CN115729318A - 使用结构内部元件作为电容元件来感测接近度 - Google Patents

使用结构内部元件作为电容元件来感测接近度 Download PDF

Info

Publication number
CN115729318A
CN115729318A CN202211031714.XA CN202211031714A CN115729318A CN 115729318 A CN115729318 A CN 115729318A CN 202211031714 A CN202211031714 A CN 202211031714A CN 115729318 A CN115729318 A CN 115729318A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electronic component
structural member
electronic
electronic device
back cover
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211031714.XA
Other languages
English (en)
Inventor
T·S·阿图拉布什内尔
A·J·科贝尔
E·S·威诺库尔
M·J·施文德曼
T·M·约翰逊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Apple Inc
Original Assignee
Apple Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Apple Inc filed Critical Apple Inc
Publication of CN115729318A publication Critical patent/CN115729318A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/945Proximity switches
    • H03K17/955Proximity switches using a capacitive detector
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/94Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the way in which the control signals are generated
    • H03K17/96Touch switches
    • H03K2017/9602Touch switches characterised by the type or shape of the sensing electrodes
    • H03K2017/9604Touch switches characterised by the type or shape of the sensing electrodes characterised by the number of electrodes
    • H03K2017/9613Touch switches characterised by the type or shape of the sensing electrodes characterised by the number of electrodes using two electrodes per touch switch
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/94Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00 characterised by the way in which the control signal is generated
    • H03K2217/945Proximity switches
    • H03K2217/95Proximity switches using a magnetic detector
    • H03K2217/958Proximity switches using a magnetic detector involving transponders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Casings For Electric Apparatus (AREA)

Abstract

本公开涉及使用结构内部元件作为电容元件来感测接近度。一种电子设备可包括外壳、后盖、结构构件和感测电路。该外壳可至少部分地限定该电子设备的内部体积,并且该后盖可限定该内部体积的至少一部分并可连接到该外壳。该结构构件可抵靠该后盖设置并且至少部分地设置在该内部体积内,该结构构件包括电子部件。该感测电路可设置在该内部体积中并且电耦接到该电子部件。该感测电路可检测作为该电子设备的用户接近度传感器的一部分的该电子部件的电荷量。

Description

使用结构内部元件作为电容元件来感测接近度
技术领域
本公开一般涉及电子设备。更具体地,本公开涉及可结合到一个或多 个电子设备中的接近度感测装置、系统和方法。
背景技术
便携式计算方面的最近进展已使穿戴在用户的身体上并与之交互的电 子设备成为可能。最近许多功能(包括身体感测功能和其他反馈系统、互联 网连接性、蜂窝数据能力和其他便捷功能)已结合到此类可穿戴设备中。
可穿戴设备通常被设计成形式紧凑且轻质,以便不给用户带来负担。 用户对紧凑且轻质可穿戴设备(其包括执行该设备的多个功能所需的各种 部件)的偏好推动进一步开发更紧凑的可穿戴电子设备的需求,即使此类 设备内的功能和部件的数量增加也是如此。
此外,可穿戴电子设备的便携式性质可使一些部件诸如传感器和天线 暴露于多种环境,这些环境可在环境光照条件、温度、设备的移动等方面 变化。因此,还需要用于确保此类传感器和其他部件对于在多种环境中使 用耐用、有效且可靠的设备、系统和方法。
发明内容
本公开一般涉及电子设备。更具体地,本公开涉及可结合到一个或多 个电子设备中的接近度感测装置、系统和方法。在一个示例中,本公开包括 一种电子设备,该电子设备包括外壳、后盖、结构构件和电路。该外壳可至 少部分地限定该电子设备的内部体积,并且该后盖可限定该内部体积的至少 一部分并且连接到该外壳。该结构构件可抵靠该后盖设置并且至少部分地设 置在该内部体积内,该结构构件包括电子部件。该电路可设置在该内部体积 中并且可电耦接到该电子部件,该电路检测该电子部件的电荷量。
在至少一个示例中,这种电子设备还可包括处理器,该处理器设置在 该内部体积内。该处理器可被配置为至少部分地基于该结构构件处的该电 荷量来确定对象在该后盖处或附近的存在。在一个示例中,当该结构构件 和该对象之间的距离为30mm或更小时,该电荷量超过(pass)电荷阈值。
在一个示例中,该结构构件与该外壳电隔离。该电子部件还可包括导 电材料。
在至少一个示例中,该电子设备包括分别具有第一电荷和第二电荷的 第一电子部件和第二电子部件,其中这些电子部件彼此隔离。电路可设置 在该电子设备的该内部体积中、电子耦接到这些电子部件,以单独检测该 第一电子部件和该第二电子部件上的电荷量。
在本公开的至少一个示例中,该后盖可限定后盖孔口,并且该结构构 件可限定结构构件孔口。该后盖孔口和该结构构件孔口可至少部分地对准。
本公开的电子设备的另一示例包括:外壳,该外壳至少部分地限定内 部体积;后盖,该后盖连接到该外壳;固定特征部,该固定特征部被配置 为在使用期间将后盖抵靠用户保持或保持在用户附近;以及用户接近度传 感器,该用户接近度传感器包括带电电子部件。该用户接近度传感器可被 配置为在使用期间感测该后盖何时位于该用户处或附近。
这种电子设备还可包括例如连接到该外壳的前盖,其中该前盖至少部 分地限定该设备的外前表面,其中该后盖至少部分地限定该设备的与该外 前表面相反地设置的外后表面,并且该用户接近度传感器包括结构构件, 该结构构件至少部分地设置在该内部体积内并且至少部分地抵靠该后盖设 置。在这种示例中,该结构可在使用期间吸收作用于该后盖上的力。
该电子部件的至少一个示例包括导电材料,并且该结构构件可包括该 带电电子部件。该结构构件还可包括具有第一轮廓的下表面,并且该后盖 可包括具有第二轮廓的顶表面。该第一轮廓和该第二轮廓可形成该结构构 件和该后盖之间的接触区域。
在至少一个示例中,该用户接近度传感器还可包括电子耦接到该带电 电子部件的感测电路以及耦接到该感测电路的处理器。该处理器可被配置 为感测该带电电子部件的电荷的变化。
本公开的电子设备的另一示例包括:外壳,该外壳至少部分地限定内 部体积;电子部件,该电子部件至少部分地设置在该内部体积内;感测电 路,该感测电路设置在该内部体积内,该感测电路耦接到该电子部件;以 及处理器,该处理器设置在该内部体积中。该处理器可被配置为在第一传 感器和第二传感器之间交替该电子部件和该感测电路,其中该第一传感器 包括电容接近度传感器。
