TWI628569B - 具有適應性輸入列之鍵盤 - Google Patents

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Abstract

本發明提供與一種具有一適應性輸入列之電子裝置相關的實施例。該適應性輸入列可定位於一裝置的一開口內，且包括用於接收一觸碰之一蓋板、及經組態以呈現一組可適應性標誌之一顯示器。該適應性輸入列亦可包括一或多個感測器以用於偵測一觸碰之位置及/或該觸碰之一力的量值。該適應性輸入列可鄰近或接近於該電子裝置之一鍵盤而定位。

Description

具有適應性輸入列之鍵盤
所描述實施例大體上係關於使用者輸入裝置。更特定言之，本發明實施例係關於一種用於接收各種類型之使用者輸入的適應性輸入列。
傳統上，至電腦系統之使用者輸入包括具有專用鍵或按鈕之鍵盤。各鍵或按鈕之操作可與特定功能或命令繫結。然而，傳統鍵盤系統不具有容納由較新裝置、作業系統及軟體提供之廣泛特徵的靈活性。傳統鍵盤可包括可用以藉由按壓鍵同時按壓「移位(shift)」或「功能(function)」按鈕來執行多個或替代性功能的一些鍵。然而，此等組態提供有限靈活性，且可能對於使用者操作起來笨拙或非直觀。
一些實例實施例係針對一種具有一適應性輸入列之電子裝置。該裝置可包括界定一開口之一外殼、及定位於該開口內之一適應性輸入列。該適應性輸入列可包括用於接收一觸碰之一蓋板、及定位於該蓋板下方且經組態以呈現一組可適應性標誌之一顯示器。該適應性輸入列亦可包括經組態以偵測該觸碰之位置的一觸碰感測器、及經組態以偵測該觸碰之一力的一量值之一力感測器。該裝置亦可包括接近於該適應性輸入列而定位之一組鍵。在一些實施例中，該適應性輸入列鄰近於該組鍵之一數字列而定位。
在一些實施例中，該裝置亦可包括定位於該外殼內之一處理單元、及至少部分地定位於該外殼內且經組態以顯示由該處理單元執行之一圖形使用者介面的一主要顯示器。在一些實施例中，該顯示器為一有機發光二極體顯示器。該電子裝置可為一鍵盤裝置。
在一些實施例中，多個使用者輸入區域沿著該蓋板之一長度而界定。該多個使用者輸入區域中之一第一使用者輸入區域在一第一輸入模式中可回應於該觸碰，且在一第二輸入模式中可不回應於該觸碰。
在一些實施例中，該力感測器定位於該顯示器下方。該力感測器可包括由一可壓縮層分離之一對電容式電極。在一些實施例中，該力感測器經組態以提供一密封件來防止濕氣或液體進入該適應性輸入列之一內部容積中。在一些實施例中，該對電容式電極為安置於該顯示器之一第一末端處的第一對電容式電極。該適應性輸入列亦可包括安置於該顯示器之一第二末端處的第二對電容式電極。在一些實施例中，該電子裝置進一步包含以操作方式耦接至該第一對電容式電極及該第二對電容式電極之感測器電路。該感測器電路可經組態以基於該第一對電容式電極與該第二對電容式電極之間的一相對偏轉量而輸出對應於該蓋板上的該觸碰之一位置的一信號。
在一些實施例中，該力感測器定位於該顯示器下方。該力感測器可包括沿著該適應性輸入列之一長度而配置之一力敏結構陣列。
一些實例實施例係針對一種使用者輸入裝置，該使用者輸入裝置包括一組字母數字鍵、及鄰近該組字母數字鍵而定位之一適應性輸入列。該適應性輸入列可包括一蓋板、定位於該蓋板下方之一顯示器、及經組態以偵測該蓋板上的一觸碰之一位置的一感測器。該顯示器可經組態以當在一第 一輸入模式中操作該裝置時顯示第一組標誌。當在該第一輸入模式中時，可將來自該感測器之觸碰輸出解譯為第一組命令。該顯示器可經組態以當在一第二輸入模式中操作該裝置時顯示第二組標誌。當在該第二輸入模式中時，可將來自該感測器之觸碰輸出解譯為第二組命令。在一些實施例中，該適應性輸入列包括延伸超出位於該顯示器上方之一顯示區域的一觸敏區域。
在一些實施例中，一組以可程式化方式界定之區域沿著該適應性輸入列之一長度而界定。該第一組標誌及該第二組標誌可顯示於同一組以可程式化方式界定之區域上方。在一些實施例中，該第一組標誌包括回應於該蓋板上之該觸碰的一動畫標誌。
在一些實施例中，該蓋板上之該觸碰包括一觸碰示意動作輸入，其中該觸碰橫跨該蓋板之至少一部分移動。該觸碰亦可包括一有力觸碰輸入，其中該觸碰施加超出一臨限值之一力。該觸碰亦可包括一多點觸碰輸入，其中多個觸碰接觸該蓋板。
一些實例實施例係針對一種電子裝置，該電子裝置包括一外殼、定位於該外殼之一第一開口內的一主要顯示器、及一鍵盤，該鍵盤具有突出穿過該外殼中之一組開口的一組鍵。該裝置亦可包括定位於該外殼之一第二開口內的鄰近於該組鍵的一適應性輸入列。該適應性輸入列可包括形成該電子裝置的一外部表面之一部分的一蓋板、及定位於該蓋板下方之一顯示器。該適應性輸入列亦可包括一感測器，該感測器經組態以偵測該蓋板上之一以可程式化方式界定之區域內的一觸碰。
在一些實施例中，該感測器包含自一電容式節點陣列形成的一電容式觸碰感測器。該以可程式化方式界定之區域可包括可由多個電容式節點偵 測之一觸敏區域。在一些實施例中，該感測器包含經組態以偵測該蓋板上之一觸碰示意動作的一電容式觸碰感測器。另外地或替代性地，該感測器可包括兩個或兩個以上力敏結構，該等結構經組態以偵測沿著該蓋板之一長度的該觸碰的一位置及該觸碰之一力。
在一些實施例中，該感測器包含安置於該顯示器之一周邊周圍的一力敏結構。該力敏結構可包括一上部電容式電極、一下部電容式電極、及定位於該上部電容式電極與該下部電容式電極之間的一可壓縮層。在一些實施例中，該力敏結構形成圍繞該顯示器之一保護性密封件。
在一些實施例中，該電子裝置進一步包含以操作方式耦接至該顯示器及該感測器之一可撓式管道。該可撓式管道可穿過該外殼中之接近於該適應性輸入列之一末端而定位的一第三開口。該電子裝置亦可包括一墊片，該墊片圍繞該可撓式管道而定位以在該可撓式管道與該第三開口之間形成一密封件。
100‧‧‧裝置
102‧‧‧外殼
102a‧‧‧上部部分
102b‧‧‧下部部分
104‧‧‧軌跡板
106‧‧‧選擇按鈕
108‧‧‧埠
110‧‧‧適應性輸入列
120‧‧‧鍵盤
130‧‧‧主要顯示器
200‧‧‧適應性輸入列
201‧‧‧標誌
202‧‧‧標誌
203‧‧‧標誌
204‧‧‧標誌
205‧‧‧標誌
206‧‧‧標誌
210‧‧‧觸敏區域
211‧‧‧區域
212‧‧‧區域
213‧‧‧區域
214‧‧‧區域
215‧‧‧標誌
216‧‧‧標誌
217‧‧‧標誌
218‧‧‧標誌
219‧‧‧區域
220‧‧‧鍵
221‧‧‧標誌
222‧‧‧標誌
223‧‧‧標誌
225‧‧‧物件
226‧‧‧區域
227‧‧‧區域
228‧‧‧區域
231‧‧‧區域
232‧‧‧標誌
233‧‧‧滑桿節點
234‧‧‧物件
235‧‧‧標誌
236‧‧‧路徑
237‧‧‧區域
240‧‧‧物件
241‧‧‧視覺回應
251‧‧‧物件
252‧‧‧物件
253‧‧‧視覺回應
261‧‧‧物件
262‧‧‧物件
271‧‧‧物件
272‧‧‧路徑
300‧‧‧適應性輸入列
302‧‧‧蓋板
304‧‧‧顯示器
306‧‧‧觸碰感測器層
308‧‧‧力感測器層
310‧‧‧區域
316‧‧‧感測節點
318‧‧‧力節點
400‧‧‧適應性輸入列
401‧‧‧觸敏區域
402‧‧‧蓋板
404‧‧‧顯示器
404a‧‧‧囊封層
404b‧‧‧磷光有機層
406‧‧‧觸碰層
408‧‧‧力感測層
410‧‧‧外殼
412‧‧‧開口
414‧‧‧通路
416‧‧‧小間隙
418‧‧‧支撐結構
422‧‧‧電路
424‧‧‧罐封層
426‧‧‧可撓式管道
428‧‧‧密封件
450‧‧‧適應性輸入列
452‧‧‧蓋板
454‧‧‧顯示器
458‧‧‧力層
460‧‧‧外殼
462‧‧‧開口
468‧‧‧間隙
470‧‧‧適應性輸入列
472‧‧‧電路
474‧‧‧空腔
475‧‧‧顯示器
476‧‧‧延伸部
477‧‧‧外殼
478‧‧‧蓋板
480‧‧‧適應性輸入列
482‧‧‧電路
484‧‧‧內部容積/區域
485‧‧‧顯示器
486‧‧‧可撓式管道
487‧‧‧外殼
