專利名稱：觸摸傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在觸板上定位機(jī)械沖擊的觸摸傳感裝置。
背景技術(shù)：
在物件的每次定位時(shí),機(jī)械沖擊產(chǎn)生特征聲信號(hào),其可以通過一個(gè)或多個(gè)聲換能器在所述物件表面檢測(cè)到。因此，這種機(jī)械沖擊的起源可以通過后續(xù)的數(shù)字信號(hào)處理而確定。因此，這種物件也稱為觸板。由于這些觸板大多數(shù)可以由任何形狀的任何固體或軟質(zhì)材料制成，并且容易用指尖等產(chǎn)生可檢測(cè)的沖擊，理論上，幾乎設(shè)備的任何可及面都可以變成控制接口。由于總體設(shè)計(jì)靈活，在用于工業(yè)應(yīng)用的醫(yī)療領(lǐng)域、或者在諸如銷售終端或信息亭點(diǎn)之類的商業(yè)系統(tǒng)中對(duì)這種人機(jī)接口的需求不斷增加。在這些應(yīng)用中，根據(jù)聲換能器制造廠商的說明，采用環(huán)氧樹脂或UV或光固化膠將一個(gè)或多個(gè)聲換能器粘貼在各個(gè)觸板背面的預(yù)定位置處。而且，在這種結(jié)構(gòu)中，所述換能器被防護(hù)為免受不必要的環(huán)境影響。然而，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，信號(hào)質(zhì)量可以改變?yōu)椴缓线m的程度，并且因此觸板上的沖擊的定位有時(shí)不能可靠地工作。此外，粘貼步驟在下述情況中是麻煩的，一種情況是需要采用兩種成分膠，第二中情況是需要執(zhí)行附加的UV或光輻照步驟以實(shí)現(xiàn)所述膠的所希望的硬化。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是克服這些不足并提供改善的觸摸傳感裝置。該目的由依照權(quán)利要求I的特征的觸摸傳感裝置來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的隔音裝置固定到觸板上，使得聲換能器與觸板直接接觸。因此，不再需要聲換能器和觸板之間的粘合裝置。令人驚訝地，可以發(fā)現(xiàn)，由于這種結(jié)構(gòu)，可以降低捕獲信號(hào)的不希望的失真。而且，可以避免由粘貼引起的聲換能器的損壞，由此降低制造成本， 并改善該裝置的可靠性。而且，聲換能器彼此之間的距離由隔音裝置固定，由此便于數(shù)據(jù)分析。通過提供觸板和傳感器模塊產(chǎn)生了所述觸摸傳感裝置，其中所述傳感器模塊包括隔音裝置和至少一個(gè)聲換能器。因此，可以以更大的數(shù)量且在特別適合的工作場(chǎng)所單獨(dú)地有效地制造所述傳感器模塊。在此，直接接觸意味著沒有諸如粘合層之類的任何附加材料設(shè)置在聲換能器和觸板之間。而且，在下文中，聲換能器例如可以為壓電式換能器、變形測(cè)量器、微機(jī)電傳感器或智能敏感器，當(dāng)不限于所列出的。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，隔音裝置可以包括凹槽，并且所述聲換能器嵌入在所述凹槽內(nèi)，使得所述聲換能器的接合面與所述隔音裝置平齊，或者以不大于所述聲換能器的厚度的方式從所述隔音裝置上突出。這允許相對(duì)于隔音裝置精確地放置聲換能器，并確保在安裝狀態(tài)中聲換能器與觸板進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕佑|，而不影響信號(hào)的質(zhì)量。優(yōu)選地，隔音裝置可以包括用于連接線或至少一條導(dǎo)電跡線的至少一個(gè)通道。