專(zhuān)利名稱(chēng)：具有力傳感器和致動(dòng)器反饋的觸摸板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)一般地涉及觸摸敏感輸入設(shè)備，更具體地，涉及用于電子設(shè)備(諸如便攜式計(jì)算機(jī))的觸摸板。
背景技術(shù)：
諸如便攜式計(jì)算機(jī)的電子設(shè)備具有用于接收用戶(hù)輸入的觸摸板。觸摸板還可以以 連接至計(jì)算機(jī)的獨(dú)立部件的形式提供。觸摸板通常具有矩形表面，其監(jiān)視用戶(hù)手指或其它外部物體的位置。用戶(hù)可以通過(guò)控制用戶(hù)指尖在觸摸板表面上的位置來(lái)與觸摸板交互。觸摸板可以被用于控制光標(biāo)在計(jì)算機(jī)顯示屏上的位置或進(jìn)行其它適當(dāng)動(dòng)作。在多點(diǎn)觸摸的觸摸板布置中，一個(gè)或多個(gè)手指沿觸摸板表面的移動(dòng)可以被解釋為特定命令。例如，用戶(hù)指尖在觸摸板上的滑過(guò)可以作為指示計(jì)算機(jī)在項(xiàng)目列表中前進(jìn)的手勢(shì)。觸摸板通常設(shè)置有相關(guān)按鈕。在典型布置中，有一個(gè)或兩個(gè)基于開(kāi)關(guān)的按鈕位于觸摸板前面。用戶(hù)可以使用觸摸板來(lái)定位屏幕上的光標(biāo)。在期望位置定位光標(biāo)后，用戶(hù)可以按下一個(gè)適當(dāng)?shù)陌粹o。例如，在一個(gè)按鈕的配置中，用戶(hù)可以按下該按鈕來(lái)點(diǎn)擊對(duì)應(yīng)于當(dāng)前屏幕上光標(biāo)位置的屏幕上選項(xiàng)。便攜式計(jì)算機(jī)然后可以相應(yīng)地響應(yīng)。在兩個(gè)按鈕的偏置中，右側(cè)按鈕可以被用于右擊命令。為了改進(jìn)設(shè)備的美觀(guān)性，并為了進(jìn)行手勢(shì)命令提供更大的觸摸傳感器區(qū)域，具有集成按鈕功能的觸摸板已經(jīng)被開(kāi)發(fā)出來(lái)。在這種類(lèi)型的布置中，觸摸板的后邊緣設(shè)置有鉸鏈，觸摸板的前邊緣設(shè)置有開(kāi)關(guān)。當(dāng)用戶(hù)以足夠的力向下按壓觸摸板時(shí)，觸摸板以其后邊緣為軸樞轉(zhuǎn)，并觸發(fā)開(kāi)關(guān)。盡管這種類(lèi)型的觸摸板通常是令人滿(mǎn)意的，但是在靠近觸摸板后邊緣按壓觸摸板時(shí)，操作該集成按鈕可能是有挑戰(zhàn)性的。在滿(mǎn)足涉及觸摸板靈敏度和操作的各式各樣的用戶(hù)期望方面，也具有挑戰(zhàn)性。因此，希望能夠提供改進(jìn)的觸摸板。

發(fā)明內(nèi)容
諸如便攜式計(jì)算機(jī)和其它設(shè)備的電子設(shè)備可以設(shè)置有包括力傳感器的觸摸板。也可以提供觸覺(jué)反饋。觸摸板，有時(shí)被稱(chēng)作跟蹤板或計(jì)算機(jī)跟蹤板，可以具有包括觸摸傳感器的平坦觸摸板部件。平坦觸摸板部件可以由諸如清澈或不透明玻璃的材料層、可選的在玻璃表面上的不透明墨層、加硬物(Stiffener)、印刷電路板結(jié)構(gòu)、粘合層等形成。總之，平坦觸摸板部件的結(jié)構(gòu)通常不允許光通過(guò)觸摸板，從而增強(qiáng)觸摸板的美觀(guān)性，并且阻止可能不悅目的內(nèi)部結(jié)構(gòu)被看見(jiàn)。然而，如果愿意，顯示結(jié)構(gòu)可以被集成在觸摸板中(例如，以提供觸摸屏功能或增強(qiáng)的觸摸板功能)。觸摸板不透明的布置有時(shí)作為示例在此被描述。觸摸傳感器可以由電容電極陣列、光檢測(cè)器陣列(例如對(duì)于陰影感測(cè)觸摸傳感器)、電阻傳感器陣列、或其它觸摸傳感器結(jié)構(gòu)形成。使用觸摸傳感器，一個(gè)或多個(gè)外部物體(諸如用戶(hù)手指)的位置可以被檢測(cè)到。觸摸傳感器信號(hào)可以被用于解釋手勢(shì)型命令。在典型手勢(shì)中，用戶(hù)沿觸摸板的表面移動(dòng)一個(gè)或多個(gè)手指。通過(guò)確定在板上移動(dòng)的手指的數(shù)量以及它們的移動(dòng)位置和方向，可以辨別出手勢(shì)并采取適當(dāng)?shù)膭?dòng)作。除了處理觸摸傳感器信號(hào)來(lái)確定觸摸事件的位置之外，來(lái)自力傳感器的信號(hào)也可以被處理。矩形觸摸板可以具有四個(gè)角。力傳感器可以安裝在四個(gè)角的每個(gè)下面。當(dāng)用戶(hù)按壓觸摸板的表面時(shí)，力傳感器可以拾取四個(gè)相應(yīng)的獨(dú)立的力信號(hào)。這些力信號(hào)可以使用力信號(hào)處理電路被處理。例如，來(lái)自各個(gè)力傳感器的力信號(hào)可以被組合，組合后的信號(hào)可以與力閾值進(jìn)行比較來(lái)識(shí)別按壓和釋放事件?？梢允褂弥聞?dòng)器提供觸覺(jué)反饋。致動(dòng)器可以被致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制。當(dāng)電子設(shè)備 的用戶(hù)與觸摸板交互時(shí)，用戶(hù)可以進(jìn)行手勢(shì)并執(zhí)行其它觸摸相關(guān)任務(wù)。當(dāng)用戶(hù)希望選擇屏幕上的對(duì)象或執(zhí)行傳統(tǒng)上與按鈕致動(dòng)事件相關(guān)聯(lián)的類(lèi)型的其它任務(wù)時(shí)，用戶(hù)可以向下按壓跟蹤板的表面。當(dāng)檢測(cè)到足夠的力時(shí)，可以采取適當(dāng)動(dòng)作，并且驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以被應(yīng)用到致動(dòng)器。致動(dòng)器可以向觸摸板施加移動(dòng)。例如，致動(dòng)器可以驅(qū)動(dòng)耦接部件碰撞平坦觸摸板部件的邊緣。柔性墊可以形成在力傳感器下面，以在致動(dòng)器操作時(shí)有助于允許觸摸板部件橫向(相對(duì)于平坦觸摸板部件的平面在平面內(nèi))移動(dòng)。這可以提高致動(dòng)器的效率。致動(dòng)器可以響應(yīng)于按鈕按壓和釋放事件或響應(yīng)于滿(mǎn)足電子設(shè)備的其它準(zhǔn)則而移動(dòng)觸摸板。默認(rèn)的和用戶(hù)定義的設(shè)置可以被用于調(diào)節(jié)觸摸傳感器和力傳感器信號(hào)被處理的方式。例如，觸摸傳感器和力傳感器靈敏度水平可以被調(diào)節(jié)。由致動(dòng)器施加至觸摸板部件的觸覺(jué)反饋的量和類(lèi)型也可以由默認(rèn)的和用戶(hù)定義的設(shè)置來(lái)控制。例如，用戶(hù)可以選擇多個(gè)驅(qū)動(dòng)電流波形中的哪個(gè)來(lái)用于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器。驅(qū)動(dòng)電流波形可以用于在移動(dòng)觸摸板時(shí)產(chǎn)生基本聽(tīng)不見(jiàn)的共振，從而使得觸摸板能夠安靜地操作。如果愿意，在適當(dāng)時(shí)候，可以使用揚(yáng)聲器或通過(guò)改變致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)以在適當(dāng)時(shí)候產(chǎn)生觸摸板的可聽(tīng)見(jiàn)振動(dòng)，來(lái)提供聽(tīng)得見(jiàn)的反饋。本發(fā)明的其它特征，其特性以及各種優(yōu)點(diǎn)將從附圖和下面對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的具體描述而變得清楚。


圖I是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有觸摸板的示例性電子設(shè)備的透視圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有觸摸板的示例性電子設(shè)備的內(nèi)部的透視圖，示出了觸摸板可以如何具有力傳感器和用于提供反饋的致動(dòng)器。圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性觸摸板的分解透視圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的響應(yīng)于彎曲而產(chǎn)生力測(cè)量信號(hào)的示例性力傳感器的透視圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的響應(yīng)于傳感器擠壓而產(chǎn)生力測(cè)量信號(hào)的示例性力傳感器的透視圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在無(wú)載狀態(tài)下的示例性電阻性力傳感器的截面?zhèn)纫晥D。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖6中示出的類(lèi)型的示例性電阻性力傳感器在置于加載狀態(tài)下之后的截面?zhèn)纫晥D。圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的力傳感器中的電容器極板之間距離可以如何被用于產(chǎn)生力信號(hào)的透視圖。圖9是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可以被用在觸摸板中的電阻性力傳感器的示意圖。圖10是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可以用于向觸摸板施加運(yùn)動(dòng)的示例性致動(dòng)器的截面?zhèn)纫晥D。圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性觸摸板的頂視圖，示出了致動(dòng)器可以 如何使用連接在致動(dòng)器和觸摸板之間的較短的側(cè)耦接部件來(lái)向觸摸板施加運(yùn)動(dòng)。圖12是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性觸摸板的頂視圖，示出了致動(dòng)器可以如何使用連接至致動(dòng)器但是與觸摸板稍微分開(kāi)的較短的耦接部件向觸摸板施加運(yùn)動(dòng)。圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性觸摸板的頂視圖，示出了致動(dòng)器可以如何使用連接在致動(dòng)器和觸摸板之間的較長(zhǎng)的耦接部件向觸摸板施加運(yùn)動(dòng)。圖14是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性觸摸板的頂視圖，示出了致動(dòng)器可以如何使用連接在致動(dòng)器和觸摸板之間的具有彎曲的耦接部件向觸摸板施加運(yùn)動(dòng)。圖15是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性觸摸板的頂視圖，示出了致動(dòng)器可以如何使用具有彼此相對(duì)移動(dòng)的耦接結(jié)構(gòu)的連桿向觸摸板施加運(yùn)動(dòng)。圖16是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性觸摸板的頂視圖，示出了可以如何使用多個(gè)致動(dòng)器來(lái)向觸摸板施加運(yùn)動(dòng)。圖17是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性觸摸板的側(cè)視圖，示出了致動(dòng)器可以如何使用將垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為水平運(yùn)動(dòng)的連桿向觸摸板施加運(yùn)動(dòng)。圖18是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性觸摸板的側(cè)視圖，示出了觸摸板可以如何具有擁有軸承和磁性保持結(jié)構(gòu)的支撐結(jié)構(gòu)。圖19是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性觸摸板的側(cè)視圖，示出了觸摸板可以如何具有安裝在柔性墊上的力傳感器。圖20是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性觸摸板的底視圖，示出了可以如何使用彈簧結(jié)構(gòu)將觸摸板安裝至電子設(shè)備的殼體結(jié)構(gòu)。圖21是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性觸摸板的示意圖，示出了可以用于收集和處理觸摸板信號(hào)并且響應(yīng)于觸摸板信號(hào)控制觸摸板移動(dòng)的電路。圖22是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性力傳感器輸出信號(hào)作為時(shí)間的函數(shù)的曲線(xiàn)，示出了閾值可以如何被用于處理力傳感器信號(hào)以檢測(cè)按鈕致動(dòng)事件，諸如按壓和釋放事件。圖23是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的曲線(xiàn)，示出了來(lái)自觸摸板中的四個(gè)傳感器中每個(gè)傳感器的信號(hào)可以如何被組合以形成平均力信號(hào)。圖24是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)通過(guò)處理來(lái)自觸摸板中的力傳感器的力信號(hào)而檢測(cè)到按壓事件時(shí)可以產(chǎn)生的示例性按壓信號(hào)的曲線(xiàn)圖。
圖25是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)通過(guò)處理來(lái)自觸摸板中的力傳感器的力信號(hào)而檢測(cè)到釋放事件時(shí)可以產(chǎn)生的示例性釋放信號(hào)的曲線(xiàn)圖。圖26是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，響應(yīng)于通過(guò)處理來(lái)自觸摸板中的力傳感器的力信號(hào)而檢測(cè)到按壓和釋放事件可以產(chǎn)生的示例性按壓-釋放脈沖的曲線(xiàn)圖。圖27是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可以用于在觸摸板中提供觸覺(jué)反饋的具有基本相等的上升和下降時(shí)間的弧形對(duì)稱(chēng)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的曲線(xiàn)圖。圖28是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可以用于在觸摸板中提供觸覺(jué)反饋的具有基本相等的上升和下降時(shí)間的對(duì)稱(chēng)三角形致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的曲線(xiàn)圖。圖29是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可以用于在觸摸板中提供觸覺(jué)反饋的、上升時(shí)間比下降時(shí)間更短更快的不對(duì)稱(chēng)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的曲線(xiàn)圖。圖30是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可以用于在觸摸板中提供觸覺(jué)反饋的、下降 時(shí)間比上升時(shí)間更短更快的不對(duì)稱(chēng)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的曲線(xiàn)圖。圖31示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)不存在觸摸傳感器手勢(shì)動(dòng)作時(shí)，可以如何處理力信號(hào)以產(chǎn)生按壓和釋放事件信號(hào)。圖32示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可以如何在存在觸摸傳感器手勢(shì)動(dòng)作時(shí)禁止響應(yīng)于力信號(hào)產(chǎn)生按壓和釋放事件信號(hào)。