CN110399010A - 具有盖件的电子设备 - Google Patents

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K·L·赫尔伯特
A·Y·本巴塞特
C·J·马克科伊
D·J·罗斯纳
J·A·胡佛
S·M·科尔
赵宇飞
刘昭
J·里德
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Abstract

本发明题为“具有盖件的电子设备”。本发明公开了一种电子设备。该电子设备诸如便携式电子设备可具有带电容式触摸传感器的显示器。盖件可具有沿弯曲轴线弯曲的前部和后部。当盖件闭合时，前部可与显示器重叠。当盖件闭合时，可在盖件的前部或盖件的与显示器和电容式触摸传感器重叠的其他部分中形成导电结构，诸如具有由间隙分开的细长导电材料条或另一预先确定的图案的图案化导电层。设备中的控制电路可利用触摸传感器来采集电容图像，并且可根据预先确定的图案存在于还是不存在于电容图像中而检测盖件何时已经从打开过渡到闭合或从闭合过渡到打开。

Description

具有盖件的电子设备
本申请要求2018年4月24日提交的美国专利申请No.15/961,742的优先权，该专利申请据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本发明整体涉及电子设备，并且更具体地讲，涉及具有盖件的电子设备。
背景技术
诸如平板电脑的电子设备包括显示器。盖件可用于帮助保护平板电脑中的显示器免受损坏。可将磁体放置在柔性盖件中，并且可在平板电脑中提供对应的磁传感器，诸如霍尔效应传感器。在操作期间，平板电脑可使用磁传感器来确定磁体是否存在，并因此确定柔性盖件是打开的还是闭合的。响应于确定盖件的状态，平板电脑可采取动作，诸如当盖件存在时将设备置于睡眠状态，或在盖件不存在时，将设备从睡眠状态唤醒。
来自盖件中的磁体的磁场干扰可对诸如罗盘传感器和相机的敏感部件产生挑战。盖件也可能无法提供用户期望的功能。
发明内容
诸如便携式电子设备的电子设备可具有触摸传感器。触摸传感器可以是显示器中的电容式触摸传感器。可为电子设备提供盖件。盖件可具有一个或多个铰链区域，铰链区域允许盖件的各部分相对于彼此旋转。
盖件可具有沿弯曲轴线弯曲的前部和后部。当盖件打开时，前部可与后部位于公共平面中，并且当盖件闭合时可与显示器重叠。当盖件闭合时，可在盖件的前部或盖件的与电容式触摸传感器重叠的其他部分中形成导电结构，诸如具有由间隙分开的细长导电材料条的图案化导电层。
设备中的控制电路可利用触摸传感器来采集电容图像，并且可根据预先确定的图案存在于还是不存在于电容图像中而检测盖件何时已经从打开过渡到闭合或从闭合过渡到打开。可基于盖件过渡来采取合适的动作，诸如在唤醒状态和睡眠状态之间过渡。
如果需要，可将触摸传感器和其他部件结合到盖件中。这些部件可用于向电子设备提供增强的输入。该电子设备可通过监测触摸传感器，使用磁传感器测量结果或其他传感器测量结果，使用有线和/或无线通信，使用电容耦合的或物理连接的数据路径和/或使用其他信令布置来从各部件采集信息。
在一些配置中，盖件可包括由电子设备中的一个或多个磁传感器感测的一个或多个磁体，或者其他电子设备可使用接近传感器来监测盖件是闭合的还是打开的。例如，这些测量结果可用于在采取动作之前确认盖件是否实际上已做出疑似状态过渡。
附图说明
图1是根据一个实施方案的例示性电子设备和相关联的盖件的透视图。
图2是根据一个实施方案的例示性电子设备和相关联的盖件的示意图。
图3是根据一个实施方案的例示性电子设备和盖件的横截面侧视图。
图4是根据一个实施方案的例示性盖件的横截面侧视图。
图5是根据一个实施方案的具有例示性图案化导电层的例示性盖件的顶视图。
图6是根据一个实施方案的任选地包括织物的例示性导电材料的横截面侧视图。
图7是根据一个实施方案的例示性盖件和电子设备的透视图。
图8是根据一个实施方案的处于打开配置中的例示性盖件和电子设备的横截面侧视图，其中盖件的内表面上的触摸传感器正在采集触摸输入。
图9是根据一个实施方案的处于闭合配置中的图8的例示性盖件的横截面侧视图。
图10是根据一个实施方案的具有补充部件的例示性盖件和盖件中相关联的电子设备的透视图。
图11是根据一个实施方案的具有外部按钮的例示性盖件的横截面侧视图。
图12是根据一个实施方案的使用电子设备和盖件中涉及的例示性步骤的流程图。
具体实施方式
电子设备可具备保护性盖件(有时称为箱体或壳体)。图1中示出了包括电子设备和相关联的盖件的例示性系统。如图1所示，系统8可包括电子设备10和可移除盖件12。电子设备10可为便携式电子设备。盖件12可具有任何合适的形状以允许盖件12与电子设备10配对。在图1的示例中，盖件12具有带后部12R和前部12F的对开形状(有时称为对开盖件)。后部12R可具有被周边侧壁12W或其他合适的结构(带、夹、套管、角凹坑等)围绕的矩形凹槽14，其允许盖件12接收并耦合到设备10。
