CN106489123B - 基于电容的数字化仪传感器 - Google Patents

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Abstract

传感器包括传感器层，该传感器层用散布在该传感器层上的导电元件图案化以及邻近该传感器层的弹性层。各导电元件相互电隔离。该传感器层被配置用于基于电容的感测，并且基于向该弹性层施加的压力来检测局部压缩。

Description

基于电容的数字化仪传感器
背景
包括基于电容的传感器的数字化仪系统被用作用于各种各样的人类接口设备(HID)和用于各种各样的不同应用的输入设备。触摸屏是与平板显示器 (FPD)集成的一种类型的数字化仪系统。触摸屏被用于操作诸如膝上型计算机、平板计算机、MP3播放器、智能电话以及其他设备之类的便携式设备。
数字化仪系统跟踪用手指和/或指示笔提供的自由样式输入。互电容传感器是用于数字化仪系统的一种类型的电容传感器。互电容传感器通常包括由按行和列安排的平行导电材料形成的矩阵，其中各行和各列之间形成的重叠和/或交叉区域的周围产生电容连接。将手指或导电物体靠近传感器的表面改变局部静电场并减小该手指或导电指示笔的附近的交叉区域之间的互电容。网格上的交叉点处的电容变化可被检测，以便确定手指或导电物体在电容传感器上的位置。通过沿矩阵的一个轴施加信号并测量另一个轴中的信号来确定电容变化。互电容允许多个手指、手掌或指示笔可被同时跟踪的操作。
概述
根据本公开的一些实施例的一方面，提供了一种基于电容的数字化仪传感器，其感测交互物体的位置和施加的压力。根据本公开的一些实施例的一方面，该基于电容的数字化仪传感器被适配用于在雨中和/或水下使用。根据本公开的一些实施例的一方面，提供了一种数字化仪系统，其被操作以便使用经感测的压力分布来检测交互物体的位置。可选地，压力分布被用于感测不导电的交互物体和/或用于当数字化仪传感器的感测表面是湿的时感测交互物体。
除非以其他方式定义，否则本文中所使用的所有技术和/或科学术语具有如本领域的普通技术人员共同理解的相同含义。虽然类似于或等同于本文所描述的方法或材料可被用于各实施例的实践与测试，下文描述了示例性的方法和/ 或材料。在冲突的情况下，包括定义的专利申请将优先。另外，材料、方法、以及示例指示说明性的，并且不旨在进行必然地限制。
若干附图的简述
此处参考附图描述本公开的一些实施例，仅作为示例。现在专门详细地参考附图，强调的是，所示的细节作为示例且只是处于对本公开实施例的说明性讨论的目的。在这一点上，参考附图的描述使得如何体现本公开的实施例对本领域技术人员是显而易见的。
在附图中：
图1是根据本公开的一些实施例的启用触摸的设备的示例性数字化仪系统的简化示例性框图；
图2是示出根据本公开的一些实施例的与电容传感器的交互的简化示例性示意绘图，该电容传感器具有弹性交互表面；
图3是示出根据本公开的一些实施例的与示例性柔性电容传感器的交互的简化示意绘图，该示例性柔性电容传感器包括覆盖传感器的重叠于显示器的表面的弹性层；
图4是示出根据本公开的一些实施例的与示例性电容传感器的交互的简化示意绘图，该示例性电容传感器沿着该传感器的各边缘包括隔片，这些隔片在该传感器与显示器之间提供气隙；
图5是示出根据本公开的一些实施例的与示例性电容传感器的交互的简化示意绘图，该示例性电容传感器沿着该传感器的各边缘包括隔片，这些隔片在保护罩与该传感器之间提供气隙；
图6A和6B是示出根据本公开的一些实施例的与示例性电容传感器的交互的简化示意绘图，该示例性电容传感器由被隔片点隔开的两个感测层形成；
图7是示出根据本公开的一些实施例的与示例性电容传感器的交互的简化示意绘图，该示例性电容传感器包括导电的弹性交互表面；
