傳感器電極611-U612-1與 導(dǎo)電部分之間的距離的重疊面積沒有發(fā)生變化）。
[0081] 圖6E不出力傳感器的另一個(gè)備選實(shí)施例。力傳感器650包括第一力傳感器電極 611- 1，第一力傳感器電極611-1基本上包圍第二力傳感器電極612-2,第二力傳感器電極 612- 2基本上包圍第三力傳感器電極611-1。導(dǎo)電部分614重疊第一、第二和第三力傳感器 電極的每個(gè)的至少部分。導(dǎo)電部分614包括內(nèi)部非導(dǎo)電區(qū)域。響應(yīng)導(dǎo)電部分614及其內(nèi)部 非導(dǎo)電區(qū)域相對(duì)于第一、第二和第三力傳感器電極的橫向移動(dòng)，力傳感器電極的至少一個(gè) 與導(dǎo)電部分之間的重疊面積改變。在一個(gè)實(shí)施例中，第二力傳感器電極612-1配置成傳送 感測(cè)信號(hào)，以及第一和第三力傳感器電極611-1和611-2各配置成接收指示可變電容（即， 第一力傳感器電極與第二力傳感器電極之間形成的第一可變電容以及第二力傳感器電極 與第三力傳感器電極之間形成的第二可變電容）的所產(chǎn)生信號(hào)。第一和/或第二可變電容 的變化的測(cè)量能夠用來確定第一襯底的垂直和/或橫向運(yùn)動(dòng)量，其中力傳感器電極設(shè)置在 第一襯底上，以及第二襯底包括導(dǎo)電部分。
[0082] 圖6F示出按照本發(fā)明的力傳感器的另一個(gè)實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，力傳感器 660包括設(shè)置在輸入裝置的第一襯底上的四個(gè)力傳感器電極611-1、611-2、611-3和611-4 以及設(shè)置在輸入裝置的第二襯底上的導(dǎo)電部分614。四個(gè)力傳感器電極的每個(gè)配置成形成 與導(dǎo)電部分614的可變電容。具體來說，四個(gè)力傳感器電極的每個(gè)配置成形成與導(dǎo)電部分 614的可變電容。響應(yīng)第一襯底（包括力傳感器電極）相對(duì)于第二襯底（包括導(dǎo)電部分） 的移動(dòng)，可變電容將發(fā)生變化。力傳感器的可變電容的變化的測(cè)量可用來確定第一襯底相 對(duì)于第二襯底的偏轉(zhuǎn)和/或平移量。
[0083] 在另一個(gè)實(shí)施例中，力傳感器660包括設(shè)置在輸入裝置的第一襯底上的8個(gè)力傳 感器電極（611-1、611-1、611-1、611-1、612-1、612-2、612-3和612-4)以及設(shè)置在輸入裝置 的第二襯底上的導(dǎo)電部分614。每對(duì)力傳感器電極（例如力傳感器電極611-1和611-2) 配置成形成可變電容，其響應(yīng)導(dǎo)電部分614的移動(dòng)而改變。因此，四個(gè)可變電容在力傳感器 660中形成；以及力傳感器660的第一、第二、第三和/或第四可變電容的測(cè)量能夠用來確 定第一襯底（其上設(shè)置了力傳感器電極）相對(duì)第二襯底（其包括導(dǎo)電部分）的垂直和/或 橫向運(yùn)動(dòng)量。
[0084] 在上述輸入裝置和力傳感器的各個(gè)實(shí)施例中，力傳感器包括導(dǎo)電部分，其相對(duì)于 力傳感器的（一個(gè)或多個(gè)）力傳感器電極進(jìn)行偏轉(zhuǎn)和/或平移。這個(gè)導(dǎo)電部分的偏轉(zhuǎn)和/ 或平移取決于第二襯底相對(duì)于輸入裝置的第一襯底的運(yùn)動(dòng)。圖7示出第二襯底742以及第 二襯底742上的導(dǎo)電部分的布置的多個(gè)實(shí)施例。具體來說，圖7示出設(shè)置在非導(dǎo)電第二襯 底上的導(dǎo)電部分以及設(shè)置在導(dǎo)電第二襯底上的非導(dǎo)電部分的功能等效性（可互換性）。
