CN108369459A - 小型指点杆 - Google Patents

Abstract

描述了一种指点设备，其具有：具有用于检测用户的触觉交互的输入表面和凹陷部分的传感器、以及与输入表面对接并且接收用户的触觉动作的装置。该装置可以包括：在用户的触觉交互期间允许受控位移的主体、耦合到主体的第一侧的被配置为接收用户的触觉交互的触觉表面、以及固定到主体的与第一侧相对的第二侧的基部表面。基部表面可以将主体粘附到输入表面并且被配置为至少将来自主体的受控位移的力转换到输入表面。主体的第二侧和基部表面可以具有与传感器的凹陷部分基本上相同的横截面形状。

Description

小型指点杆

背景技术

指点设备是一种允许用户向计算机输入连续的并且多维的数据的输入接口。指点设备可以促进用户输入手势，诸如指点、点击或拖拽。响应于用户输入，通常通过移动用户接口上的指针或光标的相对位置的移动，手势被计算设备转换并且用于修改用户接口。例如，如果用户通过在向下或向上运动中移动两个手指来与输入接口(诸如触摸板)交互，则用户接口可以在当前活动页面上示出滚动运动。两种常用的指点设备是触摸板(也称为触控板)和指点杆。

触摸板是通常用于笔记本计算机的指点设备。通常，触摸板具有用于接收用户输入的触摸传感器。触摸传感器被配置为实现将由触摸传感器检测到的用户手指的位置转换成用户接口上的相对位置。触摸板通常是平坦的(平面)并且具有相对较薄的形状因子。然而，当用户希望跨用户接口长距离移动光标时，触摸板通常需要用户重复地重新定位他或她的手指和/或手。

另一方面，指点杆(例如，由开发的等)是小的操纵杆，其通常由用户的手指操纵并且用于控制用户接口上的光标或其他表示。典型地，指点杆具有在使用之后使指点杆“自动居中”的竖直轴和/或弹簧机制。与触摸板不同，当用户与指点杆交互时，指点杆不需要在指点杆上重新定位用户的手指和/或手。虽然指点杆具有较小的横向占用，但是轴延伸到指点杆顶部下方的深度(即，有效高度)不能在不损害功能(诸如自动居中功能)的情况下被轻易地减小。因此，目前实现具有相对薄的形状因子的指点杆(这对于与诸如超级笔记本等轻薄型计算机一起使用可能是期望的)是不切实际的。

此外，一些指点杆可以耦合到具有输入表面的传感器。输入表面可以响应于用户动作而检测输入。在至少一个实施例中，传感器可以是包括一个或多个电极的电阻式传感器。在当前实施例中，指点杆和传感器组合需要使用显著的力来触发操作响应(例如，由计算设备转换手势以修改用户接口)，并且操作响应是迟钝且苛刻的。对于与指点杆的初始交互尤其如此。目前，为改善操作响应的努力要求指点杆轮廓，这对于诸如超级笔记本等轻薄型笔记本电脑一起使用是不期望的。

一些指点设备测量穿过被安装在指点设备的上触觉表面上的小孔的光流。这样的设备是光学传感器类型的指点设备(例如，由开发的Optical 等)。光学传感器类型的指点设备通常具有小的占用并且适用于便携式设备。然而，光学传感器类型的指点设备缺少自动居中机构，并且因此要求设备的用户重新定位。

发明内容

本文描述了一种小型的小占用的指点设备。指点设备可以包括具有用于检测用户的触觉交互的输入表面的传感器、以及用于与输入表面对接并且接收用户的触觉动作的装置。传感器可以具有凹陷部分。该装置可以包括在用户的触觉交互期间允许受控位移的主体、耦合到主体的第一侧的被配置为接收用户的触觉交互的触觉表面、以及固定到主体的与第一侧相对的第二侧的基部表面。基部表面可以将主体粘附到输入表面并且被配置为至少将来自主体的受控位移的力转换到输入表面。主体的第二侧和基部表面可以具有与传感器的凹陷部分基本上相同的横截面形状。

提供本发明内容是为了以简化的形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些概念。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。

附图说明

参考附图描述具体实施方式。在这些图中，附图标记的最左边的数字标识附图标记首次出现的图。不同图中的相同附图标记指示相似或相同的项目。

图1A是说明性的基于凝胶的指点设备的等距视图。

图1B是在用户的手指接合时基于凝胶的指点设备的侧视图。

图1C是在用户的手指接合时基于凝胶的指点设备的侧视图。

图2A是与电阻式传感器相结合的说明性的基于凝胶的指点设备的侧视图。

图2B是图2A所示的说明性的基于凝胶的指点设备的俯视图。

图3A是与电容式传感器相结合的说明性的基于凝胶的指点设备的等距视图。

图3B是图3A所示的说明性的基于凝胶的指点设备的横截面侧视图。

图4A是与光学传感器相结合的说明性的基于凝胶的指点设备的侧视图。

图4B是图4A所示的说明性的基于凝胶的指点设备的俯视图。

图4C是在用户的手指接合之前的图4B的说明性的基于凝胶的指点设备的侧视图。

图4D是在用户的手指接合期间的图4B的说明性的基于凝胶的指点设备的侧视图。

图4E是在用户的手指接合期间的图4B的说明性的基于凝胶的指点设备的侧视图。

图4F是在用户的手指接合之前的图4B的说明性的基于凝胶的指点设备的侧视图。

图4G是在用户的手指接合期间的图4B的说明性的基于凝胶的指点设备的侧视图。

图5A是另一说明性的基于凝胶的指点设备的侧视图。

图5B是在用户的手指接合时的图5A中所示的说明性的基于凝胶的指点设备的侧视图。

图5C是当用户的手指接合时的图5A中所示的说明性的基于凝胶的指点设备的侧视图。

图6A是又一说明性的基于凝胶的指点设备的侧视图。

图6B是在用户的手指接合时的图6A中所示的说明性的基于凝胶的指点设备的侧视图。

图7A是大体上矩形的说明性的基于凝胶的指点设备的俯视图。

图7B是十字形的说明性的基于凝胶的指点设备的俯视图。

图7C是大体上八角形的说明性的基于凝胶的指点设备的俯视图。

图8A是水平地固定在传感器上的大体上矩形的基于凝胶的指点设备的侧视图。

图8B是水平地固定在传感器上的基于凝胶的指点设备的另一侧视图。

图8C是竖直地固定在传感器上的大体上矩形的基于凝胶的指点设备的侧视图。

图8D是竖直地固定在传感器上的基于凝胶的指点设备的另一侧视图。

图9是可以使用基于凝胶的指点设备来处理用户输入的说明性计算设备的示意图。

图10A是指点设备的侧视图，其示出了可以用于与电阻式传感器相结合的指点设备的力感测电阻层的附加细节。

图10B是沿着图10A的线B-B截取的图10A的指点设备的横截面图。

图10C是可以被包括在图10B所示的力感测电阻层中的力感测电阻膜的俯视图。

图10D是可以被包括在图10B所示的力感测电阻层中的一个或多个电极的俯视图。

图11A是指点设备的俯视图，其示出了用于从基底层移除力感测电阻层和对应的主体并且使用新的力感测电阻层和对应的主体来替换力感测电阻层和对应的主体的示例过程的第一步骤。

图11B是指点设备的俯视图，其示出了用于从基底层移除力感测电阻层和对应的主体并且使用新的力感测电阻层和对应的主体来替换力感测电阻层和对应的主体的示例过程的第二步骤。

图11C是指点设备的俯视图，其示出了用于从基底层移除力感测电阻层和对应的主体并且使用新的力感测电阻层和对应的主体来替换力感测电阻层和对应的主体的示例过程的第三步骤。

图11D是指点设备的俯视图，其示出了用于从基底层移除力感测电阻层和相应的对应并且使用新的力感测电阻层和相应的对应来替换力感测电阻层和相应的对应的示例过程的第四步骤。

图12A是沿着图10A的线B-B截取的图10A的指点设备的横截面图。

图12B是在用户的手指接合时沿着图10A的线B-B截取的图10A的指点设备的横截面图。

图12C是在用户的手指接合时沿着图10A的线B-B截取的图10A的指点设备的横截面图。

具体实施方式

本文描述了一种小型的小占用的基于凝胶的指点设备。在各个实施例中，本文所描述的基于凝胶的指点设备包括基于凝胶的主体、固定到基于凝胶的主体的第一侧的触觉表面、以及固定到基于凝胶的主体的与第一侧相对的第二侧的基部表面。触觉表面被配置为接收来自用户的输入。基部表面将基于凝胶的主体固定到传感器表面。在一些实施例中，本文所描述的基于凝胶的指点设备还包括用于容纳基于凝胶的指点设备的传感器以及用于响应于指点设备的移动而检测电阻、电容、压力、横向位置和/或竖直位置中的至少一项的变化的检测器。

本文所描述的装置、技术和系统可以以多种方式来实现。以下参考下面的附图提供示例实现。

说明性的基于凝胶的指点设备

图1A示出了小型的小占用的基于凝胶的指点设备100。在至少一个实施例中，基于凝胶的指点设备100包括基于凝胶的主体102、固定到基于凝胶的指点设备100的第一侧的触觉表面104、以及固定到与基于凝胶的主体102的第一侧相对的基于凝胶的主体102的第二侧的基部表面106。在至少一些实施例中，图1A所示的指点设备100包括可以具有横向横截面宽度(例如，直径等)以使得指点设备100可以装配在键盘上的一个或多个按键(例如，3mm至10mm)之间，可能稍微修改按键的形状(例如，一个或多个按键上的小切口等)。此外，可以选择指点设备100的厚度，使得指点设备100可以安装在具有相对较薄形状因子以容纳指点设备的设备中(例如，间隔高度约0.5mm至1.0mm)。

在至少一个实施例中，基于凝胶的主体102可以由凝胶材料(例如，聚氨酯、硅酮、丙烯酸等)制成。凝胶材料可以是耐用的以最小化物理形变。基于凝胶的主体102的宽度(例如，直径等)、高度(即，厚度)和硬度可以变化。基于凝胶的主体的宽度、高度和硬度可以影响基于凝胶的主体在由用户施加的给定量的力下发生形变的程度。在至少一个实施例中，凝胶材料可以是一种由与凝胶在受到已知力时的形变量相关联的柔软度属性定义的软凝胶材料。然而，凝胶材料可以被形成为具有如指定的不同程度的柔软度/硬度，以使用设计考虑来提供最佳性能，其中与可能太硬而不能使用户具有可感知的触觉形变的过硬的凝胶相比，过软的凝胶可以经受过度形变并且可能具有较高的故障率(例如，凝胶的撕裂等)。例如，在至少一个实施例中，较软的凝胶材料可以以少量用户输入力来提供较大的形变。在一些实施例中，基于相同量的用户输入力，较硬的凝胶材料可以具有较小的形变。为了达到所需要的硬度，可以通过以下方式来固化凝胶材料：将凝胶材料与固化剂混合，增加凝胶材料的温度，使凝胶材料暴露于紫外(UV)线、前述的某种组合、或其他技术。

