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CN108021294A - 触摸控制设备 - Google Patents

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CN108021294A
CN108021294A CN201710130506.8A CN201710130506A CN108021294A CN 108021294 A CN108021294 A CN 108021294A CN 201710130506 A CN201710130506 A CN 201710130506A CN 108021294 A CN108021294 A CN 108021294A
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main component
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CN201710130506.8A
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石东熙
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卢熙真
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Hyundai Motor Co
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Abstract

本发明提供一种触摸控制设备，包括：按钮构件，接收触摸输入；主体构件，位于按钮构件下面；信号传送器，布置在主体构件中，具有根据触摸输入而变化的电容；基底，具有布置在基底上的接收器，该接收器用于从信号传送器接收与电容有关的信息；以及发光构件，用于将光照射在按钮构件上。

Description

触摸控制设备
技术领域
本发明涉及触摸控制设备，并且更具体地，涉及在发光的同时允许触摸输入的触摸控制设备。
背景技术
为了实施能够通过用户的触摸来操作的触摸控制设备，使用电阻式、电容式、表面声波、发送器方法等。
使用电容式方法的触摸控制设备包括如下形式：形成交叉电极图案，并且在例如手指的输入工具与触摸控制设备接触时，通过感测电极之间的电容来检测输入位置。存在另一种形式：将相同相位的电势施加至透明导电膜的两端，并且通过感测当由例如手指的输入工具接触或靠近触摸控制设备而形成电容时流动的小电流来检测输入位置。
通常，触摸控制设备具有2面板分层结构，其中，第一面板包括多个第一金属图案，该第一金属图案将布置在第一方向上(如，在x轴方向上)的第一感测图案电连接至传感器电路，以用于计算第一基底上的第一感测图案的位置，以及第二面板包括多个第二金属图案，该第二金属图案将布置在第二方向上(如，在y轴方向上)的第二感测图案电连接至传感器电路，以用于计算第二感测图案的位置，上述第一面板和第二面板通过粘合剂结合在一起。
此外，已经公开了具有单个2层结构的电容式触摸板。
作为用于制造触摸控制设备的方法，使用应用于触摸板的如下方法：使用作为透明电极的氧化铟锡(ITO)的方法、使用金属网的方法、使用柔性印刷电路板(FPCB)的方法等。
然而，以上方法需要多次处理步骤，使其复杂且昂贵。尤其是，基于ITO的制造工艺使用稀土元素，因此由于珍贵的材料而导致具有增加的生产成本的问题。
另外，现有的工艺使用粘附方法，这使得产品易受外部振动、冲击或高热的侵害。因此，该工艺降低了产品耐久性并且难以应用到暴露于振动和高温下的设备。
发明内容
本发明提供具有未使用粘附方法而形成的电极的触摸控制设备。
本发明还提供具有金属按钮的触摸控制设备。
本发明还提供具有光传输构件的触摸控制设备。
另外，本发明提供具有在单一结构中使用的物理按钮和触摸按钮两者的触摸控制设备。
根据本发明的实施例，触摸控制设备包括：按钮构件，接收触摸输入；主体构件，位于按钮构件下面；信号传送器，布置在主体构件中，具有根据触摸输入而变化的电容；基底，具有布置在基底上的接收器，该接收器用于从信号传送器接收与电容有关的信息；以及发光构件，用于将光照射在按钮构件上。
主体构件具有包括金属复合物的侧部，在该侧部中形成电极槽，并且其中，信号传送器具有布置在电极槽中的导电材料。
