具有力感測的集成可變形電極結(jié)構(gòu)的輸入裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供促進改進的輸入裝置性能的裝置和方法。裝置和方法利用設(shè)置在第一襯底上的第一電極和第二電極以及可變形電極結(jié)構(gòu)?？勺冃坞姌O結(jié)構(gòu)重疊第一電極和第二電極，以限定第一電極與第二電極之間的可變電容，該可變電容隨可變形電極結(jié)構(gòu)的變形而變化?？勺冃坞姌O結(jié)構(gòu)包括間隔組件，其配置成提供可變形電極結(jié)構(gòu)與第一電極和第二電極之間的間隔。最后，傳輸組件配置成使得偏置傳輸組件使可變形電極結(jié)構(gòu)變形并且改變可變電容?？勺冸娙莸臏y量能夠用來確定與偏置傳輸組件的力有關(guān)的力信息。
【專利說明】具有力感測的集成可變形電極結(jié)構(gòu)的輸入裝置
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2011年9月21日提交的美國非臨時專利申請N0.13/238783的優(yōu)先權(quán)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]一般來說，本發(fā)明涉及電子裝置，更具體來說，涉及輸入裝置、例如接近傳感器裝置和力傳感器裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]接近傳感器裝置(通常又稱作觸摸傳感器裝置)廣泛用于各種電子系統(tǒng)中。接近傳感器裝置通常包括經(jīng)常通過表面來區(qū)分的感測區(qū)，其中能夠檢測輸入物體。示例輸入物體包括手指、觸控筆等。接近傳感器裝置能夠利用基于電容、電阻、電感、光、聲和/或其它技術(shù)的一個或多個傳感器。此外，接近傳感器裝置可確定感測區(qū)中的單個輸入物體或者同時在傳感器區(qū)中的多個輸入物體的存在、位置和/或運動。
[0004]接近傳感器裝置能夠用來實現(xiàn)對關(guān)聯(lián)電子系統(tǒng)的控制。例如，接近傳感器裝置常常用作較大計算系統(tǒng)的輸入裝置，較大計算系統(tǒng)包括:筆記本計算機和臺式計算機。接近傳感器裝置也常常用于較小系統(tǒng)中，包括:手持系統(tǒng)，例如個人數(shù)字助理(PDA)、遠(yuǎn)程控件；以及通信系統(tǒng)，例如無線電話和文本消息傳遞系統(tǒng)。接近傳感器裝置越來越多地用于媒體系統(tǒng)(例如CD、DVD、MP3、視頻或其它媒體記錄器或播放器)中。接近傳感器裝置能夠是計算系統(tǒng)的整體部分或者外設(shè)，接近傳感器裝置與計算系統(tǒng)交互。
[0005]在過去，一些接近傳感器采用檢測和確定施加到傳感器表面的力的附加能力來實現(xiàn)。例如，通過測量增加的電容(其是在將手指壓在表面上時的增加接觸面積的結(jié)果)進行外加力的估計。遺憾的是，當(dāng)使用這些技術(shù)來估計外加力時，這些接近傳感器的一些實現(xiàn)具有有限精度。由于有問題的精度，這類傳感器在使用這種所確定力作為確定用戶輸入的基礎(chǔ)方面通常具有有限能力。這限制接近傳感器裝置用作輸入裝置的靈活性。因此，需要接近傳感器裝置的改進，以及具體來說是接近傳感器裝置確定和響應(yīng)外加力的指示的能力的改進。
[0006]通過以下與附圖和上述【技術(shù)領(lǐng)域】及背景結(jié)合的詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求書，其它期望特征和特性將變得顯而易見。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]提供促進改進的輸入裝置性能的裝置和方法。該裝置和方法利用設(shè)置在第一襯底上的第一電極和第二電極以及可變形電極結(jié)構(gòu)?？勺冃坞姌O結(jié)構(gòu)重疊第一電極和第二電極，以限定第一電極與第二電極之間的可變電容，該可變電容隨可變形電極結(jié)構(gòu)的變形而變化。可變形電極結(jié)構(gòu)包括間隔組件，其配置成提供可變形電極結(jié)構(gòu)與第一電極和第二電極之間的間隔。最后，傳輸組件配置成使得偏置傳輸組件使可變形電極結(jié)構(gòu)變形并且改變可變電容?？勺冸娙莸臏y量能夠用來確定與偏置傳輸組件的力有關(guān)的力信息。[0008]在另一個實施例中，該裝置和方法利用設(shè)置在第一襯底上的發(fā)射器電極和接收器電極以及可變形電極結(jié)構(gòu)?？勺冃坞姌O結(jié)構(gòu)重疊發(fā)射器電極和接收器電極的至少一部分，以限定發(fā)射器電極與接收器電極之間的可變電容，該可變電容隨可變形電極結(jié)構(gòu)的變形而變化。
[0009]在一些實施例中，可變形電極結(jié)構(gòu)包括間隔組件以及傳輸組件。間隔組件是可變形電極結(jié)構(gòu)的一部分，并且配置成提供可變形電極結(jié)構(gòu)與發(fā)射器電極和接收器電極之間的間隔。另外，在一些實施例中，傳輸組件也是可變形電極結(jié)構(gòu)的一部分，并且配置成使得偏置傳輸組件的力使可變形電極結(jié)構(gòu)相對于發(fā)射器和接收器電極變形并且改變可變電容?？勺冸娙莸臏y量能夠用來確定與偏置傳輸組件的力有關(guān)的力信息。
[0010]在一些實施例中，處理系統(tǒng)在通信上耦合到可變形電極以及第一和第二電極，其中處理系統(tǒng)配置成確定可變電容的電容值，并且從電容值來確定力信息。
[0011]在一個具體實施例中，輸入裝置和方法采用電容傳感器電極來實現(xiàn)。在這種實施例中，電容傳感器電極可配置成確定處于感測區(qū)中的物體的位置信息。在各個實現(xiàn)中，電容傳感器電極可在第一襯底或者其它襯底上實現(xiàn)。這些實現(xiàn)提供在接近傳感器與力傳感器之間共享組件的潛在優(yōu)點。換句話說，這些實現(xiàn)允許力感測以較低附加成本和復(fù)雜度來添加到接近傳感器。
[0012]因此，各個實施例通過促進一個或多個輸入物體的力信息的確定，來提供改進的輸入裝置性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面將結(jié)合附圖來描述本發(fā)明的優(yōu)選示范實施例，其中，相似的標(biāo)號表示相似的元件，以及附圖包括:
圖1A-C是按照本發(fā)明的一個實施例的力傳感器的截面?zhèn)纫晥D和頂視圖；
