專利名稱：用戶界面系統(tǒng)的制作方法
用戶界面系統(tǒng)相關(guān)申請的交叉引用本申請要求于2009年12月21日提交的美國臨時(shí)申請第61/288，824號的權(quán)益，通過引用并入該臨時(shí)申請的全部內(nèi)容。本申請是于2009年7月3日提交的并且名稱為“User Interface System andMethod (用戶界面系統(tǒng)和方法)”的在先申請第12/497，622號的部分繼續(xù)申請，通過引用并入該在先申請的全部內(nèi)容。 附圖簡述圖Ia和圖Ib分別是優(yōu)選實(shí)施方式的用戶界面系統(tǒng)的俯視圖和對依據(jù)優(yōu)選實(shí)施方式的按鈕陣列的操作進(jìn)行說明的橫截面視圖。圖2a、圖2b和圖2c分別是優(yōu)選實(shí)施方式的縮回模式、膨脹模式和用戶輸入模式的橫截面視圖。圖3是優(yōu)選實(shí)施方式的板狀物、流體容器、傳感器、處理器和顯示器的橫截面視圖。圖4a、圖4b和圖4c分別是根據(jù)側(cè)視圖和俯視圖的被分成層部分和具有流體出ロ的基底部分的第一種變型的板狀物以及被分成層部分和具有流體出ロ的基底部分的第二種變型的板狀物的橫截面視圖。圖5a和圖5b是板狀物、流體容器、傳感器和改變凹腔中的現(xiàn)有流體的移位裝置(displacement device)的橫截面視圖，其中凹腔分別處于縮回的容量設(shè)置和膨脹的容量設(shè)置。圖6是將額外的流體移位到凹腔中的第一種實(shí)施例的板狀物、流體容器、傳感器和移位裝置的示意圖。圖7是將額外的流體移置到凹腔中的第二種實(shí)施例的板狀物、流體容器、傳感器和移位裝置的示意圖。圖8a和圖8b是將額外的流體移位到凹腔中和移出凹腔的第三種實(shí)施例的板狀物、流體容器、傳感器和移位裝置的示意圖，其中凹腔分別處于縮回的容量設(shè)置和膨脹的容
量設(shè)置。圖9、

圖10、圖11和圖12分別是按鈕變形、滑動器變形、滑動器環(huán)變形、導(dǎo)向裝置變形和指示桿(pointing stick)變形的俯視圖和側(cè)視圖。圖13是電阻式觸摸層的示意表示。圖14a、圖14b和圖14c是第一種優(yōu)選實(shí)施方式的變型的不意表不。圖15a和圖15b是第二種優(yōu)選實(shí)施方式的變型的不意表不。圖16a和圖16b是具有流體出口層的第二種優(yōu)選實(shí)施方式的變型的不意表不。圖17a和圖17b是第三種優(yōu)選實(shí)施方式的變型的示意表示。圖18a_18c是第四種優(yōu)選實(shí)施方式的變型的不意表不。優(yōu)選實(shí)施方式的描述以下對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的描述并非意在將本發(fā)明限制于這些優(yōu)選實(shí)施方式，而是為了使任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制造并使用本發(fā)明。
如圖I和圖2所示，優(yōu)選實(shí)施方式的用戶界面系統(tǒng)100包括板狀物102，板狀物102限定表面115和流體容器127 ;包含在流體容器127內(nèi)的一定體積的流體112 ;移位裝置130，移位裝置130改變流體112的體積以使流體容器127的至少一部分膨脹(因而使表面115的特定區(qū)113向外變形)；以及傳感器140，傳感器140接收由用戶提供的使表面115向內(nèi)變形的輸入。如圖3所示，用戶界面系統(tǒng)還可以包括處理器160，處理器160起到檢測用戶輸入和/或評估由電阻式傳感器140接收的用戶輸入的作用。處理器160優(yōu)選地連接至傳感器140，以接收來自電阻式傳感器140的信號。處理器160還可以連接至移位裝置130，以將信號發(fā)送至移位裝置130。用戶界面系統(tǒng)100還可以包括顯示器150，顯示器150連接至板狀物102并且適合于將圖像輸出至用戶。在該變型中，處理器160還可以連接至顯示器150以控制顯示器150。傳感器140還可以定位于板狀物102和顯示器150之間，并且可以選擇性地包括位于用戶界面系統(tǒng)100內(nèi)的不同位置中的多個(gè)傳感器部件。然而，可以使用系統(tǒng)100的部件的任何其他合適的布置。如圖Ib和圖2所示，流體容器127優(yōu)選為凹腔125，并且移位裝置130優(yōu)選地影響凹腔125內(nèi)的流體的體積以使凹腔125膨脹和縮回。流體容器127可以選擇性地為通道138或?yàn)橥ǖ?38與凹腔125的組合，如圖4a所示。流體容器127還可以包括包含有一定體積的流體112的第二凹腔125b，并且移位裝 置130還優(yōu)選地影響第二凹腔125b內(nèi)的流體的體積以使第二凹腔125b膨脹和縮回，因而使表面115的第二特定區(qū)113變形。移位裝置130優(yōu)選地獨(dú)立于凹腔125而影響第二凹腔125b內(nèi)的流體112的體積，但是可以可選擇地大體上同時(shí)地影響凹腔125和第二凹腔125b兩者內(nèi)的流體112的體積?？蛇x擇地，用戶界面增強(qiáng)系統(tǒng)100可以包括第二移位裝置130，第二移位裝置130起到影響第二凹腔125b內(nèi)的流體112的體積的作用，以使第二凹腔125b膨脹和縮回，因而使所述表面的第二特定區(qū)113變形。第二凹腔125b優(yōu)選地類似或等同于凹腔125，但是可以選擇性地為任何其他合適的凹腔類型。優(yōu)選實(shí)施方式的用戶界面系統(tǒng)100已被具體設(shè)計(jì)成被用作電子裝置的用戶界面，更優(yōu)選地為以自適應(yīng)用戶界面為特征的電子裝置中的用戶界面。電子裝置，其可以或可以不包括顯示器，可以是自動控制臺、臺式電腦、筆記本電腦、平板電腦、電視、收音機(jī)、臺式電話、移動電話、PDA、個(gè)人導(dǎo)航裝置、個(gè)人媒體播放器、照相機(jī)、手表、遙控器、鼠標(biāo)、觸控板或鍵盤。然而，用戶界面系統(tǒng)100可以被用作以觸覺和/或視覺方式與用戶對接的任何適合裝置的用戶界面。如圖2所示，用戶界面系統(tǒng)100的表面115優(yōu)選地保持平坦，直到在特定區(qū)113的位置處提供觸覺引導(dǎo)。用戶界面系統(tǒng)100的表面115還可以在用戶輸入被需要時(shí)變形。此時(shí)，移位裝置130可以增加流體容器127內(nèi)(或在凹腔125處)的流體的體積以使特定區(qū)113向外變形和/或膨脹，優(yōu)選地形成按鈕狀形狀。憑借按鈕狀形狀，用戶將在對被膨脹的特定區(qū)進(jìn)行操縱時(shí)具有觸覺引導(dǎo)，并且用戶將在把力施加到特定區(qū)113上以提供輸入時(shí)具有觸覺反饋。電阻式傳感器140優(yōu)選地感應(yīng)使特定區(qū)113向內(nèi)變形的力，但是可以選擇性地感應(yīng)使沿著表面115的任何其他適合的區(qū)向內(nèi)變形的力。然而，可以使用適用于提供觸覺引導(dǎo)和/或檢測用戶輸入的用戶界面系統(tǒng)100的任何其他布置。如圖3所示，用戶界面系統(tǒng)100可以是顯示圖像的顯示器150。如以上描述，所述一定體積的流體112和/或電阻式傳感器140優(yōu)選地與板狀物102配合，以無實(shí)質(zhì)阻礙地使圖像透過板狀物102。可選擇地，僅當(dāng)流體容器127處于特定狀態(tài)時(shí)，例如當(dāng)流體容器127處于縮回狀態(tài)或當(dāng)流體容器處于膨脹狀態(tài)時(shí)，所述一定體積的流體112可以與板狀物102配合以無實(shí)質(zhì)阻礙地使圖像透過板狀物102。因?yàn)樘囟▍^(qū)113的變形起到給用戶提供觸覺引導(dǎo)的作用，所以當(dāng)觸覺引導(dǎo)存在時(shí)用戶可以不需要來自圖像的視覺提示而操作用戶界面。然而，所述一定體積的流體112和板狀物102可以配合成以任何其他適合的布置來無實(shí)質(zhì)阻礙地使圖像透過板狀物102。對圖像透過的阻礙可以被定義為在到達(dá)用戶的過程中產(chǎn)生圖像的視覺中斷的任何圖像操作。阻礙可以包括阻擋圖像的很大部分、使圖像大體上變暗，和/或使圖像基本難以理解地失真。優(yōu)選地不被認(rèn)為是對圖像透過產(chǎn)生阻礙的圖像操作可以包括圖像失真的同時(shí)允許圖像基本在視覺上是可以理解的、大體上均勻地給圖像著色和/或大體上均勻地放大圖像。在第一種變型中，為了減少圖像的失真，所述一定體積的流體112和板狀物102優(yōu)選地配合成允許來自顯示器的光線從板狀物102以大體上與直接從顯示器150的角度相同的角度到達(dá)用戶的眼睛，使得來自顯示器的圖像通過板狀物102被看到，如同其將直接從顯示器被看到。在第二種變型中，所述一定體積的流體112和板狀物102可以起到大體上一致地折射來自顯示器的光線的作用，以維持如用戶所看到的圖像的不同區(qū)之間的大體上相同的相對比例。例如，所述一定體積的流體112和板狀物102可以配合地起到大體上放大來自裝置10的顯示器的圖像的作用，因而一致地増加如用戶所看到的圖像的尺寸或使圖像的一部分的尺寸增加以大于另一部分。在第三種變型中，所述一定體積的流體112和板狀物102可以配合成不同地折射來自圖像的不同部分的光線·(即，“扭曲”圖像)，以增加圖像的某一部分的放大率。例如,流體112和板狀物102可以配合成給圖像提供魚眼型放大，以大體上增加圖像的某一部分的能見度。