專(zhuān)利名稱(chēng)：具有壓敏層的輸入裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及電子裝置，更具體來(lái)說(shuō)，涉及輸入裝置、如接近傳感器裝置。
背景技術(shù)：
接近傳感器裝置(通常又稱(chēng)作觸摸板或觸摸傳感器裝置)廣泛用于各種電子系統(tǒng)中。接近傳感器裝置通常包括往往通過(guò)表面加以區(qū)分的感測(cè)區(qū)，該感測(cè)區(qū)使用電容、電阻、 電感、光、聲和/或其它技術(shù)來(lái)確定一個(gè)或多個(gè)手指、觸控筆和/或其它物體的存在、位置和 /或運(yùn)動(dòng)。接近傳感器裝置連同手指和/或其它物體一起可用于向電子系統(tǒng)提供輸入。例如，接近傳感器裝置用作較大計(jì)算系統(tǒng)的輸入裝置，例如筆記本計(jì)算機(jī)中為整體所需或者作為臺(tái)式計(jì)算機(jī)的外設(shè)的那些輸入裝置。接近傳感器裝置還用于較小系統(tǒng)中，包括諸如個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、遙控器、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)之類(lèi)的手持系統(tǒng)、諸如無(wú)線(xiàn)電話(huà)和文本消息傳遞系統(tǒng)之類(lèi)的通信系統(tǒng)。接近傳感器裝置越來(lái)越多地用于媒體系統(tǒng)中，例如⑶、DVD、MP3、 視頻或其它媒體記錄器或播放器。許多電子裝置包括用戶(hù)界面(UI)以及與UI進(jìn)行交互的輸入裝置(例如界面導(dǎo)航)。典型UI包括用于顯示圖形和/或文本元素的屏幕。這種類(lèi)型的UI的日益增加的使用已經(jīng)引起對(duì)作為指示裝置的接近傳感器裝置的上升需求。在這些應(yīng)用中，接近傳感器裝置可用作值調(diào)整裝置、光標(biāo)控制裝置、選擇裝置、滾動(dòng)裝置、圖形/字符/手寫(xiě)輸入裝置、菜單導(dǎo)航裝置、游戲輸入裝置、按鈕輸入裝置、鍵盤(pán)和/或其它輸入裝置。存在對(duì)輸入裝置的改進(jìn)的持續(xù)需要。具體來(lái)說(shuō)，存在對(duì)作為UI應(yīng)用中的輸入裝置的接近傳感器的性能、功能性和可用性的改進(jìn)的持續(xù)需要。

發(fā)明內(nèi)容
提供便于改進(jìn)的輸入裝置性能的裝置和方法。具體來(lái)說(shuō)，裝置和方法使用壓敏層來(lái)便于輸入，其中壓敏層的電導(dǎo)納率響應(yīng)施加到觸摸表面的壓力而發(fā)生變化。在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種輸入裝置，它包括多個(gè)傳感器電極，其中包括一組主傳感器電極和一組輔助傳感器電極。每個(gè)主傳感器電極電耦合到至少一個(gè)輔助傳感器電極，以便形成一組電導(dǎo)納。 在一個(gè)實(shí)施例中，壓敏層位于傳感器電極與觸摸表面之間，使得壓敏層的導(dǎo)納率響應(yīng)觸摸表面上的壓力而發(fā)生的變化引起主與輔助傳感器電極之間的導(dǎo)納的對(duì)應(yīng)變化。在一個(gè)實(shí)施例中，該組導(dǎo)納包括一組倒介電導(dǎo)納或倒電容。在這個(gè)實(shí)施例中，壓敏層的倒介電常數(shù)響應(yīng)所施加壓力而變化。在對(duì)這些實(shí)施例的變化中，處理系統(tǒng)耦合到主傳感器電極和輔助傳感器電極，以便測(cè)量導(dǎo)納，并且從這些測(cè)量來(lái)確定感測(cè)區(qū)中的輸入物體的位置信息。此外，從這類(lèi)測(cè)量中，處理系統(tǒng)可配置成確定對(duì)觸摸表面施加壓力的輸入物體的壓力信息。最后，處理系統(tǒng)可配置成基于導(dǎo)納的至少一個(gè)的量度的變化方向(即，增加或減少)來(lái)在兩種不同類(lèi)型的物體之間進(jìn)行區(qū)分。這個(gè)實(shí)施例可用于在導(dǎo)電物體和非導(dǎo)電物體之間進(jìn)行區(qū)分。在所有這些實(shí)施例中，能夠采用具有壓敏電導(dǎo)納率(PSEA)的材料或構(gòu)造來(lái)實(shí)現(xiàn)壓敏層。這類(lèi)PSEA材料或構(gòu)造響應(yīng)壓力而改變其導(dǎo)納率。對(duì)于確定對(duì)觸摸表面施加壓力的輸入物體的壓力信息以及對(duì)于確定輸入物體的類(lèi)型，這些實(shí)施例特別有用。


下面將結(jié)合附圖來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選示范實(shí)施例，其中，相似的標(biāo)號(hào)表示相似的元件，以及圖1是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例、包括輸入裝置的示范系統(tǒng)的框圖；圖2-12是按照本發(fā)明的實(shí)施例的輸入裝置的部分的簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式
概述以下具體實(shí)施方式
實(shí)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，并不是預(yù)計(jì)由前面的技術(shù)領(lǐng)域、背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容或以下具體實(shí)施方式
中提供的任何表達(dá)或暗示的理論進(jìn)行限制。本文所述的實(shí)施例涉及稱(chēng)作電導(dǎo)納的電性質(zhì)的測(cè)量。導(dǎo)納是關(guān)于電流將在兩個(gè)電極之間流動(dòng)的順利程度的量度，并且由下式來(lái)定義
Y = G+jB等式 1
其中，Y是導(dǎo)納，G是稱(chēng)作電導(dǎo)的電性質(zhì)，B是稱(chēng)作電納的電性質(zhì)，以及j表示復(fù)數(shù)的虛部。如果電納B的幅值比電導(dǎo)G小許多，則導(dǎo)納說(shuō)成是導(dǎo)電導(dǎo)納(conductive admittance) 或者簡(jiǎn)稱(chēng)為電導(dǎo)。在電納B大于零的那些情況下，它稱(chēng)作倒介電電納。如果電納B大于零， 并且如果B的幅值明顯大于電導(dǎo)G，從而使G比較不重要，則導(dǎo)納被說(shuō)成是倒介電導(dǎo)納。倒介電導(dǎo)納通常又稱(chēng)作倒電容。倒介電導(dǎo)納的數(shù)學(xué)倒數(shù)稱(chēng)作電容阻抗、電容或跨電容。注意， 雖然電容是倒電容的倒數(shù)，但是所有這些術(shù)語(yǔ)指的是普通物理性質(zhì)。唯一差別在于數(shù)學(xué)表示。因此，在本文檔通篇中，術(shù)語(yǔ)“倒介電導(dǎo)納”指的是物理性質(zhì)，術(shù)語(yǔ)“倒電容”、“電容阻抗”、“電容”和“跨電容” 一般能夠互換使用。當(dāng)材料位于接近兩個(gè)電極時(shí)，它能夠改變那些電極之間的導(dǎo)納。通常，材料具有稱(chēng)作導(dǎo)納率的性質(zhì)，導(dǎo)納率確定所測(cè)量導(dǎo)納的變化量。如果材料的類(lèi)型或結(jié)構(gòu)是使得其導(dǎo)納率響應(yīng)所施加壓力而發(fā)生變化，則在兩個(gè)電極之間所測(cè)量的導(dǎo)納將作為所施加壓力的函數(shù)發(fā)生變化。其導(dǎo)納率響應(yīng)壓力而變化的這種材料在本文中稱(chēng)作壓敏材料或者壓敏電導(dǎo)納率 (PSEA)材料。當(dāng)這種材料設(shè)置在作為觸摸感測(cè)系統(tǒng)的一部分的層中時(shí)，在本文中它稱(chēng)作壓敏層或PSEA層。材料的導(dǎo)納率能夠因諸如材料的介電常數(shù)或者其電導(dǎo)率之類(lèi)的整體物理性質(zhì)的變化而發(fā)生變化。這種材料的一個(gè)示例是包含嵌入導(dǎo)電粒子的彈性聚合物。在壓力或壓縮下，粒子一起移動(dòng)成略微靠攏，從而改變材料的介電常數(shù)或電導(dǎo)率。在其它情況下，材料的應(yīng)力或應(yīng)變能夠具有相似效果。材料的導(dǎo)納率還能夠因材料的整體幾何形狀的變化而發(fā)生變化，例如當(dāng)材料在壓力下變形或壓縮時(shí)。在一個(gè)實(shí)施例中，兩個(gè)電極(主傳感器電極與輔助傳感器電極)之間的導(dǎo)納能夠按照如下所述來(lái)測(cè)量。將信號(hào)驅(qū)動(dòng)到主傳感器電極上，從而通過(guò)兩個(gè)傳感器電極之間的電耦合使第二電信號(hào)出現(xiàn)在輔助電極上。所產(chǎn)生的第二電信號(hào)能夠通過(guò)適當(dāng)電路來(lái)測(cè)量，并且從這個(gè)測(cè)量能夠確定兩個(gè)電極之間的導(dǎo)納。在這個(gè)配置中，主傳感器電極有時(shí)稱(chēng)作“發(fā)射傳感器電極”、“驅(qū)動(dòng)傳感器電極”、“發(fā)射器”或“驅(qū)動(dòng)器”——至少對(duì)于它被驅(qū)動(dòng)時(shí)的時(shí)長(zhǎng)內(nèi)是這樣。也可使用其它名稱(chēng)，包括先前名稱(chēng)的縮寫(xiě)或組合(例如“驅(qū)動(dòng)電極”或“驅(qū)動(dòng)器電極”)。