在一个示例中,该处理器被配置为至少部分地基于该电子部件的电荷 来确定对象在该外壳处或附近的存在。
在一个示例中,该电子设备是智能手表,该对象是用户的身体,并且 该智能手表包括被配置为将该智能手表固定到该用户的身体的固定设备。
在至少一个示例中,该电子部件限定从该电子部件的周边延伸到由该 电子部件限定的孔口的缺口,并且该第二传感器是天线。在至少一个示例 中,该后盖可连接到该外壳,并且结构构件可包括该电子部件。在这种示 例中,该结构构件可被配置为增加该后盖的结构强度。
本公开中给出的示例的附加特征和优点将在随后的描述中进行阐述, 并且部分地将从该描述显而易见,或者可通过实践此类示例而获知。此类 示例的特征和优点可借助于所附权利要求中特别地指出的仪器和组合来实 现和获得。这些和其他特征将通过以下描述和所附权利要求变得更加充分 地明显,或者可通过实践下文所阐述的此类示例而获知。
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1示出了电子设备的示意图。
图2示出了穿戴一个或多个电子设备的用户的示意图。
图3示出了电子设备的透视图。
图4示出了电子设备的下分解透视图。
图5示出了电子设备的一部分的分解图。
图6示出了电子设备的一部分的分解图。
图7示出了电子设备的一部分的分解图。
图8示出了电子设备的一部分的透视图。
图9A示出了电子设备的一部分的剖视图。
图9B示出了电子设备的一部分的剖视图。
图9C示出了电子设备的一部分的剖视图。
图10示出了电子设备的一部分的顶视图。
图11示出了电子设备的电子部件。
图12示出了电子设备的电子部件。
图13示出了电子设备的一部分的分解图。
图14示出了电子设备的一部分的透视图。
图15示出了图14的电子设备的一部分的剖视图。
图16示出了电子设备的一部分的透视图。
图17示出了图16的电子设备的一部分的剖视图。
图18示出了电子设备的复用电子部件的示意图。
图19示出了电子设备的复用电子部件的电路图。
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。
本公开一般涉及电子设备。更具体地,本公开涉及可结合到一个或多 个电子设备中的接近度感测装置、系统和方法。一个方面提供可穿戴电子设 备,该可穿戴电子设备可抵靠用户的身体固定。该电子设备可包括设置在设 备内的在用户佩戴设备和/或摘下设备时进行感测的电容接近度传感器。在 至少一个示例中,该电容接近度传感器可设置在电子设备的后盖处或附近, 使得传感器可在后盖压靠用户的身体诸如在设备被穿戴时进行检测。
电容接近度传感器需要最少功率来操作,并且不受环境光条件影响。 本文所述的电容接近度传感器的各种示例和配置尤其是在可穿戴电子设备内 使用时可克服电容接近度传感器的各种固有限制。例如,随着电容传感器元 件的面积增大,电容接近度传感器和被感测对象之间的距离增大。然而,便 携式且可穿戴电子设备为了便于使用通常是较小的,并且因此在空间中容纳 此类传感器是受限的。本文所述的电容接近度传感器的示例有利地利用电子 设备内的空间来使传感器的有效区域最大化,并且因此增加有效性。
在至少一个示例中,电子设备的内部结构构件充当或包括电容接近度 传感器的部件,其方式为使得提供无论例如环境光的变化如何都能够在多 种环境中具有可靠性能的紧凑耐用传感器。
按照这些原则,在至少一个示例中,可穿戴电子设备包括位于其内部 体积内的一个或多个部件,包括组合结构感测构件。这种组合结构感测构 件可以紧凑且耐用配置为电子设备提供强度和刚度,以及感测能力。
在一个示例中,电子设备的结构构件包括能够收集或具有电荷的电子 部件。在使用期间,电子部件以及因此结构构件的至少一部分可用作电容 接近度传感器的一部分。在至少一个示例中,结构构件可与电子部件一体 形成为单件。另选地,结构构件的电子部件可单独形成,并且然后与结构 构件接合为电子设备的单个或一体结构构件。在任何情况下,结构构件的 电子部件可增加结构构件的结构完整性,以除了其电荷收集和电容感测能力之外增加电子设备的强度、刚度和耐久性。
在至少一个示例中,结构构件的电子部件可用作多于一个传感器和/或 用于一个或多个感测系统中。例如,处理器和感测电路可电耦接到结构构 件的电子部件。处理器可被配置为在第一传感器和第二传感器之间交替电 子部件和感测电路。第一传感器可包括电容接近度传感器,并且第二传感 器可包括天线。天线可被配置为分别接收/感测和发射传播到电子设备中和 从电子设备传播出的电磁波。
以此方式,除了添加设备的结构强度和耐久性之外,结构构件的复用 电子部件可用作接近度传感器和天线两者,而无需单独部件。如本文所公 开的结构构件和其电子部件的物理配置可用作单件中的三个部件,从而减 少由电子设备内部的部件占据的空间。
下文将参考图1-图18来论述这些实施方案以及其他实施方案。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。此外,如本文所 用,包括第一选项、第二选项或第三选项中至少一者的系统、方法、制 品、部件、特征部或子特征部应理解为是指可包括每个所列选项的一个(例如,仅一个第一选项、仅一个第二选项、仅一个第三选项)、单个所 列选项的多个(例如,两个或更多个第一选项)、同时两个选项(例如, 一个第一选项和一个第二选项)或它们的组合(例如,两个第一选项和一 个第二选项)的系统、方法、制品、部件、特征部或子特征部。
现在转向附图,图1示出了包括外壳102的设备100的示意图。设备 100可包括设置在外壳102内或至少部分地在该外壳内的多个内部部件。 例如,设备100可包括显示器组件104以及一个或多个其他电子部件 106、108、110、112。电子部件106-112和显示器组件104以虚线示出, 以指示这些部件并非必需而仅是本文所述的设备100中存在的部件的示 例。因此,图1中作为设备100的一部分所示的部件的数量和类型可在一 个或多个其他示例中变化。电子部件106-112可包括任何数量的电子部 件,包括传感器、电池、包括感测电路的电路、处理器、结构部件等。
在至少一个示例中,设备100包括固定设备114,该固定设备被配置 为抵靠对象116固定设备100。在至少一个示例中,固定设备114包括条 带、夹具或另一固定机构。固定设备114可被配置为抵靠对象116可移除 地固定设备100。在至少一个示例中,对象116可包括用户的身体。在一 些示例中,设备100在本文中可称为可穿戴设备100。即,设备100可由用户经由固定装置114佩戴。因此,对象116可包括身体部位诸如用户的 臂部、腿部、腕部、手部或头部。
在至少一个示例中,具体地,在设备100包括显示器组件104的情况 下,固定设备114可被配置为以使得显示器组件104背离对象116定向的 方式抵靠对象116固定设备100。在这种示例中,当设备100固定到对象 116时,显示器组件104可以是可见的。一般来讲,并且如本文所提及, 设备100的“顶部”或“前部”部分、顶侧或后侧或顶盖或后盖包括其背 离对象116设置或定向的部分,诸如设备100的显示器组件104或前盖 118附近的部分。相反地,如本文所提及,设备100的“底部”或“后 部”部分、底侧或后侧或底盖或后盖包括当固定设备114将设备100固定 到对象116时其在对象116处或朝向对象设置或定向的部分。设备100的 此类“后部”或“底部”部分可包括位于后盖120处或附近的部分。
在至少一个示例中,设备100还可包括至少部分地设置在设备100的 外壳102内的结构构件122。结构构件122可例如设置在外壳102的后部 部分处或附近,诸如后板或后盖120处或附近,以便一般来讲提供对后盖 120或外壳102的增加的强度和结构刚度。在至少一个示例中,结构构件122包括与后盖120的材料和/或结构相比更强或更耐用的材料和/或结构。 例如,可能出现这种情况的是,后盖120被设计和配置成薄且美观的,或 者使用对电磁波和信号至少部分透明的材料以用于容纳穿过其发送和接收 信号的传感器和天线。在此类示例中,可能有利的是包括内部构件,诸如 增加后盖120的强度、支撑和刚度的结构构件122。以此方式,有利地, 后盖120可出于除仅结构目的之外的目的而设计,如上所述,而设备100 经由结构构件122维持结构完整性和一般耐久性。
图1中未明确示出的一个或多个其他结构构件也可包括在设备100 上、其周围或其内。部件106-112还可包括一个或多个结构构件,该一个或 多个结构构件用于如本文关于结构构件122所述的相同或类似功能。然 而,至少一个示例包括结构构件122,该结构构件设置在设备100的后盖 120处或附近,使得当设备100的后盖120或底部/后部部分抵靠对象116 固定时,结构构件122设置在对象116处或附近。
