ES2846765T3 - Un aparato y un método de detección - Google Patents
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Abstract
Un aparato (1) que comprende: una matriz de detectores (3) que comprende una pluralidad de detectores capacitivos (5) configurada para detectar un primer atributo; al menos un detector infrarrojo (7) configurado para detectar un segundo atributo; en donde el al menos un detector infrarrojo (7) está configurado de tal manera que, en respuesta a la detección de una entrada de activación que comprende el segundo atributo, el detector infrarrojo (7) permite que se encienda una primera porción de la matriz de detectores (3) mientras que una segunda porción de la matriz de detectores (3) permanece apagada, caracterizado por que el al menos un detector infrarrojo (7) forma al menos parte de un electrodo (23) de los detectores capacitivos (5).
Description
DESCRIPCIÓN
Un aparato y un método de detección
Campo tecnológico
Los ejemplos de la divulgación se refieren a un aparato y a un método de detección. En particular, se refieren a un aparato y a un método de detección de entradas de usuario.
Antecedentes
Los aparatos de detección son conocidos. Por ejemplo, se pueden utilizar detectores capacitivos para detectar entradas de usuario en dispositivos electrónicos.
Sin embargo, estos detectores requieren una gran cantidad de energía. Esto puede agotar la fuente de energía de un dispositivo electrónico que comprenda tales detectores. Es útil reducir los requisitos de energía de tales detectores para proporcionar aparatos y dispositivos electrónicos más eficientes.
El documento WO 2006/115946 divulga un dispositivo táctil que utiliza la detección previa al tacto para mejorar la determinación de la ubicación del tacto y/o para activar diversos procesos.
El documento WO 2008/085418 divulga un panel multitáctil que incluye uno o más detectores de proximidad en combinación con uno o más detectores táctiles para detectar la presencia de un dedo, de una parte del cuerpo o de otro objeto y controlar o activar una o más funciones de conformidad con una imagen de tacto proporcionada por la salida de detector.
Por consiguiente, existe la necesidad de una matriz de detectores mejorada que sea más sencilla, más fácil de fabricar y más compacta.
Breve sumario
El alcance de la invención se define por las reivindicaciones adjuntas. Cualquier referencia a "realización(es)", "ejemplo(s)" o "aspecto(s) de la invención" en esta descripción que no entren dentro del alcance de las reivindicaciones se deberían interpretar como ejemplo(s) ilustrativo(s) para comprender la invención.
De acuerdo con diversos, pero no necesariamente todos, ejemplos de la divulgación, se puede proporcionar un aparato que comprende: una matriz de detectores que comprende una pluralidad de primeros detectores configurada para detectar un primer atributo; al menos un segundo detector configurado para detectar un segundo atributo; en donde el al menos un segundo detector está configurado de tal manera que, en respuesta a la detección de una entrada de activación que comprende el segundo atributo, el segundo detector permite que se encienda una primera porción de la matriz de detectores mientras que una segunda porción de la matriz de detectores permanece apagada.
En algunos ejemplos, el aparato comprende una pluralidad de segundos detectores distribuidos por toda la matriz de detectores. La pluralidad de segundos detectores puede permitir que diferentes porciones de la matriz de detectores se enciendan en respuesta a diferentes entradas de activación detectadas. La porción de la matriz de detectores que se enciende en respuesta a la entrada de activación detectada puede estar situada adyacente al segundo detector que ha detectado la entrada de activación.
En algunos ejemplos, los primeros detectores y los segundos detectores pueden estar configurados de tal manera que un primer detector requiera más energía que un segundo detector para detectar un atributo.
En algunos ejemplos, el al menos un segundo detector puede formar parte de los primeros detectores.
En algunos ejemplos, el al menos un segundo detector puede formar al menos parte de un electrodo de los primeros detectores.
En algunos ejemplos, la pluralidad de primeros detectores puede comprender detectores capacitivos.
En algunos ejemplos, el al menos un segundo detector puede comprender detectores infrarrojos.
En algunos ejemplos, el al menos un segundo detector puede comprender óxido de grafeno reducido.
En algunos ejemplos, el al menos un segundo detector puede estar configurado para detectar una entrada de activación que comprenda un usuario que acerca su dedo al aparato.
En algunos ejemplos, el aparato puede ser flexible.
En algunos ejemplos, el al menos un segundo detector se puede acoplar a al menos un conmutador para permitir que se enciendan y se apaguen porciones de la matriz de detectores.
De acuerdo con diversos, pero no necesariamente todos, ejemplos de la divulgación, se puede proporcionar un dispositivo de pantalla táctil que comprende un aparato como se ha descrito anteriormente.
