CN115079815A - 被配置为利用惯性致动器提供局部触觉反馈的模块化系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及被配置为利用惯性致动器提供局部触觉反馈的模块化系统。电子设备包括限定孔口的外壳。输入设备延伸穿过孔口并且具有外壳外部的用户输入表面。惯性致动器机械地且固定地耦接到输入设备并定位在外壳内。机械波阻尼器在输入设备和外壳之间提供机械波阻尼。电子设备使触觉反馈能够被局部地提供给输入设备。在一些情况下，机械波阻尼器可将输入设备相对于外壳的摇动抑制至少一个数量级。

Description

被配置为利用惯性致动器提供局部触觉反馈的模块化系统

技术领域

所描述的实施方案总体涉及提供触觉反馈。更具体地，所描述的实施方案涉及利用惯性致动器提供触觉反馈。

背景技术

可以以各种方式向电子设备的用户提供触觉反馈。在一些设备中，触觉反馈可通过纯机械装置提供，诸如屈曲圆顶或弹簧加载机构，其在按钮或按键被按压时点击、弹出或按扣，或者由在冠部或旋钮被旋转时提供点击的球和棘爪机构来提供。在一些设备中，触觉反馈可由机电装置提供，诸如摇动整个设备的惯性致动器，或由压电致动器、形状记忆合金或基于磁阻的致动器提供，其将力或振动直接施加到按钮、按键、冠部或旋钮。

影响对于特定应用的触觉反馈设备的选择的因素包括例如电子设备的大小或成本、设备上或设备内的可用区域或空间、期望的触觉反馈的类型，触觉反馈是可以全局提供还是需要局部提供、输入设备(例如，按钮、按键、冠部或旋钮)可移动或需要防水的程度，等等。

发明内容

本公开中描述的系统、设备、方法和装置的实施方案涉及用于提供局部触觉反馈的模块化系统，并且更具体地，涉及包括惯性致动器的模块化系统。通常，惯性致动器(例如，线性谐振致动器(LRM)、偏心旋转质量(ERM)等)用于提供全局触觉反馈。也就是说，惯性致动器通常用于摇动整个设备。如本文所述，输入设备可通过阻尼机构与设备的外壳分开，并且惯性致动器可耦接到输入设备以摇动输入设备并向输入设备提供局部触觉反馈(即，具有最小或被显著抑制的外壳摇动)。

在第一方面，本公开描述了一种电子设备。电子设备可以包括限定孔口的外壳。输入设备可延伸穿过孔口并且具有外壳外部的用户输入表面。惯性致动器可机械地固定地耦接到输入设备并定位在外壳内。机械波阻尼器可在输入设备和外壳之间提供机械波阻尼。

在另一方面，本公开描述了另一电子设备。该电子设备可包括外壳、触觉反馈设备和弹性体。触觉反馈设备可延伸穿过外壳并且包括具有用户输入表面的输入模块和刚性地附接到输入模块的惯性致动模块。弹性体可将触觉反馈设备与外壳机械地隔离。

在本公开的另一方面，本公开描述了另一电子设备。该电子设备可包括具有内部体积的外壳、触觉反馈设备和阻尼器。触觉反馈设备可包括延伸穿过外壳的输入设备和附接到输入设备并且被配置为摇动输入设备的惯性致动器。阻尼器可定位在触觉反馈设备与外壳之间，并且可被配置为抑制从输入设备朝向外壳行进的机械波的传播。

除了所述示例性方面和实施方案之外，参考附图并通过研究以下描述，更多方面和实施方案将为显而易见的。

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至图1C示出了包括输入设备的电子设备的示例性部分；

图2示出了输入设备的示例性主体；

图3示出了惯性致动器的示例；

图4示出了示例性两件式阻尼器；

图5A和图5B示出了参考图2至图4描述的外壳、输入设备、惯性致动器和阻尼器的组装形式；

图6示出了包括冠部的头戴式耳机的示例；

图7示出了包括冠部和按钮的电子手表的示例；

图8示出了包括一对按钮的移动电话的示例；并且

图9示出了电子设备的样本电气框图。

附图中的交叉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还有利于附图的易读性。因此，存在或不存在无交叉影线或阴影均不表示或指示对特定材料、材料特性、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征、属性、或特性的任何偏好或要求。

附加地，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。

较小的移动设备(例如，电话、平板电脑或膝上型计算机、媒体播放器等)和可穿戴设备(例如，手表、头戴式耳机、耳机、健身跟踪设备、健康监测设备等)常常通过摇动整个设备来提供触觉反馈。用于摇动设备的装置通常是惯性致动器，诸如LRA或ERM。惯性致动器具有成本效益并且提供良好的触觉反馈。然而，触觉反馈被全局地提供(即整个设备被摇动)，这可能增加功耗，并且在一些情况下，提供差的用户体验。

