电路板中的触摸输入设备的制作方法

文档序号:11592192阅读:308来源:国知局
电路板中的触摸输入设备的制造方法与工艺

附图简述

结合附图来描述具体实施方式。在附图中,附图标记最左边的数字标识该附图标记首次出现的附图。在说明书和附图的不同实例中使用相同的附图标记可指示相似或相同的项目。附图中所表示的各实体可指示一个或多个实体并且因而在讨论中可互换地作出对各实体的单数或复数形式的引用。

图1是根据一个或多个实施例的可操作以采用在此描述的技术的示例环境的图示。

图2描绘了根据一个或多个实施例的处于闭合位置的计算设备的示例定向。

图3描绘了根据一个或多个实施例的处于打开位置的计算设备的示例定向。

图4a描绘了根据一个或多个实施例的具有触摸输入设备的输入设备的示例俯视图。

图4b描绘了根据一个或多个实施例的具有触摸输入设备的电路板的示例俯视图。

图4c描绘了根据一个或多个实施例的具有触摸输入设备的电路板的示例俯视图。

图5描绘了根据一个或多个实施例的输入设备的示例部分截面图。

图6描绘了根据一个或多个实施例的输入设备的示例部分正截面图。

图7例示出了根据一个或多个实施例的用于与触摸输入设备进行交互的示例实现场景。

图8例示出了根据一个或多个实施例的用于与触摸输入设备进行交互的示例实现场景。

图9描绘了根据一个或多个实施例的触摸输入设备的示例侧截面图。

图10例示出了根据一个或多个实施例的用于与触摸输入设备进行交互的示例实现场景。

图11例示出了根据一个或多个实施例的用于与触摸输入设备进行交互的示例实现场景。

图12描绘了根据一个或多个实施例的电路板的仰视图。

图13描绘了根据一个或多个实施例的触摸输入设备的触摸交互区的示例实现。

图14描绘了根据一个或多个实施例的触摸输入设备的触摸交互区的示例实现。

图15描绘了根据一个或多个实施例的触摸输入设备的触摸交互区的示例实现。

图16描绘了根据一个或多个实施例的触摸输入设备的触摸交互区的示例实现。

图17描绘了根据一个或多个实施例的示例可穿戴设备。

图18描绘了根据一个或多个实施例的示例外围触摸输入设备。

图19描绘了根据一个或多个实施例的示例可安装触摸输入设备。

图20示出根据一个或多个实施例的可被用于实现此处描述的技术的各实施例的示例系统和设备。

详细描述

概览

当今,根据各种不同的形状因数来制造移动设备。例如,用户可以与移动电话、平板计算机或其他移动计算设备进行交互以检查电子邮件、在网上冲浪、撰写文本、与应用进行交互等。此外,以日益薄且轻量的外形来制造移动设备,这造成设计和实现提供满意用户体验的输入设备的挑战。

描述了用于电路板中的触摸输入设备的技术。在至少一些实现中,触摸输入设备(例如,触摸板、轨迹板等)被集成到一装置(诸如计算设备、输入设备(例如,键盘)等)的印刷电路板组装件(pcba)内。例如,触摸输入设备的触摸交互区是通过切割和/或蚀刻电路板的一部分来形成的,使得触摸交互区可相对于电路板的相邻部分移动。

各实现包括相对于触摸交互区来定位的开关,使得触摸交互区的移动致动该开关以生成点击输入事件。在至少一些实现中,触摸交互区包括被配置成检测触摸输入以生成触摸输入事件的传感器基板。因而,根据一个或多个实现,触摸输入设备可以使得能够提供多种不同类型的输入,诸如经由开关的致动的点击输入、对触摸输入传感器的触摸输入,等等。

根据各实现,将触摸输入设备集成到电路板内节省了设备内的空间并降低了重量。例如,触摸输入设备可被集成到设备的主电路板内,诸如包括中央处理单元(cpu)的电路板和/或设备的其他组件。因而,通过不需要设备底盘内的用于分开的触摸输入设备的附加空间和附加组件,而节省了空间并降低了重量。

在以下讨论中,首先描述了可采用本文描述的技术的示例环境。然而,在此讨论的实现并不局限于该示例环境。接着,题为“示例定向”的章节描述根据一个或多个实现的一些示例设备定向。在此之后,题为“示例实现”的章节描述了根据一个或多个实现的用于电路板中的触摸输入设备的示例实现场景。最后,讨论了可实现此处所描述的各技术的示例系统和设备。

示例环境

图1是在一示例实现中可用于采用本文中描述的用于电路板中的触摸输入设备的各技术的环境100的图示。所示环境100包括经由柔性铰链106物理地且通信地与输入设备104耦合的计算设备102的示例。在这个特定示例中,计算设备102是被配置为平板计算设备。然而,这并不旨在进行限定,并且计算设备102可以以各种其它方式被配置,诸如移动电话、可穿戴设备、桌面计算设备、游戏装置等等。因此,计算设备102的范围可以从具有大量存储器和处理器资源的全资源设备到具有有限存储器和/或处理资源的低资源设备。下文参考图20讨论了计算设备102的示例实现。

计算设备102被解说为包括输入/输出模块108,输入/输出模块108表示与处理计算设备102的输入以及渲染计算设备102的输出相关的功能。输入/输出模块108可处理各种不同的输入,诸如涉及对应于输入设备104的键、显示设备110所显示的用于标识触摸姿势并导致对应于该触摸姿势的操作被执行的虚拟键盘的键的功能的输入,触摸姿势可通过输入设备104和/或显示设备110的触摸屏功能来识别。因此,输入/输出模块108可通过识别并利用包括键压、触摸姿势、经由计算设备102的相机功能识别出的无触摸姿势等在内的各类型的输入之间的划分来支持各种不同的输入技术。