圖33是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示出了觸摸傳感器數(shù)據(jù)可以如何被處理的示意圖，示出了力傳感器可以如何產(chǎn)生根據(jù)力信號(hào)處理設(shè)置被處理的原始力輸出信號(hào)，以及示出了得到的按壓和釋放事件數(shù)據(jù)可以如何基于驅(qū)動(dòng)設(shè)置被用于產(chǎn)生致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)。圖34是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的設(shè)置和操作電子設(shè)備中的觸摸板所涉及的示例性步驟的流程圖。圖35是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性計(jì)算系統(tǒng)的簡(jiǎn)化示意圖，該計(jì)算系統(tǒng)可以包括可以具有力傳感器和用于提供反饋的致動(dòng)器的觸摸敏感輸入-輸出設(shè)備，諸如觸摸板。圖36是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的示例性計(jì)算系統(tǒng)的示意圖，該計(jì)算系統(tǒng)可以包括可以具有力傳感器和用于提供反饋的致動(dòng)器的觸摸敏感輸入-輸出設(shè)備，諸如觸摸板，并且可以結(jié)合有顯示結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式電子設(shè)備可以設(shè)置有觸摸敏感用戶(hù)輸入設(shè)備。觸摸敏感用戶(hù)輸入設(shè)備可以包括觸摸屏或，更典型地，觸摸板。觸摸板，有時(shí)被稱(chēng)作跟蹤板，通常被用在諸如便攜式計(jì)算機(jī)的電子設(shè)備中。觸摸板還可以被實(shí)現(xiàn)為獨(dú)立的設(shè)備。例如，觸摸板可以設(shè)置有通用串行總線(xiàn)(USB)電纜，其使得觸摸板能夠被插接到計(jì)算機(jī)的USB端口。觸摸板還可以被應(yīng)用在工業(yè)和商業(yè)設(shè)備中、計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)中、鍵盤(pán)中、游戲機(jī)中等等。為了清晰，在此有時(shí)將觸摸板用在便攜式計(jì)算機(jī)中(即，作為便攜式計(jì)算機(jī)跟蹤板)描述為示例。然而，這僅是示例性的。觸摸板和其它觸摸敏感輸入設(shè)備可以被實(shí)施為任何適當(dāng)電子設(shè)備的一部分。觸摸板可以包括力傳感器和觸摸傳感器電路。觸覺(jué)反饋可以通過(guò)使用能夠向觸摸板施加移動(dòng)的致動(dòng)器來(lái)提供。觸摸板的觸摸傳感器可以使用電阻觸摸技術(shù)、表面聲波技術(shù)、電容技術(shù)、光檢測(cè)器(例如，通過(guò)測(cè)量由外部物體產(chǎn)生的環(huán)境光陰影來(lái)檢測(cè)位置的基于陰影的傳感器的光傳感器陣列)、或其它適當(dāng)?shù)挠|摸傳感器布置來(lái)實(shí)施。使用電容觸摸傳感器技術(shù)有時(shí)在此作為示例被描述。與需要用力地直接接觸來(lái)記錄觸摸事件的觸摸技術(shù)不同，電容觸摸傳感器即使在很小或沒(méi)有直接壓力施加至觸摸傳感器表面時(shí)也能檢測(cè)到觸摸事件。這是因?yàn)殡娙萦|摸傳感器測(cè)量由于很接近傳感器表面的用戶(hù)手指或其它外部物體的存在而引起的電容改變。觸摸板的觸摸傳感器能力使得用戶(hù)能夠提供觸摸輸入。例如，用戶(hù)可以將指尖或觸筆(stylus)置于觸摸板表面上的期望位置。通過(guò)控制觸摸傳感器被觸摸的位置，用戶(hù)可以控制屏幕上光標(biāo)的位置，或者可以以其它方式與電子設(shè)備交互。如果愿意，基于手勢(shì)的控制布置可以被實(shí)施，其中相對(duì)于屏幕的一個(gè)或多個(gè)觸摸位置的移動(dòng)可以被轉(zhuǎn)換為命令。例如，在觸摸板表面上滑過(guò)特定數(shù)量的手指可以被解釋為在項(xiàng)目列表中前進(jìn)的命令或在計(jì)算機(jī)屏幕上滾動(dòng)所顯示的材料的命令。單擊和多擊命令也可以使用觸摸板的觸摸傳感器功能來(lái)處理。 觸摸板的力傳感器能力使得用戶(hù)能夠執(zhí)行按鈕類(lèi)型的動(dòng)作。在具有整體按鈕的傳統(tǒng)觸摸板中，通過(guò)在靠近觸摸板的前邊緣處向下用力按壓來(lái)致動(dòng)觸摸板的按鈕部分。這就導(dǎo)致觸摸板向下樞轉(zhuǎn)來(lái)致動(dòng)位于觸摸板前邊緣下面的開(kāi)關(guān)，并產(chǎn)生聽(tīng)得見(jiàn)的點(diǎn)擊聲音。當(dāng)力傳感器被包括在觸摸板中時(shí)，不需要允許觸摸板以該方式樞轉(zhuǎn)。相反，來(lái)自一個(gè)或多個(gè)力傳感器的力信號(hào)可以用來(lái)檢測(cè)何時(shí)用戶(hù)按壓和下壓觸摸板。觸摸板不需要顯著移動(dòng)(即，觸摸板可以保持基本不動(dòng)和水平)，從而原本被保留用于容納樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的空間可以被用于容納組件。在使用壓電部件來(lái)實(shí)現(xiàn)力傳感器的典型配置中，即使在最有力的按鈕按壓負(fù)載下，觸摸板的位移可以小于O. 05_。力反饋可以被用于還原按鈕按壓帶給用戶(hù)的預(yù)期感覺(jué)。例如，當(dāng)確定用戶(hù)已經(jīng)使用足夠的力來(lái)按壓觸摸板時(shí)，致動(dòng)器可以移動(dòng)觸摸板。這可以對(duì)用戶(hù)手指施加類(lèi)似于傳統(tǒng)的觸摸板按鈕致動(dòng)事件的感覺(jué)。致動(dòng)器可以在移動(dòng)觸摸板時(shí)產(chǎn)生點(diǎn)擊聲，或可以被驅(qū)動(dòng)以安靜地致動(dòng)觸摸板(例如，通過(guò)使用主要為亞音速成分的驅(qū)動(dòng)信號(hào))。如果愿意，點(diǎn)擊聲或其它適當(dāng)聲音可以根據(jù)默認(rèn)的和/或用戶(hù)定義的設(shè)置由揚(yáng)聲器產(chǎn)生。以該方式，力傳感器信號(hào)可以被用于模仿傳統(tǒng)按鈕功能。例如，力傳感器信號(hào)可以用于檢測(cè)何時(shí)用戶(hù)使用足以使傳統(tǒng)樞轉(zhuǎn)型觸摸板偏轉(zhuǎn)的力來(lái)按壓觸摸板。作為響應(yīng)，致動(dòng)器可以對(duì)觸摸板施加力。如果愿意，可以使用包括力傳感器和觸摸傳感器二者的觸摸板來(lái)實(shí)現(xiàn)不同類(lèi)型的功能或其它功能。還可以實(shí)現(xiàn)部分依靠力信號(hào)輸入值且部分依靠觸摸傳感器輸入信號(hào)值的功能。例如，按鈕動(dòng)作檢測(cè)操作可以在存在手勢(shì)時(shí)被禁止，或者，使用力傳感器檢測(cè)到足夠力可以導(dǎo)致禁止對(duì)處理基于手勢(shì)的觸摸傳感器命令的正常響應(yīng)。又例如，單手選擇-拖拽功能可以被實(shí)現(xiàn)。使用這樣的布置，屏幕上的項(xiàng)目可以通過(guò)用手指施加足夠的力至力傳感器并同時(shí)使手指在觸摸傳感器上移動(dòng)來(lái)由用戶(hù)選擇和移動(dòng)。輕擊可以導(dǎo)致一種類(lèi)型的動(dòng)作，中等強(qiáng)度的點(diǎn)擊可以導(dǎo)致另一類(lèi)型的動(dòng)作，而有力的點(diǎn)擊可以導(dǎo)致再一類(lèi)型的動(dòng)作。施加至觸摸板的不同部分的力可以導(dǎo)致不同類(lèi)型的響應(yīng)。例如，在觸摸板的左后角按壓可以導(dǎo)致與在右后角按壓不同的動(dòng)作。響應(yīng)于所處理的觸摸板信號(hào)(力和/或觸摸傳感器信號(hào))所采取的動(dòng)作可以包括由操作系統(tǒng)采取的響應(yīng)、由應(yīng)用軟件采取的響應(yīng)、由使用軟件和硬件的組合實(shí)現(xiàn)的服務(wù)所采取的響應(yīng)、設(shè)備硬件的響應(yīng)、其它動(dòng)作、以及這些響應(yīng)的組合。可以被力和/或觸摸信號(hào)影響的響應(yīng)的一個(gè)示例是觸覺(jué)反饋功能。觸覺(jué)反饋，有時(shí)也被稱(chēng)作觸摸反饋、力反饋或觸感反饋，涉及響應(yīng)于特定檢測(cè)到的動(dòng)作產(chǎn)生觸摸板移動(dòng)。例如，觸覺(jué)反饋可以在觸摸板中的力傳感器檢測(cè)到手指按壓已經(jīng)超過(guò)給定閾值時(shí)被產(chǎn)生。如果愿意，硬件和軟件(諸如固件、操作系統(tǒng)代碼和應(yīng)用代碼)可以被用于實(shí)現(xiàn)力反饋布置。如果愿意，觸覺(jué)響應(yīng)可以獨(dú)立于特定按鈕按壓或觸摸事件被產(chǎn)生。例如，具有力反饋能力的觸摸板可以在接收到電子郵件或發(fā)生預(yù)定事件時(shí)振動(dòng)。觸摸板觸覺(jué)功能的這些使用類(lèi)型在此有時(shí)被稱(chēng)作力反饋功能、觸覺(jué)反饋功能、觸感反饋等。包括觸摸傳感器、力傳感器、和/或力反饋能力的觸摸板可以在便攜式電子設(shè)備、附件、蜂窩電話(huà)、嵌入式系統(tǒng)或任何其它適當(dāng)電子設(shè)備中實(shí)施。為了清楚起見(jiàn)，諸如這樣的觸摸板被包括在便攜式電子設(shè)備中的布置有時(shí)在此作為示例被描述。
可以包括觸摸板的諸如便攜式計(jì)算機(jī)的示例性便攜式設(shè)備在圖I中示出。如圖I所示，設(shè)備10可以是具有諸如殼體12的殼體的便攜式計(jì)算機(jī)。殼體12可以具有諸如上殼體12A的上部分，其有時(shí)被稱(chēng)作蓋或蓋子。殼體12還可以具有諸如下殼體12B的下部分，其有時(shí)被稱(chēng)作殼底或主單元。殼部分12A和12B可以使用諸如鉸鏈16(有時(shí)被稱(chēng)作爪筒鉸鏈)的鉸鏈結(jié)構(gòu)彼此樞轉(zhuǎn)連接。顯示器14可以安裝在上殼體12A中。諸如鍵盤(pán)18和觸摸板20的其它組件可以安裝在下殼體12B中。觸摸板20可以包括包含觸摸傳感器的平坦觸摸板部件。觸摸傳感器可以由觸摸傳感器結(jié)構(gòu)(例如，觸摸傳感器電容電極)的陣列形成。通常，觸摸板20中的觸摸傳感器結(jié)構(gòu)可以使用任何適當(dāng)觸摸敏感技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)?？梢杂糜跒橛|摸板20提供觸摸感測(cè)能力的觸摸傳感器示例包括電容觸摸傳感器、基于電阻感測(cè)的觸摸傳感器、表面聲波觸摸傳感器以及光學(xué)觸摸傳感器?；陔娙萦|摸傳感器的觸摸板20的示例性配置在此有時(shí)作為示例被 描述。然而，這僅僅是示例。任何適當(dāng)觸摸技術(shù)可以被用于為觸摸板20提供感測(cè)用戶(hù)手指、觸筆或其它外部物體的位置的能力。當(dāng)外部物體與觸摸板的表面直接接觸時(shí)，或者當(dāng)外部物體與表面很接近時(shí)(例如，當(dāng)電容觸摸傳感器檢測(cè)到用戶(hù)的手指或其它物體位于觸摸傳感器表面的幾毫米內(nèi)時(shí))，用戶(hù)觸摸可以被感測(cè)到。觸摸板的觸摸傳感器部分受外部物體的位置控制的事件通常被稱(chēng)作觸摸事件，不論觸摸信號(hào)是由外部物體和觸摸板之間的直接接觸產(chǎn)生，還是響應(yīng)于外部物體和觸摸板彼此很接近而產(chǎn)生。如圖I所示，觸摸板20可以具有橫向維度XX和Ti。橫向維度XX，有時(shí)被稱(chēng)作觸摸板的寬度，可以與XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)22中的X軸平行。橫向維度YY，有時(shí)被稱(chēng)作觸摸板的長(zhǎng)度，可以與XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)22中的Y軸平行。構(gòu)成觸摸板20的結(jié)構(gòu)還具有與XYZ坐標(biāo)系統(tǒng)22中的Z軸平行的維度。該維度有時(shí)被稱(chēng)作觸摸板的垂直維度或平面外維度。如圖I所示，Z軸垂直于包含X軸和Y軸的XY平面延伸(即，Z軸垂直于觸摸板20暴露的平坦表面的平面)。為了保證設(shè)備10的厚度最小化，最小化與觸摸板20相關(guān)的結(jié)構(gòu)的厚度可能是有幫助的。在觸摸板20的XY平面中的用戶(hù)手指(一個(gè)或多個(gè))或其它外部物體(一個(gè)或多個(gè))的位置可以使用觸摸板20的觸摸傳感器來(lái)感測(cè)。沿Z軸向下和向上的運(yùn)動(dòng)可以使用力傳感器來(lái)檢測(cè)。如圖2所示，觸摸傳感器20可以具有平坦觸摸板部件24(有時(shí)被稱(chēng)作跟蹤板部件)。觸摸板部件24可以包括觸摸傳感器。觸摸傳感器可以用來(lái)測(cè)量諸如手指26的外部物體相對(duì)于平坦觸摸板部件24的X和Y橫向維度的位置。如由點(diǎn)32所表示的，可以有多個(gè)外部物體(即，多于一個(gè)手指)觸摸觸摸板部件24 (例如，當(dāng)用戶(hù)進(jìn)行多點(diǎn)觸摸手勢(shì)命令時(shí))。單個(gè)物體觸摸觸摸板部件24的布置有時(shí)在此作為示例被描述。然而，這僅是示例性的。如果愿意,一個(gè)物體、兩個(gè)物體、三個(gè)物體或多個(gè)三個(gè)物體可以同時(shí)接觸觸摸板部件24。除了在一個(gè)或多個(gè)位置觸摸觸摸板部件24，用戶(hù)還可以產(chǎn)生按鈕致動(dòng)事件。按鈕致動(dòng)事件涉及用戶(hù)在沿Z軸(參見(jiàn)例如坐標(biāo)系統(tǒng)22)的方向28上向下按壓的按壓事件。按鈕致動(dòng)事件還涉及釋放事件。在釋放事件中，用戶(hù)減少施加至觸摸板部件24的向下的力的量，并停止在方向28上移動(dòng)手指26 (例如，通過(guò)沿方向30向上抬起手指26)。 按鈕致動(dòng)動(dòng)作，有時(shí)被稱(chēng)作力施加事件，可以使用力傳感器34來(lái)感測(cè)。力傳感器34—般響應(yīng)于垂直施加的力(沿Z軸)。在觸摸板20中可以存在一個(gè)力傳感器34,存在兩個(gè)力傳感器34，存在三個(gè)力傳感器34，或存在四個(gè)或更多個(gè)力傳感器34。力傳感器可以放置在諸如部件24的矩形平坦觸摸板結(jié)構(gòu)的四個(gè)角下面，如圖2所示(作為示例)。在具有兩個(gè)傳感器的配置中，傳感器可以位于部件24的相反邊緣處。在具有三個(gè)傳感器的配置中，傳感器可以被分布為形成三腳式配置。如果僅單個(gè)傳感器被使用，則傳感器可以位于觸摸板部件24的中心的下面或沿觸摸板部件24的邊緣(例如，前緣)。 將力傳感器34布置在觸摸板部件24的所有四個(gè)角的優(yōu)點(diǎn)是這使得來(lái)自多個(gè)傳感器的力信號(hào)能夠被并行收集和處理。力傳感器信號(hào)可以被平均，可以被處理以幫助確認(rèn)用戶(hù)手指在部件24上的位置，或可以被處理來(lái)確定哪種類(lèi)型的動(dòng)作應(yīng)被設(shè)備10執(zhí)行。按鈕致動(dòng)行為或其它行為(例如特定觸摸事件)可以導(dǎo)致力反饋。例如，當(dāng)用戶(hù)在方向28上向下按壓部件24時(shí)，力傳感器34可以輕微壓縮并且可以檢測(cè)所得到的在部件24上的力。如果檢測(cè)到足夠的向下的力，致動(dòng)器36可以被用于向部件24施加移動(dòng)(觸覺(jué)反饋)。使用圖2中示出的示例性結(jié)構(gòu)，致動(dòng)器36通過(guò)側(cè)向延伸臂40耦接至平坦觸摸板部件24。臂40例如可以是金屬條或剛性連接在致動(dòng)器36的輸出和觸摸板部件24之間的其它結(jié)構(gòu)。當(dāng)致動(dòng)器36被控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)時(shí)，致動(dòng)器36驅(qū)動(dòng)臂40朝向和/或離開(kāi)平坦觸摸板部件24 (例如，沿平行于圖2中的X軸的橫向方向38)。由致動(dòng)器36施加的移動(dòng)有時(shí)被稱(chēng)作觸覺(jué)反饋，因?yàn)檫@種類(lèi)型的移動(dòng)可以響應(yīng)于按鈕致動(dòng)事件來(lái)提供。用戶(hù)傾向于期望按鈕致動(dòng)事件將導(dǎo)致點(diǎn)擊感覺(jué)和聲音。通過(guò)適當(dāng)?shù)仳?qū)動(dòng)致動(dòng)器36，觸摸板24中的振動(dòng)或其它移動(dòng)可以為用戶(hù)產(chǎn)生希望的觸覺(jué)體驗(yàn)(例如在手指26的指尖)。例如，用戶(hù)可能感覺(jué)到好像板24向下移動(dòng)并接合傳統(tǒng)的機(jī)械開(kāi)關(guān)，而實(shí)際情況是，力傳感器34允許部件24有相對(duì)很小的垂直移動(dòng)，因?yàn)橛|摸板部件24安裝在殼體12B中的基本固定的位置。如果愿意，致動(dòng)器36可以響應(yīng)于其它準(zhǔn)則(例如，當(dāng)特定軟件條件出現(xiàn)時(shí)，當(dāng)用戶(hù)作出使用觸摸板20的觸摸傳感器部分感測(cè)到的特定手勢(shì)時(shí)，等等)，將力施加到桿40并從而施加到觸摸板部件24。觸摸板20可以由多個(gè)結(jié)構(gòu)的分層堆疊而形成。例如，觸摸板部件24可以包括印刷電路板或其它基板，其上形成有觸摸傳感器電極陣列。電極陣列可以在尺寸上基本等于觸摸板部件的尺寸，從而觸摸板部件和該陣列在觸摸板的所有有效表面上延伸。