在至少一个示例中,结构构件122包括电子部件124。电子部件124 可与单个结构构件122一体形成,并且可以是单个结构构件的一部分。另 选地,结构构件122可单独形成,并且然后与电子部件124接合在一起作 为单个一体件。在一个示例中,电子部件124是结构构件122的一部分, 使得电子部件124强化并为结构构件122提供附加刚度。在另一示例中,结构构件122的全部是电子部件,使得电子部件122形成结构构件122的 全部。电子部件124在图1的示意图中以虚线指示,以指示上述结构构件 122和电子部件124的各种位置和布置。
在至少一个示例中,电子部件124包括可收集和/或固持或保持电荷的 导电材料。结构构件122的除电子部件124之外的部分还可包括导电材料 以用作用于电容接近度感测的带电构件的一部分。在至少一个示例中,结 构构件122的仅电子部件124部分包括导电材料,使得结构构件122的其 余部分包括一种或多种不导电材料。以此方式,电子部件124可用作电容 传感器的充电板。有利地,如上所指出并且如图1所示,当固定设备114 将设备100固定到对象116时,电子部件124可设置在设备100的底部处 或附近,诸如后盖120处或附近。
在一些示例中,在使用期间,设备100的底部或后部部分(诸如后盖 120)可充当两个带电对象或部件(即对象116和电子部件124)之间的介 电材料。当耦接到设备100内的感测电路和/或处理器(诸如设备100的部 件106、108、110和/或112中的一者或多者)时,电子部件124然后可用 作被配置为感测、检测和/或确定对象116和电子部件124之间的距离的电 容传感器的部分。基于电子部件124上收集的电荷和电子部件124相对于外 壳102的外侧表面的已知位置,包括例如后盖120的厚度,感测电路和处理 器可确定设备100的底部和对象116之间的距离。因此,利用配置为电容接 近度传感器的电子部件124,处理器可确定设备100是否固定到对象116。
设备100相对于对象116的这种位置信息可通知设备100的取决于对 象116的接近度的任何数量的其他功能。这些其他功能可根据设备的类型 而变化,其一些示例将在下文更详细地论述。这些功能也可根据对象116 的类型而变化。此处通常关于是人体或身体部位的对象116指出的一些示 例包括关于发起设备100的活动或睡眠模式的功能、其他传感器和数据收 集(包括心跳监测、脉搏血氧仪读数、体温数据收集)等。
按照这些原则,对象116的一个非限制性示例包括人体或人体部位。 图2示出了穿戴多个电子设备100a、100b、100c的用户,该多个电子设备 中的每个电子设备可类似于图1所示的设备100。如图2所示,电子设备 100a、100b、100c可穿戴在用户的臂部(包括上臂和/或下臂/腕部)上,或 者穿戴在用户的头部或面部上,例如在用户的一只或两只眼睛之上。除了 图2中的用户的身体上示出的电子设备100a、100b、100c的示例之外,电 子设备可穿戴在身体的其他部位(包括但不限于用户的腿部、脚部或躯 干)上。在每个示例中,电子部件124可紧凑地设置有结构构件122或作 为结构构件的一部分设置,以提供本文所述的优点。
应当理解,根据图1所示的设备100的示意图的电子设备可采取多种 形式并且执行多种功能。如本文关于图1的示例所述的特征、部件、布 置、配置、示例和它们的特定优点可彼此分离地或组合地适用于任何其他 特征、部件、布置、配置、示例或它们的组合(包括随后图式中所示和本 文所讨论的那些)或者与之组合。
如此,图3至图16示出了呈被配置为穿戴在用户的臂部或腕部上的可 穿戴、便携式/移动手表设备形式的电子设备的示例。具体地,图3示出了 电子设备200(或简称为“设备”)的示例。图3所示的设备200是手表, 诸如智能手表。图3的智能手表仅是可与本文所公开的系统和方法结合使 用的设备的一个代表性示例。设备200可对应于任何形式的可穿戴电子设 备、便携式媒体播放器、媒体存储设备、便携式数字助理(“PDA”)、 平板计算机、计算机、移动通信设备、GPS单元、遥控设备或其他电子设 备。设备200可称为电子设备或消费设备。在一些示例中,设备200可包 括主体202,该主体可例如在至少部分地由主体的外壳限定的内部体积中承 载操作部件。设备200还可包括可根据需要将设备200固定到用户的身体 的固定部件204,诸如所示的条带或一个或多个其他固定部件,诸如图1所 示的固定设备114。下文参考图4的分解图提供了设备200的另外的细节。
现在参考图4,设备200可包括具有外壳206的主体202和附接到外 壳206的前盖208。外壳206可基本上限定设备200的外表面的至少一部 分。前盖208可包括陶瓷材料诸如蓝宝石、玻璃、塑料或任何其他基本上 透明的材料、部件或组件。前盖208可覆盖或以其他方式盖住显示器、相 机、触敏表面诸如触摸屏或设备200的任何其他部件。前盖208可限定设 备200的外前表面的至少一部分。外壳206和前盖208一起可基本上限定 设备200的外表面。
在一些示例中,外壳206可包括限定设备200的外表面的至少一部分 的部件,在本文中称为后盖210。后盖210也可称为后壳或后板,并且可 设置在设备200的底部或后部处,如上所提及,该底部或后部对应于设备 200的当设备200在使用期间固定到用户的身体时压靠或靠近用户的身体 的侧。后盖210可至少部分地限定设备200的后表面。在至少一个示例 中,设备200的后表面与其前表面相反地设置。在一些示例中,后盖210 可附接到一个或多个其他部件,诸如外壳206。后盖210可通过本领域已 知的或将来开发的任何方法附接到外壳206,这些方法诸如粘合剂粘结、 钎焊、焊接、包覆成型、过盈配合或其他固定方法。
后盖210可限定一个或多个孔口或通孔。透明部件212可设置在一个 或多个孔口中或之上,使得透明部件212延伸穿过或跨越一个或多个孔 口。在一些示例中,透明部件212可以是视觉上透明的,并且可包括任何 透明材料,包括陶瓷材料诸如蓝宝石。透明部件212可为设备200的一个 或多个部件提供通往外部环境的视觉和电磁通路,如本文所述。
外壳206可包括用于接收或耦接到设备200的其他部件的一个或多个 特征部。例如,外壳206可包括用于接收一个或多个固定部件204(诸如 所示的条带)的固定特征部214(诸如凹部或其他物理特征部、突出部或 其他固定特征部)以及用于接收按钮218的孔口216。在至少一个示例 中,固定特征部214连同固定部件204可以是固定设备114诸如图1所示 的固定设备的一部分。另选地,固定特征部214可采取另一形式,以便被 配置为将设备200固定到用户的身体而没有在其中接收任何附加固定部件 204。例如,固定特征部214可包括在没有外壳206的凹部或其他物理特征 部的情况下一体形成或至少永久固定到外壳206的条带,诸如所示的固定 部件204。外壳206还可限定用于接收附加输入部件(诸如拨盘或表冠 220)的一个或多个孔口。
如上所提及,设备200可包括后盖210,该后盖可例如与显示器组件 208相反地附接到外壳206。后盖210可包括陶瓷、塑料、金属或它们的组 合。在一些示例中,后盖210可至少部分地形成或限定设备200的后外表 面。透明部件212在与后盖210耦接时还可至少部分地形成设备200的后外 表面。透明部件212对于任何期望波长的电磁辐射诸如可见光、红外光、无 线电波或它们的组合可为透明的。在一些示例中,透明部件212可允许设置 在外壳206中的传感器和/或发射器与外部环境通信。在一些示例中,透明 部件212和/或后盖210可允许设置在外壳206的内部体积中的一个或多个 传感器或天线发射和/或接收电磁辐射,如本文进一步所述。外壳206、显示 器组件208和后盖210一起可基本上限定设备200的内部体积和外后表面。
如上所提及,根据图4所示的电子设备的电子设备可采取多种形式并 且可执行多种功能。如本文关于图4的示例所述的特征、部件、布置、配 置、示例和它们的特定优点可彼此分离地或组合地适用于任何其他特征、部 件、布置、配置、示例或它们的组合(包括随后或先前图式中所示和本文所 述的那些)或者与之组合。下文参考图5提供了设备200的进一步细节。
图5示出了电子设备300的一部分的一个示例的分解图,其可包括与 本文关于其他设备示例示出和描述的那些类似的至少一些部件。设备300 可包括为简单起见已从其他附图和示例省略的附加部件和特征部。在一些 示例中,后盖310可在其上承载多个部件,诸如电子部件314、逻辑板 316、第一传感器或天线模块318以及光引导部件320、第二传感器或天线 模块332和用于将第二传感器或天线模块332电连接到设备300的一个或 多个部件(诸如逻辑板316)的连接部件324。在一些示例中,这些部件中 的一者或多者(诸如第一传感器或天线模块318和第二传感器或天线模块 332)可设置在与后盖310一起定位的透明部件312之上。在一些示例中, 密封件或框元件326可设置在后盖310和外壳306之间,以提供或限定内 部体积和周围环境之间的阻隔件,如本文所述。
