CN206322143U - 电子设备和用户输入设备 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及电子设备和用户输入设备。该电子设备包括：外壳；至少部分地放置在所述外壳内的键盘；及沿着所述键盘的一侧放置的自适应输入行，包括：用于接收触摸的盖子；放置在所述盖子下面并且配置为呈现一组可适配的标记的显示器；配置为检测所述触摸的位置的触摸传感器；及配置为检测所述触摸的力的大小的力传感器。实施例涉及具有自适应输入行的电子设备。自适应输入行可以放置在设备的开口内并且包括用于接收触摸的盖子和配置为呈现一组可适配的标记的显示器。自适应输入行也可以包括一个或多个传感器，用于检测触摸的位置和/或触摸的力的大小。自适应输入行可以放置为与电子设备的键盘相邻或靠近电子设备的键盘。

Description

电子设备和用户输入设备
技术领域
所描述的实施例一般而言涉及用户输入设备。更具体而言，本实施例涉及用于接收各种类型的用户输入的自适应输入行。
背景技术
传统上，对计算机***的用户输入包括具有专用按键或按钮的键盘。每个按键或按钮的操作可以被绑定到特定的功能或命令。但是，传统的键盘***缺乏适应由较新的设备、操作***和软件提供的扩展特征的灵活性。传统的键盘会包括一些按键，通过与“转换(shift)”或“功能(function)”按钮同时按按键，这些按键可以用来执行多个或备选的功能。但是，这种配置提供了有限的灵活性，并且会是笨拙的或者对于用户操作不直观。
发明内容
根据本公开的一个实施例，提供了一种电子设备，包括：外壳；至少部分地放置在所述外壳内的键盘；及沿着所述键盘的一侧放置的自适应输入行，包括：用于接收触摸的盖子；放置在所述盖子下面并且配置为呈现一组可适配的标记的显示器；配置为检测所述触摸的位置的触摸传感器；及配置为检测所述触摸的力的大小的力传感器。
根据该实施例的一个示例，所述外壳包括枢转地耦合到下部部分的上部部分；主显示器放置在所述外壳的上部部分内；所述键盘放置在所述外壳的下部部分内；所述自适应输入行放置为与所述键盘的数字行相邻；及跟踪板沿所述键盘的与所述自适应输入行相对的下侧放置。
根据该实施例的一个示例，沿所述盖子的长度限定多个用户输入 区域；所述多个用户输入区域中的第一用户输入区域响应在第一输入模式下的触摸；及所述第一用户输入区域不响应在第二输入模式下的触摸。
根据该实施例的一个示例，所述力传感器放置在所述显示器下面；及所述力传感器包括被可压缩层分开的一对电容性电极。
根据该实施例的一个示例，所述力传感器配置为提供密封件以防止湿气或液体进入到所述自适应输入行的内部容积中。
根据该实施例的一个示例，所述一对电容性电极是布置在所述显示器的第一端处的第一对电容性电极；所述自适应输入行还包括布置在所述显示器的第二端处的第二对电容性电极；所述电子设备还包括可操作地耦合到所述第一对电容性电极和所述第二对电容性电极的传感器电路***；及所述传感器电路***配置为基于所述第一对电容性电极和所述第二对电容性电极之间偏转的相对量，输出对应于所述盖子上的触摸的位置的信号。
根据该实施例的一个示例，所述力传感器放置在所述显示器下面；及所述力传感器包括沿所述自适应输入行的长度布置的力敏感结构阵列。
根据该实施例的一个示例，该电子设备还包括：放置在所述外壳内的处理单元；及至少部分地放置在所述外壳内并且配置为显示由所述处理单元生成的图形用户界面的主显示器。
根据本公开的一个实施例，提供了一种用户输入设备，包括：一组字母数字键；及放置为与所述一组字母数字键邻近的自适应输入行，包括：盖子；放置在所述盖子下面的显示器；及配置为检测所述盖子上的触摸的位置的传感器，其中：所述显示器配置为当所述用户输入设备在第一输入模式下操作时，显示第一组标记；当在所述第一输入模式时，来自所述传感器的输出被解释为第一组命令；所述显示器被配置为当所述用户输入设备在第二输入模式下操作时，显示第二组标记；及当在所述第二输入模式时，来自所述传感器的输出被解释为第二组命令。
根据该实施例的一个示例，所述自适应输入行包括延伸超过被所述显示器照明的显示区域的触摸敏感区域。
根据该实施例的一个示例，响应于所述触摸位于所述触摸敏感区域内，所述自适应输入行能操作来将所述显示从所述第一组标记改变为第三组标记。
根据该实施例的一个示例，沿所述自适应输入行的长度限定一组可编程限定区域；及所述第一组标记和所述第二组标记被显示在同一组可编程限定区域之上。
根据该实施例的一个示例，所述第一组标记包括响应所述盖子上的触摸的动画标记。
根据该实施例的一个示例，所述传感器被配置为区分：其中所述触摸跨所述盖子的至少一部分被移动的触摸手势输入；其中所述触摸施加超过阈值的力的有力触摸输入；或其中多个触摸接触所述盖子的多触摸输入。
根据本公开的一个实施例，提供了一种电子设备，包括：外壳；放置在所述外壳的第一部分内的主显示器；键盘，具有放置在所述外壳的第二部分内的一组按键；放置在所述外壳的第二部分内并且沿着所述一组按键的一侧的自适应输入行，包括：形成所述电子设备的外表面的一部分的盖子；放置在所述盖子下面的显示器；及配置为检测所述盖子上的可编程限定区域内的触摸的传感器。
根据该实施例的一个示例，所述传感器包括由电容性节点阵列形成的电容性触摸传感器；及所述可编程限定区域包括能被多个电容性节点检测的触摸敏感区域。
根据该实施例的一个示例，所述传感器包括配置为检测沿所述盖子的长度的触摸的位置和所述触摸的力的两个或更多个力敏感结构。
根据该实施例的一个示例，所述传感器包括围绕所述显示器的周边布置的力敏感结构；并且所述力敏感结构包括：上部电容性电极；下部电容性电极；及放置在所述上部电容性电极和所述下部电容性电极之间的可压缩层。
根据该实施例的一个示例，所述力敏感结构形成围绕所述显示器的保护性密封件。
根据该实施例的一个示例，所述电子设备还包括可操作地耦合到所述显示器和所述传感器的柔性导管；所述柔性导管穿过所述外壳中的第三开口，所述第三开口位于靠近所述自适应输入行的端部之处；及所述电子设备还包括围绕所述柔性导管放置以在所述柔性导管和所述第三开口之间形成密封件的垫圈。
一些示例实施例针对具有自适应输入行的电子设备。该设备可以包括限定开口的外壳和放置在开口内的自适应输入行。自适应输入行可以包括用于接收触摸的盖子，以及放置在盖子下面并且配置为呈现一组可适配的标记的显示器。自适应输入行也可以包括配置为检测触摸的位置的触摸传感器，以及配置为检测触摸的力的大小的力传感器。该设备也可以包括放置在靠近自适应输入行之处的一组按键。在一些实施例中，自适应输入行被放置为与该组按键的数字行(number row)相邻。
在一些实施例中，该设备也可以包括放置在外壳内的处理单元，以及至少部分地放置在外壳内并且配置为显示由处理单元执行的图形用户界面的主显示器。在一些实施例中，显示器是有机发光二极管显示器。电子设备可以是键盘设备。
在一些实施例中，沿盖子的长度限定多个用户输入区域。所述多个用户输入区域中的第一用户输入区域可以响应第一输入模式下的触摸，并且不能响应第二输入模式下的触摸。
在一些实施例中，力传感器放置在显示器下面。力传感器可以包括被可压缩层分开的一对电容性电极。在一些实施例中，力传感器被配置为提供密封件，以防止湿气或液体进入到自适应输入行的内部容积中。在一些实施例中，该对电容性电极是布置在显示器的第一端处的第一对电容性电极。自适应输入行也可以包括布置在显示器的第二端处的第二对电容性电极。在一些实施例中，电子设备还包括可操作地耦合到第一和第二对电容性电极的传感器电路***。传感器电路系 统可以被配置为基于第一和第二对电容性电极之间偏转的相对量输出对应于盖子上的触摸的位置的信号。
在一些实施例中，力传感器放置在显示器下面。力传感器可以包括沿自适应输入行的长度布置的力敏感结构阵列。
一些示例实施例针对包括一组字母数字键的用户输入设备，以及放置为与该组字母数字键相邻的自适应输入行。自适应输入行可以包括盖子、放置在盖子下面的显示器、以及配置为检测盖子上的触摸的位置的传感器。当设备在第一输出模式下操作时，显示器可以被配置为显示第一组标记。当在第一输入模式时，来自传感器的触摸输出可以被解释为第一组命令。当设备在第二输出模式下操作时，显示器可以被配置为显示第二组标记。当在第二输入模式时，来自传感器的触摸输出可以被解释为第二组命令。在一些实施例中，自适应输入行包括延伸超过放置在显示器之上的显示区域的触摸敏感区域。
