雙水平面盆體的頂裝型點擊板模塊的制作方法
【專利摘要】一種用于電子系統(tǒng)的輸入裝置。該輸入裝置包含：基本上平面的輸入表面，包括配置成感測輸入對象的位置信息的電容傳感器層，輸入表面具有第一區(qū)和第二區(qū)，其中第二區(qū)配置成響應(yīng)于由輸入對象施加到第二區(qū)的力而偏轉(zhuǎn)；加強板襯底，具有粘貼到第一區(qū)的下表面的第一部分和平行于第二區(qū)延伸并與第二區(qū)隔開的至少一個指狀物；以及啟動機構(gòu)，布置在指狀物與第二區(qū)之間。
【專利說明】
雙水平面盆體的頂裝型點擊板模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明一般涉及用于電子系統(tǒng)的輸入裝置，并且更具體地說，涉及用于確定輸入對象的位置信息和力信息的點擊板?！颈尘凹夹g(shù)】
[0003]包含接近傳感器裝置(通常也稱為觸摸板或觸摸傳感器裝置)的輸入裝置被廣泛用在各種各樣的電子系統(tǒng)中。接近傳感器裝置通常包含經(jīng)常由表面定界的感測區(qū)域，其中接近傳感器裝置確定一個或多個輸入對象的存在、定位和/或移動。接近傳感器裝置可用于提供電子系統(tǒng)的用戶接口。例如，接近傳感器裝置經(jīng)常被用作較大計算系統(tǒng)的輸入裝置(諸如集成在或外接在筆記本、膝上型電腦和平板計算機中的不透明觸摸板)。接近傳感器裝置也經(jīng)常用在較小計算系統(tǒng)(諸如集成在蜂窩電話中的觸摸屏)中。
[0004]一些輸入裝置除了確定位置信息之外還具有檢測施加到感測表面的力的能力。鉸鏈?zhǔn)胶途鶆蚩牲c擊板通常采用機械開關(guān)或電子開關(guān)(諸如橡膠或金屬圓頂形觸覺開關(guān))來檢測按鈕點擊，以及彈簧機構(gòu)來在按鈕點擊之后將按壓的表面恢復(fù)到其標(biāo)稱位置。
[0005]目前已知的可點擊輸入板受到限制，因為指定用于按鈕點擊的區(qū)域傾向于限制對于接近感測可用的區(qū)域。此外，鍵盤板面(點擊板安裝在其中)的硬度因孔的存在而降低，點擊板通過該孔安裝到鍵盤板面。而且，通常需要增補的加強層來支撐在目前已知輸入裝置中使用的玻璃增強的環(huán)氧樹脂層壓板(FR4)或聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)電路板的循環(huán)彎曲和恢復(fù)，這增加了裝置的成本和復(fù)雜性。從而需要克服這些缺點的裝置和方法。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的各種實施例提供了促進改進的裝置可用性的裝置和方法。確切地說，該裝置和方法通過使用點擊板模塊來促進輸入對象的用戶輸入而提供了改進的用戶接口功能性，點擊板模塊具有可偏轉(zhuǎn)按鈕區(qū)，并且其可安裝到在電子系統(tǒng)的鍵盤板面內(nèi)形成的雙水平面盆體中。
[0007]根據(jù)各種實施例，鉸鏈?zhǔn)捷斎胙b置能夠模擬按鈕點擊。按鈕點擊，具體地說當(dāng)與位置信息組合時，可用于提供廣泛的用戶接口功能性和靈活性?！靖綀D說明】
[0008]優(yōu)選示范實施例在下文將結(jié)合附圖進行描述，附圖中相似的標(biāo)示指代相似的要素，并且:
[0009]圖1是按照實施例包含輸入裝置和處理系統(tǒng)的示范電子系統(tǒng)的框圖；
[0010]圖2是按照實施例的示范處理系統(tǒng)的示意圖；[〇〇11]圖3是按照實施例例證常規(guī)“B”蓋和“C"蓋的電子系統(tǒng)的透視圖；
[0012]圖4是按照實施例具有將下部區(qū)域配置為按鈕區(qū)的感測表面的點擊板的頂視圖；
[0013]圖5是按照實施例配置成安裝到電子系統(tǒng)的鍵盤板面內(nèi)的雙水平面盆體中的點擊板模塊的透視圖；
[0014]圖6是按照實施例的點擊板模塊的下側(cè)的透視圖，點擊板模塊包含具有平行于點擊板延伸并與點擊板隔開的指狀物的加強板襯底；以及
[0015]圖7是按照實施例包含面板、傳感器層、控制板和加強板托架的輸入裝置的分解圖?！揪唧w實施方式】
[0016]如下【具體實施方式】實質(zhì)上僅僅是示范性的，并不意圖限制本發(fā)明或本發(fā)明的應(yīng)用和使用。更進一步，不意圖受在前面技術(shù)領(lǐng)域、【背景技術(shù)】、
【發(fā)明內(nèi)容】
或如下【具體實施方式】中呈現(xiàn)的任何明示或暗示的理論限定。
[0017]本發(fā)明提供了通過提供改進的點擊板來促進改進的可用性的輸入裝置和方法，當(dāng)輸入板表面被輸入對象向下偏轉(zhuǎn)時，改進的點擊板模擬按鈕按壓。
