具有用于无线充电和触觉输出的线圈的电子设备的制作方法

具有用于无线充电和触觉输出的线圈的电子设备
1.相关申请的交叉引用
2.本专利合作条约专利申请要求2020年3月17日提交的名称为“electronic device with coil for wireless charging and haptic outputs”的美国非临时专利申请第16/821853号以及2019年4月9日提交的名称为“electronic device with coil for wireless charging and haptic outputs”的美国临时专利申请第62/831584号的优先权，这两个专利的内容全文以引用方式并入本文。
技术领域
3.所述实施方案整体涉及电子设备，并且更具体地讲，涉及具有用于无线充电和触觉输出的线圈的电子设备。


背景技术：

4.电子设备通常使用电池为设备提供电力，并且使得该设备能够在不被拴系到插座或其他静止电源的情况下使用。此类电池必须定期再充电(或更换)，以允许继续使用设备。


技术实现要素：

5.电子手表可包括：外壳；显示器，所述显示器至少部分地定位在所述外壳内；透明覆盖件，所述透明覆盖件耦接到所述外壳并且至少部分地覆盖所述显示器；电池；以及线圈，所述线圈耦接到所述电池并被配置为在电池充电操作期间向所述电池供应第一电流，并且在触觉输出操作期间从所述电池接收第二电流以产生触觉输出。所述电子手表还可包括铁磁元件，所述铁磁元件至少部分地定位在所述外壳内并且能够相对于所述外壳移动。所述第二电流可使得所述线圈产生磁场，并且所述触觉输出可由于所述磁场和所述铁磁元件之间的相互作用而产生，所述相互作用使得所述铁磁元件相对于所述外壳移动。所述铁磁元件可经由顺应性构件可移动地耦接到所述外壳。所述线圈可被配置为由于从外部充电器到所述线圈的无线电力传输而产生所述第一电流。
6.所述线圈可被配置为在所述电池充电操作期间电感地耦接到外部充电设备的输出线圈。所述外壳可包括：第一外壳构件，所述第一外壳构件限定所述外壳的第一外表面；以及第二外壳构件，所述第二外壳构件能够相对于所述第一外壳构件移动，并限定所述外壳的第二外表面，所述第二外表面被配置为当佩戴所述电子手表时接触用户。所述触觉输出可通过在佩戴所述电子手表时使所述第二外壳构件相对于所述第一外壳构件移动来产生。所述透明覆盖件可限定所述电子手表的前表面，并且所述第二外壳构件可限定所述电子手表的后表面的至少一部分，所述后表面与所述前表面相对。
7.所述线圈可包括多个导电绕组。在所述电池充电操作期间，第一分组的所述导电绕组可以将第一电流供应给电池，并且在所述触觉输出操作期间，第二分组的所述导电绕组可以从所述电池接收所述第二电流，所述第一分组不同于所述第二分组。
8.电子设备可包括：外壳，所述外壳限定所述电子设备的外表面；电池，所述电池至
少部分地定位在所述外壳内；线圈，所述线圈至少部分地定位在所述外壳内；以及可移动质量块，所述可移动质量块至少部分地定位在所述外壳内。在第一操作模式下，所述线圈可以从外部电源无线地接收电力，所接收的电力被提供给所述电池，并且在第二操作模式下，所述线圈可接收驱动信号，从而使得所述可移动质量块沿着所述外壳的所述外表面移动并产生触觉输出。
9.所述电子设备可为触笔，并且可包括细长外壳，所述细长外壳限定第一端部和第二端部并限定内部腔，以及尖端，所述尖端定位在所述细长外壳的所述第二端部处并且被配置为向附加电子设备提供输入。所述触笔可被配置为沿着所述细长外壳的侧表面从所述附加电子设备接收电力。
10.所述电子设备可以是手表，并且还可以包括显示器，所述显示器至少部分地定位在所述外壳内并且被配置为显示图形输出；透明覆盖件，所述透明覆盖件定位在所述显示器上方；以及触摸传感器，所述触摸传感器定位在所述透明覆盖件下方并且被配置为检测施加到所述透明覆盖件的触摸输入。所述外壳可沿着与所述透明覆盖件相对的后侧限定后壁，并且所述线圈可被配置为当所述电子设备处于所述第一操作模式时通过所述外壳的所述后壁电感地耦接到输出线圈。
11.所述可移动质量块可以是永磁体，并且在所述第二操作模式下，所述驱动信号可使得电流经过所述线圈，并且所述线圈可由于由所述永磁体产生的磁场与作用于所述线圈上的洛伦兹力之间的相互作用而使得所述永磁体移动。
12.所述可移动质量块可以是铁磁材料，并且在所述第二操作模式下，驱动信号可使得所述线圈产生磁场，并且所述铁磁材料由于所述铁磁材料与由所述线圈产生的所述磁场之间的相互作用所产生的磁阻力而移动。
13.所述可移动质量块可经由顺应性构件耦接到所述外壳，所述顺应性构件允许所述可移动质量块相对于所述外壳移动，并且所述电子设备还可包括保持系统，所述保持系统被配置为在所述设备处于所述第一操作模式时约束所述可移动质量块的移动。
14.所述线圈可包括两个导电绕组，并且所述电子设备还可包括开关电路，所述开关电路被配置为在所述第一操作模式或所述第二操作模式中的一者期间导电地耦接所述两个导电绕组，并且在所述第一操作模式或所述第二操作模式中的另一者期间使所述两个导电绕组导电地解耦。所述线圈可包括围绕中心区域缠绕的多个线匝，并且所述可移动质量块可至少部分地定位在中心区域内。
15.电子设备可包括：外壳，所述外壳包括限定所述电子设备的至少一部分的电介质构件；显示器，所述显示器至少部分地定位在所述外壳内；透明覆盖件，所述透明覆盖件定位在所述显示器上方并且限定所述电子设备的前表面；电池，所述电池至少部分地定位在所述外壳内；以及线圈，所述线圈至少部分地定位在所述外壳内。线圈可被配置为当通过所述电介质构件电感地耦接到输出线圈时产生电流，并且当从所述电池供应电流时产生磁场，从而产生沿着所述电子设备的外表面能够检测到的触觉输出。
16.所述电子设备还可包括可移动地耦接到所述外壳的可移动质量块，并且所述触觉输出可由于所述磁场使得所述可移动质量块相对于所述外壳移动而产生。所述电子设备还可包括保持系统，所述保持系统被配置为当所述线圈电感地耦接到所述输出线圈时固定所述可移动质量块，并且当从所述电池向线圈供应电流时释放所述可移动质量块以产生所述
触觉输出。所述可移动质量块可包括铁磁材料，并且所述铁磁材料可由于所述铁磁材料与由所述线圈产生的所述磁场之间的相互作用所产生的磁阻力而移动。
17.所述外壳可包括金属外壳构件，所述金属外壳构件耦接到所述电介质构件并限定所述电子设备的侧表面。所述电介质构件可包括选自由蓝宝石、聚合物、陶瓷和玻璃组成的组的材料。
附图说明
18.通过以下结合附图的具体实施方式，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：
19.图1a至图1b描绘了具有电子设备和充电设备的示例性系统；
20.图1c描绘了示例性可穿戴电子设备；
21.图1d描绘了图1c的可穿戴电子设备的替代视图；
22.图2a描绘了处于第一操作模式的示例性电子设备；
23.图2b描绘了处于第二操作模式的图2a的示例性电子设备；
24.图2c描绘了具有用于触觉输出的可移动外壳部件的示例性电子设备；
25.图3a描绘了另一个示例性可穿戴电子设备；
26.图3b描绘了图3a的可穿戴电子设备的部分横截面视图；
27.图4a描绘了具有可移动质量块的另一可穿戴电子设备的部分横截面视图；
28.图4b描绘了具有可移动线圈的示例性可穿戴电子设备的部分横截面视图；
29.图5a描绘了具有可移动线圈的示例性可穿戴电子设备的部分横截面视图；
30.图5b描绘了具有可移动质量块的示例性可穿戴电子设备的部分横截面视图；
31.图6描绘了具有可移动外壳构件的示例性可穿戴电子设备的部分横截面视图；
32.图7a描绘了具有磁阻力致动器的示例性可穿戴电子设备的部分横截面视图；
33.图7b描绘了具有磁阻力致动器的另一个示例性可穿戴电子设备的部分横截面视图；
34.图8a描绘了处于第一操作模式的示例性可穿戴电子设备的部分横截面视图；
35.图8b描绘了处于第二操作模式的图8a的示例性可穿戴电子设备的部分横截面视图；
36.图9描绘了靠近充电器的示例性可穿戴电子设备的部分横截面视图；
37.图10a描绘了处于第一操作模式的具有分段线圈的示例性可穿戴电子设备的部分横截面视图；
38.图10b描绘了处于第二操作模式的图10a的可穿戴电子设备的部分横截面视图；
39.图11a描绘了具有线圈的示例性电子设备；
40.图11b描绘了另一个示例性电子设备；以及
41.图12示出了电子设备的示例性部件。
具体实施方式
42.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。
