CN101910969A - 具有热控制的用户接口装置 - Google Patents

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Abstract

一种系统包括热电致冷器(TEC)以及与TEC耦接的计算机输入装置。TEC适于通过传导来调控计算机输入装置的温度。

Description

具有热控制的用户接口装置
背景技术
长时间玩游戏或工作的游戏玩家或其他计算机用户会出汗。这些汗液有些出现在手上，引起不适并且影响最大能力或效率地玩游戏或工作的能力。特别地，降低了准确而可靠地选择按下按钮的时间的能力。在游戏环境下，降低的能力导致赢得游戏所必需的射击、移动、或操纵的能力丧失。在工作环境下，降低的能力造成资源浪费。另外，在高压力工作领域中，诸如医学和投资银行领域中，错误的按钮按压会产生严重的后果。
附图说明
为了更完全地理解本公开，现在来参考附图和具体描述，其中相同的标号代表相同的部件：
图1示出了根据至少一个示例性实施例的耦接到计算机输入装置的热电致冷器(“TEC”)；
图2示出了根据至少一个示例性实施例的包括计算机、计算机输入装置和TEC的系统；
图2A示出了根据至少一个示例性实施例的计算机输入装置的分解图；以及
图3示出了根据至少一个示例性实施例的框图格式的计算机输入装置。
标注和术语
在以下的权利要求以及描述中通篇使用某些术语来指代特定元件。本文档并非意在区分名称不同而非功能不同的元件。在以下描述和权利要求中，以开放式形式使用术语“包括”和“包含”，并且因此术语“包括”和“包含”应当被解释为表示“包括但并不限于”。此外，术语“耦接”意在表示间接或直接的电气或光学连接。因此，如果第一装置耦接到第二装置，该连接可以通过直接电气连接，或者经由其他装置和连接的间接电气连接。
具体实施方式
以下描述涉及本发明的多个实施例。尽管这些实施例中的一个或多个可能是优选的，但是所公开的实施例不应当被解释为、或以其他方式被用作为限定本公开的范围(包括权利要求)，除非特别指出。对任何实施例的描述仅仅代表该实施例的示意，而并非意在表明本公开的范围(包括权利要求)受限到该实施例。
为了克服上述问题，公开了一种系统和一种设备。图1示出了根据至少一个实施例的包括耦接到计算机输入装置102的热电致冷器(“TEC”)104的系统100。如图所示，计算机输入装置102为计算机鼠标，为了例证说明的目的，切掉了外壳的一部分。然而，在各种实施例中，计算机输入装置包括键盘、游戏杆、或本领域技术人员已知的其他计算机输入装置。TEC 104优选地适于经由传导来调控计算机输入装置102的温度。在至少一个实施例中，TEC 104位于在计算机输入装置102内。对TEC的描述将是有用的。
TEC是根据珀尔帖(Peltier)效应、经由流过作为TEC部件的两个导体的电流引起的加热或冷却效果工作的固态热泵。具体地说，施加到耦接在一起的两个不同导体的自由端的电压产生温度差。由于温度差的原因，热量从耦接的导体的一端传送到另一端。因此，TEC的一面将被冷却，而相反面同时被加热。因此，通过使用一面用于加热而另一面用于冷却或者通过在TEC内将极性反转，这引起所施加的电流的方向变化，并因此引起热传递方向的变化，可以使用TEC用于加热和冷却。
TEC包括p型和n型半导体器件(例如碲化铋)阵列作为两个导体。该器件阵列被电气串联、并且热并联地焊接在两个陶瓷板之间。由于直流电(“DC”)从n型到p型地流过半导体器件，所以在与n型器件耦接的陶瓷板(“凉表面”)处温度降低，导致热吸收。由于p型器件，随着电子从高能态移动到低能态，热量通过电子转移被传送通过耦接的导体并且以热量形式在相反的陶瓷板(“热表面”)上被释放。热量被消散到散射片或者经由风扇释放到周围环境中或者实现这两个动作。TEC的热泵能力与电流幅度以及n型和p型元件的数量成比例。
TEC借助DC电源输入来工作。与TEC兼容的DC电源可以是从简单的电池到复杂的闭环温度控制/电源电路。线性电源和开关电源都可以用来使TEC工作。