在所例示的示例中,输入设备104被配置成具有带有上表面114的底盘112。一般而言,底盘112表示输入设备104的各组件可被安装、附连、定位等到其的输入设备104主体(例如,框架)。上表面114包括输入部分,所述输入部分包括具有键布置的键盘116和触摸输入设备118。示例布置仅仅是出于示例的目的而呈现的,并还可构想了用于键盘116和触摸输入设备118的其他布置和位置。此外,还构想了其它非常规配置,如游戏控制器、模仿乐器的配置等等。从而,输入设备104、键盘116、和/或触摸输入设备118可采用各种不同的配置来支持各种不同的功能。在本文的讨论中,触摸输入设备118可替换地被称为和/或被实现为触摸输入传感器。

触摸输入设备118通常表示可提供触觉输入的各种类型的输入设备,诸如触摸板、轨迹板和/或其他设备。例如,用户可使用手指、指示笔、笔和/或可提供与触摸输入设备118进行接触的其他工具来向触摸输入设备提供输入。

虽然触摸输入设备118被例示为与其他设备组件(例如,键盘116)相关联,但这不被解释为限制性的。例如,在至少一些实现中,触摸输入设备118可与输入设备104(诸如可经由有线和/或无线连接而通信地耦合到设备的模块化输入设备)分开实现。例如,触摸输入设备118可被实现为可与各种不同设备通信耦合和解耦的外部外围设备。替换地或附加地,触摸输入设备118可被实现为可与输入设备104分开制造的独立的可安装单元。在此类实现中,触摸输入设备118可被操作地附连(例如,焊接)到各种不同的设备以提供触摸输入功能。

根据各种实现,输入设备104是由特定材料制造的,诸如塑料、金属、各种合金、碳纤维等的实例和/或组合。此外,上表面114的各个部分可与织物层层压。在至少一些实现中,整个上表面114层压有织物层,所述织物层覆盖键盘116和触摸输入设备118。例如,织物可以是层压以覆盖上表面114的连续的织物片。根据一个或多个实现,织物可包括层压在一起以形成整体织物层的织物材料的多个单独层。然而,这不旨在是限制性的,并且在至少一些实现中,上表面114由作为织物的替换或补充的其他类型的材料来形成和/或与这些其他类型的材料层压

在一个或多个实现中,触摸输入设备118被安装到底盘112并可接收用户输入,诸如经由被配置来检测物理触摸的电容性传感器或其它传感器。如下文进一步详细描述的,触摸输入设备118可按各种方式被集成到输入设备104的主印刷电路板组装件(pcba)内。

如先前所描述的,在该示例中,输入设备104通过使用柔性铰链106物理地且通信地耦合到计算设备102。柔性铰链106是柔性的,在于该铰链所支持的旋转移动是通过形成该铰链的材料的挠曲(例如,弯曲)来实现的,这与如由销所支持的机械旋转相对照(但也构想了该实施例)。此外,该柔性旋转可被配置成支持在一个或多个方向上的(例如,在该图中为垂直地)移动,而限制在其它方向上的移动,诸如输入设备104相对于计算设备102的横向移动。这可用于支持输入设备104相对于计算设备102的一致对准,诸如以将用于改变电源状态、应用状态等的传感器对准。在其他实现中,柔性铰链106不提供通信连接且输入设备104可依赖于无线通信来向计算设备102发送信息以及从计算设备102接收信息。

应当理解,附图中所示的各种设备和组件未必是被按比例示出的。从而,附图中所示的不同设备和组件之间的各种尺寸、位置关系、和/或操作关系不应被解释为对所要求保护的实施例的限制。

介绍完计算设备102之后,现在考虑对根据一个或多个实现的计算设备102的一些示例定向的讨论。

示例定向

根据各实施例,计算设备102的各种不同的定向被支持。例如,旋转移动可由可弯曲铰链106支持,使得输入设备104可抵靠计算设备102的显示设备110并从而担当覆盖件,如在图2的示例定向200中所示。因此,输入设备104可用来保护计算设备102的显示设备110免于损伤。

如在图3的示例定向300中所示,可支持键入布置。在该定向中,输入设备104靠一表面平放,并且计算设备102诸如例如通过使用被布置在计算设备102的后表面的支架302被布置在准许查看显示设备110的角度。一般而言,支架302表示支撑组件,该支撑组件允许用于计算设备102的各种不同的取向。例如,支架302可旋转地附连到计算设备102,以使支架302(并从而使计算设备102)采用各种不同的取向,以便支持不同的操作场景。

自然地,除了在本文中明确解说和讨论的那些定向外,各种其他定向也被支持。

示例实现

本章节讨论了根据一个或多个实现的用于电路板中的触摸输入设备的一些示例实现。

图4a解说了根据一个或多个实现的输入设备104的俯视图400。在俯视图400中,底盘112的上表面114被移除以揭示输入设备104的电路板402。在至少一些实现中,电路板被实现为pcba。一般而言,电路板402表示输入设备104中在机械上支撑且在电气上连接输入设备104的各种组件的一部分。例如,处理组件(例如,微处理器)、存储组件、输入/输出(i/o)组件等可被附连和/或在电气上连接到电路板402。电路板402例如包括包含检测对以上参考图1描述的键盘116的用户输入的键传感器的键盘区404。

电路板402还包括与电路板402中触摸输入设备118的各种组件被安装和/或定位在其中的一部分相对应的触摸交互区406。触摸交互区406包括铰链区408、第一侧410、第二侧412、以及第三侧414。一般而言,第一侧410、第二侧412和/或第三侧414中的一者或多者可被切割和/或蚀刻以使得触摸交互区406能绕铰链区408铰接地移动。