在這個(gè)相同配置中，輔助傳感器電極有時(shí)稱(chēng)作“接收傳感器電極”、“接收器電極” 或“接收器”——至少對(duì)于它在因與主傳感器電極的電耦合而接收驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)的時(shí)長(zhǎng)內(nèi)是這樣。類(lèi)似地，也可使用其它名稱(chēng)，包括先前名稱(chēng)的縮寫(xiě)或組合。一些實(shí)施例可包含能夠同時(shí)或者在不同時(shí)間使用的多個(gè)發(fā)射傳感器電極和/或多個(gè)接收傳感器電極。在另一個(gè)實(shí)施例中，單個(gè)傳感器電極與輸入物體之間的導(dǎo)納能夠按照如下所述來(lái)測(cè)量。將電信號(hào)驅(qū)動(dòng)到傳感器電極上，并且使用適當(dāng)電路來(lái)測(cè)量那個(gè)信號(hào)的性質(zhì)。例如，能夠?qū)㈦妷盒盘?hào)驅(qū)動(dòng)到傳感器電極上，并且能夠測(cè)量流到那個(gè)傳感器電極上的所產(chǎn)生電流。 當(dāng)輸入物體接近傳感器電極時(shí)，輸入物體電耦合到傳感器電極，從而引起傳感器電極與輸入物體之間的導(dǎo)納的變化。導(dǎo)納的變化能夠根據(jù)所測(cè)量信號(hào)的變化來(lái)確定?，F(xiàn)在來(lái)看附圖，圖1是與輸入裝置116配合操作的示范電子系統(tǒng)100的框圖。正如下面將更詳細(xì)論述，能夠?qū)崿F(xiàn)輸入裝置116以用作電子系統(tǒng)100的接口。輸入裝置116具有感測(cè)區(qū)118，并且采用處理系統(tǒng)119來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖1中未示出的是一組感測(cè)電極，包括至少一個(gè)主傳感器電極和至少一個(gè)輔助傳感器電極，它們電耦合以形成用于感測(cè)在感測(cè)區(qū)118 中的物體的至少一個(gè)導(dǎo)納。圖1中未示出的還有壓敏層，壓敏層配置成響應(yīng)施加到觸摸表面的壓力而改變導(dǎo)納的至少一個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，壓敏層位于傳感器電極與觸摸表面之間。輸入裝置116配置成通過(guò)便于響應(yīng)于感測(cè)區(qū)中在輸入裝置116附近的物體的用戶(hù)輸入來(lái)提供用戶(hù)界面功能性。具體來(lái)說(shuō)，處理系統(tǒng)119配置成測(cè)量導(dǎo)納的一個(gè)或多個(gè)，這可用于確定感測(cè)區(qū)118中的輸入物體的位置信息。這個(gè)位置信息能夠由系統(tǒng)100用于提供大范圍的用戶(hù)界面功能性。另外，處理系統(tǒng)119可配置成基于導(dǎo)納的量度的至少一個(gè)的變化來(lái)確定對(duì)觸摸表面施加壓力的輸入物體的壓力信息。此外，處理系統(tǒng)119可配置成基于導(dǎo)納的量度的至少一個(gè)的變化的符號(hào)(方向)來(lái)確定輸入物體類(lèi)型，例如在導(dǎo)電和非導(dǎo)電輸入物體之間進(jìn)行區(qū)分。壓力信息和/或物體類(lèi)型信息則可由處理系統(tǒng)119或者由電子系統(tǒng)100用作確定輸入物體所指示的用戶(hù)輸入的一部分。所確定的壓力信息可由系統(tǒng)100用于提供大范圍的用戶(hù)界面功能性，例如指示什么時(shí)候用戶(hù)已經(jīng)“按壓”以便采用輸入裝置116來(lái)選擇特定項(xiàng)。在其它實(shí)施例中，位置和壓力信息能夠共同用于提供用戶(hù)界面功能性。例如，施加在不同位置的相同壓力可引起不同的系統(tǒng)響應(yīng)。同樣地，所確定物體類(lèi)型信息可由系統(tǒng)100用于增強(qiáng)用戶(hù)界面，例如響應(yīng)導(dǎo)電物體而提供一種類(lèi)型的功能性，但響應(yīng)非導(dǎo)電物體而提供不同類(lèi)型的功能性。在所有這些實(shí)施例中，能夠采用具有壓敏導(dǎo)納率的PSEA材料或PSEA層來(lái)實(shí)現(xiàn)壓敏層?；氐綀D1，電子系統(tǒng)100意在表示任何類(lèi)型的固定或便攜計(jì)算機(jī)，包括工作站、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、視頻游戲播放器、通信裝置(例如無(wú)線(xiàn)電話(huà)和消息傳遞裝置)、媒體裝置記錄器和播放器(例如電視機(jī)、有線(xiàn)電視盒、音樂(lè)播放器和視頻播放器)、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)以及能夠接受來(lái)自用戶(hù)的輸入和處理信息的其它裝置。相應(yīng)地，系統(tǒng)100的各個(gè)實(shí)施例可包括任何類(lèi)型的處理系統(tǒng)、存儲(chǔ)器或顯示器。另外，系統(tǒng)100的元件可經(jīng)由協(xié)議和連接的任何組合進(jìn)行通信，包括總線(xiàn)、網(wǎng)絡(luò)或其它有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)互連。它們的非限制性示例包括I2C、 SPI、PS/2、通用串行總線(xiàn)(USB)、Bluetooth 、RF、IRDA。輸入裝置116對(duì)位置輸入敏感，例如感測(cè)區(qū)118中的一個(gè)或多個(gè)輸入物體的位置或運(yùn)動(dòng)。觸控筆114在圖1中示為示范輸入物體，并且其它示例包括手指(未示出)。本文所使用的“感測(cè)區(qū)” 118預(yù)計(jì)廣義地包含輸入裝置116上方、周?chē)?、之中?或附近、其中傳感器能夠檢測(cè)輸入物體的任何空間。在一個(gè)常規(guī)實(shí)施例中，感測(cè)區(qū)118沿一個(gè)或多個(gè)方向從輸入裝置116的表面延伸到空間中，直到噪聲和降低的信號(hào)阻止準(zhǔn)確的物體檢測(cè)。這個(gè)距離可以是大約小于一毫米、數(shù)毫米、數(shù)厘米或者以上，并且可隨所使用的位置感測(cè)技術(shù)的類(lèi)型和預(yù)期的精度而極大改變。相應(yīng)地，特定感測(cè)區(qū)118的平面度、大小、形狀和準(zhǔn)確位置能夠?qū)χ饌€(gè)實(shí)施例極為不同。具有矩形投影形狀的感測(cè)區(qū)是常見(jiàn)的，但是許多其它形狀是可能的。例如，取決于傳感器圖案和周?chē)娐?、與任何輸入物體的屏蔽等的設(shè)計(jì)，能夠使感測(cè)區(qū)118具有其它形狀的二維投影。類(lèi)似方式能夠用于定義感測(cè)區(qū)的三維形狀。例如，傳感器設(shè)計(jì)、屏蔽、信號(hào)操縱等的任何組合能夠有效地定義圖1中的第三維(出入頁(yè)面)的感測(cè)區(qū)。這類(lèi)傳感器已經(jīng)配置成通過(guò)測(cè)量導(dǎo)納的變化來(lái)感測(cè)物體，它們能夠響應(yīng)附近輸入物體的接近性以及這類(lèi)輸入物體施加到感測(cè)表面的壓力。一些這類(lèi)傳感器能夠響應(yīng)多個(gè)輸入物體(例如手指、筆)的同時(shí)存在，并且這些傳感器能夠提供每個(gè)輸入物體施加到感測(cè)表面的壓力的單獨(dú)量度。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)納可以是倒介電導(dǎo)納(即，主與輔助傳感器電極之間的電耦合是電容或跨電容)。除了在輸入物體與感測(cè)表面相接觸的同時(shí)來(lái)確定壓力信息之外，這類(lèi)實(shí)施例對(duì)于檢測(cè)接近感測(cè)表面的輸入物體也是特別有用的。在這些實(shí)施例中，輸入裝置116 可通過(guò)測(cè)量跨電容的變化來(lái)確定壓力信息，其中跨電容的變化產(chǎn)生于響應(yīng)由輸入物體所施加的壓力而發(fā)生的壓敏層的倒介電導(dǎo)納的變化。輸入裝置116還可通過(guò)確定所測(cè)量跨電容的至少一個(gè)的變化的符號(hào)(方向)，來(lái)確定輸入物體類(lèi)型，例如輸入物體是導(dǎo)電還是非導(dǎo)電的。在另一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)納可以是導(dǎo)電導(dǎo)納，在這種情況下，壓敏層主要響應(yīng)壓力而改變其電導(dǎo)率。處理系統(tǒng)119耦合到電子系統(tǒng)100。處理系統(tǒng)119能夠?qū)τ趶膫鞲衅魉邮盏男盘?hào)執(zhí)行各種過(guò)程，以便實(shí)現(xiàn)輸入裝置116。例如，處理系統(tǒng)119能夠選擇或連接單獨(dú)傳感器電極，檢測(cè)存在/接近性，計(jì)算位置或運(yùn)動(dòng)信息，或者將物體運(yùn)動(dòng)解釋為手勢(shì)。在一些實(shí)施例中，輸入裝置116使用處理系統(tǒng)119向電子系統(tǒng)100提供位置信息的電子標(biāo)記。系統(tǒng)100適當(dāng)?shù)靥幚順?biāo)記，以便接受來(lái)自用戶(hù)的輸入，在顯示器上移動(dòng)光標(biāo)或其它物體，或者用于任何其它目的。