触敏装置的制作方法

专利名称：触敏装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及触敏装置。
背景技术：
已知地，对于移动电话和其他这种设备包括触敏板。

发明内容
这个说明书公开了一种装置，包括触敏输入板，可操作为检测触动输入的位 置；以及压力垫，被设置为检测所述触动输入引起的力。所述触敏输入板可是透明的，以及所述装置还可包括显示板，所述显示板的 显示表面可通过所述触敏输入板可见。所述触敏输入板可是电容触敏板。所述显示板可是LCD板。所述压力垫可包括管，所述管与用于检测所述管中的气压的压力传感器连 接。所述管的第一端可被封闭，以及所述管的第二端可与所述压力传感器密封连接。或者，所述管的第一端可与接近于所述第二端的所述管的一部分密封连接，其 中所述部分包括孔，以及所述第一部分围绕所述孔被密封。所述管可被配置在所述显示板的周界部分周围。所述管可包括软弹性体。所述压力传感器可安装在印刷电路板上。所述压力传感器可与处理器通信，所述处理器可被配置为至少部分地基于检测 的压力确定所述触动输入引起的力。所述处理器可被配置为，如果检测的力超过预定阈值，则登记所述触动输入。所述触敏板可与所述处理器通信，以及所述处理器可被配置为确定所述触动输 入的位置。所述处理器可被配置为，如果检测的力超过预定阈值，并且所述触动输入的位 置相应于在所述显示表面上显示的选项，则登记所述触动输入。所述压力垫可插入在所述触敏输入板和所述显示板之间。所述管可被配置在所述显示表面的周界部分周围；所述压力垫还可包括第一和 第二延伸件，所述第一延伸件在与所述显示表面垂直的方向从所述管延伸，以及所述第 二延伸件在与所述显示板表面平行的方向从所述第一延伸件的端部延伸；所述管和所述 第一和第二延伸件形成与所述显示表面平行的凹槽；以及所述触敏板的边缘设置在所述 凹槽中。或者，所述显示板可插入所述触敏板和所述压力垫之间。在所述显示板和所述 触敏板之间可插入垫片。
所述压力垫可包括管，以及所述装置还可包括触觉反馈机构，被配置为响应 于所述触动输入的力从反馈阈值以下过渡到以上而通过减少所述管内的气压来向用户提 供触觉反馈。所述触觉反馈机构可被配置为响应于所述触动输入的力从反馈阈值以上过渡到 以下而增加所述管内的气压。所述触觉反馈机构可包括突出件；以及开关；其中所述突出件可被配置为， 由于施加的触动输入引起的所述管内的增加的气压导致增加的突出，以及所述增加的突 出导致所述气压减少，所述开关被配置为，在第一状态下基本阻止所述突出件的增加的 突出；以及在第二状态下允许所述突出件的增加的突出；以及其中所述开关被配置为， 响应于由所述突出件在上面施加的力从切换阈值以下过渡到以上而从所述第一状态切换 至所述第二状态，其中所述切换阈值相应于所述反馈阈值。所述开关可被配置为，响应于由所述突出件在上面施加的力从切换阈值以上过 渡到以下而从所述第二状态切换至所述第一状态。所述突出件可包括隔膜。所述开关包括可圆顶开关。所述触敏输入板可包括间隔层，其插入在两个子层之间；以及其中所述压 力垫可包括所述间隔层和压力传感器，所述压力传感器被配置为检测所述间隔层内的气压。所述触敏输入板可包括电阻触敏输入板，以及所述两个子层可是导电子层。本说明书还公开一种方法，包括检测接收的触动输入的力；确定所述力是否 大于预定阈值；以及如果所述力大于预定阈值，则登记所述输入。检测力可包括检测压力垫内的气压改变，所述气压改变由于接收的触动输入 引起。压力改变可由于接收的触动输入引起的压力垫的压缩引起。所述方法还可包括确定所述触动输入的位置；确定所述触动输入的位置是否 相应于可选选项；以及仅如果所述触动输入的位置相应于可选选项，并且所述力大于预 定阈值，则登记所述输入。登记所述输入可包括至少部分地基于所述可选选项改变显示。确定所述力是否大于预定阈值可包括确定所述力是否大于一个或多个预定阈 值，从而登记所述输入可包括还至少部分地基于所述力超过所述一个或多个预定阈值 中的哪个来改变显示。本说明书还公开一种方法，包括提供显示板、触敏板、和管，所述管的第一 端被封闭以及第二端开口；将所述管固定至显示板；将所述触敏板固定至所述管或所述 显示板；通过密封连接将压力传感器附连至所述管的所述第二端。将所述管固定至显示板可包括将所述管的第一外表面固定至所述显示板的显 示表面；以及固定所述触敏板可包括将所述触敏板固定至所述管的第二外表面，所述 第二外表面与所述第一外表面相对。或者，将所述管固定至显示板可包括将所述管固定至与所述显示板的显示表 面相对的表面；以及固定所述触敏板可包括将所述触敏板固定至所述显示板的显示表
