专利名称：用户接口系统的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及触敏用户接口，且更具体地涉及对第12/497,622号美国申请的用户接口的改进。附图简述 图Ia和Ib分别是优选实施方式的用户接口系统的顶视图以及示出了根据优选实施方式的按钮阵列的操作的剖视图。图2a、2b和2c分别是优选实施方式的收缩、扩展和用户输入模式的剖视图。图3是优选实施方式的板、腔、传感器和显示器的剖视图。图4是分成层部分和基底部分的板的剖视图。图5a和5b是修改腔中的存在的流体的板、腔、传感器和位移设备的剖视图，其中腔分别处于收缩体积设置和膨胀体积设置中。图6是使额外的流体移到腔中的第一实施例的板、腔、传感器和位移设备的示意图。图7是使额外的流体移到腔中的第二实施例的板、腔、传感器和位移设备的示意图。图8a和Sb是使额外的流体移到腔中的第三实施例的板、腔、传感器和位移设备的示意图，其中腔分别处于收缩体积设置和膨胀体积设置中。图9、10、11和12分别是按钮变形、滑块变形、滑动环变形、导向件变形和指示棒变形的顶视图和侧视13是如在第12/497，622号美国申请中所描述的传感器的变化形式。
图14a和14b是第一优选实施方式的第一变化形式和第二变化形式的示意图。图15a、15b和15c分别是第二优选实施方式、关于第二优选实施方式的用户输入位置和用于确定在第二优选实施方式中的输入位置的方法的示意图。优选实施方式的描述本发明的优选实施方式的下面描述不是用来将本发明限制到这些优选实施方式，而是使本领域的任何技术人员都能够做出并使用本发明。如图I和2所示，优选实施方式的用户接口系统100包括板102、包含在流体容器127内的流体112的体积、位移设备130和电容式传感器系统140，其中板102界定表面115和流体容器127，位移设备130修改流体112的体积以使流体容器127的至少一部分膨胀(从而使表面115的特定区域113向外变形)，电容式传感器系统140以第一灵敏度接收表面115上的用户输入并以比第一灵敏度高的第二灵敏度接收实质上接近于表面的特定区域的用户输入。如图3所示，用户接口系统还可以包括起作用来检测被电容式传感器系统140接收的用户输入和/或评估用户输入的处理器160。处理器160优选地耦合到电容式传感器系统140以接收来自于电容式传感器系统140的信号。处理器160还可以耦合到位移设备130以将信号发送到位移设备130。如图3所示，用户接口系统100还可以包括耦合到板102并适合于将图像输出到用户的显示器150。在该变化形式中，处理器160还可以耦合到显不器150以控制显不器150。电容式传感器系统140还可以位于板102和显不器150之间，并可以可选地包括位于用户接口系统100内的不同位置中的多个传感器部件。然而，可以使用系统100的部件的任何其他合适的布置。如图Ib和2所示，流体容器127优选地是腔125，且位移设备130优选地影响腔125内的流体的体积以使腔125膨胀和收缩。如图4a所示，流体容器127可以可选地是通道138或者是通道138和腔125的组合。流体容器127还可以包括包含流体112的体积的第二腔125b，且位移设备130也优选地影响第二腔125b内的流体的体积以使第二腔125b膨胀和收缩，从而使表面115的第二特定区域113变形。位移设备130优选地独立于腔125而影响第二腔125b内的流体112的体积，但是可以可选地实质上同时影响腔125和第二腔125b内的流体112的体积。可选地，用户接口增强 系统100可以包括第二位移设备130,第二位移设备130起作用来影响第二腔125b内的流体112的体积以使第二腔125b膨胀或收缩，从而使表面的第二特定区域113变形。第二腔125b优选地与腔125类似或相同，但是可以可选地是任何其他合适类型的腔。优选实施方式的用户接口系统100已经被特别设计成用作电子设备的用户接口，更优选地用在以自适应用户接口为特征的电子设备中。可以包括或可以不包括显示器的电子设备可以是自动控制台、台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、电视机、收音机、任何合适的器具、台式电话、移动电话、PDA、个人导航设备、个人媒体播放器、照相机、手表、遥控器、鼠标、触控板或键盘。然而，用户接口系统100可以用作以触觉和/或视觉方式与用户通过接口连接的任何合适设备的用户接口。如图2所示，用户接口系统100的表面115优选地保持平坦，直到触觉引导在特定区域113的位置处被提供。用户接口系统100的表面115还可以在用户输入被需要时变形。在该时刻，位移设备130可以增加流体容器127内(或腔125处)的流体的体积，以使特定区域113向外变形和/或膨胀，优选形成按钮形的形状。由于按钮形的形状，用户将在导航时对膨胀的特定区域113具有触觉引导并在将力施加到特定区域113上时具有触觉反馈，以提供输入。电容式传感器系统140优选地感测使特定区域113向内变形的用户输入，但是可以可选地检测使沿着表面115的任何其他合适的区域向内变形的用户输入，和/或不使表面115向内变形的任何其他用户输入。然而，可以采用适合于提供触觉引导和/或检测用户输入的用户接口系统100的任何其他布置。如图3所示，用户接口系统100可以是显示图像的显示器150。如上所述，流体112的体积和/或电容式传感器系统140优选地与板102合作来穿过板102透射图像而没有实质阻碍。可选地，流体112的体积可以与板102合作来只在流体容器127处于特定状态时例如在流体容器127处于收缩状态或在流体容器处于膨胀状态时穿过板102透射图像而没有实质阻碍。因为特定区域113的变形起作用来向用户提供触觉引导，所以在触觉引导存在时用户可能不需要来自于图像的视觉线索来操作用户接口。然而，在任何其他合适的布置中，流体112的体积和板102也可以合作来穿过板102透射图像而没有实质阻碍。对图像透射的阻碍可以被定义为对图像的任何操作，该操作在图像到达用户时提供图像的视觉中断。阻碍可以包括阻挡图像的相当大一部分、使图像明显变暗和/或使图像难以理解地明显变形。优选地不被认为是对图像透射的阻碍的对图像的操作可以包括图像的变形，同时允许图像实质上在视觉上是可理解的、实质上均匀地给图像着色和/或实质上均匀地放大图像。在第一变化形式中，为了减少图像的变形，流体112的体积和板102优选地合作来允许来自于显示器的光以与直接来自于显示器150的离板102实质上相同的角度到达用户的眼睛，使得来自于显示器150的图像穿过板102被看到，如同它将直接从显示器看到一样。在第二变化形式中，流体112的体积和板102可以起作用来使来自于显示器的光实质上均匀地折射，以保持图像的不同区域之间的相对比例与被用户看到的实质上相同。例如，流体112的体积和板102可以配合地起作用来充分放大来自于设备10的显示器的图像，从而均匀地增大如被用户看到的图像的尺寸，或者增加图像的一个部分的尺寸多于另一个部分。在第三变化形式中，流体112的体积和板102可以合作来不同地折射来自于图像的不同部分的光(即，使图像“扭曲”)，以增大图像的某些部分的放大率。