43.本文的实施方案整体涉及能够无线再充电的电子设备。例如，可以通过将智能手表放置在充电垫、充电底座或无需将电缆插入智能手表即可对智能手表充电的其他类型的外部充电设备上或附近来对带有可充电电池的智能手表进行再充电。在此类系统中，可以通过设备中的线圈电感耦接到外部充电设备中的输出或“传输”线圈来实现设备(例如，智能手表)的充电。例如，外部充电设备的输出线圈可产生磁场，该磁场继而在电子设备的“接收”线圈中感应电流，并且可将感应的电流供应至设备的电池以对设备的电池再充电。如所描述的，无线充电在常规电力连接不可行或以其他方式占用过多空间的小型设备中可能特别有益，并且/或者允许通过省略电力电缆连接器来使设备更小、更薄、更轻。如本文所用，术语“无线充电”可用于指由外部设备(例如，充电器)和正在被充电的电子设备之间的无线耦接(例如，电感耦接)促进的电池充电操作。例如，外部设备或充电器的输出线圈可与正在被充电的电子设备的线圈电感地耦接，以便为电子设备供应电力。
44.如本文所述，用于电感地耦接到输出线圈的电子设备(例如，智能手表)的线圈也可用于产生触觉输出，该触觉输出能够由设备的用户检测或感知为触感。具体地讲，用于向电池(或向设备的电池充电系统或电路)供应电流的相同线圈可形成触觉致动器的一部分。例如，除了充当用于无线充电的接收线圈之外，线圈还可作为触觉致动系统的线圈进行操作以产生触觉输出。将相同线圈用于无线电池充电和触觉输出操作两者可有助于减小设备的尺寸和重量，因为公共部件可用于多种用途。如本文所用，术语“触觉输出”可用于描述由设备产生的振动或脉冲，该振动或脉冲沿着设备的一个或多个外表面产生能够感知的触感。可产生触觉输出，以便响应于用户输入、警报、通知或其他触发事件而向用户提供触感或触觉反馈。
45.虽然前述示例描述了智能手表，但相同或类似的原理也可适用于其他设备。例如，移动电话或平板电脑可包括线圈以促进无线充电和触觉输出。可采用本文所述的概念和技术的其他类型的设备包括但不限于笔记本电脑、便携式媒体播放器、计算机外围设备(例如，键盘、鼠标、触控板)、耳机、耳塞(例如，入耳式耳机或监视器)和触笔。
46.在常规无线充电系统中使用的线圈可能不适用于触觉致动系统。例如，当靠近常规充电线圈定位时，可用作触觉输出系统的一部分的磁体、铁磁材料或铁氧体的定位可能不利于充电系统的操作。例如，它们可能干扰无线充电系统的输出线圈和接收线圈之间的电感耦接，从而降低充电操作的效率和/或有效性。因此，如本文所述，电池充电系统、触觉输出系统和这两个系统共有的线圈可被配置为提供令人满意的电池充电以及触觉输出功能。
47.图1a描绘了具有示例性电子设备100和被配置为对电子设备100进行无线充电的外部充电设备130的示例性系统。如本文所述，电子设备100可包括由电子设备100的触觉输出系统和无线充电系统使用的线圈。例如，线圈可用于电感地耦接到外部充电设备130的输出线圈，使得设备100(并且更具体地讲，电子设备100的线圈)从充电设备130无线接收电力，并且电子设备100的线圈继而可向电子设备100的电池供应电力(例如，电流)。线圈也可用于通过例如产生电磁场来产生触觉输出，该电磁场使触觉致动系统的可移动质量块移动(例如，振动)。
48.电子设备100可表示将公共线圈用于无线充电功能和触觉输出功能两者的各种不
同类型的电子设备。例如，电子设备100可表示手表(例如，智能手表)、移动电话(例如，智能电话)、平板电脑、触笔、笔记本电脑、头戴式显示器、耳机、耳塞、用于耳塞或耳机的充电盒、数字媒体播放器(例如，mp3播放器)等。类似地，外部充电设备130可表示可对电子设备进行无线充电的各种不同类型的充电设备，如本文所述。例如，外部充电设备130可表示充电垫、设备底座或支架、具有内置无线充电功能的电子设备(例如，平板计算系统、笔记本或膝上型电脑、移动电话、闹钟)等。
49.在一些情况下，电子设备100可被配置为与对电子设备100具有互补功能的对应外部充电设备130一起使用。例如，在电子设备100为触笔的情况下，外部充电设备130可为平板电脑，其接收或检测来自触笔的输入并且可对触笔进行无线充电。设备/充电器对的其他示例包括智能手表和充电底座、一组耳塞和充电盒、移动电话和笔记本电脑等。
50.图1b描绘了电子设备100和外部充电设备130的示例性示意图，其示出了电子设备100的线圈可如何在不同操作模式下使用。例如，电子设备100可包括电子设备100内的线圈150。线圈150可耦接到电池充电系统148或以其他方式与该电池充电系统集成，并且耦接到触觉输出系统152。电池充电系统148、触觉输出系统152和线圈150可被视为集成电池充电和触觉输出系统151的一部分。集成电池充电和触觉输出系统151可包括部件、设备、软件、固件、处理器等，以有利于电子设备的无线充电功能和触觉输出功能，如本文所述。值得注意的是，线圈150可由电池充电系统148(其可被描述为集成电池充电和触觉输出系统151的电池充电子系统)和触觉输出系统152(其可被描述为集成电池充电和触觉输出系统151的触觉输出子系统)共享。电池充电子系统和触觉输出子系统可各自具有专用部件，诸如处理器、存储器、电路等。在一些情况下，电池充电子系统和触觉输出子系统可共享此类部件(例如，设备可包括由多个系统和/或子系统诸如电池充电子系统和触觉输出子系统共享的处理器、存储器、电路等)。
51.线圈150可为电池充电系统148和触觉输出系统152提供不同的功能。例如，在电池充电模式下，线圈150可被配置为电感地耦接到外部充电设备130的输出线圈154以便从输出线圈154接收电力。在此类情况下，线圈150可结合电池充电系统148操作以提供用于对设备的电池进行充电并且/或者为设备供电的电力(例如，电流)。如本文所用，无线接收电力是指从外部源经由无线装置由部件(例如，电子设备、线圈、系统或其他部件)或在该部件内感应电流的状况。例如，由于(例如，外部无线充电器的)输出线圈与电子设备的线圈之间的电感耦接，电力可由电子设备的线圈无线接收。
52.在触觉输出模式下，线圈150可结合触觉输出系统152操作以导致、触发、引发或以其他方式产生触觉输出。例如，线圈150可以以使触觉致动器部件(例如，经由磁吸引、磁阻力、洛伦兹力等)产生触觉输出的方式(例如，从设备100的电池)被通电。值得注意的是，电池充电模式和触觉致动模式无需相互排斥；相反，在一些情况下，模式可同时操作或以其他方式重叠(在时间上)。
53.虽然图1a至图1b表示各种不同类型的电子设备和充电设备，但图1c至图1d描绘了其中电子设备140为手表并且外部充电设备142(本文中也简称为充电器142)为专用充电设备的示例。然而，如上所述，这仅仅是电子设备的一个示例性实施方案，并且本文所论述的概念可同样地或以类似的方式应用于其他电子设备，包括移动电话(例如，智能电话)、平板电脑、触笔、笔记本电脑、头戴式显示器、耳机、耳塞、数字媒体播放器(例如，mp3播放器)等。
电子设备140可为电子设备100的实施方案，并且外部充电设备142可为外部充电设备130的实施方案。
54.电子设备140包括外壳102和耦接到外壳102的带104。外壳102可至少部分地限定其中可定位设备140的部件的内部体积。外壳102也可限定电子设备的一个或多个外表面，诸如一个或多个侧表面、后表面、前表面等的全部或一部分。外壳102可以由任何合适的材料形成，诸如金属(例如，铝、钢、钛等)、陶瓷、聚合物、玻璃等。带104可被配置为将电子设备140附接到用户，诸如附接到用户的手臂或腕部。电子设备140可包括外壳102内的电池充电部件，其可与充电器142(或其他外部充电设备)交互以接收电力，对设备140的电池充电，并且/或者供应电力以操作设备140，而不管电池的充电状态(例如，绕过设备140的电池)。
55.外部充电设备142或充电器142为外部电源的示例，该外部电源可被配置为(例如，经由电感耦接)无线地耦接到电子设备140以向电子设备140提供电力。电子设备140可限定第一充电表面114(例如，沿着设备的与设备的前侧或前面相对的后侧)，并且充电器142可限定第二充电表面132。当将电子设备140放置在充电器142上以使得第一充电表面114和第二充电表面132彼此接近(例如，接触)时，充电器142的线圈可以通过设备140的后壁与电子设备140的线圈电感地耦接。这可有利于设备140的充电而不必将充电电缆插入设备140的充电端口中。这种类型的充电操作在本文中可被称为设备140的无线充电。
56.图1d示出了设备140的后侧。外壳102包括电介质构件136，其限定设备140的后表面的至少一部分。线圈可定位在外壳102内并靠近电介质构件，使得线圈可电感地耦接到充电器142的输出线圈，以允许对设备140进行无线充电。电介质构件136可限定充电表面114的至少一部分，并且可由任何合适的材料形成或包括任何合适的材料，诸如蓝宝石、聚合物、陶瓷、玻璃、或者允许或促进无线充电的任何其他合适的材料。
57.由电子设备140接收的电力可用于对设备140的电池进行充电，并且以其他方式向设备140提供电力。充电器142和电子设备140还可包括对准系统，以帮助用户在将设备140放置在充电器上时适当地对准第一充电表面114和第二充电表面132。合适的对准系统可包括磁体、互补突起/凹陷部(或其他互补物理特征部)、视觉对准指示器等。虽然充电器142被示为矩形盘式充电器，但这仅仅是外部充电设备的一个示例性实施方案，并且本文所讨论的概念可同样地或以类似的方式应用于其他外部充电设备，包括充电垫、底座、具有内置无线充电功能的电子设备(例如，闹钟、另一种电子设备诸如移动电话、笔记本或膝上型计算系统、或平板计算系统)、不同形状的充电器等。