在各个实施例中，凝胶材料可以是透明或不透明的。在一些实施例中，可以选择透明凝胶以用于使用，使得当凝胶位于光学透镜与用户的手指或光学图案化膜之间时，光学透镜可以捕获用户手指或光学图案化膜的图像。在至少一个实施例中，凝胶可以具有抗紫外线的能力以防止凝胶材料发黄。凝胶材料可以是导电的或不导电的(电介质)。在至少一些实施例中，凝胶材料的电导率可以通过设计考虑来指定。

在一些实施例中，基于凝胶的主体102可以被成形为以直径作为宽度的圆盘形状。然而，可以使用其他形状和尺寸。在至少一些实施例中，基于凝胶的主体102可以具有线轴或沙漏形状，使得靠近触觉表面104和基部表面106的基于凝胶的主体102的周界具有比基于凝胶的主体102的中心更大的直径。换言之，基于凝胶的主体102可以具有凹曲线。在其他实施例中，基于凝胶的主体102可以具有大体上矩形的形状，并且具有大体上矩形形状的基于凝胶的指点设备100可以竖直或水平地固定到传感器。在一些实施例中，基于凝胶的主体102可以具有“X”或十字形的形状。另外，基于凝胶的主体102可以具有大体上正方形或八边形的形状。在一些实施例中，基于凝胶的主体102可以具有定制的形状。基于凝胶的主体102可以在高度、宽度和厚度方面变化。在至少一些实施例中，具有盘形形状的基于凝胶的主体102可以具有变化的竖直厚度，从而导致具有不同高度的不同圆柱体。在至少其他实施例中，具有大体上矩形形状的基于凝胶的主体102可以具有竖直厚度，从而产生可以竖直或水平地固定到传感器的基于凝胶的条状指点设备。此外，一个或多个基于凝胶的指点设备可以在传感器上彼此相邻对准。

在至少一个实施例中，基于凝胶的主体102具有固定到基于凝胶的主体102的第一侧的触觉表面104。触觉表面104被配置为接收来自用户的手指的触摸输入。在一些实施例中，触觉表面104可以是高摩擦表面以在用户输入期间最小化手指滑动。作为非限制性示例，触觉表面104可以由高摩擦凹痕涂层、高摩擦织物表面、橡胶材料或前述的某种组合而制成。在至少一些实施例中，触觉表面104可以包括薄膜以辅助稳定并且防止基于凝胶的主体发生形变。在至少一个实施例中，薄膜可以由塑料材料(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)等)制成。触觉表面104可以是导电的或非导电的(电介质)。在至少一些实施例中，触觉表面104的导电性可以通过设计考虑来指定。

在一些实施例中，触觉表面104可以以各种方式被附接到基于凝胶的主体102。例如，图10A是指点设备1000的侧视图，其示出了其中触觉表面104与耦合到主体1004(诸如基于凝胶的主体102)的第一侧的表面组件1002相关联的实施例。图10B是沿着图10A的线B-B截取的指点设备1000的横截面图。在这样的实施例中，主体1004的第一侧可以包括和/或固定到薄膜1006以辅助稳定并且防止主体1004发生形变。在至少一个实施例中，薄膜1006可以由塑料材料(例如，PET、ABS、PP、PE、PC、PS等)制成，如上所述。

表面组件1002被配置为接收来自用户的手指的触摸输入。在一些实施例中，表面组件可以具有触觉表面104，如上所述。表面组件1002可以具有与主体1004相同的平行于纵向轴线的横截面形状、或者与主体1004不同的平行于纵向轴线的横截面形状。例如，作为非限制性例如，如果主体1004具有基本上盘形的横截面形状，则表面组件1002也可以具有基本上盘形的横截面形状。备选地，作为另一非限制性示例，主体1004可以具有基本上方形的横截面形状，并且表面组件1002可以具有基本上盘形的横截面形状。在至少一个实施例中，主体1004的至少第一侧可以具有与表面组件1002基本上相同的横截面形状，使得主体1004的第一侧可以紧邻表面组件1002的底表面和/或附加的和/或替代的薄膜1008，如下所述。在备选的实施例中，主体1004的第一侧可以具有与表面组件1002不同的横截面形状，从而在主体1004与表面组件1002之间产生空间。在一些实施例中，表面组件1002可以在多个离散位置触摸主体1004。例如，在至少一个实施例中，表面组件1002可以沿着主体1004的周界、在主体1004的每个角上等接触主体1004。在其他实施例中，表面组件1002可以基本上整体接触主体1004，就好像要容纳主体1004的至少一部分。表面组件1002可以经由粘合剂等耦合到主体1004的部分。然而，表面组件1002可以使用除了粘合剂之外的其他已知的技术来耦合到主体1004。在一些实施例中，表面组件1002与主体1004的顶侧之间的空间可以被粘合剂或其他材料来填充，该粘合剂或其他材料可以填充该空间并且还用于将表面组件1002耦合到主体1004。表面组件1002和主体1004的耦合可以确保由表面组件1002接收的触摸输入可以被转换到主体1004。

在至少一个实施例中，表面组件1002的顶部可以具有凸曲率(例如，圆顶或圆盘形横截面形状)。在这样的实施例中，表面组件1002可以具有大于主体1004直径的直径。表面组件1002可以被定位成使得曲线的顶部与主体1004的中心基本上对准，并且表面组件1002的部分延伸超出主体1004，如图10A和10B所示。在一些实施例中，表面组件1002可以与在表面组件1002的中心的提升值相关联，该提升值如虚线所示并且被标识为Δ，该提升值导致凸曲率。当指点设备1000处于默认位置(没有任何外部压力或力量)时，Δ可以表示在平行于表面组件的周界的平面与平行于表面组件1002的最高点的平面之间的高度的升高或变化。在其他实施例中，表面组件1002可以基本上是平坦的(例如，没有提升)并且紧邻主体1004的第一侧，类似于图1A、1B和1C所示。

表面组件1002可以与附加的和/或替代的薄膜1008相关联以协助稳定并且防止形变。附加的和/或替代的薄膜1008可以由塑料材料(例如，PET、ABS、PP、PE、PC、PS等)等制成，并且可以具有与表面组件1002基本上相同的曲率。附加的和/或替代的薄膜1008可以位于表面组件1002与主体1004的第一侧和/或固定到主体1004的第一侧的薄膜1006之间。

返回图1A，在至少一个实施例中，基于凝胶的主体102具有固定到基于凝胶的主体102的与第一侧相对的第二侧的基部表面106。基部表面106可以具有至少一个粘附表面，其用于将基于凝胶的指点设备100耦合到输入传感器108。然而，基部表面106可以使用除了粘合剂之外的其他已知技术耦合到输入传感器108。基部表面106可以由一种或多种材料和/或一个或多个层制成。例如，基部表面106可以包括用于稳定形变的薄膜。在至少一个实施例中，薄膜可以位于基于凝胶的主体与粘合剂之间。薄膜可以由塑料材料(例如，PET、ABS、PP、PE、PC、PS等)制成。基部表面可以是导电的或非导电的(电介质)。在至少一些实施例中，基部表面的导电性可以通过设计考虑来指定。

基于凝胶的指点设备100可以耦合到具有输入表面的传感器108。输入表面可以响应于用户动作而检测输入。在至少一个实施例中，传感器108可以包括一个或多个电极、触摸传感器或光学传感器中的任何一个。触摸传感器可以是电阻式传感器、电容式传感器或光学传感器中的至少一种。

图1B和1C示出了与基于凝胶的指点设备的用户交互。如图1B所示，用户的手指110与基于凝胶的指点设备100的触觉表面104对接。在图1B中，手指110没有向基于凝胶的指点设备100施加竖直或横向压力。结果，基于凝胶的指点设备100没有竖直形变或横向形变，并且没有向传感器108施加或转换力或力的变化。换言之，基于凝胶的主体102保持其由产生基于凝胶的指点设备100的自动居中能力的凝胶的形状记忆而引起的原始或默认形状。

当用户向基于凝胶的指点设备100施加横向和/或竖直压力时，基于凝胶的指点设备100可以如图1C所示发生形变。结果，基于凝胶的指点设备100在由用户引起的输入压力的方向上竖直地或横向地移位，并且向传感器108施加或转换力或力的变化。例如，在1C中，手指110在由向左向箭头112指示的方向上施加横向压力。结果，基于凝胶的主体102在与施加横向压力相同的方向上发生横向形变。

一旦用户将他或她的手指110从基于凝胶的指点设备100的触觉表面104移除，基于凝胶的指点设备100就恢复到它的原始形状，如图1B所示，并且没有向传感器108施加或转换力或力的变化。凝胶材料可以用作自动居中机构而不需要机械弹簧。

在一些实施例中，基于凝胶的指点设备100可以包括支撑绳114(例如，绳子、线等)以避免横向地过度延伸基于凝胶的主体102。支撑绳114(或其他机制)可以限制基于凝胶的主体在至少横向方向上的受控位移量。

与电阻式传感器相结合的说明性的基于凝胶的指点设备

图2A示出了与电阻式传感器相结合的基于凝胶的指点设备200。除了上述基于凝胶的指点设备100的特征之外，基于凝胶的指点设备200可以包括力感测电阻层202，基部表面106与该力感测电阻层202耦合。力感测电阻层202可以响应于用户输入，根据由基于凝胶的指点设备200施加的压力而改变其电阻值或输出。在一些实施例中，力感测电阻层202可以包括电阻式触摸传感器。在各个实施例中，如图2B所示，力感测电阻层202可以包括一个或多个电极204。返回图2A，在至少一个实施例中，力感测电阻层202可以连接到用于可能经由多个电极并且经由力感测电阻层202检测或测量电阻的检测器206。检测器206可以确定用户施加到基于凝胶的指点设备100的力(或压力)的量，并且可以向处理器输出与横向位移值和竖直压力值相关联的重心力。重心力可以是具有使用笛卡尔坐标、极坐标或其他坐标系表示的大小和方向的合成矢量力。

如上所述，在至少一个实施例中，力感测电阻层202可以包括一个或多个电极204。图10A是指点设备1000的侧视图，其示出了用于与电阻式传感器相结合的指点设备的力感测电阻层202的附加细节，其可以包括一个或多个电极204。图10B是沿着图10A的线B-B截取的图10A的指点设备1000的横截面图。

