提供力感测和/或触觉输出的按钮制造技术

本公开涉及提供力感测和/或触觉输出的按钮。本公开提供的模块包括：永磁偏置电磁触觉引擎，所述永磁偏置电磁触觉引擎具有定子和转子；约束件，所述约束件耦接至所述定子和所述转子；和力传感器，所述力传感器至少部分地附接到所述永磁偏置电磁触觉引擎并且被配置为感测施加到所述转子的力。所述约束件被配置为约束所述转子和所述定子之间的间隙的闭合，并且将所述转子朝向静止位置偏置，其中所述转子与所述定子由所述间隙分离。

Button to provide force sensing and / or tactile output

【技术实现步骤摘要】
提供力感测和/或触觉输出的按钮
所述实施方案整体涉及提供力感测和/或触觉输出的按钮。更具体地，所述实施方案涉及具有可触发按钮的触觉引擎的操作的力传感器(或触觉开关)的按钮，以及用于按钮的触觉引擎的另选实施方案。触觉引擎可以是永磁偏置电磁触觉引擎(或永磁偏置的法向磁通电磁触觉引擎)。
技术介绍
设备诸如智能电话、平板电脑或电子表可包括按钮，其可用于向设备提供输入。在一些情况下，按钮可以是音量按钮。在一些情况下，按钮可以是情景敏感的，并且可被配置为基于在设备上运行的活动情景(例如，活动实用程序或应用程序)来接收不同类型的输入。这种按钮可沿设备的侧壁定位，并且可在用户按下按钮时朝侧壁移动。用超过阈值的施加力按压按钮可触发设置在按钮后面的机械开关的致动(例如，状态改变)。在一些情况下，按钮可沿侧壁枢转。例如，按钮的顶部可被按压并且朝侧壁枢转以増加音量，或者按钮的底部可被按压并且朝侧壁枢转以减小音量。
技术实现思路
本公开中描述的系统、设备、方法和装置的实施方案涉及一种提供力感测和/或触觉输出的按钮。在一些情况下，按钮可与力传感器(或触觉开关)相关联，该力传感器响应于检测到按钮上的力(或按压)而触发触觉引擎的操作。触觉引擎可以是永磁偏置电磁触觉引擎(或永磁偏置的法向磁通电磁触觉引擎)。在第一方面，本公开描述了具有永磁偏置电磁触觉引擎的模块。触觉引擎可包括定子和转子。约束件可耦接到定子和转子。力传感器可至少部分地附接到永磁偏置电磁触觉引擎，并且可被配置为感测施加到转子的力。约束件可被配置为约束转子和定子之间的间隙的闭合，并且将转子朝向静止位置偏置，其中转子与定子由该间隙分离。在另一方面，本公开描述了另一种模块。该模块可包括触觉引擎、力传感器和约束件。触觉引擎可具有固定部分和可移动部分。可移动部分可被配置为当触觉引擎被电信号激励时非线性地移动，以提供触觉输出。力传感器可至少部分地附接到触觉引擎并且被配置为感测施加到模块的力。约束件可被配置为约束可移动部分相对于固定部分的运动，并且将可移动部分朝向静止位置偏置，其中可移动部分与固定部分由间隙分离。在本公开的又一个方面，描述了一种向用户提供触觉响应的方法。该方法可包括约束触觉引擎的固定部分和可移动部分之间的相对运动，以将可移动部分朝向静止位置偏置，其中可移动部分与固定部分由间隙分离，并且约束间隙的闭合。该方法可还包括使用力传感器确定施加到按钮的力，其中按钮机械地耦接到可移动部分；确定所确定的力匹配预先确定的力；识别与所述预先确定的力相关联的触觉致动波形；以及将触觉致动波形施加到触觉引擎。固定部分和可移动部分之间的相对运动可被约束为可移动部分相对于固定部分的枢转。在另一方面，本公开描述了具有永磁偏置电磁触觉引擎的模块。触觉引擎可包括定子和梭子。约束件可耦接到定子和梭子。力传感器可至少部分地附接到永磁偏置电磁触觉引擎，并且可被配置为感测施加到模块的力。约束件可被配置为约束在定子和梭子之间的间隙的闭合，并且使梭子朝向静止位置偏置，其中梭子与定子由该间隙分离。在另一方面，本公开描述了另一种模块。该模块可包括触觉引擎、力传感器和约束件。触觉引擎可包括固定部分和可移动部分。可移动部分可被配置为当触觉引擎被电信号激励时线性地移动，以提供触觉输出。力传感器可至少部分地附接到触觉引擎并且被配置为感测施加到模块的力。约束件可被配置为约束可移动部分相对于固定部分的运动，并且将可移动部分朝向静止位置偏置，其中可移动部分与固定部分由间隙分离。在本公开的又一个方面，描述了一种向用户提供触觉响应的方法。该方法可包括约束触觉引擎的固定部分和可移动部分之间的相对运动，以将可移动部分朝向静止位置偏置，其中可移动部分与固定部分由间隙分离，并且约束间隙的闭合。该方法可还包括使用力传感器确定施加到按钮的力，其中按钮机械地耦接到可移动部分；确定所确定的力匹配预先确定的力；识别与所述预先确定的力相关联的触觉致动波形；以及将触觉致动波形施加到触觉引擎。