主体构件包括树脂和金属氧化物，树脂包括聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)中的一种或多种，并且金属氧化物包括Mg、Cr、Cu、Ba、Fe、Ti、和Al中的一种或多种。
通过利用包括金属复合物的基料(base)涂覆基础构件的侧部来形成主体构件。
按钮构件由金属形成。
触摸控制设备还包括：屏蔽构件，布置为隔离按钮构件与信号传送器。
触摸控制设备还包括：控制器，用于确定从接收器接收的与电容有关的信息。
控制器配置为根据与信号传送器和接收器之间的电容有关的信息来确定输入工具是否与按钮接触。
控制器配置为根据与信号传送器和接收器之间的电容有关的信息来确定输入工具是否在预定范围内靠近按钮。
按钮构件形成开口，还包括：光传输构件，布置在发光构件与开口之间，其中通过光传输构件将来自发光构件的光暴露于开口。
信号传送器包括第一信号传送器和第二信号传送器，该第一信号传送器布置在主体构件的顶面上，该第二信号传送器具有连接至第一信号传送器的一端和靠近或接触接收器的另一端。
光传输构件布置为贯穿主体构件，并且其中信号传送器包括第一信号传送器和第二信号传送器，该第一信号传送器布置在主体构件的顶面上，光传输构件贯穿主体构件，该第二信号传送器具有连接至第一信号传送器的一端和靠近或接触接收器的另一端。
主体构件布置为与基底分离，还包括：弹性构件，插在主体构件与基底之间，其中按钮构件和主体构件布置为在垂直方向上可移动以按压弹性构件。
按钮构件形成开口，还包括：光传输构件，布置在发光构件与开口之间，其中通过光传输构件将来自发光构件的光暴露于开口，并且其中弹性构件放置在光传输构件与安装在基底上的发光构件之间。
光传输构件布置为贯穿主体构件，并且主体构件在光传输构件周围形成斜面，其中信号传送器包括第一信号传送器和第二信号传送器，该第一信号传送器布置在斜面上，该第二信号传送器具有连接至第一信号传送器的一端和靠近或接触接收器的另一端。
第一信号传送器的一些区域布置为面向按钮构件的开口。
光传输构件布置为贯穿主体构件，并且其中信号传送器包括第一信号传送器和第二信号传送器，该第一信号传送器布置在邻近按钮构件的面上，该第二信号传送器在主体构件的贯通部分周围延伸以靠近或接触接收器，光传输构件贯穿该贯通部分。
根据本发明的另一实施例，触摸控制设备包括：按钮构件，形成触摸区域，在触摸区域中接收触摸输入，并且该按钮构件由金属形成；基底，具有布置在基底上的接收器，该接收器用于接收触摸输入的触摸信号；主体构件，设置在按钮构件与基底之间；以及信号传送器，具有第一信号传送器和第二信号传送器，该第一信号传送器布置在主体构件中以具有根据触摸输入而变化的电容并且布置为邻近按钮构件，该第二信号传送器从第一信号传送器沿着按钮构件延伸，其中接收器接收与信号传送器的根据触摸输入而变化的电容有关的信息。
按钮构件形成光通过的开口，还包括：发光构件，用于将光照射至开口；以及光传输构件，布置在开口于发光构件之间，以允许来自发光构件的光通过。
光传输构件布置为贯穿主体构件，并且其中第一信号传送器布置在主体构件的贯通部分周围，光传输构件贯穿该贯通部分。
附图说明
对于本领域的普通技术人员来说，通过参考附图来详细描述本发明的示例性实施例，本发明的上述以及其他对象、特征和优势将变得更加显而易见，其中：
图1是根据本发明的实施例的示出组合的触摸控制设备的截面图；
图2是按钮的透视图；
图3是图1的放大视图；
图4是解释如何在按钮中形成信号传送器的截面图；
图5是根据本发明的另一实施例的示出触摸控制设备的截面图；
图6是根据本发明的另一实施例的触摸控制设备的截面图；
图7是根据本发明的实施例的示出用于控制触摸控制设备的方法的流程图；
图8是根据本发明的另一实施例的示出用于控制触摸控制设备的方法的流程图；
图9示出了用户的手指靠近触摸控制设备；
图10示出了用户的手指与触摸控制设备接触；
图11示出了用户按压触摸控制设备；以及
图12是表示图9至图11的过程中变化的阻抗的曲线图。
具体实施方式
现在将详细参考实施例，在附图中对其示例进行说明。提供以下描述以有助于对如权利要求及其等同物所限定的本发明的示例性实施例的全面理解。其包括各种具体细节以有助于上述理解，但是这些将被认为仅仅是示例性的。因此，本领域的普通技术人员将意识到，可以在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对在此所描述的实施例进行各种改变和变型。
触摸控制设备是用于通过输入工具(例如，用户的手指或触摸笔)触摸或接触(或接近)来接收信号并且确定触摸(或接近)位置的装置。
根据本发明的实施例的触摸控制设备可以被实现为具有按钮或开关。