盖件12的沿后部12R和前部12F之间的折叠轴线22的部分可具有铰链结构(例如，柔性盖件材料，其充当铰链或其他铰链结构，耦合部分12F和12R，同时允许这些部分相对于彼此旋转)。在一些配置中，可提供附加的可弯曲部分(例如，盖件部分12F的平行于轴线22的一个或多个条带可为柔性的，以允许在盖件12中形成另外的折叠)。
电子设备10可以是平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器，或其他手持式或便携式电子设备、膝上型计算机、诸如腕表设备的较小设备或其他电子设备。在图1的例示性配置中，设备10是便携式设备，诸如蜂窝电话或平板电脑，其具有安装在外壳，诸如外壳26中的显示器，诸如显示器24。
有时可被称为壳体或箱体的外壳26可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、织物、金属(例如，不锈钢、铝等)、其他合适的材料或这些材料中的任意两种或更多种的组合形成。外壳12可使用一体式配置形成，在该一体式配置中，外壳12中的一些或全部被加工或模制成单个结构，或可使用多个结构(例如，内部框架结构、形成外部外壳表面的一个或多个结构等)形成。
显示器24可为结合了导电电容式触摸传感器电极层的触摸屏显示器。电容式触摸屏电极28可延伸横跨显示器24的表面以采集来自用户手指或其他外部对象的触摸输入。电容式触摸屏电极28可由氧化铟锡焊盘阵列、氧化铟锡的交叠水平和垂直条、构图成菱形形状的氧化铟锡或其他导电材料或其他透明导电结构(例如)形成。在一些布置中，显示器基板上的薄膜金属迹线可用于形成触摸传感器电极28。
显示器24可包括像素30的阵列。显示器24中的像素30的阵列可形成有效区域，诸如矩形有效区域。设备10可具有相对的前面和后面。像素30可形成在设备10的前面上，并且可用于为用户显示图像。显示器24可以是液晶显示器、有机发光二极管显示器或其他合适的显示器。可使用显示器覆盖层诸如透明玻璃层或者透光塑料层来保护显示器24。可在显示器覆盖层中形成开口。例如，可在显示器覆盖层中形成开口以容纳按钮、扬声器端口(例如，任选的扬声器端口开口32)或其他部件。如果需要，可在外壳26中形成开口以形成通信端口(例如，音频插孔、数字数据端口等)，以形成用于按钮等的开口等。
当需要保护盖件12中的设备10时，可将外壳26压力配合到凹槽14中，可使用磁体、夹具或条带将外壳耦合到盖件12，或以其他方式耦合到盖件12。如果需要，盖件12可具有信用卡口袋，诸如前部12F上的口袋34。盖件12可由织物、皮革、聚合物、其他材料和/或这些材料的组合形成。
可使用与像素30和/或其他电容式触摸传感器电极交叠的透明电容式触摸传感器电极28形成延伸横跨显示器24的表面的触摸传感器。电极28可具有任何合适的形状(例如，正方形、矩形、细长条、线、菱形和/或其他形状)。在一些配置中，电极28可由与像素30交叠的透明导电材料形成(例如，在与形成像素30的显示器24的层分开的触摸面板层上)。电极28也可由显示面板上的金属迹线(例如，在具有像素30的公共基板上形成的金属线)形成。如果需要，可使用用于形成针对显示器24的触摸传感器的其他电容式触摸传感器布置。触摸传感器控制电路(例如，一个或多个触摸传感器集成电路)可用于向(例如，成行或列的)电容式传感器电极提供驱动信号，同时采集对应的感测信号(例如，成列或行)。触摸传感器控制电路可用于确定用户的一个或多个手指或其他外部对象(例如，触笔等)触摸显示器24的一个或多个位置。设备10中的控制电路可基于用户的触摸输入采取适当动作。
除了从用户采集手指触摸输入之外，设备10的触摸传感器还可用于监测在箱体12中是否存在图案化导电材料。对于一个例示性配置而言，盖件12的部分12F可包括图案化导电层。例如，图案化导电层可包括金属条的独特图案(例如，由各种预先确定的宽度的间隙间隔开的各种预先确定的宽度的水平或竖直导电条)。导电层也可被图案化以形成各种尺寸、形状和位置的开口，以形成导电点、矩形导电材料片、阶梯形结构和/或形成其他图案化导电层结构。这些图案可由设备10的触摸传感器检测到(例如，触摸传感器可捕获导电层图案的二维图像)。当在由触摸传感器采集的电容图像中检测到图案的存在时，设备10可断定盖件12的部分12F已折叠在设备10的顶部上并且盖件12处于闭合位置。当触摸传感器未检测到图案时，设备10可断定盖件12处于打开配置。因此，设备10能够监测盖件12的状态(例如，在一些配置中不使用盖件磁体)。