本说明书还公开一种装置，包括触敏输入板，可操作为检测触动输入的位 置；触觉反馈单元，与所述触敏输入板通信，所述触觉反馈单元被配置为向施加所述触 动输入的用户提供触觉反馈，其中所述触觉反馈单元包括管；以及触觉反馈机构，被 配置为响应于所述管内的气压从反馈阈值以下过渡到以上而减少所述管内的气压。所述触觉反馈机构可包括突出件；以及开关；其中所述突出件被配置为，由 于施加的触动输入引起的所述管内的增加的气压导致增加的突出，以及所述增加的突出 导致气压减少；所述开关被配置为，在第一状态下基本阻止所述突出件的增加的突出； 以及在第二状态下允许所述突出件的增加的突出；以及其中所述开关被配置为，响应于 由所述突出件在上面施加的力从切换阈值以下过渡到以上而从所述第一状态切换至所述 第二状态，其中所述切换阈值相应于所述反馈阈值。本说明书还公开一种装置，包括触敏输入板，可操作为检测触动输入的位 置，以及检测所述触动输入引起的力；所述触敏输入板包括充气间隔层，其插入在两 个固体子层之间，以及所述压力传感器被配置为检测所述间隔层内的气压。所述触敏输入板是电阻触敏输入板，以及其中邻近于所述间隔层的子层的表面 具有在上面设置的导电材料的涂层。


为了更完整地理解本发明，将参照附图，通过示例性实例描述本发明实施例， 在附图中类似标号表示类似元素，其中图1示出其中可实现本发明的移动电话终端；图2A示出本发明的第一实施例的放大图；图2B示出图2A的装置未放大图；图2C示出经过触动输入的图2A和2B的装置；图3示出图2A至2C的装置的端部的平面图；图4示出本发明的备选实施例；图5示出本发明的第二备选实施例；图6A示出本发明的第三备选实施例；图6B示出图6A的装置的截面图；图7示出在本发明的任意实施例的操作中利用的电路实例的示意图；图8示出本发明任意实施例的操作的实例的流程图；图9示出本发明任意实施例的制造的方法的实例的流程图；图10是本发明第四备选实施例的三维示意性切面图；图IlA和IlB是可操作为向用户提供触觉反馈的触敏设备的端部的三维示意性 视图和平面视图；图12A和12B是通过触觉反馈模块的各个实施例的截面视图。
具体实施例方式图1示出具有盖100和触敏显示器102的移动电话终端10的实例，触敏显示器 102的可见区域由盖100中形成的窗口 104限定。电话10还具有扬声器106和麦克风108。触敏显示器102上显示的是输入显示器110、10个数字键(0至9) 112、114、116、 118、120、122、124、126、128、130、星号键 132、井号键 134、呼叫键 136、和取消键 138。移动电话终端还具有物理键140。应理解，移动电话或者可不包括物理键，或者可 具有多于一个物理键。物理键140可具有任意数目个不同功能，其中之一可以是例如关 闭当前正在浏览的应用。用户可通过向上面显示数字或选项的触敏显示器的区域提供触动输入来选择数 字或选项。触动输入可通过例如用户的手指或手写笔提供。尽管图1中所示的实施例是移动电话终端10，但是应理解，本发明还适用于其 他设备，例如通信器、PDA设备、多媒体计算机、和便携式多媒体播放器。图2A和2B分别是移动电话终端10的触敏显示器102的放大和未放大的三维示 意图。触敏显示器102包括显示板200，其具有矩形显示表面202。然而，可理解，其 他形状(例如方形)也可适用。显示板200可以是LCD显示屏，其操作和结构是本领域 已知的。然而，应理解，可适用其他适合类型的显示板来代替。由显示板显示的是输入 显示器 110、10 个数字键 112、114、116、118、120、122、124、126、128、130、星号 键132、井号键134、呼叫键136、和取消键138。触敏显示器还包括压力垫204，压力垫与显示板200的显示表面202接触。压力 垫204包括管205，具有方形截面。管的截面的规格可以是约ImmX 1mm。应理解，各 种其他截面形状也可适用。这种适用的形状包括但不限于，矩形、圆形、双凹形(即一 般矩形，但具有两个相对凹边)、或双凸形((即一般矩形，但具有两个相对凸边)。还 应理解，备选规格也可适用。管205被配置为，管205的第一外表面206与显示表面202 的周界部分207接触。显示表面202的周界部分207是其中不显示图像的显示表面的部 分。由于显示表面202是矩形以及管205与显示表面202的周界部分207接触，所以管 205 一般形成矩形形状。管205的第二外表面208 —般与显示表面202的周界对齐。管 205的第一端209被封闭。第二端210与压力传感器211密封连接。在管205的第二端 210直接前方的管205的端部分212在显示表面202的边缘214以外延伸。或者，管205 的第二端210可与显示表面202的边缘214对齐。管205的第一端209邻接管205的第 三外表面216的一部分，所述部分邻近于显示表面202的边缘214。或者，管205的第一端209可与管205的第三外表面216的一部分密封连接，后 者邻近于显示表面202的边缘214。压力传感器211与管205的第二端210密封连接。 与显示表面202的边缘214邻近的管205的第三外表面216的一部分可包括孔，围绕其对 于管205的第一端209密封。