CN115150701A - 力激活式耳机 - Google Patents

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Abstract

本公开题为“力激活式耳机”。本公开公开了一种耳机，该耳机包括扬声器壳体；扬声器，该扬声器定位在该扬声器壳体中；杆，该杆从该扬声器壳体延伸，该杆限定输入表面；导电对象，该导电对象设置在该杆内；柔性电路，该柔性电路定位在该杆与该导电对象之间；构件，该构件定位在该柔性电路与该导电对象之间并且可操作以允许该柔性电路相对于该杆移动；力传感器电极，该力传感器电极设置在该柔性电路内；以及控制器，该控制器可操作以使用利用该力传感器电极检测到的电容变化来确定对该耳机的输入，该电容变化对应于向该输入表面施加的力的非二元量。在一些示例中，该耳机还包括设置在该柔性电路内的触摸传感器电极。

Description

力激活式耳机
相关申请的交叉引用
本申请是2019年8月13日提交的美国专利申请16/539,515的部分继续申请，该美国专利申请是2018年9月21日提交的名称为“力激活式耳机(Force-Activated Earphone)”的美国临时专利申请62/734,389的非临时性申请，并且根据35 U.S.C.§119(e)要求该美国临时专利申请的权益，该美国临时专利申请的内容如同在本文中完全公开一样以引用方式并入本文。
技术领域
所描述的实施方案总体涉及耳机。更具体地，本发明实施方案涉及力激活式耳机。
背景技术
耳机通常用于向电子设备的用户提供音频输出而不会过度干扰用户周围的人。例如，用于个人电子设备(诸如计算设备、数字媒体播放器、音乐播放器、晶体管收音机等等)的头戴式耳机通常包括一对耳机。这些耳机通常被配置为具有越过用户的耳朵的耳杯或具有插入用户的耳道中以便与用户的耳朵形成声音室的耳承或扬声器。这些耳机通常产生声波，这些声波通过一个或多个声音端口传输到该声音室中。这样，用户可听到音频输出而不会过度干扰用户周围的环境中的人。
许多此类耳机不包括输入设备。相反，可使用结合到耳机可与之接线或无线地耦接的外部电子设备中的输入设备来控制此类耳机。
其他耳机可包括一个或多个输入设备。例如，耳机可被配置为具有一个或多个按钮、拨号盘、开关、滑块等等。此类输入设备可用于激活耳机(例如，向耳机提供输入)。
发明内容
本公开涉及力激活式电子设备，诸如耳机。向由耳机的壳体限定的力输入表面施加的力的非二元量(non-binary amount)可使用第一力电极和第二力电极之间的互电容的变化来确定。设置在壳体内的弹簧构件使第一力电极朝向壳体偏置并且在施加力时允许其朝向第二力电极移动。在一些具体实施中，耳机可检测由壳体限定的触摸输入表面上的触摸。在这种具体实施的各种示例中，耳机可在检测到触摸时确定力的非二元量。在特定实施方案中，第一力电极和第二力电极可使用单个柔性电路的单独区段来实现。在施加力时该柔性电路可挠曲以允许第一力电极朝向第二力电极移动。在不再施加力时该柔性电路也可挠曲以允许第一力电极远离第二力电极移动。
在各种实施方案中，耳机包括扬声器壳体；扬声器，该扬声器定位在该扬声器壳体中；杆，该杆从该扬声器壳体延伸，该杆限定输入表面；导电对象，该导电对象设置在该杆内；柔性电路，该柔性电路定位在该杆与该导电对象之间；可变形材料，该可变形材料定位在该柔性电路与该导电对象之间并且可操作以在向该输入表面施加力时变形；触摸传感器电极，该触摸传感器电极设置在该柔性电路内并且面向该杆；力传感器电极，该力传感器电极设置在该柔性电路内并且面向该可变形材料；以及屏蔽件。该屏蔽件设置在该触摸传感器电极与该力传感器电极之间。
在一些示例中，耳机还包括控制器，该控制器可操作以使用利用触摸传感器电极检测到的触摸来确定对耳机的第一输入。在此类示例的各种具体实施中，控制器可操作以使用力的非二元量来确定对耳机的第二输入，该力的非二元量根据使用力传感器电极检测到的电容变化来确定。
在多个示例中，耳机还包括控制器，触摸传感器电极包括第一触摸传感器电极和第二触摸传感器电极，并且控制器可操作以使用第一触摸传感器电极和第二触摸传感器电极来检测沿着输入表面移动的触摸。在各种示例中，耳机还包括控制器，该控制器可操作以使用利用触摸传感器电极检测到的触摸和力的非二元量来确定对耳机的输入，该力的非二元量根据使用力传感器电极检测到的电容变化来确定。在此类示例的一些具体实施中，导电对象是控制器。在此类示例的各种具体实施中，控制器被溅射、镀覆或沉积有导电材料。
在一些示例中，耳机还包括天线组件。在此类示例的各种具体实施中，柔性电路在导电对象与天线组件之间延伸。在多个示例中，可变形材料是泡沫材料或凝胶中的至少一种。
在一些实施方案中，耳机包括扬声器壳体；扬声器，该扬声器定位在该扬声器壳体中；杆，该杆从该扬声器壳体延伸，该杆限定输入表面；导电对象，该导电对象设置在该杆内；柔性电路，该柔性电路定位在该杆与该导电对象之间；弹簧构件，该弹簧构件定位在该柔性电路与该导电对象之间并且可操作以使该柔性电路朝向该杆偏置并且在向该输入表面施加力时允许该柔性电路朝向该导电对象移动；触摸传感器电极，该触摸传感器电极设置在该柔性电路内并且面向该杆；力传感器电极，该力传感器电极设置在该柔性电路内并且面向该弹簧构件；以及屏蔽件。该屏蔽件设置在该触摸传感器电极与该力传感器电极之间。
在各种示例中，弹簧构件由金属形成。在多个示例中，柔性电路的第一端与弹簧构件的第二端重叠。在一些示例中，耳机还包括天线组件，柔性电路耦接到天线组件，并且弹簧构件耦接到导电对象。在此类示例的多个具体实施中，柔性电路定位在天线组件与导电对象之间。
在一些示例中，导电对象用作力传感器电极的接地。在各种示例中，当柔性电路相对于导电对象移动时，力传感器电极的电容改变。
在多个实施方案中，耳机包括扬声器壳体；扬声器，该扬声器定位在该扬声器壳体中；杆，该杆从该扬声器壳体延伸，该杆限定输入表面；导电对象，该导电对象设置在该杆内；柔性电路，该柔性电路定位在该杆与该导电对象之间；构件，该构件定位在该柔性电路与该导电对象之间并且可操作以允许该柔性电路相对于该杆移动；力传感器电极，该力传感器电极设置在该柔性电路内；以及控制器。该控制器可操作以使用利用该力传感器电极检测到的电容变化来确定对该耳机的输入，该电容变化对应于向该输入表面施加的力的非二元量。
在一些示例中，柔性电路定位在导电对象的至少两个侧面周围。在各种示例中，导电对象耦接到杆。
附图说明
本公开通过下面结合附图的具体描述将更易于理解，其中类似的附图标记表示类似的结构元件。
图1A描绘了示出可在电子设备中实现的示例性部件之间的示例性功能关系的框图。
图1B描绘了图1A的电子设备的示例性具体实施。
图1C描绘了使用图1B的示例性电子设备的用户。
图1D描绘了与用户的耳道形成声音室的图1C的电子设备。
图2A描绘了沿图1B的线A-A截取的图1A的电子设备的示例性剖视图。
图2B描绘了在向输入表面施加力时图2A的电子设备。
图3A描绘了可用于实现图2A中所描绘的电子设备的示例性柔性电路的第一侧面。
图3B描绘了图3A的示例性柔性电路的第二侧面。
图4描绘了移除了壳体的图2A的电子设备的组件。
图5描绘了可用于实现图2A中所描绘的触摸传感器的示例性叠层。
图6描绘了可用于实现图2A中所描绘的力传感器的示例性叠层。
图7描绘了图2A的电子设备的第一另选示例。
图8描绘了图2A的电子设备的第二另选示例。
图9描绘了图2A的电子设备的第三另选示例。
图10描绘了图2A的电子设备的第四另选示例。
图11描绘了示出用于操作包括力传感器的设备的示例性方法的流程图。该方法可使用图1A至图2B的电子设备来执行。
图12描绘了示出用于组装电子设备的示例性方法的流程图。该方法可组装图2A的电子设备。
图13描绘了图2A的电子设备的第五另选示例。
图14描绘了图2A的电子设备的第六另选示例。
图15A描绘了沿图14的线G-G截取的图14的柔性电路的示例性剖视图。
图15B描绘了图15A所示的柔性电路的示例性叠层的侧视图。
图16描绘了图2A的电子设备的第七另选示例。
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。
以下描述包括体现本公开的各种元素的样本系统、方法、装置和产品。然而，应当理解，所描述的公开可以除本文所述的那些形式之外的多种形式来实施。