加硬物、光滑玻璃覆蓋層、以及墨層和粘合層也可以被結(jié)合在觸摸板部件24中。如果愿意，通過(guò)以更少的層實(shí)現(xiàn)觸摸板20，可以最小化尺寸和重量。例如，假設(shè)觸摸板20還是剛性的，觸摸板20可以使用具有整體形成的電容電極的玻璃或陶瓷層來(lái)實(shí)現(xiàn)，且沒(méi)有加硬物。觸摸板部件24的硬度保證了用戶(hù)的按鈕致動(dòng)行為可被力傳感器34檢測(cè)到，無(wú)論用戶(hù)按壓觸摸板部件表面上的什么位置。在觸摸板20中使用剛性觸摸板部件還有助于保證單個(gè)致動(dòng)器(或其它適當(dāng)數(shù)量的致動(dòng)器)能夠有效地在觸摸板部件的整個(gè)表面上產(chǎn)生觸覺(jué)反饋(即，致動(dòng)器引起的全局運(yùn)動(dòng))。如果陶瓷、玻璃、塑料或用于形成接觸表面的觸摸板部件24的其它層以及用于觸摸板部件24的觸摸傳感器陣列是柔性的，那么不銹鋼加硬物或其它適當(dāng)?shù)募佑步Y(jié)構(gòu)可以被結(jié)合在觸摸板部件24中。觸摸板部件24還可以通過(guò)使用足夠厚的玻璃、陶瓷、塑料或復(fù)合材料層來(lái)加硬，而不使用額外的不銹鋼加硬層(例如，通過(guò)由Imm厚或更多、2mm厚或更多、3mm厚或更多、或4mm厚或更多(作為示例)的玻璃、陶瓷、塑料或復(fù)合材料形成觸摸板部件24的一些層)。矩形形狀是觸摸板部件24通常所使用的，因?yàn)檫@對(duì)應(yīng)于顯示器14的矩形形狀。然而，如果愿意，可以使用其它形狀。這些僅是示例性示例。如果愿意，任何適當(dāng)觸摸板結(jié)構(gòu)可以被用于形成觸摸板20。圖3示出了可以用在觸摸板20中的示例性結(jié)構(gòu)組的分解透視圖。如圖3所示，觸 摸板20可以包含矩形平坦觸摸板部件24。平坦觸摸板部件24可以安裝至殼體結(jié)構(gòu)12B。殼體結(jié)構(gòu)12B可以由殼體壁的一部分(例如，圖I的底單元12B中的下壁)、內(nèi)部殼體框架結(jié)構(gòu)或支撐、其它適當(dāng)支撐結(jié)構(gòu)、或這些結(jié)構(gòu)的組合形成。力傳感器34可以位于觸摸板部件24的四個(gè)角的每一個(gè)處。如果愿意，安裝墊，例如安裝墊42，可以?shī)A置在力傳感器34和殼體結(jié)構(gòu)12B之間。墊42可以由諸如凝膠或泡沫的柔性材料形成。用于墊42的凝膠可以由諸如硅酮的材料形成。當(dāng)諸如硅酮凝膠墊的墊被置于傳感器34和殼體12B之間時(shí)，響應(yīng)于致動(dòng)器36施加橫向力(平面內(nèi)的力)，觸摸板部件24被允許在X和Y維度上(例如，橫向，平行于殼體12B的平坦內(nèi)表面)稍微移動(dòng)(例如，幾千微米或更少、幾百微米或更少等)。如果觸摸板部件24被過(guò)于剛性地安裝到殼體12B，那么觸摸板部件24可能無(wú)法呈現(xiàn)出所需的觸覺(jué)反饋量(即，部件24的振動(dòng)可能被過(guò)度抑制)。墊42可以通過(guò)粘合劑連接至殼體12B。力傳感器34可以通過(guò)粘合劑連接至墊42。粘合劑還可以用于將力傳感器34連接至平坦觸摸板部件24。盡管凝膠墊42的存在允許剛性觸摸板部件24的微小橫向移動(dòng)，但是觸摸板部件24保持在殼體12B內(nèi)基本固定的位置(即，對(duì)于用戶(hù)不存在可識(shí)別的視覺(jué)移動(dòng))。與需要樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)致動(dòng)相關(guān)開(kāi)關(guān)的傳統(tǒng)布置不同，沒(méi)有鉸鏈或樞轉(zhuǎn)彎曲件附接到觸摸板部件24，并且觸摸板部件24在按鈕致動(dòng)和觸覺(jué)反饋過(guò)程中基本不樞轉(zhuǎn)或移動(dòng)。此外，因?yàn)橛|摸板部件24 —般被實(shí)施為剛性結(jié)構(gòu)，所以觸摸板部件24不彎曲。相反，觸摸板部件24在按鈕致動(dòng)和觸覺(jué)反饋事件過(guò)程中，作為單個(gè)剛性單元操作。部件24的最上層56可以由玻璃或其它適當(dāng)材料(例如塑料、陶瓷等)的光滑層形成。在電容觸摸傳感器布置中，層56可以由電介質(zhì)形成以免電磁屏蔽下面的電容電極。形成層56的材料可以是透明的(例如清澈玻璃)。在這種類(lèi)型的情況下，可能期望層56的下表面設(shè)有不透明的顏料或墨層。例如，銀色墨層或其它裝飾涂層可以置于層56的下方(見(jiàn)，例如墨層54)。層56還可以由不透明物質(zhì)形成(例如，黑玻璃或陶瓷)。無(wú)論層56是否由不透明物質(zhì)形成，或者層56是否由于下面的諸如不透明墨的不透明材料層而不透明，觸摸板部件24的諸如層56的結(jié)構(gòu)通常足夠不透明以防止下面的層結(jié)構(gòu)從設(shè)備10的外部被看見(jiàn)。通過(guò)由不透明結(jié)構(gòu)形成觸摸板24的最上面的一個(gè)或多個(gè)層，可以防止觸摸板部件24的下層中的不悅目的結(jié)構(gòu)被看見(jiàn)。因?yàn)槭褂靡粋€(gè)或多個(gè)不透明材料層可能增強(qiáng)觸摸板20的美觀(guān)性，所以通常期望由使得觸摸板部件24不透明的結(jié)構(gòu)(B卩，由不允許光透過(guò)觸摸板部件24的疊層)來(lái)形成觸摸板部件24。當(dāng)期望使用觸摸板20作為觸摸屏的一部分時(shí)(例如，當(dāng)形成層的堆疊以形成液晶顯示觸摸屏、電子墨水顯示觸摸屏或其它觸摸屏?xí)r)，優(yōu)選地在層56上沒(méi)有不透明墨。相反，層56可以由顯示器蓋玻璃層或其它透明顯示結(jié)構(gòu)形成。盡管獨(dú)立的觸摸板有時(shí)在此作為示例被描述，但是觸摸傳感器、力傳感器以及觸摸板20的致動(dòng)機(jī)構(gòu)可以被用在觸摸屏顯示器或其它類(lèi)型的部件中。獨(dú)立的計(jì)算機(jī)跟蹤板在此僅作為示例被描述。如圖3所示，諸如壓力敏感粘合層52的粘合層可以用于將層56和54附著至觸摸傳感器陣列50。觸摸傳感器陣列50可以由導(dǎo)電電容器電極陣列形成(例如，以形成X-Y電容觸摸傳感器)。這些電極可以由金屬、諸如氧化銦錫的透明導(dǎo)電材料、或其它導(dǎo)電材料形成，它們可以形成在層56的底面上，或如圖3所示，可以形成在印刷電路板基板的一面或兩面上，以形成傳感器陣列50。印刷電路板基板可以是剛性的或柔性的。設(shè)備10中的剛性電路板可以由諸如玻璃纖維填充的環(huán)氧樹(shù)脂(例如FR4)的材料形成。柔性印刷電路板(“柔性電路”)可以由聚合物或其它電介質(zhì)(例如，聚酰亞胺)的柔性片材上的導(dǎo)電跡線(xiàn)形成。諸如壓力敏感粘合層48的粘合層可以用于將觸摸傳感器陣列50粘結(jié)至加硬物46。加硬物46可以由諸如金屬(例如不銹鋼、鋁、鈦等)的堅(jiān)硬材料形成。諸如玻璃、陶瓷、碳纖維復(fù)合材料和塑料的材料也可以被使用。為了減少重量，加硬物46的一些部分可以被去除(例如，形成孔58)。力傳感器34可以由壓電器件、在被施加力時(shí)呈現(xiàn)電阻、電容或電感變化的結(jié)構(gòu)、或任何其它適當(dāng)?shù)牧Ω袦y(cè)結(jié)構(gòu)形成。如圖4所示，力傳感器34可以由諸如可彎曲部件60 (例如應(yīng)變計(jì)結(jié)構(gòu))的彎曲結(jié)構(gòu)形成。在這種類(lèi)型的力傳感器中，惠斯登電橋電路或其它電路可以置于諸如部件60的部件的表面上，以檢測(cè)部件60被彎曲時(shí)，表面電阻和/或體電阻率的改變。部件60例如可以由其上已經(jīng)形成有金屬跡線(xiàn)62的可彎曲電介質(zhì)形成。跡線(xiàn)62可以包括交叉指狀物62A和62B。當(dāng)在方向64上彎曲時(shí)，部件60呈現(xiàn)位置66。該彎曲可以產(chǎn)生跡線(xiàn)62A和62B或位于部件60表面上的其它檢測(cè)電路的可測(cè)量的電阻改變。這種電阻改變可以用作施加至力傳感器34的力的量的指示。每個(gè)力傳感器34也可以使用隨著所施加的力，固體被壓縮或平坦表面之間的距離被改變的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如考慮圖5中示出的類(lèi)型的布置。在圖5的示例中，力傳感器34可以具有上表面66。當(dāng)力沿向下方向28施加于傳感器34時(shí),傳感器34的上表面可以移動(dòng)至位置68。在該位置，存在可測(cè)量的傳感器34的屬性的改變。例如，傳感器34可以由壓電材料形成，其產(chǎn)生與傳感器34中的壓縮量成比例的電壓。又例如，傳感器34可以由泡沫或在壓縮時(shí)比未壓縮時(shí)具有不同電阻的其它可壓縮材料形成。傳感器34的材料可以例如是聚合物-金屬?gòu)?fù)合材料或填充有納米微粒的聚合物(例如，位于Richmond, NorthYorkshire, United Kingdom的Peratech有限公司提供的類(lèi)型的量子隧道復(fù)合材料)。力傳感器還可以被用于呈現(xiàn)電感的改變、磁性的改變或其它可測(cè)量的與力相關(guān)的屬性。
如圖6和7的示例中的力傳感器34所示，力傳感器34可以具有諸如具有可壓縮突起74的部件70的結(jié)構(gòu)。在圖6所示的位置中，部件70還沒(méi)有相對(duì)于部件72被壓縮，因此突起74沒(méi)有被壓縮。當(dāng)向下的力施加至部件70時(shí)，突起74可以壓縮并變形，如圖7所示。部件70可以由電阻性泡沫形成，部件72可以由導(dǎo)體形成(作為例子)。在圖7所示的壓縮狀態(tài)，部件70和72之間的電阻將小于圖6所示的未壓縮狀態(tài)的電阻。因此，測(cè)量部件70和72之間的電阻可以反映已經(jīng)施加至部件70的力的量。力傳感器34可以具有電極。例如，力傳感器34可以具有上電容器電極76和下電容器電極78，如圖8所示。電容傳感器電路80可以通過(guò)測(cè)量電極76和78之間的電容來(lái)確定電極76和78之間的距離。當(dāng)施加使電極76沿方向82向下移動(dòng)的力時(shí)，電容(進(jìn)而電容輸出信號(hào)OUT)將上升，表示該力的存在。泡沫、其它彈性物質(zhì)、或其它彈性結(jié)構(gòu)可以置于電極76和78之間，從而電容上升的幅度反映出所施加的力的量。圖9示出了力傳感器34可以如何基于響應(yīng)于所施加力的改變而呈現(xiàn)出電阻變化的可變電阻器(諸如電阻器84)?？勺冸娮杵?4可以使用參考圖4、5、6和7 (作為例子)描 述的類(lèi)型的結(jié)構(gòu)形成。電阻測(cè)量電路86可以用于將基于力的電阻改變轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的力傳感器輸出信號(hào)(輸出信號(hào)OUT)。如這些示例闡明的，力傳感器34可以由產(chǎn)生響應(yīng)于所施加力的輸出信號(hào)的任何結(jié)構(gòu)形成。在一種典型的情形中，由每個(gè)力傳感器34產(chǎn)生的輸出信號(hào)的量將與所施加力的量成線(xiàn)性比例或非線(xiàn)性比例(即，傳感器34是模擬力傳感器)。如果期望，穹頂開(kāi)關(guān)或其它雙態(tài)開(kāi)關(guān)可以代替模擬傳感器被使用。在這種類(lèi)型的布置中，穹頂開(kāi)關(guān)的狀態(tài)(打開(kāi)或閉合)可以用于確定所施加力是高于還是低于給定閾值(即，穹頂開(kāi)關(guān)的觸發(fā)閾值)。圖10是諸如圖I的致動(dòng)器36的示例性致動(dòng)器的截面?zhèn)纫晥D。致動(dòng)器36可以是螺線(xiàn)管，具有包含電線(xiàn)圈96的筒94。筒94中的電線(xiàn)可以連接至端子88和90。當(dāng)電流應(yīng)用至端子88和90時(shí)，磁場(chǎng)形成，該磁場(chǎng)將磁性活塞92吸入筒94的內(nèi)部。通過(guò)調(diào)制流入端子88和90的電流，活塞92可以沿筒94的縱軸在方向38上前后移動(dòng)。活塞92可以具有形成圖2的耦接部件40的部分，或可以連接至諸如圖2的耦接部件40的部件。如果愿意，致動(dòng)器36可以由線(xiàn)性馬達(dá)、旋轉(zhuǎn)馬達(dá)或其它電磁致動(dòng)器結(jié)構(gòu)形成。致動(dòng)器36還可以由壓電材料和其它能夠響應(yīng)于所施加的電信號(hào)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)形成。如圖11的頂視圖所示，致動(dòng)器36可以位于觸摸板部件24的附近。耦接部件40可以直接連接至致動(dòng)器36的可移動(dòng)結(jié)構(gòu)(例如，圖10中的螺線(xiàn)管36的活塞92)，并且可以直接連接至觸摸板部件24的邊緣(例如，連接至圖3中所示的一個(gè)或多個(gè)層)。部件40的長(zhǎng)度可以小于螺線(xiàn)管36的最大尺寸(作為例子)。不一定要將部件40既直接連接至致動(dòng)器36又直接連接至觸摸板24。例如，在部件40和觸摸板部件24之間可以有諸如縫隙98的縫隙，如圖12中所示。縫隙也可以形成在致動(dòng)器36的附近。圖13示出了致動(dòng)器36可以如何安裝在設(shè)備10中稍微遠(yuǎn)離觸摸板部件24的位置。部件40的長(zhǎng)度可以例如是2-5mm、5-10mm、2-20mm、10_30mm或超過(guò)30_。對(duì)于較長(zhǎng)的長(zhǎng)度，部件40的長(zhǎng)度(進(jìn)而致動(dòng)器36和觸摸板部件24之間的距離)可以是致動(dòng)器36的最大尺寸的I倍、2倍、3倍或3倍以上。如圖14中的示例所示,部件40不需要是直的。部件40例如可以包括一個(gè)或多個(gè)彎曲，例如彎曲100和102。圖15示出了致動(dòng)器36和觸摸板部件24可以如何通過(guò)機(jī)械連桿(連桿40)被連接。連桿40的結(jié)構(gòu)可以允許由致動(dòng)器36施加的力的量通過(guò)利用機(jī)械優(yōu)勢(shì)而增大或減小。使用諸如連桿結(jié)構(gòu)40的連桿還可以使得致動(dòng)器36位于設(shè)備10中原本可能不可行(例如由于存在阻擋結(jié)構(gòu)等原因)的位置。操作過(guò)程中，致動(dòng)器36可以在方向110上移動(dòng)部件40C。部件40C和40B可以在樞軸點(diǎn)104連接。部件40B可以相對(duì)于設(shè)備殼體關(guān)于樞軸點(diǎn)106旋轉(zhuǎn)。當(dāng)致動(dòng)器36在方向110上移動(dòng)部件40C時(shí)，部件40B可以被迫繞樞軸點(diǎn)106順時(shí)針旋轉(zhuǎn)(方向112)。這迫使在樞軸108連接至部件40B的部件40A在方向114上向觸摸板部件24移動(dòng)。超過(guò)一個(gè)致動(dòng)器可以被用于向觸摸板24施加移動(dòng)。圖16示出了一對(duì)致動(dòng)器耦接至觸摸板部件24的示例性配置。左側(cè)致動(dòng)器36-1使用耦接部件40-1連接至觸摸板部件24的左邊緣，而右側(cè)致動(dòng)器36-2使用耦接部件40-2連接至觸摸板部件24的右邊緣。致·動(dòng)器36-1和36-2可以由彼此180°異相(作為例子)的信號(hào)驅(qū)動(dòng)。在觸摸板部件24完全剛性的配置中，使用多個(gè)致動(dòng)器可以有助于高效地將全局運(yùn)動(dòng)施加至觸摸板部件24中的所有結(jié)構(gòu)(即，致動(dòng)器可以在觸摸板部件24中產(chǎn)生在整個(gè)觸摸板部件中基本一致的運(yùn)動(dòng))。橫向的平面內(nèi)的致動(dòng)可以用于幫助提高致動(dòng)器和觸摸板部件之間的能量傳遞效率。如果愿意，一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器可以被用于將垂直運(yùn)動(dòng)施加至觸摸板部件24。這種類(lèi)型的致動(dòng)布置在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)約束時(shí)可能是有利的。