由此形成的管是具有附连到压力传感器211的延伸的连续 管。压力传感器211被配置为检测管205中的气压。管205可由软弹性体构成，例 如硅胶。管可具有约0.3mm的壁厚度。同样，应理解，不同的壁厚度和材料也可适用。触敏显示器102还包括触敏板220。触敏板220具有第一表面222，这是被配 置为接收触动输入的触敏表面；以及与第一表面222相对的第二表面224。触敏板220 的第一和第二表面222、224 一般具有与显示板200的显示表面202相同的规格。触敏板 220 一般地与压力垫204和显示板200对齐。触敏板220的第二表面224与管205的第 四外表面225接触，从而压力垫204插入在显示板200和触敏板220之间。这可在图2B中清楚看出。触敏板220由透明材料构成。触敏板220可以是电容触敏板，其操作和结 构是本领域已知的。其他类型的触敏板也可适用。由于触敏板220的透明性，显示板200显示的图像可通过触敏板220可见。因 此，当用户期望选择键时，向与上面显示期望键的显示表面202的区域相应的触敏板表 面222的区域提供触动输入。这可在图2C中看出，其中用户希望选择“6”键122。 由于触动输入，在一般与触敏表面222垂直的方向上在触敏板220上施加力(由箭头F表 示)。这个力可通过触敏板220传递至压力垫204，其使得管205压缩。管205的这个 压缩可使得管205的内部空间减少，随后导致管205中的气压改变(增加)。压力传感器 211检测到这个压力改变。图3是触敏显示器102的端部的平面图。触敏板220、管205的端部212和压力 传感器211位于盖100下方。压力传感器211是表面安装设备(SMD)，并且安装在印刷 电路板(PCB)226上。SMD压力传感器在约6mmX6_X3mm的尺寸内当前可用。其 他内部组件也可安装在PCB 226上，例如主处理器(未示出)和存储器(未示出)。通 过触敏板220可见的是通过下方显示板(不可见)显示的各个键118、120、122、124、 126、 128、 130、 132、 134。图4示出触敏显示器102的第一备选实施例。在这个实施例中，显示板200的 显示表面202与触敏板202的第二表面224对齐并且接触。管205的第四外表面225与 第二表面228的周界部分(不可见)接触，与显示板200的显示表面202相对。由此， 显示板200插入在压力垫204和触敏板220之间。图5示出触敏显示器102的第二备选实施例。这个实施例具有与图4的实施例 相同的结构，但是包括显示垫片230，其插入在显示板200和触敏板220之间。图6A和6B分别示出触敏显示器102的第三备选实施例的三维和截面图。图6B 是图6A中标记A的触敏显示器的截面的视图。这个实施例包括显示板200、触敏板220 和压力垫604。在这个实施例中，压力垫604包括管605，其具有一般方形截面(可在图 6B中看出)。管605的第一外表面606与显示板200的显示表面202的周界部分207接触。随 后，管605形成矩形形状，管605的第二外表面609与显示表面202的周界对齐。管605 还包括第一延伸件632，从管605的第二外表面608并与之平行地延伸。管还包括第二 延伸件634，与第一延伸件632成直角并与管605的第四外表面621对齐地延伸。管605 的第四外表面621、第一延伸件632和第二延伸件634形成凹槽，所述凹槽平行于显示表 面 202。管605的第一端(不可见)被密封，并且第二端610与压力传感器611密封连 接。压力传感器611可与参照第一和其他备选实施例所述的相同。在管605的第二端 610直接前方的端部分612在显示表面202的边缘214以外延伸。或者，管605的第二端 610可与显示表面202的边缘214对齐。管605的第一端邻接管605的第三外表面609的 一部分，所述部分邻近于显示表面202的边缘214。触敏板220的周界部分236坐落在由管605的第四外表面621、第一延伸件632和 第二延伸件634形成凹槽中，从而第一延伸件632围绕触敏板220的所有周界表面636。通过其他实施例，管可包括软弹性体，例如硅胶，并且可具有0.3mm的壁厚度，以及方形截面可具有约ImmX Imm的规格。如先前所述，应理解，不同材料、截面 形状、截面规格和壁厚度也可适用。图7示出与触敏显示器102相关的电路的示例性配置。触敏板220的输出连接 至主处理器700的第一输入。压力传感器211的输出连接至主处理器700的第二输入。 存储器702与主处理器700双向连接。显示板200的输入连接至主处理器700的输出。 在存储器702上存储由主处理器执行的软件程序。应理解，尽管在图7中显示压力垫205 插入在显示板200和触敏显示器220之间，但是如果，例如触敏显示器如图4和5所示被 设置，则相关电路可能相同。现在将参照图8描述触敏显示器102的操作及其相关电路。