58.电子设备140还包括耦接到外壳102的透明覆盖件108。覆盖件108可限定电子设备140的前面。例如，在一些情况下，覆盖件108基本上限定电子设备的整个前面和/或前表面。覆盖件108还可限定设备140的输入表面。例如，如本文所述，设备140可包括检测施加到覆盖件108的输入的触摸传感器和/或力传感器。覆盖件108可由玻璃、蓝宝石、聚合物、电介质或任何其他合适的材料形成或包括这些材料。
59.覆盖件108可覆盖(例如，上覆)至少部分地定位在外壳102的内部体积内的显示器109的至少一部分。显示器109可限定显示图形输出的输出区域。图形输出可包括图形用户界面、用户界面元素(例如，按钮、滑块等)、文本、列表、照片、视频等。显示器109可包括液晶显示器(lcd)、有机发光二极管显示器(oled)或任何其他合适的部件或显示技术。
60.显示器109可包括触摸传感器和/或力传感器或者与之相关联，该触摸传感器和/
或力传感器沿着显示器的输出区域延伸并且可使用任何合适的感测元件和/或感测系统和/或技术。使用触摸传感器，设备140可检测施加到覆盖件108的触摸输入，包括检测触摸输入的位置、触摸输入的运动(例如，施加到覆盖件108的手势的速度、方向或其他参数)等。使用力传感器，设备140可检测与施加到覆盖件108的触摸事件相关联的力的量或量值。触摸传感器和/或力传感器可检测各种类型的用户输入以控制或修改设备的操作，包括轻击、轻扫、多指输入、单指或多指触摸手势、按压等。此外，如本文所述，触摸传感器和/或力传感器可检测物体(例如，用户的手指)在与电子设备140的冠部112进行交互时的运动。
61.设备140还可被配置为产生能够由设备140的佩戴者或用户检测到的触觉(例如，触感)输出。设备140可以以各种方式产生触觉输出。例如，设备可包括移动(例如，平移和/或旋转地振荡或振动，或以其他方式移动以产生触感输出)的可移动质量块，当用户正在佩戴或以其他方式接触(例如，触摸)设备140时，该可移动质量块能够被用户检测到。在其他情况下，设备可使用其他技术产生触感输出，诸如通过向外壳102的一部分施加力，该部分能够相对于外壳的另一部分移动。例如，当设备140正在被佩戴时，外壳102的与用户接触的一部分可移动(例如，振荡、平移、枢转、旋转等)。外壳102的可移动部分的运动可被感知为触感输出。
62.如本文所述，触觉输出功能和电池充电功能可部分地由共享部件提供。例如，电子设备140内的线圈可用于在无线充电操作期间接收电力，并且在触觉输出操作期间产生触觉输出。线圈可用于各种不同类型的触觉输出系统中。例如，线圈可用于洛伦兹力致动器、音圈致动器、螺线管、磁阻力致动器或使用任何合适的技术来产生触觉输出的力和/或运动的任何其他合适类型的致动器中。
63.触觉输出可在不同时间并且响应于和/或结合与设备140相关联的各种事件来使用。例如，诸如响应于设备140接收消息(例如，电子邮件、文本消息等)，定时器或闹钟的到期，健康状况的检测，触发警报或通知事件的应用程序等，可以产生触觉输出作为警报或通知。触觉输出也可或替代地响应于设备140接收或检测到某些类型的输入，诸如施加到覆盖件108的触摸输入，施加到覆盖件108的力输入(例如，具有满足力阈值的力分量的触摸输入)，在诸如按钮、冠部、表盘、开关等的输入机构上检测到的输入而产生。
64.电子设备140还包括冠部112(在本文中也称为冠部组件)，该冠部具有沿着外壳102的侧壁101定位的旋钮、外部部分、或者部件或特征部。冠部112的至少一部分(例如，旋钮)可从外壳102突出，并且可限定大致圆形的形状或圆形的外表面。冠部112的外表面(或其部分)可为有纹理的、滚花的、开槽的或者可以其他方式具有可改善冠部112的触感和/或有利于旋转感测的特征部。
65.冠部112可方便多种可能的用户交互。例如，冠部112可由用户旋转(例如，冠部可接收旋转输入)。到冠部112的旋转输入可缩放、滚动、旋转，或以其他方式操控显示器109上显示的用户界面或其他对象(以及其他可能的功能)。冠部112也可由用户(例如，沿轴向)平移或按压。平移或轴向输入可选择被加亮的对象或图标，使得用户界面返回到先前菜单或显示，或者激活或去激活功能(以及其他可能的功能)。在一些情况下，代替能够由用户旋转和平移的冠部，冠部可被配置为不相对于外壳102旋转或平移，但仍可被配置为检测与旋转和平移输入类似的用户交互。例如，设备140可使用触摸传感器、力传感器、光学传感器等来感测施加到冠部112的触摸输入或手势。此类输入可包括手指沿着冠部112的表面滑动，以
及手指触摸(或按压)冠部112的端面。在此类情况下，滑动手势可导致类似于旋转输入的操作，并且端面上的触摸(或按压)可导致类似于平移输入的操作。如本文所用，旋转输入可包括冠部的旋转移动(例如，在冠部自由旋转的情况下)，以及当用户以类似于旋转的方式沿着冠部的表面滑动手指或物体时产生的滑动输入(例如，在冠部被固定和/或无法自由旋转的情况下)。在一些情况下，如上所述，触觉输出可响应于检测到施加到冠部112的某些类型的输入而产生。例如，触觉输出可响应于检测到特定的旋转输入(例如，部分旋转，诸如10
°
旋转、20
°
旋转、30
°
旋转或任何其他合适的旋转)、平移输入等而产生。就被配置为不相对于外壳旋转或平移的冠部而言，触觉输出可响应于检测到施加到冠部的表面的滑动输入，在冠部的轴向端上的触摸输入，或满足条件(例如，超过对应于致动阈值的预先确定的力)的力(施加到冠部的轴向端)而产生。
66.电子设备140还可包括其他输入、开关、按钮等。例如，电子设备140包括按钮110。按钮110可为可移动按钮(如图所示)或外壳102的触敏区域。按钮110可控制电子设备140的各个方面。例如，按钮110可用于选择显示在显示器109上的图标、项目或其他对象，以激活或去激活功能(例如，使警报或警告静音)等。如上所述，触觉输出可响应于检测到施加到按钮110(或实际上与设备140相关联的任何其他输入设备或系统)的输入而产生。
67.如上所述，电子设备中的线圈可用于在设备的不同模式下或在设备的不同操作期间执行不同的功能。例如，设备中的线圈可用于在电池充电操作期间接收电力，并且在触觉输出操作期间与触觉输出系统的部件交互。
68.图2a至图2c描绘了电子设备(在这种情况下为智能手表)的示例性示意图，其示出了可如何在不同操作模式下使用线圈。图2a示出了在无线电池充电操作期间(例如，在设备200处于充电模式时)的设备200。设备200(其可为设备140的实施方案或类似于该设备，图1c)被定位成接近充电器202(其可为充电器142的实施方案，图1c)。例如，设备200可被放置成与充电器202接触，使得设备200的线圈204与充电器202的输出线圈206充分对准，以允许电力从输出线圈206传输到线圈204。充电器202可经由电力电缆耦接到电源(例如，插座、电池等)。如图2a中所示，线圈204、206被电感地耦接(由虚线210表示)，示出电力从输出线圈206传输到线圈204。
69.设备200还包括触觉部件208。触觉部件208可为触觉输出系统的任何合适的部件或部分，线圈可与该部件或部分以电方式、磁性方式或以其他方式交互以产生触觉输出。例如，触觉部件208可为可移动质量块、磁体、铁磁元件或任何其他合适的部件或材料。如本文所述，在一些情况下，当设备200处于充电模式和/或在电池充电操作期间，可移动质量块可被固定、存放或以其他方式被配置为保持静止。
70.图2b示出了触觉输出操作期间的设备200。如图所示，设备200被佩戴在用户的手臂213上，但是不必如此，因为可以在任何时间(在一些具体实施中，包括在电池充电操作期间)和/或在用户未佩戴设备200时执行触觉输出操作。为了产生触觉输出，线圈204可与触觉部件208进行交互，如虚线212所示。例如，触觉部件208可为可移动磁体，并且线圈204可被供应驱动信号以产生磁场，该磁场吸引和/或排斥可移动磁体以产生振荡、振动、脉冲等，这产生触感输出。(在一些情况下，可移动磁体也可用作对准系统的一部分，以帮助将设备200相对于另一个设备诸如充电器对准。)在触觉部件208为可移动磁体的情况下，可移动磁体可在电池充电操作期间被呈现为静止的，但在触觉模式或触觉操作期间可以是能够移动
的。作为另一个示例，触觉部件208可为静止磁体，并且当线圈204被供应驱动信号(例如，ac电流或其他电信号并且/或者波形穿过线圈204和/或由线圈204接收)时，线圈204可由于与静止磁体的磁性相互作用(或由于作用于线圈204上的洛伦兹力)而移动。用于产生触觉输出的其他技术相对于图4a至图7b来描述。
