[發明專利]共用電極圖形場效應傳感器及其操縱桿

無效

• 申請號: 200580048561.8
• 申請日: 2005-12-22
• 公開（公告）號: CN101124726A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: P·L·卡利埃爾
• 申請（專利權）人: 觸摸傳感器技術有限責任公司
• 主分類號: H03K17/96
• 分類號: H03K17/96;H03K17/955
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 王英

相關申請的交叉引用

本申請要求2004年12月23日提交的美國臨時專利申請No.60/638,200的優先權，并以引用的方式將其公開文本并入參考。本申請還要求2004年12月23日提交的美國臨時專利申請No.60/638197的優先權，并以引用的方式將名字都為“Track?PositionSensor?and?Method”的其和2005年12月22日申請的美國專利申請No.______的公開文本并入參考。

發明領域

本發明涉及利用共用電極圖形的場效應觸摸傳感器裝置。

背景技術

在現有技術中，導航控制設備，諸如和計算機軟件一起使用的操縱桿是公知的。傳統的操縱桿可以包括外殼，該外殼具有用戶定位的且圍繞固定點轉動的致動器手柄，以致動產生X-和Y-軸數據的電動機械開關。在一些操縱桿中，可以使用彈簧將致動器手柄返回中心位置。該傳統的操縱桿典型地需要在外殼上有某種開口，其中致動器手柄穿過該開口延伸。該開口以及開關本身的開口使得塵土，水和其他污物進入外殼，并陷在開關內。某些環境包含可以穿過開口的大量污物，這使得部件短路或受到損害。此外，電動機械開關易于磨損，機械故障，以及由于它們非常本質地作為具有可動部分的機械設備而具有緩慢的反應時間。

現有技術中機械開關的各種替代物是公知的，諸如光編碼器，開關陣列，壓電換能器，電感耦合設備，以及磁設備。但是，對于消費者定向的數據輸入應用來說，向操縱桿中加入這些部件沒有被證實是成本有效的。

場效應觸摸傳感器已經證實在許多應用中具有特殊的優勢。這種場效應觸摸傳感器在Caldwell的美國專利No.5,594,222；Caldwell的美國專利No.6,310,611；以及Caldwell的美國專利No.6,320,282中被公開，并且這里以引用的方式將它們的公開文本并入本文。但是，公知的觸摸傳感器中每個感測點使用一個電極圖形。此外，美國專利No.6,320,282中公開的場效應傳感器也需要每個電極圖形有一個集成控制電路，以及因此，每個感測點有一個集成控制電路。同樣地，當用于需要大量感測點的某些設備，諸如導航控制設備或滑動控制設備中時，這些設計可能不是成本有效的或不實際的。

需要一種用于在場效應傳感器應用中減少電極圖形和集成控制電路的數量的裝置，由此減少部件成本和制造成本，以及提高可靠性。

附圖說明

圖1是根據本發明第一實施例的共用電極圖形場效應傳感器裝置的平面圖；

圖2是用于示出圖1的裝置的傳感器基板上的部件中的電連接的示意圖；

圖3是從箭頭方向看過去，沿線3-3剖開的圖1的裝置的截面圖，其中虛線表示電通量線；

圖4是根據第二實施例的共用電極圖形場效應傳感器裝置的平面圖；

圖5是根據第三實施例的共用電極圖形場效應傳感器裝置的平面圖；

圖6是根據第四實施例的共用電極圖形場效應傳感器裝置的平面圖；

圖7是用于示出圖6的裝置的傳感器基板上的部件中電連接的示意圖；

圖8是根據第五實施例的共用電極圖形場效應傳感器裝置的平面圖；

圖9是用于示出圖8的裝置的傳感器基板上的部件中電連接的示意圖；以及

圖10是根據第五實施例的內電極的平面圖。

具體實施方式

圖1示意了根據本發明的共用電極圖形場效應傳感器裝置10的第一優選實施例。裝置10包括設置在介電基板12上的第一和第二導電電極圖形14，16。每個電極圖形電耦合至相應的脈沖發生電路和相應的檢測電路。優選地，脈沖發生和檢測電路作為集成控制電路18，20實現，其都設置在基板12上且靠近相應的電極圖形14，16。控制器C從每個檢測電路接收輸出信號。控制器C可以但不必須設置在基板12上。

基板12可以由玻璃，塑料，玻璃纖維強化環氧樹脂，或某些其他的介電物質形成。根據特定的應用，基板12可以是剛性或撓性的，并且可以具有基本一致或包括凹坑或凹陷的變化的厚度。例如，玻璃基板12可具有大約1.1mm至大約5mm的厚度。聚合體基板12可以具有小于1mm的厚度。基板12的厚度根據特定的應用而變化，使得更厚的基板可用于需要附加強度的地方。此外，基板12可以由撓性材料制造，用于傳感器裝置10必須和非平面形狀一致的應用中。優選地，如下所述，基板12接近電極圖形14，16和相應感測區處沒有穿透，使得基板12一側的污物不容易移到基板12的另一表面。