圖2A-B是按照本發(fā)明的一個實施例的力傳感器的截面?zhèn)纫晥D和頂視圖；
圖3A-B是按照本發(fā)明的實施例的力傳感器的截面?zhèn)纫晥D；
圖4是按照本發(fā)明的一個實施例的力傳感器的截面?zhèn)纫晥D；
圖5是按照本發(fā)明的一個實施例的力傳感器的截面?zhèn)纫晥D；
圖6A-B是按照本發(fā)明的一個實施例的力傳感器的截面?zhèn)纫晥D和示意圖；
圖7是按照本發(fā)明的實施例的輸入裝置的框圖；以及 圖8-9是按照本發(fā)明的實施例的輸入裝置的截面?zhèn)纫晥D和頂視圖。
【具體實施方式】
[0014]以下【具體實施方式】實際上只是示范性的，而不是要限制本發(fā)明或者本發(fā)明的應(yīng)用和使用。此外，并不是意在通過前面的【技術(shù)領(lǐng)域】、【背景技術(shù)】、
【發(fā)明內(nèi)容】
或者以下【具體實施方式】中提供的任何明確表達或暗示的理論進行限制。
[0015]提供促進改進的輸入裝置性能的裝置和方法。具體來說，裝置和方法按照節(jié)省成本和有效的方式來為輸入裝置提供力感測?，F(xiàn)在來看圖1A和圖1B，示出輸入裝置100的截面和局部頂視圖。輸入裝置100包括第一襯底102、可變形電極結(jié)構(gòu)104、第一電極108和第二電極110?？勺冃坞姌O結(jié)構(gòu)104重疊第一電極108和第二電極110，以限定第一電極108與第二電極110之間的可變電容，該可變電容隨可變形電極結(jié)構(gòu)104的變形而變化?？勺冃坞姌O結(jié)構(gòu)104包括電極組件112和間隔組件114。間隔組件114配置成提供可變形電極結(jié)構(gòu)104的電極組件112與第一電極108和第二電極112之間的間隔?？勺冃坞姌O結(jié)構(gòu)104是可變形的，使得偏置使可變形電極結(jié)構(gòu)104變形并且改變可變電容?？勺冸娙莸臏y量能夠用來確定與力偏置有關(guān)的力信息。
[0016]這種力偏置的一個示例在圖1C中示出。如本圖所示，偏置可變形電極結(jié)構(gòu)104的力120使可變形電極結(jié)構(gòu)104變形，從而允許可變形電極結(jié)構(gòu)104的電極組件112相對于第一電極108和第二電極110移動。當(dāng)可變形電極結(jié)構(gòu)104與第一電極108和第二電極110之間的距離發(fā)生變化時，部分由可變形電極結(jié)構(gòu)104、電極108和110所限定的可變電容發(fā)生變化。因此，電極之間的可變電容的測量能夠用來確定提供偏置力的物體的力信息。
[0017]在一些實施例中，第一電極108包括發(fā)射器電極,而第二電極110包括接收器電極。在這些實施例中，可變電容是第一電極108與第二電極110之間的跨電容，該跨電容通過從第一電極108傳送信號并且采用第二電極110接收所產(chǎn)生信號來測量。第一電極108與第二電極110之間的這個可變電容隨可變形電極結(jié)構(gòu)104的變形而變化，并且因此跨電容能夠被測量并且用來確定力信息。
[0018]在圖1的所示實施例中，可變形電極結(jié)構(gòu)包括電極組件112以及間隔組件114。一般來說，電極組件112的配置促進朝第一電極108和第二電極110的變形，因而提供可測量的可變電容。間隔組件114的配置是使得間隔組件114提供電極組件112與第一電極108和第二電極110之間的所需空間，從而允許可變形電極結(jié)構(gòu)104的變形。
[0019]如上所述，間隔組件114和電極組件112均是同一可變形電極結(jié)構(gòu)104的組成部分。作為示例，可變形電極結(jié)構(gòu)104可使用諸如沖壓或模壓之類的形成過程、從單件材料來形成。在這些實施例中，單件材料可成形為提供可變形電極結(jié)構(gòu)104的電極組件112以及間隔組件114。下面將論述可用來形成可變形電極結(jié)構(gòu)104的這類技術(shù)的詳細(xì)示例。
[0020]如上所述，在一些實施例中，輸入裝置還包括傳輸組件。一般來說，傳輸組件配置成使得偏置傳輸組件的力使可變形電極結(jié)構(gòu)104相對于第一電極108和第二電極110變形，以改變可變電容。在一些實施例中，這個傳輸組件實現(xiàn)為獨立元件，該獨立元件在物理上耦合到可變形電極結(jié)構(gòu)104，以促進響應(yīng)外加力的變形。
[0021]在其它實施例中，傳輸組件作為可變形電極結(jié)構(gòu)的一部分來形成。作為示例，可變形電極結(jié)構(gòu)(其包括電極組件、間隔組件和傳輸組件)可使用諸如沖壓和模壓之類的形成過程、從單件材料來形成。在這些實施例中，單件材料可再次成形為提供全部三個主要組件，包括電極組件、間隔組件和傳輸組件。下面將參照圖2-3來論述這類實施例的詳細(xì)示例。
[0022]在一些實施例中，處理系統(tǒng)在通信上耦合到可變形電極結(jié)構(gòu)104以及第一電極108和第二電極110，其中處理系統(tǒng)配置成確定可變電容的電容值，并且從電容值來確定力信息。下面將參照圖7來論述這種實施例的詳細(xì)示例。
[0023]在一些實施例中，輸入裝置和方法采用附加電容傳感器電極來實現(xiàn)。在這種實施例中，電容傳感器電極可配置成確定處于感測區(qū)中的物體的位置信息。在各個實現(xiàn)中，電容傳感器電極可在第一襯底102或者其它近鄰的襯底上實現(xiàn)。這些實現(xiàn)提供在接近傳感器與力傳感器之間共享組件的潛在優(yōu)點。換句話說，這些實現(xiàn)允許力感測以較低附加成本和復(fù)雜度來添加到接近傳感器。將參照圖8和圖9來論述這類實施例的示例。
[0024]應(yīng)當(dāng)注意，圖1A-1D所示的示例實現(xiàn)只是能夠使用的一種類型的配置。例如，輸入裝置100示出具有基本上圓形但沒有整體傳輸組件的實現(xiàn)?，F(xiàn)在來看圖2，示出輸入裝置200的第二實施例。具體來說，圖2A和圖2B示出輸入裝置200的截面和局部頂視圖。輸入裝置100包括第一襯底202、可變形電極結(jié)構(gòu)204、第一電極208和第二電極210?？勺冃坞姌O結(jié)構(gòu)204重疊第一電極208和第二電極210，以限定第一電極208與第二電極210之間的可變電容，該可變電容隨可變形電極結(jié)構(gòu)204的變形而變化。