现在将结合图1至图3来描述触摸控制设备的结构。
图1是示出根据本发明的实施例的组合的触摸控制设备的截面图，图2是按钮的透视图，以及图3是图1的放大的视图。
参考图1，触摸输入设备10可以包括：按钮100，接收来自输入工具的触摸信号；信号传送器113，用于检测输入工具的接触；基底120，装备有用于从信号传送器113接收信号的接收器121；密封构件140，布置在基底120与按钮100之间；以及控制器130，用于接收从接收器121传送的与电容有关的信息并且确定输入信息。
参考图2，按钮100可以包括：按钮构件101，输入工具与其接触；和主体构件102，布置在按钮构件101与基底120之间并且具有形成在其中的信号传送器113。
在此，输入工具可以包括用户的手指、触摸笔等。在此可以将接触(或触摸)定义为意指直接接触和间接接触两者。具体地，直接接触意味着输入工具触摸触摸控制设备10时的事件，而间接接触意味着输入工具靠近至尽管未触摸输入控制设备10但是控制器130能够检测到物体的范围中时的事件。
按钮构件101具有暴露于安装面外部以用于输入工具接触的顶面、和隐藏在安装面内部的底面。按钮构件101可以具有如图中所示的扁平矩形形式、或具有任何其他扁平形式，例如扁平圆形形式或扁平条形形式。
尽管在图中将按钮构件101的顶面和底面示出为平面，但是在其他实施例中，它们可以凸形弯曲或凹形弯曲。按钮构件101的曲面可以包括具有恒定曲率的曲面和具有变化曲率的曲面。按钮构件101的曲面可以包括两个以上曲率和取决于坐标的不同弯曲方向。
替换地，按钮构件101的顶面和底面可以是倾斜的。
按钮构件101可以由金属形成。例如，其可以使用铝、不锈钢(SUS)等。使用金属作为按钮构件101的材料可以赋予按钮构件101奢华感。
按钮构件101可以由木材、皮革等形成。
按钮构件101可以在底部中形成凹形空间101b。在凹形空间101b中可以容纳主体构件102的一部分。主体构件102在按钮构件101的凹形空间101b中的容纳可以降低按钮100的高度。
主体构件102放置在按钮构件101下面。具体地，主体构件102可以布置在按钮构件101与基底120之间。例如，可以在于按钮构件101的底部中形成的凹形空间101b中容纳主体构件102的顶部部分。
也可以在单个按钮构件101中容纳多个主体构件102。在这种情况下，各主体构件102可以分别具有信号传送器113。因此，各主体构件102可以识别不同的触摸信号。
此外，触摸控制设备10可以包括：发光构件122，用于发光；和光传输构件103，通过按钮构件101的开口101a暴露于外部，用作从发光构件122发出的光传输的路径。
按钮构件101可以由不透明材料形成。例如，如果按钮构件101由金属形成，则光不通过按钮构件101。因此，来自发光构件122的光可以穿过按钮构件101的开口101a。
光传输构件103可以通过形成在按钮构件101中的开口101a暴露于外部。光传输构件103可以放置在发光构件122的顶部上。例如，开口101a可以位于发光构件122上面并垂直于发光构件122，并且光传输构件103可以在与发光构件122垂直的方向上延伸并且可以容纳在开口101a中。
光传输构件103可以由透光材料形成。透光率可以取决于需要。换句话说，光传输构件103不仅可以由透明材料形成而且也可以由半透明材料形成。
此外，光传输构件103可以形成为贯穿主体构件102。例如，光传输构件103可以在垂直方向上贯穿主体构件102。光传输构件103可以形成为，使得顶部面向发光构件122并且底部面向形成在按钮构件101中的开口101a。光传输构件103的顶部可以布置为容纳在开口101a中。
发光构件122可以放置在基底120上。发光构件122可以电连接至基底120。替换地，可以与基底120分离地放置发光构件122，并且发光构件122可以接收电能，或者发光构件122可以在不接收电能的情况下发光。
发光构件122可以发光，光可以通过光传输构件103传输到外部。因此，用户可以通过由按钮构件101的开口101a暴露的光传输构件103看见光。例如，发光构件122可以使用例如发光二极管(LED)。
按钮构件101的开口101a可以成形为类似于标签。例如，当从上面看时，开口101a可以成形为类似于字母、数字、符号等。从发光构件122发出的光可以透过用作标签的开口101a。
信号传送器113可以形成为具有在输入工具靠近或触摸触摸控制设备10时变化的电容。
信号传送器113可以包括：第一信号传送器113a，布置为邻近按钮构件101；和第二信号传送器113b，从第一信号传送器113a延伸并且布置为邻近接收器121。邻近布置可以包括接触。例如，在附图中，第二信号传送器113b与接收器121彼此接触。