包括设置在壳体表面上或可通过壳体表面触及的机械输入设备(诸如按钮、拨号盘、开关、滑块等等)的耳机可能操作起来很有挑战性，因为用户在戴着耳机时可能不能够看见机械输入设备。一些耳机可尝试通过使用检测来自用户的一个或多个轻击的输入机构来解决这个问题。然而，尽管与定位要按压的按钮相比用户通过轻击可能能够更容易激活耳机(例如，向耳机提供输入)，但是轻击耳机可传导声音。这可能让用户感到不快。这还可能中断耳机所产生的音频输出。此外，在耳机包括一个或多个麦克风的具体实施中，轻击可能被麦克风拾取。
以下公开内容涉及力激活式电子设备，诸如耳机。实施方案可通过测量第一力电极和第二力电极之间的电容变化来估计或确定向壳体上的力输入表面施加的力的非二元量。壳体内的弹簧构件使第一力电极朝向壳体偏置，同时在施加力时允许其朝向第二力电极移动。这样，可通过力来激活耳机而不需要或不使用外部机械输入设备和/或不必轻击。
在一些具体实施中，耳机可检测壳体的触摸输入表面上的触摸。在一些实施方案中，耳机可在检测到触摸时确定输入力的非二元量。这样，与更频繁地执行力确定的具体实施相比，耳机可改善功率使用。例如，耳机可以是电池供电的设备并且改善的功率使用可改善电池寿命。在其他具体实施中，耳机可使用来自触摸传感器和力传感器两者的信号通过仅在也检测到触摸时使用所检测到的力来确定所施加的力。
在特定实施方案中，第一力电极和第二力电极可被实现为单个柔性电路的单独区段。在施加力时该柔性电路可挠曲以允许第一力电极朝向第二力电极移动。在不再施加力时该柔性电路也可挠曲以允许第一力电极远离第二力电极移动。
在某些实施方案中，耳机可检测杆的第一侧面上的触摸和杆的另一侧面上的力。检测到触摸和力的这些侧面可能是相对的并且相对于彼此基本上正交(以180度进行取向)，使得用户可在将杆挤压在用户的手指之间时同时接触这两个侧面。耳机可在检测到触摸时确定力并使用该力，在未检测到触摸时潜在地忽略所确定的力。这样，耳机可一起使用这两个侧面的触摸和力检测来控制耳机的操作。
在一些示例中，这两个侧面可在使用时以与用户的头部或其他身体部位基本上垂直(90度)的方式进行取向以防止或减轻用户的头部与用于检测触摸和/或力的一个或多个传感器之间的干扰。例如，该取向可在耳机的使用期间防止这两个侧面触碰用户的头部或面部。用户的头部或面部触碰这两个侧面可能被错误解释为输入。因此，该取向可通过在使用期间防止用户的头部或面部触碰这两个侧面来减少错误输入。
然而，应当理解，这是示例。在各种具体实施中，这些侧面可以以其他布置来配置。例如，这两个侧面可定位成彼此偏离45度并且在用户戴着耳机时分别与用户偏离135度。
下文参考图1A至图9对这些实施方案和其他实施方案进行了讨论。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。
图1A描绘了示出可用于实现电子设备101的示例性部件之间的示例性功能关系的框图。电子设备101可包括控制器132，该控制器操作以将对电子设备101的各种触摸和/或施加到该电子设备上的力解释为输入。例如，电子设备101可以是具有壳体上限定的一个或多个输入表面的耳机。控制器132可使用一个或多个触摸传感器130和/或力传感器131来检测这些输入表面中的一个或多个输入表面上的触摸、向这些输入表面中的一个或多个输入表面施加的力等等。例如，电子设备101可包括一个或多个互电容触摸传感器、自电容触摸传感器、互电容力传感器、自电容力传感器、应变仪、光学传感器、压力传感器、接近传感器、开关、温度传感器、圆顶开关、位移传感器等等。
电子设备101还可包括天线106、一个或多个非暂态存储介质180(其可采取但不限于磁存储介质；光存储介质；磁光存储介质；只读存储器；随机存取存储器；可擦除可编程存储器；闪存存储器；等等)，和/或一个或多个其他部件。控制器132可执行存储在非暂态存储介质180中的指令以执行各种功能，诸如使用触摸传感器130检测触摸，使用力传感器131检测所施加的力，使用天线106与相关联的设备通信等等
图1B描绘了电子设备101的示例性具体实施。如图所示，在一些具体实施中，电子设备101可以是耳机。在该示例中，电子设备101是无线耳机。然而，应当理解，这是示例。在各种具体实施中，电子设备101可以是任何种类的电子设备，诸如移动计算设备、触针等等。各种各样的配置都是有可能的，可以对其作出设想。
电子设备101可包括壳体，该壳体包括扬声器102和/或扬声器壳体以及杆103和/或杆壳体。杆103可限定输入表面104a、104b。用户可能能够触摸、按压、保持、挤压输入表面104a、104b中的一个或多个输入表面和/或以其他方式与之交互。这可允许用户激活电子设备101和/或以其他方式向该电子设备提供触摸、力和/或其他输入。
扬声器102可在与用户的耳朵协作下限定声音室。在一些具体实施中，扬声器102还可包括麦克风声音端口105。
如图所示，输入表面104a、104b可限定于杆103的相对两侧上(即，彼此相对地定位)。输入表面104a、104b相对于彼此的该定位可允许通过挤压输入表面104a、104b来施加力。如上文相对于图1A所描述，电子设备101可包括用于检测输入表面104a、104b中的一个或多个输入表面上的触摸和/或向该一个或多个输入表面施加的力的多个不同传感器。
例如，电子设备101可检测向一个或多个输入表面104a、104b施加的力的非二元量。所检测到的力的量可以是非二元的，因为电子设备101操作以确定在力的量的范围内施加的力的量，而不是仅对是否施加力的二元检测。如果力的量小于力阈值，则电子设备101可将所施加的力解释为第一输入。然而，如果力的量至少满足力阈值，则电子设备101可将力解释为第二输入。
在一些示例中，电子设备101可确定关于触摸或所施加的力的其他信息。例如，电子设备101(或其控制器或其他处理单元)还可确定施加力的时间量。电子设备101可将施加延长时间段的力解释为与施加后立即释放的力不同的输入。在这种示例中，根据施加的力的量、施加力的时间量、施加力的方向和/或所施加的力的其他方面，电子设备101可将所施加的力解释为多种不同种类的输入。
在一些具体实施中，输入表面104a、104b可以是杆103中的凹痕。这可提供物理线索以将用户引导到输入表面104a、104b。然而，应当理解，这是示例。在其他具体实施中，在不脱离本公开的范围的情况下，可以以其他方式配置输入表面104a、104b。举例来说，在其他具体实施中，在不脱离本公开的范围的情况下，输入表面104a、104b可以是杆103的凸起部分、杆103上的脊等等。
例如，在一些具体实施中，输入表面104a、104b可被配置为从杆103的突出部。在其他具体实施中，输入表面104a、104b可与杆103的其他区段物理地邻接，但可由与杆103的其他区段不同的颜色指示。在还其他具体实施中，输入表面104a、104b可能不可与杆103的其他区段在视觉上区分开。各种各样的配置都是有可能的，可以对其作出设想。
在一些示例中，电子设备101可包括力传感器和触摸传感器两者。例如，力传感器可定位在输入表面104a、104b之一附近，并且触摸传感器可定位在输入表面104a、104b中的另一者附近。因此，电子设备101可操作以确定对输入表面104a、104b的触摸和力两者。
在各种示例中，电子设备101可仅在检测到触摸时使用力传感器来确定所施加的力的非二元量。这可防止错误读数，因此除用户之外的对象也可在壳体上施加力。与更频繁或连续地操作力传感器相比，这也可减少功率消耗。在电子设备101由一个或多个电池供电和/或在其他方面便携的示例中，该减少的功率消耗可延长电池和/或其他部件的寿命。
在其他示例中，电子设备101可使用力传感器和触摸传感器来确定力的量。例如，电子设备101不论是否检测到触摸，都可使用力传感器，但仅在检测到触摸时才可使用来自力传感器的信号。
在还其他示例中，力传感器可定位在输入表面104a、104b两者附近。力传感器可在不同功率电平下操作。力传感器操作的功率电平越高，来自力传感器的力数据的信噪比可越高。相反，力传感器操作的功率电平越低，力数据的信噪比可越低，从而因更高的噪声而得到不太准确的力数据。更高的信噪比是期望的，而更高的功率是不期望的。由于可在该示例中评估来自两个力传感器的力数据以确定所施加的力的非二元量，因此力传感器可以以不太准确但使用更少功率的方式操作。这可能是因为即便单独力传感器的更低功率的操作，也能够组合力数据以实现更高信噪比。多组力数据的使用可弥补任一力传感器单独不太准确但更低功率的操作。