[0085] 圖7示出示范第二襯底的兩個(gè)不同實(shí)施例。在一個(gè)實(shí)施例中，折線左邊所示的是 導(dǎo)電的第二襯底742。在另一個(gè)實(shí)施例中，折線右邊所示的是非導(dǎo)電的第二襯底742。雖然 有可能具有帶相似性質(zhì)（例如，半導(dǎo)電和半非導(dǎo)電）的第二襯底，但是圖7主要示出任一個(gè) 實(shí)施例中的第二襯底的功能和設(shè)計(jì)。圖7還示出按照?qǐng)D2-6所述的力傳感器的實(shí)施例的四 個(gè)力傳感器（750-1、750-2、750-3、750-4)。每個(gè)力傳感器包括設(shè)置在第一襯底上的至少一 個(gè)力傳感器電極（為了清楚起見而未示出，但是與圖2-6的第一襯底（例如24U341等） 相似）。至少一個(gè)力電極的區(qū)域在圖7的全部四個(gè)力傳感器中示為虛線。如上所述，輸入裝 置的每個(gè)力傳感器配置成形成與第二襯底的導(dǎo)電部分的至少一個(gè)可變電容。以下描述示出 這個(gè)導(dǎo)電部分的可能布置。
[0086] 在第一實(shí)施例中，圖7的第一力傳感器750-1包括至少一個(gè)力傳感器電極751-1， 以及導(dǎo)電的第二襯底742包括非導(dǎo)電部分754-1。在一些實(shí)施例中，這個(gè)非導(dǎo)電部分754-1 可以是第二襯底中的孔徑或者設(shè)置在第二襯底上的絕緣體。因此，第一力傳感器電極751-1 部分重疊導(dǎo)電襯底742的非導(dǎo)電部分754-1和導(dǎo)電部分。響應(yīng)第二襯底沿第一方向（例如 方向764)相對(duì)于第一襯底（未不出）以及至少一個(gè)力傳感器電極751-1的運(yùn)動(dòng)，至少一個(gè) 力傳感器電極751-1與襯底742的導(dǎo)電部分之間的重疊面積發(fā)生變化。這引起至少一個(gè)力 傳感器電極751-1與第二襯底742的導(dǎo)電部分之間形成的可變電容的變化。具體來說，沿第 一方向764的運(yùn)動(dòng)將引起第二襯底742的非導(dǎo)電部分754-1之間更大/更小的重疊面積， 并且因而引起第二襯底742的導(dǎo)電部分與至少一個(gè)力傳感器電極751-1之間的對(duì)應(yīng)更小/ 更大的重疊面積。可變電容的變化的測(cè)量可用來確定第一襯底（未示出）與第二襯底742 之間的橫向運(yùn)動(dòng)量。
[0087] 在第二實(shí)施例中，圖7的第二力傳感器750-2包括至少一個(gè)力傳感器電極751-2， 以及導(dǎo)電的第二襯底742包括非導(dǎo)電部分754-2。在一些實(shí)施例中，非導(dǎo)電部分754-2可以 是第二襯底上的孔徑或者設(shè)置在第二襯底上的絕緣體。因此，第二力傳感器電極751-2部 分重疊導(dǎo)電襯底742的非導(dǎo)電部分754-2和導(dǎo)電部分。響應(yīng)第二襯底沿第一方向（例如方 向764)相對(duì)于第一襯底（未示出）以及至少一個(gè)力傳感器電極751-2的運(yùn)動(dòng)，至少一個(gè)力 傳感器電極751-2與襯底742的導(dǎo)電部分之間的重疊面積發(fā)生變化。這將引起至少一個(gè)力 傳感器電極751-2與第二襯底742的導(dǎo)電部分之間形成的可變電容的變化。
