CN118466773A - 使用透明感测的电容性旋钮感测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于针对旋钮接口使用透明导电材料层的系统。该系统包括:旋钮接口,其包括固定基座和一个或多个旋钮接口电极;透明导电材料层,其配置成将多个网格电极的子集电耦合到一个或多个旋钮接口电极;以及处理系统。处理系统配置成:利用一个或多个信号驱动多个网格电极;基于利用一个或多个信号驱动多个网格电极来接收一个或多个所产生信号;以及基于一个或多个所产生信号来执行一个或多个动作。
Description
技术领域
本公开一般涉及可旋转旋钮接口。
背景技术
包括接近传感器装置的输入装置可用于各种电子系统中。接近传感器装置可包括由表面区分的感测区,其中接近传感器装置确定一个或多个输入对象的存在、位置、力和/或运动。接近传感器装置可用于为电子系统提供接口。例如,接近传感器装置可用作较大计算系统的输入装置,诸如集成在笔记本或台式计算机中或外置于笔记本或台式计算机的触摸板。接近传感器装置也可经常用于较小的计算系统中,诸如集成在蜂窝电话中的触摸屏。附加地,接近传感器装置可实现为汽车的多媒体娱乐系统的部分。在这种情况下,将旋钮接合到接近传感器装置是有用的。
传统上,旋钮接口可包括圆环(donut)形状的外部,其中中心区域没有任何不透明导电材料,以便允许在该中心区域内显示信息。此外,在一些示例中,中心区域还可用于触摸检测(例如,在中心区域中检测用户的手指)。为了执行这些功能性,旋钮接口避免在中心区域内使用触摸像素(例如传感器电极),并且作为代替只使用位于圆环形状的外部上的触摸像素。然而,一些旋钮接口设计可使用较大的内径和较小的外径以用于圆环形状的外部,这限制了能够用于将旋钮硬件和触摸像素电容性耦合的空间。这限制了能够配置用于旋钮接口的功能性和特征,并影响了旋钮接口的最小大小。
发明内容
提供本发明内容以按简化形式介绍在下文中进一步描述的概念的选择。本发明内容不旨在必然标识本公开的关键特征或必要特征。本公开可包括以下各种方面和实施例。
在示例性实施例中,本公开提供一种用于针对旋钮接口使用透明导电材料层的系统。该系统包括:旋钮接口,其包括固定基座和一个或多个旋钮接口电极,其中固定基座包括外径和内径;多个网格电极,其定位于旋钮接口下方,其中多个网格电极的子集定位于固定基座的内径内;透明导电材料层,其配置成将多个网格电极的子集电耦合到一个或多个旋钮接口电极;以及处理系统,其配置成:利用一个或多个信号驱动多个网格电极,其中驱动多个网格电极包括驱动经由透明导电材料层电耦合到一个或多个旋钮接口电极的多个网格电极的子集;基于利用一个或多个信号驱动多个网格电极来接收一个或多个所产生信号;以及基于一个或多个所产生信号执行一个或多个动作。
在另一示例性实施例中,本公开提供一种用于针对旋钮接口使用透明导电材料层的方法,所述方法包括:利用一个或多个信号驱动多个网格电极,其中旋钮接口包括固定基座和一个或多个旋钮接口电极,其中固定基座包括外径和内径,其中多个网格电极定位于旋钮接口下方,其中多个网格电极的子集定位于固定基座的内径内,其中透明导电材料层配置成将多个网格电极的子集电耦合到一个或多个旋钮接口电极,并且其中驱动多个网格电极包括驱动经由透明导电材料层电耦合到一个或多个旋钮接口电极的多个网格电极的子集;基于利用一个或多个信号驱动多个网格电极来接收一个或多个所产生信号;以及基于一个或多个所产生信号执行一个或多个动作
在又一示例性实施例中,本公开提供一种非暂时性计算机可读介质,其上存储有处理器可执行指令,处理器可执行指令在执行时促进以下项的执行:利用一个或多个信号驱动多个网格电极,其中旋钮接口包括固定基座和一个或多个旋钮接口电极,其中固定基座包括外径和内径,其中多个网格电极定位于旋钮接口下方,其中多个网格电极的子集定位于固定基座的内径内,其中透明导电材料层配置成将多个网格电极的子集电耦合到一个或多个旋钮接口电极,并且其中驱动多个网格电极包括驱动经由透明导电材料层电耦合到一个或多个旋钮接口电极的多个网格电极的子集;基于利用一个或多个信号驱动多个网格电极来接收一个或多个所产生信号;以及基于一个或多个所产生信号执行一个或多个动作。
下文参考附图对进一步的特征和方面进行附加详细描述。
附图说明
图1示出根据本公开的一个或多个示例的具有可旋转旋钮接口的示例输入装置。
图2示出根据本公开的一个或多个示例的示例可旋转旋钮接口的横截面侧视图。
图3示出根据本公开的一个或多个示例的图2的示例可旋转旋钮接口的分解视图。
图4A示出根据本公开的一个或多个示例的具有参考电极的第一集合和感测电极的两个集合的如图3中所示的示例可旋转旋钮接口的固定基座的下侧视图。
图4B示出根据本公开的一个或多个示例的具有电极网格的输入装置的示例部分,该电极网格具有电极的两个集合。
图4C示出根据本公开的一个或多个示例的如定位在图4B的示例传感器网格上方的图4A的示例可旋转旋钮接口的固定基座。
图5示出根据本公开的一个或多个示例的图3和4A至4C的示例固定基座的透视俯视图、仰视图和另一俯视图。
图6A示出根据本公开的一个或多个示例的图3中所示的示例固定基座和示例塑料轴承的分解视图和折叠视图。
图6B示出根据本公开的一个或多个示例的图6A中所示的相应分解视图和折叠视图,其中添加在示例扁平环形轴承的顶部上提供的图3的示例转轮。
图7A示出根据本公开的一个或多个示例的图3的转轮的详细仰视图。
图7B示出根据本公开的一个或多个示例的图7A的转轮的详细俯视图。
图8描绘根据本公开的一个或多个示例的分别如图5和7A中所示的示例固定基座的俯视图和示例转轮的仰视图以及二者之间的电容性耦合。
图9示出根据本公开的一个或多个示例的固定基座的顶部的外部区导电焊盘的示例通道分配。
图10示出根据本公开的一个或多个示例的可通过示例转轮与图9的示例固定基座的上表面的交互来生成的示例数字化正交编码器信号。
图11A示出根据本公开的一个或多个示例的图9的固定基座的顶部的“A”和“B”指定的导电焊盘与转轮的底部之间的四个示例性耦合状态。
图11B示出根据本公开的一个或多个示例的图9的固定基座的顶部的两个外部区导电焊盘之间的示例距离。
图12A是根据本公开的一个或多个示例的示例转轮的侧视图,其示出在转轮上表面上提供并且等距间隔开的三个示例开关。
图12B是根据本公开的一个或多个示例的图12A的示例转轮的俯视图,其示出像如图4B中所示的示例输入装置的示例传感器网格上方提供的那样的三个示例开关。
图13A示出根据本公开的一个或多个示例的示出图2和图3的示例可旋转旋钮接口的向上定位的剖视图,其中开关是打开的。
图13B示出根据本公开的一个或多个示例的示出图2和图3的示例可旋转旋钮接口的向下定位的剖视图,在该定位中开关是闭合的。
图14描绘根据本公开的一个或多个示例的在具有感测网格的输入装置上实现的示例可旋转旋钮接口的示意横截面。
图15描绘根据一个或多个示例的在具有感测网格的示例输入装置上实现的示例可旋转旋钮接口的另一示意横截面。
图16示出根据本公开的一个或多个示例的示例可旋转旋钮接口的固定基座的下侧视图。
图17描绘根据一个或多个示例的在具有感测网格的示例输入装置上实现的示例可旋转旋钮接口的又一示意横截面。
图18是根据本公开的一个或多个示例的用于针对旋钮接口使用透明导电材料的示例性过程的流程图。
图19示出根据本公开的一个或多个示例的示例可旋转旋钮接口的固定基座的另一下侧视图。
图20示出根据本公开的一个或多个示例的示例可旋转旋钮接口的固定基座的又一下侧视图。
图21-23描绘根据本公开的一个或多个示例的示例可旋转旋钮接口的示意横截面。
图24描绘根据本公开的一个或多个示例的在示例可旋转旋钮接口的示意横截面和示例可旋转旋钮接口的固定基座的下侧视图之间的映射。
具体实施方式
以下详细描述本质上是示例性的并且不旨在限制本公开或本公开的应用和使用。此外,不旨在由先前的背景技术、发明内容和附图说明或以下的详细描述中呈现的任何明示或暗示的理论约束。
在以下详细描述中,阐明许多具体细节以便提供对所公开技术的更透彻的理解。然而,将对本领域普通技术人员显而易见的是,可在没有这些具体细节的情况下实践所公开技术。在其它实例中,尚未详细地描述公知的特征以避免不必要地使本描述复杂化。
本公开的各种示例提供使用透明导电材料(例如,金属网或铟锡氧化物(ITO))的输入装置和方法。通过使用透明导电材料,可以使用更多的感测电极,这继而可(例如,通过使用更多电极用于接地(GND)/保护)导致更好的信噪比(SNR)和/或允许输入装置(例如,旋钮接口)包括更多功能性/功能(诸如点击、抓住和/或附加功能性)。在一些实例中,透明导电材料可用于旋钮接口的中心区域。例如,如下文将进一步详细描述的,旋钮接口可以包括包含内部部分的圆形旋钮区。圆形旋钮区(例如圆环形状的区)可包括外径和内径。中心区域可在圆形旋钮区的内径内,以及透明导电材料可用于中心区域内的感测电极以提供导电性。在其他实例中,透明导电材料可用于中心区域、圆形旋钮区和/或其他区内的感测电极。例如,在一些示例中,透明导电材料可用于旋钮接口的感测电极中的全部感测电极。
在一些变型中,通过使用透明导电材料,与透明导电材料相关联(例如,电耦合到透明导电材料)的传感器电极可用于附加感测功能。例如,使用透明导电材料,传感器电极可用于接地、保护、旋转、点击、抓住和/或其他功能性。
在一些实例中,具有透明导电材料的中心区域可用于接地和/或附加接地。在这种示例中,可禁用触摸检测。在一些变型中,具有透明导电材料的中心区域可用于附加感测功能,以及固件可以能够在中心区域中的触摸检测和应用的感测功能(例如点击、抓住等)之间进行区分。这将在下文(例如下文图19和图20)进一步详细描述。
如下文将进一步详细描述,本公开提供感测系统,包括旋钮接口。例如,感测系统可包括处理系统,该处理系统利用感测信号驱动传感器电极的第一子集,并接收对应的所产生信号。处理系统还利用参考信号驱动传感器电极的第二子集以及利用保护信号驱动传感器电极的第三子集。感测电极可由透明导电材料制成和/或与透明导电材料电连接。透明导电材料(例如,透明导电电极)可由ITO、金属网或其他类型的导电材料制成和/或包括这些材料,这些材料使一定量的光能够通过,诸如允许至少部分光(例如,最小量的光)通过。例如,在一些实例中,旋钮接口可在中心区域中显示信息。通过使用透明导电材料/透明导电电极,中心区域仍可用于显示信息,同时还包括用于一个或多个功能性(例如点击、抓住、接地、保护和/或其他功能性)的传感器电极。
在一些变型中,透明导电材料(例如透明导电膜)可在旋钮孔的可视中心上方放置、使用、定位,以将放大器(AMP)信号(例如感测、接地、保护)波形电容性耦合到旋钮系统的剩余部分。除了旋钮孔的可视中心之外,在一些示例中,透明导电膜还可在旋钮基座覆盖显示器的地方使用。在一些变型中,在中心区中的AMP触摸像素上方的增加的导电区的益处在于使增加的接地和添加的感测信号能够并入更多的旋钮特征。当旋钮大小较小或具有减小的尺寸(例如较小的半径和/或直径)时,这可尤其有益。在标题为“可旋转旋钮接口”的美国专利10,921,913、标题为“可旋转旋钮接口”的美国专利11,256,3796以及于2022年8月24日提交并且标题为“检测初始状态的电容性旋钮感测系统和方法”的美国专利申请No.17/821,866中描述了示例旋钮接口,其通过引用以其整体并入本文中。
图1是描绘根据本公开的一个或多个示例的电子装置(例如,输入装置)的框图。电子装置100可配置成向电子系统提供输入,和/或更新一个或多个装置。如本文中所使用的,术语“电子系统”(或“电子装置”或“输入装置”)广泛地指代能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的一些非限制示例包括全部大小和形状的个人计算机,诸如台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板电脑、web浏览器、电子书阅读器和个人数字助理(PDA)。电子系统的附加示例包括复合输入装置,诸如包括电子装置100和单独的操纵杆或键开关的物理键盘。电子系统的另外示例包括外围设备,诸如数据输入装置(包括遥控器和鼠标)和数据输出装置(包括显示屏和打印机)。其他示例包括远程终端、信息站和视频游戏机(例如,视频游戏控制台、便携式游戏装置等)。其他示例包括通信装置(包括蜂窝电话,诸如智能电话)和媒体装置(包括记录器、编辑器和播放器,诸如电视、机顶盒、音乐播放器、数字相框和数字相机)。附加地,电子系统可以是输入装置的主机或从机。其他实施例中,电子系统可以是汽车的部分,并且电子装置100表示汽车的一个或多个感测装置。在一些实例中,汽车可以包括多个电子装置100,其中每个电子装置100可与其他电子装置不同地配置。
电子装置100可实现为电子系统的物理部分,或者可与电子系统物理地分开。视情况而定,电子装置100可以使用以下中的任何一个或多个与电子系统的部分通信:总线、网络和其他有线或无线互连。示例通信协议包括集成电路间(I2C)、串行外围接口(SPI)、个人系统/2(PS/2)、通用串行总线(USB)、射频(RF)和红外数据协会(IrDA)通信协议。
