[发明专利]用于用户界面的压敏电感检测器

说明书

本申请是申请人为：达兰.克赖特；马克.A.霍华德，申请日为：2007年6月22日，申请号为：200780001554.1，名称为：用于用户界面的压敏电感检测器的发明的分案申请。

技术领域

本发明涉及压敏检测器，特别地，涉及用于用户界面的这样一种检测器。

背景技术

按钮典型地检测通过产生或中断电接触的用户输入。这样的按钮在异物、流体或者冲击力可使得电接触失效的恶劣环境中是不可靠的。保护罩或密封声名狼藉地不可靠。

按钮的各种替代物是已知的，包括电容式的、红外线的和压电的传感器。它们都存在问题。电容式检测器受制于温度或者湿度漂移，并且通常不能区分例如用户手指和水滴。红外接触式传感器价格昂贵且在传感器和用户之间需要透明面板例如玻璃。压电传感器需要昂贵的材料和精密的装配。

也使用电感位移检测器，例如本发明人在WO2006/064234中所描述的，但是，典型地，其需要相对大的位移以便有效的接触传感。

WO2004/061759描述一种用于检测沿着与变形轴相横向的轴的变形位置的设备。其构造复杂并因此制造相对昂贵。

发明内容

本发明提供一种用于用户界面的压敏检测器，包括：第一层状的电感部件、第二层状的电感部件和弹性面板。第一电感部件和第二电感部件以面对关系安置并且相互间隔开。弹性面板安置的以便朝向或背离第二电感部件弯曲运动，并且第一电感部件安置的以便与弹性面板一起朝向或背离所述第二电感部件运动，由此，在使用中，施加到弹性面板的压力导致第一电感部件相对于第二电感部件运动，以及随后在第一和第二电感部件之间的电感耦合的变化。弹性面板具有至少500N/m的硬度，并且第一和第二电感部件的相对着的面积与第一和第二电感部件的间隔的平方的比为大于150∶1。

根据本发明，提供一种压敏检测器，其具有相对较硬的可弹性变形的弹性面板。这样，弹性面板足够结实，其可形成检测器的暴露于环境中的外表面，例如，触摸传感输入装置的键盘。但是，因为弹性面板相对较硬，所以，响应例如用户的触摸的面板的运动相对较小，这使得面板难以用作触摸传感键盘。本发明通过提供具有相对于其相互间隔非常大的重叠面积的第一和第二电感部件解决该问题。以这种方式，可检测弹性面板的甚至非常小的运动。硬的面板和电感部件的面积与间隔的大的比率的组合提供特别用作用户输入装置的非常有效的压敏检测器。

本发明，至少在其优选的实施例中，提供一种简单、结实且便宜的设备以检测弹性面板的变形。本发明对于经常需要结实的面板以便在恶劣环境中可靠地运行的用户界面特别有用，其易于清洁或强的美感，且对于用户输入检测灵敏。

第一和第二电感部件可以是能够检测弹性面板的运动的任何适当的电感部件。这样，第一和第二电感部件之一可以是发射天线，而另一个可以是接收天线，接收天线接收到的AC信号的振幅表明天线的相对间距。第一和第二电感部件可采取一个或多个收发天线的形式。

在当前优选的安置中，第一和第二电感部件之一是大的导体(bulk conductor)。在该安置中，电感部件的另一个是电感线圈(coil)。这样，大的导体接近电感线圈改变电感线圈的电感系数，由此表明大的导体和电感线圈的相互间距。借助该安置，电感的变化表明弹性面板的运动，这可以容易地结合到适当的电子检测电路中。高磁导率的材料可用作大的导体的替代物。

这实质上被认为是一种新颖的构造，并且，这样，从本发明的另一方面来看，本发明提供一种用于用户界面的压敏检测器，包括：第一大致层状的电感部件、第二大致层状的电感部件和弹性面板，其中第一电感部件和第二电感部件以面对关系安置并且相互间隔开，弹性面板安置的以便相对于第二电感部件弯曲运动，第一电感部件安置以便与弹性面板一起运动，由此，在使用中，施加到弹性面板的压力导致第一电感部件相对于第二电感部件运动，以及随后第一和第二电感部件的至少一个的电感系数变化，以及其中第一和第二电感部件之一是大的导体或者高磁导率的材料，电感部件之另一是电感线圈。

在这方面，第一和第二电感部件的相互重叠面积与第一和第二电感部件的间隔的平方的比可大于150∶1。类似地，弹性面板可具有至少500N/m的硬度。

第一电感部件可以是大的导体。第二电感部件可以是电感线圈。在该安置中，第一电感部件，其典型地最靠近检测器的外部，是不需要电力连接的无源元件。这简化检测器的构造。