如果愿意，觸摸板部件24可以使用一個(gè)或多個(gè)柔性結(jié)構(gòu)(例如玻璃或金屬薄片、呈現(xiàn)出柔性的塑料層等)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在柔性和稍微剛性這兩種實(shí)施例中，兩個(gè)或更多個(gè)致動(dòng)器可以被用于選擇性地向觸摸板部件24的不同區(qū)域施加移動(dòng)。例如，如果存在四個(gè)致動(dòng)器耦接至觸摸板部件24，則一個(gè)致動(dòng)器可以獨(dú)立于其它致動(dòng)器被驅(qū)動(dòng)以便向觸摸板的左上角施加移動(dòng)(作為例子)。如果使用多個(gè)致動(dòng)器，則可以提供更為集中的觸覺(jué)反饋。諸如這些的多個(gè)致動(dòng)器配置可以用于在觸摸板表面的特定部分已經(jīng)被按壓時(shí)向用戶(hù)提供觸覺(jué)確認(rèn)，而不干擾在其它位置與觸摸板接觸的其它手指或物體。例如，觸摸板部件24可以在不同位置被按壓以執(zhí)行不同的命令。如果用戶(hù)按壓一個(gè)位置，該位置可以被一個(gè)或多個(gè)相關(guān)致動(dòng)器移動(dòng)。如果用戶(hù)按壓另一不同位置，則不同的致動(dòng)器可以用于在該位置附近提供力反饋。還可以使用全局反饋布置，其中響應(yīng)于檢測(cè)到在不同區(qū)域中的按鈕按壓，使用不同的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)。致動(dòng)器被用于在不同位置提供不同程度的觸覺(jué)反饋的布置有時(shí)被稱(chēng)作可變致動(dòng)機(jī)制?？勺冎聞?dòng)機(jī)制可以用來(lái)基于力傳感器信號(hào)和/或觸摸傳感器陣列信號(hào)為觸摸板20的用戶(hù)提供信息豐富的觸覺(jué)反饋。如果愿意，可變致動(dòng)機(jī)制可以與其它致動(dòng)機(jī)制結(jié)合使用。例如，在一些活動(dòng)過(guò)程中(例如，當(dāng)特定軟件應(yīng)用正在運(yùn)行時(shí))，可以使用涉及單個(gè)致動(dòng)器將全局運(yùn)動(dòng)施加至整個(gè)觸摸板部件24的類(lèi)型的全局致動(dòng)機(jī)制，而在其它活動(dòng)過(guò)程中(例如，當(dāng)運(yùn)行其它應(yīng)用時(shí))，可以使用可變致動(dòng)方案。全局運(yùn)動(dòng)可以被橫向施加，而局部運(yùn)動(dòng)可以使用垂直方向的傳感器、一個(gè)或多個(gè)傳感器的不同集合等來(lái)施加。圖17是可以用于向觸摸板部件24施加移動(dòng)的示例性致動(dòng)設(shè)置的截面?zhèn)纫晥D。在圖17的示例中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)應(yīng)用于致動(dòng)器36時(shí)，致動(dòng)器36被定向以迫使活塞116沿方向118向上運(yùn)動(dòng)。這將耦合部件40的部分120沿方向118向上拉起。樞軸112可以耦接至設(shè)備殼體，從而部分120的移動(dòng)迫使部件40的邊緣128沿方向126壓向觸摸板部件24的相應(yīng)左側(cè)邊緣。在期望將致動(dòng)器36置于不同于觸摸板部件24的豎向位置的豎向位置時(shí)，或期望滿(mǎn)足布局約束時(shí)，可以使用圖17中所示的類(lèi)型的布置。觸摸板部件24可以在任意適當(dāng)方向(橫向、垂直、成角度、同時(shí)使用橫向和垂直位移機(jī)制，等等)上被致動(dòng)器36驅(qū)動(dòng)。觸摸板部件24的橫向致動(dòng)(即，導(dǎo)致部件24在平面內(nèi)移動(dòng)的致動(dòng))可能是有利的，因?yàn)橛|摸板部件24在力橫向施加至其一個(gè)邊緣(例如，直接施加于加硬部件的垂直邊緣或施加于緊鄰加硬部件的邊緣布置的耦接結(jié)構(gòu))時(shí)是最堅(jiān)硬的。當(dāng)觸摸板部件24是矩形時(shí)，觸摸板部件24在其一個(gè)較窄端被施壓時(shí)對(duì)不期望的撓曲可能最有抵抗力，如圖11-16的示 例所示。在這種類(lèi)型的配置中，在致動(dòng)過(guò)程中浪費(fèi)較少能量。橫向致動(dòng)也可能優(yōu)于其它類(lèi)型的致動(dòng)(例如，涉及致動(dòng)板部件24平行于Z軸的部分的垂直位移的致動(dòng)，其可能導(dǎo)致不期望的不規(guī)則“鼓式”的振動(dòng)模式)。橫向致動(dòng)可以比垂直致動(dòng)產(chǎn)生更小的噪聲，并且因此可以比垂直致動(dòng)更有效率，尤其是在考慮了觸摸板部件24相對(duì)于殼體12B的橫向移動(dòng)的安裝機(jī)制被用于觸摸板部件24時(shí)(例如，當(dāng)圖3的凝膠墊42被使用時(shí))。因?yàn)樵肼暱梢员蛔钚』?，所以如果愿意，觸覺(jué)反饋可以被安靜地提供。圖18是使用軸承來(lái)幫助促進(jìn)觸摸板部件24的橫向運(yùn)動(dòng)的示例性配置的截面?zhèn)纫晥D。如圖18所示，致動(dòng)器36可以安裝至殼體12B的上壁130。部件40可以連接在觸摸板24和致動(dòng)器36之間，從而致動(dòng)器36可以在方向38上橫向驅(qū)動(dòng)觸摸板部件24?？梢杂上職んw壁138或其它適當(dāng)支撐結(jié)構(gòu)支撐的硅酮緩沖器132可以被用于幫助保持觸摸板部件24。磁結(jié)構(gòu)134和相配的磁結(jié)構(gòu)136可以呈現(xiàn)出對(duì)彼此的磁性吸引，從而在方向146上產(chǎn)生向下的力。磁機(jī)構(gòu)134和136可以都是磁鐵，或者結(jié)構(gòu)134和136之一可以是鐵棒或別的鐵磁結(jié)構(gòu)。軸承結(jié)構(gòu)可以支撐觸摸板24。例如，軸承結(jié)構(gòu)可以由軸承座140和軸承142形成。當(dāng)致動(dòng)器36在方向38上移動(dòng)觸摸板24時(shí)，球142沿觸摸板部件24的下表面144滾動(dòng)。通過(guò)以該方式促進(jìn)觸摸板部件24的橫向運(yùn)動(dòng)，使用致動(dòng)器36向觸摸板部件24施加觸覺(jué)反饋所需的能量可以被降低(即，可以提高致動(dòng)效率)。圖19的側(cè)視圖示出了力傳感器34可以如何安裝在凝膠墊42或允許觸摸板部件24在使用致動(dòng)器36橫向致動(dòng)時(shí)在橫向方向38上稍微移動(dòng)的其它安裝結(jié)構(gòu)上。當(dāng)向觸摸板部件24施加力時(shí)，墊42可以有一點(diǎn)移動(dòng)。因?yàn)橛|摸板部件24不是剛性附著至殼體12B，所以致動(dòng)器36的能量可以高效地施加到觸摸板部件24。圖20是觸摸板部件24的底視圖，示出了觸摸板部件24可以如何使用彈簧148安裝在上殼體壁130的矩形開(kāi)口中。彈簧148可以是金屬?gòu)椈?，其由金屬片沖壓或切割，或可以通過(guò)將彈簧148直接切割為上殼體壁130的一部分來(lái)以整體方式形成。對(duì)于圖19的柔性墊42，圖20的彈簧148在由致動(dòng)器36致動(dòng)時(shí)，可以允許觸摸板部件24在方向38上橫向移動(dòng)。圖21中示出了用于觸摸板20中的電容觸摸傳感器的示例性電極陣列的頂視圖。如圖21的示例所示，觸摸板陣列150可以由基板50上的水平電極154和垂直電極152形成。基板50可以由剛性或柔性印刷電路板材料或其它適當(dāng)基板形成。路徑156可以被用于將電極信號(hào)從電極152和154傳送至觸摸傳感器處理電路158。觸摸傳感器處理電路158可以將使用電極152和154檢測(cè)到的電容改變轉(zhuǎn)換為位置數(shù)據(jù)(例如，以定位諸如用戶(hù)手指的外部物體在觸摸板部件24上的位置)。力傳感器34可以通過(guò)路徑164將力信號(hào)提供至力傳感器處理電路162。力傳感器處理電路162可以處理原始傳感器信號(hào)以確定在每個(gè)傳感器34上存在的力的量(例如，由于用戶(hù)施加至觸摸板的力引起的)。驅(qū)動(dòng)電路166 (例如，音頻放大器或其 它輸出驅(qū)動(dòng)器)可以用于將驅(qū)動(dòng)信號(hào)提供至致動(dòng)器36。當(dāng)以這種方式被驅(qū)動(dòng)時(shí)，致動(dòng)器36可以通過(guò)諸如結(jié)構(gòu)40的耦接結(jié)構(gòu)向觸摸板施加移動(dòng)。電路162和158可以形成存儲(chǔ)和處理電路160的一部分。存儲(chǔ)和處理電路160可以包括安裝在設(shè)備10中的一個(gè)或多個(gè)印刷電路板上的分立組件和集成電路。可以由易失性和非易失性存儲(chǔ)電路形成存儲(chǔ)和處理電路160中的存儲(chǔ)部。如果愿意，硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和其它介質(zhì)也可以被用于在設(shè)備10中存儲(chǔ)信息。存儲(chǔ)和處理電路160中的處理電路可以使用特定用途集成電路(ASIC)、數(shù)字信號(hào)處理電路、微控制器、微處理器以及其它電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。諸如應(yīng)用代碼、操作系統(tǒng)指令以及固件之類(lèi)的軟件可以用于實(shí)現(xiàn)用于操作觸摸板20的功能。例如，軟件可以被用于實(shí)現(xiàn)控制算法，其確定何時(shí)致動(dòng)器36應(yīng)當(dāng)對(duì)觸摸板部件24施加力。諸如電路162、驅(qū)動(dòng)電路166以及電路158之類(lèi)的硬件可以用于收集和處理傳感器信號(hào)以及施加適當(dāng)?shù)尿?qū)動(dòng)信號(hào)至致動(dòng)器36。在一種典型情形中，控制功能可以使用硬件和軟件的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，用于收集力和傳感器數(shù)據(jù)的信號(hào)處理算法可以使用觸摸和力傳感器的硬件功能，以及諸如處理電路162和158之類(lèi)的相關(guān)處理電路的硬件功能。一旦原始傳感器信號(hào)已經(jīng)被處理，就可以采取適當(dāng)?shù)膭?dòng)作(例如，通過(guò)使用諸如驅(qū)動(dòng)電路166的硬件來(lái)施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)至致動(dòng)器166)。用于確定響應(yīng)于檢測(cè)到特定模式的傳感器數(shù)據(jù)采取什么動(dòng)作的控制算法可以被硬連線(xiàn)(例如，使用專(zhuān)用電路)，可以使用軟件，等等。圖22示出了當(dāng)用戶(hù)在觸摸板的平坦外表面上向下按壓時(shí)可以產(chǎn)生的示例性力信號(hào)。如圖22所示，力F最初可以隨時(shí)間上升(例如，當(dāng)用戶(hù)在觸摸板上施加增大的向下的力時(shí))。當(dāng)用戶(hù)從觸摸板表面抬起手指時(shí)，由力傳感器測(cè)量到的力的量減少。用于處理諸如圖22的力信號(hào)F的力信號(hào)的信號(hào)處理算法可以包括頻率相關(guān)的濾波算法(例如，低通濾波器、帶通濾波器、以及高通濾波器)、基于時(shí)間的算法、呈現(xiàn)滯后的算法(例如，用于實(shí)現(xiàn)反跳(debounce)功能)、以及應(yīng)用力幅度閾值的算法。例如，存儲(chǔ)和處理電路160 (圖21)可以忽略幅度小于力閾值FTl (例如，噪聲閾值)的所有力信號(hào)。高于和/或低于其它閾值(例如力閾值FT2和FT3)的力信號(hào)可以被歸類(lèi)為對(duì)應(yīng)于按鈕按壓事件和按鈕釋放事件。圖23的曲線(xiàn)示出了存儲(chǔ)和處理電路160可以如何處理來(lái)自多個(gè)力傳感器34的信號(hào)。在圖23的示例中，觸摸板20具有四個(gè)力傳感器34，它們產(chǎn)生各自的力信號(hào)FFL (來(lái)自左前傳感器)、FFR (來(lái)自右前傳感器)、FBL (來(lái)自左后傳感器)以及FBR (來(lái)自右后傳感器)。這些信號(hào)可以被處理以確定用戶(hù)手指的位置，或提取有關(guān)用戶(hù)的力行為的性質(zhì)的其它信息。使用一種適當(dāng)?shù)牟贾茫膫€(gè)獨(dú)立的力信號(hào)可以被組合(例如，數(shù)字相加和/或平均)，以產(chǎn)生組合的力信號(hào)FAVG。使用像這樣的組合技術(shù)可以有助于減少噪聲并提高力傳感器的準(zhǔn)確性。通過(guò)處理圖22和23中示出的類(lèi)型的模擬力傳感器，存儲(chǔ)和處理電路160可以處理相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。例如，存儲(chǔ)和處理電路160可以產(chǎn)生圖24中示出的類(lèi)型的數(shù)字“按壓”信號(hào)以表示用戶(hù)已經(jīng)完成了按壓事件，以及可以產(chǎn)生圖25中示出的類(lèi)型的數(shù)字“釋放”信號(hào)以表示用戶(hù)已經(jīng)完成了釋放事件?！鞍磯骸毙盘?hào)的持續(xù)時(shí)間(t2-tl)以及“釋放”信號(hào)的持續(xù)時(shí)間(t4_t3)可以被固定，或者“按壓”和“釋放”可以連續(xù)地被斷言(assert)直到被清零(作為例子)。圖26示出了按壓和釋放事件可以如何通過(guò)組合的“按壓”/ “釋放”信號(hào)中的上升沿和下降沿來(lái)表示。按壓和釋放事件可以通過(guò)對(duì)來(lái)自力傳感器的力信號(hào)應(yīng)用閾值來(lái)識(shí)別。例如，在平均力傳感器信號(hào)FAVG超過(guò)默認(rèn)的或用戶(hù)定義的閾值時(shí)，可以識(shí)別出用戶(hù)按鈕按壓(斷言“按壓”)。用戶(hù)可以調(diào)節(jié)在處理觸摸和力傳感器信號(hào)時(shí)所使用的設(shè)置。例如，用戶(hù)可以調(diào)節(jié)影響定時(shí)和幅度閾值的靈敏度設(shè)置和其它濾波參數(shù)。用戶(hù)還可以調(diào)節(jié)提供給致動(dòng)器36的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的類(lèi)型。致動(dòng)器信號(hào)的形狀和幅度一般將影響由致動(dòng)器施加至觸摸板的力的量，以及賦予的運(yùn)動(dòng)的類(lèi)型。
