组合力和触摸传感器制造技术

本公开一般提供用于利用组合传感器导体进行触摸和力感测的输入装置、处理系统及方法。组合传感器导体经由处理系统的操作配置为电容传感器导体和力传感器导体。

Combination force and touch sensor

The present disclosure generally provides an input device, a processing system and a method for using a combination of sensor conductors for touch and force sensing. The combined sensor conductors are configured to be capacitive sensor conductors and force sensor conductors via the operation of the processing system.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】组合力和触摸传感器专利
本专利技术的实施例一般涉及用于触摸感测的输入装置，以及更具体来说涉及能够执行触摸和力两种感测的输入装置。
技术介绍
包括接近传感器装置(通常又称作触摸板或触摸传感器装置)的输入装置广泛用于多种电子系统中。接近传感器装置通常包括常常通过表面来区分的感测区，其中接近传感器装置确定一个或多个输入物体的存在、位置和/或运动。接近传感器装置可用来提供电子系统的接口。例如，接近传感器装置常常用作较大计算系统的输入装置(例如笔记本或台式计算机中集成的或者作为其外设的不透明触摸板)。接近传感器装置还常常用于较小计算系统(例如蜂窝电话中集成的触摸屏)中。一些输入装置具有集成力传感器。但是，大多数力传感器集成要求专用力传感器电极和关联布线。传感器电极和关联布线不合需要地对输入装置增加制作和材料成本，并且常常不合需要地增加触摸和/或力感测组件的厚度和/或大小。此外，增加附加力传感器电极的布线不合需要地消耗输入装置中的空间，因而留下可用于其它组件的较小空间，这可降低功能性。因此，需要一种实现触摸和力两种感测的改进输入装置。
技术实现思路
本公开一般提供用于利用组合传感器导体进行触摸和力感测的输入装置、处理系统及方法。组合传感器导体经由处理系统的操作可配置为电容传感器导体和力传感器导体。在一个示例中，提供一种输入装置，其包括输入表面、多个组合传感器导体、配置成经过输入表面来显示图像的显示器以及在通信上耦合到多个组合传感器导体的处理系统。多个组合传感器导体包括第一组合传感器导体和第二组合传感器导体。第一组合传感器导体在作为多个电容传感器导体的第一电容传感器导体与第一力传感器导体之间是可配置的。第一电容传感器导体和第一力传感器导体共用相同的第一导电部分。第二组合传感器导体在作为多个电容传感器导体的第二电容传感器导体与第二力传感器导体之间是可配置的。第二电容传感器导体和第二力传感器导体共用相同的第二导电部分。处理系统配置成至少使用多个电容传感器导体的第一电容传感器导体来确定与输入表面重叠的感测区中存在的输入物体的位置信息，并且基于跨第一力传感器导体的第一电阻的变化和跨第二力传感器导体的第二电阻的变化来确定由输入物体施加到显示器的输入表面的力。在另一个示例中，提供一种处理系统。该处理系统包括驱动器模块和接收器模块。驱动器模块配置成在第一模式期间驱动多个组合传感器导体以用于电容感测。多个组合传感器导体包括第一组合传感器导体和第二组合传感器导体。第一组合传感器导体在作为多个电容传感器导体的第一电容传感器导体与多个力传感器导体的第一力传感器导体之间是可配置的。第一电容传感器导体和第一力传感器导体共用相同的第一导电部分。第二组合传感器导体在作为多个电容传感器导体的第二电容传感器导体与多个力传感器导体的第二力传感器导体之间是可配置的。第二电容传感器导体和第二力传感器导体共用相同的第二导电部分。驱动器模块还配置成在第二模式期间至少驱动第一和第二力传感器导体。