[发明专利]力增强输入装置

权利要求书

1.一种用于具有外罩的电子系统的输入装置，所述输入装置包括：

输入表面；

第一衬底，其包括：

第一批多个传感器电极，其配置成感测接近所述输入表面的输入对象；以及

至少一对力传感器电极，其布置于所述第一衬底的底面上，

其中所述至少一对力传感器电极包括配置成传送感测信号的第一力传感器电极和配置成接收结果信号的第二力传感器电极；

平面第二衬底，其包括导电区和平面弹性板，所述平面弹性板包括围绕内部区的周界区，所述周界区包括配置成物理地耦合至所述外罩的返回机构；以及

间隔层，其配置成物理地耦合所述第二衬底的所述内部区和所述第一衬底并布置于其间，

其中施加至所述输入表面的力导致所述第一衬底和所述第二衬底的所述内部区相对于所述第二衬底的所述周界区的弯曲，

其中所述弯曲改变形成于所述导电区和所述至少一对力传感器电极之间的可变电容，

其中所述可变电容包括所述第一力传感器电极和所述第二力传感器电极之间的跨电容性耦合，以及

其中所述第二衬底的所述周界区为所述第二衬底的区域，所述区域耦合到所述外罩并且在所述力被施加至所述输入表面时被限制关于所述外罩的相对移动。

2.如权利要求1所述的输入装置，其中所述导电区处于所述第二衬底的所述周界区并且布置于所述弹性板的所述周界和所述弹性板的所述返回机构中的一个上。

3.如权利要求1所述的输入装置，其中所述返回机构包括多个片弹簧。

4.如权利要求3所述的输入装置，其中所述多个片弹簧中的每个包括单折叠悬臂设计。

5.如权利要求3所述的输入装置，其中所述多个片弹簧中的每个包括多折叠悬臂设计。

6.如权利要求1所述的输入装置，其中所述平面弹性板包括连续的金属片。

7.如权利要求1所述的输入装置，其中所述第二衬底大体上是矩形并且所述返回机构包括分别布置于所述第二衬底四个角上的四个平面片弹簧。

8.如权利要求1所述的输入装置，其中所述第一衬底还包括微电子组件并且所述间隔层包括与所述微电子组件大体上对齐的孔。

9.如权利要求1所述的输入装置，其中所述间隔层包括配置成将所述第二衬底的至少一个导电部分欧姆地耦合至所述第一衬底的导电部分的导电通孔。

10.如权利要求1所述的输入装置，其中所述输入表面是玻璃，并且所述第一衬底包括印刷电路板(PCB)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜中的一个。

11.如权利要求1所述的输入装置，还包括与所述第二衬底共面的第三衬底，所述第三衬底也包括平面弹性板，所述平面弹性板包括围绕内部区的周界区，所述第三衬底也物理地耦合至所述第一衬底；

其中所述第二衬底和所述第三衬底进行配置使得施加至所述输入表面的力导致所述第二衬底和所述第三衬底相应的内部区相对于所述第二衬底和所述第三衬底相应的周界区的弯曲，从而改变形成于所述第二衬底和第一对力传感器电极之间的第一可变电容，以及形成于所述第三衬底和第二对力传感器电极之间的第二可变电容。

12.如权利要求1所述的输入装置，其中所述第一衬底还包括配置用于近场通信的导电线圈，并且其中铁氧体材料布置于所述第一衬底和与所述导电线圈大体重叠的所述第二衬底之间。

13.如权利要求1所述的输入装置，还包括处理系统，其通信地耦合至并配置成操作所述第一批多个传感器电极，以确定接近所述输入表面的输入对象的位置信息，所述处理系统还配置成操作所述至少一对力传感器电极来基于所述可变电容确定所述输入对象的力信息。