电容式触摸屏反射镜设备及制造方法技术

触摸屏反射镜设备(100)包括触摸屏面板(10)和镜面(20)。所述触摸屏面板(10)包括电容传感器(12)的网格，所述电容传感器用于检测诸如指尖等输入物体(F)在所述触摸屏面板(10)附近的位置。所述镜面(20)被配置为在所述镜面(20)的前侧至少部分地反射镜像(M)。所述镜面(20)包括反射金属层(21)，所述反射金属层被分成通过单个邻接间隙(G)而彼此电隔离的分离的金属岛(21a、21b)，以允许所述电容传感器(12)检测所述输入物体通过所述镜面(20)的位置。

Capacitive Touch Screen Mirror Equipment and Manufacturing Method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电容式触摸屏反射镜设备及制造方法
本专利技术涉及具有集成触摸屏面板的反射镜，特别是具有电容式触摸屏面板的反射镜。本专利技术还涉及制造这种电容式触摸屏反射镜设备的方法。
技术介绍
在个人护理(例如，剃须和梳理)领域内，所谓的“魔镜”构成了一个相对较新的概念。例如，利用这种魔镜，可以在镜面后面或镜面上显示信息以增强标准反射镜的体验。在特定实施方式中，魔镜可以使用相机图像在叠加有增强元素的屏幕上显示镜像。然而，使用电脑屏幕很难复制镜像体验(例如，深度)。在另一实施方式中，魔镜使用在双向(半透明)镜后面的显示屏。在该实施方式中，例如，反射镜将照亮的显示图像从镜面后侧透射通过镜面而到达镜面前侧，同时在镜面前侧反射用户的镜像。为了向反射镜设备添加另外的功能，期望为镜面上的触摸输入界面提供便利。为此目的，现有的反射镜设备例如包括触摸技术，例如，光学、电阻或导电垫或压敏垫。然而，这些触摸技术易受到相对较大的干扰且不易操作。因此，优选使用电容式触摸屏，电容式触摸屏通常更具响应性并且也可用于诸如智能手机和平板电脑等其他显示设备。一种创建常规镜面的方法是使用金属反射层。例如，透明基板上的薄的铝或银的沉积层能够用作镜面。然而，这些金属层也是导电的，因此被认为不适于与被布置在镜面后面的电容传感器进行组合。特别地，这种导电层的存在可能会使电容传感器的功能失效。现有技术US8835789B2描述了用于使用具有导电表面的电容式触摸控制器的装置和方法。该已知装置包括具有反射层的反射镜，该反射层是导电的并且反射光。在反射层中形成沟槽以限定反射层的触摸区，该触摸区与反射层的其余部分相隔离。导电拾音器被安装在反射镜后侧的触摸区上方，并且导电拾音器电连接到电容式触摸控制器，使得当用户触摸反射镜前侧的触摸区时，触摸控制器会对触摸做出响应。应当注意，在现有技术中，当预期存在多个触摸区时，已知装置可能会遭受串扰。现有技术公开了通过增加沟槽宽度来使触摸垫之间的串扰最小化。现有技术还公开了提供背光源以使沟槽在表面前侧可见。然而，这可能会降低镜面的视觉效果并且仅允许静态触摸控制。因此，仍然期望改进使用电容式触摸控制器结合导电镜面的装置和方法。
技术实现思路
本专利技术的一个方面提供了一种包括电容式触摸屏面板的触摸屏反射镜设备。所述面板包括电容传感器网格，所述电容传感器网格适合于以电容方式检测在触摸屏面板处或附近的导电和/或电容输入物体(例如，指尖)的存在或位置。镜面在所述触摸屏面板的前侧覆盖所述触摸屏面板，所述触摸屏面板的前侧面向所述反射镜设备的前侧，即，面向所述反射镜设备的用户的一侧。所述镜面被配置为在所述镜面的前侧至少部分地反射所述用户的镜像。所述镜面包括反射金属层，所述反射金属层在所述镜面上被分成彼此电隔离的分离的金属岛。不同传感器位置处的电容传感器可以与它们的相应的最近金属岛相关联，通常该岛与在该位置处的传感器具有最强的电容耦合。有利地，针对相邻岛的对，提供相邻电容传感器中的至少一对相邻电容传感器，其中，所述传感器的对中的一对传感器中的每个传感器与所述相邻金属岛的对中的相应的一个相邻金属岛相关联。特别地，所述相邻金属岛通过单个邻接的非导电间隙彼此电隔离，在所述相邻金属岛之间没有金属或其他导电层。换句话说，金属岛和对应的传感器被布置为使得所有相关联的金属岛都利用相邻的传感器对将相关联的岛分离。通过电隔离所述金属岛(即，使金属层的层部分或层区分离)，使得电容传感器能够通过镜面来检测输入物体(例如，指尖)的存在或位置。不受理论束缚，应当注意，金属层的分隔可以减轻电荷和电场耗散或扩散通过整个金属层的问题。因此，可以例如通过电容传感器与指尖之间的电容耦合来引发局部电荷和电场，这在金属层中产生较少的耗散。这可以提高电容传感器的灵敏度和/或准确度(分辨率)。