在一些变型中,电子装置100可利用传感器组件和感测技术的任何组合来检测用户输入。例如,如图1中所示,电子装置100包括可被驱动以检测对象或更新一个或多个装置的一个或多个电极125。在一些实例中,电极125是电容性感测装置的传感器电极。在这样的实例中,电极125包括一个或多个公共电压电极。在其他实例中,电极125是图像感测装置、雷达感测装置和/或超声波感测装置的电极。此外,电极125可以是显示装置的显示电极。例如,电子装置100可以包括显示面板120,以及传感器电极125可以包括显示面板120的显示电极。例如,传感器电极125包括显示面板120的公共电压电极、数据线或栅极线。传感器电极125可被操作用于输入感测以及用于更新显示面板120的显示。例如,传感器电极125用作显示面板120的参考电压电极。
在一些示例中,电子装置100的电极125包括公共电极,并具有公共形状。本文中所述的示例中的一些示例包括矩阵传感器输入装置。例如,如图1中所示,传感器电极125以行和列的二维阵列设置。如下文详细描述,电子装置100可设置有可旋转旋钮接口150,可旋转旋钮接口150可与电极125中的一些或全部交互。
传感器电极125可具有任何形状、大小和/或取向。例如,传感器电极125可以如图1中所示以二维阵列布置。传感器电极125中的每个传感器电极的形状可基本上为矩形。在其他示例中,传感器电极125可具有其他形状。此外,传感器电极125中的每个传感器电极可具有相同的形状和/或大小。在其他示例中,至少一个传感器电极可具有与另一传感器电极不同的形状和/或大小。在一些变型中,传感器电极125可以是菱形形状的,具有相互交叉的指状物以增加场耦合,和/或在内部具有浮动切口以减少对附近电导体的杂散电容。在另外其他示例中,传感器电极125的取向可不同于图1中所示的取向。
在一些变型中,传感器电极125可设置在公共层中。例如,传感器电极125设置在基板的公共侧上。传感器电极125可设置在显示面板120的透镜或封装层上,或设置在附连到显示面板120的基板上。附加地或备选地,传感器电极125中的第一一个或多个设置在第一层中,并且传感器电极125中的第二一个或多个设置在第二层中。例如,传感器电极125中的第一一个或多个设置在第一基板的第一侧上,并且传感器电极125中的第二一个或多个设置在第一基板的第二侧上。此外,传感器电极125中的第一一个或多个可设置在第一基板上,并且传感器电极125中的第二一个或多个可设置在第二基板上。
在一些实例中,电容性实现可利用基于传感器电极与输入对象之间的电容性耦合的改变的“自电容”(或“绝对电容”)感测方法。在各种示例中,传感器电极附近的输入对象(诸如,例如,手指或触控笔145)更改传感器电极125附近的电场,从而改变所测量的电容性耦合。在一些实例中,绝对电容感测方法通过针对参考电压(例如,系统接地)调制传感器电极并且通过检测传感器电极与输入对象之间的电容性耦合来操作。
在一些变型中,电容性实现可利用基于传感器电极之间的电容性耦合的改变的“互电容”(或“跨电容”)感测方法。在一些实例中,传感器电极附近的输入对象更改传感器电极之间的电场,从而改变所测量的电容性耦合。在一些示例中,跨电容性感测方法通过检测一个或多个发射器传感器电极(也称为“发射器电极”或“发射器”)与一个或多个接收器传感器电极(也称为“接收器电极”或“接收器”)之间的电容性耦合来操作。发射器传感器电极可相对于参考电压(例如,系统接地)进行调制以发射发射器信号。接收器传感器电极可相对于参考电压保持基本上恒定,或参考发射器传感器电极调制以促进所产生信号的接收。所产生信号可包括对应于一个或多个发射器信号和/或对应于一个或多个环境干扰源(例如,其他电磁信号)的(一个或多个)效应。传感器电极可以是专用发射器或接收器,或者可配置成发射和接收两者。
电容性感测装置可用于检测接近和/或触摸输入装置的输入对象。附加地和/或备选地,电容性感测装置可用于感测指纹的特征。附加地和/或备选地,如在图1的示例中,电容性感测装置可设置有电耦合到电容性感测装置的可旋转旋钮接口,并且可用于感测旋转旋钮的旋转定位和/或与可旋转旋钮接口相关联的其他输入(例如点击或抓住)。在包括可旋转旋钮接口的一些示例中,可旋转旋钮接口可具有原始(home)定位和压缩定位,并且感测装置还可用于基于电极125中的一个或多个的电容性耦合的改变来确定可旋转旋钮何时处于原始定位,以及何时处于压缩定位。
电子装置100进一步包括处理系统110。处理系统110配置成操作电子装置100的硬件。处理系统110包括驱动器模块140(例如,驱动装置),其可包括信号发生器。在一些示例中,驱动器模块140生成感测信号,利用该感测信号来驱动电极125。在一些实例中,处理系统110包括一个或多个集成电路(IC)和/或其他电路系统组件的部分或全部。
在一些变型中,处理系统110还包括电子可读指令,诸如固件代码、软件代码和/或类似物。在一些实例中,处理系统110的组件位于一起,诸如例如在电子装置100的(一个或多个)感测元件附近。在其他实例中,处理系统110的组件可与靠近电子装置100的(一个或多个)感测元件的一个或多个组件以及其他地方的一个或多个组件在物理上分开。例如,电子装置100可以是耦合到台式计算机的外围设备,并且处理系统110可包括被配置成在台式计算机的中央处理单元(CPU)上运行的软件和与CPU分开的一个或多个集成电路(IC)(可能具有相关联的固件)。作为另一示例,电子装置100可物理地集成在电话中,并且处理系统110可包括作为电话的主处理器的部分的电路和固件。此外,处理系统110可在汽车内实现,并且处理系统110可包括作为汽车的电子控制单元(ECU)中的一个或多个的部分的电路和固件。在一些示例中,处理系统110专用于实现电子装置100。在其他示例中,处理系统110还执行其他功能,诸如操作显示屏、驱动触觉致动器和/或执行其他功能。
处理系统110可被实现为操作处理系统110的不同功能的一个或多个模块(例如装置)(例如,驱动器模块140或确定模块141)。每个模块可包括作为处理系统110的一部分的电路系统、固件、软件或其组合。在各种实例中,可使用模块的不同组合。示例模块包括用于操作诸如传感器电极和显示屏之类的硬件的硬件操作模块、用于处理诸如传感器信号和定位信息之类的数据的数据处理模块、以及用于报告信息的报告模块。另外的示例模块包括配置成操作(一个或多个)感测元件以检测输入的传感器操作模块、配置成识别诸如模式改变手势之类的手势的识别模块、以及用于改变操作模式的模式改变模块。在一些实例中,电子装置100可以被实现为芯片,或者被实现为一个或多个芯片。在一些示例中,电子装置100可以包括电子装置100的控制器或控制器的部分。
在一些实例中,处理系统110包括驱动器模块140(例如驱动器电路系统)。驱动器模块140可同时操作传感器电极125中的两个或更多个传感器电极以用于绝对电容性感测,使得从传感器电极中的每个传感器电极或来自两个或更多个传感器电极的公共所产生信号同时接收不同的所产生信号。附加地或备选地,传感器电极125中的一些传感器电极在第一时段期间被操作用于绝对电容性感测,而传感器电极125中的其他传感器电极在与第一时段不重叠的第二时段期间被操作用于绝对电容性感测。
处理系统110可进一步包括确定模块141(例如确定电路系统)。确定模块141包括电路系统、固件、软件或其组合。如下文中将更详细地描述,确定模块141处理由传感器驱动器140接收的所产生信号以确定传感器电极125的电容性耦合的改变。例如,确定模块141配置成根据所产生信号确定每个调制传感器电极与输入对象(诸如输入对象145)之间的电容性耦合的改变。可使用驱动器和模块的不同组合。例如,处理系统110可包括操作诸如显示屏之类的硬件的一个或多个驱动器。此外,处理系统110可包括用于处理诸如传感器信号和定位信息之类的数据的数据处理模块,和/或用于报告信息的报告模块。
处理系统110可被实现为集成电路(IC)芯片,或者被实现为一个或多个IC芯片。处理系统110可包括电子装置100的控制器或控制器的部分。处理系统110可包括配置用于更新显示面板120的显示的显示驱动器(例如驱动器模块140或单独的装置)。在这种示例中,处理系统110可被称为包括触摸和显示驱动器集成(TDDI)技术。在这种实例中,驱动器模块140可被实现为TDDI芯片或TDDI芯片的部分。在一些示例中,电子装置可包括(一个或多个)矩阵传感器,并且还可包括TDDI技术。
在一些变型中,处理系统110通过引起一个或多个动作来直接响应于用户输入(或缺少用户输入)。示例动作包括改变操作模式,以及图形用户接口(GUI)动作,诸如光标移动、选择、菜单导航和其他功能。在一些实例中,处理系统110向电子系统的某个部分(例如,向与处理系统110分开的电子系统的中央处理系统,如果这种分开的中央处理系统存在的话)提供关于输入(或缺少输入)的信息。在一些示例中,电子系统的某个部分处理从处理系统110接收的信息以作用于用户输入,诸如以促进全范围的动作,包括模式改变动作和GUI动作。此外,在一些示例中,处理系统110配置成识别一个或多个对象以及到这些对象的距离。在一些实例中,处理系统110配置成识别(确定)旋钮接口150的一个或多个旋转改变、或旋钮接口150的状态的一个或多个改变、或两者,并且将那些改变映射到期望的动作。附加地和/或备选地,处理系统110配置成确定来自旋钮接口150的附加输入。例如,如下文将进一步详细描述的,旋钮接口150可包括透明导电材料,和/或可耦合到透明导电材料。例如,透明导电材料可定位或放置在旋钮接口150的内环内(例如,图1中所示的内环153的内部内)。如下文将进一步详细描述,通过使用透明导电材料,耦合到旋钮接口150的内环的传感器电极125可用于诸如接地、抓住、点击等的一个或多个功能。
在一些实例中,处理系统110操作电极125以产生指示感测区中的输入(或缺少输入)的电信号(所产生信号)。处理系统110可在产生提供给电子系统的信息时对电信号执行任何适当量的处理。例如,处理系统110可数字化从电极125获得的模拟电信号。作为另一示例,处理系统110可以执行滤波或其他信号调节,或者作为又一示例,处理系统110可减去或以其他方式计及基线,使得信息反映电信号与基线之间的差。作为另外的示例,处理系统110可确定定位信息、将输入识别为命令、识别手写、识别指纹信息、到目标对象的距离等。
如本文中所使用的“定位信息”广泛地涵盖绝对定位、相对定位、速度、加速度和其他类型的空间信息。示例性“零维”定位信息包括近/远或接触/无接触信息。示例性“一维”定位信息包括沿轴的定位。示例性“二维”定位信息包括平面中的运动。示例性“三维”定位信息包括空间中的瞬时或平均速度。另外的示例包括空间信息的其他表示。还可确定和/或存储关于一种或多种类型的定位信息的历史数据,包括例如随时间跟踪定位、运动或瞬时速度的历史数据。
应当理解,虽然在全功能设备的上下文中描述了本公开的许多示例,但是本公开的机制能够以各种形式分布为程序产品(例如,软件)。例如,本公开的机制可被实现和分布为可由电子处理器读取的信息承载介质(例如,可由处理系统110读取的非暂时性计算机可读和/或可记录/可写信息承载介质)上的软件程序。附加地和/或备选地,本公开的示例同样适用,而不管用于执行分布的介质的特定类型如何。非暂时性电子可读介质的示例包括各种盘、存储棒、存储卡、存储模块等。电子可读介质可基于闪存、光学、磁性、全息或任何其他存储技术。
在一些实例中,处理系统110配置成生成电压信号以分别在显示更新间隔和输入感测间隔期间驱动电极125。在这种实例中,被生成以在显示更新间隔期间驱动电极125的电压信号是基本上恒定或固定的电压,以及被生成以在输入感测间隔期间驱动电极125的电压信号可被称为感测信号,其具有带有周期性可变电压的波形。在一些示例中,可预先确定在显示更新间隔期间驱动电极125的电压信号的值。例如,电压值可由电子装置100和/或电极125的制造商提供,并且可以是对于电子装置100而言特定于装置的。处理系统110可包括用于基于时钟信号、振荡器的输出和/或电压信号的对应值来生成电压信号的电路系统。
例如,在一些实例中,驱动器模块140包括配置成提供感测信号的电路系统。例如,驱动器模块电路系统可包括振荡器、一个或多个电流传送器和/或数字信号发生器电路。在一些示例中,驱动器模块140的电路系统基于时钟信号、振荡器的输出和上面讨论的参数来生成电压信号。
如上所述,在一些实例中,驱动器模块140在显示更新时段和输入感测更新时段中的每个期间生成信号以驱动电极125。在这种实例中,输入感测更新时段被提供在两个显示更新时段之间,并且具有比显示更新时段更短的持续时间。在这种实例中,每个显示帧存在若干显示更新时段和输入感测更新时段。在一些示例中,通过在连续的输入感测时段内获取所产生信号,可跟踪可旋转旋钮接口150的旋转以及可旋转旋钮接口150是处于其原始状态还是压缩状态。
