整体式铰链触摸传感器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明通常涉及一种触摸传感器的无按钮设计，触摸传感器包括触摸传感器的整 体式铰链和在触摸传感器下方通过按压触摸传感器的任何地方启动的机械开关。
【背景技术】
[0002] 存在几种电容敏感触摸传感器的设计。检验底层技术是有用的，以便更好地理解 任何电容敏感触摸板可被如何改造以与本发明一起工作。
[0003] CIRQUE?公司触摸板是互电容感测装置，示例被示出如图1的框图。在这种触 摸板10中，X电极（12)和Y电极（14)的栅以及感测电极16被用来限定触摸板的触摸敏 感区域18。典型地，当存在空间限制时，触摸板10是大约12X 16电极或6X8电极的矩形 栅。单个感测电极16与这些X(12)和Y(14)(或行和列）电极交错。通过感测电极16进 行所有位置测量。
[0004] CIRQUE?公司触摸板10测量感测线16上的电荷不平衡。当触摸板10上或触 摸板10附近没有指示目标时，触摸板电路20处于平衡状态，感测线16没有电荷不平衡。当 因在目标接近或者接触触摸表面（触摸板10的感测区域18)时电容耦合导致指示目标产 生不平衡时，电极12和14上发生电容变化。测量到的是电容变化，而不是电极12和14上 的绝对电容值。通过测量必须被注入到感测线16上的电荷量，触摸板10确定电容变化，以 重新建立或再次获得感测线上的电荷平衡。
[0005] 以下利用上述系统以确定手指在触摸板10上或触摸板10附近的位置。这种示例 描述行电极12,并且对于列电极14以相同方式重复。从行电极测量和列电极测量获得的值 确定指示目标的形心在触摸板10上或触摸板10附近的交点。
[0006] 在第一步骤中，利用来自P、N发生器（generat〇r)22的第一信号驱动第一组行电 极12,利用来自P、N发生器的第二信号驱动不同但相邻的第二组行电极。触摸板电路20利 用互电容测量装置26从感测线16获得表明哪一行电极最接近于指示目标的值。然而，在 一些微控制器28的控制下，触摸板电路20还不能确定指示目标位于行电极的哪一侧，触摸 板电路20也不能确定指示目标距离电极有多远。因此，系统将待驱动的电极组12移位一 个电极。换句话说，增加组一侧的电极，同时该组相对侧的电极不再被驱动。然后新一组由 P、N发生器22驱动，并且进行感测线16的第二次测量。
[0007] 从这两次测量可确定指示目标位于行电极的哪一侧以及有多远。利用比较两个所 测信号的量级的等式，然后进行指示目标位置的确定。
[0008] CIRQUE?公司触摸板的灵敏度或分辨率大大高于12 X 16的行电极和列电极栅 隐含的灵敏度或分辨率。分辨率典型地大约为每英寸960量级或更大。精确的分辨率由组 件的灵敏度、相同行和列上的电极12和14之间的间距和不是本发明实质的其它因素确定。 利用P、N发生器24,上述过程被重复用于Y或列电极14。
[0009] 虽然上述的CIRQUE?.触摸板使用X电极12和Y电极14栅和分开并单个的感 测电极16,但是感测电极实际上可以是通过使用多路复用的X电极12或Y电极14。
[0010] 在诸如触摸板的触摸传感器的下方设置机械开关的最新水平可依赖于具有金属 支撑托架和联接至金属支撑托架的金属铰链机构的触摸传感器。包括在触摸传感器设计中 的这些金属结构可能是昂贵的。
[0011] 可能更重要的是，金属支撑托架可能会对靠近触摸传感器的近场通信（NFC)天线 的使用的影响。与触摸传感器组合使用的NFC天线可能会对可能由金属支撑托架和金属铰 链机构造成的干扰敏感。因此，能够提供一种不依赖于具有金属支撑托架或金属铰链机构 的触摸传感器的机械开关将是有优势的。
【发明内容】
[0012] 在优选实施例中，本发明是一种用于设置使用整合至触摸传感器或在制造后加入 的柔性材料或PCB的无按钮触摸传感器的系统和方法，柔性材料用作触摸传感器的整体式 铰链机构，其不会干扰NFC天线的近场通信。
[0013] 从结合附图考虑如下的详细描述，本发明的这些和其他目的、特征、优势和替代方 面对本领域技术人员将变得明显。
【附图说明】