为了帮助避免不期望的误检测事件，可选择在箱体12中形成导电图案的导电元件的尺寸和形状，以不同于常见的日常物品，诸如硬币、钥匙和其他常见金属物体。例如，硬币通常为圆形的并且通常具有大于12mm且小于40mm的直径。因此，可避免具有介于12mm和40mm之间直径的导电元件，诸如金属圆，以避免在设备10上存在的硬币或具有硬币形状的其他异物在设备10的触摸传感器中产生电容读数的情况，该电容读数错误地显示对应于盖件12。导电图案还可被配置为包含含少量冗余或无冗余的元素(例如，条宽度、间隙等)。例如，如果导电图案由一组N个导电金属条形成，该N个条中的每一条的条宽度可不同于所有其他条的条宽，且分隔相邻条的间隙都可具有唯一值。通过将导电图案配置为在盖件12上可用的有限区域内尽可能多地包含不同形状/尺寸，导电图案将表现出减小(例如，最小)的冗余。这可有助于增强设备10的图案检测精确度。
图2为系统8的示意图。如图2所示，电子设备10可具有控制电路36。控制电路36可包括用于支持设备10的操作的存储和处理电路。该存储和处理电路可包括存储装置，诸如硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)等。控制电路36中的处理电路可用于控制设备10的操作。该处理电路可基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器、电源管理单元、音频芯片、专用集成电路等。
设备10中的输入-输出电路诸如输入-输出设备42可用于允许将数据供应到设备10，并且允许将数据从设备10提供到外部设备。输入-输出设备42可包括用于向用户显示图像的显示器24和其他设备，诸如按钮、操纵杆、滚轮、触控板、小键盘、键盘、麦克风、扬声器、音调发生器、振动器和其他触觉输出设备、发光二极管和其他状态指示器、数据端口等。输入-输出设备42还可包括传感器38。传感器38可包括相机(例如，可见光和/或红外图像传感器)、环境光传感器、接近传感器、取向传感器、磁传感器(例如，霍尔效应传感器、用作罗盘的磁力计等)、应变仪和其他力传感器、触摸传感器(例如与显示器24交叠的电容式触摸传感器)、压力传感器、指纹传感器、气体传感器、深度传感器，诸如结构化光传感器，以及其他传感器电路。用户可通过输入-输出设备42提供命令来控制设备10的操作，并且可使用输入-输出设备42的输出资源来从设备10接收状态信息和其他输出。
可使用控制电路36在设备10上运行软件，诸如操作系统代码和应用。在设备10的操作期间，在控制电路36上运行的软件可捕获和处理利用由触摸传感器电极28形成的触摸传感器采集的触摸传感器信息，并且可从其他传感器38采集信息。基于该信息，控制电路36可采取合适的动作，诸如调节显示在显示器24上的图像，调节传感器38的操作，将设备10中的电路(例如，电路36)置于低功率睡眠状态以节省电力，唤醒处于睡眠状态的电路，和/或与控制设备10的操作相关联的其他动作。
设备10可从无线功率发射器接收无线电力和/或可从利用电缆耦合到设备10的电源适配器接收有线电力。设备10接收的电力可用于对电池40充电。在便携式操作期间，电池40可用于为设备10的电路供电。用于给设备10供电的电池电力也可由盖件12中的补充电池(例如，任选电池44)提供。盖件12可具有将电池电力从电池44供应至设备10的连接器(例如，通过设备10中的配合连接器)和/或盖件12可以无线地向设备10提供电力。盖件12和设备10可通过有线和/或无线通信链路进行通信(例如，参见例示性电力和/或数据链路52)。
如结合图1中的盖件12的部分12F所述，盖件12可包括图案化导电材料46(例如，具有可在由设备10捕获的电容图像中识别的预先确定的图案的图案化导电层)。图案化材料46可在允许使用设备10的电容式触摸传感器对图案化材料成像(感测)的位置结合到盖件12中。例如，图案化材料46可结合到图1的盖件12的前部12F中。
如果需要，盖件12可包括帮助设备10检测盖件12的位置的一个或多个磁体48或其他部件。例如，磁体可被放置在前部12F的拐角中，使得当盖12闭合时，该磁体与设备10中的磁性传感器对准。为了节省电力，设备10最初可通过使用显示器24上方的触摸传感器监测材料46的导电图案来确定盖件12是打开的还是闭合的。响应于检测到疑似存在盖件部分12F，控制电路36可激活设备10的磁传感器并使用来自磁传感器的读数来确定是否存在部分12F的磁体(例如，与磁传感器相邻)。在一些配置中，设备10可包括光学接近传感器，该光学接近传感器可检测盖件12是打开的(并且未遮挡接近传感器)还是闭合的(并且遮挡接近传感器)。通过这种方式，可以将触摸传感器用于初步确定盖件12是打开的还是闭合的，而附加传感器电路，诸如磁传感器或接近传感器可用于在适当的时候确认盖件的状态。
如果需要，盖件12可包括附加设备50(例如，附加部件，诸如输入-输出设备42(例如，用于在补充显示器中形成触控板或触摸传感器的触摸传感器)、控制电路(例如，设备10的诸如控制电路36的控制电路)、显示器、力传感器和其他传感器(例如，诸如设备10的传感器38的传感器)、状态指示灯、键盘按键、按钮和/或其他输入-输出设备)。盖件42可具有由聚合物、金属、玻璃、陶瓷、织物、木材或其他天然材料、其他材料和/或这些材料的两种或更多种的任意组合形成的外壳。盖件12和/或设备10中的控制电路可以包括无线通信电路(例如，射频收发器电路和天线)和/或有线通信电路。可将具有金属迹线和/或其他导电材料层的柔性印刷电路结合到盖件42中(例如，用于形成互连线路，用于形成图案化导电材料46等)。
