用于位置检测的电容性传感器装置的电极装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于电容性传感器装置的电极装置，所述电容性传感器装置用于检测物体相对于所述电极装置的位置，其中所述电极装置包括发射电极配置、接收电极配置及至少一个接地电极，其中‑所述发射电极配置、所述接收电极配置及所述至少一个接地电极彼此上下布置且彼此间隔开，‑至少一个接地电极布置于所述发射电极配置与所述接收电极配置之间，且‑所述发射电极配置包括可加载有电交变信号的第一发射电极。本发明专利技术进一步提供一种包括根据本发明专利技术的电极装置的印刷电路板，以及一种包括根据本发明专利技术的印刷电路板的手持装置及一种包括电容性传感器装置的手持装置，所述电容性传感器装置包括根据本发明专利技术的电极装置。

An electrode device for a capacitive sensor device for position detection

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于位置检测的电容性传感器装置的电极装置
本专利技术涉及一种用于电容性传感器系统的电极装置，所述电容性传感器系统特定来说用于检测物体相对于所述电极装置的位置。
技术介绍
在电容性传感器系统(特定来说，电容性近接传感器)中，借助于产生及测量交变电场来无接触地测量物体(举例来说，手指)实质上朝向传感器区的接近。可从测量信号导出电装置、特定来说电手持装置的功能(举例来说，切换功能)。需要(举例来说)在电手持装置处提供电容性传感器系统的传感器区，其中在物体朝向传感器区接近期间，不仅可检测到物体朝向传感器区的接近，而且可检测到所述物体相对于所述传感器区的位置。取决于物体相对于所述传感器区的位置，可在电手持装置中实施不同功能。如此一来，期望优选地高位置分辨率。为了使电容性传感器系统可应用于不同电子装置，当电容性传感器系统优选地独立于相应电子装置的接地状态时进一步期望高位置分辨率。从现有技术已知根据所谓的加载方法来操作的特定来说用于电容性传感器系统的电极配置，其中(举例来说)为了实施滑动控制器(在滑动控制器中，可沿滑动控制器检测物体(举例来说，手指)的位置是重要的)而提供并排且分别邻近布置的多个传感器电极。在使用加载方法的电容性传感器的操作期间，需要仅一个传感器电极，其表示发射电极以及也表示接收电极。将电交变信号施加到所述传感器电极，使得从其发射交变电场，其中分别检测且借助于评估装置来评估传感器电极的电容性负载(举例来说，通过手指朝向传感器电极的接近)。借助于所检测电容性负载，可确定已发生手指朝向哪一个传感器电极的接近。然而，此类电容性传感器系统具有需要大量电极以实现高分辨率(位置分辨率)的缺点，此显著地增加了(举例来说)电容性滑动控制器的生产的建设性努力。另外，传感器信号取决于传感器电子器件的接地状态。另外，已知也具有大量传感器电极的电容性传感器系统，其中对于位置的精确检测，需要(举例来说)手指在接触传感器电极期间同时覆盖数个传感器电极。同样，由于高位置分辨率所需的大量传感器电极而显著提升了用于此处的生产的建设性努力。另外，从现有技术已知的两种解决方案均具有以下缺点：电极实质上必须布置于一个平面中，举例来说，在电装置的外壳表面处。然而，不期望将电极布置于外壳处，举例来说，以减小装置的生产的额外开销。因此，本专利技术的目标是提供一种用于电容性传感器装置的电极装置，所述电容性传感器装置用于检测物体相对于所述电极装置的位置，所述电极装置至少部分地避免从现有技术已知的缺点且其允许借助优选地少量的传感器电极实现高位置分辨率，其中位置的检测独立于电容性传感器装置被提供用于的电装置的接地状态，且其中所述电极装置不必布置于电装置的外壳处。
技术实现思路