這在電連接處提供了恰當(dāng)?shù)穆晫W(xué)屏蔽，并降低所述電連接所需要的空間。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，觸板可以包括沖擊面和接合面，并且所述聲換能器設(shè)置在所述觸板的所述接合面和所述隔音裝置之間。在這種結(jié)構(gòu)中，所述換能器可以防止在所述觸板的背面，由此產(chǎn)生虛鍵盤，而沒有設(shè)計(jì)限制。而且，保護(hù)聲換能器免受機(jī)械、化學(xué)、環(huán)境損害，并屏蔽機(jī)電和聲學(xué)干擾。優(yōu)選地，觸摸傳感裝置的聲換能器可以包括安裝面，并且第一粘合裝置設(shè)置在隔音裝置和聲換能器的安裝面之間，并且第二粘合裝置設(shè)置在隔音裝置和觸板之間。這允許方便且可靠性安裝，而不影響觸板和聲換能器的安裝面之間的界面。優(yōu)選地，第一粘合裝置可以適合于所述聲換能器的所述安裝面的材料，并且第二粘合裝置可以適合于所述觸板的材料。這確保了聲換能器可以安裝在關(guān)于隔音裝置且還間接地關(guān)于觸板的各種材料上，使得可以實(shí)現(xiàn)可靠的固定，而不使聲音信號(hào)失真。觸摸傳感裝置的優(yōu)選實(shí)施方式還可以包括加固構(gòu)件，加固構(gòu)件設(shè)置在所述隔音裝置的面對(duì)所述聲換能器的一側(cè)上。該加固構(gòu)件可以改善所述傳感裝置的機(jī)械穩(wěn)定性，而不使由聲換能器檢測(cè)的聲音信號(hào)惡化。根據(jù)特別有利的實(shí)施方式，該加固構(gòu)件可以為電路板， 因此同時(shí)滿足加固功能和電功能性。在優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述隔音裝置可以為彈性的，特別是由諸如硅酮泡沫或聚氨酯泡沫制成的。這避免了觸板內(nèi)部的聲波的干擾，并且同時(shí)確保聲換能器與觸板進(jìn)行適合的接觸，并保護(hù)所述換能器免受損害。隔音裝置還可以包括連接線或?qū)щ娵E線，由此同時(shí)確保所述換能器的連接。根據(jù)優(yōu)選的變形，隔音裝置和聲換能器可以具有桿狀或L-型形狀。在這種結(jié)構(gòu)中，當(dāng)采用至少兩個(gè)聲換能器時(shí)，可以容易且精確地將聲換能器的位置調(diào)整為通常用在如上所述的應(yīng)用中矩形安裝圖案。本發(fā)明還涉及用于如上所述的觸摸傳感裝置中的傳感器模塊，并包括至少一個(gè)聲換能器，隔音裝置，其中所述隔音裝置包括位于它的表面上的粘合裝置，使得在所述隔音裝置固定到所述觸板的狀態(tài)中，所述至少一個(gè)聲換能器與所述觸摸傳感裝置的所述觸板直接接觸。這確保了一旦傳感器模塊固定到觸板上則聲換能器與觸板直接接觸。本發(fā)明的目的還由依照權(quán)利要求9的特征的觸摸傳感裝置來實(shí)現(xiàn)，其提供了一種可替換的方案。因此，所述可替換的觸摸傳感裝置包括觸板和傳感器模塊，該傳感器模塊包括至少一個(gè)聲換能器和將所述傳感器模塊固定到觸板上的緊固裝置，其中所述緊固裝置包括膠帶，特別是雙面膠帶。與采用環(huán)氧樹脂膠或UV或光固化膠的情況相比，采用膠帶便于將傳感器模塊固定到觸板上的過程。令人驚訝地，所述膠帶為所述裝置提供了必需的穩(wěn)定性和信號(hào)性能，即使換能器制造廠商利用上述提及的粘膠來實(shí)現(xiàn)所希望的功能性。此外，所述膠帶提供了最小必需的隔音，使得附加的隔音裝置不是強(qiáng)制性的，并且所述膠帶支撐所述隔音裝置。優(yōu)選地，該傳感器模塊還可以包括第二緊固裝置，其中所述聲換能器夾在所述先前緊固裝置和所述第二緊固裝置之間。因此，可以保護(hù)該聲換能器免受環(huán)境的影響，在緊固裝置和第二緊固裝置橫向?qū)盈B在所述聲換能器上，使得它們?cè)趯盈B區(qū)域中彼此接觸時(shí)，這種保護(hù)還能得到進(jìn)一步的改善。