如上所提及,设备300的各种部件(包括第一传感器或天线模块318、 光引导部件320和第二传感器或天线模块332)可在设备300内设置成使得 它们可通过透明部件312从设备300的内部体积发射和接收电磁信号。设备 300内的这些或其他感测/天线部件的数量和布置可在一个或多个其他示例中 变化。设备300的一个或多个其他示例可包括例如以下中的一者或多者:音 频传感器(例如,麦克风)、光学或视觉传感器(例如,相机、可见光传感器、红外传感器或紫外光传感器)、接近度传感器、触摸传感器、力传感 器、机械设备(例如,表冠、开关、按钮或按键)、振动传感器、取向传感 器、运动传感器(例如,加速度计或速度传感器)、位置传感器(例如,全 球定位系统(GPS)设备)、热传感器、通信设备(例如,有线或无线通信 设备)、电阻传感器、磁性传感器、电活性聚合物(EAP)、应变仪、电 极,或它们的某个组合。此类传感器(诸如上文列出的电极或其他传感器) 可设置在设备300的内部体积内,并且被配置为穿过后盖310和/或透明部 件312发送和接收电磁波或其他信号。在至少一个示例中,上文列出和本文 所述的传感器可被配置为通过后盖310和/或透明部件312确定用户的脉 搏、血氧水平、温度或用户的其他生物计量数据。
在一些示例中,后盖310可限定后盖孔口328,并且电子部件314可限 定电子部件孔口330。此外,设备300可包括限定结构构件孔口334的结构 构件322。当组装在一起时,每个孔口328、330、334至少部分地与其他孔 口对准,并且在位置上可与透明部件312相对应,使得本文所述的可设置在 设备300内的各种传感器和天线可通过后盖310、电子部件314和对应透明 部件312发射和接收信号。在至少一个示例中,孔口328、330、334大致同 心以形成单个或组合孔口。后盖孔口328和透明部件312被示出为圆形,但 可以是允许电磁能通过其传输的任何其他形状或大小。例如,后盖孔口328 和透明部件312可为基本上矩形、三角形或任何期望多边形或多面形状。
当设备300被组装时,结构构件322和电子部件314可与后盖310装 配在一起以强化并增加后盖310的结构刚度。在图5的所示示例中,结构 构件322和电子部件314被示出为两个单独部件,使得当被组装时,电子 部件314抵靠后盖310的顶表面336设置并且夹置在后盖310和结构部件 332之间。在至少一个示例中,后盖310至少部分地形成或限定设备300的外表面。由于在后盖孔口328处不存在材料和后盖310作为设备300的 外表面的美学功能,因此可能有利的是将后盖310与结构构件322耦接以 改善后盖310的强度、刚度和耐久性。
如本文所提及,一些示例包括形成为单个一体件或一起模制或形成为 单件的两个件的结构构件322和电子部件314。在至少一个示例中,电子 部件314可以是涂覆到结构构件322的涂层或膜。在至少一个示例中,电 子部件可与结构构件322一起压缩模制、冲压或以其他方式一体形成。在 此类情况下,组合结构构件322和电子部件314可与后盖310耦接,以提 供其结构支撑和刚度,如上所提及。下文参考图6提供了设备300的子组 件的进一步细节。
图6示出了设备300的子组件的分解图,该子组件包括后盖310和结 构构件322。结构部分332的下部部分或下表面包括在图6中通过结构构 件322中的开口部分地可见的电子部件314,并且可以是波形的,使得下 表面与后盖310的顶表面336匹配或配合。下文参考图7提供了结构构件 322的附加细节。
图7进一步示出了结构构件322和电子部件314的分解图。在至少一 个示例中,电子部件314包括顶表面338,该顶表面是波形的以抵靠结构 构件322的下表面配合并与其匹配。以此方式,电子部件314和结构构件 322之间存在最小空间,以节省设备300内的空间。此外,如上所提及, 电子部件314在与结构部件332一起形成为涂层时或者在单独形成并与结 构部件332接合时可增加结构构件322以及因此后盖310的结构刚度和强 度。以此方式,电子部件314可被认为是结构构件322的一部分,从而在 设备300中组装在一起时向后盖310提供结构强度和增加的刚度。
图8示出了电子设备的子组件的另一示例,该子组件包括与限定结构 构件孔口434的结构构件422组装在一起的限定盖孔口428的后盖410。 同样,各种部件的孔口428、434可在组装时对准,以形成穿过电子设备的 底部或后部部分的单个孔口。在至少一个示例中,孔口428、434大致同心 以一起形成单个组合孔口。在图8的图示中,与结构构件422相关联的电 子部件不可见,因为它可面向下或设置在结构构件422和后盖410之间。
应当理解,结构构件422和相关联电子部件可形成并成形为使得其轮廓 与后盖410的顶表面的轮廓互补、匹配并配合,以在结构构件422和后盖 414之间形成接触区域。以此方式,当如图所示组装时,结构构件422和其 电子部件414可提供本文所述的其他结构构件和电子部件的优点,包括增加 后盖410的强度和刚度。即,在至少一个示例中,结构构件422和后盖410 在设备内配置并设置成使得从设备外部作用于后盖410上的任何力被结构构 件422吸收或抵抗。在至少一个示例中,结构构件422和后盖410被配置在 一起,使得一者的任何屈曲将造成另一者的屈曲,使得后盖410和结构构件 422至少部分地作为单件一起屈曲,以抵抗撞击在其上的力。
根据图5至图8所示的电子设备的电子设备可采取多种形式并且执行 多种功能。如本文关于图5至图7的示例所述的特征、部件、布置、配 置、示例和它们的特定优点可彼此分离地或组合地适用于任何其他特征、 部件、布置、配置、示例或它们的组合(包括随后或先前图式中所示和本 文所述的那些)或者与之组合。下文将参考图9A至图9B提供了结构构件 422的附加细节。
图9A和图9B示出了在由图8中的对应箭头指示的观察平面处与后盖 410设置在一起的结构构件422的示例的剖视图。如图9A所示,结构构件 422包括下表面435,该下表面可至少部分地抵靠后盖410的顶表面436设 置。也由图9A中的虚线指示的是电子部件414,该电子部件可形成结构构 件422的一部分或全部,或者如在本文的一些示例中所论述,设置在结构 构件422和后盖410之间,如图所示。一些示例可包括形成结构构件422 的下表面435的至少一部分的电子部件414。在电子部件414形成结构部 件422的全部的示例中,结构部件422可包括一种或多种导电材料,使得 结构部件422的全部可作为电容接近度传感器的一部分收集电荷。
在图9A的所示示例中,结构构件422沿着后盖410的顶表面的至少 一部分进行接触,其中结构构件422经由一种或多种附接手段与后盖410 耦接。此类附接手段可包括但不限于粘合剂、搭扣或夹具、摩擦配件、卡 扣配件或被配置为如图所示将后盖410和结构构件422保持在一起的任何 其他附接特征部或构件。
在至少一个示例中,结构构件的下表面435的全部或至少一部分与后 盖410的顶表面436匹配或物理地补充。即,在至少一个示例中,下表面 435的剖面廓线或轮廓与后盖410的顶表面436的剖面廓线或轮廓的至少 一部分相同或类似。以此方式,当如图9A所示,后盖410和结构构件422 被放在一起时,结构构件422的底表面435的全部或至少相当大部分接触 后盖410的顶表面436。因此,结构构件422被配置为强化和/或增加后盖 410的刚度。
例如,当如图所示,耦接到后盖410或与之设置在一起时,结构构件 422可被配置为吸收或抵抗在使用期间可作用于后盖410上的力和应力的 至少一部分。在至少一个示例中,可形成电子设备外部的至少一部分的后 盖410的设计的材料成本和/或美学外观考虑因素可受益于来自结构构件 422的增加的支撑,该结构构件可由为了在使用期间承受重复应力而更坚 固或更耐用但不那么美观的材料和形状(在一个非限制性示例中)制成。
在至少一个示例中,电子部件414可作为结构构件422上的涂层与结 构构件一起形成,或作为结构部件422的一部分与结构部件一起冲压或模 制,以匹配或补充结构构件422的轮廓和形状以在结构构件422和后盖414 之间形成接触区域。以此方式,类似于如上所提及的结构构件422强化和/ 或支撑后盖410的方式,电子部件414增加了结构构件422的其余部分的结 构完整性、强度和耐久性。因此,电子部件414可以单件提供多个优点,包 括充当电容接近度传感器的一部分的能力,如上文和下文更详细地描述。
在一个示例中,电子部件414可与设备内的其他部件(用于结构构件 422的其余部分和后盖410之间的功能和/或电接地所需的所连接电路或导 线除外)电隔离。同样,在至少一个示例中,包括电子部件414部分的结 构构件422的全部可与设备内的其他部件电隔离。
根据图9A所示的电子设备的电子设备可采取多种形式并且可执行多 种功能。如本文关于图9A的示例所述的特征、部件、布置、配置、示例和 它们的特定优点可彼此分离地或组合地适用于任何其他特征、部件、布 置、配置、示例或它们的组合(包括随后或先前图式中所示和本文所述的 那些)或者与之组合。
另选地,如图9B所示,结构构件422的示例可包括其下表面435和 后盖410的顶表面436之间的离散接触点。例如,如图所示,结构构件422可包括一个或多个脊部423a、423b、423c、423d或用作结构构件422 和后盖410之间的接触点的其他特征部。以此方式,在脊部423a-d用于维 持结构构件42的结构刚度和强度时可节省材料。