71.图2b示出了其中设备200内的质量块移动以产生触觉输出的示例。质量块可以是与线圈分离的可移动质量块，或者它可以是线圈本身或附接到线圈。移动质量块可最终导致整个设备外壳移动。用户可将该运动检测为振动、脉冲、振荡或其他触感输出。在其他情况下，触觉输出可以以其他方式产生。例如，图2c示出了在触觉输出操作期间的设备200，其中触觉输出是通过相对于外壳的另一个主要部分移动设备外壳的一部分来产生的，其中移动部分与用户的皮肤接触。例如，在图2c所示的实施方案中，设备200包括线圈204和被配置为相对于外壳的其余部分(例如，外壳的第一部分215)移动的接触构件214(例如，外壳的第二部分)。接触构件214(其可以限定设备的外壳的外表面)可以经由一个或多个顺应性构件218耦接到外壳的另一部分(例如，第一部分215)，该顺应性构件允许接触构件214相对于外壳的另一部分移动，同时将接触构件214保持到外壳并防止液体或其他污染物进入。一个或多个顺应性构件218可由橡胶、弹性体、聚合物或其他顺应性材料形成或包括该橡胶、弹性体、聚合物或其他顺应性材料。
72.为了产生触觉输出，线圈204可与接触构件214或耦接到接触构件214或与其相关联的部件交互，如虚线216所示，以使得接触构件214移动。如图所示，接触构件214可定位在设备上，使得当设备被佩戴或操纵时其与用户的皮肤接触。因此，用户可将接触构件214的运动感知为触觉或触感输出。线圈204可使用任何合适的技术使得接触构件214移动，该技术包括磁吸引、磁阻力、洛伦兹力等。
73.如上所述，具有线圈的设备可出于多种目的和/或功能而使用线圈，诸如对设备进行充电和产生触觉输出。图3a至图9描绘了用于将单个线圈或线圈组件用于触觉输出功能和电池充电功能两者的各种示例性具体实施。
74.图3a描绘了具有至少部分地定位在外壳304内的线圈302的示例性设备300。设备300可为相对于图1c所述的设备140的实施方案或类似于该设备。因此，上述设备140的细节(包括部件、结构、用途、功能等)可应用于设备300，并且为了简洁起见，此处不再重复。
75.图3b是沿着图3a中的线a
‑
a观察的设备300的部分横截面视图。为清楚起见，设备300的内部部件从图3b中省略，但可包括诸如电池、电路板、处理器、显示器、传感器、扬声器等的部件。此外，为清楚起见，触觉输出系统的一些部件(诸如电枢、安装结构、弹簧或其他顺应性构件等)从图3b中省略。
76.线圈302可包括多个线匝或其他导体，并且可靠近外壳304的后壁定位。外壳304的后壁可限定设备300的充电表面，如上所述。如图所示，线圈302为圆形部件，其具有垂直于设备300的前表面(例如，限定设备的前覆盖件的平面)的中心轴线(例如，围绕其缠绕线圈的轴线)。然而，在其他实施方案中，线圈可具有不同的位置或配置。例如，线圈可具有与设备300的前表面平行或以其他方式不垂直于其的中心轴线。此外，线圈的直径可小于图3a至图3b所示的线圈302。在一些情况下，线圈的形状以及线圈在外壳304内的位置和/或取向可至少部分地取决于线圈如何与设备的触觉输出系统和/或电池充电系统的其他部件集成或交互。
77.设备300还可包括部件303，线圈302可与该部件交互以提供触觉和/或充电功能。部件303可为或可包括磁体、铁磁材料、可移动质量块、能够选择性地约束的质量块、电枢等。此类部件及其功能和配置的示例在本文中更详细地描述。
78.图4a示出了示例性设备400的部分横截面视图。设备包括外壳401和至少部分地在外壳401内的线圈402。设备400可为本文所述的其他设备(例如，设备140)的实施方案或类似于本文所述的其他设备，并且因此本文所述设备的此类细节(包括部件、结构、用途、功能等)可应用于设备400，并且为简洁起见，此处将不再重复。类似地，线圈402可为本文所述的其他线圈(例如，线圈302)的实施方案或类似于本文所述的其他线圈，并且为了简洁起见，此处将不再重复这些线圈的细节。例如，线圈402可被配置为提供电力以对设备的电池进行充电(并且以其他方式为设备供电)。
79.设备400包括可移动质量块404。可移动质量块404可由于与线圈的相互作用而产生触觉输出。例如，可移动质量块404可经由顺应性耦接件406可移动地耦接到外壳401。顺应性耦接件406可为弹簧(例如，卷簧、片簧等)，弹性体构件、顺应性材料、连杆、或允许可移动质量块404相对于外壳401移动的任何其他合适的材料和/或机构。在一些情况下，顺应性耦接件406还向可移动质量块404提供返回和/或定心力。
80.可移动质量块404可为环形部件或结构，并且可具有类似于图3a至图3b中的线圈302的形状的形状。在一些情况下，可移动质量块404围绕线圈402的外周边(例如，围绕线圈402)延伸，如图4a所示。
81.可移动质量块404可为或可包括与线圈402电磁地交互以使地可移动质量块404移动的材料或部件。例如，可移动质量块404可为或可包括永磁体。永磁体可产生磁场，并且线圈402可定位在磁场的至少一部分中。在该示例中，可移动质量块404的运动可通过使电流经过线圈402来产生。具体地讲，当线圈402在来自永磁体的磁场的存在下使电流经过线圈402时，可在线圈402的绕组上产生洛伦兹力。洛伦兹力在磁场中的存在可与磁场相对或以其他方式与磁场交互，以在永磁体上产生力。这可导致可移动质量块404，并且更具体地讲是可移动质量块404或作为可移动质量块404的一部分的永磁体移动(如箭头408所示)。可移动质量块404的运动可为任何合适的运动，诸如振荡、脉冲、波形、音频信号(例如，对应于音频信号诸如歌曲或一系列音符的触觉运动)等。在一些情况下，可移动质量块404的特定运动由经过线圈402的电流的特性确定。例如，正弦交流电可产生可移动质量块404的正弦振荡运动。
82.图4b示出了示例性设备410的部分横截面视图。设备410包括外壳411和至少部分地在外壳411内的线圈412。设备410可为本文所述的其他设备(例如，设备140)的实施方案或类似于本文所述的其他设备，并且因此本文所述设备的此类细节(包括部件、结构、用途、功能等)可应用于设备410，并且为简洁起见，此处将不再重复。类似地，线圈412可为本文所述的其他线圈(例如，线圈302)的实施方案或类似于本文所述的其他线圈，并且为了简洁起见，此处将不再重复这些线圈的细节。例如，线圈412可被配置为提供电力以对设备的电池进行充电(并且以其他方式为设备供电)。
83.设备410包括永磁体414。永磁体414可与相对于图4a所述的永磁体相同或类似，但其可相对于外壳411基本上固定，而不是能够相对于外壳411移动。相反，线圈412可能够相对于外壳411移动。例如，线圈412可经由顺应性耦接件416可移动地耦接到外壳411，该顺应
性耦接件可为或可包括弹簧(例如，卷簧、片簧等)、弹性体构件、顺应性材料、连杆、或允许线圈412相对于外壳411移动的任何其他合适的材料和/或机构。在一些情况下，顺应性耦接件416还向线圈412提供返回和/或定心力。
84.可移动线圈412可由于与永磁体414的磁场的相互作用而产生触觉输出。例如，当设备请求触觉输出时，电流可经过线圈412。因为线圈412在由永磁体414产生的磁场中，所以使电流经过线圈412可在线圈412的绕组上产生洛伦兹力。这些力可导致线圈412移动，如箭头418所示。线圈412的运动可为任何合适的运动，诸如振荡、脉冲、波形(例如，对应于音频信号诸如歌曲或一系列音符)等。在一些情况下，线圈412的特定运动由经过线圈412的电流的特性确定。例如，正弦交流电可产生线圈412的正弦振荡运动。在一些情况下，线圈412本身可能不具有足够的质量以产生能够检测到的或足够强的触感输出。因此，在一些情况下，附加质量块耦接到线圈412以增加可移动部件的惯性。可移动部件(例如，线圈和增加的质量块，诸如金属、陶瓷、玻璃、塑料或其他增加的材料)的增加惯性可以增加佩戴者所感知到的触觉输出的强度。
85.图5a示出了示例性设备500的部分横截面视图。设备500包括外壳501和至少部分地在外壳501内的线圈502。设备500可为本文所述的其他设备(例如，设备140)的实施方案或类似于本文所述的其他设备，并且因此本文所述设备的此类细节(包括部件、结构、用途、功能等)可应用于设备500，并且为简洁起见，此处将不再重复。类似地，线圈502可为本文所述的其他线圈(例如，线圈302)的实施方案或类似于本文所述的其他线圈，并且为了简洁起见，此处将不再重复这些线圈的细节。例如，线圈502可被配置为提供电力以对设备的电池进行充电(并且以其他方式为设备供电)。
86.设备500包括致动器部件504。致动器部件504可至少部分地定位在由线圈502限定的中心区域(例如，围绕其缠绕线圈的中心区域，或由线圈502限定的“环”的内部)内。在一些情况下，致动器部件504为圆形的，并且圆形致动器部件504的中心可与线圈502的中心轴线对准。在一些情况下，可在致动器部件504的外周边与线圈502的内侧之间限定基本上连续的或均匀的间隙。
87.致动器部件504可为或可包括永磁体，或者其可包括铁磁元件(例如，由铁磁材料形成或包括铁磁材料)，该铁磁元件不会在没有另一种磁场(例如，未磁化的钢、铁氧体、铁或其他合适的材料)影响的情况下产生磁场。用于致动器部件504的材料的类型可取决于各种因素，诸如触觉输出系统用于产生触觉输出的特定电磁相互作用。