图10A和10B示出了指点设备1000，其包括如上所述的表面组件1002、主体1004、包括一个或多个电极204的力感测电阻层202、以及检测器206。主体1004在本文中被示出和描述为基于凝胶的主体102；然而，在一些实施例中，主体可以不是基于凝胶的。力感测电阻层202可以包括力感测电阻膜1010、包括一个或多个电极204的基底层1012、以及用于在力感测电阻膜1010的至少一部分与基底层1012之间产生间隙的机构1014。检测器206可以确定用户施加到基于凝胶的指点设备100的力(或压力)的量，并且可以向处理器输出与横向位移值和竖直压力值相关联的重心力。

力感测电阻膜1010可以是包括为矩阵的导电和非导电粒子的聚合物厚膜(例如，0.05mm至1.25mm等)。力感测电阻膜1010可以随着施加到触觉表面104的力的增加而呈现出电阻的减小。力感测电阻膜1010可以具有耦合到主体1004的基部表面106的顶表面和与顶表面相对的底表面。在至少一个实施例中，力感测电阻膜1010的一部分可以被压下(例如，凹陷、压花等)。为了讨论的目的，力感测电阻膜1010的被压下的部分可以被称为凹陷部分1016。在至少一个实施例中，当指点设备1000处于默认位置(即，没有任何外部压力或力量)时，凹陷部分1016可以被永久地压下。图10C是可以被包括在图10A所示的力感测电阻层202中的力感测电阻膜1010的俯视图。凹陷部分1016可以具有多种形状，例如，凹陷部分1016的形状可以是基本上盘形的、基本上矩形的、基本上正方形的、基本上椭圆形的、不对称的形状等。在至少一些实施例中，凹陷部分1016的形状可以通过设计考虑来指定。

如上面在基于凝胶的主体102的上下文中所描述的，主体1004可以具有固定到触觉表面104和/或耦合到表面组件1002的第一侧、以及可以固定到基部表面106的、与第一侧相对的第二侧。在这样的实施例中，主体1004的第一侧可以是各种形状和/或具有各种轮廓。也就是说，主体1004的第一侧可以具有平行于纵向轴线和/或横向轴线的不同的横截面形状。然而，第二侧和/或基部表面106可以具有与凹陷部分1016的形状和/或轮廓相对应和/或补充的形状和/或轮廓。也就是说，主体1004的第二侧和/或基部表面106可以具有与平行于凹陷部分1016的纵向轴线和/或横向轴线的横截面形状相同的平行于纵向轴线和/或横向轴线的横截面形状。具有对应和/或互补形状和/或轮廓的凹陷部分1016和第二侧和/或基部表面106可以减小检测器206检测横向和/或竖直位移所需要的初始力，并且使得检测器206能够更有效地检测横向和/或竖直位移。结果，与横向和/或竖直位移相对应的动作可以更平缓地操作。

例如，在至少一个实施例中，第二侧和/或基部表面106可以具有凹曲率(例如，圆顶或圆盘形横截面形状)。在一些实施例中，第二侧和/或基部表面106的凹曲率可以与凹陷部分1016的凹曲率相同或基本上相同的凹曲率。在其他实施例中，第二侧和/或基部表面106可以是与凹陷部分1016的凹曲率不同的凹曲率。例如，在这样的实施例中，与第二侧和/或基部表面106相关联的提升的大小可以大于或小于与凹陷部分1016相关联提升的大小。也就是说，第二侧和/或基部表面106的高度变化可以大于或小于凹陷部分1016的高度变化。在其他实施例中，第二侧和/或基部表面106可以具有反金字塔形的凹陷部分1016(例如，倒三角形的横截面形状)。反金字塔形凹陷部分1016可以被配置为容纳金字塔形的第二侧和/或基部表面106。

在至少一个实施例中，主体1004可以是基本上盘形的，或者具有基本上为盘形的基部表面106，并且主体1004和/或基部表面106可以具有特定直径。在这样的实施例中，力感测电阻膜1010的凹陷部分1016也可以是基本上盘形的。在至少一个实施例中，凹陷部分1016可以具有由力感测电阻膜1010的中心的提升引起的凹曲率，如图10B所示。提升的大小可以至少部分基于由机构1014引起的间隙的大小，如下所述。提升的大小可以大于间隙的大小，使得力感测电阻膜1010的底表面可以在不存在与主体1004的任何用户交互的情况下在凹陷部分1016的中心接触基底层1012(即，在默认位置，如上所述)。凹陷部分1016可以具有与特定直径基本上相同的直径或者测量为大于特定直径的直径。对于非盘形主体1000，凹陷部分1016可以具有与关联于相应主体1004的高度和宽度基本上相同的高度和宽度、或者测量为大于与相应主体1004相关联的高度和宽度的高度和宽度。

基底层1012可以包括一个或多个电极204。图10D是可以被包括在图10A和10B所示的力感测电阻层中的一个或多个电极204的俯视图。一个或多个电极204可以表示用于检测施加到主体1004的压力的传感器垫。基底层1012可以具有顶表面和与顶表面相对的底表面。在至少一些实施例中，一个或多个电极204可以包括用于测量指示主体1004的横向转换的力的电极204a-d，如下面在图2B的讨论中所述。另外，在至少一些实施例中，一个或多个电极204可以包括位于圆形电极204a-d的中心的中心电极204e。在至少一个实施例中，为了便于平滑移动，中心电极204e的直径可以与主体1004的直径基本上相同。中心电极204e可以用于检测z方向(如图2B所示进入页面)上的向下的力。然而，电极204a-d也可以组合用于检测z方向上的向下的力。以下提供关于一个或多个电极204的附加细节。

机构1014可以设置在力感测电阻膜1010的至少一部分与基底层1012之间，以将力感测电阻膜1010粘附到基底层1012，并且在力感测电阻膜1010的至少一部分与基底层1012之间产生间隙。机构1014可以至少在力感测电阻膜1010与基底1012之间、在力感测电阻膜1010和/或基底层1012的周界周围形成间隙。也就是说，机构1014可以与在力感测电阻膜1010和/或基底层1012的边缘附近将力感测电阻膜1010与基底1012分离，并且力感测电阻膜1010与基底层1012之间的分离的距离可以减小并且最终被消除，以更靠近凹陷部分1016的中心。机构1014的高度可以限定在力感测电阻膜1010和/或基底层1012的边缘附近的分离的距离。另外，在一些实施例中，机构1014的高度可以用于确定引起凹曲率的凹陷部分1016的提升的大小。如上所述，凹陷部分1016的提升的大小可以稍微大于机构1014的高度，使得当指点设备1000处于默认位置时，凹陷部分1016的至少一部分可以接触基底1010的顶表面。

在至少一个实施例中，机构1014可以是粘合剂，诸如双面胶带。在这样的实施例中，粘合剂可以粘附到力感测电阻膜1010的底表面和基底1012的顶表面。在至少一个实施例中，粘合剂可以从周界上的第一位置连续地到周界上的第二位置基本上遵循(follow)力感测电阻膜1010和/或基底层1012的周界。第一位置和第二位置可以被定位成间隔特定距离，以便引起开口1018使得空气能够响应于与主体1004和力感测电阻膜1010的交互而逸出，如图10D所示。在其他实施例中，两片或更多片粘合剂可以布置成基本上遵循力感测电阻膜1010和/或基底层1012的周界。两片或更多片粘合剂可以布置成导致多个开口使得空气能够响应于与主体1004和力感测电阻膜1010的交互而逸出。

在一些实施例中，并且如图11A所示，粘合剂1100可以在第一位置和/或第二位置处延伸超出力感测电阻膜1010和/或基底层1012的周界。诸如延伸部1102A和/或延伸部1102B等的延伸部可以可用于移除粘合剂1100并且替换力感测电阻膜1010和相应的主体1004。在至少一个实施例中，延伸部1102A和/或102B可以具有这样的长度，该长度使得用户和/或由用户控制的设备1104(例如，镊子等)可以抓住延伸部1102。

力感测电阻膜1010和对应的主体1004可以随着时间的推移破坏或开始示出使用迹象(例如，磨损的凹痕等)。图11A至11D示出了用于有效且容易地替换力感测电阻膜1010和对应的主体1004而不必更换基底层1012的示例方法的步骤。在图11A中，用户和/或在用户的控制下的设备1104(例如，镊子等)可以抓住粘合剂1100的延伸部1102A并且开始沿着远离开口1018或其他延伸部1102B的方向拉动。用户和/或在用户的控制下的设备1104(例如，镊子等)可以通过拉动粘合剂1100使得粘合剂1100伸展超过预定阈值并且丧失其粘附性能来施加一定量的力，如图11B所示。箭头1106示出了用户和/或在用户的控制下的设备1104(例如，镊子等)拉动粘合剂1100的方向。结果，力感测电阻膜1010开始与基底层1012解耦。用户和/或在用户的控制下的设备1104(例如，镊子等)可以通过拉动粘合剂1100来继续施加力，并且可以围绕主体1004旋转力的方向。当用户和/或在用户的控制下的设备1104(例如，镊子等)继续拉动和旋转粘合剂1100时，粘合剂1100可以继续将力感测电阻膜1010与基底层1012解耦。用户和/或在用户的控制下的设备1104(例如，镊子等)可以继续施加一定量的力，直到整个粘合剂1100已经被移除并且力感测电阻膜1010和基底层1012被完全解耦，如图11C所示。

至少部分地基于解耦力感测电阻膜1010与基底层1012，新的力感测电阻膜1010和对应的主体1004可以与新的粘合剂1108相关联。力感测电阻膜1010和/或基底层1012可以具有一个或多个定位柱1110，以用于将新的力感测电阻膜1010和对应的主体1004正确地定位在基底层1012上。用户可以对准一个或多个定位柱1110以用于将新的力感测电阻膜1010和对应的主体1004粘附到基底层1012。图11D示出了将新的力感测电阻膜1010和对应的主体1004设置为放置在旧的基底层1012上。而图11A至11D示出了基本上盘形形状的主体1004，相同的技术可以与具有替代形状(例如，基本上矩形、基本上正方形、十字形等)的指点设备一起使用。

返回图10A和10B，在附加和/或替代实施例中，机构1014可以是薄塑料片。薄塑料片可以包括但不限于包括PET、ABS、PP、PE、PC、PS等在内的塑料材料。在这样的实施例中，薄塑料片可以通过各种技术(诸如但不限于粘附材料、热粘合剂等)耦合到力感测电阻膜1010的底表面和基底层1012的顶表面。在这样的实施例中，薄塑料片可以包括一个或多个开口(如上面的开口1018)，以用于使得空气能够响应于与主体1004和力感测电阻膜1010的交互而逸出，如上所述。

用于产生上述间隙的实施例机构1012都在力感测电阻膜1010和基底层1012的外部。附加地和/或备选地，机构1014可以被集成到力感测电阻膜1010和/或基底层1012。例如，除了凹陷部分2008之外，力感测电阻膜1010还可以包括凸起部分。凸起部分可以在力感测电阻膜1010的周界上或者在力感测电阻膜1010的周界与凹陷部分1016之间的某个距离上。或者，基底层1012可以包括用于在力感测电阻膜1010与基底层1012之间形成间隙的凸起部分。

