混合力测量的制作方法

本发明总体上涉及电子设备。

背景技术：

包括接近传感器设备（通常也称为触摸板或触摸传感器设备）的输入设备被广泛地用在多种电子系统中。接近传感器设备典型地包括常常通过表面来区分的感测区，在其中接近传感器设备确定一个或多个输入对象的存在、位置和/或运动。接近传感器设备可以用于为电子系统提供界面。例如，接近传感器设备常常被用作用于较大计算系统的输入设备（诸如集成在笔记本或台式计算机中或者在其外围的不透明触摸板）。接近传感器设备也常常被用在较小计算系统中（诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏）。

技术实现要素：

总体上，在一个方面，一个或多个实施例涉及用于混合力感测的方法，包括获取至少一个框架侧电极的绝对电容的绝对电容测量值，获取所述至少一个框架侧电极和至少一个显示器侧电极之间的互电容的互电容测量值。该方法还包括从绝对电容测量值确定绝对电容导出力，从互电容测量值确定互电容导出力，以及组合绝对电容导出力和互电容导出力以获得组合力。该方法还包括基于组合力来执行动作。

总体上，在一个方面，一个或多个实施例涉及包括至少一个框架侧电极、至少一个显示器侧电极和处理系统的输入设备。处理系统被配置为获取至少一个框架侧电极的绝对电容的绝对电容测量值，获取至少一个框架侧电极与至少一个显示器侧电极之间的互电容的互电容测量值。该处理系统还被配置为从绝对电容测量值确定绝对电容导出力，从互电容测量值确定互电容导出力，并将绝对电容导出力和互电容导出力组合以获得组合力。处理系统还被配置为基于组合的力执行动作。

总体上，在一个方面，一个或多个实施例涉及用于混合力感测的处理系统，包括具有下列功能的传感器电路：获取至少一个框架侧电极的绝对电容的绝对电容测量值，以及获取所述至少一个框架侧电极与至少一个显示器侧电极之间的互电容的互电容测量值。处理系统还包括具有下列功能的处理电路：从绝对电容测量值确定绝对电容导出力，从互电容测量值确定互电容导出力，组合绝对电容导出力和互电容导出力以获得组合力，并且基于组合力执行动作。

根据以下的描述和所附权利要求，本发明的其它方面将是明显的。

附图说明

在下文中将结合附图来描述本发明的优选示例性实施例，其中相似的标号表示相似的单元，以及：

图1和图2是包括根据本发明的实施例的输入装置的示例性系统的框图；

图3示出了根据本发明的一个或多个实施例的流程图；以及

图4.1、4.2、4.3和4.4示出了根据本发明的一个或多个实施例的时间序列。

具体实施方式

以下的具体实施方式在本质上仅仅是示例性的并且不意图限制本发明或本发明的应用和用途。此外，不意在被在前的技术领域、背景技术、发明内容或以下的具体实施方式中呈现的任何明示的或暗示的理论所约束。

在本发明的实施例的以下具体实施方式中，阐述了许多具体细节，以便提供对本发明的更透彻的理解。然而，对于本领域普通技术人员将明显的是，本发明可以在没有这些具体细节的情况下实践。在其它实例中，尚未详细地描述熟知的特征以避免不必要地使描述变得复杂。

贯穿本申请，序数（例如，第一、第二、第三等）可以用作元素（即，本申请中的任何名词）的形容词。序数的使用既不暗示或创建元素的任何特定排序，也不将任何元素限制为仅单个元素，除非诸如通过措辞“之前”、“之后”、“单个”和其它这样的用辞的使用而明确地公开。相反，序数的使用是要在元素之间进行辨别。作为示例，第一元素不同于第二元素，并且第一元素可以涵盖多于一个元素并在元素的排序中在第二元素之后（或在第二元素之前）。

