[发明专利]固态正向力触摸传感

说明书

主张优先权

本申请案主张第61/258,378号美国临时专利申请案的权益，该申请案以全文引用方式并入本文本中。

技术领域

本发明涉及控件，确切地说，涉及触摸激活式固态控制板。

背景技术

触屏是一种电子视觉显示器，能够检测出显示区域的表面上是否存在触摸以及相应触摸位置。通常，人们使用手指或手触摸显示器。触屏运行采用多种电子学、声学或光学原理实现。固态触摸传感技术，例如，离散触摸板和多点触摸屏已成功应用到从手机到大型显示监视器等多种产品中。产品通过使用这些技术所获得的优势直接反映出近年来这些技术的成功。

将固态触摸传感技术应用于离散触摸板的关键优势在于触摸板具有几乎无限的使用寿命。机械替代物具有移动部件，该部件会因重复使用而随时间磨损，与这种机械替代物不同，固态触摸传感屏并无这种限制。固态触摸传感屏几乎很难出现故障，因此用户无需担心用户界面磨损。触摸传感器可集成在玻璃或模制塑料等单个固体密封表面下方，以将产品内部的传感部件与外界环境隔开，从而在较大程度上免受外界环境影响。使用机械替代物来实现这一目标会非常困难且成本较高。因此，对于在灰尘较多和较为潮湿的恶劣户外环境、工业设施和其他位置使用的产品而言，电容式触屏技术具有极大优势。

另一关键优势在需要使用防水输入界面的产品中实现。在此类产品中，固态触摸传感可轻松集成于单个固体密封表面（例如，玻璃、模制塑料等）下方。由于无需任何移动部件来实施固态触摸传感，因此单个固体密封表面可兼具形式与功能。

对于在气泵到户外军事应用等恶劣户外环境中使用的产品而言，几乎无限的使用寿命与防水实施方案的结合具有极大优势。

固态触摸传感技术的当前实施方案通常要求用户的手指先接触离散触摸板的表面，然后才可检测出触摸/致动（actuation）。通常情况下，离散触摸板的灵敏度调整成只在手指接触离散触摸板时检测致动。如果灵敏度设置过高，则触摸板可能会检测到无意致动，因为该触摸板可能会在用户的手指接触触摸板之前就检测到致动，从而像近程传感器那样作出反应。如果灵敏度设置过低，则可能无法检测到任何致动。

因此，此类技术存在一个明显缺点，即无法区分实质触摸（affirmative touch）和无意触摸。这种限制在某些产品，例如，使用QWERTY键盘的手持产品中进一步扩大。这些产品模拟人们通常以“触摸输入”方式使用的键盘。也就是说，用户倾向于先将其指尖置于触摸板表面上，然后与触摸板进行实质接触。在发生实质触摸之前将用户的手指置于离散触摸板上几乎总会导致无意触摸致动。那么，这就需要用户删除无意信息或处理错乱输入。

因此，业内仍需要一种改进的固态触摸传感控件，以便更好地区分有意实质接触触摸和无意触摸。

发明内容

本发明在离散触摸板的上下文中通过用于区分实质触摸和无意触摸的设备和方法来解决行业需求。

本发明的实施例包括：1）固态触摸传感技术；以及2）基于所述传感技术的扩展表面，用于阻止感应无意接触并能够更为明确地确定有意接触。将这两种元素结合在一起为在产品中实施固态触摸传感技术提供了优势，从而方便用户在进行实质触摸之前即可将手指置于离散触摸板上，而不会触发感应事件。

所述固态触摸传感技术可采用多种形式。其中一种此类技术是电容传感技术，不过，本发明也可使用其它触摸传感技术。

所述扩展表面形成以使静置于所述离散触摸板上的手指不会非常紧密地接触离散固态触摸板，从而避免感应到手指。为了致动所述触摸板，手指必须在所述触摸板上施加正向压力。所述正向压力迫使手指更紧密地接触所述离散固态触摸板，从而导致实质致动。此外，根据本发明的一项实施例，所述扩展表面包括在所述用户提供正向压力时向所述用户提供触觉反馈的功能。

在一项示例性实施例中，本发明包括触摸传感器板，其包括：触摸传感器，其用于感应接近所述触摸传感器放置的触摸部件的存在；保护材料层，其覆盖所述触摸传感器，所述保护材料层具有接近所述触摸传感器的第一表面，以及远离所述触摸传感器的相对第二表面；所述第二表面包括静置表面部分和扩展表面部分，所述扩展表面部分凹入所述静置表面部分下方，因此，所述扩展表面部分比所述静置表面部分更接近所述触摸传感器；以及所述触摸传感器具有一定灵敏度，这样，接触所述静置表面部分的触摸部件的存在不会致动所述触摸传感器，而按入所述扩展部分中的触摸部件的存在则会导致所述触摸传感器的致动。