488‧‧‧蓋板
500‧‧‧適應性輸入列
502‧‧‧蓋板
504‧‧‧顯示器
505‧‧‧結構
508‧‧‧力層
510‧‧‧力感測結構
511‧‧‧上部電極
512‧‧‧下部電極
515‧‧‧可壓縮層
550‧‧‧適應性輸入列
552‧‧‧蓋板
554‧‧‧顯示器
555‧‧‧結構
558‧‧‧力層
560‧‧‧力節點
600‧‧‧適應性輸入列
602‧‧‧蓋板
604‧‧‧顯示器
608‧‧‧力層
610‧‧‧力感測結構
611‧‧‧電容式板/電極
612‧‧‧電容式板/電極
615‧‧‧可壓縮層
630‧‧‧支撐結構
650‧‧‧適應性輸入列
652‧‧‧蓋板
654‧‧‧顯示器
658‧‧‧力層
660‧‧‧力感測結構
661‧‧‧電容式板/電極
662‧‧‧電容式板/電極
665‧‧‧可壓縮層
670‧‧‧支撐結構
680‧‧‧內部容積
682‧‧‧小間隙
700‧‧‧鍵盤裝置
702‧‧‧外殼
710‧‧‧適應性輸入列
720‧‧‧鍵
800‧‧‧裝置
810‧‧‧適應性輸入列
840‧‧‧顯示器
850‧‧‧鍵盤
900‧‧‧裝置
902‧‧‧處理單元
904‧‧‧記憶體
906‧‧‧電腦可讀媒體
908‧‧‧顯示器
909‧‧‧輸入裝置
910‧‧‧適應性輸入列
F‧‧‧力
藉由結合附圖進行之以下詳細描述將易於理解本發明，其中相似參考標號表示相似結構元件，且其中：
圖1描繪具有鍵盤及適應性輸入列之實例裝置。
圖2A至圖2J描繪適應性輸入列之使用的實例實施例。
圖3描繪簡化適應性輸入列之分解圖。
圖4A至圖4F描繪輸入列堆疊之實例實施例的橫截面圖。
圖5A描繪具有實例力層之適應性輸入列的側視圖。
圖5B描繪具有另一實例力層之適應性輸入列的側視圖。
圖6A至圖6B描繪具有另一實例力層之適應性輸入列的側視圖。
圖6C描繪圖6B之實例力層的橫截面圖。
圖7描繪具有適應性輸入列之另一實例裝置。
圖8描繪具有適應性輸入列之另一實例裝置。
圖9描繪實例電子裝置。
相關申請案之交叉參考
本申請案為2015年9月30日申請之標題為「Keyboard with Adaptive Input Row」的美國臨時專利申請案第62/234,950號的非臨時專利申請案，該美國臨時專利申請案之揭示內容特此以全文引用之方式併入本文中。
現將詳細參考附圖中所說明之代表性實施例。應理解，以下描述非意欲將實施例限制於一個較佳實施例。相反地，意欲涵蓋如可包括於如由所附申請專利範圍界定之所描述實施例之精神及範疇內的替代物、修改及等效物。
以下揭示內容係關於一種具有鍵盤或包括適應性輸入列之類似使用者輸入裝置之電子裝置。適應性輸入列可包括用以呈現對應於一組適應性性命令或功能之一組標誌或視覺提示的顯示器。適應性輸入列可回應於使用者觸碰，從而允許選擇該組適應性性命令或功能中之一或多者。適應性輸入列可定位於字母數字鍵組上方，代替鍵盤上之傳統功能列。在一些情況下，適應性輸入列可用以與傳統功能列執行相同功能性，以及執行如本文中所描述之擴展及多樣的命令及功能集合。
一些實例實施例係針對一種具有顯示器之適應性輸入列，顯示器經組態以產生對應於適應性輸入列之輸入模式的一組可適應性視覺標誌。顯示器上之標誌可對應於以下各者中之一或多者：用以控制一或多個裝置或硬 體元件之硬體相依性輸入模式；用以控制在裝置上所執行的軟體程式之一或多個態樣的軟體相依性輸入模式；可由使用者組態之使用者界定之模式；及本文中所描述之其他輸入模式實例。顯示器可用以呈現一組靜態標誌、一或多個動畫標誌、或靜態標誌與動畫標誌之組合。
顯示器可與一或多個觸碰感測器及/或力感測器整合，該等感測器經組態以偵測適應性輸入列之表面上的使用者觸碰與力輸入之各種組合。觸碰感測器及/或力感測器可提供經組態以偵測觸碰之位置、觸碰之量值、及/或沿著適應性輸入列的觸碰之移動的觸敏表面。觸碰感測器及/或力感測器可組合地或一起用以解譯大範圍使用者觸碰組態，包括觸碰示意動作、多點觸碰輸入及可變力輸入。
一些實例實施例係針對一種包括定位於蓋板下方之顯示器的輸入列堆疊。輸入列堆疊亦可包括觸碰感測器及力感測器中之一者或兩者。觸碰感測器及/或力感測器可用以判定沿著列之長度的觸碰之位置。在一些實施中，輸入列包括延伸超出顯示區域之觸敏區域。延伸之區域可用以執行專用功能或操作。
下文參考圖1至圖8論述此等及其他實施例。然而，熟習此項技術者將易於瞭解，本文中關於此等圖所給出之詳細描述僅出於解釋性目的，且不應解釋為限制性的。
圖1描繪具有適應性輸入列之實例裝置。在本實施例中，裝置100為包括全部至少部分地定位於外殼102內之適應性輸入列110、鍵盤120及主要顯示器130的筆記型計算裝置。其他實例裝置可包括桌上型計算系統、獨立鍵盤、平板計算系統、等等。下文中相對於圖6及圖7而描述額外實例裝置。下文中相對於圖8描述裝置100之實例內部組件。
如圖1中所展示，裝置100包括沿著鍵盤120上方的外殼102之表面而定位的適應性輸入列110。在本實例中，適應性輸入列110鄰近於鍵盤120之通常包括一列數字鍵的部分而定位。適應性輸入列110之此位置亦可描述為沿著鍵盤120之與使用者相對的一側。在一些情況下，適應性輸入列110定位於通常由傳統鍵盤之功能列佔用的位置中。然而，適應性輸入列110之位置及配置可在不同實施例中變化。舉例而言，適應性輸入列可沿著鍵盤120之鄰近於鍵盤120之底部的側而定位，或定位於裝置100之非接近於鍵盤120的另一區域中。
適應性輸入列110可具有匹配外殼102之色彩及/或修飾面層的色彩及/或修飾面層。舉例而言，適應性輸入列110可經噴漆或以其他方式處理以匹配鋁或塑料外殼102之色彩及外觀。在一些實施例中，邊界區域形成於經組態以大體上匹配外殼102之外觀的適應性輸入列110之周邊周圍，而適應性輸入列110之中心部分為透明的以促進呈現圖形及符號。
適應性輸入列110可經組態以操作為單維度、觸敏表面。舉例而言，適應性輸入列110可為觸敏的，且包括經組態以判定沿著適應性輸入列110之長度的觸碰之位置的觸碰感測器或力感測器中之任一者或兩者。如下文相對於圖2A至圖2F更詳細地描述，適應性輸入列110可經組態以接收廣泛多種觸碰輸入及/或力輸入，該等輸入可用以解譯多樣命令或操作的集合。在此實例中，適應性輸入列110具有大約與鍵盤120的鍵之寬度相同的寬度。儘管適應性輸入列110可經設定大小以接受具有大約指尖之寬度的物件，但適應性輸入列110可經組態以辨識橫向於適應性輸入列110之長度的方向中之一些小幅移動。
適應性輸入列110可包括可適應性顯示器且經組態以自使用者接收觸 碰輸入。可適應性顯示器可為經組態以取決於適應性輸入列110之輸入模式而呈現不同組視覺標誌的自照明或被照明顯示器。視覺標誌可對應於功能或命令，該功能或命令亦可取決於輸入模式而改變。因此，適應性輸入列110之同一區域的觸碰選擇可起始或觸發廣泛多種功能或命令。下文相對於圖2A至圖2F描述若干非限制性實例情境。下文亦相對於圖3、圖4A至圖4F、圖5A至圖5B、及圖6A至圖6C提供各種實例適應性輸入列堆疊。
在圖1之實例中，裝置100包括外殼102。外殼可包括以樞轉方式耦接至下部部分102b之上部部分102a。樞轉耦接可允許外殼102在敞開位置(圖1中所展示)與閉合位置之間移動。在敞開位置中，使用者可接近鍵盤120且查看主要顯示器130。在閉合位置中，上部部分102a可合攏以與下部部分102b形成接觸來隱藏或保護鍵盤120及主要顯示器130。在一些實施中，上部部分102a可自下部部分102b拆卸。
如圖1中所展示，裝置100包括至少部分地定位於外殼102之下部部分102b內的鍵盤120。在一些實施例中，下部部分102b包括包括鍵盤120的鍵中之每一者突出穿過之多個開口的網狀物部分。在一些實施例中，鍵盤120定位於下部部分102b中之單個大開口內。在一個實例中，鍵中之每一者為在使用者壓低一鍵機構超過致動點或臨限值時以電氣方式致動之機電開關。可藉由在兩個元件之間形成電接觸來致動鍵盤之鍵，但在一些實施例中，可使用光學信號、磁性信號、或其他類型之致動。
