手指热补偿的全桥应变仪阵列制造技术

一种具有应变仪阵列的力传感器，所述应变仪阵列包括按照全桥配置布置的力感测电极，所述全桥配置包括第一电阻器类型中的至少两个和第二电阻器类型中的至少两个，其中第一电阻器类型中的至少两个形成第一力感测节点，并且第二电阻器类型中的至少两个形成第二力感测节点，通信地耦合到力感测电极的处理系统，所述处理系统被配置成接收来自第一力感测节点的第一信号和来自第二力感测节点的第二信号，其中第一信号包括热响应，并且第二信号包括热响应和施加的力，以及通过比较第一信号和第二信号来移除热响应以获得施加的力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】手指热补偿的全桥应变仪阵列
本专利技术一般涉及电子设备。
技术介绍
包括接近传感器设备（通常也称为触摸板或触摸传感器设备）的输入设备广泛用于多种电子系统中。接近传感器设备通常包括常常由表面区分的感测区，其中接近传感器设备确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器设备可用于为电子系统提供界面。例如，接近传感器设备常常用作较大计算系统的输入设备（诸如集成在笔记本或台式计算机中或外设于笔记本或台式计算机的不透明触摸板）。接近传感器设备也常常用于较小计算系统（诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏）中。
技术实现思路
通常，在一个方面中，本专利技术涉及一种力传感器，其包括应变仪阵列，所述应变仪阵列包括按照全桥配置布置的力感测电极，所述全桥配置包括第一电阻器类型中的至少两个和第二电阻器类型中的至少两个，其中第一电阻器类型中的至少两个形成第一力感测节点，并且第二电阻器类型中的至少两个形成第二力感测节点，通信地耦合到力感测电极的处理系统，所述处理系统被配置成接收来自第一力感测节点的第一信号和来自第二力感测节点的第二信号，其中第一信号包括热响应，并且第二信号包括热响应和施加的力，以及通过比较第一信号和第二信号来移除热响应以获得施加的力。通常，在一个方面中，本专利技术涉及一种输入设备，其包括显示器，所述显示器被配置成将信息呈现给用户；输入表面；在输入表面的感测区域中按照全桥应变仪阵列布置的多个压阻电极，所述压阻电极包括第一电阻器类型中的至少两个和第二电阻器类型中的至少两个，其中第一电阻器类型中的至少两个形成第一力感测节点，并且第二电阻器类型中的至少两个形成第二力感测节点，以及通信地耦合到显示器和输入设备的处理系统，所述处理系统被配置成接收来自第一力感测节点的第一信号和来自第二力感测节点的第二信号，其中第一信号包括热响应，并且第二信号包括热响应和施加的力，以及通过比较第一信号和第二信号来移除热响应以获得施加的力。通常，在一个方面中，本专利技术涉及一种处理系统，其包括传感器电路，所述传感器电路通信地耦合到按照全桥应变仪阵列布置的多个力感测电极，所述力感测电极包括第一电阻器类型中的至少两个和第二电阻器类型中的至少两个，其中第一电阻器类型中的至少两个形成第一力感测节点，并且第二电阻器类型中的至少两个形成第二力感测节点，以及处理器，其被配置成接收来自第一力感测节点的第一信号和来自第二力感测节点的第二信号，其中第一信号包括热响应，并且第二信号包括热响应和施加的力，以及通过比较第一信号和第二信号来移除热响应以获得施加的力。根据下面的描述和所附权利要求，本专利技术的其它方面将是显而易见的。附图说明图1示出了根据一个或多个实施例的框图。图2.1示出了根据一个或多个实施例的电路图。图2.2示出了根据本专利技术的一个或多个实施例的对应于图2.1的电路图的表。图3示出了根据一个或多个实施例的流程图。图4.1、图4.2和图4.3示出了根据一个或多个实施例的按照第一拓扑结构的全桥配置的压阻元件的阵列的示例。图5.1、图5.2和图5.3示出了根据一个或多个实施例的按照第二拓扑结构的全桥配置的压阻元件的阵列的示例。图6.1、图6.2和图6.3示出了根据一个或多个实施例的按照第三拓扑结构的全桥配置的压阻元件的阵列的示例。具体实施方式现在将参照附图详细描述本专利技术的具体实施例。为了一致性，各种图中的相似元件由相似的参考标号表示。在本专利技术的实施例的以下详细描述中，阐述了许多特定细节以便提供对本专利技术的更透彻理解。然而，对于本领域普通技术人员而言将显而易见的是，可以在没有这些特定细节的情况下实践本专利技术。在其它实例中，未详细描述众所周知的特征以避免不必要地使描述复杂化。在整个申请中，序数（例如，第一、第二、第三等）可用作元件（即，本申请中的任何名词）的形容词。序数的使用不是要暗示或创建元件的任何特定顺序，也不是要将任何元件限制为仅是单个元件，除非明确地公开，诸如通过使用术语“之前”、“之后”、“单个”和其它这样的术语。相反，序数词的使用是要在元件之间进行区分。作为示例，第一元件不同于第二元件，并且第一元件可以包含多于一个元件并且按照元件的排序在第二元件之后（或之前）。各种实施例提供促进改进的可用性的输入设备和方法。特别地，一个或多个实施例针对使用各种力传感器电极来检测输入力的设备。更具体地，本专利技术的一个或多个实施例针对能够进行真正多个点力检测的设备。在一个或多个实施例中，例如，力传感器电极定位在电子系统的显示器中并且被按照全电阻桥的阵列布置。在一个或多个实施例中，例如，全电阻桥的阵列在同一传感器衬底上具有空间相关的相邻压阻电极。每个全桥的所有四个电极共享相同或类似的热特性，并且因此，对由手指在输入设备上按下引起的热漂移做出相同的响应。同时，跨彼此对角线地布置的电极对共享相同的力响应，而电极的相对的对角线对不具有力响应。在一个或多个实施例中，利用这样的布置，通过跨桥差分地感测，移除了热漂移，而同时，由于手指施加压力而引起的压阻改变被放大。