力敏电子设备制造技术

本公开涉及力敏电子设备。本文描述了一种示例性力敏电子设备。所述设备可包括设备主体、触摸表面和多个力传感器，该触摸表面在沿着触摸表面的外围边缘布置的粘结区域中粘结到设备主体，该多个力传感器布置在设备主体和触摸表面之间。所述多个力传感器中的每个力传感器可与粘结区域间隔开。感器可与粘结区域间隔开。感器可与粘结区域间隔开。

【技术实现步骤摘要】
力敏电子设备
[0001]本申请是申请日为2017年4月20日、于2018年11月28日进入中国国家阶段、申请号为201780032919.0、专利技术名称为“力敏电子设备”的中国专利技术专利申请的分案申请。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请要求2016年4月20日提交的名称为“FORCE
‑
SENSITIVE ELECTRONIC DEVICE”的美国临时专利申请No.62/325,119的权益，该临时专利申请的公开内容明确地全文以引用方式并入本文。

技术介绍

[0004]触敏接口已广泛用于电子设备中，尤其是在消费电子设备中。各种触敏技术包括电阻、电容、表面声波、光学等在本领域中是已知的。这些触敏技术可用于感测操作者何时何地与触敏界面接触。该信息可用于控制消费电子设备的操作。增加对触敏设备的力敏感度可增加附加的控制尺寸，这可能非常有用，但机械集成可能具有挑战性。