[0018]各種實施例提供了具有包括配置成感測第一區(qū)和第二區(qū)上輸入對象的位置信息的電容傳感器層的輸入表面的輸入裝置，其中第二區(qū)配置成響應(yīng)于施加的力而偏轉(zhuǎn)。加強板襯底包含粘貼到第一區(qū)的下表面的第一部分和平行于第二區(qū)延伸并與第二區(qū)隔開的至少一個指狀物。圓頂或觸覺開關(guān)布置在指狀物與第二區(qū)之間以便檢測按鈕按壓。
[0019]現(xiàn)在轉(zhuǎn)到附圖，圖1是按照本發(fā)明實施例的示范輸入裝置100的框圖。輸入裝置100 可配置成向電子系統(tǒng)(未示出)提供輸入。在此文檔中所使用的術(shù)語“電子系統(tǒng)”(或“電子裝置”)廣義上是指能夠以電子方式處理信息的任何系統(tǒng)。電子系統(tǒng)的一些非限制示例包含所有尺寸和形狀的個人計算機，諸如臺式計算機、膝上型計算機、上網(wǎng)本計算機、平板電腦、萬維網(wǎng)瀏覽器、電子書閱讀器和個人數(shù)字助理(PDA)。附加示例電子系統(tǒng)包含復(fù)合輸入裝置， 諸如包含輸入裝置1〇〇和單獨游戲桿或鍵開關(guān)的物理鍵盤。另外的示例電子系統(tǒng)包含外設(shè)， 諸如數(shù)據(jù)輸入裝置(包含遙控器和鼠標(biāo))和數(shù)據(jù)輸出裝置(包含顯示屏和打印機)。其它示例包含遠程終端、信息亭和視頻游戲機(例如視頻游戲控制臺、便攜式游戲裝置等等)。其它示例包含通信裝置(包含蜂窩電話，諸如智能電話)和媒體裝置(包含記錄器、編輯器和播放器，諸如電視、機頂盒、音樂播放器、數(shù)字相框和數(shù)字相機)。此外，電子系統(tǒng)可以是輸入裝置的主機或從屬。
[0020]輸入裝置100可實現(xiàn)為電子系統(tǒng)的物理部分，或者可與電子系統(tǒng)物理分開。視情況而定，輸入裝置100可使用如下所列中的任一項或多項與電子系統(tǒng)的各部分通信:總線、網(wǎng)絡(luò)和其它有線或無線互連。示例包含12(:、3?1、？3/2、通用串行總線(10)、藍牙、1^和1^^。
[0021]在優(yōu)選實施例中，輸入裝置100被實現(xiàn)為包含處理系統(tǒng)110和感測區(qū)域120的力使能的觸摸板系統(tǒng)。感測區(qū)域120(經(jīng)常也稱為“觸摸板”或“觸摸傳感器裝置”)配置成感測在感測區(qū)域120中一個或多個輸入對象140提供的輸入。示例輸入對象包含指狀物、拇指、手掌和觸控筆。感測區(qū)域120被示意性例證為矩形;然而，應(yīng)該理解，感測區(qū)域可以具有任何方便形式，并且以任何期望的方式排列在觸摸板的表面上和/或另外與觸摸板集成。
[0022]感測區(qū)域120涵蓋輸入裝置100上面、周圍、之中和/或附近的任何空間，在其中輸入裝置100能夠檢測到用戶輸入(例如，由一個或多個輸入對象140提供的用戶輸入)。具體感測區(qū)域的尺寸、形狀和定位可逐個實施例變化很大。在一些實施例中，感測區(qū)域120沿一個或多個方向從輸入裝置100的表面延伸到空間中，直到信噪比阻止了足夠準(zhǔn)確的對象檢測。在各種實施例中，這個感測區(qū)域120沿具體方向延伸的距離可大約小于一毫米、幾毫米、 幾厘米或更大，并且可隨著使用的感測技術(shù)類型和預(yù)期的準(zhǔn)確度顯著變化。從而，一些實施例感測的輸入包括:與輸入裝置100的任何表面都沒有接觸、與輸入裝置100的輸入表面(例如觸摸表面)接觸、與和某一量的施加的力或壓力耦合的輸入裝置100的輸入表面接觸、和/ 或它們的組合。在各種實施例中，輸入表面可由殼體(傳感器電極駐留在其內(nèi)部)的表面、由施加在傳感器電極上的面板或任何殼體等提供。在一些實施例中，感測區(qū)域120在投影到輸入裝置100的輸入表面上時具有矩形形狀。
[0023]輸入裝置適合于通過使響應(yīng)于感測對象的位置和此類對象施加的力的數(shù)據(jù)錄入變得容易來提供用戶接口功能性。確切地說，處理系統(tǒng)配置成確定由感測區(qū)域中的傳感器感測的對象的位置信息。這個位置信息然后可由系統(tǒng)用于提供廣泛的用戶接口功能性。更進一步，處理系統(tǒng)配置成根據(jù)由感測區(qū)域中的傳感器所確定的力測量來確定對象的力信息。這個力信息然后也可由系統(tǒng)用于提供廣泛的用戶接口功能性，例如，通過響應(yīng)于由感測區(qū)域中的對象施加的力的不同級別而提供不同用戶接口功能。
[0024]更進一步，處理系統(tǒng)可配置成確定在感測區(qū)域中感測的多于一個對象的輸入信息。輸入信息可基于如下組合:力信息、位置信息、感測區(qū)域中的和/或與輸入表面接觸的輸入對象的數(shù)量、以及一個或多個輸入對象觸摸或接近輸入表面的持續(xù)時間。輸入信息然后可由系統(tǒng)用于提供廣泛的用戶接口功能性。
