[實(shí)用新型]電容式傳感器及感應(yīng)式鼠標(biāo)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820179101.X
• 申請(qǐng)日: 2008-11-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201293979Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周葆青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 周葆青
• 主分類號(hào): G06F3/033
• 分類號(hào): G06F3/033
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 孫長(zhǎng)龍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電容式傳感器及感應(yīng)式鼠標(biāo)。

背景技術(shù)

所有電容式觸摸傳感系統(tǒng)的核心部分都是一組與電場(chǎng)相互作用的導(dǎo)體。在皮膚下面，人體組織中充滿了傳導(dǎo)電解質(zhì)(一種有損電介質(zhì))。正是手指的這種導(dǎo)電特性，使得電容式觸摸傳感成為可能。

現(xiàn)有的平行板電容器具有兩個(gè)導(dǎo)體，其間隔著一層電介質(zhì)。該系統(tǒng)中的大部分能量直接聚集在電容器極板之間。少許能量會(huì)泄露到電容器極板以外的空間，而由這些泄露能量所形成的電場(chǎng)被稱為“邊緣場(chǎng)”。制作實(shí)用電容式傳感器的部分難題在于：需要設(shè)計(jì)一組印制導(dǎo)線，將上述的邊緣場(chǎng)引導(dǎo)到用戶易接近的有效感應(yīng)區(qū)域中。顯然，對(duì)于這種傳感器模式來(lái)說(shuō)，它的“邊緣場(chǎng)”范圍很小，同時(shí)無(wú)手指觸摸時(shí)的傳感器電容值相對(duì)變大，造成電容式傳感系統(tǒng)的導(dǎo)電表面積很小，感應(yīng)的靈敏度不夠，因此現(xiàn)有的平行板電容器并非上佳之選。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型克服了上述缺點(diǎn)，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高的電容式傳感器及感應(yīng)式鼠標(biāo)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：一種電容式傳感器，包括感應(yīng)區(qū)和接地區(qū)，所述接地區(qū)環(huán)繞在感應(yīng)區(qū)的外圍，所述感應(yīng)區(qū)和接地區(qū)之間設(shè)置有一個(gè)均勻的隔離間隙。

所述感應(yīng)區(qū)可為圓形或橢圓形。

所述感應(yīng)區(qū)和接地區(qū)可設(shè)置在同一平面上。

所述感應(yīng)區(qū)和接地區(qū)上還可設(shè)置有非金屬覆蓋層。

多個(gè)所述感應(yīng)區(qū)之間間隔可為15-25mm。

所述感應(yīng)區(qū)的直徑可為8-15mm。

所述隔離間隙的寬度可為0.3-1mm。

所述隔離間隙寬度與覆蓋層厚度的比可為1∶10～1∶50。

一種感應(yīng)式鼠標(biāo)，采用上述的電容式傳感器作為按鍵。

本實(shí)用新型采用在感應(yīng)區(qū)的外圍環(huán)繞接地區(qū)的結(jié)構(gòu)，并在二者其間設(shè)置隔離間隙，按鍵結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于制造，相比與現(xiàn)有平板式電容傳感器，本專利又大大減少了電容傳感器的體積和制造工藝，而且能夠避免邊緣場(chǎng)的影響，感應(yīng)更加靈敏、準(zhǔn)確。而且，采用本實(shí)用新型中感應(yīng)式傳感器的鼠標(biāo)，感應(yīng)信號(hào)準(zhǔn)確，而且能夠解決現(xiàn)有鼠標(biāo)左右機(jī)械按鍵的使用壽命短的問(wèn)題，和使用時(shí)的噪音的問(wèn)題，而且還可以大大減少鼠標(biāo)的厚度，方便用戶攜帶。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的按鍵結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型中鼠標(biāo)控制電路原理圖。

具體實(shí)施方式

如圖1中所示，為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，包括感應(yīng)區(qū)1和接地區(qū)2兩部分，所述接地區(qū)2環(huán)繞在感應(yīng)區(qū)1的外圍，所述感應(yīng)區(qū)1為圓形，直徑為10mm，這是一個(gè)成人指尖的平均尺寸，也可以為橢圓形或其他適合人手指接觸按動(dòng)的形狀。所述感應(yīng)區(qū)1和接地區(qū)2之間設(shè)置了一個(gè)均勻的隔離間隙3，所述感應(yīng)區(qū)和接地區(qū)可設(shè)置在同一平面上，且表面設(shè)置有覆蓋層(圖中未標(biāo)示)。所述隔離間隙3的尺寸是一個(gè)重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，適當(dāng)?shù)倪x擇隔離間隙的寬度，可以很好的保證感應(yīng)的準(zhǔn)確度，如果間隙設(shè)置得過(guò)小，則過(guò)多的電場(chǎng)能量將直接傳遞至地；而如果間隙設(shè)置得過(guò)大，則將無(wú)法控制能量穿越覆蓋層的方式。當(dāng)所述隔離間隙3選擇0.5mm的尺寸時(shí)，可以很好地使邊緣場(chǎng)透過(guò)10mm厚的覆蓋層。而在多個(gè)按鍵相鄰設(shè)置時(shí)，各感應(yīng)區(qū)中心相隔20mm。所述感應(yīng)區(qū)和接地區(qū)可直接通過(guò)PCB板即印刷電路板實(shí)現(xiàn)，而且所述覆蓋層可采用玻璃、有機(jī)玻璃、樹(shù)脂等非金屬材料制成，覆蓋在PCB板之上，能夠不影響傳感器感應(yīng)電荷，同時(shí)使產(chǎn)品外表美觀、手感平滑。

關(guān)于電容式傳感器的一個(gè)常見(jiàn)的誤解是：為了使系統(tǒng)正常工作，手指必須接地。實(shí)際上，手指被傳感的原因在于它帶有電荷，而這與其是否懸空或接地完全無(wú)關(guān)。

把手指放在邊緣電場(chǎng)的附近將增加電容式傳感器的導(dǎo)電表面積。由手指所產(chǎn)生的額外電荷存儲(chǔ)容量就是已知的手指電容CF。無(wú)手指觸摸時(shí)的傳感器電容用CP來(lái)表示。通過(guò)CF與CP的差值變化可獲知是否有按鍵動(dòng)作發(fā)生。

如圖2中所示，為將上述感應(yīng)按鍵結(jié)構(gòu)應(yīng)用于鼠標(biāo)中的控制電路原理圖，分別與感應(yīng)區(qū)和接地區(qū)相連的端子PAD1、PAD2連接到觸摸芯片U1中，將感應(yīng)電荷信號(hào)識(shí)別為按鍵信號(hào)，再經(jīng)微處理器U2處理后，將分析出的單擊、雙擊、拖動(dòng)等信號(hào)發(fā)送給主機(jī)。

將上述按鍵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在鼠標(biāo)上，可解決鼠標(biāo)左右機(jī)械按鍵的使用壽命短的問(wèn)題，和使用時(shí)的噪音的問(wèn)題，而且還可以大大減少鼠標(biāo)的厚度，方便用戶攜帶。

以上對(duì)本實(shí)用新型所提供的電容式傳感器及感應(yīng)式鼠標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用新型的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。