有时，可能期望局部地提供触觉反馈，诸如提供到输入设备(例如，提供到按钮、按键、冠部或旋钮)。在这些情况下，可利用压电致动器、形状记忆合金或基于磁阻的致动器直接向输入设备提供力或振动。然而，为了利用这些类型的触觉反馈机制所提供的小形状因子，输入设备及其触觉反馈机制需要紧密集成—常常需要定制设计和设计强烈的解决方案。

在一些设备中，用户可能被欺骗认为触觉反馈正被局部地提供，而实际上其正在全局地提供。例如，惯性致动器可能在用户的手指在手表主体上的冠部或按钮上时摇动整个手表主体，并且用户的手指的更高触觉灵敏性可能使用户认为触觉反馈仅在冠部处提供。在一些情况下，更高频率(或更尖锐)波形可用于模拟纯机械触觉反馈，这有时可改善在触觉反馈实际上正被全局地提供时局部地提供触觉反馈的错觉。

本公开中描述的系统、设备、方法和装置的实施方案涉及用于提供局部触觉反馈的模块化系统，并且更具体地，涉及利用惯性致动器提供局部触觉反馈的模块化系统。触觉反馈可通过将惯性致动器直接耦接(例如，附接或锚固)到输入设备、并且使用弹性体、泡沫、弹簧或其它形式的阻尼材料或机构抑制机械波从输入设备(或惯性致动器)传播到设备的外壳而被局部化。

参考图1A至图9描述这些方面和其他方面。然而，本领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的，而不应被理解为是限制性的。

方向性术语，诸如“顶部”、“底部”、“上部”、“下部”、“前部”、“后部”、“上方”、“下方”、“以下”、“左侧”、“右侧”等参考下面所述的一些图中的一些部件的取向来使用。因为各种实施方案中的部件可以多个不同的取向定位，所以方向性术语仅用于说明的目的并且不以任何方式进行限制。方向性术语旨在被广义地解释，因此不应被解释为排除以不同方式取向的部件。使用替代性术语，诸如“或”，旨在表示替代元素的不同组合。例如，A或B旨在包括A或B，或者A和B。

图1A至图1C示出了电子设备的示例性部分100。设备的部分100包括外壳102和输入设备104。输入设备104延伸穿过由外壳102限定的孔口106。图1A示出了外壳102和输入设备104的透视图，如设备的用户可以看到的。图1B示出了外壳102和输入设备104的横截面。图1C示出了外壳102和输入设备104的平面图。

主要参考图1A，外壳102被图示为具有凸形外表面108。井凹110可形成在凸形外表面108中，并且输入设备104可至少部分地设置在井凹110内并且至少部分地设置在井凹110外(例如，从外壳102的凸形外表面108向外)。另选地，输入设备104可与凸形外表面108齐平，或者可相对于井凹110的顶部后移。在其它另选方案中，可以不提供井凹110，并且输入设备104可延伸穿过孔口106并且从凸形外表面108向外延伸(或者相对于凸形外表面齐平或向内安置)。在另外的另选方案中，凸形外表面108可以是平坦的、凹形的或具有其它表面特征部。在一些情况下，外壳102可由聚合物(塑料)、玻璃、金属(例如，铝、钢或铬)或其它材料中的一者或多者形成。

举例来说，输入设备104可采用冠部的形式。冠部可具有外壳102外部的用户输入表面112。在一些情况下，冠部可以是不能移动的。当用户尝试旋转、推动或拉动冠部时，可向用户提供机电触觉反馈以确认用户所尝试的旋转、推动或拉动。在一些情况下，机电触觉反馈可模拟机械触觉反馈以给出冠部实际正被旋转、推动或拉动的错觉。在其它示例中，冠部实际上可被旋转、推动或拉动，并且机电触觉反馈可用于确认或加强用户对冠部的旋转、推动或拉动。

在另选实施方案中，输入设备104可采用按钮、旋钮或其它类型的输入设备的形式。

图1B示出了输入设备104可延伸穿过的孔口106。孔口可由外壳102的单个件形成，如图所示，或者孔口可由外壳102的两个邻接件形成。例如，孔口106可形成在外壳102的侧壁与前盖或后盖之间。

输入设备104可具有外壳102外部的用户输入表面112、以及突出到外壳102的内部体积116中的主体114(或轴)。在一些情况下，输入设备104可具有提供用户输入表面112的帽盖118，并且帽盖118可附接到主体114(例如，螺纹旋转到主体114上、搭扣到主体114上或胶合到主体114)。在一些情况下，主体114和帽盖118的装配与阻尼器120组合可将输入设备104固定到外壳102。在其它情况下，输入设备104还可包括紧固件122(例如，螺母或弹簧夹)，其与主体114和阻尼器120组合将输入设备104固定到外壳102。在后一种情况下，帽盖118可被配置为提供更令人愉悦的用户输入表面112，并且帽盖118不必一定是结构构件。