在這類(lèi)實(shí)施例中，處理系統(tǒng)119能夠在閾值被達(dá)到時(shí)或者響應(yīng)諸如被識(shí)別的物體運(yùn)動(dòng)的一劃之類(lèi)的某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，而不斷向電子系統(tǒng)100報(bào)告位置信息。在其它實(shí)施例中，處理系統(tǒng)119直接處理標(biāo)記，以便基于任何數(shù)量和種類(lèi)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)接受來(lái)自用戶(hù)的輸入，在顯示器上移動(dòng)光標(biāo)或其它物體，或者用于任何其它目的。在本說(shuō)明書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“處理系統(tǒng)”包括適合于執(zhí)行所述操作的任何數(shù)量的處理元件。因此，處理系統(tǒng)119能夠包括任何數(shù)量的分立組件、任何數(shù)量的集成電路、固件代碼和 /或軟件代碼——執(zhí)行所述操作所需的一切。在一些實(shí)施例中，組成處理系統(tǒng)119的所有處理元件共同位于輸入裝置116之中或附近。在其它實(shí)施例中，這些元件將是物理分離的，其中處理系統(tǒng)119的一些元件靠近傳感器電極，而一些元件在其它位置(例如在電子系統(tǒng)100 的其它電路附近)。在這后一個(gè)實(shí)施例中，少量處理可由傳感器附近的元件來(lái)執(zhí)行，而大多數(shù)處理可由其它位置的元件來(lái)執(zhí)行。此外，處理系統(tǒng)119能夠與電子系統(tǒng)100的某個(gè)部分進(jìn)行通信，并且與電子系統(tǒng)的那個(gè)部分物理地分離或者物理地集成。例如，處理系統(tǒng)119能夠至少部分駐留在微處理器上，用于執(zhí)行電子系統(tǒng)100的功能，除了實(shí)現(xiàn)輸入裝置116之外。本申請(qǐng)中使用的術(shù)語(yǔ)“電子系統(tǒng)”和“電子裝置”廣義地表示與輸入裝置116配合操作的任何類(lèi)型的裝置。因此，電子系統(tǒng)100可包括其中能夠?qū)崿F(xiàn)輸入裝置116或者輸入裝置116能夠與其耦合的任何類(lèi)型的裝置或多個(gè)裝置。因此，輸入裝置116可實(shí)現(xiàn)為電子系統(tǒng)100的一部分或者使用任何適當(dāng)技術(shù)來(lái)耦合到電子系統(tǒng)100。作為非限制性示例，電子系統(tǒng)100因而可包括以上所列的任何類(lèi)型的計(jì)算裝置或者另一輸入裝置(例如物理小鍵盤(pán)或者另一觸摸傳感器裝置)。在一些情況下，電子系統(tǒng)100本身是較大系統(tǒng)的外設(shè)。例如，電子系統(tǒng)100可能是諸如遙控器之類(lèi)的數(shù)據(jù)輸入裝置或者諸如顯示系統(tǒng)之類(lèi)的數(shù)據(jù)輸出裝置，它使用適當(dāng)?shù)挠芯€(xiàn)或無(wú)線(xiàn)技術(shù)來(lái)與計(jì)算系統(tǒng)進(jìn)行通信。還應(yīng)當(dāng)注意，電子系統(tǒng)100 的各種元件(任何處理器、存儲(chǔ)器等)可實(shí)現(xiàn)為輸入裝置116的一部分、較大系統(tǒng)的一部分或者實(shí)現(xiàn)為它們的組合。另外，電子系統(tǒng)100可以是輸入裝置116的主機(jī)或從機(jī)。在一些實(shí)施例中，輸入裝置116采用感測(cè)區(qū)118附近的按鈕120或其它輸入裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。按鈕120能夠?qū)崿F(xiàn)成向輸入裝置116提供附加輸入功能性。例如，按鈕能夠用于便于使用接近傳感器裝置來(lái)選擇項(xiàng)。當(dāng)然，這只是關(guān)于能夠如何將附加輸入功能性加入輸入裝置116的一個(gè)示例，并且在其它實(shí)現(xiàn)中，輸入裝置116可包括備選或附加輸入裝置，例如物理或虛擬開(kāi)關(guān)或者附加接近感測(cè)區(qū)。相反，輸入裝置116能夠不采用附加輸入裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)。同樣，處理系統(tǒng)119所確定的位置信息能夠是物體存在的任何適當(dāng)標(biāo)記。例如，處理系統(tǒng)119能夠?qū)崿F(xiàn)成確定“零維” 1比特位置信息(例如近/遠(yuǎn)或接觸/無(wú)接觸)或者作為標(biāo)量的“一維”位置信息(例如沿感測(cè)區(qū)的位置或運(yùn)動(dòng))。處理系統(tǒng)119還能夠?qū)崿F(xiàn)成確定作為值的組合的多維位置信息(例如二維水平/垂直軸、三維水平/垂直/深度軸、角/ 徑向軸或者跨越多個(gè)維的軸的任何其它組合)等。處理系統(tǒng)119還能夠?qū)崿F(xiàn)成確定與時(shí)間或歷史有關(guān)的信息。此外，本文所使用的術(shù)語(yǔ)“位置信息”預(yù)計(jì)廣義地包含絕對(duì)和相對(duì)位置類(lèi)型信息， 以及還包含諸如速度、加速度等的其它類(lèi)型的空間域信息，其中包含沿一個(gè)或多個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)的測(cè)量。各種形式的位置信息還可包括時(shí)間歷史成分，如同手勢(shì)識(shí)別等的情況中那樣。 正如下面將更詳細(xì)描述，來(lái)自處理系統(tǒng)119的位置信息便于全系列的界面輸入，包括將接近傳感器裝置用作用于光標(biāo)控制、滾動(dòng)和其它功能的指示裝置。同樣地，本文所使用的術(shù)語(yǔ) “壓力信息”預(yù)計(jì)廣義地表示所施加壓力的任何量度。在一些實(shí)施例中，輸入裝置116適配為觸摸屏界面的一部分。具體來(lái)說(shuō)，接近傳感器裝置與被感測(cè)區(qū)118的至少一部分重疊的顯示屏幕相結(jié)合。輸入裝置116和顯示屏幕共同提供用于與電子系統(tǒng)100進(jìn)行接口的觸摸屏。顯示屏幕能夠是能夠向用戶(hù)顯示可視界面的任何類(lèi)型的電子顯示器，并且能夠包括任何類(lèi)型的LED (包括有機(jī)LED (OLED))、CRT、IXD、 等離子、EL或其它顯示技術(shù)。當(dāng)這樣實(shí)現(xiàn)時(shí)，輸入裝置116能夠用于例如通過(guò)下列步驟來(lái)激活電子系統(tǒng)100上的功能允許用戶(hù)通過(guò)將輸入物體放在感測(cè)區(qū)中靠近與功能關(guān)聯(lián)或者以其它方式來(lái)標(biāo)識(shí)功能的圖標(biāo)或者其它用戶(hù)界面元素處，來(lái)選擇該功能。因此，用戶(hù)放置物體能夠?qū)﹄娮酉到y(tǒng)100標(biāo)識(shí)該功能。同樣地，輸入裝置116能夠用于便于用戶(hù)界面交互，例如按鈕功能、滾動(dòng)、平移、菜單導(dǎo)航、光標(biāo)控制等等。作為另一個(gè)示例，接近傳感器裝置能夠用于例如通過(guò)實(shí)現(xiàn)對(duì)裝置參數(shù)的變更來(lái)便于值調(diào)整。裝置參數(shù)能夠包括諸如顏色、色調(diào)、亮度和對(duì)比度之類(lèi)的可視參數(shù)、諸如音量、音調(diào)和強(qiáng)度之類(lèi)的聽(tīng)覺(jué)參數(shù)、諸如速度和放大率之類(lèi)的操作參數(shù)。在這些示例中，接近傳感器裝置用于通常通過(guò)使用感測(cè)區(qū)118中的物體運(yùn)動(dòng)來(lái)激活功能并且然后執(zhí)行調(diào)整。還應(yīng)當(dāng)理解，整個(gè)裝置的不同部分能夠廣泛地共享物理元件。例如，一些顯示和接近感測(cè)技術(shù)能夠?qū)⑾嗤娊M件用于顯示和感測(cè)。作為另一個(gè)示例，輸入裝置能夠利用相同電組件的一部分來(lái)感測(cè)多個(gè)不同輸入(例如不同輸入裝置或者在不同位置的輸入)或者同一輸入的多個(gè)方面(例如與同一用戶(hù)輸入關(guān)聯(lián)的壓力和位置信息)。還應(yīng)當(dāng)理解，雖然本發(fā)明的實(shí)施例在本文中將在全功能接近傳感器裝置(a fully functioning proximity sensor device)的上下文中來(lái)描述，但是本發(fā)明的元件能夠作為各種形式的程序產(chǎn)品來(lái)分發(fā)。例如，本發(fā)明的元件能夠作為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上的接近傳感器程序來(lái)實(shí)現(xiàn)和分發(fā)。另外，本發(fā)明的實(shí)施例同樣適用，而與用于執(zhí)行分發(fā)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的特定類(lèi)型無(wú)關(guān)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例包括存儲(chǔ)棒/卡/模塊和磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器，它們可使用flash、光、磁、全息或者任何其它存儲(chǔ)技術(shù)。輸入裝置116的一些實(shí)施例實(shí)現(xiàn)對(duì)包括手指和觸控筆的任何類(lèi)型的輸入裝置的壓力感測(cè)。另外，在一些實(shí)施例中，輸入裝置116通過(guò)實(shí)質(zhì)耦合到地的物體(例如手指或者人手持的導(dǎo)電觸控筆)以及通過(guò)沒(méi)有實(shí)質(zhì)耦合到地的物體(例如非導(dǎo)電觸控筆或者與任何大接地體(ground mass)絕緣的導(dǎo)電物體)來(lái)實(shí)現(xiàn)輸入。在這些實(shí)施例中，輸入裝置116允許采用任何觸控筆的筆式輸入。在手指和非導(dǎo)電觸控筆均可能使用的實(shí)施例中，輸入裝置 116還提供在這些導(dǎo)電手指和非導(dǎo)電觸控筆之間進(jìn)行區(qū)分的能力。此外，一些實(shí)施例實(shí)現(xiàn) “全圖像感測(cè)”。通過(guò)“全圖像感測(cè)”，輸入裝置116能夠生成感測(cè)區(qū)中的用戶(hù)輸入的二維圖像，而不是沿特定軸或其它備選的用戶(hù)輸入的投影。在一個(gè)實(shí)施例中，二維圖像可稱(chēng)作“導(dǎo)納圖像”?！叭珗D像感測(cè)”通過(guò)同時(shí)使用多個(gè)輸入物體、例如手指和觸控筆的任何組合，來(lái)幫助便于用戶(hù)輸入。所有這些有益效果能夠以?xún)?yōu)于常規(guī)觸摸傳感器的極小附加成本來(lái)得到。
