(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-10-17
(54)【発明の名称】ノブオンディスプレイ(KNOB ON DISPLAY)デバイス、並びに関連するシステム、方法、及びデバイス
(51)【国際特許分類】
G06F 3/0362 20130101AFI20221007BHJP
G06F 3/03 20060101ALI20221007BHJP
G06F 3/044 20060101ALI20221007BHJP
G06F 3/02 20060101ALI20221007BHJP
【FI】
G06F3/0362 461
G06F3/03 400Z
G06F3/044 120
G06F3/02 F
G06F3/02 E
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022508498
(86)(22)【出願日】2020-07-28
(85)【翻訳文提出日】2022-03-10
(86)【国際出願番号】 US2020070319
(87)【国際公開番号】W WO2021030828
(87)【国際公開日】2021-02-18
(32)【優先日】2019-08-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(32)【優先日】2019-09-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】519318188
【氏名又は名称】アトメル コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】110000626
【氏名又は名称】弁理士法人英知国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】ヒンソン、ナイジェル
(72)【発明者】
【氏名】ジョーンズ、ガレス マイケル
【テーマコード(参考)】
5B020
5B087
【Fターム(参考)】
5B020CC06
5B020DD02
5B020DD05
5B087AA09
5B087AB02
5B087AE09
5B087BC12
5B087BC34
5B087CC09
(57)【要約】
ノブオンディスプレイ(KoD)デバイス、並びに関連するシステム、方法、及びデバイスを開示する。KoDデバイスは、導電性材料を含むタッチ面を含む。タッチ面は、解放位置及び押下位置に位置付けられるように構成されている。タッチ面は、タッチ面に加えられた圧力に応答して押下位置に位置付けられるように構成されている。KoDデバイスはまた、解放位置及び押下位置の両方においてタッチスクリーンデバイスのタッチセンサに係合近接して位置付けられるように構成されたプッシュ電極パッドを含む。プッシュ電極パッドは、押下位置に応答して、タッチ面の導電性材料に電気的に接続され、解放位置においてタッチ面の導電性材料から電気的に絶縁される。
【選択図】
図20
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ノブオンディスプレイ(KoD)デバイスであって、
導電性材料を含むタッチ面であって、前記タッチ面は、解放位置及び押下位置に位置付けられるように構成されている、タッチ面と、
前記解放位置及び前記押下位置の両方においてタッチスクリーンデバイスのタッチセンサに係合近接して位置付けられるように構成されたプッシュ電極パッドであって、前記プッシュ電極パッドは、前記押下位置及び前記解放位置の一方に応答して前記タッチ面の前記導電性材料に電気的に接続され、前記押下位置及び前記解放位置の他方に応答して前記タッチ面の前記導電性材料から電気的に絶縁される、プッシュ電極パッドと、を備える、KoDデバイス。
【請求項2】
前記プッシュ電極パッドは、前記押下位置に応答して前記タッチ面の前記導電性材料に電気的に接続され、前記解放位置において前記タッチ面の前記導電性材料から電気的に絶縁される、請求項1に記載のKoDデバイス。
【請求項3】
前記解放位置及び前記押下位置の両方において前記タッチスクリーンデバイスの前記タッチセンサに係合近接して位置付けられるように構成された回転電極パッドを更に備え、前記回転電極パッドは、前記解放位置及び前記押下位置の両方において前記タッチ面の前記導電性材料に電気的に接続される、請求項1に記載のKoDデバイス。
【請求項4】
前記押下位置及び前記解放位置の前記一方に応答して、前記タッチ面に前記プッシュ電極パッド及び前記回転電極パッドを電気的に接続するように構成されたプリント基板を更に備える、請求項3に記載のKoDデバイス。
【請求項5】
前記押下位置及び前記解放位置の前記一方に応答して、前記タッチ面に前記プッシュ電極パッド及び前記回転電極パッドを電気的に接続するように構成された、折り畳みフレキシブルプリント回路を更に備える、請求項3に記載のKoDデバイス。
【請求項6】
前記プッシュ電極パッドと、前記回転電極パッドと、を含む導電性オーバーモールドを更に備える、請求項3に記載のKoDデバイス。
【請求項7】
前記タッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンに固定するように構成されたハブを更に備え、前記回転電極パッドは、前記ハブの周りを回転するように構成されている、請求項3に記載のKoDデバイス。
【請求項8】
前記回転電極パッドに機械的に結合された戻り止めアクチュエータを更に備え、前記ハブは、前記ハブの周りでの前記戻り止めアクチュエータの回転に応答して前記戻り止めアクチュエータに対する機械的抵抗を提供するように構成された戻り止めを含む、請求項7に記載のKoDデバイス。
【請求項9】
前記押下位置に応答して前記タッチ面の前記導電性材料に前記プッシュ電極パッドを選択的に動作可能に結合するように構成されたスイッチを更に備える、請求項1に記載のKoDデバイス。
【請求項10】
前記スイッチはドームスイッチを備える、請求項9に記載のKoDデバイス。
【請求項11】
ノブオンディスプレイ(KoD)デバイスを動作させる方法であって、
KoDデバイスの押下位置又は前記KoDデバイスの解放位置に関係なく、回転電極パッドに前記KoDデバイスのタッチ面を電気的に接続するステップと、
前記KoDデバイスの前記押下位置に応答して前記KoDデバイスのプッシュ電極パッドに前記タッチ面を電気的に接続するステップと、
前記KoDデバイスの前記解放位置に応答して前記KoDデバイスの前記プッシュ電極パッドから前記タッチ面を電気的に絶縁するステップと、を含む、方法。
【請求項12】
前記KoDデバイスの前記押下位置及び前記解放位置に関係なく、タッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンから一定距離に前記プッシュ電極パッド及び前記回転電極パッドを維持するステップを更に含む、請求項11に記載の方法。
【請求項13】
前記押下位置に応答して前記プッシュ電極パッドに前記タッチ面を電気的に接続するステップは、プッシュ接点へのドームスイッチの押下に応答して前記プッシュ接点に前記ドームスイッチを接触させることを含み、前記ドームスイッチは前記タッチ面に電気的に接続され、前記プッシュ接点は前記プッシュ電極パッドに電気的に接続される、請求項11に記載の方法。
【請求項14】
前記解放位置に応答して前記プッシュ電極パッドから前記タッチ面を電気的に絶縁するステップは、ドームスイッチからプッシュ接点を電気的に絶縁することを含み、前記ドームスイッチは前記タッチ面に電気的に接続され、前記プッシュ接点は、前記プッシュ電極パッドに電気的に接続される、請求項11に記載の方法。
【請求項15】
ノブオンディスプレイ(KoD)システムであって、
タッチスクリーン及びタッチセンサを含む、タッチスクリーンデバイスと、
前記タッチスクリーンに固定されたKoDデバイスであって、前記KoDデバイスは、
タッチ面、並びに
前記KoDデバイスの押下位置及び解放位置に関係なく、前記タッチスクリーンから一定距離に留まるように構成されたプッシュ電極パッド及び回転電極パッドを備える、KoDデバイスと、を備える、KoDシステム。
【請求項16】
前記KoDデバイスは、前記タッチスクリーンに固定されたハブを更に備え、前記回転電極パッドは、前記KoDデバイスの回転に応答して前記ハブの周りを回転するように構成されている、請求項15に記載のKoDシステム。
【請求項17】
前記回転電極パッドは、前記KoDデバイスの前記押下位置及び前記解放位置に関係なく、前記タッチ面に電気的に接続され、前記プッシュ電極パッドは、前記押下位置に応答して前記タッチ面に電気的に接続され、前記解放位置に応答して前記タッチ面から電気的に絶縁される、請求項15に記載のKoDシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
(優先権の主張)
本特許出願は、2019年8月15日に出願され、「KNOB ON DISPLAY WITH PUSH USING A TACTILE DOME SWITCH AND RELATED SYSTEMS,METHODS,AND DEVICES」と題する、米国特許仮出願第62/887,657号、及び2019年9月17日に出願され、「KNOB ON DISPLAY WITH INTERNAL ELECTRODES」と題する同第62/901,383号の利益を主張するものであり、これらの開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
(発明の分野)
本開示は、概して、タッチスクリーンデバイス用のノブオンディスプレイデバイスに関するものであり、より具体的には、ベースアセンブリを含むノブオンディスプレイデバイスに関する。
【背景技術】
【0003】
ノブオンディスプレイ(Knobs on Display、KoD、本明細書では互換的に「KoDデバイス」とも呼ばれる)は、タッチスクリーンデバイスに付着する物理的ノブである。例えば、これらのKoDは、タッチスクリーンデバイスに接着されることがある。KoDは、タッチスクリーンデバイスのタッチセンサと相互作用するように構成されている。タッチスクリーンデバイスは、タッチセンサを介して相互作用するためにKoDが使用され得る、様々な異なるグラフィカルユーザインターフェースを提供し得る。
【0004】
本開示は、特定の実施形態を具体的に指摘し明確に請求する特許請求の範囲をもって結論とするが、本開示の範囲内の実施形態の様々な特徴及び利点は、添付の図面と併せて読むと、以下の説明からより容易に確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【0005】
【
図1】いくつかの実施形態による、KoDシステムの第1の実施形態のブロック図である。
【
図2】いくつかの実施形態による、KoD用フラット回路の一例の底面図である。
【
図3A】いくつかの実施形態による、KoDの上面斜視図である。
【
図6】
図4及び
図5のKoDシステムの斜視図であり、KoDは押下位置にある。
【
図7】いくつかの実施形態による、KoD用フラットフレキシブルプリント回路の一例の底面図である。
【
図8】
図7のFPCを含むKoDの一例の断面図である。
【
図9A】いくつかの実施形態による、2PCB KoDの一部分の図のセットである。
【
図9B】いくつかの実施形態による、2PCB KoDの一部分の図のセットである。
【
図9C】いくつかの実施形態による、2PCB KoDの一部分の図のセットである。
【
図10】いくつかの実施形態による、
図9A~
図9Cの当該部分を含む2PCB KoDの断面図である。
【
図11A】いくつかの実施形態による、
図9A~
図9Cの当該部分を含む別の2PCB KoDの断面図である。
【
図12】いくつかの実施形態による、射出成形KoDの断面図である。
【
図13A】
図12のKoDの基板及びオーバーモールドの一例のそれぞれの図である。
【
図13B】
図12のKoDの基板及びオーバーモールドの一例のそれぞれの図である。
【
図14A】いくつかの実施形態による、別のKoDの図である。
【
図14B】いくつかの実施形態による、別のKoDの図である。
【
図19】いくつかの実施形態による、KoDデバイスを動作させる方法を示すフローチャートである。
【
図20】いくつかの実施形態による、KoDシステムの第2の実施形態のブロック図である。
【
図21A】
図20のKoDデバイスの一例であるKoDデバイスの図である。
【
図21B】
図20のKoDデバイスの一例であるKoDデバイスの図である。
【
図21C】
図20のKoDデバイスの一例であるKoDデバイスの図である。
【
図21D】
図20のKoDデバイスの一例であるKoDデバイスの図である。
【
図21E】
図20のKoDデバイスの一例であるKoDデバイスの図である。
【
図21F】
図20のKoDデバイスの一例であるKoDデバイスの図である。
【
図21G】
図20のKoDデバイスの一例であるKoDデバイスの図である。
【
図21H】
図20のKoDデバイスの一例であるKoDデバイスの図である。
【
図21I】
図20のKoDデバイスの一例であるKoDデバイスの図である。
【
図21J】
図20のKoDデバイスの一例であるKoDデバイスの図である。
【
図23】いくつかの実施形態による、KoDシステムを組み立てる方法を示すフローチャートである。
【
図24】いくつかの実施形態において使用され得るコンピューティングデバイスのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0006】
以下の詳細な説明では、本明細書の一部をなし、本開示を実施し得る実施形態の具体例を例示として示す添付の図面を参照する。これらの実施形態は、当業者が本開示を実施できるように十分に詳細に説明される。しかしながら、本明細書で可能になった他の実施形態が用いられ得、本開示の範囲から逸脱することなく、構造、材料、及びプロセスを変えられ得る。
【0007】
本明細書に提示する図は、任意の特定の方法、システム、デバイス、又は構造の実際の図であることを意図するものではなく、本開示の実施形態を説明するために用いられる理想化した表現にすぎない。場合によっては、様々な図面における類似の構造又は構成要素は、読者の便宜のために同一又は類似の付番を保持し得る。しかしながら、付番における類似性は、構造又は構成要素が必ずしもサイズ、組成、構成、又は任意の他の特性において同一であることを意味するものではない。
【0008】
以下の説明は、当業者が開示される実施形態を実施することを可能にするのを補助するための実施例を含み得る。「例示的な」、「例として」、「例えば」という用語の使用は、関連する説明が、説明的なものであることを意味し、本開示の範囲は、実施例及び法的等価物を包含することを意図するものであり、かかる用語の使用は、実施形態又は本開示の範囲を特定の構成要素、ステップ、特徴、機能などに限定することを意図するものではない。
【0009】
