用于握持感測和手指跟蹤的電容式傳感器制造技術

本公開涉及用于握持感測和手指跟蹤的電容式傳感器。移動設備正在越來越意識到圍繞移動設備的環境。在許多應用中，移動設備能夠感測不同類型的手握持和/或手指相對于移動設備的位置是有用的。本公開描述了特別適用于感測沿著移動設備邊緣的手握持和/或手指跟蹤的電容式傳感裝置。電容式傳感裝置包括沿著兩條線布置的條帶，并且各自長度和間距被設計以允許用于感測手握持和/或跟蹤手指的最優響應行為。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及傳感器領域，尤其涉及可用于移動設備以握持感測和手指跟蹤的電容式傳感器。
技術介紹
移動設備無所不在。與它們進行交互的方式以及移動設備的行為方式隨著時間推移而演變。移動設備的一個重要的技術就是它們的感測能力。感測可以通過許多方式發生，例如觸覺/壓力傳感、聲音傳感、光線/視覺傳感、溫度傳感和電容式傳感。這些方式不僅可以允許我們以無數的不同方式與移動設備進行交互，而且這些方式允許移動設備變成“更聰明”使得移動設備可以更好地理解環境以及用戶正在與移動設備交互的方式。一個有趣的方式是電容式傳感。電容式傳感已經與觸摸屏使用了一段時間以允許用戶提供經由移動設備的屏幕的用戶輸入，而無需物理按鈕的使用。在一些應用中，在大的表面/皮膚上的電容式傳感甚至還可以用于感測握持或手的姿勢。在一些其它應用中，兩個電極可以被提供，在移動設備的每一側上一個用于全手識別。在又一些其它應用中，電極可以在鄰近于天線被提供以檢測與靠近天線的手指或手的存在。
技術實現思路
移動設備越來越意識到圍繞移動設備的環境。在許多應用中，對于移動設備，能夠感測不同類型的握持和/或相對于移動設備手指的位置是有用的。本公開描述了特別適合于沿著移動設備的側面或邊緣感測握持和/或手指跟蹤的電容式傳感裝置。許多常規電容式傳感應用受到它能夠感測或區分的握持數量的限制。此外，許多這些應用不能精確地跟蹤鄰近移動設備手指的位置。本文所公開的電容式傳感裝置包括沿兩條線(在設備的每一側上一條線)布置的多個電容式傳感條帶。各自的長度和間距被設計以允許用于感測握持和/或跟蹤的手指的最佳響應行為。在本公開的上下文中，條帶被定義為具有細長形狀(相對于不長的材料的點)的一塊材料。條帶可以是狹長的一塊材料。條帶可以基本上是扁平且薄。附圖說明為了提供對本公開及其特征和優點更完整的理解，可以結合附圖參考下面的描述，其中相同的參考數字表示相同的部件，其中：圖1根據本公開的一些實施例，示出了用于握持感測和包括手指跟蹤的可能擴展的示例性分析；圖2根據本公開的一些實施例，示出了用于握持感測和/或手指跟蹤的示例性方法；圖3根據本公開的一些實施例，示出了用于移動設備的示例性電容式傳感裝置和由電容式傳感裝置的電容式傳感器生成的說明性響應曲線；圖4根據本公開的一些實施例，示出了用于移動設備的另一個示例性電容式傳感裝置和由電容式傳感裝置的電容式傳感器生成的說明性響應曲線；圖5根據本公開的一些實施例，示出了用于移動設備的另一個示例性電容式傳感裝置和由電容式傳感裝置的電容式傳感器生成的說明性響應曲線；圖6根據本公開的一些實施例，示出了用于移動設備的另一個示例性電容式傳感裝置和由電容式傳感裝置的電容式傳感器生成的說明性響應曲線；圖7根據本公開的一些實施例，示出用于具有差分跟蹤的移動設備的示例性電容式傳感裝置；圖8根據本公開的一些實施例，示出了電容式傳感裝置的示例性電容式傳感器；圖9A-C、10A-C和圖11A-C根據本公開的一些實施例，示出了相對于移動設備的內底盤和外殼，電容式傳感裝置的示例性的放置；圖12根據本公開的一些實施例，示出了以柔性電路的形式的示例性電容式傳感裝置；圖13根據本公開的一些實施例，示出相對于移動設備布置的示例性電容式傳感裝置；和圖14根據本公開的一些實施例，示出了具有L形的電容式傳感器的示例性電容式傳感裝置。具體實施方式電容式傳感及其在移動設備中的應用電容式傳感被用于許多不同類型的傳感器，包括用以檢測和測量距離、位置或位移、濕度、流體水平和加速度的那些傳感器。電容式傳感作為人機接口設備(HID)技術(例如，以取代計算機鼠標)已經變得越來越流行。HID技術可以基于電容式耦合，它需要把人體電容作為輸入。電容式觸摸傳感器被用在許多設備中，例如膝上型觸控板、數字音頻播放器、計算機顯示器/觸摸屏、移動電話、移動設備、平板電腦等。設計工程師繼續選擇電容式傳感器，因為它們的通用性、可靠性和耐用性，獨特的人機界面，和與機械開關相比的成本降低。電容式傳感器通常檢測導電的或具有與空氣的介電常數不同的任何物體，例如，人的手或手指的一部分。當激勵信號充電電容式傳感器(例如，一個電極)，電容式傳感器成為虛擬電容器的兩個板中的一個。當充當虛擬電容器的第二板的物體接近電容式傳感器時，在電容式傳感器上基于目前電荷的虛擬電容可以被測量，例如，通過電容式傳感控制器。電容式傳感控制器是一種電子設備，它可以包括被配置成測量虛擬電容并且轉換模擬測量成數字數據的模擬前端。一些電容式傳感控制器能夠生成高分辨率的電容測量數據，每個電容式傳感器高達16位或更多。電容式傳感控制器也可以為提供到電容式傳感器的激勵信號提供激勵源。典型地，電容式傳感控制器可以具有多個可連接到若干電容式傳感器的輸入引腳。用于移動設備的電容式傳感在感測圍繞移動設備的動態環境特別有用。作為電容式傳感器的電極可以是便宜并且這些電極可以非常緊湊、輕薄，這使得電容式傳感特別適用于移動設備，它們的外形因子能夠對它們內部電子設備施加約束。例如，電容式傳感可以避免需要機械按鈕而這往往在移動設備中難以提供，其設計約束持續地驅使設備更小一些、更平滑和/或防水。在本公開上下文中的移動設備包括可以由一個或多個用戶的一個或多個手所持有的電子設備(電子設備可以完全移動的，和電子設備可以被拴到其它電子設備)。移動設備，憑借具有小的外形因子，通常在使用時由用戶一只手或多手持有。移動設備可以包括移動電話、平板電腦、筆記本電腦等。雖然本專利技術著重于與具有能夠容易地由使用者的手來持有的外形因子的移動設備的這些類型相關的例子，本文所描述的傳感器布置通常也適用于電子設備。例如，示例性電子設備可以包括方向盤、游戲控制臺的控制器、家用電器、互動顯示器等。廣義地說，它由本領域技術人員所理解本文所公開的傳感器布置可以應用于用戶期望使用他們的手和/或手指與其交互的電子設備。理解握持感測和手指跟蹤本公開的上下文中握持感測包括用戶正在如何持有移動設備的感測。握持的概念并不僅僅是一個簡單的用戶是否持有設備的激活或檢測，或一個人是否在附近的簡單確定。握持感測可以感測各種握持方式，其中用戶正在持有并且身體上正在與移動設備交互。手指跟蹤可以確定移動設備附近的手指位置和/或運動。圖1本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電容式傳感裝置，可用于電子設備以握持感測和/或手指跟蹤，其中所述電容式傳感裝置包括：包括基本上沿著第一線空間地布置的多個第一條帶的多個第一電容式傳感器，所述多個第一條帶具有各自長度和所述第一條帶間的間距；和包括基本上沿著基本上平行于所述第一線的第二線空間地布置的多個第二條帶的多個第二電容式傳感器，所述多個第二條帶具有各自長度和所述第二條帶間的間距。