在第一、第二和第三種變型中，所述一定體積的流體112和板狀物102優(yōu)選地各自具有大體上相同的折射率，以在光線透過板狀物102時(shí)大體上維持光線從顯示器成ー個(gè)折射角。可選擇地，所述一定體積的流體112和板狀物102的折射率可以是大體上不同的，但是流體112和板狀物102優(yōu)選地配合成減少用戶對不同折射角的檢測。例如，所述一定體積的流體112可以大體上占據(jù)板狀物102的厚度和/或?qū)挾鹊南喈?dāng)小的百分比，以使流體112中折射角的變化大體上不可被用戶檢測。在第二種實(shí)施例中，通道138和/或凹腔125的壁可以被布置成例如通過將壁以相對于板狀物102成特定角度定位而補(bǔ)償流體112和板狀物102之間的折射率上的差異。板狀物102和流體112兩者均優(yōu)選為大體上透明的，以減少圖像的顔色和/或強(qiáng)度上的變化。類似地，板狀物102和流體112兩者均優(yōu)選地包括大體上類似的光吸收特性、雙折射特性和/或色度特性。然而，任何其他適合的半透明度特性、透明度特性、吸收特性、折射特性和/或任何其他適合的光透射特性可以被用于板狀物102和流體112。類似地，任何其他適合的方法可以被用于減少對圖像的透過的阻礙。I.板狀物如圖I和圖2所示，優(yōu)選實(shí)施方式的板狀物102起到提供以觸覺方式與用戶對接的表面115的作用和至少部分地限定流體容器127的作用。如以上描述，流體容器127優(yōu)選為凹腔125 (如圖Ib和圖2所示)，但是可以選擇性地為通道138或?yàn)榘记?25與通道138的組合(如圖4a所示)。表面115優(yōu)選為連續(xù)的，以使當(dāng)手指橫跨表面115擊打時(shí)用戶將感覺不到任何中斷或接縫?？蛇x擇地，表面115可以包括幫助用戶將ー個(gè)區(qū)區(qū)別于另ー個(gè)區(qū)的特征。表面115還優(yōu)選為平面的。表面115優(yōu)選地被布置在平坦的平面中，但是可以選擇性地被布置在彎曲的平面中或第一平面上且然后被環(huán)繞到大體上垂直于第一平面的第二平面，或任何其他適合的布置。表面115可以選擇性地包括塊狀物、隆起物、凹陷部分、紋理，或可以是任何其他適合的類型或幾何形狀的表面。表面115還起到基于凹腔125的膨脹而變形的作用，以及優(yōu)選地起到基于凹腔125的縮回而“放松”或“解除變形”返回至正常的平面狀態(tài)的作用。在第一種型式中，板狀物102包含有彈性的第一部分和相對非彈性的第二部分。在第二種型式中，板狀物102在第一部分中有相對大的彈性且在第二部分中有相對小的弾性，以及在相對大的弾性部分中通過被膨脹的凹腔125而變形。在第一、第二種型式中，第一部分和第二部分可以被定位為橫跨板狀物102的長度和寬度?？蛇x擇地，第一部分和第二部分可以沿著板狀物102的厚度被定位。在第三種型式中，板狀物102 —般是均勻地有彈性的。在第四種型式中 ，板狀物102包括智能材料或由智能材料制成，智能材料例如為鎳鈦(通常被稱作“鎳鈦諾”)，其具有選擇性的形狀和/或可變的彈性或形狀記憶聚合物，形狀記憶聚合物可能例如通過紫外線光或任何其他適合類型的激活而被激活，以具有選擇性的形狀和/或可變的彈性。板狀物102優(yōu)選為光學(xué)透明的，但是可以選擇性地為半透明的或不透明的。除了透明性之外，板狀物102還優(yōu)選地具有以下特性高透射性、低霧度、寬視角、基于顯示器的最小量的背反射(back reflectance)(如果顯示器被包括在用戶界面系統(tǒng)100內(nèi))、在外界和/或日光條件下的最小或低的眩光、抗劃性、耐化學(xué)性、耐污性、相對平滑(不發(fā)粘)的觸摸、無滲氣、和/或當(dāng)暴露于紫外線時(shí)相對低的降解率。材料還可以包括在例如利用形狀記憶聚合物的變型中的裝置的使用期間變化的特性；在下述環(huán)境中的裝置的使用期間變化的特性，即該環(huán)境包括可以合意地改變形狀記憶聚合物特性的一定波長的光線。例如，材料的某些部分在暴露于紫外線時(shí)可以改變弾性。在第二種實(shí)施例中，材料可以改變形狀。在本實(shí)施例中，流體容器127內(nèi)的所述一定體積的流體112優(yōu)選地大體上符合材料的改變的形狀。這樣可以允許光線無實(shí)質(zhì)阻礙地透過流體112和材料。然而，可以使用任何其他適合的動態(tài)物理特性。這種在特性上的改變可以是暫時(shí)的，特別地，一旦所述一定波長的光線不再出現(xiàn)，材料便優(yōu)選地恢復(fù)到原始狀態(tài)?？蛇x擇地，這種改變可以是永久性的。在該變型中，這種改變優(yōu)選為可逆的，例如，材料在暴露于另ー種波長的光線時(shí)可以恢復(fù)到原始狀態(tài)。在板狀物102被設(shè)置于顯示器之上的變型中，板狀物102還可以起到減少從顯示器發(fā)射的光線的反射和/或折射的作用。然而，板狀物102可以包括任何其他適合的材料特性。板狀物102優(yōu)選地由適合的彈性材料制成，包括聚合物和基于硅樹脂和氨基甲酸こ酯的彈性體如聚ニ甲基硅氧烷(PDMS)或室溫硫化硅樹脂(RTV Silicone)(例如，Momentive室溫硫化硅樹脂615)。板狀物102還可以包括涂層以提供以下特性例如平滑性(例如，低摩擦系數(shù))，疏水性和疏油性，耐劃性，劃痕隱藏性(scratch concealing)和/或抗碎片保持性(resistance to debris retention)。板狀物102還可以包括涂層以提供期望的光學(xué)特性，如抗反射和防眩光。涂層可以被應(yīng)用在表面115上，但是可以選擇性地被應(yīng)用在板狀物102的任何其他適合的表面上。在其中板狀物102包括有彈性的第一部分和相對非彈性的第二部分的型式中，非彈性部分優(yōu)選地由包括聚合物或玻璃的材料制成，例如，弾性體、基于硅樹脂的有機(jī)聚合物如聚ニ甲基硅氧烷(PDMS)、熱固性塑料如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、和光固化耐溶性弾性體(photocurable solvent resistant elastomer)如全氟聚醚(perfluropolyethers)。然而,板狀物102可以由任何適合的提供表面115的材料制成，其中表面115使流體容器127變形且限定流體容器127?？梢允褂糜糜谖⒘黧w陣列的公知技術(shù)來制造板狀物102，以建立一個(gè)或多個(gè)凹腔和/或微通道?？梢允褂脕碜韵嗤牧匣騺碜圆煌倪m合材料的多層來構(gòu)建板狀物102，例如，板狀物102可以包括限定表面115的ー種材料的層部分110和第二種材料的基底部分120 (如圖4a和圖4c所示)。如圖4a和圖4b所示，基底部分120優(yōu)選地限定流體出ロ116，流體出ロ 116允許流體在通道138和凹腔125之間流動以使表面的特定區(qū)113變形及解除變形。流體出口 116可以形成在基底部分120中，例如，流體出口 116可以是如圖4a和圖4b所示的形成在基底中的介于通道138和凹腔125之間的一系列孔，或如圖4c所示的在凹腔125和通道138之間的ー開ロ，但是可以選擇性地為具有一定特性的材料，例如，基底部分120可以包括多孔材料，該多孔材料包括一系列相互連接的凹腔，凹腔允許流體流動穿過基底部分120?；撞糠?20可以限定任何適合數(shù)量的具有任何適合尺寸和形狀的流體出ロ 116?；撞糠?20還 可以包括限定流體出ロ 116的流體出ロ層，流體出ロ層與基底部分120分開并且被布置在基底部分120和層部分110之間。然而，可以使用流體出ロ 116的任何其他適合的布置。如圖4b所示，包括流體出ロ 116的基底部分120 (或流體出ロ層)的部分還可以起到為層部分110提供支撐的作用，以在カ被施加在特定區(qū)113上時(shí)大體上防止層部分110被極大地下壓到通道138中。然而，可以以任何其他適合的方式布置基底部分120并且基底部分120可以以任何其他適合的方式為層部分110提供支撐。層部分110優(yōu)選地在至少部分地限定特定區(qū)113的尺寸和/或形狀的附接部位117處被附接到基底部分120 (或流體出ロ層)。換句話說，附接部位117起到限定表面的可變形的特定區(qū)113和表面115的其余部分之間的邊界的作用，并且特定區(qū)113的尺寸大體上獨(dú)立于凹腔124和/或通道138的尺寸。附接部位117可以是限定邊緣的一系列連續(xù)點(diǎn)，但是可以選擇性地為一系列非連續(xù)點(diǎn)。可以使用例如粘合劑、化學(xué)鍵接、表面活化、焊接或任何其他適合的附接材料和/或方法而形成附接部位117。用于形成附接部位117的方法和材料優(yōu)選地具有與層部分110和基底部分120相類似的光學(xué)特性，但是可以選擇性地具有任何其他的光學(xué)特性。層部分110和基底部分120的與表面的特定區(qū)113不對應(yīng)的其他部分還可以使用與附接部位117類似或相同的材料及方法來粘附?？蛇x擇地，層部分110和基底部分120可以在與表面的特定區(qū)113不對應(yīng)的其他部分中保持不被附接。然而，可以以任何其他適合的方式布置板狀物102。2.移位裝置優(yōu)選實(shí)施方式的移位裝置130起到影響流體112的體積的作用，以使流體容器127的至少一部分從縮回的容量設(shè)置膨脹到擴(kuò)展的容量設(shè)置，并且最終使表面115的特定區(qū)113變形。