本明細書で概して説明され、図面に例示される実施形態の構成要素は、多種多様な異なる構成で配置及び設計され得ることが容易に理解されるであろう。したがって、様々な実施形態の以下の説明は、本開示の範囲を限定することを目的とするものではなく、単に様々な実施形態を表すものである。実施形態の様々な態様が図面に提示され得るが、図面は、具体的に指示されていない限り、必ずしも尺度どおりに描画されているわけではない。
【0010】
更に、図示及び説明する具体的な実装形態は、単なる例であり、本明細書において別段の指定がない限り、本開示を実施する唯一の方式と解釈されるべきでない。要素、回路、及び機能は、不要に詳述して本開示を不明瞭にしないように、ブロック図の形態で示され得る。逆に、図示し、説明する具体的な実装形態は、単に例示的なものであり、本明細書において別段の指定がない限り、本開示を実装する唯一の方法と解釈されるべきではない。更に、様々なブロック間での論理のブロック定義及びパーティショニングは、例示的な具体的な実装形態である。当業者には、本開示が多数の他のパーティショニングソリューションによって実施され得ることが容易に明らかになるであろう。大部分については、タイミングの考察などに関する詳細は省略されており、かかる詳細は、本開示の完全な理解を得るために必要ではなく、当業者の能力の範囲内である。
【0011】
当業者であれば、情報及び信号は、様々な異なる技術及び技法のいずれかを使用して表され得ることを理解するであろう。いくつかの図面は、表示及び説明を明確にするために、単一の信号として信号を例示してよい。当業者は、信号が信号のバスを表し得、このバスは様々なビット幅を有してよく、本開示は、単一のデータ信号を含む任意の数のデータ信号で実施され得ることを理解するであろう。
【0012】
本明細書に開示する実施形態に関連して説明する様々な例示的な論理ブロック、モジュール、及び回路は、汎用プロセッサ、特殊目的プロセッサ、デジタル信号プロセッサ(digital signal processor、DSP)、集積回路(Integrated Circuit、IC)、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit、ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array、FPGA)若しくは他のプログラマブル論理デバイス、個別のゲート若しくはトランジスタ論理、個別のハードウェア構成要素、又は本明細書で説明する機能を実行するように設計されたこれらの任意の組み合わせを用いて実装、又は実行され得る。汎用プロセッサ(本明細書では、ホストプロセッサ又は単にホストと呼ばれこともある)は、マイクロプロセッサであってもよいが、代替的に、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又はステートマシンでもあってもよい。プロセッサはまた、DSPとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと組み合わせた1つ以上のマイクロプロセッサ、又は任意の他のかかる構成の組み合わせとして実装されてよい。プロセッサを含む汎用コンピュータは特殊目的コンピュータとみなされ、汎用コンピュータは、本開示の実施形態に関連するコンピューティング命令(例えば、ソフトウェアコード)を実行するように構成されている。
【0013】
実施形態は、フローチャート、フロー図、構造図、又はブロック図として示すプロセスに関して説明され得る。フローチャートは、順次プロセスとして動作行為を説明し得るが、これらの行為の多くは、別の順序で、並行して、又は実質的に同時に実行できる。加えて、行為の順序は再配置され得る。プロセスは、メソッド、スレッド、関数、プロシージャ、サブルーチン、サブプログラム、他の構造、又はこれらの組み合わせに対応し得る。更に、本明細書に開示する方法は、ハードウェア、ソフトウェア、又はその両方で実施されてもよい。ソフトウェアで実装される場合、機能は、コンピュータ可読メディアに1つ以上の命令又はコードとして記憶されてよい、又は送信されてよい。コンピュータ可読メディアは、コンピュータ記憶メディア及び、コンピュータプログラムのある場所から別の場所への転送を容易にする任意のメディアなどの通信メディアの両方を含む。
【0014】
「第1」、「第2」などの表記を使用した、本明細書の要素に対する任意の言及は、かかる制限が明示的に記載されていない限り、それらの要素の数量又は順序を限定しない。むしろ、これらの表記は、本明細書において、2つ以上の要素又は要素の例を区別する便利な方法として使用され得る。したがって、第1の要素及び第2の要素への言及は、2つの要素のみが用いられ得ること、又は何らかの方法で第1の要素が第2の要素に先行しなければならないことを意味するものではない。加えて、特に明記しない限り、要素のセットは、1つ以上の要素を含んでよい。
【0015】
本明細書で使用されるとき、所与のパラメータ、特性、又は条件に言及する際の「実質的に(substantially)」という用語は、所与のパラメータ、特性、又は条件が、例えば許容可能な製造許容差の範囲内などの、小さいばらつきを満たすことを当業者が理解するであろう程度を意味し、かつ含む。一例として、実質的に満たされる特定のパラメータ、特性、又は条件に応じて、パラメータ、特性、又は条件は、少なくとも90%満たされ得るか、少なくとも95%満たされ得るか、更には少なくとも99%満たされ得る。本開示で説明される実施形態の目的として理解されるように、静電容量センサは、静電容量センサの接触検知領域との物体(指又はスタイラスなど)の接触、又は静電容量センサの接触検知領域に対する物体の近似に応答し得る。本開示では、「接触」及び「タッチ」は、接触検知領域(例えば、限定されないが、電極又は電極若しくは電極の群を被覆する1つ以上のオーバーレイ)との物体の物理的接触及び物理的に接触せずに接触検知領域に近接する物体の存在の両方を包含することを意味している。静電容量センサとの実際の物理的接触は必ずしも必要とされない。
【0016】
例として、物体が静電容量センサに接触するときに、接触場所にある又は接触場所の付近にある静電容量センサ内で静電容量の変化が生じ得る。アナログ取得フロントエンドは、特定の閾値を満たす場合に接触を検出し得る。「充電後転送(Charge-then-transfer)」は、静電容量変化を検出するために一部のタッチ取得フロントエンドにおいて実施される技術の非限定的な一例であり、それにより、検知コンデンサは、静電容量の変化に応答して充電(例えば、より速く、又は遅く充電)され、複数の転送サイクルにわたって電荷が積分コンデンサに転送される。このような充電転送に関連する電荷の量は、アナログデジタル変換器(analog-to-digital converter、ADC)によってデジタル信号に変換され得、デジタルコントローラは、物体がセンサに接触した場合、それらのデジタル信号(典型的には、「デルタカウント」又は単に「デルタ」と呼ばれる)を処理して測定値を判定し得る、及び/又は検出し得る。
【0017】
自己静電容量センサ(本明細書では、「自己キャップ型センサ」とも呼ばれる)は、対地静電容量の変化に応答する静電容量電界センサである。これらは、典型的には、タッチに対して独立して反応する列及び列のアレイでレイアウトされる。非限定的な例によって、自己キャップ型センサは、浮動端子を有する共通の集積CMOSプッシュプルドライバ回路を使用した繰り返し充電後転送サイクルを採用する回路を含んでもよい。
【0018】
相互静電容量センサは、2つの電極(駆動電極及び検知電極)間の静電容量の変化を検出/変化に応答する静電容量電界センサである。駆動電極及び検知電極対は、駆動線と検知線との各交点にコンデンサを形成する。自己静電容量技法及び相互静電容量技法は、同じタッチインターフェースシステムで使用され得、互いに相補的であり得、例えば、自己静電容量は、相互静電容量を使用して検出されたタッチを確認するために使用され得る。
【0019】
例示的なタッチセンサは、例えば、タッチパッド又はディスプレイスクリーンの二次元(2D)接触検知面用の2D装置(すなわち、2Dタッチセンサ)内で重ねられ得、関連デバイス又はアプライアンスとユーザとの相互作用を容易にし得る。絶縁保護層(例えば、限定するものではないが、樹脂、ガラス、及び/又はプラスチック)は、タッチセンサを被覆するために使用され得、本明細書では「オーバーレイ」又は「タッチスクリーン」と呼ばれ得る。本明細書で使用するとき、「タッチスクリーンデバイス」は、2Dタッチセンサを組み込む(例えば、ディスプレイの上方の透明体に実装され、場合によっては、タッチセンサの前のガラスなど追加の透明体を含むオーバーレイ又はタッチスクリーンを有する)ディスプレイ(液晶ディスプレイ(liquid crystal display、LCD)、薄膜トランジスタ(thin-film-transistor、TFT)LCD、又は発光ダイオード(light emitting diode、LED)ディスプレイなど)である。
【0020】
電荷転送技法を採用する相互静電容量センサのマトリクスセンサアプローチを使用するタッチスクリーンセンサの例を使用すると、駆動電極は、基板の一方の側の行に延在し得、検知電極は、基板の第2の側の列に延在し得、その結果、N×Mノードの「マトリクス」アレイを画定する。各ノードは、駆動電極の導電線と検知電極の導電線との交点に対応する。駆動電極は、所与の行内のノードの全てを同時に駆動し、検知電極は、所与の列内のノードの全てを検知する。駆動電極と検知電極の静電容量結合(相互静電容量)、又は検知電極とグラウンドの結合(自己静電容量)は、ノード位置で、タッチイベントを示す静電容量変化に応答して、別個に測定されてもよく、又は両方とも測定され得る。例えば、駆動信号が行2の駆動電極に印加され、列3の検知電極がアクティブである場合、ノード位置は、行2、列3である。ノードは、駆動電極及び検知電極の異なる組み合わせを介して順序付けることによって走査され得る。あるモードでは、駆動電極は、検知電極が全て連続的に監視されている間に順次駆動されてよい。別のモードでは、各検知電極が順次サンプリングされてもよい。
【0021】
自己静電容量センサのマトリクスセンサアプローチを使用するタッチスクリーンの例を使用すると、電極は、行及び列に延在して、N×Mノードの「マトリクス」アレイを画定し得る。マトリクスセンサは、それぞれのノードの電極の交点を用いて構築され得、それぞれの電極は個々にアドレス可能であるか、又はそれぞれの行及び列はアドレス可能な電極であり得、それぞれのノードは、固有の行/列の対に対応する。駆動信号(すなわち、A/C刺激)は、センサの電極に繰り返し提供される。物体がセンサに接触すると、物体と電極との間の結合によって電極に引き込まれる電流が増加し、それにより見掛けのセンサ静電容量が増加し、センサ静電容量のこの増加が検出され得る。例えば、駆動信号が電極行2及び電極列3に印加されている間に静電容量の増加が検出された場合、タッチの場所は行2、列3であり得る。補間技法を使用して、ノード間の場所を特定することができる。ノードは、電極の行及び列の組み合わせを通じて配列決定することによって順次走査され得る。
【0022】
上記の駆動信号(すなわち、AC刺激)は、電磁放射(electromagnetic emission、EME)の1つの原因である。静電容量は、典型的に、駆動信号と同期して測定される。したがって、測定のサンプリング速度とEMEの放射頻度との間には直接関係がある。
【0023】
本明細書に開示するKoDデバイスは、タッチセンサに面するKoDデバイスの側に1つ以上の導電性パッドを有する。これらの導電性パッドは、タッチセンサパネルを介して制御回路(例えば、マイクロコントローラ)によって検出されて、KoDの位置、角度、及び/又はボタンの押下を報告する。本明細書に開示するKoDは、以前のKoDデバイスと比較して以下の利点の1つ以上を有し得る。
・ 機械的構成要素の低減による設計の簡素化
・ Z押圧移動距離の低減(Zは、タッチスクリーンデバイスに向かう方向である)
・ 電気接続の信頼性の向上
・ 自動車安全規制の10ミリメートル(10mm)未満である、KoDの全Z高。
【0024】
本明細書に開示するKoDデバイスは、以下の利点の1つ以上を提供し得る。
・ KoDを押圧すると、ユーザに「クリック」感を与える触覚フィードバックとして作用する
・ 押圧に対するばね戻りを提供する(ドームスイッチのドーム材料(例えば、金属)は偏向し、その自然に形成された解放状態に戻る)
・ KoDのタッチ面(例えば、KoDの上表面)から回転電極パッドまでの電気接続経路を提供する
・ ドームが押下されると(例えば、KoDのタッチ面を押圧するユーザによって)、KoDのタッチ面から押圧電極パッドまでの電気接続経路を提供する
・ 指がKoDの表面を移動するときに滑らかな押圧感を与える、KoDの安定したタッチ面を形成する
・ 電極パッドに対する比較的良好な電気的接続を提供する
・ KoDの押下時にタッチスクリーンに向かって移動する電極パッドを有するKoDと比較して、機械的構成を簡素化する
・ 従来の完全に機械的なソリューションの設計原理(すなわち、タッチセンサ上ではない)を組み込んだKoDセンサを作製する
・ 電極パッドの回転を検出する
・ 触覚ドームの押圧を検出する。
【0025】
本実施形態のKoDの電極パッドは、事実上常に、タッチスクリーンデバイスのタッチセンサに物理的に係合近接している。例えば、KoDの電極パッドは、KoDの押下位置又は解放位置に関係なく、タッチスクリーンデバイスのタッチスクリーン及びタッチセンサから一定距離に維持され得る。回転電極パッドは、常にKoDのタッチ面に電気的に接続されているが、プッシュ電極パッドは、KoDスイッチが解放されている、すなわち、KoDスイッチが押下されていないと、電気的浮遊状態でKoDのタッチ面から電気的に切断されており、KoDスイッチが押下されると、KoDのタッチ面に電気的に接続される。その結果、ユーザがKoDのタッチ面を押圧すると、プッシュ電極パッド自体がタッチセンサ表面に向かって物理的に移動するプッシュ電極パッドに依存するのとは対照的に、本実施形態のプッシュ電極パッドは、タッチセンサに係合近接したままであるが、KoDの押下に応答してKoDのタッチ面に選択的に電気的に接続される。プッシュ電極パッド及び回転電極パッドは、KoDが押下位置と解放位置との間を移行するときに、タッチスクリーンデバイスのタッチスクリーン及びタッチセンサから一定距離に留まり得る。結果として、本明細書に開示する実施形態は、KoDスイッチが押下されているときにタッチセンサに向かって物理的に移動するプッシュ電極パッドに関連する問題を回避する。例えば、回避される、先行技術の1つの問題は、押下されていない間にプッシュ電極がタッチセンサの検出閾値距離に入らないようにするために、KoDスイッチの大きなZ方向移動距離(例えば、典型的な触覚ドームスイッチに必要な距離よりも著しく大きい1~2ミリメートル)を使用することである。先行技術の他の回避される別の問題は、タッチスクリーンデバイスのタッチセンサ面に対する係合近接状態及び係合近接解除状態になるプッシュパッドを有するKoDの構成要素を機械的に許容するこが困難であることである。
【0026】