在一些实施方案中，输入设备104可包括电气或机电电路(例如，电容、电阻、超声波、磁性、压敏或其它类型的电路)或与其集成，其用于检测或量化在用户输入表面112上或附近提供的用户输入。

惯性致动器124可机械地固定地耦接到输入设备104并定位在外壳102内。在一些情况下，惯性致动器124可利用胶合、焊接或钳夹而机械地且固定地耦接到输入设备104。例如，惯性致动器124可具有一对间隔开的突片126，其被胶合或焊接到输入设备104的主体114的相对侧。在一些情况下，惯性致动器124可利用托架、螺杆、或者螺母和螺栓而机械地且固定地耦接到输入设备104。在一些情况下，惯性致动器124可通过连接器而机械地且固定地耦接到输入设备104，连接器可以承载也可以不承载到或来自输入设备104的电信号。惯性致动器124到输入设备104耦接的“固定”方面可采用刚性附接的形式(即，将基本上所有惯性致动器移动(>90％)传递到输入设备104的耦接)或半刚性耦接(即，将大部分(>50％)或高百分比(>80％)的惯性致动器移动传递到输入设备104的耦接)。

惯性致动器124可采用各种形式，并且在一些情况下可以是或包括LRA或ERM。惯性致动器124可相对于输入设备104悬挂在外壳102内，并且可以没有与外壳102的任何种类的刚性或半刚性耦接。在一些情况下，可在惯性致动器124与外壳102之间提供泡沫、凝胶或其它类型的衬垫或填料。然而，往往抑制惯性致动器124的传播运动的衬垫或填料不被认为将惯性致动器124耦接到外壳102。

柔性互连件128可耦接到惯性致动器124并且被配置为承载提供给惯性致动器124的控制信号。包括在柔性互连件128中或上的导体可电耦接到惯性致动器124和控制器130(例如，电路、微控制器或处理器)。在一些情况下，柔性互连件128可与输入设备104共享(例如，柔性互连件128可以是共享的柔性互连件)。在这些情况下，柔性互连件128还可从/向控制器130(或向另一控制器)承载由输入设备104生成的输入信号(并且在一些情况下，提供给输入设备104的控制信号)。柔性互连件128的柔性性质可使惯性致动器124能够自由移动(或相对自由地移动)，并且可能往往不传播由惯性致动器124产生的机械波。

当激活时，惯性致动器124可摇动输入设备104。摇动可产生周期性或一定程度随机的振动。在一些情况下，控制器130可根据周期性或非周期性激活信号(或波形)操作惯性致动器124。在一些情况下，控制器130可将不同的激活波形施加于惯性致动器124。例如，具有第一外形的第一激活波形可在用户在输入设备104上引发滚动操作时被施加于惯性致动器124，并且具有不同于第一外形的第二外形的第二激活波形可在用户在输入设备104上引发推动操作时被施加于惯性致动器124。因为输入设备104通过阻尼器120与外壳102分开，所以控制器130能够向输入设备104提供局部触觉反馈，具有更少或没有触觉反馈被提供给外壳102。

输入设备104与惯性致动器124一起可提供延伸穿过外壳102的触觉反馈设备132。在一些情况下，输入设备104可延伸穿过外壳102，如图所示。在其它情况下，惯性致动器124可附加地或另选地延伸穿过外壳102。

阻尼器120(例如，机械波阻尼器)可定位在触觉反馈设备132与外壳102之间。在一些情况下，阻尼器120可定位在输入设备104与外壳102之间，并且在一些情况下，阻尼器120可附加地或另选地定位在惯性致动器124与外壳102之间。阻尼器120可被配置为将触觉反馈设备132与外壳102机械地隔离，诸如通过抑制从输入设备104朝向外壳102行进的机械波的传播。在一些情况下，阻尼器120可被配置为在机械波到达外壳102之前将机械波抑制一个数量级或更多，并且在一些情况下，阻尼器120可完全阻止触觉反馈设备132产生的机械波到达外壳102。

在一些实施方案中，阻尼器120可采用索环的形式(例如，弹性体索环)，其围绕触觉反馈设备132的横截面(例如，输入设备104的横截面)并且贴合围绕外壳102的唇缘134(图1C)。唇缘134可具有圆形或其它形状的周边。索环可延伸在唇缘134的内表面和外表面上方，其中唇缘134夹在索环的相对表面之间。索环的相对的内表面可延伸在唇缘134的内表面和外表面上方，其中唇缘134夹在其间。输入设备104的相对表面(例如，主体114和紧固件122的相对表面)可抵靠索环的相对外表面安置，并且压缩索环和其间的唇缘134。