[0025]輸入裝置對一個或多個輸入對象(例如指狀物、觸控筆等)的輸入(諸如感測區(qū)域內(nèi)的輸入對象的位置)是敏感的。感測區(qū)域涵蓋輸入裝置上面、周圍、之中和/或附近的任何空間，在其中輸入裝置能夠檢測到用戶輸入(例如，由一個或多個輸入對象提供的用戶輸入)。具體感測區(qū)域的尺寸、形狀和定位可逐個實施例變化很大。在一些實施例中，感測區(qū)域沿一個或多個方向從輸入裝置的表面延伸到空間中，直到信噪比阻止了足夠準(zhǔn)確的對象檢測。在各種實施例中，這個感測區(qū)域沿具體方向延伸的距離可大約小于一毫米、幾毫米、幾厘米或更大，并且可隨著使用的感測技術(shù)類型和預(yù)期的準(zhǔn)確度顯著變化。從而，一些實施例感測的輸入包括:與輸入裝置的任何表面都沒有接觸、與輸入裝置的輸入表面(例如觸摸表面)接觸、與和某一量的施加的力耦合的輸入裝置的輸入表面接觸、和/或它們的組合。在各種實施例中，輸入表面可由殼體(傳感器電極駐留在其內(nèi))的表面、由施加在傳感器電極上的面板或任何殼體提供。
[0026]輸入裝置100可利用傳感器組件和傳感技術(shù)的任何組合來檢測感測區(qū)域120中的用戶輸入。輸入裝置1〇〇包括用于檢測用戶輸入的一個或多個感測元件。作為幾個非限制性示例，輸入裝置1 〇〇可使用電容性、彈性、電阻性、電感性、磁性、聲學(xué)、超聲和/或光學(xué)技術(shù)。
[0027]一些實現(xiàn)配置成提供跨越一維、二維、三維或更高維度空間的圖像。一些實現(xiàn)配置成沿具體軸或平面提供輸入的投影。
[0028]在輸入裝置100的一些電阻性實現(xiàn)中，柔韌且導(dǎo)電第一層通過一個或多個隔片元件與導(dǎo)電第二層分開。在操作期間，在這些層上產(chǎn)生了一個或多個電壓梯度。按壓柔韌第一層可使它足夠偏斜以在層間產(chǎn)生電接觸，導(dǎo)致反映層間(一個或多個)接觸點的電壓輸出。 這些電壓輸出可用于確定位置信息。
[0029]在輸入裝置100的一些電感實現(xiàn)中，一個或多個感測元件獲得由諧振線圈或線圈對感應(yīng)的環(huán)流。然后可使用電流的幅度、相位和頻率的某種組合來確定位置信息。
[0030]在輸入裝置100的一些電容實現(xiàn)中，施加電壓或電流以產(chǎn)生電場。附近的輸入對象引起電場中的改變，并且在電容耦合中產(chǎn)生可檢測的改變，這些改變可被檢測為電壓、電流等的改變。
[0031]—些電容實現(xiàn)利用電容感測元件的陣列或其它規(guī)則或不規(guī)則圖案以產(chǎn)生電場。在一些電容實現(xiàn)中，單獨的感測元件可歐姆地短接在一起以形成更大的傳感器電極。一些電容實現(xiàn)利用電阻片，其可以是電阻均勻的。
[0032]—些電容實現(xiàn)利用基于傳感器電極與輸入對象之間電容耦合的改變的“自電容” (或“絕對電容”)感測方法。在各種實施例中，靠近傳感器電極的輸入對象更改靠近傳感器電極的電場，從而改變測量的電容耦合。在一個實現(xiàn)中，絕對電容感測方法通過相對于參考電壓(例如系統(tǒng)地)調(diào)制傳感器電極并通過檢測傳感器電極與輸入對象之間的電容耦合來操作。[〇〇33] 一些電容實現(xiàn)利用基于傳感器電極之間電容耦合的改變的“互電容”(或“跨電容”)感測方法。在各種實施例中，靠近傳感器電極的輸入對象更改傳感器電極之間的電場， 從而改變測量的電容耦合。在一個實現(xiàn)中，跨電容感測方法通過檢測一個或多個發(fā)射器傳感器電極(也稱為“發(fā)射器電極”或“發(fā)射器”)與一個或多個接收器傳感器電極(也稱為“接收器電極”或“接收器”)之間的電容耦合來操作。發(fā)射器傳感器電極可相對參考電壓(例如系統(tǒng)地)進行調(diào)制以發(fā)射發(fā)射器信號。接收器傳感器電極可相對參考電壓保持基本恒定，以使接收結(jié)果信號變得容易。結(jié)果信號可包括對應(yīng)于一個或多個發(fā)射器信號和/或一個或多個環(huán)境干擾源(例如其它電磁信號)的(一個或多個)效應(yīng)。傳感器電極可以是專用發(fā)射器或接收器，或者可配置成既發(fā)射又接收。
[0034]在各種實施例中，輸入裝置進一步包括一個或多個力傳感器，其作為電子系統(tǒng)的接口的一部分。輸入裝置具有處理系統(tǒng)、輸入表面、感測區(qū)域和接近感測區(qū)域?qū)崿F(xiàn)的單個或多個力傳感器。更進一步，應(yīng)該指出，一個或多個力傳感器可提供在輸入表面周界的內(nèi)部或外部。輸入裝置使用接近傳感器和(一個或多個)力傳感器來提供電子系統(tǒng)的接口。