图3是处于例示性配置中的系统8的横截面侧视图，其中盖件12闭合，使得前部12F覆盖设备10上的显示器24。在这种布置中，设备10插置于盖件12的前部12F和后部12R之间。盖件12可具有图案化导电材料46。导电材料46可形成在部分12F上，使得导电材料46可被由显示器24上的触摸传感器电极28形成的触摸传感器检测到。导电信号路径56可由柔性印刷电路上的材料46和/或金属迹线的部分、导电材料股线(例如，绝缘线和/或裸线)、金属箔、金属构件(例如，金属支架)、导电粘合剂(例如，包含足以使聚合物导电的导电填料的聚合物)和/或其他导电材料形成。
可通过在材料46和设备10的底座(地)之间形成接地路径来增强设备10的触摸传感器检测由导电材料46形成的图案的能力。在一个例示性配置中，外壳26包括在设备10中接地的金属侧壁。路径56和导电接触结构58(例如，诸如金属接触焊盘或其他接触件的电端子)可形成在盖件12中，使得当设备10被接收在盖件12内时，路径56(从而材料46)被短接到外壳26的金属侧壁，如图3所示。盖件12中的接地结构，诸如接地接触件60(例如，焊盘、细长环形线或其他细长接触结构等)也可用于将导电材料46短接(欧姆连接)到由外壳26中的金属后外壳壁的部分或设备10中的其他导电结构形成的底座接地部。
在一个例示性配置中，导电材料46可使用电容耦合而接地到设备10中的接地部。利用这种类型的布置，(例如)路径56将导电材料46短接到后部12R中的电容耦合电极62。电极62可以是紧邻设备10中的导电结构的矩形金属焊盘或其他导电电极结构(例如，设备10中的导电外壳26和/或电容耦合电极，诸如例示性电极64)。部分12R中的电介质材料可将电极62与设备10中的接地结构分开，但由于电极62与这些结构分开距离很小(例如，小于5mm、小于2mm、小于1mm、小于0.5mm、至少0.01mm的距离，或其他合适的距离)，导电材料46将被有效接地到设备10中的接地结构，并可以增强电容式触摸传感器操作(例如，对与显示器24交叠的材料46形成的图案进行电容传感器成像)。
图4为盖件12的一部分的横截面侧视图。在图4的示例中，外覆盖层64重叠并覆盖内层66。可使用热和压力和/或通过使用插入的粘合剂层来附接层64和层66，从而将覆盖层64层压到内层66上。缝钉(缝合)、铆钉和/或其他附接机构也可用于由材料，诸如覆盖层64和内层66形成盖件12。
内层66可由导电材料(诸如材料46)层形成。在部分12F中，层66可被图案化以形成可识别图案(图案化导电材料46)以供设备10中的触摸传感器检测。层66中的一些也可用于形成信号路径56。可使用延伸穿过覆盖层64和/或其他结构的导电通孔(诸如通孔70)形成接触件58和60。一个或多个通孔也可用于将内层66的部分耦合在一起。通孔可由金属迹线、缝合线和/或垂直穿透盖件12的一个或多个层的其他导电结构形成。如果需要，电容耦合电极62可由导电内层66形成。层66可包括柔性印刷电路或其他基板上的金属迹线、导电材料股线(例如，绝缘线和/或裸线)、金属箔、金属构件(例如，金属支架)、导电粘合剂(例如，包含足以使聚合物导电的导电填料的聚合物)和/或其他导电材料(参见例如盖件12的部分12F中的图案化材料46)。可使用丝网印刷、焊盘印刷、喷涂、浸渍、机加工、蚀刻、荫罩、模切、激光图案化和/或其他图案化技术对材料46进行图案化。
外层66可由聚合物、金属、玻璃、陶瓷、木材、皮革、其他天然材料、天然纤维(例如，棉)、织物、其他材料和/或这些材料的组合形成。例如，在部分12F中，可使用皮革、聚合物、织物和/或其他材料的层66形成信用卡口袋，诸如口袋34。用于形成层66和64的材料可足够柔软以允许盖件12围绕一个或多个弯曲(折叠)轴线，诸如例示性弯曲轴线22弯曲(例如，盖件12的部分可足够柔软以形成铰链结构)。铰链也可由(例如)互锁的聚合物或金属构件形成。
图5为盖件12的顶视图，示出了图案化导电材料46(例如，图中层66中的导电材料)可如何具有细长部分，诸如水平条46H。条46H可具有不同的相应宽度W1、W3和W5，并且可被不同相应宽度W2和W4的间隙分开，从而为条46H提供易于检测的预先确定的图案。条46H可跨盖件12的部分12F水平延伸(例如，平行于图5的X轴)。这可方便图像识别操作(例如，在利用设备10的触摸传感器，沿着平行于Y轴且正交于细长条46H的水平纵向轴垂直延伸的线，诸如线78，捕获电容传感器数据时)。可选择间距和条的宽度以减小(例如，以有助于最小化)冗余，从而提高检测精确度。例如，条46H的边缘可以位于不是彼此整数倍的位置处，可以使用其距离在包括最小距离的最小整数倍的元件边缘之间的图案，和/或可使用边缘距离具有最小数量的冗余间距的图案。通过结合诸如这些的特征，图案化导电材料46可被配置为帮助增强(例如，最大化)由控制电路36形成于材料46中的图案的可识别性。