在另选实施方案中，阻尼器120可包括一对弹性体，其分别抵靠唇缘134的相对的内表面和外表面安置，或者一个或多个弹簧(例如，一个或多个螺旋弹簧或弹簧垫圈)、或其它部件。代替弹性体部件，或除了弹性体部件之外，阻尼器120可包括一个或多个泡沫、凝胶填充、或纸(例如，纸板)部件；或在弹簧型阻尼器的情况下，阻尼器120可包括一个或多个金属部件。

阻尼器120或其部件可被调谐以抑制由惯性致动器124提供的特定类型或范围的触觉反馈产生的特定类型或范围的机械波。可被调谐的阻尼器120的属性包括其组成、厚度、硬度、宽度、横截面、填充、弹簧常数等。在一些情况下，阻尼器120可以是流体填充的(例如，空气填充或凝胶填充)。在一些情况下，阻尼器120可具有凸节、凹坑、环或在外壳102和阻尼器120的部分之间提供间距的其它特征部(例如，空气填充的间隙)。在一些情况下，阻尼器120可在一些方向上允许更多移动或者特定种类的移动，而在其它方向上不允许。与惯性致动器124被配置为左右移动输入设备104或倾斜输入设备104相比，如果惯性致动器124被配置为相对于外壳102移入和移出输入设备104，则阻尼器120可相对更厚。当阻尼器120包括弹性体时，弹性体在一些情况下可以是硅橡胶。

触觉反馈设备132的模块化性质可使其能够实施在各种设备中以及用于各种应用。在一些情况下，触觉反馈设备132的设计者可从一组现货输入模块中选择输入模块(即，包括输入设备的模块，诸如冠部、按钮、键帽或旋钮)，并选择惯性致动模块(即，包括惯性致动器的模块)，然后将这些模块机械地且固定地附接在一起形成触觉反馈设备132。然后可将模块化触觉反馈设备132插入到外壳102的孔口106中，并且可通过阻尼器120与外壳102分开。除了模块化解决方案使得能够实现现货部件的组合之外，模块化解决方案使得可能单独测试部件的操作(例如，与定制设计的集成方案相比)。

图2至图5B示出了输入设备、惯性致动器、阻尼器、和延伸穿过外壳的经组装触觉反馈设备的具体示例。

图2示出了输入设备的示例性主体200。主体200包括基部202和颈部204。基部202可包括各种类型的感测或控制电路。颈部204可从基部202延伸，并且在一些情况下可被配置为与紧固件配合。例如，颈部204可被螺纹处理，并且可接收帮助将颈部204保持在外壳的孔口内的螺母。在一些情况下，固定的或可旋转的轴206可延伸穿过颈部204。帽盖(诸如参考图1B描述的帽盖)可附接到轴206。

柔性互连件208可电连接到容纳在基部202内的电路。

图3示出了示例性惯性致动器300。在一些情况下，惯性致动器300可以是LRA或ERM。惯性致动器300的运动部件可容纳在圆柱形或其它形状的主体302内。一对突片304、306可从主体302延伸并且提供用于将惯性致动器300机械地且固定地耦接到输入设备的装置(例如，通过胶合、焊接或钳夹)。在一些情况下，突片304、306或其它形式的托架可包括孔，螺杆或螺栓可穿过该孔插入以将惯性致动器300附接到输入设备。

柔性互连件308、并且在一些情况下还有连接到输入设备的相同柔性互连件可电连接到容纳在主体302内的电路。

图4示出了示例性两件式阻尼器400，包括第一垫圈或部件402和第二垫圈或部件404。第一部件402可抵靠外壳406的外部安置，并且第二部件404可抵靠外壳406的内部安置。第一部件402和第二部件404可压缩在输入设备的表面之间，并且可用作机械波阻尼器。这些部件中的一者或两者可在其孔口410周围具有颈部或突起408，所述颈部或突起408可延伸穿过外壳406中的孔口412并且将输入设备或触觉反馈设备与孔口412的壁隔离。

在另选实施方案中，第一部件402和第二部件404可由索环替换，如图1B所示。

图5A和图5B示出了参考图2至图4描述的外壳406、输入设备、惯性致动器300和阻尼器400的组装形式。如图5A所示，惯性致动器300的突片(例如，突片306)可抵靠输入设备500的基部202的相对表面定位。突片304、306可被胶合或焊接到基部202。