[0025]在這個實施例中，可變形電極結(jié)構(gòu)204包括電極組件212、間隔組件214和傳輸組件216。間隔組件214配置成提供可變形電極結(jié)構(gòu)204的電極組件212與第一電極208和第二電極210之間的間隔?？勺冃坞姌O結(jié)構(gòu)204是可變形的，使得傳輸組件216的偏置使可變形電極結(jié)構(gòu)204變形并且改變可變電容?？勺冸娙莸臏y量能夠用來確定與偏置傳輸組件216的力有關(guān)的力信息。
[0026]偏置傳輸組件216的力的增加使可變形電極結(jié)構(gòu)204變形，從而允許可變形電極結(jié)構(gòu)204的電極組件112相對于第一電極208和第二電極210移動。當(dāng)可變形電極結(jié)構(gòu)204與第一電極208和第二電極210之間的距離發(fā)生變化時，部分由可變形電極結(jié)構(gòu)204、電極208和210所限定的可變電容發(fā)生變化。因此，電極之間的可變電容的測量能夠用來確定提供偏置力的物體的力信息。在一些實施例中，第一電極208包括發(fā)射器電極,而第二電極210包括接收器電極。在這些實施例中，可變電容是第一電極208與第二電極210之間的跨電容，該跨電容通過從第一電極108傳送信號并且采用第二電極210接收所產(chǎn)生信號來測量。第一電極208與第二電極210之間的這個可變電容隨偏置傳輸組件216并且引起可變形電極結(jié)構(gòu)204的變形的力而變化。因此，跨電容能夠被測量并且用于確定力信息。
[0027]在圖2的所示實施例中，可變形電極結(jié)構(gòu)204包括電極組件212、間隔組件214和傳輸組件216。一般來說，電極組件212的配置促進朝第一電極208和第二電極210的變形，因而提供可測量的可變電容。間隔組件214的配置是使得間隔組件214提供可變形電極結(jié)構(gòu)204與第一電極208和第二電極210之間的所需空間。
[0028]如上所述，電極組件212、間隔組件214和傳輸組件216全部是同一可變形電極結(jié)構(gòu)204的組成部分。作為示例，可變形電極結(jié)構(gòu)204可使用諸如沖壓或模壓之類的形成過程、從單件材料來形成。在這些實施例中，單件材料可成形為提供全部作為一件材料的電極組件112、間隔組件214和傳輸組件。下面將論述可用來形成可變形電極結(jié)構(gòu)204的這類技術(shù)的詳細(xì)示例。
[0029]在一些實現(xiàn)中，這種輸入裝置200能夠具有對力的比較線性的響應(yīng)。也就是說，當(dāng)力施加到傳輸組件216并且偏置可變形電極結(jié)構(gòu)204時，電容的所產(chǎn)生變化是電極組件212與第一和第二電極108、210之間的相對移動量的函數(shù)。同樣，偏置量是施加到傳輸組件216的力的函數(shù)。通過適當(dāng)選擇材料和幾何結(jié)構(gòu)，能夠設(shè)計電容的所測量變化與外加力之間的較大線性響應(yīng)。經(jīng)過這樣實現(xiàn)，輸入裝置200可提供外加力的準(zhǔn)確有用量度。
[0030]在一個典型實現(xiàn)中，觸摸層以及在一些情況下的其它附加層覆蓋傳輸組件216。在這些實施例中，輸入物體、例如手指通過這些附加層來施加力，但是以其它方式將力“直接”施加到傳輸組件216。傳輸組件216將那個力“傳送”到電極組件212，從而使電極組件212相對于第一電極208和第二電極210移動。[0031]最后，應(yīng)當(dāng)注意，雖然圖1示出具有基本上圓形的可變形電極結(jié)構(gòu)104的輸入裝置100，以及雖然圖2示出具有基本上矩形的可變形電極結(jié)構(gòu)204的輸入裝置200，但是這類形狀和配置只是可實現(xiàn)的多種形狀和配置的兩個示例。
[0032]在圖2的實施例中，輸入裝置200包括具有整體傳輸組件216的可變形電極結(jié)構(gòu)204。在那個所示示例中，傳輸組件216包括可變形電極結(jié)構(gòu)204的一部分，其經(jīng)過彎曲以提供傳輸組件216。但是，這只是這種傳輸組件的一個示例。現(xiàn)在來看圖3，示出與可變形電極結(jié)構(gòu)集成的傳輸組件的其它示例。具體來說，圖3A示出一個輸入裝置300，其包括第一襯底302、可變形電極結(jié)構(gòu)304、第一電極308和第二電極310。在這個所示實施例中，可變形電極結(jié)構(gòu)304包括整體傳輸組件316。這種整體傳輸組件316再次能夠通過從單件材料形成整個可變形電極結(jié)構(gòu)來創(chuàng)建。但是，在這個實施例中，傳輸組件316不只是可變形電極結(jié)構(gòu)304的彎曲部分，而是具有明顯附加材料厚度和形狀的元件。
[0033]圖3A示出輸入裝置350的另一個示例，該輸入裝置包括具有整體傳輸組件356的可變形電極結(jié)構(gòu)354。在這個實施例中，傳輸組件356包括具有附加厚度的可變形電極結(jié)構(gòu)354的一部分。
[0034]這些再次只是采用整體傳輸組件來形成的可變形電極結(jié)構(gòu)的示例，并且可使用多種其它形狀、結(jié)構(gòu)和配置。
[0035]最后，應(yīng)當(dāng)注意，在這各個實施例中，由輸入物體所施加的力可“直接”或“間接”施力口到傳輸組件。在“間接”實施例中，通過輸入物體朝背襯結(jié)構(gòu)推送輸入裝置、例如朝固定襯底推送整個輸入裝置，來施加力。相比之下，在“直接”實施例中，力直接施加到傳輸組件。在這些實施例中，力可通過一個或多個中間層來傳送，但是力最終直接施加到傳輸組件。
[0036]在圖1-3的實施例中，各種輸入裝置包括具有整體間隔組件的可變形電極結(jié)構(gòu)。在這些示例中，間隔組件包括經(jīng)過彎曲以提供可變形電極結(jié)構(gòu)與第一和第二電極之間的間隔的可變形電極結(jié)構(gòu)的部分。但是，這些只是這種傳輸組件的一些示例。現(xiàn)在來看圖4，示出與可變形電極結(jié)構(gòu)集成的傳輸組件的另一個示例。具體來說，圖4示出一個輸入裝置400，其包括第一襯底402、可變形電極結(jié)構(gòu)404、第一電極408和第二電極410。在這個所示實施例中，可變形電極結(jié)構(gòu)404包括間隔組件414。這種整體間隔組件414再次能夠通過從單件材料形成整個可變形電極結(jié)構(gòu)來創(chuàng)建。
[0037]在這個實施例中，附連組件420配置成在物理上耦合到第一襯底。在這個所示實施例中，附連組件420是間隔組件的擴展。但是，這只是一個示例，并且可使用其它實現(xiàn)。此夕卜，間隔組件的其它實現(xiàn)是可能的。例如，可變形電極結(jié)構(gòu)可采用具有多種其它形狀、結(jié)構(gòu)和配置的整體間隔組件來形成。
