[發明專利]具有在電容檢測面上的可移動手柄和電容耦合裝置的輸入設備

在審

• 申請號: 202110698589.7
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113839661A
• 公開（公告）日: 2021-12-24
• 發明（設計）人: M·蓋斯;T·勞赫;J·黑恩;S·門茨;J·杰格
• 申請（專利權）人: 普瑞有限公司
• 主分類號: H03K17/975
• 分類號: H03K17/975;H03K17/96
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 李招祺

一種輸入設備，具有：電容式檢測裝置，具有：檢測面；和陣列電極的陣列以及與陣列電極電連接的電子評估單元；手柄，沿著調節路徑可移動地支承在檢測面上；與手柄一起移動的耦合電極；多個耦合裝置，具有朝向檢測面的耦合面并且分別設置和構成為，使得經由所屬的耦合面將各一個測量場或所有測量場集合中的相鄰測量場中的子集與多個耦合裝置的所屬的耦合裝置電容性耦合；設有手柄的沿著調節路徑分布的多個專用位置，其中分別將耦合電極位置特定于耦合裝置中的至少一個相鄰地設置；電子評估單元構造成：檢測測量場的通過電容耦合引起的位置相關的影響，以獲得和輸出手柄的位置信息；在耦合面和檢測面之間設有粘合劑層。

背景技術

本發明涉及一種輸入設備，所述輸入設備具有電容式檢測裝置，其中檢測裝置具有檢測面以構成與該檢測面相關聯的節點陣列，所述節點分別通過兩個陣列電極的交叉點限定，并且其中將手柄可以移動地設置在通過檢測裝置限定的檢測面上，并且檢測裝置構造成對手柄進行位置檢測。例如，電動式檢測裝置為電容觸摸板或電容觸摸屏。輸入設備還具有與陣列電極導電連接的電子評估單元，以便產生用于位置分辨地檢測借助于電極陣列對輸入面的電容影響的、所屬的、優選以時間順序產生的測量場陣列。輸入設備具有手柄，所述手柄可移動地設置在檢測面上，以便在手柄移動時、尤其在手柄手動移動時在觸碰的情況下通過操作員執行操作輸入。此外，輸入設備包括與手柄至少部分一起移動的耦合電極，以便引起測量場中的至少一個的可檢測到的影響，從中可推導出位置和/或移動信息。越發喜愛觸摸板或觸摸屏與可移動設置在其上的手柄的組合形成的這種輸入設備，因為其創建靈活的輸入可行性并且尤其在觸摸屏的情況下由于靈活的顯示可行性可將多種功能和工作方式與手柄相關聯。但是，另一方面，手柄提供習慣性的觸覺反饋并且可以容易地由用戶在沒有視覺接觸的情況下感覺。由于以期望方式使用電容電極結構的位于手柄下方的并由手柄覆蓋的區域來檢測位置，需要在手柄、尤其設置在那里的耦合電極和電容觸摸屏或電容觸摸板之間的電容耦合。所述電容影響通常僅難于與通過由含水液體引起的外部干擾因素引起的電容影響分開。因此，使用由導電材料制成的、多個彼此電絕緣并且沿手柄的調節路徑設置的耦合裝置，以便加強測量場的位置相關的影響。所述耦合裝置加強耦合電極和相應的測量場之間的耦合或者與多個相鄰的測量場耦合。為了所述耦合裝置可以取消其作用，需要將耦合裝置精確且持久地定位在所涉及的測量場中進而相對于檢測面精確且持久地定位。

發明內容

在此背景下，需要一種通用的輸入設備，其中實現電容式檢測裝置、例如電容觸摸屏和手柄、尤其設置在手柄處的耦合電極之間的更可靠的電容耦合。所述目的通過根據權利要求1的輸入設備實現。用于輸入設備的同樣有利的制造及其應用是獨立權利要求的主題。有利的設計方案分別是從屬權利要求的主題。應當指出：在權利要求中各個詳述的特征可以以任意的技術上有意義的方式彼此組合并且示出本發明的其他的實施方案。說明書、特別是結合附圖表征和附加地具體化本發明。

本發明涉及一種輸入設備，所述輸入設備包含電容式檢測裝置并且在此檢測裝置具有檢測面以構成陣列電極的與檢測面相關聯的陣列。也簡稱為電極的陣列電極例如設置在共同的平面中或設置在兩個或更多個平行的平面上。陣列電極的設置和位置優選通過規則的、更優選矩形的假設的網格結構、簡稱網格來描述，其中通過節點限定要通過陣列電極僅產生的測量場的位置。在此，節點例如通過兩個陣列電極的交叉點來限定。術語電極應當暗示由導電材料、例如由金屬或金屬合金構成相關電極。檢測裝置例如是電容觸摸板或電容觸摸屏。根據本發明，還設有與陣列電極電連接的、優選導電連接的電子評估單元，以便借助于陣列電極的陣列構成用于位置分辨地檢測，對檢測面的電容影響的電測量場的所屬的、優選以時間順序產生的且時間上變化的陣列。例如，其為投射電容技術中的電容式檢測裝置、尤其為在互電容構造的這種檢測裝置。在互電容構造中，測量場進而測量電容在兩個電絕緣的交叉的電極結構之間的節點處產生。節點在市售的觸摸板或觸摸屏中設置成矩形的網格。

評估單元能夠：測量測量場的影響或者變化的測量電容。如果相應的測量場通過物體外部接近收到影響，則通過評估電壓測量的電的測量電容、例如在相關的節點處的測量電容變化并且被檢測到，并且可以根據電極結構、優選根據按行和列劃分的電極結構與檢測面上的地點相關聯，進而位置分辨地檢測影響。