此外，可以整体形成第一信号传送器113a和第二信号传送器113b。
第一信号传送器113a可以在按钮构件101下面占据较大区域。可以根据第一信号传送器113a的区域的大小来确定从输入工具输入信号所通过的触摸区域的大小。例如，第一信号传送器113a可以布置在主体构件102被容纳在凹形空间101b中的顶面上，该凹形空间101b形成在按钮构件101的底部中。
第二信号传送器113b可以沿着主体构件102的横向侧部向下延伸。第二信号传送器113b的一个端部可以连接至第一信号传送器113a并且该第二信号传送器113b甚至可以延伸至接收器121附近。替换地，第二信号传送器113b可以连接至接收器121。
触摸控制设备10可以进一步包括布置在按钮构件101与第一信号传送器113a之间的屏蔽构件104。屏蔽构件104可以布置为屏蔽按钮构件101与第一信号传送器113a之间的电干扰。例如，如果按钮构件101由金属形成，并且按钮构件101与第一信号传送器113a处于彼此接触状态，则当输入工具靠近或接触触摸控制设备10时，第一信号传送器113a的电容变化可以不恒定。
在下文中，将描述主体构件102中的信号传送器113的形成。
图4是解释如何在按钮中形成信号传送器的截面图。
参考图4，信号传送器113可以布置在形成于主体构件102中的电极槽112中。
主体构件102可以包括基础构件110、涂覆在基础构件110的一侧上的基料111、和凹陷地形成在基料111的一侧上的电极槽112。
可以使用激光直接成型(LDS)方法来在基料111上形成信号传送器113。LDS方法指代如下方法：形成具有包括不导电且化学性质稳定的金属复合物材料的支撑构件，在支撑构件的暴露于激光的区中形成导电结构；通过将支撑构件的一部分暴露于激光(例如，紫外线(UV)激光或准分子激光)以破坏金属复合物的化学键来暴露金属种子；以及金属化支撑构件。
信号传送器113由例如金属的导电材料形成。尤其是，在金属中，考虑到导电性和经济效益，可以使用铜Cu。在另外的示例中，信号传送器113可以由铜之外的其他金属形成，例如金。
基料111可以包括金属复合物。例如，基料111可以是包括树脂和金属氧化物的复合物。树脂可以包括聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)中的一种或多种，并且金属氧化物可以包括Mg、Cr、Cu、Ba、Fe、Ti、和Al中的一种或多种。
替换地，不像附图中示出的那样，基料111可以与基础构件110整体形成。在这种情况下，基础构件110可以包括金属复合物。
用于容纳信号传送器113的电极槽112形成在基料111的一侧上。即，信号传送器113可以形成为填充电极槽112。
通过将激光照射在基料111的一侧上来形成电极槽112。在这种情况下，通过形成槽时生成的热量来将基料111还原为金属，并且被还原为金属的部分在电极槽112中形成金属种子。
通过镀敷在电极槽112上形成信号传送器113。金属种子上的镀敷工艺可以使用公众通常所知的技术，所以在此将省略详细描述。替换地，可以通过沉积工艺形成信号传送器113。在另外的示例中，也可以通过镀敷工艺和沉积工艺的组合来形成信号传送器。在下文中，假定通过镀敷工艺形成信号传送器113。
信号传送器113可以包括镀铜，并且还可以利用镍(Ni)镀敷镀铜以防止氧化。当使用镀金时，可以改善导电性。
可以通过涂覆在由多种材料中的任何材料形成的基础构件110的一侧上来形成基料111。基础构件110可以包括树脂、玻璃、或皮革。基础构件110可以具有坚硬的表面或弹性表面。此外，基础构件110可以是坚硬的或柔韧的。可以用注射成型方法来形成基础构件110。例如，可以通过注射将基础构件110形成为任何形状，并且可以将包括金属氧化物的基料111涂覆在基础构件110的顶部或底部上。
如以上所描述的，可以弯曲地形成按钮构件101。在这种情况下，第一信号传送器113a可以取决于接触表面的曲率来弯曲。
基料111可以包括取决于基础构件110的形状的曲面。例如，基料111的面可以具有半球形的形式。电极槽112可以形成在基料111的曲面上。就这一点而言，由于使用激光来形成电极槽112，所以不管基料111的形状如何，电极槽112都可以具有复杂的形式。
信号传送器113镀敷在电极槽112上。就这一点而言，根据镀敷工艺的性质，不管电极槽112的形状如何，都可以镀敷信号传送器113，这使得，即使未将电极槽112形成为笔直的或平面的，也容易镀敷信号传送器113。