[0038]以上所述的各種輸入裝置包括具有整體間隔組件的可變形電極結(jié)構(gòu)。這些可變形電極結(jié)構(gòu)能夠采取多種形式和結(jié)構(gòu)。例如，除了以上所示的形狀和結(jié)構(gòu)之外，還可實現(xiàn)多種特征以促進可變形電極結(jié)構(gòu)的重復(fù)變形。這些特征包括多種形狀和材料。作為一個示例，一個或多個開口可在可變形電極結(jié)構(gòu)中形成，以促進重復(fù)變形。
[0039]現(xiàn)在來看圖5，示出可變形電極結(jié)構(gòu)的另一個示例。具體來說，圖5示出可變形電極結(jié)構(gòu)502的透視圖，該可變形電極結(jié)構(gòu)502包括多個開口 520、星形傳輸元件522和多個凹口 524。一般來說，多個開口 520可在可變形電極結(jié)構(gòu)中形成，以促進電極結(jié)構(gòu)502朝第一和第二電極的可靠變形。因此，開口的存在能夠改進裝置的可靠性和使用期限。[0040]同樣，星形傳輸元件522提供一種整體結(jié)構(gòu)，其接收外加力，并且使可變形電極結(jié)構(gòu)104的電極組件相對于第一和第二電極變形。傳輸元件的星形只是能夠使用的傳輸元件的形狀的一個示例。具體來說，根據(jù)從所使用材料所預(yù)期的變形性質(zhì)，能夠使用傳輸元件的各種適當(dāng)形狀。這種整體傳輸組件522再次能夠通過從單件材料形成整個可變形電極結(jié)構(gòu)502來創(chuàng)建。
[0041]形成多個凹口 524，以提供用于附連到基礎(chǔ)襯底的附連點。在使用這些附連點中，可使用各種附連方法、例如焊接。此外，多個凹口的一個或多個可用作定位可變形電極結(jié)構(gòu)502的對齊導(dǎo)向裝置。
[0042]當(dāng)然，這些只是可添加到這種電極結(jié)構(gòu)的附加形狀和結(jié)構(gòu)的類型的一些示例。例如，可提供具有多種其它形狀、結(jié)構(gòu)和配置的開口和其它元件。
[0043]上述各個實施例提供促進力信息的準(zhǔn)確確定的可變形電極結(jié)構(gòu)。這些可變形電極結(jié)構(gòu)一般包括整體共同形成的電極組件和間隔組件。另外，在一些實施例中，包括各種開口、附連組件和傳輸組件的其它特征可隨可變形電極結(jié)構(gòu)整體地形成。
[0044]多種不同技術(shù)和材料可用來形成這類結(jié)構(gòu)。例如，一般期望從具有較高屈服強度和彈性性質(zhì)的導(dǎo)電材料來形成可變形電極結(jié)構(gòu)。較高屈服強度允許可變形電極結(jié)構(gòu)重復(fù)地變形并且返回到原始形狀。這類材料的示例包括一般稱作“彈簧鋼”的各種碳鋼。其它示例包括不銹鋼、鈹銅、磷青銅等。
[0045]此外，多種不同技術(shù)可用來形成這類結(jié)構(gòu)，而與所使用的特定技術(shù)無關(guān)。例如，過程(例如沖壓)可用來形成可變形電極結(jié)構(gòu)。一般來說，沖壓使用諸如壓床或沖壓機之類的裝置、從片材來形成特定形狀和結(jié)構(gòu)。這類過程可通過一個步驟形成可變形電極結(jié)構(gòu)，或者可使用多級操作來形成復(fù)合形狀和結(jié)構(gòu)。在任何情況下，沖壓可用來從單片材料來形成可變形電極結(jié)構(gòu)，并且因此可用來整體共同形成電極組件、間隔組件和傳輸組件。
[0046]在一些實施例中，可使用特定類型的沖壓。例如，在一些實施例中，可使用稱作模壓的一種精確形式的沖壓。在模壓中，大量力用來使加工件可塑地變形，使得它適應(yīng)模具。這種技術(shù)提供較高容差的可制造性的潛在優(yōu)點。
[0047]如以上所述，在一些實施例中，第一電極包括發(fā)射器電極，而第二電極包括接收器電極。在這些實施例中，可變電容是第一電極與第二電極之間的跨電容，其通過從第一電極傳送信號并且采用第二電極接收所產(chǎn)生信號來測量。這些跨電容感測方法有時又稱作“互電容感測方法”。跨電容感測方法通過檢測將一個或多個發(fā)射電極與一個或多個接收電極耦合的電場線(并且因而通過檢測周圍電場)進行操作。輸入物體可引起電場的變化，并且產(chǎn)生跨電容耦合的變化,該變化是通過跨電容感測方法可檢測的。例如,跨電容感測方法可檢測諸如電壓、電流的變化等的變化。
[0048]在具有第一組傳感器電極和第二組傳感器電極的一個實施例中，第一組傳感器電極傳送電信號，而第二組傳感器電極接收電信號。在這個實施例中，第一組傳感器電極的至少一個傳感器電極進行電傳送，以及第二組傳感器電極的至少一個傳感器電極接收所產(chǎn)生信號。進行傳送的第一組傳感器電極中的傳感器電極有時稱作“發(fā)射傳感器電極”、“驅(qū)動傳感器電極”、“發(fā)射器”或者“驅(qū)動器” 一至少對于它們進行傳送的期間是這樣。也可使用其它名稱，包括先前名稱的縮寫或組合(例如“驅(qū)動電極”或“驅(qū)動器電極”)。進行接收的第二組傳感器電極中的傳感器電極有時稱作“接收傳感器電極”、“接收器電極”或“接收器”一至少對于它們進行接收的期間是這樣。類似地，也可使用其它名稱，包括先前名稱的縮寫或組合。
[0049]在一些實施例中，可包含附加特征，以改進裝置的性能?，F(xiàn)在來看圖6A和圖6B，不出輸入裝置600,其包括第一襯底602、可變形電極結(jié)構(gòu)604、發(fā)射器電極608、接收器電極610、浮置電極620和絕緣層622。具體來說，圖6A示意示出這些組件，而圖6B示出作為具有關(guān)聯(lián)電容的電路圖的組成部分的電極組件。具體來說，圖6B示出發(fā)射器電極608與浮置電極620之間的電容Ct、接收器電極610與浮置電極620之間的電容Cr以及可變形電極結(jié)構(gòu)604與浮置電極620之間的可變電容Cx。
[0050]在這個實施例中，浮置電極620配置成在操作期間電浮置(即，與其它電組件歐姆地絕緣)?！半姼≈谩笔且硎靖≈秒姌O與輸入裝置的其它電路元件之間不存在明顯歐姆接觸，使得在正常情況下沒有有意義的電荷量能夠流動到浮置電極上或者從其中流走。當(dāng)然，存在于導(dǎo)電浮置電極上的任何電荷仍然能夠在電場存在的情況下自行重新分布。因此，可偏轉(zhuǎn)電極電容地耦合到發(fā)射器和接收器電極，但是它沒有明顯地歐姆地耦合到那些或其它電路元件，并且它不要求到其它電路元件的任何布線或者其它形式的電連接。一般來說，這個實施例按照與以上所述相似的方式進行操作，其中添加了用來創(chuàng)建可變形電極結(jié)構(gòu)604與浮置電極之間的可變電容的浮置電極，可變電容能夠被測量以確定施加到可變形電極結(jié)構(gòu)604的力。