根据本专利技术，此目标借助于一种根据独立专利权利要求分别用于电容性传感器装置及电容性传感器系统的电极装置来实现，所述电容性传感器装置及所述电容性传感器系统用于检测物体相对于所述电极装置的位置。在附属权利要求中给出本专利技术的有利实施例及改进。所述解决方案的元素也是电装置(特定来说电手持装置)，所述电装置包括具有根据本专利技术的至少一个电极配置的至少一个电容性传感器系统。另外，本专利技术的标的物是一种印刷电路板，在其处由导电层的部分形成根据本专利技术的电极配置。据此，提供一种用于电容性传感器装置的电极装置，所述电容性传感器装置用于检测物体相对于所述电极装置的位置，其中所述电极装置包括发射电极配置、接收电极配置及至少一个接地电极，其中-所述发射电极配置、所述接收电极配置及所述至少一个接地电极彼此上下布置且彼此间隔开，-至少一个接地电极布置于所述发射电极配置与所述接收电极配置之间，且-所述发射电极配置包括可加载有电交变信号的第一发射电极。借此，以有利方式将用于检测物体相对于电极装置的位置的所述电极装置也集成到多层PCB中是可行的，其中所述多层PCB的导电层的部分形成所述电极。所述发射电极配置可包括可加载有电交变信号的第二发射电极。施加到所述第一发射电极的所述电交变信号可相对于施加到所述第二发射电极的所述电交变信号为相反的。所述接收电极配置至少可包括一个第一接收电极及一个第二接收电极。当所述第一发射电极及所述第二发射电极各自包括彼此间隔开的若干个电极分段时是有利的，所述电极分段各自彼此电连接，其中两个发射电极的所述电极分段并排布置使得所述第二发射电极的电极分段布置于所述第一发射电极的每两个邻近电极分段之间。所述两个发射电极的所述电极分段可具有相同形状及相同表面积。所述第一发射电极可邻近于所述第二发射电极布置且与所述第二发射电极间隔开，其中所述第一发射电极优选地具有小于所述第二发射电极的电极表面积，及/或其中所述第一发射电极距印刷电路板的边缘的距离小于所述第二发射电极距印刷电路板的所述边缘的距离。所述第一接收电极及所述第二接收电极各自可包括彼此间隔开的若干个电极分段，其中两个接收电极的所述电极分段并排布置使得所述第二接收电极的电极分段布置于所述第一接收电极的每两个电极分段之间。所述第一接收电极可布置于所述第二接收电极上方且与所述第二接收电极间隔开。当所述第一接收电极的所述电极分段的宽度沿检测轴减小且所述第二接收电极的所述电极分段各自具有相同宽度时是有利的。当所述第一接收电极的所述电极分段的宽度沿检测轴减小时也是有利的，其中所述第二接收电极的所述电极分段的宽度沿所述检测轴增加。所述第一接收电极可布置于第二接收电极上方且与所述第二接收电极间隔开，其中所述第一接收电极及/或所述第二接收电极距检测边缘的距离沿检测轴减小或增加。所述发射电极配置、所述接收电极配置及所述至少一个接地电极各自可通过(多层)印刷电路板的彼此上下布置的导电层的部分形成。所述发射电极配置、所述接收电极配置及所述至少一个接地电极可布置于所述印刷电路板上在其边缘处，使得所述发射电极配置与所述接收电极配置之间的电容性耦合优选地可受接近所述电极装置的物体影响，其中位于所述边缘处的装置经选择使得所述电极中的至少一者到达所述印刷电路板的所述边缘。还提供一种印刷电路板、特定来说多层印刷电路板(多层PCB)，其包括根据本专利技术的电极装置，其中所述电极装置的电极各自通过印刷电路板(LP)的彼此上下布置的导电层的部分形成。所述电极中的至少一者可一直延伸到所述印刷电路板的完整边缘，即，根据本专利技术的电极装置的至少一个电极布置于在所述印刷电路板的边缘处的位置中。另外，本专利技术提供一种手持装置，特定来说电手持装置，其包括根据本专利技术的印刷电路板。另外，提供一种手持装置，特定来说电手持装置，其具有电容性传感器装置，其中所述电容性传感器装置包括根据本专利技术的电极装置。