壓敏層具有壓敏導(dǎo)納率的各種不同的PSEA材料和/或構(gòu)造可用于形成壓敏層。例如，一些這類(lèi)材料可響應(yīng)所施加壓力而改變其介電常數(shù)或電導(dǎo)率。壓敏層的其它構(gòu)造可使用響應(yīng)壓力的厚度的變化引起導(dǎo)納率的變化的材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。作為一個(gè)具體示例，壓敏層能夠由在壓力下變形并且在壓力去除時(shí)返回其原樣的彈性材料來(lái)構(gòu)成。彈性材料可具有設(shè)置在其上或其中的導(dǎo)電膜或者其它導(dǎo)電元件，以便增強(qiáng)導(dǎo)納率的變化。這類(lèi)彈性材料的示例包括軟泡沫(compliant foam)、各種橡膠和硅凝膠。構(gòu)成壓敏層的另一種方法包括使用懸在氣隙之上的柔性材料。柔性材料還可具有設(shè)置在其上的導(dǎo)電膜或者其它導(dǎo)電元件，以便增強(qiáng)導(dǎo)納率的變化。來(lái)自輸入物體的壓力使柔性材料偏斜，從而減小氣隙的大小，并且按照上述方式來(lái)改變所測(cè)量導(dǎo)納。對(duì)于響應(yīng)所施加壓力而改變其電導(dǎo)率或倒介電常數(shù)的某些材料，因這種壓力而引起的厚度的變化屬于次于電導(dǎo)率或倒介電常數(shù)的變化的考慮因素。實(shí)際上，許多這些材料可以是實(shí)質(zhì)剛性的，從而在壓力下僅細(xì)微地改變厚度。另外，一些材料在被壓縮時(shí)僅沿一個(gè)軸(例如厚度)才是導(dǎo)電的或者在其電導(dǎo)率或倒介電常數(shù)方面是各向異性的。作為一個(gè)具體示例，由3M公司研制的稱(chēng)作壓力感測(cè)膜的材料在被壓縮時(shí)沿Z (厚度)軸是導(dǎo)電的。 其它材料可沿所有軸是同樣導(dǎo)電的(即，這些材料在被壓縮時(shí)是各向同性地導(dǎo)電或倒介電 (elastive)的)。此外，壓敏層可具有包括一種或多種不同類(lèi)型的材料的構(gòu)造。例如，壓敏層可包括設(shè)置在表面或者設(shè)置在兩個(gè)表面之間的壓敏材料。這類(lèi)配置可包括各種壓敏和非壓敏材料段。現(xiàn)在來(lái)看圖2，示出壓敏層構(gòu)造的若干示例截面。圖2A示出其中壓敏層200包括單層壓敏材料210的示例。這種實(shí)施例可包括具有響應(yīng)壓力而改變的性質(zhì)、如導(dǎo)納率的任何適當(dāng)材料。圖2B示出其中壓敏層500包括壓敏材料212和絕緣體214的示例。在這個(gè)實(shí)施例中，絕緣體214位于壓敏材料212上面。圖2C示出其中壓敏層200包括壓敏材料216和絕緣體218的第二示例。在這個(gè)實(shí)施例中，絕緣體218位于壓敏材料216下面。圖2D示出其中壓敏層200包括壓敏材料220和兩個(gè)絕緣體222、224的示例。在這個(gè)實(shí)施例中，絕緣體222和2M設(shè)置在壓敏材料220的相對(duì)表面上。各種不同材料能夠用于圖2B-2D的絕緣體。例如，絕緣體能夠包括用于將壓敏材料附連到輸入裝置的上或下元件的粘合層，例如包括傳感器的其它部分的襯底?，F(xiàn)在來(lái)看圖2E，示出另一個(gè)實(shí)施例，其中壓敏層200包括多個(gè)壓敏段228。在一個(gè)實(shí)施例中，按照直線(xiàn)陣或者另外某種圖案來(lái)布置段228。在一個(gè)實(shí)施例中，段228的每個(gè)設(shè)置在主和輔助傳感器電極(未示出)的匯合區(qū)(稍后更詳細(xì)描述)之上。在另一個(gè)實(shí)施例中，段228的每個(gè)設(shè)置在至少一個(gè)主傳感器電極或者至少一個(gè)輔助傳感器電極之上。在其它示例中，段設(shè)置在主和輔助傳感器電極附近的其它區(qū)域中。這個(gè)實(shí)施例的變化如圖2F、圖2G和圖2H所示。在這些實(shí)施例的每個(gè)中，壓敏層包括多個(gè)壓敏段2 和一個(gè)或多個(gè)絕緣體230。例如，圖2F示出一個(gè)實(shí)施例，其中壓敏層200 包括在多個(gè)壓敏段2 下面的絕緣體230。作為另一個(gè)示例，圖2G示出一個(gè)實(shí)施例，其中壓敏層200包括在多個(gè)壓敏段2 上面的絕緣體230。作為另一個(gè)示例，圖2H示出一個(gè)實(shí)施例，其中壓敏層200包括在多個(gè)壓敏段2 上面和下面的絕緣體230。此外，在前面實(shí)施例的任一個(gè)中，絕緣體230可由多個(gè)絕緣體段組成，其中絕緣體段能夠確定大小為相似于、小于或大于壓敏段228。在一些實(shí)施例中，為了增強(qiáng)性能，導(dǎo)電元件可包含在壓敏層上面、下面或里面。圖21示出一個(gè)實(shí)施例，其中壓敏層200包括位于壓敏材料232上面的導(dǎo)電元件234。圖2J示出一個(gè)實(shí)施例，其中壓敏層200包括位于壓敏材料236下面的導(dǎo)電元件238。圖I示出一個(gè)實(shí)施例，其中壓敏層200包括設(shè)置在壓敏材料240里面的導(dǎo)電元件M2。圖2L示出一個(gè)實(shí)施例，其中壓敏層200包括位于壓敏材料250上面的多個(gè)導(dǎo)電元件252。在另一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)導(dǎo)電元件252位于壓敏材料250下面。當(dāng)壓敏層響應(yīng)所施加壓力而改變其導(dǎo)納率或變形時(shí)，導(dǎo)電元件能夠增強(qiáng)導(dǎo)納的變化。因此，已經(jīng)注意到，壓敏層能夠由大量材料并且采用大量幾何形狀來(lái)構(gòu)成，并且不是要將本發(fā)明限制于本文所述的壓敏層的示例。相反，在受到力或壓力時(shí)引起兩個(gè)附近傳感器電極之間的電導(dǎo)納的變化的任何材料層包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
單結(jié)點(diǎn)(node)實(shí)施例現(xiàn)在來(lái)看圖3，示出輸入裝置300的截面?zhèn)纫晥D。輸入裝置300包括襯底層302、主傳感器電極304、輔助傳感器電極306、壓敏層308和保護(hù)層310。在圖3所示的實(shí)施例中， 主和輔助傳感器電極(例如電極304和306)在同一層上形成并且分隔某個(gè)水平距離。相比之下，在下面將論述的其它實(shí)施例中，主和輔助傳感器電極可在之間有絕緣體層的獨(dú)立層上形成。應(yīng)當(dāng)注意，雖然圖3中示出所有這些元件，但是它們的一部分、如保護(hù)層310在某些實(shí)施例中可能不存在。圖3所示的實(shí)施例能夠按照各種方式來(lái)形成。例如，主和輔助傳感器電極304、306 可設(shè)置在襯底層302的一面上。但是，在其它實(shí)施例中，電極的一部分可設(shè)置在襯底層302 的相對(duì)面上。在其它實(shí)施例中，主和輔助傳感器電極304、306可按照重疊方式設(shè)置在襯底的同一面上，在它們重疊的位置通過(guò)絕緣體來(lái)分隔。在一個(gè)實(shí)施例中，主和輔助傳感器電極能夠配置成用作接近傳感器或者“接近按鈕”供用戶(hù)輸入。注意，圖3的構(gòu)造能夠擴(kuò)展成結(jié)合多個(gè)主傳感器電極和/或多個(gè)輔助傳感器電極，從而實(shí)現(xiàn)諸如滾動(dòng)條、多個(gè)接近按鈕集合以及能夠檢測(cè)多個(gè)物體并且確定多維的位置信息的通用物體檢測(cè)器之類(lèi)的輸入裝置?！銇?lái)說(shuō)，主傳感器電極304和輔助傳感器電極306經(jīng)由電導(dǎo)納來(lái)耦合。當(dāng)諸如手指312之類(lèi)的輸入物體接近輸入裝置300(即，在輸入裝置300的感測(cè)區(qū)之內(nèi))時(shí)，它們引起電極之間的導(dǎo)納的變化。導(dǎo)納的這個(gè)變化能夠被測(cè)量，并且用于生成輸入物體的位置 fn息ο諸如手指312之類(lèi)的輸入物體還可對(duì)輸入裝置300施加壓力。