JP2024020191A - 電子デバイス用モジュール式感知アセンブリ - Google Patents
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Abstract
【課題】従来の入力機構に関連する問題に対処することができるモジュール式感知アセンブリを有する電子デバイス。【解決手段】ディスプレイと、前記ディスプレイ上に配置されたフロントカバーと、前記フロントカバーに結合され、前記フロントカバーから前記電子時計の背後まで延びる側壁を画定する、筐体と、前記筐体に結合された時計バンドと、前記側壁に沿って配置された細長い入力アセンブリであって、外面を画定するボタンカバーと、前記ボタンカバーの下に配置され、前記ボタンカバーと接触する指の表現をキャプチャするように構成された指紋感知要素と、前記ボタンカバーの下の、前記ボタンカバーに加えられた力入力を検出するように構成された力感知要素と、を備える細長い入力アセンブリと、を備える電子時計。【選択図】図2A
Description
(関連出願の相互参照)
特許協力条約に基づく本特許出願は、2020年4月15日に出願され、「Modular Sensing Assembly for an Electronic Device」と題される米国非仮特許出願第16/849,548号に対する優先権を主張するものであり、その内容は、参照により全体が本明細書内に組み込まれる。
特許協力条約に基づく本特許出願は、2020年4月15日に出願され、「Modular Sensing Assembly for an Electronic Device」と題される米国非仮特許出願第16/849,548号に対する優先権を主張するものであり、その内容は、参照により全体が本明細書内に組み込まれる。
実施形態は概して、電子携帯時計又は他の電子デバイスに関する。より具体的には、説明される実施形態は、電子携帯時計又は他の電子デバイスにおいて複数のタイプの入力を受信するためのモジュール式感知アセンブリに関する。
多くの従来の電子デバイスは、ボタン、キー、又は他の同様の入力機構を備える。多くの従来の入力機構は、密閉することが困難であり、汚染物質がデバイスに入るおそれのある1つ以上の通路が導入されてしまう場合がある。更に、多くの従来の機構は、構造的に、構成要素レベルの試験又は簡単な修理を容易にできないように統合されている。本明細書に記載する実施形態は、いくつかの従来の入力機構に関連するこれらの問題及び他の問題に対処することができるモジュール式感知アセンブリを有する電子デバイスを対象とする。
本開示で説明されるシステム、デバイス、方法、及び装置の実施形態は、電子デバイスにおいて複数のタイプの入力を受信するためのモジュール式感知アセンブリを対象とする。
一実施形態は、内部容積を画定し、側壁及び側壁に形成された凹部を有する筐体と、内部容積内に配置された処理ユニットと、ディスプレイと、凹部内に配設され、処理ユニットに動作可能に結合されたモジュール式感知アセンブリと、を含む、電子携帯時計の形態をとることができる。モジュール式感知アセンブリは、電子携帯時計の外面の一部分を画定するカバーと、カバーの周囲に延びるトリム部材と、を含む、アセンブリエンクロージャを含んでもよい。モジュール式感知アセンブリは、カバー上に配設され、心電計信号を検出するように構成された心電計電極を更に含んでもよい。モジュール式感知アセンブリは、カバーと側壁との間に配置され、トリム部材によって少なくとも部分的に囲まれた感知サブアセンブリを更に含んでもよい。感知アセンブリは、カバー上のタッチ入力を検出するように構成されたタッチセンサと、音声入力を検出するように構成された音声センサと、を含み得る。モジュール式感知アセンブリは、カバーの下に配置され、カバーへの並進入力を検出するように構成された並進センサと、トリム部材と筐体との間に配置され、内部容積から汚染物質を排除するように構成された封止部材と、を更に含むことができる。ディスプレイは、心電計信号、タッチ入力、音声入力、及び並進入力に応答するグラフィカル出力を提供するように構成されてもよい。
別の実施形態は、ディスプレイと、ディスプレイに動作可能に結合された処理ユニットと、ディスプレイを少なくとも部分的に囲み、側壁を有し、側壁に形成された凹部を画定する筐体と、を含む、電子携帯時計の形態をとることができる。電子携帯時計は、凹部内に配設されたモジュール式感知アセンブリを更に含んでもよい。モジュール式感知アセンブリは、入力面を画定するカバーと、入力面の下に配置され、入力面上のタッチ入力を検出し、入力面上の指紋入力を検出するように構成された静電容量センサと、を含み得る。モジュール式感知アセンブリは、カバーの下に配置され、カバーの開口部を通して音声入力を検出するように構成された音声センサを更に含んでもよい。モジュール式感知アセンブリは、カバーの下に配置され、入力面での並進入力を検出するように構成された並進センサを更に含んでもよい。モジュール式感知アセンブリは、カバー、静電容量式センサ、及び音声センサを少なくとも部分的に囲むトリム部材を更に含んでもよい。ディスプレイは、タッチ入力、指紋入力、音声入力、及び並進入力に応答するグラフィカル出力を提供するように構成され得る。
別の実施形態は、凹部を画定する筐体と、凹部内に配設されたモジュール式感知アセンブリと、を含む、電子デバイスの形態をとってもよい。モジュール式感知アセンブリは、入力面を画定し、並進入力に応答して並進するように構成されたカバーと、カバーの周囲に延びるトリム部材と、を含む、アセンブリエンクロージャを含み得る。モジュール式感知アセンブリは、アセンブリエンクロージャ内に少なくとも部分的に配置され、入力面上のタッチ入力を検出し、入力面上の指紋入力を検出するように構成されたタッチセンサを更に含んでもよい。モジュール式感知アセンブリは、アセンブリエンクロージャ内に少なくとも部分的に配置され、カバーの開口部を通して音声入力を検出するように構成された音声センサを更に含んでもよい。モジュール式感知アセンブリは、カバーの外面上に配設され、心電計信号を検出するように構成された心電計電極を更に含んでもよい。モジュール式感知アセンブリは、カバーの下に配置され、カバーの並進に応じて作動することによって並進入力を検出するように構成されたドームスイッチを更に含んでもよい。モジュール式感知アセンブリは、トリム部材と凹部の内面との間に配置された封止部材を更に含んでもよく、封止部材は、並進入力に応答して変形するように構成されている。
上述の例示的な態様及び実施形態に加えて、更なる態様及び実施形態が、図面を参照し、以下の説明を検討することによって、明らかとなるであろう。
同様の参照番号が同様の構造的要素を指定する添付図面と併せて、以下の詳細な説明によって開示が容易に理解されよう。
添付の図におけるクロスハッチング又はシェーディングの使用は、全般的に、隣接する要素間の境界を明確にするために、又、図の視認性を促進するためにも提供されている。したがって、クロスハッチング又はシェーディングの有無のいずれも、添付の図に示す任意の要素に関する、特定の材料、材料特性、要素の比率、要素の寸法、同様に図示されている要素の共通性、又は任意の他の特質、属性、若しくは特性に対する、いかなる選好又は要件も、伝達又は指示するものではない。
追加的に、種々の特徴及び要素(並びにそれらの集合及び群)の(相対的であれ絶対的であれ)割合及び寸法、並びにそれらの間に提示される境界、分離点及び位置関係は、単に本明細書に述べられる種々の実施形態の理解を容易にするために添付の図に提供されるものであり、したがって必ずしも一定の縮尺で提示又は図示されていない場合があり、図示される実施形態についての任意の選好又は要件を、それを参照して述べられる実施形態を除外して示す意図はないことを理解されたい。
ここで、添付図面に図示される代表的な実施形態が詳細に説明される。以下の説明は、これらの実施形態を1つの好ましい実施形態に限定することを意図するものではないことを理解されたい。反対に、以下の説明は、添付の特許請求の範囲により定義される記載された実施形態の趣旨及び範疇に含むことができるような、代替形態、修正形態及び均等物を包含することを意図している。
以下の開示は、電子デバイスの一部として使用されるモジュール式感知アセンブリに関する。モジュール式感知アセンブリは、複数の異なるタイプのユーザ入力を受信することができる。例示的なユーザ入力は、タッチ入力、指紋入力、並進入力、音声入力、バイオメトリック入力などを含む。モジュール式感知アセンブリを使用して受信された入力は、電子デバイスのディスプレイのグラフィカル出力を制御するために使用され得る。モジュール式感知アセンブリは、例えば、電源ボタン、キーボードのキー、制御ボタン(例えば、音量制御)、ホームボタン、携帯時計の竜頭などとして構成され得る。