例如，流体112和板102可以合作来对图像提供鱼眼类型的放大，以充分地增大图像的某些部分的能见度。在第一、第二和第三变化形式中，当光穿过板102透射时，流体112的体积和板102优选地每个具有实质上相同的折射率，以实质上保持来自于显示器的光的一个折射角。可选地，流体112的 体积和板102的折射率可以是实质上不同的,但是流体112的体积和板102优选地合作来降低由用户做出的不同折射角的检测。例如，流体112的体积可以占据板102的相当小的百分比的厚度和/或宽度，使得流体112中的折射角的改变是用户实质上不可检测的。在第二实例中，通道138和/或腔125的壁可以布置成例如通过相对于板102将壁定位在特定角度处来补偿流体112和板102之间的折射率的差异。板102和流体112优选地是实质上透明的，以减小图像的颜色和/或强度的变化。类似地，板102和流体112优选地都包括实质上相似的光吸收特性、双折射特性和/或色度特性。然而，对于板102和流体112，可以使用任何其他合适的半透明性、透明度水平、吸收性、折射和/或任何其他合适的光透射特性。类似地，可以使用任何其他合适的方法来减小对图像透射的阻碍。I.板如图I和2所示，优选实施方式的板102起作用来提供以触觉方式与用户连接的表面115，并至少部分地界定流体容器127。如上所述，流体容器127优选地是腔125 (如图Ib和2所示)，但是可以可选地是通道138或者是腔125和通道138的组合(如图4a所示)。表面115优选地是连续的，以便在使手指扫过表面115时，用户将感觉不到任何中断或裂缝。可选地，表面115可以包括帮助用户将一个区域与另一个区域分开的特征。表面115还优选地是平面的。表面115优选地布置在平坦平面上，但是可以可选地布置在弯曲平面中或者在第一平面上，且然后卷绕到实质上垂直于第一平面的第二平面、或者任何其他合适的布置。表面115可以可选地包括结块、隆起块、凹部、纹理，或者可以是任何其他合适类型或几何结构的表面。表面115还起作用来在腔125膨胀时变形，并优选地在腔125收缩时“放松”或“去除变形”回到正常的平面状态。在第一形式中，板102包含有弹性的第一部分以及相对无弹性的第二部分。在第二形式中，板102在第一部分中是相对弹性较大的，且在第二部分中是相对弹性较小的，并由在相对弹性较大的部分中的膨胀的腔125变形。在第一形式和第二形式中，第一部分和第二部分可以位于板102的整个长度和宽度上。可选地，第一部分和第二部分可以沿着板102的厚度定位。在第三形式中，板102是大体上均匀地有弹性的。在第四形式中，板102包括智能材料或者由智能材料制成，智能材料例如是具有选择性的和/或可变的弹性的诸如镍钛(通常称为“镍钛诺”)的形状记忆合金，或者可以例如通过紫外光或任何其他合适类型的激活而被激活来具有选择性的和/或可变的弹性的形状记忆聚合物。板102优选地是光学透明的，但是可以可选地是半透明的或不透明的。除了透明性之外，板102优选地在暴露于紫外光时具有下列特性高透射率、低混浊度、宽视角、在显示器上的最小量的背反射率(如果显示器包括有用户接口系统100)、在环境和/或日光条件下最少或低的眩光、抗划伤性、耐化学药品性、对触摸的相对光滑(不发粘)、不出气和/或相对低的降解率。该材料还可以包括在设备的使用期间变化的特性，例如，在使用形状记忆聚合物的变化形式中，在包括可以合意地改变形状记忆聚合物的特性的光的一个或多个波长的环境中的设备的使用。例如，当暴露于UV光时，材料的某些部分可能改变弹性。在第二实施例中，材料可以改变形状。在该实施例中，流体容器127内的流体112的体积优选地实质上符合材料的改变的形状。这可以允许光穿过流体112和材料透射，而没有实质的阻碍。然而，可以使用任何其他合适的动态物理特性。特性的这种改变可能是暂时的，特别地，一旦光的波长不再存在，材料就优选地返回到初始状态。可选地，改变可以是 永久的。在该变化形式中，改变优选地是可逆的，例如，材料可以在暴露于光的另一波长时返回到初始状态。在板102被放置在显示器上方的变化形式中，板102也可以起作用来减小从显示器发射的光的反射和/或折射。然而，板102可以包括任何其他合适的材料特性。板102优选地由合适的弹性材料——包括聚合物和基于硅树脂的弹性体以及尿烷弹性体例如聚二甲基硅氧烷(PDMS)或RTV硅树脂(例如，迈图(Momentive) RTV硅树脂615)——制成。板102还可以包括涂层以提供诸如光滑度(例如，低摩擦系数)、疏水性和疏油性、抗划伤、遮盖划伤和/或抗碎片保留的特性。板102还可以包括涂层以提供期望的光学特性，例如抗反射和防眩光。涂层可以涂敷在表面115上，但是可以可选地涂敷在板102的任何其他合适的表面上。在板102包括有弹性的第一部分以及相对地无弹性的第二部分的形式中，无弹性部分优选地由包括聚合物或玻璃的材料——例如弹性体、基于硅树脂的有机聚合物例如聚二甲基硅氧烷(PDMS)、热固性塑料例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)以及抗光固化溶剂弹性体例如全氟聚醚——制成。然而，板102可以由提供变形并界定流体容器127的表面115的任何合适的材料制成。板102可以使用用于微流体矩阵的众所周知的技术来制造，以生成一个或多个腔和/或微通道。板102可以使用来自于相同材料或不同的合适材料的多层来构造，例如，板102可以包括界定表面115的一种材料的层部分110以及第二材料的基底部分120 (如图4a和4c所示)。如图4a和4b所示，基底部分120优选地界定流体出口 116，流体出口 116允许流体在通道138和腔125之间流动，以使表面113的特定区域变形和去除变形。流体出口 116可以形成到基底部分120中，例如，流体出口 116可以是如图4a和4b所示在通道138和腔125之间的基底中形成的一系列孔，或者是如图4c所示的在腔125和通道138之间的开孔，但是可以可选地是材料的特性，例如，基底部分120可以包括多孔材料，该多孔材料包括允许流体穿过基底部分120流动的一系列互相连接的腔。基底部分120可以界定具有任何合适尺寸和形状的任何合适数目的流体出口 116。基底部分120还可以包括界定流体出口 116的流体出口层，该流体出口层与基底部分120分开并被布置在基底部分120和层部分110之间。然而，可以使用流体出口 116的任何其他合适的布置。如图4b所示，基底部分120 (或流体出口层)的包括流体出口 116的部分还可以起作用来提供对层部分110的支撑，以实质上防止在力施加在特定区域113上时层部分110实质上凹进到通道138中。然而，基底部分120可以以任何其他合适的方式布置，并可以以任何其他合适的方式提供对层部分110的支撑。层部分110优选地在至少部分地界定特定区域113的尺寸和/或形状的附接点117处附接到基底部分120 (或流体出口层)。换句话说，附接点117起作用来界定表面113的可变形特定区域与表面115的剩余部分之间的边界，且特定区域113的尺寸实质上独立于腔124和/或通道138的尺寸。