裝置100包括至少部分地定位於外殼102之上部部分102a的開口內之主要顯示器130。主要顯示器130可以操作方式耦接至裝置100之一或多個處理單元，且用以顯示使用一或多個處理單元所產生之圖形使用者介面。在一些實施例中，主要顯示器130充當計算作業系統之主監視器來顯示裝置 100之主圖形輸出。主要顯示器130亦可用以顯示與在裝置100之處理單元上所執行的一或多個程式相關聯之使用者介面。舉例而言，主要顯示器130可顯示文書處理使用者介面、試算表使用者介面、網路瀏覽使用者介面等等。
裝置100亦可包括圖1中所描繪或未所描繪之各種其他組件或裝置。詳言之，裝置100可包括軌跡板104用於自使用者接收觸碰輸入。軌跡板104可沿著下部部分102b之表面沿著鍵盤120與適應性輸入列110相對之一側而定位。軌跡板104可用以控制或導引顯示於主要顯示器130上之游標或指標。軌跡板104亦可用以控制文書處理使用者介面中之插入點的位置、試算表使用者介面中之有效格的位置、或在網路瀏覽器使用者介面中選擇文字。
在軌跡板104下方，裝置可包括一或多個選擇按鈕106。選擇按鈕106可用以選擇顯示於主要顯示器130上之項目或物件。舉例而言，選擇按鈕106可用以選擇顯示於由軌跡板104控制之游標或指標下面或接近於游標或指標之項目。在一些情況下，選擇按鈕106為藉由按壓選擇按鈕106超過臨限值位置來予以致動之機電按鈕。選擇按鈕106亦可為藉由以大於臨限值之力或致動力按壓區域來致動的電子按鈕。在此等情況下，選擇按鈕106可能不在致動時實際上位移一可察覺量。
裝置100亦包括沿著外殼102之一或多個側所定位之一或多個埠108或電連接件。埠108可包括(例如)USB連接埠、IEEE 1394資料埠、音訊連接埠、視訊連接埠、或經組態以傳輸及/或接收信號或資料之其他電硬體埠。埠108亦可包括經組態以自諸如壁式插座或其他電源之外部源接收電功率的功率連接埠。
大體而言，適應性輸入列可為裝置提供可擴展或可適應性使用者輸 入。詳言之，具有顯示器、觸碰感測器及/或力感測器之適應性輸入列可經組態以針對廣泛範圍之情境接收使用者輸入。圖2A至圖2F描繪適應性輸入列之實例實施例及其可用以解譯廣泛多種使用者輸入之方式。
圖2A描繪定位於鍵盤之一組鍵220上方或鄰近鍵220定位之適應性輸入列200的實例局部視圖。在此實例中，適應性輸入列200顯示對應於各種功能或操作之一組標誌201至204。可根據第一輸入模式，諸如功能列輸入模式而顯示該組標誌201至204。舉例而言，功能列輸入模式可為適應性輸入列200之預設或初始輸入模式。
適應性輸入列200可包括一組以可程式化方式界定之區域211至214，各區域與該組標誌201至204之各別標誌相關聯。各區域211至214可經界定為各別標誌201至204上方且緊密地環繞其之區域。在此實例中，各區域211至214經界定為沿著適應性輸入列200之長度鄰接鄰近區域的大體上矩形之區域。區域之間的大致邊界由短線段指示，如圖2A中所展示。然而，不必在視覺上標記或指定區域211至214之邊界。區域211至214亦不必在形狀上為矩形的或直接彼此鄰接。舉例而言，在一些實施例中，區域211至214可在形狀上為橢圓形或圓形的，且由非與標誌相關聯之小間隙或區域分離。
如圖2A中所展示，適應性輸入列200包括非與各別標誌相關聯之觸敏區域210。在一些實施例中，觸敏區域210可不包括任何顯示或照明容量。儘管適應性輸入列200可不顯示標誌或符號，但觸敏區域210可仍與一或多個功能或操作相關聯。舉例而言，當被觸碰時，觸敏區域210可為可操作的以執行使得適應性輸入列200之其他標誌201至204變得照明的「照明」功能。類似地，當被觸碰時，觸敏區域210可為可操作的以改變適應性輸入列200之其他以可程式化方式界定之區域211至214上的標誌或圖形輸出。舉 例而言，回應於觸敏區域210內之觸碰，適應性輸入列200可經組態以將標誌201至204的組自第一組標誌改變成第二組不同標誌。在一些情況下，觸敏區域210可為可操作的以在適應性輸入列200之不同輸入模式之間改變。觸敏區域210亦可為可操作以執行啟動適應性輸入列200、鍵盤及/或裝置之「喚醒」功能。在一些實施例中，觸敏區域210至少部分地由背光照明以提供輝光或其他目視指示器。在一些實施例中，觸敏區域210包括一或多個不可消除標記，諸如印刷之邊界、符號或陰影區。
所顯示標誌及各別區域可取決於適應性輸入列200之輸入模式而變化。在圖2A之實例輸入模式中，標誌組可包括標誌202(「F1」)、203(「F2」)及204(「F3」)。標誌202至204可對應於傳統上與傳統鍵盤上之功能數字鍵(例如，F1至F12)相關聯的功能性。指派至此等標誌202至204之功能性可由在裝置上執行之作業系統或其他軟體界定。使用者可藉由觸碰與標誌202至204中之一者相關聯的各別區域212至214來起始或執行所指派功能性。
如圖2A中所展示，適應性輸入列200亦可顯示在此實例中描繪為音量圖示的標誌201。標誌可對應於裝置內所含有或由裝置控制之揚聲器的音量控制。對應於標誌201的區域211上之觸碰可起始音量控制功能或操作。
詳言之，圖2B描繪可回應於(例如)物件225(例如，手指)在區域211上之觸碰而調用的另一(第二)輸入模式。在圖2B中所描繪之第二輸入模式中，以可程式化方式界定之區域211至214保持在同一位置中，且顯示一組不同標誌201、205、206及204。在第二輸入模式中相關聯之該組標誌可包括所改變標誌及可保持相同之標誌兩者。舉例而言，標誌201及204保持顯示於其各別區域211及214中。然而，不同標誌205及206分別顯示於區域212 及213內。
新或改變之標誌可對應於使用者選擇，在此實例中使用者選擇可解譯為控制揚聲器硬體設定(例如，音量控制)之請求。因此，標誌205及206與硬體控制功能性，特定言之，音量減小(「-」)及音量增大(「+」)揚聲器控制相關聯。儘管此等被提供為實例硬體控制特徵，但亦可提供其他圖示配置或功能性。
相對於圖2B之實例第二輸入模式，觸敏區域210可保持與藉由圖2A之輸入模式所指派的同一功能或操作相關聯。亦即，可向觸敏區域210指派「照明」、「喚醒」或其他類似操作，且可照明觸敏區域210。或者，由於適應性輸入列200目前在作用中狀態中，觸敏區域210可根據第二輸入模式而變得未照明或變暗。
圖2C描繪可回應於使用者選擇或其他觸發事件而調用之另一實例(第三)輸入模式。如圖2C中所展示，可根據第三輸入模式而顯示另一(第三)組標誌。特定言之，第一標誌215可包括靜音/非靜音符號，第二標誌216可包括音量減小符號，且第三標誌217可包括音量增大符號。與標誌215至217相關聯之每一區域上的觸碰可解譯為予以執行相對應功能(例如，靜音/非靜音、減小音量、增大音量)之命令。
圖2C中所描繪之第三輸入模式亦包括第四標誌218、第四標誌218可包括分級式指示符符號。第四標誌218可顯示於經組態以接收觸碰示意動作輸入之相對應區域219內。舉例而言，區域219內之向左或向右滑動觸碰可引起相對應音量調整--音量增大或減小，此取決於滑動觸碰之方向。因此，適應性輸入列200可用以提供對應於示意動作或其他觸碰輸入之移動量或相對於移動量經縮放之可變位準的控制。
圖2D描繪包括與應用程式軟體功能性及/或使用者介面相關聯之一組標誌221、222、223的另一實例輸入模式。在本實例中，圖2D之輸入模式與目前可在裝置上予以執行之電子郵件應用程式軟體程式相關聯。標誌222可包括具有指示未讀電子郵件之數目的數目的信封。區域227(其對應於標誌222)上之使用者選擇可解譯為讀取新或最近電子郵件訊息之請求。因此，回應於區域227上之觸碰選擇，裝置可顯示具有新或最近電子郵件訊息之使用者介面。標誌223可包括表示用以開啟新電子郵件之命令的紙張及鉛筆。相應地，區域228(其對應於標誌223)上之使用者選擇可使得開啟新電子郵件且將其顯示於裝置之主要顯示器(圖1之130)上。圖2D之實例亦包括標誌221，標誌221可指示與適應性輸入列200之當前輸入模式相關聯的應用程式軟體之類型(「EMAIL」)。