图8A和8B是根据本公开的一些实施例的利用两个示例性压敏传感器检测的示例性压敏输出的简化示意图；以及
图9是根据本发明的一些实施例的用于检测交互坐标和在交互期间施加的压力的示例性方法的简化流程图。
详细描述
数字化仪系统可包括重叠在显示器上的透明数字化仪传感器，例如，平板显示器(FPD)和/或液晶显示器(LCD)。透明数字化传感器包括用于感测指示笔和/或手指中的一者或多者的位置的垂直和水平导线的矩阵。对于数字化仪传感器的输入包括来自触摸感测表面的指示笔的电磁(EM)传输以及归因于导电物体(诸如手指)触摸屏幕的电容耦合中的一者或多者。手指的位置通过每次沿着网格的一个轴触发一个导线并检测响应于所施加的每个信号来自沿着另一轴的多个导线的输出来被检测。数字化系统能够检测多个指示笔和/或多个手指触摸的同时发生的位置。
压敏电容传感器可包括用户与之交互的交互表面、感测层以及弹性层，该弹性层可响应于在利用电容传感器进行用户交互期间施加在交互表面上的局部压力而被局部压缩。感测层和弹性层跨交互表面延伸。弹性层可位于电容传感器的两个感测层之间，或可位于电容传感器的感测层与其上放置有电容传感器的平板显示器之间。电容传感器被用于标识交互点和确定施加在该交互点处的压力两者。
根据本公开的一些实施例，电容传感器包括弹性层和/或与位于该传感器上方的弹性层集成，并作为交互表面。根据本公开的一些实施例，电容传感器包括在传感器的两个感测层之间(例如行感测层和列感测层)、在感测层和显示器(例如LCD)或接地层之间、在导电层和感测层之间、或在玻璃罩和感测层之间的弹性层和/或气隙。根据本公开的一些实施例，弹性层归因于施加的压力提供用于在触摸位置处增加交互物体与感测层之间的邻近度、增加感测层与地层之间的邻近度、和/或增加两个感测层之间的邻近度。
在一些示例性实施例中，弹性层由可压缩材料(例如，硅、胶、有机凝胶) 和/或由隔片点形成。可选地，硬度为20-40绍氏A硬度的材料被使用。可选地，传感器被图案化在玻璃或聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的膜基板上。可选地，当在感测层之间使用隔片点时，由交互物体施加的压力可导致可被检测到的各感测层之间的局部短路连接。可选地，弹性层的厚度为50-500μm。
根据本公开的一些实施例，弹性层响应于由交互物体施加的压力而被局部压缩。在一些示例性实施例中，弹性层的局部压缩增强了交互物体的测得的电容效应。在一些示例性实施例中，弹性层的集成使传感器压敏，并使交互物体的位置以及由交互物体施加的压力被检测。可选地，用传感器检测的压力分布被用于跟踪交互物体的位置。
根据本公开的一些实施例，电容传感器被配置用于当电容传感器的感测表面是湿的和/或在水下时感测物体(例如，导电或非导电物体)的交互。通常，基于电容的传感器的感测表面上的水的存在扰乱了对手指和/或导电物体的感测和/或跟踪。通常，基于电容的传感器在水下条件中是不可操作的。通常，与接地的水体接触使整个传感器接地，并因此使传感器对指尖触摸不敏感。感测表面上的水滴通常可由电容传感器感测，并可被错误地标识为与传感器的预期交互。在一些示例性实施例中，传感器还被配置为感测不能传送静电信号或以其他方式影响数字化仪的电磁场的非导电物体的交互，非导电物体为例如被手套覆盖的指尖、塑料指针以及无源的笔。
现在参考图1，图1示出根据本公开的一些实施例的启用触摸的设备的示例性数字化仪系统的简化示例性框图。根据本公开的一些实施例，计算设备100 包括与数字化仪传感器50集成的显示器45。在一些示例性实施例中，数字化仪传感器50是用行和列导电条带58形成的基于网格的电容传感器。通常，导电条带58相互电绝缘并且每个导电条带至少一个端被连接到数字化仪电路25。通常，导电条带58被安排以响应于导电物体的存在来增强例如各行和各列之间形成的交叉点59周围的行和列导线之间的电容耦合。