いくつかの実施形態では、プリント基板(printed circuit board、PCB)又はフレキシブルプリント回路(flexible printed circuit、FPC)は、タッチスクリーンに直接配置されたKoDの基部として使用され得る。PCB/FPCは、触覚ドームスイッチに接続された回転電極パッド及びプッシュ電極パッドを有し得る。回転電極パッドは、ドームの外脚部に接続され、ドームの中心は、(例えば、KoDの押下状態又は非押下状態に選択的に基づいて)プッシュ電極パッドに接続される。したがって、KoDタッチ面に戻るばね接続を有する、別個の物理回転電極パッドは不要である。また、このような実施形態におけるZ方向(タッチスクリーンデバイスに向かう方向)移動距離は、触覚ドームスイッチに典型的な1ミリメートル未満(例えば、0.3ミリメートル~0.5ミリメートル)であり得る。
【0027】
いくつかの実施形態では、KoDは折り畳みFPCを含んで、FPCの一部を、FPCの他の部分がタッチスクリーン上の余剰電極として作用することなく、タッチスクリーンに近接して平らに配置することを可能にする。また、折り畳みFPCは、接着剤でタッチスクリーンに接着され得る中心ハブを受容するための孔を含み得る。KoDは中心ハブの周りを回転して、回転電極パッドが中心ハブの周りを回転できるようにし得る。
【0028】
いくつかの実施形態では、電極パッド部分に使用される導電性プラスチックを製造するために、ツインショット射出成形が使用される。いくつかの実施形態では、プラスチック注入前に金属電極を金型に入れるために、インサート成形が使用される。いくつかの実施形態では、2種材料での三次元(3D)印刷が使用され得る(1つのフィラメントが導電性材料を含む)。いくつかの実施形態では、成形相互接続デバイスを作製するために、レーザーダイレクトストラクチャリングが使用され得る。
【0029】
本明細書に開示する実施形態は、自動車製品市場及び消費者製品市場で使用され得る。非限定的な例として、本明細書に開示するKoDは、自動車センタースタック及び家電機器で使用され得る。しかしながら、本明細書に開示する実施形態は、タッチスクリーンデバイス上のKoDが有用であり得るか又は役立ち得る、任意の環境で使用され得ることが理解されよう。
【0030】
また、本明細書では、水及びゴミの侵入など外的要素に対する脆弱性を低減し、タッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンに取り付ける接着領域を改善した、堅牢な電極設計を有するKoDデバイスを開示する。KoDデバイスの背面の1つ以上の導電性パッドは、(例えば、タッチスクリーンデバイスのタッチセンサを介して)タッチスクリーンデバイスの制御回路によって検出されて、1つ以上の導電性パッドの位置/角度を報告する。
【0031】
本明細書に開示するいくつかのKoDデバイスは、外的要素(例えば、水、埃、ゴミ)から少なくともある程度保護する、電気機械的ソリューションである。いくつかの実施形態では、KoDデバイスのベースアセンブリは、KoDデバイスの電極を少なくとも部分的に包囲する。このベースアセンブリは、ベースアセンブリの全表面積を使用してタッチスクリーンに直接取り付けられ得、したがって(ベースアセンブリの表面積の一部のみがタッチスクリーンへの接着に使用されるのとは対照的に)接着を最大化する。ベースアセンブリの縁リップ又は側壁が水及びゴミの流入を低減し得るため、水及びゴミなどいかなる外的要素も電極領域に入らないようにする。いくつかの実施形態では、完全密閉されたKoDデバイスは、ベースアセンブリと上回転構成要素との間の密閉部(例えば、ゴムシール)を使用して形成され得る。
【0032】
タッチスクリーンデバイスのタッチスクリーン表面と接触させて1つ以上の電極パッドを配置する場合とは対照的に、本明細書に開示するKoDデバイスは、ゴミ及び液体など外的要素が電極に入り込み、電気的性能及び機械的性能の両方を劣化させることを回避する(すなわち、阻止するが、必ずしも常に阻止するわけではない)。また、本明細書に開示する実施形態は、KoDをタッチセンサに取り付けるために、内部中心領域のみとなる接着面積を有するKoDデバイスとは対照的に、ベースアセンブリの底側面全体に接着剤を塗布することができる。結果として、本開示の発明者らに既知である他のKoDデバイスとは対照的に、本明細書に開示するKoDデバイスは、外的要素が、KoDデバイスのタッチスクリーンと電極との間に入らないようにする(すなわち、阻止するが、必ずしも常に阻害するわけではない)。結果として、本明細書に開示する実施形態は、液体及びゴミの侵入を阻止する強固なソリューションとなり、少なくとも部分的に密閉され、接着表面積を増加させて、KoDデバイスがタッチスクリーンデバイスに良好に接合することを可能にする。
【0033】
本明細書に開示された実施形態は、本開示の発明者らに既知のデバイスと比較して、改善された性能及び水耐性を提供する。また、接着剤がベースアセンブリの下側を完全に覆っており、ゴミ及び液体が本明細書に開示するKoDデバイスに入り込まないようにされているため、ゴミ又は液体の侵入は回避され得る。この改善された接着剤表面積は、KoDデバイスとタッチスクリーンデバイスとの間の接続の強度、耐久性、及び安定性のうちの1つ以上を向上させ得る。
【0034】
図1は、いくつかの実施形態による、KoDシステム100のブロック図である。KoDシステム100は、KoD102と、タッチスクリーンデバイス104と、を含む。タッチスクリーンデバイス104は、タッチセンサ106及びタッチセンサ106の上方のタッチスクリーン120に動作可能に結合された制御回路108を含む。KoD102は、タッチ面116と、スイッチ114と、回転電極パッド112と、プッシュ電極パッド110と、を含む。タッチ面116は、回転電極パッド112に電気的に接続され、スイッチ114を介してプッシュ電極パッド110に選択的に電気的に接続される。KoD102は、タッチスクリーンデバイス104に取り付けられるように構成されており、回転電極パッド112及びプッシュ電極パッド110はタッチセンサ106に係合近接する(118)。
【0035】
本明細書で使用するとき、「係合近接」という用語は、タッチスクリーンデバイス(例えば、タッチスクリーンデバイス104)のタッチセンサ(例えば、タッチセンサ106)がタッチ面(例えば、タッチ面116)への接触に明らかに反応し得、プッシュ電極パッド(例えば、プッシュ電極パッド110)又は回転電極パッド(例えば、回転電極パッド112)は、タッチ面(例えば、タッチ面116)に電気的に接続されている、タッチスクリーン(例えば、タッチスクリーン120)への近接性を指す。いくつかの例では、電極パッドは、タッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンに係合近接していると言われることがあり、他の例では、電極パッドは、タッチスクリーンデバイスのタッチセンサに係合近接していると言われることがあり、どちらも、上記の「係合近接」の定義を互換的に指す。
【0036】
いくつかの実施形態では、KoD102は、導電性材料(図示せず)を含むタッチ面116を含み、タッチ面116は、タッチ面が、デフォルトの解放位置及びタッチ面116に加えられた圧力(スイッチ114をトリガする圧力)に応答した押下位置に位置付けられるように動作可能であるように構成されている。KoD102はまた、解放位置及び押下位置の両方においてタッチスクリーンデバイス104のタッチセンサ106に係合近接して位置付けられるように構成されたプッシュ電極パッド110を含む。プッシュ電極パッド110は、KoD102の解放位置又は押下位置に関係なく、タッチスクリーン120から一定距離に維持される。プッシュ電極パッド110は、タッチ面116の押下位置に応答して、タッチ面116の導電性材料に電気的に接続され、タッチ面116の解放位置に応答して、タッチ面116の導電性材料から電気的に絶縁される。いくつかの実施形態では、KoD102は、タッチ面116の解放位置及び押下位置の両方においてタッチスクリーンデバイス104のタッチセンサ106に係合近接して位置付けられるように構成された回転電極パッド112を更に含む。回転電極パッド112は、タッチ面116の解放位置及び押下位置の両方において、タッチ面116の導電性材料に電気的に接続される。したがって、タッチスクリーンデバイス104の制御回路108は、タッチ面116にタッチするユーザを検出する(例えば、「グラブ検出」)ように(例えば、ファームウェア又はソフトウェアを使用して)プログラムされ得る。
【0037】
いくつかの実施形態では、KoD102は、プッシュ電極パッド110及び回転電極パッド112をタッチ面116に電気的に接続するように構成されたFPCを更に含む。いくつかの実施形態では、KoD102は、プッシュ電極パッド110及び回転電極パッド112をタッチ面116に電気的に接続するように構成されたPCBを含む。いくつかの実施形態では、KoD102は、プッシュ電極パッド110及び回転電極パッド112をタッチ面116に電気的に接続するように構成された、折り畳みFPCを含む。いくつかの実施形態では、KoD102は、プッシュ電極パッド110及び回転電極パッド112を含む、導電性オーバーモールドを含む。
【0038】
いくつかの実施形態では、タッチ面116の解放位置とタッチ面116の押下位置との間の距離は、1ミリメートル未満、好ましくは3/10ミリメートル(0.3mm)、及び1/2ミリメートル(0.5mm)である。いくつかの実施形態では、タッチ面116の解放位置とタッチ面116の押下位置との間の距離は、約6/10ミリメートル(0.6mm)である。いくつかの実施形態では、プッシュ電極パッド110は、タッチ面116が解放位置にあることに応答して、電気的浮遊状態(例えば、タッチ面116に電気的に接続されていない)に留まるように構成されている。KoD102は、押下位置に応答して、プッシュ電極パッド110をタッチ面116の導電性材料に選択的に動作可能に結合するように構成されたスイッチ114を更に含む(例えば、スイッチ114は、そこにタッチ面116を含み得る)。本実施形態について少し詳しく説明すると、プッシュ電極パッド110は、押下位置に応答して、タッチ面116の導電性材料に結合され、タッチ面116が解放位置にあることに応答して、タッチ面116の導電性材料に電気的に接続されず、そうではない場合には、その逆が同様に達成され得ると理解される。したがって、概して、タッチ面116は、KoDデバイス102の第1の位置(例えば、押下)に応答して、プッシュ電極パッド110に電気的に接続され、タッチ面116は、KoDデバイス102の第2の位置(例えば、解放)に応答して、プッシュ電極パッド110から電気的に絶縁される。いくつかの実施形態では、スイッチ114は、ドームスイッチを含む。いくつかの実施形態では、スイッチ114は、(例えば、複数のKoDを収容するのに十分に大きいKoDデバイスのために)複数のドームスイッチを含む。
【0039】
図2は、いくつかの実施形態による、KoD用のフラット回路200の一例の底面図である。フラット回路200は、PCB208と、1つ以上のドームスイッチパッド210を介してPCB208に電気的に接続された触覚ドームスイッチ206と、を含む。PCB208は、プッシュ電極パッド202と、回転電極パッド204と、を含む。回転電極パッド204は、触覚ドームスイッチ206の位置に関係なく、回転電極パッド204が触覚ドームスイッチ206のタッチ面212に電気的に接続されるように、ドームスイッチパッド210に電気的に接続される。したがって、ユーザの指、スタイラス、又は他のタッチ器具が触覚ドームスイッチ206と接触していると、回転電極パッド204は、ドームスイッチパッド210及びタッチ面212を介してユーザの指、スタイラス、又は他のタッチ器具に電気的に接続されている。
【0040】
プッシュ電極パッド202は、触覚ドームスイッチ206の押下位置に応答して、触覚ドームスイッチ206のタッチ面212に選択的に電気的に接続され、触覚ドームスイッチ206の解放位置に応答して、タッチ面212から電気的に絶縁される。結果として、ユーザの指、スタイラス、又は他のタッチ器具が触覚ドームスイッチ206と接触し、これを押下位置へと押下するとき、プッシュ電極パッド202は、タッチ面212を介して指、スタイラス、又は他のタッチ器具に電気的に接続される。一方、触覚ドームスイッチ206が解放位置にあるとき、ユーザの指、スタイラス、又は他のタッチ器具がタッチ面212と接触していても、プッシュ電極パッド202は、ユーザの指、スタイラス、又は他のタッチ器具から電気的に絶縁される。非限定的な例として、プッシュ電極パッド202に電気的に接続されたトレースは、触覚ドームスイッチ206の下で、触覚ドームスイッチ206の下方の接触パッド214まで延在し得る。KoDがタッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンに適用されると、触覚ドームスイッチ206は、タッチスクリーンデバイスのタッチセンサとの係合近接から解除される。触覚ドームスイッチ206が押下されると、触覚ドームスイッチ206は、触覚ドームスイッチ206の下で接触パッドに接触し得、これにより触覚ドームスイッチ206をプッシュ電極パッド202に電気的に接続する。
【0041】
【0042】
KoD300は、プッシュ電極パッド310と、回転電極パッド312と、ドームスイッチパッド314と、プッシュ接触トレース308と、回転トレース316と、導電性構造体402と、導電性構造体404と、を含む導電性(例えば、金属)構造体を担持する本体306を含む。本体306は、剛性電気絶縁材料(例えば、アクリル)を含み得る。プッシュ電極パッド310及び回転電極パッド312は、KoD300の底部側に位置付けられ得、タッチスクリーンに近接して回転可能に(例えば、タッチスクリーンに直接、タッチスクリーンのタッチセンサに係合近接して)固定されるように構成され得る。
【0043】
ドームスイッチパッド314及びプッシュ接触トレース308は、KoD300の上側に位置付けられ得る。KoD300はまた、ドームスイッチパッド314に動作可能に結合されたドームスイッチ302を含む。ドームスイッチパッド314は、本体306にある回転トレース316を介して回転電極パッド312に電気的に接続される。非限定的な例として、導電性構造体404は、本体306にある回転トレース316を、本体306の底部側の回転電極パッド312に接続し得る。プッシュ接触トレース308は、ドームスイッチ302の下でプッシュ接点406まで延在し得る。プッシュ接点406は、ドームスイッチ302が押下位置にあることに応答してドームスイッチ302に電気的に接続され、ドームスイッチ302が解放位置にあることに応答してドームスイッチ302から電気的に絶縁されるように構成されている。プッシュ接触トレース308は、導電性構造体402によってプッシュ電極パッド310に電気的に接続される。
【0044】