本发明的各种实施例提供了促进改进的可用性的输入设备和方法。

现在转向附图，图1是根据本发明的实施例的示例性输入设备（100）的框图。输入设备（100）可以被配置成向电子系统（未示出）提供输入。如在本文档中所使用的那样，术语“电子系统”（或“电子设备”）宽泛地指能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的一些非限制性示例包括所有大小和形状的个人计算机，诸如台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板电脑、网络浏览器、电子书阅读器和个人数字助理（pda）。附加示例电子系统包括复合输入设备，诸如包括输入设备（100）和分离的操纵杆或按键开关的物理键盘。另外的示例电子系统包括外围设备，诸如数据输入设备（包括遥控装置和鼠标）、以及数据输出设备（包括显示屏和打印机）。其它示例包括远程终端、信息站和视频游戏机（例如，视频游戏控制台、便携式游戏设备等）。其它示例包括通信设备（包括蜂窝电话，诸如智能电话）、以及媒体设备（包括记录器、编辑器和播放器，诸如电视、机顶盒、音乐播放器、数码相框和数码相机）。另外，电子系统可以是输入设备的主设备或从设备。

输入设备（100）可以被实现为电子系统的物理部分，或者可以与电子系统在物理上分离。此外，输入设备（100）的部分可以是电子系统的部分。例如，确定模块的全部或部分可以被实现在电子系统的设备驱动器中。在适当的情况下，输入设备（100）可以使用以下各项中的任何一项或多项来与电子系统的部分通信：总线、网络和其它有线或无线互连件。示例包括i2c、spi、ps/2、通用串行总线（usb）、蓝牙、rf和irda。

在图1中，将输入设备（100）示出为被配置成在感测区（120）中感测由一个或多个输入对象（140）提供的输入的接近传感器设备（常常也称为“触摸板”或“触摸传感器设备”）。示例输入对象包括手指和触针，如图1中所示。贯穿本说明书，使用单数形式的输入对象。尽管使用单数形式，但是在感测区（120）中可以存在多个输入对象。此外，哪些特定输入对象处于感测区中可以在一个或多个姿势的过程中改变。为了避免不必要地使描述变得复杂，单数形式的输入对象被使用并指代所有以上变型。

感测区（120）涵盖输入设备（100）上方、周围、其中和/或附近的任何空间，在其中输入设备（100）能够检测用户输入（例如，由一个或多个输入对象（140）提供的用户输入）。特定感测区的大小、形状和位置可以因实施例而很大地不同。

在一些实施例中，感测区（120）从输入设备（100）的表面沿一个或多个方向延伸到空间中，直到信噪比阻碍充分精确的对象检测。在输入设备的表面上方的延伸可以被称为上表面感测区。在各种实施例中，该感测区（120）沿特定方向延伸到的距离可以在小于一毫米、数毫米、数厘米或更大的数量级上，并且可以随所使用的感测技术的类型和所期望的精度而显著地变化因此，一些实施例感测输入，其包括没有与输入设备（100）的任何表面的接触、与输入设备（100）的输入表面（例如，触摸表面）的接触、以某个量的施加力或压力耦合的与输入设备（100）的输入表面的接触、和/或其组合。在各种实施例中，输入表面可以由传感器电极位于其中的壳体的表面、由应用在传感器电极或任何壳体之上的面板等提供。在一些实施例中，感测区（120）在被投影到输入设备（100）的输入表面上时具有矩形形状。

输入设备（100）可以利用传感器部件和感测技术的任何组合来检测感测区（120）中的用户输入。输入设备（100）包括用于检测用户输入的一个或多个感测元件。作为若干个非限制性示例，输入设备（100）可以使用电容性技术、弹性技术、电阻性技术、电感性技术、磁性技术、声学技术、超声技术和/或光学技术。

一些实现方式被配置成提供横跨一维、二维、三维或更高维空间的图像。一些实现方式被配置成提供输入沿着特定轴或平面的投影。此外，一些实现方式可以被配置成提供一个或多个图像和一个或多个投影的组合。

在输入设备（100）的一些电阻性实现方式中，柔性且导电第一层通过一个或多个间隔物元件与导电第二层分离。在操作期间，跨越多层创建一个或多个电压梯度。按压柔性第一层可以使其充分弯曲以创建多层之间的电接触，导致反映多层之间的（一个或多个）接触点的电压输出。这些电压输出可以被用于确定位置信息。

在输入设备（100）的一些电感性实现方式中，一个或多个感测元件拾取由谐振线圈或线圈对感应出的回路电流。电流的幅度、相位和频率的某个组合然后可以被用于确定位置信息。