モジュール式感知アセンブリにおいて複数の構成要素を組み合わせることにより、従来の入力機構を上回る利点がもたらされる。利点としては、デバイス構成要素の冗長性及び製造の複雑さの低減が挙げられる。例えば、モジュール式感知アセンブリは、モジュール式感知アセンブリの全ての構成要素の周囲において、かつ/又はモジュール式感知アセンブリとデバイス筐体との間において封止を提供する単一の封止部材を含んでもよい。これにより、電子デバイスを組み立てるのに必要な部品の総数を減らすことができ、製造の複雑さ及びコストを低減するとともに、デバイスのサイズを最小限に抑えることができる。別の例として、モジュール式感知アセンブリの複数の構成要素は、1つ以上の共通コネクタ及び/又はデバイスの内部容積への共通通路を使用して、処理ユニットに動作可能に結合されてもよい。
モジュール式感知アセンブリは、電子デバイスの筐体内に少なくとも部分的に配置され得る。モジュール式感知アセンブリによって受信される例示的な入力は、タッチ入力、並進入力、指紋入力、音声入力、心電計信号などを含み得る。モジュール式感知アセンブリは、1つ以上の出力を提供し得る。モジュール式感知アセンブリによって提供される例示的な出力は、音声出力、触覚出力、視覚出力などを含む。
以下でより詳細に論じるように、モジュール式感知アセンブリは、アセンブリエンクロージャ内に配置された複数のセンサ、サブアセンブリ、及び/又は他の構成要素を含むことができる。モジュール式感知アセンブリにおいて複数の構成要素を組み合わせることにより、従来の入力機構を上回る利点がもたらされる。利点としては、デバイス構成要素の冗長性及び製造の複雑さの低減が挙げられる。例えば、モジュール式感知アセンブリは、モジュール式感知アセンブリの全ての構成要素の周囲において、かつ/又はモジュール式感知アセンブリとデバイス筐体との間において封止を提供する単一の封止部材を含んでもよい。別の例として、モジュール式感知アセンブリの複数の構成要素は、1つ以上の共通コネクタ及び/又は電子デバイスの内部容積への共通通路を使用して、処理ユニットに動作可能に結合されてもよい。
本明細書に説明されるモジュール式感知アセンブリは、汚染物質が電子デバイスの内部容積及び/又は筐体に入ることを阻止する封止部材を含んでもよい。本明細書で使用するとき、「汚染物質」は、内部容積又は電子デバイス内に存在することが意図されていない異物を指すために使用され得る。汚染物質の例としては、水などの液体、ならびに糸屑、埃、及び食物粒子などの固形物が挙げられる。一実施形態では、モジュール式感知アセンブリの1つ以上の構成要素と電子デバイスの筐体の1つ以上の表面との間に封止部材が配置される。
本明細書で使用される「取り付けられた」という用語は、互いに物理的に貼り付けられ、締結され、かつ/又は保持される2つ以上の要素、構造、物体、構成要素、部品などを指すために使用され得る。本明細書で使用される「結合された」という用語は、互いに物理的に取り付けられている、互いに動作する、互いに通信する、互いに電気的に接続される、かつ/又は他の方法で互いに相互作用する2つ以上の要素、構造、物体、構成要素、部品などを指すために使用され得る。したがって、互いに取り付けられた要素は互いに結合されるが、その逆は要しない。本明細書で使用されるように、「動作可能に結合される」又は「電気的に結合される」は、有線、無線、又はそれらのいくつかの組み合わせを含む、動作及び/又は通信のための任意の好適な様式で結合される2つ以上のデバイスを指すために使用され得る。
これらの実施形態及び他の実施形態を、図1A~図4を参照して論じる。しかしながら、当業者であれば、これらの図を参照して本明細書により与えられている詳細な説明は、例示目的のみであり、限定するものとして解釈されるべきではないことが容易に理解されよう。
図1Aは、モジュール式感知アセンブリ110を組み込むことができる例示的な電子デバイス100のブロック図を示す。電子デバイス100は、ディスプレイ122と、1つ以上の入力デバイス124と、1つ以上の出力デバイス126と、モジュール式感知アセンブリ110と、を含み得る。電子デバイス100の構成要素の各々は、処理ユニット128に動作可能に結合され得る。電子デバイス100は、筐体120を含むことができる。電子デバイス100の構成要素は、筐体120の内部容積121内に少なくとも部分的に配置され得る。
モジュール式感知アセンブリ110は、電子デバイス100の筐体120内に少なくとも部分的に配置されてもよく、入力を受信し、かつ/又は出力を提供するように構成されてもよい。モジュール式感知アセンブリ110によって受信される例示的な入力は、タッチ入力、並進入力、指紋入力、音声入力、心電計信号などを含み得る。モジュール式感知アセンブリ110によって提供される例示的な出力は、音声出力、触覚出力、視覚出力などを含んでもよい。モジュール式感知アセンブリ110は、例えばコネクタ130aによって、処理ユニット128に動作可能に結合され得る。
以下でより詳細に論じるように、モジュール式感知アセンブリ110は、アセンブリエンクロージャ内に配置された複数のセンサ、サブアセンブリ、及び/又は他の構成要素を含むことができる。モジュール式感知アセンブリ110において複数の構成要素を組み合わせることにより、従来の入力機構を上回る利点がもたらされる。利点としては、デバイス構成要素の冗長性及び製造の複雑さの低減が挙げられる。例えば、モジュール式感知アセンブリ110は、モジュール式感知アセンブリ110の全ての構成要素の周囲において、かつ/又はモジュール式感知アセンブリ110と筐体120との間において封止を提供する単一の封止部材を含んでもよい。別の実施例として、モジュール式感知アセンブリ110の複数の構成要素は、1つ以上の共通コネクタ及び/又は内部容積121への共通通路を使用して、処理ユニットに動作可能に結合されてもよい。
様々な実施形態では、ディスプレイ122は、筐体120の内部容積121内に少なくとも部分的に配置され得る。ディスプレイ122は、例えば、電子デバイス100のオペレーティングシステム、ユーザインターフェース、及び/又はアプリケーションに関連付けられたグラフィカル出力を提供する。一実施形態では、ディスプレイ122は1つ以上のセンサを含み、ユーザからの入力を受けるためのタッチ感知(例えば、シングルタッチ、マルチタッチ)及び/又は力感知のディスプレイとして構成されている。ディスプレイ122は、電子デバイス100の処理ユニット128に、例えば、コネクタ130bによって動作可能に結合されている。場合によっては、ディスプレイ122のグラフィカル出力は、電子デバイス100の外面の少なくとも一部分に沿って視認可能である。
様々な実施形態では、ディスプレイ122のグラフィカル出力は、ディスプレイ、1つ以上の入力デバイス124、及び/又は1つ以上のモジュール式感知アセンブリ110で提供される入力に応答する。例えば、処理ユニット128は、心電図の決定、回転入力の受信、並進入力の受信、タッチ入力の受信、指紋入力の受信、音声入力の受信などに応答して、ディスプレイ122のグラフィカル出力を修正するように構成され得る。場合によっては、モジュール式感知アセンブリ110によって提供される触覚出力は、ディスプレイ122のグラフィカル出力に対応する。場合によっては、モジュール式感知アセンブリ110は、ディスプレイ122のグラフィカル出力の変化と協調する触覚出力を生成してもよい。例えば、触覚出力は、ディスプレイ122のグラフィカル出力の変化と同時に又はほぼ同時に生成されてもよい。場合によっては、触覚出力が生成される時間は、ディスプレイ122のグラフィカル出力が変化する時間と重複する。
ディスプレイ122は、液晶ディスプレイ(liquid crystal display、LCD)技術、発光ダイオード(LED)技術、有機発光ディスプレイ(organic light-emitting display、OLED)技術、有機電界発光(organic electroluminescence、OEL)技術、又は別の種類のディスプレイ技術を含むがこれらに限定されない、任意の好適な技術を使用して実装されてもよい。場合によっては、ディスプレイ122は、カバーの下に配置されており、カバーを通して視認可能である。