[0051]參照圖1-6所示和所述的各個實施例特別可適用于組合接近感測以及力感測兩者的輸入裝置。在這類實施例中，電容傳感器電極可配置成確定處于感測區(qū)中的物體的位置信息。在各個實現(xiàn)中，電容傳感器電極可在圖1-6所述的輸入裝置的各種襯底上實現(xiàn)，如下面將進行描述。這類實現(xiàn)提供的顯著潛在優(yōu)點在于，關(guān)鍵組件可在接近傳感器與(一個或多個)力傳感器之間共享。換句話說，這些實現(xiàn)允許力感測以較低附加成本和復(fù)雜度來添加到接近傳感器。
[0052]現(xiàn)在來看圖7，框圖示出將接近傳感器與多個力傳感器相結(jié)合的輸入裝置716。輸入裝置716使用接近傳感器以及力傳感器兩者來提供電子系統(tǒng)的接口。輸入裝置716具有處理系統(tǒng)719、輸入表面721、感測區(qū)718以及靠近感測區(qū)718所實現(xiàn)的四個力傳感器720。如下面將更詳細(xì)描述，力傳感器720的每個可采用以上和以下所述的力感測輸入裝置的各個實施例的任一個來實現(xiàn)，并且因而可配置成提供多種力感測。此外，應(yīng)當(dāng)注意，一個或多個力傳感器可設(shè)置在輸入表面721的周邊的內(nèi)部或外部。圖7中未示出的是感測電極陣列，其適合電容地感測在感測區(qū)718中的物體。
[0053]輸入裝置716適合通過響應(yīng)所感測物體的位置以及這類物體所施加的力而促進數(shù)據(jù)輸入，來提供用戶界面功能性。具體來說，處理系統(tǒng)719配置成確定由感測區(qū)718中的傳感器所感測的物體的位置信息。然后，這個位置信息能夠由系統(tǒng)700用來提供大范圍的用戶界面功能性。此外，處理系統(tǒng)719配置成從力傳感器720所確定的力的量度來確定物體的力信息。然后，這個力信息也能夠由系統(tǒng)700用來提供大范圍的用戶界面功能性。例如，通過響應(yīng)物體在感測區(qū)中的外加力的不同等級而提供不同的用戶界面功能。
[0054]輸入裝置716對一個或多個輸入物體(例如手指、觸控筆等)的輸入敏感，例如感測區(qū)718中的輸入物體714的位置。感測區(qū)718包含輸入裝置716之上、周圍、之中和/或附近的任何空間，其中輸入裝置716能夠檢測用戶輸入(例如由一個或多個輸入物體714所提供的用戶輸入)。特定感測區(qū)的尺寸、形狀和位置可以逐個實施例極大地改變。在一些實施例中，感測區(qū)718沿一個或多個方向從輸入裝置714的表面延伸到空間中，直到信噪比阻止充分準(zhǔn)確的物體檢測。在各個實施例中，這個感測區(qū)718沿特定方向所延伸的距離可以是大約小于一毫米、數(shù)毫米、數(shù)厘米或者以上，并且可隨所使用的感測技術(shù)的類型和預(yù)期的精度而極大地改變。因此，一些實施例感測包括沒有與輸入裝置714的任何表面相接觸、與輸入裝置714的輸入表面(例如觸摸表面)相接觸、與耦合某個量的外加力或壓力的輸入裝置714的輸入表面相接觸和/或它們的組合的輸入。在各個實施例中，可由傳感器電極所在的殼體的表面、由施加在傳感器電極或者任何殼體之上的夾層結(jié)構(gòu)面板等，來提供輸入表面。
[0055]輸入裝置714可利用傳感器組件和感測技術(shù)的任何組合來檢測感測區(qū)718中的用戶輸入。輸入裝置714包括用于檢測用戶輸入的一個或多個感測元件。作為若干非限制性示例，輸入裝置714可使用電容、倒介電、電阻、電感、磁、聲、超聲和/或光學(xué)技術(shù)。
[0056]一些實現(xiàn)配置成提供跨越一維、二維、三維或更高維的空間的圖像。一些實現(xiàn)配置成提供沿特定軸或平面的輸入的投影。
[0057]在輸入裝置714的一些電阻實現(xiàn)中，柔性和導(dǎo)電第一層通過一個或多個隔離元件與導(dǎo)電第二層分隔。在操作期間，跨層創(chuàng)建一個或多個電壓梯度。按壓柔性第一層可使它充分偏斜以便在層之間創(chuàng)建電接觸，從而產(chǎn)生反映層之間的接觸點的電壓輸出。這些電壓輸出可用于確定位置信息。
[0058]在輸入裝置714的一些電感實現(xiàn)中，一個或多個感測元件拾取(pick up)由諧振線圈或線圈對所感應(yīng)的回路電流。電流的幅值、相位和頻率的某個組合則可用來確定位置信息。
[0059]在輸入裝置714的一些電容實現(xiàn)中，施加電壓或電流以創(chuàng)建電場。附近的輸入物體引起電場的變化，并且產(chǎn)生電容耦合的可檢測變化，該可檢測變化可作為電壓、電流等的變化來檢測。
[0060]一些電容實現(xiàn)利用電容感測元件的陣列或者其它規(guī)則或不規(guī)則圖案來創(chuàng)建電場。在一些電容實現(xiàn)中，獨立感測元件可歐姆地短接在一起，以便形成較大傳感器電極。一些電容實現(xiàn)利用電阻片，該電阻片可以是電阻均勻的。
[0061]—些電容實現(xiàn)利用基于傳感器電極與輸入物體之間的電容稱合的變化的“自電容”(或“絕對電容”)感測方法。在各個實施例中，傳感器電極附近的輸入物體改變傳感器電極附近的電場，因而改變所測量電容耦合。在一個實現(xiàn)中，絕對電容感測方法通過相對參考電壓(例如系統(tǒng)地)來調(diào)制傳感器電極以及通過檢測傳感器電極與輸入物體之間的電容耦合進行操作。
[0062]一些電容實現(xiàn)利用基于傳感器電極之間的電容耦合的變化的“互電容”(或者“跨電容”)感測方法。在各個實施例中，傳感器電極附近的輸入物體改變傳感器電極之間的電場，因而改變所測量電容耦合。在一個實現(xiàn)中，跨電容感測方法通過下列步驟進行操作:檢測一個或多個發(fā)射器傳感器電極(又稱作“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(又稱作“接收器電極”或“接收器”)之間的電容耦合。發(fā)射器傳感器電極可相對于參考電壓(例如系統(tǒng)地)來調(diào)制，以傳送發(fā)射器信號。接收器傳感器電極可相對于參考電壓基本上保持為恒定，以促進所產(chǎn)生信號的接收。所產(chǎn)生信號可包括與一個或多個發(fā)射器信號和/或與一個或多個環(huán)境干擾源(例如其它電磁信號)對應(yīng)的影響。傳感器電極可以是專用發(fā)射器或接收器，或者可配置成既傳送又接收。