显示面板120的显示在显示帧期间被更新。在每个显示帧期间,可更新显示器的一个或多个显示线。多个显示更新时段和非显示更新时段可在多个显示帧中的每个显示帧期间发生。在显示更新时段期间,显示面板120的显示电极中的一个或多个可被驱动以更新显示面板120的显示。在非显示更新时段期间,显示面板120的显示电极中的一个或多个可不被驱动以更新显示面板120的显示。非显示更新时段可在显示帧的显示更新时段对之间、在显示帧开始时和/或在显示帧结束时发生。
显示面板120包括一个或多个显示线。每个显示线对应于显示面板120的子像素的一个或多个子集。一个或多个子集可以连接到显示面板120的公共栅极线。此外,可在公共时段期间更新子像素。在每个显示更新时段期间,可更新显示面板120的一个或多个显示线。显示帧可以以显示帧速率发生。显示帧速率可以是30Hz、60Hz、120Hz或240Hz等。处理系统110的传感器驱动器140或另一驱动器可驱动显示面板120的显示电极以更新显示面板的显示。
驱动器模块140操作传感器电极125以用于在输入感测时段期间进行电容性感测。输入感测时段可在非显示更新时段和/或显示更新时段期间发生。例如,在显示帧的两个显示更新时段之间出现的非显示更新时段期间提供输入感测时段中的一个或多个。在一些实例中,至少一个输入感测时段与显示更新时段一样长。在其他实例中,至少一个输入感测时段比显示更新时段更长。在另外的其他实例中,至少一个输入感测时段与显示更新时段相同。在连续的输入感测时段内获取所产生信号允许可旋转旋钮接口150的旋转以及可旋转旋钮接口150是处于原始状态还是压缩状态被跟踪。
如上所指出的,在一些变型中,附加输入设备可设置在电子装置100的显示面板120的顶部上,诸如例如可旋转旋钮接口150,并且可电耦合到定位在其附近或下方的电极125中的一些或全部。在一些实例中,附加设备可为用户提供备选方式,以向电子装置100提供除了利用手指或触控笔145在显示屏附近触摸或悬停之外的输入。在图1所描绘的示例中,可旋转旋钮接口150被安装到显示面板120上,并且可具有与显示面板120的完全重叠(如图1中所示)或部分重叠。如所指出的,在一个或多个示例中,可旋转旋钮接口150可具有固定基座,该固定基座设置有耦合电极的各种集合,耦合电极的各种集合配置成与显示面板120的电极的相应集合耦合,诸如被提供有感测信号的电极的一个或多个集合以及被提供有参考信号的电极的一个或多个集合。在一些变型中,固定基座可以包括分别连接到耦合电极的对应集合的不同导电区。例如,固定基座可包括透明导电材料或可耦合到透明导电材料。
在一些实例中,可旋转旋钮接口150还包括位于固定基座上方并相对于固定基座旋转的转轮。在这种实例中,转轮的下侧在周边区152中被图案化有各种导电区和非导电区,其配置成与固定基座的导电区对准,使得在固定基座的导电区与转轮的周边区152中的各种导电区和非导电区之间存在各种电耦合。这些组件进一步配置使得这些电耦合随着转轮旋转而改变,以通过检测电耦合的改变对在显示面板上接收的所产生信号的影响的这种方式,电子装置100(例如输入装置)可确定旋钮接口150的旋转或旋转的改变。在一些实例中,图案化区152可具有导电区和非导电区的许多可能的示例布置,并且可存在在转轮旋转时使转轮和固定基座电交互的各种方式。因此,固定基座的导电区的备选配置和相对布置以及转轮的导电区和非导电区的放置两者是可能的,全部这些都在本公开的范围内。
在一些示例中,由用户在相对或绝对方面赋予可旋转旋钮接口的旋转可由电子装置100检测。在一些实例中,可旋转旋钮接口150也可由用户向下按压,并且因此可具有两个定位,即原始定位或“未压缩”定位和“压缩”定位,用户通过例如抵靠一个或多个偏置弹簧向下推动在旋钮接口150上来保持所述定位。在一些实例中,可旋转旋钮接口150具有盖。在一些变型中,可旋转旋钮接口可被向下按压以便停留在多个定位处,并且因此可具有在“未压缩”定位与“完全压缩”定位之间的多个状态。在原始定位中,盖在转轮上方的距离大于在压缩定位中的距离。在一些变型中,转轮可具有设置在该转轮与盖之间的若干开关,并且这些开关可包括偏置弹簧。在这种变型中,可旋转旋钮接口150可设置有耦合电极的第四集合,所述耦合电极的第四集合耦合到输入装置的也利用感测信号驱动的电极。在图1的示例中,耦合电极的第四集合连接到设置在固定基座中的内环,该内环与设置在转轮中的类似形状的内环153对准。在这种示例中,当用户向下按压在可旋转旋钮接口的盖上时,使得可旋转旋钮接口150然后处于“压缩”定位,开关闭合以便将转轮的内环153与设置在图案化区152中的全部导电区连接。这用于将固定基座的耦合电极的第四集合电耦合到固定基座的耦合电极的第一集合,从而将显示面板的对应的电极的第四集合耦合到参考信号。然而,当用户停止向下按压在盖上时,旋钮接口的耦合电极的第四集合仅仅浮置。在一些实例中,旋转的方向和程度以及用户向下按压或停止向下按压在可旋转旋钮接口150上可由处理系统110(诸如例如,由确定模块141)解释,并且可映射到各种用户输入动作、信号或指令。
在一些实例中,用户可以以各种方式旋转可旋转旋钮接口150,例如,抓住可旋转旋钮接口的外壳并转动它,抓住可旋转旋钮接口的顶部或从可旋转旋钮接口的侧面突出的凸缘并转动它,或将一个或多个指尖放置在可旋转旋钮接口的上表面上的凹陷通道中或其上。
在一些实例中,图1的电子装置100可设置在汽车中。例如,电子装置100可附加到设置在仪表板的中心部分中的基本上竖直的显示屏。在一些变型中,未由可旋转旋钮接口150物理阻挡的全部电极都保持激活(active),无论电极125是在区155内部还是在区155外部(下面描述的)。因此,在这种变型中,由电极125同时检测和报告远离旋钮的触摸和旋钮的旋转两者。
在一些示例中,除了经由可旋转旋钮接口150接收的用户输入之外,可在电子装置上禁用全部其他形式的用户输入。因此,在这种示例中,在感测间隔期间不驱动电极125以执行其标准感测功能性。作为结果,如果手指或其他对象145移动到其附近或远离其附近,则不获得所产生信号,或者如果获得,则不处理所产生信号。在这种示例中,作为安全措施,这可被完成以防止汽车的驾驶员在驾驶时尝试触摸显示器120,并且因此仅经由可旋转旋钮接口150与电子装置100交互。在这种示例中,电极125的标准感测功能性的禁用可以在汽车的指定活动期间实现,而不是在其他活动期间实现。例如,电极125的标准感测功能性的禁用可以在汽车处于实际运动中时实现,但是在全部其他时间,电极125中的一些(例如,不足够靠近可旋转旋钮接口以干扰从可旋转旋钮接口获取的信号的那些)可被操作以执行标准感测,如上所述。
在一些实例中,当电极125中的全部电极都被禁用标准感测时,无论是在汽车的实际驾驶期间,还是在全部时间,视情况而定,汽车的驾驶员能够向电子装置100提供输入的唯一方式是经由可旋转旋钮接口150,使用预定义设置的可旋转旋钮接口150的旋转和/或按压可旋转旋钮接口150。这些运动修改由电子装置100在感测时段期间接收的所产生信号,然后电子装置100例如使用确定模块141来解释这些运动。所产生信号在由旋转旋钮接口150的电容性耦合修改之后可以是与驱动器模块140驱动电极125所利用的感测信号相同的信号。
在一些实例中,例如,仅电极125中的一些电极,特别是在旋转旋钮接口150附近或下方的那些电极,被禁用标准电容性感测,并且电子装置100上的电极125的其余部分仍然可操作用于标准电容性感测。在这种实例中,被禁用用于标准电容性感测的电极是足够靠近可旋转旋钮接口150的那些电极,使得利用标准感测信号驱动那些电极可干扰从分别电耦合到可旋转旋钮接口150的耦合电极的电极125的各种集合获得的所产生信号。为了说明该特征,在图1中示出虚线边界155。边界155内的电极125处于“屏蔽区(blackout zone)”中,并且没有利用标准感测信号驱动。相反,如下文详细描述的,屏蔽区内的电耦合到可旋转旋钮接口的电极中的任何电极被驱动,以便捕获可旋转旋钮接口的旋转和压缩,如下文描述的。
一般来说,在屏蔽区内,电极125的第一、第二和第三集合耦合到可旋转旋钮接口150的固定基座的对应的耦合电极的第一、第二和第三集合。在一些实例中,利用参考信号驱动第一集合,并且利用感测信号驱动第二集合和第三集合,以获得由固定基座和可旋转旋钮接口150的转轮的当时现存的相对旋转关系修改的所产生信号。因此,在这些实例中的每个中,屏蔽区边界155内的电极可始终禁用标准电容性感测。
此外,如上所述,电子装置100的电极(例如网格电极)的集合电耦合到可旋转旋钮接口150的对应的耦合电极(例如旋钮接口电极)的集合。因此,在输入感测时段期间,参考信号由驱动器模块140供应到电极125的第一集合,并且感测信号被供应到电极125的第二和第三集合。在一些实例中,参考信号可以是由处理系统110提供的可配置直流(DC)输出。在一些示例中,DC信号可以是电子装置100的接地信号。在一些变型中,从电极125的第二集合和第三集合中的每个获得所产生信号,其中所产生信号是作为由可旋转旋钮接口150的旋转状态修改的感测信号。所产生信号由确定模块141解释以确定可旋转旋钮接口150的旋转。例如,处理系统110可使用所产生信号来确定用户已旋转可旋转旋钮接口150的多个状态(例如止动(detent)或分辨率)以及旋转的方向。旋转可以在相对方面(诸如与先前定位的角度变化差)来确定,或在绝对方面(诸如与原始定位的正或负角度改变)来确定。在其中可旋转旋钮转动大于360度的示例中,也可测量总体旋转距离。一个或多个用户命令可以被映射到绝对旋转距离。用户命令可对应于控制输入装置的图形用户接口(GUI)。例如,用户命令可包括滚动通过由GUI呈现的菜单项列表。在备选实施例中,仅测量起始定位与结束定位之间的整体角度改变或最终绝对角度定位中的一者或两者。例如,确定模块141确定最终绝对角度定位,其可以与由输入装置的GUI呈现的菜单项有关。
图2示出根据本公开的一个或多个示例的示例可旋转旋钮接口(例如,图1中所示的可旋转旋钮接口150)的横截面侧视图。例如,从底部开始,可旋转旋钮接口包括固定基座231。在一些实例中,固定基座231不随着用户旋转示例旋钮接口而移动。因此,在一些示例中,固定基座231诸如例如通过粘合剂附加到示例输入装置的表面。固定基座231可附加到表面(例如,输入装置100的显示面板120的透镜或封装层)。在一些变型中,固定基座231以半永久或永久方式附加到输入装置,并且放置在输入装置上以便与输入装置100中设置的电极的网格对准。
在一些实例中,透明导电材料(例如金属网或铟锡氧化物(ITO))和/或一个或多个附加层可放置在固定基座231的下方和/或旁边(例如,在固定基座231和显示面板120的盖玻璃之间,这在下文图14和图21-23中被示出和描述)。例如,旋钮接口150可包括固定基座231和显示面板120之间的一个或多个层。如所示出的,固定基座231包括旋钮接口150的左和右侧(例如,外侧)上的两个虚线部分。透明导电材料可放置于整个固定基座231、固定基座231的一个或多个部分下方和/或固定基座231的内部内(例如,固定基座231的中心部分或区域内)。例如,在一些变型中,透明导电材料可放置或定位在固定基座231内的中心区下方(例如,在转轮230下方的固定基座的任一端上的两个虚线部分之间)。在其他变型中,透明导电材料可放置在固定基座231中心区下方以及固定基座231本身下方(例如,固定基座231的虚线部分下方)。附加地和/或备选地,透明导电材料可进一步放置于固定基座231的虚线部分下方(例如,转轮230下方的部分)。透明导电材料可向耦合到透明导电材料的传感器电极125提供导电性,使得传感器电极125配置成提供一个或多个功能性。例如,在没有透明导电材料的情况下,非导电材料(例如,固定基座231的内部内的中心区)可耦合到一个或多个传感器电极125,并且基于非导电材料的耦合,传感器电极125可能无法向处理系统110提供有意义的信号(例如,可能无法完成电路)。通过使用透明导电材料,传感器电极125可向处理系统110提供有意义的信号,诸如指示用户输入(例如,响应于用户输入提供“0”或“1”二进制信号和/或基于用户输入来提供某个值或幅度)。例如,通过包括固定基座231的内部内的透明导电材料,固定基座231的中心部分内的输入装置的传感器电极125可用于一个或多个功能,诸如检测用户输入、接收来自处理系统110的驱动信号、向处理系统110提供所产生信号、用于接地或保护信号和/或执行其他功能性。在一些实例中,固定基座231可包括透明导电材料和/或一个或多个附加层。例如,固定基座231可延伸旋钮接口150的整个宽度(例如,上述两个虚线部分以及内部部分)。透明导电材料可放置或定位在内部部分中或下方和/或两个虚线部分中或下方。附加地和/或备选地,旋钮接口150可包括一个或多个附加部分或层(例如,透明膜层、盖玻璃、光学透明粘合剂层、保护膜层和/或附加或备选层)。例如,透明导电材料和一个或多个附加层的材料可位于固定基座231和显示面板120之间。这将在下文进一步详细解释。
