[發明專利]提供力感測和/或觸覺輸出的按鈕

有效

• 申請號: 201910810963.0
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN110968186B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: D·阿敏-沙希迪;A·M·李;B·A·鮑
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/0362;H03K17/96
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 李玲

本公開涉及提供力感測和/或觸覺輸出的按鈕。本公開提供的模塊包括：永磁偏置電磁觸覺引擎，所述永磁偏置電磁觸覺引擎具有定子和轉子；約束件，所述約束件耦接至所述定子和所述轉子；和力傳感器，所述力傳感器至少部分地附接到所述永磁偏置電磁觸覺引擎并且被配置為感測施加到所述轉子的力。所述約束件被配置為約束所述轉子和所述定子之間的間隙的閉合，并且將所述轉子朝向靜止位置偏置，其中所述轉子與所述定子由所述間隙分離。

技術領域

所述實施方案整體涉及提供力感測和/或觸覺輸出的按鈕。更具體地， 所述實施方案涉及具有可觸發按鈕的觸覺引擎的操作的力傳感器(或觸覺 開關)的按鈕，以及用于按鈕的觸覺引擎的另選實施方案。觸覺引擎可以 是永磁偏置電磁觸覺引擎(或永磁偏置的法向磁通電磁觸覺引擎)。

背景技術

設備諸如智能電話、平板電腦或電子表可包括按鈕，其可用于向設備 提供輸入。在一些情況下，按鈕可以是音量按鈕。在一些情況下，按鈕可 以是情景敏感的，并且可被配置為基于在設備上運行的活動情景(例如， 活動實用程序或應用程序)來接收不同類型的輸入。這種按鈕可沿設備的 側壁定位，并且可在用戶按下按鈕時朝側壁移動。用超過閾值的施加力按 壓按鈕可觸發設置在按鈕后面的機械開關的致動(例如，狀態改變)。在 一些情況下，按鈕可沿側壁樞轉。例如，按鈕的頂部可被按壓并且朝側壁 樞轉以増加音量，或者按鈕的底部可被按壓并且朝側壁樞轉以減小音量。

發明內容

本公開中描述的系統、設備、方法和裝置的實施方案涉及一種提供力 感測和/或觸覺輸出的按鈕。在一些情況下，按鈕可與力傳感器(或觸覺開 關)相關聯，該力傳感器響應于檢測到按鈕上的力(或按壓)而觸發觸覺 引擎的操作。觸覺引擎可以是永磁偏置電磁觸覺引擎(或永磁偏置的法向 磁通電磁觸覺引擎)。

在第一方面，本公開描述了具有永磁偏置電磁觸覺引擎的模塊。觸覺 引擎可包括定子和轉子。約束件可耦接到定子和轉子。力傳感器可至少部 分地附接到永磁偏置電磁觸覺引擎，并且可被配置為感測施加到轉子的 力。約束件可被配置為約束轉子和定子之間的間隙的閉合，并且將轉子朝 向靜止位置偏置，其中轉子與定子由該間隙分離。

在另一方面，本公開描述了另一種模塊。該模塊可包括觸覺引擎、力 傳感器和約束件。觸覺引擎可具有固定部分和可移動部分。可移動部分可 被配置為當觸覺引擎被電信號激勵時非線性地移動，以提供觸覺輸出。力 傳感器可至少部分地附接到觸覺引擎并且被配置為感測施加到模塊的力。 約束件可被配置為約束可移動部分相對于固定部分的運動，并且將可移動 部分朝向靜止位置偏置，其中可移動部分與固定部分由間隙分離。

在本公開的又一個方面，描述了一種向用戶提供觸覺響應的方法。該 方法可包括約束觸覺引擎的固定部分和可移動部分之間的相對運動，以將 可移動部分朝向靜止位置偏置，其中可移動部分與固定部分由間隙分離， 并且約束間隙的閉合。該方法可還包括使用力傳感器確定施加到按鈕的 力，其中按鈕機械地耦接到可移動部分；確定所確定的力匹配預先確定的 力；識別與所述預先確定的力相關聯的觸覺致動波形；以及將觸覺致動波形施加到觸覺引擎。固定部分和可移動部分之間的相對運動可被約束為可 移動部分相對于固定部分的樞轉。

在另一方面，本公開描述了具有永磁偏置電磁觸覺引擎的模塊。觸覺 引擎可包括定子和梭子。約束件可耦接到定子和梭子。力傳感器可至少部 分地附接到永磁偏置電磁觸覺引擎，并且可被配置為感測施加到模塊的 力。約束件可被配置為約束在定子和梭子之間的間隙的閉合，并且使梭子 朝向靜止位置偏置，其中梭子與定子由該間隙分離。

在另一方面，本公開描述了另一種模塊。該模塊可包括觸覺引擎、力 傳感器和約束件。觸覺引擎可包括固定部分和可移動部分。可移動部分可 被配置為當觸覺引擎被電信號激勵時線性地移動，以提供觸覺輸出。力傳 感器可至少部分地附接到觸覺引擎并且被配置為感測施加到模塊的力。約 束件可被配置為約束可移動部分相對于固定部分的運動，并且將可移動部 分朝向靜止位置偏置，其中可移動部分與固定部分由間隙分離。