在又其他示例中，多个力传感器可用于除通过对它们的数据取平均来提高信噪比之外的其他目的。例如，来自多个力传感器的数据可实现力向量信息的确定。换句话讲，多个力传感器可实现力的量值和方向的确定。该力向量信息可用于区分提供输入的力的有意施加与力的意外施加，诸如用户调节电子设备101的位置。在不脱离本公开的范围的情况下，各种配置是可能的和预期的。
如图所示，输入表面104a、104b可与麦克风声音端口105基本上正交。这可在电子设备101的使用期间防止输入表面104a、104b触碰用户的头部。
图1C描绘了使用图1B的示例性电子设备101的用户190。如图所示，用户可通过将输入表面104a、104b挤压在用户的手指与拇指之间来同时触摸输入表面104a、104b并在这些输入表面上施加力。也如图所示，输入表面104a、104b被定位成在电子设备101的使用期间防止与用户的头部接触。
图1D描绘了与用户190的耳道192形成声音室191的电子设备101。声音室191可由用户190的耳道192的一个侧面处的电子设备101的扬声器102并由用户190的耳道192的另一侧面处的用户190的鼓膜193限定。电子设备101可通过输出声音端口121将声波传输到声音室191中。这样，用户190可能能够听到声波而不会过度干扰用户190周围的环境中的人。
图2A描绘了沿图1B的线A-A截取的电子设备101的示例性剖视图。设置在杆103内的组件170可包括柔性电路108、弹簧构件109、附接弹簧构件107、天线106和控制器132。
柔性电路108可形成与输入表面104a相邻的触摸传感器130以及与输入表面104b相邻的力传感器131。因此，输入表面104a可以是触摸输入表面并且输入表面104b可以是力输入表面。
在各种具体实施中，可在检测到对触摸输入表面的触摸时确定或估计向力输入表面施加的力。与不断地或更频繁地执行力检测的具体实施相比，这可减少功率消耗。
在其他示例中，力传感器131和触摸传感器130可用于确定力的量。例如，不论是否检测到触摸，都可操作力传感器131，但仅在触摸传感器130检测到触摸时才可使用来自力传感器131的信号。这可确保用户有意地施加力。
柔性电路108可包括彼此连接的多个电路区段。例如，如图所示，柔性电路108可包括第一电路区段111、第二电路区段113和第三电路区段112。触摸传感器130可由第一电路区段111形成。力传感器131可由第二电路区段113和第三电路区段112形成。
在向壳体(诸如力输入表面)施加力时柔性电路108可能能够挠曲、弯曲或以其他方式变形以允许第二电路区段113朝向第三电路区段112移动。这可减小第二电路区段113与第三电路区段112之间的间隙114(该间隙可以是气隙或以其他方式填充有电介质材料诸如硅树脂)。在不再施加力时柔性电路108也可能能够挠曲、弯曲或以其他方式变形以允许第二电路区段113远离第三电路区段112移动。图2B描绘了在向输入表面104a、104b施加力时图2A的电子设备101。
参考图2A和图2B，弹簧构件109可设置在杆103内。弹簧构件109可使第二电路区段113朝向杆103的力输入表面偏置。换句话讲，弹簧构件109可在不存在力的情况下将第二电路区段113保持在初始位置(所示)处，在施加移动杆103的力时允许第二电路区段113移动，并且在不再施加力时允许第二电路区段113返回到初始位置。弹簧构件109还可使第一电路区段111朝向杆103的触摸输入表面偏置。
弹簧构件109可以是扭簧和/或任何其他种类的弹簧。弹簧构件109可由金属、塑料、它们的组合等等形成。弹簧构件109可包括第一臂110a和第二臂110b，使得弹簧构件109可具有M形剖面。第一臂110a可使第一电路区段111朝向杆103的触摸输入表面偏置。第二臂110b可使第二电路区段113朝向杆103的力输入表面偏置。在其他具体实施中，弹簧构件109可以以其他方式成形，诸如弹簧构件109具有C形剖面、U形剖面等等的实施方案。
柔性电路108的各个部分可耦接或连接到弹簧构件109。例如，粘合剂可将柔性电路108耦接到弹簧构件109，将第一电路区段111耦接到第一臂110a，将第二电路区段113耦接到第二臂110b等等。
如图所示，第一电路区段111定位在第一臂110a与杆103的内表面171之间。也如图所示，第二臂110b被示出为定位在第二电路区段113与杆103的内表面171之间。然而，这些是示例。在各种具体实施中，在不脱离本公开的范围的情况下，可颠倒和/或以其他方式改变这些位置。
柔性电路108和弹簧构件109的该配置可允许触摸传感器130和/或力传感器131设置在杆103内而不层压和/或以其他方式附连到杆103。这可简化电子设备101的制造。
柔性电路108可诸如使用粘合剂耦接到附接弹簧构件107(弹簧构件109是移动弹簧构件，因为弹簧构件109促进移动而不是附接柔性电路108)或其他附接构件。附接弹簧构件107可夹紧或以其他方式附接在天线106周围。天线106可以是这样的组件，该组件包括其上设置有由导电材料(诸如金、银、铜、合金等)制成的天线谐振器的天线载体。天线106可由杆103保持在适当的位置。通过耦接到天线106，其他元件(诸如附接弹簧构件107、柔性电路108和弹簧构件109)也可保持在适当的位置。
尽管上文将附接弹簧构件107示出和描述为附接在天线106周围，但是应当理解，这是示例。在其他具体实施中，在不脱离本公开的范围的情况下，附接弹簧构件107和/或其他元件(诸如柔性电路108、弹簧构件109等等)可附接到其他部件。例如，在一些具体实施中，电子设备101可包括电池组。在这种具体实施中，附接弹簧构件107可附接到电池组。
就图2A和图2B而言，控制器132或其他处理器或处理单元(或其他控制电路)也可设置在杆103中。在一些具体实施中，控制器132可以是集成电路、SIP(系统级封装或“SIP”可以是包围在可使用层叠封装堆叠的一个或多个芯片载体封装中的多个集成电路)等等。控制器132可电气地和/或以其他方式可通信地耦接到柔性电路108的各个部分。控制器132可接收和/或评估来自触摸传感器130的触摸数据，接收和/或评估来自力传感器131的力数据，使用触摸数据来确定一个或多个触摸，使用力数据(和/或关于力的其他信息，诸如施加力的持续时间)来确定所施加的力的非二元量等等。控制器132可连接到非暂态存储介质，该非暂态存储介质可存储可由控制器132执行的指令。
在各种具体实施中，控制器132可仅在触摸传感器检测到杆103或壳体的其他部分(诸如输入表面104a)上的触摸时才使用力传感器131来检测向杆103或壳体的其他部分(诸如输入表面104b)施加的力。在一些示例中，触摸位于壳体的第一区域上，并且力施加到壳体的第二区域。在各种示例中，第一区域以与第二区域相对的方式定位。在多个示例中，第一区域和第二区域在耳机的使用期间均被定位成与用户的头部成大约90度。在各种示例中，触摸传感器130不可操作以检测第二区域上的触摸。在多个示例中，控制器132操作以将力解释为多种不同种类的输入。
尽管上文将输入示出和描述为输入表面104a、104b上的触摸和/或向这些输入表面施加的力，但是应当理解，这是示例。在各种具体实施中，在不脱离本公开的范围的情况下，电子设备101可操作以检测壳体的其他部分上的触摸和/或向壳体的其他部分施加的力。
例如，当向与输入表面104a、104b正交的区域施加力时，杆103可移动。这可引起间隙114增大而不是减小。不管怎样，这都可改变第二电路区段113与第三电路区段112之间的电容。因此可使用由互电容的变化表示的力数据来确定该力的非二元量。
在一些具体实施中，该变化可与由施加在输入表面104b上的力引起的互电容的变化相反。因此，可基于互电容的变化来确定施加力的位置。在不脱离本公开的范围的情况下，各种配置是可能的和预期的。
尽管上文是在第二电路区段113与第三电路区段112之间的间隙114(该间隙在向输入表面104a、104b施加力时可减小并且在不再向输入表面104a、104b施加力时可增大)的上下文中示出和描述的，但是应当理解，这是示例。在其他示例中，电极可被定位成使得电极之间的间隙在向输入表面104a、104b施加力时增大并且在不再向输入表面104a、104b施加力时减小。举例来说，此类电极可定位在控制器132和杆103的内表面171附近。在不脱离本公开的范围的情况下，各种配置是可能的和预期的。