在至少一个示例中,仅结构构件422的外周边边缘诸如在脊部423a和 423b处耦接到后盖410,以向后盖提供增加的强度。在一个或多个其他示 例中,仅结构构件422的一部分接触后盖410,但仍耦接到后盖410,其方 式为使得结构构件422吸收或抵抗作用于后盖410上的力。
根据图9B所示的电子设备的电子设备可采取多种形式并且执行多种 功能。如本文关于图9B的示例所述的特征、部件、布置、配置、示例和 它们的特定优点可彼此分离地或组合地适用于任何其他特征、部件、布 置、配置、示例或它们的组合(包括随后或先前图式中所示和本文所述的 那些)或者与之组合。下文参考图9C提供了后盖配置的附加细节。
为了更好地示出后盖410连同结构构件422及其相关联电子部件414的 配置,图9C示出了子组件在由图8中的虚线和箭头指示的平面处的局部剖 视图。除了图8的组件之外,图9C的剖视图示出了透明部件412和对象442 诸如用户的身体,后盖410和透明组件412可在使用期间抵靠该对象设置。 图9C的剖视图还示出了设置在后盖孔口428之上的透明部件412(类似于本 文示出和描述的其他透明部件)的一部分。从此剖视图可看出,在至少一个示例中,电子部件414在结构构件422和后盖410之间并且抵靠后盖410的 顶表面436与结构构件422设置在一起。电子部件414的一个示例包括匹配 或补充后盖410的顶表面436的轮廓,在该轮廓处两个部件彼此接触。
在电子部件414形成结构部件422的全部的示例中,结构部件422可 包括一种或多种导电材料,使得结构部件422的全部可作为电容接近度传 感器的一部分收集电荷。在至少一个示例中,结构构件422和/或其电子部 件414可与后盖410、外壳206或电子部件414和结构构件422设置在其 中的设备的任何其他部件电隔离。
电子部件414,无论是与结构构件422形成为不同部件还是形成为结 构构件的整体部分或子部分,可包括能够收集电荷的一种或多种导电材 料。例如,电子部件414可包括铜、金、银、锌、镍、铂、钛、不锈钢、 铝、合金和它们的组合,以及其他类似的导电材料。
另外,在至少一个示例中,结构构件422还可包括一种或多种导电材 料,使得结构构件422和电子部件形成被配置为收集或保持电荷的单件。 因此,在至少一个示例中,电子部件414可充当电荷板作为电容传感器的 一部分。在另选示例中,其中结构构件422。在至少一个示例中,一个或 多个感测电路和处理器可耦接到电子部件414并且被配置为确定电子部件 414处或其上的电荷量。以此方式,电子部件414可形成传感器或传感器 模块的一部分,该传感器或传感器模块被配置为检测设置在后盖410和透 明部件12处、附近或抵靠它们设置的对象442的存在。
由于对象442的存在在使用期间越来越靠近电子部件414,因此与对 象442(诸如用户腕部的皮肤)相关联的电荷连同任何中间部件诸如充当介 电介质的后盖410和/或透明部件412影响电子部件414处或其上的电荷。 电子部件414处或其上的此电荷的变化可例如用所连接的传感器电路和一 个或多个处理器来检测,以确定对象442的存在或不存在。以此方式,电 子部件414可以是被配置为确定用户何时穿戴或不穿戴电子部件414作为 其一部分的电子设备诸如本文所述的电子设备的示例的电容接近度传感器 或电容接近度传感器模块的一部分。这种传感器模块可包括经由传感器电 路的一个或多个部件电耦接到电子部件414的一个或多个处理器,和/或在 结构构件422包括导电材料的示例中充当电子部件的结构构件本身。
由于电荷在电子部件414和/或支撑结构422上累积,因此可通过传感 器电路和处理器测量电荷来确定对象诸如对象442的存在。例如,阈值电 荷值可被设定成使得当电子部件414和/或结构构件422的电荷由于对象 442存在于后盖410处或附近而变化时,结构构件/电子部件422/414上的实 际电荷超过设定阈值或者变化为高于或低于设定阈值。处理器可检测此电 荷,将其与设定阈值进行比较,并且相应地确定对象442的存在或不存 在。在至少一个示例中,对象442是用户的身体/皮肤。在此示例中,处理 器连同感测电路和电子部件414和/或结构构件422可确定用户何时穿戴结 构构件422和电子部件414设置在其中的设备。
对象442对电子部件414所保持/收集的电荷的影响至少部分地取决于 对象442和电子部件414之间的距离。对象442和电子部件414之间的距 离越小,对象442对电子部件414的电荷的影响将越大。如图9C所示,电 子部件414被成形为尽可能靠近对象442设置。例如,电子部件的至少一 部分(诸如电子部件414的内部部分444)可在后盖410的孔口428处或 附近朝向对象442向下延伸。以此方式,电子部件414可被配置为使电子 部件414和对象442之间的距离最小化,这在可能的情况下取决于设置在 电子部件414和对象442之间的部件(诸如后盖410、透明部件412和将 透明部件412保持到后盖410的粘合剂438)的轮廓、厚度和形状。
应当理解,包括图9所示的电子部件414的特定剖面轮廓的形状和配 置可从一个示例到另一示例变化,以匹配并适应电子设备的其他部件(诸 如后盖410、结构构件422和透明部件412)的不同轮廓和形状。
在至少一个示例中,结构构件422可抵靠后盖410设置或以其他方式 与之耦接,使得当对象442与后盖410直接接触时,电子部件414的下表面 与对象442相距介于约0.1mm和5mm之间,或约0.5mm和4mm之间,或 约0.75mm和3mm之间,或约1mm和2mm之间,例如约1.5mm。在一些 示例中,电子部件414和对象442之间的距离可包括后盖410的厚度。在至 少一个示例中,电子部件414和对象442之间的距离可包括透明部件412的 厚度,或在透明部件412和后盖410在电子部件414和对象442之间重叠的 情况下这两个部件的厚度的组合。另外,诸如可存在于各种部件之间的一个 或多个粘合剂层也可增大电子部件414和对象442之间的距离。在任何情况 下,耦接到电子部件414的处理器可被配置为检测电荷的变化并且将其与阈 值电荷进行比较以确定对象442诸如用户的身体/皮肤的存在,甚至在设备 的一个或多个其他部件设置在电子部件和对象之间时也是如此。
根据图9C所示的组件和子组件的电子设备可采取多种形式并且执行 多种功能。如本文关于图9C的示例所述的特征、部件、布置、配置、示 例和它们的特定优点可彼此分离地或组合地适用于任何其他特征、部件、 布置、配置、示例或它们的组合(包括随后或先前图式中所示和本文所述 的那些)或者与之组合。
对象442对电子部件414所保持/收集的电荷的影响还至少部分地取决 于电子部件414的表面积。图10示出了类似于本文其他地方描述的电子设 备的示例的子组件500的顶视图,以示出电子部件514的表面积。
如图所示,电子部件514可设置在后盖510上、其附近、抵靠其设置 或以其他方式与后盖耦接,其中电子部件孔口530在位置上与后盖孔口 528相对应。指示结构构件522的外周边边缘(虽然未整体示出),以示 出其位置和电子部件514之间的关系。图10还示出了上文所述的各种部 件,诸如设置在孔口528、530的位置上方或对应于该位置的各种传感器和 天线部件。以此方式,电子部件514围绕设备的中心孔口。在至少一个示 例中,电子设备514向外且远离电子部件孔口530但在设备500的外周边 内延伸,以使设备内的表面积最大化。电子部件514的表面积越大,由此 可覆盖的所感测对象的面积越大,并且电子部件514可保持的电荷越多。 因此,增大电子部件514的表面积增加了其从更大距离感测对象442的能 力。在至少一个示例中,电子部件514包括至少一个表面,例如对应于图 9A和图9B所示的下表面435的下表面,其面积为至少约100mm2。在至 少一个示例中,此表面积可介于约100mm2和约500mm2之间。在至少一个 示例中,此表面积可介于约280mm2和436mm2之间,例如约350mm2
在至少一个示例中,在对象442包括用户的身体/皮肤或与人类皮肤具 有类似电荷的对象的情况下,电子部件514根据本文所述的表面积、尺寸 和材料来配置以在对象442与电子部件514相距约30mm远或更小例如 20mm、15mm、10mm、5mm或小于5mm远时保持适合于所耦接处理器检 测对象442的电荷,如图9C所示。在至少一个示例中,电子部件514被配 置为在至少30mm或更大的距离处检测对象442。在至少一个示例中,电 子部件514被配置为在至少40mm远或在一些示例中在至少50mm远的距 离处检测对象442。在一些示例中,对象442可在不与后盖410和/或透明 组件412接触但仍存在于本文所提及的检测范围内的情况下进行检测。
在至少一个示例中,假设到电子部件的电源供应为1.8伏,本文所述 的电子部件诸如电子部件514被配置为利用3800毫微微法拉(fF)的测量 电容来检测与后盖410或透明部件412进行接触的对象,诸如用户的皮 肤。在用户的皮肤和后盖410或透明部件412之间5mm的距离处,本文所 述的电子部件可被配置为测量约1000fF的电容。在10mm距离处,所测量 电容可为约500,在15mm距离处,所测量电容可为约300fF,并且在 20mm处,所测量电容可为约150fF。