根据本公开的一些实施例，导电条带58被用于检测由指示笔200发射电磁信号和/或一个或多个指尖46或其他导电物体的触摸进行的输入。可选地，导电条带被用于检测由导电和非导电物体施加的压力。
可选地，互电容检测方法和/或自电容检测方法与传感器50一起用于感测与指尖46的交互。通常，在互电容和自电容检测期间，数字化仪电路25发送触发脉冲和/或询问信号至数字化仪传感器50的一个或多个导电条带58并且响应于该触发和/或询问对来自其他导电条带58的输出进行采样。
通常，采样输出是由于围绕交叉点59形成的互电容而在各行和列导电条带58之间的交叉点59处交叉的询问信号。可在没有与传感器50的任何物体交互的情况下检测基线振幅。指尖46的存在使耦合信号的振幅减小约5-30％。指尖46的存在产生峰形位置分布，例如负峰值和/或具有基座的沟槽，该峰形位置分布通常覆盖指尖46在传感器50上的接触区域并可围绕指尖46在传感器50上的接触区域延伸。当指尖46悬停在传感器50上方时，获得的位置分布通常比在触摸期间获得的位置分布更低。通常，金属体(token)47(例如，悬浮和/或对地具有高阻抗的金属物体)的存在使耦合信号的振幅增加5-10％。可选地，以介电材料形成的物体也用传感器50检测。通常，以介电材料形成的物体的存在使耦合信号的振幅增加1-5％。
在一些实施例中，传感器50的沿一个轴的一些或全部导电条带58同时或以连续的方式被询问，并且响应于每个询问，来自其他轴上的导电条带58的输出被采样。这个扫描过程提供了用于获得与该基于网格的传感器50的每个交叉点59相关联的输出。通常，这个过程提供了用于检测一个或多个导电物体(例如，指尖46)同时在传感器50上的触摸和/或悬停(多点触控)。
在一些示例性实施例中，传感器50与弹性层120集成以提供压力感测能力。在一些示例性实施例中，当在传感器50和显示器45之间或在传感器50 和用户在其上进行交互(例如使用手指46、指示笔200和/或金属体47)的保护罩之间建立气隙时，提供压力感测能力。根据本公开的一些实施例，传感器 50可操作用于感测导电物体(例如，指示笔200、手指46和/或金属体47)的位置，并检测由交互物体(例如，导电或非导电物体48)施加的压力。根据本公开的一些实施例，位置和压力二者都是基于来自导电条带58的输出来感测的。根据本公开的一些实施例，用传感器50感测的压力被应用于检测与传感器50交互的非导电物体48的坐标，和/或在传感器50的交互表面浸入水中和/ 或包括水滴时检测与传感器50交互的物体(例如，导电或非导电物体)的坐标。根据本公开的一些实施例，数字化仪电路25包括用于根据从传感器50采样的数据来检测位置和/或压力的专用位置检测电路251和专用压力检测电路。
通常，数字化仪电路25的输出被报告给主机22。通常，由数字化仪电路 25提供的输出可包括指示笔200的笔尖20的坐标，由指示笔200传送的信息，一个或多个指尖46的坐标，一个或多个金属体47的坐标，由指示笔笔尖20、指尖46、金属体47施加的压力和/或由非导电物体48施加的压力。通常，数字化仪电路25使用模拟和数字处理两者来处理用数字化仪传感器50检测到的信号。可选地，专用电路251和252的功能中的一些和/或全部被集成到被适配用于控制数字化仪传感器50的操作的一个或多个处理单元中。可选地，数字化仪电路25、专用电路251和252的功能中的一些和/或全部被集成和/或包括在主机22中。