移位裝置130優(yōu)選地起到使流體容器127的至少一部分膨脹的作用，但是可以選擇性地起到使流體容器127的至少一部分收縮或?qū)α黧w容器127的至少一部分進(jìn)行任何其他適合的操縱的作用。移位裝置130優(yōu)選地通過以下來改變流體112的體積(I)改變在流體容器127中現(xiàn)有的流體的體積；或(2)將流體添加至流體容器127和從流體容器127移除流體。然而，移位裝置130可以通過任何適合的裝置或方法來影響流體112的體積。改變流體容器127中現(xiàn)有流體的體積可能具有較小復(fù)雜性的優(yōu)點(diǎn)，而將流體添加至流體容器127和從流體容器127移除流體可能具有維持表面115的變形而不需要額外能量的優(yōu)點(diǎn)(如果使用閥或其他的可鎖定機(jī)構(gòu)的話)。當(dāng)與移動手機(jī)裝置一起使用時(shí)，移位裝置130優(yōu)選地將流體容器127內(nèi)的流體112的體積增加大約0. 003-0. Iml0然而，當(dāng)用于這種或其他的應(yīng)用時(shí)，流體的體積可以増加(或可能減少)任何適合的量。以下描述的移位裝置130的變型涉及改變流體的體積來使凹腔125膨脹，但是可以應(yīng)用于流體容器127的任何其他適合的部分?？梢砸远喾N方式實(shí)現(xiàn)改變凹腔125中的現(xiàn)有的流體。在第一種實(shí)施例中，如圖5a和5b所示，流體可以是可膨脹的流體，并且移位裝置130可以包括用于加熱可膨脹的流體的加熱元件，因而使凹腔125中的現(xiàn)有的流體的體積膨脹(依據(jù)理想氣體定律，PV = nRT)。可以被定位在凹腔125內(nèi)或鄰近凹腔125定位或在任何其他的適合實(shí)現(xiàn)使流體加熱的位置定位的加熱元件優(yōu)選為(由例如TaN或鎳鉻合金的材料制成的)電阻加熱器。在第二種實(shí)施例中，流體可以包括可膨脹的物質(zhì)，如塑料的可膨脹的微球體。在第三種實(shí)施例中，流體可以包括石蠟。雖然這些是三種實(shí)施例，但移位裝置130可以是通過改變凹腔125中的現(xiàn)有的流體而最終使凹腔125從縮回的容量設(shè)置膨脹至擴(kuò)展的容量設(shè)置的任何其他適合的裝置或方法。還可以以多種方式實(shí)現(xiàn)將流體添加至凹腔125和從凹腔125移除流體。在第一種實(shí)施例中，如圖6所示，移位裝置130包括用于存放額外的流體的貯存器132和用于將流體 從貯存器132移位到凹腔125的泵134。貯存器132優(yōu)選地遠(yuǎn)離凹腔125 (并通過通道138或任何適合的裝置而連接)，但是可以選擇性地鄰近凹腔125定位并直接連接至凹腔125。通道138的一部分優(yōu)選為微流體通道(具有在I微米至1000微米的范圍內(nèi)的橫截面尺寸)，但是根據(jù)用戶界面系統(tǒng)100的尺寸和成本限制，通道138可以具有任何適合的尺寸。泵134優(yōu)選為微型泵(如來自德國茨魏布呂肯(Zweibrucken)的ThinXXS Microtechnology AG的泵#MDP2205或來自德國多特蒙得的Bartels Mikrotechnik GmbH的泵#mp5),但是可以是將流體從ー個(gè)位置泵送至另ー個(gè)位置的任何合適的裝置。泵134優(yōu)選地被定位在距凹腔125的一定距離處，并且優(yōu)選地通過通道138連接至凹腔125。為了使凹腔125從縮回的容量設(shè)置擴(kuò)展至擴(kuò)展的容量設(shè)置，泵134將流體從貯存器132移位，使流體穿過通道138，并進(jìn)入凹腔125。為了使凹腔125從擴(kuò)展的容量設(shè)置縮回至縮回的容量設(shè)置，泵134優(yōu)選地沿相反的方向從凹腔125 “排放”或泵送至貯存器132。在第二種實(shí)施例中，如圖7所示，移位裝置130包括用于存放額外的流體的貯存器132、用于將流體從貯存器132移位至凹腔125的第一泵134、用于將流體從凹腔125移位至！)&存器132的第二泵136、位于第一泵134和凹腔125之間的第一閥以及位于凹腔125與第二泵136之間的第二閥。為了將凹腔125從縮回的容量設(shè)置擴(kuò)展至擴(kuò)展的容量設(shè)置，第一閥打開，第二閥閉合，并且第一泵134將流體從貯存器132移位，使流體穿過通道138，并進(jìn)入凹腔125。為了將凹腔125從擴(kuò)展的位置縮回至縮回的位置，第一閥關(guān)閉，第二閥打開，并且第二泵136將流體從凹腔125移位，使流體穿過通道138，并進(jìn)入貯存器132。在其他方面，第二種實(shí)施例類似于以上的第一種實(shí)施例。用戶界面系統(tǒng)100可以省略第二泵136，并簡單地通過打開第二閥并且允許凹腔125排放或“排泄”到貯存器132中(潛在地由板狀物102的恢復(fù)至非變形狀態(tài)的彈性來輔助)而將凹腔125從擴(kuò)展的容量設(shè)置縮回至縮回的容量設(shè)置。在第三種實(shí)施例中，如圖8a和8b所示，移位裝置130包括驅(qū)動器，如線性驅(qū)動器，其將流體移位到凹腔125中和移出凹腔125。為了將凹腔125從縮回的容量設(shè)置擴(kuò)展至擴(kuò)展的容量設(shè)置，如圖8a所示，線性驅(qū)動器將流體移位穿過通道138并進(jìn)入凹腔125。為了將凹腔125從擴(kuò)展的容量設(shè)置縮回至縮回的容量設(shè)置，如圖8b所示，線性驅(qū)動器將流體沿相反的方向從凹腔125牽引至貯存器132。在其他的方面中，第三種實(shí)施例類似于以上的第二種實(shí)施例。雖然這些是三種實(shí)施例，但移位裝置130可以是通過將流體添加至凹腔125或從凹腔125移除流體而最終將凹腔125從縮回的容量設(shè)置膨脹至擴(kuò)展的容量設(shè)置的任何其他適合的裝置或方法。盡管表面115的特定區(qū)113的變形的原因已被描述為凹腔125中的流體的體積的變化，但是可以將變形的原因描述為表面115下方的壓カ相對于表面115上方的壓カ的增カロ。當(dāng)用于移動手機(jī)裝置時(shí)，板狀物102下方的壓カ相對于板狀物102上方的壓カ之間的大約0. 1-10. Opsi的增加優(yōu)選地足夠使表面115的特定區(qū)113變形。然而，當(dāng)用于這種或其他的應(yīng)用時(shí)，壓カ的變化可以增加(或可能減少)任何適合的量。3.表面的變形
如圖2所示，優(yōu)選實(shí)施方式的流體容器127起到保持一定體積的流體112的作用并且具有至少兩種容量設(shè)置縮回的容量設(shè)置(如圖2a所示的關(guān)于包括凹腔125的流體容器127的變型)和膨脹的容量設(shè)置(如圖2b所示的關(guān)于包括凹腔125的流體容器127的變型)?？蛇x擇地，可以有多個(gè)容量設(shè)置或一定動態(tài)范圍的容量設(shè)置。流體112優(yōu)選為大體上不可壓縮的流體，但是可以選擇性地為可壓縮的流體。流體112優(yōu)選為液體(如水、甘油、或こニ醇)，但是可以選擇性地為氣體(如空氣、氮?dú)饣驓鍤?或使凹腔125膨脹并使表面115變形的任何其他的物質(zhì)(如凝膠或氣凝膠)。由于波長特定的折射率改變，因而流體112還可以起到下述的作用即將所選定波長的光線例如紫外線引向板狀物102的期望部分。在擴(kuò)展的容量設(shè)置中，凹腔125使表面115的特定區(qū)113變形超過表面115的其他區(qū)的平面。當(dāng)用于移動電話裝置時(shí)，凹腔125優(yōu)選地具有2-10mm的直徑。然而，當(dāng)用于這種或其他應(yīng)用時(shí)，凹腔125可以具有任何適合的尺寸。特定區(qū)113的變形的形狀優(yōu)選為一種由用戶通過其手指可以感覺到的形狀，并優(yōu)選地用作(I)可以由用戶按壓的按鈕(如圖9所示)；(2)滑動器，其可以由用戶沿著該滑動器在ー個(gè)位置中按壓，或其可以被沿著該滑動器以滑動運(yùn)動而掃動(如第二代蘋果iPod的“點(diǎn)擊式轉(zhuǎn)盤(click wheel)”)(如圖10和圖11所示);和/或(3)指示桿，其可以由用戶沿著表面從多個(gè)方向和/或位置按壓，藉此為用戶提供觸覺反饋，該觸覺反饋使第一方向的觸摸區(qū)別于第二方向的觸摸和/或使第一位置中的觸摸區(qū)別于第二位置中的觸摸(例如由IBM注冊商標(biāo)為TRACKP0INT的指示桿和由Synaptics注冊商標(biāo)為T0UCHSTYK的指示桿(兩者都通俗地被稱為“橡膠頭(nipple)，，))(如圖12所示)。然而，變形可以用作提供合適的觸覺引導(dǎo)和觸覺反饋的任何其他合適的裝置或方法。在包括顯示器150的變型中，特定區(qū)113的變形的形狀還優(yōu)選地起到使變形的特定區(qū)113下方的圖像的光學(xué)失真最小化的作用。4.傳感器傳感器140優(yōu)選為電阻式傳感器140，其被優(yōu)選地布置在四種優(yōu)選實(shí)施方式中的一種實(shí)施方式中第一和第二種優(yōu)選實(shí)施方式包括觸覺層和電阻式觸摸感應(yīng)層500,其中觸覺層包括板狀物102、一定體積的流體112和/或移位裝置130，電阻式觸摸感應(yīng)層500位于觸覺層外部且起到電阻式傳感器140的作用；第三種優(yōu)選實(shí)施方式，其中電阻式傳感器被整合至流體容器127 ;以及第四種優(yōu)選實(shí)施方式，其中板狀物102被整合至電阻式觸摸感應(yīng)層500a (或，換句話說，電阻式觸摸感應(yīng)層包括可變形的區(qū))。