在圖2D之輸入模式的一些實施中，區域中之一些可為作用中的或觸敏的，且其他區域可為非作用中的。舉例而言，區域227及228可根據上述所提供之描述而為作用中的或觸敏的。亦即，區域227或區域228上之觸碰可使得執行命令或功能。對比而言，區域226可在當前輸入模式中為非作用中的。亦即，區域221上之觸碰可不使得執行命令或功能。因為輸入模式之區域以可程式化方式界定，所以可根據輸入模式而選擇性將幾乎適應性輸入列之任何部分地指定為作用中或非作用中的。
圖2E描繪可使用適應性輸入列200予以實施之另一實例輸入模式。實例輸入模式可包括標誌232之顯示，標誌232可為動畫的，或根據物件234(例如，手指)橫跨適應性輸入列200之移動而修改標誌232。特定言之，適應性輸入列200包括具有滑桿節點233之滑桿，滑桿節點233可根據物件234之觸碰的移動而沿著適應性輸入列200之長度平移。在本實例中，橫跨適應 性輸入列200之滑動示意動作使得動畫標誌232具有遵循或追蹤物件234之移動的滑桿節點233。
圖2E提供另一實例，其中可將區域231上方之示意動作輸入提供至適應性輸入列200以提供可變或縮放操作。圖2E之滑桿型標誌232可用以控制可縮放或可變操作，諸如橫跨文件或使用者介面之水平捲動。在此情況下，捲動量可對應於物件234之移動量。
圖2F描繪使用適應性輸入列200之另一實例輸入模式。實例輸入模式可包括經動畫化以提示或導引使用者之標誌235。在此實例中，標誌235為橫跨適應性輸入列200沿著路徑236自左至右動畫運動之新月形。標誌235可提示或導引使用者至區域237，區域237可為適應性輸入列200上之觸敏或經啟動區域。
圖2G至圖2J描繪可提供至適應性輸入列之各種實例類型的觸碰輸入。大體而言，觸碰輸入可包括一或多種類型之觸碰互動，包括(例如)觸碰、有力觸碰、示意動作、或其任何組合。
如圖2G中所展示，適應性輸入列200可經組態以接收及偵測由與適應性輸入列200接觸而置放之物件240(例如，手指)提供的觸碰之力。如下文相對於圖3、圖4A至圖4F、圖5A至圖5B、及圖6A至圖6C更詳細地描述，適應性輸入列200可包括經組態以偵測施加至適應性輸入列200的力之量的力感測器。在一些實施例中，適應性輸入列200之力感測器可用以偵測施加力是否超出臨限值，以便區分開輕觸碰及有力觸碰。在多個實施例中，力感測器之輸出為非二進位的，且對應於所施加力之量或程度。因此，一個以上臨限值可用以界定輸入力之多個位準。另外，力感測器可用以產生對應於施加至適應性輸入列200的力之量的持續變化信號，其可用以控制可 變或可縮放功能或操作。
在一些實施例中，適應性輸入列200回應於由物件240施加之觸碰或力而產生視覺回應241。在一些情況下，視覺回應241可包括動畫或其他視覺效果。舉例而言，視覺回應241可包括回應於物件240之觸碰的紋波或波浪動畫。在一些實施中，視覺回應241可包括指示觸碰力已超出臨限值之動畫(例如，波浪或紋波)。具有超出臨限值之力的觸碰可用以沿著適應性輸入列200調用替代性或次要功能性。另外地或替代性地，觸碰之力可用以向功能或操作提供可變或經縮放輸入。舉例而言，可部分地藉由調變施加至適應性輸入列200之力的量來控制捲動之量或選擇之大小。
另外地或替代性地，適應性輸入列200可經組態以回應於觸碰或施加力而產生觸感回應。舉例而言，適應性輸入列200可包括或以操作方式耦接至振動電動機或經組態以在適應性輸入列200之一部分上方產生局部觸感輸出的其他觸感裝置。局部觸感輸出可包括對適應性輸入列200之表面上的觸碰的可察覺之脈衝或振動回應。可針對裝置之除適應性輸入列200以外的表面而衰減或阻尼局部觸感輸出。
圖2H描繪可由適應性輸入列200接收之多點觸碰輸入的一實例。在圖2H之實例中，第一物件251(例如，第一手指)可用以施加有力觸碰，而第二物件252(例如，第二手指)可用以觸碰及/或執行示意動作。圖2H中所描繪之組態可用以執行多種類型的觸碰輸入中之一者。舉例而言，第一物件251之有力觸碰可用以調用次要命令，諸如文件捲動命令。在維持有力觸碰同時，如由視覺回應253指示，可使用第二物件252執行可用作至捲動命令之可變輸入的示意動作。舉例而言，由第二物件252提供之橫跨列的移動的量可對應於所執行捲動之量。
圖2I描繪可由適應性輸入列200接收之多點觸碰輸入的另一實例。如圖2I中所展示，第一物件261(例如，第一手指)及第二物件262(例如，第二手指)可執行經協調移動或示意動作以調用命令或功能。在本實例中，第一物件261及第二物件262可在相對方向上遠離彼此而移動。此多點觸碰示意動作可針對使用裝置之主要顯示器所顯示之物件或影像而調用放大或擴大命令。類似地，第一物件261與第二物件262可在相對方向上朝向彼此移動，以調用縮小或減小命令。
圖2J描繪可由適應性輸入列200接收之二維示意動作的一實例。大體而言，由於觸敏表面之長狹窄形狀，適應性輸入列200可良好地適合於偵測單維度(例如，長度方向)觸碰位置資訊。然而，如圖2J中所展示，適應性輸入列200亦可經組態以偵測少量橫向移動。在圖2J之實例中，適應性輸入列200可經組態以判定物件271(例如，手指)在其沿著路徑272移動時之橫向(或寬度方向)位置。在一些實施例中，適應性輸入列200可經組態以偵測波狀或彎曲示意動作路徑272。另外地或替代性地，適應性輸入列200可經組態以偵測橫向於適應性輸入列200之長度所執行的垂直或寬度方向示意動作。
判定橫向位置之能力可不限於示意動作輸入。舉例而言，在一些實施例中，一個以上以可程式化方式界定之區域可沿著適應性輸入列200之寬度而界定。因此，可藉由區分開適應性輸入列200之上部區域與下部區域上之觸碰來增大可選區域之數目。
作為實例提供圖2A至圖2J之實例，且非意欲在本質上為限制性的。另外，圖2A至圖2F之實例中的任一者之顯示特徵可與圖2G至圖2J之實例觸碰輸入實例中之任一者組合。類似地，圖2A至圖2J之任一實例的一或多個 特徵可與圖2A至圖2J之另一實例的一或多個特徵組合，以達成並未在單個圖中明確地描述之功能性或輸入模式。
上文相對於圖2A至圖2J所描述之靈活及可組態功能性部分地取決於以可程式化方式橫跨適應性輸入列界定各種觸敏區域之能力。可使用與適應性輸入列整合之一或多個感測器啟用以可程式化方式界定之觸敏區域。感測器可包括觸碰感測器及力感測器中之一者或兩者。
圖3描繪具有定位於蓋板302下之觸碰感測器層306(或觸碰層306)及力感測器層308(或力層308)兩者之適應性輸入列300的簡化分解圖。如圖3之簡化實施例中所展示，觸碰層306可定位於顯示器304與蓋板302之間。力層308可定位於顯示器304之與觸碰層306相對的一側上。然而，各種層之相對位置可取決於實施例而改變。
在圖3之簡化分解圖中，將諸層描繪為具有大約同一長度。然而，在一些實施例中，層之長度可在堆疊內變化。舉例而言，蓋板302及觸碰層306可比顯示器304及力層308長。在一些情況下，蓋板302及觸碰層306可經延伸以界定非由顯示器304照明之觸敏區域。
如圖3中所展示，觸碰感測器層306包括經組態以偵測蓋板302上之手指或物件的位置之感測節點316的陣列。感測節點316之陣列可根據數個不同觸碰感測方案而操作。在一些實施中，觸碰層306可根據互電容感測方案而操作。在此方案下，觸碰層306可包括具有交叉透明跡線之兩個層，其經組態以藉由監測在交叉跡線對之間的電容式或電荷耦合之改變來偵測觸碰之位置。在另一實施中，觸碰層306可根據自電容式感測方案而操作。在此方案下，觸碰層306可包括經組態以藉由監測由各電極產生之小場的自電容改變而偵測觸碰之位置的電容式電極或墊片之陣列。在其他實施中，亦可 使用電阻式、電感式或其他感測方案。
大體而言，觸碰層306之感測節點316的密度或大小大於典型的以可程式化方式界定之區域310的大小，區域310可經設定大小以接收單個手指之觸碰。在一些情況下，一組多個感測節點316用以邏輯上界定以可程式化方式界定之區域310。因此，在一些實施例中，多個感測節點316可用以偵測單個手指之位置。