[0035]還應(yīng)該理解，輸入裝置可用各種各樣不同的方法實現(xiàn)，以確定施加到輸入裝置的輸入表面上的力。例如，輸入裝置可包含接近輸入表面布置并配置成提供表示施加到輸入表面上的力的絕對值(absolute)或改變的電信號的機構(gòu)。在一些實施例中，輸入裝置可配置成基于輸入表面相對于導(dǎo)體(例如在輸入表面下面的顯示屏)的偏轉(zhuǎn)來確定力信息。在一些實施例中，輸入表面可配置成圍繞一個或多個軸偏轉(zhuǎn)。在一些實施例中，輸入表面可配置成以基本上均勻或不均勻的方式偏轉(zhuǎn)。在各種實施例中，力傳感器可基于電容的改變和/或電阻的改變。[〇〇36]在圖1中，處理系統(tǒng)110被顯示為輸入裝置100的一部分。處理系統(tǒng)110配置成操作輸入裝置100的硬件以檢測感測區(qū)域120中的輸入。處理系統(tǒng)110包括一個或多個集成電路 (1C)和/或其它電路組件中的部分或所有。例如，互電容傳感器裝置的處理系統(tǒng)可包括配置成用發(fā)射器傳感器電極發(fā)射信號的發(fā)射器電路和/或配置成用接收器傳感器電極接收信號的接收器電路。[〇〇37]在一些實施例中，處理系統(tǒng)110還包括電可讀指令，諸如固件代碼、軟件代碼等等。 在一些實施例中，組成處理系統(tǒng)110的組件定位在一起，諸如靠近輸入裝置100的(一個或多個)感測元件。在其它實施例中，處理系統(tǒng)110的組件在物理上分開，其中一個或多個組件靠近輸入裝置100的(一個或多個)感測元件，并且一個或多個組件在別處。例如，輸入裝置100 可以是耦合到臺式計算機的外設(shè)，并且處理系統(tǒng)110可包括配置成運行在臺式計算機的中央處理單元和與中央處理單元分開的一個或多個1C(可能具有關(guān)聯(lián)的固件)上的軟件。
[0038]作為另一示例，輸入裝置100可物理上集成在電話中，并且處理系統(tǒng)110可包括作為電話主處理器一部分的電路和固件。在一些實施例中，處理系統(tǒng)110專用于實現(xiàn)輸入裝置 100。在其它實施例中，處理系統(tǒng)110還執(zhí)行其它功能，諸如操作顯示屏、驅(qū)動觸覺致動器等。
[0039]處理系統(tǒng)110可實現(xiàn)為處置處理系統(tǒng)110不同功能的模塊集合。每個模塊可包括作為處理系統(tǒng)110—部分的電路、固件、軟件或它們的組合。在各種實施例中，可使用模塊的不同組合。示例模塊包含用于操作硬件(諸如傳感器電極和顯示屏)的硬件操作模塊、用于處理數(shù)據(jù)(諸如傳感器信號和位置信息)的數(shù)據(jù)處理模塊和用于報告信息的報告模塊。另外的示例模塊包含配置成操作(一個或多個)感測元件以檢測輸入的傳感器操作模塊、配置成標(biāo)識手勢(諸如模式改變手勢)的標(biāo)識模塊和用于改變操作模式的模式改變模塊。
[0040]在一些實施例中，處理系統(tǒng)110通過引起一個或多個動作直接對感測區(qū)域120中的用戶輸入(或沒有用戶輸入)做出響應(yīng)。示例動作包含改變操作模式以及GUI動作，諸如光標(biāo)移動、選擇、菜單導(dǎo)航和其它功能。在一些實施例中，處理系統(tǒng)110向電子系統(tǒng)的某一部分 (例如向與處理系統(tǒng)110分開的電子系統(tǒng)的中央處理系統(tǒng)，如果此類單獨的中央處理系統(tǒng)存在的話)提供有關(guān)輸入(或沒有輸入)的信息。[0〇41 ]在一些實施例中，電子系統(tǒng)的某一部分處理從處理系統(tǒng)110接收的信息，以對用戶輸入起作用，諸如促進全范圍的動作，包含模式改變動作和GUI動作。動作類型可包含但不限于定點、敲擊、選擇、點擊、雙擊、平移、縮放和滾動?？赡軇幼鞯钠渌纠瑒幼?諸如點擊、滾動、縮放或平移)的發(fā)起和/或速率或速度。[〇〇42] 例如，在一些實施例中，處理系統(tǒng)110操作輸入裝置100的(一個或多個)感測元件以產(chǎn)生指示感測區(qū)域120中輸入(或沒有輸入)的電信號。處理系統(tǒng)110可在產(chǎn)生提供給電子系統(tǒng)的信息時對電信號執(zhí)行任何適當(dāng)量的處理。例如，處理系統(tǒng)110可對從傳感器電極獲得的模擬電信號進行數(shù)字化。作為另一示例，處理系統(tǒng)110可執(zhí)行濾波或其它信號調(diào)節(jié)。[〇〇43]作為又一示例，處理系統(tǒng)110可減去基線或者以其他方式將基線考慮進去，使得該信息反映電信號與基線之間的差。作為又一些示例，處理系統(tǒng)110可確定位置信息，將輸入識別為命令，識別手與等等。
[0044]本文所廣泛使用的“位置信息”涵蓋絕對位置、相對位置、速度、加速度和其它類型的空間信息。示范“零維”位置信息包含靠近/遠離或接觸/未接觸信息。示范“一維”位置信息包含沿軸的位置。示范“二維”位置信息包含在平面中的移動。示范“三維”位置信息包含在空間中的瞬時或平均速度。另外的示例包含空間信息的其它表示。還可確定和/或存儲有關(guān)一種或多種類型的位置信息的歷史數(shù)據(jù)，例如包含隨時間跟蹤位置、移動或瞬時速度的歷史數(shù)據(jù)。[〇〇45]同樣，本文所使用的術(shù)語“力信息”打算廣泛涵蓋任何格式的力信息。例如，力信息可作為矢量或標(biāo)量來針對每個輸入對象提供。作為另一示例，力信息可提供為確定的力已經(jīng)超出或尚未超出閾限量的指示。作為其它示例，力信息也可包含用于手勢識別的時間歷史分量。如下面將更詳細(xì)描述的，來自處理系統(tǒng)的位置信息和力信息可用于促進全范圍的接口輸入，包含使用接近傳感器裝置作為定點裝置進行選擇、光標(biāo)控制、滾動以及其它功能。