现在转到附图，图1是根据本专利技术的实施例的示例性输入设备（100）的框图。输入设备（100）可以被配置成向电子系统（未示出）提供输入。如在本文档中所使用的那样，术语“电子系统”（或“电子设备”）宽泛地指代能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的一些非限制性示例包括所有大小和形状的个人计算机，诸如台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板电脑、网络浏览器、电子书阅读器和个人数字助理（PDA）。附加示例电子系统包括复合输入设备，诸如包括输入设备（100）和独立操纵杆或按键开关的物理键盘。另外的示例电子系统包括外围设备，诸如数据输入设备（包括远程控制和鼠标）和数据输出设备（包括显示屏和打印机）。其它示例包括远程终端、信息站和视频游戏机（例如，视频游戏控制台、便携式游戏设备等）。其它示例包括通信设备（包括蜂窝电话，诸如智能电话）和媒体设备（包括记录器、编辑器和播放器，诸如电视机、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机）。另外，电子系统可以是输入设备的主机或从机。输入设备（100）可以被实现为电子系统的物理部分，或者可以与电子系统在物理上分离。此外，输入设备（100）的部分作为电子系统的一部分。例如，确定模块的全部或部分可以在电子系统的设备驱动器中实现。视情况而定，输入设备（100）可使用以下中的任何一个或多个与电子系统的部分通信：总线、网络和其它有线或无线互连。示例包括I2C、SPI、PS/2、通用串行总线（USB）、蓝牙、RF和IRDA。在图1中，输入设备（100）被示出为被配置为感测由感测区（120）中的一个或多个输入对象（140）提供的输入的接近传感器设备（通常也被称为“触摸板”或“触摸传感器设备”）。示例输入对象包括手指和触控笔，如图1中所示。在整个说明书中，使用输入对象的单数形式。尽管使用单数形式，但感测区（120）中存在多个输入对象。此外，哪些特定输入对象在感测区中可以在一个或多个手势的过程中改变。例如，第一输入对象可以在感测区中以执行第一手势，随后，第一输入对象和第二输入对象可以在上表面感测区中，并且最后，第三输入对象可以执行第二手势。为避免不必要地使描述复杂化，使用输入对象的单数形式并且指代所有以上变化。感测区（120）包含输入设备（本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种力传感器，包括：应变仪阵列，所述应变仪阵列包括按照全桥配置布置的力感测电极，所述全桥配置包括：第一电阻器类型中的至少两个和第二电阻器类型中的至少两个，其中所述第一电阻器类型中的所述至少两个形成第一力感测节点，并且所述第二电阻器类型中的所述至少两个形成第二力感测节点；处理系统，其通信地耦合到所述力感测电极，所述处理系统被配置成：接收来自所述第一力感测节点的第一信号和来自所述第二力感测节点的第二信号，其中所述第一信号包括热响应，并且所述第二信号包括所述热响应和施加的力；以及通过比较所述第一信号和所述第二信号来移除所述热响应以获得所述施加的力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.31 US 15/2524201.一种力传感器，包括：应变仪阵列，所述应变仪阵列包括按照全桥配置布置的力感测电极，所述全桥配置包括：第一电阻器类型中的至少两个和第二电阻器类型中的至少两个，其中所述第一电阻器类型中的所述至少两个形成第一力感测节点，并且所述第二电阻器类型中的所述至少两个形成第二力感测节点；处理系统，其通信地耦合到所述力感测电极，所述处理系统被配置成：接收来自所述第一力感测节点的第一信号和来自所述第二力感测节点的第二信号，其中所述第一信号包括热响应，并且所述第二信号包括所述热响应和施加的力；以及通过比较所述第一信号和所述第二信号来移除所述热响应以获得所述施加的力。2.根据权利要求1所述的力传感器，其中比较所述第一信号和所述第二信号包括：跨所述第一力感测节点和所述第二力感测节点测量差分电压。3.根据权利要求1所述的力传感器，其中所述第二电阻器类型包括比所述第一电阻器类型更大的几何形状覆盖区。4.根据权利要求1所述的力传感器，其中所述第一电阻器类型包括与所述第二电阻器类型不同的材料。5.根据权利要求1所述的力传感器，其中所述应变仪阵列的所述力感测电极是压阻电极。6.根据权利要求1所述的力传感器，其中所述第一电阻器类型具有比所述第二电阻器类型更大的电阻。7.根据权利要求1所述的力传感器，其中所述第一电阻器类型中的所述至少两个耦合到所述第二电阻器类型中的所述至少两个。8.根据权利要求7所述的力传感器，其中所述第二电阻器类型中的所述至少两个彼此相互交叉。9.根据权利要求1所述的力传感器，其中所述应变仪阵列被配置成提供2D力图像。10.一种输入设备，包括：显示器，其被配置成向用户呈现信息；输入表面；多个压阻电极，所述多个压阻电极在所述输入表面的感测区域中按照全桥应变仪阵列布置，所述压阻电极包括：第一电阻器类型中的至少两个和第二电阻器类型中的至少两个，其中所述第一电阻器类型中的所述至少两个形成第一力感测节点，并且所述第二电阻器类型中的所述至少两个形成第二力感测节点；以及处理系统，其通信地耦合到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：種村哲夫，TR范德梅登，
申请(专利权)人：辛纳普蒂克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US