在第一和第二種優(yōu)選實(shí)施方式中，如圖13所不,優(yōu)選實(shí)施方式的電阻式觸摸感應(yīng)層500(如從側(cè)視圖所看到的)優(yōu)選地包括頂層501和優(yōu)選地包括底層503，其中頂層501是相對柔韌的(例如，塑料材料如PET)并且優(yōu)選地包括第一組電導(dǎo)體511，底層503是相對非柔韌的(例如，玻璃材料)并且包括第二組電導(dǎo)體513。第一組電導(dǎo)體511可以包括在頂層501的底表面上的傳導(dǎo)涂層和在水平方向上橫跨傳導(dǎo)表面而施加的電壓梯度，并且第二組電導(dǎo)體513可以包括在底層503的頂表面上的第二傳導(dǎo)性涂層和在垂直方向上橫跨第二傳導(dǎo)表面而施加的第二電壓梯度。當(dāng)用戶使柔韌的頂層501朝向非柔韌的底層503變形時(shí)(如由圖13中的箭頭和虛線變形所示)，第一組電導(dǎo)體和第二組電導(dǎo)體之間的距離減小并且可以接近于用戶使頂層變形的位置而相互接觸或接近，影響第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體之間的電阻，并且通過評估來自電導(dǎo)體的信號來檢測用戶輸入的位置和出現(xiàn)?？蛇x擇地，頂層501可以包括導(dǎo)體，該導(dǎo)體包括可檢測的電學(xué)特性，該電學(xué)特性隨著導(dǎo)體的形狀和/或?qū)w所經(jīng)受的應(yīng)變而變化。例如，當(dāng)用戶使頂層501變形時(shí)，頂層501的導(dǎo)體可以根據(jù)由用戶提供的力而改變形狀和/或根據(jù)由用戶提供的カ而經(jīng)受應(yīng)變，這可以影響導(dǎo)體的電學(xué)特性。這種在電學(xué)特性上的變化可以被檢測以檢測用戶輸入。然而，可以使用采用頂層501的任何其他適合類型的用戶輸入檢測，其中頂層501根據(jù)用戶輸入而相對于底層503變形。電阻式觸摸感應(yīng)層500還優(yōu)選地包括間隔物505，間隔物505使頂層501和底層503分開以阻止第一組電導(dǎo)體和第二組電導(dǎo)體之間的所不期望的接觸。間隔物505可以包括頂部間隔物和底部間隔物。頂部間隔物可以被安裝或以其他方式連接至頂層501，并且底部間隔物可以被安裝或以其他方式連接至底層503，并且然后組裝到一起以形成間隔物505?！ぴ谌鐖D14a和圖14b所不的第一種優(yōu)選實(shí)施方式中，電阻式觸摸感應(yīng)層500起到電阻式傳感器140的作用并且位于板狀物102的外部。電阻式觸摸層500和板狀物102被優(yōu)選地布置成使得板狀物102的向內(nèi)變形特定區(qū)113延伸超出板狀物102的底表面并且與電阻式觸摸感應(yīng)層500的頂層501開始接觸并且使電阻式觸摸感應(yīng)層500的頂層501變形，以引起電阻式觸摸感應(yīng)層500的頂層501和底層503之間的接觸或接近，如圖14b所示。凹腔125的頂部的變形可以是ー種源于膨脹狀態(tài)的變形和ー種源于縮回狀態(tài)的變形。如圖14c所示，表面115在不同于特定區(qū)113的位置處的變形還可以引起頂層501朝向底層503移動和/或開始接觸底層503。第一種優(yōu)選實(shí)施方式的頂層501優(yōu)選地由大體上柔韌的材料組成，以幫助用戶通過減小檢測頂層501和板狀物102的變形表面113兩者所必需的力量來提供輸入。頂層501可以選擇性地具有顧及到實(shí)質(zhì)性柔韌度的材料厚度。相同的材料但具有不同的厚度可以被使用在板狀物102和頂層501之間，這可以幫助將板狀物102連接至電阻式觸摸感應(yīng)層500。另外，因?yàn)榘鍫钗?02被設(shè)置于電阻式觸摸感應(yīng)層500的上方，所以頂層501不太可能意外地彎曲以引起頂層501和底層503之間的所不期望的接觸，并且更加柔韌的材料可以用于頂層501。板狀物102的流體容器127的凹腔125部分可以被布置為與電阻式觸摸感應(yīng)層500的間隔物505沒有特殊關(guān)系。換句話說，凹腔125可以被制定尺寸并且被布置在板狀物102內(nèi)而無需實(shí)質(zhì)性地考慮間隔物505的位置。可選擇地，流體容器127的凹腔125部分可以在電阻式觸摸感應(yīng)層500的間隔物505中的至少兩個(gè)之間被大體上對齊。如圖14a所示，每ー凹腔125可以跨越兩個(gè)間隔物505之間的距離，但是可以選擇性地跨越三個(gè)、四個(gè)或任何其他適合的數(shù)量的間隔物505之間的距離，以獲得相應(yīng)的特定區(qū)113的適合的表面面積。例如，間隔物505可以大體上緊密靠攏地間隔開，使得跨越兩個(gè)間隔物505之間的距離的凹腔125可能太小而不能由用戶的手指區(qū)分，為了降低制造難度并給用戶増加觸覺引導(dǎo)，凹腔125可以跨越多個(gè)間隔物505。在該變型中，特定區(qū)113的任何部分的向內(nèi)變形優(yōu)選地引起頂層501在與特定區(qū)113的向內(nèi)變形的部分對應(yīng)的位置處開始接觸底層503。因?yàn)樘囟▍^(qū)113可以跨越在頂層501的較大部分上，所以電阻式觸摸感應(yīng)層500的第一組傳感器和第二組傳感器的較大部分可以被包括在特定區(qū)113所占用的區(qū)內(nèi)，這可以允許使在特定區(qū)113的第一部分處的用戶輸入?yún)^(qū)別于特定區(qū)113的第二部分處的用戶輸入，允許對沿著特定區(qū)113的定向輸入和/或區(qū)域輸入進(jìn)行檢測。例如，在其中特定區(qū)113的變形起到如圖12所示的定向指示桿的作用的變型中，頂層501和底層503之間的相對于變形的特定區(qū)113的整體幾何結(jié)構(gòu)而言的接觸位置的檢測可以指示出用戶所需要的方向輸入?？蛇x擇地，為了提高被提供給用戶的觸覺引導(dǎo)上的靈活性，凹腔125可以跨越兩個(gè)間隔物505之間的距離，并且相對彼此緊密接近的多個(gè)凹腔125的膨脹和其對應(yīng)的特定區(qū)113的組合可以被用于給用戶提供觸覺引導(dǎo)。然而，可以使用間隔物505和凹腔125之間的任何其他適合的布置。在第一種優(yōu)選實(shí)施方式的第一種變型中，頂層501可以起到流體容器127的底部邊界的作用，如圖14a和圖14b所示。在第一種優(yōu)選實(shí)施方式的第二種變型中，板狀物102可以選擇性地完全限定流體容器127，如圖15a所示，其中當(dāng)用戶提供用戶輸入時(shí)，板狀物102的向內(nèi)變形優(yōu)選地開始接觸凹腔125的底部，使凹腔125的底部彎曲，并且然后使電阻式觸摸感應(yīng)層500的頂層501變形以引起頂層501和底層503之間的接觸。在該優(yōu)選實(shí)施方式的該第二種變型中，為了提供輸入，用戶提供力以使凹腔125的頂部、凹腔125的底部和頂層501向內(nèi)變形。因此，大體上柔韌的材料優(yōu)選地在與特定區(qū)113對應(yīng)的位置處被用于頂層501，以減小用戶所需的總力。另外，在其中板狀物102由多個(gè)層組成的變型中，凹腔125的底部可以由比板狀物102的其他層相對更加柔韌的材料組成。然而，可以使用任何其他適合的材料用于板狀物102和頂層501。板狀物102優(yōu)選地機(jī)械地連接至電阻式觸摸感應(yīng)層500的頂層501?？梢允褂谜澈蟿┤绛h(huán)氧基樹脂、壓敏型粘合劑、或者透明雙面膠?？蛇x擇地，板狀物100和頂層501可以由下述材料制成即該材料可以利用這樣ー種使用熱、超聲波或高壓的焊接エ藝而結(jié)合。板狀物102和頂層501還可以被等離子體處理以為結(jié)合做準(zhǔn)備。然而，可以使用用于將板狀物102機(jī)械地連接至頂層501的任何其他適合的方法或材料。板狀物102的底表面可以被大體上連續(xù)地連接至頂層501，但是可以選擇性地包括連接至頂層501的表面部分和保持未連接至頂層501的表面部分。例如，在其中如圖15a所示的板狀物102完全限定凹腔125的第二種變型中，當(dāng)用戶提供輸入時(shí)板狀物102的向內(nèi)變形推壓頂層110，凹腔125的底部的材料和頂層501的材料分別可以以不同的比率和在不同的位置處伸展和改變形狀，可能引起板狀物102和頂層110之間的相對移動。如果這種相對移動通過將凹腔125的底部完全地結(jié)合至頂層501而被阻止，則用戶可能不能引起頂層501開始接觸底層503并且用戶輸入將不被記錄。為了允許相對移動，板狀物102優(yōu)選地在板狀物102的底表面的不變 形的部分處和/或在與頂層501上的變形的位置不對應(yīng)的板狀物102的底表面的部分處被結(jié)合至頂層501?？蛇x擇地，頂層501和凹腔125的底部可以被完全地結(jié)合，并且頂層501和凹腔125的底部之間的幾何差異和/或材料差異可以被用于允許頂層501適當(dāng)?shù)爻虻讓?03移動以記錄用戶輸入。在第二種實(shí)施例中，板狀物102和頂層501可以包括促進(jìn)連接的特征部，并且板狀物102和頂層501可以僅在特征部出現(xiàn)的位置處被連接。例如，在其中使用超聲焊接エ藝來連接板狀物102和頂層501的變型中，起到能量引導(dǎo)器的作用以將來自超聲焊接エ藝的能量聚集的幾何結(jié)構(gòu)可以被建立在板狀物102中，以促進(jìn)在能量引導(dǎo)器的位置處連接。