概して、入力デバイス124は様々なタイプの入力を検出することができ、出力デバイス126は様々なタイプの出力を提供することができる。モジュール式感知アセンブリ110は、入力デバイス124の例であり得る。同様に、モジュール式感知アセンブリ110は、出力デバイス126の例であってもよい。処理ユニット128は、例えば、それぞれコネクタ130c及びコネクタ130dによって、入力デバイス124及び出力デバイス126に動作可能に結合され得る。処理ユニット128は、入力デバイスによって検出された入力に応答して、入力デバイス124から入力信号を受信することができる。処理ユニット128は、入力デバイス124のうちの1つ以上から受信した入力信号を解釈し、出力デバイス126のうちの1つ以上に出力信号を送信することができる。出力信号は、出力デバイス126に1つ以上の出力を提供させることができる。入力デバイス124のうちの1つ以上で検出された入力は、電子デバイス100の1つ以上の機能を制御するために使用され得る。
場合によっては、出力デバイス126のうちの1つ以上は、入力デバイス124のうちの1つ以上によって検出された入力に依存するか、又はそれに応答して操作される出力を提供するように構成され得る。出力デバイス126のうちの1つ以上によって提供される出力はまた、処理ユニット128及び/又は関連するコンパニオンデバイスによって実行されるプログラム又はアプリケーションに応答してもよいし、又はそれによって開始されてもよい。好適な処理ユニット、入力デバイス、出力デバイス、及びディスプレイの例は、図4に関して以下でより詳細に説明する。
図1Bは、図1Aの例示的なモジュール式感知アセンブリ110のブロック図を示す。モジュール式感知アセンブリ110は、タッチセンサ140、指紋センサ142、並進センサ144、音声センサ146、心電計(ECG)電極148、及び1つ以上の出力デバイス149を含むことができる。上述したように、モジュール式検知アセンブリ110の構成要素は、アセンブリエンクロージャ111内に少なくとも部分的に配置され得る。
タッチセンサ140は、モジュール式感知アセンブリ110へのタッチ入力を検出するための任意の好適なデバイスであり得る。本明細書で使用されるとき、「タッチ入力」は、ユーザ(例えば、ユーザの指)又は別の物体によるモジュール式感知アセンブリ110の1つ以上の入力面との任意の接触又はほぼ接触(near-contact)を指すことができる。タッチ入力は、タップ、押圧、ジェスチャ(例えば、スワイプ)などであってもよい。
タッチセンサ140は、静電容量式センサ、抵抗性センサ、接触センサ、磁気センサ、光センサ、超音波センサなどで実装されてもよい。タッチセンサ140は、タッチ入力が発生したこと、入力のタイプ(例えば、タップ、押圧、ジェスチャ等)、入力が発生した場所、及び/又は入力の測定値(例えば、力測定値)を示し得るタッチ入力に応答した信号を提供することができる。場合によっては、モジュール式感知アセンブリ110は、モジュール式感知アセンブリの外面上に入力面を画定するカバーを含み、タッチセンサ140は、入力面上又はその近くのタッチ入力を検出するためにモジュール式感知アセンブリ110のカバーの下に配置されてもよい。
電子デバイス100によって提供される出力は、タッチセンサ140を使用して検出されるタッチ入力に応答することができる。例えば、ディスプレイ122によって提供されるグラフィカル出力及び/又は音声出力デバイスによって提供される音声出力は、タッチセンサ140を使用して検出されるタッチ入力に応答することができる。
指紋センサ142は、モジュール式感知アセンブリ110において指紋入力を検出するための任意の好適なデバイスであり得る。本明細書で使用されるとき、「指紋入力」は、指紋画像、指紋マップなどを含む、ユーザの指紋の任意の表現を指すことができる。指紋入力は、電子デバイス100において認証動作を実行するために処理ユニット128によって使用され得る。
指紋センサ142は、静電容量式センサ、抵抗性センサ、接触センサ、磁気センサ、光センサ、超音波センサ、カメラなどで実装されてもよい。指紋センサ142は、指紋入力に関連する情報を含み得る指紋入力に応答した信号を提供することができる。場合によっては、指紋センサ142は、モジュール式感知アセンブリ110のカバーの下に配置されて、入力面上又はその近くの指紋入力を検出することができる。指紋センサ142はエリアセンサであってもよく、これは、指紋センサ142が、ユーザを一意に識別するのに十分な指紋をキャプチャするためにユーザの指のスワイプを必要としないことを意味する。指紋センサ142は、ユーザの指紋の比較的小さい部分を使用して個人を一意的に識別するために使用され得るように、十分に高い分解能を有し得る。場合によっては、入力面は2mm~5mmの幅を有し、指紋センサ142は依然として、入力面でキャプチャされた指紋を使用して個人を一意に識別することができる。場合によっては、指紋センサ142は、スワイプ式指紋センサであってもよい。
電子デバイス100によって提供される出力は、指紋センサ142を使用して検出された指紋入力に応答することができる。例えば、ディスプレイ122によって提供されるグラフィカル出力及び/又は音声出力デバイスによって提供される音声出力は、指紋センサ142を使用して検出された指紋入力に応答することができる。
並進センサ144は、モジュール式感知アセンブリ110において並進入力を検出するための任意の好適なデバイスであり得る。本明細書で使用されるとき、「並進入力」は、モジュール式感知アセンブリ又はその一部を移動又は並進させる、モジュール式感知アセンブリ110への入力を指すことができる。並進は、モジュール式感知アセンブリ110の1つ以上の構成要素(例えば、カバー)の内向き及び外向きの並進、横方向の並進、及び他の移動を含み得る。例えば、モジュール式感知アセンブリ110のカバーは、ユーザが入力面を押すことに応答して押し下がることができる。モジュール式感知アセンブリ110又はその一部は、ユーザが入力面を押すことに応答して内向きに並進することができる。並進センサ144は、これを並進入力として検出することができる。
並進センサ144は、物理的スイッチ(例えば、触覚ドームスイッチ)、静電容量式センサ、抵抗性センサ、接触センサ、磁気センサ、光センサ、超音波センサなどで実装されてもよい。並進センサ144は、並進入力が生じたこと、入力が生じた場所、及び/又は入力の測定値(例えば、力測定値)を示し得る並進入力に応答した信号を提供することができる。場合によっては、並進センサ144は、モジュール式感知アセンブリ110のカバーの下に配置されており、入力面上又はその近くの並進入力を検出することができる。
電子デバイス100によって提供される出力は、並進センサ144を使用して検出される並進入力に応答することができる。例えば、ディスプレイ122によって提供されるグラフィカル出力及び/又は音声出力デバイスによって提供される音声出力は、並進センサ144を使用して検出された並進入力に応答することができる。
音声センサ146は、モジュール式感知アセンブリ110において音声入力を検出するための任意の好適なデバイスであり得る。本明細書で使用されるとき、「音声入力」は、任意の検出又は測定された音を指すことができる。例えば、音声センサ146は、音声コマンド及び他のデバイス制御、記録、雑音レベル検出、音声通信(例えば、電話の呼び出し)などのために、電子デバイス100を囲む環境からの音を検出することができる。
音声センサ146は、マイクロフォン又は音声信号を測定若しくは検出するための任意のデバイスとして実装され得る。音声センサ146は、音声入力に対応する信号を処理ユニット128に提供することができる。場合によっては、音声センサ146は、モジュール式感知アセンブリ110のカバーの下に配置されて、カバーを通して、かつ/又はカバー内の開口部を通して音声入力を検出してもよい。
電子デバイス100によって提供される出力は、音声センサ146を使用して検出された音声入力に応答することができる。例えば、ディスプレイ122によって提供されるグラフィカル出力及び/又は音声出力デバイスによって提供される音声出力は、音声センサ146を使用して検出された音声入力に応答することができる。
ECG電極148は、モジュール式感知アセンブリ110の1つ以上の外面上に配設され得る。電子デバイス100の処理ユニット128又は他の感知回路は、ECG電極148で受信された電圧又は信号を監視することができる。電子デバイス100は、電子デバイスに心電図機能を提供するために使用され得る電子デバイスの外面上に配置された1つ以上の追加の電極を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、ECG電極148は、モジュール式感知アセンブリ110の外面上に配設(例えば、PVD堆積)されてもよい。ECG電極148は、モジュール式感知アセンブリ110のカバーの外面上に配置され得る。表面は、非晶質固体、ガラス、結晶又は結晶性材料(サファイア又はジルコニアなど)、プラスチックなどから作製された任意の透明、半透明、透光性又は不透明な表面であってもよい。ECG電極148は、モジュール式感知アセンブリのカバー(例えば、入力面を形成するカバー)の周囲の一部に沿って配置され得る。カバーの周囲の一部は湾曲していてもよく、ECG電極148はカバーの周囲の湾曲に適合してもよい。例として、ECG電極148が配設されるカバーの外周の部分は、180°の曲線を画定してもよい。ECG電極148は、ECG電極を含まないカバーの領域を少なくとも部分的に囲むことができる。ECG電極148は、C字形状又はU字形状を有してもよく、ECG電極が存在しないカバーの一部分を少なくとも部分的に囲んでもよい。ECG電極148は、カバーの外面から、カバーの縁部を周り、カバーの下のコネクタ(例えば、カバーの内面に結合されたコネクタ)まで延びることができる。これにより、電子デバイス100のカバー又は別の構成要素の穴にコネクタを通す必要をなくすことで、モジュール式感知アセンブリ110の汚染物質を排除する能力が改善し得る。
