专利名称：一种具有按键激活式触摸控制板的仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子仪器的控制面板，尤其是涉及触敏控制装置。
背景技术：
许多电子仪器和设备都要求有接口，使用者通过所述接口向仪器输入和显示信息，并得到信息。仪器有一显示屏，一套按钮和一光标控制装置，每一部件都使用了不同的技术。显示屏有一层触摸屏覆盖层，可允许使用者触摸显示屏上的某一点，用来选择在那一点上的显示图元、指示某一需要的位置，或者是光标控制的其他目的。
其他光标控制装置，例如笔记本电脑上的触摸控制板，使用了一块小触摸控制板，使用者的指尖在触摸控制板上移位或滑动，从而移动和定位显示屏上的光标。与使用相对于屏幕位置的绝对触摸位置的触摸屏相反，触摸控制板采用的是相对运动，它只是简单地模拟屏幕或部分屏幕。
对于仪器经常使用的功能，一般采用专用按钮。为了清楚其用途，所述专用按钮上通常都永久标识了记号，并可操纵连在仪器电路上的单独电子开关。笔记本电脑的键盘、测试测量仪器的前面板，和便携式个人数字助理(PDA)的控制装置都采用了专用按钮，作为显示屏和其他光标控制装置的补充。
采用按钮控制需要为每一项应用专门设计硬件，并带有支撑焊接在每一按钮对应位置上的开关的印制电路板。金属屏蔽罩上应为每一按钮设有一定大小的开口。在要求很高的应用中，必须对这些零件的电学性能特征进行分析和特征化，以保证电磁干扰/射频干扰处于可以接受的范围内。对于不同型号的相似仪器来说，所述零件必须单独地设计和加工。这就减缓了样机研制的工作，并增加了费用。即使是相似仪器中只影响面板上按钮的个数或位置的微小不同，也需要整个重新设计，并对每一型号都提供不同的电路元件。
发明内容
本发明提供了一种包括有接口面板的外壳的电子仪器，可以克服以上局限。所述接口面板包括一个触摸控制板和放置于触摸控制板上的多个按钮元件。每一按钮有和触摸控制板相近的部分和一暴露表面。因此，使用者可以压下按钮的暴露表面从而使按钮和触摸控制板相接触，产生信号给仪器的电路，根据触摸控制板上的位置识别出被压下的按钮。所述触摸控制板上可以有一设置光标控制装置的暴露部分，或者是位于显示屏上用来选择显示图元的透明屏幕覆盖层。
图1是根据本发明的优选实施例的仪器分解图；图2是图1所示仪器的剖视图；图3是根据本发明的另一实施例的仪器的透视图；图4是根据本发明的另一实施例的仪器面板的剖视图。
具体实施例方式
图1显示了一电子仪器10，包括一个外壳12和一个用做外壳盖的前盖14。在所述外壳内设有弹性按键或按钮板16，触摸控制板20，液晶显示屏22，和连在所述触摸控制板和显示屏上的电路板24。所示电路板是用来接收和处理从触摸控制板传来的信号，并驱动显示屏，以及其他的操作功能。为使图面清晰，其他一些对说明本发明概念不必要的零件在图中已略去，这些零件包括隔片、结构支撑件、电源、发光元件和其他电路。
前盖14包括按钮区26和显示区30。所述按钮区上以一定间距排列了多个小孔32，它们之间的间距足以使成年人的指尖可选择地按下某个按钮。所述显示区30有一个单独的大显示屏孔34。按键板16包括一套突出的按钮36，每一按钮尺寸都使其可以紧密地容纳在相应的孔32中，并且从所述前盖的表面上稍稍凸起。如后面的图所示，每一按钮的另一端(即按键板的后面)有一凸起，用来加强按钮与触摸控制板的压力接触。每一按钮都完整地和一柔性板40相连接。在一些实施例中，在每一按钮上可印刷或模制出按钮功能的指示符号。在图示实施例中，这些指示符号印在前盖上邻近按钮孔的位置。