【技術特征摘要】
2014.07.23 US 14/339,4101.一種電容式傳感裝置，可用于電子設備以握持感測和/或手指跟蹤，
其中所述電容式傳感裝置包括：
包括基本上沿著第一線空間地布置的多個第一條帶的多個第一電容
式傳感器，所述多個第一條帶具有各自長度和所述第一條帶間的間距；和
包括基本上沿著基本上平行于所述第一線的第二線空間地布置的多
個第二條帶的多個第二電容式傳感器，所述多個第二條帶具有各自長度和
所述第二條帶間的間距。
2.如權利要求1所述的電容式傳感裝置，其中：
所述第一條帶的每一個被配置以生成來自位于所述第一線附近的物
體的各自響應；和
由所述第一條帶生成的各自響應是飽和當所述物體沿著所述各自第
一條帶的長度放置時；和
所述各自響應逐漸減小當所述物體從所述第一條帶的每一個的所述
端遠離移動時。
3.如權利要求1所述的電容式傳感裝置，其中：
所述多個第一條帶的各自長度和所述第一條帶間的間距被提供使得，
在沿著所述第一線，在所述第一條帶的所述跨距上，至少所述多個第一條
帶其中一個被配置以生成逐漸減小或增加的響應當物體沿著所述第一線
移動時；或
所述多個第一條帶的各自長度和所述第一條帶間的間距被提供使得，
在沿著所述第一線，在所述第一條帶的所述跨距上，至少所述多個第一條
帶其中一個被配置沒有生成飽和響應當物體沿著所述第一線移動時。
4.如權利要求1所述的電容式傳感裝置，其中：
所述多個第一條帶包括兩個條帶。
5.如權利要求4所述的電容式傳感裝置，其中：
所述兩個條帶至少其中一個是L形。
6.如權利要求1所述的電容式傳感裝置，其中：
所述第一條帶包括第一端帶、第二端帶和一個或多個在所述第一端帶

\t和所述第二端帶間布置的中間條帶。
7.如權利要求6所述的電容式傳感裝置，其中：
所述第一端帶和/或第二端帶被配置以生成逐漸減少或增加的響應，
當物體沿著所述一個或多個中間條帶中任何一個的長度移動時。
8.如權利要求6所述的電容式傳感裝置，其中：
所述一個或多個中間條帶的一個或多個被配置以生成逐漸減小或增
加的響應，當物體沿著所述第一端帶或所述第二端帶的長度移動時。
9.如權利要求6所述的電容式傳感裝置，其中：
所述多個第一條帶的兩個各自被配置以生成逐漸減小或增加的響應，
當物體沿著所述兩個條帶間的所述間距的長度移動時。
10.如權利要求6所述的電容式傳感裝置，其中：
所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：I·C·諾維特，
申請(專利權)人：美國亞德諾半導體公司，
類型：發明
國別省市：美國;US