電子デバイス100によって提供される出力は、ECG電極148で受信される信号に応答することができる。例えば、ディスプレイ122によって提供されるグラフィカル出力及び/又は音声出力デバイスによって提供される音声出力は、ECG電極148で受信される信号に応答し得る。
出力デバイス(複数可)149は、モジュール式検知アセンブリ110において出力を提供することができる。出力デバイス149は、触覚出力を提供するための触覚出力デバイス(例えば、触覚アクチュエータ)、音声出力を提供するための音声出力デバイス(例えば、スピーカ)、及び/又は視覚出力を提供するための視覚出力デバイス(例えば、ライト)を含んでもよい。
本明細書で使用されるとき、「触覚出力」及び「触知出力」という用語は、ユーザタッチを通じて知覚され得る電子デバイスによって生成される出力を指すことができる。触覚出力の例としては、デバイス筐体、デバイスカバー、又は入力デバイス、又は電子デバイスの入力面を形成する別のデバイス構成要素の、振動、たわみ、及び他の動きが挙げられる。場合によっては、触覚出力は、電子デバイスの特定の位置で受信された入力に関するフィードバックを提供してもよい。例えば、モジュール式感知アセンブリ110で触覚出力を提供して、モジュール式感知アセンブリで提供される入力に関連するフィードバックを提供することができる。他の場合には、触覚出力は、電子デバイスで受信されるアラートなどの他のタイプのフィードバック又は情報をユーザに提供することができる。
モジュール式感知アセンブリ110は、図1Bに関して図示及び説明されたものよりも多い又は少ない構成要素を含むことができる。場合によっては、単一のデバイス又はサブアセンブリが、上記の複数の構成要素に関して説明される機能を提供してもよい。例えば、単一の音声デバイスが、音声入力を検出し、音声入力を提供することが可能であり得る。別の例として、単一の感知デバイスが、タッチ入力及び指紋入力を検出することが可能であり得る。同様に、単一の感知デバイスが、タッチ入力及び並進入力を検出することが可能であり得る。
図2A~図2Cは、モジュール式感知アセンブリ210を含む例示的な電子携帯時計200を示す。電子携帯時計200は、図1A及び図1Bに関して論じた電子デバイス100と同じ又は同様の機能及び構造を有することができる。本明細書に記載するモジュール式感知アセンブリを組み込むことができる他のデバイスとしては、他のウェアラブル電子デバイス、他の時間管理デバイス、他のヘルスモニタリング又はフィットネスデバイス、他のポータブルコンピューティングデバイス、携帯電話(スマートフォンを含む)、タブレットコンピューティングデバイス、デジタルメディアプレーヤ、バーチャルリアリティデバイス、音声デバイス(イヤバッド及びヘッドホンを含む)などが挙げられる。
図2Aに示すように、電子携帯時計200は、携帯時計本体220と携帯時計バンド224とを含むことができる。携帯時計本体220は、筐体222を含んでもよい。筐体222は、電子携帯時計200の1つ以上の構成要素を含むことができ、電子携帯時計の外面の少なくとも一部を画定することができる。
モジュール式検知アセンブリ210は、筐体222の側壁222aに沿った凹部228内に配置することができる。モジュール式感知アセンブリ210は、電子携帯時計200の外面の一部を形成する入力面214の少なくとも一部を画定するカバー212を含むことができる。入力面214は、異なるタイプの入力を検出するための複数の領域を含むことができる。例えば、図2Aに示すように、入力面214は、ECG信号が検出され得るECG領域214aと、指紋入力が検出され得る指紋感知領域214bと、音声信号が検出され得る開口部216を含む音声感知領域214cと、を含み得る。場合によっては、ECG領域214a、指紋感知領域214b、及び/又は音声感知領域214cは、タッチ入力を受信することができるタッチ感知領域であってもよい。
モジュール式感知アセンブリ210は、並進入力を受信することが可能であり得る。例えば、ユーザは、モジュール式感知アセンブリ210に並進入力を提供するために、入力面214を内向きに押すことができる。カバー212は、並進入力に応答して内向きに並進することができる。場合によっては、カバー212は、並進入力に応答して偏向又は屈曲し得る。場合によっては、カバー212は、並進入力に応答して並進、偏向、又は屈曲しなくてもよい。モジュール式感知アセンブリ210は、並進入力を検出するための1つ以上の並進センサを含んでもよい。
ECG領域214aは、カバー212の外面に配設されたECG電極218を含むことができる。ECG電極218は、例えばECG電極上に置かれたユーザの指から、ECG信号を検出するように構成され得る。ECG信号は、電子携帯時計200に心電図機能を提供するために使用され得る。図2Aに示すように、ECG電極218は、カバー212の周囲の一部分に沿って配置され得る。カバー212の周囲の一部分は湾曲していてもよく、ECG電極218はカバー212の周囲の湾曲に適合してもよい。例として、ECG電極218が置かれたカバー212の周囲の一部分は、図2Aに示すように180°の曲線を画定することができる。ECG電極218は、ECG電極を含まない外部カバーの領域を少なくとも部分的に囲むことができる。例えば、図2Aに示すように、ECG電極218は、C字形状又はU字形状を有し、ECG電極が存在しないECG領域214aの一部分を少なくとも部分的に囲む。以下でより詳細に論じるように、ECG電極218は、カバー212の外面から、カバーの縁部の周りに、カバーの下のコネクタ(例えば、カバーの内面に結合されたコネクタ)まで延びることができる。これにより、カバー212又は電子携帯時計200の別の構成要素の穴にコネクタを通す必要をなくすことで、汚染物質を排除するモジュール式感知アセンブリ210の能力を改善し得る。
ECG電極218は、金属及び他の導電性材料を含む、ECG信号を受信するための任意の好適な材料又は材料の組み合わせから形成され得る。カバー212又はその1つ以上の部分は、ECG電極218を電子携帯時計200の他の構成要素から電気的に絶縁して、ECG信号に導入される干渉及び信号ノイズを低減するために、非導電性材料で形成されてもよい。場合によっては、モジュール式感知アセンブリ210は、ECG信号に導入される干渉及び信号ノイズを低減するために、ECG電極218とモジュール式感知アセンブリの1つ以上の追加の構成要素との間に配設された絶縁構成要素を含んでもよい。
カバー212は、カバーの下に配置されたモジュール式感知アセンブリ210の構成要素によって入力が検出されることを可能にするように構成され得る。カバー212は、静電容量信号、超音波信号などの感知信号がカバーを通過することを可能にする非導電性及び/又は誘電性材料から形成されてもよく、又はそれを含んでもよい。例として、カバー212は、サファイアから形成することができる。カバー212は、光感知信号がカバーを通過できるように、透明又は透光性の材料で形成されてもよい。場合によっては、カバー212の構造的特徴により、信号がカバーを通過することを可能にする。例えば、カバーは、感知信号(例えば、光信号)がカバーを通過することを可能にする開口部を含み得る。
場合によっては、電子携帯時計200は、携帯時計200が装着されたときにユーザの皮膚から離れる方向を向くディスプレイカバー226を含んでもよい。場合によっては、ディスプレイカバー226は、筐体222に搭載又は結合される。ディスプレイカバー226は、筐体222内に搭載されたディスプレイ(例えば、図1Aのディスプレイ122)の上に配置されており、それを保護することができる。ディスプレイは、ディスプレイカバー226を介してユーザによって視認可能であってもよい。場合によっては、ディスプレイカバー226は、ディスプレイスタックの一部であってもよく、ディスプレイスタックは、タッチ感知機能又は力感知機能を含むことができる。ディスプレイは、電子携帯時計200のグラフィカル出力を描写するように構成されてもよく、ユーザは、(例えば、指、スタイラス、又は他のポインタを使用して)グラフィカル出力と対話することができる。一例として、ユーザは、グラフィックの位置でディスプレイをタッチ又は押す(例えば、タッチ入力を提供する)ことによって、ディスプレイ上に提示されたグラフィック、アイコンなどを選択(又は他の方法でそれと対話)してもよい。場合によっては、触覚デバイスによって提供される触覚出力は、ディスプレイのグラフィカル出力及び/又はディスプレイを介して受信される入力に対応する。