KoD300は、ドームスイッチ302と、ドームスイッチ302上のタッチ面304と、を含む。タッチ面304は、KoD300と相互作用するユーザの指又はスタイラスにタッチ面304を電気的に接続する導電性材料を含む。ドームスイッチ302の解放位置及び押下位置の両方において、タッチ面304へのタッチは、ドームスイッチ302、ドームスイッチパッド314、回転トレース316、及び導電性構造体404を介して回転電極パッド312に電気的に結合され得る。ドームスイッチ302の解放位置では、タッチ面304へのタッチは、プッシュ電極パッド310から電気的に絶縁され得る。ドームスイッチ302の押下位置では、タッチ面304へのタッチは、ドームスイッチ302、プッシュ接点406、プッシュ接触トレース308、及び導電性構造体402を介してプッシュ電極パッド310に電気的に接続され得る。
【0045】
KoD300は、中心ハブ(図示せず)を受容するように構成された凹部408を更に含む。中心ハブは、タッチスクリーンに固定(例えば、接着)され得、KoD300は、中心ハブの周りを回転し得る。したがって、動作中、KoD300は、KoD300の中心軸410の周りを回転し(412)、プッシュ電極パッド310及び回転電極パッド312の位置は、中心軸410の周りを回転し得る(412)。
【0046】
図4は、いくつかの実施形態による、KoDシステム700における
図3A、
図3B、及び
図3CのKoD300の斜視図である。KoDシステム700は、タッチスクリーン702を含む、タッチスクリーンデバイス(例えば、
図5のタッチスクリーンデバイス806)を含む。KoD300は、タッチスクリーン702に固定される(例えば、接着剤を使用してタッチスクリーン702に固着される)。KoD300がタッチスクリーン702に位置付けられると、KoD300の回転電極パッド312及びプッシュ電極パッド202(
図3A)は、タッチスクリーン702と(例えば、タッチスクリーン702のタッチセンサと)常に係合近接している。回転電極パッド312は、ドームに恒久的に接続され、プッシュ電極パッド202は、デフォルトで電気的浮遊状態(例えば、タッチ面304(
図3A)から電気的に切断される)にある。KoD300の回転706により、KoD300を伴った回転電極パッド312の回転が生じる。ドームスイッチ302(
図3A)を押圧すると、上記のように、プッシュ電極パッド202がタッチ面304に電気的に接続される。
【0047】
図5は、KoDシステム700の斜視図であり、KoD300は解放位置808にある。
図5は、タッチスクリーンデバイス806、タッチスクリーンデバイス806のタッチスクリーン702、KoD300、及びドームスイッチ302(
図3A)を押下位置へと押下することなく、タッチ面304(
図3A)にタッチするユーザの指804を示す。換言すると、KoDは解放位置808にある。その結果、回転電極パッド312(
図3B)は、タッチ面304に電気的に接続され、次にユーザの指804に電気的に接続される。したがって、タッチスクリーン702は、回転電極パッド312に近接するタッチを検出する。回転電極パッド312を介して検出したタッチを示すために、回転電極パッド312に近接するタッチスクリーン702に表示された回転リング802が示される。KoD300を回転させて、回転電極パッド312の回転と共に、KoD300の長手方向中心軸の周りで半径方向に検出したタッチの位置を移動させ得る。
【0048】
図6は、KoDシステム700の斜視図であり、KoD300は押下位置904にある。
図6は、ドームスイッチ302(
図3Aに圧力906を加えるユーザの指804を示す。結果として、KoD300は、押下位置904にある。ドームスイッチ302を押圧することにより、タッチ面304(
図3A)はプッシュ電極パッド310(
図3A、3B、3C)に電気的に接続され、ユーザの指804をプッシュ電極パッド310に電気的に接続する。その結果、タッチスクリーンデバイス806のタッチセンサは、プッシュ電極パッド310に近接したタッチを検出し、このタッチは、タッチスクリーン702に示されるプッシュリング902によって示されて、プッシュ電極パッド310に応答して検出したタッチの検出を示す。回転リング802も示される。これは、回転電極パッド312(
図3B)が常にタッチ面304に電気的に接続されており、その結果、タッチ面304と接触するとユーザの指804に電気的に接続され、回転電極パッド312の位置に近接するタッチスクリーン702によってタッチを検出させるためである。いくつかの実施形態では、
図6に示すように、押下位置904は、解放位置808(
図5)でのタッチ面の位置に対して、1ミリメートル未満(例えば、限定するものではないが、0.3ミリメートル~0.5ミリメートル)のタッチ面の変位をもたらし得る。
【0049】
いくつかの実施形態では、タッチスクリーンデバイス806は、異なる時間にKoD300に近接する複数の異なるグラフィカルユーザインターフェース要素を表示して、ユーザが、KoD300を介して異なる時点で異なるグラフィカルユーザインターフェース要素と相互作用することを可能にするように構成される。非限定的な例として、タッチスクリーンデバイス806は、異なる時間に様々な異なる自動車用グラフィカルユーザインターフェース要素を表示するように構成され得る。非限定的な具体例として、第1のグラフィカルユーザインターフェース要素セットは、気候制御ユーザインターフェース要素を含み得、第2のグラフィカルユーザインターフェース要素セットは、ステレオ制御ユーザインターフェース要素を含み得、第3のグラフィカルユーザインターフェース要素セットは、自動車の座席及び/又はバックミラー制御要素を含み得る。タッチスクリーンデバイス806及びKoD300は、KoD300の回転及び押圧を介して、ユーザがこれらの要素とインターフェースすることを可能にするように共に動作し得る。
【0050】
図7は、いくつかの実施形態による、KoD(例えば、
図8のKoD1100)用のフラットFPC1000の一例の底面図である。FPC1000は、中心孔1006と、ドームスイッチ接点1008と、押下接点1014と、を有する。FPC1000はまた、プッシュ電極パッド1010と、回転電極パッド1012と、を含む電極パッドを含む。
【0051】
回転電極パッド1012は、(例えば、FPC1000の1つ以上の導電性トレースを介して)ドームスイッチ接点1008に電気的に接続され得る。したがって、ユーザがドームスイッチ接点1008に結合されたドームスイッチにタッチすると、ユーザの指は、KoD(例えば、
図8のKoD1100)のスイッチ(例えば、
図1のスイッチ114)の位置に関係なく、回転電極パッド1012に電気的に接続され得る。
【0052】
プッシュ電極パッド1010は、(例えば、FPC1000の1つ以上の導電性トレースを介して)押下接点1014に電気的に接続され得る。したがって、ユーザがドームスイッチ接点1008に結合されたドームスイッチを押下すると、ユーザの指は、ドームスイッチの押下に応答して、プッシュ電極パッド1010に電気的に接続され得る(例えば、スイッチの押下位置で、ドームスイッチを押下接点1014に接触させる)。
【0053】
図8は、
図7のFPC1000を含むKoD1100の一例の断面図である。FPC1000は、フラット構成(すなわち、折り畳まれていない)の
図7のフラットFPC1000とは対照的に、折り畳みFPC構成で構成されている。KoD1100は、FPC1000のドームスイッチ接点1008(
図7)に動作可能に結合された(例えば、電気的に接続され、機械的に接続された)ドームスイッチ1104を含む。KoD1100はまた、FPC1000を担持するように構成された本体1110を含む。KoD1100は、FPC1000の中心孔1006を通って延在する中心保持スピゴット1106を更に含む。いくつかの実施形態では、本体1110は、中心保持スピゴット1106の周りを回転するように構成され得る。したがって、KoD1100は、KoD1100の中心軸1112の周りを回転するように構成されている。本体1110、中心保持スピゴット1106、又はその両方は、中心保持スピゴット1106の周りでの本体1110の回転を可能にする方法で中心保持スピゴット1106を本体1110に固定するためのロック特徴部を含み得る。非限定的な例として、本体1110又は中心保持スピゴット1106は、戻り止め(図示せず)を含み得、本体1110又は中心保持スピゴット1106の他方は、本体1110を中心保持スピゴット1106に機械的に接続するために戻り止めアクチュエータ(図示せず)を含み得る。いくつかの実施形態では、中心保持スピゴット1106は、タッチスクリーンに直接固定(例えば、接着)されるように構成され得る。いくつかの実施形態では、1つ以上の介在構造体が、KoD1100とタッチスクリーンとの間に配置され得る。非限定的な例として、ベースアセンブリ(例えば、
図20のベースアセンブリ2318、
図21Aのベースアセンブリ2504、
図21Bのベースアセンブリ2504)は、KoD1100とタッチスクリーンとの間に位置し得る。
【0054】
KoD1100はまた、ドームスイッチ1104に動作可能に結合されたアクチュエータ1108を含む。アクチュエータ1108は、タッチ面1102(例えば、アクチュエータ1108の上面及び/又は外側面)を含む。したがって、ユーザがタッチ面1102にタッチすると、ユーザの指は、アクチュエータ1108を介してドームスイッチ1104及びドームスイッチ接点1008に電気的に接続され得る。例えば、タッチ面1102へのタッチに応答して、ユーザの指は、FPC1000を介してドームスイッチ接点1008に(例えば、常に)電気的に接続される回転電極パッド1012(
図7)に電気的に接続され得る。結果として、ユーザがKoD1100を回転させると、回転電極パッド1012は、KoD1100の位置(例えば、押下位置、解放位置)に関係なく、KoD1100が固定されるタッチスクリーンのタッチセンサによって絶えず検出され得る。結果として、回転電極パッド1012がタッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンの前を移動するとき、タッチスクリーンデバイスのタッチセンサは、回転電極パッド1012の位置を追跡し得る。ドームスイッチ1104はまた、KoD1100が押下位置にあるときに、押下接点1014を介してFPC1000のプッシュ電極パッド1010(
図7)にタッチ面1102を選択的に電気的に接続するように構成されている。結果として、KoD1100が押下位置にある状態でユーザがアクチュエータ1108を押圧することに応答して、タッチ面1102は、プッシュ電極パッド1010に電気的に接続され、プッシュ電極パッド1010がユーザの指に電気的に接続されることに応答して、タッチセンサによってタッチを記録する。プッシュ電極パッド1010は、KoD1100の回転と共に回転し得るが、KoD1100の押圧は、プッシュ電極パッド1010及び回転電極パッド1012の両方の検出に応答して検出され得る。1つのパッドのみの検出は、KoD1100の解放状態と関連付けられ得る。
【0055】
図9A~
図9Cは、いくつかの実施形態による、2PCB KoDの部分1208の図のセットである。
図9Aは上面斜視図であり、
図9Bは底面斜視図であり、
図9Cは、部分1208のドームスイッチ1228を有する上面斜視図である。部分1208は、下部PCB1214、上部PCB1218、及び下部PCB1214と上部PCB1218との間の戻り止めアクチュエータ1216を含む。接着剤を使用して、部分1208の様々な層を接続することができる。非限定的な例として、下部PCB1214と戻り止めアクチュエータ1216との間に接着剤を使用し、下部PCB1214を戻り止めアクチュエータ1216に固定することができる。また、戻り止めアクチュエータ1216と上部PCB1218との間に接着剤を使用して、戻り止めアクチュエータ1216を上部PCB1218に固定することができる。
【0056】
図9Bは、下部PCB1214が、回転電極パッド1210と、プッシュ電極パッド1212(例えば、銅電極など金属電極)と、を含むことを示す。したがって、異なる数、サイズ、又は構造の電極パッドが所望される場合、下部PCB1214は、所望の数、サイズ、及び構造の電極パッドを有する異なる下部PCBと容易に置き換えられ得る。
図9A及び
図9Cは、上部PCB1218が、ドームスイッチ1228を取り付けるように構成されたドームスイッチパッド1222と、ドームスイッチパッド1222を回転電極パッド1210に電気的に接続するように構成された回転トレース1226と、を含むことを示す。上部PCB1218はまた、ドームスイッチ1228の押下位置に応答してドームスイッチ1228に電気的に接続され、ドームスイッチ1228の解放位置に応答してドームスイッチ1228から電気的に絶縁されるように構成されたプッシュ接点1220を含む。上部PCB1218は、プッシュ接点1220をプッシュ電極パッド1212に電気的に接続するように構成されたプッシュ接触トレース1224を更に含む。
【0057】
図10は、いくつかの実施形態による、
図9A~
図9Cの部分1208を含む2PCB KoD1300の断面図である。
図11Aは、いくつかの実施形態による、別の2PCB KoD1400の断面図である。
図10のKoD1300は、クッション1304にタッチキャップ1306を含む。
図11AのKoD1400は、クリップ1320によって所定の位置に保持されるタッチキャップ1308を含む。KoD1300及びKoD1400は、下部PCB1214と、戻り止めアクチュエータ1216と、上部PCB1218と、上部PCB1218上のドームスイッチ1228と、を含む部分1208を示す。KoD1300及びKoD1400はまた、下部PCB1214を通って延在するハブ1310を含む。ハブ1310は、タッチスクリーン(例えば、
図4のタッチスクリーン702)に固定するように構成され得る。非限定的な例として、ハブ1310は、ハブ1310の底部の接着剤1316によってタッチスクリーンに固定され得る。
図8の中心保持スピゴット1106の周りでのKoD1100の回転に類似して、部分1208は、ハブ1310の周りを回転して、部分1208の回転時の回転電極パッド1210(
図9B)の移動を可能にするように構成されている。いくつかの実施形態では、ハブ1310は、ハブ1310に対する部分1208の回転時に、戻り止めアクチュエータ1216に対する機械的抵抗を提供するように構成された戻り止め1312を含み得る。戻り止めアクチュエータ1216及び戻り止め1312はまた、部分1208とハブ1310との間のロック特徴部1330として機能して、ハブ1310の周りでの部分1208の回転を可能にするように部分1208をハブ1310に固定し得る。
【0058】
KoD1300は、タッチキャップ1306を押圧することによって、ユーザがドームスイッチ1228を押下位置に押下することを可能にするようにドームスイッチ1228に動作可能に結合されたタッチキャップ1306を含む。KoD1300はまた、上部PCB1218に、上部PCB1218の外周にて位置付けられたクッション1304を含む。クッション1304は、タッチキャップ1306の押圧に応答して圧迫されて、タッチキャップ1306が部分1208に対して変位できるように構成されている。非限定的な例として、クッション1304は、連続気泡発泡体又は圧迫され、圧迫前の体積及び形状に戻る他の材料(例えば、弾性ポリマー)若しくは物体(例えば、ばね)を含み得る。
