专利名称：设备、用于设备的触摸传感器、和制造所述传感器的方法
技术领域：
本发明总的来说涉及设备、用于设备的触摸传感器、和制造所 述传感器的方法。更具体地讲，本发明涉及用于时计的触摸传感器、 和制造用于时计的触摸传感器的方法。
背景技术：
传统的模拟时计和数字时计典型地具有位于装置侧或装置顶的 若干按钮。例如，可使用这些按钮来改变时计的设置。在某些传统时 计中，按钮已经被触摸传感器替代。使用触摸传感器可为设计者提供 更大的自由度来设计时计的外壳。而且，由于触摸传感器不包括移动 的部分，所以它们可便于进行防水设计。
通过使用一些传统的触摸传感器设计，将电极放置在时计外壳 的透镜(或玻璃)上以进行触摸感测。这些传统的触摸传感器较昂贵， 并且由于难以在透镜上按不同电极的形状切割透镜(或玻璃)，所以 难以在装配期间进行处理。
期望提供一种简单的和经济的触摸传感器设计。期望提供一种 能够容易地形成所期望的不同尺寸和形状的触摸传感器。
发明内容
在不同的方面，本发明涉及一种用于设备的触摸传感器模块。 触摸传感器模块可包括具有多个电极的触摸传感器面板，和在触摸传 感器面板上的多个传感器区域。每一传感器区域均具有由电极和电极 周围的地线所限定的电场。处理器可被配置来监测电场，并且当与触 摸传感器面板的传感器区域相关的电场被改变时确定用户正在触摸 该区域。
在不同的方面，设备可包括具有多个电极的触摸传感器面板， 和在所述触摸传感器面板上的多个传感器区域。每一传感器区域均具 有由电极和电极周围的地线所限定的电场。处理器可被配置来监测电 场，并且当与触摸传感器面板的传感器区域相关的电场被改变时确定 用户正在触摸该区域。
在不同的方面，本发明涉及制造用于设备的触摸传感器面板的 方法。所述方法可包括在所述触摸传感器面板上镀上多个电极以在 所述触摸传感器面板上限定多个传感器区域。每一传感器区域均具有 由电极和电极周围的地线所限定的电场。所述方法可包括命令处理 器监测电场，并且当与触摸传感器面板的传感器区域相关的电场被改 变时命令处理器确定用户正在触摸该区域。
图1示出了根据本发明各个方面的示例性时计的分解侧视图。
图2A是根据本发明各个方面的示例性触敏电容传感器的俯视图。
图2B是根据本发明各个方面的示例性触敏电容传感器的侧视 截面图。
图3示出了根据本发明各个方面的示例性触摸传感器模块的分 解透视图。
图4A-4E示出了根据本发明各个方面的具有传感器区域的示例 性结构的触摸传感器面板的俯视图。
图5示出了根据本发明各个方面的示例性时计的分解侧视图。 图6A是根据本发明各个方面的示例性触敏电容传感器的俯视图。
图6B是根据本发明各个方面的示例性触敏电容传感器的侧视 截面图。
图7示出了根据本发明各个方面的示例性触摸传感器模块的分 解透视图。
图8A-8D示出了根据本发明各个方面的具有传感器区域的示例 性结构的触摸传感器面板的俯视图。
具体实施例方式
图1中示出了根据本发明各个方面的时计10的示例性实施例。
尽管本发明的各个方面涉及了时计，但是应该理解，所述各个方面还 适合其它电子装置，诸如腕带电子装置、手持装置、和便携式装置等。 这些装置可包括音频播放器、视频播放器、监视器等。
图1示出了时计10的分解图，时计IO包括外壳12和触摸传感 器模块14。触摸传感器模块14包括触摸面板16。根据各个方面，例 如，触摸面板16可包括具有电极的塑料(例如，透明塑料)或印刷 电路板。触摸面板16被安装到触摸传感器模块14，并且安装到外壳 12中。塑料或印刷电路板触摸面板16易于被形成为各种所期望的尺 寸和形状。
参照图2A和2B，示出了根据本发明各个方面的示例性触敏电 容传感器20的俯视图和侧视截面图。图2A和2B示出了在印刷电路 板或塑料触摸传感器面板16上构造的触敏电容传感器20。传感器20 可包括周围是外围传感器焊盘24的中部传感器焊盘22和地线。例如， 地线可包括连接到电池的负端子的印刷电路板或塑料上的铜迹线。如 图2B所示，允许电容性电场26泄漏到传感器焊盘22和24之上的 区域。当用户将手指靠近电容传感器20之上的区域时，电场26被干 扰，使得所得到的电容改变。时计IO可包括微控制器(MCU) 50 (图 1)，其被命令来监测电容传感器的电容改变，从而确定传感器20 何时被手指触摸。微控制器50可包括可被编程用于专门任务的任何 电子电路。
