[发明专利]可变响应旋转输入控制装置

说明书

描述了一种可变响应旋转输入控制装置。本文还描述了包括旋转输入控制装置的用户输入设备。旋转输入控制装置包括：第一铁氧体衬底和第二铁氧体衬底；在第一铁氧体衬底与第二铁氧体衬底之间延伸以形成磁路的第一永磁体和第二永磁体；卷绕在第一永磁体周围的一个或更多个磁化线圈；以及限定中心容积的轮，第一铁氧体衬底和第二铁氧体衬底、第一永磁体和第二永磁体以及一个或更多个磁化线圈位于该中心容积内。用户输入设备还包括控制系统，该控制系统被配置成将电流引导至一个或更多个磁化线圈以改变第一永磁体的磁化来对旋转输入控制装置的阻力分布进行调节。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年6月27日提交的名为“Electromagnetic Mode Change ofPeripheral Interface Wheel”的美国临时专利申请号62/690,591的权益和优先权，其全部内容通过引用并入本文以用于所有目的。

技术领域

本申请涉及用户输入设备的领域，尤其涉及旋转输入控制装置以及包括旋转输入控制装置的用户输入设备。

背景技术

除非本文另有说明，否则本部分中描述的材料不是本申请的权利要求的现有技术，并且不因包括在本部分中而被认为是现有技术。

物理计算机外围接口设备可以包括键盘、鼠标、操纵杆、轮等，这些可以是用户进行操纵以与计算机设备对接的物理设备。物理计算机外围接口设备可以包括用户可以操纵的轮输入元件。例如，计算机鼠标可以包括滚轮，该滚轮可以用于响应于围绕轴线旋转滚轮而在由计算机设备显示的图像或文档上平移观察窗口。接口轮可以跨多个阻力分布(resistance profiles)进行操作。例如，鼠标滚轮可以在自由转轮模式(free-wheelingmode)和棘轮模式(ratcheting mode)之间选择性地操作，这两个模式中每个模式对应于相应的阻力分布。期望的是更有效地在一个或更多个阻力分布之间进行切换的机构。

发明内容

本公开内容描述了各种机构，通过所述机构，可以以节能和可靠的方式改变旋转输入控制装置的反馈响应。

公开了一种用户输入设备，所述用户输入设备包括：旋转输入控制装置，所述旋转输入控制装置包括轮和电永磁体组件，所述电永磁体组件包括磁化装置和耦接至该磁化装置并发射磁场的永磁体；以及控制系统，所述控制系统被配置成调制供应到磁化装置的电能的量以改变旋转输入控制装置的阻力分布，该调制将永磁体从其中磁场具有第一磁通量的第一状态切换至其中磁场具有大于第一磁通量的第二磁通量的第二状态，该磁场在第一状态下和第二状态下均具有第一极性。在一些方面，电永磁体组件还包括位于电永磁体组件的相对端的铁氧体衬底，每个铁氧体衬底包括从铁氧体衬底径向突出并朝向所述轮的第一多个齿。所述轮可以限定中心开口，所述电永磁体组件设置在所述中心开口内，并且其中，所述轮包括从所述轮突出并进入所述中心开口的第二多个齿。在一些实施方式中，用户输入设备是计算机鼠标。

在一些方面，当所述永磁体处于所述第一状态时，所述阻力分布是棘轮阻力分布，所述阻力分布通过由所述电永磁体组件发射的磁通量产生，所述磁通量流经所述第一多个齿以与从所述轮突出的所述第二多个齿中的相应齿相互作用。所述永磁体可以是第一永磁体，并且所述电永磁体组件还包括第二永磁体，所述第一永磁体和第二永磁体对齐并且与所述铁氧体衬底的磁极协作以形成磁路。所述用户输入设备还包括轴，所述轴将所述电永磁体组件可旋转地耦接至所述轮。所述永磁体可以是第一永磁体，并且所述电永磁体组件还包括第二永磁体，其中所述轴在所述第一永磁体与所述第二永磁体之间延伸。在一些实现方式中，当在第一状态下时，所述阻力分布不向所述轮施加力，并且当在第二状态下时，所述阻力分布向所述轮施加棘轮力。在一些情况下，在第一状态下，通过由所述电永磁体组件发射的磁场与所述轮的可磁性吸引材料之间的相互作用来施加所述阻力分布。