【0059】
タッチキャップ1306は、そこにタッチ面1314を含む。タッチキャップ1306の少なくとも一部は、タッチ面1314をドームスイッチ1228に電気的に接続するための導電性材料を含む。したがって、ユーザがタッチ面1314にタッチすると、ユーザの指は、ドームスイッチ1228に電気的に接続される。ドームスイッチ1228は、回転電極パッド1210に常に電気的に接続されているので、ユーザの指は、KoD1300の押下位置及びKoD1300の解放位置の両方において回転電極パッド1210に電気的に接続される。また、ユーザの指は、KoD1300が押下位置にあるときにプッシュ電極パッド1212(
図9B)に電気的に接続され、KoD1300が解放位置にあるときにプッシュ電極パッド1212から電気的に絶縁される。
【0060】
KoD1400は、タッチキャップ1308を押圧することによって、ユーザがドームスイッチ1228を押下位置に押下することを可能にするようにドームスイッチ1228に動作可能に結合されたタッチキャップ1308を含む。タッチキャップ1308は、タッチキャップが押下位置に押下されるときに、部分1208の外側面の周りを下方に延在してタッチキャップ1308を誘導するタッチキャップ側面1318を含む。KoD1400はまた、上部PCB1218を通って延在して、タッチキャップ1308を部分1208に対して所定の位置に保持するクリップ1320を含む。戻り止めアクチュエータ1216は、クリップ1320が戻り止めアクチュエータ1216を通って横断することを可能にする通路1322を含み得る。上部PCB1218はまた、クリップ1320が通って延在する通路を含み得るが、クリップ1320のそれぞれの遠位端は、上部PCB1218を通る通路よりも大きい水平寸法を有して、タッチキャップ1308が部分1208から引き離されないようにし得る。クリップ1320のそれぞれの近位端は、タッチキャップ1308に固定され得る。
【0061】
タッチキャップ1308は、そこにタッチ面1324を含む。タッチ面1324は、タッチキャップ1308の上面に沿って、及び/又はタッチキャップ1308の側面1318の外面に沿って延在し得る。タッチキャップ1308の少なくとも一部は、タッチ面1324をドームスイッチ1228に電気的に接続するための導電性材料を含む。したがって、ユーザがタッチ面1324にタッチすると、ユーザの指は、ドームスイッチ1228に電気的に接続される。ドームスイッチ1228は、回転電極パッド1210に常に電気的に接続されているので、ユーザの指は、KoD1400の押下位置及びKoD1400の解放位置の両方において回転電極パッド1210に電気的に接続される。また、ユーザの指は、KoD1400が押下位置にあるときにプッシュ電極パッド1212に電気的に接続され、KoD1400が解放位置にあるときにプッシュ電極パッド1212から電気的に絶縁される。
【0062】
図11Bは、
図11AのKoD1400の一例の分解図である。前述のように、KoD1400は、そこにタッチ面1324を有するタッチキャップ1308と、ドームスイッチ1228と、クリップ1320(例えば、導電性クリップ)と、上部PCB1218と、戻り止めアクチュエータ1216と、下部PCB1214と、ハブ1310と、接着剤1316(例えば、KoD1400をタッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンに塗布するための接着剤)と、を含む。
【0063】
【0064】
図12は、いくつかの実施形態による、射出成形KoD1600の断面図である。非限定的な例として、KoD1600は、ツインショット射出成形KoDを含み得る。KoD1600は、
図10のKoD1300との類似性をいくつか示し得る。例えば、KoD1600は、
図10のKoD1300の戻り止めアクチュエータ1216、ハブ1310、戻り止め1312、接着剤1628、タッチキャップ1306、タッチ面1314、ドームスイッチ1228、及びクッション1304にそれぞれ類似した、戻り止めアクチュエータ1606、ハブ1610、戻り止め1612、接着剤1628、タッチキャップ1616、タッチ面1618、ドームスイッチ1608、及びクッション1614を含む。しかしながら、KoD1600は、
図10のKoD1300の下部PCB1214及び上部PCB1218ではなく、基板1604(例えば、ABS基板)と、オーバーモールド1602(例えば、導電性オーバーモールド)と、を含む。
【0065】
オーバーモールド1602は、プッシュ電極パッド1624、回転電極パッド1626、ドームスイッチパッド1622、及びプッシュ接点1620など導電性構造体を含み、これらは、
図9A~
図9Cのプッシュ電極パッド1212、回転電極パッド1210、ドームスイッチパッド1222、及びプッシュ接点1220に類似している。しかしながら、
図10のKoD1300における対応物などPCB上の導電性トレース材料とは対照的に、プッシュ電極パッド1624、回転電極パッド1626、ドームスイッチパッド1622、及びプッシュ接点1620は、注入材料を含み得る。非限定的な例として、注入材料としては、導電性ポリマー、導電性材料でコーティングされた電気絶縁ポリマー、又は他の導電性オーバーモールド材料が挙げられ得る。プッシュ電極パッド1624は、オーバーモールド1602を介してプッシュ接点1620に電気的に接続される。また、回転電極パッド1626は、オーバーモールド1602を介してドームスイッチパッド1622に電気的に接続される。しかしながら、プッシュ電極パッド1624及びプッシュ接点1620は、基板1604によって回転電極パッド1626及びドームスイッチパッド1622から電気的に絶縁されている。簡略化するために、プッシュ電極パッド1624、プッシュ接点1620、回転電極パッド1626、及びドームスイッチパッド1622は、
図12に示すように、それらの個別の構造を示すために詳細には示されていないことに留意されたい。しかしながら、そのような詳細は、
図13A及び
図13Bに示されている。
【0066】
基板1604は、オーバーモールド1602に構造的支持を提供し、プッシュ電極パッド1624及びプッシュ接点1620を回転電極パッド1626及びドームスイッチパッド1622から絶縁するように構成されている。基板1604は、電気絶縁材料を含む。KoD1600に関する詳細を、
図13A及び
図13Bに更に示す。
【0067】
図13A及び
図13Bは、
図12のKoD1600の基板1604及びオーバーモールド1602の一例の図である。
図13Aは、基板1604及びオーバーモールド1602の底面斜視図であり、
図13Bは、それらの上面斜視図である。
図13Aは、プッシュ電極パッド1624及び回転電極パッド1626を示す。
図13Bは、プッシュ接点1620及びドームスイッチパッド1622を示す。
【0068】
図14A及び
図14Bは、いくつかの実施形態による、別のKoD2000の図のセットである。
図14Aは、KoD2000の底面斜視図であり、
図14Bは、その上面斜視図である。KoD2000は、オーバーモールド構造体1806と、タッチキャップ1808と、を含む。タッチキャップ1808は、タッチ面1810を含む。オーバーモールド構造体1806は、プッシュ電極パッド1812と、回転電極パッド1814と、を含む。タッチ面1810は、KoD2000が押下位置にあるか、解放位置にあるかに関係なく、回転電極パッド1814に電気的に接続される。タッチ面1810は、KoD2000が押下位置にあることに応答して、プッシュ電極パッド1812に電気的に接続される。タッチ面1810は、KoD2000が解放位置にあることに応答して、プッシュ電極パッド1812から電気的に絶縁される。
【0069】
KoD2000はまた、オーバーモールド構造体1806に挿入されたハブ1816を含む。ハブ1816は、タッチスクリーンに固定するように構成され、オーバーモールド構造体1806は、ハブ1816の周りを回転するように構成されている。したがって、回転電極パッド1814は、ハブ1816の周りでのオーバーモールド構造体1806の回転に応答して、ハブ1816の周りで回転方向にタッチスクリーンに沿って移動するように構成されている。プッシュ電極パッド1812はまた、ハブ1816の周りを回転し得る。結果として、プッシュ電極パッド1812及び回転電極パッド1814の両方は、KoD2000の押下位置及びタッチ面1810へのタッチに応答して検出され得る。KoD2000のそのような押下位置では、KoDの回転は、回転電極パッド1814、プッシュ電極パッド1812、又はその両方の回転を追跡することによって追跡され得る。
【0070】
図15A~
図15Cは、
図16A及び
図16BのKoD2000のオーバーモールド構造体1806の一例の図である。
図15Aは、基板1918内に位置付けられたオーバーモールド1916を含むオーバーモールド構造体1806の上面斜視図であり、
図15Bはその底面斜視図であり、
図15Cは、その側面斜視図である。オーバーモールド構造体1806は、オーバーモールド1916と、オーバーモールド1916を担持するように構成された基板1918と、を含む。いくつかの実施形態では、オーバーモールド1916は、基板1918内にスナップ嵌めされるように構成されている。いくつかの実施形態では、オーバーモールド1916及び/又は基板1918は、基板1918及び/又はオーバーモールド1916の1つ以上の凹部と嵌合するように構成された1つ以上の構造体を含む。
【0071】
図16は、
図15A~
図15Cのオーバーモールド構造体1806のオーバーモールド1916の側面斜視図である。オーバーモールド1916は、回転電極パッド1814に電気的に接続されたドームスイッチパッド1922を含む。ドームスイッチパッド1922は、ドームスイッチを取り付け可能にするように構成されている。ドームスイッチは、タッチキャップ1808のタッチ面1810が、KoD2000の押下位置及び解放位置の両方に応答して、ドームスイッチを介してドームスイッチパッド1922及び回転電極パッド1814に電気的に接続されるように、タッチキャップ1808に動作可能に結合される。
【0072】
オーバーモールド1916はまた、プッシュ電極パッド1812に電気的に接続されたプッシュ接点1920を含む。プッシュ接点1920は、KoD2000(
図14A及び
図14B)の押下位置に応答して、タッチキャップ1808(
図14A及び
図14B)のタッチ面1810(
図14B)に電気的に接続するように構成されている。非限定的な例として、ドームスイッチは、KoD2000の押下位置に応答してプッシュ接点1920に接触するように構成され得る。また、ドームスイッチは、KoD2000の解放位置に応答してプッシュ接点1920に接触しないように構成され得る。
【0073】
図17は、
図15A~
図15Cのオーバーモールド構造体1806の基板1918の上面斜視図である。基板1918は、タッチキャップ1808(
図14A及び
図14B)をオーバーモールド構造体1806に固定するように構成されたキャップクリップ1912を含む。基板1918はまた、ハブ1816(
図14A)の戻り止めと嵌合するように構成された戻り止めアクチュエータ1914(例えば、ばね戻り止めアクチュエータ)を含む。いくつかの実施形態では、戻り止めアクチュエータ1914は、
図17に示すように鏡映反転(例えば、左右対称)であり、KoD2000の両回転方向にKoD2000を回転させるという類似の経験をユーザに提供する。
【0074】
図18A~18Fは、
図14A及び
図14BのKoD2000の図である。
図18Aは、
図14A及び
図14BのKoD2000の分解図である。前述のように、KoD2000は、タッチ面1810を有するタッチキャップ1808と、ドームスイッチ2004と、オーバーモールド構造体1806と、(
図17の戻り止めアクチュエータ1914と嵌合するように構成された)戻り止め2006を有するハブ1816と、(例えば、ハブ1816をタッチスクリーンデバイスに固定するための)接着剤2002と、を含む。
【0075】
【0076】
図19は、いくつかの実施形態による、KoDデバイス(例えば、本明細書に開示するKoDデバイスのうちのいずれか)を動作させる方法2200を示すフローチャートである。動作2202において、方法2200は、KoDデバイスの押下位置又はKoDデバイスの解放位置に関係なく、タッチ面への指のタッチに応答して、KoDデバイスのタッチ面に接触しているユーザの指を回転電極パッドに電気的に接続するステップを含む。
【0077】
動作2204において、方法2200は、KoDデバイスの押下位置に応答して、指をKoDデバイスのプッシュ電極パッドに電気的に接続するステップを含む。いくつかの実施形態では、押下位置に応答して指をプッシュ電極パッドに電気的に接続するステップは、プッシュ接点へのドームスイッチの押下に応答して、タッチ面に電気的に接続されたドームスイッチとプッシュ接点を接触させることを含み、プッシュ接点は、プッシュ電極パッドに電気的に接続される。
【0078】
動作2206において、方法2200は、KoDデバイスの解放位置に応答して、KoDデバイスのプッシュ電極パッドから指を電気的に絶縁するステップを含む。いくつかの実施形態では、解放位置に応答してプッシュ電極パッドから指を電気的に絶縁するステップは、タッチ面に電気的に接続されたドームスイッチからプッシュ接点を電気的に絶縁することを含み、プッシュ接点は、プッシュ電極パッドに電気的に接続される。
【0079】
動作2208において、方法2200は、KoDデバイスの押下位置及び解放位置に関係なく、タッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンから一定距離にプッシュ電極パッドを維持するステップを含む。
【0080】
図20は、いくつかの実施形態による、KoDシステム2300のブロック図である。KoDシステム2300は、
図1のKoDシステム100に類似であり得る。例えば、KoDシステム2300は、
図1のKoD102及びタッチスクリーンデバイス104に類似のKoDデバイス2302及びタッチスクリーンデバイス2304を含む。タッチスクリーンデバイス2304は、
図1のタッチスクリーンデバイス104の制御回路108及びタッチセンサ106に類似して、タッチセンサ2306に動作可能に結合された制御回路2308を含む。KoDデバイス2302は、
図1のタッチ面116、スイッチ114、回転電極パッド112、及びプッシュ電極パッド110に類似のタッチ面2316、スイッチ2314、回転電極パッド2312、及びプッシュ電極パッド2310を含む。少なくとも1つの電極(例えば、プッシュ電極パッド2310、回転電極パッド2312)は導電性材料を含む。タッチ面2316は、回転電極パッド2312に電気的に接続され、スイッチ2314を介してプッシュ電極パッド2310に選択的に電気的に接続される。KoDデバイス2302は、タッチスクリーンデバイス2304のタッチスクリーン2320に取り付けられ、少なくとも1つの電極(例えば、回転電極パッド2312及びプッシュ電極パッド2310)がタッチセンサ2306に係合近接しているように構成されている。非限定的な例として、回転電極パッド2312及びプッシュ電極パッド2310は、タッチスクリーンデバイス2304のタッチスクリーン2320から一定距離に位置付けられ得る。