De acuerdo con diversos, pero no necesariamente todos, ejemplos de la divulgación, se puede proporcionar un método que comprende: proporcionar una matriz de detectores que comprende una pluralidad de primeros detectores configurada para detectar un primer atributo; proporcionar al menos un segundo detector configurado para detectar un segundo atributo; en donde el al menos un segundo detector está configurado de tal manera que, en respuesta a la detección de una entrada de activación que comprende el segundo atributo, el segundo detector permite que se encienda una primera porción de la matriz de detectores mientras que una segunda porción de la matriz de detectores permanece apagada.
De acuerdo con diversos, pero no necesariamente todos, ejemplos de la divulgación, se pueden proporcionar ejemplos como se reivindica en las reivindicaciones adjuntas.
Breve descripción
Para una mejor comprensión de diversos ejemplos que son útiles para comprender la descripción detallada, a continuación, se hará referencia, únicamente a modo de ejemplo, a los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 ilustra un aparato;
la figura 2 ilustra un aparato;
la figura 3 ilustra un aparato;
la figura 4 ilustra un aparato;
la figura 5 ilustra una electrónica de lectura;
la figura 6 ilustra un método; y
las figuras 7A y 7B ilustran un detector de ejemplo y los datos obtenidos con un detector de muestra.
Descripción detallada
Las figuras ilustran un aparato 1 que comprende: una matriz de detectores 3 que comprende una pluralidad de primeros detectores 5 configurada para detectar un primer atributo; al menos un segundo detector 7 configurado para detectar un segundo atributo; en donde el al menos un segundo detector 7 está configurado de tal manera que, en respuesta a la detección de una entrada de activación que comprende el segundo atributo, el segundo detector 7 permite que se encienda una primera porción de la matriz de detectores 3 mientras que una segunda porción de la matriz de detectores 3 permanece apagada.
Los ejemplos de la divulgación proporcionan el efecto técnico de reducir los requisitos de energía de una matriz de detectores 3. Puesto que únicamente una primera porción de la matriz de detectores 3 se enciende en respuesta a la entrada de activación detectada, esto permite que algunas porciones de la matriz de detectores 3 permanezcan apagadas. Esto puede permitir que únicamente las porciones de la matriz de detectores 3 que se necesitan para detectar una entrada se enciendan en un momento cualquiera. Esto puede reducir los requisitos de energía de la matriz de detectores 3.
El aparato 1 puede ser para detectar. En algunos ejemplos, el aparato 1 puede ser para detectar entradas de usuario. En algunos ejemplos, el aparato 1 puede estar provisto de una pantalla táctil u otro dispositivo de entrada de usuario. La figura 1 ilustra esquemáticamente un aparato 1 de ejemplo. El aparato 1 de ejemplo comprende una matriz de detectores 3 que comprende una pluralidad de primeros detectores 5. El aparato 1 también comprende al menos un segundo detector 7.
Los primeros detectores 5 pueden comprender cualquier medio que pueda estar configurado para detectar un primer atributo. Los primeros detectores 5 pueden comprender detectores activos 5 que pueden requerir una entrada de energía con el fin de permitir detectar el primer atributo.
En algunos ejemplos, los primeros detectores 5 pueden comprender detectores capacitivos. El atributo detectado por tales detectores puede ser un cambio en la capacitancia provocado cuando un usuario acerca su dedo, u otro objeto adecuado, al aparato 1. Los detectores capacitivos pueden estar configurados para detectar eventos, tales como que un usuario toque un dispositivo, mediante la detección de un cambio en la capacitancia mutua entre dos electrodos. Cabe destacar que se pueden utilizar otros tipos de detectores en otros ejemplos de la divulgación.
En el ejemplo de la figura 1, la pluralidad de primeros detectores 5 está dispuesta en una matriz 3. La matriz de detectores 3 comprende una pluralidad de hileras y una pluralidad de columnas. En el ejemplo que se ilustra en la
figura 1, la matriz de detectores 3 es una matriz regular que comprende hileras paralelas regularmente espaciadas y columnas paralelas separadas de manera regular. En el ejemplo ilustrado, la matriz de detectores 3 es ortogonal por el hecho de que las hileras son ortogonales a las columnas. Cabe destacar que, en algunos ejemplos, la matriz de detectores 3 podría no ser regular y/o podría no ser ortogonal. En el ejemplo de la figura 1, la matriz de detectores 3 comprende cuatro hileras y cinco columnas. Cabe destacar que se pueden utilizar diferentes cantidades de detectores y de disposiciones de la matriz de detectores 3 en otros ejemplos de la divulgación.
El aparato 1 también comprende al menos un segundo detector 7. El al menos un segundo detector 7 puede comprender cualquier medio que pueda estar configurado para detectar un segundo atributo y proporcionar una señal de control indicativa del segundo atributo detectado. La señal de control puede permitir que se encienda una primera porción de la matriz de detectores 3 mientras que una segunda porción de la matriz de detectores 3 permanece apagada.