附接点117可以是界定边缘的一系列连续点，但是可以可选地是一系列不连续的点。附接点117可以使用例如粘合剂、化学键合、表面活化、焊接或任何其他合适的附接材料和/或方法形成。用来形成附接点117的方法和材料优选地具有与层部分110和基底部分120类似的光学特性，但是可以可选地具有任何其他光学特性。层部分110和基底部分120的不对应于表面113的特定区域的其他部分也可以使用类似或相同的材料和方法来粘附到附接点117。可选地，层部分110和基底部分120可以在对应于 表面113的特定区域的其他部分中保持未附接。然而，板102可以以任何其他合适的方式被布置。2.位移设各优选实施方式的位移设备130起作用来影响流体112的体积，以使流体容器127的至少一部分从收缩体积设置变形到扩展体积设置，并且最终使表面115的特定区域113变形。位移设备130优选地起作用来使流体容器127的至少一部分膨胀，但是可以可选地起作用来使流体容器127的至少一部分收缩或至少一部分的任何其他合适的操作。位移设备130优选地通过(I)修改在流体容器127中存在的流体的体积、或者(2)将流体添加到流体容器127和从流体容器127移除流体，来修改流体112的体积。然而，位移设备130可以通过任何合适的设备或方法影响流体112的体积。修改在流体容器127中存在的流体的体积可以具有较低复杂度的优势，同时将流体添加到流体容器127和从流体容器127移除流体可以具有保持表面115的变形而不需要额外的能量(如果使用了阀或其他可锁定的机构)的优势。当与移动电话设备一起使用时，位移设备130优选地将流体容器127内的流体112的体积增加大约O. 003-0. Imlo然而，当与本申请和其他申请一起使用时，流体的体积可以增加(或可能地减少)任何合适的量。在下面描述的位移设备130的变化形式指修改流体的体积以使腔125膨胀，但是可能不适用于流体容器127的任何其他合适的部分。修改在腔125中存在的流体可以以多种方式实现。在第一实施例中，如图5a和5b所示，流体可以是可膨胀的流体且位移设备130可以包括加热元件，加热元件加热可膨胀的流体，从而使在腔125中存在的流体的体积膨胀(根据理想气体定律，PV=nRT)。可以在腔125内、相邻于腔125或者在适合于对流体提供热量的任何其他位置处定位的加热元件优选地是电阻式加热器(由诸如TaN或镍铬铁合金的材料制成)。在第二实施例中，流体可以包括可膨胀物质，例如塑料可膨胀微球体。在第三实施例中，流体可以包括石蜡。虽然有三个实施例，但是位移设备130可以是通过修改在腔125中存在的流体而最终使腔125从收缩体积设置膨胀到扩展体积设置的任何其他合适的设备或方法。将流体添加到腔125或从腔125移除流体也可以以多种方式实现。在第一实施例中，如图6所示，位移设备130包括容纳附加流体的储蓄器132以及将流体从储蓄器132移到腔125的泵134。储蓄器132优选地远离腔125(并由通道138或其他合适的设备连接)，但是可以可选地相邻于腔125定位并直接连接到腔125。通道138的一部分优选地是微流体通道(具有在I微米到1000微米的范围内的横截面尺寸)，但是依据用户接口系统100的尺寸和成本限制，通道138可以具有任何合适的尺寸。泵134优选地是微泵(例如来自于德国Zweibrucken的ThinXXS Microtechnology AG的型号为MDP2205的泵或者德国多特蒙德的Bartels Mikrotechnik GmbH的型号为mp5的泵),但是可以是将流体从一个位置抽吸到另一个位置的任何合适的设备。泵134优选地位于距离腔125的一距离处，且优选地由通道138连接到腔125。为了使腔125从收缩体积设置扩展到扩展体积设置，泵134将流体从储蓄器132穿过通道138移动到腔125中。为了使腔125从扩展体积设置收缩到收缩体积设置，泵134优选地在从腔125到储蓄器132的相反方向上“排放”或抽吸。在第二实施例中，如图7所示，位移设备130包括容纳额外的流体的储蓄器132、将流体从储蓄器132移到腔125的第一泵134、将流体从储蓄器132移到腔125的第二泵136、位于第一泵134和腔125之间的第一阀以及位于腔125和第二泵136之间的第二阀。为了使腔125从收缩体积设置扩展到扩展体积设置，第一阀被打开、第二阀被关闭且第一泵134将流体从储蓄 关闭、第二阀被打开且第二泵136将流体从腔125穿过通道138移到储蓄器132中。在其他方面中，第二实施例类似于上文的第一实施例。用户接口系统100可以省略第二泵136，并通过打开第二阀并允许腔125排放或“排出”到储蓄器132 (可能通过返回到未变形状态的板102的弹性来帮助)而将腔125从扩展体积设置简单地收缩到收缩体积设置。在第三实施例中，如图8a和8b所示，位移设备130包括使流体移到腔125中和离开腔125的致动器，例如线性致动器。如图8a所示，为了使腔125从收缩体积设置扩展到扩展体积设置，线性致动器使流体穿过通道138移到腔125中。如图Sb所示，为了使腔125从扩展体积设置收缩到收缩体积设置，线性致动器在相反方向上将流体从腔125抽到储蓄器132。在其他方面中，第三实施例类似于上文的第二实施例。虽然有三个实施例，但是位移设备130可以是通过将流体添加到腔125或从腔125移除流体而最终使腔125从收缩体积设置膨胀到扩展体积设置的任何其他合适的设备或方法。尽管已经将表面115的特定区域113的变形原因描述为腔125中的流体的体积的修改，但是可能将变形原因描述为表面115下面的压力相对于表面115上面的压力的增加。当与移动电话设备一起使用时，在板102下面的压力与板102上面的压力之间大约O. 1-10. Opsi的增加优选地足以使表面115的特定区域113变形。然而，当与本申请或其他申请一起使用时，压力的修改可以增加(或可能地减小)合适的量。3.表面的变形如图2所示，优选实施方式的流体容器127起作用来容纳流体112的体积并具有至少两个体积设置收缩体积设置(如图2a所示，对于包括腔125的流体容器127的变化形式)以及膨胀体积设置(在图2b中示出，对于包括腔125的流体容器127的变化形式)。可选地，可以有多个体积设置或一系列的动态体积设置。流体112优选地是实质上不能压缩的流体，但是可以可选地是可压缩流体。流体112优选地是液体(例如水、甘油或乙二醇)，但是可以可选地是气体(例如空气、氮气或氩气)或者可以是使腔125膨胀并使表面115变形的任何其它物质(例如凝胶或气凝胶)。由于波长特定的折射率变化，流体112还可以起作用来将选定波长的光例如UV光射到板112的期望部分。在扩展体积设置中，腔125使表面115的特定区域113在表面115的其它区域的平面之上变形。当与移动电话设备一起使用时，腔125优选地具有2-10mm的直径。然而，当与本申请或其它申请一起使用时，腔125可以具有任何合适的尺寸。