信号传送器113可以具有底部部分中被容纳在电极槽112中的一些部分和顶部部分中突出在电极槽112上面的部分。例如，信号传送器113的一半可以容纳在电极槽112中，并且另一半可以突出在电极槽112上面。
接下来，现在将描述如何形成信号传送器113。
可以用注射成型方法来形成基础构件110。也可以通过注射金属复合物来形成基础构件110。
也可以通过利用金属复合物涂覆基础构件110的一侧来形成基料111。替换地，基料111可以与由金属复合物形成的基础构件110整体形成。
可以通过将例如UV激光或准分子激光的激光照射在基料111的一个面上来形成电极槽112。在这种情况下，在形成凹槽时生成的热量破坏金属复合物的化学键以还原为金属，从而在电极槽112中形成金属种子。
电极槽112可以形成在基料111的曲面上。由于通过激光照射形成槽，所以可以在不考虑基料111的表面形式的情况下制成各种图案。
可以通过金属化暴露金属种子的电极槽112来形成信号传送器113。金属化工艺可以基于镀敷或沉积。
再次参考图1至图3，用于接收信号传送器113的与电容变化有关的信息的接收器121可以形成在基底120上。例如，基底120可以是印刷电路板(PCB)。
接收器121可以由例如金属的导电材料形成。尤其是，在金属中，考虑到导电性和经济效益，可以使用铜Cu。在另外的示例中，接收器121可以由铜之外的其他金属形成，例如金。
通过接收器121输入的信号传送器113中与电容变化有关的信息可以被发送至连接到接收器121的控制器130。之后将进一步描述控制器130。
可以用激光直接成型(LDS)方法形成接收器121。例如，包括金属复合物的基料111可以涂覆在基底120的一侧上，或者替换地，基底120可以包括金属复合物。然后，可以使用激光来形成将要在其中形成接收器121的槽。然后，可以通过镀敷或沉积形成接收器121。
可以形成密封构件140以覆盖基底120的顶部，因此表现出防污功能和防水功能。即，密封构件140可以保护基底120免于外部污染。密封构件140可以保护基底120以防止可能进入按钮100周围的缝隙中的异物，由此防止发生故障。例如，密封构件140可以由例如橡胶或乙烯基的材料形成。
密封构件140通常可以具有宽板或膜的形式，并且具有支撑按钮100的可变形的部分。
密封构件140可以布置为覆盖接收器121或发光构件122。例如，密封构件140可以布置在接收器121与信号传送器113之间、并且布置在发光构件122与光传输构件103之间。
图5是根据本发明的第二实施例的触摸控制设备11的截面图。
参考图5，根据本发明的第二实施例的触摸控制设备11可以具有可按压的形式。触摸控制设备11不仅可以接收输入工具的触摸输入信号，还可以接收当输入工具向下按按钮100时生成的机械输入信号。因此，通过能够输入触摸信号和机械信号两者，可以为用户提供控制感，并且可以实现各种执行命令。
按钮100可以形成为可逆地向下移动。因此，按钮100可以布置为与基底120分离，并且弹性构件150可以进一步包括在按钮100与基底120之间。
即，弹性构件150可以布置在按钮100与基底120之间。弹性构件150可以形成为支撑按钮100，并且可以在由于通过外力使按钮110向下移动而弹性变形时提供排斥力。排斥力可以给用户以控制感。
当释放外力时，弹性构件150恢复至其原始形式，并且按钮100移动到其原始位置。
弹性构件150可以与密封构件140整体形成，或可以与密封构件140分离地形成。例如，弹性构件150可以是为了通过改变密封构件140的形状来提供弹力而提供的区。如果密封构件140由橡胶形成，则密封构件140可以在用于支撑按钮100的区域中提供弹力，该弹力可以作用在弹性构件150上。
弹性构件150可以布置为支撑按钮100。
具体地，弹性构件150可以包括形成为支撑光传输构件103的第一弹性构件150a。例如，第一弹性构件150a可以具有柱形形式，并且第一弹性构件150a的横向侧部可以是倾斜的以总是易于变形。
弹性构件150的顶部可以是凹形的以容纳按钮100的一部分。例如，如果光传输构件103的截面具有矩形形式，则在第一弹性构件150a的顶部上形成矩形槽，以用于将光传输构件103插到该矩形槽。
此外，弹性构件150可以包括形成为利用其中形成的信号传送器113来支撑按钮构件101的第二弹性构件150b。例如，第二弹性构件150b可以具有柱形形式，并且第二弹性构件150b的横向侧部可以是倾斜的，从而总是易于变形。
电阻构件151可以附接至第二弹性构件150b的底部上。电阻构件151可以由例如金属的导电材料形成。
