伸部的外表面處的頂端；以及(h) 電路裝置，其將所述觸摸屏耦合到所述狀態(tài)指示器，以在臨近所 述觸摸屏的位置處對施加到所述觸摸屏的壓力做出響應而照亮各自的所述 狀態(tài)指示器。
11、 根據(jù)權利要求10所述的控制結構，其中，所述凸緣以及中心延伸 部以薄的柔性材料一體形成。
12、 根據(jù)權利要求10所述的控制結構，其中，所述中心延伸部的所述 頂表面是圓柱形。
13、 根據(jù)權利要求10所述的控制結構，其中，所述中心延伸部的所述 底端具有突出的壓力點，用于對位于所述中心延伸部的相應頂部位置處的 壓力做出響應而將局部壓力施加到所述觸摸屏。
14、 根據(jù)權利要求12所述的控制結構，其中，所述中心延伸部的所述 底端具有突出的壓力點，用于對位于所述中心延伸部的相應頂部位置處的 壓力做出響應而將局部壓力施加到所述觸摸屏。
15、 根據(jù)權利要求10所述的控制結構，其中，每一個所述狀態(tài)指示器 對它們的激發(fā)做出響應而產(chǎn)生錐形光，所述錐形光具有與所述狀態(tài)指示器 的所述表面垂直的軸；選擇位于所述狀態(tài)指示器表面與所述光導管的底部 表面之間的所述間隔，以使得在容納所述光導管的所述底部表面的所述錐 形的截面處，所述光導管的所述底部的全部表面截取所述錐形光的全部區(qū) 域。
16、 根據(jù)權利要求10所述的控制結構，其中，所述中心延伸部在所述面板的所述前部上方延伸大約0.060英寸。
17、 根據(jù)權利要求12所述的控制結構，其中，所述中心延伸部在所述 面板的所述前部上方延伸大約0.060英寸。
18、 根據(jù)權利要求IO所述的裝置，其中，所述狀態(tài)指示器是藍色LED。
19、 一種狀態(tài)指示器和用于將所述狀態(tài)指示器的光傳導到遠端位置的 光導管的組合，所述狀態(tài)指示器對它的上電做出響應而產(chǎn)生具有垂直于其 輸出表面的軸的錐形光；所述光導管具有與所述狀態(tài)指示器輸出表面平行 且與所述狀態(tài)指示器輸出表面分隔開的輸入端表面；所述端表面在軸向位 置處與所述錐形光交叉，以使得在軸向位置處所述錐形光的交叉的全部區(qū) 域是這樣的即所交叉的錐形的全部區(qū)域與所述光導管的所述輸入端表面 的全部區(qū)域?qū)省?br> 全文摘要
本發(fā)明公開一種用于負載控制裝置的用戶接口，該負載控制裝置包括罩板、觸敏裝置以及觸敏致動器。該觸敏致動器容納在罩板的開口中并且包括多個用于致動觸敏裝置的集力器。觸敏致動器的前表面用于由該負載控制裝置的用戶致動，以使得觸敏致動器將來自觸敏致動器前表面的力傳送到觸敏裝置。優(yōu)選地，觸敏致動器沿著線性軸設置在負載控制裝置的面板的開口中。負載控制裝置用于對觸敏致動器的致動做出響應以控制所連接的電負載。負載控制裝置還包括安裝在觸敏致動器正后方并且位于觸敏裝置上方的多個狀態(tài)指示器。
文檔編號H05B39/00GK101558689SQ200780030801
公開日2009年10月14日 申請日期2007年6月19日 優(yōu)先權日2006年6月20日
發(fā)明者G·阿爾托寧, J·尼爾胡夫 申請人:路創(chuàng)電子公司