在输入设备（100）的一些电容性实现方式中，施加电压或电流以创建电场。附近的输入对象引起电场的改变，并且产生电容性耦合的可检测改变，其可以作为电压、电流等的改变而被检测。

一些电容性实现方式利用电容性感测元件的阵列或其它规则或非规则图案来创建电场。在一些电容性实现方式中，分离感测元件可以欧姆地短接在一起以形成更大的传感器电极。一些电容性实现方式利用电阻片，其可以是均匀电阻性的。

一些电容性实现方式利用基于传感器电极与输入对象之间的电容性耦合的改变的“自电容”（或“绝对电容”）感测方法。在各种实施例中，靠近传感器电极的输入对象更改靠近传感器电极的电场，从而改变所测量的电容性耦合。在一个实现方式中，绝对电容感测方法通过关于参考电压（例如，系统接地）调制传感器电极和通过检测传感器电极与输入对象之间的电容性耦合来进行操作。参考电压可以是基本上恒定的电压或变化的电压，并且在各种实施例中，参考电压可以是系统接地。使用绝对电容感测方法获取的测量结果可以被称为绝对电容测量值。

一些电容性实现方式利用基于传感器电极之间的电容性耦合的改变的“互电容”（或“跨电容”）感测方法。在各种实施例中，靠近传感器电极的输入对象更改传感器电极之间的电场，从而改变所测量的电容性耦合。在一个实现方式中，互电容感测方法通过检测一个或多个发射器传感器电极（也就是“发射器电极”或“发射器”）与一个或多个接收器传感器电极（也就是“接收器电极”或“接收器”）之间的电容性耦合来进行操作。可以相对于参考电压（例如，系统接地）调制发射器传感器电极以发射发射器信号。接收器传感器电极可以相对于参考电压被保持基本上恒定以促进作为结果的信号的接收。参考电压可以是基本上恒定的电压，并且在各种实施例中，参考电压可以是系统接地。在一些实施例中，发射器传感器电极可以均被调制。发射器电极相对于接收器电极被调制以发射发射器信号并促进作为结果的信号的接收。作为结果的信号可以包括对应于一个或多个发射器信号和/或对应于一个或多个环境干扰源（例如，其它电磁信号）的（一种或多种）影响。该（一种或多种）影响可以是发射器信号、由一个或多个输入对象和/或环境干扰引起的发射器信号的改变、或其它这样的影响。传感器电极可以是专用的发射器或接收器，或者传感器电极可以被配置成既发射又接收。使用互电容感测方法获取的测量结果可以被称为互电容测量值。

此外，传感器电极可以具有变化的形状和/或大小。相同形状和/或大小的传感器电极可以在相同组中或者可以不在相同组中。例如，在一些实施例中，接收器电极可以具有相同形状和/或大小，而在其它实施例中，接收器电极可以是变化的形状和/或大小。

在图1中，处理系统（110）被示出为输入设备（100）的部分。处理系统（110）被配置成操作输入设备（100）的硬件以检测感测区（120）中的输入。处理系统（110）包括一个或多个集成电路（ic）和/或其它电路部件中的部分或全部。例如，用于互电容传感器设备的处理系统可以包括被配置成利用发射器传感器电极发射信号的发射器电路和/或被配置成利用接收器传感器电极接收信号的接收器电路。此外，用于绝对电容传感器设备的处理系统可以包括被配置成将绝对电容信号驱动到传感器电极上的驱动器电路和/或被配置成利用那些传感器电极接收信号的接收器电路。在一个或多个实施例中，用于组合的互电容和绝对电容传感器设备的处理系统可以包括以上描述的互电容电路和绝对电容电路的任何组合。在一些实施例中，处理系统（110）还包括电子可读指令，诸如固件代码、软件代码等等。在一些实施例中，将构成处理系统（110）的部件定位在一起，诸如靠近输入设备（100）的（一个或多个）感测元件。在其它实施例中，处理系统（110）的部件与接近于输入设备（100）的（一个或多个）感测元件的一个或多个部件和在其它位置处的一个或多个部件在物理上分离。例如，输入设备（100）可以是耦合到计算设备的外围设备，并且处理系统（110）可以包括被配置成在计算设备的中央处理单元上运行的软件以及与该中央处理单元分离的一个或多个ic（可能具有关联的固件）。作为另一示例，输入设备（100）可以在物理上集成在移动设备中，并且处理系统（110）可以包括作为移动设备的主处理器的部分的电路和固件。在一些实施例中，处理系统（110）专用于实现输入设备（100）。在其它实施例中，处理系统（110）也执行其它功能，诸如操作显示屏、驱动触觉致动器等。