在一些实施例中，沿自适应输入行的长度限定一组可编程限定区域。第一和第二组标记可以被显示在同一组可编程限定区域之上。在一些实施例中，第一组标记包括响应盖子上的触摸的动画标记。
在一些实施例中，盖子上的触摸包括其中触摸跨盖子的至少一部分移动的触摸手势输入。触摸也可以包括其中触摸施加超过阈值的力的有力触摸输入。触摸也可以包括其中多个触摸接触盖子的多触摸输入。
一些示例实施例针对包括外壳、放置在外壳的第一开口内的主显示器、以及具有通过外壳中的一组开口突出的一组按键的键盘的电子设备。该设备也可以包括放置在与该组按键相邻的外壳的第二开口内的自适应输入行。自适应输入行可以包括形成电子设备的外表面的一部分的盖子和放置在盖子下面的显示器。自适应输入行也可以包括配置为检测盖子上的可编程限定区域内的触摸的传感器。
在一些实施例中，传感器包括由电容性节点阵列形成的电容性触摸传感器。可编程限定区域可以包括可被多个电容性节点检测到的触摸敏感区域。在一些实施例中，传感器包括配置为检测盖子上的触摸 手势的电容性触摸传感器。附加地或备选地，传感器可以包括被配置为检测沿盖子的长度的触摸的位置和触摸的力的两个或更多个力敏感结构。
在一些实施例中，传感器包括围绕显示器的周边布置的力敏感结构。力敏感结构可以包括上部电容性电极、下部电容性电极、以及放置在上部和下部电容性电极之间的可压缩层。在一些实施例中，力敏感结构形成围绕显示器的保护性密封件。
在一些实施例中，电子设备还包括可操作地耦合到显示器和传感器的柔性导管。柔性导管可以穿过外壳中位于靠近自适应输入行的端部之处的第三开口。电子设备也可以包括围绕柔性导管放置以在柔性导管和第三开口之间形成密封件的垫圈。
附图说明
通过以下具体实施方式并结合附图，本公开内容将容易地被理解，附图中相同的标号指代相同的结构元件，并且其中：
图1绘出了具有键盘和自适应输入行的示例设备。
图2A-2J绘出了自适应输入行的使用的示例实施例。
图3绘出了简化的自适应输入行的分解图。
图4A-4F绘出了输入行叠层的示例实施例的横截面图。
图5A绘出了具有示例力层的自适应输入行的侧视图。
图5B绘出了具有另一个示例力层的自适应输入行的侧视图。
图6A-6B绘出了具有另一个示例力层的自适应输入行的侧视图。
图6C绘出了图6B的示例力层的横截面图。
图7绘出了具有自适应输入行的另一个示例设备。
图8绘出了具有自适应输入行的另一个示例设备。
图9绘出了示例电子设备。
具体实施方式
本申请是于2015年9月30日提交的并且标题为“Keyboard with Adaptive InputRow”的美国临时专利申请No.62/234,950的非临时专利申请，其公开内容通过引用被整体结合于此。
现在将详细参考在附图中示出的代表性实施例。应当理解，以下说明不是要把实施例限定到一种优选的实施例。相反，它是要涵盖可以包括在如由所附权利要求定义的所述实施例的主旨与范围内的备选、修改和等同。
以下公开内容涉及具有键盘或包括自适应输入行的类似用户输入设备的电子设备。自适应输入行可以包括用来呈现对应于一组自适应命令或功能的一组标记或视觉线索的显示器。自适应输入行可以响应用户触摸，从而允许选择该组自适应命令或功能中的一个或多个。自适应输入行可以放置在键盘上传统功能行的位置中的这组字母数字键的上方。在一些情况下，自适应输入行可以用来执行与传统功能行相同的功能，以及执行如本文所述的一组扩展和多样化的命令和功能。
一些示例实施例针对具有显示器的自适应输入行，其中显示器被配置为产生对应于自适应输入行的输入模式的一组可适配的可视标记。显示器上的标记可以对应于以下中的一个或多个：用来控制一个或多个设备或硬件元件的依赖硬件的输入模式；用来控制在设备上执行的软件程序的一个或多个方面的依赖软件的输入模式；可由用户配置的用户定义模式；以及本文所述的其它输入模式例子。显示器可以用来呈现一组静态标记、一个或多个动画标记、或静态和动画标记的组合。
显示器可以与被配置为检测自适应输入行的表面上的用户触摸和力输入的各种组合的一个或多个触摸传感器和/或力传感器集成。触摸和/或力传感器可以提供被配置为检测沿自适应输入行的触摸的位置、触摸的大小、和/或触摸的移动的触摸敏感表面。触摸和/或力传感器可以被组合或一起使用，以解释范围广泛的用户触摸配置，包括触摸手势、多触摸输入和不同的力输入。
一些示例实施例针对包括放置在盖子下面的显示器的输入行叠层。输入行叠层也可以包括触摸传感器和力传感器中的一个或两者。触摸和/或力传感器可以用来确定沿着行的长度的触摸的位置。在一些实 现中，输入行包括延伸超过显示区域的触摸敏感区域。延伸区域可以用来执行专用功能或操作。
这些和其它实施例在下面参考图1-8进行讨论。但是，本领域技术人员将容易理解，本文相对于这些图给出的具体实施方式是出于解释的目的，并且不应该被认为是限制。
图1绘出了具有自适应输入行的示例设备。在本实施例中，设备100是笔记本计算设备，其包括自适应输入行110、键盘120和主显示器130，所有都至少部分地放置在外壳102中。其它示例设备可以包括台式计算***、独立的键盘、平板计算***，等等。附加的示例设备在下面相对于图6和7进行描述。设备100的示例内部部件在下面相对于图8进行描述。
如在图1中所示，设备100包括在键盘120上方沿着外壳102的表面放置的自适应输入行110。在本例子中，自适应输入行110被放置为与通常包括一排数字键的键盘120的一部分相邻。自适应输入行110的这个位置也可以被描述为沿着与用户相对的键盘120的一侧。在一些情况下，自适应输入行110被放置在通常由传统键盘的功能行占据的位置中。但是，自适应输入行110的位置和布置在不同的实施例中可以不同。例如，自适应输入行可以沿键盘120的侧面放置、与键盘120的底部相邻、或者位于不靠近键盘120的设备100的另一区域中。
自适应输入行110可以具有与外壳102的颜色和/或光洁度(finish)匹配的颜色和/或光洁度。例如，自适应输入行110可以被绘制或以其它方式被处理，以与铝或塑料外壳102的颜色和外观匹配。在一些实施例中，围绕被配置为基本上与外壳102的外观匹配的自适应输入行110的周边形成边界区域，而自适应输入行110的中央部分是透明的，以便于图形和符号的呈现。
自适应输入行110可以被配置为作为一维的、触摸敏感表面来操作。例如，自适应输入行110可以是触摸敏感的，并且包括被配置为确定沿自适应输入行110的长度的触摸的位置的触摸传感器或力传感 器中的任一个或两者。如下面相对于图2A-2F更详细描述的，自适应输入行110可以被配置为接收各种各样的触摸和/或力输入，其可以用来解释一组多样化的命令或操作。在这个例子中，自适应输入行110具有与键盘120的按键的宽度大约相同的宽度。在自适应输入行110可以被调整尺寸，以接受大约指尖宽度的对象的同时，自适应输入行110可以被配置为识别在横向于自适应输入行110的长度的方向上的一些小的移动。
自适应输入行110可以包括可适配的显示器并且被配置为接收来自用户的触摸输入。可适配的显示器可以是被配置为依赖于自适应输入行110的输入模式呈现不同的可视标记组的自照明或照明显示器。可视标记可以对应于功能或命令，功能或命令也可以依赖于输入模式而改变。因此，自适应输入行110的同一区域的触摸选择可以发起或触发各种各样的功能或命令。几个非限定性的示例方案在下面相对于图2A-2F进行描述。在下面还相对于图3、4A-4F、5A-5B和6A-6C提供了各种示例自适应输入行叠层。
在图1的例子中，设备100包括外壳102。外壳可以包括枢转地耦合到下部部分102b的上部部分102a。枢转耦合可以允许外壳102在打开位置(在图1中示出)和闭合位置之间移动。在打开位置中，用户可以访问键盘120并且查看主显示器130。在闭合位置中，上部部分102a可以被折叠以变得与下部部分102b接触，以隐藏或保护键盘120和主显示器130。在一些实现中，上部部分102a可从下部部分102b分离。