现在参考图2，图2是示出根据本公开的一些实施例的与电容传感器的交互的简化示例性示意绘图，该电容传感器包括弹性交互表面。根据本公开的一些实施例，传感器51包括重叠在显示器45上并覆盖有弹性层120的感测层150。通常，传感器51类似于传感器50，并在感测层150上包括提供用于执行电容检测(例如，互电容和/或自电容检测)的导电条带58的图案。可选地，感测层150用一层胶115被固定到显示器45上。在一些示例性实施例中，感测层 150是玻璃基板或其他刚性基板。可选地，感测层的厚度为0.1到3mm，例如 0.7mm厚。导电条带58可被图案化在玻璃基板的一个或多个表面上。可选地，感测层150的导电条带58被图案化在面向显示器45的表面上。可选地，感测层150的导电条带58被图案化在面向弹性层120的表面上。替换地，在一些示例性实施例中，感测层150由柔性感测层代替，该柔性感测层包括图案化有导电条带58的一层或多层PET箔。
根据本公开的一些实施例，弹性层120形成了交互表面，在其上用户使用指尖46、指示笔或其他物体与传感器51进行交互。通常，弹性层120覆盖并保护感测层150。根据本公开的一些实施例，弹性层120响应于施加的压力(例如，由指尖46施加的压力)而局部压缩。通常，弹性层120的局部压缩增加了指尖46与感测层150的邻近度，并从而增加了指尖46在感测层150上的电容效应。在一些示例性实施例中，弹性层120的厚度被定义在50-500μm之间，例如，50-200μm。在一些示例性实施例中，弹性层120由软材料形成，例如硅或20-40(绍氏A)硬度的有机凝胶。可选地，弹性层120包括硬涂膜。通常，硬涂膜是传感器51的交互表面。可选地，弹性层120由涂有硬涂膜的隔片点阵列形成。可选地，隔片点170由硬度在20-40(绍氏A)硬度之间的的材料形成。可选地，隔片点170的直径为20-200μm。可选地，隔片点170类似于用于电阻型数字化仪传感器的那些隔片点。
在一些示例性实施例中，由传感器51响应于触摸提供的输出在施加压力的情况下由于邻近度的增加而更显著。通常，该输出对由指尖46施加的压力量敏感。通常，随着用户施加增加的压力，弹性层120被进一步压缩，与感测层150的邻近度增加，并与传感器层150耦合的电容增加。通常，随着指尖46 与感测层150的邻近度增加，施加到导电条带58的触发信号的信号外流 (drain)增加。
根据本公开的一些实施例，传感器51被适配用于在水下使用。通常，当指尖46压紧弹性层120时，凹痕或凹部125被创建。当传感器51处于水下时，凹部125通常被水填充，并且凹痕125中的附加浓度的水在凹部125的位置处引入了感测层150的局部电容效应。在一些示例性实施例中，当在交互期间凹部125被创建并被水填充时，多于一个的交互物体(例如导电和/或非导电)可被检测和/或被跟踪。通常，凹痕125的体积和深度以及因此电容效应随着施加的压力的增加而增加。
现在参考图3，图3是示出根据本公开的一些实施例的与示例性柔性电容传感器的交互的简化示意绘图，该示例性柔性电容传感器包括覆盖传感器的重叠于显示器的表面的弹性层。根据本公开的一些实施例，传感器52包括柔性感测层155、位于显示器45和感测层155之间的弹性层120以及保护罩105。通常，传感器52类似于传感器50，并在感测层155上包括提供用于执行电容检测(例如，互电容和/或自电容检测)的导电条带58的图案。可选地，柔性感测层155由一层或多层PET箔形成。可选地，当多于一层的PET箔被使用时，一层PET箔包括行导电条带，另一层PET箔包括列导电条带。
根据本公开的一些实施例，保护罩105、感测层155以及弹性层120在用户(例如使用指尖46)施加压力时变形。根据本公开的一些实施例，弹性层 120在交互区域159中局部压缩，并且感测层155的区域159接近显示器45。通常，显示器45用作地和/或已被接地。