如下文进一步详细描述的,触摸交互区406表示电路板402的被蚀刻和/或切割以允许触摸交互区406相对于电路板402的相邻区域移动的一部分。触摸交互区406的这样的移动使得触摸输入设备118能够被集成到电路板402内并提供用于触摸输入设备118的触摸输入交互表面。

根据各实现,电连接416跨触摸交互区406的主体与电路板402的主体之间的铰链区408发生。电连接416使电信号能够在附连到触摸交互区406的组件与其他组件之间传导,诸如附连在电路板402和/或计算设备102的其他区域处的组件。在以下讨论的各示例中,铰链区408的各部分被蚀刻和/或切割。在这样的实现中,将明白,电连接416持续,使得电信号可在附连到触摸交互区406的组件与触摸交互区406外部的组件之间路由。例如,电路板402内的迹线跨铰链区408来路由电信号。作为补充或替换,诸如导线和/或附加迹线等导电材料可被添加以在附连到触摸交互区406的组件与其他组件之间传导电信号。下面讨论了这样的组件的示例。

图4b解说了不带输入设备104的其他部分的电路板402的俯视图418。俯视图418例如解说了在各组件被附连到电路板402以供安装到输入设备104之前的电路板402。俯视图418解说了触摸交互区406,包括铰链区408、第一侧410、第二侧412以及第三侧414。在俯视图418中,触摸交互区406处于默认位置,例如其中用户没有与触摸交互区406交互的位置。注意,在俯视图418中,触摸交互区406与电路板402的周围部分共面。

图4c解说了不带输入设备104的其他部分的电路板402的俯视图420。在俯视图420中,触摸交互区406向下偏离电路板402的平面。触摸交互区406的偏离例如响应于用户使用输入机构(诸如手指、指示笔、笔等)按压触摸交互区406而发生。注意,在俯视图420中,触摸交互区406绕铰链区408向下枢转。此外,各侧410、412、414从电路板402的平面移开,使得触摸交互区406不再与电路板402的周围部分共面。如下文进一步详细描述的,触摸交互区406的这一移动允许经由与触摸交互区406进行交互来提供输入。在至少一些实现中,俯视图420中描绘的触摸交互区406的移动被夸大以用于解说的目的,并且在典型用户输入交互期间体验到的触摸交互区406的移动可能显著小于图4c中示出的移动。

图5解说了计算设备102和输入设备104的正面视图500。还解说了输入设备104的正截面图502,它表示输入设备104的部分截面,解说了触摸输入设备118的各组件。

截面图502解说了触摸输入设备118的附连到和/或定位在安装腔504内的各组件,这表示底盘112的使触摸输入设备118能够被安装在输入设备104内的一部分。触摸输入设备118包括附连到传感器基板508的面板506。一般而言,传感器基板508表示电路板402的触摸交互区406的被配置成接收来自用户的触摸输入并基于该触摸输入生成输入信号的一部分。传感器基板508可按各种方式来实现,诸如电容性传感器区、电阻性传感器区,等等。

面板506表示粘合到传感器基板508的材料。面板506可以使用任何合适的材料来实现,诸如玻璃、陶瓷、塑料等等。根据各实现,面板506由使得要由传感器基板508检测的与面板506的触摸交互能生成触摸输入信号的介电材料来构造。一般而言,用于形成面板506的材料被选择成提供触摸交互区406的硬化。较硬面板提供与触摸输入设备118的经改进用户交互,因为它可提供更稳定的输入表面以接收点击输入的向下力特征。此外,用来形成面板506的材料被选择成具有低摩擦系数,使得具有光标移动或姿势形式的用户输入较易于由用户执行可使用任何合适的粘合剂和/或粘合技术来将面板506粘合到传感器基板508,诸如压敏粘合剂(psa)、热活化粘合剂、接触粘合剂、多部粘合剂等等。

被附连到触摸交互区406的与面板506相对的一侧的是开关510和挡块512。一般而言,开关510表示经由触摸输入设备118生成输入的方式,这与传感器基板508所提供的方式不同。在至少一些实现中,开关510可被粘合、焊接、和/或机械地附连到触摸交互区406。关于该开关510的更多细节在以下提供。

挡块512表示抑制触摸输入设备118的各组件的移动并在用户与触摸交互区406的交互期间提供触摸交互区406的硬化的结构。挡块512可以由任何合适的材料形成,诸如金属、塑料、碳纤维、合金、和/或它们的组合。根据各实现,挡块512可使用任何合适的附连和/或粘合技术被附连到触摸交互区406。归因于截面图502中呈现的视角,挡块512被示为两个分开的部分。然而,如图12中解说的,挡块512一般表示向触摸输入设备118提供挡块和硬化器这两个功能的单个集成结构。

被紧固到安装腔504的底部部分的是开关阶梯514,它表示驻留在安装腔504中的开关510下方的结构。如下文进一步讨论的,开关510向下抵靠开关阶梯514的移动使得开关510被致动以生成输入事件。

根据各实现,电路板402的触摸交互区406被电路板402的相邻部分516包围。一般而言,相邻部分516表示电路板402可按各种方式(诸如通过切割、蚀刻,等等)与触摸交互区406分开的部分。

图6解说了输入设备104的正截面图600,它表示输入设备104的部分截面,解说了触摸输入设备118的各组件。一般而言,正截面图600表示以上介绍的正截面图502的变型。