依据用户选择的模 式，例如拨号模式，主处理器700向显示板200输出信号，指示显示板显示特定图像。如 参照图1所述，图像可包括键板的表示，包括多个键112、114、116、118、120、122、 124、126、128、130、132、134、136、138，以及输入显示器110。此时，触敏显示器 102等待触动输入Si。当在触敏板220处接收S2触动输入时，由触敏板220生成信号， 并发送至处理器700。然后，处理器700执行在存储器702上存储的第一程序，以至少部 分地基于从触敏板220接收的信号确定S3在触敏板220上触动输入的位置。触动输入提供的力导致管205的压缩。如上所述，管205的压缩导致管内气压 的增加。这个增加由压力传感器211检测到，并且经由电信号传送至处理器700。在接 收了这个电信号之后，处理器700执行在存储器702上存储的第二程序，以至少部分地基 于管205内的气压增加确定S4由于触动输入在触敏板220上施加的力。在下一步骤S5，处理器700执行在存储器702上存储的第三程序，以确定在触 敏板220上触动输入的位置是否相应于在上面正显示键的显示板200的区域。处理器700 还执行在存储器702上存储的第四程序，以确定在先前步骤S4中确定的力是否大于预定 阈值。预定阈值可以是，但不特定限于，在IN和5N之间的值，并且可通过制造者定义 或可以是用户定义的。如果不满足条件中的任一个(即，触动输入的位置相应于在上面 正显示键的显示板200的区域，以及计算的力超过预定阈值)，则不通过处理器700登记 输入，并且处理器700返回等待触动输入。然而，如果满足两个条件，则处理器700指 示显示板200在输入显示器110上显示与所选键相应的数字或符号。例如，如果用户向 与上面显示“6”的显示板200的区域122相应的触敏板上的位置提供具有足够力的触动 输入，则处理器700将指示显示板200在显示板的输入显示区域110中显示“6”。在登 记的输入之后，处理器700返回等待触动输入。或者，可存在多于一个预定阈值，从而所选键取决于超过的阈值而具有不同功 能。例如，如果在与上面显示“6”的显示板200的区域122相应的触敏板上的位置中 检测到具有大于第一阈值(例如2N)但小于第二阈值(例如5N)的力的触动输入，则处理 器700可指示显示板200在显示板的输入显示区域110中显示“6”。然而，如果在相同 位置中检测到具有大于第二阈值的力的触动输入，则处理器700可指示显示板显示例如 与显示屏的所选区域相应的预定“快拨”电话号码(例如在第6 “快拨”槽中存储)。关于在移动电话上拨打电话号码描述了操作方法。在这种情形下，对于装置来 说必须确定触动输入的位置。然而，应理解，可存在触动输入的位置不重要的某些情 形。这可发生在例如，用户正在观看视频以及他们希望调出菜单时。在这种情形下，用户可向显示屏上的任意位置提供触动输入。因此，在这种情况下，操作方法可能不包括 触动输入的位置的确定，或位置是否相应于可选选项的确定。现在将参照图9描述触敏显示器102的实施例的组装的方法。在第一步骤M1，提供触敏板220、显示板200和管205 ； 605。管205的第一端 209被密封，并且第二端210; 610未封上。在第二步骤M2，管205 ； 605固定至显示板 200。依据制造的实施例，管205，605的第一外表面206可固定至显示表面202的周界部 分207 (如图2和6的实施例)，或者管205; 605的第三外表面221 ； 621可固定至显示 板200的第二表面228的周界部分(如图4和5的实施例)。在下一步骤M3，固定触敏 板220。同样，依据制造的实施例，固定触敏板220的位置可改变。可将触敏板220的 第二表面224固定至管205 ； 605的第三表面221 ； 621 (如图2和6的实施例)。或者， 触敏板220的第二表面224可直接(如图4的实施例)或经由显示垫片230 (如图5的实 施例)固定至显示板200的显示表面202。最后，当正确放置了显示板200、管205; 605 和触敏板220时，压力传感器211; 611与管210; 610的第二端密封连接地附连M4。在组装了触敏显示器102之后，压力传感器211可连接至处理器700。此时，可 指示处理器700执行在存储器702上存储的重量(tare)程序。重量程序使得处理器登记 参考压力值(通过在存储器702上存储参考压力值或其他方式)。当不向触敏显示器102 提供触动输入时，参考压力值是由压力传感器211检测的压力值。然后，在第二程序的 执行期间，处理器700利用这个参考压力值确定触动输入引起的力。然而，由于设备温度、周围温度和气压的改变，当不提供触动输入时，由压力 传感器211检测的压力可改变。因此，为了解决这样引起的任意潜在问题，处理器700 可被编程以执行重量程序，从而规则地重设参考压力值。