En algunos ejemplos, el segundo detector 7 puede estar configurado para detectar un atributo diferente al primer detector. En algunos ejemplos, el al menos un segundo detector 7 puede estar configurado para detectar el mismo objeto o evento que los primeros detectores 5. En tales ejemplos, el primer detector 5 puede estar configurado para detectar un primer atributo del evento u objeto, mientras que el segundo detector 5 puede estar configurado para detectar un segundo atributo del mismo evento u objeto. Por ejemplo, en los ejemplos donde el objeto que se detecta es el dedo de un usuario, los primeros detectores 5 pueden estar configurados para detectar el cambio en la capacitancia, mientras que los segundos detectores 7 pueden estar configurados para detectar infrarrojos emitidos por el dedo o cualquier otro atributo físico del dedo. Cabe destacar que se pueden detectar otros atributos y/u objetos en otros ejemplos de la divulgación.
En algunos ejemplos, el al menos un segundo detector 5 puede ser un detector de baja potencia. El al menos un segundo detector 5 puede ser un detector de baja potencia en comparación con los primeros detectores 5. Los primeros detectores 5 pueden requerir más energía que un segundo detector 7 para detectar un atributo.
En el ejemplo de la figura 1, únicamente se ilustra un segundo detector 7. Cabe destacar que se puede proporcionar cualquier cantidad de segundos detectores 7 en las implementaciones de la divulgación. Cada uno de los diferentes segundos detectores 7 puede estar configurado para permitir que una porción diferente de la matriz de detectores 3 se encienda y se apague. En algunos ejemplos, se puede proporcionar un segundo detector 7 para cada primer detector 5 dentro de la matriz de detectores 3. En tales ejemplos, los primeros detectores 5 individuales dentro de la matriz de detectores 3 se pueden encender y apagar independientemente de los otros primeros detectores 5 dentro de la matriz de detectores 3. En otros ejemplos, cada segundo detector 7 puede estar asociado con un grupo de primeros detectores 5 dentro de la matriz de detectores 3.
En el ejemplo de la figura 1, el segundo detector 7 está situado adyacente a la matriz de detectores 3. El segundo detector 5 puede estar situado lo suficientemente cerca de la matriz de detectores 3 de modo que el mismo objeto o evento pueda ser detectado tanto por el segundo detector 5 como por uno o más de los primeros detectores dentro de la matriz de detectores 3. En algunos ejemplos, los segundos detectores 7 pueden estar situados dentro de la matriz de detectores 3. En algunos ejemplos, se puede proporcionar una pluralidad de segundos detectores 7 distribuida por toda la matriz de primeros detectores 5. En tales ejemplos, la pluralidad de segundos detectores 7 permite que diferentes porciones de la matriz de detectores 3 se enciendan en respuesta a entradas de activación detectadas por diferentes segundos detectores 7. La porción de la matriz de detectores 3 que se enciende en respuesta a una entrada de activación detectada puede estar situada adyacente al segundo detector 7 que ha detectado la entrada de activación.
En algunos ejemplos, el segundo detector 7 puede estar situado en la misma capa que la matriz de detectores 3. Por ejemplo, tanto el segundo detector 7 como la matriz de detectores 3 se podrían formar en la misma superficie de un sustrato 11. En otros ejemplos, el segundo detector 7 podría estar situado en una capa diferente a la matriz de detectores 3. Por ejemplo, el segundo detector 7 se puede proporcionar debajo de la matriz de detectores 3. En tales ejemplos, los primeros detectores 5 pueden estar superpuestos al segundo detector 7. Se pueden proporcionar una o más capas intermedias entre los primeros detectores 5 y el segundo detector 7.
La matriz de detectores 3 y el uno o más segundos detectores 7 se pueden proporcionar sobre un sustrato 11. En algunos ejemplos, el sustrato 11 puede comprender un sustrato flexible 11. El sustrato 11 puede comprender un material polimérico flexible o cualquier otro material adecuado.
En algunos ejemplos, los detectores 5, 7 pueden estar acoplados a uno o más conmutadores. El uno o más conmutadores pueden estar configurados para recibir una señal de entrada del segundo detector 7 y controlar la energía suministrada a la porción respectiva de la matriz de detectores en respuesta a la señal de entrada. Los conmutadores pueden comprender cualquier medio adecuado, tal como un transistor o cualquier otro dispositivo de conmutación adecuado.
En algunos ejemplos, el uno o más conmutadores se pueden proporcionar en el mismo sustrato 11 que los detectores 5, 7. En otros ejemplos, el uno o más conmutadores pueden estar situados en un sustrato diferente. Por ejemplo,
cuando el sustrato 11 es flexible, el uno o más conmutadores se pueden proporcionar en un sustrato diferente que puede ser rígido.