特別地，實(shí)現(xiàn)了電絕緣。還可以保護(hù)該傳感器模塊免受安裝操作期間的損壞，如腐蝕或應(yīng)力。優(yōu)選地，緊固裝置和第二緊固裝置可以由一片膠帶制成。該附加特征進(jìn)一步便于制造過程，因?yàn)槁晸Q能器可以被簡(jiǎn)單地包裹在膠帶內(nèi)部。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式，觸摸傳感裝置的連接線可以夾在第一緊固裝置和第二緊固裝置之間。包封通向傳感器模塊的連接接口的連接線的好處在于采用相同的裝置固定傳感器模塊，至少在較大的程度上，連接線和聲換能器之間的所述連接上的應(yīng)力被吸收。這導(dǎo)致傳感器模塊壽命的增加。優(yōu)選地，所述連接線可以遠(yuǎn)離于聲換能器的所述一片膠帶包裹所述聲換能器的那一側(cè)設(shè)置。不需要在所述膠帶內(nèi)部設(shè)置穿過所述連接線的任何附加開口，由此進(jìn)一步有利于傳感器模塊的組裝。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，每一粘合層或粘合層的厚度小于80 μ m,特別是約70 μ m。 采用這種厚度，可以在對(duì)外部損害的充分保護(hù)的同時(shí)使聲波上的過濾效應(yīng)保持為低水平， 使得相應(yīng)的檢測(cè)到的信號(hào)還能夠被充分地利用。有利的是，所述緊固裝置可以被固定到所述觸板上，使得所述至少一個(gè)聲換能器與所述觸板直接接觸。因此本發(fā)明第一實(shí)施方式的優(yōu)點(diǎn)可以與那些可替換方案組合。有利的是，所述緊固裝置和/或所述第二緊固裝置包括用于定位和/或識(shí)別換能器的裝置。用于定位的所述裝置便于傳感器模塊相對(duì)于預(yù)定位置(如觸板邊緣)的對(duì)準(zhǔn)。 根據(jù)一種變形，緊固裝置和/或第二緊固裝置的形狀提供了定位能力。例如，緊固裝置和/ 或第二緊固裝置可以具有特別是大于聲換能器的矩形形狀。甚至在聲換能器的形狀不規(guī)則時(shí)的情況中，采用矩形緊固裝置也便于傳感器模塊相對(duì)于預(yù)定位置(如觸板邊緣)的對(duì)準(zhǔn)。 錨定(braking)聲換能器對(duì)稱性的任何形狀(在大多數(shù)情況中為圓形形狀)將適合于便于所述對(duì)準(zhǔn)。本發(fā)明還涉及一種用于如上所述的觸摸傳感裝置中的傳感器模塊，該傳感器模塊包括至少一個(gè)聲換能器和將所述傳感器模塊固定到觸板上的緊固裝置，其中所述緊固裝置為膠帶，特別是雙面膠帶。與采用環(huán)氧樹脂膠或UV或光固化膠的情況相比，采用膠帶便于將傳感器模塊固定到觸板上的過程。令人驚訝地，所述膠帶為所述裝置提供了必需的穩(wěn)定性和信號(hào)性能，即使換能器制造廠商利用上述提及的粘膠來實(shí)現(xiàn)所希望的功能性。此外，所述膠帶提供了最小必需的隔音，使得附加的隔音裝置不是強(qiáng)制性的。優(yōu)選地，當(dāng)傳感器模塊還沒有用在觸摸傳感裝置中時(shí)，緊固裝置還可以包括位于膠帶上方的襯里。采用這種襯里，保護(hù)還沒有與未安裝的傳感器模塊的觸板接觸的粘合劑免受如灰塵等的污染。為了將所述模塊固定到觸板上，可以從所述膠帶的粘合層上簡(jiǎn)單地去除所述襯里，并使傳感器模塊和觸板接觸。因此，實(shí)現(xiàn)了容易的保護(hù)，這又允許簡(jiǎn)單地將所述模塊集成在觸摸傳感裝置中。這兩個(gè)替換方案的幾個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式可以結(jié)合，例如在附加使用的彈性隔音裝置的第二替換方案中采用加強(qiáng)構(gòu)件來進(jìn)一步改善檢測(cè)到的信號(hào)之類。在這兩種替換方案中還可以發(fā)現(xiàn)用于定位和/或識(shí)別的裝置的應(yīng)用。