88.设备500中的线圈502能够相对于外壳501移动。例如，线圈502可经由顺应性耦接件506可移动地耦接到外壳501，该顺应性耦接件可为或可包括弹簧(例如，卷簧、片簧等)、弹性体构件、顺应性材料、连杆、或允许线圈502相对于外壳501移动的任何其他合适的材料和/或机构。在一些情况下，顺应性耦接件506还向线圈502提供返回和/或定心力。
89.可移动线圈502可由于与致动器部件504的磁性和/或电磁相互作用而产生触觉输出。例如，当设备请求触觉输出时，电流可经过线圈502，从而使得线圈502产生磁场。在致动器部件504为或包括永磁体的情况下，线圈502的磁场(和/或磁极)与永磁体之间的相互作用可在线圈502和致动器部件504之间产生磁吸引和/或排斥。在致动器部件504为或包括未磁化的铁磁材料的情况下，由线圈502产生的磁场与未磁化的铁磁材料之间的相互作用可使得线圈502和致动器部件504彼此吸引和/或排斥。此类吸引力和排斥力可以是磁吸引和/
或排斥(例如，磁体或磁场的北极被吸引到另一个磁体或磁场的南极)的结果，磁阻力(例如，其中包括致动器部件504和线圈502的电磁系统被推向磁性对准状况的现象)的结果，或任何其他电磁原理或特性的结果。
90.线圈502(当被供应驱动信号时)和致动器部件504之间的吸引和/或排斥使得线圈502相对于外壳501移动(如箭头508所指示)，从而产生触觉输出。电流可反复地或周期性地经过线圈以产生延长的振荡或振动。在一些情况下，单个电流脉冲可导致线圈502在一个方向上移动，并且线圈502可由于顺应性耦接件506的弹簧效应(例如，响铃效应)而多次振荡，这可产生振动或振荡而不需要向线圈502施加振荡或重复电流。
91.图5b示出了示例性设备510的部分横截面视图。设备510包括外壳511和至少部分地在外壳511内的线圈512。设备510可为本文所述的其他设备(例如，设备140)的实施方案或类似于本文所述的其他设备，并且因此本文所述设备的此类细节(包括部件、结构、用途、功能等)可应用于设备510，并且为简洁起见，此处将不再重复。类似地，线圈512可为本文所述的其他线圈(例如，线圈302)的实施方案或类似于本文所述的其他线圈，并且为了简洁起见，此处将不再重复这些线圈的细节。例如，线圈512可被配置为提供电力以对设备的电池进行充电(并且以其他方式为设备供电)。
92.设备510包括致动器部件514。致动器部件514和线圈512可以与图5a中的对应致动器部件504和线圈502相同或类似，不同之处在于，代替线圈502能够相对于外壳移动，致动器部件514能够相对于外壳511移动。例如，致动器部件514可经由顺应性耦接件516可移动地耦接到外壳511，该顺应性耦接件可为或可包括弹簧(例如，卷簧、片簧等)、弹性体构件、顺应性材料、连杆、或允许致动器部件514相对于外壳511移动的任何其他合适的材料和/或机构。在一些情况下，顺应性耦接件516还向致动器部件514提供返回和/或定心力。
93.用于在设备500中产生触觉输出的电磁原理和/或特性也可在设备510中起作用。例如，当电流经过线圈512时，线圈512和致动器部件514之间的电磁相互作用可产生力，该力使得可移动致动器部件514相对于外壳501移动(如箭头518所指示)，从而产生触觉输出。
94.图6示出了示例性设备600的部分横截面视图。设备600包括外壳601和至少部分地在外壳601内的线圈602。设备600可为本文所述的其他设备(例如，设备140)的实施方案或类似于本文所述的其他设备，并且因此本文所述设备的此类细节(包括部件、结构、用途、功能等)可应用于设备600，并且为简洁起见，此处将不再重复。类似地，线圈602可为本文所述的其他线圈(例如，线圈302)的实施方案或类似于本文所述的其他线圈，并且为了简洁起见，此处将不再重复这些线圈的细节。例如，线圈602可被配置为提供电力以对设备的电池进行充电(并且以其他方式为设备供电)。
95.外壳601可包括接触构件603(其可以是第二外壳构件)，该接触构件限定外壳601的外表面并且能够相对于外壳601的第一外壳构件607移动。接触构件603可经由顺应性耦接件605耦接到第一外壳构件607。顺应性耦接件605可为将接触构件603保持到外壳601的第一外壳构件607，同时允许接触构件603移动以产生触觉输出的任何合适的材料、部件或组件。
96.接触构件603可被定位成使得当使用设备600时，该接触构件可能与用户接触。例如，图6将设备600示为手表，并且接触构件603限定当手表被佩戴在用户的腕部上时将与用户的皮肤接触的手表的后侧。接触构件603可通过设备600的触觉输出系统移动，并且接触
构件603抵靠用户的皮肤的移动可产生可由用户感知的触觉输出。
97.接触构件603可由于线圈602和致动器部件604之间的相互作用而移动。例如，电流可经过线圈602，从而导致与致动器部件604的电磁相互作用。例如，在致动器部件604为永磁体的情况下，通过线圈602的电流可导致洛伦兹力作用于线圈602上，这继而可导致接触构件603相对于外壳601的第一外壳构件607移动。在其他情况下，致动器部件604可以是未磁化的铁磁材料，并且移动接触构件603的力可以是致动器部件604和线圈602之间的其他电磁相互作用的结果。实际上，接触构件603的运动可由于任何合适类型的电磁相互作用或电磁原理(例如，磁阻力、磁吸引/排斥等)而产生。
98.接触构件603可在任何合适的方向上移动以产生触觉输出。例如，接触构件603可基本上平行于由接触构件603的外表面限定的平面移动，如箭头608所指示。在另一个示例中，接触构件603可基本上垂直于由接触构件603限定的平面移动，如箭头609所指示。也可以使用其他方向或运动。例如，接触构件603可围绕枢转轴线旋转。在一些情况下，枢转轴线可基本上平行于由接触构件603的外表面限定的平面延伸，使得接触构件603的左侧向下移动并且接触构件603的右侧向上移动(其中方向相对于图6所示的特定取向)。在其他情况下，枢转轴线可垂直于由接触构件603的外表面限定的平面延伸，使得接触构件603的运动可为相对于接触构件603的外表面基本上在平面内发生的扭转运动。应当理解，这些类型的运动可应用于具有其他形状和/或配置的接触构件603，诸如不具有平面外表面(例如，具有弯曲凸形表面等)的接触构件603。
99.图3a至图6示出了其中线圈具有基本上垂直于设备的面延伸的中心轴线的示例性设备。然而，也可设想到其他线圈配置。例如，图7a示出了示例性设备700的部分横截面视图。设备700包括外壳701和至少部分地在外壳701内的线圈702。设备700可为本文所述的其他设备(例如，设备140)的实施方案或类似于本文所述的其他设备，并且因此本文所述设备的此类细节(包括部件、结构、用途、功能等)可应用于设备700，并且为简洁起见，此处将不再重复。如图7a所示，线圈702具有平行于设备700的面延伸的中心轴线。
100.线圈702可被配置为与另一个线圈电感地耦接以对设备700的电池进行充电。与本文所述的其他线圈一样，线圈702也可与设备的其他部件交互以产生触觉输出。例如，如图7a所示，线圈702可围绕第一电枢部件704的一部分缠绕。第一电枢部件704可以相对于外壳701固定(例如，经由非顺应性紧固件粘附、附接等)。第二电枢部件706可以被定位成靠近第一电枢部件704，但是由间隙(例如，气隙)隔开。第二电枢部件706可以能够相对于第一电枢部件704移动(并且因此能够相对于外壳701移动)。当需要触觉输出时，电流可经过线圈702，这继而产生磁阻力，该磁阻力倾向于闭合或减小第一电枢部件704和第二电枢部件706之间的间隙。因为第二电枢部件706是能够移动的，所以这可以导致第二电枢部件706如箭头708所指示那样移动。在一些情况下，第一电枢部件704可以能够相对于外壳701移动，而第二电枢部件706可以相对于外壳701固定，并且在其他情况下，两个电枢部件704、706均能够移动以产生触觉输出。
101.可移动电枢部件(诸如第二电枢部件706)可经由顺应性耦接件耦接到外壳701或耦接到设备700的任何其他合适的部件，该顺应性耦接件诸如为弹簧(例如，卷簧、片簧等)、弹性体构件、顺应性材料、连杆、或允许第二电枢部件706(或任何可移动电枢部件)相对于外壳701移动，并且还向第二电枢部件706提供返回和/或定心力的任何其他合适的材料和/
或机构。类似于本文所述的其他设备，触觉输出可由第二电枢部件706的任何合适的运动产生，诸如振荡(例如，持续的重复运动)、脉冲(例如，在单个方向上的脉冲，带有或不带有随后的响铃)等。
102.在一些情况下，被配置用于无线充电功能(例如，与输出线圈电感地耦接以便无线接收电力)的线圈对于产生触觉输出可能不是最佳的。在此类情况下，可在设备中使用多个线圈以提供足够的充电和触觉输出功能。图7b示出了包括多个线圈的示例性设备710的部分横截面视图。设备710包括外壳711、以及至少部分地在外壳711内的第一线圈712和第二线圈713。设备710可为本文所述的其他设备(例如，设备140)的实施方案或类似于本文所述的其他设备，并且因此本文所述设备的此类细节(包括部件、结构、用途、功能等)可应用于设备710，并且为简洁起见，此处将不再重复。如图7b所示，第一线圈712和第二线圈713均具有平行于设备710的面延伸的中心轴线。