在正截面图600中,织物层602被层压在底盘112和面板506上。可使用任何合适的粘合剂和/或粘合技术(其示例在上文讨论)来层压织物层602。在这一特定示例中,织物层602经由粘合层604(它可以由任何合适的粘合剂来形成)被层压到面板506。因而,在至少一些实现中,包括触摸输入设备118的输入设备104可层压有织物,从而使得触摸输入能够经由与覆盖触摸输入设备118的织物层602的一部分的交互来被提供给触摸输入设备118。尽管本文在没有对织物层602的具体参考和/或解说的情况下讨论了一些实现,将明白,这样的实现可类似地和/或等同地适用于织物层场景。

图7例示出了根据一个或多个实现的用于与触摸输入设备118进行交互的示例实现场景700。场景700的较上部分包括上面参考图5介绍的输入设备104和上面介绍的触摸输入设备118的各种组件的正截面图502。

前进至场景700的较下部分,用户经由手指704向触摸输入设备118提供触摸交互702。用户例如将向下的力施加到面板506。来自触摸交互702的压力将压力施加到触摸输入设备118的各组件,并且因而触摸输入设备118在安装腔504内向下移动。注意,作为触摸输入设备118的移动的一部分,电路板402的触摸交互区406相对于电路板402的相邻部分516向下偏离。例如,响应于触摸输入702,面板506、触摸交互区406、开关510以及挡块512作为一集成单元来一起移动,而电路板402的相邻部分516不移动或与触摸交互区406相比向下移动较少距离。

相应地,开关510向下的移动压缩开关510抵靠开关阶梯514以致动开关510并生成点击事件706。例如,将开关510压缩超过安装腔504内的阈值压缩距离导致开关510“点击”并生成点击事件706。

根据各种实现,开关510的致动与经由到面板506的触摸输入而施加到触摸交互区406的阈值力相关联。在场景700中,例如,触摸交互702超过阈值力,并因此开关510被致动以生成点击事件706。然而,如果与触摸输入设备118的触摸交互未超过该阈值力,则开关510不被致动,并从而不生成点击事件706。

点击事件706通常表示可被传递到计算设备102的各种功能的输入事件。点击事件706的示例包括选择事件(例如,选择被显示在相关联的计算设备上的控件)、功率相关事件(例如,在不同设备功率状态之间切换)、通知事件(例如,将通知传递给实体和/或功能)等等。在至少一些实现中,致动开关510使得开关510生成指示点击事件706被生成的能听到的“点击”和/或“咬合”。

根据一个或多个实现,开关510包括抵靠相邻表面施加正向下压力的弹性机构(例如,弹簧、弹性材料,等等)。例如,在这一特定实现中,开关510被附连到触摸交互区406,并且因而在开关阶梯514上施加压力。

在一替换实现中,开关510可被附连到安装腔504的底部部分(例如,附连到开关阶梯514),并且不附连到触摸交互区504。在这样的实现中,开关510的弹性机构可抵靠触摸交互区406施加向上压力。因此,为了使开关510生成点击事件706,用户施加对抗由开关510施加的向上和/或向下压力的压力,以使开关510压缩并生成点击事件706。

根据各实现,挡块512提供触摸输入702期间触摸输入设备118的硬化。例如,挡块512表示减轻触摸输入702期间触摸交互区406的不均匀移动并从而提供与触摸输入设备118进行交互的更稳定用户体验的稳定条。

因此,根据一个或多个实现,触摸输入设备118的各组件的层压提供了以各种方式响应于用户输入的可移动组件堆叠。

图8例示出了根据一个或多个实现的用于与触摸输入设备118进行交互的示例实现场景800。场景800的较上部分包括输入设备104和触摸输入设备118的各种组件的侧视截面图502。进一步被例示出的是,开关510被压缩,使得开关510被致动,例如如上文参考图7所讨论的。

继续进行到场景800的下半部,用户抬起他们的手指704,使得压力从触摸输入设备118释放。相应地,来自开关510的弹簧压力在安装腔504内将触摸输入设备118的各组件向上推,使得触摸输入设备118返回到默认位置(例如,其中用户不与触摸输入设备118进行交互时的静止位置)。

如以上引用的,开关510包括施加正压力的弹性机构(例如,弹簧、弹性材料,等等)。因而,在用户从面板506释放压力时,开关510将触摸输入设备118向上推以返回默认位置。

场景800中还解说了挡块510用于在触摸输入设备118返回其默认位置时停止触摸输入设备118的向上移动。例如,来自开关510的压力将触摸输入设备118在安装腔504内向上推,直至挡块512接触电路板402的相邻部分516,这停止触摸输入设备118的移动。因而,挡块512与相邻部分516之间的接触阻止触摸输入设备118在安装腔504内进一步向上移动。根据各实现,这阻止触摸输入设备118的各组件从输入设备104的底盘112移出。

在挡块512抵靠相邻部分516来定位的情况下,开关510继续施加压力抵靠开关阶梯514。例如,触摸输入设备118被组装,使得在休止位置中(例如,默认位置),开关510被稍微压缩抵靠开关阶梯514。因而,开关510可被组装在触摸输入设备118内以预载抵靠开关阶梯514的某一个力来减轻“空行进”,这是其中在用户与触摸输入设备118交互期间触摸输入设备118在很少或没有抵消力来减缓或抵抗移动的情况下移动的情形。

图9解说了计算设备102和输入设备104的侧面视图900。还解说了输入设备104的侧截面图902,它表示输入设备104的部分截面,解说了触摸输入设备118的各组件。例如,侧截面图902解说了层压到触摸交互区406的传感器基板508的面板506。还解说了开关510、挡块512以及开关阶梯514。解说了输入设备104的各种其他组件和触摸输入设备118。