特定区域113的变形的形状优选地是由用户通过其手指所感觉到的一个形状，并优选地充当(I)按钮，其可以被用户按压(如图9所示)；(2)滑块，其可以在沿着滑块的一个位置中被用户按压，或者可以在滑动运动中沿着滑块被扫过(例如苹果iPod (第二代)的“点击式转盘”)(如图10和11所示)；和/或(3)指示棒，其可以被用户从沿着表面的多个方向和/或位置按压，由此用户被提供有触觉反馈，该触觉反馈将第一方向触摸与第二方向触摸区分开并且/或者将第一位置中的触摸与第二位置中的触摸区分开(例如由IBM以TRACKP0INT作为商标的指示棒以及由Synaptics以T0UCHSTYK作为商标的指示棒(二者都被非正式地称为“乳头状突起”)(如图12所示)。然而，变形可以充当提供合适的触觉引导和反馈的任何其他合适的设备或方法。在包括显示器150的变化形式中，特定区域113的 变形的形状还优选地起作用来使在变形的特定区域113下面的图像的光学畸变减到最少。4.电容式传感器系统在本发明的优选实施方式中，电容式传感器系统140优选地接收表面115上的用户输入。然而，如在美国申请第12/497，622号中所提到的，传感器140可以是电阻式传感器和/或感测在特定区域113处的用户输入的存在的任何其他合适形式的传感器。可选地，电容式传感器系统140还可以接收实质上邻近于表面115的用户输入,例如,在施加到具有主表面115和实质上垂直于主表面115的侧表面的移动电话的用户接口的变化形式中，电容式传感器系统140可以起作用来检测在侧表面上的用户输入。如图14所示，对与多个腔125，电容式传感器系统140布置成如在美国申请第12/497，622号中的矩阵的第二变化形式所述的类型的矩阵。也如在美国申请第12/497，622号中所描述的，优选地通过在检测都对应于特定区域113的第一导体和第二导体之间的电场和/或电容的变化来检测用户输入的存在。优选实施方式的电容式传感器系统140起作用来检测在不包括特定区域的表面115的位置处的用户输入的存在以及在特定区域113处的用户输入的存在。优选实施方式的电容式传感器系统140优选地起作用来检测使表面115变形的用户输入的存在和/或不使表面115变形的用户输入的存在。因为传感器140优选地是利用电场来用于用户输入检测的电容式传感器，所以电容式传感器系统140优选地还适应于由腔125的膨胀和收缩所产生的电容变化(例如，腔125内流体的增加的高度可能影响电容，和/或腔125内流体的增加的体积可能影响电容)，并检测在腔125的膨胀状态和收缩状态中的用户输入。因为变形的特定区域113优选地起对实质上接近于特定区域113的用户输入的引导的作用，所以电容式传感器系统140优选地以比表面115的其它区域高的灵敏度检测实质上接近于特定区域113的用户输入，这增加了检测实质上接近于变形的特定区域113而提供的用户输入的精确度。第二灵敏度的电容式传感器系统140可以具有比第一灵敏度高的位置检测灵敏度，例如，用户输入相对于表面115的X-Y位置的检测被更加精确地确定(例如，具有较低的误差幅度)，或者在实质上靠近于彼此而提供的两种用户输入之间的差别可能在第二灵敏度中比第一灵敏度高，但是可以可选地具有比第一灵敏度高的检测灵敏度，例如，用户输入的存在被更加精确地检测。可选地，第二灵敏度以比第一灵敏度高的精确度检测变形的特定区域的属性，例如，第二灵敏度可以检测变形的特定区域113的高度、变形的特定区域113被用户向内变形的速度和/或变形的特定区域113以比第一灵敏度高的灵敏度被用户向内变形的程度。然而，在检测用户输入的任何其他合适的特征例如输入的力的大小和/或输入的所施加的力的速率时，第二灵敏度可以比第一灵敏度高。如图14a、14b和15所不,优选实施方式的电容式传感器系统140优选地包括以第一灵敏度检测沿着表面115的任何位置处的用户输入的第一传感器部分140a以及以第二灵敏度检测实质上接近于特定区域113的用户输入的第二传感器部分140b。在第一优选实施方式中，电容式传感器系统140的第一传感器部分和第二传感器部分实质上独立于彼此，并且在第二优选实施方式中，第二传感器部分将第一传感器部分的灵敏度增加到实质上接近于表面的特定区域113的第二灵敏度。在优选实施方式中，处理器160可以起作用来优先考虑实质上接近于特定区域113检测到的用户输入。例如,处理器160可以包括第一模式和第二模式,第一模式以与实质上同时在表面的另一个区域上提供的用户输入实质上相同的权重评估实质上接近于特 定区域113而提供的用户输入，第二模式优先于在实质上同时在表面的另一个区域上提供的用户输入上而评估实质上接近于特定区域113而提供的用户输入。第二模式在位移设备130影响流体112的体积以使表面的特定区域113变形时可能特别有用。因为特定区域113优选地起对可能实质上接近于特定区域113而提供的用户输入的引导的作用，所以在特定区域113变形时，实质上接近于特定区域113而提供的用户输入可能更有可能是用户的期望输入，而实质上同时在表面113的另一个区域处接收的另一个输入可能是非故意输入。处理器160还可以起作用来激活电容式传感器系统160的第二灵敏度。第二传感器部分140b的增加的灵敏度可能增加用户接口系统100的能量消耗。为了减少用户接口系统100的能量消耗，处理器160可以起作用来只在增加的第二灵敏度被需要时例如当特定区域13变形时激活第二传感器部分140b。可选地，因为以第二灵敏度检测用户输入特征可能增加处理器160所使用的计算功率的量，因此处理器160可以起作用来只在第二灵敏度被需要时例如在特定区域113变形时以第二灵敏度检测用户输入。然而，可以使用第一传感器部分140a和第二传感器部分140b的任何其他合适类型的控制。在第一优选实施方式中，如图15a和15b所不,用户接口系统包括第一传感器部分140a和第二传感器部分140b，第一传感器部分140a包括至少一个水平导体244和至少一个垂直导体242，并起作用来检测沿着表面115的任何位置的用户输入，第二传感器部分140b包括一组第一导体246和一组第二导体248，并起作用来只检测在特定区域113处的用户输入。在该第一优选实施方式中，处理器160起作用来确定在任何一个时刻第一检测系统140a和第二检测系统140b中的哪一个将用于检测用户输入。例如，第一传感器部分140a可以是默认传感系统，直到设备的应用激活了腔125的膨胀以及特定区域113的变形。一旦腔125的膨胀被激活，然后第二传感器部分140b就用来提供在特定区域113处的用户输入的实质上更加精确的细节(例如，用户输入的速度、用户输入的方向、用户输入的压力或特定区域113的向内变形的量)。一旦腔125收缩，用户接口系统就优选地返回到利用第一传感器部分140a。可选地，当腔125的膨胀被激活时，第一传感器部分140a和第二传感器部分140b都可以被同时使用，以允许在特定区域113处的用户输入的细节的增加的精确度，以及在远离表面115的包括特定区域113的部分的位置处的用户输入的检测。第一优选实施方式的用户接口系统可以包括与第一传感器部分140a合作的第一驱动芯片以及与第二系统140b合作的第二驱动芯片，但是可以可选地包括驱动第一传感系统140a和第二传感系统140b的一个驱动芯片。