La matriz de detectores 3 y el uno o más segundos detectores 7 se pueden formar utilizando cualquier técnica adecuada. Por ejemplo, se pueden utilizar técnicas, tales como las técnicas de moldeo por goteo o de impresión, para formar los primeros detectores 5 y los segundos detectores 7. Las técnicas que se utilizan para formar los detectores 5, 7 pueden depender de los materiales que se utilicen como materiales de detección y como electrodos.
La figura 2 ilustra otro aparato 1. El aparato 1 de ejemplo de la figura 2 también comprende una matriz de detectores 3 que comprende una pluralidad de primeros detectores 5 y una pluralidad de segundos detectores 7.
En el ejemplo de la figura 2, los primeros detectores 5 pueden ser detectores táctiles capacitivos. Cada uno de los detectores capacitivos 5 comprende un primer electrodo 21 y un segundo electrodo 23. El primer y el segundo electrodos 21, 23 están situados adyacentes entre sí, pero sin tocarse entre sí. El primer electrodo 21 puede ser un electrodo activo. El electrodo activo 21 puede estar configurado para ser conectado a una fuente de energía. El segundo electrodo 23 puede ser un electrodo de conexión a tierra. El primer electrodo 21 y el segundo electrodo 23 pueden estar configurados de modo que la capacitancia mutua entre los dos electrodos 21, 23 cambie cuando un usuario acerca su dedo al detector 5. El detector 5 puede estar configurado para proporcionar una señal de salida indicativa del cambio en la capacitancia.
En el ejemplo de la figura 2, el electrodo activo 21 tiene forma de disco y el electrodo de conexión a tierra 23 tiene forma de media luna. Se pueden utilizar otras formas y configuraciones de electrodos 21, 23 en otros ejemplos de la divulgación.
Los electrodos 21, 23 pueden comprender cualquier material conductor adecuado. Por ejemplo, los electrodos 21, 23 pueden comprender plata, oro, grafeno, óxido de indio y estaño (ITO, por sus siglas en inglés Indium Tin Oxide) o cualquier otro material adecuado.
En el ejemplo de la figura 2, se proporcionan seis primeros detectores 5. Los seis primeros detectores 5 están dispuestos en una matriz 3. En el ejemplo de la figura 2, la matriz de detectores 3 comprende una única columna. Cabe destacar que se pueden utilizar diferentes cantidades de detectores y de disposiciones de la matriz de detectores 3 en otros ejemplos de la divulgación. El aparato 1 de ejemplo de la figura 2 también comprende una pluralidad de segundos detectores 7. En el ejemplo de la figura 2, los segundos detectores 7 pueden ser detectores infrarrojos que pueden estar configurados para detectar el dedo de un usuario que toca, o que está en proximidad con, el aparato 1. En el ejemplo de la figura 2, el segundo detector 7 comprende un detector resistivo. El detector resistivo comprende un primer electrodo 27 y un segundo electrodo 29 y un material detector 25. El material detector 25 forma una conexión eléctrica entre los electrodos 27, 29. El material detector 25 puede proporcionar una trayectoria de corriente continua entre los dos electrodos 27, 29.
El material detector 25 puede comprender un material que tenga una resistencia variable. El material detector 25 puede tener un mecanismo de transducción resistivo, de modo que la resistividad del material detector 25 cambie en respuesta al atributo que se va a detectar. En el ejemplo de la figura 2, el segundo detector 7 está configurado para detectar la radiación infrarroja emitida por los dedos de un usuario, de modo que el material detector 25 puede comprender cualquier material que tenga una resistencia que varíe en respuesta a la radiación infrarroja incidente. El material detector 25 puede comprender cualquier material que tenga un coeficiente de temperatura de resistencia que sea lo suficientemente grande como para detectar el cambio en la temperatura provocado por el dedo del usuario. En algunos ejemplos, el material detector 25 puede comprender óxido de grafeno reducido. El óxido de grafeno reducido tiene un coeficiente de temperatura de resistencia (TCR, por sus siglas en inglés Temperature Coefficient of Resistance) que es lo suficientemente grande como para permitir su uso para detectar pequeños cambios en la temperatura. El óxido de grafeno reducido también proporciona beneficios por el hecho de que puede permitir que los segundos detectores 7 se fabriquen fácilmente. Por ejemplo, el óxido de grafeno reducido se puede moldear por goteo sobre un sustrato 11 para formar el segundo detector.
Cabe destacar que se pueden utilizar otros materiales detectores 25 en otros ejemplos de la divulgación. Por ejemplo, se pueden utilizar materiales a base de óxido de vanadio o silicio o cualquier otro material adecuado.