在第三種實(shí)施例中，板狀物102和頂層501可以各自包括促進(jìn)板狀物102和頂層501之間結(jié)合的第二材料。例如，為了獲得板狀物102和頂層501的所需的柔韌度，可以選擇實(shí)質(zhì)上具有低結(jié)合特性的材料。為了充分地結(jié)合板狀物102和頂層501，第二材料(如在超聲焊接情況下的丙烯腈丁ニ烯苯こ烯共聚物(ABS)或苯こ烯丙烯腈(SAN))可以被連接至板狀物102和頂層501中的每ー個(gè)，并且然后結(jié)合在一起以將板狀物102連接至頂層501。在第三種實(shí)施例中，選擇性涂層可以被使用在板狀物102和電阻式觸摸感應(yīng)層500之間。例如，該涂層可以設(shè)置于粘合劑 之上以阻止板狀物102的某些部分和頂層501之間的粘附，或者粘合劑可以被選擇性地涂在表面110的底部和/或頂層501上以在所需位置上起到粘合劑的作用。然而，可以使用將板狀物102連接至頂層501的任何其他適合的布置。 如圖15和圖16所示，第二種優(yōu)選實(shí)施方式實(shí)質(zhì)上類似于第一種優(yōu)選實(shí)施方式。電阻式傳感器被包括在如以上描述的優(yōu)選類型的電阻式觸摸感應(yīng)層500中并且板狀物102設(shè)置于電阻式觸摸感應(yīng)層500之上。然而，在第二種優(yōu)選實(shí)施方式中，板狀物102的凹腔125的頂部的向內(nèi)變形不延伸超出板狀物102的底表面。在第種ニ優(yōu)選實(shí)施方式中，一旦凹腔125已被膨脹(例如，通過使用如以上在移位裝置130的描述中提及的閥)，一定體積的流體112便優(yōu)選為在凹腔125內(nèi)部是靜態(tài)的。流體112還優(yōu)選地為不可壓縮的，因此允許特定區(qū)113的向內(nèi)變形引起凹腔125的底部的對應(yīng)向下變形，其繼而推壓頂層501并且引起頂層501和底層203之間的接觸。這減小了為提供用戶輸入而需要由用戶引起的特定區(qū)113的向內(nèi)變形的量。如在第一種優(yōu)選實(shí)施方式中，用戶輸入可以在表面115上的不同于特定區(qū)113的位置處被檢測。在板狀物102包括流體出口層的變型中，如圖4a、圖16a和圖16b所示，第二種優(yōu)選實(shí)施方式允許特定區(qū)113的向內(nèi)變形引起凹腔125的底層將頂層501朝向底層503移動，同時(shí)特定區(qū)113的向內(nèi)變形沒有超越支撐元件112，如圖16b所示?？蛇x擇地，支撐元件112還可以向內(nèi)變形，同時(shí)對特定區(qū)113提供所需的支撐。在該第二種優(yōu)選實(shí)施方式中，(除在凹腔125的密封和流體112不是真實(shí)地不可壓縮方面的潛在缺點(diǎn)之外還)因?yàn)轭~外的能量對于使流體112移位并使凹腔125的底部變形而言是必需的，因此頂層501優(yōu)選地由相對柔韌的材料組成。類似于第一種優(yōu)選實(shí)施方式的第二種變型，凹腔125的底部可以由比板狀物102的其余部分相對更加柔韌同時(shí)仍不及凹腔125的頂部那么柔韌的材料制成，以使由移位裝置130引起的凹腔125的膨脹將不引起凹腔125的底部膨脹到頂層501中并且引起不合乎需要的輸入。如在第一種優(yōu)選實(shí)施方式中，層的柔韌特性可以通過材料選擇和/或材料厚度選擇而被調(diào)整。由于該特征，在第二種優(yōu)選實(shí)施方式中凹腔125的頂部、凹腔125的底部和頂層501之間的柔韌特性的平衡對用戶界面系統(tǒng)100的功能和感覺具有重大影響。然而，可以使用任何其他適合的材料。凹腔125的底部的柔韌部分可以選擇性地比特定區(qū)113具有較小的表面面積，允許凹腔125的頂部的較小的向內(nèi)移位，從而對被移位的相同體積的流體而言實(shí)現(xiàn)凹腔125的底部的較大的向內(nèi)移位。在所有的其他方面中，第二種優(yōu)選實(shí)施方式的用戶界面系統(tǒng)優(yōu)選地類似于或等同于第一種優(yōu)選實(shí)施方式。在第三種優(yōu)選實(shí)施方式中，如圖17a和圖17b所不，電阻式傳感器140被整合至板狀物102。第一電導(dǎo)體511a優(yōu)選地位于板狀物102的上部分,并且第二電導(dǎo)體513a優(yōu)選地位于板狀物102的下部分。在優(yōu)選的變型中，第一電導(dǎo)體511a優(yōu)選地位于凹腔125的頂部，并且第二電導(dǎo)體513a優(yōu)選地位于凹腔125的底部,如圖17a所不。然而,第一電導(dǎo)體511a和第二電導(dǎo)體513a可以位于不同于特定區(qū)113和/或流體容器127的區(qū)中，以允許特定區(qū)113和/或流體容器127的外部的用戶輸入的檢測。在板狀物102包括如圖13所示的支撐元件112的變型中，第二電導(dǎo)體513a可以選擇性地位于支撐元件112處。當(dāng)用戶使特定區(qū)113向內(nèi)變形時(shí)，凹腔125的頂部被朝向凹腔125的底部推動，并且借助于第一電導(dǎo)體511a和第二電導(dǎo)體513a的接觸或緊密接近，用戶輸入被電阻式傳感器140檢測，如圖17b所示。在其中第一電導(dǎo)體511a和第二電導(dǎo)體513a位于不同于特定區(qū)113和/或流體容器127的區(qū)中的變型中，板狀物102的材料可以是可壓縮的，以允許用戶施加力來壓縮材料，從而使第一電導(dǎo)體511a和第二電導(dǎo)體513a開始接觸或緊密接近。在其中板狀物102由相同的材料或不同的材料的多個(gè)層組成的變型中，在制造過程期間第一電導(dǎo)體511a和第二電導(dǎo)體513b被優(yōu)選地分層到板狀物102中?？蛇x擇地，在其中板狀物102由如圖4、圖17a和圖17b所示的層部分110和基底部分120組成的變型中，第一電導(dǎo)體511a可以被結(jié)合或涂在層部分110的下面和基底部分120的凹腔125的底部中。然而，可以使用第一導(dǎo)體511a和 第二導(dǎo)體513a的任何其他適合的布置。為了降低第一電導(dǎo)體511a和第二電導(dǎo)體513a的能見度，電導(dǎo)體511a和513b優(yōu)選為透明的和/或具有與板狀物102和/或流體112匹配的折射率。電導(dǎo)體511a和513b可以選擇性地為大體上薄的并且相對地難以用人類眼睛(例如，10微米寬)感知。這在用戶界面系統(tǒng)被設(shè)置于顯示器150之上并且顯示器150所顯示的圖像被優(yōu)選地均勻透過用戶界面系統(tǒng)時(shí)是特別有用的。第一電導(dǎo)體511a還優(yōu)選為撓性材料，以允許凹腔125的頂部向下延伸以接觸或接近凹腔125的底部。透明導(dǎo)電氧化物如銦錫氧化物(ITO)、摻雜鋁的氧化鋅(AZO)或摻雜鋅的氧化銦(IZO)可以被用作透明的柔性電導(dǎo)體。可選擇地，可以使用導(dǎo)電聚合物、導(dǎo)電油墨、或電線或任何其他的用人類眼睛很難看到的材料。然而，任何其他適合的導(dǎo)體可以被用于第一電導(dǎo)體511a和第二電導(dǎo)體513a。在其中第一電導(dǎo)體和第二電導(dǎo)體位于流體容器127和/或特定區(qū)113內(nèi)的變型中，第一電導(dǎo)體和第二電導(dǎo)體優(yōu)選地位于流體容器127的膨脹部分內(nèi)，例如凹腔125。特別地，第一電導(dǎo)體優(yōu)選地位于凹腔125的頂部上的大體上中心位置和/或位于相對于特定區(qū)113的大體上中心位置，所述中心位置是相對地容易移位的區(qū)域(與凹腔125的頂部的周邊和特定區(qū)113的周邊相比)，因此利于用戶提供用戶輸入。另外，在其中特定區(qū)113的變形起到按鈕的作用的變型中，因?yàn)橛脩暨€可以傾向于通過使特定區(qū)113的大體上位于中心的部分向內(nèi)變形來提供用戶輸入，所以將第一電導(dǎo)體511a定位在凹腔125的頂部和/或特定區(qū)113上的大體上中心位置中是特別有用的?？蛇x擇地，第一電導(dǎo)體511a可以定位成橫跨凹腔125的大體上整個(gè)頂部，以便可以檢測來自沿著凹腔125的頂部和/或特定區(qū)113的任何位置的輸入。仍可選擇地，第一電導(dǎo)體511a可以僅位于凹腔125的頂部的某些位置中，以便可以檢測僅在與包括第一電導(dǎo)體的凹腔125的頂部的所述某些位置對應(yīng)的特定區(qū)113的位置處的用戶輸入。在該變型中，第一電導(dǎo)體511a可以包括與凹腔125的頂部的所需的可檢測的位置對應(yīng)的幾何形狀。然而，可以使用第一電導(dǎo)體511a的任何其他適合的布置。