柔性电路108可以是柔性印刷电路板(例如，“花线(flex)”)。在一些具体实施中，柔性电路108可由导电材料诸如铜、银、金或其他金属迹线形成，该导电材料形成在电介质诸如聚酰亚胺或聚酯上。
形成触摸传感器130的第一电路区段111可包括一个或多个触摸电极。例如，第一电路区段111可包括触摸驱动电极和触摸感测电极。可使用触摸驱动电极和触摸感测电极的互电容变化来确定触摸输入表面上的触摸。作为另一个示例，第一电路区段111可包括单个触摸电极，并且可使用单个触摸电极的自电容的变化来确定对触摸输入表面的触摸。
形成力传感器131的第二电路区段113可包括第一力电极，并且第三电路区段112可包括第二力电极。例如，在一些具体实施中，第一力电极可以是力驱动电极，并且第二力电极可以是力感测电极。在其他具体实施中，这些可颠倒。第二电路区段113与第三电路区段112之间(诸如分别包括在第二电路区段113和第三电路区段112中的第一力电极和第二力电极之间)的互电容变化可用于确定力的非二元量。
因此，在一些具体实施中，触摸传感器130和力传感器131均可以是电容传感器。两者均可以是互电容传感器。然而，应当理解，这是示例。在各种具体实施中，在不脱离本公开的范围的情况下，触摸传感器130和力传感器131中的一者或多者可以是自电容传感器和/或另一种类的传感器。
例如，图3A描绘了可用于实现图2A中所描绘的电子设备101的示例性柔性电路108的第一侧面。图3B描绘了图3A所示的示例性柔性电路108的第二侧面。图3A和图3B示出了电介质材料(诸如聚酰亚胺、聚酯等等)的单个片材或其他结构可如何被配置为形成第一电路区段111、第二电路区段113和第三电路区段112；诸如控制器132、触摸驱动电极117、触摸感测电极118、第一力电极120和第二力电极119之类的部件可耦接到其上；并且导电材料诸如金属迹线可添加到其上以连接此类部件。然后可将该单个片材或其他结构弯曲、折叠和/或以其他方式变形以如图2A至图2B所示的那样配置柔性电路108。
例如，柔性电路108可沿线C-C折叠以使得包括触摸驱动电极117和触摸感测电极118的第一电路区段111被定位成与柔性电路108的中心部分大约垂直。类似地，柔性电路108可沿线D-D和F-F折叠以使得包括第一力电极120的第二电路区段113和包括第二力电极119的第三电路区段112被定位成与柔性电路108的中心部分大约垂直。然后柔性电路108可沿线E-E折叠以使得包括第一力电极120的第二电路区段113和包括第二力电极119的第三电路区段112被定位成彼此大约平行。最后，柔性电路108可沿线B-B折叠以将控制器132定位在柔性电路108的中心部分上方。这可得到与图2A至图2B和图4所示的配置类似的配置。
图4描绘了包括天线106并移除了壳体的图2A的电子设备101的组件170。图2A至图2B将与杆103接触的弹簧构件109、第一臂110a、第一电路区段111、第二臂110b和第二电路区段113的部分示出为基本上平坦的。然而，应当理解，这是示例并且出于简洁和清楚的目的而以这种方式描绘。在各种具体实施中，在不脱离本公开的范围的情况下，可在这些部件中的一个或多个部件之上或之间配置各种特征(诸如一个或多个突出部、圆顶和/或其他特征)。各种各样的配置都是有可能的，可以对其作出设想。
图5描绘了可用于实现图2A中所描绘的触摸传感器130的示例性叠层。叠层的取向可对应于图2A所示的杆103、第一电路区段111和第一臂110a的位置。叠层可包括杆103、第一电路区段111、粘合剂115和第一臂110a。第一电路区段111可包括定位在电介质116(诸如聚酰亚胺、聚酯等等)之上或之内的一个或多个触摸驱动电极117和触摸感测电极118。
用户在杆103上的触摸可改变触摸驱动电极117与触摸感测电极118之间的电容。如图3所示，控制器132可电连接到触摸驱动电极117和触摸感测电极118，并且可监测触摸驱动电极117与触摸感测电极118之间的电容以使用电容的变化来确定何时发生触摸。
触摸驱动电极117和触摸感测电极118被示出为具有相对于彼此的特定配置和取向。触摸驱动电极117和触摸感测电极118相对于彼此的配置和取向可影响触摸驱动电极117与触摸感测电极118之间的电容以及在用户触摸杆103时该电容如何改变。触摸驱动电极117和触摸感测电极118可以以多种不同配置和取向进行布置以获得关于触摸驱动电极117与触摸感测电极118之间的电容以及在用户触摸杆103时该电容如何改变的特定特性。
图6描绘了可用于实现图2A中所描绘的力传感器131的示例性叠层。叠层的取向可对应于图2A中的杆103、第二臂110b、第二电路区段113、第三电路区段112、附接弹簧构件107和天线106的位置。叠层可包括天线106、附接弹簧构件107、粘合剂115、第三电路区段112、间隙114、第二电路区段113、粘合剂115、第二臂110b和杆103。第二电路区段113可包括定位在电介质116(诸如聚酰亚胺、聚酯等等)之上或之内的一个或多个第一力电极120。第三电路区段112可包括定位在电介质116(诸如聚酰亚胺、聚酯等等)之上或之内的一个或多个第二力电极119。在一些具体实施中，第一力电极120可以是力驱动电极，并且第二力电极119可以是力感测电极。在其他具体实施中，第一力电极120可以是力感测电极，并且第二力电极119可以是力驱动电极。
用户施加在杆103上的力可改变第一力电极120与第二力电极119之间的间隙114。改变第一力电极120与第二力电极119之间的间隙114可改变第一力电极120与第二力电极119之间的电容。如图3所示，控制器132可电连接到第一力电极120和第二力电极119，并且可监测第一力电极120与第二力电极119之间的电容以使用电容的变化来确定或估计施加的力的非二元量。
第一力电极120和第二力电极119被示出为具有相对于彼此的特定配置和取向。第一力电极120和第二力电极119相对于彼此的配置和取向可影响第一力电极120与第二力电极119之间的电容以及在用户向杆103施加力时该电容如何改变。第一力电极120和第二力电极119可以以多种不同配置和取向进行布置以获得关于第一力电极120与第二力电极119之间的电容以及在用户向杆103施加力时该电容如何改变的特定特性。
图2A至图6示出和描述了具有特定配置和特定操作方式的触摸传感器130和力传感器131。然而，应当理解，这些是示例并且其他具体实施是可能的和预期的。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，触摸传感器130可被替换为一个或多个接近传感器。
作为另一个示例，在一些具体实施中，一个或多个应变仪可被层压和/或以其他方式耦接或连接到与输入表面104a、104b中的一个或多个输入表面相邻的壳体的内部区域。所施加的力可引起壳体之中或之上的应变。应变仪可检测应变。可评估此类应变数据以确定所施加的力的非二元量。
作为又一个示例，在一些具体实施中，一个或多个触摸传感器或力传感器(和/或这种触摸传感器或力传感器的一个或多个触摸感测电极)可被层压和/或以其他方式耦接或附接到与输入表面104a、104b中的一个或多个输入表面相邻的壳体的内部区域(和/或嵌入在壳体内)。壳体可在施加力时从初始位置变形并且在移除该力时返回到初始位置。因此，在一些实施方案中，壳体可充当弹簧构件109。触摸传感器或力传感器可检测变形并且输出信号，所述信号可用于确定触摸和/或所施加的力的量。
在一些示例中，一个或多个开关诸如一个或多个圆顶开关可定位在输入表面104a、104b附近。所施加的力可使壳体变形，从而可使圆顶坍塌并且闭合开关。来自开关的输出可用于确定所施加的力的非二元量。
在各种示例中，一个或多个光学传感器可设置在壳体中。光学传感器可检测因力的施加而引起的壳体的移动。在这种示例中，可评估来自光学传感器的输出以确定施加的力的非二元量。