返回图2A和2B，响应于用户向基于凝胶的指点设备200施加压力，力感测电阻材料202根据所施加的压力来改变其电阻值。力感测电阻材料连接到检测器206。检测器206可以测量一个或多个电极204之间的电阻，例如ECT-EMP(＝zEMP)，ECT-EPP(＝zEPP)，ECT-EMM(＝zEMM)，ECT-EPM(＝zEPM)。高压测量可以指示低电阻。一旦检测器确定被施加到基于凝胶的指点设备的压力，检测器206可以报告与横向位移值(x，y)和竖直压力值(z)相关联的重心压力。用于电极放置的转换等式(式1至3)的非限制性示例包括：

x＝fx(1/zEPP+1/zEPM-1/zEMP-1/zEMM) 式1

y＝fy(1/zEPP-1/zEPM+1/zEMP-1/zEMM) 式2

z＝fz(1/zEPP+1/zEPM+1/zEMP+1/zEMM) 式3

其中fx、fy、fz是预定函数。

与图1C的讨论类似，用户的手指110可以与基于凝胶的指点设备200的触觉表面104对接。当用户不向基于凝胶的指点设备200施加竖直或横向压力时，基于凝胶的指点设备200没有竖直移位或横向移位，并且检测器206没有检测到电阻的变化。换言之，基于凝胶的主体102保持其原始形状。检测器报告横向位移值(x，y)的默认位置(0，0)和竖直压力值(z)的默认位置(0)。

图12A至12C示出了沿着图10A的线B-B截取的图10A的指点设备1000的横截面图。如上所述，凹陷部分1016可以在没有任何外力的情况下被永久地压下，并且提升的大小可以大于间隙的大小，使得力感测电阻膜1010的底表面可以在不存在与主体1004的任何用户交互的情况下在凹陷部分1016的中心接触基底层1012。在图12A中，力感测电阻膜1010的底表面被示出为在1200处在凹陷部分1016的中心接触基底层1012。为了该讨论的目的，1200可以被认为是默认位置。也就是说，当用户没有向主体1004和/或表面组件1102施加竖直或横向压力时，力感测电阻膜1010可以与基底层1012接触，并且检测器报告用于横向位移值(x，y)的默认位置(0，0)和低于阈值的竖直压力值(z)。

示例传感器输出在下面在图12A中示出。圆1202的中心表示(x，y)传感器输出(例如，位置)，并且圆1202的直径表示(z)传感器输出(例如，压力)的量。也就是说，具有较大直径的圆表示与指点设备1000的更强有力的交互，并且具有较小直径的圆表示与指点设备1000的较不有力的交互。在图12A中，传感器输出对应于为(0，0)的(x，y)传感器输出(例如，位置)和低于阈值的(z)传感器输出(例如，压力)。

返回图2A，在一些实施例中，用户向基于凝胶的指点设备200施加横向和/或竖直压力。结果，基于凝胶的主体102在用户的输入压力的方向上发生竖直和/或横向形变，并且一个或多个电极204的电阻发生变化。检测器206因此确定由用户动作施加的压力的量并且可以将压力的中心报告为横向位移值(xd，yd)和竖直压力值(z)。处理器计算位移并且通过一些调节(诸如x+＝gx(xd)，y+＝gy(yd))来将位移添加到当前光标位置(x，y)。此外，处理器周期性地扫描新的位移，并且添加到当前光标位置。另外，可以使用竖直压力值(z)来加速光标移动，诸如x+＝gx(xd)*gz(z)，y+＝gy(yd)*gz(z)，其中gx、gy、gz是预定函数。在至少一个实施例中，被施加到基于凝胶的指点设备200的脉冲压力变化可以实现“点击”动作。

在至少上述实施例中，基于凝胶的指点设备也可以用作三维压力传感器，其中gx(xd)、gy(yd)、gz(z)值被直接报告给处理器。

一旦用户将他或她的手指从基于凝胶的指点设备200的触觉表面104移除，检测器206就不再检测到压力的施加。基于凝胶的指点设备200返回到其原始形状并且默认的横向位移和竖直压力值被报告。

图2B示出了与一个或多个传感器电极204相结合的基于凝胶的指点设备200。基于凝胶的指点设备200被示出为透明的并且位于键盘按键G(210a)、H(210b)和B(210c)的中心的切出(carved out)空间中。一个或多个传感器电极204表示用于检测施加到基于凝胶的指点设备200的压力的传感器垫。在至少一些实施例中，一个或多个电极204可以包括用于测量指示基于凝胶的指点设备200的横向转换的力的电极204a-d。另外，在至少一些实施例中，一个或多个电极204可以包括位于圆形电极204a-d的中心的中心电极204e。中心电极204e可以用于检测z方向(如图2B所示进入页面)上的向下的力。然而，电极204a-d也可以组合用于检测z方向上的向下的力。

在一些实施例中，基于凝胶的指点设备200的弯曲出(curved out)空间或其他周围结构的边缘可以避免横向地过度延伸基于凝胶的指点设备200。

在缺少中心电极204e的实施例中，检测器206测量四个圆形电极204a-d之间的电阻。当一个或多个电极204缺少中心电极204e时，电极之间的电阻可以通过备选等式来测量，例如，EPP-EPM(＝zXP)，EMP-EMM(＝zXM)，EPP-EMP(＝zYP)，EPM-EMM(＝zYM)。在这样的实施例中，对于没有中心电极204e的一个或多个电极，转换等式(等式4至6)的非限制性示例包括：

x＝fx(1/zXP-1/zXM) 式4

y＝fy(1/zYP-1/zYM) 式5

z＝z(1/zXP+1/zXM+1/zYP+1/zYM) 式6

其中fx、fy、fz是预定函数。

图12B是在用户的手指110接合时沿着图10A的线B-B截取的图10A的指点设备1000的横截面图。与上面在图2A的上下文中描述的技术类似，在一些实施例中，用户向触觉表面104施加横向压力。结果，主体1004在用户的输入压力的方向上发生横向形变，并且一个或多个电极204的电阻发生变化。如图12B所示，用户的手指110通过沿着箭头1204的方向的力与指点设备1000交互。主体1004可以在与输入力相同的方向上发生横向形变。结果，力感测电阻膜1010的底表面被示出为在1206(远离默认位置1200的特定距离)处与基底层1012接触。检测器206因此确定由用户动作施加的压力的量并且可以将压力的重心报告为横向位移值(xd，yd)。处理器计算位移并且通过一些调节(诸如x+＝gx(xd)，y+＝gy(yd))来将位移添加到当前光标位置(x，y)。此外，处理器周期性地扫描新的位移，并且添加到当前光标位置。在至少上述实施例中，指点设备1000也可以用作三维压力传感器，其中gx(xd)、gy(yd)、gz(z)值被直接报告给处理器。

示例传感器输出在下面在图12B中被示出。圆1208的中心表示(x，y)传感器输出(例如，位置)，并且圆1208的直径表示(z)传感器输出(例如，压力)的量。在图12B中，传感器输出对应于为(x，y)的(x，y)传感器输出(例如，位置)和(z)传感器输出(例如，压力)。如图所示，(x，y)位置对应于从默认位置(0，0)的横向位移，并且圆1208的直径稍微大于圆1202的直径，这表明与在默认位置相比，用户动作施加更多的压力。

一旦用户将他或她的手指从指点设备1000的触觉表面104移除，检测器206就不再检测到压力的施加。指点设备1000返回到其原始形状并且默认横向位移值被报告。结果，力感测电阻膜1010的底表面可以返回到在默认位置1200处在凹陷部分1016的中心接触基底层1012。

图12C是在用户的手指110接合时沿着图10A的线B-B截取的图10A的指点设备1000的横截面图。图12C示出了与触觉表面104的用户交互，其中用户正在箭头1210的方向上施加竖直压力。与上面在图2A的上下文中描述的技术类似，至少部分地基于用户向触觉表面104施加竖直压力，主体1004发生竖直形变，并且一个或多个电极204的电阻发生变化。主体1004发生竖直形变，其量与输入力的大小成比例。结果，力感测电阻膜1010的底表面被示出为在默认位置1200处在凹陷部分1016的中心接触基底层1012。检测器206因此确定由用户动作施加的压力的量并且可以将压力的重心报告为竖直压力值(z)。另外，可以使用竖直压力值(z)来加速光标移动，诸如x+＝gx(xd)*gz(z)，y+＝gy(yd)*gz(z)，其中gx、gy、gz是预定函数。附加地和/或备选地，被施加到指点设备的脉冲压力变化可以实现“点击”动作。在一些实施例中，“点击”动作可以至少部分基于竖直压力值(z)超过预定阈值来实现。在至少上述实施例中，指点设备1000也可以用作三维压力传感器，其中gx(xd)、gy(yd)、gz(z)值被直接报告给处理器。一旦用户将他或她的手指从指点设备1000的触觉表面104移除，检测器206就不再检测到压力的施加。指点设备1000返回到其原始形状并且默认竖直压力值被报告。

示例传感器输出在下面在12C中示出。圆1212的中心表示(x，y)传感器输出(例如，位置)，并且圆1208的直径表示(z)传感器输出(例如，压力)的量。在图12C中，传感器输出对应于为(0，0)的(x，y)传感器输出(例如，位置)和(z)传感器输出(例如，压力)。如图所示，(x，y)位置对应于默认位置(0，0)并且圆1212的直径明显大于圆1202或1208的直径，这表明与默认位置或对应于图12B的用户动作相比，该用户动作正施加更多的压力。

在至少一个实施例中，用户可以通过施加横向和竖直压力两者来与指点设备1000交互。在这样的实施例中，主体1004在用户的输入压力的方向上发生竖直和/或横向形变，并且一个或多个电极204的电阻发生变化。检测器206因此确定由用户动作施加的压力的量并且可以将压力的重心报告为横向位移值(xd，yd)和竖直压力值(z)。如上所述，处理器计算位移并且通过一些调节(诸如x+＝gx(xd)，y+＝gy(yd))来将位移添加到当前光标位置(x，y)。

返回图2A，在至少一个实施例中，力感测电阻层202可以是常规触摸板，并且基于凝胶的指点设备200可以粘附到常规触摸板。例如，常规触摸板可以是被安装在传统设备(例如，现有的笔记本电脑等)上的触摸板。基于凝胶的指点设备200可以耦合到传统设备的常规触摸板。常规触摸板可以检测来自耦合到常规触摸板的基于凝胶的指点设备的用户操纵的压力。在一些实施例中，在传统设备上可执行的软件(例如，轨迹板驱动程序软件等)可以被配置为检测来自基于凝胶的指点设备的输入并且将输入转换为光标的移动、点击动作和/或其他期望动作。在一些实施例中，基于凝胶的指点设备200可以包括签名以允许软件识别或检测基于凝胶的指点设备，而不需要调节设置。在各个实施例中，常规触控板的其他部分(诸如不在基于凝胶的指点设备200下面或不直接接触基于凝胶的指点设备200的部分)可以以常规方式被使用，即使当基于凝胶的指点设备200耦合到常规触控板时。