如在图1中所示，设备100包括至少部分地放置在外壳102的下部部分102b内的键盘120。在一些实施例中，下部部分102b包括web部分，web部分包括键盘120的每个按键通过其突出的多个开口。在一些实施例中，键盘120被放置在下部部分102b中的单个大开口内。在一个例子中，每个按键是当用户按下按键机构超过致动点或阈值时被电致动的机电开关。可以通过在两个元件之间做出电接触来致动键盘的按键，但是在一些实施例中，可以使用光信号、磁信号或其 它类型的致动。
设备100包括至少部分地被放置在外壳102的上部部分102a的开口内的主显示器130。主显示器130可以被可操作地耦合到设备100的一个或多个处理单元并且用来显示利用该一个或多个处理单元生成的图形用户界面。在一些实施例中，主显示器130用作用于计算操作***的主监视器，以为设备100显示主图形输出。主显示器130也可以用来显示与在设备100的处理单元上执行的一个或多个程序相关联的用户界面。例如，主显示器130可以显示字处理用户接口、电子表格用户界面、web浏览用户界面，等等。
设备100也可以包括在图1中绘出或没有绘出的各种其它部件或设备。特别地，设备100可以包括跟踪板104，用于接收来自用户的触摸输入。跟踪板104可以沿着下部部分102b的表面沿着与自适应输入行110相对的键盘120的一侧来放置。跟踪板104可以用来控制或引导在主显示器130上显示的光标或指针。跟踪板104也可以用来控制字处理用户界面中***符的位置、电子表格用户界面中活动单元的位置、或在web浏览器用户界面中选择文字。
在跟踪板104下面，设备可以包括一个或多个选择按钮106。选择按钮106可以用来选择在主显示器130上显示的项目或对象。选择按钮106可以用来，例如，选择在由跟踪板104控制的光标或指针的下方或附近显示的项目。在一些情况下，选择按钮106是通过按下选择按钮106超过阈值位置来致动的机电按钮。选择按钮106也可以是通过利用大于阈值或致动力的力按压区域来致动的电子按钮。在这种情况下，当被致动时，选择按钮106可以实际上不移位可察觉的量。
设备100也包括一个或多个端口108或沿着外壳102的一侧或多侧放置的电连接器。端口108可以包括，例如，USB连接端口、IEEE 1394数据端口、音频连接端口、视频连接端口、或被配置为发送和/或接收信号或数据的其它电硬件端口。端口108也可以包括被配置为接收来自诸如墙上插座或其它电源的外部源的电力的电源连接端口。
一般而言，自适应输入行可以为设备提供可扩展或可适配的用户输入。特别地，具有显示器、触摸传感器和/或力传感器的自适应输入行可以被配置成针对广泛的场景接收用户输入。图2A-2F绘出了自适应输入行的示例实施例以及它如何可以被用来解释各种各样的用户输入。
图2A绘出了放置在键盘的一组按键220的上方或附近的自适应输入行200的示例局部视图。在这个例子中，自适应输入行200正在显示对应于各种功能或操作的一组标记201-204。该组标记201-204可以根据第一输入模式，诸如功能行输入模式来显示。功能行输入模式可以是，例如，自适应输入行200的默认或初始输入模式。
自适应输入行200可以包括一组可编程限定的区域211-214，每个与该组标记201-204中的相应标记相关联。每个区域211-214可以被限定为在相应标记201-204的上方和紧密围绕其的区域。在这个例子中，每个区域211-214被限定为沿着自适应输入行200的长度邻接相邻区域的基本上矩形区域。区域之间的大致边界由短线段指示，如在图2A中所示。但是，区域211-214的边界在视觉上被标出或指定是不必要的。区域211-214是矩形形状或直接彼此邻接也是不必要的。例如，在一些实施例中，区域211-214形状上可以是椭圆形或圆形，并且被不与标记相关联的小间隙或区域分开。
如在图2A中所示，自适应输入行200包括不与相应标记相关联的触摸敏感区域210。在一些实施例中，触摸敏感区域210可以不包括任何显示或照明能力。虽然自适应输入行200可以不显示标记或符号，但是触摸敏感区域210仍然可以与一个或多个功能或操作相关联。例如，触摸敏感区域210可以是当被触摸时可操作来执行使自适应输入行200的其他标记201-204被照明的“照明”功能。类似地，触摸敏感区域210可以是当被触摸时可操作来改变自适应输入行200的其它可编程限定区域211-214上的标记或图形输出。例如，响应于触摸敏感区域210内的触摸，自适应输入行200可以被配置为将该组标记201-204从第一组标记改变为不同的第二组标记。在一些情况下，触 摸敏感区域210可以是可操作来在自适应输入行200的不同输入模式之间改变。触摸敏感区域210也可以是可操作来执行激活自适应输入行200、键盘和/或设备的“唤醒”功能。在一些实施例中，触摸敏感区域210至少部分地被背光照明，以提供发光或其它视觉指示器。在一些实施例中，触觉敏感区域210包括一个或多个去不掉的标志，诸如印刷边界、符号或阴影区域。
所显示的标记和相应的区域可以依赖于自适应输入行200的输入模式不同。在图2A的示例输入模式中，该组标记可以包括一组功能图标202(“F1”)、203(“F2”)和204(“F3”)。功能图标202-204可以对应于传统上与传统键盘上的功能数字键(例如，F1至F12)相关联的功能。分配给这些图标202-204的功能可以由操作***或运行在设备上的其它软件来定义。用户可以通过触摸与功能图标202-204之一相关联的相应区域212-214启动或执行分配的功能。
如在图2A中所示，自适应输入行200也可以显示在这个例子中被绘出为音量图标的标记201。该标记可以对应于在设备内包含的或由设备控制的扬声器的音量控制。在对应于标记201的区域211上的触摸可以启动音量控制功能或操作。
特别地，图2B绘出了可以响应于例如区域211上对象225(例如手指)的触摸被调用的另一个(第二)输入模式。在图2B中绘出的第二输入模式中，可编程限定的区域211-214保持在相同的位置并且一组不同的标记201、205、206和204被显示。在第二输入模式中关联的该组标记可以包括被改变的标记和可能保持不变的标记两者。例如，标记201和204仍然显示在其各自的区域211和214中。但是，不同的标记205和206被分别显示在区域212和213内。
新的或被改变的标记可以对应于用户选择，在这个例子中，其可以被解释为对控制扬声器硬件设置(例如，音量控制)的请求。相应地，标记205和206与硬件控制功能相关联，具体而言，音量下降(“-”)和音量上升(“+”)扬声器控制。虽然这些被提供作为示例硬件控制特征，但是其它图标布置或功能也可以被提供。
相对于图2B的示例第二输入模式，触摸敏感区域210可以保持与在图2A的输入模式的情况下分配的相同功能或操作相关联。即，触摸敏感区域210可以被分配以“照明”、“唤醒”或其它类似操作并且可以被照明。备选地，由于自适应输入行200处于当前活动状态，触摸敏感区域210可以根据第二输入模式变为非照明的或变暗。
图2C绘出了可以响应于用户选择或其它触发事件被调用的另一示例(第三)输入模式。如在图2C中所示，另一(第三)组标记可以根据第三输入模式被显示。具体而言，第一标记215可以包括静音/取消静音符号、第二标记216可以包括音量下降符号、并且第三标记217可以包括音量上升符号。在与标记215-217相关联的每个区域上的触摸可以被解释为执行对应功能的命令(例如，静音/取消静音、降低音量、增加音量)。
在图2C中绘出的第三输入模式还包括第四标记218，其可以包括带刻度指示器符号。第四标记218可以被显示在配置为接收触摸手势输入的对应区域219内。例如，在区域219内向左或右的滑动触摸会导致对应的音量调整，依赖于滑动触摸的方向，音量或者上升或下降。因此，自适应输入行200可以用来提供可变水平的控制，其对应于手势或其它触摸输入的移动量或相对于该移动量进行缩放。
图2D绘出了包括与应用软件功能和/或用户界面相关联的一组标记221、222、223的另一示例性输入模式。在本例子中，图2D的输入模式与当前可在设备上被执行的电子邮件应用软件程序相关联。标记222可以包括具有指示未读电子邮件数量的数字的信封。在区域227上对应于标记222的用户选择可以被解释为对读取新的或最近电子邮件消息的请求。相应地，响应于区域227上的触摸选择，设备可以显示具有新的或最近电子邮件消息的用户界面。标记223可以包括表示打开新电子邮件的命令的一张纸和铅笔。相应地，在区域228上对应于标记223的用户选择会导致新电子邮件被打开并且显示在设备的主显示器上(图1的130)。图2D的例子还包括标记221，其可以指示与自适应输入行200的当前输入模式相关联的应用软件的类型 (“电子邮件”)。