可藉由沈積或以其他方式將透明導電材料固定至基板材料來形成感測節點316。潛在基板材料包括(例如)玻璃或透明聚合物，如聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)或環烯烴聚合物(COP)。實例透明導電材料包括聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)、氧化銦錫(ITO)、碳奈米管、石墨烯、壓阻式半導體材料、壓阻式金屬材料、銀奈米線、其他金屬奈米線、及其類似者。透明導體可作為薄膜施加，或可使用印刷、濺鍍或其他沈積技術圖案化成基板之表面上的陣列。
在一些實施例中，觸碰層306直接形成於蓋板302上。在形成觸碰層306之前，可使用離子交換或其他加強處理製程加強蓋板302。可使用(例如)立體微影製程或用於在基板上形成多個導電層之其他類似技術直接將觸碰層306形成至蓋板302上。可對大於蓋板302之最終形狀的材料薄片執行加強及感測層形成製程。因此，在形成觸碰層306之後，在一些情況下，可自較大材料薄片切割蓋板302之最終形狀。蓋板302接著可被邊緣研磨且以其他方式準備與適應性輸入列300之其他組件組裝。
如圖3中所展示，適應性輸入列300亦可包括在此情況下定位於顯示器304下之力層308。力層308可包括可用以估算由蓋板302上之一個或多個觸碰施加之力的量值之力節點318的陣列。類似於觸碰層306，力層308可包 括力感測結構或力節點318之陣列，陣列可根據各種力感測原理而操作。
在一些實施例中，力節點318自應變靈敏材料形成，諸如壓阻式、壓電式、或具有回應於應力、應變及/或偏轉而改變之電學特性的類似材料。實例應變靈敏材料包括碳奈米管材料、石墨烯類材料、壓阻式半導體、壓阻式金屬、金屬奈米線材料、及其類似者。各力節點318可由電耦接至感測電路之應變靈敏材料的個別區塊形成。或者，各力節點318可由定位於應變靈敏薄片之薄片的相對側或末端上的電極對形成。
在一些實施例中，力節點318自包括由柔性或可壓縮層分離之至少兩個電容式板的電容式力敏結構形成。觸碰之力可導致可壓縮層之部分壓縮或偏轉，且可使得兩個電容式板移動靠攏，可使用以操作方式耦接至力節點318中之每一者的感測電路將此量測為電容之改變。電容之改變(其對應於可壓縮層之壓縮或偏轉的量)可與所估算(施加)力相關。
或者，力節點318可根據光學或電阻性感測原理而操作。舉例而言，施加力可導致柔性或可壓縮層之壓縮，可使用光學感測器偵測此壓縮。在一些實施例中，可壓縮層之壓縮可引起兩個或兩個以上層之間的接觸，可藉由量測層之間的連續性或電阻來偵測接觸。
力節點318之配置及密度可取決於實施而變化。舉例而言，若不必解析適應性輸入列300上之多個觸碰中之每一者的力，則力層308可包含單個力節點318。然而，為了估算蓋板302上的多個觸碰中之每一者的力的量值，可使用多個力節點318。力節點318之密度及大小將取決於所要力感測解析度。另外地或替代性地，力層308可用以判定位置及施加至適應性輸入列300之力兩者。在此情況下力節點318之大小及置放可取決於用以判定觸碰之位置的機械原理。下文相對於圖5A至圖5C更詳細地描述可用以偵測位 置以及力之實例力層實施例。
在一些實施例中，觸碰層306及力層308可形成於單個共用層上。舉例而言，感測節點316與力節點318可彼此穿插。組合式觸碰及力層可定位於顯示器304與蓋板302之間，或替代性地可定位於顯示器304下方與蓋板302相對之一側上。
在一些實施例中，一或多個額外層可併入至適應性輸入列300中。舉例而言，額外層可包括具有用於在蓋板302之表面上產生局部觸感回應之一或多個機制的觸感層。在一些情況下，觸感層可包括壓電換能器，或經組態以產生對蓋板302之表面上的手指之觸碰的可察覺的振動或脈衝之其他機構。在一些實施例中，觸感層可包括經組態以回應於電刺激或信號而使蓋板302位移之一或多個壓電材料帶。
如上文相對於圖1所描述，適應性輸入列可與裝置之外殼中的開口整合或定位於開口中。圖4A至圖4F描繪橫跨圖1之區段A-A所截取之橫截面圖，且說明適應性輸入列400之各種實例組件堆疊。儘管將各個組件描繪為定位於特定位置中，但一些組件之相對置放可取決於實施例而變化。另外，已為了清晰起見而自圖4A至圖4F省略包括中間基板、黏合層及各種其他層的一些組件。大體而言，圖4A至圖4F之適應性輸入列實例可用以執行上文相對於圖2A至圖2J所描述的輸入或顯示器特徵中之一或多者。
圖4A及圖4B分別描繪在未偏轉狀態及偏轉狀態中之實例適應性輸入列400。可藉由(例如)蓋板402之表面上的一或多個觸碰之力(F)來使適應性輸入列400偏轉。在此實施例中，力(F)引起力感測層408之部分壓縮或偏轉。在下文中更詳細地描述，力感測層408可由單個力感測組件或貫穿力感測層408定位之力感測組件或節點的陣列形成。
在圖4A與圖4B之間放大各個組件由於適應性輸入列400之偏轉的移動，以較佳地說明各種原理。然而，在實際實施中，移動或偏轉之量可顯著地小於如圖4A及圖4B之實例中所描繪。在一些情況下，適應性輸入列400之實際移動或偏轉對於人類觸碰為不可感知或幾乎不可感知的。此外，不必使適應性輸入列400偏轉以便致動適應性輸入列400之一或多個區域。詳言之，適應性輸入列400包括定位於蓋板402下方之觸碰層406，其可包括經組態以偵測蓋板402之表面上的輕或接近觸碰之觸碰節點陣列。因此，圖4A之未偏轉狀態亦可表示未致動或致動狀態，此係因為適應性輸入列400之偏轉並非辨識適應性輸入列400之蓋板402上的觸碰所必需的。
如圖4A及圖4B中所展示，適應性輸入列400定位於界定於外殼410內之開口412中。在本實施例中，開口412為形成於外殼410之頂部表面中的凹部或凹穴。因此，即使當適應性輸入列400非安裝或定位於開口412內時，開口412(除通路414之外)亦不暴露裝置之內部組件。此對於密封裝置防止殘渣或污染物或液體進入可為有利的。開口412可至少部分地由支撐結構418界定，支撐結構418可與外殼410一體成型，或替代性地可由單獨組件形成。
適應性輸入列400包括具有觸敏表面之蓋板402，其形成裝置之外部表面的一部分。蓋板402可由耐用透明材料形成，包括各種類型之陶瓷，諸如玻璃、氧化鋁、藍寶石、氧化鋯、及其類似者。蓋板402亦可由聚合物材料形成，諸如聚碳酸酯、聚乙烯、丙烯酸、聚苯乙烯、及其類似者。蓋板402之上部或外部表面可大致地與外殼410之上部或外部表面對準。在本實例中，小間隙416形成於外殼410之開口412與蓋板402之邊緣之間。間隙416允許蓋板402與外殼410之間的少量相對移動。間隙416亦可在組件之間形 成結構離隙，且減小或消除施加至外殼410之力，以免影響適應性輸入列400之力感測層408。
如圖4A及圖4B中所展示，顯示器404可定位於蓋板402下方。顯示器404可為經組態以顯示可程式化影像之像素化顯示器及圖形顯示器。在一些實施例中，顯示器404可具有0.4mm或更小之像素間隔或間距。顯示器404亦可具有30Hz或更大之再新率。在本實例中，顯示器404包括自以下兩個層形成之有機發光二極體(OLED)顯示器：囊封層404a及磷光有機層404b。顯示器404亦可包括多種其他類型之顯示元件中之一者，包括(例如)液晶顯示器(LCD)、發光二極體(LED)顯示器、電致發光(EL)顯示器、電泳油墨顯示器、及其類似者。
如圖4A及圖4B中所展示，顯示器404與蓋板402幾乎疊合。詳言之，除觸敏區域401之外，顯示器404之區域與蓋板402之區域重疊。因此，幾乎蓋板402之完整區域(除區域401之外)可由顯示器404照明。在此實例中，蓋板402包括定位於適應性輸入列400之一末端處的非顯示、觸敏區域401。觸敏區域401，如名稱暗示，可經組態以偵測觸碰及/或觸碰之力，但非由顯示器404照明。觸敏區域401可對應於圖2A至圖2B之觸敏區域210。在一些實施例中，觸敏區域401並未照明。或者，觸敏區域401可由定位於蓋板402下面之發光二極體(LED)或其他發光元件照明。舉例而言，發光元件可與定位於觸敏區域401下面之電路422整合。
