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)施加到輸入表面的力而相對(duì)于第二襯底的 橫向運(yùn)動(dòng)的第二所產(chǎn)生信號(hào)的變化來確定第二力值。
[0097] 處理系統(tǒng)的確定模塊還可配置成基于第一和第二力值來確定施加到輸入表面的 橫向力。確定模塊還可配置成使用至少一個(gè)傳感器電極來確定感測區(qū)中的輸入物體的位置 信息，并且基于位置信息、第一力值和第二力值來確定感測區(qū)中的輸入物體的力信息。
[0098] 在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)的確定模塊還可配置成基于在力傳感器電極的第二子 集的第三力傳感器電極所接收的第三所產(chǎn)生信號(hào)來確定第三力值。第三所產(chǎn)生信號(hào)基于第 一子集的至少一個(gè)力傳感器電極、第二子集的第三力傳感器電極與第二襯底的第二導(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)施加到輸入表面的力而相對(duì) 于第二襯底的垂直運(yùn)動(dòng)的第三所產(chǎn)生信號(hào)的變化來確定第三力值。
[0099] 確定模塊可配置成基于第一、第二和第三力值的至少一個(gè)來確定施加到輸入表面 的橫向力。在一個(gè)實(shí)施例中，確定模塊配置成確定沿第一和第二方向施加到輸入表面的橫 向力分量。沿第一方向的橫向力分量基于第一和第三力值。沿第二方向的橫向力分量基于 第二和第三力值。
[0100] 在一些實(shí)施例中，確定模塊還配置成基于在力傳感器電極的第二子集的第三力傳 感器電極所接收的第三所產(chǎn)生信號(hào)來確定第三力值。第三所產(chǎn)生信號(hào)基于第一子集的至少 一個(gè)傳感器電極、第二子集的第三力傳感器電極與第二襯底的第三導(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)施加到輸入表面的力而相對(duì)于第二襯底的旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的第三所產(chǎn)生信號(hào)的變化來確定第三力值。
[0101] 在一些實(shí)施例中，處理系統(tǒng)可配置成基于所確定力信息來實(shí)現(xiàn)用戶界面動(dòng)作。例 如，處理系統(tǒng)可基于所確定位置和力信息來實(shí)現(xiàn)顯示器上的⑶I的使用。在一些實(shí)施例中， 處理系統(tǒng)可配置成響應(yīng)施加到輸入表面的橫向、垂直和旋轉(zhuǎn)力和/或橫向和旋轉(zhuǎn)力的不同 方向而實(shí)現(xiàn)不同的界面動(dòng)作。因此，橫向力信息可用于搖攝、導(dǎo)航等。旋轉(zhuǎn)力信息能夠用來 旋轉(zhuǎn)界面元素或者實(shí)現(xiàn)類似導(dǎo)向的功能性。多種獨(dú)特界面動(dòng)作能夠映射到處理系統(tǒng)所測量 的橫向、旋轉(zhuǎn)和/或垂直力的動(dòng)態(tài)或靜態(tài)測量。
[0102] 因此，提供本文所提出的實(shí)施例和示例，以說明本發(fā)明及其各種應(yīng)用，并且使本領(lǐng) 域的技術(shù)人員能夠?qū)嵤┖屠帽景l(fā)明。但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)知道，僅為了便于說明 和舉例而提供以上描述和示例。