使用底侧力地图的力感测的制作方法_3

文档序号:8269328阅读:来源:国知局
此外,介质2001可存储以上未描述的附加模块和数据结构。
[0041]操作系统2022包括各种过程、指令集、软件部件和/或驱动器以用于控制和管理一般系统任务(例如,存储器管理、存储设备控制、电源管理等),并且有利于各个硬件和软件部件之间的通信。
[0042]通信模块2024有利于通过一个或多个外部端口 2036或经由射频电路2008来与其它设备进行通信,并且包括各种软件部件以用于处理从射频电路2008和/或外部端口2036所接收的数据。
[0043]图形模块2028包括各种已知的软件部件以用于在显示表面上呈现、以动画方式显示和显示图形对象。在触摸I/O设备2012为触敏和力敏显示器(例如触摸屏)的实施例中,图形模块2028包括用于在触敏和力敏显示器上呈现、显示和以动画方式显示对象的部件。
[0044]—种或多种应用程序2030可包括安装在系统2000上的任何应用程序,包括但不限于浏览器、通讯录、联系人列表、电子邮件、即时消息、文字处理、键盘仿真、桌面小部件、支持JAVA的应用程序、加密、数字权限管理、语音识别、语音复制、位置确定能力(诸如由在本文中有时也称为“GPS”的全球定位系统所提供的位置确定能力)、音乐播放器等。
[0045]触摸和施力处理模块2026包括用于执行与触摸I/O设备2012相关联的各种任务的各种软件部件,该各种任务包括但不限于经由触摸I/o设备控制器2032来接收和处理来自I/o设备2012的触摸输入和施力输入。
[0046]系统2000可还包括用于执行如本文结合所示出的和本文所述的其他附图所述的方法/功能的指纹感测模块2038。
[0047]I/O子系统2006耦接到触摸I/O设备2012和一个或多个其它I/O设备2014以用于控制或执行各种功能。触摸I/o设备2012经由触摸I/O设备控制器2032来与处理系统2004进行通信,该触摸I/O设备控制器包括用于处理用户触摸输入和施力输入的各种部件(例如,扫描硬件)。一个或多个其它输入控制器2034从其它I/O设备2014接收电信号或将电信号发送到其它I/O设备2014。其它I/O设备2014可包括物理按钮、拨号盘、滑动开关、操作杆、键盘、触摸板、附加显示屏或它们的任何组合。
[0048]如果被具体化为触摸屏,那么触摸I/O设备2012在⑶I中向用户显示视觉输出。视觉输出可包括文本、图形、视频和它们的任何组合。视觉输出中的一些或全部可对应于用户界面对象。触摸I/O设备2012形成接受来自用户的触摸输入和施力输入的触敏和力敏表面。触摸I/O设备2012和触摸屏控制器2032 (连同介质2001中的任何相关联的模块和/或指令集)检测并跟踪触摸I/o设备2012上的触摸或近似触摸以及在适用情况下的那些触摸的力(以及对触摸的任何移动或释放,和触摸的力的任何改变)并且将所检测到的触摸输入和施力输入转变成与图形对象诸如一个或多个用户界面对象的交互。在将设备2012具体化为触摸屏的情况下,用户可与显示在触摸屏上的图形对象直接进行交互。另选地,在将设备2012具体化为触摸屏之外的触摸设备(例如,触摸板或触控板)的情况下,用户可与在被具体化为I/O设备2014的独立显示屏上显示的图形对象间接进行交互。
[0049]触摸I/O设备2012可类似于以下美国专利申请中所述的多触敏表面:6, 323, 846 (Westerman 等人)、6,570, 557 (Westerman 等人)和 / 或 6,677, 932 (Westerman),和/或美国专利公开2002/0015024A1,它们中的每一者据此以引用方式并入。
[0050]在触摸I/O设备2012为触摸屏的实施例中,触摸屏可使用IXD (液晶显示器)技术、LPD (发光聚合物显示器)技术、OLED (有机LED)或OEL (有机电致发光),尽管在其它实施例中可使用其它显示技术。
[0051]触摸I/O设备2012可基于用户的触摸输入和施力输入以及正被显示的内容和/或计算系统的一种或多种状态来提供反馈。可通过光学(例如光信号或所显示的图像)、机械(例如触觉反馈、触摸反馈、力反馈等)、电气(例如电刺激)、嗅觉、声学(例如嘟嘟声等)等或它们的任何组合方式并且以可变或不可变的方式来传输反馈。
[0052]系统2000还包括用于为各种硬件部件供电的电力系统2044,并且可包括电源管理系统、一个或多个电源、再充电系统、电源故障检测电路、功率转换器或逆变器、电源状态指示器以及通常与便携式设备中的电力的生成、管理和分配相关联的任何其它部件。
[0053]在一些实施例中,外围设备接口 2016、一个或多个处理器2018和存储器控制器2020可在单个芯片诸如处理系统2004上实施。在其他一些实施例中,它们可在单独的芯片上实施。
[0054]另外的系统元件
[0055]在一个实施例中,示例性系统包括耦接至触摸I/O设备2012诸如耦接至力传感器控制器的力传感器。例如,力传感器控制器可被包括在I/o子系统2006中。力传感器控制器可耦接至处理器或其他计算设备,诸如处理器2018或安全处理器2040,其作用在于可测量、计算、估算或以其他方式操纵来自力传感器控制器的信息。在一个实施例中,力传感器可利用耦接至或可访问触摸I/O设备2012的一个或多个处理器或其他计算设备,诸如处理器2018、安全处理器2040或其他设备。在另选的实施例中,力传感器可利用耦接至或可访问触摸I/O设备2012的一个或多个模拟电路或其他专用电路,诸如可耦接至I/O子系统
2006 ο
[0056]在一个实施例中,如下所述,力传感器确定用户接触触摸I/O设备2012所施加的力的测量,诸如响应于器件叠层的挠曲或变形。例如,如本文所述,力敏传感器可包括设置在一组有机发光二极管(OLED)塑性显示元件和框架元件之间的可压缩层或一组可压缩元件。当可压缩层或可压缩元件挠曲或变形时,力传感器可使用电容感测来确定挠曲或变形的量,其作用在于响应于所施加的力来提供应变测量。类似地,触摸传感器可响应于可压缩层或可压缩元件来使用电容感测。
[0057]示例件力传感器
[0058]图3示出了包括双层覆盖玻璃的力传感器的概念图。
[0059]在一个实施例中,触摸I/O设备2012包括框架3010和耦接至框架3010的中间框架3015。框架3010可耦接至垫片3020,该垫片耦接至覆盖玻璃(CG) 3025并且可使覆盖玻璃(CG) 3025基本上保持在相对于框架3010的适当位置。在一个实施例中,覆盖玻璃(CG) 3025可具有约500微米的厚度。
[0060]在一个实施例中,器件叠层可耦接在覆盖玻璃(CG) 3025下方。在一个实施例中,触摸I/o设备2012可包括定位在覆盖玻璃(CG) 3025下方的双层氧化铟锡(DITO)和压敏粘结剂(PSA)层3030。在一个实施例中,双层氧化铟锡(DITO)和压敏粘结剂(PSA)层3030可具有约378微米的厚度。在一个实施例中,双层氧化铟锡(DITO)和压敏粘结剂(PSA)层3030可包括耦接在器件叠层中的多个设备元件。类似地,在一个实施例中,有机发光二极管(OLED)塑性显示元件3035可耦接在双层氧化铟锡(DITO)和压敏粘结剂(PSA)层3030下方。在一个实施例中,有机发光二极管(OLED)塑性显示元件3035可具有约330微米的厚度。
[0061]在一个实施例中,器件叠层可耦接至可压缩结构3040,该可压缩结构响应于器件叠层的挠曲或变形,该器件叠层的挠曲或变形响应于由用户的手指所施加的力。在一个实施例中,可压缩结构3040耦接至中间框架3015。其作用在于响应于由用户的手指所施加的力的器件叠层的挠曲或变形能够使得压缩该可压缩结构3040,该压缩响应于(A)由用户的手指所施加的力,以及(B)中间框架3015的抗力。
[0062]在一个实施例中,可压缩结构3040包括挠曲驱动层3110 (诸如能够传送驱动器信号的第一印刷导电层)、挠曲感测层3115(诸如能够传送传感器信号的第二印刷导电层)和可压缩层3120。在一个实施例中,挠曲驱动层3110可具有约100微米的厚度,挠曲感测层3115可具有约100微米的厚度,并且可压缩层3120可具有约100微米的厚度。
[0063]如本文所述,在一个实施例中,可压缩结构3040可使用电容感测进行操作。在一个实施例中,挠曲驱动层3110包括一组驱动信号。例如,可将挠曲驱动层3110设置成包括被布置用于覆盖整个覆盖玻璃的一组列。在一个实施例中,这些列中的每个列诸如以循环方式依次被电子地激活,其作用在于每个列被周期性地激活,诸如以相对较快的速率。类似地,可将挠曲感测层3115设置成包括一组行,该组行交叉地被布置为挠曲驱动层3110的列并且被布置用于覆盖整个覆盖玻璃。类似地,在一个实施例中,这些行中的每个行诸如以循环方式依次被电子地感测,其作用在于每个列被周期性地感测,诸如以相对较快的速率。
[0064]其作用在于,当所施加的力出现在覆盖玻璃上的特定点[X,Y]处时,电容传感器测量在接近和围绕该点的一个或多个点处的电容的变化。如本文所述,器件叠层可在接近和围绕该点处变形,其作用在于整个覆盖玻璃经受相对变形并且可在覆盖玻璃下方的器件叠层中的基本上大多数点处感测到所施加的力。尽管本专利申请主要描述了一种系统,其中两层ITO用于在该两层之间使用电容测量来检测所施加的力的位置,但在本发明的上下文中,对任何此类限制不存在特定要求。例如,电容感测可相对于基本上导电的(诸如金属的)第二层来将ITO的第一层用作自电容元件来确定。
[0065]如本文所述,在一个实施例中,当用户对触摸I/O设备2012的表面施加力时,器件叠层挠曲或变形,其作用在于可压缩结构3040具有对应于施加于触摸I/O设备2012的表面的力而施加的力。其作用在于,可压缩
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