然而，可以使用驱动芯片和处理器160的任何其他合适的布置。如图15a和15b所示，第一传感器部分140a可以具有本领域内已知的类型，且第二传感器部分140b优选地是已经在美国申请第12/497,622号中描述的类型。例如，如图15a所不,第一传感器部分140a可以包括实质上在表面115的左边缘和右边缘处的垂直导体242和243以及实质上在表面115的顶部边缘和底部边缘处的水平导体244和246。电场由垂直导体242和水平导体244提供，该电场被另一个垂直导体243和另一个水平导体246检测到。电场生成的实例可以是通过穿过垂直导体242和水平导体244传送电流，这生成被另一个垂直导体243和另一个水平导体246检测到的电场。然而，可以使用产生电场的任何其他合适的方法。手指的存在可能引起被检测的电场中的干扰和/或波动，且手指的 位置可以从电场接收器垂直导体243和水平导体246感觉到的电场作三角测量。可选地，电场可以只由水平导体244和246或只由垂直导体242和243提供。然而，可以使用提供可检测的电场的任何其他合适的布置。在第二实施例中，如图14b所示，可以使用本领域内已知的投射式电容的方法来检测用户输入。该变化形式的第一传感器部分140a优选地包括垂直导体242和水平导体244的网格，其中由于手指或任何其他合适的身体部分或物体，电场波动的位置被更精确地检测到，允许先进的触摸感测应用，例如多手指触摸。在第三实施例中，第一传感器部分140a还可以通过使用表面电容来感测用户输入的存在和位置，其中板102可以包括被施加了电压的一层导体材料。导电层优选地是透明的和/或与板102的剩余部分是指标匹配的，并优选地远离表面115被定位。当用户的手指接触表面115时，手指与导电层的接近产生了电容的改变，且在沿着表面115的不同静态位置处的因而产生的变化电容被测量，以将用户的手指的位置进行三角测量。第一传感器部分140a的导体可以在交叉模式中或在任何其他合适的方向上成对角线地布置。第一传感器部分140a的导体也可以具有任何其他合适的形状(例如，导体可以类似于正弦波)、尺寸或几何结构。然而，在本领域内已知的任何其他合适的电容式触摸系统可以用于第一传感器部分140a和第二传感器部分140b。如在美国申请第12/497，622号中所描述的，第二传感器部分140b可以包括在特定区域113处的第一导体和第二导体，且当用户在特定区域处提供输入时，第一导体和第二导体之间的距离改变，以检测并接收用户输入。在特定区域113处的第一导体和第二导体之间的距离优选地在用户输入在特定区域113处被提供(例如，使特定区域113向内变形的一个用户输入)时减小，但是可以可选地增加。第一导体和第二导体可以可选地接触以实质上检测实质上接近于特定区域113的用户输入。因为第二传感器部分140b包括被配置成检测在特定区域113处的用户输入的导体，所以检测用户输入、确定用户输入的位置和/或检测用户输入的任何其他合适的特征的灵敏度可以增加。然而，导体的任何其他合适的布置可以用于第二传感器部分140b，以向实质上接近于特定区域113而提供的用户输入提供更高的第二灵敏度。如图15a和15b所示，第二优选实施方式优选地包括传感系统，该传感系统允许分别以第一灵敏度和第二灵敏度检测在特定区域113以及沿着表面115的任何位置处的两个用户输入，而不需要额外的传感器系统(例如，检测在特定区域113处的用户输入的存在和/或特性的第一传感器系统以及检测沿着表面115的其它位置处的用户输入的存在和/或特征的第二传感器系统)。第二优选实施方式的传感器140优选地利用一个驱动芯片，其合作来检测在特定区域113以及沿着表面115的任何其它位置处的两个用户输入。在第二优选实施方式的第一变化形式中，传感器140优选地包括第一传感部分140a和第二传感部分140b，第一传感部分140a包括具有对用户输入的第一灵敏度的细长的垂直导体242 (显示为242a和242b)以及非阵列水平导体244，而第二感测部分140b包括水平阵列导体246(三个水平阵列导体246a、246b和246c被示出，但是可以是任何其他合适的数目)、垂直阵列导体248(三个垂直排列导体248a、248b和248c被示出，但是可以是任何其他合适的数目)，这增加了对实质上接近于表面的特定区域113的第二灵敏度的灵敏度。第二传感器部分140b的水平阵列导体246和垂直阵列导体248优选地分别具有如在美国申请第12/497，622号中所描述的导体142和144的类型。第一传感器部分140a的细长垂直导体242优选地具有与垂直阵列导体248相同的导体类型，并穿过一列腔125延伸到表面115的不包括特定区域113的部分。在如图15a和15b所示的实质上矩形的表面115中，一个细长的垂直导 体242优选地对应于腔125的最左列，且第二细长垂直导体242优选地对应于腔125的最右列，并且二者都优选地从矩形的底角延伸到矩形的上角，优选围绕表面115的相当大的部分形成支架。非阵列水平导体244优选地具有与水平阵列导体246相同的导体类型，并优选地位于表面的不包括特定区域113的部分处。在如图15a和15b所示的实质上矩形的表面115中，非阵列水平导体244优选地从矩形的两个侧角延伸，优选地与对应于最底行的腔125的水平阵列导体246c合作来围绕表面115的相当大的部分形成支架。换句话说，细长的垂直导体242、非阵列水平导体243以及对应于最底行的腔125的水平阵列导体246c可以类似于第一优选实施方式的第一传感器部分140a的第一实施例的导体。可选地，可以使用附加的非阵列水平导体244而不是对应于最底行的腔125的水平阵列导体246来围绕表面115的相当大的部分形成支架。可选地，细长的垂直导体242和非阵列水平导体244可以在交叉的模式中或在任何其他合适的方向上成对角线地布置。细长的垂直导体242和非阵列水平导体244还可以具有任何其他合适的形状(例如，导体可以类似于正弦波)、尺寸或几何结构。例如，对应于特定区域113的细长的垂直导体242的部分可以具有与垂直阵列导体248相同的导体类型和/或几何结构，而对应于表面115的不包括特定区域113的部分的细长的垂直导体242的第二部分可以具有不同的导体类型和/或几何结构。然而，可以使用水平阵列导体246、垂直阵列导体248、细长的垂直导体242以及非阵列水平导体244的任何其他合适的材料或布置。虽然第二优先实施方式的传感系统被描述为在如附图所示的实质上矩形的表面115中，但是传感系统可以适应于表面115的任何其他合适的几何结构(例如，圆形的或八边形的)，且也可以适应于任何合适的类型的表面平面(例如，实质上平坦的或弯曲的)。此夕卜，特定区域113可以以任何合适的模式设置。特定区域113还可以占据表面115的相当大一部分。该变化形式的传感系统可以利用第二水平阵列导体246来起非阵列水平导体244的作用。然而，可以使用任何其他合适的传感系统的布置。类似于第一优选实施方式的第一传感器部分140a的第一实施例，电场由导体提供(例如，借助于穿过导体的电流)，且电场被第二导体检测到，使得由手指在电场中的存在引起的干扰和/或波动也可以被检测到。