[0046]同樣，本文所使用的術(shù)語“輸入信息”打算廣泛涵蓋任何數(shù)量的輸入對象的時間、 位置和力信息(與格式無關(guān))。在一些實施例中，可對于各個輸入對象確定輸入信息。在其它實施例中，輸入信息包括與輸入裝置交互作用的輸入對象的數(shù)量。[〇〇47]在一些實施例中，輸入裝置100用由處理系統(tǒng)110或某一其它處理系統(tǒng)操作的附加輸入組件實現(xiàn)。這些附加輸入組件可提供感測區(qū)域120中的輸入的冗余功能或某一其它功能。圖1示出了靠近感測區(qū)域120的按鈕130,其可用于讓使用輸入裝置100選擇條目變得容易。其它類型的附加輸入組件包含滑動條、球、輪、開關(guān)等等。相反，在一些實施例中，輸入裝置100可在沒有其它輸入組件的情況下實現(xiàn)。[〇〇48] 在一些實施例中，輸入裝置100包括觸摸屏界面，并且感測區(qū)域120疊蓋住顯示屏的活動區(qū)的至少一部分。例如，輸入裝置100可包括覆蓋顯示屏的基本上透明的傳感器電極，并提供關(guān)聯(lián)的電子系統(tǒng)的觸摸屏界面。顯示屏可以是能夠向用戶顯示視覺界面的任何類型動態(tài)顯示器，并且可包含任何類型發(fā)光二極管(LED)、有機LED(OLED)、陰極射線管 (CRT)、液晶顯示器(IXD)、等離子、電致發(fā)光(EL)或其它顯示技術(shù)。輸入裝置100和顯示屏可共享物理元件。例如，一些實施例可利用相同電氣組件中的一些進行顯示和感測。作為另一示例，顯示屏可部分或總體由處理系統(tǒng)110操作。
[0049]應(yīng)該理解到，雖然本發(fā)明的許多實施例在全功能設(shè)備的上下文中描述，但本發(fā)明的機制能夠以各種各樣的形式分布為程序產(chǎn)品(例如軟件)。例如，本發(fā)明的機制可被實現(xiàn)并分布為由電子處理器可讀的信息承載介質(zhì)(例如，由處理系統(tǒng)110可讀的非暫態(tài)計算機可讀和/或可記錄/可寫信息承載介質(zhì))上的軟件程序。
[0050]此外，本發(fā)明的實施例同等地適用，而與用于執(zhí)行分布的介質(zhì)的具體類型無關(guān)。非暫態(tài)電可讀介質(zhì)的示例包含各種盤、存儲條、存儲卡、存儲模塊等等。電可讀介質(zhì)可基于閃存、光學(xué)、磁性、全息或任何其它存儲技術(shù)。
[0051]如上面所指出的，本發(fā)明的實施例可用各種各樣不同類型和排列的電容傳感器電極實現(xiàn)。來例舉幾個示例:輸入裝置可用在多個襯底層上形成的電極陣列實現(xiàn)，通常其中用于沿一個方向(例如“X”方向)感測的電極形成在第一層上，而用于沿第二方向(例如“Y”方向)感測的電極形成在第二層上。在其它實施例中，用于X感測和Y感測的傳感器電極可在同一層上形成。在又一些實施例中，傳感器電極可排列成僅沿一個方向感測，例如沿X方向或沿Y方向。[〇〇52]在再一實施例中，傳感器電極可排列成以極坐標(biāo)提供位置信息，諸如作為一個示例是“r”和“0”。在這些實施例中，傳感器電極自身通常排列成圓形或其它環(huán)的形狀以提供 “0”，其中各個傳感器電極的形狀用于提供。[〇〇53]還有，可使用各種各樣不同的傳感器電極形狀，包含形狀為細(xì)線、矩形、菱形、楔形等的電極。最后，可使用各種各樣導(dǎo)電材料和制作技術(shù)來形成傳感器電極。作為一個示例， 通過在襯底上沉積和蝕刻導(dǎo)電墨水來形成傳感器電極。[〇〇54]現(xiàn)在參考圖1和圖2,處理系統(tǒng)110包含傳感器模塊202和確定模塊204。傳感器模塊 202配置成從與感測區(qū)域120關(guān)聯(lián)的傳感器電極接收結(jié)果信號。確定模塊204配置成處理數(shù)據(jù)，并確定感測區(qū)域中一個或多個輸入對象的力信息和位置信息。
[0055]現(xiàn)在參考圖3,本發(fā)明可用在電子系統(tǒng)300(諸如膝上型或平板計算機，或采用點擊板302的任何其它電子裝置)的情境中。在所例證的示例中，點擊板302可安裝到鍵盤板面 304(也稱為“C”蓋)中。本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，常規(guī)膝上型計算機包含“C”蓋304、“B”蓋 306(對應(yīng)于顯示器)、布置在顯示器表面對面上的“A”蓋(在圖3的視圖中隱藏了)和在板面 304的底面上的“D”蓋(在圖3的視圖中也隱藏了)。術(shù)語“頂裝型”指的是如下概念:點擊板 302可從板面304的頂部安裝，與將點擊板從C蓋下面(即在C蓋與D蓋之間)安裝相反。
