[发明专利]具有可在电容探测面上移动的手柄和电容耦合装置的输入设备

说明书

本发明涉及一种旋钮，该旋钮具有(尤其是可调节的)耦合电极和用于放置在触摸屏上的电容耦合装置。根据旋钮或耦合电极的位置，探测触摸屏的相应子区域的接触。本发明的目的是探测和忽略例如水滴之类的干扰影响。

本发明涉及一种输入设备，其具有电容探测装置，其中，探测装置具有探测面，同时形成与探测面相对应的节点阵列，节点阵列分别由两个阵列电极的交叉点限定，并且，手柄可运动地布置在由探测装置限定的探测面上，并且探测装置被构造为用于探测手柄的位置。例如，电容探测装置是电容触摸板或电容触摸屏。此外，输入设备包括与阵列电极导电连接的电子评估单元，以便构成相关的优选按时间顺序产生的测量电容的阵列，用于通过电极阵列位置检测地探测出对输入面的电容影响。输入设备包括手柄，该手柄可运动地设置在探测面上，以便在手柄运动时，尤其是在操作者触摸的情况下手动地移动手柄时执行操作输入。此外，输入设备包括与手柄至少部分地一起运动的耦合电极，以便引起至少一个测量电容的可探测的影响，由此可导出位置和/或移动信息。这种由触摸板或触摸屏与可移动地设置在其上的手柄的组合构成的输入设备越来越受欢迎，因为由此实现了灵活的输入可能性，并且，尤其的，由于手柄的灵活的显示可能性在触摸屏中可以设置多种功能和功能指示。然而，另一方面，手柄提供惯常的触觉反馈并且可以容易地被用户在没有视觉接触的情况下触摸。由于期望使用电容电极结构的位于手柄下方并且被手柄覆盖的区域去进行位置探测，所以在手柄，尤其是在那里设置的耦合电极与电容触摸屏或电容触摸板之间需要电容耦合。这种电容影响一般很难与由含水液体引起的外部干扰影响引起的电容影响区分开来。

已经表明，耦合电极和阵列电极之间的电容影响不能可靠地与干扰影响区分开来，并且因此手柄的位置探测是不可靠的。

在这种背景下，存在通用的输入设备的需求，其中，在电容探测装置(例如电容触摸屏)和手柄(尤其是与手柄上设置的耦合电极)之间实现改善的、有针对性的电容耦合。该目的通过根据权利要求1的输入设备来实现。同样有利的应用是独立权利要求的主题。有利的实施方式分别是从属权利要求的主题。应当指出的是，在权利要求中单独列出的特征可以以任何技术上有意义的方式相互组合并且呈现出本发明的其他实施方式。说明书，特别是结合附图，附加地表征和详细说明本发明。

本发明涉及一种输入设备，其包含电容探测装置，并且探测装置具有探测面，同时形成相对应于该探测面的阵列电极的阵列。阵列电极，也简称为电极，例如布置在共同的平面中或者布置在两个或更多个平行的平面上。阵列电极的布置和位置优选地由规则的、更优选地由直角的假想的栅格结构(也简称为栅格)来描绘，其中，由阵列电极产生的测量场的位置由节点来限定。在此，例如通过两个阵列电极的交叉点来限定一个节点。术语电极应当意味着由导电材料，例如由金属或金属合金构成所涉及的电极。探测装置例如是电容触摸板或电容触摸屏。此外，根据本发明，设置与阵列电极电连接的、优选导电连接的电子评估单元，以便借助阵列电极的阵列来形成相关的，优选按时间顺序产生并且随时间变化的电测量场阵列，用于在探测面上位置检测地探测出电容影响。例如涉及投射电容技术中的电容探测装置，尤其是这种互电容结构。在互电容结构中，在两个电绝缘的交叉电极结构之间的节点处产生测量场，从而产生测量电容。这些节点在商业上通用的触摸板或触摸屏中以直角的栅格来布置。

该评估单元能够测量多个测量电容及其影响。当相应的测量场受到物体的外部接近的影响时，改变和探测通过评估单元所测量的例如在相关的节点处的测量电容，并且可以基于电极结构(优选按照行和列划分的电极结构)在探测面上分配位置。

根据本发明的输入设备包括手柄，该手柄在提供第一运动自由度的情况下，通过支承件沿着调节路径可移动地布置在探测面上，优选通过支承件固定，以便在移动时，尤其是在通过操作者触摸手柄的情况下执行输入操作。例如，涉及一种沿着线性调节路径在平行于探测面的方向上可平移地支承的手柄。优选地，手柄围绕正交于探测面的旋转轴可转动运动地支承在探测面上，并且输入设备由此具有用作旋转调节器的资格。