Los electrodos 27 y 29 pueden comprender cualquier material conductor. Por ejemplo, los electrodos 27, 29 pueden comprender cobre, plata, oro, grafeno, óxido de indio y estaño (ITO, por sus siglas en inglés Indium Tin Oxide) o cualquier otro material adecuado. En algunos ejemplos, los electrodos 27, 29 pueden ser transparentes.
En el ejemplo de la figura 2, los electrodos 27, 29 son electrodos interdigitados. Esto puede permitir que la longitud de los electrodos sea mayor con respecto a la distancia entre los electrodos. Esta configuración de los electrodos 27, 29 se puede utilizar con el material detector 25 que tiene una alta resistencia laminar, tal como óxido de grafeno reducido.
En el ejemplo de la figura 2, se proporcionan seis segundos detectores 7. Cada uno de los segundos detectores 7 se proporciona adyacente a un primer detector 5 diferente. Esto puede permitir que cada uno de los primeros detectores 5 se encienda individualmente en respuesta a una entrada de activación detectada por el segundo detector 7 adyacente al primer detector 5.
Cuando el aparato 1 está en uso, la matriz de detectores 3 puede estar apagada inicialmente. Por ejemplo, una pantalla táctil puede estar en modo de ahorro de energía. La matriz de detectores 3 se puede apagar de modo que todos los primeros detectores 5 dentro de la matriz estén apagados. Cuando los primeros detectores 5 están apagados, estos pueden estar configurados de modo que no puedan detectar el primer atributo. En el ejemplo de la figura 2, cuando los primeros detectores 5 están apagados, los electrodos activos 21 pueden estar desconectados de la fuente de energía. Sin embargo, cada uno de los segundos detectores 7 puede estar activo y configurado para detectar una entrada de activación. En el ejemplo de la figura 2, la entrada de activación puede comprender radiación infrarroja emitida por el dedo de un usuario a medida que se acerca al aparato 1.
En respuesta a la detección de la entrada de activación, el segundo detector 7 proporciona una señal de control para permitir que se encienda una porción de la matriz de detectores 3. En el ejemplo de la figura 2, la porción de la matriz de detectores 3 que se enciende puede comprender un único primer detector 5. En otros ejemplos, la porción de la matriz de detectores 3 puede comprender una pluralidad de primeros detectores 5.
La entrada de activación puede ser detectada por un segundo detector 7 o por más de un segundo detector 7. Si la entrada de activación es detectada por más de un segundo detector 7, esto puede permitir que se encienda más de una porción de la matriz de detectores 3.
El aparato 1 puede estar configurado de modo que los primeros detectores 5, que están situados adyacentes a, o en proximidad con, uno o más segundos detectores 7 que han detectado la entrada de activación, se enciendan. Los primeros detectores 5, que no están situados adyacentes a, o en proximidad con, uno o más segundos detectores 7 que han detectado la entrada de activación, permanecen apagados. Cuando se encienden los primeros detectores 5, estos pueden estar configurados de modo que puedan detectar el primer atributo. En el ejemplo de la figura 2, cuando los primeros detectores 5 se encienden, los electrodos activos 21 pueden ser conectados a la fuente de energía. Por lo tanto, el aparato 1 de ejemplo permite que las entradas de activación sean detectadas por los segundos detectores 7 de baja potencia. En respuesta a la entrada de activación, se pueden encender porciones de una matriz de detectores 3, mientras que otras porciones pueden permanecer apagadas. Esto puede permitir que únicamente se enciendan las porciones de la matriz de detectores 3 que se necesitan para detectar atributos de entrada de usuario, lo que proporciona una matriz de detectores más eficiente.
La figura 3 ilustra otro aparato 1 de acuerdo con los ejemplos de la divulgación. El aparato 1 de ejemplo de la figura 2 también comprende una matriz de detectores 3 que comprende una pluralidad de primeros detectores 5 y una pluralidad de segundos detectores 7. En el ejemplo de la figura 3, los segundos detectores 7 están integrados dentro de los primeros detectores 5, de modo que los segundos detectores 7 forman parte de los primeros detectores 5. En el ejemplo de la figura 3, los segundos detectores 5 forman al menos parte de un electrodo de los primeros detectores. En el ejemplo de la figura 3, los primeros detectores 5 pueden ser detectores táctiles capacitivos que comprenden un primer electrodo 21 y un segundo electrodo 23. El primer electrodo 21 puede ser un electrodo activo que puede ser como se ha descrito anteriormente. En el ejemplo de la figura 3, el primer electrodo tiene forma de disco.