具體來(lái)說(shuō)，手指312 能夠壓在輸入裝置的保護(hù)層310上。手指312壓在保護(hù)層310上又對(duì)壓敏層308施加壓力 (或力)。這個(gè)壓力改變壓敏層308的導(dǎo)納率，從而引起電極304與306之間的導(dǎo)納的進(jìn)一步變化。這種進(jìn)一步變化的量度可用于確定對(duì)保護(hù)層310施加壓力的物體的壓力信息。在一個(gè)具體實(shí)現(xiàn)中，主傳感器電極304與輔助傳感器電極306之間的導(dǎo)納能夠是倒介電導(dǎo)納或者跨電容?？珉娙莸淖兓?例如增加或減小)的方向(符號(hào))將取決于物體的類(lèi)型，例如物體是導(dǎo)電還是非導(dǎo)電的。因此，跨電容的變化的符號(hào)可用于確定對(duì)保護(hù)層 310(或者當(dāng)保護(hù)層310不存在時(shí)對(duì)壓敏層308)施加壓力的物體是導(dǎo)電物體還是非導(dǎo)電物體。變化的符號(hào)能夠用于確定輸入物體類(lèi)型。在一個(gè)實(shí)施例中，壓敏層308選擇成響應(yīng)壓力而增加電導(dǎo)率，并且主傳感器電極 304與輔助傳感器電極306之間的導(dǎo)納是導(dǎo)電導(dǎo)納或電導(dǎo)。在這種實(shí)施例中，壓敏層308 在沒(méi)有施加壓力時(shí)可具有極低電導(dǎo)率，并且因而本質(zhì)上可以是絕緣體。當(dāng)施加壓力時(shí)，電導(dǎo)率在施加壓力的區(qū)域附近的層的區(qū)域中增加。這種電導(dǎo)率增加的速率和范圍取決于壓敏層 308中使用的材料。在各個(gè)實(shí)施例中，為了確定輸入物體的壓力信息，可使用閾值水平?？紤]導(dǎo)電物體觸摸保護(hù)層310，其中導(dǎo)電物體足夠大以完全覆蓋主傳感器電極304和輔助傳感器電極306 的匯合區(qū)。當(dāng)這種導(dǎo)電物體沒(méi)有施加充分壓力以引起壓敏層308的導(dǎo)納率的變化時(shí)，它產(chǎn)生所測(cè)量導(dǎo)納的幅值的變化的閾值水平。超過(guò)這個(gè)閾值水平的所測(cè)量導(dǎo)納的幅值的任何進(jìn)一步變化可能是壓敏層308的導(dǎo)納率的變化結(jié)果，并且因此能夠用作由導(dǎo)電物體對(duì)保護(hù)層 310所施加的壓力的量度。相反，觸摸表面附近但沒(méi)有施加明顯壓力的諸如觸控筆之類(lèi)的非導(dǎo)電物體將不會(huì)引起所測(cè)量導(dǎo)納的幅值的明顯變化，并且因而通常將不是可檢測(cè)的。但是，當(dāng)非導(dǎo)電物體對(duì)保護(hù)層310(并且由此對(duì)壓敏層308)施加壓力時(shí)，它引起所測(cè)量導(dǎo)納的幅值的變化。所測(cè)量導(dǎo)納的幅值的變化量是由非導(dǎo)電物體對(duì)保護(hù)層310所施加的壓力的量度。聯(lián)系在一起， 導(dǎo)納的量度的確定可用于確定感測(cè)區(qū)中和/或?qū)ΡＷo(hù)層310施加壓力的物體的位置信息、 壓力信息和/或類(lèi)型信息。各種不同材料和技術(shù)能夠用于形成主傳感器電極304和輔助傳感器電極306。例如，這些電極能夠使用諸如ITO(氧化銦錫)、銀或碳導(dǎo)電墨水或者銅之類(lèi)的導(dǎo)電材料來(lái)形成圖案。此外，可使用任何適當(dāng)?shù)膱D案形成過(guò)程，包括濺射沉積、印刷和蝕刻。保護(hù)層310設(shè)置在壓敏層308上。通常，保護(hù)層310包括允許壓力或力被傳送到壓敏層308的柔性材料。在一個(gè)實(shí)施例中，鑲嵌(applique)用作保護(hù)層310。在一個(gè)實(shí)施例中， 保護(hù)層310包括觸摸表面，并且形成設(shè)計(jì)成由用戶(hù)觸摸的觸摸傳感器的一部分。當(dāng)用作觸摸表面時(shí)，保護(hù)層310優(yōu)選地具有舒適觸覺(jué)感或質(zhì)地。由于這種觸摸表面是用戶(hù)可觀看的， 所以它優(yōu)選地還具有舒適視覺(jué)質(zhì)地。保護(hù)層310能夠由任何適當(dāng)材料來(lái)形成。例如，保護(hù)層310能夠使用諸如以商標(biāo)名MYLAR銷(xiāo)售之類(lèi)的一片紋面聚酯材料(textured polyester material)來(lái)形成。在使用聚酯的情況下，保護(hù)層310能夠具有任何適當(dāng)厚度。在許多實(shí)施例中，保護(hù)層包括其下側(cè)的粘合劑，用于將其固定到壓敏層308的頂部或者固定到包含壓敏層308的襯底。用于形成保護(hù)層310的材料的范圍能夠從完全不透明到完全透明。保護(hù)層310的表面可涂漆或者以其它方式著色，以便提供均勻外觀。作為替代或補(bǔ)充，能夠(例如經(jīng)由) 絲網(wǎng)印刷涂敷標(biāo)志、文字、圖形、它們的組合或者其它圖案，來(lái)代替均勻涂漆層。往往將這類(lèi)裝飾嵌入或涂敷在保護(hù)層的背面，使得保護(hù)它們以避免在使用期間磨損。適合于保護(hù)層 310的其它材料包括各種塑料，其中包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亞胺和聚碳酸酯(有時(shí)以商標(biāo)名LEXAN銷(xiāo)售)、它們的組合等等。在采用聚碳酸酯的一個(gè)實(shí)施例中，保護(hù)層的薄板厚度往往在大約0. Imm至大約0. 6mm的范圍之內(nèi)。在一些實(shí)施例中，可能希望將壓敏層308與傳感器電極絕緣，以使得壓敏層沒(méi)有與傳感器電極進(jìn)行歐姆接觸。這可采用壓敏層308與電極之間的充分分隔來(lái)實(shí)現(xiàn)。作為替代或補(bǔ)充，絕緣層可設(shè)置在壓敏層308與傳感器電極之間。對(duì)于下面將更詳細(xì)描述的一些明晰的實(shí)施例，主傳感器電極304和輔助傳感器電極306還能夠在(離壓敏層更遠(yuǎn)的)底襯底的下側(cè)上形成圖案，或者諸如PET片之類(lèi)的薄絕緣材料能夠放置在傳感器電極上面(即， 在傳感器電極與壓敏層308之間)。例如，PET片可放置在主和輔助傳感器電極之上，在氣隙和柔性層之下?，F(xiàn)在來(lái)看圖4，示出輸入裝置400的截面?zhèn)纫晥D。與輸入裝置300相似，輸入裝置 400包括襯底層402、主傳感器電極404、輔助傳感器電極406、壓敏層408和保護(hù)層410。這個(gè)實(shí)施例與圖3所示實(shí)施例的不同之處在于，電極404和406位于壓敏層408與保護(hù)層410 之間。這個(gè)實(shí)施例可在很大程度上像以上參照?qǐng)D3所述那樣操作；但是，在這個(gè)實(shí)施例中， 壓力通過(guò)主傳感器電極404和輔助感測(cè)電極406傳送到壓敏層408。因此，輸入裝置能夠確定位置和壓力信息，并且在一些實(shí)施例中能夠確定施加壓力的物體的類(lèi)型?，F(xiàn)在來(lái)看圖5，示出示范輸入裝置500的截面?zhèn)纫晥D。輸入裝置500包括絕緣層 502、主傳感器電極504和輔助傳感器電極506。這個(gè)實(shí)施例與圖3所示實(shí)施例的不同之處在于，主傳感器電極和輔助傳感器電極處于不同層上，通過(guò)絕緣層來(lái)分隔。最后，保護(hù)層510 覆蓋壓敏層308。
多結(jié)點(diǎn)實(shí)施例圖5所示的實(shí)施例是僅包括一個(gè)主傳感器電極504和一個(gè)輔助傳感器電極506的輸入裝置500。這種實(shí)施例能夠確定零維位置信息以及每次確定一個(gè)物體的壓力和類(lèi)型信息。其它實(shí)現(xiàn)可包括共同設(shè)置的多個(gè)主和/或多個(gè)輔助傳感器電極，從而實(shí)現(xiàn)同時(shí)確定多個(gè)輸入物體的這種信息的能力。另外，這類(lèi)裝置通常能夠確定更大范圍的位置信息，例如先前所述的一維和二維位置信息。下面將描述多個(gè)這些不同的實(shí)施例?，F(xiàn)在來(lái)看圖6，示出示范輸入裝置600的頂視圖。在這個(gè)實(shí)施例中，輸入裝置600 包括一組主傳感器電極604、一組輔助傳感器電極606和設(shè)置在它們上面的壓敏層308。在這類(lèi)實(shí)施例中，存在主和輔助傳感器電極在物理上充分接近以便經(jīng)歷實(shí)質(zhì)電耦合的位置。 這些位置在本文中稱(chēng)作匯合區(qū)，并且表示能夠測(cè)量獨(dú)立導(dǎo)納的位置。在這個(gè)實(shí)施例中，匯合區(qū)位于主和輔助傳感器電極的各交叉點(diǎn)周?chē)?。每個(gè)這種匯合區(qū)能夠被認(rèn)為是輸入裝置600 的檢測(cè)結(jié)點(diǎn)。在其它實(shí)施例中，匯合區(qū)位于主傳感器電極和輔助傳感器電極在物理上彼此相鄰的位置。因此，匯合區(qū)和對(duì)應(yīng)檢測(cè)結(jié)點(diǎn)在各個(gè)實(shí)施例中能夠按照許多方式來(lái)形成，包括交織、相互交叉、跨接和編結(jié)(interwine)至少一個(gè)主和至少一個(gè)輔助傳感器電極。圖6的輸入裝置600能夠被看作是圖5所示輸入裝置500的擴(kuò)展，其中使用多個(gè)主傳感器電極和多個(gè)輔助傳感器電極來(lái)形成多個(gè)匯合區(qū)。因此，輸入裝置600可配置成確定更大范圍的位置信息以及在感測(cè)區(qū)中同時(shí)確定多個(gè)物體的位置和壓力信息或者感測(cè)區(qū)中的較大物體的多個(gè)部分的位置和壓力信息，例如手掌上的多個(gè)點(diǎn)。