固定基座231上方设置的是转轮230。当用户旋转旋钮接口时,转轮230转动,诸如例如通过抓握和转动罩盖215,如下文所述的。在转轮230的内侧设置有竖直环形轴承225。竖直环形轴承225是非导电的,并且可由例如塑料制成,并且可具有环形的形状。竖直环形轴承225可具有基本上管状的形状。在图2中未示出但下文参考图3描述的是根据本公开的一个或多个示例的转轮230坐落其上的附加的基本上水平的环形轴承。通过使用所述两个轴承,可减小固定基座231与转轮230之间的摩擦力。
继续参考图2,设置在转轮230的顶部上的是一个或多个开关220。例如,开关220可以是圆顶开关、电容性开关等。可以有三个开关220,并且所述开关可以等距地放置在转轮230的上表面上。在其他示例中,可利用少于或多于三个开关。如下文更充分地描述的,开关220用于在可旋转旋钮接口150的两个状态(即其中开关220闭合的压缩状态和其中开关220保持断开的未压缩状态)之间进行区分。在其它实例中,开关220可用于区分可旋转旋钮接口150的多于两个的状态。例如,开关220可用于区分压缩、未压缩状态和一个或多个部分压缩状态。在这种实例中,在部分压缩状态下,开关220既不断开也不完全闭合。部分压缩、压缩和断开状态可基于由耦合电极的移动所引起的对应的所测量电容性耦合改变来确定。在一些变型中,断开状态可对应于与最低值对应的所测量电容性耦合改变,闭合状态可对应于与最高值对应的所测量电容性耦合改变,并且部分压缩状态对应于与最低值和最高值之间的值对应的所测量电容性耦合改变。可利用多个部分压缩状态。每个部分压缩状态对应于不同的所测量电容性耦合改变。在一些变型中,确定模块141将所测量电容性耦合改变与所述值中的每个值进行比较,以确定可旋转旋钮接口150的状态。可旋转旋钮接口150的压缩状态与其内部旋转定位正交。因此,可旋转旋钮接口150可在处于压缩、部分压缩、未压缩状态(以及处于可旋转旋钮接口150的状态之间中的任何定位)任一者时被旋转,并且该旋转可被感测和测量。类似地,无论可旋转旋钮接口150是否在旋转上静止或被旋转,分别对应于可旋转旋钮接口150处于“原始”或未压缩状态、处于压缩状态、或处于部分压缩状态的开关220的状态都可被检测到。
此外,旋钮接口具有内盖210和罩盖215。在操作中,用户例如通过抓握罩盖215并使转轮230相对于固定基座231旋转,或者通过向下推动罩盖215以压缩旋钮接口并闭合开关220来与罩盖215物理地交互。如所示出的,内盖210通过插脚211附连到设置在竖直环形轴承225的内表面上的唇缘。罩盖215附连到内盖210,使得转动外盖215使转轮230旋转。
图3示出图2的示例可旋转旋钮接口的分解视图,并且示出各种组件的上侧。从底部开始,图3示出固定基座231的上表面。上表面设置有导电周边环235,以耦合到旋钮接口将附连到的输入装置的参考信号。如所示出的,上表面还示出内导电环232以及两个导电焊盘237和238。在一些实例中,这三个导电区配置成耦合到输入装置的感测信号。下文更详细地描述这些区域、它们的功能以及它们如何与旋钮坐落其上的输入装置进行交互的细节。
图3进一步示出竖直环形轴承225和水平环形轴承226,水平环形轴承226配置成在其上滑动。在一些实例中,因为固定基座231比转轮230具有更小的内径,所以在固定基座231的内周边处存在横档,竖直环形轴承225可坐落在该横档上。因此,竖直环形轴承225配置成装配在水平环形轴承226的内径内,并且停留在固定基座231的内周边上。因此,如上所述,所述两个轴承在固定基座231和转轮230之间提供物理接口,这在转轮230移动时减小它们之间的摩擦。
图3进一步示出围绕转轮230的上表面设置的三个开关220。如上所述,这些开关可以是例如圆顶开关。在开关220上方示出内盖210,该内盖210配置成装配在竖直环形轴承225内部,并且借助于三个接脚211固定到竖直环形轴承225,在一个或多个示例中,所述三个接脚211还围绕竖直环形轴承225的内竖直表面等距地放置。如所示出的,内盖210具有基本上水平的上环和下中空圆柱形部分。因此,在一些实例中,内盖210的下圆柱形部分的外径被设计成装配在竖直环形轴承225的内径内,并且然后通过接脚211夹紧到竖直环形轴承225的底表面,所述接脚当内盖210处于原始或未压缩定位时在此类底表面下方略微突出。另外,罩盖215附连到内盖210的上环部分。
图4A示出根据本公开的一个或多个示例的具有参考电极的第一集合和感测电极的两个集合的如图3中所示的示例可旋转旋钮接口的固定基座的下侧视图。图4B示出根据本公开的一个或多个示例的具有电极网格的输入装置的示例部分,该电极网格具有电极的两个集合。图4C示出根据本公开的一个或多个示例的如定位在图4B的示例传感器网格上方的图4A的示例可旋转旋钮接口的固定基座。例如,图4A-4C示出分别连接到固定基座231的顶表面上的对应导电区的设置在固定基座231的底表面上的耦合电极与设置在示例输入装置中的网格中的电极之间的空间关系。另外,被示出为阴影的第一集合430是配置成从输入装置接收参考信号的连接的电极集合。被分组到其余两个集合中的三个电极410、420、411配置成接收输入装置的感测波形。包括电极410和411的第二集合配置成感测旋钮接口的旋转和/或确定旋钮接口的初始状态。包括电极420的第三集合配置成例如当用户将旋钮接口推到其压缩状态中时感测开关220的“点击”或闭合。在一些变型中,电极410、411和420可用于执行其他功能性。例如,如下文所提到的,基于使用透明导电材料,附加网格电极可耦合到固定基座231上的一个或多个新的电极。附加网格电极和新的电极(例如电极1914)可用于诸如点击和/或旋转之类的一个或多个功能性。电极410、411和420可用于其他功能性。在一些实例中,感测电极410、411和420被设计成各自在可能的程度上与网格401的完整输入装置电极(例如,正方形)重叠。另一方面,电极的集合430可被设计成各自与网格401的多个电极的部分而并非完整电极重叠,使得电极的集合430仅从示例输入装置的上表面上的网格401上的对应参考电极403(参见图4B)拾取信号,并且不从相邻感测电极拾取任何寄生电容。这种隔离在图4A中由两个特征示出。首先,在感测电极410、411和420的右边存在感测像素的空列412,其提供感测电极410、411和420与电极的集合430之间的间隙。第二,电极的集合430(实线阴影)各自相对于参考电极403(用虚线阴影化)向内凹陷例如1.5-2毫米(mm)。这种凹陷有助于电极的集合430仅拾取参考电极信号,并且更少地拾取感测电极402上的附近感测信号的寄生耦合。此外,该特征还有助于示例可旋转旋钮接口与输入装置的容差对准。
图4B示出根据一个或多个实施例的划分成两种类型的电极的图4A的示例网格401。一般来说,输入装置的网格的每个电极可被选择性地选择为利用感测波形或参考信号(诸如例如接地或其他参考信号)来驱动。在一些实例中,为了使其网格与固定基座的下侧的电极协调,如图4A中所示的,输入装置的网格可如图4B中所示那样来布置。因此,在图4B中阴影化的网格电极403可由输入装置用参考信号驱动,并且网格电极402可由输入装置用感测信号驱动。在一些示例中,当实现该方案时,在固定基座231的下侧与输入装置的网格401的电极之间存在配对。这在图4C的叠加视图中示出。
图4C因此示出根据本公开的一个或多个示例的如定位在图4B的示例输入装置电极网格401上方的图4A的固定基座231的下侧。如所示出的,被配置用于在旋钮接口上进行感测的感测电极410、411和420各自基本上与网格电极402完全对准,以用感测波形驱动。在一些实例中,它们用相同的感测波形驱动。类似地,被配置用于耦合到输入装置的参考信号的电极的集合430各自被设置在多个网格电极403上方,以由输入装置用参考信号驱动。在一些实例中,因为固定基座231是静止的,并且固定于相对于输入装置的定位中,所以如所示出的,它首先与输入装置的电极对准,并且然后在一些示例中,永久地附连到输入装置的玻璃表面。
在一些示例中,透明导电材料和/或一个或多个附加层可定位于固定基座231的内部区(例如中心区域)中和/或下方。通过使用透明导电材料,电极的网格401内的附加感测电极可用于一个或多个功能性(例如点击功能性或抓住功能性)。例如,参考图4A,固定基座231示为具有内部部分的圆(例如,圆环形状的固定基座231)。在内部内,存在多个电极(例如,六个完全未覆盖的电极和由固定基座半覆盖的几个附加电极)。透明导电材料可定位于内部区内,使得六个完全未覆盖的电极125和/或附加电极(例如,由固定基座231半覆盖的电极)能够用于一个或多个功能性。例如,通过将这些内部网格电极402和403(例如,圆环区内的电极)耦合到透明导电材料,定位于固定基座231的内部内(例如,圆环区内)的内部电极402和403也能够执行一个或多个功能性。例如,如图4B中所示,点状的网格电极403可延伸以覆盖固定基座231的内部内的某些电极。例如,位于网格电极403的上与下区之间的七个非阴影化电极也可用于提供功能性。例如,这些非阴影化电极可以由输入装置用参考信号驱动。附加地和/或备选地,这些非阴影化电极可由感测信号驱动。在没有处于输入装置的这些网格电极402、403和固定基座231/旋钮接口电极(例如410、411、420、430)之间的透明导电材料的情况下,这些内部电极可能无法利用旋钮接口150产生电路。例如,如下文中将详细说明的,固定基座231使用导电区710(例如导电焊盘237和238),以便在输入装置100的电极(例如网格电极)和旋钮接口150的电极(例如电极410、411、420和430)之间形成电路。使用透明导电材料,附加网格电极能够被使用,因为透明导电材料促进与旋钮接口150的电极(例如,电极410、411、420、430和/或图4A-4C中未示出的附加电极(诸如图19中示出的附加电极1914))的电连接。
附加地和/或备选地,透明导电材料可进一步延伸超过内部区域,并且延伸到固定基座231中。例如,固定基座231可包括指示圆环形状的孔的内径和外径。透明导电材料可延伸超过内径以覆盖固定基座231的整个区域和/或固定基座231的一部分(例如,固定基座231的内径和外径之间的区域)。例如,透明导电材料可取代固定基座231内或耦合到固定基座231的某些导电区。例如,如下文将解释的,导电区(例如导电区710)可由诸如铜或银之类的已知导体制成。在一些变型中,可用类似于下文所述的导电区710而进行操作的透明导电材料/透明导电层取代下文所述的导电区。通过使用透明导电材料,附加网格电极可用作参考或感测电极(例如,可用参考或感测信号驱动)。例如,在一些实例中,旋钮接口150可在大小上进行减小(例如,固定基座231的内径和外径可进行减小)。由于所述减小(可能出于制造或设计考虑),如果只使用仅定位于固定基座231下方(例如,内径和外径之间)的电极,则能够使用较少的网格电极数量。相应地,通过使用透明导电材料,还可使用附加网格电极(例如,固定基座231的内部内的电极)。
图5示出根据本公开的一个或多个示例的固定基座的上表面。例如,俯视透视图510示出输入装置电极区402和403相对于固定基座231的顶表面的定位。如俯视透视图510中所示,以及通过比较底表面视图520与另一俯视图530,固定基座231的顶表面与其底表面相比被稍微不同地组织。为了完全领会导电焊盘在顶表面和底表面上的相对定位,还示出底表面视图520,并且如由弯曲箭头521所指示,还通过俯视图530示出顶表面的对应定位。该俯视图530是如果如底表面视图520中所示的固定基座231围绕水平轴翻转(使得固定基座231的右侧和左侧分别在视图520和530中相同)而将见到的。
俯视图530示出四个导电区,即内环232(用于感测开关是断开还是闭合)、两个导电焊盘237和238(用于感测旋转)和周边环235。在一些实例中,这些中的每个电连接到固定基座231的底表面上的对应导电区。例如,如上所述,周边环235电连接到对应的电极的集合430,以耦合到用参考信号驱动的输入装置电极;两个导电焊盘237和238分别连接到感测电极410和411;并且内环232电连接到感测电极420。在一些示例中,如上所述,导电焊盘237和238两者以及内环232配置成耦合到用感测信号驱动的输入装置电极。附加地和/或备选地,透明导电材料可用于促进输入装置电极与固定基座231上的导电焊盘和/或导电区之间的连接,以便提供能够用于执行本文中所述功能性的附加输入装置电极。
因此,如所示出的,固定基座231的顶部在其外周上具有由周边环235围绕的彼此靠近的两个小导电焊盘237和238。周边环235接收参考信号,并且两个焊盘237和238各自接收感测信号。两个焊盘用于感测旋转。周边环235的内部的第二内环232配置成还接收感测信号以感测开关是否闭合。开关的闭合基于当它们闭合时它们造成的声音也可被称为“点击”。
图6A示出图3中所示的示例固定基座231、示例竖直环形轴承225和水平环形轴承226(例如,塑料轴承)的分解视图601和折叠视图603。如折叠视图603中所示,水平环形轴承226具有转轮230能够停留在其顶部的平滑表面,并且竖直环形轴承225具有转轮230能够围绕其转动的平滑的外圆柱形结构。