【0081】
KoDデバイス2302はまた、タッチスクリーンデバイス2304のタッチスクリーン2320とプッシュ電極パッド2310及び回転電極パッド2312との間に位置付けられるように構成されたベースアセンブリ2318を含む。少なくとも1つの電極は、ベースアセンブリ2318及びタッチスクリーン2320を介してタッチセンサ2306と相互作用するように構成されている。例えば、ベースアセンブリ2318は、タッチセンサ2306が、ベースアセンブリ2318及びタッチスクリーン2320を介して少なくとも1つの電極(例えば、プッシュ電極パッド2310及び回転電極パッド2312)を検出することを可能にするのに十分な薄さであり得る。換言すると、少なくとも1つの電極は、ベースアセンブリを介してタッチセンサ2306に係合近接している(2322)。いくつかの実施形態では、ベースアセンブリ2318は、1つ以上の電極を含むKoDデバイス2302の端部を少なくとも部分的に被覆するように構成されている。ベースアセンブリ2318をタッチスクリーンデバイス2304に固定する接着剤を含む、ベースアセンブリ2318の厚さは、限定するものではないが、約0.5ミリメートル(0.5mm)以下であり得る。
【0082】
いくつかの実施形態では、ベースアセンブリ2318は、KoDデバイス2302の導電性キャップに向かって延在する(例えば、
図21Bの内側ハウジング2626など内側ハウジングを少なくとも部分的に収容する)1つ以上の側壁を含む。いくつかの実施形態では、KoDデバイス2302は、ベースアセンブリ2318の1つ以上の側壁と導電性キャップとの間の1つ以上の密閉部を含み、KoDデバイス2302の内部を(例えば、液体、埃、ゴミ、又は他の汚染物質に対して)密閉する。いくつかの実施形態では、ベースアセンブリ2318は、KoDデバイス2302の内側ハウジング(例えば、
図21Bの内側ハウジング2626)内へと延在して、内側ハウジングがポストの周りで回転することを可能にするように構成されたポスト(例えば、
図21Bのポスト2630)を含む。内側ハウジングの回転は、内側ハウジングに機械的に結合されている回転電極パッド2312及びプッシュ電極パッド2310が内部ハウジングと共にポストの周りを回転できるようにする。いくつかの実施形態では、ベースアセンブリは、戻り止め(例えば、
図21Bの戻り止め2628)を含み、内側ハウジングは、戻り止めアクチュエータ(例えば、
図21Bの戻り止めボール2618及び戻り止めばね2622)を含んで、ポストの周りでの内側ハウジングの回転に対して機械的抵抗、場合によっては、触覚「クリック」フィードバックを提供する。戻り止め及び戻り止めアクチュエータは、ベースアセンブリを内側ハウジングに固定するためのロック機構として機能し得、一方で、内側ハウジングがポストの周りを、ベースアセンブリ内で回転することを可能にする。
【0083】
KoDデバイス2302は、導電性材料を含むタッチ面2316を含み、タッチ面2316は、デフォルトで解放位置に位置付けられ、タッチ面2316に加えられる圧力(タッチ面2316をプッシュ電極パッド2310に電気的に接続するようにスイッチ2314を閉じる圧力)に応答して押下位置に位置付けられるように構成されている。KoDデバイス2302はまた、解放位置及び押下位置の両方においてタッチスクリーンデバイス2304のタッチセンサ2306に係合近接して位置付けられるように構成されたプッシュ電極パッド2310を含む。例えば、タッチプッシュ電極パッド2310は、KoDデバイス2302の解放位置及び押下位置に関係なく、タッチスクリーン2320及びタッチセンサ2306から一定距離に位置付けられ得る。プッシュ電極パッド2310は、押下位置に応答して、タッチ面2316の導電性材料に電気的に接続され、解放位置に応答して、タッチ面2316の導電性材料から電気的に絶縁される。KoDデバイス2302は、解放位置及び押下位置の両方においてタッチスクリーンデバイス2304のタッチセンサ2306に係合近接して位置付けられるように構成された回転電極パッド2312を更に含む。例えば、回転電極パッド2312は、KoDデバイス2302の解放位置及び押下位置に関係なく、タッチスクリーン2320及びタッチセンサ2306から一定距離に位置付けられ得る。回転電極パッド2312は、解放位置及び押下位置の両方において、タッチ面2316の導電性材料に電気的に接続される。
【0084】
いくつかの実施形態では、ベースアセンブリ2318は、少なくとも1つの電極に対向するベースアセンブリ2318の側面(例えば、タッチスクリーンデバイス2304のタッチスクリーン2320に面するベースアセンブリ2318の表面)に接着剤(例えば、
図21Bの接着剤2624)を担持するように構成されている。接着剤は、KoDデバイス2302をタッチスクリーンデバイス2304のタッチスクリーン2320に固定するように構成されている。したがって、ベースアセンブリ2318は、タッチスクリーン2320に固定されるように構成されている。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの電極に対向するベースアセンブリの少なくとも略全側面は、接着剤を担持するように構成されている。
【0085】
いくつかの実施形態では、KoDデバイス2302は、プッシュ電極パッド2310及び回転電極パッド2312をタッチ面2316に電気的に接続するように構成されたFPCを更に含む。いくつかの実施形態では、KoDデバイス2302は、回転電極パッド2312をタッチ面2316に電気的に接続し、プッシュ電極パッド2310をタッチ面2316に切り替え可能に更に接続するように構成されたPCBを含む。いくつかの実施形態では、KoDデバイス2302は、回転電極パッド2312をタッチ面2316に電気的に接続し、プッシュ電極パッド2310をタッチ面2316に切り替え可能に更に接続するように構成された、折り畳みFPCを含む。いくつかの実施形態では、KoDデバイス2302は、プッシュ電極パッド2310及び回転電極パッド2312を含む、導電性オーバーモールドを含む。
【0086】
いくつかの実施形態では、タッチ面2316の解放位置とタッチ面2316の押下位置との間の距離は、1ミリメートル未満(例えば、0.3mm~1mm)である。いくつかの実施形態では、タッチ面2316の解放位置とタッチ面2316の押下位置との間の距離は、約0.6mmである。いくつかの実施形態では、プッシュ電極パッド2310は、タッチ面2316が解放位置にあることに応答して電気的浮遊状態に留まるように構成される。KoDデバイス2302は、押下位置に応答してプッシュ電極パッド2310をタッチ面2316の導電性材料に選択的に動作可能に結合するように構成されたスイッチ2314を更に含む。いくつかの実施形態では、スイッチ2314は、ドームスイッチを含む。
【0087】
図1のKoD102と同様に、KoDデバイス2302は、ベースアセンブリ2318に加えて、KoD300、KoD1100、KoD1300、KoD1400、KoD1600、KoD2000、又は他のKoDデバイスなど任意のKoDを含み得る。非限定的な例として、KoDデバイス2302は、ベースアセンブリに加えて、(例えば、KoD1600又はKoD2000と同様に)オーバーモールド内側ハウジング実装を含み得る。
【0088】
図21A~
図21Jは、
図20のKoDデバイス2302の一例であるKoDデバイス2500の図である。
図21Aは、KoDデバイス2500の斜視図である。KoDデバイス2500は、タッチ面2502と、ベースアセンブリ2504と、を含む。ベースアセンブリ2504は、タッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンに接着するように構成された側面2506を含む。ベースアセンブリ2504の側面2506は、タッチスクリーンに面するように構成され、KoDデバイス2500の1つ以上の電極に面するベースアセンブリ2504の側面に対向する。KoDデバイス2500をタッチスクリーンに接着するために、接着剤は、1つ以上の電極に面するベースアセンブリ2504の側面に対向するベースアセンブリ2504の側面2506の少なくとも略全面に塗布され得る。
【0089】
図21Bは、
図21AのKoDデバイス2500の分解図である。KoDデバイス2500は、導電性装飾リング2602(例えば、レーザーカット金属を含む)と、リング接着剤2604(例えば、導電性装飾リング2602を導電性キャップ2606に留めるクリップに置き換えられ得る)と、導電性キャップ2606(例えば、タッチ面2502を含む)と、ドームスイッチ2608と、ドームPCB2610と、スターロックリテーナ2612と、軸受2614と、接続ばね2616(例えば、2個の接続ばね)と、戻り止めボール2618(例えば、戻り止めアクチュエータとして機能するボール、場合によっては、Delrin(登録商標)など熱可塑性プラスチックで形成された3mmのボール)と、電極PCB2620(例えば、
図20の回転電極パッド2312及び/又はプッシュ電極パッド2310など少なくとも1つの電極を含む)と、戻り止めばね2622と、ベースアセンブリ2504(例えば、ABSで形成される)と、接着剤2624(例えば3M製467接着剤)と、を含む。いくつかの実施形態では、接着剤2624は、電極PCB2620の1つ以上の電極に対向するベースアセンブリ2504の側面2506(すなわち、タッチスクリーンデバイスに面するように構成されているベースアセンブリ2504の側面2506)の少なくとも略全面を覆うようにサイズ決定され得る。例えば、
図21Bに示すように、接着剤2624は、ベースアセンブリ2504の側面2506と同じサイズである。
【0090】
ベースアセンブリ2504及び導電性キャップ2606は、他の構成要素(例えば、電極PCB2620、内側ハウジング2626、戻り止めばね2622、戻り止めボール2618、軸受2614、接続ばね2616、スターロックリテーナ2612、ドームPCB2610、及びドームスイッチ2608)を共に包囲する。ベースアセンブリ2504は、接着剤2624を用いてタッチスクリーン(例えば、
図20のタッチスクリーン2320)に直接固定され得る。ベースアセンブリ2504はまた、戻り止めボール2618と係合し、KoDデバイス2500の回転に対する機械的抵抗を提供し、ベースアセンブリ2504を内側ハウジング2626に機械的に固定する戻り止め2628を含み得る。ベースアセンブリ2504は、内側ハウジング2626及びこれに結合された構成要素(例えば、電極PCB2620、ドームPCB2610、ドームスイッチ2608、導電性キャップ2606、リング接着剤2604、導電性装飾リング2602)をポスト2630に対して回転可能にする軸受2614に結合するように構成されたポスト2630を更に含む。
【0091】
いくつかの実施形態では、接続ばね2616は、ドームPCB2610を内側ハウジング2626に接続するように構成されている。いくつかの実施形態では、アセンブリは、スターロックリテーナ2612及び接続ばね2616を使用して、ベースアセンブリ2504に固定され得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、はんだを使用して、ドームPCB2610を電極PCB2620に接続し得る。比較的薄い軸受2614(いくつかの実施形態では、厚さ1~2mm)を使用して、KoDデバイス2500の全高を低減し得る。いくつかの実施形態では、軸受2614を使用するのではなく、2つの異なるプラスチックの境界面を軸受として使用することができ、これは比較的低コストで実施され得る。上記のように、KoDデバイスの全高は、好ましくは10mmを超えるべきではない。
【0092】
電極PCB2620の少なくとも1つの電極(例えば、
図20のプッシュ電極パッド2310、回転電極パッド2312)は、ベースアセンブリ2504及び接着剤2624を介して検知され得る。ベースアセンブリ2504の厚さは、ベースアセンブリがタッチセンサ表面の延長部になるため、性能に影響を及ぼし得る。
【0093】
【0094】
図21I及び
図21Jは、KoDデバイス2500の断面図である。
図21Iは、ベースアセンブリ2504の側壁2812の内壁の戻り止め2628と係合する戻り止めボール2618を示す。戻り止めばね2622は、戻り止めボール2618に外向きの力を加えて戻り止めボール2618と戻り止め2628との間の係合を維持するように構成されている。
図21Iはまた、タッチスクリーンデバイスに面するように構成されているベースアセンブリ2504の側面2506に塗布される(担持される)接着剤2624を示す。非限定的な例として、接着剤2624は、
図21Iに示すように、ベースアセンブリ2504の少なくとも略全側面2506に広がるように構成され得る。また、非限定的な例として、ベースアセンブリ2504の厚さ2810は、実質的に0.5mm以下であり得る。
【0095】
図21Jに示すように、KoDデバイス2500は、ベースアセンブリ2504と導電性キャップ2606との間に少なくとも1つの密閉部2806を含んで、異物がKoDデバイス2500に入らないようにし得る。いくつかの実施形態では、導電性キャップ2606は、
図21Jに示すように、導電性キャップ2606を内側ハウジング2626に固定するように構成された1つ以上のクリップ2808を含む。
【0096】
図22A及び
図22Bは、
図20のKoDシステム2300に類似のKoDシステム3002の図である。KoDシステムは、
図20のタッチスクリーンデバイス2304に類似のタッチスクリーンデバイス3008を含む。タッチスクリーンデバイス3008は、
図20のタッチスクリーン2320に類似のタッチスクリーン3010を含む。タッチスクリーンデバイス3008はまた、
図20のタッチセンサ2306及び制御回路2308に類似のタッチセンサ及び制御回路(図示せず)を含む。KoDシステム3002は、タッチスクリーン3010に固定された
図21AのKoDデバイス2500を更に含む。非限定的な例として、KoDデバイス2500のベースアセンブリ2504(図示せず)は、接着剤2624(
図21B)を使用してタッチスクリーン3010に固定され得る。導電性キャップ2606の回転3018は、KoDデバイス2500の回転電極パッドを導電性キャップ2606と共に回転させ得る。KoDデバイス2500のプッシュ電極パッド及び回転電極パッドは、タッチスクリーンデバイス3008のタッチセンサに係合近接し得る(3016)。
【0097】
図22Bは、KoDデバイス2500のタッチ面2502に接触しているユーザの指3012を示す。タッチスクリーンデバイス3008は、タッチ面2502に接触している指3012に応答して、プッシュ電極パッド及び回転電極パッドのうちの1つ以上の検出に対応するリング3014をタッチスクリーン3010に表示するようになっている。この検出は、上記のように、回転電極パッドへのタッチ面2502の電気的接続及びプッシュ電極パッドへのタッチ面2502の切り替え可能な接続から生じる。したがって、KoDデバイス2500は、プッシュ電極パッド及び回転電極パッドのうちの1つ以上に指3012を電気的に接続するように構成されている。