参照图3，示出根据本发明各个方面的示例性触摸传感器模块 14的分解图。模块14可包括触摸传感器面板16作为顶层。如上所 述，例如触摸传感器面板16可包括其上镀有电极的塑料或印刷电路 板。触摸传感器面板16可包括一个或多个触摸传感器区域30。每一 触摸传感器区域30均可包括触敏电容传感器，如上述传感器20等。
触摸传感器面板16可被安装到触摸面板固定器32。印刷电路板 34和液晶显示器(未示出)可被安装在诸如塑料外壳之类的外壳36
中，并且被诸如塑料盖之类的盖38盖住。触摸面板固定器32、印刷 电路板34、外壳36、和盖38可通过诸如斑马连接器之类的连接器 40连接在一起。外壳36和/或盖38可被配置来容纳电池42。电池盖 44可被配置来与盖38 —起使用以容纳电池42。
在操作中，用户将手指放置在靠近一个或多个触摸传感器区域 30之上的区域。放置手指的每一区域的电场26被干扰，使得该区域 所得到的电容改变。微控制器50监测触摸传感器区域30的电容的改 变，从而确定手指何时触摸了一个或多个传感器区域30。根据某些 方面，可命令MCU 50将每一区域30的触摸解释为单一按钮被压。 根据各个方面，可命令MCU 50将对多个区域30的触摸解释为提供 了滚动功能的矩阵。
参照图4A-4E，示出了根据本发明各个方面的具有传感器区域 的示例性结构的各个触摸传感器面板。图4A示出了具有四个触摸传 感器区域30的大致为圆形的触摸传感器面板16，触摸传感器区域30 可作为四个分开的按钮和/或提供了顺时针圆周滚动和/或逆时针圆 周滚动的按钮操作。图4B示出了具有八个触摸传感器区域130的大 致为圆形的触摸传感器面板116，触摸传感器区域130可作为八个分 开的按钮和/或提供了顺时针圆周滚动和/或逆时针圆周滚动的按钮 操作。
图4C示出具有四个触摸传感器区域230的大致为方形的触摸传 感器面板216，触摸传感器区域230可作为四个分开的按钮和/或提 供了顺时针圆周滚动和/或逆时针圆周滚动的按钮操作。图4C示出了 具有九个触摸传感器区域330的大致为方形的触摸传感器面板316， 触摸传感器区域330可作为九个分开的按钮和/或提供了顺时针圆周 滚动和/或逆时针圆周滚动的按钮操作。图4E示出了具有五个触摸传 感器区域430的大致为长方形的触摸传感器面板416，触摸传感器区 域430可作为五个分开的按钮和/或提供了直线滚动的按钮操作。
图5中示出了根据本发明各个方面的示例性时计100的另一示 例性实施例。尽管本发明各个方面涉及时计，但是应该理解，各个方 面还可适合其它电子装置，诸如腕带电子装置、手持装置、和便携式
装置等。这些装置可包括音频播放器、视频播放器、监视器等。
图5示出了示例性电子设备100的分解图，示例性电子装置100
包括外壳120和触摸传感器模块140。触摸传感器模块140包括触摸 面板160。根据各个方面，例如，触摸面板160可包括金属箔或具有 金属箔的印刷电路板。金属箔或具有金属箔的印刷电路板可用作电 极。触摸面板160被安装到触摸传感器模块140，并且安装到外壳120 中。金属箔或具有金属箔触摸面板160的印刷电路板可易于形成为各 个期望的尺寸和形状。根据这些方面，触摸面板160可包括一个或多 个侧面触摸控制器162。 一个或多个侧面触摸控制器162可包括金属 箔或具有金属箔的印刷电路板。
参照图6A和6B，示出了根据本发明各个方面的示例性触敏电 容传感器200的俯视图和侧视截面图。图6A和6B示出了触敏电容 传感器200，触敏电容传感器200包括与地线202相联的金属箔触摸 传感器面板160。地线可包括印刷电路板或塑料204和接地板206。 如图6B所示，金属箔触摸传感器面板160可由金属触点或弹簧244 与地线202隔开和耦接。允许电容性电场260泄漏到接近传感器面板 160和地线202之上的区域。当用户将手指靠近电容传感器200之上 的区域时，电场260被干扰，使得所得到的电容改变。时计100可包 括微控制器(MCU) 500 (图5)，其被命令来监测电容传感器的电 容改变，从而确定传感器200何时被手指触摸。微控制器500可包括， 可被编程用于专门任务的任何电子电路。
参照图7，示出了根据本发明各个方面的示例性触摸传感器模块 140的分解图。模块140可包括位于顶层的一个或多个触摸传感器面 板160。如上所述，例如，触摸传感器面板160可包括其上镀有电极 的透明塑料或印刷电路板。每一触摸传感器面板160均可限定触摸传 感器区域300。每一触摸传感器区域300均可包括触敏电容传感器， 诸如上述传感器200。每一传感器200均可包括弹簧或金属触点244 和地线202。