根据本公开的一些实施例，区域159朝向显示器45的逼近导致在电容检测期间区域159中的耦合信号的外流。通常，当指尖46与传感器52交互时，除了归因于指尖46的存在的信号外流以外，还有该外流。可选地，在水下条件下，除了归因于凹部125中水的存在的信号外流以外，还有外流。通常，由显示器45的局部邻近度而引起的信号的局部外流进一步降低了区域159(例如，被触摸的区域)中耦合信号的幅度。通常，该外流对感测层155与显示器45 之间的距离敏感，并且随着区域159与显示器45之间的邻近度增加而增加。通常，可从采样输出中检测这此增加。根据本公开的一些实施例，由于显示器 45的局部邻近度而引起的信号的局部外流提供用于检测非导电物体的位置和/ 或提供用于在传感器52浸入水中时检测位置。通常，被检测的输出幅度与非导电物体施加的压力有关。
现在参考图4，图4是示出根据本公开的一些实施例的与示例性电容传感器的交互的简化示意绘图，该示例性电容传感器沿着该传感器的各边缘包括隔片，这些隔片在该传感器与显示器之间提供气隙。根据本公开的一些实施例，传感器53包括通过一个或多个隔片和/或框架140安装在显示器45上方的预定高度处的感测层150以及保护罩110。可选地，预定高度在显示器45上方 0.1-0.8mm处。在一些示例性实施例中，保护罩110由玻璃或硬塑料形成，并且通常是刚性的。替换地，罩110用由弹性材料形成的罩代替，该弹性材料响应于由交互物体施加的压力而局部压缩。
根据本公开的一些实施例，感测层150响应于由指尖46施加的压力而屈曲和/或弯曲。在一些示例性实施例中，感测层150的弯曲在朝向经弯曲的感测层的顶点并在该顶点下方之处降低显示器45与感测层150之间的局部空气量，并在顶点附近降低显示器45与感测层150之间的介电常数。通常，感测层150 与显示器45之间的电容耦合随着气隙130由于传感器层150的弯曲减小而增加。根据本公开的一些实施例，在感测层150上检测到电容耦合效应输出的增加，并且该电容耦合效应输出的增加被用于感测由指尖46施加的压力。根据本公开的一些实施例，当指尖46触摸传感器53但不施加压力时，对测得的信号的影响局限于触摸区域周围，并且归因于由手指影响引起的电容的变化。然而，当手指触摸传感器并施加压力时，还存在由感测层150的弯曲引起的对测得的输出的广泛影响，该影响被叠加该局部影响上。这在以下文中参考图8更详细地描述。
在一些示例性实施例中，可使用传感器53来检测由非导电物体施加的压力。可选地，与由于指尖46的存在而实现的检测相比，非导电物体按压在传感器53上的位置以更低的分辨率被检测。
现在参考图5，图5是示出根据本公开的一些实施例的与示例性电容传感器的交互的简化示意绘图，该示例性电容传感器沿着该传感器的各边缘包括隔片，这些隔片在保护罩与传感器之间提供气隙。根据本公开的一些示例性实施例，传感器54在由刚性材料形成的保护层110与感测层150之间包括气隙130。根据本公开的一些实施例，随着保护罩110逼近感测层150，在交互位置处指尖46与感测层150之间的电容耦合增加。
在一些示例性实施例中，还可使用传感器54来检测由非导电物体施加的压力。可选地，与由于指尖46的存在而实现的检测相比，非导电物体按压在传感器54上的位置以更低的分辨率被检测。
现在参考图6A和6B，图6A和6B是示出根据本公开的一些实施例的与示例性电容传感器的交互的简化示意绘图，该示例性电容传感器由被隔片点隔开的两个感测层形成。根据本公开的一些示例性实施例，传感器54包括柔性感测层155，该柔性感测层155由被隔片点170的阵列和/或网格隔开的第一层 155A和第二层155B形成。通常，其中一层包括行导电条带58，而另一层包括列导电条带58。在一些示例性实施例中，隔片点170被图案化在感测层155之一上。通常，隔片点170由弹性材料形成。可选地，隔片点170由硬度在20-40 (绍氏A)硬度之间的材料形成。可选地，隔片点170的直径为20-200μm。可选地，隔片点170类似于用于电阻型数字化仪传感器的那些隔片点。