图6B示出图6A中所示的示例固定基座231和轴承225、226的相应分解视图610和折叠视图603,其中附加了设置在示例平坦环形轴承226的顶部上的图3的示例转轮230。如所示出的,竖直环形轴承225具有比转轮230的高度更大的高度,使得其突出在转轮230上方。在分解视图610和折叠视图603中的每个中可见的是用于连接到开关的集合的设置在转轮230的顶表面上的焊盘的三个集合221。
图7A示出图3的转轮的详细仰视图。例如,如在固定基座的顶表面的情况下,基本上存在两个环形结构——包括交替的第一导电区710和非导电区720的外周边环701以及包括单个连接的第二导电区730的内环。另外,设置在外周边环701和内环第二导电区730之间的环形区702也是不导电的。在一些实例中,第一和第二导电区710、720用于感测旋转,并且内环第二导电区730用于感测“点击”。
图7B示出图3的示例转轮的详细俯视图。图7B的视图对应于图6B中所示的转轮230的顶表面的视图,其示出各自分别连接到开关的焊盘的三个集合221。如上所述,这些开关可以是例如圆顶开关。然而,图7B的俯视图被透明地绘制,以示出焊盘的每个集合221分别与其耦合的下层导电环,以及前述的固定基座231的底表面和顶表面上的其他导电区。如此处经由透明性所示,并且如图4A中所示,这些包括——在固定基座231的底表面上——感测电极410、420和411以及耦合到输入装置的参考信号的电极的集合430;以及在固定基座231的顶表面上——周边环235的部分以及导电焊盘237和238。
在一些实例中,导电区710以及导电焊盘237和238以及周边环235可以由已知的导体(诸如例如铜、银、金、铝或其他导体,或者例如那些导体中的任何导体、彼此或者具有不同的元素或化合物的各种合金)制成。类似地,在一些示例中,非导电区720可以是其上没有沉积金属的印刷电路板或基板的区,并且因此例如由环氧树脂塑料和玻璃纤维制成,或者例如非导电区720可通过沉积绝缘层(诸如例如二氧化硅(SiO2)层)来形成。
如图7B中所示,存在两个环形导电区,即外环区712和内环区732(例如仅设置在转轮230的顶侧的表面下方)。外环区712电连接到转轮230的底侧上的第一导电区710中的每个,如图7A中所示。类似地,设置在转轮230的顶侧的内周边上的内环区732电连接到也在图7A中示出的转轮230的底侧上的第二导电内环区730。附加地,在图7B的所描绘的示例中,虽然示出所述三个开关220要连接到的焊盘的三个集合221的定位,但是未示出要分别连接到它们的开关。因此,当开关闭合时,通过用户向下推动罩盖215(在图2和图3中示出)直到开关发出咔嗒声或等效物,每个焊盘的内部部分电连接到每个焊盘的外部部分,这使得区712和732电连接。参考图7A,这还使得相应第一导电区710的全部连接到内环第二导电区732。注意,在备选实施例中,可存在更多或更少的开关以及它们连接到的对应的开关焊盘的集合。在一些实例中,开关焊盘221可围绕转轮230等距地放置。在一些变型中,开关可具有多于两个状态,并且因此具有比“压缩”或闭合以及“未压缩”或“断开”更多的定位。
关于转轮230和固定基座231的顶表面和底表面,图8示出固定基座231的顶表面和转轮230的底表面之间的电耦合,它们在一个或多个实施例中当转轮230坐落于固定基座231上方时在组装的旋转旋钮接口中彼此面对。参考于此,虚线箭头801描绘示例固定基座231的顶表面的内环232与示例转轮230的底表面的内环730之间的电耦合。附加地,虚线箭头802描绘示例固定基座231的顶表面的周边环235(其包括导电焊盘237和238)与示例转轮230的底表面的外周边环701的各导电区710之间的电耦合。如上所述,转轮230的底表面的外周边环701的区720是非导电的,如所示出的,非导电分隔环702也一样是非导电的,该非导电分隔环702设置在外周边环701和内导电环730之间。在一些示例中,给定坐落于所述两个表面之间的非导电水平塑料轴承226,由虚线箭头801和802指示的相应的区对是电容性耦合的,如上面参考图6A所述。
如图8中所示,当转轮230定位于固定基座231上方(其中水平轴承处于它们之间)时,在它们的相应周边环区之间可存在各种电耦合。虽然经由电极的集合430耦合到输入装置的参考信号的周边环235可电容性耦合到转轮下侧的多个导电区710,但是导电焊盘237、238中的一个还是两个耦合到转轮下侧的导电焊盘710取决于转轮230和固定基座231的相对旋转定位。
在一些示例中,为了感测旋转,固定基座231的顶表面上的两个导电焊盘237和238可耦合到输入装置的表面上的分别用感测信号驱动的电极。如上面参考图4A所述,固定基座231的顶表面上的导电焊盘237和238分别与设置在固定基座231的底表面上的感测电极410和411电连接。进而,感测电极410和411耦合到用感测信号驱动的对应输入装置电极,如例如图4C中所示。在一些示例中,通过用感测信号驱动分别耦合到固定基座感测电极410和411的输入装置电极,根据固定基座231的顶表面上的两个导电焊盘237和238中的每个与转轮230的底表面上的导电区710和非导电区720的阵列的电容性耦合,由那些输入装置电极接收不同的所产生信号。
图9是固定基座的顶表面的周边环的小拱形部分。所示的部分对应于包括导电焊盘237和238的图7B中所示的图像的部分。为了区分耦合到每个导电焊盘的信号,参考图9,在一些示例中,导电焊盘237被分配给通道A,并且导电焊盘238被分配给通道B。为了方便,例如,导电焊盘237在本文中可以被称为“通道A焊盘”,并且导电焊盘238可以被称为“通道B焊盘”。通过测量由在不同时间点分别耦合到导电焊盘237和238中的每个导电焊盘的输入装置上的电极(例如如图4A、图4C和图5中所示的电极410和411)接收的所产生信号,处理系统110可确定旋转的方向。在图9中还示出的是周边环235(其耦合到输入装置的电极的集合430,并且因此耦合到驱动它们的参考信号)以及用于感测开关闭合的“点击”的内环导电区232。
图10示出根据本公开的一个或多个示例的示例数字化正交编码器信号,所述示例数字化正交编码器信号可以通过图9的示例固定基座的上表面与示例转轮的交互而生成。例如,图10示出数字化正交编码器信号的示例,当由用户旋转转轮230时,所述数字化正交编码器信号可通过具有图9中所示的示例通道分配的示例固定基座的导电焊盘237和238与转轮230的底表面上的外周边环的交替导电区710和非导电区720的交互而生成。所生成的信号具有用于顺时针旋转1010的一个序列和用于逆时针旋转1020的另一序列。可通过比较连续序列或状态来在固件中确定相对旋转。如所示出的,用于通道A和B的相应信号是同样的,但是在相位上偏移90度。如图11A中所示,参考固定基座231的导电焊盘237和238之间的可能重叠状态中的全部状态以及转轮230的下侧图案,可更好地理解这些信号。例如,逆时针旋转序列1020的四个数据点1030在图11A中示出和描述。
图11A示出根据本公开的一个或多个示例的图9的固定基座的顶部上的“A”和“B”指定导电焊盘与转轮的底部之间的四个示例性耦合状态。例如,图11A示出图9的固定基座231的顶部上的“A”和“B”指定导电焊盘237和238的四个可能的耦合状态1110至1140以及转轮230的底部上的外周边环的交替的导电区710和非导电区720的图案。在图11A中,仅示出固定基座的周边环235的一小部分,靠近设置导电焊盘237和238的地方。导电焊盘237和238相对于转轮230的下侧的相对定位生成所示的信号。图11A还示出固定基座231的顶部的周边环235的一小部分,如图9中所示并如上所述,其围绕导电焊盘237和238。图11A中描绘的四个状态中的每个在图10的编码器信号中具有对应的数据点(例如状态)。例如,在图11A中,该视图是从固定基座231的顶表面下方向上看的,其中导电焊盘237和238以及周边环235通透地示出,使得在背景中看到转轮230的底部上的交替的导电710和非导电720周边区。为了区分导电区710和非导电区720,导电区710使用从左上到右下延伸的对角线(“反斜杠”)而阴影化,并且非导电区720使用从左下到右上延伸的对角线(“前斜杠”)而阴影化,如所示出的。
在图11A的所描绘的示例中,交替的导电区710和非导电区720具有相同的形状和大小。还注意,在图11A的所描绘示例中,在固定基座231的上表面上分别承载通道A及B的导电焊盘237及238经设定大小使得其焊盘宽度W1是转轮的底部的导电区710或非导电区720的宽度W2的一半,使得导电焊盘237或238中的两者可装配在一个导电区710或非导电区720内或下方。此外,导电焊盘237和238彼此分开两个导电焊盘宽度W1或一个区(710,720)宽度W2。如所示出的,所述四个状态指示转轮230相对于固定基座231的逆时针旋转。相应地,如所述的,因为该视图是从固定基座231的上表面下方看向转轮230的底部,所以看起来分别承载通道A和B的导电焊盘237和238在实际静止时相对于转轮230的底部进行正逆时针移动。
以状态11110开始,固定基座231的上表面的通道A焊盘237耦合到转轮230的底表面的导电区710A,但是通道B焊盘238不在转轮230的底表面的非导电区720B下方,如所示出的。因此,根据遵循“耦合到导电区710”=1且“耦合到非导电区720”=0的惯例的图10的编码器信号,通道A具有1且通道B具有0,或总体(A,B)值为(1,0)。在指示转轮230向右的一个焊盘宽度W1转动(所述转动是导电或非导电区宽度W2转动的一半)的状态21120处,将A焊盘237向左移动到下一个非导电焊盘720A下方,并将B焊盘238移动到非导电焊盘720B的左侧下方,现在A焊盘和B焊盘都不耦合到导电区710,并且因此通道A和B都具有为0的值,或为(0,0)的总体(A,B)值。从(A,B)=(1,0)到(0,0)的改变在图10中在示例逆时针信号集合1020中示为序列中的第三和第四数据点。在状态31130处,A焊盘237现在已经向左移动单个W1转动来到非导电区720A的左侧下方,并且因此A焊盘仍然未被耦合,但是B焊盘已经移动一个W1转动来到导电区710A的右侧下方并且现在被耦合。因此,对于总体(0,1)值,通道A具有0值,并且通道B具有1值。最后,在状态41140处,焊盘A和B已经向左移动另一单个W1转动,对应于上面的转轮已经向右转动另一W1转动。现在,A通道焊盘237和B通道焊盘238两者都耦合到转轮下侧的导电区。焊盘A237已经移动到导电区710B的右侧,并且焊盘B 238已经移动到导电区710A的左侧,并且因此对于总体(A,B)=(1,1),通道A和B两者都具有值1。
因此,数据点(A,B)通过图11A的四个状态的进展是从(1,0)到(0,0)到(0,1)到(1,1)。如图10的1030处所示,该序列指示逆时针旋转。如上所述,这里假设当固定基座231的导电焊盘237或238与转轮230的下侧的导电区710对准时,其信号值=1,并且当导电焊盘237或238与转轮230的下侧的非导电区720对准时,其信号值=0。在备选实施例中,可使用逆惯例。
在一些示例中,导电焊盘237和238的宽度(它们具有相同的宽度W1)与导电区710或非导电区720的宽度(它们具有相同的宽度W2)之间存在关系。在一些实例中,正是W1和W2的相对宽度确定通过其可检测转轮230相对于固定基座231的旋转的分辨率。在一个这种实例中,如图11A中所示,导电焊盘237和238中的每个的宽度W1是下侧导电或非导电区710或720的宽度W2的一半。因此,在这种实例中,可检测导电焊盘237或238移动W1步幅时的旋转改变。这是因为在W1大小的步幅中,导电焊盘237或238从区710或720的一侧下方移动到该区的另一侧,如图11A中针对导电焊盘238在状态1和状态2之间从非导电区720B的一侧移动到该区的另一侧所示的,或者在W1大小的步幅中其从区710或720的第二侧移动到另一类型的相邻区的第一侧,如例如在图11A中针对导电焊盘237从导电区710A的第二侧移动到非导电区720A的第一侧所示的。
图11B示出根据W1导电焊盘宽度的固定基座231的导电焊盘A237和B 238之间的示例距离1160。此处在图11B中的视点现在是从整个固定基座231的下方、实质上向上看成图4C和5,其中固定基座的底表面的三个感测电极411、410和420以及固定基座的顶表面上的两个导电焊盘A237和B 238都以通透方式示出。如所示出的,在导电焊盘A 237和B 238之间存在十六个导电焊盘宽度W1划分。在它们之间存在七个导电/非导电区710、720(每个区的宽度为W2)以及两个附加W1宽度区,一个在A焊盘237的右侧,而另一个在B焊盘238的左侧。导电焊盘237和238分别定位于固定基座的下侧上的其对应的耦合电极411和410上方。焊盘237和238的距离等于16W1以便减少来自其他相邻感测像素的寄生耦合。因此,在一些示例中,因为耦合电极411和410具有与网格对准的特定位置,如图4C中所示和以上所述,所以导电焊盘237和238被限制到某些区域。在图11B的示例配置中,两个导电焊盘237和238都不耦合到转轮的下侧的导电区。如所示出的,两者都耦合到非导电区720。然而,向右的一个转动将移动承载B通道的导电焊盘238以耦合到相邻的导电区,或者备选地,向左的一个转动将移动承载A通道的导电焊盘237以耦合到相邻的导电区710。