按照这些原则,假设到电子部件514的电源供应为约1.8伏,本文所述 的电子部件诸如电子部件514可被配置为在对象诸如用户的皮肤与后盖410 或透明部件412进行接触时包括6840fC的电荷。当用户的皮肤与后盖410和 /或透明部件412相距5mm远时,电子部件514可被配置为保持约1800fC的 电荷。在其他示例中,10mm的距离可对应于约900fC的电荷,15mm的距 离可对应于约540fC的电荷,并且20mm的距离可对应于约270fC的电荷。
根据图10所示的电子设备的电子设备可采取多种形式并且执行多种 功能。如本文关于图10的示例所述的特征、部件、布置、配置、示例和它 们的特定优点可彼此分离地或组合地适用于任何其他特征、部件、布置、 配置、示例或它们的组合(包括随后或先前图式中所示和本文所述的那 些)或者与之组合。
图11示出了被配置成用作电容接近度传感器的一部分的电子部件614 (类似于本文所述的一个或多个其他电子部件)的示例的另一顶视图。并 且至少一个示例,电子部件614限定间隙或缺口646,该间隙或缺口延伸 穿过电子部件614例如从电子部件614的周边延伸到电子部件孔口630。 缺口646防止电子部件614围绕电子部件孔口630形成完整环。以此方 式,如果具有电子部件614的电子设备还包括被配置用于感应充电的一个 或多个部件或其他电场生成部件,则电子部件614可能不受这些其他部件 或由它们发出的电场影响或加热。
图11所示的示例包括可在不脱离其他附图中示出和本文描述的示例的 优点或一般精神的情况下整体或部分地与本文所述的一个或多个其他设 备、部件和示例组合的特征和元件。
在至少一个示例中,本文所述的电子设备可包括被配置为电容接近度 传感器的一部分的多于一个电子部件614。例如,图12示出了包括一起可 至少部分地限定电子部件孔口630的第一电子部件614a和第二电子部件 614b的双电子部件配置。类似于本文所述的其他电子部件,双电子部件 614a、614b可在电子设备内设置成使得电子部件孔口630与其他孔口对准 例如如上文所论述的大致同心,以形成组合孔口。两个间隙或缺口646a、 646b可将第一电子部件614a与第二电子部件614b分开,使得第一电子部 件614a与第二电子部件614b电隔离。
在至少一个示例中,第一电子部件614a和第二电子部件614b两者分 别可以是单个结构构件(诸如图8所示的结构构件422和本文所述的其他 结构构件)的一部分或与单个结构构件形成在一起,但仍如图12所示通过 缺口646a、646b保持分开。在这种示例中,第一电子部件614a和第二电 子部件614b可包括导电材料,而它们可以是其一部分的结构构件422的其 余部分包括一种或多种不导电材料。以此方式,第一电子部件614a和第二 电子部件614b两者可在形成同一结构构件422的一部分时彼此电隔离。另 选地,在至少一个示例中,第一电子部件614a和第二电子部件614b中的 每一者可以是单独结构构件422的一部分。
以此方式,第一电子部件614a与第二电子部件614b电子隔离。如 此,这种双重配置可在电子设备内采用以形成两个单独电容接近度传感器 的至少一部分。即,第一电子部件614a可被配置为感测对象诸如定位在第 一电子部件614a下方的用户的身体或腕部的皮肤,并且电子部件614b可 单独检测距位于第二电子部件614b下方的同一或其他对象的距离。当例如 诸如本文示出和描述的腕表的电子设备被松散地装配在用户的腕部上,使 得其倾斜或使得设备的后表面或底表面的一部分不与用户的身体完全接触 时,这可能是有利的。
在这种情况下,在腕表相对于用户的腕部倾斜或成角度的情况下,第 一电子部件614a和第二电子部件614b可设置在远离用户的身体的不同距 离处,同时在设备内彼此保持处于同一平面中。每个电子部件614a、614b 距身体的不同距离可从每个电子部件614a、614b处的不同电荷推测。因 此,设备与用户的身体的倾斜或不一致接触可分别使用两个单独电子部件 614a、614b的两个单独电容接近度传感器来检测。此信息对于告知设备内 其他传感器的功能可能是有价值的。例如,如果包括第一电子部件614a和 第二电子部件614b的设备被松散地穿戴,使得其倾斜或与用户的身体部分 地分离,则设备内利用光透射或另外依赖于与用户的身体直接接触的其他 传感器可相应地调整。
本文明确地设想包括被配置用于电容接近度感测的多于两个电子部件 614a、614b的电子设备的一个或多个其他示例。例如,类似于本文所述的 那些的一个或多个设备可包括被配置用于单独电容接近度感测的三个、四 个或多于四个电子部件614。
在至少一个示例中,本文所述的结构构件和相关联电子部件可与它们 作为其一部分的电子设备的其他部件电隔离。在一个示例中,本文所述并 且被配置用于电容感测的结构构件和相关联电子部件与其他传感器、天 线、外壳部件或它们可设置在其中的设备的其他部件电子隔离。
根据图12所示的电子设备的电子设备可采取多种形式并且执行多种 功能。如本文关于图12的示例所述的特征、部件、布置、配置、示例和它 们的特定优点可彼此分离地或组合地适用于任何其他特征、部件、布置、 配置、示例或它们的组合(包括随后或先前图式中所示和本文所述的那 些)或者与之组合。
如上所提及,本文所述的电子设备的至少一个示例包括电耦接到用作 电容传感器的电子部件和/或结构构件的一个或多个处理器和/或感测电路。 按照这些原则,图13示出了电子设备的子组件700的分解图,该子组件包 括结构构件722、后盖710和多种其他连接和/或电子耦接部件。这些其他部 件可包括例如一个或多个电弹簧接触件748a、748b、748c、748d和一个或 多个柔性组件750,该一个或多个柔性组件还可包括一个或多个感测电路部 件和或处理器组件或子组件752。这些各种弹簧接触件748a-d和柔性组件 750可设置在电子设备内,以与结构构件722的电子部件或结构构件722的 作为电容传感器的一部分被配置为保持或收集电荷的其他部分进行接触。
在图14所示的设备子组件800的一个特定示例中,导电弹簧接触件 848延伸穿过结构构件822中的开口以与其下表面或其用作电容接近度传 感器的一部分的电子部件进行接触。按照这些原则,图15示出了图14所 示的组件的剖视图,其中弹簧接触件848向下延伸穿过结构构件822以与 电子部件814进行电接触。
类似地,图16示出了子组件900,该子组件包括弹簧接触件948以及 柔性组件950,该柔性组件被配置为与结构构件922的与后盖910耦接或 抵靠后盖设置的电子部件进行电接触。图17示出了图16所示的子组件 900的剖视图,以示出夹置在结构构件922和后盖910之间的电子部件 914。电接触可经由弹簧接触件948和/或柔性组件950与电子部件914进行,并且然后与设备中其他地方的一个或多个感测电路和/或处理器耦接。
如图16和图17所示,可在设备内采用多于一种类型的电接触件,作 为子组件900的一部分,用以测量或读取电子部件914的电荷并且与一个 或多个传感器电路和/或处理器通信。另外或另选地,电子部件914或本文 所述的可被配置为电容传感器的一部分的任何其他电子部件也可用作天 线。在这种示例中,一个电接触件(诸如弹簧接触件948)可被配置为电 容感测模块或电路的一部分,而第二电接触件(诸如柔性组件950)可被 配置为作为天线模块或电路的一部分与电子部件914进行接触。
根据图13至图17单独示出的电子设备的各种示例可采取多种形式并 且执行多种功能。如本文关于图13至图17的单独示例所述的特征、部 件、布置、配置、示例和它们的特定优点可彼此分离地或组合地适用于任 何其他特征、部件、布置、配置、示例或它们的组合(包括随后或先前图 式中所示和本文所述的那些)或者与之组合。
一个或多个附加处理器还可在电子设备内配置为在与电子部件914耦 接的各种电路和接触件的多个功能之间复用。例如,中央处理器或其他计 算设备可从作为电容传感器功能的一部分从电子部件914接收电荷测量结 果和作为天线功能的一部分使用电子部件914接收或发送射频信号切换。
为了进一步示出电子部件914的这种复用的示例,图18示出了电子部 件1014的示意图,该电子部件可类似于本文所述的耦接到一个或多个电 路、处理器、电接触件的一个或多个其他电子部件和/或被配置为使用电子 部件1014执行电容感测或天线功能的其他电子部件。在至少一个示例中, 可包括一个或多个处理器、电接触件或其他天线电路的天线模块1052可电 耦接到电子部件1014。另外,可包括与天线模块1054相同或单独的处理器、电路和电连接的单独电容接近度感测模块1054可电耦接到电子部件 1014并且被配置为电子部件1014的电容接近度感测功能的一部分。
此外,至少一个示例包括被配置为在天线模块1052和电容接近度感 测模块1054之间进行切换的处理器或其他中央计算模块1056。实际上, 模块1052和1054之间的切换可快速发生,使得实际上,电子部件1014可 在使用期间从用户角度来看同时用作天线和电容器接近度传感器。