[0088] 在第三實(shí)施例中，圖7的第三力傳感器750-3包括至少一個(gè)力傳感器電極751-3 以及設(shè)置在非導(dǎo)電第二襯底742上的導(dǎo)電部分756-3。因此，第三力傳感器電極751-3部 分重疊非導(dǎo)電襯底742的導(dǎo)電部分756-3。響應(yīng)第二襯底沿第一方向（例如方向764)相 對(duì)于第一襯底（未不出）以及至少一個(gè)力傳感器電極751-3的運(yùn)動(dòng)，至少一個(gè)力傳感器電 極751-3與第二襯底742的導(dǎo)電部分756-3之間的重疊面積發(fā)生變化。這引起至少一個(gè)力 傳感器電極751-3與第二襯底742的導(dǎo)電部分756-3之間形成的可變電容的變化。具體來 說，沿第一方向764的運(yùn)動(dòng)引起第二襯底742的導(dǎo)電部分756-3與至少一個(gè)力傳感器電極 751-3之間更大/更小的重疊面積，從而改變力傳感器750-3的可變電容?？勺冸娙莸淖兓?的測(cè)量可用來確定第一襯底（未示出）與第二襯底742之間的橫向運(yùn)動(dòng)量。
[0089] 在第四實(shí)施例中，圖7的第四力傳感器750-4包括至少一個(gè)力傳感器電極751-4 以及設(shè)置在非導(dǎo)電第二襯底742上的導(dǎo)電部分756-4。因此，第四力傳感器電極751-4部 分重疊非導(dǎo)電襯底742的導(dǎo)電部分756-4。響應(yīng)第二襯底沿第一方向（例如方向764)相 對(duì)于第一襯底（未不出）以及至少一個(gè)力傳感器電極751-4的運(yùn)動(dòng)，至少一個(gè)力傳感器電 極751-4與第二襯底742的導(dǎo)電部分756-4之間的重疊面積發(fā)生變化。這引起至少一個(gè)力 傳感器電極751-4與第二襯底742的導(dǎo)電部分756-4之間形成的可變電容的變化。具體來 說，沿第一方向764的運(yùn)動(dòng)引起第二襯底742的導(dǎo)電部分756-3與至少一個(gè)力傳感器電極 751-4之間更大/更小的重疊面積，從而改變力傳感器750-4的可變電容?？勺冸娙莸淖兓?的測(cè)量可用來確定第一襯底（未示出）與第二襯底742之間的橫向運(yùn)動(dòng)量。
[0090] 在本文所述的全部實(shí)施例中，多種不同材料和技術(shù)能夠用來形成各種電極。例如， 第一、第二、第三和/或第四電極能夠使用多種材料沉積技術(shù)來形成。作為其他示例，諸如 金屬或?qū)щ娧趸镏惖膶?dǎo)電材料可濺射或電鍍?cè)谝r底上，并且經(jīng)過蝕刻以留下預(yù)期電極 圖案。在其他示例中，電極材料能夠例如通過絲網(wǎng)印刷直接印制在襯底上。在又一示例中， 電極材料可直接嵌入對(duì)應(yīng)襯底中。最后，在又一些實(shí)施例中，電極結(jié)構(gòu)可單獨(dú)形成，并且然 后附連到適當(dāng)襯底。
[0091] 此外，在本文所述的各個(gè)實(shí)施例中，設(shè)置在第一襯底上的力傳感器電極用來確定 施加到輸入裝置的輸入表面的旋轉(zhuǎn)和/或橫向力。在如上所述的一些實(shí)施例中，對(duì)輸入裝 置的輸入表面所賦予的垂直力可能因第一與第二襯底之間的耦合機(jī)構(gòu)的機(jī)械布置而沒有 賦予第一襯底與第二襯底之間的任何相對(duì)運(yùn)動(dòng)。這種布置可以是有益的，因?yàn)榇怪蔽灰扑?需的空間允許更薄的輸入裝置。但是，測(cè)量對(duì)輸入表面的外加力的法向分量的期望可單獨(dú) 通過第一襯底來促進(jìn)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，第一襯底可包括傳感器電極的第一、第二和 第三陣列，其中第一和第二陣列用來確定與感測(cè)區(qū)中的輸入物體有關(guān)的位置信息。第三陣 列以及傳感器電極的第一和第二陣列的至少一個(gè)能夠用來測(cè)量施加到輸入表面的法向力。 