在图2D的输入模式的一些实现中，一些区域可以是活动的或触摸敏感的，并且其它区域可以是不活动的。例如，区域227和228可以根据以上提供的描述是活动的或触摸敏感的。即，在区域227或区域228中任一个上的触摸会导致命令或功能被运行或执行。作为对照，区域226可以在当前输入模式下是不活动的。即，在区域221上的触摸不会导致命令或功能被运行或执行。因为输入模式的区域被可编程地定义，因此自适应输入行的几乎任何部分都可以根据输入模式被选择性地指定为活动的或不活动的。
图2E绘出了可以利用自适应输入行200实现的另一个示例输入模式。该示例输入模式可以包括标记232的显示，标记232可以是动画的或者可以根据对象234(例如，手指)跨自适应输入行200的移动进行修改。具体而言，自适应输入行200包括具有可根据对象234的触摸的移动沿着自适应输入行200的长度被平移的滑块节点233的滑块。本该例子中，跨自适应输入行200的滑动手势导致具有跟随或跟踪对象234移动的滑块节点233的动画标记232。
图2E提供了其中在区域231之上的手势输入可以被提供给自适应输入行200以提供可变或缩放操作的另一个例子。图2E的滑块类型的标记232可以用来控制可缩放或可变的操作，诸如跨档或用户界面的水平滚动。在这种情况下，滚动的量可以对应于对象234的移动的量。
图2F绘出了利用自适应输入行200的另一个示例输入模式。该示例输入模式可以包括被制成动画以提示或引导用户的标记235。在这个例子中，标记235是被制成动画沿着从左到右跨自适应输入行200的路径236运动的月牙。动画月牙235可以提示用户或将用户引导到区域237，其可以是自适应输入行200上触摸敏感的或激活的区域。
图2G-2J绘出了可以提供给自适应输入行的各种示例类型的触摸输入。一般情况下，触摸输入可以包括一种或多种类型的触摸交互， 包括例如，触摸、有力触摸、手势或其任意组合。
如在图2G中所示，自适应输入行200可以被配置为接收和检测由置于与自适应输入行200接触的对象240(例如，手指)提供的触摸的力。如在下面相对于图3、4A-4F、5A-5B和6A-6C更详细描述的，自适应输入行200可以包括被配置为检测施加到自适应输入行200的力的量的力传感器。在一些实施例中，自适应输入行200的力传感器可以用来检测施加的力是否超过阈值，以便区分轻触摸和有力触摸。在许多实施例中，力传感器的输出是非二进制的并且对应于施加的力的量或程度。因此，可以使用多于一个阈值来定义输入力的多个水平。此外，力传感器可以用来产生对应于施加到自适应输入行200的力的量的连续变化的信号，其可以用来控制可变的或可缩放的功能或操作。
在一些实施例中，视觉响应241由自适应输入行200响应于由对象240施加的触摸或力产生。在一些情况下，视觉响应241可以包括动画或其它视觉效果。例如，响应于对象240的触摸，视觉响应241可以包括波纹或波浪动画。在一些实现中，视觉响应241可以包括指示触摸的力已超过阈值的动画(例如，波浪或波纹)。具有超过阈值的力的触摸可以用来调用沿自适应输入行200的备选或次级功能。附加地或备选地，触摸的力可以用来提供对功能或操作的可变或可缩放的输入。例如，滚动的量或选择的尺寸可以部分地通过调节施加到自适应输入行200的力的量进行控制。
附加地或备选地，自适应输入行200可以被配置为响应于触摸或施加的力产生触觉响应。例如，自适应输入行200可以包括或可操作地耦合到被配置为在自适应输入行200的一部分上产生局部触觉输出的振动电机或其它触觉设备。局部触觉输出可以包括对自适应输入行200的表面上的触摸的可察觉到的脉冲或振动响应。对于除自适应输入行200之外的设备的表面，局部触觉输出可以被减弱或抑制。
图2H绘出了可以被自适应输入行200接收的多触摸输入的例子。在图2H的例子中，第一对象251(例如，第一手指)可以用来施加 有力触摸，而第二对象252(例如，第二手指)可以用来触摸和/或执行手势。在图2H中绘出的配置可以用来执行多种类型的触摸输入中的一种。例如，第一对象251的有力触摸可以用来调用次级命令，诸如文档滚动命令。在维持有力触摸的同时，如由视觉响应253所指示的，可以利用第二对象252执行手势，其可以用作对滚动命令的可变输入。例如，由第二对象252提供的跨行的移动的量可以对应于被执行的滚动的量。
图2I绘出了可由自适应输入行200接收的多触摸输入的另一个例子。如在图2I中所示，第一对象261(例如，第一手指)和第二对象262(例如，第二手指)可以执行协调移动或手势来调用命令或功能。在该例子中，第一对象261和第二对象262可以在相反的方向上远离彼此移动。该多点触摸手势可以调用对利用设备的主显示器显示的对象或图像的放大或扩大命令。类似地，第一对象261和第二对象262可以在相反的方向上朝彼此移动来调用缩小或减小命令。
图2J绘出了可以由自适应输入行200接收的二维手势的例子。一般而言，由于触摸敏感表面的长而窄形状，自适应输入行200可能非常适于检测单维(例如，长度方向上)的触摸位置信息。但是，如在图2J中所示，自适应输入行200也可以被配置为检测少量的横向移动。在图2J的例子中，自适应输入行200可以被配置为当对象271(例如，手指)沿路径272移动时确定它的横向(或宽度方向上)的位置。在一些实施例中，自适应输入行200可以被配置为检测波状的或弯曲的手势路径272。附加地或备选地，自适应输入行200可以被配置为检测横向于自适应输入行200的长度执行的垂直或宽度方向上的手势。
确定横向位置的能力可以不限于手势输入。例如，在一些实施例中，多于一个可编程限定区域可以沿着自适应输入行200的宽度来限定。相应地，通过区分在自适应输入行200的上部区域上的触摸和在其下部区域上的触摸，可选择区域的数量可以被增加。
图2A-2J中的例子是作为例子提供并且本质上不是要进行限制。 此外，图2A-2F中的例子中的任何一个的显示特征可以与图2G-2J中的示例触摸输入例子中的任何一个进行组合。类似地，图2A-2J中的任何一个例子的一个或多个特征可以与图2A-2J中的另一个例子的一个或多个特征进行组合来实现没有在单个图中明确描述的功能或输入模式。
以上相对于图2A-2J描述的灵活的和可配置的功能部分地依赖于跨自适应输入行可编程地限定各种触摸敏感区域的能力。可编程地限定触觉敏感区域可以利用与自适应输入行集成的一个或多个传感器来启用。传感器可以包括触摸传感器和力传感器中的一个或两者。
图3绘出了具有放置在盖子302下方的触摸传感器层306(或触摸层306)和力传感器层308(或力层308)两者的自适应输入行300的简化分解图。如在图3的简化实施例中示出的，触摸层306可以放置在显示器304和盖子302之间。力层308可以放置在与触摸层306相对的显示器304的一侧。但是，各个层的相对位置可以依赖于实施例而变化。
在图3的简化分解图中，各个层被绘为具有大致相同的长度。但是，在一些实施例中，各个层的长度可以在叠层内不同。例如，盖子302和触摸层306可以比显示器304和力层308更长。在一些情况下，盖子302和触摸层306可以被延伸以限定没有被显示器304照明的触摸敏感区域。
如在图3中所示，触摸传感器层306包括被配置为检测盖子302上手指或对象的位置的感测节点316阵列。感测节点316阵列可以根据多个不同的触摸感测方案操作。在一些实现中，触摸层306可以根据互电容感测方案操作。根据该方案，触摸层306可以包括两层交叉透明迹线，其被配置为通过监测在交叉迹线对之间电容或电荷耦合的变化来检测触摸的位置。在另一种实现中，触摸层306可以根据自电容性感测方案操作。根据该方案，触摸层306可以包括被配置为通过监测由每个电极产生的小场的自电容的变化来检测触摸的位置的电容性电极或衬垫阵列。在其它实现中，也可以使用电阻、电感或其它感 测方案。
一般而言，触摸层306的感测节点316的密度或尺寸比可被调整尺寸以接收单个手指的触摸的典型可编程限定区域310的尺寸大。在一些情况下，一组多个感测节点316用来逻辑上限定可编程限定区域310。因此，在一些实施例中，多个感测节点316可以用来检测单个手指的位置。