在多个示例中，一个或多个温度传感器可用于检测输入表面104a、104b的温度变化。当用户190在输入表面104a、104b上施加不同量的力时，用户190的身体可改变输入表面104a、104b的温度。例如，当用户190在输入表面104a、104b上施加力时，用户190的体热可热传导到输入表面104a、104b，从而升高输入表面104a、104b的温度。用户190施加的力越多，该热传导的热量可使输入表面104a、104b的温度升得越高。因此，可基于温度传感器所检测到的温度变化来确定力的非二元量。
在一些示例中，一个或多个压力传感器可设置在壳体内。压力传感器可测量壳体内限定的内腔的压力。向输入表面104a、104b中的一个或多个输入表面施加的力可改变内腔的压力。电子设备101可基于压力传感器所检测到的压力变化来确定力的非二元量。
在各种示例中，可使用力电极的自电容来确定力。举例来说，图7描绘了图2A的电子设备101的第一另选示例。电子设备701可包括限定触摸输入表面704a和力输入表面704b的壳体的杆703。电子设备701还可包括柔性电路708，该柔性电路具有形成触摸传感器730的第一电路区段711以及形成力传感器731的第二电路区段712。电子设备701可另外包括弹簧构件709，该弹簧构件具有使第一电路区段711朝向触摸输入表面704a偏置的第一臂710a以及第二臂710b。
第二电路区段712可包括力电极。力传感器731可监测该力电极的自电容。第二臂710b可用作接地，其根据第二电路区段712与第二臂710b之间的间隙714的尺寸来影响自电容。可使用力电极的自电容的变化来确定向力输入表面704b施加的力的非二元量。
另外，电子设备701可包括天线组件706、耦接到天线组件706的附接弹簧707以及柔性电路708。此外，电子设备701可包括控制器732，该控制器电气地和/或以其他方式可通信地耦接到柔性电路708。
在还其他具体实施中，可改变电子设备701的部件中的一个或多个部件。例如，在一些具体实施中，触摸传感器730可被替换为接近传感器。在此类具体实施中，可在使用接近传感器检测到接近时操作力传感器731。
在其他示例中，触摸传感器730可被替换为另一个力传感器。力传感器可类似于力传感器731、图2A至图2B的力传感器131(诸如使用在施加或移除力时相对于彼此移动的第三力电极和第四力电极，其中可基于第三力电极和第四力电极之间的互电容变化来确定力的非二元量)和/或以其他方式配置。在使用多个力传感器的此类情况下，触摸或接近可不用于触发力传感器的操作。在此类示例中，这两个力传感器可更频繁地操作。在一些具体实施中，这两个力传感器可在更低功率下操作，从而得到不太准确的测量值。可通过使用因具有多个力传感器而提供的附加力数据来补偿测量值的不太准确。
在一些具体实施中，触摸输入表面704a和力输入表面704b可颠倒。触摸传感器730或力传感器731中的一者或多者可对因接近用户颈部或其他身体部位而产生的干扰更敏感。因此，相应传感器可被定位成尽可能远离该身体部位以使干扰最小化。在不脱离本公开的范围的情况下，各种配置是可能的和预期的。
图8描绘了图2A的电子设备101的第二另选示例。在该示例中，电子设备801可将柔性电路808电连接到弹簧构件809和附接弹簧构件807。绝缘体840可将弹簧构件809和附接弹簧构件807彼此分开和/或电隔离。第一臂810a和第二臂810b相对于附接弹簧构件807的移动改变弹簧构件809与附接弹簧构件807之间的电容。在该示例中，电子设备801可使用弹簧构件809与附接弹簧构件807之间的电容变化来确定所施加的力的量。因此，弹簧构件809和附接弹簧构件807可充当力传感器的电极。
在该示例的一些具体实施中，附接弹簧构件807可用作驱动力传感器，并且弹簧构件809可用作感测力电极。然而，在其他示例中，在不脱离本公开的范围的情况下，这些电极的作用可颠倒。
图9描绘了图2A的电子设备101的第三另选示例。在该示例性电子设备901中，控制器932可经由柔性电路908电连接到附接弹簧构件907。控制器932可操作以监测附接弹簧构件907的自电容。弹簧构件909还可诸如经由激光焊缝941耦接到控制器932以便可作为附接弹簧构件907的接地来操作。第一臂910a和第二臂910b相对于附接弹簧构件907的移动改变附接弹簧构件907的自电容。在该示例中，电子设备901可使用附接弹簧构件907的自电容的变化来确定所施加的力的量。
尽管该示例将弹簧构件909用作附接弹簧构件907的自电容的接地，但是应当理解，这是示例。在其他具体实施中，弹簧构件909可电连接到控制器932，使得控制器932可操作以监测弹簧构件909与附接弹簧构件907之间的互电容。
图10描绘了图2A的电子设备101的第四另选示例。在该示例性电子设备1001中，在施加力时弹簧构件1009可允许柔性电路1008相对于附接弹簧构件1007移动。柔性电路1008可电耦接到附接弹簧构件1007，该附接弹簧构件可通过绝缘体1040与弹簧构件1009电隔离。弹簧构件1009的第一臂1010a和第二臂1010b的移动可改变附接弹簧构件1007与包括在柔性电路1008中的电路之间的电容。电容可用于确定所施加的力的量。因此，附接弹簧构件1007和/或柔性电路1008的一个或多个部分可形成力传感器和/或触摸传感器。
在其他具体实施中，可省略绝缘体1040。在此类其他具体实施中，弹簧构件1009可经由控制器和柔性电路耦接到附接弹簧构件1007，这类似于图9的控制器932和柔性电路908如何连接弹簧构件909和附接弹簧构件907。在不脱离本公开的范围的情况下，各种配置是可能的和预期的。
在各种具体实施中，耳机包括壳体、设置在壳体中的柔性电路以及设置在壳体中的控制器。壳体包括扬声器和杆，该杆从扬声器延伸并且限定触摸输入表面和与触摸输入表面相对的力输入表面。柔性电路包括第一电路区段、第二电路区段和第三电路区段。柔性电路挠曲以允许第二电路区段在向力输入表面施加力时朝向第三电路区段移动并且在不再施加力时远离第三电路区段移动。控制器操作以使用利用第一电路区段检测到的第一互电容的第一变化来确定对触摸输入表面的触摸并且使用利用第二电路区段和第三电路区段检测到的第二互电容的第二变化来确定力的非二元量。
在一些示例中，控制器在确定触摸时使用第二电路区段和第三电路区段来确定力的非二元量。在多个示例中，耳机还包括设置在壳体内的天线。柔性电路可安装到天线。在一些示例中，扬声器限定声音端口，并且触摸输入表面和力输入表面与声音端口基本上正交。
在各种示例中，控制器确定施加力的时间量。在一些示例中，控制器在力的非二元量低于力阈值时将力解释为第一输入，并且在力的非二元量至少满足力阈值时将力解释为第二输入。
在一些具体实施中，电子设备包括壳体，该壳体限定力输入表面；第一力电极，该第一力电极设置在壳体内；第二力电极，该第二力电极设置在壳体内；弹簧构件，该弹簧构件使第一力电极朝向壳体偏置并且在向力输入表面施加输入力时允许第一力电极朝向第二力电极移动；以及控制器。控制器操作以使用第一力电极与第二力电极之间的电容的变化来确定力的非二元量。该电容可以是互电容。
在一些示例中，电子设备还包括设置在壳体内的触摸传感器。在此类示例的一些实施方案中，壳体限定触摸输入表面并且弹簧构件包括第一臂和第二臂，该第一臂使触摸传感器朝向触摸输入表面偏置，并且该第二臂使第一力电极朝向力输入表面偏置。
在各种示例中，弹簧构件是金属或塑料中的至少一种。在多个示例中，弹簧构件具有M形剖面。
在一些示例中，壳体限定附加力输入表面。在此类示例的一些实施方案中，耳机还包括设置在壳体内并与附加力输入表面相邻的第三力电极以及设置在壳体内的第四力电极。在此类实施方案中，输入力的非二元量可使用第一力电极与第二力电极之间的电容以及第三力电极与第四力电极之间的附加电容来确定。
在多个示例中，控制器操作以使用第一力电极与第二力电极之间的电容的附加变化来确定向除力输入表面之外的壳体的区域施加的附加力。该区域可与力输入表面正交，并且电容的附加变化可与互电容的变化相反。
图11描绘了示出用于操作包括力传感器的设备的示例性方法1100的流程图。该方法可使用图1A至图2B的电子设备101来执行。
在1110处，控制器确定是否检测到触摸。控制器可使用一个或多个触摸传感器来确定是否检测到触摸。如果是，则流程前进到1120。否则，流程返回到1110，在此处控制器再次确定是否检测到触摸。
在1120处，在检测到触摸之后，控制器使用力传感器来检测力数据。然后流程前进到1130，在此处控制器由力数据确定或估计力的非二元量。然后流程返回到1110，在此处控制器再次确定是否检测到触摸。