如所提出的描述不是意在涵蓋本發(fā)明的各個(gè)方面或者將本 發(fā)明局限于所公開的精確形式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有感測區(qū)的輸入裝置，該感測區(qū)與所述輸入裝置的輸入表面重疊，所述輸入 裝置包括： 第一襯底； 第二襯底，在物理上耦合到所述第一襯底； 設(shè)置在所述第一襯底上的至少一個(gè)傳感器電極，所述至少一個(gè)傳感器電極配置成檢測 所述感測區(qū)中的輸入物體； 第一力傳感器，包括： 設(shè)置在所述第一襯底上的第一力傳感器電極；以及 與所述第一力傳感器電極電容地耦合的所述第二襯底的第一導(dǎo)電部分，所述第一導(dǎo)電 部分配置成相對(duì)于所述第一力傳感器電極移動(dòng)，使得所述第一力傳感器的第一可變電容響 應(yīng)沿與所述觸摸表面平行的第一方向施加到所述輸入表面的力而發(fā)生變化；以及 第二力傳感器，包括： 設(shè)置在所述第一襯底上的第二力傳感器電極；以及 與所述第二力傳感器電極電容地耦合的所述第二襯底的第二導(dǎo)電部分，所述第二導(dǎo)電 部分配置成相對(duì)于所述第二力傳感器電極移動(dòng)，使得所述第二力傳感器的第二可變電容響 應(yīng)沿與所述第一方向不同并且與所述輸入表面平行的第二方向施加到所述輸入表面的力 而發(fā)生變化。2. 如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中，沿與所述輸入表面垂直的方向施加到所述輸 入表面的力將所述第一力傳感器電極相對(duì)于所述第一導(dǎo)電部分移動(dòng)以及將所述第二力傳 感器電極相對(duì)于所述第二導(dǎo)電部分移動(dòng)，并且改變所述第一和第二可變電容的至少一個(gè)。3. 如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，所述第一力傳感器還包括： 所述第一力傳感器電極與所述第一導(dǎo)電部分之間的第一重疊面積，所述第一重疊面積 配置成響應(yīng)所述第一襯底與所述第二襯底之間的平行相對(duì)運(yùn)動(dòng)而改變。4. 如權(quán)利要求3所述的輸入裝置，所述第二力傳感器還包括： 所述第二力傳感器電極與所述第二導(dǎo)電部分之間的第二重疊面積，所述第二重疊面積 配置成響應(yīng)所述第一襯底與所述第二襯底之間的平行相對(duì)運(yùn)動(dòng)而保持基本上恒定。5. 如權(quán)利要求3所述的輸入裝置，所述第二力傳感器還包括： 所述第二力傳感器電極與所述第二導(dǎo)電部分之間的第二重疊面積，所述第二重疊面積 配置成響應(yīng)所述第一襯底與所述第二襯底之間的旋轉(zhuǎn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)而改變。6. 如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中，所述第二襯底由導(dǎo)電材料組成，以及所述第一 力傳感器還包括： 所述第一力傳感器電極與所述第二襯底中形成的孔徑之間的第一重疊面積，其中沿 與所述輸入表面平行的方向所施加的力改變所述第一重疊面積，并且改變所述第一可變電 容。7. 如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中，所述第一力傳感器的所述第二襯底的所述第 一導(dǎo)電部分包括設(shè)置在所述第二襯底上的導(dǎo)電材料。8. 如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，所述第二力傳感器還包括： 設(shè)置在所述第一襯底上的第三第一力傳感器電極，所述第三力傳感器電極電容地耦合 到所述第二力傳感器電極，并且配置成相對(duì)于所述第二導(dǎo)電部分移動(dòng)，使得所述第二可變 電容響應(yīng)所述第一襯底與所述第二襯底之間的平行相對(duì)運(yùn)動(dòng)而發(fā)生變化。9. 