图10例示出了根据一个或多个实现的用于与触摸输入设备118进行交互的示例实现场景1000。在至少一些实现中,场景1000表示了如上所讨论的场景700的侧视图。场景1000的较上部分包括上面参考图9介绍的输入设备104和上面介绍的触摸输入设备118的各种组件的侧视截面图902。

前进至场景1000的下部,用户经由手指1004向触摸输入设备118提供触摸交互1002。用户例如将向下的力施加到面板506。来自触摸交互1002的压力将压力施加到触摸输入设备118的各组件,并且因而触摸输入设备118在安装腔504内向下移动。在这一特定示例中,触摸输入设备118的移动在电路板402的铰链区408上枢转,如以上参考图4a介绍的。

还解说了在触摸输入设备118响应于触摸交互1002的移动期间,触摸交互区406的第三侧414在安装腔504内向下移动。如本文讨论的,第三侧414可以从电路板402的相邻部分516切割和/或蚀刻以实现触摸交互区406的移动。

进一步参考场景1000,触摸输入设备118的移动压缩开关510抵靠开关阶梯514以致动开关510并生成点击事件1006。例如,将开关510压缩超过安装腔504内的阈值压缩距离导致开关510生成点击事件1006。在至少一些实现中,点击事件1006表示以上详细描述的点击事件706的实例。相应地,以上讨论的点击事件706的细节可同等地适用于点击事件1006。

如在场景1000的上半部中解说的,在休止(例如,默认)位置中,电路板402的触摸交互区406与电路板402的相邻部分516共面。然而,响应于触摸交互1002,触摸交互区406在安装腔504内向下偏离,使得触摸交互区406不再与相邻部分516共面。因而,场景1000解说了触摸输入设备118跨铰链区408可移动地连接到电路板402,使得响应于触摸交互1002,触摸输入设备118绕铰链区408枢转以使得开关510能够被致动以生成点击事件1006。在至少一些实现中,图10中解说的触摸交互区406的位置表示图4c中解说的位置。

与以上详细描述的场景800相似,在用户抬起手指1004以释放触摸输入设备118时,来自开关510的压力在安装腔504内将触摸输入设备118向上推以使触摸输入设备118返回到休止默认位置,诸如在场景1000的上半部中显示的。

图11例示出了根据一个或多个实现的用于与触摸输入设备118进行交互的示例实现场景1100。场景1100包括上面介绍的输入设备104和触摸输入设备118的各种组件的侧视截面图1102。

在场景1100中,用户经由手指1104向触摸输入设备118提供触摸交互1102。用户例如将向下的力施加到面板506。然而,在场景1100中,作为触摸交互1102的一部分的由用户施加的力未超过导致开关510压缩并生成点击事件的阈值力,诸如上文参考场景700、1000所讨论的。

例如,在场景1100中,用户将手指1104搁在面板506上,并且四处移动手指1104同时维持与面板506接触。相应地,传感器基板508检测触摸交互1102并生成触摸事件1106。在至少一些实现中,传感器基板508包括检测触摸交互1102的电容性和/或电阻性触摸传感器。也可使用光学触摸检测。

一般而言,触摸事件1106对应于在触摸输入经由传感器基板508被接收时生成的输入事件。例如,当用户向面板506提供超过阈值向下力以使开关510被致动的触摸交互(例如,触摸输入702)时,生成点击事件,诸如上文参考图7所讨论。然而,如果触摸交互未超过阈值向下力以使开关510被致动(例如,如在触摸交互1102中),则生成触摸事件1106。在至少一些实现中,触摸事件1106被解释为与上文所介绍的点击事件706不同类型的输入事件。例如,点击事件706可被用于对象选择,而触摸事件1106可被用于对象移动。例如,触摸事件1106可导致光标和/或其他图标在显示区域上的移动,诸如在计算设备102的显示器110上。

因此,场景700-1100展示了示例实现,其中应用于触摸输入设备118的不同的交互和不同的力生成不同类型的输入事件。

图12解说了电路板402的下侧,其中挡块512和开关510附连到触摸交互区406。在这一特定实现中,挡块512包括槽1200,并且开关510位于槽1200内。利用槽1200例如可节省触摸交互区406内的空间。然而,这不旨在是限制性的,并且在至少一些实现中,挡块512没有开槽且开关510被附连到挡块512邻近。如以上讨论的,挡块512被附连到触摸交互区406,但没有附连到电路板402的相邻区域516。因而,挡块512向触摸输入设备118提供各种功能,诸如组件保持、组件硬化,等等。

图13示出根据一个或多个实现的触摸交互区406的示例性实现1300。在实现1300中,绕触摸交互区406的第一侧410、第二侧412以及第三侧414切出凹槽1302。凹槽1302例如表示沿凹槽1302的长度完全贯穿电路板402的厚度的切口。在至少一些实现中,凹槽1302表示单个连续切口。另选地,凹槽1302可被实现为由未切割部分开的多个切割部,例如作为沿凹槽1302的长度的电路板402的断续穿孔。

在实现1300中,铰链区408(概括地示出在虚线省略号内)未被切割且未被蚀刻,使得触摸交互区406响应于用户与触摸交互区406的交互来绕铰链区408枢转。

图14示出根据一个或多个实现的触摸交互区406的示例性实现1400。在实现1400中,绕触摸交互区406的第一侧410、第二侧412以及第三侧414切出凹槽1302。与凹槽1302有关的示例细节在上文讨论。

进一步参考实现1400,铰链区408包括铰链凹槽1402、铰链梁1404a以及铰链梁1404b。一般而言,铰链凹槽1402表示沿铰链区408的一部分从电路板402切割和/或蚀刻的凹槽。铰链梁1404a、1404b表示铰链区408的未被切割或蚀刻的部分。因而,在触摸交互区406的移动期间,触摸交互区406绕铰链梁1404a、1404b枢转。铰链梁1404a、1404b例如表示将触摸交互区406连接到电路板402的主体的铰链部分。

