[发明专利]薄膜层结构中具有力传感器阵列的输入装置

说明书

公开了一种输入装置，包括限定控制表面的阵列的平坦面板，设置在面板上与控制表面相对侧面的支撑件，以及布置在面板和支撑件之间并限定电容式传感器阵列的基本上平坦的薄膜层结构，其中控制表面布置在面板朝向操作者的表面上，并各自包括发光表面，每个电容式传感器形成分配给控制表面之一的测量电容，其中面板在朝向支撑件的一侧上具有至少覆盖发光表面的光导层，其中，在支撑件的侧面上，为每个控制表面设置至少一个照明装置，用于向发光表面提供背光，同时将光透射穿过光导层，其中支撑件形成至少一个腹板，腹板向面板突出并连接到面板，优选地连接到光导层，以将薄膜层结构固定在面板和支撑件之间。

本发明涉及一种输入装置，其包括限定控制表面阵列的面板和薄膜层结构，薄膜层结构限定电容式传感器(例如电容式力传感器)阵列和支撑件，其中控制表面布置在面板的面向操作者的表面上，支撑件布置在面板的背离操作者的一侧上。通常，电容式传感器中的一个分别形成分配给控制表面之一的一个测量电容。在每种情况下，控制表面包括发光表面。在支撑件侧，为每个控制表面提供至少一个照明装置，用于对这些发光表面进行背光照明。

这种类型的输入装置，例如，取决于电容式传感器的设计，通过配置为力传感器的电容式传感器而聚焦于对触摸的专有检测，或者聚焦于触摸过程中施加的致动力的检测。实际上对这种输入装置的需求日益增加，其中在操作者在输入表面上进行输入时操作者接收触觉反馈。为了更好地区分输入表面上的随机接触与预期的致动，并且为了能够向习惯于传统机械操作元件的操作者提供类似的触觉反馈，开发了这样的输入装置，其允许致动力测量能够根据测量的致动力产生触觉反馈。

在具有操作表面阵列的输入装置的情况下，即具有容纳在伸展的输入表面中的若干操作表面的情况下，为“空间分辨率”而提供若干个力传感器的阵列。在这种情况下，力传感器分配给每个操作表面，以便能够将开关功能分配给各个操作表面(在下文中也称为控制表面)的致动，例如当超过测量的致动的最小致动力时。例如，与压电传感器相比，电容式传感器便宜，并且通过使用薄膜层结构，可以以节省空间的方式实现利用这种类型的传感器的力测量以及仅仅触摸检测。

这种具有薄膜层结构的电容式传感器的一个缺点是，生产对定位准确度提出了很高的要求，并且必须确保薄膜层结构的位置的永久保持。一方面，这是由于电容检测，它对不准确性和制造偏差反应敏感。如果要同时实现控制表面的部分的背光，则这更加适用，实现控制表面的部分的背光产生了额外的问题，因为背光旨在尽可能均匀。除了所需的高精度装配定位之外，必须在车辆中普遍存在的不利环境条件下确保该原始定位的永久保持。在做出本发明时，没有解决与耐久性有关的问题，尤其是电容检测的永久再现性。

在这种背景下，需要一种具有控制表面阵列和容纳在薄膜层结构中的相关电容式传感器阵列的输入装置的解决方案，其在耐用性和生产方面得到改进，并且尤其是其生产成本低廉。该目的通过根据权利要求1的输入装置实现。同样有利的用途和制造方法均是独立权利要求的主题。有利的实施例在每种情况下都是从属权利要求的主题。必须注意的是，权利要求中各自记载的特征可以以任何技术上有意义的方式彼此组合，并代表本发明的其他实施例。该描述，特别是结合附图的描述，另外表征和指定了本发明。

本发明涉及一种输入装置，其包括限定控制表面阵列的面板，布置在面板背离操作者的一侧上的支撑件，以及基本上平坦的薄膜层结构，薄膜层结构布置在面板和支撑件之间并限定了电容式传感器阵列。例如，面板配置为与支撑件相比弹性地更加屈服和/或相对于支撑件可移动地安装。根据本发明，控制表面布置在面板朝向操作者的表面上，即布置成从操作者的视点看是可见的，而根据本发明，支撑件布置在面板背离操作者的一侧，即从操作者的视点看在面板下方。术语“控制表面”应被广义地解释，并且尽管指定了致动，但是没有致动力影响的仅仅触摸也应被理解为本发明意义上的致动。根据本发明，控制表面均包括可背光的发光表面，并且控制表面布置在面板朝向操作者的表面上。根据本发明，面板在面向支撑件的一侧具有透明或半透明材料的光导层，其以连接方式覆盖发光表面并且尤其限定朝向操作者的表面。例如，光导层一体成型并与所有发光表面触摸接触。