[0014] 图1是CIRQUE於公司制造、可根据本发明的原理操作的电容敏感触摸板的组件 的框图。
[0015]图2是使用用于整合至触摸传感器的整体式铰链突片的柔性材料的触摸传感器 的第一实施例的俯视图。
[0016]图3是带有用于设置在触摸传感器的不同位置的整体式铰链突片的柔性材料的 触摸传感器的可选实施例的俯视图。
[0017]图4是带有联接至由柔性材料制成的两个整体式铰链突片的壳体的图2所示的第 一实施例的俯视图。
[0018] 图5是壳体和触摸传感器的剖视图。
[0019] 图6是图5的剖视图的近视图。
【具体实施方式】
[0020] 现在将参照附图，其中本发明的各个元件将被给出数字标记，并且将讨论本发明 以便本领域技术人员能够制造和使用本发明。将理解的是，下面的描述仅是本发明原理的 示例，而不应被视为缩小所附的权利要求书。
[0021] 应当理解的是，整篇文档中使用的术语"触摸传感器"可与"电容式触摸传感器"、 "触控面板"、"触摸板"、"触摸屏"互换使用。另外，术语"便携式电子器件"可与"移动电话"、 "智能电话"和"平板电脑"互换使用。
[0022] 在本发明的第一实施例中，图2是触摸传感器30的俯视示意图。触摸传感器30 可被限定为其上可放置X电极和Y电极的栅的基板。然后，X电极和Y电极可连接至触摸 控制器电路，其可发送和接收来自X电极和Y电极的信号以便检测和追踪触摸传感器30上 的目标。触摸控制器电路可以是设置在分开的基板上或在与X电极和Y电极相对的触摸传 感器30的一侧上的一个或多个集成电路。
[0023] 在这个实施例中，附接至触摸传感器30的固定边缘34的两个铰链突片32被示 出。固定边缘34提供在其中触摸传感器30沿着固定边缘枢转的铰链功能。两个铰链突片 32可利用附接孔40被固定至壳体（未示出）。当两个铰链突片32被固定至壳体时，触摸 传感器30可在两个铰链突片和触摸传感器之间的接合点36处自由弯曲。
[0024] 在这个第一实施例中，触摸传感器30可由在接合点36处可以是柔性的单一材料 制成。可替代地，触摸传感器30可由在接合点36可以是柔性的一种以上的材料制成。
[0025] 第一实施例的另一个特征是基板可以是不干扰NFC天线的操作的一种或多种材 料。
[0026] 当触摸传感器30在接合点36弯曲时，触摸传感器的相对边缘或移动边缘38在稍 微向上自版面（page)或向下朝向版面的方向自由枢转。
[0027] 图2示出的第一实施例的另一个特征是两个整体式铰链突片32可被制造为基板 的整体部分。基板可由还可用作触摸传感器30的基板的印刷电路板（PCB)材料制成。换 言之，当PCB材料正被切割时，两个整体式铰链突片32可被包括作为一层或多层PCB材料。
[0028] 准确的尺寸并不限于图2示出的大小。两个整体式铰链突片32的大小仅是用于 说明性目的，不应该被视为对发明的限制。另外，附接孔40是可选特征。因此，将触摸传感 器30附接至壳体的另一个装置可用来代替孔40或增加至孔40。整体式铰链突片32可与 触摸传感器30大体上共面。
[0029] 图3是示出整体式铰链突片的可替代布置的本发明的另一个实施例。在图3中， 触摸传感器30提供沿着触摸传感器的固定边缘34的顶部但不在固定边缘一侧设置的两个 上边缘整体式铰链突片42。触摸传感器30可因用作用于触摸传感器的基板的材料的固有 灵活性而在接合点44处弯曲以便实现触摸传感器的期望的移动。应该理解的是，可沿着固 定边缘34使用一个以上的上边缘突片42。上边缘整体式铰链突片42理想地不宜太宽使得 他们可弯曲至期望的角度。可替代地，单个的较宽上边缘整体式铰链突片42还可代替不如 其一样宽的多个上边缘突片使用。多个上边缘整体式铰链突片42的准确放置不应视为对 图3中示出的布置的限制，只是用于说明性目的。
[0030] 图4是其中触摸传感器32可附接至壳体50的第一实施例的另一个俯视图。这只 是独立壳体50的示例而不应该被视为对可连接至触摸传感器30的任何壳体的限制。
[0031] 图4中示出的另一特征是使用止动突片46,其可防止触摸传感器30弯入在壳体 50中的触摸传感器下方的凹陷部太远。止动突片46的位置、大小和形状可以改变，