如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，還包括： 處理系統(tǒng)，在通信上耦合到所述至少一個(gè)傳感器電極以及所述第一和第二力傳感器電 極，所述處理系統(tǒng)配置成： 確定所述感測區(qū)中的輸入物體的位置信息； 基于所述第一可變電容來確定第一電容值并且基于所述第二可變電容來確定第二電 容值；以及 使用所述第一和第二電容值來確定施加到所述輸入表面的所述力的力信息。10. -種包括感測區(qū)的輸入裝置，所述感測區(qū)與所述輸入裝置的輸入表面重疊，所述輸 入裝置包括： 設(shè)置在第一襯底上的至少一個(gè)傳感器電極，所述至少一個(gè)傳感器電極配置成檢測所述 輸入裝置的所述感測區(qū)中的輸入物體； 設(shè)置在所述第一襯底上的多個(gè)力傳感器電極，所述第一襯底在物理上耦合到第二襯 底，并且配置成相對(duì)于所述第二襯底移動(dòng)； 第一可變電容，包括： 設(shè)置在所述第一襯底上的所述多個(gè)力傳感器電極的至少一個(gè)力傳感器電極與所述第 二襯底的第一導(dǎo)電部分之間的電容親合； 第二可變電容，包括： 設(shè)置在所述第一襯底上的所述多個(gè)力傳感器電極的至少一個(gè)力傳感器電極與所述第 二襯底的第二導(dǎo)電部分之間的電容耦合； 其中沿與所述輸入表面平行的第一方向施加到所述輸入表面的力將所述第一襯底相 對(duì)于所述第二襯底移動(dòng)，并且改變所述第一和第二可變電容的至少一個(gè)。11. 如權(quán)利要求10所述的輸入裝置，其中，所述第一可變電容響應(yīng)沿與所述輸入表面 平行的第一方向施加到所述輸入表面的所述力而保持基本上恒定，其中所述第一襯底相對(duì) 于所述第二襯底的移動(dòng)包括平行相對(duì)運(yùn)動(dòng)。12. 如權(quán)利要求11所述的輸入裝置，其中，沿與所述輸入表面垂直的方向施加到所述 輸入表面的力將所述第一襯底相對(duì)于所述第二襯底移動(dòng)，并且改變第一可變電容。13. 如權(quán)利要求12所述的輸入裝置，其中，所述第二可變電容響應(yīng)沿與所述輸入表面 垂直的方向施加到所述輸入表面、引起所述第一襯底相對(duì)于所述第二襯底的移動(dòng)的所述力 而保持基本上恒定。14. 如權(quán)利要求10所述的輸入裝置，其中，所述第一可變電容包括： 設(shè)置在所述第一襯底上的所述多個(gè)力傳感器電極的至少兩個(gè)力傳感器電極與所述第 二襯底的所述第一導(dǎo)電部分之間的電容耦合；以及 其中所述第二可變電容包括： 設(shè)置在所述第一襯底上的所述多個(gè)力傳感器電極的至少兩個(gè)力傳感器電極與所述第 二襯底的所述第二導(dǎo)電部分之間的電容耦合。15. 如權(quán)利要求10所述的輸入裝置，還包括： 第三可變電容，包括： 設(shè)置在所述第一襯底上的所述多個(gè)力傳感器電極的至少一個(gè)力傳感器電極與所述第 二襯底的第三導(dǎo)電部分之間的電容耦合；以及 其中所述第一與第二襯底之間響應(yīng)沿與所述輸入表面平行的所述第一方向所施加的 所述力的旋轉(zhuǎn)相對(duì)移動(dòng)改變所述第三可變電容。16. -種用于輸入裝置的處理系統(tǒng)，所述輸入裝置包括由感測區(qū)所重疊的輸入表面； 所述處理系統(tǒng)包括： 傳感器模塊，包括力傳感器電路，所述傳感器模塊配置成： 操作設(shè)置在所述輸入裝置的第一襯底的第一表面的至少一個(gè)傳感器電極，以便以電容 方式檢測所述感測區(qū)中的輸入物體； 使用設(shè)置在所述第一襯底的第二表面上的多個(gè)力傳感器電極的第一子集來傳送發(fā)射 器信號(hào)，所述第二表面與所述第一表面相對(duì)； 使用設(shè)置在所述第二表面上的所述多個(gè)力傳感器電極的第二子集來接收所產(chǎn)生信 號(hào)； 確定模塊，配置成： 