有利地，金属层通常对于宽范围的光波长和宽范围的光学入射角具有良好的反射质量。此外，金属层易于制造任何所需的透明度，例如通过适当选择层厚度和/或金属类型来完成此任务。如本文所述，到相邻传感器的对的相关联的(最近)金属岛本身是具有一个邻接的非导电间隙的相邻金属岛，在所述相邻金属岛之间没有金属层。本文使用的表述“相邻”是指最近邻居。例如，“相邻金属岛”是彼此直接毗邻且之间没有任何其他岛的岛。类似地，“相邻传感器”是在传感器网格的位置序列中彼此紧挨着且之间没有任何其他传感器的传感器。提供这样的实例(其中，相邻金属岛的对具有相关联的电容传感器的对)可以允许跨多个传感器记录单个触摸事件，即，在不同传感器位置的扩展区上记录触摸事件。例如，可能发生与两个(或更多个)相邻金属岛的手指触摸和/或电容耦合，并且该触摸由至少两个不同传感器记录，每个传感器提供电容耦合的度量。在多个传感器上记录触摸事件可以使得能够更准确地测量发生触摸事件的位置，例如通过对多个测量值进行平滑和/或内插来更准确地测量发生触摸事件的位置。通过提高准确度，可能区分紧密间隔的触摸事件并且使得能够对触摸显示器进行灵活且动态的控制。这可以与现有技术形成对比，在现有技术中，由具有相关联的相邻传感器的金属岛提供静态控制，所述金属岛由中间导电结构分离而没有相关联的传感器。这种中间导电结构防止岛之间的串扰，其中，串扰实际上可能有益于传感器网格的位置准确度。因此，获得了一种改进的电容式触摸屏反射镜设备。金属岛和传感器的相对密度可以根据反射镜设备所需的分辨率和外观而变化。例如，在低密度金属岛中，每个金属岛可以与多个传感器相关联，即，测量多个传感器之间的电容耦合。在这种情况下，当触摸两个相邻金属岛时，这可以由多个传感器的两个集合来记录，其中，(与第一岛相关联的)第一集合中的至少一个传感器是(与相邻第二岛相关联的)另一集合中的另一传感器的邻居。替代地，通过使金属岛小于传感器区，对准或直接分配对灵敏度的影响可能不大。例如，每个传感器可以与多个金属岛相关联。而且，在这种情况下，相邻金属岛的至少一些对可以与相应的相邻传感器的对相关联(电容耦合)。替代地，当然，岛也可以以与传感器网格相同的分辨率进行分布，即，其中，每个金属岛与其耦合最多的一个(最近)传感器相关联。在这种情况下，所有相邻金属岛都与相邻传感器相关联，反之亦然。有利地，所述触摸屏面板可以通过测量隔着所述邻接的非导电间隙的两个或更多个相邻金属岛与在相应的传感器位置处的、关联于所述两个或更多个相邻金属岛的相应的电容传感器之间相对电容耦合来记录所述输入物体(例如，手指)与相应的两个、三个或更多个相邻金属岛之间的同时耦合。参数(例如，平行于镜面的方向上的金属岛的最大尺寸、金属岛之间的非导电间隙，以及金属岛与其相关联的电容传感器的距离)可以被配置为允许经由多个金属岛与所述多个金属岛的相关联的电容传感器之间的第二电容耦合来传递手指与所述多个金属岛之间的第一电容耦合。另外，由于在用于电容感测的分离的金属岛之间可能预期到的典型电压差相对较低(毫伏或更小的数量级)，因此金属层的分离的金属岛之间的分离距离能够相对较小，但仍能提供足够的电隔离。例如，分离的金属岛之间的分离距离或间隙的范围优选地在10微米至200微米之间，更优选在30微米至100微米之间，例如，50微米。有利地，这可以允许岛之间和/或一个手指与多个岛之间的跨间隙电容耦合。另外，所述分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种触摸屏反射镜设备(100)，包括：‑触摸屏面板(10)，其具有用于限定传感器位置网格(Sxy)的电容传感器(12)，所述电容传感器用于检测诸如指尖等输入物体(F)在所述反射镜设备(100)的表面上的位置(X，Y)；以及‑镜面(20)，其在所述触摸屏面板(10)的前侧覆盖所述触摸屏面板，所述触摸屏面板的前侧面向所述反射镜设备(100)的前侧，并且所述镜面被配置为在所述镜面(20)的前侧至少部分地反射镜像(M)；其中，所述镜面(20)包括反射金属层(21)，所述反射金属层被分成彼此电隔离的分离的金属岛(21a、21b)；其中，相应的电容传感器(12a、12b)与附近相应的金属岛(21a、21b)相关联，其中，所述电容传感器(12a、12b)被配置为测量与其相关联的金属岛(21a、21b)的电容耦合(Ca、Cb)；其中，所述金属岛的至少子集包括相邻金属岛(21a、21b)的对，所述相邻金属岛的对具有相应的相关联的相邻电容传感器(12a、12b)的对，所述相邻电容传感器的对包括与第一金属岛(