[0056]圖4是按照實施例安裝在形成在鍵盤板面404中的盆體(在圖4的視圖中隱藏了)中的點擊板模塊402的頂平面圖。更具體地說，點擊板模塊402包括配置成感測一個或多個輸入對象的位置信息的觸摸表面406。在所例證的實施例中，觸摸表面406包括響應(yīng)于施加的力而不偏轉(zhuǎn)的第一區(qū)408和配置成響應(yīng)于由輸入對象在第二區(qū)中施加的力而向下偏轉(zhuǎn)的第二區(qū)410。將認(rèn)識到，第二區(qū)因而能夠檢測到與第二區(qū)410交互作用的對象的位置信息和力 fg息。[〇〇57]圖5是配置成安裝到雙水平面盆體504中的點擊板模塊502的透視圖。更具體地說， 點擊板模塊502包括包含第一區(qū)503和第二區(qū)505的輸入表面501，其中第二區(qū)505用作按鈕區(qū)域，如下面更詳細(xì)描述的。盆體504包括第一凹陷水平面508,水平面508具有在板面506與第一凹陷水平面508之間延伸的垂直側(cè)壁514。盆體504還包含第二凹陷水平面510,水平面 510具有在板面506與第二凹陷水平面510之間延伸的垂直側(cè)壁516。當(dāng)模塊502(使用粘合劑)安裝在盆體504內(nèi)時，第二區(qū)505響應(yīng)于由輸入對象施加到第二凹陷水平面的力而向下偏轉(zhuǎn)到第二凹陷水平面510。[〇〇58]圖6是一般類似于圖5中示出的點擊板模塊502的點擊板模塊602的底面的詳細(xì)透視圖。更具體地說，模塊602包括(例如以粘合方式)安裝到電容傳感器襯底606的加強板襯底或托架604。組件或控制板608在托架604與電容傳感器襯底606之間交錯。[〇〇59]繼續(xù)參考圖6并且再次參考圖5,托架604包含配置成(以粘合方式)固定到盆體504 的第一凹陷水平面508的第一區(qū)域610。通過邊帶614互連的多個指狀物612配置成(例如以粘合方式)固定到盆體504的第二凹陷水平面510。在例證的實施例中，指狀物614平行于第一區(qū)域610并與第一區(qū)域610隔開(沿Z方向hT形彈簧臂630實質(zhì)上與第一區(qū)域610共面，并且當(dāng)點擊板模塊602安裝在盆體中時，T形彈簧臂630在第二凹陷水平面510上延伸(例如懸挑在其上)。
[0060]響應(yīng)于由輸入對象施加的向下力，第二區(qū)(按鈕區(qū)域505)和T形彈簧臂630向下偏轉(zhuǎn)。圓頂或觸覺開關(guān)622布置在指狀物612與輸入表面501的第二區(qū)域505之間以檢測按鈕按壓。在一個實施例中，開關(guān)622安裝在插在指狀物612與輸入表面501的第二區(qū)域505之間的控制板608上。每個指狀物612與托架602的第一區(qū)域610之間的隆起的接合處616提供恢復(fù)彈簧力。
[0061]圖7是包括面板704(例如Mylar)、柔性電容傳感器層704(例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET))、控制板708(例如FR4合成電路板)和加強板托架710(例如沖壓金屬)的輸入裝置702的分解圖。對于一個或多個指狀物612(圖6)可采用相應(yīng)圓頂開關(guān)722來在按鈕按壓時向用戶提供觸覺反饋。電容傳感器層706和控制板708以通信方式耦合到與電子系統(tǒng)(點擊板模塊702安裝在其中)關(guān)聯(lián)的處理系統(tǒng)(未示出)。
[0062]因此，提供一種用于電子系統(tǒng)的輸入裝置。該輸入裝置包含:基本上平面的輸入表面，其包括配置成感測輸入對象的位置信息的電容傳感器層，輸入表面具有第一區(qū)和第二區(qū)，其中第二區(qū)配置成響應(yīng)于由輸入對象施加到第二區(qū)的力而偏轉(zhuǎn);加強板襯底，其具有粘貼到第一區(qū)的下表面的第一部分和平行于第二區(qū)延伸并與第二區(qū)隔開的至少一個指狀物； 以及啟動機構(gòu)，其布置在指狀物與第二區(qū)之間。
[0063]在一實施例中，輸入裝置進一步包含粘貼到輸入表面的上表面的面板。[〇〇64]在一實施例中，第一區(qū)響應(yīng)于施加到輸入表面的力而未偏轉(zhuǎn)。[〇〇65]在一實施例中，電容傳感器層包括PET襯底。[〇〇66]在一實施例中，輸入裝置包括用于感測輸入對象的力信息的點擊板和力板中的至少一個。
[0067]在一實施例中，至少部分第二區(qū)配置成響應(yīng)于在第二區(qū)中施加的力而相對于第一區(qū)向下偏轉(zhuǎn)。
[0068]在一實施例中，加強襯底的第一部分和至少一個指狀物由單片金屬形成。