圖27示出了可以用于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器36的平滑(弧形)且對(duì)稱(chēng)的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)。圖28示出了可以被使用的對(duì)稱(chēng)但形狀更陡峭的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。圖29和30的示例示出了致動(dòng)器可以如何使用不對(duì)稱(chēng)信號(hào)而被驅(qū)動(dòng)。具有短上升時(shí)間的信號(hào)(例如圖29所示類(lèi)型的信號(hào))傾向于產(chǎn)生質(zhì)量不同于具有短下降時(shí)間的信號(hào)(例如圖30所示類(lèi)型的信號(hào))的觸覺(jué)反饋。對(duì)稱(chēng)和不對(duì)稱(chēng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)還可以產(chǎn)生可察覺(jué)的不同結(jié)果。如果愿意，可以使用主要呈現(xiàn)亞音速頻率分量(例如，小于20Hz、小于15Hz等的頻率)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而保證觸覺(jué)反饋功能的安靜操作的可能性(例如，當(dāng)可聽(tīng)見(jiàn)的揚(yáng)聲器反饋被禁用時(shí))。驅(qū)動(dòng)信號(hào)還可以具有多個(gè)峰(例如，作為雙脈沖)或可以具有其它復(fù)雜的波形。用戶(hù)可以調(diào)節(jié)設(shè)備10中的設(shè)置以控制處理設(shè)置和反饋設(shè)置，從而符合用戶(hù)的個(gè)人要求。例如，用戶(hù)可以指示存儲(chǔ)和處理電路160在檢測(cè)到按壓事件時(shí)產(chǎn)生期望的驅(qū)動(dòng)形狀，以及在檢測(cè)到釋放事件時(shí)產(chǎn)生不同的期望的驅(qū)動(dòng)形狀。力信號(hào)和觸摸傳感器信號(hào)可以被存儲(chǔ)和處理電路160—起處理。例如，力傳感器處理和/或力反饋可以在檢測(cè)到手勢(shì)行為時(shí)被禁止。這防止檢測(cè)到無(wú)意的按鈕按壓并防止不期望的反饋。例如，以圖31的情況為例。在這種情況下，用戶(hù)沒(méi)有在觸摸傳感器上移動(dòng)手指(即，用戶(hù)沒(méi)有進(jìn)行手勢(shì)命令)。存儲(chǔ)和處理電路160可以監(jiān)視由觸摸板20的觸摸傳感器部分收集的觸摸傳感器信號(hào)，并且可以得出不存在手勢(shì)行為的結(jié)論。當(dāng)檢測(cè)到諸如圖31的左側(cè)的曲線(xiàn)的力F之類(lèi)的力信號(hào)時(shí)，力傳感器處理操作可以被執(zhí)行以檢測(cè)按壓和釋放事件。相應(yīng)的“按壓”和“釋放”信號(hào)可以被產(chǎn)生以使得致動(dòng)器36能夠進(jìn)行較高等級(jí)的處理和相應(yīng)的對(duì)觸摸板部件24的致動(dòng)。然而，如果用戶(hù)處于使用觸摸板20輸入手勢(shì)的過(guò)程中，用戶(hù)對(duì)觸摸傳感器的有效(active)使用可以被存儲(chǔ)和處理電路160檢測(cè)到。當(dāng)用戶(hù)做手勢(shì)時(shí)，用戶(hù)的手指移過(guò)觸摸板的表面。有時(shí)，用戶(hù)可能在手勢(shì)過(guò)程中無(wú)意地在觸摸板表面上按壓。通過(guò)檢測(cè)到手勢(shì)行為，觸摸板20的力反饋功能可以暫時(shí)被禁止。如圖32所示，當(dāng)力反饋功能被禁止時(shí)，檢測(cè)到圖32的左側(cè)曲線(xiàn)中示出類(lèi)型的力F將不會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生任何“按壓”和“釋放”信號(hào)。因此，在不存在手勢(shì)行為時(shí)，沒(méi)有驅(qū)動(dòng)信號(hào)被提供至致動(dòng)器36的驅(qū)動(dòng)電路，并且致動(dòng)器36在手勢(shì)過(guò)程中將不產(chǎn)生觸覺(jué)反饋，不論力按鈕按壓反饋功能在正常操作期間是如何靈敏。如果愿意，力反饋可以被手動(dòng)關(guān)閉(例如，如果用戶(hù)期望使用手勢(shì)功能并且不希望無(wú)意中產(chǎn)生按鈕按壓)。還可以基于當(dāng)前正在運(yùn)行哪個(gè)應(yīng)用、哪個(gè)用戶(hù)登錄至多用戶(hù)系統(tǒng)、當(dāng)前時(shí)間、其它條件的存在等等，來(lái)調(diào)節(jié)力反饋強(qiáng)度?？梢耘c觸覺(jué)反饋相呼應(yīng)地產(chǎn)生聲音，來(lái)幫助通知用戶(hù)按鈕致動(dòng)事件已經(jīng)發(fā)生(例如，使用設(shè)備10中的揚(yáng)聲器)。默認(rèn)的和用戶(hù)所選的聲音可以產(chǎn)生。如果愿意，所產(chǎn)生的聲音可以取決于所選擇的致動(dòng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)。例如，如果致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有圖29所示類(lèi)型的形狀，則產(chǎn)生的聲音可以不同于致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)具有圖30所示類(lèi)型的形狀的情況(作為例子)。圖33示出了力傳感器、觸摸傳感器、以及驅(qū)動(dòng)設(shè)置可以如何被用來(lái)調(diào)節(jié)觸摸板20的操作。如圖33所示，一個(gè)或多個(gè)力傳感器34可以產(chǎn)生力數(shù)據(jù)(例如，與用戶(hù)的手指多用 力地向下按壓在觸摸板上相關(guān)的數(shù)據(jù))。板20中的觸摸傳感器陣列168可以產(chǎn)生觸摸數(shù)據(jù)(例如，與用戶(hù)手指在觸摸板的XY平面中的位置相關(guān)的數(shù)據(jù))。用戶(hù)定義的和默認(rèn)的力信號(hào)處理設(shè)置可以提供給力信號(hào)處理電路162。這些信號(hào)可以包括力閾值、時(shí)間閾值、頻率相關(guān)的濾波準(zhǔn)則、以及其它影響力數(shù)據(jù)如何被力信號(hào)處理器162處理和解釋的準(zhǔn)則?；谶@些設(shè)置，力信號(hào)處理電路162可以從力數(shù)據(jù)產(chǎn)生經(jīng)處理的力數(shù)據(jù)信號(hào)(例如按壓和釋放數(shù)據(jù))。用戶(hù)定義的和默認(rèn)的觸摸信號(hào)處理設(shè)置可以被提供至觸摸傳感器處理電路158。這些信號(hào)可以包括靈敏度設(shè)置、用于當(dāng)用戶(hù)在鍵盤(pán)18上打字時(shí)禁止觸摸響應(yīng)的手掌檢查設(shè)置、以及影響觸摸板傳感器陣列數(shù)據(jù)如何被觸摸傳感器信號(hào)處理電路158處理和解釋的其它適當(dāng)?shù)奶幚頊?zhǔn)則?；谶@些設(shè)置，觸摸傳感器信號(hào)處理電路158可以從觸摸傳感器168提供的觸摸數(shù)據(jù)產(chǎn)生經(jīng)處理的觸摸數(shù)據(jù)信號(hào)(例如，手指位置數(shù)據(jù))。驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生器170可以使用默認(rèn)的和用戶(hù)調(diào)節(jié)的驅(qū)動(dòng)設(shè)置來(lái)調(diào)節(jié)。這些設(shè)置可以包括例如用于控制應(yīng)用于致動(dòng)器36的驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)的形狀和幅度的設(shè)置。驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生器170可以由專(zhuān)用硬件、圖21的存儲(chǔ)和處理電路160中的資源、或其它適當(dāng)資源來(lái)實(shí)現(xiàn)，它可以為致動(dòng)器36提供致動(dòng)器控制信號(hào)。這些信號(hào)可以被驅(qū)動(dòng)器166 (圖21)驅(qū)動(dòng)至致動(dòng)器36中，或驅(qū)動(dòng)器166的電路可以結(jié)合到驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生器170中。圖34示出了調(diào)節(jié)和使用觸摸板20所涉及的示例性步驟的流程圖。在步驟170，觸摸板20的默認(rèn)設(shè)置可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)和處理電路160中。例如，固件或其它代碼可以嵌入在存儲(chǔ)和處理電路160中的非易失性存儲(chǔ)器中。該代碼可以包括觸摸板20的力傳感器、觸摸傳感器陣列和致動(dòng)器的默認(rèn)設(shè)置。在步驟172可以從用戶(hù)收集用戶(hù)可調(diào)節(jié)的設(shè)置。例如，用戶(hù)可以通過(guò)使用鍵盤(pán)、按壓按鈕、滑動(dòng)開(kāi)關(guān)、輸入聲音命令、或與屏幕上選項(xiàng)交互來(lái)提供設(shè)置?？杀挥脩?hù)調(diào)節(jié)的觸摸板設(shè)置包括應(yīng)用軟件設(shè)置、操作系統(tǒng)設(shè)置、固件設(shè)置、硬件設(shè)置等等。這些設(shè)置可以包括結(jié)合圖33描述的類(lèi)型的力信號(hào)處理設(shè)置、觸摸傳感器設(shè)置、以及驅(qū)動(dòng)設(shè)置。在步驟174，可以從觸摸傳感器168和力傳感器電路34收集觸摸板數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可以在設(shè)備10的操作期間被持續(xù)收集(作為例子)。在步驟176，在步驟174收集的力數(shù)據(jù)和觸摸數(shù)據(jù)可以使用用戶(hù)提供的和默認(rèn)的力信號(hào)處理設(shè)置以及用戶(hù)提供的和默認(rèn)的觸摸傳感器處理設(shè)置來(lái)處理。步驟176的處理操作使得產(chǎn)生經(jīng)處理的力和觸摸傳感器數(shù)據(jù)(例如，X-Y手指移動(dòng)數(shù)據(jù)和基于力的按鈕致動(dòng)數(shù)據(jù))。在步驟178，響應(yīng)于步驟176的處理操作，可以在設(shè)備10和觸摸板20中采取適當(dāng)?shù)膭?dòng)作。例如，設(shè)備10上的操作系統(tǒng)或應(yīng)用程序可以將按鈕按壓事件解釋為打開(kāi)或關(guān)閉顯示窗口的命令，啟動(dòng)或停止特定功能的命令，等等。響應(yīng)于步驟176的處理操作，通過(guò)使用適當(dāng)控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器36，可以產(chǎn)生觸摸板移動(dòng)。用于驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器36的信號(hào)可以受到經(jīng)處理的觸摸和力信號(hào)以及致動(dòng)器設(shè)置(例如，默認(rèn)的和用戶(hù)提供的驅(qū)動(dòng)信號(hào)設(shè)置，諸如指示在各種情況下，圖27-30的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的哪個(gè)應(yīng)當(dāng)被使用的設(shè)置，等等)的影響。
盡管有時(shí)針對(duì)便攜式計(jì)算機(jī)中的觸摸板進(jìn)行了描述，但是在此描述的這些類(lèi)型的觸摸板特征可以用在任何電子設(shè)備中。觸摸板的力傳感器特征可以用在具有或不具有觸摸傳感器功能以及具有或不具有致動(dòng)器的設(shè)備中，觸摸傳感器特征可以用在具有或不具有力傳感器功能以及具有或不具有致動(dòng)器的設(shè)備中，致動(dòng)器特征可以用在具有或不具有觸摸傳感器功能以及具有或不具有力傳感器特征的設(shè)備中。所描述的實(shí)施例可以包括觸摸I/O設(shè)備1001 (在此有時(shí)被稱(chēng)作觸摸板)，其可以通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)通信信道1002接收與計(jì)算系統(tǒng)1003 (圖35)交互的觸摸輸入。觸摸I/O設(shè)備1001可以用于代替諸如鍵盤(pán)、鼠標(biāo)等其它輸入設(shè)備或與之相結(jié)合，向計(jì)算系統(tǒng)1003提供用戶(hù)輸入。一個(gè)或多個(gè)觸摸I/O設(shè)備1001可以被用于向計(jì)算系統(tǒng)1003提供用戶(hù)輸入。觸摸I/O設(shè)備1001可以是計(jì)算系統(tǒng)1003的組成部分(例如膝上型計(jì)算機(jī)上的觸摸屏)或可以與計(jì)算系統(tǒng)1003分開(kāi)。觸摸I/O設(shè)備1001可以包括完全或部分透明的、半透明的、不透明的、不透光或其任意組合的觸摸敏感面板。觸摸I/o設(shè)備1001可以實(shí)施為觸摸屏、觸摸板、作為觸摸板工作的觸摸屏(例如，代替膝上型計(jì)算機(jī)的觸摸板的觸摸屏)、與任何其它輸入設(shè)備組合或結(jié)合的觸摸屏或觸摸板(例如，布置在鍵盤(pán)上的觸摸屏或觸摸板)、或具有用于接收觸摸輸入的觸摸敏感表面的任何多維物體。在一個(gè)示例中，實(shí)施為觸摸屏的觸摸I/O設(shè)備1001可以包括部分或完全位于顯示器的至少一部分上的透明和/或半透明觸摸敏感面板。根據(jù)該實(shí)施例，觸摸I/o設(shè)備1001用于顯示從計(jì)算系統(tǒng)1003 (和/或其它源)發(fā)送的圖形數(shù)據(jù)，并且還用于接收用戶(hù)輸入。在其它實(shí)施例中，觸摸I/o設(shè)備1001可以實(shí)施為觸摸敏感組件/設(shè)備與顯示組件/設(shè)備集成的集成觸摸屏。在別的實(shí)施例中，觸摸屏可以用作補(bǔ)充或附加的顯示屏，用于顯示補(bǔ)充的或相同的圖形數(shù)據(jù)作為主顯示，以及接收觸摸輸入。觸摸I/O設(shè)備1001可以被配置為基于電容、電阻、光、聲、感應(yīng)、機(jī)械、化學(xué)測(cè)量、或可以針對(duì)一個(gè)或多個(gè)觸摸或設(shè)備1001附近的近似觸摸的發(fā)生進(jìn)行測(cè)量的任何現(xiàn)象，來(lái)檢測(cè)設(shè)備1001上的一個(gè)或多個(gè)觸摸或近似觸摸的位置。軟件、硬件、固件或其任何組合可以被用來(lái)處理所檢測(cè)到的觸摸的測(cè)量，以識(shí)別和跟蹤一個(gè)或多個(gè)手勢(shì)。手勢(shì)可以對(duì)應(yīng)于觸摸I/O設(shè)備1001上的靜止或非靜止的單個(gè)或多個(gè)觸摸或近似觸摸。手勢(shì)可以通過(guò)以特定方式在觸摸I/o設(shè)備1001上移動(dòng)一個(gè)或多個(gè)手指或其它物體而執(zhí)行，諸如，在基本相同時(shí)刻、連續(xù)地、或連貫地輕擊、按壓、搖擺、擦過(guò)、扭擰、改變方向、以變化的壓力按壓等等。手勢(shì)可被表征為(但不限于)任意手指之間或使用任意手指的收攏、滑動(dòng)、揮過(guò)、旋轉(zhuǎn)、撓曲、拖拽、或輕擊動(dòng)作。單個(gè)手勢(shì)可以使用一只或多只手、由一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)、或其任意組合來(lái)執(zhí)行。
計(jì)算系統(tǒng)1003可以使用圖形數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)顯示器顯示圖形用戶(hù)界面(⑶I)。⑶I可以用于通過(guò)觸摸I/o設(shè)備1001接收觸摸輸入。實(shí)施為觸摸屏的觸摸I/O設(shè)備1001可以顯示⑶I?？商鎿Q地，⑶I可以顯示在與觸摸I/o設(shè)備1001分開(kāi)的顯示器上。⑶I可以包括顯示在界面內(nèi)的特定位置的圖形元素。圖形元素可以包括但不限于各種顯示的虛擬輸入設(shè)備，包括虛擬滾輪、虛擬鍵盤(pán)、虛擬旋鈕、虛擬按鈕、任何虛擬Π等等。用戶(hù)可以在觸摸I/O設(shè)備1001上可能與GUI的圖形元素相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)特定位置做手勢(shì)。在其它實(shí)施例中，用戶(hù)可以在與GUI的圖形元素的位置無(wú)關(guān)的一個(gè)或多個(gè)位置做手勢(shì)。在觸摸I/O設(shè)備1001上做出的手勢(shì)可以直接或間接操縱、控制、修改、移動(dòng)、觸發(fā)、啟動(dòng)、或一般而言影響GUI中的圖形元素，諸如光標(biāo)、圖標(biāo)、媒體文件、列表、文字、所有或部分圖像，等等。例如，在觸摸屏的情況下，用戶(hù)可以通過(guò)在觸摸屏上的圖形元素上做出手勢(shì)來(lái)直接與圖形元素交互?？商鎿Q地，觸摸板通常提供間接的交互。手勢(shì)還可以影響未顯示的⑶I元素(例如，使用戶(hù)界面出現(xiàn))或可以影響計(jì)算系統(tǒng)1003中的其它動(dòng)作(例如，影響GUI、應(yīng)用或操作系統(tǒng)的狀態(tài)或模式)。手勢(shì)可以或可以不與所顯示的光標(biāo)結(jié)合地在觸摸I/o設(shè)備1001上進(jìn)行。例如，在在觸摸板上執(zhí)行手勢(shì)的情況下，光標(biāo)(或指針)可以顯示在顯示屏或觸摸屏上，并且光標(biāo)可以通過(guò)觸摸板上的觸摸輸入被控制以與顯示屏上的圖形對(duì)象交互。在直接在觸摸屏上執(zhí)行手勢(shì)的其它實(shí)施例中，用戶(hù)可以直接與觸摸屏上的對(duì)象交互，而觸摸屏上可以顯示或不顯 示光標(biāo)或指針。響應(yīng)于或基于觸摸I/O設(shè)備1001上的觸摸或近似觸摸，可以通過(guò)通信信道1002將反饋提供給用戶(hù)。反饋可以以光學(xué)、機(jī)械、電、嗅覺(jué)、聲學(xué)等方式或其任意組合以可變或不可變的方式來(lái)傳送。現(xiàn)在注意力轉(zhuǎn)向可以在任何便攜式或非便攜式設(shè)備中實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)架構(gòu)的實(shí)施例，所述設(shè)備包括但不限于通信設(shè)備(例如移動(dòng)電話(huà)、智能電話(huà))、多媒體設(shè)備(例如，MP3播放器、TV、收音機(jī))、便攜式或手持計(jì)算機(jī)(例如，平板電腦、上網(wǎng)本、膝上型電腦)、桌上型計(jì)算機(jī)、一體化桌上型計(jì)算機(jī)、外圍設(shè)備、或適于包括系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2000的任何其它系統(tǒng)或設(shè)備，包括這些設(shè)備類(lèi)型的兩個(gè)或更多個(gè)的組合。