本發(fā)明還涉及使用雙面膠帶將聲敏元件固定到觸板上。這種使用帶來了如上已經(jīng)描述的相同的有益效果。本發(fā)明還涉及一種用于制造觸摸傳感裝置的方法，包括下述步驟提供觸板；提供包括至少一個(gè)聲換能器和隔音裝置的傳感器模塊；以及將隔音裝置固定到觸板上，使得所述聲換能器與觸板直接接觸。


本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式在附圖中示出，并將在下文中說明。圖I示出了本發(fā)明的觸摸傳感裝置的第一實(shí)施方式的斜視圖，圖2示出了第一實(shí)施方式的局部分解詳圖，圖3a和3b示出了本發(fā)明的觸摸傳感裝置的第二實(shí)施方式的兩個(gè)實(shí)施例的仰視圖，圖4示出了制造所述第一實(shí)施方式的方法的流程圖，圖5a至5c示出了本發(fā)明的第三實(shí)施方式，S卩，示出了本發(fā)明的傳感器模塊的側(cè)視圖、傳感器模塊的頂視圖、以及與形成本發(fā)明的觸摸傳感裝置的觸板組合的傳感器模塊，和圖6示出了本發(fā)明的第四實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式圖I示出了本發(fā)明的觸摸傳感裝置I的第一實(shí)施方式的背面，該觸摸傳感裝置I 包括觸板2和傳感器模塊3，該傳感器模塊3包括聲敏元件4、連接線5、隔音裝置6和用虛線繪出的加固構(gòu)件7。圖2中示出了圖I中示出的所述傳感器裝置的側(cè)剖局部分解圖，其對(duì)應(yīng)于將傳感器模塊3安裝至觸板2之前的狀態(tài)。觸板2具有接合面8和沖擊面9，其中接合面8朝向傳感器模塊3，沖擊面9設(shè)置為朝向可以提供輸入的用戶。觸板可以由適合傳輸聲學(xué)信號(hào)的任何材料制成。優(yōu)選材料諸如玻璃、塑料、金屬、木材之類的固體材料和諸如皮革或泡沫之類的軟質(zhì)材料，所列出的不是限制性的。聲換能器4具有換能器接合面10和換能器安裝面11。在該實(shí)施方式中，聲換能器4為壓電式換能器，包括陶瓷材料13，該聲換能器的陰極和陽極設(shè)置在所述陶瓷材料13 上。該聲換能器可以包括聯(lián)接至陶瓷材料13的陽極的金屬件12，并且換能器接合面10和換能器安裝面11設(shè)置在金屬件12的相對(duì)側(cè)上。當(dāng)從陰極13側(cè)看時(shí)，聲換能器4的換能器安裝面11大體上為圓盤形。然而，可以理解的是，該實(shí)施方式中的聲換能器4代表了一種可能的換能器類型，并且本發(fā)明也可以采用諸如變形測(cè)量器、微機(jī)電傳感器、智能敏感器之類的其它類型的聲換能器和諸如環(huán)形、方形、矩形之類的其它形狀。例如可以由硅樹脂或聚氨酯泡沫體泡沫制成的彈性材料的隔音裝置6具有凹槽14，聲換能器4可以嵌入在該凹槽 14中。第一粘合裝置15設(shè)置在聲換能器5的換能器安裝面11和隔音裝置6的定位在凹槽 14內(nèi)的第一安裝面16之間。在該實(shí)施方式中，凹槽14具有適合于聲換能器4的換能器安裝面11的外邊緣的形狀，使得聲換能器4的換能器安裝面11由凹槽14引導(dǎo)進(jìn)入相對(duì)于隔音裝置6的預(yù)定安裝位置。第二粘合裝置17設(shè)置在隔音裝置6的第二安裝面18上。第二粘合裝置17不設(shè)置在隔音裝置6的凹槽14中。在該實(shí)施方式中，凹槽14還包括設(shè)置在第一安裝面16和第二安裝面18之間的傾斜部分19。傾斜部分19防止第二粘合裝置17與聲換能器4的換能器接合面10接觸。