在這個(gè)所示實(shí)施例中，主傳感器電極604的集合沿第一方向?qū)R，而輔助傳感器電極606的集合沿第二方向?qū)R。具體來(lái)說(shuō)，較寬的水平條表示主傳感器電極604。同時(shí)， 窄垂直條(部分被壓敏層608遮掩)表示輔助傳感器電極606。主和輔助傳感器電極均能夠制作為印刷電路的一部分，包括柔性或剛性觸摸傳感器電路板。因此，主和輔助傳感器電極能夠設(shè)置在包括一個(gè)或多個(gè)襯底并且形成整個(gè)電路部件的部分或全部的襯底部件上。在主和輔助傳感器電極設(shè)置在同一襯底上的情況下，它們能夠設(shè)置在襯底的同一側(cè)、襯底的相對(duì)側(cè)或者它們兩者(例如，在部分傳感器電極放置于襯底的兩側(cè)的情況下)。要理解，圖 6所示實(shí)施例的許多不同變化是可行的。例如，壓敏層608能夠分割為多段?，F(xiàn)在來(lái)看圖7，圖7示出按照一個(gè)相似實(shí)施例的輸入裝置700的截面?zhèn)纫晥D。輸入裝置700包括全部在襯底702上形成的一組主傳感器電極704、一組輔助傳感器電極706和壓敏層708。聯(lián)系在一起，主傳感器電極704和輔助傳感器電極706可稱(chēng)作傳感器電極。 絕緣層712在主傳感器電極704的集合與輔助傳感器電極706的集合之間形成。在這個(gè)取向中，壓敏層位于傳感器電極“上面”。在這種情況下，“上面”作為取向用于表示“更靠近在裝置的正常操作期間預(yù)計(jì)輸入物體所在的位置”。壓敏層708配置成重疊至少一個(gè)傳感器電極的至少一部分。如圖7所示，主和輔助傳感器電極設(shè)置在襯底702上。襯底702能夠包括各種不同布置和材料，例如玻璃或塑料(一種常見(jiàn)塑料襯底是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，縮寫(xiě)為PET)。 其它類(lèi)型的材料的襯底也是可能的。除了這些類(lèi)型的材料之外，襯底702還可包括多個(gè)層， 例如導(dǎo)電材料或非導(dǎo)電材料層。這些其它層可提供電屏蔽、物理保護(hù)、緊固能力等等。還應(yīng)當(dāng)注意，襯底702可以是較大襯底部件的一部分。這個(gè)實(shí)施例中所示的還有位于壓敏層708上面的頂部保護(hù)層710。如上所述，用戶(hù)能夠按壓保護(hù)層710，并且由此向壓敏層708傳送壓力。如上所述并且下面將更詳細(xì)描述， 主與輔助傳感器電極之間的導(dǎo)納的所產(chǎn)生變化可用于提供施加到保護(hù)層的壓力的量度，和 /或確定施加壓力的物體的類(lèi)型。此外，由于能夠?qū)χ鱾鞲衅麟姌O704和輔助傳感器電極706的各匯合區(qū)確定導(dǎo)納的量度，所以裝置700便于確定一系列位置和壓力信息。多個(gè)匯合區(qū)的所測(cè)量導(dǎo)納的集合能夠表示為包含與感測(cè)區(qū)中的所有物體有關(guān)的信息的二維導(dǎo)納圖像。通過(guò)檢查這個(gè)二維圖像，“尖峰”和“凹陷”能夠定位并且解釋為對(duì)應(yīng)于手指或其它物體的位置。這些尖峰的高度和這些凹陷的深度能夠提供每個(gè)輸入物體的壓力的單獨(dú)量度，并且這些尖峰和凹陷的橫向廣度(lateral extent)能夠用于確定物體的大小和形狀。物體的存在是產(chǎn)生尖峰還是凹陷取決于物體的電性質(zhì)，例如其電導(dǎo)率。因此，裝置700便于識(shí)別不同類(lèi)型的輸入物體。測(cè)量輸入物體壓力的能力能夠極大地幫助拒絕無(wú)意輸入，這在輸入物體或手指偶然輕輕地擦過(guò)輸入裝置表面時(shí)可能發(fā)生。另外，在導(dǎo)電物體和非導(dǎo)電物體之間或者在較大物體和較小物體之間進(jìn)行區(qū)分的能力提供許多優(yōu)點(diǎn)。例如，它能夠用于在觸控筆和手均同時(shí)存在于感測(cè)區(qū)時(shí)對(duì)其加以區(qū)分。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，手在導(dǎo)納圖像中顯露為(Show up)大“凹陷”，而觸控筆顯露為銳鋒形(sharp peak)。對(duì)于本發(fā)明之前現(xiàn)有的許多常規(guī)輸入裝置，感測(cè)區(qū)中存在的手將干預(yù)觸控筆的可靠檢測(cè)。在圖6和圖7所示的實(shí)施例中，主和輔助傳感器電極分別以行和列設(shè)置。此外，每個(gè)主傳感器電極與其它主傳感器電極平行對(duì)齊，而每個(gè)輔助傳感器電極與其它輔助傳感器電極平行對(duì)齊。如圖6所示，主傳感器電極604垂直對(duì)齊輔助傳感器電極606 ；但是，對(duì)齊無(wú)需是90度，而是能夠以任何其它角度，例如45度、60度等。此外，不存在關(guān)于傳感器電極為直線(xiàn)或者相互平行的要求。在一些實(shí)施例中，主和輔助傳感器電極可設(shè)置成使得至少一個(gè)主傳感器電極與至少一個(gè)輔助傳感器電極編結(jié)在一起，或者使得至少一個(gè)主傳感器電極與至少一個(gè)輔助傳感器電極交織在一起。下面將說(shuō)明和論述這些實(shí)施例的更詳細(xì)示例。在圖7所示的實(shí)施例中，絕緣層712設(shè)置在各表示獨(dú)立層的主傳感器電極704與輔助傳感器電極706之間。在另一個(gè)實(shí)施例中，主傳感器電極的至少一部分能夠在與輔助傳感器電極的至少一部分相同的層上形成圖案。在這種實(shí)施例中，如果主傳感器電極和輔助傳感器電極需要相互交錯(cuò)，則能夠適當(dāng)?shù)卦谥髋c輔助傳感器電極之間的相交處使用跳線(xiàn) (jumper)，以便防止不希望的電接觸。同一層上形成的主和輔助傳感器電極的電極結(jié)構(gòu)的示例如圖3和圖4所示。還應(yīng)當(dāng)注意，在許多這些實(shí)施例中，壓敏層能夠?qū)崿F(xiàn)為重疊多個(gè)主和輔助傳感器電極的單個(gè)結(jié)構(gòu)。相反，這類(lèi)裝置還能夠采用多個(gè)壓敏層來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)具體實(shí)施例中，壓敏層包括在主傳感器電極與輔助傳感器電極之間的各匯合區(qū)(例如相交位置)之上形成的多個(gè)壓敏段。現(xiàn)在來(lái)看圖8，示出輸入裝置800的截面?zhèn)纫晥D。與圖7的輸入裝置相似，這個(gè)輸入裝置800包括襯底層802、一組主傳感器電極804、一組輔助傳感器電極806、壓敏層808 和保護(hù)層810。在這個(gè)實(shí)施例中，主傳感器電極804和輔助傳感器電極806再次處于不同層上，并且通過(guò)絕緣體層812來(lái)分隔。但是，這個(gè)實(shí)施例與圖7所述實(shí)施例的不同之處在于， 傳感器電極804和806位于壓敏層808與保護(hù)層810之間。再則，這種實(shí)施例在很大程度上將像以上參照?qǐng)D6和圖7所述那樣操作；但是，在這個(gè)實(shí)施例中，壓力通過(guò)主傳感器電極 804和輔助感測(cè)電極806傳送到壓敏層808。因此，輸入裝置能夠確定位置和壓力信息，并且在一些實(shí)施例中能夠確定施加壓力的物體的類(lèi)型。現(xiàn)在來(lái)看圖9，示出輸入裝置900的截面?zhèn)纫晥D。與先前的裝置相似，這個(gè)輸入裝置900包括襯底層902、一組主傳感器電極904、一組輔助傳感器電極906、壓敏層908和保護(hù)層910。并且此外，在這個(gè)實(shí)施例中，主傳感器電極904和輔助傳感器電極906處于不同層上。但是，在這個(gè)實(shí)施例中，兩組傳感器電極通過(guò)壓敏層908來(lái)分隔。在這個(gè)示例中，當(dāng)輸入物體接近傳感器時(shí)，主和輔助傳感器電極能夠用于確定輸入物體的位置信息。此外，當(dāng)輸入物體對(duì)保護(hù)層910施加壓力時(shí)，壓力將被傳送到壓敏層，并且主與輔助傳感器電極之間的導(dǎo)納將發(fā)生變化。此外，這種實(shí)施例能夠一般像以上參照?qǐng)D6和圖7所述那樣操作。因此，輸入裝置能夠確定位置和壓力信息，并且在一些實(shí)施例中能夠確定施加壓力的物體的類(lèi)型?，F(xiàn)在來(lái)看圖10，示出輸入裝置1000的截面?zhèn)纫晥D。該輸入裝置包括襯底層1002、 一組主傳感器電極1004、一組輔助傳感器電極1006、壓敏層1008、壓敏材料1016、一組電浮置導(dǎo)電元件(electrically floating conductive element) 1014、保護(hù)層 1010 和絕緣層 1012。如上所述，在這個(gè)實(shí)施例中，主傳感器電極1004和輔助傳感器電極1006處于不同層上，并且位于壓敏層1008下面。但是，在這個(gè)實(shí)施例中，一組電浮置導(dǎo)電元件1014定位在壓敏材料1016上面。在另一個(gè)實(shí)施例中，電浮置導(dǎo)電元件1010定位在輔助傳感器電極1006 與壓敏材料1016之間。在本文所述的結(jié)合了至少一個(gè)主傳感器電極和至少一個(gè)輔助傳感器電極的所有實(shí)施例中，名稱(chēng)“主”和“輔助”是任意的。另一組同樣有用的實(shí)施例能夠通過(guò)在這些實(shí)施例的每個(gè)中交換標(biāo)簽“主”和“輔助”來(lái)得到。