[0063]圖7中，處理系統(tǒng)719示為輸入裝置716的一部分。處理系統(tǒng)719配置成操作輸入裝置716的硬件，以檢測感測區(qū)718中的輸入。處理系統(tǒng)719包括一個或多個集成電路(IC)的部分或全部和/或其它電路組件。例如，互電容傳感器裝置的處理系統(tǒng)可包括:發(fā)射器電路，配置成采用發(fā)射器傳感器電極來傳送信號；和/或接收器電路，配置成采用接收器傳感器電極來接收信號。在一些實施例中，處理系統(tǒng)719還包括電子可讀指令，例如固件代碼、軟件代碼等。在一些實施例中，組成處理系統(tǒng)719的組件共同位于例如輸入裝置716的感測元件的附近。在其它實施例中，處理系統(tǒng)719的組件在物理上是獨立的，其中一個或多個組件靠近輸入裝置716的感測元件，而一個或多個組件在其它位置。例如，輸入裝置716可以是耦合到臺式計算機的外設(shè)，并且處理系統(tǒng)719可包括配置成運行于臺式計算機的中央處理單元上的軟件以及與中央處理單元分離的一個或多個IC(也許具有關(guān)聯(lián)固件)。作為另一個示例，輸入裝置716可在物理上集成到電話中，并且處理系統(tǒng)719可包括作為電話的主處理器的一部分的電路和固件。在一些實施例中，處理系統(tǒng)719專用于實現(xiàn)輸入裝置716。在其它實施例中，處理系統(tǒng)719還執(zhí)行其它功能，例如操作顯示屏幕、驅(qū)動觸覺致動器
坐寸ο
[0064]處理系統(tǒng)719可實現(xiàn)為處理該處理系統(tǒng)719的不同功能的一組模塊。各模塊可包括作為處理系統(tǒng)719的一部分的電路、固件、軟件或者它們的組合。在各個實施例中，可使用模塊的不同組合。示例模塊包括:硬件操作模塊，用于操作諸如傳感器電極和顯示屏幕之類的硬件；數(shù)據(jù)處理模塊，用于處理諸如傳感器信號和位置信息之類的數(shù)據(jù)；以及報告模塊，用于報告信息。其它示例模塊包括:傳感器操作模塊，配置成操作感測元件以檢測輸入；識別模塊，配置成識別諸如模式變化手勢之類的手勢；以及模式變更模塊，用于變更操作模式。
[0065]在一些實施例中，處理系統(tǒng)719直接通過引起一個或多個動作，來響應(yīng)感測區(qū)718中的用戶輸入(或者沒有用戶輸入)。示例動作包括變更操作模式以及諸如光標(biāo)移動、選擇、菜單導(dǎo)航和其它功能之類的CTI動作。在一些實施例中，處理系統(tǒng)719向電子系統(tǒng)的某個部分(例如向電子系統(tǒng)中與處理系統(tǒng)719分離的中央處理系統(tǒng)，若這種獨立中央處理系統(tǒng)存在的話)提供與輸入(或者沒有輸入)有關(guān)的信息。在一些實施例中，電子系統(tǒng)的某個部分處理從處理系統(tǒng)719所接收的信息，以便對用戶輸入起作用，例如促進全系列的動作，包括模式變更動作和⑶I動作。
[0066]例如，在一些實施例中，處理系統(tǒng)719操作輸入裝置716的感測元件，以便產(chǎn)生指示感測區(qū)718中的輸入(或者沒有輸入)的電信號。處理系統(tǒng)719可在產(chǎn)生提供給電子系統(tǒng)的信息中對電信號執(zhí)行任何適當(dāng)量的處理。例如，處理系統(tǒng)719可數(shù)字化從傳感器電極所得到的模擬電信號。作為另一個示例，處理系統(tǒng)719可執(zhí)行濾波或者其它信號調(diào)節(jié)。作為又一個示例，處理系統(tǒng)719可減去或者以其它方式考慮基準(zhǔn)，使得信息反映電信號與基準(zhǔn)之間的差。作為又一些示例，處理系統(tǒng)719可確定位置信息，將輸入識別為命令，識別筆跡等。
[0067]本文所使用的“位置信息”廣義地包含絕對位置、相對位置、速度、加速度和其它類型的空間信息。示范“零維”位置信息包括近/遠(yuǎn)或者接觸/無接觸信息。示范“一維”位置信息包括沿軸的位置。示范“二維”位置信息包括平面中的運動。示范“三維”位置信息包括空間中的瞬時或平均速度。其它示例包括空間信息的其它表示。還可確定和/或存儲與一種或多種類型的位置信息有關(guān)的歷史數(shù)據(jù)，包括例如隨時間來跟蹤位置、運動或者瞬時速度的歷史數(shù)據(jù)。
[0068]同樣，如本文所使用的術(shù)語“力信息”預(yù)計廣義地包含與格式無關(guān)的力信息。例如，力信息能夠?qū)Ω魑矬w、作為向量或純量來提供。作為另一個示例，力信息能夠作為關(guān)于所確定力已經(jīng)超過或者尚未超過閾值量的指示來提供。作為其它示例，力信息還能夠包括用于手勢識別的時間歷史分量。如下面將更詳細(xì)描述，來自處理系統(tǒng)的位置信息和力信息可用來促進全范圍的界面輸入，包括接近傳感器裝置用作用于選擇、光標(biāo)控制、卷動和其它功能的指向裝置。
[0069]在一些實施例中，輸入裝置716米用由處理系統(tǒng)719或者由另外某種處理系統(tǒng)所操作的附加輸入組件來實現(xiàn)。這些附加輸入組件可提供用于感測區(qū)718中的輸入的冗余功能性或者另外某種功能性。
[0070]在一些實施例中，輸入裝置716包括觸摸屏界面，并且感測區(qū)718重疊顯示屏幕的工作區(qū)的至少一部分。例如，輸入裝置716可包括覆蓋顯示屏幕、基本上透明的傳感器電極，并且提供用于關(guān)聯(lián)電子系統(tǒng)的觸摸屏界面。顯示屏幕可以是能夠向用戶顯示可視界面的任何類型的動態(tài)顯示器，并且可包括任何類型的發(fā)光二極管(LED)、有機LED(OLED)、陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(LCD)、等離子體、電致發(fā)光(EL)或者其它顯示技術(shù)。輸入裝置716和顯示屏幕可共享物理元件。例如，一些實施例可將相同電組件的一部分用于顯示和感測。作為另一個示例，顯示屏幕可部分或全部由處理系統(tǒng)719來操作。
[0071]應(yīng)當(dāng)理解，雖然在全功能設(shè)備的上下文中描述本發(fā)明的許多實施例，但是本發(fā)明的機制能夠作為各種形式的程序產(chǎn)品(例如軟件)來分配。例如，本發(fā)明的機制可作為電子處理器可讀的信息承載介質(zhì)上的軟件程序來實現(xiàn)和分配(例如，處理系統(tǒng)719可讀的非暫時計算機可讀和/或可記錄/可寫信息承載介質(zhì))。另外，本發(fā)明的實施例同樣適用，而與用于執(zhí)行分配的介質(zhì)的特定類型無關(guān)。非暫時的電子可讀介質(zhì)的示例包括各種光盤、存儲棒、存儲卡、存儲模塊等。電子可讀介質(zhì)可基于閃速、光、磁、全息或者任何其它存儲技術(shù)。