隔音裝置6的處于松弛狀態(tài)(固定至觸板2之前)的第一安裝面16和第二安裝面18之間的距離Cl1等于或小于聲換能器4的換能器接合面10和換能器安裝面11之間的距離d2。在這方面，Cl1對(duì)應(yīng)于凹槽14在第一安裝面16處的深度，d2對(duì)應(yīng)于陽極11的厚度。 因此，在聲換能器4固定在凹槽14內(nèi)的狀態(tài)中，換能器接合面10或者與隔音裝置6的第二安裝面18平齊，或者從隔音裝置6的第二安裝面18上突出。在這方面，應(yīng)當(dāng)注意的是，為清楚起見，第一粘合裝置15和第二粘合裝置17的層厚度在圖2中被過分強(qiáng)調(diào)了。實(shí)際上， 這些層的厚度可以忽略。加固構(gòu)件7加固傳感器模塊3，并且通常由塑料材料或印刷電路板制成。加固構(gòu)件 7可以由任何裝置，例如通過粘合劑(未示出)固定到隔音裝置6上，只要這種固定不在實(shí)質(zhì)上削弱隔音裝置6的聲學(xué)退耦功能。而且，加固構(gòu)件7不限于圖I中示出的形狀。然而， 需要的是加固構(gòu)件7不直接接觸聲換能器4，使得部件4和7彼此聲學(xué)退耦。在圖2中，連接線5例如通過焊接連接至陽極12。陰極13可以以類似方式被連接或通過形成在隔音裝置6上并與陰極13直接接觸的導(dǎo)電跡線20(如虛線所示)連接。然而，可以理解的是，可以以任何方式，如所述連接線5或?qū)щ娵E線20建立聲換能器4的電連接。采用導(dǎo)電跡線20的好處在于它形成了特別平坦且耐用的傳感器模塊3。為了實(shí)現(xiàn)所述電連接，隔音裝置6還包括用于連接線5的通道21。在該實(shí)施方式中，通道21形成為隔音裝置6中的通孔。然而，還可行的是，通道21至少部分地形成為凹槽。在這方面，僅要求通道21本質(zhì)上不減弱隔音裝置11的聲學(xué)退耦功能。根據(jù)本發(fā)明，在傳感器模塊3連接至觸板2的狀態(tài)中(由粗箭頭所示)，聲換能器 4的接合面10直接接觸觸板2。在這方面，直接接觸意味著沒有諸如粘合層之類的附加材料位于接合面和觸板2之間，以便在不遭受先前由于在聲換能器和觸板之間存在膠而引起的失真的情況下檢測(cè)聲波。而且，觀察到所述聲學(xué)傳感器模塊幾乎沒有泄露發(fā)生。在第一實(shí)施方式中，聲換能器4設(shè)置在隔音裝置6與觸板2的接合面8之間。因此，保護(hù)聲換能器5免受機(jī)械、化學(xué)和環(huán)境損害，并且從沖擊面9側(cè)不能接近或看見聲換能器4。然而，當(dāng)可以由設(shè)置在觸板的不需要輸入的區(qū)域上的附加的蓋子提供機(jī)械保護(hù)時(shí)，可行的是將傳感器模塊3設(shè)置在觸板2的任何表面上，例如，特別是在沖擊面3上。圖3a示出了本發(fā)明的觸摸傳感裝置的第二實(shí)施方式，包括L-形傳感器模塊31， 其用在具有二維接合面的觸摸傳感裝置中，其中兩個(gè)聲換能器5設(shè)置在單個(gè)隔音裝置6上。 除了 L-形傳感器模塊31中的換能器4和4’的配置，實(shí)施方式I和2之間沒有其它差異。 因此，將不再詳細(xì)描述第二實(shí)施方式中的具有與第一實(shí)施方式中相同的附圖標(biāo)記的元件， 當(dāng)通過引用的方式結(jié)合它們的描述。所述L-形可以便于在矩形觸板32對(duì)準(zhǔn)，從而經(jīng)由隔音裝置6的凹槽14和14’中的給定安裝位置獲得聲換能器4相對(duì)于彼此合適的間隔。在聲換能器4和4’具有固定的距離的好處在于觸摸傳感裝置的校正被簡(jiǎn)化了。圖2中的虛線表示沿隔音裝置6鋪設(shè)的導(dǎo)電跡線20。然而，如上所示，跡線20也可以由連接線5代替。