【0098】
タッチスクリーンデバイス3008の制御回路(例えば、
図20の制御回路2308)のファームウェアは、ベースアセンブリ2504の存在を考慮したKoDデバイス2500の感知性能に基づいて調整されて、適切な性能を提供し得る。
【0099】
図23は、いくつかの実施形態による、KoDシステム(例えば、
図20のKoDシステム2300)を組み立てる方法3100を示すフローチャートである。動作3102において、方法3100は、KoDデバイス(例えば、
図20のKoDデバイス2302、
図21AのKoDデバイス2500)のベースアセンブリ(例えば、
図20のベースアセンブリ2318、
図21Aのベースアセンブリ2504)に接着剤(例えば、
図21Bの接着剤2624)を塗布するステップを含み、ベースアセンブリは、タッチスクリーンデバイス(例えば、
図20のタッチスクリーンデバイス2304、
図22A及び
図22Bのタッチスクリーンデバイス3008)のタッチセンサ(例えば、
図20のタッチセンサ2306)と相互作用するように構成された1つ以上の電極(例えば、
図20のプッシュ電極パッド2310及び/又は回転電極パッド2312)を少なくとも部分的に収容する。非限定的な例として、
図21Bは、ベースアセンブリ2504に塗布される接着剤2624を示す。いくつかの実施形態では、ベースアセンブリに接着剤を塗布するステップは、タッチスクリーンデバイスに面するように構成されているベースアセンブリの略全面に接着剤を塗布することを含む。
【0100】
動作3104において、方法3100は、タッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンにKoDデバイスを固定するステップを含み、1つ以上の電極とタッチスクリーンとの間にベースアセンブリが位置する。非限定的な例として、
図22A及び
図22Bは、
図21Bの接着剤2624を用いてタッチスクリーンデバイス3008に固定されたKoDデバイス2500を示す。
【0101】
図24は、いくつかの実施形態で使用され得るコンピューティングデバイス3200のブロック図である。コンピューティングデバイス3200は、1つ以上のデータ記憶デバイス(本明細書では「記憶装置3204」と呼ばれることもある)に動作可能に結合された1つ以上のプロセッサ3202(本明細書では「プロセッサ3202」と呼ばれることもある)を含む。記憶装置3204は、この記憶装置に記憶されたコンピュータ可読命令(例えば、ソフトウェア、ファームウェア)を含む。コンピュータ可読命令は、プロセッサ3202に、本明細書に開示する実施形態の動作を実行するように命令するように構成されている。非限定的な例として、コンピュータ可読命令は、
図1の制御回路108及び/又は
図20の制御回路2308の少なくとも一部又は全体を実行するようにプロセッサ3202に命令するように構成され得る。
【0102】
いくつかの実施形態では、プロセッサ3202は、中央処理ユニット(central processing unit、CPU)、マイクロコントローラ、プログラマブル論理コントローラ(central processing unit、PLC)、他のプログラム可能デバイス、又はそれらの任意の組み合わせを含む。いくつかの実施形態では、記憶装置3204は、揮発性データ記憶装置(例えば、ランダムアクセスメモリ(random-access memory、RAM))、不揮発性データ記憶装置(例えば、限定するものではないが、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(erasable programmable read-only memory、EPROM)など)を含む。いくつかの実施形態では、プロセッサ3202は、不揮発性データストレージに記憶されたコンピュータ可読命令を揮発性データ記憶装置に転送して実行するように構成されている。いくつかの実施形態では、プロセッサ3202及び記憶装置3204は、単一のデバイス(例えば、半導体デバイス製品、システムオンチップ(system on chip、SOC)に実装され得る。
【0103】
ドームスイッチとプッシュ電極パッドとの間での静電容量結合によるプッシュの誤検出を回避するように注意する必要があることに留意されたい。この静電容量が、押下状態の電極ノードの静電容量の少なくとも1/4倍(又は更に1/10)である場合、誤検出は最小限であるか、又は排除されるはずである。また、中心ドームをタッチスクリーンに近づけすぎて、タッチスクリーンに干渉しないように注意するべきである。更に、極薄型KoDの場合、タッチ面がタッチセンサと係合近接しないように注意して(特に解放位置にある場合)、タッチ面自体がタッチセンサによるタッチを引き起こさないようにする必要がある。更に、比較的大きな直径を有するKoDでは、直径の周囲で複数のプッシュ電極パッドを使用することができる。KoDの押圧に応答して、押圧位置に最も近いプッシュ電極パッドが、KoDのタッチ面に電気的に接続され得る。
【実施例】
【0104】
例示的な実施形態の非網羅的で非限定的なリストは、以下のとおりである。以下に列挙する例示的な実施形態のそれぞれは、以下に列挙する例示的な実施形態及び上記の実施形態のうちの他の全てと組み合わせ可能であると明示的に個々に示されるわけではない。しかし、これらの例示的な実施形態は、実施形態が組み合わせ可能ではないことが当業者には明らかである場合を除き、全ての他の例示的な実施形態及び上述の実施形態と組み合わせ可能であることが意図される。
【0105】
実施例1:ノブオンディスプレイ(KoD)デバイスであって、導電性材料を含むタッチ面であって、タッチ面は、デフォルトの開放位置及びタッチ面に加えられた圧力に応答した押下位置に位置付けられるように構成されている、タッチ面と、解放位置及び押下位置の両方においてタッチスクリーンデバイスのタッチセンサに係合近接して位置付けられるように構成されたプッシュ電極パッドであって、プッシュ電極パッドは、押下位置に応答してタッチ面の導電性材料に電気的に接続され、解放位置においてタッチ面の導電性材料から電気的に絶縁される、プッシュ電極パッドと、を備える、KoDデバイス。
【0106】
実施例2:解放位置及び押下位置の両方においてタッチスクリーンデバイスのタッチセンサに係合近接して位置付けられるように構成された回転電極パッドを更に備え、回転電極パッドは、解放位置及び押下位置の両方においてタッチ面の導電性材料に電気的に接続される、実施例1に記載のKoDデバイス。
【0107】
実施例3:プッシュ電極パッド及び回転電極パッドをタッチ面に電気的に接続するように構成されたフレキシブルプリント回路を更に備える、実施例2に記載のKoDデバイス。
【0108】
実施例4:プッシュ電極パッド及び回転電極パッドをタッチ面に電気的に接続するように構成されたプリント基板を更に備える、実施例2に記載のKoDデバイス。
【0109】
実施例5:プッシュ電極パッド及び回転電極パッドをタッチ面に電気的に接続するように構成された、折り畳みフレキシブルプリント回路を更に備える、実施例2に記載のKoDデバイス。
【0110】
実施例6:プッシュ電極パッドと、回転電極パッドと、を含む導電性オーバーモールドを更に備える、実施例2に記載のKoDデバイス。
【0111】
実施例7:タッチ面の解放位置とタッチ面の押下位置との間の距離は、1ミリメートル(1mm)未満(例えば、0.3~0.5mm)である、実施例1~6のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0112】
実施例8:タッチ面の解放位置とタッチ面の押下位置との間の距離は、3/10ミリメートル(0.3mm)~5ミリメートル(5mm)である、実施例1~7のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0113】
実施例9:プッシュ電極パッドは、タッチ面が解放位置にあることに応答して電気的浮遊状態に留まるように構成されている、実施例1~8のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0114】
実施例10:押下位置に応答してタッチ面の導電性材料にプッシュ電極パッドを選択的に動作可能に結合するように構成されたスイッチを更に備える、実施例1~9のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0115】
実施例11:スイッチはドームスイッチを備える、実施例10に記載のKoDデバイス。
【0116】
実施例12:ノブオンディスプレイ(KoD)デバイスであって、導電性材料を含む少なくとも1つの電極であって、少なくとも1つの電極は、タッチスクリーンデバイスのタッチセンサに係合近接して位置付けられるように構成されている、少なくとも1つの電極と、タッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンと少なくとも1つの電極との間に位置付けられるように構成されたベースアセンブリであって、少なくとも1つの電極は、ベースアセンブリを介してタッチセンサと相互作用するように構成されている、ベースアセンブリと、を備える、KoDデバイス。
【0117】
実施例13:ベースアセンブリは、少なくとも1つの電極に対向するベースアセンブリのタッチセンサ側に接着剤を担持して、タッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンにKoDデバイスを固定するように構成されている、実施例12に記載のKoDデバイス。
【0118】
実施例14:ベースアセンブリのタッチセンサの少なくとも略全側面が、接着剤を担持するように構成されている、実施例13に記載のKoDデバイス。
【0119】
実施例15:ベースアセンブリは、少なくとも1つの電極を含むKoDデバイスの端部を少なくとも部分的に被覆するように構成されている、実施例12~14のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0120】
実施例16:ベースアセンブリは、約0.5ミリメートル厚(0.5mm)である、実施例12~15のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0121】
実施例17:ベースアセンブリは、KoDデバイスの導電性キャップに向かって延在する、1つ以上の側壁を含む、実施例12~16のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0122】
実施例18:ベースアセンブリの1つ以上の側壁とKoDデバイスの導電性キャップとの間に1つ以上の密閉部を更に備える、実施例17に記載のKoDデバイス。
【0123】
実施例19:少なくとも1つの電極は、ユーザがKoDデバイスの導電性キャップを押圧することに応答してタッチセンサと相互作用するように構成されたプッシュ電極パッドを含む、実施例12~18のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0124】
実施例20:少なくとも1つの電極は、ユーザがKoDデバイスの導電性キャップを回転させることに応答してタッチセンサの係合近接内で回転するように構成された回転電極パッドを含む、実施例12~19のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0125】
実施例21:KoDシステムを含む車両であって、KoDシステムは、タッチスクリーンデバイスと、実施例12~20のいずれか1つに記載のKoDデバイスと、を備える、車両。
【0126】
実施例22:ノブオンディスプレイ(KoD)デバイスであって、導電性材料を含む少なくとも1つの電極であって、少なくとも1つの電極は、タッチスクリーンデバイスのタッチセンサに係合近接して位置付けられるように構成されている、少なくとも1つの電極と、タッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンと少なくとも1つの電極との間に位置付けられるように構成されたベースアセンブリであって、少なくとも1つの電極は、ベースアセンブリを介してタッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンに係合近接して位置付けられるように構成されている、ベースアセンブリと、を備える、KoDデバイス。
【0127】
実施例23:少なくとも1つの電極に対向するベースアセンブリの側面に接着剤を更に含んで、タッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンにKoDデバイスを固定する、実施例22に記載のKoDデバイス。
【0128】
実施例24:接着剤は、少なくとも1つの電極に対向するベースアセンブリの全側面と同じサイズであるように、接着剤は、少なくとも1つの電極に対向するベースアセンブリの少なくとも略全側面に塗布される、実施例23に記載のKoDデバイス。
【0129】
実施例25:ベースアセンブリは、KoDデバイスの端部を少なくとも部分的に被覆するように構成されている、実施例22~24のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0130】
実施例26:ベースアセンブリは、約0.5ミリメートル以下の厚さを示す、実施例22~25のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0131】
実施例27:ベースアセンブリは、KoDデバイスの導電性キャップに向かって延在する、1つ以上の側壁を含む、実施例22~26のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0132】
実施例28:ベースアセンブリの1つ以上の側壁とKoDデバイスの導電性キャップとの間に1つ以上の密閉部を更に備える、実施例27に記載のKoDデバイス。
【0133】
実施例29:少なくとも1つの電極は、KoDデバイスの導電性キャップが押圧されることに応答してタッチセンサと相互作用するように構成されたプッシュ電極パッドを含む、実施例22~28のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0134】
実施例30:少なくとも1つの電極は、KoDデバイスの導電性キャップの回転に応答してタッチセンサの係合近接内で回転するように構成された回転電極パッドを含む、実施例22~29のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0135】
実施例31:少なくとも1つの電極に結合された内側ハウジングと、内側ハウジングに結合された軸受と、を更に備え、ベースアセンブリは軸受けに結合されたポストを備えて、内側ハウジング及び少なくとも1つの電極がポストの周りを回転することを可能にする、実施例22~30のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0136】