[0069]在一實施例中，輸入裝置進一步包含布置在至少一個指狀物與第二區(qū)之間的控制板。
[0070]在一實施例中，控制板包括FR4板。
[0071]在一實施例中，控制板包括以通信方式耦合到啟動機構(gòu)和電容傳感器層的處理器。
[0072]在一實施例中，指狀物與加強板襯底的第一部分之間的接合處包括隆起的臺階。 [〇〇73]在一實施例中，響應(yīng)于施加的力的恢復(fù)力由指狀物和啟動機構(gòu)中的至少一個提供。
[0074]在一實施例中，啟動機構(gòu)包括如下至少一個:鍋仔片、機械開關(guān)、電子開關(guān)、電阻傳感器、電容傳感器、接觸開關(guān)、觸覺傳感器、壓電開關(guān)、力傳感器、接近開關(guān)和跨電容接近傳感器。
[0075]在一實施例中，至少一個指狀物包括平行于第二區(qū)延伸并與第二區(qū)隔開的第一指狀物和第二指狀物，每個指狀物都包括相應(yīng)啟動機構(gòu)，由此形成相應(yīng)第一輸入按鈕和第二輸入按鈕。
[0076]還提供了一種用于包含基本上平面的板面的類型的電子系統(tǒng)的輸入裝置，所述板面具有從板面向下延伸的盆體并且包括第一和第二凹陷平面區(qū)域。該輸入裝置包含:輸入表面，其具有:第一區(qū)，與盆體的第一凹陷平面區(qū)域基本上同延，并配置成感測輸入對象的位置信息；以及柔性第二區(qū)，與第一區(qū)基本上毗連并突出盆體的第二凹陷平面區(qū)域，并配置成感測輸入對象的力信息；加強板，其具有粘貼到第一區(qū)的下表面的第一部分和平行于柔性第二區(qū)延伸并與柔性第二區(qū)隔開的至少一個指狀物；以及啟動機構(gòu)，布置在至少一個指狀物與第二區(qū)之間。
[0077]在一實施例中，盆體包括孔口；電容傳感器層包括具有多個傳感器電極的傳感器襯底；以及輸入裝置進一步包括通過與孔口對準(zhǔn)的連接器以通信方式耦合到啟動機構(gòu)和傳感器電極的處理系統(tǒng)。[〇〇78]在一實施例中，傳感器電極布置在PET層襯底上，并且輸入裝置進一步包括粘貼到輸入表面的上表面的面板。
[0079]在一實施例中，至少部分柔性第二區(qū)配置成響應(yīng)于施加的力而相對于第一區(qū)向下偏轉(zhuǎn)。
[0080]在一實施例中，加強板的第一部分和至少一個指狀物由單片金屬形成，并且進一步其中輸入表面的第一區(qū)以粘合方式固定到盆體的第一凹陷平面區(qū)域。
[0081]提供了一種用于電子系統(tǒng)的可點擊輸入裝置?？牲c擊輸入裝置包含:輸入表面，其包括配置成感測輸入對象的位置信息的電容傳感器層以及配置成感測輸入對象的力信息的毗連可彎曲部分;面板，其粘貼到輸入表面;加強板襯底，其具有粘貼到電容傳感器層的下表面的第一部分和平行于第二區(qū)延伸并與第二區(qū)隔開的多個臂；相應(yīng)開關(guān)，其布置在每個臂與可彎曲部分之間；控制板，其布置在輸入表面與加強板襯底之間；以及處理系統(tǒng)，其以通信方式耦合到控制板，并且配置成確定輸入對象的位置信息和力信息。
[0082]因而，呈現(xiàn)了本文闡述的實施例和示例，以便最佳地說明本發(fā)明及其具體應(yīng)用，并由此使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠制作和使用本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到，已經(jīng)僅為了例證和示例的目的呈現(xiàn)了前述描述和示例。所闡述的描述并不打算是窮盡的，或?qū)⒈景l(fā)明限制于所公開的精確形式。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，根據(jù)所公開發(fā)明的說明書和實踐得出本發(fā)明的其它實施例、用途和優(yōu)點將是顯而易見的。
【主權(quán)項】
1.一種用于電子系統(tǒng)的輸入裝置，包括:基本上平面的輸入表面，其包括配置成感測輸入對象的位置信息的電容傳感器層，所 述輸入表面具有第一區(qū)和第二區(qū)，其中所述第二區(qū)配置成響應(yīng)于由所述輸入對象施加到所 述第二區(qū)的力而偏轉(zhuǎn)；加強板襯底，其具有粘貼到所述第一區(qū)的下表面的第一部分和平行于所述第二區(qū)延伸 并與所述第二區(qū)隔開的至少一個指狀物；以及啟動機構(gòu)，其布置在所述指狀物與所述第二區(qū)之間。2.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，進一步包括粘貼到所述輸入表面的上表面的面板。3.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中所述第一區(qū)響應(yīng)于施加到所述輸入表面的力而 未偏轉(zhuǎn)。4.如權(quán)利要求3所述的輸入裝置，其中所述電容傳感器層包括PET襯底。