电阻构件151可以位于与接收器121对应的位置中。随着通过外力使按钮100向下移动，电阻构件151可以在弹性构件150弹性变形时与接收器121接触。当释放外力时，弹性构件150恢复至其原始形式，并且电阻构件151与接收器121脱离。
电阻构件151可以执行触摸控制设备10的ON/Off功能。
当电阻构件151与接收器121接触时，接收器121处的电流或电压会改变。控制器130可以从接收器121处的电流或电压变化确定电阻构件151是否与接收器121接触。具体地，当电阻构件151接触接收器121时，控制器130可以确定触摸控制设备10处于ON状态，并且当电阻构件151从接收器121脱离时，控制器130可以确定触摸控制设备10处于Off状态。
可以存在彼此分离的多个接收器121。在这种情况下，如果电阻构件151同时与彼此分离的接收器121接触，则电流可以流入接收器121。控制器130可以基于电流是否流入接收器121来确定电阻构件151是否与接收器121接触。具体地，当电阻构件151接触接收器121时，控制器130可以确定触摸控制设备10处于ON状态，并且当电阻构件151从接收器121脱离时，控制器130可以确定触摸控制设备10处于Off状态。
接收器121可以形成为在其自身与信号传送器113之间具有变化的电容。例如，电容可以随着接收器121与信号传送器113之间的距离根据按钮100上移或下移的改变而变化。
通过接收器121输入的信号传送器113中与电容变化程度有关的信息或与接收器121和信号传送器113之间的电容有关的信息可以被发送至连接到接收器121的控制器130。
图6是根据本发明的第三实施例的触摸控制设备12的截面图。
根据本发明的第三实施例的触摸控制设备12可以具有形成为曲面的第一信号传送器113a。
光传输构件103可以形成为贯穿主体构件102，并且主体构件102可以具有光传输构件103贯穿的倾斜顶面。倾斜方向和倾斜角度可以朝向开口101a。
第一信号传送器113a可以布置在主体构件102的斜面上。第二信号传送器113b可以具有连接至第一信号传送器113a的一端和位于接收器121附近或与接收器121接触的另一端。
此外，第二信号传送器113b可以形成在主体构件102的贯通部分周围，光传输构件103贯穿该贯通部分。第二信号传送器113b可以从贯通部分的底面向外延伸。第二信号传送器113b也可以从贯通部分的底面延伸，以垂直对应于接收器121的位置。
接收器121可以布置在发光构件122的外部。例如，接收器121可以布置为围绕发光构件122，并且第二信号传送器113b可以在主体构件102的空心部分周围延伸。
图7是根据本发明的实施例的示出用于控制触摸控制设备10的方法的流程图。
参考图7，如果例如用户的手指或触摸笔的输入工具触摸按钮100，则信号传送器113与接收器121之间的电容变化。然后，在200中，与电容变化有关的信息被传送至连接到接收器121的控制器130，并且控制器130确定输入工具与按钮100接触。
在210中，如果所接收的与电容变化有关的信息在所存储的第一电容范围中，则控制器130确定输入工具与按钮100接触，并且显示触摸状态。例如，控制器130可以通过在显示器或HUD上显示图标或通过提供语音信息形式的报警来显示触摸状态。
此外，当输入工具通过施加外力来按压按钮100时，信号传送器113与接收器121之间的电容变化。然后，在220中，与电容变化有关的信息被传送至连接到接收器121的控制器130，并且控制器130确定输入工具按压并且保持按钮100。
在230中，如果所接收的与电容变化有关的信息在所存储的第二电容范围中，则控制器130确定输入工具按压按钮100并且执行按钮100的对应功能。
可以使用两种方法以用于控制器130确定按钮100是否被按压。第一种方法是，从当电阻构件151与接收器121接触时出现的电流或电压的变化确定按钮100被按压，第二种方法是，从电容的变化确定按钮100被按压。就这一点而言，信号传送器113与接收器121之间的电容可以具有比触摸状态下的电容更小的值。
控制方法可以防止非故意触摸导致的故障。在用户不熟悉按钮100的功能的情况下，可以显示按钮100的功能。例如，如果输入工具触摸按钮100，则按钮100的功能可以显示在显示器或HUD上，或者可以通过语音信息来通知。之后，当输入工具按压按钮100时，应该理解，用户知道按钮100的功能，并且因此可以执行按钮100的功能。
图8是根据本发明的另外的实施例的示出用于控制触摸控制设备10的方法的流程图。