接下来描述的是在一个或多个实施例中推动开关闭合的点击或机械响应功能性以及那个如何被检测。由此,图12A是根据一个或多个实施例的示例转轮230的侧视图,示出了设置在其上表面上并且等距间隔开的三个示例开关220。在一些实例中,开关220是圆顶开关。类似地,图12B是根据一个或多个示例的图12A的示例转轮的俯视图,示出了如设置在如图4B中所示的示例输入装置的示例传感器网格上方的所述三个示例开关以及如图4B中所述的电极区402和403。当开关220闭合时,如图7B中所示,两个导电区712和732电连接,这由输入装置感测。如上所述,在一个或多个变型中,由用户对旋钮接口的旋转以及向下推动旋钮接口以便闭合开关是正交动作,并且不彼此干扰。这是因为开关220是否闭合不影响固定基座231和转轮230的相对旋转,或者用户进一步旋转它们的能力。
如上所述,用户通过向下推动图3的外盖215来闭合开关。图13A示出根据一个或多个示例的示出图2和图3的示例可旋转旋钮接口的向上定位1301的剖视图,其中开关220断开。图13A还示出当开关断开时,固定基座和转轮中的每个的上表面和下表面中的每个的状态。如图13A中所示,图1321示出转轮的顶表面。这里,当开关220断开时,如所指示的,在设置在转轮的上表面附近的上述两个导电环712和732之间不存在连接。作为结果,如图1322处所示,转轮的底表面上的对应区710和730也彼此电隔离。因此,作为进一步的结果,如图1323处所示,在固定基座231的顶表面上,内导电环232保持与周边环235隔离,该周边环235经由固定基座的下侧上的电极的集合430耦合到参考信号,并且因此在固定基座的底部上,如图1324中所示,电极420(由感测信号驱动)和电极的集合430(由参考信号驱动)保持彼此电隔离。
类似地,图13B示出剖视图,其示出根据一个或多个示例的当开关220如图1321中所指示那样闭合时的图2和图3的示例可旋转旋钮接口的向下定位1302。在这种情况下,再次参考图13A,在设置在转轮的顶表面附近的两个环712和732之间存在电连接(如上面参考图7B所述),并且因此在转轮的底部上的对应导电区,即导电区710(所述导电区中的全部导电区彼此电连接)和内环730之间存在电连接,如图1322处所示。此外,如图1323处所示,内导电环232现在电连接到固定基座231的顶部上的周边环235,并且作为结果,如图1324中所示,在固定基座231的底部上,电极420电耦合到与输入装置的参考信号耦合的电极的集合430。这里注意,当开关闭合时,导电区710除了耦合到周边环235之外,还部分地耦合到固定基座231的顶部上的导电焊盘237和238。因此,当开关闭合时,对内环730上的信号(经由电极420)可存在轻微影响。特别地,当开关闭合时,针对旋转的信号将略有下降。同样,如果电极410和411的对应上导电焊盘237和238两者都耦合到转轮的下侧的导电区710,则电极410和411也可以看到信号的轻微下降(如图11A中所示,状态41140)。这是因为作为仅具有耦合到地的两个电极410和411的替代,现在第三电极420由于开关闭合而也耦合到地,因此共享由输入装置的区403提供的接地(参考)信号的部分,如图4B中所示。尽管有如上所述的信号强度的这种小变化,但在一些实例中,即使在开关闭合时,轮的旋转的检测也完全进行运作。
图14描绘根据一个或多个示例的在具有感测网格的示例输入装置上实现的示例可旋转旋钮接口的示意横截面。参考于此,从图14的底部处开始,示有示例输入装置的上部,即玻璃层1429和其下方的两个示例性电极402和403。注意,为了一致性,这里使用在图4A至4C中用于类似元件的相同索引号。在所描绘的实施例中,玻璃层1429可以是示例输入装置(诸如例如汽车信息娱乐系统中的显示器)的上表面。附加地和/或备选地,玻璃层1429可以是旋钮接口150的底部部分。例如,两个代表性电极402和403(例如网格电极)等同于如图4B中所示的那些。在图14的示例中,这些电极是感测网格的部分。如所示出的,用参考信号1402(例如接地)驱动电极403,并且用感测波形1406驱动电极402,如上所述。此外,如所示出的,电极402和403可以位于固定基座231的下方和/或定位于固定基座231的内部内。
继续参考图14,在玻璃层1429上方提供有一个或多个附加层1427。在一些实例中,所述一个或多个附加层1427可包括透明导电材料(例如透明导电材料层)、粘合剂层和/或一个或多个附加层。粘合剂层可将示例旋钮接口的固定基座固定到玻璃表面1429,并且因此固定到示例输入装置。从附加层1427到图的顶部是示例旋钮接口的组件。因此,存在固定基座231和转轮230,二者均如上所述,其中薄塑料水平轴承236设置在它们之间。如上所述,固定基座231具有底表面和顶表面。底表面设置有耦合电极410和430,其中430耦合到示例输入装置的参考信号电极403,并且410耦合到示例输入装置的感测电极402,如上面参考图4C所述,要注意的是,图14的横截面视图不包括固定基座231的底表面的耦合电极中的全部耦合电极。此外,如上所述,附加层1427可包括透明导电材料,以便将附加网格电极耦合到电极410和430。
继续回到固定基座231的顶表面,固定基座231的顶表面包括周边环235,如所示出的,周边环235连接到电极的集合430,电极的集合430本身耦合到承载电极403的参考信号。固定基座231的顶表面还包括导电焊盘238,该导电焊盘238电连接到电极410。
进一步继续参考图14,在固定基座231的顶表面上方存在水平薄塑料轴承236,如所示出的,并且在薄塑料轴承236上方设置转轮230。如所示出的,转轮230具有底表面,在该底表面上设置有导电区710和非导电区720两者,如上所述。在图14中,为了便于说明,这些被示出为径向并排。然而,如上面在图8的示例中所示,这两个区实际上围绕轮的周边并排设置,与中心处于相同的径向距离(例如,在自图14中的页面向外的维度上,一个在另一个前面)。还如通过连接器712所示,转轮的导电区710中的全部导电区电互连,如上面参考图7B所述。在一些实例中,当转轮230旋转时,当轮的导电区710与基座的导电焊盘238重叠时,电路被耦合,并且当轮的非导电区720与基座的导电焊盘238重叠时,电路被电解耦。这在转轮230和固定基座231之间产生电压差1451,在一些变型中,电压差1451由输入装置测量。类似地,尽管在图14的横截面图中未示出,但是当基座的导电焊盘237直接在转轮230的下侧的导电区710下方并且因此耦合到转轮230的下侧的导电区710时,电路被耦合,并且当轮的非导电区720与基座的导电焊盘237重叠时,电路被电解耦。
如图14中所示,经由转轮230的旋转的从绝缘体720到导体铜710的导电焊盘238的耦合的变化改变电容1451,在一些变型中,电容1451可以由电压差1450测量。如上所述,该测量用于检测转轮230相对于固定基座231的相对旋转定位。
图15描绘根据一个或多个示例的在具有感测网格的输入装置上实现的示例可旋转旋钮接口的另一示意横截面。例如,图15示出图14的盖玻璃1429以及图14中描述的旋钮硬件1510(例如,图14的固定基座231、电极430、235、710等、转轮230和其他硬件组件)。此外,图15示出不同的附加层1427。例如,附加层1427包括光学透明粘合剂1502、透明膜1504、透明导电材料1506和保护膜1508。
从底部开始,盖玻璃1429如上所述。例如,玻璃层1429可以是示例输入装置的上表面或旋钮接口150的底部部分。玻璃层1429可包括被铺以覆盖输入装置100的电极的玻璃部分。在一些变型中,玻璃层1429可包括塑料和/或另一类型的非导电材料和/或由塑料和/或另一类型的非导电材料制成。例如,在一些示例中,玻璃层1429可不由玻璃制成,而是改为由诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和/或聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)之类的塑料制成。在还有的其他示例中,玻璃层1429可由非导电材料(例如不透明非导电材料)制成。
光学透明粘合剂1502可以是粘合剂层,该粘合剂层包括将盖玻璃1429(例如,输入装置100)固定到旋钮接口150的一部分的粘合剂。例如,光学透明粘合剂1502可以包括、是光学透明的粘合剂和/或由光学透明的粘合剂组成。光学透明粘合剂1502可将盖玻璃1429附连到透明膜1504。在一些实例中,光学透明粘合剂1502可设计或配置成约95%透明或高于95%透明。在其他实例中,光学透明粘合剂1502可设计或配置有不同的透明度百分比。
透明膜1504可以是一层透明膜(例如透明塑料膜或玻璃)。在一些实例中,透明膜1504可以由电阻较低且导电的透明材料制成。在其他实例中,透明膜1504可由非导电材料制成。在一些实例中,透明膜1504可设计或配置成高于80%透明(例如,最低80%透明)。在其他实例中,透明膜1504可设计或配置有不同的透明度百分比。
透明导电材料1506可以是和/或包括透明和导电材料。例如,透明导电材料1506可包含、是和/或包括ITO、金属网或其他类型的材料。透明导电材料1506可包括导电图案,诸如ITO的图案。通过使用透明导电材料1506,可使用旋钮下方的像素或电极(例如,网格电极401),诸如图4A-4C中所示的固定基座231的中心区内的像素或电极。附加地和/或备选地,透明导电材料1506可允许使用中心区内的像素或电极,同时仍允许在中心区内显示信息。例如,输入装置100可试图在旋钮接口150的中心区内显示信息(例如,消息或输入)。例如,旋钮接口150可被旋转以调节汽车的一个或多个扬声器的音量。输入装置100可试图显示诸如扬声器的当前指示音量之类的信息。通过使用透明导电材料1506,旋钮接口150的中心区下方的网格电极(例如,位于固定基座231的内部内的电极)可执行一个或多个功能,并且信息仍可显示。在一些变型中,透明导电材料1506可具有一般低的电阻率。例如,透明导电材料1506可以是和/或包括ITO,其约为10-3欧姆-厘米(Ω·cm)。
在一些实例中,透明导电材料1506可使用迹线(例如,导线)将网格电极连接到旋钮硬件1510(例如,旋钮接口150的电极,诸如电极430或410)。例如,图16示出根据本公开的一个或多个示例的示例可旋转旋钮接口的固定基座的下侧视图。特别是,图16类似于图4A,但也标出内部电极1602和1604以及与固定基座231重叠的电极1606。例如,透明导电材料1506可使用迹线(例如桥)以将内部网格电极401(诸如电极1602和1604)电连接到固定基座231的电极(诸如电极410、420、411和/或430)。通过使用迹线,透明导电材料1506可使来自网格电极401的附加电极(例如,电极或像素1602、1604)能够用于一个或多个功能性。例如,处理系统110可向内部电极(诸如电极1604)提供一个或多个参考信号。基于使用透明导电材料(例如,透明导电材料内的迹线),电极1604可电耦合到电极的集合430。照此,附加网格电极可用于接地信号。
附加地和/或备选地,透明导电材料1506可将电极1602或1604电连接到感测电极410、411和/或420,以执行一个或多个功能(例如旋转、点击、抓住等)。例如,电极1602可连接到感测电极410、411和/或固定基座231上的其他电极(例如,电极420和/或图4A-4C中所示的感测电极之外或作为其备选而还包括的其他电极(诸如图19中所示的电极1914))。旋钮接口150可使用由透明导电材料1506提供的连接来执行上述功能性,诸如旋钮接口150的旋转检测和/或点击或压缩检测。附加地和/或备选地,旋钮接口150的另外功能性可被包括,因为存在要基于透明导电材料1506来使用的更多网格电极。
在一些实例中,通过将电极1602和/或1604连接到固定在基座231上的一个或多个电极,处理系统110可将电极用于点击功能。例如,信号可由电极1602和/或1604获得,并在旋钮接口内按线路发送到圆顶开关。圆顶开关的一侧连接到地(例如,通过旋钮接口内的接地焊盘),而另一侧连接到从下方的触摸像素(例如,电极1602和/或1604)按线路发送的信号。当按压旋钮接口时(例如,当输入对象与旋钮接口交互时),产生建立的电路径,以用于信号通过旋钮接口和圆顶开关机构接地,因此对于触摸像素(例如,图4A中所示的传感器电极420)将发生信号的改变。在一些示例中,旋钮接口可被设计成使得电极420由于大小限制而无法放置在固定基座231下方。在这种示例中,圆环孔区(例如中心区域)中的另一触摸像素可用于按线路发送到旋钮接口的下侧。在一些变型中,相同的机构可用于点击功能性(例如,感测点击)。