本明細書で使用されるとき、「ディスプレイカバー」という用語は、ガラス、結晶材料(サファイア又はジルコニアなど)、プラスチックなどから作製された任意の透明、半透明、又は透光性の表面を指すために使用され得る。したがって、本明細書で使用するとき、用語「ディスプレイカバー」は、非晶質固体並びに結晶質固体を包含することが理解されるべきである。いくつかの実施例では、ディスプレイカバー226は、サファイアカバーであってもよい。ディスプレイカバー226はまた、ガラス、プラスチック、又は他の材料で形成されてもよい。
携帯時計バンド224を使用して、電子携帯時計200をユーザ、別のデバイス、保持機構などに固定することができる。筐体222は、携帯時計バンド224を携帯時計本体220に取り付けるための構造を含むことができる。場合によっては、構造は、携帯時計バンド224の端部を携帯時計本体220に挿入して取り付けることができる細長い凹部又は開口部を含んでもよい。他の場合(図示せず)では、構造は、筐体222内にへこみ(例えば、くぼみ又は陥凹部)を含んでもよく、へこみは、携帯時計バンドを携帯時計本体に取り付けるために携帯時計バンドの端部に取り付けられた、又はそれを通された、バネピンの端部を受けることができる。
図2Bは、例示的な電子携帯時計200の部分分解図である。図2Bは、モジュール式感知アセンブリ210の例示的な構成要素及び筐体222の外部の一部を切り取った部分を示す。モジュール式感知アセンブリ210は、カバーサブアセンブリ250と、トリム部材260と、感知サブアセンブリ270と、ボタンサブアセンブリ280と、並進センサ292a、292bと、保持ブラケット294と、を含み得る。モジュール式感知アセンブリ210の構成要素は、1つ以上の締結具(例えば、締結具296a、296b)を使用して、一体に結合され、かつ/又は筐体222に結合されてもよい。
モジュール式感知アセンブリ210は、以下で図2Cに関してより詳細に説明するように、筐体222の側壁222aに沿った凹部内に配設することができる。側壁222aは、側壁を通って電子携帯時計200の内部容積内に延びる1つ以上の通路290a、290bを画定することができる。通路290a、290bは、以下で図2Cに関してより詳細に説明するように、モジュール式感知アセンブリ210の筐体222への取り付けを容易にすることができる。加えて、通路290a、290bは、(例えば、モジュール式感知アセンブリ210の構成要素を電子携帯時計200の処理ユニット又は他の回路に動作可能に結合するコネクタを使用して)モジュール式感知アセンブリから電子携帯時計200の内部容積への信号の伝送を容易にすることができる。
図2Bに示すように、モジュール式感知アセンブリ210のカバー212は、膜256、ECG電極218、及びECGコネクタ258を含むカバーサブアセンブリの一部であってもよい。ECG電極218は、カバー212の外面から、カバーの縁部の周りに、カバーの下のコネクタ258まで延びることができる。コネクタ258は、カバー212の内面に結合されることができ、通路290a、290bを通って電子携帯時計200の内部容積内に(例えば、電子携帯時計200の処理ユニット又は他の回路まで)延びることができる。これは、筐体及びタッチセンサからの信号を電気的に絶縁しながら、ECG電極218からのECG信号に、処理ユニットへのクリアな信号経路を与え得る。ECG電極218及び関連する回路は、タッチセンサ272及び/又はモジュール式感知アセンブリ210の他の構成要素から遮蔽されてもよく、それらとは異なる周波数で動作してもよく、あるいはそれらとの寄生効果を低減するように構成されてもよい。
感知サブアセンブリ270は、カバー212の下に配置されてもよく、タッチセンサ272と音声センサ274とを含んでもよい。タッチセンサ272は、カバー212の入力面214上のタッチ入力を検出することができる。図1Bに関して上記に論じたように、タッチセンサ272は、静電容量式センサ、抵抗センサ、接触センサ、磁気センサ、光センサ、超音波センサなどとして実装され得る。場合によっては、タッチセンサ272は、入力面214上の指紋入力を検出する指紋センサでもある。例えば、タッチセンサ272は、入力面上のタッチ入力及び指紋入力を検出するように構成された静電容量式センサであってもよい。指紋センサは、静電容量式センサ、抵抗センサ、接触センサ、磁気センサ、光センサ、超音波センサ、カメラなどで実装されてもよい。場合によっては、モジュール式感知アセンブリ210は、別個の構成要素であるタッチセンサ及び指紋センサを含んでもよい。
音声センサ274は、カバー212の開口部216の下に配置されてもよく、音声入力を検出するように構成されてもよい。膜256は、カバー212の開口部216の下に配置されて、開口部216を介したモジュール式ボタンアセンブリ及び/又は電子携帯時計200の内部容積への汚染物質の進入を防止することができる。膜は、音声センサ274が音声入力を検出できるように、音波に対して少なくとも部分的に透過性であってもよい。膜256は、音波に対して少なくとも部分的に透過性であり、汚染物質を排除するためのバリアを形成する任意の好適な材料から形成され得る。
感知サブアセンブリ270はまた、タッチセンサ272及び音声センサ274を電子携帯時計200の処理ユニット又は他の回路に動作可能に結合する1つ以上のコネクタ276を含んでもよい。コネクタ276は、通路290a、290bを通って電子携帯時計200の内部容積内に延びることができる。
トリム部材260は、カバー212の周囲に少なくとも部分的に延びてもよく、カバー212、タッチセンサ272、及び音声センサ274を少なくとも部分的に囲んでもよい。以下でより詳細に論じるように、トリム部材260は、モジュール式感知アセンブリのアセンブリエンクロージャの一部を形成することができる。
ボタンサブアセンブリ280は、封止部材282、ボタン保持具284、及びボタン部材288を含んでもよい。ボタン部材288は、封止部材282及び/又はボタン保持具284によって形成された開口部内に配置され得る。ボタン保持具284はボタン部材288を少なくとも部分的に囲むことができ、封止部材282はボタン保持具284の周りに延びることができる。図2Cに関して以下でより詳細に説明するように、ボタン部材288は、カバー212に加えられた力を並進センサ292a、292bに伝達して、並進入力を認識することができる。
封止部材282は、筐体222とモジュール式検知アセンブリ210との間にシールを形成する圧縮性ガスケットであってもよい。例えば、図2Cに示すように、封止部材282は、凹部228の内面に沿って配置され得る。封止部材282は、1つ以上の通路290a、290bの周りに内部容積内まで延びて、汚染物質が通路を介して内部容積に入るのを防止することができる。封止部材282は、カバー212、トリム部材260、又はモジュール式感知アセンブリ210の他の構成要素の並進に応じて、圧縮又は別の方法で変形させる形状を有してもよい。場合によっては、モジュール式感知アセンブリ210の組立プロセスを簡略化するために、封止部材282はボタン保持具284と共成形される。
並進センサ292a、292bは、モジュール式感知アセンブリ210において並進入力を検出するための任意の好適なデバイスとして構成され得る。各並進センサ292a、292bは、物理的スイッチ(例えば、触覚ドームスイッチ)、静電容量式センサ、抵抗性センサ、接触センサ、磁気センサ、光センサ、超音波センサなどとして実装され得る。並進センサ292a、292bは、並進入力が発生したこと、入力が発生した場所、及び/又は入力の測定値(例えば、力測定値)を示し得る、並進入力に応答した信号を提供することができる。
保持ブラケット294は、側壁222aの内面に沿って配置され得る。保持ブラケット294は、締結具296a、296bと共に、モジュール式感知アセンブリ210の構成要素を一体に結合するために使用され得る。ボタン保持具284は、締結具がボタンサブアセンブリ280を保持ブラケット294に結合することを可能にする結合機構を含んでもよい。例えば、ボタン保持具284は、締結具296a、296bのねじ山と相互接続するように構成された雌ねじ付きコネクタ286a、286bを含むことができる。