実施例32:ベースアセンブリは戻り止めを備え、内側ハウジングは、ポストの周りでの内側ハウジングの回転に対する機械的抵抗をもたらす、1つ以上の戻り止めアクチュエータを含む、実施例31に記載のKoDデバイス。
【0137】
実施例33:ノブオンディスプレイ(KoD)システムであって、タッチセンサ及びタッチスクリーンを備えるタッチスクリーンデバイスと、KoDデバイスであって、タッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンに固定されたベースアセンブリ及びベースアセンブリを介してタッチスクリーンデバイスのタッチセンサに係合近接して位置付けられた1つ以上の電極を含む、KoDデバイスと、を備える、KoDシステム。
【0138】
実施例34:ベースアセンブリは、ベースアセンブリから延在するポストを含み、KoDデバイスは、1つ以上の電極に結合された内側ハウジングを更に含み、ベースアセンブリは、内側ハウジングを少なくとも部分的に収容するように構成され、内側ハウジング及び1つ以上の電極は、ベースアセンブリのポストの周りを回転するように構成されている、実施例33のKoDシステム。
【0139】
実施例35:タッチスクリーンデバイスは、KoDデバイスが相互作用するように構成されている複数の異なるグラフィックユーザインターフェースを表示するようにタッチスクリーンデバイスを制御するように構成された制御回路を更に備える、実施例33~34のいずれか1つに記載のKoDシステム。
【0140】
実施例36:ベースアセンブリは、接着剤を使用してタッチスクリーンに固定される、実施例33~35のいずれか1つに記載のKoDシステム。
【0141】
実施例37:接着剤は、タッチスクリーンに面するベースアセンブリの少なくとも略全面に広がる、実施例36に記載のKoDシステム。
【0142】
実施例38:KoDデバイスは、KoDデバイスの第1の位置に応答して1つ以上の電極のプッシュ電極パッドに電気的に接続されるタッチ面を更に備え、タッチ面は、KoDデバイスの第2の位置に応答してプッシュ電極パッドから電気的に絶縁される、実施例33~37のいずれか1つに記載のKoDシステム。
【0143】
実施例39:1つ以上の電極は、KoDデバイスの第1の位置及びKoDデバイスの第2の位置に関係なく、KoDデバイスのタッチ面に電気的に接続されるように構成された回転電極パッドを含む、実施例38に記載のKoDシステム。
【0144】
実施例39A:1つ以上の電極は、KoDデバイスの押下位置及びKoDデバイスの解放位置に関係なく、KoDデバイスのタッチ面に電気的に接続されるように構成された回転電極パッドを含む、実施例33~39のいずれか1つに記載のKoDシステム。
【0145】
実施例40:ノブオンディスプレイ(KoD)システムを組み立てる方法であって、KoDデバイスのベースアセンブリに接着剤を塗布するステップであって、ベースアセンブリは、1つ以上の電極を少なくとも部分的に収容する、ステップと、タッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンにKoDデバイスを固定するステップであって、ベースアセンブリは1つ以上の電極とタッチスクリーンとの間に位置し、1つ以上の電極は、ベースアセンブリを介してタッチスクリーンデバイスのタッチセンサに係合近接して位置付けられる、ステップと、を含む、方法。
【0146】
実施例41:ベースアセンブリに接着剤を塗布するステップは、タッチスクリーンデバイスに面するように構成されているベースアセンブリの略全面に接着剤を塗布することを含む、実施例40に記載の方法。
【0147】
実施例41A:1つ以上の電極は、タッチスクリーンデバイスのタッチセンサから一定距離に位置付けられる、実施例40に記載の方法。
【0148】
実施例42:ノブオンディスプレイ(KoD)デバイスであって、導電性材料を含むタッチ面であって、タッチ面は、開放位置及び押下位置に位置付けられるように構成されている、タッチ面と、解放位置及び押下位置の両方においてタッチスクリーンデバイスのタッチセンサに係合近接して位置付けられるように構成されたプッシュ電極パッドであって、プッシュ電極パッドは、押下位置及び解放位置の一方に応答してタッチ面の導電性材料に電気的に接続され、押下位置及び解放位置の他方に応答してタッチ面の導電性材料から電気的に絶縁される、プッシュ電極パッドと、を備える、KoDデバイス。
【0149】
実施例42A:プッシュ電極パッドは、押下位置に応答してタッチ面の導電性材料に電気的に接続され、解放位置においてタッチ面の導電性材料から電気的に絶縁される、実施例40に記載のKoDデバイス。
【0150】
実施例43:解放位置及び押下位置の両方においてタッチスクリーンデバイスのタッチセンサに係合近接して位置付けられるように構成された回転電極パッドを更に備え、回転電極パッドは、解放位置及び押下位置の両方においてタッチ面の導電性材料に電気的に接続される、実施例42に記載のKoDデバイス。
【0151】
実施例44:押下位置及び解放位置の一方に応答してタッチ面にプッシュ電極パッド及び回転電極パッドを電気的に接続するように構成されたフレキシブルプリント回路を更に備える、実施例43に記載のKoDデバイス。
【0152】
実施例45:押下位置及び解放位置の一方に応答してタッチ面にプッシュ電極パッド及び回転電極パッドを電気的に接続するように構成されたプリント基板を更に備える、実施例43に記載のKoDデバイス。
【0153】
実施例46:押下位置及び解放位置の一方に応答してタッチ面にプッシュ電極パッド及び回転電極パッドを電気的に接続するように構成された、折り畳みフレキシブルプリント回路を更に備える、実施例43に記載のKoDデバイス。
【0154】
実施例47:プッシュ電極パッドと、回転電極パッドと、を含む導電性オーバーモールドを更に備える、実施例43に記載のKoDデバイス。
【0155】
実施例48:タッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンに固定するように構成されたハブを更に備え、回転電極パッドは、ハブの周りを回転するように構成されている、実施例43~47のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0156】
実施例49:回転電極パッドに機械的に結合された戻り止めアクチュエータを更に備え、ハブは、ハブの周りでの戻り止めアクチュエータの回転に応答して、戻り止めアクチュエータに対する機械的抵抗を提供するように構成された戻り止めを含む、実施例48に記載のKoDデバイス。
【0157】
実施例50:タッチ面の解放位置とタッチ面の押下位置との間の距離は、1ミリメートル(1mm)未満(例えば、0.3~0.5mm)である、実施例42~49のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0158】
実施例51:タッチ面の解放位置とタッチ面の押下位置との間の距離は、0.3~0.5ミリメートル(0.3~0.5mm)である、実施例42~50のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0159】
実施例52:プッシュ電極パッドは、タッチ面が解放位置にあることに応答して電気的浮遊状態に留まるように構成されている、実施例42~51のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0160】
実施例53:押下位置に応答してタッチ面の導電性材料にプッシュ電極パッドを選択的に動作可能に結合するように構成されたスイッチを更に備える、実施例42~52のいずれか1つに記載のKoDデバイス。
【0161】
実施例54:スイッチはドームスイッチを備える、実施例53に記載のKoDデバイス。
【0162】
実施例55:ノブオンディスプレイ(KoD)デバイスを動作させる方法であって、KoDデバイスの押下位置及びKoDデバイスの解放位置に関係なく、回転電極パッドにKoDデバイスのタッチ面を電気的に接続するステップと、KoDデバイスの押下位置に応答してKoDデバイスのプッシュ電極パッドにタッチ面を電気的に接続するステップと、KoDデバイスの解放位置に応答してKoDデバイスのプッシュ電極パッドからタッチ面を電気的に絶縁するステップと、を含む、方法。
【0163】
実施例56:KoDデバイスの押下位置及び解放位置に関係なく、タッチスクリーンデバイスのタッチスクリーンから一定距離にプッシュ電極パッド及び回転電極パッドを維持するステップを更に含む、実施例55に記載の方法。
【0164】
実施例57:押下位置に応答してプッシュ電極パッドに電気的にタッチ面を接続するステップは、プッシュ接点へのドームスイッチの押下に応答してドームスイッチをプッシュ接点に接触させることを含み、ドームスイッチはタッチ面に電気的に接続され、プッシュ接点はプッシュ電極パッドに電気的に接続される、実施例55~56のいずれか1つに記載の方法。
【0165】
実施例58:解放位置に応答してプッシュ電極パッドからタッチ面を電気的に絶縁するステップは、ドームスイッチからプッシュ接点を電気的に絶縁することを含み、ドームスイッチはタッチ面に電気的に接続され、プッシュ接点は、プッシュ電極パッドに電気的に接続される、実施例55~57のいずれか1つに記載の方法。
【0166】
実施例59:ノブオンディスプレイ(KoD)システムであって、タッチスクリーン及びタッチセンサを含むタッチスクリーンデバイスと、タッチスクリーンに固定されたKoDデバイスであって、KoDデバイスは、タッチ面と、KoDデバイスの押下位置及び解放位置に関係なく、タッチスクリーンから一定距離に留まるように構成されたプッシュ電極パッド及び回転電極パッドと、を備えるKoDデバイスと、を備える、KoDシステム。
【0167】
実施例60:KoDデバイスは、タッチスクリーンに固定されたハブを更に備え、回転電極パッドは、KoDデバイスの回転に応答してハブの周りを回転するように構成されている、実施例59に記載の(KoD)システム。
【0168】
実施例61:回転電極パッドは、KoDデバイスの押下位置及び解放位置に関係なく、タッチ面に電気的に接続され、プッシュ電極パッドは、押下位置に応答して、タッチ面に電気的に接続され、解放位置に応答して、タッチ面から電気的に絶縁される、実施例59~60のいずれか1つに記載の(KoD)システム。
【0169】
結論
本開示で使用するとき、用語「モジュール」又は「構成要素」は、コンピューティングシステムの汎用ハードウェア(例えば、コンピュータ可読媒体、処理デバイスなど)に記憶され、及び/又はその汎用ハードウェアによって実行され得るモジュール若しくは構成要素及び/又はソフトウェアオブジェクト若しくはソフトウェアルーチンのアクションを実行するように構成された特定のハードウェア実装を指し得る。いくつかの実施形態では、本開示に記載される異なる構成要素、モジュール、エンジン、及びサービスは、(例えば、別個のスレッドとして)コンピューティングシステムで実行するオブジェクト又はプロセスとして実装され得る。本開示に記載されるシステム及び方法のいくつかは、一般に、ソフトウェア(汎用ハードウェアに記憶され、かつ/又は実行される)ソフトウェアに実装されるものとして記載されているが、特定のハードウェア実装、又はソフトウェアと特定のハードウェア実装との組み合わせも可能であり、企図される。
【0170】
本開示で使用するとき、複数の要素を指す、「組み合わせ」という用語は、全ての要素の組み合わせ、又はいくつかの要素の様々な異なる部分的組み合わせのうちのいずれかを含み得る。例えば、「A、B、C、D、又はそれらの組み合わせ」という語句は、A、B、C、又はDのいずれか1つ;A、B、C、及びDのそれぞれの組み合わせ;並びに、A、B、及びC;A、B、及びD;A、C、及びD;B、C、及びD;A及びB;A及びC;A及びD;B及びC;B及びD;又はC及びDなどA、B、C、又はDの任意の部分的組み合わせを指し得る。
【0171】
本開示で使用される用語、及び特に添付の特許請求の範囲(例えば、添付の特許請求の範囲の本文)において使用される用語は、一般に「オープン」用語として意図される(例えば、用語「含んでいる(including)」は、「含んでいるが、これに限定されない」と解釈されるべきであり、「有している」という用語は、「少なくとも有している」と解釈されるべきであり、「含む」という用語は、「含むが、これに限定されない」などと解釈されるべきである。
【0172】
加えて、特定の数の導入された請求項列挙が意図される場合、このような意図は請求項に明示的に列挙されることになり、このような列挙がない場合には、このような意図は存在しない。例えば、理解を助けるものとして、以下の添付の請求項は、請求項の列挙を導入するための導入句「少なくとも1つ」及び「1つ以上」の使用を含むことがある。しかし、このような語句の使用は、たとえ同じ請求項が導入語句「1つ以上」又は「少なくとも1つ」、及び「a」又は「an」などの不定冠詞を含む場合であっても、不定冠詞「a」又は「an」による請求項列挙の導入が、そのような導入された請求項列挙を含む任意の特定の請求項を、そのような列挙のうちの1つのみを含む実施形態に限定するものと解釈されるべきではない(例えば、「a」及び/又は「an」は、「少なくとも1つ」又は「1つ以上」を意味すると解釈されるべきである)。請求項列挙を導入するために使用される明確な冠詞の使用についても同じことが当てはまる。
【0173】
加えて、導入された請求項列挙の特定の数が明示的に列挙されている場合であっても、当業者は、このような列挙が少なくとも列挙された数を意味すると解釈されるべきであることを、認識するであろう(例えば、他の修飾語なしでの「2つの列挙」の明白な列挙は、少なくとも2つの列挙又は2つ以上の列挙を意味する)。更に、「A、B、及びCなどのうちの少なくとも1つ」又は「A、B、及びCなどのうちの1つ以上」に類似した慣例が使用される場合、一般に、このような構造は、Aのみ、Bのみ、Cのみ、A及びBを一緒に、A及びCを一緒に、B及びCを一緒に、又はA、B、及びCを一緒に含むことを意図する。
【0174】
更に、2つ以上の代替用語を提示する任意の離接語又は語句は、説明、請求項、又は図面のいずれかにおいて、用語のうちの1つ、用語のいずれか又は両方の用語を含む可能性を企図するものと理解されるべきである。例えば、語句「A又はB」は、「A」又は「B」又は「A及びB」の可能性を含むと理解されるべきである。
【0175】
本開示は、特定の例示される実施形態に関して本明細書に記載されているが、当業者は、本発明がそのように限定されないことを認識し、理解するであろう。むしろ、以下にそれらの法的等価物とともに特許請求されるような本発明の範囲から逸脱することなく、例示され、説明される実施形態に対して数多くの追加、削除、及び修正を行うことができる。加えて、一実施形態の特徴は、本発明者によって想到されるように、別の開示した実施形態の特徴と組み合わせることができるが、それでも、本開示の範囲内に包含される。
【国際調査報告】