在一些变型中,处理系统110可将电极用于抓住功能性。这在下文图24中进一步详细描述。
如上所述,旋钮接口可将两个感测电极(例如电极410和411)用于感测旋转。附加地和/或备选地,第三电极(例如,中心区域内的电极,诸如电极1602和1604)用于感测旋转。通过使用第三电极,可提高旋钮接口的角度分辨率。
在一些实例中,透明导电材料1506可与旋钮接口150(例如旋钮主体)具有相同的形状,并可利用光学透明粘合剂1502粘附到盖玻璃1429。
保护膜1508可放置于透明导电材料1506的顶部。保护膜1508可以是向透明导电材料1506提供保护(例如,保护透明导电材料1506的暴露导电区)的膜。
旋钮硬件1510可以包括图14中所示的一个或多个组件。例如,旋钮硬件1510可包括电极410和430、固定基座231、薄塑料轴承236、导电和非导电区710,720、转轮230和/或图14中所示和/或上文所述的其他组件。
在一些实例中,基于固定基座231的中心中的电极(例如电极1602、1604和/或1606)用于接地信号,透明导电材料1506可用于将这些电极电连接到旋钮接口150的接地区(例如电极430)。基于固定基座231的中心中的电极(例如,电极1602、1604和/或1606)用于感测信号,透明导电材料1506可用于将这些电极电连接到旋钮接口150的感测区(例如,感测电极410和411)。
在一些示例中,透明导电材料1506可不覆盖整个中心区(例如,可覆盖电极1602,但不覆盖电极1604)。在这种示例中,可使用另一类型的图案(例如,透明导电材料1506可包括非导电材料或其他类型的图案),这确保旋钮接口150的中心区中的任何光学失配将被减少。
图17描绘根据一个或多个示例的在具有感测网格的输入装置上实现的示例可旋转旋钮接口的另一示意横截面。例如,与图15相反,透明导电材料1506和透明膜1504是反向的。例如,在图15中,透明导电材料1506放置于透明膜1504的顶部(例如,更靠近盖玻璃1429和输入装置100)。在图17中,透明导电材料1506放置于透明膜1504下方。由于透明导电材料1506放置在透明膜1504下方,透明导电材料1506和透明膜1504包括放置在旋钮硬件1510内的附加支脚1512和1514。例如,透明导电材料1506包括支脚1512,使得透明导电材料1506仍能够将网格电极401(例如,电极1602、1604或1606)电耦合到旋钮接口150的电极(例如,电极410、411和430)。透明膜1504包括也包括在旋钮硬件1510内的支脚1514。支脚1512和1514可弯曲到规定的半径,以防止透明导电材料1506和/或透明膜1504的裂缝或应力断裂。支脚1512和/或1514可进一步用于电连接到旋钮硬件1510的其余部分。
在一些示例中,旋钮接口150可使用较大的内径和/或较小的外径。例如,参考图4A,固定基座231包括内径(例如,圆的内部)和外径(例如,圆的外部)。由于较大的内径较大和较小的外径,这可限制可用于旋钮硬件(例如旋钮接口150的电极410和430)与触摸像素(例如网格电极401,诸如电极402和403)之间的电容性耦合的空间。这可限制某些功能,诸如接地、保护或感测功能,它们可影响特征。通过使用透明导电材料1506,这些电极之间可使用更多电容性耦合,因为中心区电极(例如,内径内的电极)可耦合到旋钮电极。此外,通过使用透明导电材料1506(例如,用于将更多网格电极连接到参考电极430),这可改进信噪比(SNR)。
在一些实例中,处理系统110可通过每次感测触摸像素(例如网格电极)列(例如,在一次实例中感测触摸像素的第一列(称为组A)内的六个像素,并且然后感测电极的下一列,诸如接下来的六个像素(称为组B))将感测方案用于旋钮接口。例如,参考图4A,处理系统110可使用感测方案来感测像素的第一列(例如像素或电极列,诸如像素列412),并且然后感测接下来的像素列(例如列412的右边的像素列)。在组A正感测时,组B(其为触摸像素的相邻集合)也以与组A类似或相同的感测波形而被驱动,但它们没有正在捕捉任何信号数据。组B和组A足够接近:如果一者拾取噪声,则另一者能够被影响。这可用于防止组B耦合到可影响组A上的信号的来自环境的任何外部信号/噪声。这可称为保护。
在一些变型中,透明导电材料1506在两侧上均被图案化,并经由电镀的孔来被连接。透明导电材料1506可包括最靠近盖玻璃的膜的底侧上的导电图案,这减小导电图案到触摸网格(例如网格电极401)膜的厚度的距离。透明导电材料1506的顶侧可朝向膜的顶侧按线路发送,以连接到旋钮基座下方的旋钮硬件1510的其余部分。与单侧导电材料1506相比,这可消除任何弯曲。在一些实例中,透明导电材料1506可仅包括导电图案的单侧。
图18是根据本公开的一个或多个示例的用于针对旋钮接口使用透明导电材料的示例性过程的流程图。过程1800可由电子装置100并且特别是图1中所示的处理系统110执行。然而,将认识到:包括如图1中所示的附加和/或较少的组件的输入装置可用于执行过程1800,以下框中的任何框可以以任何合适的顺序执行,并且过程1800可在任何合适的环境中执行。图18的描述、图示和过程仅仅是示例性的,并且过程1800可将其他的描述、图示和过程用于针对旋钮接口使用透明导电材料。
在操作中,在框1802处,处理系统110可用一个或多个信号驱动多个电极。电极的子集(例如,图16中所示的电极1602、1604和1606和/或图20中所示的电极2012)定位在可旋转电子装置(例如,旋钮接口150)的固定基座(例如,固定基座231)的内径内。定位于内部内的电极的子集使用透明导电材料(例如图15和图17中所示的透明导电材料1506)电耦合到可旋转电子装置的一个或多个电极。
例如,如上所述,处理系统110可用一个或多个信号(诸如感测信号、接地或参考信号和/或保护信号)驱动电子装置100的传感器电极125。参考图16和图4A-4C,传感器电极125可分成电极的网格401,并且电极的网格401可包括参考电极403、感测电极402以及内部电极1602、1604和1606。参考电极403可被提供有参考信号,以及感测电极402可被提供有感测信号。此外,使用透明导电材料1506(例如,材料1506内的迹线),位于固定基座231的内部内的一个或多个电极也被使用。例如,位于固定基座231的内径内的电极1602、1604、1606和/或其他电极(例如,图20中的电极2012)可被提供有参考信号、感测信号和/或其他信号(例如,保护信号)。
在框1804处,处理系统110基于用所述一个或多个信号驱动所述多个电极来接收一个或多个所产生信号。例如,处理系统110可接收来自感测电极402和/或内部电极1602、1604、1606和/或其他内部电极的所产生或所发生(resultant)信号。例如,在一些示例中,内部电极可用于接地或保护。在这种实例中,处理系统110可从感测电极402而不是从内部电极中的任何内部电极接收所产生信号。在其他示例中,内部电极可用于感测。在这种实例中,处理系统110可从内部电极接收所产生信号。在还有的其他实例中,内部电极可均用于接地、保护和/或感测。在这种实例中,处理系统110可从用于感测的内部电极接收所产生信号。
在框1806处,处理系统110可基于所述一个或多个所产生信号执行一个或多个动作。例如,处理系统110可执行一个或多个功能性,诸如确定旋钮接口150的旋转、旋钮接口150的点击或压缩、旋钮接口150的抓住和/或上述其他功能性。
如上所述,在一些实例中,具有透明导电材料的中心区域可用于接地和/或附加接地,以及触摸检测可被禁用。此外,在其他实例中,具有透明导电材料的中心区域可用于附加感测功能。这在图19中示出。例如,图19示出根据本公开的一个或多个示例的示例可旋转旋钮接口的固定基座的另一下侧视图。例如,类似于图16,可旋转旋钮接口1900和1950示出固定基座231,固定基座的电极包括电极410和411(例如感测电极)以及电极430。此外,示出固定基座231的外径1902和固定基座231的内径1904。附加地,还示出中心区域1906(例如,固定基座231的内部区或圆环形状的孔)。在一些实例中,中心区域1906可包括透明导电材料(例如ITO),并可用于接地和/或附加接地。例如,参考可旋转旋钮接口1900,中心区域1906(诸如中心区域1906内的阴影区1908)可用于接地和/或附加接地(例如,如果电极430用于接地,则阴影区1908可指示用作附加接地的电极)。在一些变型中,当将中心区域1906用于接地和/或附加接地时,触摸检测可被禁用。例如,在这种变型中,中心区域1906可用于附加接地,其中触摸像素(例如,中心区域1906内的网格电极)连接到地,并且不能执行任何感测。因此,触摸该区的手指触摸(例如,用户的手指或其他身体部分或输入对象)将不产生能够用于感测功能的信号。
在一些变型中,具有透明导电材料的中心区域1906可用于附加感测功能。例如,触摸像素(例如图20中所示的触摸像素2012)可用作附加感测电极(例如类似于上文所示的感测电极410和411)。例如,触摸像素可连接到(例如,电耦合到)导电图案1910。导电图案1910可经由桥1912连接到固定基座231。例如,固定基座231可包括电极1914(例如旋钮接口电极)。导电图案1910可经由桥(例如迹线或导线)1912连接到旋钮接口电极1914。定位在网格电极、桥1912和/或旋钮接口电极1914上的导电图案1910可包括透明导电材料(诸如ITO)和/或由透明导电材料(诸如ITO)制成。换句话说,透明导电材料(例如图15中所示的透明导电材料1506)可包括导电图案1910、桥1912和/或旋钮接口电极1914。通过使用触摸像素和透明导电材料,触摸像素可用于执行一个或多个感测功能,诸如点击、抓住等。换句话说,中心区域1906的一部分(例如触摸像素)用于感测另一旋钮特征,诸如点击或抓住/抓握。触摸像素以及中心区域1906内的其他触摸像素可由处理系统110利用感测波形来驱动以用于感测触摸。例如,基于来自处理系统110的感测波形,触摸像素(例如网格电极)可经由透明导电材料(例如导电图案1910和桥1912)电耦合到固定基座231的电极1914。电极1914可以是感测电极,诸如配置成类似于上述感测电极410和411进行执行的旋钮接口电极。这在图20中进一步详细描述。在一些实例中,由上述感测电极(例如感测电极410、411和/或420)执行的特征(诸如旋转或点击)可使用触摸像素来执行。在一些示例中,处理系统110(例如固件)可以能够在中心区域1906中的触摸检测与应用的感测功能(例如点击、抓住等)之间进行区分。
图20示出根据本公开的一个或多个示例的示例可旋转旋钮接口的固定基座的还有的另一下侧视图。例如,图20示出具有触摸像素2012(例如,图19中描述的触摸像素)的可旋转旋钮接口2000。附加地,图20示出围绕触摸像素2012(诸如触摸像素2002-2010)的附加触摸像素(例如,诸如上述网格电极401之类的电极)。还示出可旋转旋钮接口2000的中心或顶点2012。图20还示出另一可旋转旋钮接口2050,该可旋转旋钮接口2050示出透明导电材料,诸如导电图案1910。例如,如上所述,导电图案1910可放置在触摸像素2012的顶部上。照此,可旋转旋钮接口2000示出触摸像素2012,以及可旋转旋钮接口2050示出放置在触摸像素2012的顶部上的导电图案1910。触摸像素2012可电耦合到导电图案1910。在操作中,如果输入对象(例如用户的手指)触摸可旋转旋钮接口2000,则触摸像素2012可检测到触摸。例如,取决于输入对象的大小(例如,放置在可旋转旋钮接口2000上的用户的手指的面积有多大),信号分布可跨3-4个触摸像素而散布(spread)。信号或信号的幅度也可增加。如果输入对象的触摸以触摸像素2012为中心,则触摸像素2012的信号的幅度可高于周围的触摸像素。例如,触摸像素2012的信号的幅度可以是400模拟到数字(ADC),而触摸像素2002、2004、2008和2010的信号的幅度可以是150ADC。如果触摸以顶点2012为中心,则触摸像素2012和触摸像素2004、2006和2008的信号的幅度可以是250ADC。
在一些变型中,旋钮接口2000可用于点击、抓住或抓握功能。例如,透明导电材料(例如ITO图案)可设计成使得材料覆盖指定数量的触摸像素(例如1-2个触摸像素)。在旋钮接口2000和2050中,示出触摸像素2012,其中透明导电材料(例如导电图案1910)放置于触摸像素2012的顶部上。在这种实例中,无论是来自点击还是抓握功能的任何信号改变都可最佳地仅影响触摸像素2012。相邻的触摸像素(例如触摸像素2002、2004、2008和2010)处可发生信号的一些渗出,但可以是最小的。总体信号值可远低于手指响应信号。例如,触摸像素2012可检测200ADC的信号的幅度,而触摸像素2002、2004、2008和2010可检测70ADC的信号的幅度。