处理系统（110）可以被实现为处理处理系统（110）的不同功能的模块集合。每一个模块可以包括作为处理系统（110）的一部分的电路、固件、软件或其组合。在各种实施例中，可以使用模块的不同组合。例如，如图1中所示，处理系统（110）可以包括确定模块（150）和传感器模块（160）。确定模块（150）可以包括用于以下的功能性：确定何时至少一个输入对象处于感测区中，确定信噪比，确定输入对象的位置信息，识别姿势，基于姿势、姿势的组合或其它信息来确定要执行的动作，和/或执行其它操作。

传感器模块（160）可以包括用于驱动感测元件以发射发射器信号和接收作为结果的信号的功能性。例如，传感器模块（160）可以包括耦合到感测元件的传感器电路。例如，传感器模块（160）可以包括发射器模块和接收器模块。发射器模块可以包括耦合到感测元件的发射部分的发射器电路。接收器模块可以包括耦合到感测元件的接收部分的接收器电路，并且可以包括用于接收作为结果的信号的功能性。

尽管图1仅示出了确定模块（150）和传感器模块（160），但是根据本发明的一个或多个实施例可以存在替换的或附加的模块。这样的替换的或附加的模块可以对应于与以上讨论的模块中的一个或多个不同的模块或子模块。示例替换的或附加的模块包括用于操作诸如传感器电极和显示屏之类的硬件的硬件操作模块，用于处理诸如传感器信号和位置信息之类的数据的数据处理模块，用于报告信息的报告模块，以及被配置成识别诸如模式改变姿势之类的姿势的识别模块和用于改变操作模式的模式改变模块。此外，各种模块可以被组合在分离的集成电路中。例如，第一模块可以被至少部分地包括在第一集成电路内，并且分离的模块可以被至少部分地包括在第二集成电路内。此外，单个模块的多个部分可以横跨多个集成电路。在一些实施例中，作为整体的处理系统可以执行各种模块的操作。

在一些实施例中，处理系统（110）通过引起一个或多个动作而直接响应于感测区（120）中的用户输入（或没有用户输入）。示例动作包括改变操作模式以及诸如光标移动、选择、菜单导航和其它功能之类的图形用户界面（gui）动作。在一些实施例中，处理系统（110）向电子系统的某个部分（例如，向与处理系统（110）分离的电子系统的中央处理系统，如果这样的分离中央处理系统存在的话）提供关于输入（或没有输入）的信息。在一些实施例中，电子系统的某个部分处理从处理系统（110）接收的信息以作用于用户输入，诸如促进完整范围的动作，包括模式改变动作和gui动作。

例如，在一些实施例中，处理系统（110）操作输入设备（100）的（一个或多个）感测元件以产生指示感测区（120）中的输入（或没有输入）的电信号。处理系统（110）可以在产生提供给电子系统的信息时对电信号执行任何适当量的处理。例如，处理系统（110）可以对从传感器电极获得的模拟电信号进行数字化。作为另一示例，处理系统（110）可以执行滤波或其它信号调整。作为又一示例，处理系统（110）可以减去或以其它方式计及基线，使得信息反映电信号与基线之间的差。作为又另外的示例，处理系统（110）可以确定位置信息、辨识作为命令的输入、辨识笔迹等。

如本文中所使用的“位置信息”宽泛地涵盖绝对位置、相对位置、速度、加速度和其它类型的空间信息。示例性“零维”位置信息包括近/远或接触/无接触信息。示例性“一维”位置信息包括沿轴的位置。示例性“二维”位置信息包括平面中的运动。示例性“三维”位置信息包括空间中的瞬时或平均速度。另外的示例包括空间信息的其它表示。也可以确定和/或存储关于一个或多个类型的位置信息的历史数据，包括例如随时间追踪位置、运动或瞬时速度的历史数据。