[0072]如上所述，輸入裝置716可采用電容感測電極的多種不同類型和布置來實現(xiàn)。列舉幾個示例，電容感測裝置可采用電極陣列來實現(xiàn)，其中電極陣列在多個襯底層上形成，包括用來形成力傳感器的相同層的部分。作為一個具體實施例，用于沿一個方向(例如“X”方向)進行感測的電極可在第一層上(例如在圖1-6的第一襯底或者任何其它適當(dāng)襯底的第一側(cè)上)形成，而用于沿第二方向(例如“Y”方向)進行感測的電極在第二層上(例如在第一襯底或者任何其它適當(dāng)襯底的另一側(cè)上)形成。
[0073]在其它實施例中，用于X和Y感測的電極可在同一層上形成，其中那個同一層包括圖1-6所述襯底的任一個。在又一些實施例中，電極可設(shè)置成用于僅沿一個方向、例如沿X或者Y方向進行感測。在又一個實施例中，電極可設(shè)置成通過極坐標(biāo)來提供位置信息，例如“r”和“ Θ ”(作為一個示例)。在這些實施例中，電極本身通常設(shè)置成圓或者其它環(huán)形以提供“ Θ ”，其中單獨電極的形狀用來提供“r”。另外，可使用多種不同的電極形狀，包括成形為細(xì)線、矩形、菱形、楔形等的電極。最后，多種導(dǎo)電材料和制作技術(shù)可用來形成電極。作為一個示例，電極通過在襯底上的銅或ITO的沉積和蝕刻來形成。[0074]現(xiàn)在來看圖8，示出輸入裝置800的截面和頂視圖。輸入裝置800采用各靠近一端的兩個力傳感器840、860以及力傳感器之間的接近傳感器880來實現(xiàn)。在這個實施例中，第一力傳感器840具有基本上圓形，而第二力傳感器880具有基本上矩形，但是這些只是可使用形狀的類型的示例。
[0075]輸入裝置800包括第一襯底802。每個力傳感器包括第一電極808、第二電極810和可變形電極結(jié)構(gòu)804。在這些實施例中，可變形電極結(jié)構(gòu)804包括電極組件和間隔組件。間隔組件配置成提供可變形電極結(jié)構(gòu)804與第一電極808和第二電極812之間的間隔。可變形電極結(jié)構(gòu)804是可變形的，使得可變形電極結(jié)構(gòu)804的偏置引起可變電容的變化?？勺冸娙莸臏y量能夠用來確定力信息。
[0076]在力傳感器之間的是電容感測電極882的陣列。在所示實施例中，電容傳感器電極陣列包括第一批多個電極884和第二批多個電極886，其均設(shè)置在同一層(襯底802上)中。在那些實施例中，第一批多個電極884可包括發(fā)射器電極，而第二批多個電極886可包括接收器電極。具體來說，第一批多個電極884包括沿第一方向所設(shè)置的一行互連菱形電極。同樣，第二批多個電極886包括通過跳線888所連接并且沿與第一方向垂直的第二方向所設(shè)置的一行菱形電極。在這樣配置時，電極促進感測區(qū)中的物體的電容檢測以及從那個電容檢測的位置信息的確定。
[0077]回到力傳感器，如同上述實施例一樣，可變形電極結(jié)構(gòu)804、第一電極808和第二電極810限定可變電容的至少一部分。這個可變電容的測量可被確定并且用來確定與偏置力傳感器的力有關(guān)的力信息。具體來說，當(dāng)輸入物體施加力時，可變形電極結(jié)構(gòu)804相對于第一電極808和第二電極810移動，因而改變可變電容。變化可變電容的測量能夠用來確定在對應(yīng)力傳感器處的力信息。來自多個傳感器840和860的力信息能夠相結(jié)合，以確定用來施加壓力的物體的力信息。
[0078]重要的是要注意，在這個示例中，接近傳感器880和力傳感器840、860共享共同元件。具體來說，第一襯底802在所有裝置之間共享。此外，電容感測電極882以及第一電極808和第二電極810全部可在第一襯底的同一側(cè)上形成(未示出)。因此，將力傳感器添加到接近傳感器所需的邊際成本和增加復(fù)雜度比較低。在各種襯底材料和電極已經(jīng)存在于接近傳感器中的情況下，情況尤其是這樣。
[0079]應(yīng)當(dāng)注意，雖然圖8示出全部接近傳感器880電極在襯底802與力傳感器840和860不同的一側(cè)上形成的一個示例，但是這只是一個示例實現(xiàn)。例如，各種電容和力感測電極可改為設(shè)置在同一襯底的同一側(cè)上或者設(shè)置在多個不同襯底上。
[0080]給出幾個示例，在一些實施例中，電極可在同一襯底的相對側(cè)上形成。在這些實施例中，電容傳感器電極可在第一襯底802或者任何其它適當(dāng)襯底的兩側(cè)上形成。
[0081]現(xiàn)在來看圖9，示出輸入裝置900的截面圖。輸入裝置900再次采用各靠近一端的兩個力傳感器940、960以及力傳感器之間的接近傳感器980來實現(xiàn)。在這個實施例中，兩個力傳感器940、960和接近傳感器980在第一襯底902的同一側(cè)上形成，而每個力傳感器的傳輸元件在物理上耦合到第二襯底904。
[0082]在圖9的實施例中，來自輸入物體的力(通過箭頭906所示)“間接”施加到力傳感器940和960的傳輸組件。具體來說，偏置力朝第二襯底904推送輸入裝置900，并且因而將力間接施加到傳輸組件。具體來說，由手指或其它物體所施加的力使力間接施加到傳輸組件，這又使電極組件再次相對于第一和第二電極移動。這引起可變電容的變化，使得變化可變電容的測量能夠用來確定與輸入物體所施加的力有關(guān)的力信息。
[0083]應(yīng)當(dāng)注意，上述附圖所示的裝置元件不一定按比例繪制。此外，應(yīng)當(dāng)注意，各個圖示是典型裝置會包含的內(nèi)容的簡化表示。例如，各個圖示示出擠入各種襯底中或者頂部的電極。應(yīng)當(dāng)理解，這類圖示用來示出各種電極沉積到什么襯底上。本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解，這類電極并不阻止各種襯底均勻地接觸，圖示也并不暗示各種電極以某種方式擠入可接觸電極的襯底。
【權(quán)利要求】
1.一種輸入裝置，包括: 第一電極和第二電極，設(shè)置在第一襯底上； 可變形電極結(jié)構(gòu)，所述可變形電極結(jié)構(gòu)包括間隔組件，其中所述可變形電極結(jié)構(gòu)重疊所述第一電極和所述第二電極以限定所述第一電極與所述第二電極之間隨所述可變形電極結(jié)構(gòu)的變形而改變的可變電容，并且其中所述間隔組件配置成提供所述可變形電極結(jié)構(gòu)與所述第一電極和所述第二電極之間的間隔；以及 傳輸組件，配置成使得偏置所述傳輸組件的力使所述可變形電極結(jié)構(gòu)變形并且改變所述可變電容。