尽管惯性致动器300的主体302被图示为定位到基部202的一侧(即相对于基部202横向偏移)，但是惯性致动器300的主体302可另选地定位在输入设备500的基部202或主体200的端部(例如，以直排构形)。可根据需要为具体应用调节惯性致动器300的主体302相对于输入设备500的基部202或主体200的位置。

阻尼器部件402、404可抵靠外壳406的相应内表面和外表面定位，围绕外壳406中的孔口412。然后，输入设备500的颈部204可插入到孔口412中。颈部204可通过将螺母502拧到颈部204上而保持在孔口412内。螺母502可被拧紧以压缩阻尼器部件402、404并形成防止流体或其它环境污染物通过孔口412进入设备内部的密封件。

帽盖504可被搭扣、胶合或螺纹连接到输入设备500的颈部204上和/或可耦接到延伸穿过输入设备500的颈部204的轴。

如图5B(相对于图5A示出图5B至图5B的视图)所示，惯性致动器300可被配置为沿其圆柱形主体302的轴线550移动，从而通过使帽盖504倾斜一个方向、然后倾斜相反方向(例如，图5B中的向左和向右)来向帽盖504提供触觉反馈。惯性致动器300内的线性移动可被转换为帽盖504的非线性移动。另选地，惯性致动器300可被配置为生成或多或少平行于颈部204和帽盖504的轴线的移动，使得帽盖504从设备向内和向外移动以向设备的用户提供触觉反馈。

图6至图8示出了可结合如参考图1A至图5B中任一项所述配置的冠部或按钮的设备的各种示例。具体地，图6示出了包括冠部602的头戴式耳机600的示例。冠部602可用于打开头戴式耳机600；调节头戴式耳机600的音量；或用于其他目的。如果惯性致动器被锚固到头戴式耳机600的耳罩606的外壳604，并且触觉反馈将被全局地提供给耳罩606，则触觉反馈可能向头戴式耳机600的用户提供不利的用户体验。举例来说，耳罩606的摇动可能在用户的耳朵上被感受到，而不是在用户的手指上被感受到(例如，在他们用他们的手指操作冠部602时。可能更糟的是，耳罩606的摇动可能产生干扰用户享受头戴式耳机600产生的音频的声波。与参考图1A至图5B描述的触觉反馈设备类似地配置冠部602就使得触觉反馈能够被提供给冠部602，同时抑制提供给冠部602的机械波的传播，使得它们不行进到耳罩606(或当它们从冠部602朝向耳罩606行进时被抑制)。

图7示出了电子手表700或其它可穿戴设备(例如，健康监测设备或健身跟踪设备)的示例。手表700可包括主体702(例如，手表主体)和带704。带704可用于将手表主体702附接到用户的身体部位(例如，臂、手腕、腿部、脚踝或腰部)。手表主体702的外壳可包括至少部分地围绕显示器708的侧壁706。侧壁706可支撑其它外壳部件，诸如前盖710或后盖。前盖710可定位在显示器708上方，并且可提供窗口，通过该窗口可观看显示器708。在一些实施方案中，显示器708可附接到(或邻接)侧壁706和/或前盖710。在手表700的另选实施方案中，可以不包括显示器708并且/或者侧壁706可具有另选的构型。

设备的外壳的各个部件(例如，侧壁706、前盖710、和后盖)可由相同或不同的材料形成。在一些情况下，侧壁706可利用一种或多种金属(例如，不锈钢)、聚合物(例如，塑料)、陶瓷或复合材料(例如，碳纤维)形成。可例如使用使得用户能够通过前盖710观看显示器708的玻璃、晶体(例如，蓝宝石)或透明聚合物(例如，塑料)中的一者或多者来形成前盖710。在一些情况下，前盖710的一部分(例如，前盖710的外周部分)可涂覆有不透明油墨，以遮盖外壳内所包括的部件。后盖可使用与用于形成侧壁706或前盖710的材料相同的材料形成。在一些情况下，后盖可以是也形成侧壁706的整体式元件的一部分。在其他实施方案中，外壳的所有外部部件可由透明材料形成，并且手表700内的部件可被外壳102内的不透明油墨或不透明结构遮盖也可以不被其遮盖。

前盖710可被安装到侧壁706以覆盖由侧壁706限定的开口(即，进入内部体积的开口，在内部体积中可定位手表700的各个电子部件(包括显示器708))。可使用紧固件、粘合剂、密封件、衬垫或其他部件将前盖710安装到侧壁706。

包括显示器708的显示器叠层或设备叠层(以下称为“叠层”)可附接(或邻接)到前盖710的内表面并且延伸到手表700的内部体积中。在一些情况下，叠层可以包括触摸传感器(例如，电容、电阻、基于应变的、超声或其他类型的触摸感测元件的网格)或光学、机械、电气或其他类型的部件的其他层。在一些情况下，触摸传感器(或触摸传感器系统的一部分)可被配置为检测施加到前盖710的外表面(例如，到手表700的显示表面)的触摸。

显示器708可包括一个或多个发光元件，并且可例如被配置成发光二极管(LED)显示器、有机LED(OLED)、液晶显示器(LCD)、电致发光(EL)显示器或其他类型的显示器。在一些实施方案中，显示器708可包括一个或多个触摸传感器、力传感器和/或压力传感器，或与之相关联，该一个或多个触摸传感器、力传感器和/或压力传感器被配置为检测施加到前盖710的表面的触摸、力和/或压力。

手表主体702可包括输入或选择设备，诸如冠部712或按钮714。冠部712或按钮714可用于控制手表700的各个方面。例如，冠部712可用于选择显示器708显示的应用、选择手表功能、调节扬声器的音量、调节显示器708的亮度、提供生物识别特征等。在一些情况下，按钮714可用于打开或关闭手表700。在一些情况下，惯性致动器可附接到冠部712或按钮714，或者不同的惯性致动器可附接到冠部712和按钮714中的每一者。在一些情况下，惯性致动器可附接到冠部712或按钮714，如参考图1A至图5B中任一项所述。

手表700还可包括各种传感器系统。例如，手表700可包括一个或多个相机、扬声器、麦克风或被配置为向手表700传输信号或从该手表接收信号的其他部件(例如，音频部件、成像部件和/或感测部件)。在一些实施方案中，手表700可具有在侧壁706上(或别处)的端口716(或一组端口)，并且环境压力传感器、环境温度传感器、内部/外部差压传感器、气体传感器、颗粒物传感器或空气质量传感器可定位在端口716中或附近。

图8示出了移动电话的示例(例如，智能电话)。电话800可包括至少部分地围绕显示器804的外壳802。外壳802可包括或支撑前盖806或后盖808。前盖806可定位在显示器804上方，并且可提供窗口，用户可通过该窗口观看显示器804(包括在其上显示的图像)。在一些实施方案中，显示器804可附接到(或邻接)外壳802和/或前盖806。

显示器804可包括一个或多个发光元件或像素，并且在一些情况下可以是LED显示器、OLED显示器、LCD、EL显示器、激光投影仪或另一类型的电子显示器。在一些实施方案中，显示器804可包括一个或多个触摸传感器和/或力传感器或与之相关联，该一个或多个触摸传感器和/或力传感器被配置为检测施加到前盖806的表面的触摸和/或力。

外壳802的各种部件可以由相同或不同的材料形成。例如，外壳802的侧壁818可使用一种或多种金属(例如，不锈钢)、聚合物(例如，塑料)、陶瓷或复合材料(例如，碳纤维)形成。在一些情况下，侧壁818可以是包括一组天线的多段侧壁。天线可以形成侧壁818的结构部件。天线可通过侧壁818的一个或多个非导电段在结构上耦接(彼此或与其他部件耦接)并且电隔离(彼此或与其他部件电隔离)。可以例如使用玻璃、晶体(例如，蓝宝石)或透明聚合物(例如，塑料)中的一种或多种来形成前盖806，所述玻璃、晶体或透明聚合物使用户能够通过前盖806观看显示器804。在一些情况下，前盖806的一部分(例如，前盖806的周边部分)可涂覆有不透明油墨，以遮盖外壳802内所包括的部件。后盖808可以使用与用于形成侧壁818或前盖806的材料相同的材料形成，或者可以使用不同的材料形成。在一些情况下，后盖808可以是也形成侧壁818的整体式元件的一部分(或者在侧壁818是多段侧壁的情况下，侧壁818的那些非导电的部分)。在其他实施方案中，外壳802的所有外部部件可以由透明材料形成，并且电话800内的部件可以被外壳802内的不透明油墨或不透明结构遮盖或不遮盖。

前盖806可被安装到侧壁818以覆盖由侧壁818限定的开口(即，进入内部体积的开口，在内部体积中可定位电话800的各种电子部件(包括显示器804))。可使用紧固件、粘合剂、密封件、衬垫或其他部件将前盖806安装至侧壁818。

包括显示器804(并且在一些情况下还有前盖806)的显示器叠层或设备叠层(以下称为“叠层”)可附接(或邻接)到前盖806的内表面并且延伸到电话800的内部体积中。在一些情况下，叠层还可包括触摸传感器(例如，电容、电阻、基于应变的、超声或其他类型的触摸感测元件的网格)或光学、机械、电气或其他类型的部件的其他层。在一些情况下，触摸传感器(或触摸传感器系统的一部分)可被配置为检测施加到前盖806的外表面(例如，到电话800的显示表面)的触摸。