觸碰層406亦可定位於蓋板402下方。在一些實施例中，觸碰層406定位於安置於蓋板402與顯示器404之間的層上。如上文相對於圖3所描述，觸碰層406可包括經組態以偵測蓋板402之表面上的觸碰之位置的電容式節點之陣列或柵格。大體而言，電容式節點之大小小於典型以可程式化方 式界定之區域，以使得多個電容式節點可包括於單個以可程式化方式界定之區域內。
如圖4A及圖4B中所展示，適應性輸入列400亦包括可用以估算施加該蓋板402之力(F)的量之力層408。力層408可根據一或多個力感測原理操作，包括壓電式、壓電電阻式、電容式等等。力層408可形成為單個力感測結構或可包括多個力感測結構之陣列或圖案。儘管力層408描繪為圖4A及圖4B中之一般區塊，但力層408可不覆蓋顯示器404下方之完整區域。下文相對於圖5A至圖5B及圖6A至圖6C描述替代性實例力層。
圖4A及圖4B之實例、顯示器404、觸碰層406及力層408以操作方式耦接至電路422。為了減小信號降級，電路422可定位於形成於外殼410中之開口412中。電路422可定位於(例如)非顯示、觸敏式區域401下方。電路422可包括信號調節電路、類比至數位轉換電路、及/或其他信號處理電路。在一些實施例中，電路422亦可包括用以控制顯示器404、觸碰層406及力層408中之一或多者的一或多個微處理器。
電路422可經由可撓式管道426耦接至定位於外殼410內之其他電子組件。可撓式管道426可用以以操作方式使電路422與包括(例如)一或多個處理單元及電腦記憶體的內部裝置組件耦接。在下文相對於圖8提供對內部裝置組件之更完全描述。
在此實例中，可撓式管道426穿過通路414進入外殼410之內部容積。通路414可形成為支撐結構418中之孔洞或槽孔。為了防止液體或其他潛在污染物進入，墊片或密封件428可安置於可撓式管道426與通路414之間。密封件428可由軟柔性材料形成，諸如矽酮或另一種類型之彈性體。在一些實施例中，密封件428可直接包覆模製至可撓式管道426上。或者，密封件 428可形成為單獨組件，且在可撓式管道426插入至通路414中之前塞至可撓式管道426上。
或者，電路422可形成於可撓式管道426上或附接至可撓式管道426。因此，在一些情況下，電路422可穿過通路414，且可甚至定位於外殼410之內部容積內。在一些實施例中，電路422可定位於經分割或以其他方式自開口412分離之單獨開口內。
適應性輸入列400可包括減小潛在地曝露於濕氣、液體或其他污染物之其他特徵或組件。舉例而言，適應性輸入列400可包括形成於顯示器404之邊緣周圍的罐封層424。在一些實施例中，罐封層424亦可覆蓋力層408及/或觸碰層406中之一些或全部。在一些實施例中，罐封層424自具有不同材料及/或覆蓋適應性輸入列400之不同區域的兩個或兩個以上層形成。罐封層424可由環氧樹脂或其他類似化合物形成。罐封層424可嵌入有諸如玻璃纖維之另一材料，以改良罐封層424之強度及效能。罐封層424亦可專門調配為對濕氣或其他潛在污染物較不敏感。
在一些實施例中，開口412中之一些或全部可填充有罐封或囊封材料。舉例而言，環繞電路422之開口412的區域可填充有罐封或囊封材料。藉由囊封或罐封圍繞電路422之區域，可保護電子裝置免受濕氣，同時亦密封通路414及防止濕氣或液體進入外殼410之內部容積。
圖4C及圖4D描繪具有懸臂式蓋板452之適應性輸入列450的一替代實施例。在此組態中，蓋板452之一或多個邊緣或側與外殼460附接或一體成型。舉例而言，蓋板452可由附接至外殼460之玻璃薄片形成，且經組態以以懸臂方式懸垂於外殼460中之開口462上方。顯示器454可定位於蓋板452下方及力層458上方。間隙468可形成於蓋板452與開口462之邊緣之間，允 許蓋板452略微地彎曲或位移。
如圖4D中所展示，由於(例如)蓋板452上之有力觸碰，力(F)可使得蓋板452偏轉，類似於懸臂樑。類似於先前實例，力層458(或其他柔性層)可回應於力(F)而略微地偏轉。所描繪偏轉經放大以較佳地說明此實施例之原理。在一些實施中，偏轉可小得多，且蓋板452之移動可對於人類觸碰不可感知或幾乎不可感知。
除懸臂式蓋板452以外，適應性輸入列450之其他組件可如上文相對於圖4A及圖4B所描述。已為了清晰起見省略冗餘描述。
圖4E及圖4F描繪用於定位以操作方式耦接至適應性輸入列之元件的電路之替代性組態。圖4E及圖4F之實例可與本文中所描述的適應性輸入列實施例中之任一者組合，且不限於圖4E及圖4F中所描繪之特定組態或堆疊。
圖4E描繪具有定位於空腔474內之電路472的實例適應性輸入列470。如圖4E中所展示，空腔474由與外殼477一體成型之延伸部476覆蓋。因此，電路472定位於外殼477之延伸部476下方，而非在蓋板下，如圖4A至圖4D之實例中所描繪。在圖4E之組態中，蓋板478可幾乎與顯示器475大小相同，且因此，顯示器475可用以為幾乎完整蓋板478提供圖形輸出。
如圖4E中所展示，電路472可藉由可撓式管道426耦接至一或多個單獨組件。類似於先前實例，可撓式管道426可穿過通路414進入外殼477之內部容積。為了防止液體或其他潛在污染物進入，墊片或密封件428可安置於可撓式管道426與通路414之間。
圖4F描繪具有定位於外殼487的內部容積或區域484內之電路482的實例適應性輸入列480。在圖4F之組態中，蓋板488可幾乎與顯示器485大 小相同，且因此，顯示器485可用以為幾乎完整蓋板488提供圖形輸出。另一潛在優點為外殼477可形成為更接近地適配適應性輸入列480之外部尺寸。如圖4F中所展示，電路472可藉由可撓式管道486耦接至堆疊之元件。可撓式管道486可穿過通路414進入外殼487之內部容積。為了防止液體或其他潛在污染物進入，墊片或密封件428可安置於可撓式管道486與通路414之間。
圖5A及圖5B描繪具有可用以估算觸碰之力的替代性力層之適應性輸入列。圖5A及圖5B之實例力層亦可用以估算觸碰之位置，不論使用或不使用單獨觸碰感測層。圖5A及圖5B中所描繪之實施例可安裝或定位於外殼之開口中，類似於上文相對於圖4A至圖4F所描述之實例。
圖5A描繪具有定位於顯示器504上方之蓋板502的實例適應性輸入列500，顯示器504可包括類似於上文相對於圖4A至圖4B所描述之實例的OLED顯示器。力層508在與蓋板502相對之一側上定位於顯示器504下方。力層508可由結構505支撐，結構505可與裝置外殼整合或可由單獨組件形成。
在圖5A之實例中，力層508包括電容型力感測結構510。特定言之，力層508包括接近適應性輸入列500之相對末端而安置的兩個力感測結構510或節點。各力感測結構510包括藉由可壓縮層515與下部電容板或電極512分離之上部電容板或電極511。當力施加至蓋板502時，可壓縮層515中之一者或兩者可壓縮或偏轉，此使得上部電極511移動更接近下部電極512。可藉由監測或量測電極511與電極512之間的電容改變來量測偏轉之量。所估算偏轉量可與所估算力相關，其可用以估算蓋板502上之觸碰的力。相應地，力層508可用以計算或估算適應性輸入列500上之施加力的量值。
另外地或替代性地，力層508可用以估算沿著適應性輸入列500之長度的觸碰之位置。舉例而言，可量測或計算定位於適應性輸入列500之相對末端上的力感測結構510之間的相對位移。藉由比較兩個力感測結構510之間的相對位移，可判定施加力或觸碰之大致位置。舉例而言，若各力感測結構510之位移大約相同，則觸碰之位置可估算為接近適應性輸入列500之中心(其限制條件為力感測結構510均勻地間隔開且具有幾乎相同可壓縮性)。然而，若左側之力感測結構510的位移大於右側之力感測結構510的位移，則觸碰之位置可估算為朝向適應性輸入列500之左末端。