自導(dǎo)納實(shí)施例圖11示出其中壓敏層1108設(shè)置在單個(gè)傳感器電極1104之上的一個(gè)實(shí)施例的截面圖。傳感器電極1104設(shè)置在襯底1102的表面上。在一個(gè)實(shí)施例中，傳感器電極1104能夠配置成用作接近按鈕，對(duì)諸如用戶(hù)手指之類(lèi)的輸入物體的存在進(jìn)行響應(yīng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)傳感器電極能夠配置成用作多個(gè)接近按鈕，或者電極陣列能夠用作滾動(dòng)條來(lái)確定一維位置信息。傳感器1100能夠通過(guò)測(cè)量傳感器電極1104與輸入物體1112之間的導(dǎo)納的變化，來(lái)檢測(cè)輸入物體的存在。傳感器電極1104與輸入物體1112之間的這個(gè)導(dǎo)納有時(shí)稱(chēng)作“自導(dǎo)納”。在一個(gè)實(shí)施例中，為了測(cè)量傳感器電極與輸入物體之間的導(dǎo)納的變化，將電信號(hào)驅(qū)動(dòng)到傳感器電極上，并且測(cè)量那個(gè)信號(hào)的性質(zhì)。例如，能夠?qū)㈦妷盒盘?hào)驅(qū)動(dòng)到傳感器電極上，并且測(cè)量所產(chǎn)生電流。根據(jù)所測(cè)量性質(zhì)(例如所測(cè)量電流)能夠確定導(dǎo)納的變化。當(dāng)輸入物體1112向保護(hù)層1110移動(dòng)時(shí)，所測(cè)量自導(dǎo)納將發(fā)生變化，因而提供物體位置的確定。 此外，當(dāng)輸入物體1112對(duì)保護(hù)層1110施加壓力時(shí)，壓敏層1108將改變其導(dǎo)納率，從而進(jìn)一步改變所測(cè)量自導(dǎo)納，并且因而提供所施加壓力的確定。圖12是其中壓敏層1208設(shè)置在一組主傳感器電極1204和一組輔助傳感器電極 1206上面的一個(gè)實(shí)施例的截面圖。在操作期間，傳感器1200配置成通過(guò)確定主傳感器電極1204的每個(gè)與輸入物體1212之間以及輔助傳感器電極1206的每個(gè)與輸入物體1212之間的導(dǎo)納的變化，來(lái)檢測(cè)輸入物體1212的位置信息和/或壓力信息。能夠按照與以上對(duì)于圖11的傳感器電極所述的相同方式，每次一個(gè)或者一個(gè)或多個(gè)編組同時(shí)地確定圖12中的每個(gè)傳感器電極的導(dǎo)納。在這個(gè)實(shí)施例中，輸入物體1212與主和輔助傳感器電極(1204和1206)中的至少一個(gè)電耦合，從而引起導(dǎo)納的變化，并且因而提供輸入物體的位置信息的確定。當(dāng)輸入物體 1212對(duì)保護(hù)層1210施加壓力時(shí)，壓敏層1208將改變其導(dǎo)納率，從而進(jìn)一步改變導(dǎo)納，并且因而提供所施加壓力的確定。此外，由于能夠確定輸入物體1212與主傳感器電極1204和輔助傳感器電極1206 的每個(gè)之間的導(dǎo)納的量度，所以裝置1200便于確定多維位置和壓力信息。所測(cè)量導(dǎo)納能夠表示為沿傳感器裝置1200的第一和第二軸的兩個(gè)一維曲線(xiàn)(profile)。這些一維曲線(xiàn)能夠被認(rèn)為是沿各軸的導(dǎo)納的變化的輪廓(silhouette)或投影，并且能夠用于確定輸入物體的位置和/或壓力。各曲線(xiàn)能夠被解釋為表示手指或其它物體的位置。這些曲線(xiàn)的高度能夠提供與每個(gè)輸入物體所施加的壓力相關(guān)的信息，并且這些曲線(xiàn)的橫向廣度能夠提供與物體的大小和形狀相關(guān)的信息。在一些實(shí)施例中，當(dāng)一組傳感器電極采用電信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)以檢測(cè)輸入物體時(shí)，另一組傳感器電極可采用保護(hù)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)以降低兩組傳感器電極之間的寄生耦合的影響。
結(jié)論因此，本發(fā)明的實(shí)施例提供通過(guò)使用壓敏層來(lái)便于改進(jìn)的輸入裝置性能的裝置和方法，其中壓敏層配置成響應(yīng)施加到觸摸表面的壓力而改變一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)納。在一些實(shí)施例中，提供一種輸入裝置，它包括多個(gè)傳感器電極，其中包括一個(gè)或多個(gè)主傳感器電極的集合和一個(gè)或多個(gè)輔助傳感器電極的集合。主傳感器電極電耦合到輔助傳感器電極，以便形成一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)納的集合。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，壓敏層位于傳感器電極與觸摸表面之間。在其它實(shí)施例中，提供一種輸入裝置，它包括與輸入物體電耦合以形成一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)納的集合的一個(gè)或多個(gè)傳感器電極的集合。在一個(gè)這樣的實(shí)施例中，壓敏層位于傳感器電極與觸摸表面之間。
權(quán)利要求
1.一種用于在感測(cè)區(qū)中感測(cè)輸入物體的輸入裝置，包括多個(gè)傳感器電極，包括一組主傳感器電極；以及一組輔助傳感器電極，所述主傳感器電極的每個(gè)電耦合到所述輔助傳感器電極的至少一個(gè)，以便形成一組導(dǎo)納；觸摸表面；以及位于所述觸摸表面與所述多個(gè)傳感器電極之間的壓敏層，所述壓敏層配置成響應(yīng)施加到所述觸摸表面的壓力而改變所述導(dǎo)納的至少一個(gè)。
2.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，還包括處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)耦合到所述主傳感器電極和所述輔助傳感器電極，并且配置成確定所述導(dǎo)納的量度，所述處理系統(tǒng)還配置成基于所述導(dǎo)納的所述量度來(lái)確定所述感測(cè)區(qū)中的所述輸入物體的位置信息。
3.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，還包括處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)耦合到所述主傳感器電極和所述輔助傳感器電極，并且配置成確定所述導(dǎo)納的量度，所述處理系統(tǒng)還配置成基于至少一個(gè)所述量度的變化來(lái)確定所述輸入物體的壓力信息。
4.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，還包括處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)耦合到所述主傳感器電極和所述輔助傳感器電極，并且配置成確定所述導(dǎo)納的量度，所述處理系統(tǒng)還配置成基于至少一個(gè)所述量度的變化的符號(hào)來(lái)在至少兩種類(lèi)型的物體之間進(jìn)行區(qū)分。
5.如權(quán)利要求4所述的輸入裝置，其中，所述至少兩種類(lèi)型的物體包括導(dǎo)電物體和非導(dǎo)電物體，其中所述處理系統(tǒng)還配置成基于至少一個(gè)所述量度的所述變化的符號(hào)來(lái)在導(dǎo)電物體和非導(dǎo)電物體之間進(jìn)行區(qū)分。
6.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中，所述壓敏層包括絕緣材料。
7.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中，所述壓敏層包括多個(gè)壓敏段。
8.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中，所述一組導(dǎo)納包括一組導(dǎo)電導(dǎo)納。
9.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中，所述一組導(dǎo)納包括一組倒介電導(dǎo)納。
10.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中，所述壓敏層配置成通過(guò)改變所述壓敏層的介電常數(shù)和厚度中的至少一個(gè)，響應(yīng)壓力而改變所述導(dǎo)納。
11.如權(quán)利要求1所述的輸入裝置，其中，所述一組主傳感器電極包括至少兩個(gè)主傳感器電極，并且所述一組輔助傳感器電極包括至少兩個(gè)輔助傳感器電極。
12.一種用于在感測(cè)區(qū)中感測(cè)輸入物體的輸入裝置，包括多個(gè)傳感器電極，包括一組主傳感器電極；一組輔助傳感器電極，所述主傳感器電極的每個(gè)電耦合到所述輔助傳感器電極的至少一個(gè)，以便形成一組倒介電導(dǎo)納；以及接近所述多個(gè)傳感器電極的至少一部分的壓敏層，所述壓敏層配置成響應(yīng)施加到所述壓敏層的壓力而改變所述倒介電導(dǎo)納的至少一個(gè)。
13.如權(quán)利要求12所述的輸入裝置，還包括處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)耦合到所述傳感器電極，并且配置成確定所述倒介電導(dǎo)納的量度，所述處理系統(tǒng)還配置成基于所述倒介電導(dǎo)納的所述量度來(lái)確定所述感測(cè)區(qū)中的所述輸入物體的位置信息。