触摸传感器面板160可被安装在触摸面板固定器320上。主印 刷电路板340和液晶显示器342可被安装在诸如塑料外壳之类的外壳360中，并且由诸如塑料盖之类的盖380盖住。触摸面板固定器320、 主印刷电路板340、外壳360、和盖380可通过诸如斑马连接器之类 的连接器400连接在一起。外壳360和/或盖380可被配置来容纳电 池420。电池夹440可被配置来与盖380 —起使用以夹持电池420。
在操作中，用户将手指放置在靠近一个或多个触摸传感器区域 300之上的区域。放置手指的每一区域的电场260被干扰，使得该区 域所得到的电容改变。微控制器500监测触摸传感器区域300的电容 的改变，从而确定手指何时触摸了一个或多个传感器区域300。根据 某些方面，可命令MCU 500将每一区域300的触摸解释为单一按钮 被压。根据各个方面，可命令MCU 500将对多个区域300的触摸解 释为提供了滚动功能的矩阵。
参照图8A-8D，示出了根据本发明各个方面的具有传感器区域 的示例性结构的各个触摸传感器面板。图8A示出了具有大致按圆形 排列的触摸传感器面板160的大致为圆形的设备810，触摸传感器面 板160限定了四个触摸传感器区域300，四个触摸传感器区域300可 作为四个分开的按钮和/或提供了顺时针圆周滚动和/或逆时针圆周 滚动的按钮操作。图8B示出了具有大致按直线排列的触摸传感器面 板160的大致为长方形的设备810，触摸传感器面板160限定了四个 触摸传感器区域300，触摸传感器区域300可作为四个分开的按钮和 /或提供了诸如上下或左右滚动之类的双向直线滚动的按钮操作。图 8C和8D示出了具有侧面触摸传感器面板160的大致为矩形的设备 820、 830，触摸传感器面板160限定了触摸传感器区域300，触摸传 感器区域300可作为分开的按钮和/或提供了诸如上下或左右滚动之 类的双向直线滚动的按钮操作。
对于本领域技术人员来说明显的是，可在不脱离本发明的范围 的情况下对本发明的设备、触摸传感器、和方法进行各种改变和变形。 从在此公开的本发明的说明书和实践进行考虑，本发明的其它实施例 对本领域技术人员来说是明显的。在本发明中说明书和示例在此仅仅 被认为是示例性的。
权利要求
1.一种用于设备的触摸传感器模块，包括触摸传感器面板，包括多个电极；所述触摸传感器面板上的多个传感器区域，每一传感器区域均具有由所述多个电极和所述多个电极周围的地线所限定的电场；以及处理器，其被配置来监测所述电场，并且当与所述触摸传感器面板的传感器区域相关的电场被改变时，确定所述区域正在被触摸。
2. 如权利要求1所述的触摸传感器模块，其中，所述触摸传感 器面板包括金属箔、印刷电路板、和塑料中的至少一个。
3. 如权利要求2所述的触摸传感器模块，其中，所述塑料包括 透明塑料。
4. 如权利要求1所述的触摸传感器模块，其中，所述触摸传感 器面板包括与印刷电路板隔开的金属箔。
5. 如权利要求l所述的触摸传感器模块，其中，所述触摸传感 器面板通过金属触点和弹簧之一耦接到所述印刷电路板。
6. 如权利要求1所述的触摸传感器模块，其中，所述处理器被 命令来确定对传感器区域的触摸包括单一按钮被压。
7. 如权利要求1所述的触摸传感器模块，其中，所述处理器被命令来确定对多个传感器区域的触摸包括滚动功能。
8. —种时计，包括如权利要求1所述的触摸传感器模块。
9. 一种制造用于设备的触摸传感器面板的方法，包括 将多个电极镀在触摸传感器面板上，以在所述触摸传感器面板 上限定多个传感器区域，每一传感器区域均具有由所述多个电极和所 述多个电极周围的地线所限定的电场；以及命令处理器监测所述电场；以及当与所述触摸传感器面板的传感器区域相关的电场被改变时， 命令所述处理器确定所述区域正在被触摸。
10.如权利要求9所述的方法，还包括命令所述处理器确定 对传感器区域的触摸包括单一按钮被压，并且确定对多个传感器区域 的触摸包括滚动功能。
全文摘要
本发明公开了设备、用于设备的触摸传感器、和制造所述传感器的方法。用于设备的触摸传感器模块可包括具有多个电极的触摸传感器面板，和在所述触摸传感器面板上的多个传感器区域。每一传感器区域均具有由电极和电极周围的地线所限定的电场。处理器可被配置来监测电场，并且当与触摸传感器面板的传感器区域相关的电场被改变时确定用户正在触摸该区域。
文档编号G04G21/08GK101355354SQ20081013328
公开日2009年1月28日 申请日期2008年7月25日 优先权日2007年7月27日
发明者卫光远 申请人:乐聱钟表电子有限公司