保持ブラケット294及び締結具296a、296bは、モジュール式感知アセンブリ210を筐体222に固定するために使用され得る。保持ブラケット294をボタン保持具284に結合することにより、モジュール式感知アセンブリ210を筐体222に固定することができる。
場合によっては、モジュール式感知アセンブリ210は、1つ以上の構成要素によって形成されるアセンブリエンクロージャを含んでもよい。アセンブリエンクロージャは、モジュール式感知アセンブリ210の様々な構成要素を少なくとも部分的に囲んでもよく、かつ/又は封入してもよく、モジュール式感知アセンブリ210に、必要な封止材料の数を低減させることを可能にする。例えば、感知サブアセンブリの構成要素は、アセンブリエンクロージャによって少なくとも部分的に囲まれてもよい。アセンブリエンクロージャは、カバー212、トリム部材260、封止部材282、ボタン保持具284、及び保持ブラケット294のうちの1つ以上によって形成され得る。
図2Cは、切断線A-Aに沿った、図2Aの例示的な電子携帯時計200の断面図を示す。上述したように、モジュール式感知アセンブリ210は、筐体222の側壁222aに沿った凹部228内に配設することができる。
モジュール式感知アセンブリ210は、カバー212を並進させるか又は他の方法で移動させる並進入力を受信することができる。図2Cを参照すると、入力面214に加えられた並進入力は、カバー212を並進センサ292a、292bに向かって下方に並進させることができる。ボタン部材288は、カバー212と並進センサ292a、292bとの間に配置されてもよく、カバー212を並進させる入力面上の並進入力に応答して並進するように構成されてもよい。ボタン部材288は、カバー212に加えられた力を並進センサ292a、292bに伝達して、並進入力を認識することができる。
ボタン部材288の並進は、並進センサ292a、292bの一方又は両方を作動させることができる。場合によっては、ボタン部材288は、並進入力の位置に基づいて並進センサ292a、292bのうちの一方を押下するために揺動運動で移動してもよい。例えば、カバー212の第1の領域(例えば、図2Cに関してカバーの左側)への並進入力は、ボタン部材の第1の端部(例えば、左端)を押し下げ、それによって並進センサ292aを作動させることができる。同様に、カバー212の第2の領域(例えば、図2Cに関してカバーの右側)への並進入力は、ボタン部材の第2の端部(例えば、右端)を押し下げ、それによって並進センサ292bを作動させることができる。ボタン部材288は、ボタン部材の揺動運動を容易にするために、電子携帯時計200の筐体の部分222b又は別の構成要素に沿って配置されてもよい。
通路290a、290bは、モジュール式感知アセンブリ210の筐体222への取り付けを容易にすることができる。例えば、保持ブラケット294は、側壁222aの内面に沿って配置され得て、締結具296a、296bは、通路290a、290bを通過し、モジュール式感知アセンブリ210の他の構成要素を保持ブラケット294に結合することができる。モジュール式検知アセンブリ210の構成要素を保持ブラケット294に結合することにより、モジュール式検知アセンブリ210を筐体222に固定することができる。
図3A~図3Cは、モジュール式感知アセンブリ310を含む例示的な電子携帯時計300を示す。例示的な電子携帯時計300は、本明細書で論じる他の電子デバイス(例えば、電子デバイス100、200)と同様とすることができ、同様の構造及び/又は機能を備えることができる。図3Aに示すように、電子携帯時計300は、筐体322の側壁322aに沿って凹部328a内に配置されたモジュール式感知アセンブリ310を含むことができる。モジュール式感知アセンブリ310は、電子携帯時計300の外面の一部を形成する入力面314の少なくとも一部を画定するカバー312を含むことができる。カバー316は、例えば音声入力を検出する際に使用される開口部を含んでもよい。
電子携帯時計300は、電子携帯時計のユーザによって操作され得る、竜頭、スクロールホイール、ノブ、ダイヤル、ボタンなどの少なくとも1つの入力デバイス又は選択デバイスを含んでもよい。電子携帯時計300は、側壁322aに沿って配置された竜頭318を含むことができる。竜頭318は、回転入力及び/又は並進入力を受けるように構成され得る。電子携帯時計300のディスプレイのグラフィカル出力は、竜頭318及び/又はモジュール式感知アセンブリ310で受けた入力に応答することができる。
図3Bは、例示的な電子携帯時計300の部分分解図を示す。図3Bは、モジュール式感知アセンブリ310の例示的な構成要素及び筐体322の外部の一部を切り取った部分を示す。モジュール式感知アセンブリ310は、カバーサブアセンブリ350と、感知サブアセンブリ370と、ボタンサブアセンブリ380と、並進センサ392と、保持ブラケット394と、を含んでもよい。モジュール式感知アセンブリ310の構成要素は、締結具396a、396b及び397a、397bを使用して、一体に結合され、かつ/又は筐体322に結合されてもよい。
カバーサブアセンブリは、カバー312及びトリム部材360を含むことができる。感知サブアセンブリ370は、タッチセンサ372と、音声センサ374と、コネクタ376とを含み得る。ボタンサブアセンブリ380は、封止部材382、ボタン保持具384、及びボタン部材388を含んでもよい。
ボタン部材388は、ボタン部材388がカバー312への並進入力に応答して並進し得るように、筐体322に移動可能に結合され得る。ボタン部材は、並進センサ392と位置合わせされた側壁322a内の通路390cと位置合わせされ得る。ボタン部材388が並進入力に応答して並進すると、並進センサ392を作動させることができる。場合によっては、モジュール式感知アセンブリ310の構成要素は、並進入力に応答して移動せず、並進センサ392は、カバー312に加えられた力を検出する。
図3Cは、切断線B-Bに沿った、図3Aの例示的な電子携帯時計300の断面図を示す。上述したように、モジュール式感知アセンブリ310は、筐体322の側壁322aに沿った凹部328a内に配設することができる。
図3Cに示すように、カバー312は、ユーザの指を入力面314の適切な部分に案内して1つ以上の入力を提供することができる凹領域312aを含むことができる。例えば、凹領域312aは、ユーザの指を指紋センサ(例えば、タッチセンサ372の指紋センサ)と位置合わせすることができる。
図3Cに示すように、竜頭318は、竜頭本体318aとシャフト318bとを含むことができる。筐体322は、シャフトが側壁322aの外面から内部容積内に延びる通路328bを画定することができる。竜頭本体318aは、シャフトに取り付けられ、かつ/又は結合されてもよく、筐体322の外部のユーザがアクセス可能とすることができる。
竜頭本体318aは、ユーザが回転可能とすることができ、シャフト318bを回転又は並進させるようにユーザによって操作(例えば、回転、押圧)され得る。シャフト318bは、筐体322内の構成要素に機械的に、電気的に、磁気的に、かつ/又は光学的に結合されてもよい。竜頭本体318a及びシャフト318bのユーザによる操作を使用して、その結果として、ディスプレイ上に表示された様々な要素を操作又は選択し、スピーカの音量を調整し、携帯時計300をオン又はオフにするなどすることができる。竜頭本体318aは、筐体322内の回路(例えば、処理ユニット)に電気的に結合されてもよいが、筐体322から電気的に絶縁される。竜頭318は、ECG又は他の健康関連測定値を測定するために使用される導電性電極を含んでもよい。
保持ブラケット394は、側壁322aの内面に沿って配置することができる。保持ブラケット394は、締結具396a、396bと共に、モジュール式感知アセンブリ310の構成要素を一体に結合するために使用され得る。ボタン保持具384は、締結具396a、396bを使用してボタンサブアセンブリ380を保持ブラケット394に結合するための結合機構を含んでもよい。例えば、ボタン保持具384は、通路390a、390eを通して締結具396a、396bのねじ山と相互接続するように構成された雌ねじ付きコネクタ386a、386bを含むことができる。ボタン部材388は、ボタン部材388を筐体322に結合するための結合機構を含んでもよい。例えば、ボタン部材388は、通路390b、390dを通して締結具397a、397bのねじ山と相互接続するように構成された雌ねじ付きコネクタ387a、387bを含んでもよい。