接收器模块配置成在驱动器模块工作在第一模式的同时接收第一所产生信号(其指示与输入装置的输入表面接合的输入物体的位置)，并且在驱动器模块工作在第二模式的同时接收第二所产生信号(其指示与输入表面进行接合的输入物体的力)。在另一个示例中，提供一种用于使用输入装置来感测力和位置的方法。该方法包括在第一模式期间驱动多个组合传感器导体。多个组合传感器导体包括第一组合传感器导体和第二组合传感器导体。第一组合传感器导体在作为多个电容传感器导体的第一电容传感器导体与多个力传感器导体的第一力传感器导体之间是可配置的。第一电容传感器导体和第一力传感器导体共用相同的第一导电部分。第二组合传感器导体在作为多个电容传感器导体的第二电容传感器导体与多个力传感器导体的第二力传感器导体之间是可配置的。第二电容传感器导体和第二力传感器导体共用相同的第二导电部分。该方法还包括在第二模式期间驱动多个力传感器导体的第一力传感器导体，从所产生信号(其包含第一模式期间所驱动的至少一个信号对多个组合传感器导体的影响)来确定与输入装置的输入表面接合的输入物体的位置，并且基于第二模式期间发生的跨第一力传感器导体的电阻的第一变化和跨第二力传感器导体的电阻的第二变化来确定施加到输入表面的输入物体的力。附图简述为了能够详细了解本专利技术的上述特征的方式，可参照实施例进行以上概述的对本公开的更具体描述，在附图中示出实施例的一部分。但是要注意，附图仅示出本公开的典型实施例，并且因此不是要被理解为限制其范围，因为本公开可容许其它同样有效的实施例。图1是与显示装置相集成的示范输入装置的示意图；图2是图1的输入装置的示意平面图，示出具有耦合到处理系统的组合传感器导体的输入装置的传感器导体的示范图案；图3是输入装置的局部图示，示出可用于图1的输入装置等中的组合传感器导体的示范配置；图4是输入装置的局部图示，示出可用于图1的输入装置等中的组合传感器导体的示范配置；图5是输入装置的局部图示，示出可用于图1的输入装置等中的组合传感器导体的示范配置；图6是可用于图1的输入装置等中、耦合到处理系统的组合传感器导体的示范配置的示意电路框图；图7和图8是输入装置的截面图，对比地示出对输入表面施加力时的输入表面和力传感器导体的偏转；以及图9是用于操作输入装置的方法的流程图。为了便于理解，相同的参考标号在可能的情况下用于表示附图共同的相同元件。预期一个实施例中公开的元件可有利地用于其它实施例而无需具体说明。这里所参照的附图不应当被理解为按比例绘制，除非另加说明。另外，附图通常经过简化，并且为了呈现和说明的清楚起见而省略细节或组件。附图和论述用于说明以下所述的原理，其中相似标号表示相似元件。具体实施方式以下详细描述实际上只是示范性的，而不是要限制本公开或者其应用和用途。此外，并不是意在通过前面的
、背景、概述或者以下详细描述中提供的任何明确表达或暗示的理论进行限制。本公开的各个实施例提供用于利用组合传感器导体进行触摸感测和力感测的输入装置、处理系统及方法。组合传感器导体在用作电容传感器导体和力传感器导体的状态之间是可配置的。组合传感器导体的状态经由处理系统的操作在电容传感器导体和力传感器导体之间是可配置的。组合传感器导体在电容与力感测功能之间进行切换的能力允许包含组合传感器导体的输入装置在无需增加附加专用力传感器电极的情况下执行电容触摸和输入力两种感测，由此增强输入装置的功能性，而无需如常规装置中使用的专用力传感器电极所要求的关联成本和不合需要的附加厚度。如本文所使用，电容感测描述为利用从电容传感器导体(其至少部分是组合传感器导体)所接收的信息的触摸感测技术，而力感测描述为利用从组合传感器导体中包含的力传感器导体所接收的信息来确定输入物体相对输入装置施加的力。一般来说，各组合传感器导体包括至少一个电容传感器导体和至少一个力传感器导体，其共用相同的导电部分。现在来看附图，图1是按照本专利技术的实施例的示范输入装置100的框图。输入装置100可配置成向电子系统150提供输入。如本文档所使用的术语“电子系统”或(或“电子装置”)广义地表示能够电子地处理信息的任何系统。