21a)相关联的第一电容传感器(12a)和与相邻第二金属岛(21b)相关联的相邻第二电容传感器(12b)；其中，所述相邻金属岛(21a、21b)通过一个邻接的非导电间隙(G)彼此电隔离，在所述相邻金属岛之间没有金属层，其中，所述触摸屏面板(10)被配置为通过测量隔着所述邻接的非导电间隙(G)的两个或更多个相邻金属岛(21a、21b)与在相应的传感器位置(Sa、Sb)处的、关联于所述两个或更多个相邻金属岛的相应的电容传感器(12a、12b)之间的相对电容耦合(Ca、Cb)来记录所述输入物体(F)与相应的两个或更多个相邻金属岛(21a、21b)之间的同时耦合(Cf)，其中，通过对在所述传感器位置网格(Sxy)上测量的可变的电容耦合量(C12a、C12b)进行内插和/或平滑来计算位置映射(Cxy)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.21 EP 16189853.11.一种触摸屏反射镜设备(100)，包括：-触摸屏面板(10)，其具有用于限定传感器位置网格(Sxy)的电容传感器(12)，所述电容传感器用于检测诸如指尖等输入物体(F)在所述反射镜设备(100)的表面上的位置(X，Y)；以及-镜面(20)，其在所述触摸屏面板(10)的前侧覆盖所述触摸屏面板，所述触摸屏面板的前侧面向所述反射镜设备(100)的前侧，并且所述镜面被配置为在所述镜面(20)的前侧至少部分地反射镜像(M)；其中，所述镜面(20)包括反射金属层(21)，所述反射金属层被分成彼此电隔离的分离的金属岛(21a、21b)；其中，相应的电容传感器(12a、12b)与附近相应的金属岛(21a、21b)相关联，其中，所述电容传感器(12a、12b)被配置为测量与其相关联的金属岛(21a、21b)的电容耦合(Ca、Cb)；其中，所述金属岛的至少子集包括相邻金属岛(21a、21b)的对，所述相邻金属岛的对具有相应的相关联的相邻电容传感器(12a、12b)的对，所述相邻电容传感器的对包括与第一金属岛(21a)相关联的第一电容传感器(12a)和与相邻第二金属岛(21b)相关联的相邻第二电容传感器(12b)；其中，所述相邻金属岛(21a、21b)通过一个邻接的非导电间隙(G)彼此电隔离，在所述相邻金属岛之间没有金属层，其中，所述触摸屏面板(10)被配置为通过测量隔着所述邻接的非导电间隙(G)的两个或更多个相邻金属岛(21a、21b)与在相应的传感器位置(Sa、Sb)处的、关联于所述两个或更多个相邻金属岛的相应的电容传感器(12a、12b)之间的相对电容耦合(Ca、Cb)来记录所述输入物体(F)与相应的两个或更多个相邻金属岛(21a、21b)之间的同时耦合(Cf)，其中，通过对在所述传感器位置网格(Sxy)上测量的可变的电容耦合量(C12a、C12b)进行内插和/或平滑来计算位置映射(Cxy)。2.根据权利要求1所述的触摸屏反射镜设备，其中，所述触摸屏面板被配置为根据在所述传感器位置网格(Sxy)上的位置(X，Y)来提供可变的电容耦合量(C12a、C12b)的位置映射(Cxy)。3.根据前述权利要求中的任一项所述的触摸屏反射镜设备，其中，相应的电容传感器(12a、12b)与关联于所述相应的电容传感器的相应的最近金属岛(21a、21b)分离一定距离(d)，所述距离在0.05毫米至5毫米之间，优选在0.1毫米至3毫米之间。4.根据前述权利要求中的任一项所述的触摸屏反射镜设备，其中，所述反射金属层(21)的所述分离的金属岛(21a、21b)通过间隙(G)彼此分离，所述间隙的宽度在10微米至100微米之间。5.根据前述权利要求中的任一项所述的触摸屏反射镜设备，其中，分离线(S)存在于所述反射金属层(21)的所述分离的金属岛(21a、21b)之间，并且其中，所述分离线(S)形成不规则图案，其中，所述分离的金属岛之间的所述分离线(S)在三个或更多个不同方向上延伸，并且/或者，其中，所述分离线(S)具有最大长度小于5毫米的直线部分。6.根据前述权利要求中的任一项所述的触摸屏反射镜设备，其中，所述分离的金属岛(21a、21b)在平行于所述镜面的方向上的最大尺寸(L)为至多12毫米。7.根据前述权利要求中的任一项所述的触摸屏反射镜设备，其中，所述相邻金属岛(21a、21b)的尺寸(L)与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·戈列布，J·C·尼耶达姆，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL