[發明專利]自參考電容性力傳感器

在審

• 申請號: 201810635246.4
• 申請日: 2018-06-20
• 公開（公告）號: CN109857283A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: P.埃卡拉西
• 申請（專利權）人: 辛納普蒂克斯公司
• 主分類號: G06F3/044
• 分類號: G06F3/044
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王星;鄭冀之

一種力感測設備包括：第一層，具有設置在其上的第一電極；第二層，具有設置在其上的第二電極；以及隔離件層，配置成將施加于第一層上的輸入力傳遞到第二層。隔離件層響應于輸入力而引起第一電極與第二電極之間的分離距離的改變。該力感測設備還包括處理電路，以基于分離距離的改變來檢測第一電極與第二電極之間的電容性耦合的改變，以及至少部分基于電容性耦合的所檢測改變來確定與輸入力有關的力信息。

技術領域

這些實施例一般涉及力感測，并且具體涉及自參考電容性力傳感器。

背景技術

包括接近傳感器裝置(通常又稱作觸摸板或觸摸傳感器裝置)的輸入裝置廣泛用于多種電子系統中。接近傳感器裝置通常包括常常通過輸入表面來區分的感測區，在其中接近傳感器裝置確定一個或多個輸入對象的存在、位置和/或運動。接近傳感器裝置可用來提供用于電子系統的界面。例如，接近傳感器裝置常常用作用于較大計算系統的輸入裝置(例如筆記本或臺式計算機中集成的或者作為其外設的不透明觸摸板)。接近傳感器裝置還常常用于較小計算系統中(例如蜂窩電話中集成的觸摸屏)。

一些輸入裝置除了確定與輸入表面的感測區進行相互作用的輸入對象的位置信息之外，還具有檢測施加到輸入表面的力的能力。例如，耦合到輸入表面的一個或多個力傳感器可至少部分基于輸入表面在所施加力下的移動或偏轉來檢測施加于輸入表面上的力的量。在過去，電容性力傳感器有時依靠顯示裝置的中間框架或另一層來提供固定參考點，依據所述固定參考點來測量輸入表面的偏轉。例如，輸入表面的下側可包括電極的第一集合，其與在裝置中間框架上提供的電極的第二集合導電地成對。輸入表面的偏轉可影響(例如，基于電極之間的分離程度)電極的第一集合和電極的第二集合的電容性耦合。因此，力傳感器可將電極的第一集合與電極的第二集合之間的所測量電容(或電容的改變)與施加于輸入表面上的力的量相關連。

因為常規力傳感器要求傳感器電極被放置在顯示裝置的中間框架或者另一結構組件上，所以力傳感器的效能可對裝置的構造和/或制造公差高度敏感。因此，期望提供一種自參考電容性力傳感器，其能夠作為單個獨立單元來制造并且集成到顯示器中。

發明內容

提供本概述來以簡化形式介紹概念的選擇，下面在具體實施方式中進一步描述這些概念。本概述不意圖確定所要求保護主題的關鍵特征或必不可少的特征，也不意圖限制所要求保護主題的范圍。

公開了一種自參考力感測設備。該力感測設備包括：第一層，具有設置在其上的第一電極；第二層，具有設置在其上的第二電極；以及隔離件層，配置成將施加于第一層上的輸入力傳遞到第二層。隔離件層響應于輸入力而引起第一電極與第二電極之間的分離距離的改變。該力感測設備還包括處理電路，以基于分離距離的改變來檢測第一電極與第二電極之間的電容性耦合的改變，以及至少部分基于電容性耦合的所檢測改變來確定與輸入力有關的力信息。

輸入力可引起第一電極和第二電極的位移。在一些實現方式中，隔離件層可配置成響應于輸入力而引起第二電極相對于第一電極的偏轉。例如，偏轉可引起第一電極與第二電極之間的分離距離的增加。在一些方面，隔離件層可配置成在沒有外力施加到第一層時維持第一層與第二層之間的閾值分離距離。

在一些實現方式中，第二層可被劃分成多個部分。例如，多個部分中的每一個可包括設置在其上的相應電極。隔離件層可配置成通過引起一個或多個部分相對于第一層的偏轉來將輸入力傳遞到第二層的多個部分中的一個或多個。在一些方面，處理電路還可配置成至少部分基于第二層中的一個或多個部分的相對位置來確定與輸入力有關的位置信息。

附圖說明

這些實施例作為示例被圖示，而不意圖受到附圖的各圖所限制。

圖1示出了其中可實現這些實施例的示例輸入裝置。

圖2A-2C示出了描繪根據一些實施例的自參考力傳感器的截面的框圖。

圖3示出了根據一些實施例的在輸入裝置的輸入表面下面的示例傳感器配置。