电子系统150的一些非限制性示例包括所有尺寸和形状的个人计算机，例如台式计算机、膝上型计算机、上网本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输入装置，包括输入表面；多个组合传感器导体，包括：第一组合传感器导体，其在作为多个电容传感器导体的第一电容传感器导体与第一力传感器导体之间是可配置的，所述第一电容传感器导体和所述第一力传感器导体共用相同的第一导电部分；以及第二组合传感器导体，其在作为所述多个电容传感器导体的第二电容传感器导体与第二力传感器导体之间是可配置的，所述第二电容传感器导体和所述第二力传感器导体共用相同的第二导电部分；显示器，其配置成经过所述输入表面来显示图像；以及处理系统，其在通信上耦合到所述多个组合传感器导体，所述处理系统配置成：至少使用所述多个电容传感器导体的所述第一电容传感器导体来确定与所述输入表面重叠的感测区中存在的输入物体的位置信息；以及基于跨所述第一力传感器导体的第一电阻的变化和跨所述第二力传感器导体的第二电阻的变化来确定由所述输入物体对所述显示器的所述输入表面所施加的力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.30 US 15/1993711.一种输入装置，包括输入表面；多个组合传感器导体，包括：第一组合传感器导体，其在作为多个电容传感器导体的第一电容传感器导体与第一力传感器导体之间是可配置的，所述第一电容传感器导体和所述第一力传感器导体共用相同的第一导电部分；以及第二组合传感器导体，其在作为所述多个电容传感器导体的第二电容传感器导体与第二力传感器导体之间是可配置的，所述第二电容传感器导体和所述第二力传感器导体共用相同的第二导电部分；显示器，其配置成经过所述输入表面来显示图像；以及处理系统，其在通信上耦合到所述多个组合传感器导体，所述处理系统配置成：至少使用所述多个电容传感器导体的所述第一电容传感器导体来确定与所述输入表面重叠的感测区中存在的输入物体的位置信息；以及基于跨所述第一力传感器导体的第一电阻的变化和跨所述第二力传感器导体的第二电阻的变化来确定由所述输入物体对所述显示器的所述输入表面所施加的力。2.如权利要求1所述的输入装置，其中，所述处理系统在确定对所述输入表面所施加的力时配置成进一步基于所述输入物体的所述位置信息来确定力。3.如权利要求1所述的输入装置，其中，所述处理系统在确定对所述输入表面所施加的力时配置成当处理跨所述第二力传感器导体的电阻的所述变化时，利用跨所述第一力传感器导体的电阻作为基准。4.如权利要求1所述的输入装置，其中，所述多个电容传感器导体按照平行取向跨所述输入表面延伸。5.如权利要求1所述的输入装置，其中，所述第一和第二力传感器导体的长度基本上相等。6.如权利要求1所述的输入装置，其中，所述第一力传感器导体包括：跨所述输入表面延伸的布线迹线。7.如权利要求1所述的输入装置，其中，所述第二力传感器导体设置成接近所述输入表面的中心，并且其中所述第一力传感器导体设置成接近所述输入表面的周边。8.一种用于输入装置的处理系统，包括：驱动器模块，配置成：在第一模式期间驱动多个组合传感器导体以用于电容感测，所述多个组合传感器导体包括：第一组合传感器导体，其在作为多个电容传感器导体的第一电容传感器导体与多个力传感器导体的第一力传感器导体之间是可配置的，所述第一电容传感器导体和所述第一力传感器导体共用相同的第一导电部分；以及第二组合传感器导体，其在作为所述多个电容传感器导体的第二电容传感器导体与所述多个力传感器导体的第二力传感器导体之间是可配置的，所述第二电容传感器导体和所述第二力传感器导体共用相同的第二导电部分；以及在第二模式期间至少驱动所述第一和第二力传感器导体；以及接收器模块，配置成：在所述驱动器模块工作在所述第一模式的同时，接收指示与所述输入装置的输入表面接合的所述输入物体的位置的第一所产生信号，以及当所述驱动器模块工作在所述第二模式的同时，接收指示与所述输入表面接合的所述输入物体的力的第二所产生信号。9.如权利要求8所述的处理系统，还包括：确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：I波利什楚克，JK雷诺，
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