如本文所讨论的,术语“蚀刻”及其变型一般指的是移除表面的各部分而不将表面完全穿孔。例如,参考电路板402,可经由移除电路板402的一个或多个层来执行蚀刻。一般而言,可经由任何合适的蚀刻和/或切除技术(诸如激光、化学、热、机械,等等)来执行蚀刻。此外,可在电路板402的顶面、电路板402的底面、和/或这两个表面的组合上执行蚀刻。

图15示出根据一个或多个实现的触摸交互区406的示例性实现1500。在实现1500中,绕触摸交互区406的第一侧410、第二侧412以及第三侧414切割或蚀刻凹槽1302。与凹槽1302有关的示例细节在上文讨论。

进一步参考实现1500,铰链区408包括表示沿铰链区408从电路板402蚀刻的凹槽的铰链凹槽1502。铰链凹槽1502例如横贯第一侧410和第二侧412之间的铰链区408,例如整个铰链区408。根据各实现,铰链凹槽1502从电路板402的顶面和/或底面部分地蚀刻穿过一个或多个层,但没有完全穿孔电路板402。因而,在触摸交互区406的移动期间,触摸交互区406绕铰链凹槽1502枢转。

图16示出根据一个或多个实现的触摸交互区406的示例性实现1600。在实现1600中,绕触摸交互区406的第一侧410、第二侧412以及第三侧414切割或蚀刻凹槽1302。与凹槽1302有关的示例细节在上文讨论。

进一步参考实现1600,铰链区408包括表示沿铰链区408从电路板402部分地蚀刻和部分地切割的凹槽的铰链凹槽1602。铰链凹槽1602例如横贯第一侧410和第二侧412之间的铰链区408,例如整个铰链区408。根据各实现,铰链凹槽1602包括切割部1604和蚀刻部1606a、1606b。一般而言,切割部1604表示铰链凹槽1602的完全穿孔电路板402的厚度的部分。蚀刻部1606a、1606b表示电路板402的从电路板402的顶面和/或底面蚀刻穿过一个或多个层但没有完全穿孔电路板402的部分。因而,在触摸交互区406的移动期间,触摸交互区406绕蚀刻部1606a、1606b枢转。

在以上讨论的示例实现中,电连接跨铰链区408保持在触摸交互区406与电路板402的主体之间。电连接使电信号能够从附连到触摸交互区406的各组件传导到其他组件,诸如从传感器基板508和开关510到输入设备104和/或计算设备102的组件。

图17例示出了根据一个或多个实现的示例可穿戴设备1700。可穿戴设备1700包括显示器1702以及在其外表面上的输入区1704。一般而言,显示器1702表示被配置成显示各种视觉指示的显示设备。输入区1704对应于可对其提供输入(诸如基于触摸的输入)的可穿戴设备1700的一部分。

图17中进一步例示出了可穿戴设备1700的侧截面图1706。一般而言,截面图1706表示在输入区1704下方的可穿戴设备的截面。触摸输入设备1708被示为截面图1706的一部分。根据各种实现,触摸输入设备1708表示上述触摸输入设备118的实例。因此,在一个或多个实现中,上文参考触摸输入设备118描述的各种细节和实现变型也与触摸输入设备1708有关。

虽然可穿戴设备1700被例示为腕表形状因子,但是应当理解,本文所述的用于电路板中的触摸输入设备的实现适用于各种各样的不同形状因子(可佩戴的或其它的形状因子)。

图18例示出了根据一个或多个实现的示例外围触摸输入设备1800。外围触摸输入设备1800表示可经由有线和/或无线连接与各种设备通信地关联的外部外围设备。例如,外围触摸输入设备1800表示可与各种不同类型的计算设备通信地相关联以向计算设备提供触摸输入的外部外围设备。

外围触摸输入设备1800包括具有边框1804和触摸输入区1806的底盘1802。根据一个或多个实现,外围触摸输入设备1800包括上面讨论的各种触摸输入设备组件和属性。例如,外围触摸输入设备1800包括在底盘1802内的和在触摸输入区1806下方的触摸输入设备118。因此,外围触摸输入设备1800表示可在各种不同场景中用于向计算设备提供触摸输入的便携式触摸输入设备。

图19例示出了根据一个或多个实现的可安装触摸输入设备1900。可安装触摸输入设备1900包括电路板1902以及触摸输入区1904。一般而言,可安装触摸输入设备1900表示可安装在各种设备(诸如各种形状因子的计算设备)中的触摸输入设备。例如,可安装触摸输入设备1900可被焊接到输入设备的主电路板上以向输入设备提供触摸输入功能性。在制造过程期间,可安装触摸输入设备1900例如可被安装到较大输入设备(例如,键盘)和/或计算设备中。因而,可安装触摸输入设备1900可被集成到各种各样的不同设备中以提供触摸输入功能性。根据各种实现,可安装触摸输入设备1900包括触摸输入设备118的实例。例如,触摸输入区1904表示触摸交互区406的实现,并且上述触摸输入设备118的各组件相对于触摸交互区406来定位,诸如在以上呈现的各实现中讨论的。

尽管上述示例实现被分开讨论,但将明白,本文描述的各实现可被组合并互换以提供各种不同实现,同时保持在所描述和/或要求保护的各实现的精神和范围内。

此外,虽然参考触摸板场景讨论了各实现,但是将明白,触摸输入设备118连同本文呈现的其他触摸输入设备可以按各种方式被实现,诸如键盘的各单独键、各种类型的装置上的输入设备等等。例如,触摸输入设备118可被实现为输入设备104的键盘116的各单独键。