技术实现思路

[0005]本文描述了将力传感器机械集成到力敏设备或触敏设备中。
[0006]本文描述了一种示例性力敏电子设备。该设备可包括设备主体、触摸表面和多个力传感器，该触摸表面在沿着触摸表面的外围边缘布置的粘结区域中粘结到设备主体，该多个力传感器布置在设备主体和触摸表面之间。多个力传感器中的每个力传感器可与粘结区域间隔开。
[0007]另外，多个力传感器可任选地为至少两个力传感器，其中至少两个力传感器沿第一方向布置，其中至少两个力传感器中的每个力传感器与触摸表面的相应外围边缘之间的间距大致相等。
[0008]另选地或除此之外，多个力传感器可任选地为至少两个力传感器，其中至少两个力传感器沿第二方向布置，其中至少两个力传感器中的每个力传感器与触摸表面的相应外围边缘之间的间距大致相等。任选地，可最大化触摸表面的相应外围边缘之间的相等间距。
[0009]另选地或除此之外，该设备还可包括显示设备，该显示设备布置在设备主体和触摸表面之间。多个力传感器可布置在显示设备的外围边缘和粘结区域之间的区域中。
[0010]另选地或除此之外，该设备还可包括处理器和存储器，该存储器可操作地耦接到处理器。存储器可具有存储在其上的计算机可执行指令，当由处理器执行时，使得处理器将来自三维归一化矩阵的校正标量应用于施加到触摸表面并由多个力传感器测量的力。三维归一化矩阵可校正多个力传感器的非线性力响应。
[0011]另选地或除此之外，该设备还可包括电容式触摸传感器，该电容式触摸传感器被配置为获得施加到触摸表面的力的位置。存储器可具有存储在其上的其他计算机可执行指令，当由处理器执行时，使得处理器接收施加到触摸表面的力的位置并基于施加到触摸表面的力的位置应用来自三维归一化矩阵的校正标量。
[0012]本文描述了用于校正力敏电子设备的非线性力响应的示例性方法。该方法可包括
测量施加到力敏电子设备的触摸表面的力，获得施加到触摸表面的力的位置，并基于施加到触摸表面的力的位置将来自三维归一化矩阵的校正标量应用于施加到触摸表面的测量的力。三维归一化矩阵可校正至少一个力传感器的非线性力响应。另外，可使用至少一个力传感器测量所施加的力，并且可使用电容式触摸传感器获得所施加的力的位置。
[0013]本文描述了另一种示例性力敏电子设备。该设备可包括粘结到触摸表面或设备主体的电路板、粘结到电路板的力传感器，以及粘结到电路板的力传感器致动器。电路板可包括位置特征部，该位置特征部用于将力传感器致动器与力传感器对准。例如，位置特征部可任选地为电路板的表面上的标记。另选地或除此之外，位置特征部可任选地为电路板的表面上的凸起或凹陷部分。可使用粘合剂将力传感器致动器粘结到电路板。另选地或除此之外，力传感器致动器可焊接到电路板。
[0014]另选地或除此之外，力传感器致动器可被配置为将预紧力施加到力传感器。例如，当触摸表面粘结到设备主体时，力传感器致动器可将预紧力施加到力传感器。
[0015]另选地或除此之外，电路板可包括被配置为电连接到力传感器的电路。
[0016]本文描述了一种用于制造力敏电子设备的示例性方法。该方法可包括将电路板粘结到触摸表面或设备主体，将力传感器粘结到电路板，使用电路板的位置特征部将力传感器致动器与力传感器对准，以及将力传感器致动器粘结到电路板以与力传感器对准。
[0017]另外，该方法还可包括将触摸表面粘结到设备主体。这可使得将预紧力施加到力传感器。
[0018]应当理解，上述主题(例如，校正力敏电子设备的非线性力响应)还可被实现为计算机控制的装置、计算机进程、计算系统或制造的制品，诸如计算机可读存储介质。
[0019]对本领域技术人员而言，通过审阅以下附图和详细说明，其他系统、方法、特征和/或优点将会或可以变得显而易见。旨在将所有此类附加系统、方法、特征和/或优点包括在此说明内并且它们受到所附权利要求书的保护。
附图说明
[0020]附图中的部件不一定相对于彼此成比例。在所有几个视图中相同的附图标记表示对应的部件。
[0021]图1是根据本文所述的具体实施的示例性力敏电子设备的一部分的剖视图。
[0022]图2示出了图1的示例性力敏电子设备中的力传感器的示例性布置。
[0023]图3A和图3B示出了用不同材料粘结的图1的示例性力敏电子设备的触摸表面和设备主体。图3A示出了用硬粘合剂进行粘结。图3B示出了用泡沫胶带粘合剂进行粘结。
[0024]图4示出了根据本文所述的具体实施的结合到示例性力敏电子设备中的力传感器致动器。
[0025]图5A和图5B示出了根据本文所述的具体实施的分别粘结到示例性力敏电子设备的触摸屏和设备主体的电路板。
[0026]图6示出了根据本文所述的具体实施的示例性力敏电子设备的电路板的位置特征部。
[0027]图7A和图7B示出了根据本文所述的具体实施的在粘结触摸表面和设备主体之前(图7A)和之后(图7B)的示例性力敏电子设备。
[0028]图8示出了由如关于图2所述布置的力传感器获得的力测量值的放大和衰减。
[0029]图9示出了使用多项式响应表面变换来校正图8中所示的非线性力响应测量。
[0030]图10示出了示例性计算设备。
具体实施方式
[0031]除非另有定义，否则本文所用的所有技术和科学术语的含义与本领域普通技术人员通常理解的含义相同。与本文所述类似或等同的方法和材料可用于本公开的实践或测试。如本说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一个”、“一种”、“所述”包括复数指代，除非上下文另有明确说明。本文所用的术语“包含”及其变型形式与术语“包括”及其变型形式同义使用，并且为开放、非限制性术语。本文所用的术语“任选的”或“任选地”是指随后描述的特征、事件或情况可发生或可不发生，并且该描述包括所述特征、事件或情况发生的实例和不发生的实例。在本文中，范围可被表示为从“约”一个具体的值，和/或到“约”另一个具体的值。当表示这样的范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于校正力敏电子设备的非线性力响应的方法，所述力敏感电子设备具有在沿着触摸表面的外围的粘结区域处连接到所述电子设备的触摸表面，并且所述触摸表面在所述触摸表面内限定不与所述粘结区域重叠的显示区域，所述方法包括：在所述电子设备内并且沿着第一轴从第一力传感器到最后一个力传感器按顺序放置一系列力传感器，所述第一轴从靠近所述第一力传感器的第一外围边缘到靠近所述最后一个力传感器的第二外围边缘跨过所述触摸表面在第一方向上延伸，所述力传感器完全定位在所述触摸表面的显示区域内；在所述第一外围边缘和所述第一力传感器之间、在所述第二外围边缘和最后一个力传感器之间以及在所述系列中的力传感器之间以相等的距离间隔开所述一系列传感器，将多个校正标量的相应集合分配给所述触摸表面上的相应位置，每个集合中的每个校正标量对应于施加在相应位置的力的至少一个大小；使用至少一个力传感器测量在相应位置之一处施加到力敏电子设备的触摸表面的力；使用电容式触摸传感器获得施加到触摸表面的力的相应位置；以及从用于所述相应位置的选择标量的集合中选择要分配给在所施加的力的相应位置处所施加的力的大小的校正标量，将所述校正标量应用于所测量的力。2.根据权利要求1所述的方法，其中三维归一化矩阵包括用于所述触摸表面的位置平面中的多个点的多个校正标量。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述三维归一化矩阵还包括用于多个力水平的多个校正标量。4.根据权利要求1所述的方法，还包括通过查找所述三维归一化矩阵来获得所述校正标量。5.根据权利要求4所述的方法，还包括通过所述触摸表面的位置平面中的点之间的校正标量的线性插值或连续近似来计算所述校正标量。6.一种用于校正非线性力响应的力敏电子设备，包括：触摸表面，以触摸表面的外围处的粘结区域连接到所述力敏电子设备，所述触摸表面在所述触摸表面内限定不与所述粘结区域重叠的显示区域；在所述电子设备内并且沿着第一轴按照从第一力传感器到最后一个力传感器的顺序的一系列力传感器，所述第一轴从靠近所述第一力传感器的第一外围边缘到靠近第二力传感器的第二外围边缘跨过所述触摸表面在第一方向上延伸，所述力传感器完全定位在所述触摸表面的显示区域内，并且其中在所述第一外围边缘和所述第一力传感器之间、在所述第二外围...

【专利技术属性】
技术研发人员：I，
申请(专利权)人：触控解决方案股份有限公司，
类型：发明
国别省市：