在一些实施例中，利用由处理系统（110）或由某个其它处理系统操作的附加输入部件来实现输入设备（100）。这些附加输入部件可以提供用于感测区（120）中的输入的冗余功能性或某个其它功能性。图1示出了可以被用于促进使用输入设备（100）来选择项目的靠近感测区（120）的按钮（130）。其它类型的附加输入部件包括滑块、球、轮、开关等。相反地，在一些实施例中，可以不利用其它输入部件来实现输入设备（100）。

在一些实施例中，输入设备（100）包括触摸屏界面，并且感测区（120）重叠显示屏的激活区域的至少一部分。例如，输入设备（100）可以包括覆盖显示屏的基本上透明的传感器电极并且为关联的电子系统提供触摸屏界面。显示屏可以是能够向用户显示视觉界面的任何类型的动态显示器，并且可以包括任何类型的发光二极管（led）、有机led（oled）、阴极射线管（crt）、液晶显示器（lcd）、等离子体、电致发光（el）或其它显示技术。输入设备（100）和显示屏可以共享物理元件。例如，一些实施例可以利用相同的电学部件中的一些以用于显示和感测。在各种实施例中，显示设备的一个或多个显示电极可以被配置用于显示更新和输入感测二者。作为另一示例，显示屏可以由处理系统（110）部分地或全部地操作。

应当理解的是，尽管在完全发挥作用的装置的上下文中描述了本发明的许多实施例，但是本发明的机制能够以多种形式作为程序产品（例如，软件）被分发。例如，本发明的机制可以被实现和分发为可被电子处理器读取的信息承载介质（例如，可被处理系统（110）读取的非瞬态计算机可读和/或可记录/可写信息承载介质）上的软件程序。另外，本发明的实施例同样地适用，不管被用于执行该分发的介质的特定类型如何。例如，以计算机可读程序代码形式的用于执行本发明的实施例的软件指令可以整体上或部分地临时或永久存储在非瞬态计算机可读存储介质上。非瞬态、电子可读介质的示例包括各种盘、物理存储器、存储器、存储棒、存储卡、存储模块和/或任何其它计算机可读存储介质。电子可读介质可以基于闪速存储技术、光学存储技术、磁性存储技术、全息存储技术、或任何其它存储技术。

尽管未在图1中示出，但是处理系统、输入设备和/或主机系统可以包括一个或多个计算机处理器、关联的存储器（例如，随机存取存储器（ram）、高速缓冲存储器、闪速存储器等）、一个或多个存储设备（例如，硬盘、诸如紧致盘（cd）驱动或数字通用盘（dvd）驱动之类的光学驱动、闪速存储棒等）、以及许多其它元件和功能性。（一个或多个）计算机处理器可以是用于处理指令的集成电路。例如，（一个或多个）计算机处理器可以是处理器的一个或多个核心或微核心。此外，一个或多个实施例的一个或多个元件可以被定位在远程位置处并通过网络连接到其它元件。此外，本发明的实施例可以被实现在具有若干个节点的分布式系统上，其中本发明的每一个部分可以被定位在分布式系统内的不同节点上。在本发明的一个实施例中，节点对应于不同的计算设备。可替换地，节点可以对应于具有关联的物理存储器的计算机处理器。节点可以可替换地对应于具有共享的存储器和/或资源的计算机处理器或计算机处理器的微核心。

图2示出了根据本发明的一个或多个实施例的输入装置（200）的横截面图。具体地，图2示出了用于感测感测区域上的输入对象和力的输入装置中的电极的示例堆叠。该图未按比例绘制。例如，电极的尺寸和布局可以改变而不脱离本发明的范围。

如图2所示，根据本发明的一个或多个实施例，盖和显示器（202）形成输入设备的顶层。盖是显示器上的保护盖。例如，盖可以由玻璃或其他透明材料制成。该显示器包括用于呈现界面的电子器件。