根据本公开的一些实施例，传感器55附加地包括用户在其上与传感器55进行交互的保护层105。根据本公开的一些实施例，由指尖46施加的压力在触摸位置处局部地减小感测层155A与感测层155B之间的距离。减小这些层之间的距离通常增加这些层之间的电容耦合并增加耦合信号的幅度。通常，指尖46的存在具有减小耦合信号的振幅的相反效果。根据本公开的一些实施例，在超过预定压力的情况下，层155A与层155B之间的物理接触发生。在一些示例性实施例中，当导电条带被图案化在层155A和层155B的面向表面上时，物理接触157在触摸位置处引入短路。替换地，当导电条带被图案化在层155A和层155B的非面向表面上时，这些层之间的邻近度增加电容耦合，并且各层在建立接触时不被短路。通常，由于短路而传送的信号的幅度与所施加的触发信号的幅度相同。根据本公开的一些实施例，传感器55可被用于感测由不导电的交互物体施加的位置和压力两者。响应于施加压力的输出的幅度将随着压力增加而增加。根据本公开的一些实施例，传感器55可在水下和/或当用户佩戴手套以及无源的笔的情况下使用。
现在参考图7，图7是示出根据本公开的一些实施例的与示例性电容传感器的交互的简化示意绘图，该电容传感器包括导电的弹性交互表面。根据本公开的一些示例性实施例，传感器57包括重叠在显示器45上并覆盖有弹性层120 的感测层150，该弹性层120提供了指尖46或其他交互物体在其上进行交互的交互表面。根据本公开的一些示例性实施例，弹性层120涂有导电材料170。通常，导电材料170被涂在交互表面上。根据本公开的一些示例性实施例，电容效应通过朝向感测层150局部地按压导电表面170来实现。在一些示例性实施例中，当在电容检测期间导电表面170悬浮并且指尖46压紧导电表面170 时，耦合信号由于指尖46接地而外流并且耦合信号的幅度减小了。替换地，在电容检测期间由非导电物体或非接地物体施加的压力增加了耦合信号的振幅。
现在参考图8A和8B，图8A和8B示出了根据本公开的一些实施例的利用两个示例性压敏传感器检测的示例性压敏输出的简化示意图。根据本公开的一些示例性实施例，附图标记 850表示从传感器51、传感器52和/或传感器56获得的示例性输出。根据本发明的一些实施例，手指46存在于传感器上而不施加压力导致了交互位置处的尖锐峰值。通常，该峰值的宽度基本上由指尖46的宽度定义。根据本公开的一些实施例，随着指尖46在传感器上施加压力，峰值808的高度增加(例如，至峰值808'的高度)。根据本公开的一些实施例，根据峰值808的位置来检测指尖46的坐标，并且基于峰值808的振幅来检测由指尖46施加的压力。可选地，当没有施加压力时检测到的峰值808的高度是预定的，并被与检测到的高度进行比较以便确定施加的压力。
根据本公开的一些示例性实施例，附图标记 851表示从传感器53获得的示例性输出。根据本公开的一些实施例，由于手指46的存在而引起的电容效应导致了触摸位置处的尖锐峰值810，并且由于施加的压力而引起的电容效应导致了更宽的展开圆顶820，该圆顶820由于传感器层150响应于施加的压力弯曲而产生。根据本公开的一些实施例，圆顶820的高度随着压力的增加而增加。与圆顶820相比，圆顶820’表示当指尖46以更大的压力压紧传感器53时的输出。通常，峰值810的高度也随着压力的增加而增加。与峰值810相比，峰值810’表示当指尖46以更大的压力压紧传感器53时的输出。根据本公开的一些示例性实施例，压力检测基于圆顶820的高度，而坐标检测基于峰值810的位置。
在附图标记 850和附图标记 851中，由于指尖46引起的耦合信号因指尖接地并使该耦合信号外流而减小了。在一些示例性实施例中，例如当金属体被用于交互时，耦合信号增加，例如，峰值为正方向。附图标记 850和附图标记 851示出了在行方向或列方向中的一个方向上的分布。对于对称物体，通常在行方向或列方向中的另一个方向上获得基本相同的分布。通常，峰值810的形状取决于交互物体的形状。
