用于电子设备的触觉开关的制作方法
【专利说明】用于电子设备的触觉开关
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]本专利合作条约专利申请要求2013年8月9日提交且名称为“Tactile Switch foran Electronic Device”的美国临时申请号61/864，389的优先权，在此将其内容全文以引用方式并入。
技术领域
[0003]本发明总体上涉及电子设备，并且更具体地讲，涉及电子设备的输入设备。
【背景技术】
[0004]很多类型的电子设备诸如智能电话、游戏设备、计算机、手表等使用输入设备诸如按钮或开关来接收用户输入。然而，很多输入设备诸如按钮或开关，可能仅允许单一类型的输入。例如，按钮可能仅传输一种信号，即使电路完整的按钮按压。随着电子设备尺寸减小，可能希望具有更少的输入按钮或设备，而不会减少功能或用户可用于向设备提供信息的输入类型数量。此外，在按钮或开关可以移动或旋转的情况下，按钮可能不能包括传感器或需要在按钮和电子设备的一个或多个部件之间传输数据和/或电力的其他电子元件，因为运动可能会使得电连接变得困难。
【发明内容】
[0005]本公开的一个实例采取输入模块的形式。该输入模块包括开关、可操作地连接到开关并被配置为致动开关的可旋转可平移输入构件，以及可操作地连接到开关并与输入构件电连通的电触点。在操作期间，在所述输入构件的平移和旋转期间，保持所述输入构件和所述电触点之间的所述电连接。可以将该输入模块用于各种电子设备，并能够被用户用于向那些设备提供输入。
[0006]本公开的另一实例可以采取开关组件的形式。开关组件包括可旋转可平移输入构件、可操作地连接到输入构件并可随其移动的耦接件、可操作地连接到耦接件的触觉开关以及可操作地连接到触觉开关并与耦接件电连通的电触点。输入构件被配置为在输入构件平移时致动电气部件，并且耦接件随着输入构件旋转而旋转。此外，在所述输入构件的平移和旋转期间，保持所述耦接件和所述电触点之间的电连接。
[0007]本公开的又一实例包括可穿戴电子设备。可穿戴电子设备包括限定腔的壳体和通过所述壳体限定的按钮孔。可穿戴电子设备还包括接收在腔内的一个或多个处理元件，以及可操作地连接到壳体的开关模块。开关模块包括与处理元件连通的触觉开关、可操作地连接到触觉开关的可旋转可平移输入构件，以及可操作地连接到触觉开关并电耦合到输入构件的触点。在操作期间，在所述输入构件的平移和旋转期间，保持所述输入构件和所述触点之间的所述电耦合。
【附图说明】
[0008]图1为包括多输入设备的可穿戴电子设备的俯视平面图。
[0009]图2为可穿戴电子设备的简化框图。
[0010]图3是沿图1中的线3-3截取的可穿戴电子设备的截面图。
[0011]图4是类似于图3的截面图，示出了向用于电子设备的触觉开关组件的按钮施加用户输入力。
[0012]图5是可以用于图4的触觉开关组件的触觉开关另一实例的前正视图。
[0013]图6为图5的触觉开关的顶部平面图。
[0014]图7为图5的触觉开关的底部平面图。
[0015]图8为图5的触觉开关在向其施加平移力时的前正视图。
[0016]图9为图5的触觉开关在向其施加旋转力时的前正视图。
[0017]图10是可以用于图4的触觉开关组件的触觉开关又一实例的前正视图。
[0018]图11为图10的触觉开关的顶部平面图。
[0019]图12为图10的触觉开关的底部平面图。
【具体实施方式】
[0020]挺述
[0021]本公开的一些实施例包括触觉开关组件。该触觉开关组件可以实现于若干电子设备中。在一些实施例中，可以将触觉开关组件并入便携式电子设备中，诸如可穿戴电子设备、膝上型计算机、平板电脑等中。可穿戴电子设备可以是手表、便携式音乐播放器、计算或游戏设备、智能电话等。在一些实施例中，可穿戴电子设备是能够戴在用户手腕周围的手表。在这些实施例中，触觉开关组件可以包括按钮，按钮形成手表的表冠并连接到设备壳体的侧壁。
[0022]触觉开关组件包括触觉开关、用户输入构件和剪切板或电触点。用户输入构件可以是按钮、开关、凸缘等，可以通过机械激活开关而向触觉开关提供第一类型的输入。例如，触觉开关可以包括由于施加到输入按钮的平移用户力而压缩的弹片，并且在压缩时，触觉开关生成表示用户输入的信号。在本实例中，弹片的压缩还向用户提供反馈，例如触觉反馈。