根据本发明的一个或多个实施例，盖和显示器（202）连接到导电框架（204）。连接可以使用紧固件（未示出）。换句话说，紧固件可以在附接点（未示出）处将盖和显示器中的一个或两个连接到导电框架。例如，紧固件可以是粘合剂（例如，焊接、焊料、水泥、胶水）、卷边、安装支架或其它硬件连接器、或其它类型的紧固件。附接点是紧固件将盖和显示器（202）连接到导电框架（204）所在的点。例如，附接点可以在输入表面和/或显示器的边缘周围。在不脱离本发明的范围的情况下，可以存在其他连接点。紧固件可能影响盖和显示器的弯曲特性。换句话说，弯曲量可以根据所使用的紧固件的类型和附接点的位置而改变。

导电框架（204）是由导电材料制成的输入装置的物理结构。例如，导电框架（204）可以由金属制成。导电框架可以是输入装置的中间框架或外壳。中间框架位于输入设备的中间部分，其跨越输入设备并提供支撑结构。外壳是封闭输入设备以保护输入设备的壳体。

在盖和显示器（202）与导电框架（204）之间是第一基板（206）、一个或多个显示器侧电极（208）（例如电极a（210）、电极b（2126）、电极c（214））、第一可压缩层（216）、一个或多个框架侧电极（218）（例如电极d（220）、电极e（222）、电极f（224））、第二基板（226）和第二可压缩层（228）。以下将讨论这些部件中的每一个。

第一可压缩层（216）和第二可压缩层（228）是被配置为至少沿垂直于盖和显示器（202）的表面的方向进行压缩的层。换句话说，当向输入表面（例如盖）施加力时，该力使得一个或两个可压缩层压缩。压缩量可以在可压缩层范围内变化，并且可以取决于盖和显示器（202）的弯曲特性。可压缩层（例如第一可压缩层（216）和第二可压缩层（228））可以由泡沫、空气或其它可压缩材料制成。可压缩层（例如第一可压缩层（216）和第二可压缩层（228））可以是相同或不同的材料，可以具有孔、气泡、各种密度或其它特征。特别地，如果可压缩层由不同的材料制成，则可压缩层可以响应于施加到输入表面的力而在不同的时间和以不同的量开始压缩。

如图1所示，第一可压缩层位于显示器侧电极（208）和框架侧电极（218）之间。显示器侧电极（208）是比框架侧电极（218）更靠近盖子和显示器（202）的一个或多个电极（例如上面参考图1讨论的电极）的集合。相反，框架侧电极（218）是比显示器侧电极（208）更靠近导电框架（204）的一个或多个电极（例如参考图1讨论的电极）的集合。因此，当第一可压缩层（216）压缩时，显示器侧电极（208）向框架侧电极（218）更靠近地移动。在一个或多个实施例中，显示器侧电极（208）和框架侧电极（218）被配置为执行互电容感测。例如，显示器侧电极（208）可以是发送感测信号的发射器电极，而框架侧电极（218）可以是接收包括感测信号的影响的作为结果的信号的接收器电极。作为另一示例，框架侧电极（218）可以是发送感测信号的发射器电极，并且显示器侧电极（208）可以是接收包括感测信号的影响的作为结果的信号的接收器电极。当显示器侧电极（208）向框架侧电极（218）更靠近地移动（例如，通过第一电容层的压缩）时，显示器侧电极（208）与框架侧电极（218）之间的互电容（cm（230））发生变化。一个或多个实施例使用变化的幅度来检测施加到输入表面的力。

框架侧电极（218）还包括执行绝对电容感测并测量绝对电容（ca（232））的功能。换句话说，框架侧电极（218）被利用感测信号进行调制。当第二可压缩层压缩时，框架侧电极（218）向导电框架（204）更靠近地移动。朝向导电框架（204）的移动增加了对地的寄生电容。换句话说，导电框架（204）影响测量得到的框架侧电极（218）的绝对电容。导电框架不发送或接收感测信号。

在一个或多个实施例中，第一基板（206）构造成安装显示器侧电极（208）。第二基板（226）构造成安装框架侧电极（226）。尽管图2示出了在基板的特定侧面上的电极，电极可以在相应基板的一侧或两侧。