感测节点316可以通过沉积或以其它方式将透明导电材料固定到基板材料来形成。潜在的基板材料包括，例如，玻璃或类似透明聚合物的聚对苯二甲酸乙酯(PET)或环烯烃聚合物(COP)。示例透明导电材料包括聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)、氧化铟锡(ITO)、碳纳米管、石墨烯、压阻半导体材料、压阻金属材料、银纳米线、其它金属纳米线，等等。透明导体可以作为膜来应用，或者可以利用印刷、溅射或其它沉积技术被构图到基板的表面上的阵列中。
在一些实施例中，触摸层306直接在盖子302上形成。在形成触摸层306之前，盖子302可以利用离子交换或其它强化处理过程进行强化。触摸层306可以利用例如用于在基板上形成多个导电层的立体光刻过程或其它类似的技术直接形成到盖子302上。强化和传感层形成过程可以在比盖子302的最终形状大的一片材料上执行。因此，在一些情况下，在形成触摸层306之后，可以从该片较大的材料切割下盖子302的最终形状。盖子302然后可以是边缘接地并且以其它方式准备与自适应输入行300的其它部件一起组装。
如在图3中所示，自适应输入行300也可以包括，在这种情况下，放置在显示器304下方的力层308。力层308可以包括可用来估计由盖子302上的一个或多个触摸施加的力的大小的力节点318阵列。类似于触摸层306，力层308可以包括可根据各种力感测原理操作的力感测结构或力节点318阵列。
在一些实施例中，力节点318由应变敏感材料形成，诸如压阻、压电或具有响应于应力、应变和/或偏转的变化的电属性的类似材料。示例应变敏感材料包括碳纳米管材料、基于石墨烯的材料、压阻半导 体、压阻金属、金属纳米线材料，等等。每个力节点318可以由电耦合到感测电路***的应变敏感材料的各个块形成。备选地，每个力节点318可以由放置在一片应变敏感片的相对侧或端部上的电极对形成。
在一些实施例中，力节点318由包括被顺应性或可压缩层分开的至少两个电容板的电容性力敏感结构形成。触摸的力会导致可压缩层的部分压缩或偏转，并且会导致两个电容板移动更接近彼此，这可以利用可操作地耦合到每个力节点318的感测电路***作为电容的变化来测量。对应于可压缩层的压缩或偏转的量的电容的变化可以与所估计(施加)的力相关。
备选地，力节点318可以根据光学或电阻感测原理进行操作，例如，施加的力会导致顺应性或可压缩层的压缩，这可以利用光学传感器来检测。在一些实施例中，可压缩层的压缩会导致两个或更多个层之间的接触，这可以通过测量层之间的连续性或电阻来检测。
力节点318的布置和密度可以依赖于实现而不同。例如，如果没有必要解析对自适应输入行300上的多触摸中每个的力，则力层308可以包括单个力节点318。但是，为了估计在盖子302上的多触摸中每个的力的大小，多个力节点318可以被使用。力节点318的密度和尺寸将依赖于期望的力感测分辨率。附加地或备选地，力层308可以用来确定施加到自适应输入行300的位置和力两者。在这种情况下，力节点318的大小和放置可以依赖于用来确定触摸的位置的机械原理。可以用来检测位置以及力的示例力层实施例在下面相对于图5A-5B进行更详细的描述。
在一些实施例中，触摸层306和力层308可以在单个、共享的层上形成。例如感测节点316和力节点318可以彼此穿插。合并的触摸和力层可以放置在显示器304和盖子302之间，或者，备选地，可以放置在显示器304下面与盖子302相对的一侧。
在一些实施例中，一个或多个附加层可以被结合到自适应输入行300中。例如，附加层可以包括具有用于在盖子302的表面上产生局部触觉响应的一个或多个机构的触觉层。在一些情况下，触觉层可以 包括压电换能器或其它机构，其被配置为产生对盖子302表面上手指的触摸的可感觉到的振动或冲击。在一些实施例中，触觉层可以包括被配置为响应于电刺激或信号使盖子302移位的一条或多条压电材料。
如以上相对于图1所描述的，自适应输入行可以与设备的外壳中的开口集成或者放置在其中。图4A-4F绘出了跨图1的部分A-A取得的横截面图并且示出了用于自适应输入行400的各种示例部件叠层。虽然各种部件被绘为位于特定位置中，但是一些部件的相对放置可以依赖于实施例而不同。此外，包括中间基板、粘合剂层和各种其它层的一些部件为清楚起见已从图4A-4F中省略。一般而言，图4A-4F的自适应输入行例子可以用来执行以上相对于图2A-2J描述的输入或显示特征中的一个或多个。
图4A和4B分别绘出了在未偏转和偏转状态下的示例自适应输入行400。自适应输入行400可以通过例如盖子402的表面上的一个或多个触摸的力(F)被偏转。在这个实施例中，力(F)导致力感测层408的部分压缩或偏转。如在下面更详细描述的，力感测层408可以由单个力感测部件或遍布力感测层408放置的力感测部件或节点的阵列形成。
由于自适应输入行400的偏转导致的各种部件的移动在图4A和4B之间被放大，以更好地说明各种原理。但是，在实际的实现中，移动或偏转的量会明显比在图4A和4B的例子中绘出的小。在一些情况下，自适应输入行400的实际移动或偏转对人类触摸而言是感觉不到的或几乎感觉不到。此外，没有必要为了致动自适应输入行400的一个或多个区域偏转自适应输入行400。特别地，自适应输入行400包括放置在盖子402下面的触摸层406，其可以包括被配置为检测盖子402的表面上的光或附近触摸的触摸节点阵列。因此，图4A的非偏转状态也可以表示未致动状态或致动状态，这是由于为了识别自适应输入行400的盖子402上的触摸，偏转自适应输入行400是不必要的。
如在图4A和4B中所示，自适应输入行400被放置在外壳410 内限定的开口412中。在本实施例中，开口412是在外壳410的顶表面中形成的凹槽或袋状物。相应地，即使当自适应输入行400未被安装或放置在开口412内时，开口412(除了通道414之外)也不暴露设备的内部部件。这对于密封设备以防碎屑或污染物或液体进入是有利的。开口412可以至少部分地由支撑结构418来限定，支撑结构418可以与外壳410一体地形成，或者，备选地，可以由单独的部件形成。
自适应输入行400包括具有形成设备的外表面的一部分的触摸敏感表面的盖子402。盖子402可以由耐用的透明材料形成，包括各种类型的陶瓷，诸如玻璃、氧化铝、蓝宝石、氧化锆，等等。盖子402也可以由聚合物材料形成，诸如聚碳酸酯、聚乙烯、丙烯酸树脂、聚苯乙烯，等等。盖子402的上或外表面可以与外壳412的上或外表面大致对齐。在该例子中，小间隙416在外壳410的开口412和盖子402的边缘之间形成。间隙416允许盖子402和外壳410之间少量的相对移动。间隙416也可以形成部件之间的结构浮雕，并且减少或消除施加到外壳410的力对自适应输入行400的力感测层408的影响。
如在图4A和4B中所示，显示器404可以放置在盖子402下面。显示器404可以是配置为显示可编程图像和图形显示的像素化显示器。在一些实施例中，显示器404可以具有0.4毫米或更小的像素间距(spacing)或节距(pitch)。显示器404也可以具有30Hz或更高的刷新速率。在该例子中，显示器404包括由两层形成的有机发光二极管(OLED)显示器：封装层404a和磷光有机层404b。显示器404也可以包括各种其它类型的显示元件中的一个，该显示元件包括，例如，液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)显示器、电致发光(EL)显示器、电泳墨水显示器，等等。
如在图4A和4B中所示，显示器404和盖子402几乎全等。特别地，除了触摸敏感区域401之外，显示器404的区域与盖子402的区域重叠。因此，盖子402的几乎整个区域(除了区域401之外)可以被显示器404照明。在这个例子中，盖子402包括位于自适应输入 行400的端部处的非显示、触摸敏感区域401。如名字所暗示的，触摸敏感区域401可以被配置为检测触摸和/或触摸的力，但是不被显示器404照明。触摸敏感区域401可以对应于图2A-2B的触摸敏感区域210。在一些实施例中，触摸敏感区域401未被照明。备选地，触摸敏感区域401可以被发光二极管(LED)或放置在盖子402下方的其它发光元件照明。发光元件可以与，例如，放置在触摸敏感区域401下方的电路***422集成。