使用力層508所提供之位置資訊可單獨使用或結合由單獨觸碰層提供之資訊使用，以判定適應性輸入列500上之一或多個觸碰的力及位置。當估算蓋板502上之兩個或兩個以上觸碰施加之力的的量時，力層508可特別有益。使用用觸碰層所估算之位置資訊，兩個力敏結構之相對位移可用以估算由兩個或兩個以上觸碰中之每一者施加之力的量。
圖5B描繪具有另一實例力層558之適應性輸入列550，力層558可用以估算適應性輸入列550上之力的量值及/或位置。類似於先前實例，適應性輸入列550包括定位於蓋板552下面之顯示器554。力層558定位於顯示器554下方且由結構555支撐。
在本實施例中，力層558包括力敏結構或力節點560(在本文中稱作節點)之線性陣列。節點560中之每一者可由壓阻式、壓電式、或經組態以回應於應變或偏轉而展現電學特性之改變的其他應變靈敏材料形成。或者，節點560中之每一者可由電容式電極堆疊形成，類似於上文相對於圖5A所描述之實例。詳言之，節點560中之每一者可包括由經組態以回應於蓋板552上之觸碰力而壓縮或偏轉之可壓縮材料分離的一對電容式板或電極。
在圖5B之實例中，節點560沿著適應性輸入列550之長度以一維陣列配置。在一些實施例中，節點560之一維陣列經組態以偵測適應性輸入列550之局部偏轉，來估算力之量值及觸碰之位置兩者。舉例而言，蓋板552、顯示器554、及堆疊之任何其他層或基板可為足夠可撓性的，以在局部區域上方偏轉或彎曲，此可引起少於所有節點560根據局部區域而偏轉。在此情境下，有利的是，結構555大體上為堅硬的，且不回應於觸碰之力而顯著地偏轉。在一些實施例中，節點560之子群組經歷定位於力層558上方之層的局部偏轉或彎曲。在受影響節點560之子群組上方，最接近觸碰位置之彼等節點560的偏轉可最大。使用受影響節點560之相對偏轉或輸出，可估算觸碰之位置，以及施加力之量值。以類似方式，節點560之陣列可用以量測適應性輸入列550上之多個觸碰的位置及量值。
儘管圖5B描繪沿著單個(長度)方向所配置之節點560的陣列，但其他實施例可包括沿著兩個方向(例如，沿著適應性輸入列之長度及寬度兩者，類似於如圖3之力層308中所描繪)所配置之節點的陣列。二維節點組態可用以判定觸碰之二維位置。詳言之，二維力節點陣列可用以估算觸碰之長度方向位置及寬度方向位置兩者。
在一些實施例中，力層亦可用作密封件或障壁以防止或減小濕氣、液體或其他外來物質之進入。圖6A至圖6C描繪具有力層之適應性輸入列的實例組態，力層經組態以估算施加力及形成圍繞適應性輸入列之一部分的墊片或密封件兩者。為了清晰起見且為了減小冗餘，自圖6A至圖6C之簡化說明省略各個組件，包括觸碰層及其他組件。然而，相對於其他實施例明確地所描述之各個組件及功能性，包括觸碰感測及觸碰層之使用，可與圖6A至圖6C之特徵組合。
如圖6A中所展示，適應性輸入列600包括定位於顯示器604及蓋板602下面的力層608。在本實施例中，力層608自一組電容式力感測結構610形成。各力感測結構610可包括由可壓縮層615分離之一對電容式板或電極611、612。力感測結構610可根據與上文相對於圖3及圖5A所描述之實例一致的電容式力感測方案操作。
在本實施例中，力感測結構610亦可形成圍繞適應性輸入列600之一部分的墊片或密封件。舉例而言，力感測結構610可使用黏著劑或經組態以形成耐液體障壁之其他密封劑而相對於鄰近層(在此情況下顯示器604及支撐結構630)結合或以其他方式固定。舉例而言，力感測結構610組可結合至至少在力感測結構610組之側上形成耐液體障壁的單層壓敏黏著劑(PSA)。在一些實施例中，黏著劑接頭亦可包括促進與黏著劑層結合之中間基板或層。力感測結構610組可類似地在兩側上被結合/黏附，以形成大體上耐液體之障壁。
另外，可壓縮層615亦可經組態以減小污染風險。舉例而言，可壓縮層615可由充當液體及污染物障壁以及針對力層608之操作提供所要可壓縮性的材料形成。在一些情況下，可壓縮層615可由彈性體材料形成，諸如矽酮、氟化橡膠(Viton)、Buna-N、乙烯-丙烯或其他類似材料。可壓縮層615亦可由固體材料、閉孔發泡體或其他耐液體形式材料形成。可壓縮層615可結合至或以其他方式附接至電極611、612對，以形成大體上耐液體之密封件或障壁。
如圖6A中所展示，力感測結構610圍繞適應性輸入列600之定位於顯示器604下面及支撐結構630上方之一部分。力感測結構610之佈局或位置可類似於如圖6C中所展示(圖6C為圖6B中之力感測結構660的橫截面圖)。 詳言之，各力感測結構610可形成充當障壁以密封適應性輸入列600之內部容積或內部部分的壁之部分或片段。
圖6B描繪具有定位於蓋板652下方之顯示器654的適應性輸入列650。適應性輸入列650亦包括力層(圖6C之658)，力層實際上圍繞由顯示器654佔用之區域。適應性輸入列650在此實例中形成於顯示器654之周邊周圍。力層(圖6C之658)包括定位於蓋板652與支撐結構670之間的一組力感測結構660。藉由以定位於顯示器654之周邊周圍的一系列或陣列的力感測結構660來形成力層658，力層658可形成適應性輸入列650之內部容積或部分的保護性障壁或密封件。
類似於先前實例，力感測結構660包括由可壓縮層665分離之一對電容式板或電極661、662。類似於上文相對於圖6A所描述之實例，力感測結構660可經組態以形成墊片或密封件以防止濕氣、液體或其他潛在污染物進入。在圖6B之實例中，力感測結構660協作以圍繞完整顯示器654形成密封件或墊片。在一些情況下，此組態減小或消除罐封或囊封顯示器654之邊緣的需要。
圖6C描繪圖6B之力層658沿著截面B-B的橫截面圖。在圖6C之簡化說明中，已為了清晰起見而省略顯示器654及其他內部組件。在圖6C之實例中，力層658包括共同形成圍繞適應性輸入列650之內部容積680的分段式障壁之多個力感測結構。各力感測結構660或片段之間的小間隙682可填充有密封劑或類似材料，以防止濕氣、液體或其他潛在污染物進入。在一些實施例中，小間隙682填充有與形成力感測結構660之可壓縮層665的材料相同的材料。
在圖6C之組態中，力感測結構660或片段可經組態以回應於蓋板652上之觸碰力而產生相異或獨立力感測輸出。在一些實施例中，力感測結構660之相對輸出可用以估算觸碰之潛在位置的位置或區域。舉例而言，若朝向分段式結構之右末端的一或多個力感測結構660比左末端上之力感測結構660經歷較大偏轉，則可將觸碰之位置估算為在朝向適應性輸入列650之右末端定位之區域中。在一些實施例中，力感測結構660可用以提供二維觸碰或力位置資訊。
圖7及圖8描繪可包括適應性輸入列之替代性電子裝置。詳言之，圖7描繪包括適應性輸入列710之鍵盤裝置700。適應性輸入列710定位於外殼702中之開口內，類似於本文中所描述之其他實施例。適應性輸入列710可具有匹配外殼702之色彩及/或修飾面層的色彩及/或修飾面層。舉例而言，適應性輸入列710可經噴漆或以其他方式處理以匹配鋁或塑料外殼702之色彩及外觀。
如圖7中所展示，適應性輸入列710亦鄰近一組鍵720而定位。在一些實施例中，適應性輸入列710可鄰近於該組鍵720之數字列而定位。適應性輸入列710之位置可類似於傳統鍵盤佈局之傳統功能列的位置。
圖8描繪具有鍵盤850及顯示器840之實例桌上型計算裝置800。顯示器840可用作裝置之主要顯示器，類似於上文相對於圖1所描述之主要顯示器。計算電子裝置，包括一或多個處理單元及電腦記憶體，可定位於鍵盤裝置850、顯示器840及/或並未描繪之單獨封閉外殼或塔架中。如圖8中所展示，裝置800包括定位於鍵盤裝置850之外殼中的適應性輸入列810。適應性輸入列810之置放及操作可根據本文中所提供之各種實例。
圖9描繪具有適應性輸入列之實例裝置的示意性表示。圖9中所描繪之 示意性表示可對應於上文所描述的圖1、圖7及圖8中所描繪之攜帶型電子裝置的組件。然而，圖9亦可更一般化地表示包括適應性輸入列或類似裝置之其他類型的裝置。