控制电路36可使用任何合适的技术处理从设备10中的触摸传感器采集的电容传感器数据(电容图像)。电路36可例如捕获完整二维电容图像并且可使用图像识别(图案识别)技术处理这些图像以识别材料46中的预先确定的图案。还可针对触摸传感器中的电极28的子集来采集电容图像数据，以帮助增强处理速度和/或降低功率消耗。例如，可仅针对触摸传感器的奇数列，仅针对触摸传感器阵列的左半部或右半部进行电容测量，等等。也可调节采集触摸传感器数据的频率。例如，在从用户的手指采集触摸传感器输入的正常操作期间，可在120Hz的频率下扫描设备10的触摸传感器，而在用于检测盖件部分12F的扫描操作期间，可在9Hz的更低频率(例如，4Hz-20Hz、1Hz-60Hz、至少3Hz、至少6Hz、至少12Hz、小于30Hz或小于18Hz)下扫描设备10的触摸传感器。
材料46的部分46G可延伸到区域12R中(例如，以有利于电容耦合到设备10中的地和/或方便利用接触件，诸如图3的接触件58和/或60来与设备10中的地形成欧姆接触)。通孔70可用于形成与其他导电层(例如，接触件、电容耦合电极等)的电连接。如果需要，材料46可形成接地路径，诸如路径56P，该接地路径将条46H电连接到设备10中的金属设备结构，诸如金属相机装饰件80(例如，接地的金属装饰件)。导电路径诸如路径56PP可用于将条46H电连接到接触件，诸如接触件52和/或60。部分46G可具有与设备10中的感应式充电线圈重叠的开口，诸如开口74，从而允许设备10在设备10位于盖件12中时接收无线电力。盖件12的区域76可不含导电材料，使得设备10中的重叠天线不会受到不利影响。
每个盖件12(或每批盖件12)可具有由部分12F中的条46H的图案形成的相关联的代码(例如，条的数量、条宽度、间隙宽度、条形状、条取向等)。可存在1-10个条46H，至少2个条46H，至少3个条46H，少于10个条46H，和/或其他合适数量的条46H。条和间隙宽度可为至少1mm，至少3mm，至少8mm，至少15mm，至少20mm，小于100mm，小于50mm，小于30mm或其他合适的尺寸。
如果需要，可使用在一个或多个导电材料层46中形成的条46H的图案或其他图案来通过其类型识别盖件。例如，可使用条46H的相同编码图案来标记共享一个或多个特征，诸如颜色、箱体材料(例如，层64的材料)、颜色、样式、硬件能力、型号、型号系列和/或其他盖件特征的盖件12，从而在将盖件12放置在设备10上时为设备10提供该盖件类型信息。一般来讲，可在导电材料46的图案化层中编码任何合适的信息。
一个或多个导电材料层46可被图案化以形成用于盖件12(例如，用于盖件部分12F)的所需空间编码的导电图案。导电材料46可由任何合适的导电结构形成。图6示出了处于例示性配置中的导电材料46的侧视图，其中材料46包括织物层。图6的织物层可为编织织物层、针织织物层、具有诸如经向股线82和纬向股线84的材料股线的织造织物层，和/或其他合适的织物。织物可由导电材料股线和/或电介质材料股线形成。导电股线可形成所需图案的导电材料46和/或附加的导电材料可用于涂覆织物。
如图6所示，例如，聚合物86可包括使得由聚合物86形成的涂层导电的导电填料88(例如，金属颗粒、碳纤维等)。导电聚合物(例如，导电压敏粘合剂和/或其他导电粘合剂、导电油墨、导电油漆等)可在织物层的一侧或两侧上形成和/或可用于涂布织物层中的个体材料股线。丝网印刷、蚀刻和/或其他构图技术可用于对材料46构图。也可使用其中省略了织物的材料46的配置。例如，图案化导电材料层46可通过将柔性印刷电路基板或其他基板上的金属迹线图案化而形成，可通过将金属箔切割成所需图案而形成，可唯一地或主要由导电聚合物形成，可通过将导电聚合物、金属和/或其他导电涂层沉积到皮革、刚性封装结构和/或其他基板上而形成，可由不锈钢外壳构件或形成盖件部分12F的内部和/或外部的其他刚性导电结构形成。
图7示出了盖件12可如何包括弯曲传感器90。弯曲传感器90可在盖件12的围绕弯曲轴线22弯曲的部分处形成。传感器90可由应变计或其他力传感器形成和/或可包括感测何时盖件12的部分弯曲(折叠)的其他传感器电路。盖件12中的信号路径可将传感器90耦合到设备10中的控制电路36和/或设备10中的控制电路36可使用盖件12中的控制和通信电路从传感器90采集信息。盖件12中的控制和通信电路可以使用任何合适的技术(例如，无线通信、通过物理和/或电容耦合到设备10中的对应连接器的连接器的通信等)将传感器信息从盖件12中的传感器90和/或其他电路传送至设备10。