第二导体可以起作用来越过在导体对的多个组合处的多个电场扫描，以检测用户输入。可选地，第二导体可以充当连接到地的导体，并与第一导体合作来生成可能被手指的存在而干扰的电场。在第二优选实施方式中，因为在特定区域113以及表面115的不包括特定区域113的部分处的用户输入优选地被同时检测，所以用户接口系统还优选地起作用来辨别开在特定区域113处的用户输入与在表面115的不包括特定区域113的部分处的用户输入。这可以使用电容式传感器系统140的多种变化形式中的一种来实现。在第二优选实施方式的第一变化形式中，电流穿过垂直阵列导体248和细长的垂直导体242中的每一个而被传送，且水平阵列导体246和非阵列水平导体244每个起作用来检测由垂直导体248和242所产生的电场中的变化。穿过垂直阵列导体248中的每一个传送的电信号优选地处于第一频率，且穿过细长的垂直导体242传送的电信号优选地处于第二频率，其中第一频率和第二频率实质上是不同的。特别是，第一频率和第二频率优选地 不是彼此的谐波，且第一频率和第二频率之间的频率偏移优选地不是电网的频率(例如，在北美为60赫兹)或在电子设备中普遍存在的某个其他频率(例如，液晶显示器或LCD中的刷新频率)，以减少干涉。作为结果，在穿过相应于特定区域113以及表面115的不包括特定区域113的部分的导体并穿过只相应于特定区域113的导体传送的不同频率中，电场导体可以辨别开在特定区域113处的用户输入与在表面115上的其它位置处的用户输入。辨别这样的用户输入的方法的实施例是1.检测在第一频率的电场和/或电容中的干扰的存在，2.检测在第二频率的电场和/或电容中的干扰的存在，3.比较在两个频率上的电场和/或电容的干扰的大小，以及4.确定干扰相对于特定区域113的位置。该方法优选地由处理器160通过软件和数字信号处理来实施，但是可以可选地通过诸如FPGA的电路来实施。如图15b所示，用户接口系统优选地辨别开在特定区域113处的用户输入(输入A)、在表面115的不包括特定区域113但是相对接近于细长的垂直导体242的部分处的用户输入(输入B)、在处于表面115的包括一组特定区域113的部分的相对中心的特定区域113处的用户输入(输入C)、在表面115的不包括特定区域113的部分的实质上中心的部分处的用户输入(输入D)以及在表面115的包括特定区域113的部分处但是不在特定区域113处的用户输入(输入E)。然而，用户接口系统还优选地起作用来辨别开用户输入的任何其他合适位置。为了节省功率和处理，可以只在腔125处于膨胀状态时使用第二频率的电场。当腔125收缩时，可以使用第一频率的电场来使用细长的垂直导体242a和242b、水平阵列导体246c和非阵列水平244，以确定用户输入的位置，同时其他导体不是活动的。在本领域中众所周知的是，人体充当绝缘体，并且在被放置在两个导体之间的电场内时增加两个导体之间的电容。人体的一部分(例如，用户的手指)放置得越靠近导体，导体之间的电容的总变化就越大。如图15c所示，处理器160可以起作用来利用电场和电容的该特性来确定被检测到的用户输入的位置和类型。当用户在特定区域113处提供输入A时，由于该输入接近于细长的垂直导体242a和垂直阵列导体248a，被水平阵列导体246a接收到的第一频率的电场中的变化非常大，且被水平阵列导体246a接收到的第二频率的电场中的变化也非常大。因为这两个变化都非常大，所以用户接口系统可以推断出输入是表面115的包括特定区域113的部分，并将优选地主要检测第二频率的电场中的变化。为了确定用户输入位于特定区域113处，被水平阵列导体246b和246c所感觉到的第一频率和第二频率的电场中的变化也可以用来将用户输入的位置作三角测量。可选地，细长的垂直导体242a可以与水平阵列导体246a在特定区域113处相接触，并提供第二信号来指示用户输入在特定区域113处。然而，可以使用任何其他合适的方法来确定用户输入位于特定区域113处。当用户提供输入B时，由于该输入接近于细长的垂直导体242a并距离垂直阵列导体248a、248b和248c相对可观的距离，如相对于输入A或输入C被水平阵列导体246a、246b和246c中的任一个所接收到的，第一频率的电场中的变化比第二频率的电场中的变化大。用户接口系统可以确定用户输入位于表面115的不包括特定区域113的部分处，并将优选地通过使用非阵列水平导体244、细长的垂直导体242a和242b以及水平阵列导体246c来主要检测第一频率的电场中的变化。可以使用本领域内已知的用于使用四个导体来将用户输入的位置作三角测量、例如比较被非阵列水平导体244和水平阵列导体248c所接收到的第一频率的电场中的变化的方法来确定输入B的位置。可以应用相同的方法来确定实质上在表面115的不包括特定区域113的部分的中心的输入D。
当用户提供输入C时，类似于当用户提供输入A时，被水平阵列导体246a所感觉到的第二频率的电场中的变化非常大。然而，被水平阵列导体246a所感觉到的第一频率的电场中的变化小于输入A的情况。用户接口系统可以推断出用户输入在表面115的包括特定区域的部分处，但是位于实质上远离细长的垂直导体242a和242b的位置处，并将优选地转换到只检测第二频率的电场中的变化。为了确定用户输入113的位置，类似于输入A的情况，被水平阵列导体246b和246c所感觉到的第一频率和第二频率的电场中的变化也可以用来将用户输入的位置作三角测量。可选地，垂直阵列导体248b可以与水平阵列导体246a在特定区域113处相接触，并提供第二信号来指示用户输入在特定区域113处。然而，可以使用任何其他合适的方法来确定用户输入位于特定区域113处。当用户提供输入E时，类似于输入C的情况，被水平阵列导体246a所感觉到的第一频率的电场中的变化非常小，而被水平阵列导体246a所感觉到的第二频率的电场中的变化非常大，且用户接口系统优选地推断出用户输入位于表面115的包括特定区域113的部分处。为了确定输入E的位置，被水平阵列导体246b和246c所感觉到的第一频率和/或第二频率的电场中的变化也可以用来将用户输入的位置作三角测量。例如，如果被水平阵列导体246a所感觉到的第二频率的电场中的变化与被水平阵列导体246b所感觉到的实质上相等，那么用户接口系统可以推断出用户输入位于相应于水平阵列导体246a的特定区域113以及相应于水平阵列导体246b的特定区域113之间。可选地，在当用户输入在特定区域113处被提供时特定区域113的垂直导体和水平导体接触的用户接口系统的变化形式中，当检测到电场中的非常大的变化时，接触的缺乏可以用来确定用户输入极接近于特定区域113。然而,可以使用任何其他合适的方法来确定输入E的位置。可选地，处理器160可以确定用户输入的位置，并且当用户输入被检测到在特定区域113时，处理器160可以主要检测第二频率的电场中的变化。为了确定用户输入位于特定区域113处，被传感系统所检测到的第一频率和第二频率的电场中的变化也可以用来将用户输入的位置作三角测量。