虽然图1和图2示出了部件的配置，但是可以使用其他配置而不脱离本发明的范围。例如，可以组合各种部件以创建单个部件。作为另一示例，由单个部件执行的功能可以由两个或更多个部件执行。以下是根据一个或多个实施例的不同配置的各种示例。不同的配置并非穷举性的。此外，本文公开的各种配置可以几乎以任何预期的方式组合。

此外，虽然图2示出了区分开来的显示器和显示器侧电极，但是显示器侧电极可以是与显示器中的电极相同的电极。例如，一个或多个实施例可以使用单元内感测，由此显示器包含显示器侧电极作为单层。因此，第一基板和分开的显示器侧电极和显示器可能不存在。例如，可以将显示器的部件用作发射器电极，从而消除对第一基板的需要。

此外，电极的数量、大小、形状和面积可以不同于图2所示的那些。例如，尽管图2示出了每个框架侧电极与单独对应的显示器侧电极相对，但是框架侧电极可以与多个显示器侧电极相对（例如通过使框架侧电极大于显示器侧电极和/或在不同的方向上大于显示器侧电极）。相反，显示器侧电极可以与多个框架侧电极相对。此外，任何数量的显示器和框架侧电极可以仅部分地垂直对准，或者根本不垂直对齐。

在一个或多个实施例中，第二可压缩层（228）是气隙。在这种情况下，可以使用一个或多个实施例来减轻不能将框架侧电极安装到框架上的制造限制的影响。换句话说，当框架侧电极未安装到导电框架时，在框架侧电极和导电框架之间可能存在气隙。一个或多个实施例用框架侧电极执行绝对电容感测以检测至少一部分力，由此该部分仅影响绝对电容（232）而不影响互电容（230）。来自绝对电容测量值的力与来自互电容测量值的力聚合以确定总的力。因此，即使当第二可压缩层伴随制造过程而存在时，一个或多个实施例也可在输入表面上产生更准确的力估计。

图3示出了根据本发明的一个或多个实施例的流程图。虽然顺序地呈现和描述了该流程图中的各个步骤，但是本领域普通技术人员将会理解，一些或所有步骤可以以不同的顺序被执行，可以被组合或被省略，并且一些或所有步骤可以被并行执行。此外，可以主动地或被动地执行这些步骤。例如，根据本发明的一个或多个实施例，可以使用轮询或中断驱动来执行一些步骤。

在步骤301中，根据本发明的一个或多个实施例，使用至少一个框架侧电极（多个电极）来获取绝对电容测量值。通过确定被添加到框架侧电极以使框架侧电极的电位增加一个单位的电荷量来确定绝对电容或自电容。为了确定绝对电容，利用调制的感测信号驱动框架侧电极以确定电荷量。获得每个框架侧电极的测量值。例如，可以一次或在不同时间获得测量值。

在步骤303中，从绝对电容测量值确定绝对电容导出力。绝对电容导出力是从绝对电容感测确定的力。因为导电框架影响绝对电容，所以随着到导电框架的距离减小（源于因输入表面上的力压缩第二可压缩层），对绝对电容测量值的影响越大。在一个或多个实施例中，处理在步骤301中确定的原始测量值以减去基线并执行任何其它滤波。可以将经过滤波的测量值与弯曲模型进行比较以确定每个位置的力。基于弯曲模型可以确定力。

在步骤305中，根据本发明的一个或多个实施例，使用至少一个框架侧电极和至少一个显示器侧电极来获取互电容测量值。可以通过使用发射机电极（例如框架侧电极、显示器侧电极）发射发射机信号来获得互电容测量值。使用作为接收器电极（例如分别是显示器侧电极、框架侧电极）的另一个电极来接收作为结果的信号。

在步骤307中，从互电容测量值确定互电容导出力。互电容导出力是从互电容感测确定的力。作为结果的信号可以包括噪声的影响，其可以从测量中估计和减去。作为结果的信号也受到框架侧电极和对应的显示器侧电极之间的距离的影响。因此，随着距离的变化，测量值的幅度也发生变化并且可以被用于确定力。换句话说，可以生成增量图像并将其与用于输入设备的弯曲模型进行比较。弯曲模型提供了力、弯曲和测量值之间的相关性。基于比较，确定互电容导出力。