尽管示例性方法1100被示出和描述为包括按照特定次序执行的特定操作，但是应当理解，这是示例。在各种具体实施中，在不脱离本公开的范围的情况下，可实行各种次序的相同、类似和/或不同的操作。
例如，在一些具体实施中，可使用力的所确定的非二元量来执行动作。在一些示例中，控制器可将力的所确定的非二元量解释为输入。控制器可根据与力的所确定的非二元量相对应的输入来执行一个或多个动作。
在各种具体实施中，耳机包括壳体；弹簧构件，该弹簧构件设置在壳体内并在向壳体施加力时移动；触摸传感器，该触摸传感器耦接到弹簧构件；触摸传感器，该触摸传感器耦接到弹簧构件并被配置为检测壳体上的触摸；力传感器，该力传感器耦接到弹簧构件；以及控制器，该控制器使用力传感器和触摸传感器来确定力的量。
在一些示例中，触摸位于壳体的第一区域上，并且力施加到壳体的第二区域。在各种此类示例中，第一区域以与第二区域相对的方式定位。在一些此类示例中，第一区域和第二区域在耳机的使用期间均被定位成与用户的头部成大约90度。
在各种示例中，触摸传感器不可操作以检测第二区域上的触摸。在一些示例中，控制器操作以将力解释为多种不同种类的输入。
图12描绘了示出用于组装电子设备的示例性方法1200的流程图。该方法1200可组装图2A的电子设备。
在1210处，可将附接弹簧构件耦接到天线。在1220处，可将柔性电路耦接到附接弹簧构件。在1230处，可将柔性电路耦接到移动弹簧构件。在1240处，可使移动弹簧构件变形。例如，可使移动弹簧构件变形以使得通过1210至1230生产的组件可配合到壳体中的开口中。在1250处，将通过1210至1240生产的组件插入壳体中。在1260处，密封壳体。
例如，密封壳体可包括将盖耦接到其中插入了通过1210至1240生产的组件的壳体中的开口。该开口可位于壳体的杆的一端中。电子设备可以是具有壳体的耳机，该壳体包括杆和扬声器。
尽管示例性方法1200被示出和描述为包括按照特定次序执行的特定操作，但是应当理解，这是示例。在各种具体实施中，在不脱离本公开的范围的情况下，可实行各种次序的相同、类似和/或不同的操作。
例如，方法1200被示出和描述为使移动弹簧构件变形，然后将通过1210至1240生产的组件插入壳体中。然而，在一些具体实施中，组件向壳体中的插入可使移动弹簧构件充分变形以允许插入。在此类具体实施中，可省略用于使移动弹簧构件变形的单独操作。
如上所讨论，在一些示例中，图2A的电子设备101的触摸传感器130可用另一个力传感器131替换和/或补充。例如，图13描绘了图2A的电子设备101的第五另选示例。与图2A的电子设备101类似，电子设备1301可包括设置在杆1303内的组件1370，该组件可包括柔性电路1308、弹簧构件1309、附接弹簧构件1307、天线1306或天线组件以及控制器1332。与包括触摸传感器130的图2A的电子设备101不同，电子设备1301的柔性电路1308可形成与输入表面1304a相邻的第一力传感器1331a和与输入表面104b相邻的第二力传感器1331b。因此，输入表面1304a和输入表面1304b均可以是力输入表面。
在各种具体实施中，还可包括一个或多个触摸传感器(诸如与第一力传感器1331a或第二力传感器1331b中的一者或多者的一个或多个部件层压和/或以其他方式组合和/或以其他方式定位)，并且可在检测到一个或多个触摸时确定或估计向一个或多个力输入表面施加的一个或多个力。与不断地或更频繁地执行力检测的具体实施相比，这可减少功率消耗。
在各种示例中，第一力传感器1331a和第二力传感器1331b可协同用于确定力的量。在其他示例中，第一力传感器1331a和第二力传感器1331b可单独地和/或独立地用于确定力的量。
柔性电路1308可包括彼此连接的多个电路区段。例如，如图所示，柔性电路1308可包括第一电路区段1313a、第二电路区段1312a、第三电路区段1313b和第四电路区段1312b。第一力传感器1331a可由第一电路区段1313a和第二电路区段1312a形成。第二力传感器1331b可由第三电路区段1313b和第四电路区段1312b形成。
当向壳体(诸如向一个或多个力输入表面)施加一个或多个力时，柔性电路1308可能能够挠曲、弯曲或以其他方式变形以允许第一电路区段1313a朝向第二电路区段1312a移动和/或允许第三电路区段1313b朝向第四电路区段1312b移动。这可减小第一电路区段1313a与第二电路区段1312a之间和/或第三电路区段1313b与第四电路区段1312b之间的相应间隙1314a、1314b(该间隙可以是气隙或以其他方式填充有电介质材料诸如硅树脂)。当不再施加力时，柔性电路1308还可能能够挠曲、弯曲或以其他方式变形以允许第一电路区段1313a远离第二电路区段1312a移动和/或允许第三电路区段1313b远离第四电路区段1312b移动。
如图所示，第一电路区段1313a定位在弹簧构件1309的第一臂1310a与杆1303的内表面1371之间。也如图所示，弹簧构件1309的第二臂1310b被示出为定位在第三电路区段1313b与杆1303的内表面1371之间。另外如图所示，第二电路区段1312a和第四电路1312b可耦接到附接弹簧构件1307。然而，这些是示例。在各种具体实施中，在不脱离本公开的范围的情况下，可颠倒和/或以其他方式改变这些位置。
尽管上文相对于图13示出和描述了部件的特定配置，但是应当理解，这是示例。在不脱离本公开的范围的情况下，其他配置是可能的和预期的。例如，第一力传感器1331a和/或第二力传感器1331b在其他具体实施中可用一个或多个应变仪(诸如一个或多个压电应变仪、其他类型的应变仪等等)、触摸传感器等等替换和/或补充。在不脱离本公开的范围的情况下，各种配置是可能的和预期的。
尽管上文是在第二电路区段1313a与第三电路区段1312a之间的间隙1314a以及第三电路区段1313b与第四电路区段1312b之间的间隙1314b(该间隙在向输入表面1304a、1304b施加力时可减小并且在不再向输入表面1304a、1304b施加力时可增大)的上下文中示出和描述的，但是应当理解，这是示例。在其他示例中，电极可被定位成使得电极之间的间隙在向输入表面1304a、1304b施加力时增大并且在不再向输入表面1304a、1304b施加力时减小。举例来说，此类电极可定位在控制器1332和杆1303的内表面1371附近。在不脱离本公开的范围的情况下，各种配置是可能的和预期的。
图14描绘了图2A的电子设备101的第六另选示例。电子设备1401可包括设置在杆1403内的组件1470和/或杆，该组件和/或杆可包括柔性电路1408、可变形材料1461、天线1406或天线组件(其可耦接到杆1403)以及导电对象1432(其可耦接到杆1403)。导电对象1432可以是至少部分地封入和/或包围在导电材料中(诸如溅射)的控制器。例如，控制器可被溅射、镀覆或沉积有导电材料。柔性电路1408可包括定位在输入表面1404a附近的一个或多个触摸传感器和/或力传感器和/或其他部件。因此，输入表面1404a可以是触摸表面和/或力表面。
可变形材料1461可能能够变形。例如，当向输入表面1404a并因此经由柔性电路1408向可变形材料1461施加力时，可变形材料1461可变形，从而允许柔性电路1408靠近导电对象1432移动。当不再施加力时，可变形材料1461还可返回到未变形的配置，从而允许柔性电路1408进一步远离导电对象1432移动。可变形材料可由泡沫材料、凝胶、弹簧构件和/或其他能够变形的材料形成。
电子设备1401可包括一个或多个触摸传感器1430和/或力传感器1431。例如，柔性电路1408可包括一个或多个触摸电极和/或其他触摸传感器、一个或多个力电极和/或其他力传感器等等。至少部分地包括在导电对象1432内的控制器可使用一个或多个触摸传感器1430和/或力传感器1431中的一者或多者来检测杆1403上的触摸，估计和/或确定触摸的位置，估计和/或确定触摸的持续时间，估计和/或确定沿着杆1403的触摸的移动，估计和/或确定施加在杆1403上的力的非二元量等等。至少部分地包括在导电对象1432内的控制器可将此类触摸、力、位置、持续时间、移动、检测、估计、确定、它们的组合等等解释为一个或多个输入。例如，至少部分地包括在导电对象1432内的控制器可将沿着杆1403的移动解释为用于升高和/或降低电子设备所呈现的媒体的音量的输入。在不脱离本公开的范围的情况下，各种配置是可能的和预期的。