触摸层406也可以放置在盖子402下面。在一些实施例中，触摸层406放置在置于盖子402和显示器404之间的层上。如以上相对于图3所描述的，触摸层406可以包括被配置为检测盖子402的表面上的触摸的位置的电容性节点阵列或网格。一般而言，电容性节点的尺寸小于典型可编程限定区域，使得多个电容性节点可以被包括在单个可编程限定区域内。
如在图4A和4B中所示，自适应输入行400也包括可用来估计施加到盖子402的力(F)的量的力层408。力层408可以根据包括压电、压阻、电容等的一个或多个力感测原理进行操作。力层408可以形成为单个力感测结构或者可以包括多个力感测结构的阵列或图案。虽然力层408在图4A和4B中被绘为通用方框，但是力层408可以不覆盖显示器404下面的整个区域。备选的示例力层在下面相对于图5A-5B和6A-6C进行描述。
图4A和4B的例子中，显示器404、触摸层406和力层408可操作地耦合到电路***422。为了减少信号衰减，电路***422可以位于在外壳410中形成的开口412中。电路***422可以，例如，放置在非显示、触摸敏感区域401下面。电路***422可以包括信号调节电路***、模数转换电路***和/或其它信号处理电路***。在一些实施例中，电路***422也可以包括用来控制显示器404、触摸层406和力层408中的一个或多个的一个或多个微处理器。
电路***422可以经由柔性管道426耦合到放置在外壳410内的其它电子部件。柔性管道426可以用来可操作地将电路***422与内 部设备部件耦合，包括，例如，一个或多个处理单元和计算机存储器。内部设备部件的更完整描述在下面相对于图8提供。
在这个例子中，柔性导管426通过通道414进入外壳410的内部容积。通道414可以形成为支撑结构418中的孔或槽。为了防止液体或其它潜在污染物的进入，垫圈或密封件428可以布置在柔性导管426和通道414之间。密封件428可以由软顺应性材料形成，诸如硅树脂或其它类型的弹性体。在一些实施例中，密封件428可以被直接超模制(over-mold)在柔性导管426上。备选地，密封件428可以形成为单独的部件，并且在它被***到通道414中之前滑入到柔性导管426中。
备选地，电路***422可以形成在柔性导管426上或附连到柔性导管426。因此，在一些情况下，电路***422可以穿过通道414，并且甚至可以放置在外壳410的内部容积内。在一些实施例中，电路***422可以放置被分区或以其它方式与开口412分开的单独开口内。
自适应输入行400可以包括减少潜在地暴露于湿气、液体或其它污染物的其它特征或部件。例如，自适应输入行400可以包括围绕显示器404的边缘形成的灌封层(pottinglayer)424。在一些实施例中，灌封层424也可以覆盖力层408和/或触摸层406的一些或全部。在一些实施例中，灌封层424由具有不同材料和/或覆盖自适应输入行400的不同区域的两层或更多层形成。灌封层424可以由环氧树脂或其它类似的化合物形成。灌封层424可以与诸如玻璃纤维的其它材料一起被嵌入，以提高灌封层424的强度和性能。灌封层424也可以被特别配制，以对湿气或其它潜在污染物较不敏感。
在一些实施例中，开口412的一些或全部可以利用灌封或封装材料进行填充。例如，围绕电路***422的开口412的区域可以利用灌封或封装材料进行填充。通过封装或灌封围绕电路***422的区域，电子设备可以防止湿气，同时也密封通道414并且防止湿气或液体进入外壳410的内部容积。
图4C和4D绘出了具有悬臂盖子452的自适应输入行450的备 选实施例。在这种配置中，盖子452的一个或多个边缘或侧面被附连到外壳460或与外壳460整体形成。例如，盖子452可以由附连到外壳460并且配置为以悬臂方式悬垂在外壳460中的开口462之上的一片玻璃形成。显示器454可以放置在盖子452下面和力层458上方。间隙468可以在盖子452和开口462的边缘之间形成，从而允许盖子452稍微弯曲或移位。
如在图4D中所示，由于例如在盖子452上的有力触摸导致的力(F)会引起盖子452偏转，类似于悬臂梁。类似于前面的例子，力层458(或其它顺应性层)可以响应于力(F)稍微偏转。绘出的偏转被放大，以更好地说明该实施例的原理。在一些实现中，偏转可以小得多并且盖子452的移动对人类触摸会是感觉不到的或几乎感觉不到。
除了悬臂盖子452之外，自适应输入行450的其它部件可以如以上相对于图4A和4B所描述的。多余的描述为了清楚起已被省略。
图4E和4F绘出了用于放置可操作地耦合到自适应输入行的元件的电路***的备选配置。图4E和4F的例子可以与本文所述的自适应输入行实施例中的任何一个进行组合，并且不限于在图4E和4F中绘出的特定配置或叠层。
图4E绘出了具有放置在腔体474内的电路***472的示例自适应输入行470。如在图4E中所示，腔体474被与外壳477整体形成的延伸体476覆盖。因此，电路***472被放置在外壳477的延伸体476下面，而不是盖子的下方，如在图4A-4D的例子中绘出的。在图4E的配置中，盖子478可以是与显示器475几乎相同的尺寸，并且因此，显示器475可以用来对几乎整个盖子478提供图形输出。
如在图4E中所示，电路***472可以通过柔性导管426耦合到一个或多个单独的部件。类似于之前的例子，柔性导管426可以通过通道414进入外壳477的内部容积。为了防止液体或其它潜在污染物的进入，垫圈或密封件428可以布置在柔性导管426和通道414之间。
图4F绘出了具有放置在外壳487的内部容积或区域484内的电 路***482的示例自适应输入行480。在图4F的配置中，盖子488可以与显示器485是几乎相同的尺寸，并且因此，显示器485可以用来对几乎整个盖子488提供图形输出。另一个潜在的优点是外壳477可以被形成为更紧密地适配自适应输入行480的外部维度。如在图4F中所示，电路***472可以通过柔性导管486耦合到叠层的元件。柔性导管486可以通过通道414进入外壳487的内部容积。为了防止液体或其它潜在污染物的进入，垫圈或密封件428可以布置在柔性导管486和通道414之间。
图5A和5B绘出了具有可用来估计触摸的力的备选力层的自适应输入行。图5A和5B的示例力层也可以用来在使用或不使用单独的触摸传感层的情况下估计触摸的位置。类似于以上相对于图4A-4F描述的例子，在图5A和5B中绘出的实施例可以安装或放置在外壳的开口中。
图5A绘出了具有放置在显示器504之上的盖子502的示例自适应输入行500，类似于以上相对于图4A-4B描述的例子，其可以包括OLED显示器。力层508放置在显示器504下面与盖子502相对的一侧上。力层508可以由结构505支撑，结构505可以与设备外壳集成，或者可以由单独的部件形成。
在图5A的例子中，力层508包括电容性类型力感测结构510。具体而言，力层508包括布置在靠近自适应输入行500的相对端之处的两个力感测结构510或节点。每个力感测结构510包括通过可压缩层515与下部电容板或电极512分开的上部电容板或电极511。当力施加到盖子502时，可压缩层515中的一个或两者会压缩或偏转，这导致上部电极511移动更靠近下部电极512。偏转的量可以通过监测或测量电极511、512之间的电容变化来测量。偏转的估计量可以与估计的力相关，这可以用来估计在盖子502上的触摸的力。相应地，力层508可以用来计算或估计自适应输入行500上施加的力的大小。
附加地或备选地，力层508可以用来估计触摸沿自适应输入行500的长度的位置。例如，相对位移可以在放置在自适应输入行500 的相对端上的力感测结构510之间进行测量或计算。通过比较这两个力感测结构510之间的相对位移，施加的力或触摸的近似位置可以被确定。例如，如果每个力敏感结构510的位移大致相同，则触摸的位置可以被估计为靠近自适应输入行500的中心(假设力敏感结构510被均匀地间隔开并且具有几乎相同的可压缩性)。但是，如果力敏感结构510左侧的位移比力敏感结构510右侧的位移大，则触摸的位置可以被估计为朝着自适应输入行500的左端。