所述电装置及电手持装置分别可为：智能电话、移动无线电装置、计算机鼠标、装置遥控器、数码相机、游戏控制器、移动迷你型计算机、平板PC、口授装置、媒体播放器等。附图说明从以下描述连同图式一起得出本专利技术的细节及特性以及本专利技术的具体示范性实施例。图1展示电容性传感器系统的等效电路图，其用于图解说明吸收效应；图2展示根据本专利技术的电极装置的第一示范性实施例；图3展示根据本专利技术的电极装置的第二示范性实施例；图4展示根据本专利技术的电极装置的第三示范性实施例；图5展示根据本专利技术的电极装置的第四示范性实施例；图6展示根据本专利技术的电极装置的第五本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电容性传感器装置的电极装置，所述电容性传感器装置用于检测物体相对于所述电极装置的位置，其中所述电极装置包括发射电极配置、接收电极配置及至少一个接地电极，其中所述发射电极配置、所述接收电极配置及所述至少一个接地电极各自布置在依次堆叠的独立的层且彼此间隔开，至少一个接地电极布置于所述发射电极配置与所述接收电极配置之间，且所述发射电极配置包括经配置为接收第一电交变信号的第一发射电极；且其中所述接收电极配置包括第一接收电极，所述第一接收电极经配置为接收由所述发射电极配置所发射的信号，其中所述发射电极配置、所述接收电极配置及所述至少一个接地电极由具有若干边缘的印刷电路板的导电层的部分形成，且全部布置于所述边缘中一者的范围内以使得所述印刷电路板的边缘表面形成电容性传感器表面且所述发射电极配置与所述接收电极配置之间的电容性耦合由接近所述电容性传感器表面的物体来影响。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.10.21 DE 10201105469011.一种用于电容性传感器装置的电极装置，所述电容性传感器装置用于检测物体相对于所述电极装置的位置，其中所述电极装置包括发射电极配置、接收电极配置及至少一个接地电极，其中所述发射电极配置、所述接收电极配置及所述至少一个接地电极各自布置在依次堆叠的独立的层且彼此间隔开，至少一个接地电极布置于所述发射电极配置与所述接收电极配置之间，且所述发射电极配置包括经配置为接收第一电交变信号的第一发射电极；且其中所述接收电极配置包括第一接收电极，所述第一接收电极经配置为接收由所述发射电极配置所发射的信号，其中所述发射电极配置、所述接收电极配置及所述至少一个接地电极由具有若干边缘的印刷电路板的导电层的部分形成，且全部布置于所述边缘中一者的范围内以使得所述印刷电路板的边缘表面形成电容性传感器表面且所述发射电极配置与所述接收电极配置之间的电容性耦合由接近所述电容性传感器表面的物体来影响。2.根据权利要求1所述的电极装置，其中所述发射电极配置包括经配置以接收第二电交变信号的第二发射电极。3.根据权利要求2所述的电极装置，其中施加到所述第一发射电极的所述第一电交变信号相对于施加到所述第二发射电极的所述第二电交变信号为相反的。4.根据权利要求1到3中任一权利要求所述的电极装置，其中所述接收电极配置包括至少一个第一接收电极及一个第二接收电极。5.根据权利要求2到3中任一权利要求所述的电极装置，其中所述第一发射电极及所述第二发射电极布置在一层内且各自包括彼此间隔开并彼此电连接的若干个电极分段，其中两个发射电极的所述电极分段以交替的方式并排布置。6.根据权利要求5所述的电极装置，其中所述两个发射电极的所述电极分段具有相同形式及相同表面积。7.根据权利要求2到3...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂芬·伯格，
申请(专利权)人：微晶片科技德国公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE