用于握持感测和手指跟踪的电容式传感器制造技术

本公开涉及用于握持感测和手指跟踪的电容式传感器。移动设备正在越来越意识到围绕移动设备的环境。在许多应用中，移动设备能够感测不同类型的手握持和/或手指相对于移动设备的位置是有用的。本公开描述了特别适用于感测沿着移动设备边缘的手握持和/或手指跟踪的电容式传感装置。电容式传感装置包括沿着两条线布置的条带，并且各自长度和间距被设计以允许用于感测手握持和/或跟踪手指的最优响应行为。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器领域，尤其涉及可用于移动设备以握持感测和手指跟踪的电容式传感器。
技术介绍
移动设备无所不在。与它们进行交互的方式以及移动设备的行为方式随着时间推移而演变。移动设备的一个重要的技术就是它们的感测能力。感测可以通过许多方式发生，例如触觉/压力传感、声音传感、光线/视觉传感、温度传感和电容式传感。这些方式不仅可以允许我们以无数的不同方式与移动设备进行交互，而且这些方式允许移动设备变成“更聪明”使得移动设备可以更好地理解环境以及用户正在与移动设备交互的方式。一个有趣的方式是电容式传感。电容式传感已经与触摸屏使用了一段时间以允许用户提供经由移动设备的屏幕的用户输入，而无需物理按钮的使用。在一些应用中，在大的表面/皮肤上的电容式传感甚至还可以用于感测握持或手的姿势。在一些其它应用中，两个电极可以被提供，在移动设备的每一侧上一个用于全手识别。在又一些其它应用中，电极可以在邻近于天线被提供以检测与靠近天线的手指或手的存在。
技术实现思路
移动设备越来越意识到围绕移动设备的环境。在许多应用中，对于移动设备，能够感测不同类型的握持和/或相对于移动设备手指的位置是有用的。本公开描述了特别适合于沿着移动设备的侧面或边缘感测握持和/或手指跟踪的电容式传感装置。许多常规电容式传感应用受到它能够感测或区分的握持数量的限制。此外，许多这些应用不能精确地跟踪邻近移动设备手指的位置。本文所公开的电容式传感装置包括沿两条线(在设备的每一侧上一条线)布置的多个电容式传感条带。各自的长度和间距被设计以允许用于感测握持和/或跟踪的手指的最佳响应行为。在本公开的上下文中，条带被定义为具有细长形状(相对于不长的材料的点)的一块材料。条带可以是狭长的一块材料。条带可以基本上是扁平且薄。附图说明为了提供对本公开及其特征和优点更完整的理解，可以结合附图参考下面的描述，其中相同的参考数字表示相同的部件，其中：图1根据本公开的一些实施例，示出了用于握持感测和包括手指跟踪的可能扩展的示例性分析；图2根据本公开的一些实施例，示出了用于握持感测和/或手指跟踪的示例性方法；图3根据本公开的一些实施例，示出了用于移动设备的示例性电容式传感装置和由电容式传感装置的电容式传感器生成的说明性响应曲线；图4根据本公开的一些实施例，示出了用于移动设备的另一个示例性电容式传感装置和由电容式传感装置的电容式传感器生成的说明性响应曲线；图5根据本公开的一些实施例，示出了用于移动设备的另一个示例性电容式传感装置和由电容式传感装置的电容式传感器生成的说明性响应曲线；图6根据本公开的一些实施例，示出了用于移动设备的另一个示例性电容式传感装置和由电容式传感装置的电容式传感器生成的说明性响应曲线；图7根据本公开的一些实施例，示出用于具有差分跟踪的移动设备的示例性电容式传感装置；图8根据本公开的一些实施例，示出了电容式传感装置的示例性电容式传感器；图9A-C、10A-C和图11A-C根据本公开的一些实施例，示出了相对于移动设备的内底盘和外壳，电容式传感装置的示例性的放置；图12根据本公开的一些实施例，示出了以柔性电路的形式的示例性电容式传感装置；图13根据本公开的一些实施例，示出相对于移动设备布置的示例性电容式传感装置；和图14根据本公开的一些实施例，示出了具有L形的电容式传感器的示例性电容式传感装置。具体实施方式电容式传感及其在移动设备中的应用电容式传感被用于许多不同类型的传感器，包括用以检测和测量距离、位置或位移、湿度、流体水平和加速度的那些传感器。电容式传感作为人机接口设备(HID)技术(例如，以取代计算机鼠标)已经变得越来越流行。HID技术可以基于电容式耦合，它需要把人体电容作为输入。电容式触摸传感器被用在许多设备中，例如膝上型触控板、数字音频播放器、计算机显示器/触摸屏、移动电话、移动设备、平板电脑等。设计工程师继续选择电容式传感器，因为它们的通用性、可靠性和耐用性，独特的人机界面，和与机械开关相比的成本降低。电容式传感器通常检测导电的或具有与空气的介电常数不同的任何物体，例如，人的手或手指的一部分。当激励信号充电电容式传感器(例如，一个电极)，电容式传感器成为虚拟电容器的两个板中的一个。当充当虚拟电容器的第二板的物体接近电容式传感器时，在电容式传感器上基于目前电荷的虚拟电容可以被测量，例如，通过电容式传感控制器。电容式传感控制器是一种电子设备，它可以包括被配置成测量虚拟电容并且转换模拟测量成数字数据的模拟前端。一些电容式传感控制器能够生成高分辨率的电容测量数据，每个电容式传感器高达16位或更多。电容式传感控制器也可以为提供到电容式传感器的激励信号提供激励源。典型地，电容式传感控制器可以具有多个可连接到若干电容式传感器的输入引脚。用于移动设备的电容式传感在感测围绕移动设备的动态环境特别有用。作为电容式传感器的电极可以是便宜并且这些电极可以非常紧凑、轻薄，这使得电容式传感特别适用于移动设备，它们的外形因子能够对它们内部电子设备施加约束。例如，电容式传感可以避免需要机械按钮而这往往在移动设备中难以提供，其设计约束持续地驱使设备更小一些、更平滑和/或防水。在本公开上下文中的移动设备包括可以由一个或多个用户的一个或多个手所持有的电子设备(电子设备可以完全移动的，和电子设备可以被拴到其它电子设备)。移动设备，凭借具有小的外形因子，通常在使用时由用户一只手或多手持有。移动设备可以包括移动电话、平板电脑、笔记本电脑等。虽然本专利技术着重于与具有能够容易地由使用者的手来持有的外形因子的移动设备的这些类型相关的例子，本文所描述的传感器布置通常也适用于电子设备。例如，示例性电子设备可以包括方向盘、游戏控制台的控制器、家用电器、互动显示器等。广义地说，它由本领域技术人员所理解本文所公开的传感器布置可以应用于用户期望使用他们的手和/或手指与其交互的电子设备。理解握持感测和手指跟踪本公开的上下文中握持感测包括用户正在如何持有移动设备的感测。握持的概念并不仅仅是一个简单的用户是否持有设备的激活或检测，或一个人是否在附近的简单确定。握持感测可以感测各种握持方式，其中用户正在持有并且身体上正在与移动设备交互。手指跟踪可以确定移动设备附近的手指位置和/或运动。图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容式传感装置，可用于电子设备以握持感测和/或手指跟踪，其中所述电容式传感装置包括：包括基本上沿着第一线空间地布置的多个第一条带的多个第一电容式传感器，所述多个第一条带具有各自长度和所述第一条带间的间距；和包括基本上沿着基本上平行于所述第一线的第二线空间地布置的多个第二条带的多个第二电容式传感器，所述多个第二条带具有各自长度和所述第二条带间的间距。