El segundo electrodo 23 del primer detector es un electrodo de conexión a tierra. En el ejemplo de la figura 3, el electrodo de conexión a tierra tiene forma de media luna. Se pueden utilizar otras formas de electrodos de conexión a tierra 23 en otros ejemplos de la divulgación. Por ejemplo, los electrodos de conexión a tierra 23 podrían comprender una única línea, una pluralidad de líneas malladas o una estructura de malla cuadrada que puede estar configurada para actuar como una capa de conexión a tierra.
En el ejemplo de la figura 3, el electrodo de conexión a tierra 23 comprende una primera porción conductora 31 y una segunda porción conductora 33 y un material detector 25 dispuesto entre las porciones conductoras. Esto puede permitir que el electrodo de conexión a tierra 23 funcione como un segundo detector 7 en el que la primera porción conductora 31 y una segunda porción conductora 33 proporcionan el electrodo 27, 29 del segundo detector.
El material detector 25 que se utiliza puede comprender óxido de grafeno reducido o cualquier otro material adecuado, como se ha descrito anteriormente.
Esta disposición puede proporcionar un único detector que está configurado para detectar dos atributos diferentes. En el ejemplo de la figura 3, se proporcionan seis primeros detectores 5. Los seis primeros detectores 5 están dispuestos en una matriz 3. En los ejemplos de la figura 2, la matriz de detectores 3 comprende una única columna. Cada uno de los primeros detectores 5 comprende un electrodo que funciona como un segundo detector 7. Cabe destacar que se pueden utilizar diferentes cantidades de detectores y de disposiciones de la matriz de detectores 3
en otros ejemplos de la divulgación. Por ejemplo, en algunos ejemplos, únicamente algunos de los primeros detectores 5 pueden comprender un electrodo que funciona como un segundo detector 7.
El aparato 1 de la figura 3 puede funcionar de manera similar al aparato de la figura 2, de modo que, cuando un usuario acerca su dedo al aparato 1, esto puede ser detectado por uno o más de los segundos detectores 7. El dedo del usuario proporciona una entrada de activación que provoca que el segundo detector 7 proporcione una señal de control para permitir que al menos uno de los primeros detectores 5 se encienda. El aparato 1 puede estar configurado de modo que los primeros detectores 5, que comprenden los segundos detectores 7 que han detectado la entrada de activación, se enciendan. Los primeros detectores 5, que no comprenden un segundo detector 7 que ha detectado una entrada de activación, pueden permanecer apagados.
El aparato 1 de ejemplo de la figura 3 permite que los segundos detectores 7 estén integrados como parte de los primeros detectores 5. Puesto que los segundos detectores 7 son parte de los primeros detectores 5, esto hace que la matriz de detectores 3 sea más precisa porque la posición del dedo del usuario con respecto al primer detector 5 puede ser detectada con mayor precisión.
El aparato de ejemplo de la figura 3 puede reducir la cantidad de contactos y de conexiones que se necesitan. Esto puede hacer que el aparato 1 sea más sencillo y más fácil de fabricar.
En el ejemplo de las figuras 2 y 3, los segundos detectores 7 se proporcionan adyacentes a los primeros detectores 5. Los detectores 5, 7 se pueden proporcionar en la misma capa. En algunos ejemplos, los detectores 5, 7 se pueden proporcionar en el mismo plano horizontal indicado, como se indica mediante los ejes x e y en las figuras 2 y 3. La figura 4 ilustra otro aparato 1 de ejemplo en el que los primeros detectores 5 y los segundos detectores 7 se pueden proporcionar en diferentes capas. El aparato 1 de ejemplo de la figura 4 comprende un primer detector 5 proporcionado en una primera capa 39 y un segundo detector 7 proporcionado en una segunda capa 38. Cabe destacar que se pueden proporcionar otras cantidades de capas en otros ejemplos de la divulgación. Cabe destacar que únicamente un primer detector 5 y únicamente un segundo detector 7 se ilustran en el ejemplo de la figura 4, pero que se puede proporcionar cualquier cantidad de cada detector 5, 7 en los ejemplos de la divulgación. Los detectores 5, 7 pueden estar conectados a una electrónica de lectura.
En el ejemplo de la figura 4, el primer detector 5 se proporciona en un plano horizontal diferente al segundo detector 7. La primera capa 39 se puede proporcionar superpuesta a la segunda capa 38, de modo que el primer detector 5 y el segundo detector 7 puedan estar separados en la dirección z. Esto permite que los detectores 5, 7 se proporcionen en diferentes planos horizontales.
La primera capa 39 y la segunda capa 38 pueden comprender cualquier sustrato adecuado sobre el que se puedan montar los detectores 5, 7. En algunos ejemplos, la primera capa 39 y la segunda capa 38 pueden comprender un material flexible, tal como un material polimérico flexible o cualquier otro material adecuado. La primera capa 39 puede estar hecha de un material diferente a la segunda capa 38.