圖36是系統(tǒng)2000的一個(gè)實(shí)施例的框圖，其一般包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)2001、處理系統(tǒng)2004、輸入/輸出(I/O)子系統(tǒng)2006、射頻(RF)電路2008以及音頻電路2010。這些組件可以通過(guò)一個(gè)或多個(gè)通信總線(xiàn)或信號(hào)線(xiàn)2003耦接。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)2000可以包括MP3播放器(例如iPod (蘋(píng)果計(jì)算機(jī)公司的商標(biāo)))的功能。系統(tǒng)2000因此可以包括與iPod兼容的多引腳連接器。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)2000可以包括一個(gè)或多個(gè)可選的在圖像應(yīng)用中使用的光傳感器(未示出)，例如CMOS或CXD圖像傳感器。應(yīng)該理解圖36中示出的架構(gòu)僅是系統(tǒng)2000的示例性架構(gòu)，系統(tǒng)2000可以具有比示出的更多或更少的組件，或具有不同的組件配置。圖36中示出的各種組件可以以硬件、軟件、固件或其任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，包括一個(gè)或多個(gè)信號(hào)處理和/或特定用途集成電路。RF電路2008用于通過(guò)無(wú)線(xiàn)鏈路或網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信息至一個(gè)或多個(gè)其它設(shè)備和從一個(gè)或多個(gè)其它設(shè)備接收信息，其包括熟知的用于執(zhí)行該功能的電路，包括但不限于天線(xiàn)系統(tǒng)、RF收發(fā)器、一個(gè)或多個(gè)放大器、調(diào)諧器、一個(gè)或多個(gè)振蕩器、數(shù)字信號(hào)處理器、CODEC芯片組、存儲(chǔ)器等。在一些實(shí)施例中，RF電路2008能夠使用一個(gè)或多個(gè)通信協(xié)議來(lái)建立和維持與其它設(shè)備的通信，所述通信協(xié)議包括但不限于時(shí)分多址(TDMA)、碼分多址(CDMA)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、增強(qiáng)數(shù)據(jù)GSM環(huán)境(EDGE)、寬帶碼分多址(W-CDMA)、Wi-Fi (例如IEEE802. 11a, IEEE 802. lib, IEEE 802. llg，和 / 或 IEEE 802. lln)、if、Wi_MAX、HSDPA (高速下行分組接入)、網(wǎng)絡(luò)電話(huà)協(xié)議(VoIP)、電子郵件協(xié)議、即時(shí)消息、和/或短消息服務(wù)(SMS)、或任何其它適當(dāng)通信協(xié)議，包括在本文件的提交日還沒(méi)有開(kāi)發(fā)出的通信協(xié)議。RF電路2008和音頻電路2010通過(guò)外圍接口 2016耦接至處理系統(tǒng)2004。接口2016包括用于建立和維持外圍設(shè)備和處理系統(tǒng)2004之間的通信的各種已知部件。音頻電路2010耦接至音頻揚(yáng)聲器2050和麥克風(fēng)2052，并包括已知的用于處理從接口 2016接收的聲音信號(hào)以使得用戶(hù)能夠與其它用戶(hù)實(shí)時(shí)通信的電路。在一些實(shí)施例中，音頻電路2010包括耳機(jī)插孔(未示出)。由RF電路2008和音頻電路2010接收的語(yǔ)音和數(shù)據(jù)信息(例如，在語(yǔ)音識(shí)別或語(yǔ)音命令應(yīng)用中)通過(guò)外圍接口 2016被發(fā)送至一個(gè)或多個(gè)處理器2018。該一個(gè)或多個(gè)處理器2018可被配置用于為存儲(chǔ)在介質(zhì)2001上的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序2030處理各種數(shù)據(jù)格式。
術(shù)語(yǔ)“數(shù)據(jù)”包括但不限于文本、圖形、網(wǎng)頁(yè)、JAVA小程序、窗口小部件、電子郵件、即時(shí)消息、語(yǔ)音、數(shù)字圖像或視頻、MP3等，其可以被存儲(chǔ)在介質(zhì)2001上的一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用程序(例如，Web瀏覽器、電子郵件等)使用。在一些實(shí)施例中，系統(tǒng)2000能夠通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)或外部端口 2036從因特網(wǎng)上傳和下載各種數(shù)據(jù)，諸如文件、歌曲、數(shù)字圖像、視頻、電子郵件、窗口小部件、即時(shí)消息等。外部接口 2016將系統(tǒng)的輸入和輸出外圍設(shè)備耦接至處理器2018和計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)2001。一個(gè)或多個(gè)處理器2018通過(guò)控制器2020與一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)2001通信。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)2001可以是能夠存儲(chǔ)供一個(gè)或多個(gè)處理器2018使用的代碼和/或數(shù)據(jù)的任何設(shè)備或介質(zhì)。介質(zhì)2001可以包括存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)，包括但不限于高速緩存、主存儲(chǔ)器和次存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)可以使用RAM (例如SRAM、DRAM、DDRAM)、ROM、FLASH、磁和/或光存儲(chǔ)設(shè)備(例如，盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、磁帶、CD (光盤(pán))和DVD (數(shù)字視頻光盤(pán)))的任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。介質(zhì)2001也可以包括用于攜帶表示計(jì)算機(jī)指令或數(shù)據(jù)的信息承載信號(hào)的傳輸介質(zhì)(具有或不具有其上調(diào)制有信號(hào)的載波)。例如，傳輸介質(zhì)可以包括通信網(wǎng)絡(luò)，包括但不限于因特網(wǎng)(也被稱(chēng)作環(huán)球網(wǎng))、內(nèi)部網(wǎng)、局域網(wǎng)(LAN)、無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)、存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)、城域網(wǎng)(MAN)等。一個(gè)或多個(gè)處理器2018運(yùn)行存儲(chǔ)在介質(zhì)2001中的各種軟件組件來(lái)執(zhí)行系統(tǒng)2000的各種功能。在一些實(shí)施例中，軟件組件包括操作系統(tǒng)2022、通信模塊(或指令集)2024、觸摸處理模塊(或指令集)2026、圖形模塊(或指令集)2028、一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用(或指令集)2030、以及力傳感器和反饋模塊(或指令集)2038。這些模塊和上述應(yīng)用中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)于用于執(zhí)行上述一個(gè)或多個(gè)功能以及在本申請(qǐng)中描述的方法(例如計(jì)算機(jī)可執(zhí)行方法和在此描述的其它信息處理方法)的一個(gè)指令集。這些模塊(即，指令集)不一定要實(shí)施為單獨(dú)的軟件程序、過(guò)程或模塊，因此在各種實(shí)施例中，這些模塊的各種子集可以被組合或以其它方式重新布置。在一些實(shí)施例中，介質(zhì)2001可以存儲(chǔ)上述模塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的子集。此外，介質(zhì)2001可以存儲(chǔ)上面沒(méi)有描述的其它模塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。操作系統(tǒng)2022 (例如，Darwin、RTXC, LINUX、UNIX、OSX, Windows 或諸如 VxWorks的嵌入式操作系統(tǒng))包括各種程序、指令集、軟件組件和/或用于控制和管理通用系統(tǒng)任務(wù)(例如，存儲(chǔ)管理、存儲(chǔ)裝置控制、電源管理等)的驅(qū)動(dòng)程序，并且有利于各種硬件和軟件組件之間的通信。通信模塊2024有利于通過(guò)一個(gè)或多個(gè)外部端口 2036或經(jīng)由RF電路2008與其它設(shè)備通信，并且包括各種用于處理從RF電路2008和/或外部端口 2036接收的數(shù)據(jù)的軟件組件。外部端口 2036 (例如，USB、FireWireTM等)適于直接或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(例如，因特網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)LAN等)間接耦接至其它設(shè)備。圖形模塊2028包括各種已知的軟件組件，用于在顯示器表面上渲染、動(dòng)畫(huà)化和顯示圖形對(duì)象。在觸摸I/o設(shè)備2012是觸摸敏感顯示器(例如觸摸屏)的實(shí)施例中，圖形模塊2028包括在觸摸敏感顯示器上渲染、顯示和動(dòng)畫(huà)化對(duì)象的組件。注意，術(shù)語(yǔ)“圖形對(duì)象”包 括可以被顯示給用戶(hù)的對(duì)象，包括但不限于文本、網(wǎng)頁(yè)、圖標(biāo)、數(shù)字圖像、動(dòng)畫(huà)等。一個(gè)或多個(gè)應(yīng)用2030可以包括安裝在系統(tǒng)2000上的任何應(yīng)用，包括但不限于瀏覽器、地址簿、聯(lián)系人列表、電子郵件、即時(shí)消息、文字處理、鍵盤(pán)模擬、窗口小部件、JAVA應(yīng)用、加密、數(shù)字版權(quán)管理、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音復(fù)制、定位功能(例如，由全球定位系統(tǒng)(GPS)提供)、音樂(lè)播放器(播放存儲(chǔ)在一個(gè)或多個(gè)文件中的記錄的音樂(lè)，例如MP3或AAC文件)，等
坐寸ο觸摸處理模塊2026包括用于執(zhí)行與觸摸I/O設(shè)備2012相關(guān)的各種任務(wù)的各種軟件組件，執(zhí)行所述任務(wù)包括但不限于通過(guò)觸摸I/o設(shè)備控制器2032接收和處理從I/O設(shè)備2012接收的觸摸輸入。系統(tǒng)2000還可以包括力傳感器和反饋模塊2038，用于執(zhí)行結(jié)合圖33和34描述的方法/功能。力傳感器和反饋模塊2038可以至少用于接收和處理來(lái)自力傳感器的觸摸和力數(shù)據(jù)，并作為響應(yīng)采取動(dòng)作(例如，通過(guò)使用致動(dòng)器控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)致動(dòng)器)。模塊2038可以實(shí)施為硬件、軟件、固件或其任意組合。盡管模塊2038示出為駐留在介質(zhì)2001中，但是模塊2038的所有或部分可以實(shí)施在系統(tǒng)2000內(nèi)的其它組件中，或可以全部實(shí)施為系統(tǒng)2000中的單獨(dú)組件)。I/O子系統(tǒng)2006耦接至觸摸I/O設(shè)備2012和一個(gè)或多個(gè)其它I/O設(shè)備2014，用于控制或執(zhí)行各種功能，諸如功率控制、揚(yáng)聲器音量控制、鈴聲響度、鍵盤(pán)輸入、滾動(dòng)、保持、菜單、屏幕鎖、清除和結(jié)束通信等等。觸摸I/o設(shè)備2012通過(guò)觸摸I/O設(shè)備控制器2032與處理系統(tǒng)2004通信，觸摸I/O設(shè)備控制器2032包括用于處理用戶(hù)觸摸輸入(例如，掃描硬件)的各種組件。一個(gè)或多個(gè)其它輸入控制器2034向/從其它I/O設(shè)備2014發(fā)送/接收電信號(hào)。其它I/O設(shè)備2014可以包括物理按鈕(例如，按壓按鈕、搖桿按鈕等)、撥號(hào)盤(pán)、滑動(dòng)開(kāi)關(guān)、桿、鍵盤(pán)、觸摸板、其它顯示屏、或其任意組合。如果實(shí)施為觸摸屏，觸摸I/O設(shè)備2012在GUI中向用戶(hù)顯示視覺(jué)輸出。視覺(jué)輸出可以包括文本、圖形、視頻及其任何組合。視覺(jué)輸出的一些或所有可以對(duì)應(yīng)于用戶(hù)界面對(duì)象。觸摸I/O設(shè)備2012形成接受來(lái)自用戶(hù)的觸摸輸入的觸摸敏感表面。觸摸I/O設(shè)備2012和觸摸屏控制器2032 (連同任何相關(guān)模塊和/或介質(zhì)2001中的指令集)檢測(cè)和跟蹤觸摸I/O設(shè)備2012上的觸摸或近似觸摸(以及觸摸的任何移動(dòng)或釋放)，并將所檢測(cè)到的觸摸輸入轉(zhuǎn)換為與圖形對(duì)象(諸如一個(gè)或多個(gè)用戶(hù)界面對(duì)象)的交互。在設(shè)備2012被實(shí)施為觸摸屏的情況下，用戶(hù)可以直接與顯示在觸摸屏上的圖形對(duì)象交互?？商鎿Q地，在設(shè)備2012被實(shí)施為不是觸摸屏的觸摸設(shè)備(例如觸摸板)的情況下，用戶(hù)可以間接與顯示在被實(shí)施為I/O設(shè)備2014的單獨(dú)顯示屏上的圖形對(duì)象交互。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，由觸摸I/O設(shè)備2012從用戶(hù)接收的觸摸輸入對(duì)應(yīng)于用戶(hù)的一個(gè)或多個(gè)手指。觸摸I/O設(shè)備2012和觸摸I/O設(shè)備控制器2032可以使用多種觸摸敏感技術(shù)中的任一種來(lái)檢測(cè)觸摸輸入，包括但不限于電容、電阻、紅外、光學(xué)、表面聲波技術(shù)、感應(yīng)、機(jī)械、化學(xué)以及其它觸摸傳感器布置或其它用于確定觸摸I/o設(shè)備2012上的一個(gè)或多個(gè)觸摸或近似觸摸的部件。用戶(hù)可以使用任何適當(dāng)物體或附件(例如，觸筆、筆、手指等)來(lái)與觸摸I/O設(shè)備2012進(jìn)行接觸。觸摸I/O設(shè)備2012可以類(lèi)似于在下面的美國(guó)專(zhuān)利中描述的多觸摸敏感表面
6,323, 846 (Westerman 等人)、6，570, 557(Westerman 等人),和 / 或6，677, 932 (Westerman)、和/或美國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)2002/0015024A1，其中每個(gè)都通過(guò)引用結(jié)合于此。