如上所讨论，柔性电路1408可包括力电极。在一些示例中，导电对象1432可用作力电极的接地，使得力电极的电容以与柔性电路1408和导电对象之间的间隙1414的尺寸成比例的方式改变。
如图所示，柔性电路1408可耦接到天线1406和/或导电对象1432。柔性电路1408可围绕天线1406和/或导电对象1432的多个侧面延伸。
图15A描绘了沿图14的线G-G截取的图14的柔性电路1408的示例性剖视图。图15B描绘了图15A所示的柔性电路的示例性叠层的侧视图。就图14和图15A至图15B而言，柔性电路1408可包括一种或多种电介质材料1516；一个或多个触摸传感器电极1518，该一个或多个触摸传感器电极设置在一种或多种电介质材料1516内并面向杆1403(即，一个或多个触摸传感器电极1518能够检测触摸的方向)；一个或多个力传感器电极1520，该一个或多个力传感器电极设置在一种或多种电介质材料1516内并面向可变形材料(即，一个或多个力传感器电极1520能够检测与一个或多个力传感器电极1520和导电对象1432之间的接近度相关的电容的方向)；以及一个或多个屏蔽件1522，该一个或多个屏蔽件设置在一种或多种电介质材料1516内并介于一个或多个触摸传感器电极1518与一个或多个力传感器电极1520之间。
图15B描绘了图15A所示的柔性电路1408的示例性叠层的侧视图。如图所示，柔性电路1408可包括多个触摸传感器电极1518。
图14和图15A至图15B所示并且上文所述的该配置可使一个或多个触摸传感器1430能够根据因导电对象触摸杆1403而引起的一个或多个触摸传感器电极1518的电容的一个或多个变化来检测杆1403上的触摸(和/或这种触摸的位置、这种触摸的持续时间、这种触摸的移动等等)。该配置还可使一个或多个力传感器1431能够根据因一个或多个力传感器电极1520与导电对象1432之间的接近度的变化而引起的一个或多个力传感器电极1520的电容的一个或多个变化来检测施加在杆1403上的力的非二元量。
尽管电子设备1401在上文被示出和描述为包括部件的特定配置，但是应当理解，这是示例。在其他具体实施中，在不脱离本公开的范围的情况下，可使用其他配置。例如，在一些具体实施中，柔性电路1408可以是柔性而又半刚性的，使得柔性电路1408可操作以在向杆1403施加一个或多个力时变形并朝向导电对象1432移动并且在不再施加一个或多个力时返回到未变形的位置。在不脱离本公开的范围的情况下，各种配置是可能的和预期的。
作为另一个示例，图16描绘了图2A的电子设备101的第七另选示例。与图14的电子设备1401类似，电子设备1601可包括设置在杆1603内的组件1670和/或杆，该组件和/或杆可包括柔性电路1608、天线1606或天线组件(其可耦接到杆1603和/或柔性电路1608)以及导电对象1632(其可耦接到杆1603和/或包括至少部分地包围在其中的一个或多个控制器)。正如图14的电子设备1401中提到的，柔性电路1608可包括定位在输入表面1604a附近的一个或多个触摸传感器和/或力传感器和/或其他部件。因此，输入表面1604a可以是触摸表面和/或力表面。然而，作为与图14的电子设备1401的对比，电子设备1601可省略可变形材料1461。相反，电子设备1601可包括设置在杆内的弹簧构件1609。
弹簧构件1609可耦接到导电对象1632(和/或其他具体实施中的杆1603和/或其他部件)和/或柔性电路1608。弹簧构件1609可使柔性电路1608朝向杆103偏置。换句话讲，弹簧构件109可在不存在力的情况下将柔性电路1608保持在初始位置(所示)处，在施加移动杆103的力时允许柔性电路1608朝向导电对象1632移动，并且在不再施加力时允许柔性电路1608返回到初始位置。弹簧构件1609可由金属、塑料、它们的组合等等形成。
电子设备1601可包括一个或多个触摸传感器1630和/或力传感器1631。例如，柔性电路1608可包括一个或多个触摸电极和/或其他触摸传感器、一个或多个力电极和/或其他力传感器等等。至少部分地包括在导电对象1632内的控制器可使用一个或多个触摸传感器1630和/或力传感器1631中的一者或多者来检测杆1603上的触摸，估计和/或确定触摸的位置，估计和/或确定触摸的持续时间，估计和/或确定沿着杆1603的触摸的移动，估计和/或确定施加在杆1603上的力的非二元量等等。至少部分地包括在导电对象1632内的控制器可将此类触摸、力、位置、持续时间、移动、检测、估计、确定、它们的组合等等解释为一个或多个输入。例如，至少部分地包括在导电对象1632内的控制器可将沿着杆1603的移动解释为用于升高和/或降低电子设备所呈现的媒体的音量的输入。在不脱离本公开的范围的情况下，各种配置是可能的和预期的。
如上所讨论，柔性电路1608可包括力电极。在一些示例中，导电对象1632可用作力电极的接地，使得力电极的电容以与柔性电路1608和导电对象之间的间隙1614的尺寸成比例的方式改变。
如图所示，柔性电路1608的第一端可与弹簧构件1609的第二端重叠。柔性电路还可定位在天线1606与导电对象1632之间。
尽管图16的电子设备1601和图14的电子设备1401在上文被示出和描述为包括部件的特定配置，但是应当理解，这些是示例。在其他具体实施中，在不脱离本公开的范围的情况下，可使用其他配置。例如，图16的电子设备1601和图14的电子设备1401在上文被示出和描述为包括定位在输入表面1404a、1604a附近的触摸传感器1430、1630和力传感器1431、1631。然而，在其他具体实施中，这种触摸传感器1430、1630和/或力传感器1431、1631和/或一个或多个附加触摸传感器1430、1630和/或力传感器1431、1631可替代地和/或另外定位在输入表面1404b、1604b附近和/或以其他方式定位。在不脱离本公开的范围的情况下，各种配置是可能的和预期的。
作为另一个示例，图16的电子设备1601和图14的电子设备1401在上文被示出和描述为分别包括天线1406、1606和导电对象1432、1632。然而，在其他具体实施中，这些部件中的一个或多个部件可被省略、组合等等。举例来说，在一些具体实施中，电子设备可包括至少部分地封入和/或包围在导电材料内(诸如溅射)的控制器。例如，控制器可被溅射、镀覆或沉积有导电材料。可移除导电材料的一个或多个部分以便由剩余导电材料形成一个或多个天线和/或其他部件。在不脱离本公开的范围的情况下，各种配置是可能的和预期的。
在各种具体实施中，耳机可包括扬声器壳体；扬声器，该扬声器定位在该扬声器壳体中；杆，该杆从该扬声器壳体延伸，该杆限定输入表面；导电对象，该导电对象设置在该杆内；柔性电路，该柔性电路定位在该杆与该导电对象之间；可变形材料，该可变形材料定位在该柔性电路与该导电对象之间并且可操作以在向该输入表面施加力时变形；触摸传感器电极，该触摸传感器电极设置在该柔性电路内并且面向该杆；力传感器电极，该力传感器电极设置在该柔性电路内并且面向该可变形材料；以及屏蔽件。该屏蔽件可设置在该触摸传感器电极与该力传感器电极之间。
在一些示例中，耳机还可包括控制器，该控制器可操作以使用利用触摸传感器电极检测到的触摸来确定对耳机的第一输入。在各种此类示例中，控制器可操作以使用力的非二元量来确定对耳机的第二输入，该力的非二元量根据使用力传感器电极检测到的电容变化来确定。
在多个示例中，耳机还可包括控制器，触摸传感器电极可包括第一触摸传感器电极和第二触摸传感器电极，并且控制器可操作以使用第一触摸传感器电极和第二触摸传感器电极来检测沿着输入表面移动的触摸。在各种示例中，耳机还可包括控制器，该控制器可操作以使用利用触摸传感器电极检测到的触摸和力的非二元量来确定对耳机的输入，该力的非二元量根据使用力传感器电极检测到的电容变化来确定。在一些此类示例中，导电对象可以是控制器。在各种此类示例中，控制器可被溅射、镀覆或沉积有导电材料。
在一些示例中，耳机还可包括天线组件。在各种此类示例中，柔性电路可在导电对象与天线组件之间延伸。在多个示例中，可变形材料可以是泡沫材料或凝胶中的至少一种。