已经讨论了用于电路板中的触摸输入设备的一些示例实现后,现在考虑根据一个或多个实现的示例系统和设备。

示例系统和设备

图20在2000概括地例示了包括示例计算设备2002的示例系统,该示例计算设备表示可以实现本文描述的各个技术的一个或多个计算系统和/或设备。在至少一些实现中,计算设备2002表示了以上讨论的计算设备102的实现。计算设备2002可例如被配置成通过使用形状和大小被设为通过用户的一个或多个手来抓握和携带的外壳来采用移动配置,这些计算设备的所例示的示例包括移动电话、移动游戏和音乐设备、以及平板计算机,但也构想了其他示例。在至少一些实现中,计算设备102可被实现为可穿戴设备,诸如智能手表、智能眼镜等等。

所例示的示例计算设备2002包括处理系统2004、一个或多个计算机可读介质2006、以及相互通信地耦合的一个或多个i/o接口2008。尽管没有示出,计算设备2002可进一步包括系统总线或将各种组件相互耦合的其他数据和命令传输系统。系统总线可以包括不同总线结构中的任一个或其组合,诸如存储器总线或存储器控制器、外围总线、通用串行总线和/或利用各种总线体系结构中的任一种的处理器或局部总线。也构想了各种其它示例,诸如控制和数据线。

处理系统2004表示使用硬件执行一个或多个操作的功能。因此,处理系统2004被例示为包括可被配置为处理器、功能块等的硬件元件2010。这可包括在作为专用集成电路或使用一个或多个半导体构成的其它逻辑设备的硬件中的实现。硬件元件2010不受形成它们的材料或者其中利用的处理机制的限制。例如,处理器可以由半导体和/或晶体管(例如,电子集成电路(ic))构成。在这一上下文中,处理器可执行指令可以是可电子地执行的指令。

计算机可读存储介质2006被例示为包括存储器/存储2012。存储器/存储2012表示与一个或多个计算机可读介质相关联的存储器/存储容量。存储器/存储组件2012可包括易失性介质(诸如随机存取存储器(ram))和/或非易失性介质(诸如只读存储器(rom)、闪存、光盘、磁盘等等)。存储器/存储组件2012可包括固定介质(例如,ram、rom、固定硬盘驱动器等)以及可移动介质(例如闪存、可移动硬盘驱动器、光盘等等)。计算机可读介质2006可以下面进一步描述的各种方式来配置。

输入/输出接口2008表示允许用户向计算设备2002输入命令和信息的功能,并且还允许使用各种输入/输出设备向用户和/或其它组件或设备呈现信息。输入设备的示例包括键盘、光标控制设备(例如,鼠标)、话筒、扫描仪、触摸功能(例如,电容性的或被配置来检测物理触摸的其它传感器)、照相机(例如,可采用可见或诸如红外频率的不可见波长来将移动识别为不涉及触摸的手势),等等。输出设备的示例包括显示设备(例如,监视器或投影仪)、扬声器、打印机、网卡、触觉响应设备,等等。因此,计算设备2002可以按照各种方式来配置以支持用户交互。

计算设备2002还被示为通信地且物理地耦合到输入设备2014,该输入设备2014可物理地且通信地从计算设备2002移除。以此方式,各种不同的输入设备可以耦合到计算设备2002,从而具有各种各样的配置来支持各种各样的功能。在该示例中,输入设备2014包括一个或多个键2016,该一个或多个键可被配置成压敏键、机械开关键,等等。

输入设备2014还被示为包括可被配置成支持各种功能的一个或多个模块2018。此一个或多个模块2018例如可被配置成处理从键2016接收到的模拟和/或数字信号以确定是否想要击键、确定输入是否指示静压、支持对输入设备2014的认证以便与计算设备2002一起操作等等。

本文可以在软件、硬件元件或程序模块的一般上下文中描述各种技术。一般而言,此类模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、元件、组件、数据结构等。本文使用的术语“模块”、“功能”和“组件”一般表示软件、固件、硬件或其组合。本文描述的技术的各特征是平台无关的,从而意味着该技术可在具有各种处理器的各种商用计算平台上实现。

所描述的模块和技术的实现可以被存储在某种形式的计算机可读介质上或跨某种形式的计算机可读介质传输。计算机可读介质可包括可由计算设备2002访问的各种介质。作为示例而非限制,计算机可读介质可包括“计算机可读存储介质”和“计算机可读信号介质”。

“计算机可读存储介质”可以指相对于仅信号传输、载波、或信号本身而言,启用对信息的持久存储的介质和/或设备。计算机可读存储介质不包括信号本身。计算机可读存储介质包括以适合于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块、逻辑元件/电路、或其它数据等的方法或技术来实现的诸如易失性和非易失性、可移动和不可移动介质和/或存储设备的硬件。该计算机可读存储介质的示例包括但不限于,ram、rom、eeprom、闪存或其它存储器技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其它光存储、硬盘、磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁存储设备、或者可适用于存储所需信息并可由计算机访问的其它存储设备、有形介质或制品。

“计算机可读信号介质”可以指被配置为诸如经由网络向计算设备2002的硬件传输指令的信号承载介质。信号介质通常用诸如载波、数据信号、或其他传输机制等经调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。信号介质还包括任何信息传送介质。术语“经调制数据信号”是指使得以在信号中编码信息的方式来设定或改变其一个或多个特征的信号。作为示例而非限制,通信介质包括有线介质,诸如有线网络或直接线路连接,以及无线介质,诸如声学、rf、红外线和其它无线介质。