第二電導(dǎo)體513a優(yōu)選地位于凹腔125的底部的大體上中心處，這是因?yàn)楫?dāng)用戶通過使特定區(qū)113向內(nèi)變形來提供用戶輸入時(shí)，板狀物102的變形部分可以通過凹腔125的側(cè)壁而被引向凹腔125的底部的中心部分?？蛇x擇地，第二電導(dǎo)體可以大體上定位成橫跨凹腔125的整個(gè)底部，以便可以檢測在沿著凹腔125的底部的任何位置處與第一電導(dǎo)體511a的接觸或接近。仍可選擇地，第二電導(dǎo)體可以定位成橫跨凹腔125的側(cè)壁，以允許沿著凹腔125的側(cè)壁與第一電導(dǎo)體511a的任何接觸或接近作為用戶輸入而被檢測。這可以允許用戶輸入根據(jù)第一電導(dǎo)體511a相對于第二電導(dǎo)體的較小位移而被檢測。這種較小位移可以減小提供用戶輸入所需的力。在該變型中，第二電導(dǎo)體513a可以位于凹腔125的底部和側(cè)壁兩者上，或可以選擇性地僅位于凹腔125的側(cè)壁上。類似于第一電導(dǎo)體511a，第二電導(dǎo)體513a可以僅位于凹腔125的底部的某些部分和/或凹腔125的側(cè)壁上，以便可以檢測僅在包括第二電導(dǎo)體513a的凹腔125的底部和/或側(cè)壁的位置處與凹腔125的頂部的接觸。在該變型中，第二電導(dǎo)體513a可以包括與凹腔125的底部和/或側(cè)壁的所需的可檢測的位置對應(yīng)的幾何形狀。然而，可以使用第二電導(dǎo)體513a的任何其他適合的布置。每ー凹腔125可以包括ー個(gè)第一電導(dǎo)體511a和ー個(gè)第二電導(dǎo)體513a。每ー凹腔125可以選擇性地包括與多個(gè)第二電導(dǎo)體513a對應(yīng)的ー個(gè)第一電導(dǎo)體511a或者反之亦然。例如，主第二電導(dǎo)體513a可以位于凹腔125的底部上，次第ニ電導(dǎo)體513a可以位于凹·腔125的側(cè)壁上，并且ー個(gè)第一電導(dǎo)體511a可以位于凹腔125的頂部上。在該變型中，由于大體上垂直于表面115的カ而造成的凹腔125的頂部的向內(nèi)變形將引起第一電導(dǎo)體在凹腔125的底部處與主第二電導(dǎo)體513a開始接觸或緊密接近，同時(shí)由于大體上不垂直于表面115的カ而造成的凹腔125的頂部的向內(nèi)變形將引起第一電導(dǎo)體511a在凹腔125的側(cè)壁上與次第ニ電導(dǎo)體513a開始接觸或緊密接近。這可以允許用戶界面系統(tǒng)檢測用戶輸入的方向。另外，每ー個(gè)壁可以包括単獨(dú)的第二電導(dǎo)體513a，以進(jìn)ー步提高確定用戶輸入方向的能力。可選擇地，多個(gè)第二電導(dǎo)體513a可以被包括在凹腔125的底部上或在凹腔125的側(cè)壁中的姆一個(gè)側(cè)壁上。在逆向關(guān)系中，一個(gè)第二電導(dǎo)體513a可以位于凹腔125的底部和/或側(cè)壁上，并且多個(gè)第一電導(dǎo)體511a可以位于凹腔125的頂部上以實(shí)現(xiàn)類似的用戶輸入的定向檢測。類似地，姆一個(gè)凹腔125可以選擇性地包括多個(gè)第一電導(dǎo)體511a和第二電導(dǎo)體513a，并且任何第一電導(dǎo)體和任何第二電導(dǎo)體之間的接觸的檢測可以指示關(guān)于用戶輸入的方向或任何其他適合的信息。然而，可以使用第一電導(dǎo)體511a和第二電導(dǎo)體513a的任何其他適合的布置或數(shù)量。在如圖18a、圖18b和圖18c所示的第四種優(yōu)選實(shí)施方式中，用戶界面系統(tǒng)被整合至電阻式觸摸感應(yīng)層，如在圖18中的整合的電阻式觸摸感應(yīng)層500a所示，其提供對用戶輸入的位置的實(shí)質(zhì)上精確的檢測。第四種優(yōu)選實(shí)施方式可以選擇性地被認(rèn)為是具有表面變形能力的電阻式觸摸感應(yīng)層。如圖18a所示，第四種優(yōu)選實(shí)施方式優(yōu)選地采用如以上描述的具有頂層501a、底層503a、間隔物505a、第一組電導(dǎo)體511a和第二組電導(dǎo)體513a的電阻式觸摸感應(yīng)層的結(jié)構(gòu)。第四種優(yōu)選實(shí)施方式還優(yōu)選地包括密封件502，密封件502與頂層501a和底層503a配合以至少部分地限定頂層和底層之間的流體容器。與密封件配合以限定流體容器127的頂層501a和底層503a的區(qū)優(yōu)選地包括第一組導(dǎo)體和第二組導(dǎo)體的至少一部分，以使流體容器127處的輸入是可檢測的。為了提高對相對于特定區(qū)113 (或流體容器127的其他部分)的用戶輸入位置的靈敏度，第一組導(dǎo)體和第二組導(dǎo)體的較大部分可以被包括在所限定的流體容器127的特定區(qū)113 (或流體容器127的其他部分)內(nèi)。換句話說，如果第一組導(dǎo)體和第二組導(dǎo)體可以在以最小距離X間隔開的第一用戶輸入和第二用戶輸入之間進(jìn)行區(qū)分，則特定區(qū)113優(yōu)選地大于X，以區(qū)分在相對于特定區(qū)113的第一位置處的第一用戶輸入和在相對于特定區(qū)113的第二位置處的第二用戶輸入。用戶界面系統(tǒng)100還可以包括如以上描述的在頂層501a和底層503a之間的流體出ロ層。在該第四種優(yōu)選實(shí)施方式中，頂層501a起到下述作用限定表面115，并且與間隔物505a和底層503a配合以形成板狀物102并限定流體容器127。然后流體容器127被填充有流體112，并且優(yōu)選地通過對流體112的體積的操縱而膨脹(如由表示圖18a中的膨脹的特定區(qū)113的虛線所示)和縮回，這類似或等同于如以上描述的流體容器127。第一組電導(dǎo)體511a還優(yōu)選地沿著頂層501a膨脹?？蛇x擇地，第一電導(dǎo)體511a可以 位于保持相對靜止的流體出口層上，并且不可以沿著頂層501a膨脹。然而，可以使用電導(dǎo)體的任何其他適合的布置。優(yōu)選地使用間隔物505a形成密封件502。在優(yōu)選實(shí)施方式中，間隔物505a優(yōu)選地被結(jié)合至頂層501a和/或底層503a，以形成大體上防漏的流體容器。如圖18所示，流體容器127的一部分(如通道138)可以大體上由連接至通道138的底層503a限定，同時(shí)流體容器127的膨脹部分(如凹腔125)被配合地由頂層501a、底層503a和密封件502限定。這種結(jié)合的間隔物505a在下文被稱為“邊界間隔物”。在間隔物505a由頂部部件和底部部件組成、其中頂部部件和底部部件然后被組裝以形成間隔物505a的變型中，頂部部件和底部部件優(yōu)選地被融合為一體以形成連續(xù)間隔物505b，連續(xù)間隔物505b實(shí)質(zhì)上是流體容器127的防漏壁以形成密封件502,如圖18a、圖18b和圖18c所不。類似于在第一種優(yōu)選實(shí)施方式中論述的用于將板狀物102結(jié)合至頂層501的方法，可以使用熱焊接、超聲焊接或建立實(shí)質(zhì)上防漏密封的任何其他適合的エ藝來將間隔物505a(和間隔物505b的頂部部件和底部部件，在適當(dāng)情況下)結(jié)合至頂層501a和底層503a。然而，密封件502可以選擇性地被組裝到頂層501a和底層503a之間的空間中并且可以與間隔物505a分離。例如，密封件502可以是被組裝到電阻式觸摸感應(yīng)層500a中的氣球，并且頂層501a和底層503a可以起到將氣球成形到流體容器127中的作用。然而，任何其他適合的密封件可以被用于限定流體容器 127。如圖18a所示，凹腔125和/或流體容器127可以跨越兩個(gè)間隔物505之間的間距?？蛇x擇地，因?yàn)殚g隔物505a的數(shù)量和頻率可能與所需的表面115的平坦度和板狀物102的光學(xué)性質(zhì)有關(guān)(例如，間隔物505a的數(shù)量越多且頻率越高，表面115就越平坦，板狀物102的光學(xué)性質(zhì)就越高)，所以間隔物505a可以以這樣ー種彼此緊密接近的方式被定位即該彼此緊密接近使得與僅在兩個(gè)間隔物505a之間跨越的凹腔125和/或流體容器127對應(yīng)的特定區(qū)113將很可能不被用戶的手指感覺到。在該變型中，凹腔125可以跨越三個(gè)、四個(gè)或任何其他適合數(shù)量的間隔物505之間的間距，以獲得被適當(dāng)?shù)刂贫ǔ叽绲陌记?25和相應(yīng)的特定區(qū)113，如圖18b所示。為了實(shí)現(xiàn)凹腔125的較大跨越，在凹腔125的邊界間隔物505b之間的間隔物505a優(yōu)選地不被結(jié)合至頂層501a和底層503a以形成防漏密封件，允許流體112流通貫穿所需的凹腔125的體積以使流體容器127內(nèi)的流體112的體積的操縱將使流體容器127膨脹并且引起特定區(qū)113向外變形。流體容器127的膨脹優(yōu)選地引起頂層501a與不限定流體容器127的壁的間隔物分離。可選擇地，間隔物505a還可以伸展和伸長以遵循流體容器127的膨脹。在該間隔物505a的變型中，間隔物505a優(yōu)選地由實(shí)質(zhì)上柔韌的材料組成，并在材料伸展時(shí)起到操縱特定區(qū)113的變形的形狀的作用和/或優(yōu)選地保持折射特性以降低能見度。仍可選擇地，在由頂部部件和底部部件組成的間隔物505a的變型中，頂部部件可以與頂層501a—起膨脹，如由表示圖18b中的特定區(qū)113的虛線所示。然而，可以使用非邊界間隔物505a和頂層501a之間的任何其他適合的結(jié)合和膨脹布置?？蛇x擇地，如圖18c所示，非邊界間隔物505a可以被移除。由該變型提供的優(yōu)勢是使特定區(qū)113向內(nèi)變形的用戶輸入將不受凹腔125內(nèi)的間隔物的出現(xiàn)的阻礙。可選擇地，為了提高在提供給用戶的觸覺引導(dǎo)上的靈活性，凹腔125和/或流體容器127可以跨越兩個(gè)間隔物505a之間的距離，并且彼此相對緊密接近的多個(gè)凹腔125的膨脹和其對應(yīng)的特定區(qū)113的組合可以被用于給用戶提供觸覺引導(dǎo)。