在系统8的操作期间，设备10和/或盖件12可基于弯曲传感器信息采取动作。例如，可基于来自弯曲传感器90的指示盖件12的状态(例如，弯曲状态)的测量结果来改变盖件12和/或设备10的功能。例如，响应于利用弯曲传感器90检测到盖件部分12F的部分12F-2已经弯曲远离显示器24(例如，如图7所示，通过相对于盖件部分12F的部分12F-1弯曲)，设备10可去活显示器24的部分24-1以节省电力，同时激活显示器24的部分24-2以显示信息并从用户接收触摸输入。也可基于弯曲传感器信息调节睡眠和唤醒状态。在一些配置中，可基于电容图像(例如，包含图案化导电层的一部分的图像)来执行显示器修改(例如，选择性地关闭显示器24的部分)。
在图8的示例中，来自传感器90的信息指示盖件12的部分12F与盖件部分12R一起平放在表面上(例如，部分12F和12R位于公共平面中，使得盖件12是打开的和平坦的)。作为响应，设备10和/或盖件12中的控制电路激活部分12F上的用户输入部件并采集用户输入以帮助控制设备10。例如，部分12F可具有由盖件电容式触摸传感器电极92的阵列形成的盖件触摸传感器，可用于从用户手指94或其他外部物体采集盖件触摸输入。该触摸输入可被提供至设备10并由设备10用作附加触摸输入(例如，除从显示器24的触摸传感器采集的触摸输入之外的输入)。如图9所示，当图8的盖件12的弯曲传感器90检测到部分12F被折叠在图9中所示的盖件12的部分12R下方时，可停用部分12F中的电容式触摸传感器以避免不期望的触摸输入。
图10示出了盖件12(例如，盖件部分12F)可如何具有补充输入设备(例如，图2的传感器和其他设备50)。在图10的示例中，设备10已被接收在盖件12的部分12R之内。设备10可具有数据端口，该数据端口具有连接器诸如连接器100，该连接器与盖件12中的对应连接器102配合。如果需要，盖件12可还包括与导电外壳结构形成欧姆连接的电极诸如电极98，其电容耦合到设备10中的配对电极，和/或通过其他方式方便在盖件12的电路和设备10的电路之间形成电容传感器接地连接和/或通信路径。信号路径诸如信号路径56可通过连接器102、电极98和/或其他通信路径将盖件12中部件，诸如例示性部件96耦合到设备10的电路。部件96可为按钮、键盘、触摸传感器、光传感器和/或其他输入设备。也可使用部件诸如部件96充当输出设备(例如，光源、扬声器等)的配置。
如果需要，可使用显示器24的触摸传感器将来自盖12中的部件的输入提供至设备10。例如，考虑图11的布置。如图11所示，设备10可安装在盖件12中，使得盖件部分12F与显示器24重叠。盖件部分12F可包括电极，诸如电极104。电极104可包括浮置电极和/或使用路径56短接到设备10中的地的电极104。按钮106可具有在用户的手指94按压按钮106时闭合的弹片开关或其他开关108。这将电极104短接在一起和/或选择性地将一个或多个电极104耦合到地，以改变使用显示器24的电容式触摸传感器(例如，图1的电极28)测量的电容的图案。设备10然后可基于这一测量的变化采取适当的动作(例如，控制电路36可从实测电容的改变断定按钮108已被按压)。如果需要，按钮106或其他部件可改变流过电极104的电流以产生磁场(例如，通过将由一个或多个电极104形成的导电线短接到电源路径)和/或可对由设备10中的磁传感器(例如，罗盘传感器)检测到的盖件12的电磁性质进行其他改变。通过监测存在于罗盘处的磁场，设备10可确定用户是否正在按下按钮106和/或以其他方式激活盖件12上影响磁场的补充输入设备。
图12是使用系统8来检测盖件部分12F的存在所涉及的例示性操作的流程图。
在框120的操作期间，设备10可使显示器24的电容式触摸传感器采集触摸传感器测量值(例如，使用来自多个触摸传感器电极的数据形成的电容图像，有时称为电容式触摸传感器图像)。在采集触摸传感器数据时可使用低于正常值的扫描频率以节省电力。如果盖件12处于打开状态，则部分12F将不与显示器10重叠，并且设备10将不会检测到导电材料46的图案化层的存在。然而，如果盖件12处于闭合状态，则部分12F和部分12F的图案化导电材料层46将与显示器24重叠并且将被设备10检测到。
设备10可识别嵌入在图案化材料46中的编码图案，并且可使用该识别来确定何时存在盖件12F而不是用户的手指或其他物体。例如，控制电路36可通过从电容图像中检测到先前存在于电容图像中的图案化导电层已不存在于电容图像中来确定盖件12是否已被打开(从闭合过渡到打开)。同样，控制电路36可通过从电容图像确定先前不存在的图案化导电层已存在于电容图像中来检测盖件12何时已闭合(从盖件打开状态过渡到盖件闭合状态)。
设备10可基于被检测到的盖件12状态的变化(例如，从打开过渡到闭合或从闭合过渡到打开)来采取合适的动作。在框120的盖件状态过渡监测操作期间采集的电容图像可在触摸传感器电极阵列的完整二维范围上延伸或者可包括触摸传感器电极的子集(例如，仅奇数列的触摸传感器电极、仅第一排触摸传感器电极、触摸传感器区域的左半或右半或上半或下半、最大触摸传感器电极覆盖区域的其他减小部分等)。