如前面所描述的,硬件元件2010和计算机可读介质2006表示以硬件形式实现的模块、可编程设备逻辑和/或固定设备逻辑,其可被某些实施例采用来实现此处描述的技术的至少某些方面,诸如执行一个或多个指令。硬件可包括集成电路或片上系统、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、复杂可编程逻辑器件(cpld),和以硅或其它硬件实现的组件。在此上下文中,硬件可操作为通过指令和/或由硬件实现的逻辑来执行程序任务的处理设备,以及被用来存储用于执行的指令的硬件(例如上面描述的计算机可读存储介质)。

前面的组合也可被采用来实现在此描述的各种技术。因此,软件、硬件,或可执行模块可被实现为在某种形式的计算机可读存储介质上和/或由一个或多个硬件元件2010实现的一个或多个指令和/或逻辑。计算设备2002可被配置成实现对应于软件和/或硬件模块的特定指令和/或功能。因此,可作为软件由计算设备2002执行的模块的实现可至少部分以硬件完成,例如,通过使用计算机可读存储介质和/或处理系统2004的硬件元件2010。指令和/或功能可以是一个或多个制品(例如,一个或多个计算设备2002和/或处理系统2004)可执行/可操作的,以实现本文描述的技术、模块、以及示例。

本文中讨论的实现包括:

1.一种输入设备,包括;其中安装有电路板的底板;以及触摸输入设备,包括:从所述电路板的一部分形成的触摸交互区,所述触摸交互区被从所述电路板的主体切割和/或蚀刻中的至少一者,使得所述触摸交互区能相对于所述电路板的周围部分移动;以及相对于所述触摸交互区来定位的开关,使得所述开关能响应于所述触摸交互区的移动来致动以生成点击输入事件。

2.如示例1所述的输入设备,其中所述触摸交互区包括配置成接收触摸输入以生成触摸输入事件的传感器基板。

3.如在前示例1或2中的任一者所述的输入设备,其中所述电路板包括与所述触摸输入设备分开的至少一个其他输入设备。

4.如在前示例1-3中的任一者所述的输入设备,其中所述触摸交互区包括将所述触摸交互区连接到所述电路板的主体的铰链区,并且其中所述触摸交互区能绕所述铰链区移动。

5.如在前示例1-4中的任一者所述的输入设备,其中所述触摸交互区包括在所述触摸交互区与所述电路板的主体之间至少部分地切割或蚀刻的铰链区,并且其中所述触摸交互区能绕所述铰链区移动。

6.如在前示例1-5中的任一者所述的输入设备,其中所述触摸交互区包括将所述触摸交互区连接到所述电路板的主体的铰链区,使得所述触摸交互区能绕所述铰链区移动,并且其中所述电路板包括跨所述铰链区从所述触摸交互区到所述电路板的主体的电连通性。

7.如在前示例1-6中的任一者所述的输入设备,其中触摸交互区在第一侧、第二侧以及第三侧上被切割或被蚀刻中的至少一者或多者,使得所述触摸交互区能绕所述触摸交互区的第四侧移动。

8.如在前示例1-7中的任一者所述的输入设备,其中所述触摸交互设备包括连接到所述触摸交互区并抑制所述触摸交互区相对于所述电路板的主体的移动的挡块。

9.如在前示例1-8中的任一者所述的输入设备,其中所述触摸输入设备包括连接到所述触摸交互区并在所述触摸交互区的移动期间提供所述触摸交互区的硬化的挡块。

10.一种装置,包括:电路板;以及触摸输入传感器,包括:从所述电路板的一部分形成的触摸交互区,所述触摸交互区被从所述电路板的主体至少部分地切割,使得所述触摸交互区能相对于所述电路板的铰链区枢转;以及相对于所述触摸交互区来定位的开关,使得所述开关能响应于所述触摸交互区绕所述铰链区的移动来致动以生成点击输入事件。

11.如示例10所述的装置,其中所述装置包括可操作地附连到计算设备的输入设备。

12.如在前示例10或11中的任一项所述的装置,其中所述装置包括可穿戴设备。

13.如在前示例10-12中的任一项所述的装置,其中所述装置包括模块化触摸输入设备。

14.如在前示例10-13中的任一项所述的装置,其中所述pcba包括与所述触摸输入传感器分开的至少一个其他输入设备。

15.如在前示例10-14中的任一项所述的装置,其中所述触摸交互区包括配置成接收触摸输入以生成触摸输入事件的传感器基板。

16.一种触摸输入设备,包括:??从电路板的一部分部分地切割或蚀刻中的至少一者的触摸交互区,使得所述触摸交互区能相对于所述电路板的相邻部分移动;与所述电路板的所述触摸交互区能绕其枢转的一部分相对应的铰链区;以及相对于所述触摸交互区来定位的开关,使得所述开关能响应于所述触摸交互区绕所述铰链区的移动来致动以生成点击输入事件。

17.如示例16所述的触摸输入设备,其中所述铰链区在所述触摸交互区和所述电路板的相邻部分之间被蚀刻或被部分地切割中的至少一者。

18.如在前示例16或17中的任一项所述的触摸输入设备,其中所述触摸交互区包括配置成接收触摸输入的传感器基板。

19.如在前示例16-18中的任一项所述的触摸输入设备,进一步包括粘合到所述触摸交互区的面板。

20.如在前示例16-19中的任一项所述的触摸输入设备,其中所述开关电连接到所述触摸交互区,使得跨铰链区将点击输入事件传递到电路板的主体。

结语

尽管用结构特征和/或方法动作专用的语言描述了各个示例实现,但可以理解,所附权利要求书中定义的各实现不必限于上述具体特征或动作。相反,这些具体特征和动作是作为实现所要求保护的特征的示例形式而公开的。

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