[发明专利]具有在电容检测面上的可移动手柄和电容耦合装置的输入设备

说明书

一种输入设备，具有：电容式检测装置，具有：检测面；和阵列电极的阵列以及与阵列电极电连接的电子评估单元；手柄，沿着调节路径可移动地支承在检测面上；与手柄一起移动的耦合电极；多个耦合装置，具有朝向检测面的耦合面并且分别设置和构成为，使得经由所属的耦合面将各一个测量场或所有测量场集合中的相邻测量场中的子集与多个耦合装置的所属的耦合装置电容性耦合；设有手柄的沿着调节路径分布的多个专用位置，其中分别将耦合电极位置特定于耦合装置中的至少一个相邻地设置；电子评估单元构造成：检测测量场的通过电容耦合引起的位置相关的影响，以获得和输出手柄的位置信息；在耦合面和检测面之间设有粘合剂层。

背景技术

本发明涉及一种输入设备，所述输入设备具有电容式检测装置，其中检测装置具有检测面以构成与该检测面相关联的节点阵列，所述节点分别通过两个阵列电极的交叉点限定，并且其中将手柄可以移动地设置在通过检测装置限定的检测面上，并且检测装置构造成对手柄进行位置检测。例如，电动式检测装置为电容触摸板或电容触摸屏。输入设备还具有与阵列电极导电连接的电子评估单元，以便产生用于位置分辨地检测借助于电极阵列对输入面的电容影响的、所属的、优选以时间顺序产生的测量场阵列。输入设备具有手柄，所述手柄可移动地设置在检测面上，以便在手柄移动时、尤其在手柄手动移动时在触碰的情况下通过操作员执行操作输入。此外，输入设备包括与手柄至少部分一起移动的耦合电极，以便引起测量场中的至少一个的可检测到的影响，从中可推导出位置和/或移动信息。越发喜爱触摸板或触摸屏与可移动设置在其上的手柄的组合形成的这种输入设备，因为其创建灵活的输入可行性并且尤其在触摸屏的情况下由于灵活的显示可行性可将多种功能和工作方式与手柄相关联。但是，另一方面，手柄提供习惯性的触觉反馈并且可以容易地由用户在没有视觉接触的情况下感觉。由于以期望方式使用电容电极结构的位于手柄下方的并由手柄覆盖的区域来检测位置，需要在手柄、尤其设置在那里的耦合电极和电容触摸屏或电容触摸板之间的电容耦合。所述电容影响通常仅难于与通过由含水液体引起的外部干扰因素引起的电容影响分开。因此，使用由导电材料制成的、多个彼此电绝缘并且沿手柄的调节路径设置的耦合装置，以便加强测量场的位置相关的影响。所述耦合装置加强耦合电极和相应的测量场之间的耦合或者与多个相邻的测量场耦合。为了所述耦合装置可以取消其作用，需要将耦合装置精确且持久地定位在所涉及的测量场中进而相对于检测面精确且持久地定位。

发明内容

在此背景下，需要一种通用的输入设备，其中实现电容式检测装置、例如电容触摸屏和手柄、尤其设置在手柄处的耦合电极之间的更可靠的电容耦合。所述目的通过根据权利要求1的输入设备实现。用于输入设备的同样有利的制造及其应用是独立权利要求的主题。有利的设计方案分别是从属权利要求的主题。应当指出：在权利要求中各个详述的特征可以以任意的技术上有意义的方式彼此组合并且示出本发明的其他的实施方案。说明书、特别是结合附图表征和附加地具体化本发明。

本发明涉及一种输入设备，所述输入设备包含电容式检测装置并且在此检测装置具有检测面以构成阵列电极的与检测面相关联的阵列。也简称为电极的阵列电极例如设置在共同的平面中或设置在两个或更多个平行的平面上。阵列电极的设置和位置优选通过规则的、更优选矩形的假设的网格结构、简称网格来描述，其中通过节点限定要通过阵列电极仅产生的测量场的位置。在此，节点例如通过两个阵列电极的交叉点来限定。术语电极应当暗示由导电材料、例如由金属或金属合金构成相关电极。检测装置例如是电容触摸板或电容触摸屏。根据本发明，还设有与阵列电极电连接的、优选导电连接的电子评估单元，以便借助于阵列电极的阵列构成用于位置分辨地检测，对检测面的电容影响的电测量场的所属的、优选以时间顺序产生的且时间上变化的阵列。例如，其为投射电容技术中的电容式检测装置、尤其为在互电容构造的这种检测装置。在互电容构造中，测量场进而测量电容在两个电绝缘的交叉的电极结构之间的节点处产生。节点在市售的触摸板或触摸屏中设置成矩形的网格。

评估单元能够：测量测量场的影响或者变化的测量电容。如果相应的测量场通过物体外部接近收到影响，则通过评估电压测量的电的测量电容、例如在相关的节点处的测量电容变化并且被检测到，并且可以根据电极结构、优选根据按行和列划分的电极结构与检测面上的地点相关联，进而位置分辨地检测影响。