【技术特征摘要】
2014.07.23 US 14/339,4101.一种电容式传感装置，可用于电子设备以握持感测和/或手指跟踪，
其中所述电容式传感装置包括：
包括基本上沿着第一线空间地布置的多个第一条带的多个第一电容
式传感器，所述多个第一条带具有各自长度和所述第一条带间的间距；和
包括基本上沿着基本上平行于所述第一线的第二线空间地布置的多
个第二条带的多个第二电容式传感器，所述多个第二条带具有各自长度和
所述第二条带间的间距。
2.如权利要求1所述的电容式传感装置，其中：
所述第一条带的每一个被配置以生成来自位于所述第一线附近的物
体的各自响应；和
由所述第一条带生成的各自响应是饱和当所述物体沿着所述各自第
一条带的长度放置时；和
所述各自响应逐渐减小当所述物体从所述第一条带的每一个的所述
端远离移动时。
3.如权利要求1所述的电容式传感装置，其中：
所述多个第一条带的各自长度和所述第一条带间的间距被提供使得，
在沿着所述第一线，在所述第一条带的所述跨距上，至少所述多个第一条
带其中一个被配置以生成逐渐减小或增加的响应当物体沿着所述第一线
移动时；或
所述多个第一条带的各自长度和所述第一条带间的间距被提供使得，
在沿着所述第一线，在所述第一条带的所述跨距上，至少所述多个第一条
带其中一个被配置没有生成饱和响应当物体沿着所述第一线移动时。
4.如权利要求1所述的电容式传感装置，其中：
所述多个第一条带包括两个条带。
5.如权利要求4所述的电容式传感装置，其中：
所述两个条带至少其中一个是L形。
6.如权利要求1所述的电容式传感装置，其中：
所述第一条带包括第一端带、第二端带和一个或多个在所述第一端带

\t和所述第二端带间布置的中间条带。
7.如权利要求6所述的电容式传感装置，其中：
所述第一端带和/或第二端带被配置以生成逐渐减少或增加的响应，
当物体沿着所述一个或多个中间条带中任何一个的长度移动时。
8.如权利要求6所述的电容式传感装置，其中：
所述一个或多个中间条带的一个或多个被配置以生成逐渐减小或增
加的响应，当物体沿着所述第一端带或所述第二端带的长度移动时。
9.如权利要求6所述的电容式传感装置，其中：
所述多个第一条带的两个各自被配置以生成逐渐减小或增加的响应，
当物体沿着所述两个条带间的所述间距的长度移动时。
10.如权利要求6所述的电容式传感装置，其中：
所...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·C·诺维特，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US