重量程序的执行的规则性可通 过制造商定义，或可通过用户定义。触敏显示器模仿正常键板，因为为了登记输入，必须施加足够的力。这意味 着，为了用户选择在平面上显示的选项，需要有意的按压行为，因此减少由于错误触动 输入产生的错误输入的机会(这可发生在例如移动电话终端在用户口袋或包里时)。触敏显示器中的压力垫的提供增加了对于具有规格差异的组件的显示(以及其 中含有的设备)的容限度。这是因为，由于其软弹性体特征，所以管可压缩，其形状 适于补偿规格差异。此外，在不连接压力传感器时，因此不密封管，直到组装了其他组 件，这些规格差异不影响管中的气压。因此，在触动输入之前，压力传感器将检测到相 同压力(约latm.)，而不管任意规格差异。图10是根据备选实施例的触敏显示器1000的实例的三维示意性切面图。图10的触敏显示器1000包括电阻触敏板1002和显示板1003。电阻触敏板1002 包括用铟锡氧化物(ITO) 1006涂覆的玻璃衬底层1004，这是透明的导电材料。同样用 ITO 1008涂覆的柔性聚酯纤维(PET)薄膜层1007悬在垫片1010上的玻璃衬底层1004 上，其设置在玻璃衬底层1004的周界周围。透明间隔点1012分离两个导电表面，即玻璃 衬底层1004和PET薄膜层1007的ITO涂覆表面1006、1008。垫片1010和间隔点1012 用以形成导电表面之间的气隙1014。在PET薄膜层1007上设置硬涂层1016。硬涂层 1016使得PET薄膜层1007的表面更加耐磨。在垫片1010中形成从垫片1010的外表面1011到垫片1010的内表面1013的孔(未示出)。管1020的第一端1018与围绕孔的垫片1010的外表面1011的区域密闭连 接。与管1020的第二端1022密闭连接的是压力传感器1024。垫片1010密闭地密封在 ITO涂覆1006的玻璃衬底层1004和ITO涂覆1008的PET层1007。由此，气隙1014和 管1020中的气不能够漏出。压力传感器1024可操作为检测气隙1014和管1020中的气压。根据备选实施例，压力传感器1024可与孔直接连通。如此的实施例不包括孔和 压力传感器1024之间的管1020。显示板1003位于触敏板1002下方。在显示板1003上显示的图像对于用户可通 过触敏板1002可见。显示板1003可以是LCD显示屏，其操作和结构是本领域已知的。 然而，应理解，可使用其他适合类型的显示板代替。可理解，触敏板可包括附加层(未示出)，例如极化层。电阻触敏板1002可操作为通过以下方式检测触动输入。当触动输入发生在硬涂 层1016的外表面上时，触动输入的相关力使得PET薄膜层1007朝向玻璃衬底层1004弯 曲。这引起两个ITO层1006、1008之间的分离改变，因此引起这两个层之间的电阻改 变。电子电路(未示出)在两个方向沿着边缘测量电阻，并计算触动输入的位置。朝向玻璃衬底的PET薄膜层1007的弯曲还使得气隙1014中的气量减少。由此， 触动输入还使得气隙1014中的气压增加。由压力传感器1024检测到这个压力改变。基 于随后从压力传感器1024接收的信号，处理器(未示出)可操作为确定施加的触动输入 的力。由此，将用于检测触动输入引起的力的压力垫与触敏板1002物理集成。根据这 个实施例，压力垫通过触敏板1002的气隙1014、和压力传感器1024构成。压力垫可选 地可包括气隙1014和压力传感器1024之间的管1020。因此，根据这些实施例，不需要 附加压力垫。可理解，参照图8所述的方法也可使用如参照图10所述的实施例执行。可理解，参照图10所述的实施例可具有如参照图7所述的相关电路。可理解，可根据图10的实施例修改任意类型的触敏板(其可制造为包括气隙， 从而施加的触动输入导致气隙中的气压增加)，以允许基于检测的气隙中的气压测量触动 输入的力。根据各个备选实施例，触敏设备1102可操作为向在触敏板1106的第一、或上表 面1104施加触动输入的用户提供触觉反馈。图IlA和IlB分别是可操作为向用户提供触觉反馈的触敏设备1102的实例的端 部的三维示意性视图和平面视图。触敏设备1102包括触敏板1106、压力垫1108、和显 示板1110。触敏板1106和显示板1110可与参照以上实施例所述的那些相同。压力垫1108基本与参照图2至5所述的示例性实施例相同。或者，压力垫1108 可基本与参照图6A和6B所述的示例性实施例相同。图IlA和IlB的压力垫1108还包括支管1112。支管1112的第一端1114围绕 压力垫1108的端部1118中形成的孔(未示出)密闭连通。由此，气能够从端部1118自 由流向支管1112。与支管1112的第二端1120密闭连接的触觉反馈模块1122。触觉反馈模块1122 可操作为向在触敏板1106的上表面1104施加触动输入的用户提供触觉反馈。