103.第一线圈712和第二线圈713可以以各种方式并且以各种组合使用，以提供充电和触觉输出功能。例如，在一些情况下，线圈中的仅一个用于无线充电功能，而两个线圈均用于产生触觉输出。例如，当设备710正在充电时，第一线圈712可电感地耦接到充电器的输出线圈以接收电力并对设备710的电池进行充电(并且第二线圈713可为非活动，未连接或以其他方式不参与无线充电操作)。为了产生触觉输出，第一线圈712和第二线圈713均可从电池接收驱动信号(例如，电流)，这继而产生倾向于闭合或减小第一电枢部件714和第二电枢部件716之间的间隙的磁阻力(例如，导致第二电枢部件716的运动，如箭头718所指示)。在一些情况下，第一线圈712和第二线圈713均用于无线充电功能(例如，它们均可被配置为电感地耦接到充电器)。
104.第一线圈712和第二线圈713可以相同，或者它们可以具有不同的特性。例如，第一线圈712可以具有比第二线圈713更多或更少的绕组，可以是与第二线圈713不同的材料，等等。除了线圈配置之外，设备710可与设备710相同或类似。
105.对于包括用于(例如，通过振动、振荡、脉冲等)产生触觉输出的可移动质量块的设备，可能不期望一直允许质量块移动。例如，在无线充电操作或模式期间，可移动质量块可由于线圈电感耦接到充电器的输出线圈而暴露于磁场。这些磁场(或其他电磁现象)可导致可移动质量块移动，这产生不期望的振动、振荡、声音等。因此，在一些情况下，设备可包括保持系统，该保持系统在某些操作模式期间，诸如当设备正在被充电时约束可移动质量块的移动。
106.图8a示出了示例性设备800的部分横截面视图，该示例性设备包括用于选择性地约束或固定可移动质量块的保持系统。设备800包括外壳801和至少部分地在外壳801内的线圈802。设备800还包括可移动质量块804以及保持系统806，该可移动质量块被配置为响应于线圈802接收到合适的驱动信号或电流而移动。设备800可为本文所述的其他设备(例如，设备140)的实施方案或类似于本文所述的其他设备，并且因此本文所述设备的此类细节(包括部件、结构、用途、功能等)可应用于设备800，并且为简洁起见，此处将不再重复。
107.图8a示出了处于第一操作模式的设备800，其中可移动质量块804不被保持系统806约束或固定。在可与触觉输出模式或不使用线圈802来对设备的电池充电的模式对应的该模式下，线圈802可能被通电或提供有驱动信号，这继而导致可移动质量块804移动，如箭头808所指示。
108.图8b示出了处于第二操作模式的设备800，其中可移动质量块804被保持系统806固定或约束。在可与充电模式对应的该模式下，保持系统806可约束可移动质量块804，使得其不会响应于充电器的线圈802和/或输出线圈的磁场而移动。保持系统806可使用任何合适的技术固定或约束可移动质量块804。例如，保持系统806可包括选择性地固定和释放可移动质量块804的机械部件和/或机构。此类部件和/或机构可包括闩锁、夹具、杠杆、销、夹钳等。代替或除了其他机械部件或机构，保持系统806可包括永磁体、电磁体、致动器、压电元件等。在一些情况下，线圈802可有助于使可移动质量块804被保持系统806约束或固定。例如，可向线圈802提供驱动信号，该驱动信号使可移动质量块804与保持系统806以机械方式、以磁性方式或以其他方式接合(例如，通过使可移动质量块804抵靠保持系统806移动)。线圈802也可用于诸如通过推动可移动质量块804远离保持系统806来释放可移动质量块804。
109.在一些情况下，可能期望在设备充电时产生触觉输出，诸如使设备移动或产生可听见的输出(例如，蜂鸣声)。在此类情况下，保持系统806可释放可移动质量块804以允许可移动质量块804移动，从而产生触觉输出。在一些情况下，设备800可停止充电操作并向线圈802供应电流或驱动信号，从而使线圈802产生触觉输出。在其他情况下，当线圈802电感地耦接到远程输出线圈并且正在产生电流以对设备800的电池进行充电时，设备800可向线圈802供应驱动信号。
110.虽然设备中的线圈可用于产生磁场或以其他方式与触觉输出部件交互以产生触觉输出，但是其他线圈(诸如设备外部的线圈)也可用于在设备内移动可移动质量块。这可用于各种目的，诸如在设备正在充电时使设备产生触觉输出而不必停止充电操作，或允许外部充电器使设备移动以使设备相对于充电器对准或定位。
111.图8a至图8b示出了其中可移动质量块804被保持系统选择性地约束的一个示例性配置。然而，应当理解，相同或类似的原理可适用于本文所述的实施方案或配置中的任一者。在此类情况下，可定制特定结构、取向和其他配置以适应本文所述的设备中的任一个的特定致动器类型、物理约束、部件形状和/或定位等。
112.图9示出了示例性设备900和对应充电器907的部分横截面视图，示出了外部线圈可如何使设备中的可移动质量块移动。设备900包括外壳901和至少部分地在外壳901内的线圈902。设备900还包括可移动质量块904，该可移动质量块被配置为响应于线圈902接收到合适的驱动信号或电流而移动。设备900可为本文所述的其他设备(例如，设备140)的实施方案或类似于本文所述的其他设备，并且因此本文所述设备的此类细节(包括部件、结构、用途、功能等)可应用于设备900，并且为简洁起见，此处将不再重复。
113.设备900被示为接近充电器907。充电器907包括被配置为产生磁场910的输出线圈905。设备900中的线圈902可被配置为使得当设备900在充电器907上(例如，用于充电)时其在磁场910内。
114.如上所述，可移动质量块904可被配置为当其在磁场内时移动(例如，振荡、脉冲、平移等)。例如，在可移动质量块904为永磁体的情况下，可移动质量块904可由于相对于磁场的磁吸引、排斥或对准而移动。作为另一个示例，在可移动质量块904为铁磁元件(例如，未磁化金属)的情况下，由于磁场而产生的磁阻力可使可移动质量块904移动。可利用这些特性以使得充电器的输出线圈905可使可移动质量块904移动。具体地讲，当设备900接近充
电器907或包括线圈的其他设备时，输出线圈905可产生磁场，该磁场被配置为使可移动质量块904移动(如箭头908所指示)。
115.由远程线圈引起的可移动质量块904的运动可导致设备900相对于外部部件或设备移动。例如，充电器907可使质量块904移动，以便使设备900相对于充电器907对准(例如，以改善线圈902和输出线圈905之间的对准，从而改善充电操作)。作为另一个示例，如果充电器907被配置为具有多个输出线圈的充电垫，则充电垫的输出线圈中的一个或多个输出线圈可使得可移动质量块904帮助将设备900沿着充电垫移动到特定位置。
116.在其中使用充电垫的实施方案中，充电垫可通过感测设备900的一个或多个部件或标记来确定设备900在充电垫上的位置。例如，输出线圈可能能够基于设备中的线圈902如何与充电垫的输出线圈电磁交互来确定设备900的位置和/或取向。其他技术也可由设备和/或充电垫，诸如由使用设备中的霍尔效应传感器的设备来使用以帮助设备确定其相对于充电垫的位置和/或取向。一旦充电垫和/或设备知道设备相对于充电垫的位置或取向，充电垫便可使可移动质量块904移动(例如，通过向一个或多个输出线圈通电或发送驱动信号)，以便沿着充电垫改变设备的位置和/或取向。
117.如上所述，线圈可被配置为使得不同线圈配置可用于不同的功能。例如，如本文所述的线圈可包括多个导电绕组，并且导电绕组的不同分组可用于不同功能和/或不同模式。通过将绕组的不同分组用于不同功能，可能可以针对每个单独功能进一步优化线圈参数(例如，阻抗、电阻、匝数、绕组相对于其他部件的位置等)。
118.图10a至图10b示出了示例性设备1000和对应充电器1003的部分横截面视图。设备1000包括外壳1001以及包括两个导电绕组1002、1004的线圈1005。设备1000还包括触觉部件1016(例如，触觉输出系统的任何合适的部件或部分，线圈1005可与该部件或部分以电方式、磁性方式或以其他方式交互以产生触觉输出)。设备1000可为本文所述的其他设备(例如，设备100)的实施方案或类似于本文所述的其他设备，并且因此本文所述设备的此类细节(包括部件、结构、用途、功能等)可应用于设备1000，并且为简洁起见，此处将不再重复。
119.如图10a所示，线圈1005可包括多个区段，诸如第一区段1002和第二区段1004。第一区段1002和第二区段1004可以是构成整个线圈1005的导电绕组的不同分组。线圈还可包括开关1006，该开关可导电地耦接和/或解耦第一区段1002和第二区段1004；以及多个抽头1008、1010、1012，该多个抽头允许到线圈1005上可用的不同线圈配置和组合的单独电连接。开关1006可以是在设备1000的不同模式或操作期间导电地耦接和/或解耦导电绕组的开关电路，或者可以是该开关电路的一部分。