En los ejemplos de la figura 4, un detector infrarrojo, u otro tipo de segundo detector 7, se proporciona debajo de un detector capacitivo u otro tipo de primer detector 5. El segundo detector 7 puede yacer debajo del primer detector 5 por el hecho de que está situado directamente debajo del primer detector 5. El segundo detector 7 puede estar ubicado en la misma posición que el primer detector 5 en las direcciones x e y, pero puede estar ubicado en una posición diferente en la dirección z. Cabe destacar que, en otros ejemplos, el primer detector 5 se puede proporcionar debajo del segundo detector 7.
Los ejemplos de la figura 4 pueden reducir el área del aparato 1. También puede proporcionar una matriz de detectores 3 más precisa, puesto que el segundo detector 7 puede tener las mismas coordenadas x-y o similares a un primer detector 5 correspondiente.
La figura 5 ilustra la electrónica de lectura 40 que se puede utilizar con el aparato 1 de ejemplo, tal como el aparato de las figuras 1 y 2.
El ejemplo de electrónica de lectura 40 de la figura 5 comprende una fuente de energía 41. La fuente de energía 41 puede estar configurada para proporcionar una corriente a cada uno de los segundos detectores 7.
El ejemplo de electrónica de lectura 40 también comprende un circuito de selección 43. Cada uno de los segundos detectores 7 está conectado al circuito de selección 43. El circuito de selección 43 puede comprender un multiplexor o cualquier otro medio adecuado.
La electrónica de lectura 40 también comprende un convertidor analógico-digital 47 que está configurado para convertir la señal obtenida del circuito de selección 43 en una señal digital. La señal digital se puede utilizar para determinar qué primeros detectores 5 se deberían encender.
Se puede proporcionar un chip de detección capacitivo 45 para detectar entradas táctiles de los primeros detectores 5. El chip de detección capacitivo 45 puede estar configurado para convertir las entradas táctiles detectadas en una señal de salida que se puede utilizar para controlar un dispositivo electrónico.
Cabe destacar que se puede utilizar otra electrónica de lectura en otros ejemplos de la divulgación.
La figura 6 ilustra un método. El método de la figura 6 se puede utilizar para proporcionar un aparato 1, tal como el aparato 1 de las figuras 1 a 3.
El método comprende proporcionar, en el bloque 51, una matriz de detectores 3 que comprende una pluralidad de primeros detectores 5 configurada para detectar un primer atributo. El método también comprende, en el bloque 53, proporcionar al menos un segundo detector 7 configurado para detectar un segundo atributo. El al menos un segundo detector 7 está configurado de tal manera que, en respuesta a la detección de una entrada de activación que comprende el segundo atributo, el segundo detector 7 permite que se encienda una primera porción de la matriz de detectores 3 mientras que una segunda porción de la matriz de detectores 3 permanece apagada.
Los detectores se pueden formar utilizando cualquier técnica adecuada. Por ejemplo, en el aparato 1 de ejemplo, tal como el aparato de las figuras 2 y 3, los segundos detectores se pueden montar mediante la impresión de electrodos metálicos sobre un sustrato flexible. Se puede depositar una tinta de óxido de grafeno reducido sobre los electrodos metálicos. Se puede utilizar cualquier método de deposición adecuado para depositar el óxido de grafeno reducido, tal como el moldeo por goteo, la impresión por chorros de tinta o cualquier otra técnica adecuada.
El método de montaje que se utiliza puede depender de los materiales que se utilicen para formar el material detector 25 y los electrodos.
Las figuras 7A y 7B ilustran un detector de ejemplo y los datos obtenidos con un detector de muestra.
El detector de ejemplo de la figura 7A comprende un material de detección 25. En el ejemplo de la figura 7A, el material detector 25 comprende una porción de óxido de grafeno reducido proporcionada entre dos electrodos de plata interdigitados 27, 29. Tales detectores se pueden utilizar como segundos detectores 7 en los ejemplos de la divulgación.
La figura 7B muestra los datos que se obtuvieron utilizando el detector de la figura 7A. Los datos se obtuvieron mediante la medición de la resistencia del detector a medida que la temperatura aumenta de 20 °C a 25 °C. Esto muestra que tales detectores pueden ser lo suficientemente sensibles como para detectar el dedo de un usuario a través de radiación infrarroja. Esto puede ser lo suficientemente sensible como para detectar el dedo de un usuario cuando el dedo del usuario está a entre 5 y 10 cm del aparato 1 o incluso más cerca del aparato 1.
Cabe destacar que la sensibilidad térmica del detector puede depender de factores tales como la capacidad térmica del sustrato 11, la capacidad calorífica específica del material detector 25, el espesor del material de detección y otros factores. El aparato 1 puede estar diseñado para tener en cuenta tales factores y proporcionar un detector con una sensibilidad térmica suficiente.