利用力层508提供的位置信息可以被独自使用或与由单独的触摸层提供的信息结合使用，以确定在自适应输入行500上的一个或多个触摸的力和位置。当估计由盖子502上的两个或更多个触摸施加的力的量时，力层508会尤其有利。利用使用触摸层估计的位置信息，这两个力敏感结构的相对位移可以用来估计由两个或更多个触摸中每个施加的力的量。
图5B绘出了具有另一个示例力层558的自适应输入行550，其中示例力层558可以用来估计自适应输入行550上的力的大小和/或位置。类似于之前的例子，自适应输入行550包括放置在盖子552下方的显示器554。力层558放置在显示器554下面并且被结构555支撑。
在该实施例中，力层558包括力敏感结构或力节点560(本文称为节点)的线性阵列。节点560中的每一个可以由压阻、压电或配置为表现出响应于应变或偏转而电属性变化的其它应变敏感材料形成。备选地，节点560中的每一个可以由电容性电极叠层形成，类似于以上相对于图5A描述的例子。特别地，节点560中的每一个可以包括由配置为响应于盖子552上的触摸的力而压缩或偏转的可压缩材料分开的一对电容板或电极。
在图5B的例子中，节点560被布置在沿自适应输入行550的长度的一维阵列中。在一些实施例中，节点560的一维阵列被配置为检测自适应输入行550的局部偏转来估计力的大小和触摸的位置两者。例如，盖子552、显示器554以及叠层的任何其它层或基板可以是足够柔性的，以在局部区域上偏转或弯曲，这会导致比所有节点560少的节点根据局部区域被偏转。在这种情况下，结构555是基本上刚性的并且响应于触摸的力不显著偏转可能是有利的。在一些实施例中，节点560的子组经历放置在力层558上方的层的局部偏转或弯曲。在受影响的节点560的子组上，对于最靠近触摸的位置的那些节点560偏转可能是最大。利用受影响节点560的相对偏转或输出，可以估计触摸的位置，以及施加的力的大小。以类似的方式，节点560阵列可以用来测量自适应输入行550上多个触摸的位置和大小。
虽然图5B绘出了沿单个(长度)方向布置的节点560的阵列，但是其它实施例可以包括沿两个方向(例如，类似于在图3的力层308中绘出的，沿自适应输入行的长度和宽度两者)布置的节点阵列。二维节点配置可以用来确定触摸的二维位置。特别地，两维力节点阵列可以用来估计触摸的长度方向和宽度方向两者上的位置。
在一些实施例中，力层也可以用作密封件或屏障，以防止或减少湿气、液体或其它异物的进入。图6A-6C绘出了具有力层的自适应输入行的示例配置，其中力层被配置为既估计施加的力又围绕自适应输入行的一部分形成垫圈或密封件。包括触摸层和其它部件的各种部件为了清楚起见和减少冗余从图6A-6C的简化图中被省略。但是，相对于其它实施例明确描述的各种部件和功能，包括触摸感测和触摸层的使用，可以与图6A-6C的特征相结合。
如在图6A中所示，自适应输入行600包括放置在显示器604和盖子602下方的力层608。在该实施例中，力层608由一组电容性力感测结构610形成。每个力感测结构610可以包括由可压缩层615分开的一对电容板或电极611，612。力感测结构610可以根据与以上相对于图3和5A描述的例子相一致的电容性力感测方案进行操作。
在本实施例中，力感测结构610也可以围绕自适应输入行600的一部分形成垫圈或密封件。例如，力感测结构610可以利用粘合剂或被配置为形成防液体屏障的其它密封剂相对于相邻层(在这种情况下，显示器604和支撑结构630)被结合或以其它方式被固定。例如，该 组力感测结构610可以被结合到单层压敏粘合剂(PSA)，其在该组力感测结构610的至少那一侧上形成防液体屏障。在一些实施例中，粘合剂接合也可以包括便于与粘合剂层结合的中间基板或层。该组力感测结构610可以类似地在两侧上被结合/附着，以形成基本上防液体的屏障。
此外，可压缩层615也可以被配置为减少污染的风险。例如，可压缩层615可以由充当液体和污染物屏障以及为力层608的操作提供期望的可压缩性的材料形成。在一些情况下，可压缩层615可以由弹性体材料形成，诸如硅树脂、氟橡胶(Viton)、丁腈橡胶(Buna-N)、乙烯丙烯或其它类似材料。可压缩层615也可以由固体材料、闭孔泡沫或其它防液体形式的材料形成。可压缩层615可以结合或以其它方式附连到该对电极611、612，以形成基本上防液体的密封件或屏障。
如在图6A中所示，力感测结构610环绕位于显示器604下方和支撑结构630上方的自适应输入行600的一部分。力感测结构610的布局或位置可以类似于如在图6C中所示(它是图6B中力感测结构660的横截面图)。特别地，每个力感测结构610可以形成用作密封自适应输入行600的内部容积或内部部分的屏障的壁的一部分或段。
图6B绘出了具有放置在盖子652下面的显示器654的自适应输入行650。自适应输入行650也包括力层(图6C的658)，其实际上围绕由显示器654占据的区域。在这个例子中，自适应输入行650围绕显示器654的周边形成。力层(图6C的658)包括放置在盖子652和支撑结构670之间的一组力感测结构660。通过由围绕显示器654的周边放置的一系列力感测结构660或力感测结构660的阵列形成力层658，力层658可以形成用于自适应输入行650的内部容积或部分的保护性屏障或密封件。
类似于之前的例子，力感测结构660包括由可压缩层665分开的一对电容板或电极661、662。类似于以上相对于图6A描述的例子，力感测结构660可以被配置为形成垫圈或密封件，以防止湿气、液体 或其它潜在污染物的进入。在图6B的例子中，力感测结构660合作来形成围绕整个显示器654的密封件或垫圈。在一些情况下，这种配置减少或消除了灌封或封装显示器654的边缘的需要。
图6C绘出了图6B的力层658沿着截面B-B的横截面图。在图6C的简化图示中，显示器658和其它内部部件为了清楚起见已被省略。在图6C的例子中，力层658包括多个力感测结构，它们一起形成围绕自适应输入行650的内部容积680的分段屏障。每个力感测结构660或段之间的小间隙682可以利用密封剂或类似的材料填充，以防止湿气、液体或其它潜在污染物的进入。在一些实施例中，小间隙682利用与形成力感测结构660的可压缩层665相同的材料填充。
在图6C的配置中，力感测结构660或段可以被配置为响应于盖子652上的触摸的力产生不同的或独立的力感测输出。在一些实施例中，力感测结构660的相对输出可以用来估计触摸的位置或触摸的潜在位置的区域。例如，如果朝着分段结构右端的一个或多个力感测结构660经历比左端上的力感测结构660大的偏转，则触摸的位置可以被估计为在位于朝着自适应输入行650的右端的区域中。在一些实施例中，力感测结构660可以用来提供二维触摸或力位置信息。
图7和8绘出了可以包括自适应输入行的备选电子设备。特别地，图7绘出了包括自适应输入行710的键盘设备700。类似于本文所述的其它实施例，自适应输入行710被放置在外壳702中的开口内。自适应输入行710可以具有与外壳702的颜色和/或光洁度匹配的颜色和/或光洁度。例如，自适应输入行710可以被绘制或以其它方式被处理，以与铝或塑料外壳702的颜色和外观匹配。
如在图7中所示，自适应输入行710也定位成与一组按键720相邻。在一些实施例中，自适应输入行710可以定位成与该组按键720的数字行相邻。自适应输入行710的位置可以类似于传统键盘布局的传统功能行的位置。
图8绘出了具有键盘850和显示器840的示例台式计算设备800。显示器840可以用作设备的主显示器，类似于以上相对于图1描述的 主显示器。包括一个或多个处理单元和计算机存储器的计算电子器件可以位于键盘设备850、显示器840和/或未绘出的单独的封闭外壳或塔中。如在图8中所示，设备800包括位于键盘设备850的外壳中的自适应输入行810。自适应输入行810的布置和操作可以根据本文提供的各种例子。
图9绘出了具有自适应输入行的示例设备的示意性表示。在图9中绘出的示意性表示可以对应于上述在图1、7和8中绘出的便携式电子设备的部件。但是，图9也可以更一般地表示包括自适应输入行或类似设备的其它类型的设备。
如在图9中所示，设备900包括可操作地连接到计算机存储器904和计算机可读介质906的处理单元902。处理单元902可以经由电子总线或桥可操作地连接到存储器904和计算机可读介质906部件。处理单元902可以包括被配置为响应于计算机可读指令执行操作的一个或多个计算机处理器或微控制器。处理单元902可以包括设备的中央处理单元(CPU)。附加地或备选地，处理单元902可以在设备内包括其它处理器，包括专用集成芯片(ASIC)和其它微控制器设备。