当向触敏板1106的上表面1104施加触动输入时，触动输入的力通过触敏板1106 传递至压力垫1108。在压力垫1108上的力的施加使得压力垫1108变形，以及压力垫 1108内的气压增加。触觉反馈模块1122可操作为，响应于压力垫1108内的气压从预定 反馈阈值以下过渡到以上，将压力垫1108内的气压突然减少预定量。预定反馈阈值可与 向触敏板1106的上表面1104施加的范围(例如2N至5N)内的力相应。在压力垫1108内减少的气压造成对触动输入发生的力引起的变形的更少的阻 力。由此，在气压的突然减少之后，压力垫1108突然变得更加容易变形。由此，在气 压的突然减少之后，触动输入的力使得压力垫1108在施加的触动输入的力的方向突然压 缩。用户体验到这种变形为在从用户手指或手写笔等基本远离的方向突然移动触敏板 1106。触觉反馈模块1122还可操作为，响应于压力垫1108内的气压从预定反馈阈值以 上过渡到以下，而将压力垫1108内的气压突然增加预定量。在压力垫1108内增加的气压引起对于变形增加的阻力。由此，在气压的突然增 加之后，压力垫1108突然变得较少压缩。用户体验到这种变形为在基本朝向用户手指或 手写笔等的方向突然移动触敏板1108。响应于触动输入的力过渡到反馈阈值以上从用户的手指突然远离移动触敏面板 1106的规定模仿了由用户按下键板或键盘的按钮或键的行为。当触动输入的力返回到反 馈阈值以下朝向用户的手指突然移动的规定模仿了由用户释放键板或键盘的按钮或键的 行为。他们还向用户提供了他们成功录入一个输入的清楚触觉指示。这样，提高了用户 操作触敏显示器1102的体验。图12A和12B是通过触觉反馈模块1122的各个实施例的实例的截面视图。触觉反馈模块1122包括延伸部分1202和开关部分1204。延伸部分1202与压力 垫1108的支管1112的第二端1120密封连通。延伸部分1202包括模制体部分1206。模制体部分1206包括第一开口 1208，在 模制体部分1206的第一端1210中。第一开口 1208被定形，以便以密闭连通方式容纳支 管1112的第二端1120。第二开口 1212位于模制体部分1206的第二端1214。第二开口 1212是圆形。然而，可理解，第二开口 1212可具有不同形状。模制体部分1206可物 理集成到在其中结合触敏显示器1102的设备的壳体中。与模制体部分1206的第二开口 1212密闭连通的是隔膜1216。气体不能够经由触觉反馈模块1122从压力垫1108漏出或 进入其中。在初始状态下，隔膜1216为基本平坦。在初始状态下，隔膜1216基本垂直于 模制体部分1206的第二开口 1212的直径。隔膜由半柔性材料构成。所述材料是非多孔 的，从而液体不能够通过。当压力垫中的压力由于施加的触动输入增加时，隔膜1216被 配置为在从主体部分1206基本远离的方向扩张。隔膜1216是弹性的。由此，当压力垫 1108中的气压随后减少时，薄膜返回其初始状态。触觉反馈模块1122的开关部分1204包括圆顶开关1218和基础部分1220。圆 顶开关1218安装在基础部分1220上。基础部分1220可安装在PCB 1123上。或者，基 础部分1220可通过容纳触敏显示设备的设备的壳体的一部分构成。或者，基础部分可由 PCB 1123 构成。
圆顶开关1218具有两个状态初始状态和激活状态。在图12A中，圆顶开关 1218处于其初始状态。在初始状态下，圆顶开关1218基本是圆顶形。在初始状态下， 圆顶开关1218的输入部分1222与基础部分1220相隔一定距离。通过在基本朝向基础部 分1220的方向上向输入部分1222施加超过切换阈值的力来实现从初始状态到激活状态的 转换。在激活状态下，如图12B所示，圆顶开关1218由于发生力而压扁。在激活状态 下，输入部分122与基础部分1220接触，或几乎接触。圆顶开关1218的输入部分1222与隔膜1216通信。在其初始状态下，圆顶开关 1218阻止隔膜1216的扩张。在其激活状态下，圆顶开关1218允许隔膜1216扩张一定 量。当向触敏层1106施加的触动输入在圆顶开关1218上引起隔膜1216施加的扩张力超 过圆顶开关1218的切换阈值时，圆顶开关1218从其初始状态转换至其激活状态。在图12A中，没有向触敏板1106的外表面1104施加触动输入，或正施加的触动 输入使得圆顶开关1218上的力在切换阈值以下。当用户施加使得扩张力在切换阈值以下 的触动输入时，圆顶开关1218阻止隔膜1216的任意主要扩张。在图12B中，施加的触动输入的力使得隔膜1216施加的力从圆顶开关1218的切 换阈值以下过渡到以上。因此，圆顶开关1218压扁，从而切换至其激活状态。由此，圆 顶开关1218的输入部分1222突然离开隔膜1216而朝向基础部分1220移动。隔膜1216 突然扩张，以填充圆顶开关1218的输入部分1222腾出的空间。隔膜1216的突然扩张使得压力垫1108内气体的容积突然增加。因此，压力垫 1108内的气压突然减少。