如果需要，在设备10基于疑似(电容检测到的)盖件状态改变采取动作之前，可使用一个或多个附加传感器获得盖件12状态的确认(例如，盖件部分12F是否与显示器24重叠)。例如，盖件部分12F可具有磁体，并且设备10可具有磁传感器，磁传感器可在框122的操作期间被激活以检测磁体是否存在，从而确认盖件12是打开的还是闭合的。因为在设备10强烈怀疑盖件12已改变状态之前不需要激活磁传感器，所以可减少与持续操作磁传感器相关联的功率消耗。
在一些布置中，在框122的确认操作期间可使用其他传感器补充或替代磁传感器。例如，在设备10包括接近传感器(诸如光学接近传感器)的情况下，不需要使用磁传感器和磁体。这种类型的传感器可例如邻近扬声器端口32定位(例如，在显示器24的显示器覆盖层下方)。光学接近传感器可包括光发射器，诸如红外发光二极管和相应的光检测器，诸如红外光电二极管。当物体不位于接近传感器附近时，发射的红外光将很少被反射回红外光电二极管，并且设备10可断定不存在盖件部分12F。当盖件12F与显示器24重叠时，红外光电二极管将检测到来自红外光发射器的红外光，并且设备10可因此确认盖件12F存在。
如果框122的操作未确认盖件12的状态已如初始怀疑的那样改变，则可在框120处继续盖件状态监测操作。然而，如果设备10在框122处根据一个或多个确认传感器测量值确定盖件已改变状态(例如，已由用户打开或关闭)，则处理可前进至框124。
在框124的操作期间，设备10可基于检测到的盖件12状态的改变来采取合适的动作。例如，如果盖件12先前已闭合并且设备10处于低功率睡眠状态，则检测到盖件12打开可用于使得设备10进入更高功率的正常(唤醒)状态(例如，可以使用显示器24并且用户可以向显示器24的触摸传感器提供输入的状态)。如果先前已打开盖件12并且设备10处于正常清醒(唤醒)操作模式中，则检测到盖件12的闭合可指示设备10将其电路置于低功率睡眠状态(例如，这样的一种状态：设备10中的控制电路36和其他电路消耗的功率小于正常值，并且显示器24关闭，且显示器24的触摸传感器不活动，无法采集正常输入，同时仍用于在框120的监测操作期间采集低频率触摸传感器数据)。如果需要，框124的操作可涉及监测来自盖件12上的电路(例如，结合图8中的盖件12的部分12F所述类型的触摸传感器、结合图11的按钮106所述类型的按钮、诸如图10的补充部件96的补充部件、图7的弯曲传感器90等)的输入。
根据一个实施方案，提供了一种用于具有带电容式触摸传感器的显示器的电子设备的盖件，其包括被配置为接收电子设备的后盖部分和被配置为相对于后盖部分移动的前盖部分，前盖部分包括导电材料层，该导电材料层具有被配置为当前盖部分与显示器重叠时由电容式触摸传感器测量的预先确定的图案。
根据另一个实施方案，前盖部分具有覆盖导电材料层的电介质外层，并且预先确定的图案包括当前盖部分与显示器重叠时延伸横跨显示器的导电材料层的细长条。
根据另一个实施方案，导电材料层包括导电聚合物层。
根据另一个实施方案，电介质外层包括聚合物层。
根据另一个实施方案，电介质外层包括皮革。
根据另一个实施方案，电介质外层包括织物。
根据另一个实施方案，盖件包括被配置为测量前部和后部之间的相对旋转的弯曲传感器。
根据另一个实施方案，盖件包括导电材料层和电子设备之间的接地路径。
根据另一个实施方案，接地路径包括电极，该电极被配置为当电子设备被接收在后盖部分中时电容耦合到电子设备。
根据另一个实施方案，接地路径包括被配置为与电子设备进行欧姆接触的端子。
根据另一个实施方案，盖件包括在第一部分上并且被配置为与电子设备通信的部件。
根据另一个实施方案，该部件包括耦合到电极结构的按钮，该电极结构被配置为由电容式触摸传感器监测。
根据另一个实施方案，盖件包括被配置为向电子设备提供盖件触摸传感器输入的盖件触摸传感器。
根据另一个实施方案，盖件包括弯曲传感器，该盖件触摸传感器被配置为响应于利用弯曲传感器检测到前盖部分和后盖部分位于公共平面中的状态而采集盖件触摸传感器输入。
根据另一个实施方案，盖件触摸传感器包括前盖部分中的电容式触摸传感器电极。
根据一个实施方案，提供了一种可在可移除盖件之内操作的电子设备，该盖件具有相对于彼此移动的至少第一部分和第二部分，第一部分包括具有预先确定的导电层图案的导电层，该电子设备包括外壳、在外壳中并且具有电容式触摸传感器的显示器、控制电路，该控制电路被配置为利用触摸传感器捕获电容图像，响应于通过检测到在电容图像中存在所述导电层图案而检测到盖件已经闭合而采取第一动作，以及响应于通过检测到在电容图像中已不存在所述导电层图案而检测到盖件已经被打开而采取与第一动作不同的第二动作。
根据另一个实施方案，第一动作包括将控制电路置于睡眠状态，并且第二动作包括将控制电路置于比睡眠状态具有更大功率消耗的唤醒状态。