基于在所述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， 其中所述第一所產(chǎn)生信號(hào)響應(yīng)物理上耦合到所述第一襯底并且配置成相對(duì)于所述第一襯 底移動(dòng)的第二襯底的第一導(dǎo)電部分的橫向運(yùn)動(dòng)而改變，所述第一導(dǎo)電部分設(shè)置成與所述第 二子集的所述第一力傳感器電極相對(duì)； 基于在所述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， 其中所述第二所產(chǎn)生信號(hào)響應(yīng)所述第二襯底的第二導(dǎo)電部分的橫向運(yùn)動(dòng)而改變，所述第二 導(dǎo)電部分設(shè)置成與所述第二子集的所述第二力傳感器電極相對(duì)；以及 基于所述第一和第二力值來確定施加到所述輸入表面的橫向力。17. 如權(quán)利要求16所述的處理系統(tǒng)，其中，所述確定模塊還配置成： 使用所述至少一個(gè)傳感器電極來確定所述感測區(qū)中的輸入物體的位置信息； 基于所述位置信息、所述第一力值和所述第二力值來確定所述感測區(qū)中的輸入物體的 力信息；以及 基于所述所確定力信息來實(shí)現(xiàn)用戶界面動(dòng)作。18. 如權(quán)利要求16所述的處理系統(tǒng)，其中，所述確定模塊還配置成： 基于在所述第二子集的第三力傳感器電極所接收的第三所產(chǎn)生信號(hào)來確定第三力值， 其中所述第三所產(chǎn)生信號(hào)響應(yīng)所述第二襯底的所述第二導(dǎo)電部分的垂直運(yùn)動(dòng)而改變，所述 第二導(dǎo)電部分設(shè)置成與所述第二子集的所述第三力傳感器電極相對(duì)；以及 基于所述第一、第二和第三力值來確定施加到所述輸入表面的所述橫向力。19. 如權(quán)利要求18所述的處理系統(tǒng)，其中，所述確定模塊配置成通過下列步驟來確定 施加到所述輸入表面的所述橫向力： 基于所述第一和第三力值來確定沿第一方向到所述輸入表面的橫向力分量；以及 基于所述第二和第三力值來確定沿第二方向到所述輸入表面的橫向力分量。20. 如權(quán)利要求16所述的處理系統(tǒng)，其中，所述確定模塊還配置成： 基于在所述第二子集的第三力傳感器電極所接收的第三所產(chǎn)生信號(hào)來確定第三力值， 其中所述第三所產(chǎn)生信號(hào)響應(yīng)所述第二襯底的第三導(dǎo)電部分的橫向運(yùn)動(dòng)而改變，所述第三 導(dǎo)電部分設(shè)置成與所述第二子集的所述第三力傳感器電極相對(duì)；以及 基于至少所述第一和第三力值來確定施加到所述輸入表面的旋轉(zhuǎn)力。
【專利摘要】一種具有重疊輸入表面的感測區(qū)的輸入裝置包括第一襯底、在物理上耦合到第一襯底的第二襯底以及設(shè)置在第一襯底上并且配置成檢測感測區(qū)中的輸入物體的傳感器電極。第一力傳感器包括設(shè)置在第一襯底上的第一電極以及與第一電極電容地耦合的第二襯底的第一導(dǎo)電部分。第一導(dǎo)電部分配置成相對(duì)于第一電極移動(dòng)，使得第一力傳感器的第一可變電容響應(yīng)沿與觸摸表面平行的第一方向施加到輸入表面的力而發(fā)生變化。
【IPC分類】G06F3/041, G06F3/044
【公開號(hào)】CN105009051
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201480015193
【發(fā)明人】M.布利, S.肖, A.施瓦茨
【申請(qǐng)人】辛納普蒂克斯公司
【公開日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2014年3月12日
【公告號(hào)】US20140267134, WO2014159547A1