如上所述，用户将体验为触敏板1106从他们的手指或手写笔等 突然远离移动。当触动输入引起的力减少时，由隔膜1216施加的扩张力也减少。当圆顶开关 1218的输入部分1222上由隔膜1216施加的扩张力从圆顶开关1218的切换阈值以上过渡 到以下时，圆顶开关从其激活状态转换至其初始状态。这个转换引起由圆顶开关1218在 隔膜1216上施加力。所述力使得隔膜1216突然返回，或基本返回至其初始未扩张状态。 而这随后引起压力垫1108内气体容积的突然减少，因此气压增加。如上所述，这种压力 的突然增加导致触敏板1108朝向用户的手指的略微移动。可理解，其他配置也可适用于触觉反馈模块1122中。例如，隔膜1216可由如 下设置的刚性延伸件替换响应于压力垫1108内的气压增加而从模制体部分1206可伸 缩地延伸，从而减少压力垫1108内的气压。还可理解，可使用任意适合类型的圆顶开关 1218。在备选实施例中，触觉反馈模块1122与压力传感器1124电通信。在这种实施例 中，触觉反馈模块包括电控制的触觉反馈机构，被配置为响应于从压力传感器1124接收 用以指示压力垫1108内的气压从反馈阈值以下过渡到以上的信号，突然减少压力垫1108 内的压力。电控制的触觉反馈模块1122还被控制为，响应于从压力传感器1124接收用 以指示压力垫1108内的气压从反馈阈值以上过渡到以下的信号，突然增加压力垫1108内 的气压。根据以上段落中描述的实施例，触觉反馈模块1122可包括夹具装置。夹具装置 可被配置为，响应于从压力传感器接收的信号而压缩和解压缩支部，从而减少和增加压 力垫内的气体容积。在如此的实施例中，关闭支管的第二端1120。
根据触觉反馈模块1122和压力传感器1124电通信的备选实施例，电控制的触觉 反馈模块1122可包括活塞，其被配置为响应于从压力传感器1124接收的信号而增加和减 少压力垫1108内的气体的容积。可理解，根据某些实施例，压力垫1108可包括参照图11和12所述的触觉反馈 模块1122，而不包括用于确定压力垫1108内的压力的压力传感器1124。如果需要，可 使用其他适合装置代替地确定施加的触动输入引起的力。根据备选实施例，不包括显示板。这种实施例可用在例如触摸板等中。应了解，以上实施例不应理解为限制。在阅读了本申请之后，其他变型和修改 将对于本领域普通技术人员是清楚的。此外，本申请的公开应理解为包括这里显式或隐 式公开的任意新颖性特征或特征的任意新颖性组合或其任意概括，以及本申请和在从中 导出的任意申请的审查期间，可构成新权利要求，以覆盖任意这些特征和/这些特征的 组合。
权利要求
1.一种装置，包括触敏输入板，可操作为检测触动输入的位置；以及压力垫，被 设置为检测所述触动输入引起的力。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述触敏输入板是透明的，以及所述装置还包括 显示板，所述显示板的显示表面可通过所述触敏输入板可见。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述压力垫包括管，所述管与压力传感器通 信；所述压力传感器被配置为检测所述管中的气压。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述压力传感器与处理器通信，所述处理器被配置 为至少部分地基于检测的压力确定所述触动输入引起的力。
5.如权利要求4所述的装置，其中所述处理器被配置为，如果检测的力超过预定阈 值，则登记所述触动输入。
6.如权利要求4所述的装置，其中所述触敏板与所述处理器通信，以及所述处理器被 配置为确定所述触动输入的位置。
7.如权利要求6所述的装置，其中所述处理器被配置为，如果检测的力超过预定阈 值，并且所述触动输入的位置相应于在所述显示表面上显示的选项，则登记所述触动输 入。
8.如权利要求2至7中任一项所述的装置，其中所述压力垫插入在所述触敏输入板和 所述显示板之间。
9.如权利要求2至7中任一项所述的装置，其中所述显示板插入在所述触敏板和所述 压力垫之间。
10.如权利要求3所述的装置，其中所述管被配置在所述显示板的周界部分周围。
11.如权利要求3至7中任一项所述的装置，其中所述管被配置在所述显示表面的周界部分周围；所述压力垫还包括第一和第二延伸件，所述第一延伸件在与所述显示表面垂直的方 向从所述管延伸，以及所述第二延伸件在与所述显示板表面平行的方向从所述第一延伸 件的端部延伸；所述管和所述第一和第二延伸件形成与所述显示表面平行的凹槽；以及所述触敏板的边缘设置在所述凹槽中。
12.如权利要求3所述的装置，其中所述管包括软弹性体。
13.如任意先前权利要求所述的装置，其中所述压力垫包括管，以及其中所述装置还 包括触觉反馈机构，被配置为响应于所述管内的气压从反馈阈值以下过渡到以上，通 过减少所述管内的气压来向用户提供触觉反馈。