在一些具体实施中，耳机可包括扬声器壳体；扬声器，该扬声器定位在该扬声器壳体中；杆，该杆从该扬声器壳体延伸，该杆限定输入表面；导电对象，该导电对象设置在该杆内；柔性电路，该柔性电路定位在该杆与该导电对象之间；弹簧构件，该弹簧构件定位在该柔性电路与该导电对象之间并且可操作以使该柔性电路朝向该杆偏置并且在向该输入表面施加力时允许该柔性电路朝向该导电对象移动；触摸传感器电极，该触摸传感器电极设置在该柔性电路内并且面向该杆；力传感器电极，该力传感器电极设置在该柔性电路内并且面向该弹簧构件；以及屏蔽件。该屏蔽件可设置在该触摸传感器电极与该力传感器电极之间。
在各种示例中，弹簧构件可由金属形成。在多个示例中，柔性电路的第一端可与弹簧构件的第二端重叠。在一些示例中，耳机还可包括天线组件，柔性电路可耦接到天线组件，并且弹簧构件可耦接到导电对象。在多个此类示例中，柔性电路可定位在天线组件与导电对象之间。
在一些示例中，导电对象可用作力传感器电极的接地。在各种示例中，当柔性电路相对于导电对象移动时，力传感器电极的电容可改变。
在多个具体实施中，耳机可包括扬声器壳体；扬声器，该扬声器定位在该扬声器壳体中；杆，该杆从该扬声器壳体延伸，该杆限定输入表面；导电对象，该导电对象设置在该杆内；柔性电路，该柔性电路定位在该杆与该导电对象之间；构件，该构件定位在该柔性电路与该导电对象之间并且可操作以允许该柔性电路相对于该杆移动；力传感器电极，该力传感器电极设置在该柔性电路内；以及控制器。该控制器可操作以使用利用该力传感器电极检测到的电容变化来确定对该耳机的输入，该电容变化对应于向该输入表面施加的力的非二元量。
在一些示例中，柔性电路可定位在导电对象的至少两个侧面周围。在各种示例中，导电对象可耦接到杆。
如上所述且如附图中所示，本公开涉及力激活式电子设备，诸如耳机。向由壳体限定的力输入表面施加的力的非二元量可使用第一力电极和第二力电极之间的电容变化来确定。设置在壳体内的弹簧构件使第一力电极朝向壳体偏置并且在施加力时允许其朝向第二力电极移动。在一些具体实施中，耳机可检测由壳体限定的触摸输入表面上的触摸。在这种具体实施的各种示例中，耳机可在检测到触摸时确定力的非二元量。在其他具体实施中，耳机可使用来自触摸传感器和力传感器两者的信号来确定所施加的力。在特定实施方案中，第一力电极和第二力电极可使用单个柔性电路的单独区段来实现。在施加力时该柔性电路可挠曲以允许第一力电极朝向第二力电极移动。在不再施加力时该柔性电路也可挠曲以允许第一力电极远离第二力电极移动。
在本公开中，所公开的方法可使用设备可读的一个或多个指令集或软件实现。另外，应当理解，所公开的方法中的步骤的具体次序或分级结构为样本方法的实施例。在其他实施方案中，当被保留在所公开的主题内时，可重新布置方法中的步骤的具体次序或分级结构。所附方法权利要求呈现样本次序中的各种步骤的元素，并且并不一定意味着限于所呈现的具体次序或分级结构。
所描述的本公开可被提供作为可包括在其上存储有指令的非暂态机器可读介质的计算机程序产品或软件，该非暂态机器可读介质可用于对计算机系统(或其他电子设备)进行编程以根据本公开来执行过程。非暂态机器可读介质包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式(例如，软件、处理应用程序)存储信息的任何机构。非暂态机器可读介质可采取但不限于如下形式：磁存储介质(例如软盘、盒式录像带等)；光学存储介质(例如CD-ROM)；磁光存储介质；只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；可擦除可编程存储器(例如EPROM和EEPROM)；闪存存储器；等等。
为了说明的目的，前述描述使用具体命名以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，不需要具体细节，以便实践所述实施方案。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，鉴于上面的教导内容，许多修改和变型是可行的。

Claims (20)

1.一种耳机，包括：
扬声器壳体；
扬声器，所述扬声器定位在所述扬声器壳体中；
杆，所述杆从所述扬声器壳体延伸，所述杆限定输入表面；
导电对象，所述导电对象设置在所述杆内；
柔性电路，所述柔性电路定位在所述杆与所述导电对象之间；
可变形材料，所述可变形材料定位在所述柔性电路与所述导电对象之间并且能够操作以在力施加到所述输入表面时变形；
触摸传感器电极，所述触摸传感器电极设置在所述柔性电路内并且面向所述杆；
力传感器电极，所述力传感器电极设置在所述柔性电路内并且面向所述可变形材料；以及
屏蔽件，所述屏蔽件设置在所述触摸传感器电极与所述力传感器电极之间。
2.根据权利要求1所述的耳机，还包括控制器，所述控制器能够操作以使用利用所述触摸传感器电极检测到的触摸确定对所述耳机的第一输入。
3.根据权利要求2所述的耳机，其中，所述控制器能够操作以使用所述力的非二元量确定对所述耳机的第二输入，所述力的非二元量根据使用所述力传感器电极检测到的电容变化确定。
4.根据权利要求1所述的耳机，还包括控制器，其中：
所述触摸传感器电极包括第一触摸传感器电极和第二触摸传感器电极；以及
所述控制器能够操作以使用所述第一触摸传感器电极和所述第二触摸传感器电极检测沿着所述输入表面移动的触摸。
5.根据权利要求1所述的耳机，还包括控制器，所述控制器能够操作以使用利用所述触摸传感器电极检测到的触摸和所述力的非二元量确定对所述耳机的输入，所述力的非二元量根据使用所述力传感器电极检测到的电容变化确定。
6.根据权利要求5所述的耳机，其中，所述导电对象包括所述控制器。
7.根据权利要求6所述的耳机，其中，所述控制器被溅射、镀覆或沉积有导电材料。
8.根据权利要求1所述的耳机，还包括天线组件。
9.根据权利要求8所述的耳机，其中，所述柔性电路在所述导电对象与所述天线组件之间延伸。
10.根据权利要求1所述的耳机，其中，所述可变形材料包括泡沫材料或凝胶中的至少一种。
11.一种耳机，包括：
扬声器壳体；
扬声器，所述扬声器定位在所述扬声器壳体中；
杆，所述杆从所述扬声器壳体延伸，所述杆限定输入表面；
导电对象，所述导电对象设置在所述杆内；
柔性电路，所述柔性电路定位在所述杆与所述导电对象之间；
弹簧构件，所述弹簧构件定位在所述柔性电路与所述导电对象之间并能够操作以使所述柔性电路朝向所述杆偏置，并且在力施加到所述输入表面时允许所述柔性电路朝向所述导电对象移动；
触摸传感器电极，所述触摸传感器电极设置在所述柔性电路内并且面向所述杆；
力传感器电极，所述力传感器电极设置在所述柔性电路内并且面向所述弹簧构件；以及
屏蔽件，所述屏蔽件设置在所述触摸传感器电极与所述力传感器电极之间。
12.根据权利要求11所述的耳机，其中，所述弹簧构件由金属形成。
13.根据权利要求11所述的耳机，其中，所述柔性电路的第一端与所述弹簧构件的第二端重叠。
14.根据权利要求11所述的耳机，还包括天线组件，其中：
所述柔性电路耦接到所述天线组件；以及
所述弹簧构件耦接到所述导电对象。
15.根据权利要求14所述的耳机，其中，所述柔性电路定位在所述天线组件与所述导电对象之间。
16.根据权利要求11所述的耳机，其中，所述导电对象用作所述力传感器电极的接地。
17.根据权利要求11所述的耳机，其中，当所述柔性电路相对于所述导电对象移动时，所述力传感器电极的电容改变。
18.一种耳机，包括：
扬声器壳体；
扬声器，所述扬声器定位在所述扬声器壳体中；
杆，所述杆从所述扬声器壳体延伸，所述杆限定输入表面；
导电对象，所述导电对象设置在所述杆内；
柔性电路，所述柔性电路定位在所述杆与所述导电对象之间；
构件，所述构件定位在所述柔性电路与所述导电对象之间并且能够操作以允许所述柔性电路相对于所述杆移动；
力传感器电极，所述力传感器电极设置在所述柔性电路内；以及
控制器，所述控制器能够操作以使用利用所述力传感器电极检测到的电容变化确定对所述耳机的输入，所述电容变化对应于施加到所述输入表面的力的非二元量。
19.根据权利要求18所述的耳机，其中，所述柔性电路围绕所述导电对象的至少两个侧面定位。
20.根据权利要求18所述的耳机，其中，所述导电对象耦接到所述杆。
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