保持ブラケット394及び締結具396a、396bは、モジュール式感知アセンブリ310を筐体322に固定するために使用され得る。保持ブラケット394をボタン保持具384に結合することにより、モジュール式感知アセンブリ310を筐体322に固定することができる。
図4は、モジュール式感知アセンブリを組み込むことができる電子デバイス400のサンプル電気ブロック図を示す。電子デバイスは、場合によっては、図1A~図3Cを参照して説明した電子デバイス、又は他のポータブル若しくはウェアラブル電子デバイスのいずれかの形態をとることができる。電子デバイス400は、ディスプレイ412(例えば、発光型ディスプレイ)、処理ユニット402、電源414、メモリ404又は記憶デバイス、入力デバイス406(例えば、モジュール式感知アセンブリ)、及び出力デバイス410を含むことができる。
処理ユニット402は、電子デバイス400の動作のうちのいくつか又は全てを制御することができる。処理ユニット402は、電子デバイス400の構成要素のうちのいくつか又は全てと、直接的又は間接的のいずれかで通信することができる。例えば、システムバス又は他の通信機構416は、処理ユニット402、電源414、メモリ404、入力デバイス(複数可)406、及び出力デバイス(複数可)410の間の通信を提供することができる。
データ又は命令の処理、受信、又は送信が可能な任意の電子デバイスとして、処理ユニット402を実装することができる。例えば、処理ユニット402は、マイクロプロセッサ、中央演算処理装置(central processing unit、CPU)、特定用途向け集積回路(application-specific integrated circuit、ASIC)、デジタル信号プロセッサ(digital signal processor、DSP)、又はそのようなデバイスの組み合わせであってもよい。本明細書で説明するとき、用語「処理ユニット」は、単一のプロセッサ若しくは処理ユニット、複数のプロセッサ、複数の処理ユニット、又は他の好適に構成された演算素子(複数可)を包含することを意図している。
電子デバイス400の構成要素が、複数の処理ユニットによって制御されてもよいことを留意されたい。例えば、電子デバイス400の選択構成要素(例えば、入力デバイス406)は、第1の処理ユニットによって制御されてもよく、電子デバイス400の他の構成要素(例えば、ディスプレイ412)は第2の処理ユニットによって制御されてもよく、第1及び第2の処理ユニットは、互いに通信していてもよく、又は通信していなくてもよい。場合によっては、処理ユニット402は、ユーザのECGなどの、電子デバイスのユーザの生物学的パラメータを判定してもよい。
電源414は、電子デバイス400にエネルギを提供することが可能な任意のデバイスにより実装することができる。例えば、電源414は、1つ以上のバッテリ又は充電式バッテリであってもよい。追加的又は代替的に、電源414は、電子デバイス400を壁コンセントなどの別の電源に接続する電源コネクタ又は電源コードであってもよい。
メモリ404は、電子デバイス400によって使用され得る電子データを記憶することができる。例えば、メモリ404は、例えば、音声ファイル及びビデオファイル、文書及びアプリケーション、デバイス設定及びユーザの好み、タイミング信号、制御信号、並びにデータ構造又はデータベースなどの、電子データ又はコンテンツを記憶してもよい。メモリ404は、任意のタイプのメモリとして構成することができる。単に例として、メモリ404は、ランダムアクセスメモリ、読み出し専用メモリ、フラッシュメモリ、取り外し可能メモリ、他のタイプの記憶素子、又はそのようなデバイスの組み合わせとして実装されてもよい。
様々な実施形態では、ディスプレイ412は、例えば、電子デバイス400のオペレーティングシステム、ユーザインターフェース、及び/又はアプリケーションに関連付けられたグラフィカル出力を提供する。一実施形態では、ディスプレイ412は、1つ以上のセンサを含み、ユーザからの入力を受けるためのタッチ感知(例えば、シングルタッチ、マルチタッチ)及び/又は力感知のディスプレイとして構成されている。例えば、ディスプレイ412は、タッチセンサ(例えば、静電容量式タッチセンサ)及び/又は力センサと一体化されて、タッチ感知及び/又は力感知ディスプレイを提供することができる。ディスプレイ412は、電子デバイス400の処理ユニット402に動作可能に結合されている。
ディスプレイ412は、液晶ディスプレイ(liquid crystal display、LCD)技術、発光ダイオード(LED)技術、有機発光ディスプレイ(organic light-emitting display、OLED)技術、有機電界発光(organic electroluminescence、OEL)技術、又は別のタイプのディスプレイ技術を含むが、これらに限定されない、任意の好適な技術を使用して実装されてもよい。場合によっては、ディスプレイ412は、電子デバイス400のエンクロージャの少なくとも一部分を形成するカバーの下に配置されており、カバーを通して視認可能である。
様々な実施形態では、入力デバイス406は、入力を検出するための任意の好適な構成要素を含むことができる。入力デバイス406の例としては、音声センサ(例えば、マイクロフォン)、光学若しくは視覚センサ(例えば、カメラ、可視光センサ、又は不可視光センサ)、近接センサ、タッチセンサ、力センサ、機械的デバイス(例えば、竜頭、スイッチ、ボタン、又はキー)、振動センサ、向きセンサ、動きセンサ(例えば、加速度計、又は速度センサ)、位置センサ(例えば、全地球測位システム(global positioning system、GPS)デバイス)、熱センサ、通信デバイス(例えば、有線又は無線通信デバイス)、抵抗センサ、磁気センサ、電気活性ポリマー(electroactive polymers、EAP)、ひずみゲージ、電極、など、又はそれらのいくつかの組み合わせが挙げられる。各入力デバイス406は、1つ以上の特定のタイプの入力を検出し、検出された入力に対応する信号(例えば、入力信号)を提供するように構成することができる。信号は、例えば、処理ユニット402に提供することができる。
上述したように、場合によっては、入力デバイス(複数可)406は、タッチ感知ディスプレイを提供するために、ディスプレイ412と一体化されたタッチセンサ(例えば、静電容量式タッチセンサ)を含む。同様に、場合によっては、入力デバイス(複数可)406は、力感知ディスプレイを提供するために、ディスプレイ412と一体化された力センサ(例えば、静電容量式力センサ)を含む。
出力デバイス410は、出力を提供するための任意の好適な構成要素を含むことができる。出力デバイス410の例としては、音声出力デバイス(例えば、スピーカ)、視覚出力デバイス(例えば、ライト又はディスプレイ)、触知出力デバイス(例えば、触覚出力デバイス)、通信デバイス(例えば、有線又は無線通信デバイス)、など、又はそれらのいくつかの組み合わせが挙げられる。各出力デバイス410は、1つ以上の信号(例えば、処理ユニット402によって提供される出力信号)を受信して、信号に対応する出力を提供するように構成することができる。
場合によっては、入力デバイス406及び出力デバイス410は、単一のデバイスとして一体に実装される。例えば、入出力デバイス又はポートは、無線及び/又は有線ネットワーク接続などの通信ネットワークを介して、電子信号を送信することができる。無線及び有線ネットワーク接続の例としては、セルラー接続、Wi-Fi(登録商標)接続、Bluetooth(登録商標)接続、IR接続、及びイーサネット接続が挙げられるが、これらに限定されない。
処理ユニット402は、入力デバイス406及び出力デバイス410に動作可能に結合することができる。処理ユニット402は、入力デバイス406及び出力デバイス410と信号を交換するように適合することができる。例えば、処理ユニット402は、入力デバイス406によって検出された入力に対応する入力デバイス406からの入力信号を受信することができる。処理ユニット402は、受信された入力信号を解釈して、入力信号に応じて1つ以上の出力を提供及び/又は変更するかどうかを判定することができる。次いで、処理ユニット402は、出力信号を出力デバイス410のうちの1つ以上に送信して、必要に応じて出力を提供及び/又は変更することができる。
前述の説明は、説明の都合上、説明した実施形態の完全な理解をもたらすために特定の専門用語を使用している。しかしながら、記載された実施形態を実践するために具体的な詳細が必要とされないことは、当業者には明らかであろう。したがって、本明細書に記載された具体的な実施形態の前述の説明は、図示及び説明の目的で提示されている。それらは、網羅的であること、又は開示されたまさにその形態に実施形態を限定することを目的としたものではない。上記の教示を考慮して多くの修正及び変形が可能であることが、当業者には明らかであろう。