处理器160可以起作用来独立地评估第一频率和第二频率的电场中的变化以确定用户输入的位置，但是可以可选地一起评估第一频率和第二频率的电场中的变化，这可以实现用户输入位置的更精确的确定。可选地，细长的垂直导体242a可以与水平阵列导体246a在特定区域113处相接触，并提供第二信号来指示用户输入在特定区域113处。然而，可以使用任何其他合适的方法来确定用户输入位于特定区域113处。在第二优先实施方式的第二变化形式中，如在美国申请第12/497,622号中所描述的，第二传感器部分140b可以包括在特定区域113处的第一导体和第二导体。如在上面的第一优先实施方式中所描述的，当用户在特定区域处提供输入时，第一导体和第二导体之间的距离改变，以检测和接收用户输入。在特定区域113处的第一导体和第二导体之间的距离优选地在用户输入在特定区域113处被提供时减小(例如，使特定区域113向内变形的一个用户输入)，但是可以可选地增加。第一导体和第二导体可以可选 地接触以实质上精确地检测实质上接近于特定区域113的用户输入。因为第二传感器部分140b包括被配置成检测在特定区域113处的用户输入的导体，所以检测用户输入、确定用户输入的位置和/或检测用户输入的任何其他合适的特征的灵敏度可以增加。然而，导体的任何其他合适的布置可以用于第二传感器部分140b，以向实质上接近于特定区域113而提供的用户输入提供更高的第二灵敏度。在第二优选实施方式的第三变化形式中，传感器系统可以与第一优选实施方式的传感器部分140a的传感器系统实质上类似或相同。在该变化形式中，传感器系统起作用来确定用户输入的位置。然而，因为未使用如在美国申请第12/497，622号中所描述的传感器系统，所以可能检测不到用户输入的实质上更精确的细节(例如，用户输入的速度、用户输入的方向、用户输入的压力或特定区域113的向内变形的量)。优选实施方式的传感器140优选地是以上描述的变化形式和布置中的一种，但是可以可选地是任何其他合适的变化形式或布置。例如，唯一频率的电流可以穿过每一个电场发射导体(细长的垂直导体242和垂直阵列导体248)被传送，导致多个电场，每个电场具有不同的频率，这可以帮助确定用户输入的位置。在第二实施例中，水平阵列导体246和非阵列水平导体244作为电场发射器，且垂直阵列导体248和细长的垂直导体242可以起电场接收器的作用。在第三实施例中，位于特定区域113处的用户输入可以被与垂直阵列导体(或细长的垂直导体)接触的水平阵列导体检测到，而位于表面115的不包括特定区域113的部分处的用户输入可以从电场中的干扰检测到。然而，可以使用允许同时检测位于表面115的包括特定区域113的部分处以及位于表面115的不包括特定区域113的部分处的用户输入的任何其他合适的方法。传感器140还起作用来检测以各种组合的多个用户输入(通常称为“多触摸”)的出现多个用户输入，每个在不同的特定区域113处、每个在表面115上的不包括特定区域113的不同位置处，或者在特定区域113处和在表面115上的不包括特定区域113的位置处的输入的组合。在优选实施方式的用户接口系统100中，流体112可以影响在传感器系统140内产生的电磁场，例如，流体本身可以是导电的、流体可以包括具有相关的电和光学特性的微粒的悬浮液或悬漂液、或者任何其他合适类型的流体。例如，流体112可以起导电体或电绝缘体的作用，导电体或电绝缘体操作穿过流体112的电磁场。在该变化形式中，流体112可以在板102内被引导，以提供对电磁场的期望操作，例如，以增大传感器系统140在特定部分处的灵敏度和/或减小传感器系统在另一个部分处的灵敏度。可选地，处理器160可以被配置成识别流体112可能对传感器140的电磁场有的影响，并且在检测到来自于流体112的影响时调节检测用户触摸的方法。然而，可以使用对传感器系统140的电磁场上的流体112的影响的任何其他合适的使用和/或适应。
从以前的详细描述并从附图和权利要求中，本领域技术人员将认识到，可以对优选实施方式做出修改和改变，而不偏离如在下面的权利要求中所限定的本发明的范围。
权利要求
1.一种用户接ロ系统，包括 板，其界定表面并至少部分地界定布置在所述表面下面的流体容器； 所述流体容器内的一定体积的流体； 位移设备，其影响所述流体容器内的所述一定体积的流体，以使所述流体容器的至少一部分膨胀和收缩，从而使所述表面的特定区域变形；以及 传感器系统，其被配置成以第一灵敏度接收在所述表面上的用户输入，并被配置成以高于所述第一灵敏度的第二灵敏度接收实质上接近于所述表面的所述特定区域的用户输入。
2.如权利要求I所述的用户接ロ系统，其中所述第一灵敏度是第一位置灵敏度，且所述第二灵敏度是比所述第一位置灵敏度高的第二位置灵敏度。
3.如权利要求I所述的用户接ロ系统，其中所述第一灵敏度是对所述特定区域处的所述表面的高度的第一高度灵敏度，且所述第二灵敏度是比所述特定区域处的所述表面的所述第一高度灵敏度高的第二高度灵敏度。
4.如权利要求I所述的用户接ロ系统，还包括耦合到所述板的显示器，所述显示器向用户输出图像。
5.如权利要求4所述的用户接ロ系统，其中所述传感器系统与所述一定体积的流体以及所述板合作来穿过所述板透射图像而没有实质阻碍。
6.如权利要求I所述的用户接ロ系统，其中所述传感器系统包括第一传感器部分和第ニ传感器部分，所述第一传感器部分以所述第一灵敏度接收在所述表面上的用户输入，而布置成实质上接近于所述表面的所述特定区域的所述第二传感器部分以所述第二灵敏度接收在所述特定区域处的用户输入。
7.如权利要求6所述的用户接ロ系统，其中所述第二传感器部分实质上独立于所述第一传感器部分而操作。
8.如权利要求6所述的用户接ロ系统，其中所述第一传感器部分被配置成以所述第一灵敏度接收在所述表面上的用户触摸，且所述第二传感器部分与所述第一传感器部分合作来将实质上接近于所述表面的所述特定区域的灵敏度増加到所述第二灵敏度。
9.如权利要求6所述的用户接ロ系统，其中所述传感器系统是电容式传感器系统，且所述电容式传感器系统包括多个导体，且其中所述第一传感器部分包括导体以便以所述第ー灵敏度接收在所述表面上提供的用户输入，且其中所述第二传感器部分包括实质上接近于所述表面的所述特定区域而定位的导体，以便以所述第二灵敏度接收在所述表面的所述特定区域处提供的用户输入。
10.如权利要求9所述的用户接ロ系统，其中所述位移设备影响所述流体容器内的一定体积的流体，以使所述表面的多个特定区域变形，且其中所述第二传感器部分包括实质上接近于所述表面的每个所述特定区域而定位的导体，以便以所述第二灵敏度接收在所述表面的每个所述特定区域处提供的用户输入。
11.如权利要求9所述的用户接ロ系统，其中所述第一传感器部分和所述第二传感器部分的所述导体分别发射第一电场和第二电场，且其中所述第一电场和所述第二电场中的波动被检測，以接收在所述表面上的用户输入。
12.如权利要求11所述的用户接ロ系统，其中所述第一电场和所述第二电场被配置成随着所述用户的手指实质上出现在所述电场内而波动。
13.如权利要求11所述的用户接ロ系统，其中所述第二传感器部分包括都实质上接近于所述表面的所述特定区域而布置的第一导体和第二导体，且其中所述第二电场被配置成当输入实质上接近于所述表面的所述特定区域而被提供时随着所述第一导体和所述第二导体之间的距离的变化而波动。