触摸控制板20基本上延伸到装置的整个区域，并完全占据了显示屏孔34和所有按钮下面的区域。在优选实施例中所述触摸控制板是透明的，因此可以透过触摸控制板看到显示屏上的显示。触摸控制板可以用任何适合于指尖、指示笔或其他器件促动的常规触摸控制板技术来制造。触摸控制板应当有足够的分辨率来分辨显示屏上很小的位置。在优选实施例中，按钮间距至少在1.0厘米左右，而触摸控制板的分辨率最好在1.0毫米或更高。显示屏是传统的液晶显示装置，也可是用其他技术制造的显示屏。
图2显示了按钮板46，所述按钮板上每一按钮下面都有突出的凸台50，和触摸控制板22相邻接。所述触摸控制板是压力敏感型，按钮板的自重不会促动触摸控制板，但一个适宜的击键压力就能容易地促动触摸控制板，发出表示接触位置的信号给电路。在图2中没有显示出位于触摸控制板后面的一支撑面，所述支撑面对在按钮凸台和触摸控制板的接触点上受压的触摸控制板提供了一个实体的和平面的支持。另外，可用一隔片将按钮凸台和触摸控制板隔开。除非受到超过一个小临界值的压力，否则按钮凸台和触摸控制板被隔片隔开。
图3显示了一个电子测试测量仪器，其具有显示屏62、控制面板64和触摸控制板式光标控制装置66。在此实施例中，在整个控制面板和触摸控制板下面设有一个触摸控制板70，但它并不处于显示屏下面。所述触摸控制板70处于控制面板下面的部分用来传输压力的绝对位置给所连接的电路。在上面讨论的方式中，电路将检测到压力的位置和那个位置上按钮或开关的软件所设定的命令和功能相比较，并执行所要求的功能。这就是绝对位置分布设置。
在光标控制板66中有一部分触摸控制板70暴露在外，因此使用者的指尖可以触摸或在板上拖动，以控制显示屏上光标72的位置和运动。和传统的光标控制板一样，例如笔记本电脑上的控制板，光标的位置并不绝对地对应于控制板上手指的位置。光标的位置基于手指的相对运动，而和指尖初次接触的位置无关。因此，将手指放在触摸控制板的左下方(或任何位置)并向右上方拖动指尖，本来就接近显示屏右上角的光标还可以进一步地向右上方移动。长距离的运动可能需要多次拖动指尖，触摸控制板还可以被编程，用来根据输入运动的速率以实现不同的加速度，其方式和个人计算机的传统鼠标控制软件一样。
和触摸控制板的编程特征无关，触摸控制板的暴露部分的操作模式和触摸控制板处于控制面板后面的部分的操作模式不同。这就允许用一种单独的零件触摸控制板70，其控制软件或触摸控制板可为特殊用途而制作。
在装置的另一种变化中，控制面板可以向显示屏前面延伸出来，提供另外的绝对光标控制，可以操作显示屏上显示的“软”的按钮。
图4显示了另一实施例，仪器80有一显示屏82，其并不只位于显示屏孔34的下面，而且还位于一组小孔84下，每一小孔都和按钮36相邻。所述孔84并不是用作触摸屏的入口，而是用作显示每一按钮的可变化的符号或术语的窗口。在一给定的装置上，这些符号可以根据其操作功能而变化，例如根据控制的设备而显示不同功能的消费电子遥控器。这个变化也可在不同的产品之间发生，这样，对于不同的应用，可以使用一共同的底座，当装置用于一新用途时，只需改变其软件。
虽然上述讨论的是优选的不同实施例，但权利要求并不局限于此。按键触发式触摸控制板也可以通过其他能在压力下接触到触摸控制板的开关来操作。例如，具有两个后凸台的拨动开关可以根据开关被拨动的情况而在不同的位置对触摸控制板施加压力。具有至少三个凸台的环的操纵杆可以指示压力的方向。具有至少一个总是偏压触摸控制板的凸台的旋钮可以通过其滑动路径上的压力位置来指示刻度盘的方位，但这种旋钮只适用于可以分辨多个同时发生的压力位置的触摸控制板技术中。有的开关可以指示压力的不同程度，例如，通过凸台在较大压力下压在不同直径的接触点，使得触摸控制板可以记录压力点的大小。
权利要求