例如，第一襯底可包括柔順組件（其中包括傳感器電極的第一和第二陣列）以及可壓縮組 件（其將柔順組件與傳感器電極的第三陣列分隔）。響應(yīng)施加到輸入表面的力，柔順組件 可朝傳感器電極的第三陣列偏轉(zhuǎn)，從而引起第一和第二陣列的至少一個(gè)與傳感器電極的第 三陣列之間的電容耦合的變化。電容耦合的變化的測(cè)量能夠用來確定對(duì)輸入表面所賦予的 力的法向分量。所確定法向分量可采用所確定橫向和/或旋轉(zhuǎn)分量（如力傳感器電極所確 定）來補(bǔ)充，以提供感測(cè)區(qū)中的輸入物體的力信息。
[0092] 多種材料可用于輸入裝置中的各種其他襯底?？墒褂贸Ｓ靡r底材料，例如聚酰亞 胺（以名稱Kapton?銷售）、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET)、聚碳酸酯、玻璃纖維、聚甲基丙 烯酸甲酯、金屬、塑料、玻璃等。多種材料可用來提供輸入裝置中的電極。作為具體示例，各 種電極可使用諸如ITO(氧化銦錫）、銀或碳導(dǎo)電墨水和銅之類的導(dǎo)電材料來形成圖案。此 外，在形成電極中可使用任何適當(dāng)?shù)膱D案形成過程，包括濺射沉積、印刷和蝕刻。
[0093] 因此提供一種電容輸入裝置，其配置成感測(cè)感測(cè)區(qū)中的輸入物體。該電容輸入裝 置包括：第一襯底，具有由感測(cè)區(qū)所重疊的輸入表面；以及第二襯底，在物理上耦合到第一 襯底。第一襯底還包括：至少一個(gè)傳感器電極，配置成以電容方式檢測(cè)感測(cè)區(qū)中的輸入物 體；力傳感器電極的第一子集；以及力傳感器電極的第二子集。第二襯底包括至少一個(gè)導(dǎo) 電部分，其配置成響應(yīng)施加到輸入表面的橫向力而相對(duì)第一襯底橫向移動(dòng)。
[0094] -種用于輸入裝置的處理系統(tǒng)包括傳感器模塊和確定模塊。該處理系統(tǒng)的傳感器 模塊配置成操作設(shè)置在第一襯底上的至少一個(gè)傳感器電極，以便檢測(cè)輸入裝置的感測(cè)區(qū)中 的輸入物體。例如，傳感器模塊可配置成使用至少一個(gè)傳感器電極來執(zhí)行絕對(duì)和/或跨電 容感測(cè)，以感測(cè)該感測(cè)區(qū)中的輸入物體。傳感器模塊還配置成使用設(shè)置在第二襯底上的多 個(gè)力傳感器電極來執(zhí)行絕對(duì)和/或跨電容感測(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器模塊配置成使用 來自多個(gè)力傳感器電極的第一子集的第一力傳感器電極來傳送發(fā)射器信號(hào)。處理系統(tǒng)還配 置成使用來自多個(gè)力傳感器電極的第二子集的第一力傳感器電極來接收所產(chǎn)生信號(hào)。
[0095] 處理系統(tǒng)的確定模塊可配置成基于在多個(gè)力傳感器電極的第二子集的第一力傳 感器電極所接收的第一所產(chǎn)生信號(hào)來確定第一力值。第一所產(chǎn)生信號(hào)基于第一子集的至少 一個(gè)力傳感器電極、第二子集的第一力傳感器電極與第二襯底的第一導(dǎo)電部分之間的電容 耦合。確定模塊還配置成基于根據(jù)第一襯底響應(yīng)施加到輸入表面的橫向力而相對(duì)于第二襯 底的橫向運(yùn)動(dòng)的第一所產(chǎn)生信號(hào)的變化來確定第一力值。
[0096] 處理系統(tǒng)的確定模塊可配置成基于在多個(gè)力傳感器電極的第二子集的第二力傳 感器電極所接收的第二所產(chǎn)生信號(hào)來確定第二力值。第二所產(chǎn)生信號(hào)基于第一子集的至少 一個(gè)力傳感器電極、第二子集的第二力傳感器電極與第二襯底的第二導(dǎo)電部分之間