用戶界面系統(tǒng)還可以包括不同尺寸的凹腔125的組合(如圖18b和圖18c所示)。然而，可以使用凹腔125相對于間隔物505的任何其他適合的尺寸。如圖18a、圖18b和圖18c所示，邊界間隔物505b優(yōu)選地起到至少部分地限定頂層501a和底層503a的僅一部分中的ー個(gè)流體容器127的作用。換句話說，在電阻式觸摸感應(yīng)層500中介于兩個(gè)邊界間隔物505b之間至少存在不包含流體容器127的空間。為了減 小在用戶界面125的包括流體容器127的部分和不包括流體容器127的部分之間的明顯差異，不包括流體容器127的部分還可以填充有流體112或ー種具有與流體112實(shí)質(zhì)上類似的光學(xué)特性的流體，以允許光線以實(shí)質(zhì)上均勻的方式折射穿過板狀物100。不包括流體容器127的部分可以選擇性地填充有氣體、另ー種類型的流體、或者允許光線實(shí)質(zhì)上均勻折射穿過板狀物102的任何其他適合的材料。頂層501a優(yōu)選地由允許凹腔125膨脹和縮回以及特定區(qū)113變形的柔性材料組成(如以上在板狀物102的描述中提及的材料)。頂層501a的材料還優(yōu)選為下述類型的材料即該材料顧及到這樣的導(dǎo)體裝置511a和513a，該導(dǎo)體裝置511a和513a允許待被使用的用戶界面系統(tǒng)100中的大體上精確的傳感能力。然而，任何其他適合的材料可以被用于頂層501a。底層503a優(yōu)選地由顧及到導(dǎo)體裝置511a和513a的材料組成，導(dǎo)體裝置511a和513a允許待被使用的用戶界面系統(tǒng)100中的大體上精確的傳感能力。另外，底層503a可以由允許底層503a包括通道138的材料和材料厚度組成，如以上所描述的。通道138可以被流體地連接至移位裝置130，以允許移位裝置130的第二種變型中的流體112的通路。如以上所提及的，底層503a通常由玻璃材料制成。為了容納通道138，底層503a可以由硅樹脂材料、彈性材料或任何在板狀物102的描述中提及的相對于頂層501a為非柔韌性的材料的多個(gè)層組成，以允許頂層501a的向內(nèi)變形引起第一組電導(dǎo)體511a開始接觸第二組電導(dǎo)體513a。然而，任何其他適合的材料可以被用于底層503a。歸因于電阻式觸摸感應(yīng)層500a的第一電導(dǎo)體511a和第二電導(dǎo)體513a的布置的大體上精確的傳感能力可以允許用戶界面系統(tǒng)更加精確地檢測用戶輸入的細(xì)節(jié)，例如用戶輸入相對于特定區(qū)113幾何結(jié)構(gòu)的方向、位置，用戶提供向內(nèi)變形カ所依據(jù)的特定區(qū)113的表面面積的比例，多個(gè)用戶輸入的發(fā)生(通常被稱為“多點(diǎn)觸摸”)，特定區(qū)113的向內(nèi)變形的速率(例如，當(dāng)用戶引起第一組電導(dǎo)體511a和第二組電導(dǎo)體513a之間的接觸時(shí)，由于用戶的手指的形狀，所以某些導(dǎo)體將在其他導(dǎo)體之前開始接觸，并且介于接觸事件之間的時(shí)間推移可以被用于確定特定區(qū)113的向內(nèi)變形的速率)，或用戶輸入的任何其他適合的細(xì)節(jié)。如以上所描述的，傳感器140優(yōu)選為以上描述的實(shí)施方式的電阻式傳感器。可選擇地，傳感器140可以是任何其他適合類型的傳感器，該傳感器基于由在表面115上所提供的用戶輸入而引起的頂層501或501a的變形來傳感用戶輸入。例如，第一組電導(dǎo)體511、511a和/或第二組電導(dǎo)體513、513a可以起到電容式傳感器的作用，該電容式傳感器發(fā)射并檢測電磁場,并且檢測第一組導(dǎo)體和第二組導(dǎo)體之間的電容和/或電容上的變化從而檢測用戶輸入。換句話說，當(dāng)用戶使頂層501或501a變形吋，大體上與用戶輸入的位置接近的第一組導(dǎo)體和第二組導(dǎo)體的部分之間的電容可以改變。電容上的變化可能是大體上與用戶輸入的位置接近的第一組導(dǎo)體和第二組導(dǎo)體之間的距離上的變化的結(jié)果，但是可以選擇性地是大體上與用戶輸入的位置接近的第一組導(dǎo)體和第二組導(dǎo)體之間的流體112的體積上的變化的結(jié)果。在該變型中，流體112可以起到第一組導(dǎo)體和第二組導(dǎo)體之間的電介質(zhì)的作用，當(dāng)導(dǎo)體之間的流體112的體積變化時(shí)，所述電介質(zhì)在第一組導(dǎo)體和第二組導(dǎo)體之間提供可變的電容。這可能特別地適用于可能影響第一組導(dǎo)體和第二組導(dǎo)體之間的電磁連接的電カ地傳導(dǎo)或絕緣的各種型式的流體112，例如，具有傳導(dǎo)/絕緣特性的流體、包括具有 相關(guān)的電學(xué)特性和光學(xué)特性的粒子的懸浮或分散的流體、或任何其他適合類型的流體?？蛇x擇地，板狀物102的材料可以起到第一組導(dǎo)體和第二組導(dǎo)體之間的電介質(zhì)的作用，該電介質(zhì)隨著用戶輸入的力使板狀物102變形而變化。然而，當(dāng)用戶提供使頂層變形的用戶輸入時(shí)，用戶界面系統(tǒng)100內(nèi)的任何其他適合的材料可以起到可變電介質(zhì)的作用。在第二種實(shí)施例中，第一組電導(dǎo)體511、511a和/或第二組電導(dǎo)體513、513a可以起到電感式傳感器的作用，其中第一組電導(dǎo)體和第二組電導(dǎo)體中的一個(gè)發(fā)射電磁場，并且第一組電導(dǎo)體和第ニ組電導(dǎo)體中的另ー個(gè)起到以可檢測的方式改變電磁場的導(dǎo)體的作用(例如，當(dāng)頂層更接近或遠(yuǎn)離底層移動吋)并檢測用戶輸入。然而，可以使用任何其他適合類型的使用頂層501的對用戶輸入的檢測，其中頂層501通過用戶輸入而相對于底層503變形。正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將從上述詳細(xì)的描述和附圖以及權(quán)利要求中意識到的，可以對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式做出修改和改變而不偏離在權(quán)利要求中限定的本發(fā)明范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于接收用戶輸入的用戶界面系統(tǒng)，包括 觸覺層，其包括板狀物，所述板狀物限定一表面并且至少部分地限定布置在所述表面下方的流體容器；在所述流體容器內(nèi)的一定體積的流體；以及移位裝置，其影響所述流體容器內(nèi)的流體的體積以使所述流體容器的至少一部分膨脹和縮回，因而使所述表面的特定區(qū)變形；以及 觸摸感應(yīng)層，其實(shí)質(zhì)上布置在所述觸覺層下方，所述觸摸感應(yīng)層接收由用戶通過所述觸覺層提供的使所述觸覺層的所述表面變形的輸入，所述觸摸感應(yīng)層包括第一層和第二層，所述第一層與所述觸覺層的所述表面一起變形并且包括第一導(dǎo)體，所述第二層實(shí)質(zhì)上布置在所述第一層下方，所述第二層包括通過可檢測的電學(xué)特性而與所述第一導(dǎo)體電連接的第二導(dǎo)體，所述電學(xué)特性基于所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之間的距離而變化。
2.如權(quán)利要求I所述的用戶界面系統(tǒng)，其中所述電學(xué)特性是所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之間的電阻。
3.如權(quán)利要求I所述的用戶界面系統(tǒng)，還包括處理器，當(dāng)所述第一層和所述第二層之間的距離變化并且所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之間的所述電學(xué)特性變化時(shí)，所述處理器檢測所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之間的所述電學(xué)特性并且檢測用戶輸入。
4.如權(quán)利要求I所述的用戶界面系統(tǒng)，其中所述觸摸感應(yīng)層檢測由用戶提供的使所述表面的變形的特定區(qū)向內(nèi)變形并且使所述第一層朝向所述第二層向內(nèi)變形的輸入。
5.如權(quán)利要求4所述的用戶界面系統(tǒng)，其中所述觸摸感應(yīng)層檢測由所述用戶輸入提供的向內(nèi)變形的特性，其中由所述用戶輸入提供的向內(nèi)變形的特性選自由向內(nèi)變形的程度、向內(nèi)變形的速度和向內(nèi)變形的方向組成的組。
6.如權(quán)利要求4所述的用戶界面，其中所述特定區(qū)的向內(nèi)變形產(chǎn)生與所述第一層的接觸。
7.如權(quán)利要求4所述的用戶界面，其中所述特定區(qū)的向內(nèi)變形間接地使所述第一層變形。
8.如權(quán)利要求7所述的用戶界面，其中所述流體實(shí)質(zhì)上在所述流體容器內(nèi)是靜態(tài)的并且實(shí)質(zhì)上是不可壓縮的，其中所述特定區(qū)的向內(nèi)變形使所述流體容器內(nèi)的所述流體轉(zhuǎn)移以使所述第一層變形。