1.一种电子接口面板，包括一个有第一开口的前盖；一个至少能部分占据所述第一开口的按钮；一个触摸控制板，所述触摸控制板至少有一部分被所述前盖所覆盖；所述触摸控制板的第一部分和所述按钮相邻接；所述触摸控制板的第二部分显示在前盖中。
2.根据权利要求1所述面板，其特征在于，所述前盖上有第二开口，第二开口和所述触摸控制板的第二部分相对应。
3.根据权利要求1所述面板，其特征在于，所述触摸控制板的第二部分是一光标控制装置。
4.根据权利要求1所述面板，其特征在于，所述面板包括一显示屏，所述显示屏和所述触摸控制板的第二部分的至少一部分是同延的。
5.根据权利要求1所述面板，其特征在于，所述面板包括多个按钮，所述按钮都装在单独的孔中，且都与所述触摸控制板的一部分相接触。
6.根据权利要求1所述面板，其特征在于，所述前盖在第一开口的附近有一观察孔。
7.根据权利要求6所述面板，其特征在于，所述面板包括一和所述观察孔同延的显示屏，这样，可以通过观察孔看到和显示第一开口中和按钮有关的指示符号。
8.根据权利要求1所述面板，其特征在于，所述触摸控制板是透明的。
9.一种电子仪器，包括，一个有接口面板的外壳；所述接口面板包括一触摸控制板；多个按钮，所述按钮位于所述触摸控制板的第一部分上；每一按钮有和所述触摸控制板相近的第一按钮表面，以及暴露的第二按钮表面，这样，可压下所述第二按钮表面，使得第一按钮表面被偏压在所述触摸控制板上；和，所述触摸控制板上有一暴露的第二部分。
10.根据权利要求9所述仪器，其特征在于，所述仪器包括一个前盖，所述前盖覆盖在所述触摸控制板上，并有一些孔用于容纳按钮。
11.根据权利要求10所述仪器，其特征在于，所述前盖包括一窗孔，用作接近所述触摸控制板的第二部分的通道。
12.根据权利要求10所述仪器，其特征在于，所述所述触摸控制板的第二部分是一光标控制装置。
13.根据权利要求9所述仪器，其特征在于，所述仪器包括一显示屏，和所述触摸控制板的第二部分的至少一部分同延。
14.根据权利要求9所述仪器，其特征在于，所述仪器包括一和所述触摸控制板的第二部分相连的显示屏。
15.根据权利要求14所述仪器，其特征在于，所述触摸控制板的至少第二部分覆盖在显示屏上。
16.根据权利要求9所述仪器，其特征在于，所述触摸控制板是透明的。
17.根据权利要求9所述仪器，其特征在于，所述仪器包括一个和观察孔同延的显示屏，这样，可以通过观察孔看到和显示第一开口中和按钮有关的指示符号。
18.一种电子仪器，包括，一个具有接口面板的外壳；所述接口面板包括一个触摸控制板；一前盖，分布有多个孔的所述前盖覆盖了所述触摸控制板的至少一部分；多个按钮，所述按钮分别容纳于每一单独的孔中；和，每一按钮有和所述触摸面板相近的第一表面，以及暴露的第二表面，这样，可压下所述暴露表面，使得第一按钮表面被偏压到所述触摸控制板上。
19.根据权利要求18所述仪器，其特征在于，所述触摸面板有一暴露部分，可设置光标控制装置。
20.根据权利要求18所述仪器，其特征在于，所述触摸面板有基本上比按钮的尺寸和间距更高的分辨率，来检测和定位压力点。
全文摘要
一种电子仪器,包括一个具有接口面板的外壳。所述接口面板包括一触摸控制板,和一些位于所述触摸控制板上的按钮。各按钮的一面与所述触摸控制板相近,另一面为暴露表面,因此使用者可以压下所述暴露表面,从而使按钮接触到触摸控制板,并产生一个被压下的按钮在触摸控制板上位置的按钮识别信号给仪器的电路。所述触摸控制板可以有一设置光标控制装置的未遮盖部分,或一覆盖于显示屏上用于选择显示的图元的透明屏面。
文档编号H01H13/807GK1340825SQ0113241
公开日2002年3月20日 申请日期2001年8月29日 优先权日2000年8月29日
发明者F·A·阿青格 申请人:特克特朗尼克公司