叠层还可包括一个传感器816或传感器阵列，其中传感器定位在显示器804的发光元件前面或后面或散布在显示器804的发光元件之间。在一些情况下，传感器阵列816可延伸跨大小与显示器804的面积相等的面积。另选地，传感器阵列816可延伸跨比显示器804的面积小或大的面积，或者可整体与显示器804相邻定位。尽管传感器阵列816被图示为具有矩形边界，但是阵列可另选地具有带有不同形状的边界，包括例如不规则形状。传感器阵列816可不同地被配置为环境光传感器、发光元件(例如，OLED)健康传感器(例如，老化传感器)、触摸传感器、接近传感器、健康传感器、生物特征传感器(例如，指纹传感器或面部识别传感器)、相机、深度传感器等。传感器阵列816可以还或另选地用作接近传感器，用于确定对象(例如，手指、面部或触控笔)是否邻近前盖806。在一些实施方案中，传感器阵列816可提供叠层的触摸感测能力(即，触摸传感器)。

在一些情况下，可将力传感器(或力传感器系统的一部分)定位在显示器804下方的内部体积内和/或定位到显示器804的侧面(并且在一些情况下，在叠层内)。力传感器(或力传感器系统)可响应于触摸传感器检测到前盖806上的一个或多个触摸(或者指示前盖806上一个或多个触摸的位置)而被触发，并且可确定与每个触摸相关联的力的大小，或与整个触摸集合相关联的力的大小。

在一些情况下，电话800的前部可包括一个或多个前向相机810、扬声器812、麦克风、或被配置为向电话800传输信号或从该电话接收信号的其他部件814(例如，音频部件、成像部件和/或感测部件)。在一些情况下，单独或与其他传感器组合，前向相机810可被配置为作为生物认证或面部识别传感器来操作。除此之外或另选地，传感器阵列816可被配置为作为前向相机810、生物认证传感器或面部识别传感器操作。

电话800还可包括沿电话800的侧壁818和/或在其后表面上定位的按钮或其他输入设备。例如，第一按钮820-1和第二按钮820-2可沿侧壁818定位，并且在一些情况下可延伸穿过侧壁818中的孔口。这些按钮820-1、820-2可用于调节扬声器的音量、关闭或打开电话800等。在一些实施方案中，按钮820-1、820-2中的一者或两者可以是触觉反馈设备的一部分，并且可如参考图1A至图5B中任一项所述配置。

侧壁818可包括允许空气但不允许液体流入和流出电话800的一个或多个端口822。在一些实施方案中，一个或多个传感器可定位在端口822中或附近。例如，环境压力传感器、环境温度传感器、内部/外部差压传感器、气体传感器、颗粒物浓度传感器或空气质量传感器可定位在端口822中或附近。

图9示出了电子设备900的示例性电气框图，该电子设备在一些情况下可采取参考图6至图8所述的设备中一者的形式，并且/或者包括如参考图1A至图5B所述的触觉反馈设备中的一者或多者。电子设备900可包括显示器902(例如，发光显示器)、处理器904、电源906、存储器908或存储设备、传感器系统910或输入/输出(I/O)机构912(例如，输入/输出设备、输入/输出端口或触觉输入/输出接口)。处理器904可控制电子设备900的一些或所有操作。处理器904可直接或间接地与电子设备900的一些或所有其他部件进行通信。例如，系统总线或其他通信机构914可提供显示器902、处理器904、电源906、存储器908、传感器系统910和I/O机构912之间的通信。

处理器904可被实现为能够处理、接收或传输数据或指令的任何电子设备，无论此类数据或指令是软件还是固件的形式或以其他方式编码。例如，处理器904可包括微处理器、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、控制器或此类设备的组合。如本文所述，术语“处理器”意在涵盖单个处理器或处理单元、多个处理器、多个处理单元或一个或多个其他适当配置的计算元件。

应当指出的是，电子设备900的部件可由多个处理器控制。例如，电子设备900的选择部件(例如，传感器系统910)可由第一处理器控制并且电子设备900的其他部件(例如，显示器902)可由第二处理器控制，其中第一处理器和第二处理器可或不可彼此通信。

电源906可用能够向电子设备900提供能量的任何设备来实现。例如，电源906可包括一个或多个电池或可再充电电池。附加地或另选地，电源906可包括将电子设备900连接到另一电源诸如壁装电源插座的电源连接器或电源线。

存储器908可存储可由电子设备900使用的电子数据。例如，存储器908可存储电子数据或内容，诸如，例如，音频和视频文件、文档和应用程序、设备设置和用户偏好、定时信号、控制信号以及数据结构或数据库。存储器908可包括任何类型的存储器。仅以举例的方式，存储器908可包括随机存取存储器、只读存储器、闪存存储器、可移动存储器、其他类型的存储元件或这些存储器类型的组合。