与图1C的讨论类似，用户的手指可以与基于凝胶的指点设备200的触觉表面104对接。当用户不与触觉表面104对接时，检测器206可以不报告位置变化。在至少一个实施例中，基于凝胶的指点设备200的重量不足以使触摸板检测到存在。

在一个或多个实施例中，用户将他或她的手指放置在基于凝胶的指点设备200上。当检测到预定的电阻变化时触摸板检测到存在，并且检测器报告初始的或第一手指位置(x0，y0)。

在一些实施例中，用户向基于凝胶的指点设备200施加横向和/或竖直压力。结果，基于凝胶的主体102发生形变，并且一个或多个电极204的电阻发生变化。响应于施加的竖直压力，基于凝胶的指点设备200在用户输入压力的方向上发生竖直移位，如基于接触区域尺寸所确定的。响应于所施加的横向压力，基于凝胶的主体102在用户的输入压力的方向上发生横向移位。检测器206因此确定由用户动作施加的压力的量并且压力的重心可以被报告为包括横向位移值(x1，y1)和竖直压力值(z)的第二位置。基于确定的第二位置，处理器计算位移并且通过一些调节(诸如x+＝gx(x1-x0)，y+＝gy(y1-y0)来添加到当前光标位置(x，y)。相应地，光标位置被重新调节。系统周期性地扫描新的指尖位置，并且更新当前光标位置。

在至少一个实施例中，用户施加大面积接触的竖直压力。竖直压力值(z)或接触面积(w)可以用于加速光标移动，由式(式7至10)进行建模，诸如：

x+＝gx(x1-x0)*gz(z) 式7

y+＝gy(y1-y0)*gz(z)或者 式8

x+＝gx(x1-x0)*gw(w) 式9

y+＝gy(y1-y0)*gw(w), 式10

其中gx、gy、gz和gw是预定函数。如上所述，当检测器206检测到竖直压力(z)的脉冲变化和/或接触面积(w)的大小时，检测器可以将这样的用户动作解释为“点击”功能。

一旦用户将他或她的手指从基于凝胶的指点设备200的触觉表面104移除，检测器206就不再检测到压力的施加，并且基于凝胶的指点设备200返回到其原始形状。因为用户不与触觉表面104对接，所以检测器206不报告位置。

在至少上述实施例中，基于凝胶的指点设备200也可以用作三维压力传感器，其中gx(x1-x0)，gy(y1-y0)，gz(z)和/或gw(w)值被直接报告给处理器。

与电容式传感器相结合的说明性的基于凝胶的指点设备

图3A和3B示出了与电容式传感器相结合的基于凝胶的指点设备。除了上述基于凝胶的指点设备100的特征之外，基于凝胶的指点设备300可以包括附加组件。在至少一个实施例中，基于凝胶的指点设备300的一些或全部组件可以由导电材料形成。在至少一个实施例中，基于凝胶的主体102可以包括导电的内部导电材料302，使得触摸导电材料的用户的电场可以穿过导电材料并且在导电材料位于用户与电容式传感器306之间时被电容式传感器306所感测到。内部导电材料302可以由各种材料制成，包括但不限于导电凝胶、软导电橡胶、上述材料的组合、或其他材料。在其他实施例中，基于凝胶的主体可以包括可以不导电的外部凝胶材料304。在至少一些实施例中，内部导电材料302和外部材料304可以具有不同的导电性质。

另外，触觉表面104可以包括用于稳定形变的薄膜。例如，触觉表面104可以包括薄金属片。薄金属片可以提供增加的机械和电气稳定性。触觉表面104还可以包括用于通过用户的指尖从用户接收电荷的上导电膜。基部表面106可以包括用于稳定形变的薄膜。在至少一些实施例中，包括下膜和粘合剂的基部表面可以具有内孔，因此导电凝胶302可以与传感器306直接接触。

在至少一个实施例中，基于凝胶的指点设备300可以放置到一个或多个电极(例如，204a-e)的中心位置上。在至少一个实施例中，中心电极204e经由内部导电材料302连接到上导电膜。基于凝胶的指点设备300可以与用于测量电容并且确定由用户施加的压力的量的检测器206相关联。作为非限制性示例，检测器206通过测量ECT-EMP(＝cEMP)，ECT-EPP(＝cEPP)，ECT-EMM(＝cEMM)和ECT-EPM(＝cEPM)来测量四个电容。高电容读数可以指示由用户输入引起的高压力。基于确定的施加的压力，检测器将压力的重心报告为横向位移值(x，y)和竖直压力值(z)。检测器可以使用转换式(式11至13)，包括但不限于：

x＝fx(cEPP+cEPM-cEMP-cEMM) 式11

y＝fy(cEPP-cEPM+cEMP-cEMM) 式12

z＝fz(cEPP+cEPM+cEMP+cEMM) 式13

其中fx、fy、fz是预定函数。

与图1C的讨论类似，用户的手指可以与基于凝胶的指点设备300的触觉表面104对接。当用户没有向基于凝胶的指点设备300施加竖直或横向压力时，基于凝胶的指点设备300没有发生竖直移位或横向移位，并且检测器206没有检测到电容的变化。换言之，基于凝胶的主体102保持其原始形状，并且检测器报告横向位移值(x，y)的默认位置(0，0)和竖直压力值(z)的(0)。

在一些实施例中，用户向基于凝胶的指点设备300施加横向和/或竖直压力。结果，基于凝胶的主体102在用户的输入压力的方向上发生竖直和/或横向形变，并且一个或多个电极204的电容发生变化。作为所测量的一个或多个电容变化的结果，检测器206因此经由处理器确定由用户动作施加的压力量，并且可以将压力的重心报告为横向位移值(xd，yd)和竖直压力值(z)。此外，处理器周期性地扫描新的位移，并且添加到当前光标位置。另外，可以使用竖直压力值(z)来加速光标移动，诸如x+＝gx(xd)*gz(z)，y+＝gy(yd)*gz(z)，其中gx、gy、gz是预定函数。在至少一个实施例中，被施加到基于凝胶的指点设备200的脉冲压力变化可以实现“点击”动作。

一旦用户将他或她的手指从基于凝胶的指点设备300的触觉表面104移除，基于凝胶的指点设备200就返回到其原始形状，并且检测器206停止检测由于压力的施加而导致的电容变化。报告默认的横向位移和竖直压力值。相应地，记录默认位置。

在至少上述实施例中，基于凝胶的指点设备也可以用作三维压力传感器，其中gx(xd)、gy(yd)、gz(z)值被直接报告给处理器。

在至少一个实施例中，电容式传感器108可以是触摸板，并且基于凝胶的指点设备300可以粘附到电容式传感器触摸板，与以上与关于图2A和2B参考的常规触摸板和传统计算设备相关的讨论类似。在这样的实施例中，可以使用在计算设备上可执行的软件来经由基于凝胶的指点设备检测用户输入。

与以上的图1C的讨论类似，用户的手指可以与基于凝胶的指点设备300的顶表面对接。当用户不与顶表面对接时，检测器206可以不报告位置。在至少一个实施例中，基于凝胶的指点设备300的电容和重量不足以使触摸板306在用户没有触摸基于凝胶的指点设备时检测到存在。

在一个或多个实施例中，用户将他或她的手指放置在基于凝胶的指点设备300上。当检测到预定电容变化时，触摸板检测到存在，并且检测器报告初始手指位置或第一手指位置(x0，y0)。如图3A所示，触觉表面104可以是与内部导电材料302对接的导电材料，其可以在触觉表面104下方，或者触觉表面104可以包围内部导电材料302。

当与电容式传感器触摸板相结合时，也可以使用如图1A所示的类似结构。在这样的实施例中，基于凝胶的指点设备100的所有组件可以具有用于确保电容式传感器触摸板108与手指110之间的电连接的导电性。

在其他实施例中，用户向基于凝胶的指点设备300施加横向和/或竖直压力。结果，基于凝胶的主体102发生形变，并且一个或多个电极204的电容可以发生变化。响应于施加的竖直压力，基于凝胶的指点设备300在用户输入压力的方向上竖直移位，如基于接触面积所确定的。响应于所施加的横向压力，基于凝胶的主体102在用户的输入压力的方向上发生横向移位。检测器206因此确定与由用户动作施加的压力量相关联的电容的变化，并且可以将压力的重心报告为第二位置，其包括横向位移值(x1，y1)和竖直压力值(Z)。基于确定的第二位置，处理器计算位移并且通过一些调节(诸如x+＝gx(x1-x0)，y+＝gy(y1-y0))添加到当前光标位置(x，y)。相应地，光标位置被重新调节。系统周期性地扫描新的指尖位置，并且更新当前光标位置。

在至少一个实施例中，用户施加大面积接触的竖直压力。竖直压力值(z)或接触面积(w)可以用于加速光标移动，由示例式(式14至17)进行建模，诸如：

x+＝gx(x1-x0)*gz(z) 式14

y+＝gy(y1-y0)*gz(z)或者 式15

x+＝gx(x1-x0)*gw(w) 式16

y+＝gy(y1-y0)*gw(w)) 式17

其中gx、gy、gz和gw是预定函数。如上所述，当检测器206检测到竖直压力(z)的脉冲变化和/或接触面积(w)的大小时，检测器可以将这样的用户动作解释为“点击”功能。

一旦用户将他或她的手指从基于凝胶的指点设备300的表面移除，基于凝胶的指点设备300就返回到其原始形状，并且检测器206停止检测由于用户引起的压力的施加而导致的电容变化。由于用户不与表面对接，所以检测器206不报告位置的变化。

在至少上述两个实施例中，基于凝胶的指点设备300也可用作三维压力传感器，其中gx(x1-x0)、gy(y1-y0)、gz(z)和/或gw(w)值被直接报告给处理器。

与光学传感器相结合的说明性的基于凝胶的指点设备

图4A示出了与光学传感器相结合的基于凝胶的指点设备400。除了上述基于凝胶的指点设备100的特征之外，基于凝胶的指点设备400还可以包括附加组件。例如，在至少一个实施例中，基于凝胶的指点设备400可以包括用作顶表面的透明上膜。在一些实施例中，基于凝胶的指点设备400可以包括位于上膜下方和基于凝胶的主体102之上的光学图案化膜。

基于凝胶的指点设备400可以包括光学传感器组件，其包括在基于凝胶的指点设备400的基部表面上的、与指点设备相关联的光学透镜402。光学透镜402可以促进识别基于凝胶的指点设备400的触觉表面104上的用户输入。触觉表面104可以包括光滑部分，诸如中间部分，其不会扰乱穿过触觉表面104的这部分的光的方向。