在觸摸I/O設(shè)備2012是觸摸屏的實(shí)施例中，觸摸屏可以使用LCD (液晶顯示)技術(shù)、LPD (發(fā)光聚合物顯示)技術(shù)、OLED (有機(jī)LED)、或OEL (有機(jī)電致發(fā)光)，但是其它顯示技術(shù)可以應(yīng)用在其它實(shí)施例中。在設(shè)備2012被實(shí)施為觸摸屏的一些實(shí)施例中，系統(tǒng)2000還可以包括實(shí)施為其它I/O設(shè)備2014的觸摸板。在一些實(shí)施例中，觸摸板是設(shè)備的觸摸敏感區(qū)域，其不像觸摸屏那樣顯示視覺(jué)輸出。在這種情況下，觸摸板與觸摸屏分開(kāi)。可替換地，觸摸板可以實(shí)施為觸摸屏。在又一些實(shí)施例中，觸摸屏的一些部分可以包括用作在觸摸屏以外接收觸摸輸入的觸摸板的非顯示區(qū)域(例如，沿觸摸屏的外圍)?；谟脩?hù)觸摸輸入以及所顯示的東西和/或計(jì)算系統(tǒng)的狀態(tài)，可以由觸摸I/O設(shè)備2012提供反饋。反饋可以以光學(xué)(例如，光信號(hào)或顯示圖像)、機(jī)械(例如觸感反饋、觸摸反饋、力反饋等)、電(例如電刺激)、嗅覺(jué)、聲學(xué)(例如蜂鳴聲等)等方式或其任意組合以可變或不可變的方式被傳送。系統(tǒng)2000還包括功率系統(tǒng)2044，用于為各種硬件組件供電。功率系統(tǒng)2044可以包括功率管理系統(tǒng)、一個(gè)或多個(gè)電源(例如，電池、交流(AC ))、充電系統(tǒng)、功率故障檢測(cè)電路、功率轉(zhuǎn)換器或逆變器、電源狀態(tài)指示器(例如，發(fā)光二極管(LED))以及任何其它通常與便攜式設(shè)備中功率的產(chǎn)生、管理和分配相關(guān)的組件。在一些實(shí)施例中，外圍設(shè)備接口 2016、一個(gè)或多個(gè)處理器2018以及存儲(chǔ)器控制器2020可以實(shí)施在單個(gè)芯片上，例如處理系統(tǒng)2004。在一些其它實(shí)施例中，它們可以實(shí)施在分別的芯片上。一個(gè)或多個(gè)手勢(shì)可以幾乎同時(shí)在觸摸I/O設(shè)備1001上執(zhí)行。多個(gè)手勢(shì)可以以單個(gè)不中斷的一筆做出?？商鎿Q地，單個(gè)手勢(shì)可以由多個(gè)分段的子手勢(shì)組成，例如“剪切和粘貼”手勢(shì)。在觸摸I/o設(shè)備1001上的不同區(qū)域中執(zhí)行的相同的手勢(shì)可以根據(jù)手勢(shì)執(zhí)行的區(qū)域來(lái)向計(jì)算系統(tǒng)1003提供不同的觸摸輸入。應(yīng)該注意,盡管上面關(guān)于觸摸表面描述的是一個(gè)或多個(gè)觸摸或近似觸摸對(duì)應(yīng)于用戶(hù)手指觸摸或接近觸摸表面，但是應(yīng)該理解其它物體也可以用來(lái)向觸摸I/o設(shè)備1001提供觸摸輸入，其它物體包括一個(gè)或多個(gè)其它的用戶(hù)身體部分(例如，手掌、全手、頭、鼻子、耳朵、腳、指甲)、無(wú)源或有源觸筆、文件、物體陰影(例如手指陰影)、非導(dǎo)電或?qū)щ娢矬w、無(wú)源或有源物體、多維物體、或其任意組合。有源針筆的示例可以包括光筆。此外，多種類(lèi)型的物體可以同時(shí)或不同時(shí)向觸摸I/o設(shè)備1001提供觸摸輸入。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供一種接收來(lái)自外部物體的輸入的跟蹤板，包括具有觸摸板傳感器陣列的觸摸板部件，所述觸摸板傳感器陣列收集表示外部物體已觸摸了觸摸板部件的給定位置的觸摸傳感器陣列信號(hào)；多個(gè)力傳感器，分別連接至觸摸板部件的不同位置，其中所述力傳感器產(chǎn)生表示外部物體正在多用力地按壓觸摸板部件的力輸出信號(hào)；以及橫向致動(dòng)所述觸摸板部件的致動(dòng)器。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種跟蹤板，其中觸摸板傳感器陣列包括具有電容電極陣列的電容觸摸傳感器。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種跟蹤板，其中所述多個(gè)力傳感器中的每個(gè)力傳感器包括壓電力傳感器，并且觸摸板部件借助于所述多個(gè)力傳感器安裝在計(jì)算機(jī)殼體內(nèi)的固定位置。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種跟蹤板，其中致動(dòng)器包括至少一個(gè)線(xiàn)圈，觸摸板部件基本上平坦并位于平面內(nèi)，并且致動(dòng)器向觸摸板部件施加橫向的在平面內(nèi)的移動(dòng)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種跟蹤板，其中觸摸板部件基本平坦并且具有多個(gè)邊 緣，并且致動(dòng)器包括具有活塞的螺線(xiàn)管，該活塞向所述邊緣之一施加移動(dòng)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種跟蹤板，其中觸摸板部件包括具有邊緣的剛性的基本平坦的結(jié)構(gòu)，并且致動(dòng)器耦接至所述邊緣并通過(guò)將橫向的在平面內(nèi)的力施加至所述邊緣來(lái)移動(dòng)觸摸板部件。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種跟蹤板，其中致動(dòng)器包括由驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制的電磁致動(dòng)器，觸摸板部件包括位于平面內(nèi)的剛性觸摸板部件，觸摸板部件具有左、右、后和前邊緣，左和右邊緣短于后和前邊緣，致動(dòng)器耦接至左邊緣和右邊緣中所選的一個(gè)，并且致動(dòng)器在所述平面內(nèi)水平移動(dòng)觸摸板部件，而不在所述平面外垂直移動(dòng)觸摸板部件。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種跟蹤板，其中觸摸板部件包括由致動(dòng)器全局致動(dòng)的剛性矩形部件，并且所述多個(gè)力傳感器包括四個(gè)力傳感器，每個(gè)力傳感器位于觸摸板部件的一個(gè)相應(yīng)角處，并且每個(gè)力傳感器產(chǎn)生表示外部物體正在多用力地按壓觸摸板部件的單獨(dú)的模擬力輸出信號(hào)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種跟蹤板，所述跟蹤板還包括耦接至所述四個(gè)力傳感器中的每一個(gè)的柔性墊。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種跟蹤板，其中所述柔性墊包括凝膠。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種跟蹤板，其中所述力傳感器包括壓電力傳感器。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供一種電子設(shè)備，包括存儲(chǔ)和處理電路；以及耦接至所述存儲(chǔ)和處理電路的跟蹤板，其中跟蹤板具有有效表面和跨基本全部有效表面延伸的觸摸板部件、耦接至觸摸板部件的觸摸傳感器陣列、耦接至觸摸板部件的力傳感器、以及耦接至觸摸板部件的致動(dòng)器，所述力傳感器產(chǎn)生表示外部物體正在多用力地按壓觸摸板部件的力傳感器信號(hào)，所述致動(dòng)器響應(yīng)于所述力傳感器信號(hào)，通過(guò)移動(dòng)觸摸板部件來(lái)產(chǎn)生觸覺(jué)反饋，其中存儲(chǔ)和處理電路被配置為使用觸摸傳感器陣列來(lái)檢測(cè)跟蹤板上的手勢(shì)行為，并且被配置為響應(yīng)于檢測(cè)到手勢(shì)行為，暫時(shí)禁止致動(dòng)器移動(dòng)觸摸板部件。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種電子設(shè)備，其中觸摸板部件具有四個(gè)邊緣并且基本位于平面內(nèi)，并且致動(dòng)器耦接至所述邊緣之一并基本上在所述平面內(nèi)移動(dòng)觸摸板部件。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種電子設(shè)備，其中存儲(chǔ)和處理電路包括力信號(hào)處理電路，該力信號(hào)處理電路處理力傳感器信號(hào)以產(chǎn)生表示用戶(hù)何時(shí)按壓和釋放了與觸摸板部件接觸的手指的按壓和釋放數(shù)據(jù)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,提供一種電子設(shè)備，其中力傳感器包括壓電傳感器。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備還包括多個(gè)柔性墊，每個(gè)柔性墊耦接至所述力傳感器中的一個(gè)相應(yīng)的力傳感器。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備還包括殼體結(jié)構(gòu)，其中所述多個(gè)柔性墊安裝至所述殼體結(jié)構(gòu)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種電子設(shè)備，其中所述殼體結(jié)構(gòu)包括所述柔性墊附著到的計(jì)算機(jī)殼體壁。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備還包括耦接在致動(dòng)器和觸摸板部件之間的耦接結(jié)構(gòu)。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種電子設(shè)備，其中所述耦接結(jié)構(gòu)包括細(xì)長(zhǎng)的金屬部件。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種電子設(shè)備，其中所述細(xì)長(zhǎng)的金屬部件具有包括彎曲的部分。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種電子設(shè)備，其中所述耦接結(jié)構(gòu)包括機(jī)械連桿。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種電子設(shè)備，其中所述機(jī)械連桿包括至少一個(gè)部件以及該至少一個(gè)部件繞其旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)樞軸。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種電子設(shè)備，其中存儲(chǔ)和處理電路被配置為接收用戶(hù)定義的力信號(hào)處理設(shè)置。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種電子設(shè)備，其中觸摸傳感器陣列產(chǎn)生觸摸數(shù)據(jù)，并且存儲(chǔ)和處理電路被配置為接收用于控制所述存儲(chǔ)和處理電路如何處理力傳感器信號(hào)的第一用戶(hù)定義設(shè)置，并且被配置為接收用于控制所述存儲(chǔ)和處理電路如何處理力傳感器信號(hào)的第二用戶(hù)定義設(shè)置。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供一種操作計(jì)算機(jī)跟蹤板的方法，所述計(jì)算機(jī)跟蹤板具有擁有觸摸傳感器陣列的觸摸板部件，連接至觸摸板部件的力傳感器，以及致動(dòng)器，所述方法包括使用觸摸傳感器陣列，確定外部物體與跟蹤板的觸摸板部件相接觸的位置；使用每個(gè)力傳感器，測(cè)量外部物體向跟蹤板的觸摸板部件施加了多少力；以及使用致動(dòng)器，至少部分地基于使用力傳感器收集的數(shù)據(jù)向跟蹤板的觸摸板部件施加全局移動(dòng)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種方法，其中致動(dòng)器由致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)以向跟蹤板的觸摸板部件施加所述移動(dòng)，所述方法還包括收集用戶(hù)定義的驅(qū)動(dòng)設(shè)置；以及當(dāng)向跟蹤板的觸摸板部件施加移動(dòng)時(shí)，至少部分基于所述用戶(hù)定義的驅(qū)動(dòng)設(shè)置來(lái)產(chǎn)生所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種方法，其中所述用戶(hù)定義的驅(qū)動(dòng)設(shè)置包括指定使用上升時(shí)間短于下降時(shí)間的不對(duì)稱(chēng)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的設(shè)置。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種方法，其中所述用戶(hù)定義的驅(qū)動(dòng)設(shè)置包括指定使用下降時(shí)間短于上升時(shí)間的不對(duì)稱(chēng)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的設(shè)置。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種方法，其中所述用戶(hù)定義的驅(qū)動(dòng)設(shè)置還包括指定使用具有基本相同的上升時(shí)間和下降時(shí)間的對(duì)稱(chēng)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的設(shè)置。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種方法，其中存在四個(gè)所述力傳感器，每個(gè)力傳感器位于跟蹤板的觸摸板部件的一個(gè)相應(yīng)角的下面，所述力傳感器信號(hào)包括模擬力傳感器信號(hào)，并且測(cè)量向跟蹤板的觸摸板部件施加了多少力包括從所述四個(gè)力傳感器中的每個(gè)力傳感器收集單獨(dú)的模擬力傳感器信號(hào)；以及組合已收集的所述模擬力傳感器信號(hào)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種方法，其中組合所述模擬力傳感器信號(hào)包括數(shù)字平均所述模擬力傳感器信號(hào)。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供一種計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，包括剛性矩形觸摸板部件，其包括電容觸摸傳感器陣列并且具有四個(gè)角；四個(gè)力傳感器，每個(gè)力傳感器耦接至所述四個(gè)角中的一個(gè)相應(yīng)的角；至少一個(gè)致動(dòng)器，其通過(guò)耦接部件連接至剛性矩形觸摸板部件的邊緣，并且響應(yīng)于致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)向整個(gè)剛性矩形觸摸板部件施加移動(dòng)；以及電路，其處理來(lái)自所述電容觸摸傳感器陣列的觸摸傳感器數(shù)據(jù)和來(lái)自所述力傳感器的模擬力數(shù)據(jù)，并且基于來(lái)自所述電容觸摸傳感器陣列的觸摸傳感器數(shù)據(jù)和基于來(lái)自所述力傳感器的模擬力數(shù)據(jù)，產(chǎn)生用于致動(dòng)器的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，其中所述四個(gè)力傳感器中的每 個(gè)力傳感器產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的模擬力信號(hào)，并且所述電路被配置為處理來(lái)自所述四個(gè)力傳感器的模擬力信號(hào)以產(chǎn)生平均力信號(hào)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，其中所述電路被配置為通過(guò)處理所述平均力信號(hào)來(lái)識(shí)別按鈕按壓和按鈕釋放行為，并且所述按鈕按壓和按鈕釋放行為表示用戶(hù)向所述剛性矩形觸摸部件施加力。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，其中所述電路被配置為響應(yīng)于識(shí)別出所述按鈕按壓和按鈕釋放行為而產(chǎn)生相應(yīng)的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，其中所述電路被配置為在所述電路使用電容觸摸傳感器陣列檢測(cè)到同時(shí)的手勢(shì)行為時(shí)，禁止響應(yīng)于識(shí)別出所述按鈕按壓和按鈕釋放行為而產(chǎn)生相應(yīng)的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，其中所述力傳感器包括聚合物-金屬?gòu)?fù)合材料力傳感器。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，其中所述力傳感器包括當(dāng)力施加至力傳感器時(shí)呈現(xiàn)電阻改變的材料。