14.如权利要求13所述的用户接ロ系统，其中所述第二传感器部分的所述第一导体和所述第二导体实质上接近于所述表面的所述特定区域而布置在所述流体容器内。
15.如权利要求11所述的用户接ロ系统，其中所述第二传感器部分包括比所述第一传感器部分产生更高数目的可检测电场波动的一定密度的导体。
16.如权利要求15所述的用户接ロ系统，还包括处理器，所述处理器区分开在所述第ニ传感器部分中的电场波动，并基于检测到的波动确定所述用户输入相对于所述特定区域的位置。
17.如权利要求11所述的用户接ロ系统，还包括处理器，且其中所述第一电场中的波动与所述第二电场中的波动实质上是可区分的，且其中所述处理器被配置成相对于所述第ニ电场中的波动基于所述第一电场中的波动而来确定所述用户输入的位置。
18.如权利要求17所述的用户接ロ系统，其中所述第一电场具有第一频率，且所述第ニ电场具有第二频率。
19.如权利要求I所述的用户接ロ系统，还包括检测用户触摸并解释所述用户触摸的处理器。
20.如权利要求19所述的用户接ロ系统，其中所述处理器被配置成在所述位移设备使所述表面的所述特定区域变形时以所述第二灵敏度检测用户输入。
21.如权利要求20所述的用户接ロ系统，其中所述处理器还被配置成激活所述电容式传感器系统的所述第二灵敏度。
22.如权利要求19所述的用户接ロ系统，其中所述处理器被配置成以第一模式和第二模式操作，所述第一模式对接近于所述表面的所述特定区域的用户输入提供与在所述表面的另ー个区域处实质上同时接收的用户输入实质上相等的权重，在所述第二模式中，所述处理器优先于在所述表面的其它区域处实质上同时接收的用户输入而优先考虑在所述表面的所述特定区域处接收的用户输入。
23.如权利要求22所述的用户接ロ系统，其中所述处理器被配置成在所述位移设备使所述表面的所述特定区域变形时以所述第二模式操作。
24.一种用于接收用户输入的方法，包括 提供接收用户输入的触觉接ロ层，所述触觉接ロ层界定表面并包括一定体积的流体以及位移设备，所述位移设备操作所述一定体积的流体以使所述表面的特定区域变形成触觉上可区别的形态； 提供具有发射电磁场的多个导体的电容式传感器系统，所述电容式传感器系统接收和检测在所述表面上的用户输入的位置； 配置所述电容式传感器系统以第一灵敏度检测在所述表面上的用户输入；以及 配置所述电容式传感器系统以比所述第一灵敏度高的第二灵敏度检测实质上接近于所述表面的所述特定区域的用户输入。
25.如权利要求24所述的方法，其中配置所述电容式传感器系统以所述第一灵敏度和所述第二灵敏度检测用户输入的步骤包括配置所述电容式传感器系统以所述第一灵敏度和所述第二灵敏度检测多于ー个实质上同时发生的用户输入。
26.如权利要求24所述的方法，还包括优先于在所述表面的另ー个区域处实质上同时检测到的用户输入而优先考虑实质上接近于所述表面的所述特定区域检测到的用户输入的步骤。
27.如权利要求26所述的方法，其中优先考虑实质上接近于所述表面的所述特定区域检测到的用户输入的步骤包括在所述表面的所述特定区域被变形成触觉上可区别的形态时优先考虑实质上接近于所述表面的所述特定区域检测到的用户输入。
28.如权利要求24所述的方法，其中提供电容式传感器系统的步骤包括从所述导体发射电场并检测所述电场中的波动以检测用户输入。
29.如权利要求28所述的方法,其中发射电场包括发射第一电场以及与所述第一电场实质上可区分的第二电场，并基于在所述第一电场和所述第二电场中的检测到的波动来检测所述用户输入的位置。
30.如权利要求29所述的方法，其中发射实质上可区分的第一电场和第二电场的步骤包括以第一频率发射所述第一电场以及以第二频率发射所述第二电场。
31.如权利要求24所述的方法，其中配置所述电容式传感器以比所述第一灵敏度高的第二灵敏度检测实质上接近于所述表面的所述特定区域的用户输入包括相对于所述表面的剰余部分，在实质上接近于所述表面的所述特定区域处布置较高密度的导体，来以所述第二灵敏度检测实质上接近于所述表面的所述特定区域的用户输入。
32.如权利要求24所述的方法，其中配置所述电容式传感器以比所述第一灵敏度高的第二灵敏度检测实质上接近于所述表面的所述特定区域的用户输入包括将所述一定体积的流体布置在所述触觉接ロ层内，以操作所述电容式传感器的所述导体的所述电磁场来增加实质上接近于所述表面的所述特定区域的灵敏度。
33.如权利要求24所述的方法，其中配置所述电容式传感器以比所述第一灵敏度高的第二灵敏度检测实质上接近于所述表面的所述特定区域的用户输入包括将导体布置在实质上接近于所述表面的所述特定区域处，所述导体以所述第二灵敏度检测实质上接近于所述表面的所述特定区域的用户输入。
34.如权利要求33所述的方法，其中将导体布置在所述特定区域处的步骤包括在实质上接近于所述特定区域处布置第一导体和第二导体，并当用户输入在所述表面的所述特定区域处被提供时允许所述第一导体和所述第二导体之间的距离实质上改变，以便以所述第二灵敏度检测用户输入。
35.一种用户接ロ系统，包括 板，其界定表面并至少部分地界定布置在所述表面下面的流体容器； 所述流体容器内的一定体积的流体； 位移设备，其影响所述流体容器内的所述一定体积的流体，以使所述流体容器的至少一部分膨胀和收缩，从而使所述表面的特定区域变形；以及 导体装置，所述导体装置被布置成实质上接近于所述表面的所述特定区域，所述导体装置检测使所述表面的变形的特定区域变形的用户输入以及在所述表面的其它区域上提供的用户输入。
36.如权利要求35所述的用户接ロ系统，其中所述位移设备影响所述流体容器的体积，以使所述流体容器的多个部分膨胀和收缩，从而使所述表面的多个特定区域变形，且其中所述导体装置包括实质上接近于所述表面的每ー个特定区域布置的导体装置，每个导体检测使所述变形的特定区域变形的用户输入并合作来检测在所述表面的其它区域上提供的用户输入。
37.如权利要求36所述的用户接ロ系统，其中实质上接近于所述表面的每ー个特定区域的所述导体装置合作来发射随着用户输入的出现而波动的电磁场，且其中实质上接近于所述表面的每ー个特定区域的所述导体装置合作来各自通过检测所述电磁场中的波动并基于检测到的波动计算所述用户输入的位置而检测在所述表面的其它区域上提供的用户输入。
全文摘要
公开了用户接口系统，其包括板，其界定表面并至少部分地界定布置在表面下面的流体容器；流体容器内的流体的体积；位移设备，其影响流体容器内的流体的体积，以使流体容器的至少一部分膨胀和收缩，从而使表面的特定区域变形；以及传感器系统，其被配置成以第一灵敏度接收表面上的用户输入，并被配置成以高于第一灵敏度的第二灵敏度接收实质上接近于表面的特定区域的用户输入。
文档编号G06F3/041GK102782617SQ201080057602
公开日2012年11月14日 申请日期2010年12月21日 优先权日2009年12月21日
发明者克雷格·迈克尔·切希拉, 纳撒尼尔·马克·萨尔, 迈卡·B·亚里 申请人:泰克图斯科技公司, 纳撒尼尔·马克·萨尔