优选地，TEC 104包括耦接到计算机输入装置102的导热部分106。导热部分106将TEC 104耦接到计算机输入装置102，并在TEC 104与计算机输入装置102之间传递热能。在至少一个实施例中，单个导热部分106提供选择性的加热或冷却。导热部分耦接到TEC 104的任一面101或103，TEC 104中的电流被反向以便在加热和冷却之间进行切换。
在至少一个实施例中，在导热部分106将TEC 104的凉表面103与计算机输入装置102耦接时，TEC 104冷却计算机输入装置102。因此，TEC 104适于通过传导将计算机输入装置102冷却到环境温度以下。同样地，热量通过导热部分106从计算机输入装置102流出，并且被TEC104消散。同样地，导热部分106优选包括对热能传导良好的材料。
为了在无需将极性反转的情况下同时加热计算机输入装置102，第二导热部分111被耦接在TEC 104的热表面101和计算机输入装置102之间。第二导热部分111也在计算机输入装置102和TEC 104之间传递热能。因此，TEC 104还适于经由传导将计算机输入装置102加热到环境温度以上。
在至少一个实施例中，TEC 104适于通过传导把计算机输入装置的第一部分加热到环境温度以上并且同时通过传导把计算机输入装置的第二部分冷却到环境温度以下。如图1所示，TEC 104适于冷却鼠标按钮114和加热掌托112。
在至少一个实施例中，即使使用两个导热部分106、111，电流方向也被反转。同样地，计算机输入装置102的曾经被加热的部分现在被冷却，反之亦然。正如本领域技术人员理解的那样，一个或多个导热部分106、111可以从TEC 104耦接到计算机输入装置102，从而以多种组合提供对计算机输入装置102的热调控。在至少一个实施例中，导热部分106从TEC 104的两个表面103、101耦接到掌托112、按钮114和滚动轮116。
如上所述，对计算机输入装置102的温度调控基于TEC 104中的电流方向和电流幅度。电流方向确定TEC的哪一面热，哪一面冷。较大的电流幅度导致更冷的凉表面和更热的热表面，因为更多的热能从TEC 104的一侧传递到另一侧。因此，通过调节TEC 104中电流的方向和幅度来调节计算机输入装置102的温度。在至少一个实施例中，TEC 104从电池109接收电力。导线108使得TEC 104能够耦接到电池109。
优选地，TEC 104包括风扇110来消散TEC 104产生的多余热量。如上所述，在至少一个实施例中，代替风扇110地或者与风扇110相结合地使用散热片。
图2示出了根据至少一个示例性实施例的包括计算机206、计算机输入装置102和TEC 104的系统200。图2A示出了根据至少一个示例性实施例的计算机输入装置102的反面的分解图。图3示出了根据至少一个示例性实施例的框图形式的计算机输入装置102。计算机输入装置102的热调控通过对TEC 104的电气调控来实现，即，调节TEC 104中的电压和电流。软件或硬件实现的逻辑优选地用于根据预定规则的TEC 104的电气调控。例如，在计算机输入装置102连续使用超过一个小时之后，软件逻辑指示TEC 104将计算机输入装置102的手掌部分冷却5度。优选地，计算机206包括软件逻辑310，其中可以定义规则并且可以通过图形用户界面208来调节电压和电流。
继续该示例，在感测到TEC 104自动启动时，用户通过硬件逻辑302使TEC 104无效。优选地，硬件逻辑302被实现为计算机输入装置102内的电路。此外，用户优选地可以经由控制器210容易地操控该电路。例如，通过轻按位于计算机输入装置102下方的开关212，用户可以切断提供给硬件逻辑302的电源，从而停止任何加热或冷却。作为另一示例，用户可以调节滑块214来调控TEC 104内的电流和电压，并由此调控计算机输入装置102的温度。
在至少一个实施例中，TEC 104从计算机206接收电力。在这样的实施例中，TEC 104使用电池109作为备用电源或者根本不耦接到电池109。在至少一个实施例中，执行对TEC 104供电的这两个方法，其中一个方法用作为另一方法的备用方法。
上述公开意味着例示本发明的原理和多个实施例。一旦全面理解上述公开，各种变型和修改对于本领域技术人员来说是明显的。所附权利要求意在被解释为包含所有的变型和修改。