电子设备900还可包括被定位在电子设备900上的几乎任何位置处的一个或多个传感器系统910。传感器系统910可被配置为感测一种或多种类型的参数，诸如但不限于光；触摸；力；热；移动；相对运动；用户的生物计量数据(例如，生物参数)；颗粒物浓度、空气质量；接近；位置；连通性；等等。以举例的方式，传感器系统910可包括热传感器、位置传感器、光或光学传感器、加速度计、压力换能器、陀螺仪、磁力仪、健康监测传感器、颗粒物传感器、空气质量传感器等。此外，所述一个或多个传感器系统910可利用任何适当的感测技术，包括但不限于磁力、电容、超声波、电阻、光学、声学、压电或热技术。在一些情况下，传感器系统910中的一者或多者可包括如本文所述的一个或多个激光器和激光安全电路。

I/O机构912可传输或接收来自用户或另一电子设备的数据。I/O机构912可包括显示器902、触摸感测输入表面、冠部、一个或多个按钮(例如，图形用户界面“home”按钮)、一个或多个相机(包括显示器下相机)、一个或多个麦克风或扬声器、一个或多个端口诸如麦克风端口和/或键盘。附加地或另选地，I/O机构912可经由通信接口诸如无线、有线和/或光学通信接口传输电子信号。无线和有线通信接口的示例包括但不限于蜂窝和Wi-Fi通信接口。在一些情况下，I/O机构912可包括如本文所述的一个或多个激光器和激光安全电路。

上述描述为了进行解释使用了特定命名来提供对所述实施方案的彻底理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，在阅读本说明书之后，不需要具体细节即可实践所述实施方案。因此，出于例示和描述的目的，呈现了对本文所述的具体实施方案的前述描述。它们并非旨在是穷举性的或将实施方案限制到所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员而言将显而易见的是，在阅读本说明书之后，鉴于上面的教导内容，许多修改和变型是可能的。

Claims (20)

1.一种电子设备，包括：

外壳，所述外壳限定孔口；

输入设备，所述输入设备延伸穿过所述孔口并且具有所述外壳外部的用户输入表面；

惯性致动器，所述惯性致动器机械地且固定地耦接到所述输入设备并定位在所述外壳内；以及

机械波阻尼器，所述机械波阻尼器在所述输入设备和所述外壳之间提供机械波阻尼。

2.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述惯性致动器悬置在所述外壳内。

3.根据权利要求2所述的电子设备，还包括：

控制器，所述控制器被配置为操作所述惯性致动器，向所述输入设备提供局部触觉反馈；以及

柔性互连件，所述柔性互连件将所述惯性致动器电气耦接到所述控制器。

4.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述外壳具有凸形外表面。

5.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述机械波阻尼器包括弹性体。

6.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述机械波阻尼器包括泡沫。

7.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述机械波阻尼器包括弹簧。

8.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述惯性致动器包括线性谐振致动器。

9.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述惯性致动器包括偏心旋转质量。

10.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述输入设备是冠部。

11.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述输入设备是按钮。

12.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述惯性致动器通过托架机械地且固定地耦接到所述输入设备。

13.根据权利要求1所述的电子设备，其中所述惯性致动器通过胶合机械地且固定地耦接到所述输入设备。

14.一种电子设备，包括：

外壳；

触觉反馈设备，所述触觉反馈设备延伸穿过所述外壳并且包括：

输入模块，所述输入模块具有用户输入表面；以及

惯性致动模块，所述惯性致动模块刚性地附接到所述输入模块；以及

弹性体，所述弹性体将所述触觉反馈设备与所述外壳机械隔离。

15.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述外壳限定头戴式耳机的耳罩。

16.根据权利要求14所述的电子设备，其中所述外壳限定手表主体。

17.一种电子设备，包括：

外壳，所述外壳具有内部体积；

触觉反馈设备，所述触觉反馈设备包括：

输入设备，所述输入设备延伸穿过所述外壳；以及

惯性致动器，所述惯性致动器附接到所述输入设备并且被配置为摇动所述输入设备；以及

阻尼器，所述阻尼器定位在所述触觉反馈设备与所述外壳之间，并且被配置为抑制从所述输入设备朝向所述外壳行进的机械波的传播。

18.根据权利要求17所述的电子设备，其中所述阻尼器包括弹性体。

19.根据权利要求17所述的电子设备，其中所述阻尼器包括围绕所述输入设备的横截面的索环。

20.根据权利要求17所述的电子设备，还包括：

共享柔性互连件，所述共享柔性互连件被配置为承载由所述输入设备生成的输入信号和提供给所述惯性致动器的控制信号。

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