图19示出了被配置为执行电容感测和RF天线功能两者的复用电子部件 1014的另一示例的电路图。在一个示例中,电子部件1014可包括第一电子 部件1014a和第二电子部件1014b或子组件,类似于图12所示的电子部件 614a和614b。在图19的所示示例中,电子部件1014可电连接到感测模块 1054和无线电部件1052,如图所示。图19的电路还包括RF闭塞滤波器 1058a、1058b、第一RF开关1060和第二RF开关1062,其中第二RF开关 1062包括到无线电部件1052的RF输入/输出连接/信号1064和无线电/感测 控制1066连接。在一个示例中,无线电/感测控制1066可包括无线电部件1052和模块1054之间的共存信号连接1068。此外,无线电部件1052可包括 RF前端和收发器部件。在至少一个示例中,RF闭塞滤波器1058a、1058b可 保护感测模块1054免受由无线电部件1052生成的过量RF电压的影响。
虽然图19的所示示例示出了作为“双像素”复用电子部件1014的一 部分的两个电子子部件1014a、1014b,但一个或多个其他示例可包括具有 附加像素的电子部件1014,包括三像素部件、四像素部件、五像素部件或 者具有六个或更多个像素或子部件的电子部件1014,从而允许另外的功能 和复用能力。
在至少一个示例中,RF闭塞滤波器1058a、1058b可保护感测模块 1054免受由无线电部件1052生成的过量RF电压的影响。而且,RF闭塞 滤波器1058a、1058b可保护感测模块1054免受去调谐电子部件1014和其 子部件1014a、1014b的影响。在至少一个示例中,第一RF开关1060可 被翻转以组合电子子部件1014a、1014b以用作单个电子部件1014,这可 能是低频带性能所需的。第一RF开关1060允许第一电子部件1014a和第 二电子部件1014b充当一个天线元件(通过短路)或充当两个单独电容感 测元件(通过断开)。当感测模块1054进行感测时,第二RF开关1062 可隔离RF输入/输出1064。
可用于控制第二RF开关1062的共存信号连接件1068也可用于协调 电子部件1014的感测和RF天线操作。在一个示例中,无线电部件1052 可控制信号连接1066和1068,例如连接1066可调用控制RF开关1060的 信号,并且模块1054可在扫描时侦听无线电部件1052何时不接收/发射。 在至少一个示例中,可从处理器(未示出)需要一个或多个其他通信信道 以将系统状态指示给两个系统(感测/RF天线)。
在一个或多个其他示例中,图19所示的复用电子部件1014的元件和 电路部件(包括其布置)可包括其他电子部件和布置。图19所示的复用部 件1014和系统的部件、配置和优点可单独地或与其他附图所示且本文所述 的电子部件和相关联系统的其他实施方案任意结合地包括。此外,参考其他 附图示出和描述的电子部件和相关联系统的部件、配置和优点可单独地或与 图19所示且本文所述的电子部件1014和相关联电路部件任意结合地包括。
本文所述的任何配置中的任何数目或种类的部件可包括在电子设备 中,如本文所述。部件可包括本文所述的特征部的任何组合,并且可被布置 成本文所述的各种配置中的任何配置。设备部件的结构和布置以及有关部件 的使用和操作的概念不仅可应用于本文所讨论的具体示例,还可以任何组合 应用于任何数量的实施方案。下文参考图3至图4描述了电子设备和电子设 备部件的各种示例,其包括在各种布置中具有各种特征部的部件。
在适用于本技术的限度内,采集和使用得自各种来源的数据可以被用 于改进向用户递送其可能感兴趣的启发内容或任何其他内容。本公开预 期,在一些实例中,这些所采集的数据可包括唯一地识别或可用于联系或 定位特定人员的个人信息数据。此类个人信息数据可包括人口统计数据、 基于位置的数据、电话号码、电子邮件地址、
Figure BDA0003817364230000241
ID、家庭地址、 与用户的健康或健康级别相关的数据或记录(例如,生命体征测量、药物 信息、锻炼信息)、出生日期或任何其他识别信息或个人信息。
本公开认识到在本发明技术中使用此类个人信息数据可用于使用户受 益。例如,该个人信息数据可用于递送用户较感兴趣的目标内容。因此, 使用此类个人信息数据使得用户能够对所递送的内容进行有计划的控制。 此外,本公开还预期个人信息数据有益于用户的其他用途。例如,健康和 健身数据可用于向用户的总体健康状况提供见解,或者可用作使用技术来 追求健康目标的个人的积极反馈。
本公开设想负责采集、分析、公开、传输、存储或其他使用此类个人信 息数据的实体将遵守既定的隐私政策和/或隐私实践。具体地,此类实体应当 实行并坚持使用被公认为满足或超出对维护个人信息数据的隐私性和安全性 的行业或政府要求的隐私政策和实践。此类政策应该能被用户方便地访问, 并应随着数据的采集和/或使用变化而被更新。来自用户的个人信息应当被收 集用于实体的合法且合理的用途,并且不在这些合法使用之外共享或出售。 此外,应在收到用户知情同意后进行此类采集/共享。此外,此类实体应考虑 采取任何必要步骤,保卫和保障对此类个人信息数据的访问,并确保有权访 问个人信息数据的其他人遵守其隐私政策和流程。另外,这种实体可使其本 身经受第三方评估以证明其遵守广泛接受的隐私政策和实践。另外,应当调 整政策和实践,以便采集和/或访问的特定类型的个人信息数据,并适用于包 括管辖范围的具体考虑的适用法律和标准。例如,在美国,对某些健康数据 的收集或获取可能受联邦和/或州法律的管辖,诸如健康保险流通和责任法案(HIPAA);而其他国家的健康数据可能受到其他法规和政策的约束并应相应处理。因此,在每个国家应为不同的个人数据类型保持不同的隐私实践。
不管前述情况如何,本公开还预期用户选择性地阻止使用或访问个人 信息数据的实施方案。即本公开预期可提供硬件元件和/或软件元件,以防 止或阻止对此类个人信息数据的访问。例如,就广告递送服务而言,本发明 技术可被配置为在注册服务期间或之后任何时候允许用户选择“选择加入” 或“选择退出”参与对个人信息数据的收集。在另一示例中,用户可以选择 不为目标内容递送服务提供情绪相关数据。在另一个示例中,用户可选择限 制情绪相关数据被保持的时间长度,或完全禁止基础情绪状况的开发。除了 提供“选择加入”和“选择退出”选项外,本公开设想提供与访问或使用个 人信息相关的通知。例如,可在下载应用时向用户通知其个人信息数据将被 访问,然后就在个人信息数据被应用访问之前再次提醒用户。
此外,本公开的目的是应管理和处理个人信息数据以最小化无意或未 经授权访问或使用的风险。一旦不再需要数据,通过限制数据收集和删除 数据可最小化风险。此外,并且当适用时,包括在某些健康相关应用程序 中,数据去标识可用于保护用户的隐私。可在适当时通过移除特定标识符 (例如,出生日期等)、控制所存储数据的量或特异性(例如,在城市级 别而不是在地址级别收集位置数据)、控制数据如何被存储(例如,在用 户之间聚合数据)、和/或其他方法来促进去标识。
因此,虽然本公开广泛地覆盖了使用个人信息数据来实现一个或多个 各种所公开的实施方案,但本公开还预期各种实施方案也可在无需访问此 类个人信息数据的情况下被实现。即,本发明技术的各种实施方案不会由 于缺少此类个人信息数据的全部或一部分而无法正常进行。例如,可通过 基于非个人信息数据或绝对最低数量的个人信息诸如与用户相关联的设备 所请求的内容、对内容递送服务可用的其他非个人信息或公开可用的信息 来推断偏好,从而选择内容并将该内容递送至用户。
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。它们并非意在穷举或将实施方案限 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)

1.一种电子设备,包括:
外壳,所述外壳至少部分地限定内部体积;
后盖,所述后盖至少部分地限定所述内部体积,所述后盖连接到所述外壳;
结构构件,所述结构构件固定到所述后盖并且至少部分地位于所述内部体积内,所述结构构件包括电子部件;以及
感测电路,所述感测电路设置在所述内部体积中并且电耦接到所述电子部件,所述感测电路检测所述电子部件的电荷。
2.根据权利要求1所述的电子设备,还包括:处理器,所述处理器设置在所述内部体积内,所述处理器被配置为至少部分地基于由所述感测电路检测到的所述电荷来确定对象在所述后盖附近的存在。
3.根据权利要求2所述的电子设备,其中当所述电荷超过阈值时检测到所述对象的所述存在。
4.根据权利要求1所述的电子设备,其中当所述结构构件和所述对象之间的距离为30mm或更小时,超过所述阈值。
5.根据权利要求4所述的电子设备,其中:
所述电荷是第一电荷;
所述电子部件是第一电子部件;
所述结构构件包括与所述第一电子部件电隔离的第二电子部件;并且
所述感测电路检测所述第二电子部件的第二电荷。
6.根据权利要求1所述的电子设备,其中:
所述后盖限定后盖孔口;并且
所述结构构件限定结构构件孔口。
7.根据权利要求6所述的电子设备,还包括:透明部件,所述透明部件跨所述后盖孔口设置,其中所述后盖孔口与所述结构构件孔口至少部分地对准。