光学传感器组件还可以包括图像传感器404。在至少一个实施例中，图像传感器404可以在与光学透镜402的靠近基部表面106的一侧相对的一侧而靠近光学透镜402。图像传感器404可以通过检测触觉表面104的相对位移来检测与触觉表面104的用户的触觉交互。图像传感器404可以与处理器通信以跟踪和/或测量作为由图像传感器检测到的用户输入动作的的结果的基于凝胶的主体的位移。

当基于凝胶的指点设备400与光学透镜402和图像传感器404相结合时，部分或全部组件可以是至少部分透明的，使得当凝胶位于光学透镜402与用户的手指之间时，通过基于凝胶的主体102和基于凝胶的指点设备400的一个或多个基底层，图像传感器404可以捕获用户手指的图像(例如，指纹等)和/或在基于凝胶的指点设备400的触觉表面104中的光学图案化膜。在至少一个实施例中，图像传感器404可以被配置为通过触觉表面104、基于凝胶的主体102和基于凝胶的指点设备400的一个或多个基部层106来识别和标识用户的指纹。作为结果，基于凝胶的指点设备400和/或其他设备、操作等的功能可以限制于具有与授权用户相关联的指纹的基于凝胶的指点设备400的用户。因此，图像传感器404可以用于认证。

图4A示出了与光学传感器相结合的基于凝胶的指点设备400的俯视图。图4B示出了包括在键盘按键G(210a)、H(210b)和B(210c)的中心的切出空间中示出的光学透镜402和图像传感器404的基于凝胶的指点设备400。

在一些实施例中，基于凝胶的指点设备400的弯曲出空间或其他周围结构的边缘可以避免横向地过度延伸基于凝胶的指点设备400。

图4C至4E示出了与组合光学传感器的基于凝胶的指点设备的用户交互。在至少一些实施例中，图像传感器404可以与触敏表面相关联或位于触敏表面内，使得当凝胶位于光学透镜402与用户的手指之间时，触敏表面可以捕获用户手指的图像。与图1C的讨论类似，用户的手指110可以与基于凝胶的指点设备400的触觉表面104对接。然而，当用户不与触觉表面104对接时，图像传感器404可以不捕获图像，如空白圆406(表示由图像传感器404捕获的示例图像)所示，并且图像传感器404可以不报告位置。

在一些实施例中，用户将他或她的手指放置在基于凝胶的指点设备400的触觉表面104上。结果，图像传感器404捕获初始图像，如圆408(表示由图像传感器404捕获的示例图像)所示，并且图像传感器404确定初始位置。检测器报告横向位移值(x，y)的默认位置或第一位置(M0)(0，0)和竖直压力值(z)的(0)。

在其他实施例中，用户向基于凝胶的指点设备400施加横向压力，如向左向箭头412所示。结果，图像滑动，如圆410(表示由图像传感器捕获的示例图像404)所示，并且图像传感器404确定第二位置(Md)。然后，图像传感器404将第一位置(M0)与第二位置(Md)相比较并且计算第一位置(M0)与第二位置(Md)之间的光流。图像传感器404报告和/或输出指示通过比较第一位置(M0)和第二位置(Md)而确定的位移的方向和大小(xd，yd)的一个或多个信号。在一些实施例中，处理器被配置为将第一位置(M0)与第二位置(Md)相比较，并且输出通过比较第一位置(M0)和第二位置(Md)而确定的一个或多个信号。处理器可以计算位移并且通过一些调节(诸如x+＝gx(xd)，y+＝gy(yd))来将位移添加到当前光标位置(x，y)，其中gx和gy是预定函数。此外，处理器周期性地扫描新的位移，并且添加到当前光标位置。

一旦用户将他或她的手指110从基于凝胶的指点设备400的触觉表面104移除，图像传感器404就不再捕获到图像，并且图像传感器404引起位置变化的终止。

在至少一个实施例中，图像传感器404可以通过光学透镜402而不是指纹来捕获光学图案化膜、参考点或其他位置标识符，以执行上述处理。在至少一个实施例中，光学图案化膜414或其他位置标识符可以具有部分透明度。

图4F和4G是在用户的手指接合之前和期间的图4B的说明性的基于凝胶的指点设备的侧视图。光学图案化膜414被示出为在圆416的中心。与图1C的讨论类似，用户的手指110可以与基于凝胶的指点设备400的触觉表面104对接。当用户不与触觉表面104对接时，图像传感器404可以捕获光学图案化膜414的默认图像，如圆416(表示由图像传感器404捕获的示例图像)所示，并且图像传感器404可以不报告位置。备选地，图像传感器404可以报告横向位移值(x，y)的默认位置或第一位置(M0)(0，0)和竖直压力值(z)的(0)。

在一些实施例中，用户将他或她的手指放置在基于凝胶的指点设备400的触觉表面104上。用户可以向基于凝胶的指点设备400施加横向压力，如向左向箭头412所示。结果，光学图案化膜414的图像滑动，如圆418(表示由图像传感器404捕获的示例图像)所示，并且图像传感器404确定第二位置(Md)。然后，图像传感器404计算第一位置(M0)与第二位置(Md)之间的光流，并且报告位移的方向和大小(xd，yd)。在一些实施例中，处理器可以通过比较第一位置(M0)和第二位置(Md)来计算位移，并且可以输出指示位移的方向和大小的一个或多个信号。处理器可以计算位移并且通过一些调节(诸如x+＝gx(xd)，y+＝gy(yd))来将位移添加到当前光标位置(x，y)，其中gx和gy是预定函数。此外，处理器周期性地扫描新的位移，并且添加到当前光标位置。

一旦用户将他或她的手指110从基于凝胶的指点设备400的触觉表面104移除，图像传感器404就可以停止捕获图像，并且图像传感器404可以引起位置变化的终止。

在一些实施例中，指纹的检测或其缺乏可能导致光标分别出现或消失。因此，当基于凝胶的指点设备400经由用户的手指110与用户接触时，由基于凝胶的指点设备400控制的光标可以是可见的。这可以用于能够检测用户的触摸的任何类型的配置中，包括电容式传感器的使用。

在至少一个实施例中，用户与触觉表面104在短的持续时间(例如，小于阈值数毫秒)内对接。结果，指尖图像只能在该短的持续时间内被捕获，并且检测器将这样的用户动作检测为“点击”功能。

在一些实施例中，(Md)和(M0)之间的所计算的光学流可以具有旋转分量(r)。在这样的实施例中，旋转组件(r)可以用于诸如变焦、旋转等其他操作。

附加的实施例

图5A至5C示出了基于凝胶的指点设备的附加实施例。基于凝胶的指点设备500可以具有与上述基于凝胶的指点设备100类似的特征。然而，在至少一个实施例中，基于凝胶的指点设备500的基部表面106的宽度或直径可以小于基于凝胶的主体102的宽度或直径，从而在基部表面106之上产生基于凝胶的主体102的悬垂。基部表面106和基于凝胶的主体102的变化的宽度或直径可以增大基于凝胶的指点设备500的重心并且增加灵敏度。

如图5B至5C所示，与图1C的讨论类似，用户的手指110可以与基于凝胶的指点设备500的触觉表面104对接。如图5A所示，当用户没有向基于凝胶的指点设备500施加竖直或横向压力时，基于凝胶的指点设备500没有发生竖直移位或横向移位。换言之，基于凝胶的主体102保持其原始形状。检测器报告横向位移值(x，y)的默认位置(0，0)和竖直压力值(z)的(0)。

在一些实施例中，用户向基于凝胶的指点设备500施加横向和/或竖直压力。图5B示出了与基于凝胶的指点设备500的用户交互，其中用户正在沿着向左向箭头502的方向施加横向压力。当用户施加横向移动时，基于凝胶的主体102周界的后部移动远离传感器504(参见箭头506)。同时，基于凝胶的主体102周界的与后部相对的前部朝向触敏表面移动(参见箭头508)。取决于用户施加的压力的量，基于凝胶的主体102周界的前部可以在交叉点510处接触传感器。

图5C示出了与基于凝胶的指点设备500的用户交互，其中用户正在沿着箭头512的方向施加竖直压力。当用户施加竖直压力时，基于凝胶的主体102的周界朝向传感器504移动，使得基于凝胶的主体102周界在交叉点514和516处在多个位置接触传感器表面。

一旦用户将他或她的手指110从基于凝胶的指点设备500的触觉表面104移除，检测器206就不再检测到压力的施加，并且基于凝胶的主体102返回到其原始形状。

在至少一个实施例中，传感器504可以是触摸板，并且基于凝胶的指点设备200可以耦合(例如，粘附等)到传感器触摸板。在这样的实施例中，在计算设备上可执行的软件可以用于检测用户输入。

图6A示出了基于凝胶的指点设备的另一实施例。基于凝胶的指点设备600可以具有与上述基于凝胶的指点设备100类似的特征。然而，在至少一些实施例中，基于凝胶的指点设备600的基于凝胶的主体可以包括壳体。在图6中，壳体被示出为圆柱体602。然而，壳体可以具有不同的形状和尺寸，这取决于基于凝胶的指点设备600的形状。在至少一些实施例中，壳体圆柱体602可以由比内部凝胶材料604更硬的材料制成。如果传感器606是电容式传感器或电容式触摸板，则壳体圆柱体602可以是导电的，例如，壳体圆柱体602可以由导电橡胶或具有相似硬度其他导电材料而制成。壳体圆柱体602包括填充壳体圆柱体602的中空部分的中心的内部凝胶材料604。如果传感器606是具有中心电极(诸如图2B所示的204e)的电容式传感器，则内部凝胶材料604可以是导电的并且其占用等于中心电极204e。在其他实施例中，如果传感器606是电容式触摸板，则内部凝胶材料604可以是导电的。然而，在其他实施例中，例如在电阻式传感器中，壳体圆柱体602和内部凝胶材料604可以是导电的或非导电的。在至少一个实施例中，壳体圆柱体602与传感器606直接接触。壳体圆柱体602可能通过在传感器606的顶表面上滑动来与传感器606对接。壳体圆柱体602通过内部凝胶材料604锚定到传感器606或中间表面。

图6B示出了与基于凝胶的指点设备600的用户交互。与图1C的讨论类似，用户的手指110可以与可以作为壳体圆柱体602的一部分的基于凝胶的指点设备600的触觉表面104对接。当用户没有向基于凝胶的指点设备600施加竖直或横向压力时，基于凝胶的指点设备600没有发生竖直移位或横向移位，并且传感器606没有检测到电容或电阻变化。换言之，基于凝胶的主体102保持其原始形状。检测器报告横向位移值(x，y)的默认位置或第一位置(0，0)和竖直压力值(z)的(0)。

当用户与基于凝胶的指点设备600的触觉表面104对接时，传感器606感测到的电容或电阻可能发生变化。传感器606因此确定基于凝胶的主体102的中心位置(x0，y0)。

在一些实施例中，用户向基于凝胶的指点设备600施加横向压力，如图6B中的左向指箭头608所示。结果，壳体圆柱体602在传感器606的表面上滑动，导致传感器的电容或电阻发生变化。因此，传感器606经由处理器确定由用户动作施加的压力的量，并且可以将压力的重心报告为包括横向位移值的第二位置，从而标识基于凝胶的指点设备600的新的中心位置(x1，y1)。

在一些实施例中，壳体圆柱体602可以避免横向地过度延伸基于凝胶的指点设备600。

一旦用户将他或她的手指110从基于凝胶的指点设备600的触觉表面104移除，传感器606可能不再检测到压力的施加。基于凝胶的指示体102返回到其原始形状，并且检测器报告默认位置。

在至少一个实施例中，传感器606可以是触摸板，并且基于凝胶的指点设备600可以耦合(例如，粘附等)到传感器触摸板。在这样的实施例中，如上所述，在计算设备上可执行的软件可以用于检测用户输入。

电极放置和等式不限于上面描述的那些。上述示例可以与多种键盘机构相组合，例如力感测电阻、膜、电容和/或机械材料、或上述的某种组合。在至少一些实施例中，为了降低制造成本，当以上列出的材料中的一种用于键盘功能时，相同结构的电极和检测器可以用于基于凝胶的指点设备。

图7A至7C是具有不同形状的说明性的基于凝胶的指点设备的俯视图。如上所述，基于凝胶的指点设备700可以具有不同的形状和尺寸。例如，图7A示出了具有大体上矩形形状的基于凝胶的指点设备700的俯视图。具有大体上矩形形状的基于凝胶的指点设备700可以竖直或水平地固定到传感器。在一些实施例中，基于凝胶的指点设备700也可以具有大体上正方形的形状。图7B示出具有“X”或十字形状的基于凝胶的指点设备的俯视图。图7C示出了具有大体上八边形形状的基于凝胶的指点设备的俯视图。在一些实施例中，基于凝胶的指点设备700可以具有定制的形状。此外，一个或多个基于凝胶的指点设备700可以在传感器上彼此相邻对准。

在至少一些实施例中，一个或多个基于凝胶的指点设备700可以在高度、宽度和厚度方面变化。

图8A至8D示出了图7A的基于凝胶的指点设备的侧视图，其具有竖直厚度，这导致可以水平或竖直地固定到传感器的基于凝胶的条状指点设备800。在图8A中，基于凝胶的指点设备800水平地固定到传感器。经由用户的手指，用户可以与基于凝胶的指点设备800的触觉表面104对接。在至少一个实施例中，用户可以在从前到后并且从后到前的方向上向基于凝胶的指点设备800施加压力。所施加的压力可能导致基于凝胶的主体102相对于基部表面106的移位，而无需用户的手指110相对于触觉表面104移动。位移或偏转可以由检测器检测并且可以转换为光标的竖直移动(例如，竖直滑动移动等)等。

图8B示出了水平地固定在传感器上的基于凝胶的指点设备800的侧视图。用户的手指110在箭头802所示的方向上与基于凝胶的指点设备800对接。基于凝胶的指点设备800在与施加的压力相同的方向上偏转，并且可能会导致光标的竖直移动(例如，竖直滑动移动等)等。在至少其他实施例中，用户可以通过在从左到右并且从右到左的方向上施加压力来与水平地固定在传感器上的基于凝胶的指点设备800对接，其中可能会导致光标的水平移动(例如，水平滑动移动等)等。

在图8C中，基于凝胶的指点设备800竖直地固定到传感器。经由用户的手指，用户可以与基于凝胶的指点设备800的触觉表面104对接。在至少一个实施例中，用户可以在从左到右并且从右到左的方向上向基于凝胶的指点设备800施加压力。所施加的压力可能导致基于凝胶的主体102相对于基部表面106的位移，而无需用户的手指110相对于触觉表面104移动。位移或偏转可以由检测器检测并且可以转换为光标等的水平移动(例如，水平滑动移动等)等。

图8D示出了竖直地固定到传感器的基于凝胶的指点设备800的侧视图。用户的手指110在箭头804所示的方向上与基于凝胶的指点设备800对接。基于凝胶的指点设备800可以在与施加的压力相同的方向上偏转，并且可能会导致光标的水平移动(例如，水平滑动移动等)等。在至少一些实施例中，用户可以通过在从前到后并且从后到前的方向上施加压力来与竖直地固定在传感器上的基于凝胶的指点设备800对接，其中可能会导致光标的竖直移动(例如，竖直滑动移动等)等。

在至少一些实施例中，基于凝胶的指点设备可以具有更大的形式并且替代键盘的至少一部分。例如，在至少一个实施例中，基于凝胶的指点设备可以覆盖按钮开关、小键盘或全键盘。在这样的实施例中，三维压力可以被传感器感测到并且直接报告给处理器，如上所述。在至少一些实施例中，一个或多个按键表面具有单独的传感器。在至少其他实施例中，所有按键表面安装在单个传感器上，或者至少一些按键共享单个传感器。传感器可以是电容式的、电阻式的或两者的组合。此外，在至少一个实施例中，传感器可以是触摸表面传感器。

说明性环境

图9是说明性计算设备900以及可以跟踪基于凝胶的指点设备的位移并且引起对图形用户界面的更新以及其他可能的操作的一个或多个组件的框图。计算设备900可以包括一个或多个处理器902和存储器904。存储器可以用于存储指令，指令在由处理器902执行时引起处理器执行本文所描述的过程的至少一部分。指令可以以促进本文所描述的过程的各种组件、模块或其他类型的指令的形式被存储在存储器904中。

根据一些实施例，存储器904可以用于从跟踪基于凝胶的指点设备的位移的处理器接收信息。

说明性计算设备900包括具有硬件和逻辑配置并且可以使用本文中公开的基于凝胶的指点设备来并入或接收输入的示例架构。所描述的环境只是一个示例，并不旨在将上述系统的应用限制于任何一个特定的操作环境。在不脱离所要求保护的主题的精神和范围的情况下，可以使用其他环境。本文所描述的各种类型的处理可以在任何数目的环境中实现，包括但不限于独立计算系统、移动计算设备、笔记本计算机、超级本计算机、可穿戴计算机、游戏控制台、遥控器、平板电脑、电视机、书籍阅读设备、移动电话、音乐播放器、视频播放器和/或要求用户输入以与图形用户界面进行交互的任何其他电子设备。图9示出了可以在可以实现对基于凝胶的指点设备的位移进行跟踪和对相关联的位置进行报告的各种环境中实现的各种设备和组件。

存储器904可以存储操作系统906、以及一个或多个程序模块908以及运行在其上的一个或多个程序数据910。

设备900可以包括用于诸如经由网络、直接连接等与其他设备交换数据的通信连接。通信连接可以根据多种协议类型来促进各种网络内的通信，包括有线网络(例如，LAN、电缆等)和无线网络(例如，WLAN、蜂窝、卫星等)、因特网等，本文中不一一列举。设备900还可以包括至少一个显示设备，其可以是任何已知的显示设备，诸如LCD或CRT监视器、电视机、投影仪、触摸屏或其他显示器或屏幕设备。设备900还可以包括输入912/输出914设备，其可以包括鼠标和键盘、遥控器、相机、麦克风、操纵杆等。此外，设备900还可以包括能够通过系统总线或其他合适的连接(其在本文中未列举)进行通信的输出设备914，诸如扬声器、打印机等。

同时，存储器904可以包括计算机可读存储介质。计算机可读存储介质包括但不限于用于存储由处理器执行以执行上述各种功能的指令(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的计算机可读存储介质。例如，计算机可读存储介质可以包括存储器设备(诸如易失性存储器和非易失性存储器)、以及以用于存储信息的任何方法或技术实现的可移除916和不可移除918介质。此外，计算机可读存储介质包括但不限于一个或多个大容量存储设备，诸如硬盘驱动器、固态驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可移除介质(包括外部和可移除驱动器、存储卡、闪存、软盘、光盘(例如，CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光存储器))、磁带盒、磁带、磁盘存储器或其他磁存储设备、存储阵列、存储区域网络、网络附接存储器、或者可以用于存储供计算设备访问的信息的任何其他介质或其组合。

通常，参考附图描述的任何功能可以使用软件、硬件(例如，固定逻辑电路)或这些实现的组合来实现。本文中使用的术语“模块”、“机构”或“组件”通常表示可以被配置为实现规定功能的软件、硬件、或者软件和硬件的组合。例如，在软件实现的情况下，术语“模块”或“组件”可以表示当在处理设备(例如，CPU或处理器)上执行时执行指定任务或操作的程序代码(和/或声明类型指令)。程序代码可以被存储在一个或多个计算机可读存储设备或其他计算机可读存储设备中。因此，本文所描述的过程、逻辑和模块可以通过计算机程序产品来实现。

虽然在图9中被示出为被存储在存储器904中，但是模块908或其部分可以使用设备900可访问的任何形式的计算机可读介质来实现。计算机可读介质可以包括例如上述计算机可读存储介质和通信介质。计算机可读存储介质被配置为在有形介质上存储数据，而通信介质则不是。

与上面提到的计算机可读存储介质相比，通信介质可以在诸如载波或其他传输机构等调制数据信号中实施计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。

操作系统906还可以包括其他操作系统组件，诸如用户接口组件、内核等。此外，存储器904可以包括其他模块(诸如设备驱动程序等)以及其他数据(诸如由其他应用910使用的数据)。

在一些实施例中，操作系统906或者可能的其他软件可以包括驱动程序920和/或身份模块922。驱动程序920可以包括检测基于凝胶的指点设备的存在和/或响应于基于凝胶的指点设备的使用而接收到的过程信号的驱动程序。例如，驱动程序920可以允许用户将基于凝胶的指点设备耦合(例如，粘附等)到未预先配备基于凝胶的指点设备的传统设备的轨迹板。驱动程序920可以基于以下中的一项或多项来识别基于凝胶的指点设备：用户输入(例如，控制设置等)、基于凝胶的指点设备的唯一签名的检测、下载的数据或其他技术。签名可以是允许计算设备经由驱动程序920来识别基于凝胶的指点设备的光学签名、存在签名(例如，电容签名、电阻签名等)，等等。驱动程序920还可以处理来自基于凝胶的指点设备的信号以引起与图形用户界面的交互(例如，光标的移动、点击动作等)。

同时，身份模块922可以实现用户的身份的确定，诸如通过经由指纹来确定或识别用户或者经由基于凝胶的指点设备来确定或识别其他标识符。例如，当基于凝胶的指点设备包括光学传感器404时，身份模块922可以从触摸基于凝胶的指点设备的手指获取指纹数据。身份模块922可以例如经由白名单来标识用户，并且基于预定规则来提供控制。(例如，访问控制等)。

鉴于以下条款，可以考虑本文中呈现的公开内容。

A.一种指点设备，包括：具有用于检测用户的触觉交互的输入表面的传感器，该传感器具有凹陷部分；以及与输入表面对接并且接收用户的触觉交互的装置，该装置包括：在用户的触觉交互期间允许受控位移的主体；耦合到主体的第一侧的触觉表面，触觉表面被配置为从引起主体的至少一部分的受控位移的用户的手指接收用户的触觉交互；以及固定到主体的与第一侧相对的第二侧的基部表面，基部表面将主体粘附到传感器的所述输入表面，基部表面被配置为响应于用户的触觉交互来至少将来自主体的至少一部分的受控位移的力转换到传感器的输入表面，主体的第二侧和基部表面具有与传感器的凹陷部分基本上相同的横截面形状。

B.根据段落A所述的指点设备，其中传感器是包括粘附到基部表面的力感测电阻层的电阻式传感器。

C.根据段落B所述的指点设备，其中力感测电阻层包括：力感测电阻膜；以及包括与力感测电阻膜通信的一个或多个电极的基底。

D.根据段落C所述的指点设备，其中力感测电阻层还包括与一个或多个电极通信的检测器，检测器响应于用户的触觉动作来确定与由主体施加的压力量相关联的一个或多个值。

E.根据段落C所述的指点设备，其中力感测电阻膜是力感测电阻层的顶表面，并且力感测电阻膜包括凹陷部分。

F.根据段落C所述的指点设备，还包括被设置在力感测电阻膜的至少一部分与基底之间使得力感测电阻膜的至少一部分与基底之间存在间隙的机构，其中机构在力感测电阻膜或基底中的至少一项的周界处或附近被固定到力感测电阻膜的底表面和基底的顶表面。

G.根据段落F所述的指点设备，其中开始于力感测电阻膜或基底中的至少一项的周界上的第一位置并且终止于力感测电阻膜或基底中的至少一项的周界上的第二位置，机构被固定到力感测电阻膜的底表面和基底的顶表面，第一位置和第二位置间隔特定距离。

H.根据段落G所述的指点设备，其中机构的至少一部分在第一位置或第二位置中的至少一个位置延伸超出力感测电阻膜或基底中的至少一项的周界。

I.一种指点设备，包括：主体，其用于在与指点设备的用户的触觉交互期间提供受控位移；耦合到主体的第一侧的触觉表面，触觉表面被配置为接收用户的触觉交互；固定到主体的与第一侧相对的第二侧的基部表面，基部表面将主体粘附到传感器表面，其中：响应于用户的触觉交互，基部表面至少转换来自主体的受控位移的力；以及所部表面具有与被配置为容纳基部表面的传感器表面的凹陷部分的横截面形状基本上相同的横截面形状。

J.根据段落I所述的指点设备，其中凹陷部分的横截面形状为基本上盘形。

K.根据段落I或J所述的指点设备，其中：传感器是电阻式传感器；以及电阻式传感器包括：粘附到基部表面的力感测电阻膜；包括与力感测电阻膜通信的一个或多个电极的基底；以及将力感测电阻膜粘附到基底并且将力感测电阻膜的至少一部分与基底分离的机构，机构具有特定高度。

L.根据段落K所述的指点设备，还包括与一个或多个电极通信的检测器，检测器响应于用户的触觉交互来确定与由主体引起的横向位移、竖直位移或压力量中的至少一项相关联的一个或多个值。

M.根据段落K所述的指点设备，其中力感测电阻膜包括电阻式传感器的顶表面和凹陷部分。

N.根据段落K所述的指点设备，其中当主体处于默认位置时，力感测电阻膜的凹陷部分的至少一部分与基底接触。

O.根据段落K所述的指点设备，其中凹陷部分在凹陷部分的中心具有提升，提升具有大于机构的特定高度的大小。

P.根据段落I至O中任一项所述的指点设备，其中主体包含用于形成基于凝胶的主体的凝胶材料。

Q.根据段落P所述的指点设备，其中基于凝胶的主体还包括支撑绳，支撑绳限制触觉表面相对于基部表面在至少一个横向方向上的受控位移量。

R.一种装置，包括：用于在触摸输入期间提供位移的主体；耦接至主体的第一侧的顶表面，顶表面被配置为接收来自用户的触摸输入；被配置为响应于触摸输入而至少接收来自主体的位移的力的力感测电阻层，力感测电阻层具有凹陷部分；以及耦合到主体的与第一侧相对的第二侧的基部表面，基部表面将主体耦合到力感测电阻层并且具有与力感测电阻层的凹陷部分基本上相同的横截面形状，基部表面用于响应于触摸输入来至少转换来自主体的位移的力。

S.根据段落R所述的装置，其中力感测电阻层包括力感测电阻膜，力感测电阻膜经由具有特定高度的机构而被耦合到包括一个或多个电极的基底，高度对应于在力感测电阻膜或基底中的至少一项的周界的阈值距离内的、在力感测电阻膜与基底之间的距离。

T.根据段落S所述的设备，其中力感测电阻膜包括凹陷部分，并且当主体处于默认位置时，力感测电阻膜的凹陷部分的至少一部分与基底接触。

本文所描述的示例环境、系统和计算设备仅仅是适合于一些实现的示例，并且不旨在对可以实现本文所描述的这些过程、组件和特征的环境、架构和框架的使用范围或功能提出任何限制。因此，本文中的实现可以用多种环境或架构而操作，并且可以在通用和专用计算系统或具有处理能力的其他设备中被实现。

此外，本公开提供了各种示例实现，如所描述的以及如附图所示。然而，本公开不限于本文所描述和说明的实现，而是可以延伸到其他实现，如本领域技术人员已经知道或将会知道的。说明书中对“一个实现”、“该实现”、“这些实现”或“一些实现”的引用意指所描述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个实现或实施例中，并且这些短语在说明书中各个地方的出现不必全部指代相同的实现。

结论

最后，虽然已经以专用于结构特征和/或方法动作的语言描述了各个实施例，但是应当理解，在所附表示中限定的主题不一定限于所描述的具体特征或动作。相反，具体特征和动作被公开作为实现所要求保护的主题的示例形式。

Claims (15)

1.一种指点设备，包括：

具有用于检测用户的触觉交互的输入表面的传感器，所述传感器具有凹陷部分；以及

用于与所述输入表面对接并且接收所述用户的触觉交互的装置，所述装置包括：

在所述用户的触觉交互期间允许受控位移的主体；

耦合到所述主体的第一侧的触觉表面，所述触觉表面被配置为从引起所述主体的至少一部分的所述受控位移的所述用户的手指接收所述用户的触觉交互；以及

固定到所述主体的、与所述第一侧相对的第二侧的基部表面，所述基部表面将所述主体粘附到所述传感器的所述输入表面，所述基部表面被配置为响应于所述用户的触觉交互而至少将来自所述主体的所述至少一部分的所述受控位移的力转换到所述传感器的所述输入表面，所述主体的所述第二侧和所述基部表面具有与所述传感器的所述凹陷部分基本上相同的横截面形状。

2.根据权利要求1所述的指点设备，其中所述传感器是包括被粘附到所述基部表面的力感测电阻层的电阻式传感器。

3.根据权利要求2所述的指点设备，其中所述力感测电阻层包括：

力感测电阻膜；以及

包括与所述力感测电阻膜通信的一个或多个电极的基底。

4.根据权利要求3所述的指点设备，其中所述力感测电阻层还包括与所述一个或多个电极通信的检测器，所述检测器响应于所述用户的触觉动作而确定与由所述主体施加的压力量相关联的一个或多个值。

5.根据权利要求3所述的指点设备，其中所述力感测电阻膜是所述力感测电阻层的顶表面，并且所述力感测电阻膜包括所述凹陷部分。

6.根据权利要求3所述的指点设备，还包括被设置在所述力感测电阻膜的至少一部分与所述基底之间使得所述力感测电阻膜的所述至少一部分与所述基底之间存在间隙的机构，其中所述机构在所述力感测电阻膜或所述基底中的至少一项的周界处或所述周界附近被固定到所述力感测电阻膜的底表面和所述基底的顶表面。

7.根据权利要求6所述的指点设备，其中开始于所述力感测电阻膜或所述基底中的所述至少一项的所述周界上的第一位置并且终止于所述力感测电阻膜或所述基底中的所述至少一项的所述周界上的第二位置，所述机构被固定到所述力感测电阻膜的所述底表面和所述基底的所述顶表面，所述第一位置和所述第二位置间隔特定距离。

8.根据权利要求7所述的指点设备，其中所述机构的至少一部分在所述第一位置或所述第二位置中的至少一个位置中延伸超出所述力感测电阻膜或所述基底中的所述至少一项的所述周界。

9.一种指点设备，包括：

主体，其用于在与所述指点设备的用户的触觉交互期间提供受控位移；

耦合到所述主体的第一侧的触觉表面，所述触觉表面被配置为接收所述用户的触觉交互；以及

固定到所述主体的、与所述第一侧相对的第二侧的基部表面，所述基部表面将所述主体粘附到传感器表面，其中：

所述基部表面响应于所述用户的触觉交互而至少转换来自所述主体的所述受控位移的力；以及

所述基部表面具有与所述传感器表面的、被配置为容纳所述基部表面的凹陷部分的横截面形状基本上相同的横截面形状。

10.根据权利要求9所述的指点设备，其中所述凹陷部分的所述横截面形状为基本上盘形。

11.根据权利要求9或10所述的指点设备，其中：

所述传感器是电阻式传感器；以及

所述电阻式传感器包括：

粘附到所述基部表面的力感测电阻膜；

包括与所述力感测电阻膜通信的一个或多个电极的基底；以及

将所述力感测电阻膜粘附到所述基底并且将所述力感测电阻膜的至少一部分与所述基底分离的机构，所述机构具有特定高度。

12.根据权利要求11所述的指点设备，还包括与所述一个或多个电极通信的检测器，所述检测器响应于所述用户的触觉交互而确定与以下中的至少一项相关联的一个或多个值：由所述主体引起的横向位移、竖直位移或压力量。

13.根据权利要求11所述的指点设备，其中所述力感测电阻膜包括所述电阻式传感器的顶表面和所述凹陷部分。

14.根据权利要求11所述的指点设备，其中当所述主体处于默认位置时，所述力感测电阻膜的所述凹陷部分的至少一部分与所述基底接触。

15.根据权利要求11所述的指点设备，其中所述凹陷部分在所述凹陷部分的中心具有提升，所述提升具有大于所述机构的所述特定高度的大小。