除了圖3a的L-形，可以以許多不同的形狀，特別是以圖3b的直線桿狀方式35設(shè)置傳感器模塊3，31。當(dāng)在傳感器模塊3在觸板2上的定位可以由合適的標(biāo)記引導(dǎo)時(shí)使用所述傳感器模塊時(shí)，這種形狀可以是優(yōu)選的。當(dāng)然，取決于應(yīng)用，傳感器模塊3，31或35可以包括比圖示多的聲換能器。在一個(gè)隔音裝置6上設(shè)置至少兩個(gè)聲換能器4和4’的好處在于聲換能器4和4’彼此之間具有固定的距離，這簡(jiǎn)化了觸摸傳感裝置I的校正和再現(xiàn)性。取決于觸摸傳感裝置的尺寸，可以采用具有不同數(shù)量的聲換能器的某一數(shù)量的傳感器模塊。以這種方式，所述觸摸傳感裝置I能夠適合更多種類的尺寸和形狀。在下文中，描述了觸摸傳感裝置I的功能。在觸板2中，通過例如用指尖或鋼筆觸摸沖擊面3而產(chǎn)生聲波。當(dāng)所述聲波傳播通過觸板2時(shí)，它到達(dá)其接合面8，并由此到達(dá)與聲換能器4的接合面10直接接觸的區(qū)域。由于所述直接接觸，所述聲波以較小的失真耦合至聲換能器4，并由所述換能器4轉(zhuǎn)換成特征電信號(hào)，其由連接線5和/或?qū)щ娵E線20饋送到數(shù)字處理單元(未示出)中。當(dāng)來自位于相對(duì)于隔音裝置6的凹槽14中的觸板2的預(yù)定位置處的至少一個(gè)聲換能器4的信號(hào)由所述處理單元評(píng)估時(shí)，在觸板2上的沖擊位置可以由所述處理單元確定。在檢測(cè)期間，隔音裝置6防護(hù)聲換能器4免受存在觸摸傳感裝置 I的環(huán)境中的不希望的干擾的影響。在下文中，根據(jù)圖4描述了用于制造第一實(shí)施方式的觸摸傳感裝置的獨(dú)創(chuàng)性的方法。在第一步驟101中，設(shè)置觸板2。在第二步驟102中。設(shè)置包括聲換能器4和隔音裝置 6的傳感器模塊3。傳感器模塊3優(yōu)選設(shè)置成預(yù)組裝狀態(tài)，并且隨后通過在隔音裝置4的第二安裝面 18上、而不在聲音檢測(cè)裝置4的接合面10上設(shè)置第二粘合劑17而完成。在這方面，凹槽 14的傾斜部分19有助于避免聲音檢測(cè)裝置4的接合面10被第二粘合劑17污染。如上已經(jīng)描述的，所述預(yù)組裝的傳感器模塊3還可以包括加固構(gòu)件7。在第三步驟103中，通過將隔音裝置3連接至觸板2，并且通過第二粘合劑17的硬化固定它，傳感器模塊3被固定至觸板2，由此避免聲換能器4與觸板2的直接接觸，并且同時(shí)避免第二粘合劑17設(shè)置在聲換能器4和觸板2之間。傳感器模塊3的預(yù)組裝可以包括使聲換能器4的連接線5部分地行進(jìn)穿過隔音裝置6的通道21，并將第一粘合劑15設(shè)置在隔音裝置6的第一安裝面16上。隨后，所述連接線5還行進(jìn)穿過通道21，并且聲換能器4可以放置在凹槽14內(nèi)的第一安裝面16上。在第一粘合劑15硬化之后，傳感器模塊3被預(yù)組裝。如上所述，代替連接線，導(dǎo)線20，20’可以設(shè)置在隔音裝置6上。優(yōu)選地，大量的這種傳感器模塊3被預(yù)組裝在特定工作位置上。圖5a示出了本發(fā)明第三實(shí)施方式的傳感器模塊的側(cè)視圖。與先前的附圖具有相同附圖標(biāo)記的特征不再詳細(xì)說明，但在此通過引用的方式結(jié)合它們的描述。傳感器模塊30 包括具有如上所述的它的陽極12和它的陰極13的聲換能器4、以及連接線5，在圖5a中連接線5連接至陰極13。陽極12當(dāng)然還連接至第二連接線(未示出)，并且可以以類似的方式連接。與第一和第二實(shí)施方式相比，第三實(shí)施方式的傳感器模塊30被簡(jiǎn)化了。在該實(shí)施方式中，聲換能器4和連接線5實(shí)際上夾在第一緊固裝置31和第二緊固裝置32之間。