Claims (20)

1.一种系统，包括：
热电致冷器(TEC)；以及
与所述TEC耦接的计算机输入装置；
其中所述TEC适于通过传导来调控所述计算机输入装置的温度。
2.如权利要求1所述的系统，其中所述TEC适于通过传导把所述计算机输入装置冷却到环境温度以下。
3.如权利要求2所述的系统，其中所述TEC适于通过传导把所述计算机输入装置加热到环境温度以上。
4.如权利要求1所述的系统，其中所述TEC适于通过传导把所述计算机输入装置的第一部分加热到环境温度以上并且同时通过传导把所述计算机输入装置的第二部分冷却到环境温度以下。
5.如权利要求1所述的系统，还包括导热部分，所述导热部分把所述TEC耦接到所述计算机输入装置。
6.如权利要求1所述的系统，其中对所述计算机输入装置的温度调控基于所述TEC中的电流方向和电流幅度。
7.如权利要求1所述的系统，其中所述TEC适于在提供给所述TEC的电流方向反向时从冷却所述计算机输入装置切换为加热所述计算机输入装置。
8.如权利要求1所述的系统，其中所述TEC适于位于在所述计算机输入装置内。
9.如权利要求1所述的系统，其中所述计算机输入装置适于通过位于所述计算机输入装置上的硬件来调节所述计算机输入装置的温度，所述硬件调节所述TEC中的电压和电流。
10.如权利要求1所述的系统，还包括耦接到计算机输入装置的计算机。
11.如权利要求10所述的系统，其中所述计算机包括适于调节所述计算机输入装置的温度的软件，所述软件调节所述TEC中的电压和电流。
12.如权利要求1所述的系统，其中经由耦接到所述计算机输入装置的计算机来为所述TEC提供电力。
13.如权利要求1所述的系统，其中经由耦接到所述TEC的电池为所述TEC提供电力。
14.一种系统，包括：
计算机输入装置，用于将数据输入到计算机中；以及
温度调控装置，用于调控所述计算机输入装置的温度；
其中所述温度调控装置适于通过传导来调控所述计算机输入装置的温度。
15.如权利要求14所述的系统，其中所述温度调控装置适于通过传导把所述计算机输入装置冷却到环境温度以下。
16.如权利要求15所述的系统，其中所述温度调控装置适于通过传导把所述计算机输入装置加热到环境温度以上。
17.如权利要求14所述的系统，还包括导热装置，用于在所述温度调控装置与所述计算机输入装置之间传导热能。
18.如权利要求14所述的系统，还包括调节装置，用于调节所述温度调控装置中的电压和电流，其中对所述计算机输入装置的温度调控基于所述温度调控装置中的电流方向和电流幅度。
19.如权利要求14所述的系统，还包括供电装置，用于对所述温度调控装置供电。
20.一种设备，包括：
耦接到计算机输入装置的TEC，所述TEC适于选择性地通过传导把所述计算机输入装置冷却到环境温度以下以及通过传导把所述计算机输入装置加热到环境温度以上；以及
导热部分，把所述TEC耦接到所述计算机输入装置。
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