[发明专利]力检测输入结构

说明书

本发明提供了一种输入机构，所述输入机构诸如表冠检测施用力的量。在各种实施例中，包括输入机构的组件具有壳体；杆状物，该杆状物耦接到该壳体，使得该杆状物能够相对于该壳体旋转、平移和横向移动；传感器，该传感器耦接在该杆状物和外壳之间，当该杆状物相对于该外壳移动时，力被传递到该传感器；以及处理单元，该处理单元耦接到该传感器。该处理单元可操作以基于来自该传感器的信号确定力的测量。

相关申请的交叉引用

该专利合作条约专利申请要求2016年7月25日提交的且题为“Force-DetectingInput Structure”的美国非临时申请No.15/219,253的优先权，该申请的内容全文以引用方式并入本文。

技术领域

所描述的实施方案整体涉及诸如表冠的输入机构。更特别地，本实施方案涉及检测施用的力的量的输入机构，诸如表冠。

背景技术

许多设备(诸如可穿戴电子设备)使用各种输入机构来接收用户输入。许多设备特别是小外形设备诸如手表、智能手表、可穿戴设备等可具有有限数量的输入机构。

例如，许多手表包括表冠或类似的输入机构。一些表冠能够被旋转以卷绕手表。其他表冠可能够平移到时间改变的位置，于是其他表冠能够被旋转以改变手表的时间。

发明内容

本公开涉及检测施用力的输入机构，诸如表冠、按钮、键、表面等。输入机构可包括在电子设备中。用户可通过旋转输入机构、平移输入机构、横向移动输入机构等提供输入。输入机构可包括一个或多个力传感器，电子设备可使用该力传感器以确定施用到输入机构的力的非二进制量。由于电子设备可确定对应于不同类型的运动的力的非二进制量，所以输入机构可用于接收多种不同的输入。

在各种实施方案中，电子设备包括外壳、耦接到外壳的轴环，以及从轴环延伸的输入结构。轴环包括可移动导体、导电元件和限定在可移动导体和导电元件之间的隔离件。输入结构的运动改变了可移动导体和导电元件之间的电容。

在一些实施例中，电子设备还包括处理单元，处理单元可操作以基于电容的改变确定施用到输入结构的力的量。在多个实施例中，电子设备还包括设置在隔离件内的硅氧烷。

在各种实施例中，导电元件包括柔性电路，该柔性电路延伸穿过轴环的至少一部分到外壳中。在一些实施例中，轴环包括内芯，导电元件耦接到内芯；以及设置在隔离件中的柔顺材料，所述隔离件耦接导电元件和可移动导体。在多个实施例中，输入结构可操作以在不改变可移动导体与导电元件之间的电容的情况下移动。

在一些实施方案中，输入机构组件包括壳体，以及杆状物，该杆状物耦接到壳体，使得杆状物能够相对于壳体旋转、可朝向和远离壳体平移，以及能够相对于壳体横向移动。输入机构组件还包括传感器，该传感器耦接在杆状物和壳体之间，当杆状物相对于壳体横向移动时将力传递到传感器；以及处理单元，处理单元耦接到传感器，可操作以基于来自传感器的信号确定力的测量。处理单元也可操作以确定杆状物横向移动的方向。

在各种实施例中，传感器是应变仪。在其他实施例中，传感器包括第一导体、第二导体，以及使第一导体和第二导体隔开的电介质。电介质可为柔顺材料。

在多个实施例中，输入机构组件还包括耦接到外壳的轴环，并且传感器将杆状物耦接到轴环。在各种实施例中，输入机构组件还包括无线传输机构，无线传输机构无线地耦接处理单元和传感器。在一些实施例中，输入机构组件还包括附加传感器，附加传感器耦接在杆状物和处理单元之间，并且处理单元可操作以基于来自附加传感器的信号确定使杆状物平移的力的测量。

在多个实施方案中，一种电子设备，包括：主体；耦接器，该耦接器至少部分地定位在主体内；输入机构，该输入机构连接到该耦接器，可操作以相对于该主体移动；电容传感器，该电容传感器耦接到该输入机构，当该输入机构移动时，将力传递到该电容传感器；以及处理单元，该处理单元可操作以基于该电容传感器的电容的改变来确定力的量。