第一緊固裝置31包括雙面膠帶33和襯里34，雙面膠帶33在未安裝狀態(tài)中還沒固定到觸板2上(見圖I或2)，襯里34保護(hù)傳感器模塊30頂部上的粘性側(cè)35。優(yōu)選地，支撐層由塑料材料制成，并且粘合層的厚度小于80 μ m,優(yōu)選約70 μ m,以提供穩(wěn)定性，并且不過多地影響從觸板2傳輸?shù)穆曇粜盘?hào)(見圖5c)。第二緊固裝置32通常也為膠帶，單面的或雙面的(并且在這種情況中與它的對(duì)應(yīng)的襯里一起)。在單面膠帶的情況中，第二緊固裝置32包括與支撐層一起的粘合層。在雙面膠帶的情況中，第二緊固裝置32包括由兩個(gè)粘合層夾在中間的支撐層。在雙面第二緊固裝置32的情況中，襯里(未示出)設(shè)置在第二粘合層上，第二粘合層在諸如印刷電路板之類的附加元件連接至傳感器模塊時(shí)可以被去除。圖5b示出了傳感器模塊30的頂視圖。它示出了具有基本上為矩形形狀并且在聲換能器4和連接線5下面(以虛線方式)的襯里34。緊固裝置31和32通常(在每一維上)都大于聲換能器4的直徑Φ。如上已經(jīng)描述的，在壓電式換能器的情況中，聲換能器4 通常為圓盤形的，以便采用矩形形狀的緊固裝置時(shí)容易相對(duì)于如觸板2的邊緣對(duì)準(zhǔn)傳感器模塊30。為了改善所述定位的重現(xiàn)性，有利的是，聲換能器4的邊緣可以與緊固裝置31和 32的兩個(gè)邊界對(duì)準(zhǔn)。因此，矩形形狀的緊固裝置起定位裝置的作用。然而，不僅矩形形狀是合適的，根據(jù)本發(fā)明，錨定(braking)所述換能器的圓對(duì)稱性的任何形狀，特別是三角形或多邊形也是合適的。同樣地，不同的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記可以印在緊固裝置上。為了改進(jìn)不同換能器的識(shí)別，可以采用幾種形狀。圖5c示出了與圖2的情況類似的情況。傳感器模塊30開始與觸板2接觸(如兩個(gè)粗箭頭所示)，以形成觸摸傳感裝置36。為了能夠?qū)⑺车接|板2上，襯里34已經(jīng)從傳感器模塊30上去除。當(dāng)然，還可行的是在一個(gè)傳感器模塊30中提供多于一個(gè)的聲換能器4，如圖3b所
/Jn ο與現(xiàn)有技術(shù)中那樣采用環(huán)氧樹脂膠或UV或光固化膠的情況相比，采用膠帶便于將傳感器模塊固定到觸板上。所述膠帶為觸摸傳感裝置36提供了必須的穩(wěn)定性和信號(hào)性能。此外，為了某些應(yīng)用，膠帶提供了必要的隔音功能，由此起隔音裝置6的作用，如實(shí)施方式I和2中那樣。而且，還保護(hù)了連接線5和陽極12及陰極13之間的電連接。此外，不僅提供了機(jī)械防護(hù)，還提供了對(duì)外部電子影響的屏蔽。最后，傳感器模塊30的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)導(dǎo)致制造成本的降低，因?yàn)椴辉傩枰獔?zhí)行現(xiàn)有技術(shù)的復(fù)雜的粘貼步驟。圖6圖示了本發(fā)明的第四實(shí)施方式，S卩，圖5a和5b中圖示的傳感器模塊30的變形。傳感器模塊37和傳感器模塊30之間的唯一不同在于第一和第二緊固裝置由一片膠帶 38支撐。所述一片膠帶纏繞在聲換能器4的一側(cè)39，連接線5將膠帶留在相對(duì)的一側(cè)40 上。當(dāng)然，所述連接線還可以將膠帶38留在垂直于圖示面的橫向側(cè)上。采用這種變化，只需要組裝較少的部件，這進(jìn)一步簡(jiǎn)化制造過程。除此之外，采用這種傳感器模塊也可以實(shí)現(xiàn)實(shí)施方式3的優(yōu)點(diǎn)。在下文中，描述了觸摸傳感裝置36的功能。它基本上對(duì)應(yīng)于以上已經(jīng)提供的描述，除了在觸板2和聲換能器4之間存在薄的雙面膠帶33之外，如上已經(jīng)提及的，該雙面膠帶33雖然具有一定的過濾特性，所檢測(cè)的信號(hào)仍然保持為可利用。然而，本發(fā)明的各種實(shí)施方式可以結(jié)合，使得如所述雙面膠帶33具有對(duì)應(yīng)于聲換能器4或隔音裝置6或加固構(gòu)件 7的形狀的開口，該加固構(gòu)件7可以為支撐信號(hào)處理所必需的電子器件的印刷電路板，還可以包括在本發(fā)明的實(shí)施方式3和4的傳感器模塊中。