Claims (20)
- 電子携帯時計であって、
内部容積を画定し、側壁及び前記側壁に形成された凹部を有する筐体と、
前記内部容積内に配置された処理ユニットと、
前記処理ユニットに動作可能に結合されたディスプレイと、
前記凹部内に配設され、前記処理ユニットに動作可能に結合されたモジュール式感知アセンブリであって、
前記電子携帯時計の外面の一部分を画定するカバーと、
前記カバーの周囲に延びているトリム部材と、
を含む、アセンブリエンクロージャと、
前記カバーに配設され、心電計信号を検出するように構成された心電計電極と、
前記カバーと前記側壁との間に配置され、前記トリム部材によって少なくとも部分的に囲まれた感知サブアセンブリであって、
前記カバーへのタッチ入力を検出するタッチセンサと、
音声入力を検出するように構成された音声センサと、
を含む、感知サブアセンブリと、
前記カバーの下に配置され、前記カバーへの並進入力を検出するように構成された並進センサと、
前記トリム部材と前記筐体との間に配置され、前記内部容積から汚染物質を排除するように構成された封止部材と、
を備える、モジュール式感知アセンブリと、
を備え、
前記ディスプレイは、前記心電計信号、前記タッチ入力、前記音声入力、及び前記並進入力に応答するグラフィカル出力を提供するように構成されている、電子携帯時計。 - 前記側壁は、前記側壁を通って前記内部容積まで延びる通路を更に画定し、
前記モジュール式感知アセンブリは、
前記側壁の内面に沿って配置された保持ブラケットと、
前記カバーの下に配置され、前記並進入力に応答して押し下がり、それによって前記並進センサを作動させるように構成された、ボタン部材と、
前記ボタン部材を少なくとも部分的に囲み、前記通路を通って延びる締結具を介して前記保持ブラケットに結合されたボタン保持具と、を更に含み、
前記封止部材は、前記ボタン保持具の周囲に延びている、
請求項1に記載の電子携帯時計。 - 前記並進センサは、前記ボタン部材の第1の端部の下に配置された第1の並進センサであり、
前記モジュール式感知アセンブリは、前記ボタン部材の第2の端部の下に配置された第2の並進センサを更に備え、
前記カバーの第1の領域上の第1の並進入力が、前記ボタン部材の前記第1の端部を押し下げ、それによって前記第1の並進センサを作動させ、
前記カバーの第2の領域上の第2の並進入力が、前記ボタン部材の前記第2の端部を押し下げ、それによって前記第2の並進センサを作動させる、
請求項2に記載の電子携帯時計。 - 前記通路は第1の通路であり、
前記側壁は、前記側壁を通って前記内部容積まで延びる第2の通路を更に画定し、
前記第1の並進センサは、少なくとも部分的に前記第1の通路内に配置されており、
前記第2の並進センサは、少なくとも部分的に前記第2の通路内に配置されている、
請求項3に記載の電子携帯時計。 - 前記タッチセンサは、静電容量式タッチセンサであり、指紋入力を検出するように更に構成されている、請求項1に記載の電子携帯時計。
- 前記カバーはサファイアを含む、請求項1に記載の電子携帯時計。
- 前記カバーは、前記カバーを通って延びる開口部を画定し、
前記音声センサは、前記開口部の下に配置され、前記開口部を通じて前記音声入力を検出するように構成されている、
請求項1に記載の電子携帯時計。 - 前記開口部の下に配置されており、汚染物質が前記開口部を通過するのを防止するように構成された膜を更に備える、請求項7に記載の電子携帯時計。
- 電子携帯時計であって、
ディスプレイと、
前記ディスプレイに動作可能に結合された処理ユニットと、
前記ディスプレイを少なくとも部分的に囲む筐体であって、側壁を有し、前記側壁に形成された凹部を画定する、筐体と、
前記凹部内に配設されたモジュール式感知アセンブリであって、
入力面を画定するカバーと、
前記入力面の下に配置された静電容量式センサであって、
前記入力面へのタッチ入力を検出し、
前記入力面への指紋入力を検出するように構成された、静電容量式センサと、
前記カバーの下に配置され、前記カバーの開口部を通して音声入力を検出するように構成された音声センサと、
前記カバーの下に配置され、前記入力面における並進入力を検出するように構成された並進センサと、
前記カバー、前記静電容量式センサ、及び前記音声センサを少なくとも部分的に囲むトリム部材と、
を含む、モジュール式感知アセンブリと、
を備え、
前記ディスプレイは、前記タッチ入力、前記指紋入力、前記音声入力、及び前記並進入力に応答するグラフィカル出力を提供するように構成されている、電子携帯時計。 - 前記側壁に沿って配置されており、回転入力を受けるように構成された竜頭を更に備え、
前記グラフィカル出力は、前記回転入力に更に応答する、
請求項9に記載の電子携帯時計。 - 前記側壁は、
前記凹部から前記筐体の内部容積内に延びる第1の通路と、
前記側壁の外面から前記筐体の前記内部容積内に延びる第2の通路と、を更に画定し、
前記モジュール式感知アセンブリは、
前記側壁の内面に沿って配置された保持ブラケットと、
前記カバーと前記並進センサとの間に配置され、前記第1の通路を少なくとも部分的に通って延びるボタン部材と、更に含み、
前記竜頭は、前記第2の通路を通って延びるシャフトを更に含む、
請求項10に記載の電子携帯時計。 - 前記並進センサは、前記保持ブラケットに結合され、かつ前記第1の通路と位置合わせされており、
前記ボタン部材は、前記カバーの並進に応答して並進し、それによって前記並進センサを作動させるように構成されている、
請求項11に記載の電子携帯時計。 - 前記モジュール式感知アセンブリは、前記凹部の内面に沿って配置されており、前記カバーの並進に応答して変形するように構成された封止部材を更に備える、請求項11に記載の電子携帯時計。
- 前記側壁は、前記凹部から前記筐体の前記内部容積内に延びる第3の通路を更に画定し、
前記モジュール式感知アセンブリは、前記ボタン部材の周囲に延び、前記第3の通路を通って延びる締結具を介して前記保持ブラケットに結合されたボタン保持具を更に備え、
前記封止部材は、前記ボタン保持具の周囲に延びており、前記ボタン保持具と前記筐体との間の封止を形成する、
請求項13に記載の電子携帯時計。 - 前記側壁は、前記凹部から前記筐体の前記内部容積内に延びる第3の通路を更に画定し、
前記モジュール式感知アセンブリは、前記静電容量式センサを前記処理ユニットに動作可能に結合し、前記第3の通路を通って前記内部容積内に延びるコネクタを更に備え、
前記封止部材は、前記第1の通路及び前記第3の通路の周囲に延びており、汚染物質が前記第1の通路又は前記第3の通路を介して前記内部容積に入ることを防止するように構成されている、
請求項13に記載の電子携帯時計。 - 電子デバイスであって、
凹部を画定する筐体と、
前記凹部内に配設されたモジュール式感知アセンブリであって、
入力面を画定し、並進入力に応答して並進するように構成されたカバーと、
前記カバーの周囲に延びるトリム部材と、
を含む、アセンブリエンクロージャと、
前記アセンブリエンクロージャ内に少なくとも部分的に配置されたタッチセンサであって、
前記入力面へのタッチ入力を検出し、
前記入力面に入力された指紋を検出する、
ように構成されたタッチセンサと、
前記アセンブリエンクロージャ内に少なくとも部分的に配置されており、前記カバー内の開口部を通して音声入力を検出するように構成された音声センサと、
前記カバーの外面上に配設され、心電計信号を検出するように構成された心電計電極と、
前記カバーの下に配置され、前記カバーの並進に応答して作動することによって前記並進入力を検出するように構成されたドームスイッチと、
前記トリム部材と前記凹部の内面との間に配置された封止部材であって、前記並進入力に応答して変形するように構成された封止部材と、
を含む、モジュール式感知アセンブリと、
を備える、電子デバイス。 - 前記心電計電極は、前記カバーの周囲の一部分に沿って配置されている、請求項16に記載の電子デバイス。
- 前記カバーの周囲の前記一部分は湾曲しており、
前記心電計電極は、前記カバーの前記周囲の前記一部分の湾曲に適合しており、
前記心電計電極は、前記心電計電極を含まない前記カバーの領域を少なくとも部分的に囲む、
請求項17に記載の電子デバイス。 - 前記カバーの前記周囲の前記一部分は、180°の曲線を画定する、請求項18に記載の電子デバイス。
- 前記心電計電極は、前記カバーの前記外面から、前記カバーの縁部の周りに、前記カバーの内面に結合されたコネクタまで延びている、請求項16に記載の電子デバイス。
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