根据另一个实施方案，该电子设备包括光学接近传感器，该控制电路被配置为使用来自光学接近传感器的信息来确定采取第一动作还是第二动作。
根据另一个实施方案，预先确定的导电层图案被配置为增强预先确定的导电层图案对控制电路的可识别性。
根据一个实施方案，提供了一种用于电子设备的盖件，其包括具有预先确定的图案的导电结构，该预先确定的图案被配置为在利用电子设备中的触摸传感器采集的电容图像中被检测到，以及与导电结构重叠的电介质覆盖物。
根据另一个实施方案，导电结构包括具有预先确定的图案的导电聚合物层，该盖件包括导电聚合物层和电子设备之间的接地路径。
根据另一个实施方案，导电结构的预先确定的图案被配置为增强预先确定的图案对控制电路的可识别性。
前述内容仅为例示性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实现或可以任意组合实现。

Claims (20)

1.一种用于具有带电容式触摸传感器的显示器的电子设备的盖件，包括：
后盖部分，所述后盖部分被配置为接收所述电子设备；和
前盖部分，所述前盖部分被配置为相对于所述后盖部分移动，其中所述前盖部分包括导电材料层，所述导电材料层具有预先确定的图案，所述预先确定的图案被配置为当所述前盖部分与所述显示器重叠时由所述电容式触摸传感器测量。
2.根据权利要求1所述的盖件，其中所述前盖部分具有覆盖所述导电材料层的电介质外层，并且其中所述预先确定的图案包括当所述前盖部分与所述显示器重叠时延伸横跨所述显示器的所述导电材料层的细长条。
3.根据权利要求2所述的盖件，其中所述导电材料层包括导电聚合物层。
4.根据权利要求3所述的盖件，其中所述电介质外层包括聚合物层。
5.根据权利要求3所述的盖件，其中所述电介质外层包括皮革。
6.根据权利要求3所述的盖件，其中所述电介质外层包括织物。
7.根据权利要求1所述的盖件，还包括弯曲传感器，所述弯曲传感器被配置为测量所述前部和所述后部之间的相对旋转。
8.根据权利要求1所述的盖件，还包括所述导电材料层和所述电子设备之间的接地路径。
9.根据权利要求8所述的盖件，其中所述接地路径包括电极，所述电极被配置为当所述电子设备被接收在所述后盖部分中时电容耦合到所述电子设备。
10.根据权利要求8所述的盖件，其中所述接地路径包括被配置为与所述电子设备进行欧姆接触的端子。
11.根据权利要求1所述的盖件，还包括在所述第一部分上并且被配置为与所述电子设备通信的部件。
12.根据权利要求11所述的盖件，其中所述部件包括耦合到电极结构的按钮，所述电极结构被配置为由所述电容式触摸传感器监测。
13.根据权利要求1所述的盖件，还包括盖件触摸传感器，所述盖件触摸传感器被配置为向所述电子设备提供盖件触摸传感器输入。
14.根据权利要求13所述的盖件，还包括弯曲传感器，其中所述盖件触摸传感器被配置为响应于利用所述弯曲传感器检测到所述前盖部分和所述后盖部分位于公共平面中的状态而采集所述盖件触摸传感器输入。
15.根据权利要求14所述的盖件，其中所述盖件触摸传感器包括所述前盖部分中的电容式触摸传感器电极。
16.一种可在可移除盖件之内操作的电子设备，所述可移除盖件具有相对于彼此移动的至少第一部分和第二部分，其中所述第一部分包括具有预先确定的导电层图案的导电层，所述电子设备包括：
外壳；
显示器，所述显示器在所述外壳中并且具有电容式触摸传感器；
控制电路，所述控制电路被配置为：
利用所述触摸传感器捕获电容图像；
响应于通过检测到所述电容图像中存在所述导电层图案而检测到所述盖件已经闭合，采取第一动作；以及
响应于通过检测到所述电容图像中已不存在所述导电层图案而检测到所述盖件已经打开，采取与所述第一动作不同的第二动作。
17.根据权利要求16所述的电子设备，其中所述第一动作包括将所述控制电路置于睡眠状态，并且其中所述第二动作包括将所述控制电路置于比所述睡眠状态具有更大功率消耗的唤醒状态。
18.根据权利要求17所述的电子设备，还包括：
光学接近传感器，其中所述控制电路被配置为使用来自所述光学接近传感器的信息来确定采取所述第一动作还是所述第二动作。
19.根据权利要求16所述的电子设备，其中所述预先确定的导电层图案被配置为增强对所述控制电路而言所述预先确定的导电层图案的可识别性。
20.一种用于电子设备的盖件，包括：
导电结构，所述导电结构具有预先确定的图案，所述预先确定的图案被配置为在利用所述电子设备中的触摸传感器采集的电容图像中被检测到，其中所述导电结构包括具有所述预先确定的图案的导电聚合物层，并且其中所述导电结构的所述预先确定的图案被配置为增强对所述控制电路而言所述预先确定的图案的可识别性；
电介质覆盖物，所述电介质覆盖物与所述导电结构重叠；和
接地路径，所述接地路径在所述导电聚合物层和所述电子设备之间。
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