[发明专利]力增强输入装置

说明书

描述用于操作包括外罩的电子系统的输入装置的方法和装置。输入装置包括输入表面和第一衬底，第一衬底具有配置成感测接近输入表面的输入对象的第一批多个传感器电极，以及在第一衬底底部的一对力感测电极。输入装置包括具有平面弹性板的第二衬底，平面弹性板包括围绕内部区的周界区，周界区包括耦合至外罩的片弹簧，以及配置成将第二衬底的内部区物理地耦合至第一衬底的间隔层。施加到输入表面的力相对于周界区弯曲第一衬底和内部区，改变形成于力感测电极之间的可变电容。

优先权声明

本申请要求于2013年5月22日提出的美国专利申请13/900,298的优先权，并且通过引用结合其全部内容，其要求于2012年5月22日提出的美国临时专利申请61/650,295以及于2012年8月29日提出的美国临时专利申请61/694,700的优先权。

技术领域

本发明一般涉及电子装置，并且更具体地涉及用于产生至电子系统的用户界面输入的力增强接近输入装置。

背景技术

包括接近传感器装置(通常也称为触摸垫或触摸传感器装置)的输入装置广泛应用于多种电子系统中。接近传感器装置典型地包括通常由表面区分的感测区，在其中接近传感器装置确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器装置可用于为电子系统提供接口。例如，接近传感器装置通常用作较大计算系统的输入装置(诸如集成在或外设于笔记本或桌上型电脑的不透明触摸垫)。接近传感器装置也经常用于较小计算系统中(诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏)。

接近传感器装置能够用于使能关联的电子系统的控制。例如，接近传感器装置通常用作包括笔记本电脑和桌上型电脑的较大计算系统的输入装置。接近传感器装置也经常用于较小系统中，包括诸如个人数字助手(PDA)、遥控器的手持系统以及诸如无线电话和文本消息系统的通信系统。接近传感器装置越来越多地用于媒体系统，诸如CD、DVD、MP3、视频或其他媒体记录器或播放器。接近传感器装置可以集成或外设于与其交互的计算系统。

一些输入装置除了确定与输入装置的感测区交互的输入对象的位置信息，也具有检测外加力的能力。然而，由于可疑的精确性，目前已知的力传感器在使用力作为确定用户输入的基础的能力上受限。这限制了接近传感器装置充当输入装置的灵活性。因而，存在对于接近传感器装置中的改进需求，并且特别地，存在对于接近传感器装置确定以及响应外加力指示的能力的改进需求。

发明内容

本发明实施例提供的促进改进的装置可用性的装置和方法。装置和方法通过相对于输入装置在其内操作的电子系统的弹性板或外罩(底盘)的接地区策略性地布置力感测电极而提供改进的用户界面功能性。

具体地，输入装置包括输入表面和具有配置成感测接近输入表面的输入对象的第一批多个传感器电极的第一衬底，以及在第一衬底顶面或者底面上的至少一对力感测电极。输入装置包括第二衬底，其具有包括围绕内部区的周界区的平面弹性板，周界区包括耦合至电子系统外罩的片弹簧，以及配置成物理地将第二衬底内部区耦合至第一衬底的间隔层。施加至输入表面的力弯曲第一衬底和相对于周界区的内部区，从而改变形成于力感测电极之间的可变电容。

从随后的详细描述和所附的权利要求，结合附图和前述的技术领域和背景技术，其他合意的特征和特性将变得显而易见。

附图说明

本发明的优选示例性实施例将在下文中结合附图进行描述，其中类似的标号表示类似的元件，并且：

图1是依照本发明实施例的、包括输入装置和处理系统的示例性电子系统的框图。

图2是依照本发明实施例的、示出配置成在它们相对于相对的接地表面移动时展现可变电容的一对力感测电极的示意图。

图3A是依照本发明实施例的、在没有外加力的标称位置示出的、具有在电路板衬底底面上的一对力感测电极的输入装置层叠结构的截面图。