9.如權(quán)利要求I所述的用戶界面系統(tǒng)，還包括實(shí)質(zhì)上布置在所述板狀物下方的顯示器，所述顯示器將圖像輸出至用戶。
10.如權(quán)利要求9所述的用戶界面系統(tǒng)，其中所述顯示器實(shí)質(zhì)上被布置在所述觸摸感應(yīng)層下方，并且其中所述觸摸感應(yīng)層與所述板狀物配合以允許光線無實(shí)質(zhì)阻礙地使圖像透過所述板狀物。
11.如權(quán)利要求I所述的用戶界面系統(tǒng)，其中所述觸摸感應(yīng)層的所述第一層與所述板狀物配合以限定所述流體容器。
12.如權(quán)利要求11所述的用戶界面系統(tǒng)，其中所述第一層構(gòu)成所述流體容器的底表面。
13.如權(quán)利要求I所述的用戶界面系統(tǒng)，其中所述第一導(dǎo)體包括導(dǎo)體陣列。
14.如權(quán)利要求13所述的用戶界面系統(tǒng)，其中所述導(dǎo)體陣列中的導(dǎo)體相配合以檢測所述用戶輸入的特性，其中所述用戶輸入的特性選自由向內(nèi)變形的程度、向內(nèi)變形的速度和向內(nèi)變形的方向組成的組。
15.一種用于接收用戶輸入的用戶界面系統(tǒng)，包括 板狀物，其限定一表面并至少部分地限定布置在所述表面下方的流體容器； 在所述流體容器內(nèi)的一定體積的流體； 移位裝置，其影響所述流體容器內(nèi)的流體的體積以使所述流體容器的至少一部分膨脹和縮回，因而使所述表面的特定區(qū)變形；以及 連接至所述板狀物的傳感器，所述傳感器接收由用戶提供的使所述板狀物的所述表面向內(nèi)變形的輸入并且包括通過電學(xué)特性而相互電連接的第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體，所述電學(xué)特性隨著所述第一導(dǎo)體和所述第二導(dǎo)體之間距離的變化而變化。
16.如權(quán)利要求15所述的用戶界面系統(tǒng)，其中所述電學(xué)特性是所述第一導(dǎo)體和所述第ニ導(dǎo)體之間的電阻。
17.如權(quán)利要求15所述的用戶界面系統(tǒng)，還包括處理器，所述處理器檢測在所述第一導(dǎo)體和所述第二檢測器之間的電學(xué)特性上的變化以檢測由用戶提供的使所述表面向內(nèi)變形的輸入。
18.如權(quán)利要求15所述的用戶界面，其中所述第一導(dǎo)體被連接至所述板狀物的上部分并且所述第二導(dǎo)體被連接至所述板狀物的下部分，并且其中由用戶提供的用戶輸入使所述表面向內(nèi)變形并且通過減小所述板狀物的所述上部分和所述板狀物的所述下部分之間的距離而使所述第一導(dǎo)體朝向所述第二導(dǎo)體移動。
19.如權(quán)利要求18所述的用戶界面，其中所述板狀物實(shí)質(zhì)上是可壓縮的，并且所述用戶輸入使所述板狀物壓縮以減小所述板狀物的所述上部分和所述下部分之間的距離。
20.如權(quán)利要求18所述的用戶界面系統(tǒng)，其中所述第一導(dǎo)體被連接至所述特定區(qū)，并且其中所述傳感器接收由用戶提供的使所述表面的所述特定區(qū)向內(nèi)變形的用戶輸入。
21.如權(quán)利要求20所述的用戶界面系統(tǒng)，其中所述第一導(dǎo)體被安裝到所述流體容器的上表面，并且所述第二導(dǎo)體被安裝到所述流體容器的底表面。
22.如權(quán)利要求20所述的用戶界面系統(tǒng)，其中所述第二導(dǎo)體被安裝到所述流體容器的側(cè)壁。
23.如權(quán)利要求20所述的用戶界面系統(tǒng)，其中所述傳感器接收第一用戶輸入和第二用戶輸入，其中所述第一用戶輸入在所述表面的所述特定區(qū)的第一部分處被提供，所述第二用戶輸入在所述表面的所述特定區(qū)的第二部分處被提供且不同于所述第一用戶輸入。
24.如權(quán)利要求23所述的用戶界面系統(tǒng)，其中所述傳感器是電阻式傳感器，并且其中所述第一導(dǎo)體包括第一區(qū)和第二區(qū)，所述第一區(qū)布置在所述特定區(qū)的所述第一部分處且具有相對于所述第二導(dǎo)體的第一電阻，所述第二區(qū)布置在所述特定區(qū)的所述第二部分處且具有相對于所述第二導(dǎo)體的第二電阻。
25.如權(quán)利要求15所述的用戶界面，還包括布置在所述板狀物下方的顯示器，所述顯示器將圖像輸出至用戶。
26.如權(quán)利要求25所述的用戶界面，其中所述傳感器與所述一定體積的流體和所述板狀物配合以無實(shí)質(zhì)阻礙地使圖像透過所述板狀物。
27.ー種觸摸感應(yīng)用戶界面層，包括 頂層，其限定一表面并且包括第一組導(dǎo)體； 第二層，其實(shí)質(zhì)上布置在所述第一層下方，所述第二層包括第二組導(dǎo)體，所述第二組導(dǎo)體電連接至所述第一組導(dǎo)體； 多個(gè)間隔物，其布置在所述第一層和所述第二層之間，所述多個(gè)間隔物實(shí)質(zhì)上維持所述第一層和所述第二層之間的距離并且允許所述第一導(dǎo)體朝向所述第二導(dǎo)體移動以接收用戶輸入； 密封件，其與所述第一層和所述第二層配合以至少部分地限定所述第一層和所述第ニ層之間的一流體容器，所述流體容器包括所述第一組導(dǎo)體和所述第二組導(dǎo)體的至少一部分； 包含在所述流體容器內(nèi)的一定體積的流體；以及 移位裝置，其影響所述流體容器內(nèi)的流體的體積以使所述流體容器的至少一部分膨脹和縮回，因而使所述表面的特定區(qū)變形。
28.如權(quán)利要求27所述的觸摸感應(yīng)層，還包括處理器，所述處理器檢測所述第一組導(dǎo)體和所述第二組導(dǎo)體之間的電學(xué)特性，并且基于所檢測的所述第一組導(dǎo)體和所述第二組導(dǎo)體之間的所述電學(xué)特性來檢測用戶輸入的存在。
29.如權(quán)利要求28所述的觸摸感應(yīng)層，其中由所述處理器檢測的所述電學(xué)特性是所述第一組導(dǎo)體和所述第二組導(dǎo)體之間的電阻。
30.如權(quán)利要求28所述的觸摸感應(yīng)層，其中所述處理器檢測在所述表面的變形的特定區(qū)處所提供的所述用戶輸入的特性，其中所述用戶輸入的特性選自由向內(nèi)變形的程度、向內(nèi)變形的速度和向內(nèi)變形的方向組成的組。
31.如權(quán)利要求27所述的觸摸感應(yīng)層，還包括第二體積的流體，所述第二體積的流體布置在所述第一層和所述第二層之間密封的流體容器外部。
32.如權(quán)利要求31所述的觸摸感應(yīng)層，其中所述第二體積的流體實(shí)質(zhì)上在光學(xué)方面類似于被包含在所述密封的流體容器內(nèi)的所述一定體積的流體。
33.如權(quán)利要求27所述的觸摸感應(yīng)層，其中所述間隔物包括安裝到所述第一層的上部間隔物和安裝到所述第二層的下部間隔物，并且其中所述上部分和所述下部分實(shí)質(zhì)上接觸以維持所述第一層和所述第二層之間的距離。
34.如權(quán)利要求27所述的觸摸感應(yīng)層，其中所述處理器基于所檢測的所述第一組導(dǎo)體和所述第二組導(dǎo)體的不同部分之間的所述電學(xué)特性來檢測用戶觸摸的位置。
35.如權(quán)利要求27所述的觸摸感應(yīng)層，其中所述流體容器的一部分被限定在所述第二傳導(dǎo)層內(nèi)。
36.如權(quán)利要求27所述的觸摸感應(yīng)層，其中所述流體容器包括被流體地連接至所述移位裝置的一部分。
37.如權(quán)利要求27所述的觸摸感應(yīng)層，其中所述密封件包括多個(gè)間隔物，所述多個(gè)間隔物均結(jié)合至所述第一層和所述第二層。
38.如權(quán)利要求27所述的觸摸感應(yīng)層，其中所述多個(gè)間隔物的一部分被布置在所述流體容器內(nèi)。
39.如權(quán)利要求27所述的觸摸感應(yīng)層，還包括實(shí)質(zhì)上布置在所述表面下方的顯示器，所述顯示器將圖像輸出至所述用戶。
40.如權(quán)利要求39所述的觸摸感應(yīng)層，其中所述一定體積的流體與所述第一層和所述第二層、所述第一組導(dǎo)體和所述第二組導(dǎo)體、以及所述多個(gè)間隔物配合，以允許光線使圖像透過所述第一傳導(dǎo)層和所述第二傳導(dǎo)層。
全文摘要
一種用于接收用戶輸入的用戶界面系統(tǒng)，包括板狀物，其限定一表面以及至少部分地限定布置在該表面下方的流體容器；在流體容器內(nèi)的一定體積的流體；移位裝置，其影響流體容器內(nèi)的流體的體積以使流體容器的至少一部分膨脹和縮回，因而使表面的特定區(qū)變形；以及連接至板狀物的電傳感器，電傳感器接收由用戶提供的使板狀物的表面向內(nèi)變形的輸入并且包括通過電學(xué)特性而相互電連接的第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體，該電學(xué)特性隨著第一導(dǎo)體和第二導(dǎo)體之間距離的變化而變化。
文檔編號G06F3/041GK102725716SQ201080058153
公開日2012年10月10日 申請日期2010年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者克雷格·邁克爾·切希拉, 納撒尼爾·馬克·薩爾, 邁卡·B·亞里 申請人:泰克圖斯科技公司