[0023]剪切板可以电连接触觉开关和用户输入按钮，使得可以在触觉开关和用户输入按钮之间和/或触觉开关和用户输入按钮上的一个或多个电气部件(例如，传感器)之间传输电信号。在其他实施例中，可以在开关和按钮之间，通过电线、导线、迹线或附着于剪切板和按钮的其他电元件引导电信号、电力等。剪切板还用于防止将剪切力传递到触觉开关，从而防止触觉开关被损坏。用户输入按钮还可以向触觉开关组件提供第二类型的输入。例如，用户输入构件可以相对于触觉开关旋转。继续本实例，剪切板可以定位于触觉开关和用户输入按钮之间，即使在相对其旋转用户输入构件时，也允许用户输入构件保持与剪切板连通。例如，剪切板可以包括电刷接触，其在旋转用户输入按钮时，保持与用户输入构件的电连接。
[0024]在一些实施例中，可以将触觉开关组件用作生理传感器和/或结合生物传感器使用，但应当认识到，可以从特定实施例省略传感器。在具体实施例中，可以使用可穿戴的电子设备测量用户身体的电学参数，诸如心率、心脏的电活动等。作为一个实例，可以使用触觉开关组件捕获用户的心电图。在本实例中，可穿戴设备可以包括第一用户接触位置，并且用户输入按钮在被用户接触时可以形成第二用户接触位置。在本实施例中，两个触点可以在用户和设备之间生成电气路径，允许设备感测用户的心率。在这些实施例中，剪切板上的触点可以是导电的和/或触觉开关自身可以包括用于与按钮交互的导电凸块或触点。这些实施例允许将触觉开关电连接到外壳内的一个或多个元件。
[0025]在一些实施例中，触觉开关组件还可以包括用户输入按钮上的或并入其中的一个或多个感测元件和/或输入/输出元件。因为通信部件将用户输入按钮电连接到可穿戴设备的一个或多个内部部件，所以用户输入按钮上的传感器和/或其他电子部件可以与剪切板通信，并且可以从用户输入按钮经由剪切板上的电触点向一个或多个处理元件传输来自传感器和/或其他部件的信号。在一些实施例中，导线、电线、迹线或其他电元件可以电连接剪切板和输入/输出元件，诸如用户输入按钮。
[0026]触觉开关组件可以被配置为接收多种类型的用户输入，诸如但不限于旋转输入、平移输入和/或电气输入。例如，在一个实施例中，触觉开关组件可以包括剪切板，并可以被配置为接收旋转输入，以及平移输入，而不会损坏触觉开关。除此之外或另选地，即使移动(例如，平移和/或旋转)输入构件，触觉开关组件也可以与电子设备内的一个或多个部件电连通。在这些实例中，如果不希望有旋转输入，或者如果旋转输入将受到限制，可以省略剪切板，并且触觉开关自身可以包括导电触点，诸如导电凸块。
[0027]现在转向附图，下面将更详细地讨论例示性可穿戴电子设备。图1是可穿戴电子设备的顶部平面图。图2是图1的可穿戴电子设备的简化框图。参考图1和2，可穿戴电子设备100可以包括集线器102或计算中心。在电子设备100被配置为由用户穿戴的实施例中，设备100可以包括一个或多个带104，106，其可以连接到集线器102的相对侧。带104，106中的每个带都可以缠绕用户身体的手腕、手臂、腿部、胸部或其他部分的一部分，以将集线器102固定到用户。例如，带104，106中的每个带的末端都可以通过紧固机构108连接在一起。紧固机构108可以是基本上任何类型的紧固设备，诸如但不限于钩环、磁性紧固件、搭锁、按钮、扣环等。然而，在一个实施例中，诸如图1中所示的实施例中，紧固机构108是包括插针134或能够插入第二带106中一个或多个孔112中的元件的扣环，以将第一带104和第二带106固定到一起。
[0028]可穿戴电子设备的集线器102—般包含可穿戴电子设备100的计算元件和处理元件。图3是沿图1中的线3-3截取的集线器102的局部横截面图。参考图1-3，集线器102可以包括至少部分地被壳体114围绕的显示器116。在一些实施例中，显示器116可以形成集线器102的面部，并且壳体114可以包裹在显示器116边缘和后侧周围。此外，可穿戴设备100的内部部件可以包含在壳体114内介于显示器116和壳体114之间。壳体114保护集线器102的内部部件，以及将显示器116连接到集线器102。
[0029]壳体114可以由各种材料，诸如但不限于塑料、金属、合金等构造。壳体114包括按钮孔172(参见图3)，以接收触觉开关组件110或其一部分。按钮孔172形成壳体114的侧壁188内的通道，并从壳体114的外表面188延伸到内表面190。按钮孔172—般被配置为对应于触觉开关组件110的按钮。即便如此，按钮孔172也可以是其他形状和尺寸的。
[0030]参考图3，在一些实施例中，壳体114可以包括内衬按钮孔172的套管220。在这些实施例中，触觉开关组件的按钮和/或其他部分可以被接收到套管220中，其将触觉开关组件110连接到壳体114。套管220可以用于帮助密封壳体114的腔139，以及帮助将触觉开关组件的一个或多个部件固定到壳体。在一些实施例中，套管220可以是绝缘材料，并可以使触觉开关或其部分诸如头部和耦接件与壳体绝缘。如下文将更详细论述的，这样可以允许触觉开关组件测量用户身体的一个或多个特征，诸如用户的心率