2.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中，所述第一電極包括發(fā)射器電極，以及其中所述第二電極包括接收器電極。
3.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中，所述可變形電極結(jié)構(gòu)還包括配置成在物理上耦合到所述第一襯底的附連組件。
4.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中，所述可變形電極結(jié)構(gòu)和所述傳輸組件整體地形成。
5.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中，所述可變形電極結(jié)構(gòu)和所述傳輸組件由單件材料來形成。
6.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，還包括設(shè)置在所述可變形電極結(jié)構(gòu)與所述第一和第二電極之間的第三電極，所述第三電極通過絕緣體與所述第一和第二電極分隔，并且其中所述第三電極配置成在操作期間電浮置。
7.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，還包括: 第一批多個電容傳感器電極，所述第一批多個電容傳感器電極配置成檢測感測區(qū)中的物體；以及 處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)在通信上耦合到所述第一批多個電容傳感器電極和所述第一、第二電極，其中所述處理系統(tǒng)配置成: 確定所述可變電容的電容值，并且從所述電容值來確定力信息；以及 操作所述第一批多個電容傳感器電極，以感測所述感測區(qū)中的物體。
8.一種輸入裝置，包括: 發(fā)射器電極和接收器電極，設(shè)置在第一襯底上； 可變形電極結(jié)構(gòu)，所述可變形電極結(jié)構(gòu)重疊所述發(fā)射器電極和所述接收器電極的至少一部分，以限定所述發(fā)射器電極與所述接收器電極之間的可變電容，所述可變形電極結(jié)構(gòu)還包括: 間隔組件，所述間隔組件配置成提供所述可變形電極結(jié)構(gòu)與所述發(fā)射器電極和所述接收器電極之間的間隔；以及 傳輸組件，所述傳輸組件配置成使得偏置所述傳輸組件的力使所述可變形電極結(jié)構(gòu)相對于所述發(fā)射器電極和所述接收器電極變形并且改變所述可變電容；以及 處理系統(tǒng)，在通信上耦合到所述可變形電極結(jié)構(gòu)和所述發(fā)射器電極、所述接收器電極，其中所述處理系統(tǒng)配置成確定所述可變電容的電容值，并且從所述電容值來確定力信息。
9.如權(quán)利要求8所述的輸入裝置，其中，所述可變形電極結(jié)構(gòu)還包括配置成在物理上耦合到所述第一襯底的附連組件。
10.如權(quán)利要求8所述的輸入裝置，其中，所述可變形電極結(jié)構(gòu)和所述傳輸組件整體地形成。
11.如權(quán)利要求8所述的輸入裝置，其中，所述可變形電極結(jié)構(gòu)由單件材料來形成。
12.如權(quán)利要求8所述的輸入裝置，還包括設(shè)置在所述可變形電極結(jié)構(gòu)與所述發(fā)射器電極和所述接收器電極之間的第三電極，所述第三電極通過絕緣體與所述發(fā)射器電極和所述接收器電極分隔，其中所述第三電極配置成在操作期間電浮置。
13.如權(quán)利要求8所述的輸入裝置，還包括: 第一批多個電容傳感器電極，所述第一批多個電容傳感器電極配置成檢測感測區(qū)中的物體；以及 其中所述處理系統(tǒng)還在通信上耦合到所述第一批多個電容傳感器電極，并且其中所述處理系統(tǒng)還配置成: 操作所述第一批多個電容傳感器電極，以感測所述感測區(qū)中的物體。
14.一種方法，包括: 提供設(shè)置在第一襯底上的第一電極和第二電極； 提供可變形電極結(jié)構(gòu)，所述可變形電極結(jié)構(gòu)包括間隔組件，所述間隔組件配置成提供所述可變形電極結(jié)構(gòu)與 所述第一電極和所述第二電極之間的間隔； 固定所述可變形電極結(jié)構(gòu)，使得所述可變形電極結(jié)構(gòu)重疊所述第一電極和所述第二電極，以限定所述第一電極與所述第二電極之間隨所述可變形電極結(jié)構(gòu)的變形而變化的可變電容；以及 提供傳輸組件，所述傳輸組件配置成使得偏置所述傳輸組件的力使所述可變形電極結(jié)構(gòu)變形并且改變所述可變電容。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述可變形電極結(jié)構(gòu)還包括配置成在物理上耦合到所述第一襯底的附連組件。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述可變形電極結(jié)構(gòu)和所述傳輸組件整體地形成。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述可變形電極結(jié)構(gòu)由單件材料來沖壓，以將所述單件材料成形為所述可變形電極結(jié)構(gòu)。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其中，所述可變形電極結(jié)構(gòu)由單件材料來模壓，以將所述單件材料成形為所述可變形電極結(jié)構(gòu)。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括提供設(shè)置在所述可變形電極結(jié)構(gòu)與所述第一和第二電極之間的第三電極，所述第三電極通過絕緣體與所述第一和第二電極分隔，并且其中所述第三電極配置成在操作期間電浮置。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括在所述第一襯底上提供第一批多個電容傳感器電極，所述第一批多個電容傳感器電極配置成檢測感測區(qū)中的物體。
【文檔編號】G06F3/044GK103814350SQ201280046102
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年9月21日
【發(fā)明者】R.J.博倫德, N.K.維賈亞尚克, J.K.雷諾, L-H.謝, S.庫馬 申請人:辛納普蒂克斯公司