现在参考图9，图9示出了根据本发明的一些实施例的用于检测交互坐标和在交互期间施加的压力的示例性方法的简化流程图。根据本公开的一些实施例，电容检测被施加以便检测来自如本文所述的压敏电容传感器的输出(框 905)。根据本公开的一些实施例，提供关于交互位置的信息的输出被标识(框 910)。在一些示例性实施例中，由于交互物体与电容传感器之间的电容耦合而获得的输出被检测，和/或与由于弯曲和/或压紧电容传感器而获得的输出进行区别。替换地和/或一些其他的实施例，在由施加的压力导致的输出与由归因于交互物体的存在的电容耦合导致的输出之间不进行区分。
根据本公开的一些实施例，提供与由交互物体施加的压力相关的信息的输出被标识(框915)。通常，输出的幅度与由交互物体施加的压力相关。根据本公开的一些实施例，基于触摸和压力信息中的一个或多个来检测触摸交互的坐标(框920)。根据本公开的一些实施例，在交互期间施加的压力被检测(框 925)。根据本公开的一些实施例，向主计算机报告位置和/或压力中的至少一个(框930)。
虽然本公开的大多数实施例已参考与基于电容的传感器的指尖交互来描述，但是应当理解指尖交互仅是示例性的，并且本文所描述的电容传感器也可操作用于检测与其他物体的交互。
本公开的一些实施例的一个方面提供了一种传感器，包括：传感器层，所述传感器层图案化有跨所述传感器层散布的导电元件，其中所述导电元件相互电隔离，并且其中所述传感器层被配置用于基于电容的感测；以及邻近所述传感器层的弹性层，所述传感器层被配置成基于向所述弹性层施加的压力来检测局部压缩。
可选地，弹性层被配置为响应于差压而差分地压缩。
可选地，弹性层的厚度为50-500μm。
可选地，弹性层由隔片点形成。
可选地，弹性层涂有导电材料。
可选地，导电材料被涂在弹性层背离传感器层的表面上。
可选地，传感器层由图案化有导电元件的刚性基板形成。
可选地，传感器层为0.1-1mm厚。
可选地，传感器层是压敏的。
本公开的一些实施例的一个方面提供了一种传感器，包括：传感器层，所述传感器层由柔性基板形成并图案化有跨所述传感器层散布的导电元件，其中所述导电元件相互电隔离，并且其中所述传感器层被配置用于基于电容的感测；以及隔片点阵列，所述隔片点阵列邻近所述传感器层并提供用于安装所述传感器层的表面。
可选地，隔片点被配置为响应于差压而差分地压缩。
可选地，隔片点的直径为20-200μm。
可选地，传感器层可操作用于响应于由与传感器进行交互的物体施加的压力而在交互位置处屈曲。
本公开的一些实施例的一个方面提供了一种传感器，包括：传感器层，所述传感器层由刚性基板形成并图案化有跨所述传感器层散布的导电元件，其中所述导电元件相互电隔离，并且其中所述传感器层被配置用于基于电容的感测；以及沿着所述传感器层的周界定位的隔片，所述隔片被配置用于将所述传感器层安装在所述显示器上方高于所述显示器预定高度处，且其间形成有气隙层。
可选地，传感器层被配置成基于由与传感器进行交互的物体施加的压力来弯曲。
可选地，气隙中的空气量基于传感器的弯曲而被移除。
可选地，传感器层被配置为响应于由与传感器进行交互的物体施加的差压而差分地弯曲。
可选地，传感器层为0.3-0.1mm厚。
可选地，传感器层是压敏的。
本公开的一些实施例的一个方面提供了一种传感器，包括：传感器层，所述传感器层图案化有跨所述传感器层散布的导电元件，其中所述导电元件相互电隔离，并且其中所述传感器层被配置用于基于电容的感测；以及由刚性材料形成的覆盖层，所述覆盖层可操作用于覆盖所述传感器层并提供用户用于与所述传感器进行交互的表面；沿着所述覆盖层的周界定位的隔片，所述隔片被配置用于将所述覆盖层安装在所述传感器层上方的预定高度处，且其间形成有气隙层。