图21-23描绘根据本公开的一个或多个示例的示例可旋转旋钮接口的示意横截面。例如,参考旋钮接口2100,从底部开始,示出盖玻璃2102。盖玻璃2102可类似于图14和图15的盖玻璃1429。下一层是光学粘合剂层2104,其可类似于图15中所述的光学粘合剂层1502。下一层是透明导电材料层2106,其可类似于图15和上文中所述的透明导电材料1506。下一层是粘合层2108,其覆盖透明导电材料2106的部分。此外,还示出旋钮导电焊盘2110。上述旋钮导电焊盘(例如焊盘237、238)可以是旋钮导电焊盘2110的部分,与旋钮导电焊盘2110相关联和/或分开。例如,在一些示例中,固定基座231(例如旋钮基座)可包括塑料和/或片金属。在其他示例中,固定基座231可包括刚性印刷电路板(PCB)和/或柔性PCB(FPC)。在其中固定基座231包括塑料和/或片金属的示例中,上述导电焊盘2110可连接到透明导电材料(例如导电图案1910、桥1912和/或电极1914),该透明导电材料然后使用一片导电材料(诸如铜或黄铜)连接到(一个或多个)网格电极(例如电极2012)。在其中固定基座231包括PCB和/或FPC的示例中,可通过过孔(例如,PCB和/或FPC中的铜层之间的电连接)进行所述连接。在一些变型中,焊盘2110也可用于图8中描述的内环232和/或周边环235。
在旋钮接口2100中,旋钮导电焊盘2110与导电透明材料2106(例如导电透明基板)进行直接物理接触。粘合剂2108位于外边缘,并且将所述两片保持在一起。
参考图22,旋钮接口2200类似于图21的旋钮接口2100。例如,旋钮接口2200包括盖玻璃2202、光学透明粘合剂2204、透明导电材料2206、粘合剂2208和旋钮导电焊盘2212。此外,旋钮接口2200包括旋钮导电焊盘2212和透明导电材料2206之间的层2210。层2210可以是各向异性导电膜(ACF),其用于将透明导电材料2206电接合到旋钮导电焊盘2212。在一些变型中,如上所述,旋钮导电焊盘2212可由与透明导电材料2206交互的柔性/刚性印刷电路板(FPC/PCB)组成和/或包括与透明导电材料2206交互的柔性/刚性印刷电路板(FPC/PCB)。这可确保旋钮导电焊盘2212与透明导电材料2206之间的强电接触。
参考图23,旋钮接口2300类似于图21和22的旋钮接口2100和2200。例如,旋钮接口2300包括盖玻璃2302、光学透明粘合剂2304、导电透明材料2306、粘合剂2308和旋钮导电焊盘2310。此外,旋钮接口2300包括向外延伸的旋钮导电焊盘2310的延伸2312。粘合剂层2308被延伸以覆盖旋钮导电焊盘2310的整个区,包括延伸2312。例如,如果旋钮导电焊盘2310在尺寸上较大,则粘合剂2308用于接合到导电透明材料2306。在此配置中,旋钮导电焊盘2310不与导电透明材料2306直接电接触。通过使用此配置,由于所增加的接合面积,产生较强的粘合接合。
图24描绘根据本公开的一个或多个示例的在示例可旋转旋钮接口的示意横截面和示例可旋转旋钮接口的固定基座的下侧视图之间的映射。例如,可旋转旋钮接口2400和固定基座的下侧视图2450可用于上述旋钮抓握(例如抓住)特征。例如,输入对象2402(例如用户的手)可抓握或抓住旋钮2404。导电材料2406缠绕在旋钮主体,所述旋钮主体当旋钮2404被抓住时提供到输入对象2402的电耦合。这通过部分2408按线路发送到导电焊盘,以用于将由位于旋钮接口2400的中心附近(例如中心区域内)的感测像素2412所感测的旋钮2404的抓住。例如,图24示出旋钮接口2400的横截面区域到具有感测像素2412的固定底座的下侧视图之间的映射2410。感测像素2412耦合到透明图案导电膜。该图案将来自感测像素2412的信号耦合到旋钮接口2400的固定基座上的电极,诸如这种情况下的导电材料2406。通过使用这个,旋钮接口2400的中心区域内的感测像素2412可用于感测输入对象,诸如抓住旋钮2404的输入对象2402。
如本文(包括在权利要求中)所使用的,术语“电路系统”可以指执行一个或多个软件或固件程序的专用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的、专用的或组)和/或存储器(共享的、专用的或组)、组合逻辑电路和/或提供所描述的功能性的其他合适的组件或者是以上各项的部分或包括以上各项。
本文引用的全部参考文献(包括出版物、专利申请和专利)通过引用而特此被并入,其程度如同每个参考文献被单独地和具体地指示成通过引用而被并入并且在本文中以其整体而被阐述。
在描述本发明的上下文中(尤其是在以下权利要求的上下文中)术语“一(a/an)”和“该”以及“至少一个”和类似的指示物的使用要被解释成涵盖单数和复数两者,除非本文另有指示或与上下文明确矛盾。术语“至少一个”之后接着一个或多个项目的列表(例如,“A和B中的至少一个”)的使用要被解释成意指从所列出的项目中选择的一个项目(A或B)或所列出的项目中的两个或更多个项目的任何组合(A和B),除非本文另有指示或与上下文明确矛盾。除非另有说明,否则术语“包括”、“具有”、“包含”和“含有”要解释为开放式术语(即,意指“包含但不限于”)。除非本文另有指示,否则本文中值的范围的叙述仅旨在用作单独参考落入范围内的每个单独值的速记方法,并且每个单独值如同其在本文中单独被记载一样被并入到说明书中。本文描述的全部方法能够以任何适合的顺序来执行,除非本文另有指示或者以其他方式与上下文明确矛盾。除非另外要求保护,否则本文提供的任何和全部示例或示例性语言(例如,“诸如”)的使用仅旨在更好地说明本发明并且不对本发明的范围构成限制。说明书中的任何语言都不应被解释为指示如对本发明的实践必不可少的任何未要求保护的元素。
本文描述示例性实施例。在阅读前面的描述时,那些示例性实施例的变型对于本领域的普通技术人员而言可变得显而易见。发明人预期技术人员在适当的情况下采用此类变型,并且发明人愿意本发明以与本文具体描述的方式以外的方式而被实践。相应地,本发明包含随附于其的权利要求中记载的主题的全部修改和等同物,如由可适用的法律准许的。此外,以上描述的元素在其全部可能变型中的任何组合都由本发明涵盖,除非本文另有指示或以其他方式与上下文明确矛盾。
Claims (20)
1.一种用于针对旋钮接口使用透明导电材料层的系统,包括:
旋钮接口,其包括固定基座和一个或多个旋钮接口电极,其中所述固定基座包括外径和内径;
定位于所述旋钮接口下方的多个网格电极,其中所述多个网格电极的子集定位于所述固定基座的所述内径内;
透明导电材料层,其配置成将所述多个网格电极的所述子集电耦合到所述一个或多个旋钮接口电极;以及
处理系统,其配置成:
利用一个或多个信号驱动所述多个网格电极,其中驱动所述多个网格电极包括:驱动经由所述透明导电材料层电耦合到所述一个或多个旋钮接口电极的所述多个网格电极的所述子集;
基于利用所述一个或多个信号驱动所述多个网格电极来接收一个或多个所产生信号;以及
基于所述一个或多个所产生信号执行一个或多个动作。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述透明导电材料层是将所述多个网格电极的所述子集电耦合到所述一个或多个旋钮接口电极的铟锡氧化物(ITO)层或金属网层。
3.根据权利要求1所述的系统,其中所述透明导电材料层定位于所述旋钮接口的所述固定基座和所述多个网格电极之间,并且其中盖玻璃定位于所述多个网格电极和所述透明导电材料层之间。
4.根据权利要求3所述的系统,其中透明膜层和光学透明粘合剂定位于所述盖玻璃和所述透明导电材料层之间。
5.根据权利要求3所述的系统,其中光学透明粘合剂定位于所述盖玻璃和所述透明导电材料层之间,其中透明膜层定位于所述透明导电材料层和所述固定基座之间,并且其中所述透明导电材料层包括将所述多个网格电极的所述子集电耦合到所述一个或多个旋钮接口电极的一个或多个支脚。
6.根据权利要求3所述的系统,其中所述旋钮接口包括一个或多个导电焊盘,并且其中所述透明导电材料层与所述一个或多个导电焊盘直接电接触,或者所述透明导电材料层与所述一个或多个导电焊盘的一个或多个区紧密接近并且具有足够的重叠区域,在所述透明导电材料层与所述一个或多个导电焊盘的一个或多个区之间具有粘合剂,其中所述重叠区域和所述紧密接近在所述透明导电材料层和所述一个或多个导电焊盘之间产生强电容性耦合。
7.根据权利要求3所述的系统,其中所述旋钮接口包括一个或多个导电焊盘,并且其中粘合剂层定位于所述一个或多个导电焊盘和所述透明导电材料层之间并且被配置成在所述一个或多个导电焊盘和所述透明导电材料层之间提供粘合接合。
8.根据权利要求1所述的系统,其中所述多个网格电极的所述子集包括一个或多个参考电极,其中所述一个或多个信号包括参考信号,并且其中驱动所述多个网格电极包括:利用所述参考信号驱动所述多个网格电极的所述子集的所述一个或多个参考电极。
9.根据权利要求1所述的系统,其中所述多个网格电极的所述子集包括一个或多个感测电极,其中所述一个或多个信号包括感测信号,其中驱动所述多个网格电极包括:利用所述感测信号驱动所述多个网格电极的所述子集的所述一个或多个感测电极,并且其中接收所述一个或多个所产生信号包括:接收来自所述多个网格电极的所述子集的所述一个或多个感测电极的所产生信号。
10.根据权利要求9所述的系统,其中来自所述一个或多个感测电极的所述所产生信号指示所述旋钮接口的旋转方向。
11.根据权利要求9所述的系统,其中来自所述一个或多个感测电极的所述所产生信号指示所述旋钮接口的旋转的幅度。
12.根据权利要求9所述的系统,其中来自所述一个或多个感测电极的所述所产生信号指示所述旋钮接口的压缩状态,并且其中执行所述一个或多个动作包括:
确定所述压缩状态指示所述旋钮接口的压缩;以及
基于所述旋钮接口的所述压缩来执行动作。
13.根据权利要求9所述的系统,其中来自所述一个或多个感测电极的所述所产生信号指示输入对象抓住所述旋钮接口,并且其中执行所述一个或多个动作包括基于所述输入对象抓住所述旋钮接口来执行动作。
14.一种用于针对旋钮接口使用透明导电材料层的方法,包括:
利用一个或多个信号驱动多个网格电极,其中所述旋钮接口包括固定基座和一个或多个旋钮接口电极,其中所述固定基座包括外径和内径,其中所述多个网格电极定位于所述旋钮接口下方,其中所述多个网格电极的子集定位于所述固定基座的所述内径内,其中所述透明导电材料层配置成将所述多个网格电极的所述子集电耦合到所述一个或多个旋钮接口电极,并且其中驱动所述多个网格电极包括:驱动经由所述透明导电材料层电耦合到所述一个或多个旋钮接口电极的所述多个网格电极的所述子集;
基于利用所述一个或多个信号驱动所述多个网格电极来接收一个或多个所产生信号;以及
基于所述一个或多个所产生信号执行一个或多个动作。
15.根据权利要求14所述的方法,其中所述多个网格电极的所述子集包括一个或多个参考电极,其中所述一个或多个信号包括参考信号,并且其中驱动所述多个网格电极包括:利用所述参考信号驱动所述多个网格电极的所述子集的所述一个或多个参考电极。
16.根据权利要求14所述的方法,其中所述多个网格电极的所述子集包括一个或多个感测电极,其中所述一个或多个信号包括感测信号,其中驱动所述多个网格电极包括:利用所述感测信号驱动所述多个网格电极的所述子集的所述一个或多个感测电极,并且其中接收所述一个或多个所产生信号包括:接收来自所述多个网格电极的所述子集的所述一个或多个感测电极的所产生信号。
17.根据权利要求16所述的方法,其中来自所述一个或多个感测电极的所述所产生信号指示所述旋钮接口的旋转的幅度和旋转方向。
18.根据权利要求16所述的方法,其中来自所述一个或多个感测电极的所述所产生信号指示输入对象抓住所述旋钮接口,并且其中执行所述一个或多个动作包括:基于所述输入对象抓住所述旋钮接口来执行动作。
19.根据权利要求14所述的方法,其中所述透明导电材料层是将所述多个网格电极的所述子集电耦合到所述一个或多个旋钮接口电极的铟锡氧化物(ITO)层或金属网层。
20.一种非暂时性计算机可读介质,其具有存储在其上的处理器可执行指令,所述处理器可执行指令在被执行时促进以下项的执行:
利用一个或多个信号驱动多个网格电极,其中旋钮接口包括固定基座和一个或多个旋钮接口电极,其中所述固定基座包括外径和内径,其中所述多个网格电极定位于所述旋钮接口下方,其中所述多个网格电极的子集定位于所述固定基座的所述内径内,其中透明导电材料层配置成将所述多个网格电极的所述子集电耦合到所述一个或多个旋钮接口电极,并且其中驱动所述多个网格电极包括:驱动经由所述透明导电材料层电耦合到所述一个或多个旋钮接口电极的所述多个网格电极的所述子集;
基于利用所述一个或多个信号驱动所述多个网格电极来接收一个或多个所产生信号;以及
基于所述一个或多个所产生信号执行一个或多个动作。
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