專(zhuān)利名稱(chēng)：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(guò)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(guò)后續(xù)的數(shù)字信號(hào)處理而確 定。因此，這種物件也稱(chēng)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(xiāo)售終端或信息 亭點(diǎn)之類(lèi)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(chǎng)商的說(shuō)明，采用環(huán)氧樹(shù)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1的特征的觸摸傳感裝置來(lái)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(guò)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(méi)有諸如粘合層之類(lèi)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(xiàn)或至少一條導(dǎo)電跡線(xiàn)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(pán)，而沒(méi)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(mǎn)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(xiàn)或?qū)щ娵E線(xiàn)，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(lái)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(shù)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(guò)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(chǎng)商利用上述提及的粘膠來(lái)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(guò)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(xiàn)可以?shī)A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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(guò)所述連接線(xiàn)的任何附加開(kāi)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80iim，特別是約70 y 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(guò)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(chēng)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(shù)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(guò)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(chǎng)商利用上述提及的粘膠來(lái)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(méi)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(méi)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(lái)進(jìn)一步改善檢測(cè)到的信號(hào)之類(lèi)。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(lái)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(shuō)明。
圖1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1示出了本發(fā)明的觸摸傳感裝置1的第一實(shí)施方式的背面，該觸摸傳感裝置1 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(xiàn)5、隔音裝置6和用虛 線(xiàn)繪出的加固構(gòu)件7。 圖2中示出了圖1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(hù)。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(lèi)的固體材料和諸如皮革或泡沫之類(lèi)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(yáng)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(yáng)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ll大體上為圓盤(pán)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(lèi)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(lèi)的其它類(lèi)型的聲換能器和諸如環(huán)形、方形、矩形之類(lèi)的其它形狀。例如可以由硅樹(shù)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&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，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(yáng)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(jiàn)，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(guò)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(guò)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1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(xiàn)5例如通過(guò)焊接連接至陽(yáng)極12。陰極13可以以類(lèi)似方式被連接
或通過(guò)形成在隔音裝置6上并與陰極13直接接觸的導(dǎo)電跡線(xiàn)20(如虛線(xiàn)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(xiàn)5或?qū)щ娵E線(xiàn)20建立聲換能器4的電連
接。采用導(dǎo)電跡線(xiàn)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(xiàn)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(méi)有諸如粘合層之類(lèi)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(méi)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(jiàn)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1和2之間沒(méi)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(guò)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(xiàn)表示沿隔音裝置6鋪設(shè)的導(dǎo)電跡線(xiàn)20。然而，如上所示，跡線(xiàn)20也
可以由連接線(xiàn)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(xiàn)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1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1能夠適合更多種類(lèi)的尺寸和形狀。
在下文中，描述了觸摸傳感裝置1的功能。在觸板2中，通過(guò)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(guò)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IO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(xiàn)5和/或?qū)щ娵E線(xiàn)20饋送到數(shù)字處理單元(未示出)中。當(dāng)來(lái)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1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(guò)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(guò)將隔音裝置3連接至觸板2，并且通過(guò)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(xiàn)5部分地行進(jìn)穿過(guò)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(xiàn)5還行進(jìn)穿過(guò)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(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)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(shuō)明，但在此通過(guò)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(yáng)極12和它的陰極13的聲換能器4、以及連接線(xiàn)5，在圖5a中連接線(xiàn)5連接至陰極13。陽(yáng)極12當(dāng)然還連接至第二連接線(xiàn)(未示出)，并且可以以類(lèi)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(xiàn)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(méi)固定到觸板2上(見(jiàn)圖l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 ii m，優(yōu)選約70 ii m，以提供穩(wěn)定性，并且不過(guò)多地影響從觸板2傳輸?shù)穆曇粜盘?hào)(見(jiàn)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(lèi)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(xiàn)5下面(以虛線(xiàn)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①。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(pán)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(chēng) 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(lèi)似的情況。傳感器模塊30開(kāi)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 示。 與現(xiàn)有技術(shù)中那樣采用環(huán)氧樹(shù)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1和2中那樣。而且，還保護(hù)了連接線(xiàn)5和陽(yáng)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(xiàn)5將膠帶留在相對(duì)的一側(cè)40 上。當(dāng)然，所述連接線(xiàn)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(guò)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(guò)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(kāi)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
一種觸摸傳感裝置(1)，包括觸板(2)；和傳感器模塊(3)，包括至少一個(gè)聲換能器(4)和隔音裝置(6)，其中，所述隔音裝置(6)固定到所述觸板(2)上，使得所述至少一個(gè)聲換能器(4)與所述觸板(2)直接接觸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的觸摸傳感裝置，其中，所述隔音裝置(6)包括凹槽(14)，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(10)與所述隔音裝置平齊， 或者從所述隔音裝置上突出。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的觸摸傳感裝置，其中，所述隔音裝置包括用于連接線(xiàn)(5) 和/或至少一條導(dǎo)電跡線(xiàn)(20)的至少一個(gè)通道(21)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項(xiàng)所述的觸摸傳感裝置，其中，所述觸板包括沖擊面 (9)和接合面(8)，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。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項(xiàng)所述的觸摸傳感裝置，其中， 所述聲換能器包括安裝面(11);并且其中，第一粘合裝置(15)設(shè)置在所述隔音裝置和所述聲換能器的所述安裝面(11)之間；并且第二粘合裝置(17)設(shè)置在所述隔音裝置和所述觸板之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的觸摸傳感裝置，其中，所述第一粘合裝置(15)適合于所述聲 換能器的所述安裝面(11)的材料，并且第二粘合裝置(17)適合于所述觸板的材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項(xiàng)所述的觸摸傳感裝置，其中，所述隔音裝置為彈性 的，特別是由諸如硅酮泡沫或聚氨酯泡沫制成的。
8. —種用于權(quán)利要求1至7中的任一項(xiàng)的觸摸傳感裝置中的傳感器模塊(3)，該傳感 器模塊包括至少一個(gè)聲換能器(4)，隔音裝置(6)，其中所述隔音裝置包括位于它的表面上的粘合裝置(17)，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(4)與所述觸摸傳感裝置的所 述觸板直接接觸。
9. 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)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9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。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9或10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。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9至11中的任一項(xiàng)所述的觸摸傳感裝置，其中，連接線(xiàn)夾在所述緊固裝置和所述第二緊固裝置之間。
13. 根據(jù)權(quán)利要求9至12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。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1至13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。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1至14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。
16. —種用于根據(jù)權(quán)利要求9至15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)G06F3/041GK101730877SQ200880024061
公開(kāi)日2010年6月9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:傳感器公司