存储器904可以包括各种类型的非临时性计算机可读存储介质，包括，例如，随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程存储器(例如，EPROM和EEPROM)、或闪存存储器。存储器904被配置为存储计算机可读指令、传感器值、以及其它持久性软件要素。计算机可读介质906也包括各种类型的非临时性计算机可读存储介质，包括，例如，硬盘驱动器存储设备、固态存储设备、便携式磁存储设备、或其它类似的设备。计算机可读介质906也可以被配置为存储计算机可读指令、传感器值、以及其它持久性软件要素。
在这个例子中，处理单元902可操作来读取存储在存储器904和/或计算机可读介质906上的计算机可读指令。计算机可读指令可以适应处理单元902来执行以上相对于图2A-2J描述的操作或功能。计算机可读指令可以被提供为计算机程序产品、软件应用，等等。
如在图9中所示，设备900还包括显示器908和输入设备909。 显示器908可以包括液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、发光二极管(LED)显示器，等等。如果显示器908是LCD，则显示器还可以包括可以被控制以提供可变水平的显示亮度的背光部件。如果显示器908是OLED或LED类型显示器，则显示器908的亮度可以通过修改提供给显示元件的电信号来控制。
输入设备909被配置为向设备900提供用户输入。输入设备909可以包括，例如，触摸屏、触摸按钮、键盘、键板、或其它触摸输入设备。设备900可以包括其它输入设备，包括，例如，电源按钮、音量按钮、主按钮、滚轮、以及相机按钮。
如在图9中所示，设备900还包括自适应输入行910。自适应输入行910可以可操作地耦合到处理单元902和存储器904，以便提供类似于输入设备909的用户输入。自适应输入行910还可以被配置为提供可由处理单元902或设备900的其它方面控制的可适配显示器。一般而言，自适应输入行910可以被配置为根据本文提供的各种例子进行操作。
出于解释的目的，前面的描述使用了特定的术语来提供对所述实施例的透彻理解。但是，对本领域技术人员来说将显然，具体细节不是为了实践所述实施例所必需的。因此，本文描述的具体实施例的前面描述是为了说明和描述的目的给出。它们不是针对穷举或者将实施例限制到所公开的精确形式。对本领域普通技术人员来说将显然，许多修改和变化鉴于以上教导是可能的。

Claims (20)

1.一种电子设备，其特征在于包括：
外壳；
至少部分地放置在所述外壳内的键盘；及
沿着所述键盘的一侧放置的自适应输入行，包括：
用于接收触摸的盖子；
放置在所述盖子下面并且配置为呈现一组可适配的标记的显示器；
配置为检测所述触摸的位置的触摸传感器；及
配置为检测所述触摸的力的大小的力传感器。
2.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：
所述外壳包括枢转地耦合到下部部分的上部部分；
主显示器放置在所述外壳的上部部分内；
所述键盘放置在所述外壳的下部部分内；
所述自适应输入行放置为与所述键盘的数字行相邻；及
跟踪板沿所述键盘的与所述自适应输入行相对的下侧放置。
3.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：
沿所述盖子的长度限定多个用户输入区域；
所述多个用户输入区域中的第一用户输入区域响应在第一输入模式下的触摸；及
所述第一用户输入区域不响应在第二输入模式下的触摸。
4.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：
所述力传感器放置在所述显示器下面；及
所述力传感器包括被可压缩层分开的一对电容性电极。
5.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于所述力传感器配置为提供密封件以防止湿气或液体进入到所述自适应输入行的内部容积中。
6.如权利要求4所述的电子设备，其特征在于：
所述一对电容性电极是布置在所述显示器的第一端处的第一对电容性电极；
所述自适应输入行还包括布置在所述显示器的第二端处的第二对电容性电极；
所述电子设备还包括可操作地耦合到所述第一对电容性电极和所述第二对电容性电极的传感器电路***；及
所述传感器电路***配置为基于所述第一对电容性电极和所述第二对电容性电极之间偏转的相对量，输出对应于所述盖子上的触摸的位置的信号。
7.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于：
所述力传感器放置在所述显示器下面；及
所述力传感器包括沿所述自适应输入行的长度布置的力敏感结构阵列。
8.如权利要求1所述的电子设备，其特征在于还包括：
放置在所述外壳内的处理单元；及
至少部分地放置在所述外壳内并且配置为显示由所述处理单元生成的图形用户界面的主显示器。
9.一种用户输入设备，其特征在于包括：
一组字母数字键；及
放置为与所述一组字母数字键邻近的自适应输入行，包括：
盖子；
放置在所述盖子下面的显示器；及
配置为检测所述盖子上的触摸的位置的传感器，其中：
所述显示器配置为当所述用户输入设备在第一输入模式下操作时，显示第一组标记；
当在所述第一输入模式时，来自所述传感器的输出被解释为第一组命令；
所述显示器被配置为当所述用户输入设备在第二输入模式下操作时，显示第二组标记；及
当在所述第二输入模式时，来自所述传感器的输出被解释为第二组命令。
10.如权利要求9所述的用户输入设备，其特征在于所述自适应输入行包括延伸超过被所述显示器照明的显示区域的触摸敏感区域。
11.如权利要求10所述的用户输入设备，其特征在于响应于所述触摸位于所述触摸敏感区域内，所述自适应输入行能操作来将所述显示从所述第一组标记改变为第三组标记。
12.如权利要求9所述的用户输入设备，其特征在于：
沿所述自适应输入行的长度限定一组可编程限定区域；及
所述第一组标记和所述第二组标记被显示在同一组可编程限定区域之上。
13.如权利要求9所述的用户输入设备，其特征在于所述第一组标记包括响应所述盖子上的触摸的动画标记。
14.如权利要求9所述的用户输入设备，其特征在于所述传感器被配置为区分：
其中所述触摸跨所述盖子的至少一部分被移动的触摸手势输入；
其中所述触摸施加超过阈值的力的有力触摸输入；或
其中多个触摸接触所述盖子的多触摸输入。
15.一种电子设备，其特征在于包括：
外壳；
放置在所述外壳的第一部分内的主显示器；
键盘，具有放置在所述外壳的第二部分内的一组按键；
放置在所述外壳的第二部分内并且沿着所述一组按键的一侧的自适应输入行，包括：
形成所述电子设备的外表面的一部分的盖子；
放置在所述盖子下面的显示器；及
配置为检测所述盖子上的可编程限定区域内的触摸的传感器。
16.如权利要求15所述的电子设备，其特征在于：
所述传感器包括由电容性节点阵列形成的电容性触摸传感器；及所述可编程限定区域包括能被多个电容性节点检测的触摸敏感区域。
17.如权利要求15所述的电子设备，其特征在于所述传感器包括配置为检测沿所述盖子的长度的触摸的位置和所述触摸的力的两个或更多个力敏感结构。
18.如权利要求15所述的电子设备，其特征在于：
所述传感器包括围绕所述显示器的周边布置的力敏感结构；并且所述力敏感结构包括：
上部电容性电极；
下部电容性电极；及
放置在所述上部电容性电极和所述下部电容性电极之间的可压缩层。
19.如权利要求18所述的电子设备，其特征在于所述力敏感结构形成围绕所述显示器的保护性密封件。
20.如权利要求15所述的电子设备，其特征在于：
所述电子设备还包括可操作地耦合到所述显示器和所述传感器的柔性导管；
所述柔性导管穿过所述外壳中的第三开口，所述第三开口位于靠近所述自适应输入行的端部之处；及
所述电子设备还包括围绕所述柔性导管放置以在所述柔性导管和所述第三开口之间形成密封件的垫圈。
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