5.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中所述輸入裝置包括用于感測所述輸入對象的力 信息的點擊板和力板中的至少一個。6.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中至少部分所述第二區(qū)配置成響應(yīng)于在所述第二 區(qū)中施加的力而相對于所述第一區(qū)向下偏轉(zhuǎn)。7.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中所述加強襯底的所述第一部分和所述至少一個 指狀物由單片金屬形成。8.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，進一步包括布置在所述至少一個指狀物與所述第二 區(qū)之間的控制板。9.如權(quán)利要求8所述的輸入裝置，其中所述控制板包括FR4板。10.如權(quán)利要求8所述的輸入裝置，其中所述控制板包括以通信方式耦合到所述啟動機 構(gòu)和所述電容傳感器層的處理器。11.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中所述指狀物與所述加強板襯底的所述第一部分 之間的接合處包括隆起的臺階。12.如權(quán)利要求11所述的輸入裝置，其中響應(yīng)于施加的力的恢復(fù)力由所述指狀物和所 述啟動機構(gòu)中的至少一個提供。13.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中所述啟動機構(gòu)包括如下至少一個:鍋仔片、機械 開關(guān)、電子開關(guān)、電阻傳感器、電容傳感器、接觸開關(guān)、觸覺傳感器、壓電開關(guān)、力傳感器、接 近開關(guān)和跨電容接近傳感器。14.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中所述至少一個指狀物包括平行于所述第二區(qū)延 伸并與所述第二區(qū)隔開的第一指狀物和第二指狀物，每個指狀物都包括相應(yīng)啟動機構(gòu)，由 此形成相應(yīng)第一輸入按鈕和第二輸入按鈕。15.—種用于包含基本上平面的板面的類型的電子系統(tǒng)的輸入裝置，所述板面具有從 所述板面向下延伸的盆體并且包括第一和第二凹陷平面區(qū)域，所述輸入裝置包括:輸入表面，具有:第一區(qū)，其與所述盆體的所述第一凹陷平面區(qū)域基本上同延，并配置 成感測輸入對象的位置信息；以及柔性第二區(qū)，其與所述第一區(qū)基本上毗連并突出所述盆 體的所述第二凹陷平面區(qū)域，并配置成感測輸入對象的力信息；加強板，其具有粘貼到所述第一區(qū)的下表面的第一部分和平行于所述柔性第二區(qū)延伸 并與所述柔性第二區(qū)隔開的至少一個指狀物；以及啟動機構(gòu)，其布置在所述至少一個指狀物與所述第二區(qū)之間。16.如權(quán)利要求15所述的輸入裝置，其中:所述盆體包括孔口；所述電容傳感器層包括具有多個傳感器電極的傳感器襯底；以及所述輸入裝置進一步包括通過與所述孔口對準(zhǔn)的連接器以通信方式耦合到所述啟動 機構(gòu)和所述傳感器電極的處理系統(tǒng)。17.如權(quán)利要求16所述的輸入裝置，其中所述傳感器電極布置在PET層襯底上，并且所 述輸入裝置進一步包括粘貼到所述輸入表面的上表面的面板。18.如權(quán)利要求15所述的輸入裝置，其中至少部分所述柔性第二區(qū)配置成響應(yīng)于施加 的力而相對于所述第一區(qū)向下偏轉(zhuǎn)。19.如權(quán)利要求15所述的輸入裝置，其中所述加強板的所述第一部分和所述至少一個 指狀物由單片金屬形成，并且進一步其中所述輸入表面的所述第一區(qū)以粘合方式固定到所 述盆體的所述第一凹陷平面區(qū)域。20.—種用于電子系統(tǒng)的可點擊輸入裝置，包括:輸入表面，其包括配置成感測輸入對象的位置信息的電容傳感器層以及配置成感測所 述輸入對象的力信息的毗連可彎曲部分；面板，其粘貼到所述輸入表面；加強板襯底，其具有粘貼到所述電容傳感器層的下表面的第一部分和平行于所述第二 區(qū)延伸并與所述第二區(qū)隔開的多個臂；相應(yīng)開關(guān)，其布置在每個臂與所述可彎曲部分之間；控制板，其布置在所述輸入表面與所述加強板襯底之間；以及處理系統(tǒng)，其以通信方式耦合到所述控制板，并且配置成確定所述輸入對象的位置信 息和力信息。
【文檔編號】G06F3/0354GK106095137SQ201511036327
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2015年12月30日
【發(fā)明人】Y-C·譚, 林伯宇
【申請人】辛納普蒂克斯公司