参考图8，在操作240中，如果例如用户的手指或触摸笔的输入工具靠近按钮100，信号传送器113与接收器121之间的电容变化。然后，在操作240中，与电容变化有关的信息被传送至连接到接收器121的控制器130，并且控制器130确定输入工具靠近按钮100。
在250中，如果所接收的与电容变化有关的信息在所存储的第三电容范围中，则控制器130确定输入工具位于接近按钮100的范围中，并且为用户显示靠近状态。例如，控制器130可以通过在显示器或平视显示器(HUD)上显示图标或通过提供语音信息形式的报警来显示靠近状态。就这一点而言，信号传送器113与接收器121之间的电容可以具有比触摸状态下的电容更大的值。
此外，当输入工具触摸按钮100时，信号传送器113与接收器121之间的电容变化。然后，在200中，与电容变化有关的信息被传送至连接到接收器121的控制器130，并且控制器130确定输入工具与按钮100接触。
在210中，如果所接收的与电容变化有关的信息在所存储的第一电容范围中，则控制器130确定输入工具与按钮100接触，并且显示触摸状态。例如，控制器130可以通过在显示器或HUD上显示图标或通过提供语音信息形式的报警来显示触摸状态。
此外，当输入工具通过施加外力来按压按钮100时，信号传送器113与接收器121之间的电容变化。然后，在220中，与电容变化有关的信息被传送至连接到接收器121的控制器130，并且控制器130确定输入工具按压并且保持按钮100。
在230中，如果所接收的与电容变化有关的信息在所存储的第二电容范围中，则控制器130确定输入工具按压按钮100，并且执行按钮100的对应功能。
接下来，现在将结合图9至图11来描述触摸控制设备10如何操作。图9示出了用户的手指靠近触摸控制设备10，图10示出了用户的手指与触摸控制设备10接触，以及图11示出了用户按压并且保持触摸控制设备10。
图9示出了输入工具在特定距离内靠近按钮构件101。即使输入工具在与按钮构件101接触之前的特定距离内靠近按钮构件101，信号传送器113与接收器121之间的电容也变化。如果电容在第一范围中变化，则控制器130可以确定输入工具靠近按钮构件101。
图10示出了输入工具触摸按钮构件101。如果电容在第二范围中变化，则控制器130可以确定输入工具与按钮构件101接触。
图11示出了按钮100被由输入工具施加的外力按压。如果电容在第三范围中，则控制器130可以确定按钮100已经被按压。
图12是表示在图9至图11的过程中变化的阻抗的曲线图。
y轴表示总阻抗，x轴表示时间的变化。
部分A表示输入工具靠近按钮构件101的状态，随着时间的流逝(向x轴的右侧)越来越靠近按钮构件101。输入工具越靠近按钮构件101，总阻抗变得越小。
部分B表示输入工具与按钮构件101接触的状态，并且按钮100被按压的程度随着时间流逝(向x轴的右侧)而变得更大。按钮100被按压的程度越大，即，信号传送器113越靠近接收器121，总阻抗变得越小。
部分A与部分B之间的边界，点D，表示输入工具与按钮构件101接触的时刻。
部分C表示按钮100被完全按压的状态，并且总阻抗不随着时间而变化。
部分B与部分C之间的边界，点E，表示电阻构件151与接收器121接触的时刻。
可以使用LDS方法来制造根据本发明的实施例的触摸控制设备，由此简化了制造工艺并且降低了加工成本。
通过在将感测图案形成在基料上时不使用任何粘附工艺，触摸控制设备可以免受振动和冲击的伤害并且可以具有改善的耐久性。
另外，由于在高热条件下使用激光来制造触摸控制设备，所以即使当触摸控制设备的产品用于高温环境中时，其也可以具有提高的可靠性。
触摸控制设备甚至也可以使用金属按钮、木质按钮、或皮革按钮来执行触摸功能。
触摸控制设备也可以使用光传输构件而易于被识别。
此外，触摸控制设备可以通过将物理按钮添加至触摸按钮来为用户提供操纵感。
另外，触摸控制设备可以通过一起使用或有选择地使用物理按钮和触摸按钮来提供各种功能，由此改善用户方便性。
以上已经描述了若干实施例，但是本领域的普通技术人员将理解并且领会到，可以在不脱离本发明的范围的情况下进行各种变型。因此，将对于本领域的普通技术人员显而易见的是，技术保护的真正范围仅通过所附权利要求进行限定。

Claims (20)

1.一种触摸控制设备，包括：
按钮构件，接收触摸输入；
主体构件，位于所述按钮构件下面；
信号传送器，布置在所述主体构件中，具有根据所述触摸输入而变化的电容；
基底，具有布置在所述基底上的接收器，所述接收器用于从所述信号传送器接收与所述电容有关的信息；以及
发光构件，用于将光照射在所述按钮构件上。
2.根据权利要求1所述的触摸控制设备，