120.图10a示出了处于第一模式(例如，充电模式和/或在电池充电操作期间)的设备1000。在该操作中，仅第一线圈区段1002可操作以电感地耦接到充电器1003的输出线圈1014。在线圈1005包括开关1006(其可为固态开关设备、机电开关设备等)的情况下，开关1006可打开。由于第一线圈区段1002和输出线圈1014之间的电感耦接，可以在第一线圈区段1002中生成电流，该电流可经由抽头1008、1010提供给电池。
121.图10b示出了处于第二模式(例如，处于非充电模式和/或在触觉输出操作期间)的设备1000。在该操作中，第一导电绕组1002和第二导电绕组1004均可操作。例如，开关1006(如果存在的话)可以闭合以导电地耦接第一导电绕组1002和第二导电绕组1004，并且可经由抽头1008、1012将驱动信号(例如，电流)提供给线圈1005。提供给线圈1005的驱动信号可
以使线圈与触觉部件1016交互(如虚线1018所示)，从而产生触觉输出。如本文所述，在一些情况下，触觉部件1016可为可移动质量块，并且可由于由线圈1005产生的电磁场而移动。在其他情况下，线圈1005可以是能够移动的，而触觉部件1016可以是静止的，并且可由于可移动线圈的运动而产生触觉输出。
122.图10a至图10b示出这样的示例，其中分段线圈的一部分用于在充电操作期间电感地耦接到输出线圈，并且整个线圈用于产生触觉输出。在其他示例中，线圈的导电绕组以不同的组合和/或方案使用。例如，整个线圈可用于无线充电，而仅部分线圈用于触觉输出。
123.图1c至图10b将智能手表描绘为可使用线圈作为触觉输出系统和无线充电系统的一部分的示例性电子设备。然而，如上所述，这仅仅是可将线圈用于这些目的的一种类型的设备。例如，图11a描绘了用于与电子设备1104一起使用的触笔1102，诸如平板、移动电话、笔记本电脑或被配置为接受来自触笔1102的输入的其他设备。例如，触笔1102可以包括尖端1103，该尖端被配置为向电子设备1104提供输入。作为一个示例，尖端1103可被配置为被放置成与电子设备1104的触敏区域(例如，触敏显示器)接触(并且沿着触敏区域移动)，使得电子设备1104可以检测到尖端1103与触敏区域之间的接触的位置，并响应于检测到接触而采取适当的动作。尖端1103还可以耦接到触笔1102的力感测系统和/或与之相关联。力感测系统可被配置为感测或检测触笔1102被按压到表面(例如，平板设备的触摸屏或任何其他合适的界面表面)上的力的量。力信息可以由触笔1102提供给电子设备1104，并且电子设备1104可以基于接收到的信息来采取适当的动作。例如，如果触笔1102用于绘制图形(例如，线、形状等)，则图形的暗度(或另一个特性，诸如厚度)可根据力而改变(例如，较大的力会导致较暗或较厚的图形)。
124.触笔1102还可以包括细长外壳1133，该细长外壳可以是基本上管状结构(或任何其他合适的笔状或铅笔状的形状)，其可以由用户以类似于笔或铅笔的方式来操纵。外壳1133(例如，外壳1133的长度轴线)可从第一端部延伸到第二端部，并且尖端1103可定位在外壳1133的第二端部处。外壳1133可限定内部腔，诸如电池、无线通信系统、线圈1106、触觉部件1110、磁性附接特征部1116、力感测系统等的部件被定位在该内部腔中。
125.触笔1102的无线通信系统可以被配置为与触笔1102与其一起使用的电子设备进行通信。例如，当触笔1102与平板电脑一起使用时，触笔1102的无线通信系统可以发送和/或接收信息，诸如触笔1102的唯一标识符，触笔的取向信息(例如，来自触笔1102中的磁力计、加速度计或其他传感器)，压力和/或力信息(例如，来自与尖端1103相关联的压力和/或力传感器)等。
126.触笔1102可包括线圈1106，该线圈被配置为与电子设备1104的输出线圈1108电感地耦接，以便从输出线圈1108接收电力(如虚线1114所示)。输出线圈1108的电力可由电子设备1104中的电池或经由另一个源供应。当触笔1102处于充电模式时，由线圈1106接收的电力可被供应给触笔1102的电池充电系统。
127.设备1102还包括触觉部件1110。触觉部件1110可为触觉输出系统的任何合适的部件或部分，线圈可与该部件或部分以电方式、磁性方式或以其他方式交互以产生触觉输出。例如，触觉部件1110可为可移动质量块、磁体、铁磁元件或任何其他合适的部件或材料。图7a示出了如何可将线圈1106与触觉部件集成以便产生触觉输出的示例。例如，线圈1106可围绕第一电枢部件(例如，第一电枢部件704)缠绕，并且第二电枢部件(例如，第二电枢部件
706)可以定位成靠近第一电枢部件。线圈1106可被通电以使第一电枢部件和第二电枢部件以产生触觉输出的方式彼此吸引和/或排斥。应当理解，相对于图7a至图7b所述的触觉系统(例如，线圈和电枢)可在触笔1102中实现，并且因此为简洁起见，此处将不再重复这些系统的细节。
128.在触觉输出操作期间，线圈1106可与触觉部件1110进行交互，如虚线1112所示。例如，触觉部件1110可为可移动磁体，并且线圈1106可被供应驱动信号以产生磁场，该磁场吸引和/或排斥可移动磁体以产生振荡、振动、脉冲等，这产生触感输出。触笔1102可出于各种原因并且响应于各种条件或触发事件而产生触觉或触感输出。例如，当用户改变与触笔1102相关联的功能时(例如，当用户从书写模式切换到擦除模式时)，触笔1102可以产生触觉输出。作为另一个示例，当用户试图提供不被支持的输入时(例如，如果用户尝试在显示器或用户界面的不接受绘制输入的区域中进行绘制)，触笔1102可以产生触觉输出。
129.触笔1102可被配置为可移除地附接到电子设备1104。例如，触笔1102可包括磁性附接特征部1116(由磁体和/或磁性材料形成)，并且电子设备1104可以包括互补的磁性附接特征部1118(由磁体和/或磁性材料形成)，其磁性地耦接到磁性附接特征部1116。在一些情况下，触笔1102可响应于检测到其已经由磁性附接特征部附接到电子设备1104而引发充电模式。在充电模式下，触笔1102可沿着触笔1102的细长外壳1133的侧表面从电子设备1104接收电力(例如，无线地)。
130.当触笔1102检测到其已从电子设备1104脱离时，其可停止在充电模式下操作。触笔1102可通过检测线圈1106的电特性的变化(例如，由于线圈1106和输出线圈1108之间的电感耦接的停止而引起的变化)等来检测其已以任何合适的方式(诸如经由触笔1102上的传感器(例如，霍尔效应传感器))从电子设备1104脱离。
131.图11b描绘了可将线圈用于触觉输出系统和无线充电系统的另一种类型的电子设备。具体地讲，图11b描绘了耳塞1120，该耳塞各自包括线圈1122，该线圈被配置为与存储盒1128的输出线圈1130电感地耦接，以便从输出线圈1130接收电力。输出线圈1130的电力可由电子存储盒1128中的电池供应。当耳塞1120处于充电模式时，由线圈1122接收的电力可被供应给耳塞1120的电池充电系统。尽管在存储盒1128中示出了一个输出线圈1130，但在一些情况下，存储盒1128包括多个输出线圈，诸如每个耳塞1120的一个专用输出线圈。
132.耳塞1120还包括触觉部件1124。触觉部件1124可为触觉输出系统的任何合适的部件或部分，线圈1122可与该部件或部分以电方式、磁性方式或以其他方式交互以产生触觉输出。例如，触觉部件1124可为可移动质量块、磁体、铁磁元件或任何其他合适的部件或材料。在触觉输出操作期间，线圈1122可与触觉部件1124进行交互，如虚线1126所示。例如，触觉部件1124可为可移动磁体，并且线圈1122可被供应驱动信号以产生磁场，该磁场吸引和/或排斥可移动磁体以产生振荡、振动、脉冲等，这产生触感输出。耳塞1120可出于各种原因并且响应于各种条件或触发事件而产生触觉或触感输出。例如，耳塞1120可产生触觉输出，以提醒用户呼入消息或语音/视频呼叫，指示耳塞的低电池状态，向用户提供定向信息(例如，指示现实世界的人或物体的方向，或与相对于佩戴者的虚拟位置相关联的虚拟音频源的方向)，补充或增强耳塞的音频输出(例如，在检测到低频音频信号诸如低音音符时产生触觉输出，其中触觉输出的频率可与检测到的低频音频信号的频率匹配)。其他事件也可使耳塞1120产生触觉输出。
133.存储盒1128可限定耳塞保持腔室1132，该耳塞保持腔室被配置为将耳塞接收在其中。腔室1132可基本上适形于耳塞的形状以将耳塞保持在适当的位置。当定位在保持腔室1132中时，耳塞的线圈1122可相对于存储盒1128的输出线圈1130定位，使得线圈1122和1130可彼此电感地耦接以有利于无线电力传输。在一些情况下，耳塞1120可经由磁体、封盖、闩锁或任何其他合适的机构保持在腔室1132中。在一些情况下，耳塞1120可响应于检测到它们已被插入存储盒1128的腔室1132中而引发充电模式。当耳塞1120检测到它们已从存储盒1128脱离时，它们可停止在充电模式下操作。
