[实用新型]组合的力和接近感测设备及关联的便携式装置

说明书

本申请是申请日为2012年7月13日申请号为201220340745.9发明名称为“组合的力和接近感测设备及关联的便携式装置”的实用新型专利申请的分案申请。

技术领域

本申请一般涉及输入感测，并且尤其涉及使用组合的力和接近感测的输入感测。

背景技术

消费品设备中的一种最常用的输入机构是按钮，按钮在被用户接触时使得设备改变与该按钮相关联的状态。按压或选择按钮可以激活或解激活设备的某个状态，并使得相关联的动作被执行。不按压或选择按钮可以让设备处于其当前状态，而不执行相关联的动作。传统的按钮是诸如键、旋钮等之类的机械推压按钮，机械推压按钮可以由机械开关、力传感器等检测到的施加到按钮的力来激活或解激活。虽然确实会发生意外的激活，但是由于所需力的量，这些意外的激活并不频繁。随着触摸技术的到来，诸如显示在触摸感应显示器上的图形用户界面之类的虚拟按钮已经变得非常流行，并且可以由按钮处的由接近传感器检测到的触摸来激活或解激活。然而，因为虚拟按钮需要很少的力或者不需要力进行激活，所以意外的激活更加频繁，使得无意的以及有时是有害的动作在设备上执行。

因此，为了使按钮恰当地操作，重要的是，正确地解释针对设备的按钮输入来指示按钮已经被有意地激活。

发明内容

本公开的一些示例所要解决的一个问题是：因为虚拟按钮需要很少的力或者不需要力进行激活，所以意外的激活更加频繁，使得无意的以及有时是有害的动作在设备上执行。

本申请涉及组合的力和接近感测，其中，一个或多个传感器可以同时感测物体在表面上施加的力以及该物体对于该表面的接近。在一个例子中，单个传感器可以分别经由该传感器处的电阻变化和电容变化来感测力和接近。在另一个例子中，一个传感器可以经由电阻变化或电容变化来感测力，而另一传感器可以经由电容变化来感测接近。组合的力和接近感测可以与设备的输入机构（例如，虚拟按钮）一起使用。通过在设备改变状态并执行相关联的动作之前感测输入机构处的物体的力和接近，组合的力和接近感测能够有利地提高对设备上的有意接触的检测，并降低对设备上的意外接触的检测。

本实用新型的一些示例针对一种组合的力和接近感测设备，包括：被配置为检测物体对于所述设备的接近的第一传感器，其中，所述第一传感器是电容式传感器；被配置为检测所述物体向所述设备施加的力的第二传感器，其中，所述第二传感器是电阻式传感器；以及第一衬底，其包括位于所述第一衬底内的所述第一传感器，并接近所述第二传感器。除了以上公开的示例中的一个或多个以外或可替代以上公开的示例中的一个或多个，在本实用新型的一些示例中，所述第一传感器和所述第二传感器是堆叠在一起的。除了以上公开的示例中的一个或多个以外或可替代以上公开的示例中的一个或多个，在本实用新型的一些示例中，所述第一传感器和所述第二传感器是并排设置的。除了以上公开的示例中的一个或多个以外或可替代以上公开的示例中的一个或多个，在本实用新型的一些示例中，所述第一传感器包括第一电容式电极，并且所述设备还包括：第二电容式电极，其形成布置在所述第一衬底上的所述第二传感器的第一元件；导电构件，其耦合到所述第一衬底，并且形成所述第二传感器的第二元件；以及多个垫片，其布置在所述第一衬底与所述导电构件之间以将所述第一衬底与所述导电构件耦合在一起，从而在所述第一衬底和所述导电构件之间形成间隙。除了以上公开的示例中的一个或多个以外或可替代以上公开的示例中的一个或多个，在本实用新型的一些示例中，所述导电构件是刚性构件。除了以上公开的示例中的一个或多个以外或可替代以上公开的示例中的一个或多个，在本实用新型的一些示例中，所述导电构件包括接近所述第二传感器的所述第一元件的刚性部分以及耦合到所述垫片的柔性部分。除了以上公开的示例中的一个或多个以外或可替代以上公开的示例中的一个或多个，在本实用新型的一些示例中，所述组合的力和接近感测设备包括：被应用到所述第一衬底和所述导电构件的开口边缘以密封所述间隙的密封剂。除了以上公开的示例中的一个或多个以外或可替代以上公开的示例中的一个或多个，在本实用新型的一些示例中，所述间隙是用介电材料填充的。除了以上公开的示例中的一个或多个以外或可替代以上公开的示例中的一个或多个，在本实用新型的一些示例中，所述第一传感器包括第一电容式电极，并且所述设备还包括：第二电容式电极，其形成所述第二传感器的第一元件并且被布置在所述第一衬底上；和第三电容式电极，其接近所述第二传感器的所述第一元件而布置，并形成所述第二传感器的第二元件，其中，在所述第二传感器的所述第一元件与所述第二元件之间形成间隙。除了以上公开的示例中的一个或多个以外或可替代以上公开的示例中的一个或多个，在本实用新型的一些示例中，所述设备还包括：被布置在所述第一衬底上的所述第二传感器的第一元件；以及第二衬底，其耦合到所述第一衬底，并且包括所述第二传感器的第二元件，其中，所述第一传感器以及所述第一元件和所述第二元件是电容式电极，并且在所述第一衬底和所述第二衬底之间形成间隙。除了以上公开的示例中的一个或多个以外或可替代以上公开的示例中的一个或多个，在本实用新型的一些示例中，所述第一传感器形成所述第二传感器的第一元件，并且，所述设备还包括：第二电容式电极，其接近所述第一传感器而布置，并且形成所述第二传感器的第二元件，其中，在所述第二传感器的所述第一元件与所述第二元件之间形成间隙。除了以上公开的示例中的一个或多个以外或可替代以上公开的示例中的一个或多个，在本实用新型的一些示例中，提供一种便携式装置，包括如上所述的组合的力和接近感测设备。除了以上公开的示例中的一个或多个以外或可替代以上公开的示例中的一个或多个，在本实用新型的一些示例中，所述便携式装置还包括：衬底，其接近所述设备并且具有可触摸表面；其中，所述第一传感器包括被配置为生成指示所述物体对于所述可触摸表面的接近的第一信号的单元，并且其中，所述第二传感器包括被配置为生成指示所述物体向所述可触摸表面施加的力的第二信号的单元；以及被配置为处理所述第一信号和所述第二信号并基于所述第一信号和所述第二信号执行动作的处理器。除了以上公开的示例中的一个或多个以外或可替代以上公开的示例中的一个或多个，在本实用新型的一些示例中，所述便携式装置包括：可选择地耦合到所述第一传感器和所述第二传感器用以向所述处理器传输所述第一信号和所述第二信号的至少一组导电迹线。