Los ejemplos de la divulgación pueden proporcionar una matriz de detectores 3 que se puede encender parcialmente en respuesta a una entrada de activación detectada por un detector de baja potencia. Como ejemplo, esto se podría utilizar para proporcionar un detector táctil que también detecte la radiación infrarroja del cuerpo de un usuario. Esto permite utilizar la radiación infrarroja del usuario para encender los detectores táctiles.
También se pueden utilizar los ejemplos de la divulgación en otras aplicaciones. Por ejemplo, el aparato 1 se puede utilizar para detectar variaciones térmicas para aplicaciones médicas. En tales ejemplos, el aparato 1 puede ser parte de un dispositivo portátil. Los ejemplos de la divulgación se podrían utilizar en industrias, tales como la industria del automóvil, donde puede ser útil detectar la proximidad de uno o más objetos.
En los ejemplos que se han descrito anteriormente, los electrodos comprenden un metal, tal como plata. En otros ejemplos, estos pueden comprender tintas conductoras de grafeno o plata o híbrido grafeno/plata. En algunos ejemplos, el aparato 1 puede comprender arquitecturas de grafeno donde el grafeno actúa como electrodos y el grafeno modificado actúa como capa de detección y la plata mezclada con el grafeno proporciona las interconexiones. Si bien los ejemplos de la presente divulgación se han descrito en los párrafos anteriores haciendo referencia a diversos ejemplos, cabría destacar que se pueden hacer modificaciones a los ejemplos dados sin apartarse del alcance de la invención, como se reivindica.
Claims (11)
1. Un aparato (1) que comprende:
una matriz de detectores (3) que comprende una pluralidad de detectores capacitivos (5) configurada para detectar un primer atributo;
al menos un detector infrarrojo (7) configurado para detectar un segundo atributo;
en donde el al menos un detector infrarrojo (7) está configurado de tal manera que, en respuesta a la detección de una entrada de activación que comprende el segundo atributo, el detector infrarrojo (7) permite que se encienda una primera porción de la matriz de detectores (3) mientras que una segunda porción de la matriz de detectores (3) permanece apagada, caracterizado por que el al menos un detector infrarrojo (7) forma al menos parte de un electrodo (23) de los detectores capacitivos (5).
2. Un aparato como se reivindica en cualquier reivindicación anterior, en donde el aparato comprende una pluralidad de detectores infrarrojos (7) distribuida por toda la matriz de detectores (3).
3. Un aparato como se reivindica en la reivindicación 2, en donde la pluralidad de detectores infrarrojos (7) permiten que diferentes porciones de la matriz de detectores (3) se enciendan en respuesta a diferentes entradas de activación detectadas.
4. Un aparato como se reivindica en la reivindicación 3, en donde la porción de la matriz de detectores (3) que se enciende en respuesta a la entrada de activación detectada está situada adyacente al detector infrarrojo (7) que ha detectado la entrada de activación.
5. Un aparato como se reivindica en cualquier reivindicación anterior, en donde los detectores capacitivos (5) y los detectores infrarrojos (7) están configurados de tal manera que un detector capacitivo (5) requiere más energía que un detector infrarrojo (7) para detectar un atributo.
6. Un aparato como se reivindica en cualquier reivindicación anterior, en donde el al menos un detector infrarrojo (7) comprende óxido de grafeno reducido.
7. Un aparato como se reivindica en cualquier reivindicación anterior, en donde el al menos un detector infrarrojo (7) está configurado para detectar una entrada de activación que comprende un usuario que acerca su dedo al aparato.
8. Un aparato como se reivindica en cualquier reivindicación anterior, en donde el aparato es flexible.
9. Un aparato como se reivindica en cualquier reivindicación anterior, en donde el al menos un detector infrarrojo (7) está acoplado a al menos un conmutador para permitir que porciones de la matriz de detectores (3) se enciendan y se apaguen.
10. Un dispositivo de pantalla táctil que comprende un aparato como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.
11. Un método que comprende:
proporcionar una matriz de detectores (3) que comprende una pluralidad de detectores capacitivos (5) configurada para detectar un primer atributo;
proporcionar al menos un detector infrarrojo (7) configurado para detectar un segundo atributo;
en donde el al menos un detector infrarrojo (7) está configurado de tal manera que, en respuesta a la detección de una entrada de activación que comprende el segundo atributo, el detector infrarrojo (7) permite que se encienda una primera porción de la matriz de detectores (3) mientras que una segunda porción de la matriz de detectores (3) permanece apagada, caracterizado por que el al menos un detector infrarrojo (7) forma al menos parte de un electrodo (23) de los detectores capacitivos (5).
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