134.在一些情况下，存储盒1128本身可能够被无线充电，并且可包括有利于无线充电和触觉输出的线圈，类似于本文所述的其他设备。例如，存储盒1128可使用线圈以用于对板载电池无线充电(该板载电池继而用于提供电力以对耳塞1120进行充电)，以及用于产生触觉输出。响应于将耳塞1120插入存储盒1128和/或从存储盒1128移除，响应于存储盒1128的电池达到特定水平(例如，充满电，剩余10％电量等)，响应于存储盒1128开始或结束充电操作(例如，响应于将存储盒1128放置在无线充电器附近或从无线充电器移除)等，可以产生触觉输出。
135.图12描绘了电子设备1200的示例性示意图。以举例的方式，图12的设备1200可对应于图1a至图1b所示的电子设备100，图1c至图1d所示的电子设备140，图2a至图2c所示的电子设备200、201，图11a所示的触笔1102，图11b所示的耳塞1120和/或充电盒1128，或者对应于本文所述的任何其他电子设备。如果多个功能、操作和结构被公开成作为设备1200的一部分、并入到设备1200中或由设备1200执行，应当理解，各种实施方案可省略任何或所有此类描述的功能、操作和结构。因此，设备1200的不同实施方案可具有本文所述的各种能力、装置、物理特征、模式和操作参数中的一些或全部或者不具有它们中的任一者。
136.如图12所示，设备1200包括操作性地连接到计算机存储器1204和/或计算机可读介质1206的处理单元1202。处理单元1202可经由电子总线或电桥而操作性地连接到存储器1204和计算机可读介质1206部件。处理单元1202可包括被配置为响应于计算机可读指令来执行操作的一个或多个计算机处理器或微控制器。处理单元1202可包括设备的中央处理单元(cpu)。除此之外或另选地，处理单元1202可包括位于设备内的其他处理器，包括专用集成芯片(asic)和其他微控制器设备。
137.存储器1204可包括多种类型的非暂态计算机可读存储介质，包括例如读取存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦除可编程存储器(例如，eprom和eeprom)、或闪存存储器。存储器1204被配置为存储计算机可读指令、传感器值和其他持久性软件元素。计算机可读介质1206还可包括各种类型的非暂态计算机可读存储介质，包括例如硬盘驱动器存储设备、固态存储设备、便携式磁性存储设备、或其他类似设备。计算机可读介质1206还可被配置为存储计算机可读指令、传感器值和其他持久性软件元素。
138.在该示例中，处理单元1202可操作为读取被存储在存储器1204和/或计算机可读介质1206上的计算机可读指令。该计算机可读指令可使处理单元1202适于执行上文相对于图1a至图11b描述的操作或功能。具体地讲，处理单元1202、存储器1204和/或计算机可读介质1206可被配置为以各种操作模式来操作线圈，诸如充电模式(其中线圈与输出线圈电感地耦接，从而产生电流来对电池进行充电)和触觉输出模式(其中将驱动信号提供给线圈以产生触觉输出)。该计算机可读指令可作为计算机程序产品、软件应用程序等来提供。
139.如图12所示，设备1200还包括显示器1208。显示器1208可包括液晶显示器(lcd)、有机发光二极管(oled)显示器、发光二极管(led)显示器等。如果显示器1208为lcd，则显示器1208还可包括可受控以提供可变显示器亮度水平的背光部件。如果显示器1208为oled或led型显示器，则可通过修改被提供至显示元件的电信号来控制显示器1208的亮度。显示器1208可与本文所示或所述的任何显示器对应。
140.设备1200还可包括被配置为向设备1200的部件提供电力的电池1209。电池1209可包括连接在一起以提供内部电力供应的一个或多个电力存储单元。电池1209可操作性地耦接到被配置为针对设备1200内的各个部件或部件组提供适当的电压和功率水平的电源管理电路。电池1209可存储所接收到的电力，使得设备1200可在没有连接到外部电源的情况下运行延长的时间段，该时间段可在从若干个小时到若干天的范围内。
141.在一些实施方案中，设备1200包括一个或多个输入设备1210。输入设备1210是被配置为接收用户输入的设备。一个或多个输入设备1210可包括例如冠部输入系统、下压按钮、触摸激活的按钮、键盘、小键盘等(包括这些部件或其他部件的任何组合)。在一些实施方案中，输入设备1210可提供专用或主要功能，包括例如电源按钮、音量按钮、主页按钮、滚轮和相机按钮。
142.设备1200还可包括触摸传感器1220，其被配置为确定设备1200的触敏表面(例如，由覆盖件108的覆盖显示器109的部分限定的输入表面)上的触摸的位置。触摸传感器1220可使用或包括电容传感器、电阻传感器、表面声波传感器、压电传感器、应变计等。在一些情况下，与设备1200的触敏表面相关联的触摸传感器1220可包括根据互电容或自电容方案操作的电极或节点的电容阵列。可将触摸传感器1220与显示堆栈(例如，显示器109)的一个或多个层集成以提供触摸屏的触摸感测功能。
143.设备1200还可包括力传感器1222，该力传感器被配置为接收和/或检测施加到设备1200的用户输入表面(例如，显示器109)的力输入。力传感器1222可使用或包括电容传感器、电阻传感器、表面声波传感器、压电传感器、应变计等。在一些情况下，力传感器1222可包括或耦接到电容式感测元件，该电容式感测元件帮助检测力传感器的部件的相对位置的变化(例如，由力输入引起的偏转)。可将力传感器1222与显示堆栈(例如，显示器109)的一个或多个层集成以提供触摸屏的力感测功能。
144.设备1200还可包括被配置为传输和/或接收来自外部或单独设备的信号或电通信的通信端口1228。通信端口1228可被配置为经由电缆、适配器或其他类型的电连接器而耦接到外部设备。在一些实施方案中，通信端口1228可用于将设备1200耦接到附件，包括底座或盒、触笔或其他输入设备、智能保护盖、智能支架、键盘或被配置为发送和/或接收电信号的其他设备。
145.设备1200还可包括触觉输出系统1218。触觉输出系统1218可被配置为产生能够由设备的用户检测到的触觉输出，诸如振动、振荡、脉冲、平移等。触觉输出系统可包括产生触觉输出的任何合适的致动器和/或设备，诸如线性致动器、谐振线性致动器、螺线管、音圈马达、磁阻力致动器等。在一些情况下，触觉输出系统1218可包括线圈或耦接到线圈(其也包括在电池充电系统中或耦接到电池充电系统)，该线圈经由与设备1200的其他部件(例如，永磁体、铁磁材料、其他线圈等)的电磁相互作用来产生触觉输出。
146.设备1200还可包括对设备的电池1209进行充电的充电系统1226。充电系统1226可
被配置为经由设备1200中的线圈(例如，用于经由触觉输出系统1218产生触觉输出的相同线圈)和充电器的输出线圈之间的电感耦接来无线接收电力，如本文所述。
147.诸如本文所述的设备(例如，可穿戴电子设备、电子手表、智能电话、平板等)可采集并使用来自用户和/或关于用户的数据。应当理解，使用个人可识别信息(诸如来自用户或用户的环境或者关于用户或用户的环境，并且存储在设备上或能够由设备访问的信息)应遵循公认为满足或超过维护用户隐私的行业或政府要求的隐私政策和做法。具体地讲，应管理和处理个人可识别信息数据，以使无意或未经授权的访问或使用的风险最小化，并应当向用户明确说明授权使用的性质。
148.相对于图1a至图12所示和所述的设备可包括与图中所示的那些不同或附加的部件，尤其是相对于提供触觉输出功能和电池充电功能的系统而言。例如，所示和所述的设备还可包括诸如通量引导器、通量集中器、屏蔽件、铁磁框架、附加或不同形状的永磁体、分流器等的部件。此外，可在本文所述的设备中包括附加或不同的结构部件、机构、固定件、紧固件等(例如，用于将触觉输出系统的部件定位和/或耦接到设备外壳)。
149.此外，虽然本文所述的触觉输出系统主要产生沿着设备外壳的外表面能够检测到的触觉输出，但该设备可被配置为经由设备的任何部件或构件来产生触觉输出。例如，用于充电并用于产生触觉输出的线圈可被配置为使电子手表的冠部(或按钮或其他输入构件)相对于手表外壳移动。作为另一个示例，线圈可被配置为使手表的透明覆盖件相对于外壳移动。
150.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透彻理解。然而，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，不需要具体细节即可实践所述实施方案。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。这些描述并非旨在是穷举性的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。另外，当在本文中用于指部件的位置时，上文和下文的术语或它们的同义词不一定指相对于外部参照的绝对位置，而是指部件的参考附图的相对位置。