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，其中所述力傳感器包括當(dāng)力施加至力傳感器時(shí)呈現(xiàn)電容改變的電極。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，其中所述力傳感器包括應(yīng)變計(jì)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，提供一種計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，其中所述剛性矩形觸摸板部件包括矩形平坦玻璃層；以及覆蓋所述玻璃層的至少一個(gè)表面的不透明墨層，所述不透明墨層防止光通過(guò)所述玻璃層。上述僅是本發(fā)明的原理的示例性說(shuō)明，在不背離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進(jìn)行各種修改。上述實(shí)施例可以單獨(dú)或任意組合地實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種接收來(lái)自外部物體的輸入的跟蹤板，包括 具有觸摸板傳感器陣列的觸摸板部件，所述觸摸板傳感器陣列收集表示外部物體已觸摸了觸摸板部件的給定位置的觸摸傳感器陣列信號(hào)； 多個(gè)力傳感器，分別連接至觸摸板部件的不同位置，其中所述力傳感器產(chǎn)生表示外部物體正在多用力地按壓觸摸板部件的力輸出信號(hào)；以及 橫向致動(dòng)所述觸摸板部件的致動(dòng)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的跟蹤板，其中觸摸板傳感器陣列包括具有電容電極陣列的電容觸摸傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的跟蹤板，其中所述多個(gè)力傳感器中的每個(gè)力傳感器包括壓電力傳感器，并且觸摸板部件借助于所述多個(gè)力傳感器安裝在計(jì)算機(jī)殼體內(nèi)的固定位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的跟蹤板，其中致動(dòng)器包括至少一個(gè)線(xiàn)圈，觸摸板部件基本上平坦并位于平面內(nèi)，并且致動(dòng)器向觸摸板部件施加橫向的在平面內(nèi)的移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的跟蹤板，其中觸摸板部件基本平坦并且具有多個(gè)邊緣，并且致動(dòng)器包括具有活塞的螺線(xiàn)管，該活塞向所述邊緣之一施加移動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的跟蹤板，其中觸摸板部件包括具有邊緣的剛性的基本平坦的結(jié)構(gòu)，并且致動(dòng)器耦接至所述邊緣并通過(guò)將橫向的在平面內(nèi)的力施加至所述邊緣來(lái)移動(dòng)觸摸板部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的跟蹤板，其中致動(dòng)器包括由驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制的電磁致動(dòng)器，觸摸板部件包括位于平面內(nèi)的剛性觸摸板部件，觸摸板部件具有左、右、后和前邊緣，左和右邊緣短于后和前邊緣，致動(dòng)器耦接至左邊緣和右邊緣中所選的一個(gè)，并且致動(dòng)器在所述平面內(nèi)水平移動(dòng)觸摸板部件，而不在所述平面外垂直移動(dòng)觸摸板部件。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的跟蹤板，其中觸摸板部件包括由致動(dòng)器全局致動(dòng)的剛性矩形部件，并且所述多個(gè)力傳感器包括四個(gè)力傳感器，每個(gè)力傳感器位于觸摸板部件的一個(gè)相應(yīng)角處，并且每個(gè)力傳感器產(chǎn)生表示外部物體正在多用力地按壓觸摸板部件的單獨(dú)的模擬力輸出信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的跟蹤板，還包括耦接至所述四個(gè)力傳感器中的每一個(gè)的柔性墊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的跟蹤板，其中所述柔性墊包括凝膠。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的跟蹤板，其中所述力傳感器包括壓電力傳感器。
12.—種電子設(shè)備,包括 存儲(chǔ)和處理電路；以及 耦接至所述存儲(chǔ)和處理電路的跟蹤板，其中跟蹤板具有有效表面和跨基本全部有效表面延伸的觸摸板部件、耦接至觸摸板部件的觸摸傳感器陣列、耦接至觸摸板部件的力傳感器、以及耦接至觸摸板部件的致動(dòng)器，所述力傳感器產(chǎn)生表示外部物體正在多用力地按壓觸摸板部件的力傳感器信號(hào)，所述致動(dòng)器響應(yīng)于所述力傳感器信號(hào)，通過(guò)移動(dòng)觸摸板部件來(lái)產(chǎn)生觸覺(jué)反饋，其中存儲(chǔ)和處理電路被配置為使用觸摸傳感器陣列來(lái)檢測(cè)跟蹤板上的手勢(shì)行為，并且被配置為響應(yīng)于檢測(cè)到手勢(shì)行為，暫時(shí)禁止致動(dòng)器移動(dòng)觸摸板部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子設(shè)備，其中觸摸板部件具有四個(gè)邊緣并且基本位于平面內(nèi)，并且致動(dòng)器耦接至所述邊緣之一并基本上在所述平面內(nèi)移動(dòng)觸摸板部件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的電子設(shè)備，其中存儲(chǔ)和處理電路包括力信號(hào)處理電路，該力信號(hào)處理電路處理力傳感器信號(hào)以產(chǎn)生表示用戶(hù)何時(shí)按壓和釋放了與觸摸板部件接觸的手指的按壓和釋放數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備，其中力傳感器包括壓電傳感器。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備，還包括 多個(gè)柔性墊，每個(gè)柔性墊耦接至所述力傳感器中的一個(gè)相應(yīng)的力傳感器。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電子設(shè)備，還包括 殼體結(jié)構(gòu)，其中所述多個(gè)柔性墊安裝至所述殼體結(jié)構(gòu)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子設(shè)備，其中所述殼體結(jié)構(gòu)包括所述柔性墊附著到的計(jì)算機(jī)殼體壁。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的電子設(shè)備，還包括耦接在致動(dòng)器和觸摸板部件之間的耦接結(jié)構(gòu)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電子設(shè)備，其中所述耦接結(jié)構(gòu)包括細(xì)長(zhǎng)的金屬部件。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電子設(shè)備，其中所述細(xì)長(zhǎng)的金屬部件具有包括彎曲的部分。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電子設(shè)備，其中所述耦接結(jié)構(gòu)包括機(jī)械連桿。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電子設(shè)備，其中所述機(jī)械連桿包括至少一個(gè)部件以及該至少一個(gè)部件繞其旋轉(zhuǎn)的至少一個(gè)樞軸。
24.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子設(shè)備，其中存儲(chǔ)和處理電路被配置為接收用戶(hù)定義的力信號(hào)處理設(shè)置。
25.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電子設(shè)備，其中觸摸傳感器陣列產(chǎn)生觸摸數(shù)據(jù)，并且存儲(chǔ)和處理電路被配置為接收用于控制所述存儲(chǔ)和處理電路如何處理力傳感器信號(hào)的第一用戶(hù)定義設(shè)置，并且被配置為接收用于控制所述存儲(chǔ)和處理電路如何處理力傳感器信號(hào)的第二用戶(hù)定義設(shè)置。
26.一種操作計(jì)算機(jī)跟蹤板的方法，所述計(jì)算機(jī)跟蹤板具有擁有觸摸傳感器陣列的觸摸板部件，連接至觸摸板部件的力傳感器，以及致動(dòng)器，所述方法包括 使用觸摸傳感器陣列，確定外部物體與跟蹤板的觸摸板部件相接觸的位置； 使用每個(gè)力傳感器，測(cè)量外部物體向跟蹤板的觸摸板部件施加了多少力；以及使用致動(dòng)器，至少部分地基于使用力傳感器收集的數(shù)據(jù)向跟蹤板的觸摸板部件施加全局移動(dòng)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的方法，其中致動(dòng)器由致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)以向跟蹤板的觸摸板部件施加所述移動(dòng)，所述方法還包括 收集用戶(hù)定義的驅(qū)動(dòng)設(shè)置；以及 當(dāng)向跟蹤板的觸摸板部件施加移動(dòng)時(shí)，至少部分基于所述用戶(hù)定義的驅(qū)動(dòng)設(shè)置來(lái)產(chǎn)生所述致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述用戶(hù)定義的驅(qū)動(dòng)設(shè)置包括指定使用上升時(shí)間短于下降時(shí)間的不對(duì)稱(chēng)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的設(shè)置。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的方法，其中所述用戶(hù)定義的驅(qū)動(dòng)設(shè)置包括指定使用下降時(shí)間短于上升時(shí)間的不對(duì)稱(chēng)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的設(shè)置。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中所述用戶(hù)定義的驅(qū)動(dòng)設(shè)置還包括指定使用具有基本相同的上升時(shí)間和下降時(shí)間的對(duì)稱(chēng)致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)的設(shè)置。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中存在四個(gè)所述力傳感器，每個(gè)力傳感器位于跟蹤板的觸摸板部件的一個(gè)相應(yīng)角的下面，所述力傳感器信號(hào)包括模擬力傳感器信號(hào)，并且測(cè)量向跟蹤板的觸摸板部件施加了多少力包括 從所述四個(gè)力傳感器中的每個(gè)力傳感器收集單獨(dú)的模擬力傳感器信號(hào)；以及 組合已收集的所述模擬力傳感器信號(hào)。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中組合所述模擬力傳感器信號(hào)包括數(shù)字平均所述模擬力傳感器信號(hào)。
33.一種計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，包括 剛性矩形觸摸板部件，其包括電容觸摸傳感器陣列并且具有四個(gè)角； 四個(gè)力傳感器，每個(gè)力傳感器耦接至所述四個(gè)角中的一個(gè)相應(yīng)的角； 至少一個(gè)致動(dòng)器，通過(guò)耦接部件連接至剛性矩形觸摸板部件的邊緣，并且響應(yīng)于致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)向整個(gè)剛性矩形觸摸板部件施加移動(dòng)；以及 電路，處理來(lái)自所述電容觸摸傳感器陣列的觸摸傳感器數(shù)據(jù)和來(lái)自所述力傳感器的模擬力數(shù)據(jù)，并且基于來(lái)自所述電容觸摸傳感器陣列的觸摸傳感器數(shù)據(jù)和基于來(lái)自所述力傳感器的模擬力數(shù)據(jù)，產(chǎn)生用于致動(dòng)器的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，其中所述四個(gè)力傳感器中的每個(gè)力傳感器產(chǎn)生一個(gè)相應(yīng)的模擬力信號(hào)，并且所述電路被配置為處理來(lái)自所述四個(gè)力傳感器的模擬力信號(hào)以產(chǎn)生平均力信號(hào)。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，其中所述電路被配置為通過(guò)處理所述平均力信號(hào)來(lái)識(shí)別按鈕按壓和按鈕釋放行為，并且所述按鈕按壓和按鈕釋放行為表示用戶(hù)向所述剛性矩形觸摸部件施加力。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，其中所述電路被配置為響應(yīng)于識(shí)別出所述按鈕按壓和按鈕釋放行為而產(chǎn)生相應(yīng)的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，其中所述電路被配置為在所述電路使用電容觸摸傳感器陣列檢測(cè)到同時(shí)的手勢(shì)行為時(shí)，禁止響應(yīng)于識(shí)別出所述按鈕按壓和按鈕釋放行為而產(chǎn)生相應(yīng)的致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
38.根據(jù)權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，其中所述力傳感器包括聚合物-金屬?gòu)?fù)合材料力傳感器。
39.根據(jù)權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，其中所述力傳感器包括當(dāng)力施加至力傳感器時(shí)呈現(xiàn)電阻改變的材料。
40.根據(jù)權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，其中所述力傳感器包括當(dāng)力施加至力傳感器時(shí)呈現(xiàn)電容改變的電極。
41.根據(jù)權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，其中所述力傳感器包括應(yīng)變計(jì)。
42.根據(jù)權(quán)利要求33所述的計(jì)算機(jī)跟蹤板系統(tǒng)，其中所述剛性矩形觸摸板部件包括 矩形平坦玻璃層；以及 覆蓋所述玻璃層的至少一個(gè)表面的不透明墨層，所述不透明墨層防止光通過(guò)所述玻璃層。
全文摘要
電子設(shè)備可以使用具有觸摸傳感器陣列、力傳感器和用于提供觸覺(jué)反饋的致動(dòng)器的觸摸板。觸摸板可以安裝在計(jì)算機(jī)殼體內(nèi)。觸摸板可以具有矩形平坦觸摸板部件，該矩形平坦觸摸板部件具有被墨覆蓋的玻璃層并且包含電容觸摸傳感器陣列。力傳感器可以安裝在矩形平坦觸摸板部件的四個(gè)角的每個(gè)角下面。力傳感器可以被用于測(cè)量用戶(hù)向平坦觸摸板部件的表面施加了多少力。經(jīng)處理的力傳感器信號(hào)可以表示存在按鈕行為，諸如按壓和釋放事件。響應(yīng)于檢測(cè)到設(shè)備中的按鈕行為或其它行為，可以產(chǎn)生致動(dòng)器驅(qū)動(dòng)信號(hào)以用于控制致動(dòng)器。用戶(hù)可以提供設(shè)置來(lái)調(diào)節(jié)信號(hào)處理和觸覺(jué)反饋參數(shù)。
文檔編號(hào)G06F3/044GK102713805SQ201080062057
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月10日
發(fā)明者A·潘瑟, A·西普林斯基, B·W·德格納, D·克爾, J·T·貝爾斯丁, M·H·克埃略, P·凱瑟勒, P·普斯卡里奇 申請(qǐng)人:蘋(píng)果公司