權(quán)利要求
1.一種觸摸傳感裝置，包括觸板(2);和傳感器模塊(30)，包括至少一個(gè)聲換能器(4)和將所述傳感器模塊(30)固定到觸板(2)上的緊固裝置(31)，其中，所述緊固裝置(31)包括膠帶，特別是雙面膠帶(33)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的觸摸傳感裝置，其中，所述傳感器模塊(30)還包括第二緊固裝置(32)，其中所述聲換能器(4)夾在所述緊固裝置(31)和所述第二緊固裝置(32)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的觸摸傳感裝置，其中，所述緊固裝置和所述第二緊固裝置由一片膠帶制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任一項(xiàng)所述的觸摸傳感裝置，其中，連接線夾在所述緊固裝置和所述第二緊固裝置之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任一項(xiàng)所述的觸摸傳感裝置，其中，所述緊固裝置固定到所述觸板上，使得所述至少一個(gè)聲換能器與所述觸板(2)直接接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中的任一項(xiàng)所述的觸摸傳感裝置或傳感器模塊，還包括加固構(gòu)件(7)，特別是印刷電路板，其中，所述加固構(gòu)件(7)設(shè)置在所述隔音裝置的相對(duì)所述聲換能器的一側(cè)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中的任一項(xiàng)所述的觸摸傳感裝置或傳感器模塊，其中，所述緊固裝置(31)和/或所述第二緊固裝置(32)包括用于定位和/或識(shí)別換能器的裝置。
8.一種用于根據(jù)權(quán)利要求I至7中任一項(xiàng)的觸摸傳感裝置中的傳感器模塊，包括至少一個(gè)聲換能器和將所述傳感器模塊固定到所述觸板(2)上的緊固裝置，其中，所述緊固裝置包括膠帶，特別是雙面膠帶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在觸板上定位機(jī)械沖擊的觸摸傳感裝置。根據(jù)本發(fā)明，至少一個(gè)聲換能器經(jīng)由隔音裝置安裝到觸板上，使得聲換能器和觸板彼此直接接觸，并且聲換能器由隔音裝置進(jìn)行聲學(xué)屏蔽。因此，可以以較小的失真檢測(cè)到聲波，并改善觸摸傳感裝置的可靠性。本發(fā)明還涉及一種觸摸傳感裝置，包括觸板和傳感器模塊，所述傳感器模塊包括至少一個(gè)聲換能器和將傳感器模塊固定到觸板上的緊固裝置，其中所述緊固裝置包括膠帶，特別是雙面膠帶。
文檔編號(hào)G06F3/041GK102591527SQ201210039048
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2008年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月9日
發(fā)明者塞巴斯蒂安·佩爾蒂埃, 托馬斯·菲永, 雷米·杜赫埃爾 申請(qǐng)人:泰科電子服務(wù)有限公司