如圖9中所展示，裝置900包括以操作方式連接至電腦記憶體904及電腦可讀媒體906之處理單元902。處理單元902可以操作方式經由電子匯流排或橋接器連接至記憶體904及電腦可讀媒體906組件。處理單元902可包括經組態以回應於電腦可讀指令而執行操作的一或多個電腦處理器或微控制器。處理單元902可包括裝置之中央處理單元(CPU)。另外地或替代性地，處理單元902可包括裝置內之其他處理器，包括特殊應用積體晶片(ASIC)及其他微控制器裝置。
記憶體904可包括多種類型之非暫時性電腦可讀儲存媒體，包括(例如)讀取存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、可擦除可程式化記憶體(例如，EPROM及EEPROM)、或快閃記憶體。記憶體904經組態以儲存電腦可讀指令、感測器值、及其他永續性軟體元件。電腦可讀媒體906亦包括多種類型之非暫時性電腦可讀儲存媒體，包括(例如)硬碟機儲存裝置、固態儲存裝置、攜帶型磁性儲存裝置、或其他類似裝置。電腦可讀媒體906亦可經組態以儲存電腦可讀指令、感測器值、及其他永續性軟體元件。
在此實例中，處理單元902可操作以讀取儲存於記憶體904及/或電腦可讀媒體906上之電腦可讀指令。電腦可讀指令可調適處理單元902以執行上文相對於圖2A至圖2J所描述之操作或功能。可將電腦可讀指令提供為電腦程式產品、軟體應用程式、或其類似者。
如圖9中所展示，裝置900亦包括顯示器908及輸入裝置909。顯示器908可包括液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(OLED)顯示器、發光二極 體(LED)顯示器、或其類似者。若顯示器908為LCD，則顯示器亦可包括可經控制以提供可變位準之顯示亮度的背光組件。若顯示器908為OLED或LED型顯示器，則可藉由修改經提供至顯示元件之電信號來控制顯示器908之亮度。
輸入裝置909經組態以向裝置900提供使用者輸入。輸入裝置909可包括(例如)觸控式螢幕、觸控按鈕、鍵盤、小鍵盤、或其他觸控輸入裝置。裝置900可包括其他輸入裝置，包括(例如)電源按鈕、音量按鈕、首頁按鈕、滾輪、及相機按鈕。
如圖9中所展示，裝置900亦包括適應性輸入列910。適應性輸入列910可以操作方式耦接至處理單元902及記憶體904，以便提供使用者輸入，類似於輸入裝置909。適應性輸入列910亦可經組態以提供可由處理單元902或裝置900之其他態樣控制的可適應性顯示。大體而言，適應性輸入列910可經組態以根據本文中所提供之各種實例而操作。
出於解釋之目的，前文描述使用特定命名法以提供對所描述之實施例的透徹理解。然而，對於熟習此項技術者將顯而易見的是，不需要特定細節以便實踐所描述實施例。因此，出於說明及描述之目的而呈現本文中所描述之特定實施例的前文描述。前述描述非意欲為窮盡性的，或將實施例限於所揭示精確形式。鑒於以上教示多種修改及變化為可能的，此對於一般熟習此項技術者將為顯而易見的。

Claims (18)

  1. 一種電子裝置，其包含：一外殼；一鍵盤，其至少部分地定位於該外殼內；及一適應性輸入列，其沿著該鍵盤之一側而定位且包含：一蓋板，其用於接收一觸碰；一顯示器，其定位於該蓋板下方且經組態以呈現一組可適應性標誌；一觸碰感測器，其定位於該蓋板下方且經組態以偵測該觸碰之一位置；及一力感測器，其包含沿著該顯示器之一長度而配置之一力敏結構陣列且經組態以偵測該觸碰之一力的一量值。
  2. 如請求項1之電子裝置，其中：該外殼包括以樞轉方式耦接至一下部部分之一上部部分；一主要顯示器定位於該外殼之該上部部分內；該鍵盤定位於該外殼之該下部部分內；該適應性輸入列鄰近於該鍵盤之一數字列而定位；且一軌跡板沿著該鍵盤與該適應性輸入列相對之一下部側而定位。
  3. 如請求項1之電子裝置，其中：多個使用者輸入區域沿著該蓋板之一長度而界定；該多個使用者輸入區域中之一第一使用者輸入區域在一第一輸入模式中回應於該觸碰；且該第一使用者輸入區域在一第二輸入模式中不回應於該觸碰。
  4. 如請求項1之電子裝置，其中：該力感測器定位於該顯示器下方；且該力感測器包括由一可壓縮層分離之一對電容式電極。
  5. 如請求項4之電子裝置，其中該力感測器經組態以提供一密封件來防止濕氣或液體進入該適應性輸入列之一內部容積中。
  6. 如請求項4之電子裝置，其中：該對電容式電極為安置於該顯示器之一第一末端處的第一對電容式電極；該適應性輸入列進一步包含安置於該顯示器之一第二末端處的第二對電容式電極；該電子裝置進一步包含以操作方式耦接至該第一對電容式電極及該第二對電容式電極之感測器電路；且該感測器電路經組態以基於該第一對電容式電極與該第二對電容式電極之間的一相對偏轉量而輸出對應於該蓋板上的該觸碰之該位置的一信號。
  7. 如請求項1之電子裝置，其進一步包含：一處理單元，其定位於該外殼內；及一主要顯示器，其至少部分地定位於該外殼內且經組態以顯示由該處理單元產生之一圖形使用者介面。
  8. 一種使用者輸入裝置，其包含：一組字母數字鍵；及一適應性輸入列，其鄰近於該組字母數字鍵而定位且包含：一蓋板；一顯示器，其定位於該蓋板下方；及一觸碰感測器，其經組態以偵測該蓋板上之一觸碰的一位置；及一力感測器，其包含沿著該顯示器之一長度而配置之一力敏結構陣列，其中：該顯示器經組態以當在一第一輸入模式中操作該使用者輸入裝置時顯示一第一組標誌；當在該第一輸入模式中時，來自該觸碰感測器或該力感測器之輸出解譯為一第一組命令；該顯示器經組態以當在一第二輸入模式中操作該裝置時顯示一第二組標誌；且當在該第二輸入模式中時，來自該觸碰感測器或該力感測器之輸出解譯為一第二組命令。
  9. 如請求項8之使用者輸入裝置，其中該適應性輸入列包括延伸超出由該顯示器照明之一顯示區域的一觸敏區域。
  10. 如請求項9之使用者輸入裝置，其中，回應於該觸碰位於該觸敏區域內，該適應性輸入列可操作以使該顯示器自該第一組標誌改變至第三組標誌。
  11. 如請求項8之使用者輸入裝置，其中：一組以可程式化方式界定之區域沿著該適應性輸入列之一長度而界定；且該第一組標誌及該第二組標誌顯示於同一組以可程式化方式界定之區域上方。
  12. 如請求項8之使用者輸入裝置，其中該第一組標誌包括回應於該蓋板上之該觸碰的一動畫標誌。
  13. 如請求項8之使用者輸入裝置，其中該感測器經組態以在以下各者之間區分：一觸碰示意動作輸入，其中該觸碰橫跨該蓋板之至少一部分移動；一有力觸碰輸入，其中該觸碰施加超出一臨限值之一力；或一多點觸碰輸入，其中多個觸碰接觸該蓋板。
  14. 一種電子裝置，其包含：一外殼：一主要顯示器，其定位於一外殼之一第一部分內；一鍵盤，其具有定位於該外殼之一第二部分內的一組鍵；一適應性輸入列，其定位於該外殼之該第二部分內且沿著該組鍵之一側而定位，且包含：一蓋板，其形成該電子裝置之一外部表面的一部分；一顯示器，其定位於該蓋板下方；及一感測器，其包含定位於該顯示器下方之兩個或兩個以上力敏結構且經組態以偵測沿著該蓋板之一長度之一以可程式化方式界定之輸入區域內的一觸碰之力。
  15. 如請求項14之電子裝置，其中：該感測器進一步包含自一電容式節點陣列形成的一電容式觸碰感測器；及該以可程式化方式界定之輸入區域包括可由多個電容式節點偵測之一觸敏區域。
  16. 如請求項14之電子裝置，其中：該兩個或兩個以上力感測器包含安置於該顯示器之一周邊周圍的多個力敏結構；且該力敏結構包含：一上部電容式電極；一下部電容式電極；及一可壓縮層，其定位於該上部電容式電極與該下部電容式電極之間。
  17. 如請求項16之電子裝置，其中一力敏結構陣列形成圍繞該顯示器之一保護性密封件。
  18. 如請求項14之電子裝置，其中：該電子裝置進一步包含以操作方式耦接至該顯示器及該感測器之一可撓式管道；該可撓式管道穿過該外殼中之接近於該適應性輸入列之一末端而定位的一第三開口；且該電子裝置進一步包含一墊片，該墊片圍繞該可撓式管道定位以在該可撓式管道與該第三開口之間形成一密封件。
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