固定部分和可移动部分之间的相对运动可被限制为可移动部分沿轴线的平移。除上述方面和实施方案之外，通过参考附图并且通过研究以下描述，更多方面和实施方案也将变得显而易见。附图说明通过以下结合附图的详细描述，将容易理解本公开，其中类似的附图标号指代类似的结构元件，并且其中：图1A-1C示出了电子设备的示例；图2A和图2B示出了相对于外壳的按钮组件的局部分解图；图2C示出了按钮组件的另选配置的横截面；图3示出了示例性触觉引擎的分解图；图4A-4C示出了参考图3所述的触觉引擎和按钮的组装横截面；图5-8、图9A和图9B示出了参考图4A-4C所述的触觉引擎的替代方案；图10A、图10B、图11A、图11B和图12A-12E示出了转子的示例性实施方案；图13A示出了参考图3所述的具有另选的力传感器的部件的横截面；图13B示出了围绕参考图13A描述的转子芯(或另选地第一定子)卷绕柔性电路的另选方式；图14A示出了参考图3所述的具有另选的力传感器的器件的另一个横截面；图14B示出了用于实施参考图14A所述的力传感器的柔性电路的等轴视图；图15示出了力感测元件的示例性二维布置；图16A-16C示出了转子芯的另选配置；图17A-17D示出了另一个示例性触觉引擎；图18示出了向用户提供触觉响应的示例方法；以及图19示出了电子设备的示例性电气框图。附图中的交叉阴影线或阴影的用途通常被提供以阐明相邻元件之间的边界并且还有利于附图的易读性。因此，存在或不存在交叉阴影线或阴影均不表示或指示对特定材料、材料属性、元件比例、元件尺寸、类似图示元件的共同性或在附图中所示的任何元件的任何其他特性、性质或属性的任何偏好或要求。此外，应当理解，各个特征部和元件(以及其集合和分组)的比例和尺寸(相对的或绝对的)以及其间呈现的界限、间距和位置关系在附图中被提供，以仅用于促进对本文所述的各个实施方案的理解，并且因此可不必要地被呈现或示出以进行缩放并且并非旨在指示对所示的实施方案的任何偏好或要求，以排除结合其所述的实施方案。具体实施方式现在将具体地参考在附图中示出的代表性实施方案。应当理解，以下描述不旨在将实施方案限制于一个优选实施方案。相反，其旨在涵盖可被包括在由所附权利要求书限定的所述实施方案的实质和范围内的另选形式、修改形式和等同形式。本文描述了使按钮能够提供力感测和/或触觉输出功能的技术。在一些情况下，按钮可与力传感器相关联，该力传感器响应于检测到按钮上的力而触发触觉引擎的操作。在其他情况下，力感测和触觉输出功能可解耦。触觉引擎可以是永磁偏置电磁触觉引擎(或永磁偏置的法向磁通电磁触觉引擎)—例如，具有由一个或多个永磁体偏置的转子或梭子并且电磁致动的触觉引擎。在一些实施方案中，与按钮相关联的触觉引擎和力传感器可组合在单个模块中。在一些实施方案中，与按钮相关联的力传感器可包括以一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种模块，包括：/n永磁偏置电磁触觉引擎，所述永磁偏置电磁触觉引擎包括：/n定子；和/n转子；/n约束件，所述约束件耦接至所述定子和所述转子；和/n力传感器，所述力传感器至少部分地附接到所述永磁偏置电磁触觉引擎并且被配置为感测施加到所述转子的力；其中：/n所述约束件被配置为约束所述转子和所述定子之间的间隙的闭合，并且将所述转子朝向静止位置偏置，其中所述转子与所述定子由所述间隙分离。/n

【技术特征摘要】
20180928 US 16/146,243;20180928 US 16/146,3841.一种模块，包括：
永磁偏置电磁触觉引擎，所述永磁偏置电磁触觉引擎包括：
定子；和
转子；
约束件，所述约束件耦接至所述定子和所述转子；和
力传感器，所述力传感器至少部分地附接到所述永磁偏置电磁触觉引擎并且被配置为感测施加到所述转子的力；其中：
所述约束件被配置为约束所述转子和所述定子之间的间隙的闭合，并且将所述转子朝向静止位置偏置，其中所述转子与所述定子由所述间隙分离。


2.根据权利要求1所述的模块，其中：
所述定子为第一定子；
所述永磁偏置电磁触觉引擎还包括第二定子；并且
所述转子设置在所述第一定子和所述第二定子之间。


3.根据权利要求1所述的模块，其中所述转子包括：
芯；
至少一个线圈，所述至少一个线圈围绕所...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·阿敏沙希迪，A·M·李，B·A·鲍，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：美国;US