在步骤309中，根据本发明的一个或多个实施例，组合互电容导出力和绝对电容导出力以获得组合力。例如，组合可以是两个力的总和。此外，求和可以基于像素、输入对象、整个输入设备或不同的尺度来执行。例如，如果基于输入对象，则每个输入对象可存在单独的互电容导出力和绝对电容导出力。因此对于每个输入对象，将对应于输入对象的对应的互电容导出力和对应的绝对电容导出力组合为输入对象的组合力。作为另一示例，可以在电容像素的基础上组合测量值。

在步骤311中，根据本发明的一个或多个实施例，基于组合力来执行动作。例如，动作可能是向主机设备报告该力。作为另一示例，动作可以是改变显示器上的图形用户界面，在输入设备上执行功能以改变输入设备的状态，或者基于所确定的力执行任何其他操作。

以下示例仅用于说明目的而不意图限制本发明的范围。图4.1、4.2、4.3和4.4示出了根据本发明的一个或多个实施例的输入设备的示例性时间序列图。该示例未按比例绘制。在该示例中，考虑输入对象（如手指）按下输入设备的盖和显示器的场景。在该示例中，输入装置包括盖和显示器（400）、用于安装显示器侧电极（例如电极1（404）、电极2（406））的第一基板和用于安装框架侧电极（例如电极3（410）、电极4（412））的第二基板（408）。在显示器侧电极和框架侧电极之间是由泡沫（414）制成的可压缩层。在框架侧电极和壳体（416）之间是气隙（418）。示例图4.1、4.2、4.3和4.4显示正在执行按压的输入装置。

图4.1示出了根据本发明的一个或多个实施例的在时间t1（420）的示例图。在时间t1，输入对象已经接触感测区域，并且仅在感测区域上提供了大小可忽略的力。框架侧电极测量ca1（422）的绝对电容。此外，在显示器侧电极和框架侧电极之间获取cm1（424）的互电容测量值。

继续所述示例，图4.2示出了根据本发明的一个或多个实施例的在时间t2（430）的示例图。在时间t2，输入对象已经接触感测区域并开始以更大的力量按压。气隙（418）的压缩使框架侧电极向壳体（416）更靠近地移动。因此，框架侧电极测量ca2（432）的绝对电容。然而，由于泡沫体尚未压缩（因为缺乏足够大的力），所以在显示器侧电极和框架侧电极之间获得的互电容测量值仍然保持为cm1（424）。

继续所述示例，图4.3示出了根据本发明的一个或多个实施例的在时间t3（440）的示例图。在时间t3，输入对象以比在时间t2时更大的力量下压。气隙（418）的进一步压缩使得框架侧电极向壳体（416）更靠近地移动。因此框架侧电极测量ca3（442）的绝对电容。此外，泡沫（414）的压缩使显示器侧电极框架向侧电极更靠近地移动。因此，在显示器侧电极和框架侧电极之间获取的互电容测量值是cm2（444）。

最后，在所述示例中，图4.4示出了根据本发明的一个或多个实施例的在时间t4（450）的示例图。在时间t4，输入对象以比在时间t3时更大的力量下压。然而，气隙（418）已经被完全压缩，并且由此使得在泡沫压缩时有额外的力被反射。因此，与时刻t3的示例类似，框架侧电极测量ca3（442）的绝对电容。此外，泡沫（414）更大程度上的压缩导致显示器侧电极向框架侧电极更靠近地移动。因此，在显示器侧电极和框架侧电极之间获取的互电容测量值是cm3（454）。

在该示例中，每次将从绝对电容测量值和互电容测量值确定的力聚集以获得组合的力。因此，组合的力代表对输入装置的输入表面上的力的更准确的估计。如所示的，一个或多个实施例提供了用于输入装置检测诸如盖和显示器之类的输入表面上的力的机构。因此，输入设备可以基于实现一个或多个实施例而更好地响应于用户。

虽然已经相对于有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于本公开的本领域技术人员将理解，可以设计出不脱离本文所公开的本发明的范围的其他实施例。因此，本发明的范围应仅由所附权利要求限定。