14.如權(quán)利要求12所述的輸入裝置，還包括處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)耦合到所述傳感器電極，并且配置成確定所述倒介電導(dǎo)納的量度，所述處理系統(tǒng)還配置成基于至少一個(gè)所述量度的變化來(lái)確定所述輸入物體的壓力信息。
15.如權(quán)利要求12所述的輸入裝置，還包括處理系統(tǒng)，所述處理系統(tǒng)耦合到所述傳感器電極，并且配置成確定所述倒介電導(dǎo)納的量度，所述處理系統(tǒng)還配置成基于至少一個(gè)所述量度的變化的符號(hào)來(lái)在兩種類(lèi)型的輸入物體之間進(jìn)行區(qū)分。
16.如權(quán)利要求15所述的輸入裝置，其中，所述兩種類(lèi)型的物體包括導(dǎo)電物體和非導(dǎo)電物體，其中所述處理系統(tǒng)還配置成基于至少一個(gè)所述量度的變化的符號(hào)來(lái)在導(dǎo)電物體和非導(dǎo)電物體之間進(jìn)行區(qū)分。
17.如權(quán)利要求12所述的輸入裝置，其中，所述壓敏層包括壓敏材料和絕緣材料。
18.如權(quán)利要求12所述的輸入裝置，其中，所述壓敏層包括多個(gè)壓敏段。
19.如權(quán)利要求12所述的輸入裝置，其中，所述壓敏層定位在所述一組主傳感器電極與所述一組輔助傳感器電極之間。
20.如權(quán)利要求12所述的輸入裝置，還包括觸摸表面，并且其中所述壓敏層定位在所述觸摸表面與所述多個(gè)傳感器電極之間。
21.如權(quán)利要求12所述的輸入裝置，其中，所述壓敏層配置成通過(guò)改變所述壓敏層的介電常數(shù)和厚度中的至少一個(gè)，響應(yīng)壓力而改變所述倒介電導(dǎo)納的至少一個(gè)。
22.如權(quán)利要求12所述的輸入裝置，其中，所述一組主傳感器電極包括至少兩個(gè)主傳感器電極，并且所述一組輔助傳感器電極包括至少兩個(gè)輔助傳感器電極。
23.如權(quán)利要求12所述的輸入裝置，其中，接近所述多個(gè)傳感器電極的所述至少一部分的所述壓敏層包括與所述多個(gè)傳感器電極的至少一部分重疊的壓敏層。
24.一種用于確定用戶(hù)輸入的方法，包括將信號(hào)驅(qū)動(dòng)到一組主傳感器電極上，其中所述一組主傳感器電極是多個(gè)傳感器電極的第一部分；采用一組輔助傳感器電極來(lái)接收信號(hào)，其中所述一組輔助傳感器電極是所述多個(gè)傳感器電極的第二部分，所述主傳感器電極的每個(gè)電耦合到所述輔助傳感器電極的至少一個(gè)以形成一組導(dǎo)納，并且壓敏層位于觸摸表面與所述多個(gè)傳感器電極之間，所述壓敏層配置成響應(yīng)由觸摸表面上的輸入物體施加到所述壓敏層的壓力而改變所述導(dǎo)納的至少一個(gè)；從所接收的所述信號(hào)來(lái)確定所述導(dǎo)納的量度；從所述量度來(lái)確定所述觸摸表面上的所述輸入物體的位置信息；以及提供表示所述位置信息的輸出。
25.如權(quán)利要求M所述的方法，還包括下列步驟基于至少一個(gè)所述量度的變化的幅值來(lái)確定所述觸摸表面上的所述輸入物體的壓力信息；以及提供表示所述壓力信息的輸出。
26.如權(quán)利要求M所述的方法，還包括下列步驟基于至少一個(gè)所述量度的變化的符號(hào)來(lái)在至少兩種類(lèi)型的輸入物體之間進(jìn)行區(qū)分，以便確定物體類(lèi)型；以及提供表示所述物體類(lèi)型的輸出。
27.如權(quán)利要求M所述的方法，其中，所述壓敏層配置成通過(guò)改變所述壓敏層的電導(dǎo)率，響應(yīng)壓力而改變所述量度。
28.如權(quán)利要求M所述的方法，其中，所述壓敏層配置成通過(guò)改變所述壓敏層的介電常數(shù)和厚度中的至少一個(gè)，響應(yīng)壓力而改變所述量度。
29.一種用于確定對(duì)裝置的用戶(hù)輸入的方法，包括將信號(hào)驅(qū)動(dòng)到一組主傳感器電極上，其中所述一組主傳感器電極是多個(gè)傳感器電極的第一部分；采用一組輔助傳感器電極來(lái)接收信號(hào)，其中所述一組輔助傳感器電極是所述多個(gè)傳感器電極的第二部分，所述主傳感器電極的每個(gè)電耦合到所述輔助傳感器電極的至少一個(gè)以形成一組倒介電導(dǎo)納，并且壓敏層接近所述多個(gè)傳感器電極，所述壓敏層配置成響應(yīng)由輸入物體施加到所述壓敏層的壓力而改變所述倒介電導(dǎo)納的至少一個(gè)； 從所接收的所述信號(hào)來(lái)確定所述倒介電導(dǎo)納的量度； 從所述量度來(lái)確定感測(cè)區(qū)中的所述輸入物體的位置信息；以及提供表示所述位置信息的輸出。
30.如權(quán)利要求四所述的方法，還包括下列步驟基于至少一個(gè)所述量度的變化的幅值來(lái)確定所述輸入物體的壓力信息；以及提供表示所述壓力信息的輸出。
31.如權(quán)利要求四所述的方法，還包括下列步驟基于至少一個(gè)所述量度的變化的符號(hào)來(lái)確定所述輸入物體的物體類(lèi)型；以及提供表示所述物體類(lèi)型的輸出。
32.如權(quán)利要求四所述的方法，其中，所述壓敏層配置成響應(yīng)壓力通過(guò)改變所述壓敏層的介電常數(shù)和厚度中的至少一個(gè)，而改變所述倒介電導(dǎo)納的至少一個(gè)。
33.一種處理系統(tǒng)，配置成將信號(hào)驅(qū)動(dòng)到一組主傳感器電極上，其中所述一組主傳感器電極是多個(gè)傳感器電極的第一部分；采用一組輔助傳感器電極來(lái)接收信號(hào)，其中所述一組輔助傳感器電極是所述多個(gè)傳感器電極的第二部分，所述主傳感器電極的每個(gè)電耦合到所述輔助傳感器電極的至少一個(gè)以形成一組導(dǎo)納，并且壓敏層位于觸摸表面與所述多個(gè)傳感器電極之間，所述壓敏層配置成響應(yīng)由觸摸表面上的輸入物體施加到所述壓敏層的壓力而改變所述導(dǎo)納的至少一個(gè)； 從所接收的所述信號(hào)來(lái)確定所述導(dǎo)納的量度； 從所述量度來(lái)確定所述觸摸表面上的所述輸入物體的位置信息；以及提供表示所述位置信息的輸出。
34.如權(quán)利要求33所述的處理系統(tǒng)，還配置成基于至少一個(gè)所述量度的變化的幅值來(lái)確定所述觸摸表面上的所述輸入物體的壓力信息；以及提供表示所述壓力信息的輸出。
35.如權(quán)利要求33所述的處理系統(tǒng)，還配置成基于至少一個(gè)所述量度的變化的符號(hào)來(lái)在至少兩種類(lèi)型的輸入物體之間進(jìn)行區(qū)分，以便確定物體類(lèi)型；以及提供表示所述物體類(lèi)型的輸出。
36.一種處理系統(tǒng)，配置成將信號(hào)驅(qū)動(dòng)到一組主傳感器電極上，其中所述一組主傳感器電極是多個(gè)傳感器電極的第一部分；采用一組輔助傳感器電極來(lái)接收信號(hào)，其中所述一組輔助傳感器電極是所述多個(gè)傳感器電極的第二部分，所述主傳感器電極的每個(gè)電耦合到所述輔助傳感器電極的至少一個(gè)以形成一組倒介電導(dǎo)納，并且壓敏層接近所述多個(gè)傳感器電極，所述壓敏層配置成響應(yīng)由輸入物體施加到所述壓敏層的壓力而改變所述倒介電導(dǎo)納的至少一個(gè)； 從所接收的所述信號(hào)來(lái)確定所述倒介電導(dǎo)納的量度； 從所述量度來(lái)確定感測(cè)區(qū)中的所述輸入物體的位置信息；以及提供表示所述位置信息的輸出。
37.如權(quán)利要求36所述的處理系統(tǒng)，還配置成基于至少一個(gè)所述量度的變化的幅值來(lái)確定所述輸入物體的壓力信息；以及提供表示所述壓力信息的輸出。
38.如權(quán)利要求36所述的處理系統(tǒng)，還配置成基于至少一個(gè)所述量度的變化的符號(hào)來(lái)確定所述輸入物體的物體類(lèi)型；以及提供表示所述物體類(lèi)型的輸出。
39.一種用于在感測(cè)區(qū)中感測(cè)輸入物體的輸入裝置，包括 觸摸表面；一組至少一個(gè)傳感器電極，其中所述傳感器電極的每個(gè)配置成允許與所述輸入物體的電耦合，因而形成一組導(dǎo)納；以及位于所述觸摸表面與所述傳感器電極之間的壓敏層，所述壓敏層配置成響應(yīng)由所述輸入物體施加到所述觸摸表面的壓力而改變所述導(dǎo)納的至少一個(gè)。
全文摘要
提供便于改進(jìn)的輸入裝置性能的裝置和方法。具體來(lái)說(shuō)，裝置和方法使用壓敏層來(lái)便于輸入，其中壓敏層的電導(dǎo)納率響應(yīng)施加到觸摸表面的壓力而發(fā)生變化。提供一種輸入裝置，它包括多個(gè)傳感器電極，其中包括一組主傳感器電極和一組輔助傳感器電極。每個(gè)主傳感器電極電耦合到至少一個(gè)輔助傳感器電極，以便形成一組電導(dǎo)納。在一個(gè)實(shí)施例中，壓敏層位于傳感器電極與觸摸表面之間，使得壓敏層的導(dǎo)納率響應(yīng)觸摸表面上的壓力而發(fā)生的變化引起主與輔助傳感器電極之間的導(dǎo)納的對(duì)應(yīng)變化。
文檔編號(hào)G06F3/041GK102449583SQ201080024918
公開(kāi)日2012年5月9日 申請(qǐng)日期2010年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月3日
發(fā)明者S·P·戴 申請(qǐng)人:辛納普蒂克斯公司