14.如权利要求13所述的装置，其中所述触觉反馈机构被配置为响应于所述管内的气 压从反馈阈值以上过渡到以下，增加所述管内的气压。
15.如权利要求13或权利要求14所述的装置，其中所述触觉反馈机构包括突出件；以及开关；其中所述突出件被配置为由于施加的触动输入引起的所述管内的增加的气压导致增加的 突出，以及所述增加的突出导致气压减少；所述开关被配置为，在第一状态下基本阻止 所述突出件的增加的突出，以及在第二状态下允许所述突出件的增加的突出；以及其中所述开关被配置为，响应于由所述突出件在上面施加的力从切换阈值以下过渡到以上而从所述第一状态切换至所述第二状态，其中所述切换阈值相应于所述反馈阈值。
16.如权利要求15所述的装置，其中所述开关被配置为，响应于由所述突出件在上面 施加的力从切换阈值以上过渡到以下而从所述第二状态切换至所述第一状态。
17.如权利要求1所述的装置，其中所述触敏输入板包括间隔层，其插入在两个子 层之间；以及其中所述压力板包括所述间隔层和压力传感器，所述压力传感器被配置为 检测所述间隔层内的气压。
18.如权利要求17所述的装置，其中所述触敏输入板包括电阻触敏输入板，以及其中 邻近于所述间隔层的子层的表面具有在其面设置的导电材料的涂层。
19.一种方法，包括检测接收的触动输入的力；确定所述力是否大于预定阈值；以及如果所述力大于预定阈值，则登记所述输入。
20.如权利要求19所述的方法，其中检测力包括检测压力垫内的气体的压力改 变，所述压力改变是由于接收的触动输入引起。
21.如权利要求19或权利要求20所述的方法，还包括确定所述触动输入的位置；确定所述触动输入的位置是否相应于可选选项；以及仅如果所述触动输入的位置相应于可选选项，并且所述力大于预定阈值，则登记所 述输入。
22.如权利要求19至21中任一项所述的方法，其中登记所述输入包括至少部分地 基于所述可选选项改变显示。
23.如权利要求19至22中任一项所述的方法，其中确定所述力是否大于预定阈值包 括确定所述力是否大于一个或多个预定阈值。
24.如权利要求23所述的方法，其中登记所述输入包括至少部分地基于所述力超 过所述一个或多个预定阈值中的哪个来改变显示。
25.机器可读指令，当由计算机装置执行时，所述机器可读指令控制计算机装置执行 权利要求19至24中任一项的方法。
26.计算机可读介质，在上面存储有机器可读指令，当由计算机装置执行时，所述机 器可读指令控制计算机装置执行权利要求19至24中任一项的方法。
27.—种方法，包括提供显示板、触敏板、和管，所述管的第一端被封闭以及第二端开口；将所述管固定至显示板；将所述触敏板固定至所述管或所述显示板；通过密封连接将压力传感器附连至所述管的第二端。
28.如权利要求27所述的方法，其中将所述管固定至显示板包括将所述管的第一 外表面固定至所述显示板的显示表面。
29.如权利要求28所述的方法，其中固定所述触敏板包括将所述触敏板固定至所 述管的第二外表面，所述第二外表面与所述第一外表面相对。
30.如权利要求27所述的方法，其中将所述管固定至显示板包括将所述管固定至与显示板的显示表面相对的表面。
31.如权利要求30所述的方法，其中固定所述触敏板包括将所述触敏板固定至所 述显示板的显示表面。
32.—种装置，包括触敏输入板，可操作为检测触动输入的位置；触觉反馈单元， 与所述触敏输入板通信，所述触觉反馈单元被配置为向施加所述触动输入的用户提供触 觉反馈，其中所述触觉反馈单元包括管；以及触觉反馈机构，被配置为响应于所述管内的气压从反馈阈值以下过渡到以上，减少 所述管内的气压。
33.如权利要求32所述的装置，其中所述触觉反馈机构包括突出件；开关；其中所述突出件被配置为，由于施加的触动输入引起的所述管内的增加的气压导致增加 的突出，以及所述增加的突出导致气压减少；所述开关被配置为，在第一状态下基本阻止所述突出件的增加的突出，以及在第二 状态下允许所述突出件的增加的突出；以及其中所述开关被配置为，响应于由所述突出件在上面施加的力从切换阈值以下过渡到以 上而从所述第一状态切换至所述第二状态，其中所述切换阈值相应于所述反馈阈值。
34.—种装置，包括触敏输入板，可操作为检测触动输入的位置，以及检测由所述 触动输入引起的力；所述触敏输入板包括充气间隔层，其插入在两个固体子层之间， 以及所述压力传感器被配置为检测所述间隔层内的气压。
35.如权利要求34所述的装置，其中所述触敏输入板是电阻触敏输入板，以及其中邻 近于所述间隔层的子层的表面具有在上面设置的导电材料的涂层。
全文摘要
一种装置，包括触敏输入板，可操作为检测触动输入的位置；以及压力垫，被设置为检测所述触动输入引起的力。
文档编号H01H35/24GK102016769SQ200980114582
公开日2011年4月13日 申请日期2009年4月21日 优先权日2008年4月25日
发明者O·施罗德鲁斯, V·皮耶蒂凯宁 申请人:诺基亚公司