可选地，传感器层由刚性材料形成。
可选地，传感器层为0.3-0.1mm厚。
可选地，覆盖层为0.3-0.1mm厚。
本公开的一些实施例的一个方面提供了一种传感器，包括：传感器层，所述传感器层包括图案化有第一导电元件阵列的第一子层和图案化有第二导电元件阵列的第二子层，两者都跨所述传感器层散布，其中所述导电元件相互电隔离，并且其中所述传感器被配置用于基于电容的感测；以及将所述第一子层与所述第二子层隔开的隔片点阵列，其中所述隔片点被配置为基于由与所述传感器进行交互的物体施加的压力而被压缩。
可选地，第一子层被配置成基于由与所述传感器进行交互的物体对所述传感器施加的预定压力而在交互位置处触摸第二子层。
可选地，导电元件被图案化在栅格中。
可选地，传感器被配置成当水存在于用户用于与所述传感器进行交互的表面上时检测物体交互。
可选地，传感器被配置成检测不导电的物体。
为了清楚起见在单独实施例的上下文中描述的本文中描述的示例的特定特征还可在单一实施例中组合地提供。相反，为了简洁起见在单一实施例的上下文中描述的本文中描述的示例的各个特征还可单独地或者以任何合适的子组合提供或适合于本文描述的任何其他实施例。在不同实施例的上下文所描述的某些功能不被认为是那些实施例的基本功能，除非该实施例没有那些元件不运转。

Claims (11)

1.一种传感器，包括：
传感器层，所述传感器层图案化有跨所述传感器层散布的导电元件，其中所述导电元件相互电隔离，并且其中所述传感器层被配置用于基于电容的感测；以及
由涂有硬涂膜的隔片点形成并被置于邻近所述传感器层的弹性层，所述传感器层被配置成基于向所述弹性层施加的压力来检测局部压缩，其中所述隔片点由硬度在20-40硬度之间的材料形成，所述硬涂膜是所述传感器的交互表面。
2.如权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述弹性层被配置为响应于差压而差分地压缩。
3.如权利要求1或权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述弹性层为50-500μm厚。
4.如权利要求1或权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述弹性层涂有导电材料。
5.如权利要求4所述的传感器，其特征在于，所述导电材料被涂在所述弹性层背离所述传感器层的表面上。
6.如权利要求1或权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述传感器层由图案化有导电元件的刚性基板形成。
7.如权利要求1或权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述传感器层为0.1-1mm厚。
8.如权利要求1或权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述传感器层是压敏的。
9.如权利要求1或权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述导电元件被图案化在栅格中。
10.如权利要求1或权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述传感器被配置成当水存在于用户用于与所述传感器进行交互的所述表面上时检测物体交互。
11.如权利要求1或权利要求2所述的传感器，其特征在于，所述传感器被配置成检测不导电的物体。
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