其中，所述主体构件具有包括金属复合物的侧部，在所述侧部中形成电极槽，并且
其中，具有导电材料的所述信号传送器布置在所述电极槽中。
3.根据权利要求2所述的触摸控制设备，
其中，所述主体构件包括树脂和金属氧化物，所述树脂包括聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)中的一种或多种，并且所述金属氧化物包括Mg、Cr、Cu、Ba、Fe、Ti、和Al中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的触摸控制设备，
其中，所述主体构件包括涂覆在基础构件的一侧上的基料，所述基料具有所述金属复合物。
5.根据权利要求1所述的触摸控制设备，
其中，所述按钮构件由金属形成。
6.根据权利要求5所述的触摸控制设备，
还包括：屏蔽构件，将所述按钮构件与所述信号传送器隔离。
7.根据权利要求1所述的触摸控制设备，
还包括：控制器，用于确定从所述接收器接收的与所述电容有关的信息。
8.根据权利要求7所述的触摸控制设备，
其中，所述控制器从与所述信号传送器和所述接收器之间的电容有关的信息确定所述触摸输入是否与所述按钮接触。
9.根据权利要求8所述的触摸控制设备，
其中，所述控制器基于与所述信号传送器和所述接收器之间的电容有关的信息来确定所述触摸输入是否在预定范围内靠近所述按钮。
10.根据权利要求1所述的触摸控制设备，还包括：
其中，所述按钮构件形成开口，
光传输构件，布置在所述发光构件与所述开口之间，
其中，来自所述发光构件的光通过所述光传输构件暴露于所述开口。
11.根据权利要求1所述的触摸控制设备，
其中，所述信号传送器包括：
第一信号传送器，布置在所述主体构件的顶面上；以及
第二信号传送器，具有连接至所述第一信号传送器的一端和靠近所述接收器的另一端。
12.根据权利要求10所述的触摸控制设备，
其中，所述光传输构件穿过所述主体构件，并且
其中，所述信号传送器包括：
第一信号传送器，布置在所述主体构件的顶面上，所述光传输构件贯穿所述主体构件；和
第二信号传送器，具有连接至所述第一信号传送器的一端和靠近所述接收器的另一端。
13.根据权利要求1所述的触摸控制设备，
其中，所述主体构件与所述基底分离，还包括：
弹性构件，插在所述主体构件与所述基底之间，
其中，所述按钮构件和所述主体构件布置为在垂直方向上可移动，以按压所述弹性构件。
14.根据权利要求13所述的触摸控制设备，还包括：
其中，所述按钮构件形成开口，
光传输构件，布置在所述发光构件与所述开口之间，
其中，来自所述发光构件的光通过所述光传输构件暴露于所述开口，并且
其中，所述弹性构件设置在所述光传输构件与安装在所述基底上的所述发光构件之间。
15.根据权利要求10所述的触摸控制设备，
其中，所述光传输构件穿过所述主体构件，并且所述主体构件具有位于所述光传输构件周围的斜面，并且
其中，所述信号传送器包括：
第一信号传送器，布置在所述斜面上；和
第二信号传送器，具有连接至所述第一信号传送器的一端和靠近所述接收器的另一端。
16.根据权利要求15所述的触摸控制设备，
其中，所述第一信号传送器的一些区域面向所述按钮构件的开口。
17.根据权利要求10所述的触摸控制设备，
其中，所述光传输构件穿过所述主体构件，并且
其中，所述信号传送器包括：
第一信号传送器，布置在邻近所述按钮构件的面上；和
第二信号传送器，在所述主体构件的贯通部分周围延伸以靠近所述接收器，所述光传输构件穿过所述贯通部分。
18.一种触摸控制设备，包括：
按钮构件，形成可触摸的触摸区域，所述按钮构件由金属形成；
基底，具有布置在所述基底上以用于接收触摸信号的接收器；
主体构件，设置在所述按钮构件与所述基底之间；以及
信号传送器，具有：
第一信号传送器，布置在所述主体构件中以具有根据触摸输入而变化的电容并且布置为邻近所述按钮构件；和
第二信号传送器，从所述第一信号传送器沿着所述按钮构件延伸，
其中，所述接收器接收与所述信号传送器的根据所述触摸输入而变化的电容有关的信息。
19.根据权利要求18所述的触摸控制设备，还包括：
其中，所述按钮构件形成光穿过的开口，
发光构件，用于将光照射至所述开口，以及
光传输构件，布置在所述开口与所述发光构件之间，允许来自所述发光构件的光穿过。
20.根据权利要求18所述的触摸控制设备，
其中，所述光传输构件穿过所述主体构件，并且
其中，所述第一信号传送器布置在所述主体构件的贯通部分周围，所述光传输构件贯穿所述贯通部分。
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