8.根据权利要求6所述的电子设备,还包括:传感器,所述传感器设置在所述内部体积中,所述传感器被配置为穿过所述后盖发送或接收信号。
9.一种电子设备,包括:
外壳,所述外壳至少部分地限定内部体积;
后盖,所述后盖连接到所述外壳;
固定特征部,所述固定特征部被配置为将所述后盖保持在用户附近;以及
电容接近度传感器,所述电容接近度传感器至少部分地设置在所述内部体积内并且与所述后盖相邻,所述接近度传感器被配置为在所述后盖位于所述用户附近时进行感测。
10.根据权利要求9所述的电子设备,还包括:
前盖,所述前盖连接到所述外壳,所述前盖包括触摸屏,所述前盖至少部分地限定所述设备的外前表面,其中:
所述后盖至少部分地限定所述设备的与所述外前表面相反地设置的外后表面;并且
所述接近度传感器包括结构构件,所述结构构件至少部分地设置在所述内部体积内并且至少部分地接合所述后盖。
11.根据权利要求10所述的电子设备,其中所述接近度传感器包括电子部件,所述电子部件包括导电材料。
12.根据权利要求11所述的电子设备,其中所述结构构件包括所述电子部件。
13.根据权利要求12所述的电子设备,其中:
所述结构构件包括具有第一轮廓的第一表面;
所述后盖包括具有第二轮廓的第二表面;并且
所述第一轮廓和所述第二轮廓对准以限定所述结构构件和所述后盖之间的接触区域。
14.根据权利要求11所述的电子设备,其中所述接近度传感器还包括:
感测电路,所述感测电路电耦接到所述电子部件;以及
处理器,所述处理器电耦接到所述感测电路并且被配置为确定所述电子部件的所感测电荷的变化。
15.一种电子设备,包括:
后盖,所述后盖限定内部体积;
电子部件,所述电子部件设置在所述内部体积内;
感测电路,所述感测电路设置在所述内部体积内,所述感测电路耦接到所述电子部件;以及
处理器,所述处理器设置在所述内部体积中,所述处理器被配置为选择性地操作:
第一传感器,所述第一传感器包括电容接近度传感器,所述电容接近度传感器包括所述电子部件和所述感测电路;或者
第二传感器,所述第二传感器包括所述电子部件和所述感测电路。
16.根据权利要求15所述的电子设备,其中所述处理器至少部分地基于所述电子部件的所述电荷来确定对象在所述后盖附近的存在。
17.根据权利要求15所述的电子设备,其中所述电子部件限定缺口,所述缺口从所述电子部件的周边延伸到由所述电子部件限定的孔口。
18.根据权利要求15所述的电子设备,其中所述第二传感器包括天线。
19.根据权利要求15所述的电子设备,其中所述感测电路包括:
开关;
感测模块,所述感测模块电连接到所述处理器和所述电子部件;以及
天线模块,所述天线模块通过所述开关连接到所述电子部件,所述天线模块电连接到所述处理器并且具有RF输入/输出信号;
其中当选择性地操作所述第一传感器时,所述开关隔离所述RF输入/输出信号。
20.根据权利要求15所述的电子设备,还包括:结构构件,所述结构构件包括所述电子部件,所述结构构件支撑所述后盖。
CN202211031714.XA 2021-08-30 2022-08-26 使用结构内部元件作为电容元件来感测接近度 Pending CN115729318A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US17/446,394 US20230062180A1 (en) 2021-08-30 2021-08-30 Using a structural internal element as a capacitive element to sense proximity
US17/446,394 2021-08-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115729318A true CN115729318A (zh) 2023-03-03

Family

ID=85286328

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211031714.XA Pending CN115729318A (zh) 2021-08-30 2022-08-26 使用结构内部元件作为电容元件来感测接近度

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20230062180A1 (zh)
CN (1) CN115729318A (zh)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10185416B2 (en) * 2012-11-20 2019-01-22 Samsung Electronics Co., Ltd. User gesture input to wearable electronic device involving movement of device
US9088282B2 (en) * 2013-01-25 2015-07-21 Apple Inc. Proximity sensors with optical and electrical sensing capabilities
US11036318B2 (en) * 2015-09-30 2021-06-15 Apple Inc. Capacitive touch or proximity detection for crown
KR102460471B1 (ko) * 2018-03-27 2022-10-28 삼성전자주식회사 이동 가능한 플렉서블 디스플레이를 포함하는 전자 장치 및 그 동작 방법
US10928918B2 (en) * 2018-05-07 2021-02-23 Apple Inc. Raise to speak
US10599909B2 (en) * 2018-08-07 2020-03-24 UITResFP, LLC Electronic device and method for non-contact capacitive and optical pin hole fingerprint detection

Also Published As

Publication number Publication date
US20230062180A1 (en) 2023-03-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN213372029U (zh) 电子手表和可穿戴电子设备
US8541745B2 (en) Methods and devices for clothing detection about a wearable electronic device
CN114253121B (zh) 具有密封外壳和传感器模块的手表
Scheffler et al. Wearable devices for telemedicine applications
US11635786B2 (en) Electronic optical sensing device
CN115729318A (zh) 使用结构内部元件作为电容元件来感测接近度
US20230229117A1 (en) Electronic device
US20230229205A1 (en) Electronic device
US20230232151A1 (en) Electronic device
US20230004129A1 (en) Watch with band device
US20230210392A1 (en) Physiological Sensing Patch for Coupling a Device to a Body of a User
CN112462851B (zh) 用于改善沉积电极的可靠性的导电pvd层叠设计
EP4212991A1 (en) Electronic device
EP4212989A1 (en) Electronic device
US11857340B1 (en) Watch having electrodes for physiological measurements
US20230229197A1 (en) Electronic device
US20230232547A1 (en) Electronic device
CN117629438A (zh) 利用可穿戴电子设备的体核温度感测
CN116488673A (zh) 电子设备
CN116449675A (zh) 电子设备
CN116456004A (zh) 电子设备
CN116456002A (zh) 电子设备
CN116453712A (zh) 电子设备
CN116456003A (zh) 电子设备
CN116449676A (zh) 电子设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination