力激活耳机的制作方法

力激活耳机
1.本技术是于2019年8月30日提交的申请号为201910810962.6的发明专利申请“力激活耳机”的分案申请。
2.相关申请的交叉引用
3.本专利申请是2018年9月21日提交的美国临时专利申请号62/734，389《美国法典》第35篇第119(e)节的非临时专利申请，并要求其权益，该申请的标题为“力激活耳机”，其内容以引用方式并入本文，如本文完全所公开的那样。
技术领域
4.所述实施方案整体涉及耳机。更具体地，本发明实施方案涉及力激活耳机。


背景技术：

5.耳机通常用于向电子设备的使用者提供音频输出，而不会过分干扰他们周围的人。例如，用于个人电子设备(诸如计算设备、数字媒体播放器、音乐播放器、晶体管收音机等)的头戴式耳机通常包括一对耳机。这些耳机通常被配置成具有穿过使用者耳朵的耳杯或具有插入到使用者耳道中的耳件或扬声器，以便与使用者的耳朵形成声室。耳机通常产生通过一个或多个声学端口传输到该声室中的声波。这样，使用者可听到音频输出而不会过度干扰使用者周围环境中的人。
6.许多此类耳机不包括输入设备。相反，此类耳机可使用结合到外部电子设备中的输入设备来控制，耳机可有线连接到或无线耦接到该外部电子设备。
7.其它耳机可包括一个或多个输入设备。例如，耳机可被配置成具有一个或多个按钮、拨号盘、开关、滑块等。此类输入设备可用于激活(例如，向其提供输入)耳机。


技术实现要素：

8.本公开涉及力激活电子设备，诸如耳机。使用第一力电极和第二力电极之间互电容的变化来确定施加到由耳机的外壳限定的力输入表面的力的非二元量。设置在外壳内的弹簧构件将第一力电极朝向外壳偏压，并且允许其在施加力时朝向第二力电极移动。在一些具体实施中，耳机可检测由外壳限定的触摸输入表面上的触摸。在此类具体实施的各种示例中，耳机可在检测到触摸时确定力的非二元量。在具体实施方案中，第一力电极和第二力电极可使用单个柔性电路的独立部分来实现。该柔性电路可挠曲以允许第一力电极在施加力时朝向第二力电极移动。当不再施加力时，该柔性电路也可挠曲以允许第一力电极远离第二力电极移动。
9.在各种实施方案中，电子设备包括限定力输入表面的外壳，设置在外壳内的第一力电极，设置在外壳内的第二力电极，弹簧构件，该弹簧构件将第一力电极朝向外壳偏压，并且当向力输入表面施加输入力时允许第一力电极向第二力电极移动，以及控制器。控制器可操作以使用第一力电极和第二力电极之间的电容的变化来确定输入力的非二元量。
10.在一些示例中，电子设备还包括设置在外壳内的触摸传感器。在此类示例的一些
具体实施中，外壳限定触摸输入表面，并且弹簧构件包括将触摸传感器朝向触摸输入表面偏压的第一臂和将第一力电极朝向力输入表面偏压的第二臂。在各种示例中，电容为互电容。
11.在各种示例中，弹簧构件为金属或塑料中的至少一者。在许多示例中，弹簧构件具有m形横截面。
12.在一些示例中，外壳限定附加的力输入表面。在此类示例的一些具体实施中，第三力电极邻近附加的力输入表面设置在外壳内，并且第四力电极设置在外壳内。在此类具体实施中，控制器可操作以使用第一力电极和第二力电极之间的电容以及第三力电极和第四力电极之间的附加电容来确定输入力的非二元量。
13.在许多示例中，控制器可操作以使用第一力电极和第二力电极之间的电容的附加变化来确定施加到外壳的除力输入表面之外的区域的附加力。该区域可正交于力输入表面，并且电容的附加变化可与电容的变化相反。
14.在一些实施方案中，耳机包括外壳、设置在外壳内的当向外壳施加力时移动的弹簧构件、耦接到弹簧构件的触摸传感器，该触摸传感器被配置成检测外壳上的触摸，耦接至弹簧构件的力传感器和控制器。控制器使用力传感器和触摸传感器来确定力的量。
15.在一些示例中，触摸在外壳的第一区域上，并且力被施加到外壳的第二区域。在各种此类示例中，第一区域与第二区域相对定位。在一些此类示例中，在耳机的使用期间，第一区域和第二区域两者被定位成与使用者的头部成大约90度。
16.在各种示例中，触摸传感器不可进行检测第二区域上的触摸的操作。在一些示例中，控制器可操作以将力解释为多种不同种类的输入。
17.在许多实施方案中，耳机包括外壳，设置在外壳中的柔性电路和设置在外壳中的控制器。外壳包括扬声器和从扬声器延伸并限定触摸输入表面和与触摸输入表面相对的力输入表面的杆。柔性电路包括第一电路部分、第二电路部分和第三电路部分。柔性电路挠曲以当将力施加到力输入表面时，允许第二电路部分朝向第三电路部分移动，并且当不再施加该力时，允许第二电路部分远离第三电路部分移动。控制器可操作以使用使用第一电路部分检测到的第一互电容的第一变化来确定对触摸输入表面的触摸和使用使用第二电路部分和第三电路部分检测到的第二互电容的第二变化来确定力的非二元量。
18.在一些示例中，控制器使用第二电路部分和第三电路部分在确定触摸时确定力的非二元量。在许多示例中，耳机还包括设置在外壳内的天线。柔性电路可安装到天线上。在一些示例中，扬声器限定声学端口，并且触摸输入表面和力输入表面基本上正交于该声学端口。
19.在各种示例中，控制器确定施加力时的时间量。在一些示例中，如果该力的非二元量低于力阈值，则控制器将该力解释为第一输入，并且如果该力的非二元量至少满足力阈值，则控制器将该力解释为第二输入。
附图说明
20.本公开通过下面结合附图的具体描述将更易于理解，其中类似的附图标记表示类似的结构元件。
21.图1a示出了框图，其示出了可在电子设备中实现的示例性部件之间的示例性功能
关系。
22.图1b示出了图1a电子设备的示例性具体实施。
23.图1c示出了使用图1b的示例性电子设备的使用者。
24.图1d示出了图1c的电子设备，其与使用者的耳道一起形成声室。
25.图2a示出了沿图1b的线a-a截取的图1a的电子设备的示例性剖视图。
26.图2b示出了当力被施加到输入表面时的图2a的电子设备。
27.图3a示出了可用于实现图2a中所示的电子设备的示例性柔性电路的第一侧。
28.图3b示出了图3a的示例性柔性电路的第二侧。
29.图4示出了移除外壳的图2a的电子设备的组件。
30.图5示出了可用于实现图2a中示出的触摸传感器的示例性层叠件。
31.图6示出了可用于实现图2a中示出的力传感器的示例性层叠件。
32.图7示出了图2a的电子设备的第一另选示例。
33.图8示出了图2a的电子设备的第二另选示例。
34.图9示出了图2a的电子设备的第三另选示例。
35.图10示出了图2a的电子设备的第四另选示例。
36.图11示出了示出用于操作包括力传感器的设备的示例性方法的流程图。该方法可以使用图1a至图2b的电子设备来执行。
37.图12示出了示出用于组装电子设备的示例性方法的流程图。该方法可组装图2a的电子设备。
具体实施方式
38.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。
39.以下描述包括体现本公开的各种元素的样本系统、方法、装置和产品。然而，应当理解，所描述的公开可以除本文所述的那些形式之外的多种形式来实施。
40.包括设置在外壳表面上或可穿过外壳表面的机械输入设备(诸如按钮、拨盘、开关、滑块等)的耳机对操作可能具有挑战性，因为使用者在佩戴耳机时可能无法看到机械输入设备。一些耳机可通过使用检测来自使用者的一个或多个轻击的输入机构来尝试解决这一问题。然而，虽然使用者可能能够通过轻击比通过定位按钮按压来更容易地激活(例如，向其提供输入)耳机，但轻击耳机可发出声音。这对使用者可能是令人不悦的。这也可能破坏由耳机产生的音频输出。此外，在耳机包括一个或多个麦克风的具体实施中，可由麦克风拾取轻击。
41.以下公开涉及力激活电子设备，诸如耳机。实施方案可通过测量第一力电极和第二力电极之间的电容的变化来估计或确定施加到外壳上的力输入表面的力的非二元量。外壳内的弹簧构件将第一力电极朝向外壳偏压，同时允许其在施加力时朝向第二力电极移动。通过这种方式，耳机可在不需要或使用外部机械输入设备和/或不轻击的情况下通过力来激活。
42.在一些具体实施中，耳机可检测外壳的触摸输入表面上的触摸。在一些实施方案
中，耳机可在检测到触摸时确定输入力的非二元量。这样，在更频繁地执行力确定的具体实施中，耳机可改善功率使用。例如，耳机可为电池驱动的设备，并且改善的功率使用可改善电池寿命。在其它具体实施中，耳机可使用来自触摸传感器和力传感器两者的信号，通过仅当触摸也被检测到时才使用检测到的力来确定所施加的力。
43.在具体实施方案中，第一力电极和第二力电极可被实现为单个柔性电路的独立部分。该柔性电路可挠曲以允许第一力电极在施加力时朝向第二力电极移动。当不再施加力时，该柔性电路也可挠曲以允许第一力电极远离第二力电极移动。
44.在某些实施方案中，耳机可检测杆的第一侧上的触摸和杆的另一侧上的力。在其中检测到触摸和力的侧面可相对且基本上彼此垂直(取向为180度)，使得当在使用者的手指之间挤压杆时，使用者可同时接触两侧。耳机可确定力并且如果检测到触摸时使用该力，如果未检测到触摸，则可能忽略所确定的力。这样，耳机可将两侧的触摸和力检测一起使用以控制耳机的操作。
45.在一些示例中，当使用时，两个侧面可取向成基本上垂直于(90度)使用者的头部或其它身体部位，以防止或减轻使用者头部与用于检测触摸和/或力的一个或多个传感器之间的干扰。例如，该取向可防止在耳机使用期间两侧接触使用者的头部或面部。使用者的头部或触碰两侧的面部可能被错误地解释为输入。因此，这种取向可通过在使用期间防止使用者的头部或面部接触两侧来减少错误的输入。
46.然而，应当理解，这是示例。在各种具体实施中，侧部可被配置成其它布置方式。例如，当使用者佩戴耳机时，两个侧面可被定位成彼此相距45度，并且分别与使用者相距135度。
47.以下参照图1a至图9对这些实施方案和其它实施方案进行论述。然而，本领域的技术人员将容易地理解，本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明性目的，而不应被理解为是限制性的。
48.图1a示出了框图，其示出了可用于实现电子设备101的示例性部件之间的示例性功能关系。电子设备101可包括控制器132，该控制器可操作以将对电子设备101施加的各种触摸和/或力解释为输入。例如，电子设备101可为具有限定在外壳上的一个或多个输入表面的耳机。控制器132可使用一个或多个触摸传感器130和/或力传感器131来检测输入表面中的一者或多者上的触摸、施加到输入表面的一个或多个力等。例如，电子设备101可包括一个或多个互电容触摸传感器、自电容触摸传感器、互电容力传感器、自电容力传感器、应变计、光学传感器、压力传感器、接近传感器、开关、温度传感器、弹片开关、位移传感器等。
49.电子设备101还可包括天线106、一个或多个非暂态存储介质180(其可采取但不限于磁存储介质；光存储介质；磁光存储介质；只读存储器；随机存取存储器；可擦除可编程存储器；闪存存储器；等等)，和/或一个或多个其它部件。控制器132可执行存储在非暂态存储介质180中的指令以执行各种功能，诸如使用触摸传感器130来检测触摸，使用力传感器131来检测施加的力，使用天线106来与相关联的设备进行通信等
50.图1b示出了电子设备101的示例性具体实施。如图所示，在一些具体实施中，电子设备101可为耳机。在该示例中，电子设备101为无线耳机。然而，应当理解，这是示例。在各种具体实施中，电子设备101可为任何种类的电子设备，诸如移动计算设备、触笔等。各种各样的配置都是有可能的，可以对其作出设想。
51.电子设备101可包括外壳，该外壳包括扬声器102和杆103。杆103可限定输入表面104a、104b。使用者能够触摸、按压、保持、挤压和/或以其它方式与输入表面104a、104b中的一者或多者交互。这可允许使用者激活和/或以其它方式向电子设备101提供触摸、力和/或其它输入。
52.扬声器102可与使用者的耳朵协同限定声室。在一些具体实施中，扬声器102还可包括麦克风声学端口105。
53.如图所示，输入表面104a、输入表面104b可被限定在杆103的相对侧(即，彼此相对定位)上。输入表面104a、输入表面104b相对于彼此的这种定位可允许通过挤压输入表面104a、输入表面104b来施加力。如上文相对于图1a所述，电子设备101可包括用于检测施加到输入表面104a、输入表面104b中的一者或多者的触摸和/或力的多个不同的传感器。
54.例如，电子设备101可检测施加到一个或多个输入表面104a、输入表面104b的力的非二元量。所检测到的力的量可以是非二元量的，因为电子设备101操作以确定在力的量的范围内施加的力的量，而不是仅对是否施加力的二元检测。如果力的量小于力阈值，则电子设备101可将所施加的力解释为第一输入。然而，如果力的量至少满足力阈值，则电子设备101可将力解释为第二输入。
55.在一些示例中，电子设备101可确定关于触摸或所施加的力的其它信息。例如，电子设备101(或其控制器或其它处理单元)也可确定施加力的时间量。电子设备101可将施加持续延长的时间段的力解释为与施加然后立即释放的力不同的输入。在此类示例中，电子设备101可将所施加的力解释为多种不同种类的输入，这取决于所施加的力的量、施加的力的时间量、施加的力的方向和/或所施加的力的其它方面。
56.在一些具体实施中，输入表面104a、输入表面104b可为杆103中的凹痕。这可提供将使用者引导至输入表面104a、输入表面104b的物理提示。然而，应当理解，这是示例。在其它具体实施中，在不脱离本公开的范围的情况下，输入表面104a、输入表面104b可以其它的方式进行配置。以举例的方式，在其它具体实施中，在不脱离本公开的范围的情况下，输入表面104a、输入表面104b可为杆103的凸起部分、杆103上的脊等。
57.例如，在一些具体实施中，输入表面104a、输入表面104b可被配置成来自杆103的突出部。在其它具体实施中，输入表面104a、输入表面104b可与杆103的其它部分物理邻接，但可由与杆103的其它部分不同的颜色来指示。在其它具体实施中，输入表面104a、输入表面104b可在视觉上与杆103的其它部分不可区分。各种各样的配置都是有可能的，可以对其作出设想。
58.在一些示例中，电子设备101可包括力传感器和触摸传感器两者。例如，力传感器可邻近输入表面104a、输入表面104b中的一者定位，并且触摸传感器可邻近输入表面104a、输入表面104b中的另一个定位。因此，电子设备101可操作以确定对输入表面104a、输入表面104b的触摸和力两者。
59.在各种示例中，电子设备101可使用力传感器来确定仅在检测到触摸时施加的力的非二元量。这可防止错误读数，因为除使用者之外的对象可对外壳施加力。与更经常地或连续地操作力传感器相比，这也可降低功率消耗。在电子设备101由一个或多个电池供电和/或以其它方式便携的示例中，这种降低的功率消耗可节省电池和/或其它部件的寿命。
60.在其它示例中，电子设备101可使用力传感器和触摸传感器来确定力的量。例如，
无论是否检测到触摸，电子设备101均可使用力传感器，但可仅在检测到触摸时使用来自力传感器的信号。
61.在其它示例中，力传感器可邻近输入表面104a、输入表面104b两者定位。力传感器可在不同功率水平下操作。力传感器被操作的功率水平越高，来自力传感器的力数据的信噪比就越高。相反，力传感器被操作的功率水平越低，力数据的信噪比就越低，从而导致由于较高的噪声导致的力数据较不精确。较高的信噪比是理想的，而较高的功率则不是。由于在该示例中可评估来自两个力传感器的力数据以确定所施加的力的非二元量，因此力传感器可以不太精确但使用更少功率的方式工作。这可能是由于尽管各个力传感器的功率较低的操作，但仍能够结合力数据以获得较高的信噪比。使用多组力数据可弥补任一力传感器的单独地较不精确但功率较低的操作。
62.在其它示例中，多个力传感器可用于其它目的，而不是通过对其数据进行平均来增加信噪比。例如，来自多个力传感器的数据可使得能够确定力矢量信息。换句话讲，多个力传感器可使得能够确定力的量值和方向两者。该力矢量信息可用于区分力的有意施加以提供输入和意外施加的力，诸如使用者调节电子设备101的位置。在不脱离本公开的范围的情况下，各种配置是可能的和预期的。
63.如图所示，输入表面104a、输入表面104b可基本上垂直于麦克风声学端口105。这可防止输入表面104a、输入表面104b在电子设备101的使用期间接触使用者的头部。
64.图1c示出了使用图1b的示例性电子设备101的使用者190。如图所示，使用者可通过在使用者的手指和拇指之间挤压输入表面104a、输入表面104b来同时触摸和施加输入表面104a、输入表面104b上的力。还如图所示，输入表面104a、输入表面104b被定位成防止在电子设备101的使用期间与使用者的头部接触。
65.图1d示出了形成具有使用者190的耳道192的声室191的电子设备101。声室191可由使用者190的耳道192的一侧处的电子设备101的扬声器102以及使用者190的耳道192的另一侧处的使用者190的耳膜193限定。电子设备101可通过输出声学端口121将声波传输到声室191中。这样，使用者190可能够听到声波而不会过度干扰使用者190周围的环境中的人。
66.图2a示出了沿图1b的线a-a截取的电子设备101的示例性剖视图。设置在杆103内的组件170可包括柔性电路108、弹簧构件109、附接弹簧构件107、天线106和控制器132。
67.柔性电路108可形成与输入表面104a相邻的触摸传感器130和邻近输入表面104b的力传感器131。因此，输入表面104a可为触摸输入表面，并且输入表面104b可为力输入表面。
68.在各种具体实施中，在检测到触摸输入表面的触摸时，可确定或估计施加到力输入表面的力。与经常或更频繁地执行力检测的具体实施相比，这可降低功率消耗。
69.在其它示例中，力传感器131和触摸传感器130可用于确定力的量。例如，无论是否检测到触摸，力传感器131都可被操作，但来自力传感器131的信号仅可在触摸传感器130检测到触摸时使用。这可确保使用者有意地施加该力。
70.柔性电路108可包括彼此连接的多个电路部分。例如，如图所示，柔性电路108可包括第一电路部分111、第二电路部分113和第三电路部分112。触摸传感器130可由第一电路部分111形成。力传感器131可由第二电路部分113和第三电路部分112形成。
71.柔性电路108能够挠曲、弯曲或以其它方式变形以允许当向外壳诸如力输入表面施加力时，第二电路部分113朝向第三电路部分112移动。这可减小第二电路部分113和第三电路部分112之间的间隙114(其可为气隙或以其它方式填充有介电材料诸如硅树脂)。柔性电路108也可能够挠曲、弯曲或以其它方式变形，以允许当不再施加力时第二电路部分113远离第三电路部分112移动。图2b示出了当向输入表面104a、输入表面104b施加力时的图2a的电子设备101。
72.参照图2a和图2b，弹簧构件109可设置在杆103内。弹簧构件109可将第二电路部分113朝向杆103的力输入表面偏压。换句话讲，弹簧构件109可在不存在力的情况下将第二电路部分113保持在初始位置(已示出)，允许第二电路部分113在施加使杆103移动的力时移动，并且允许第二电路部分113当不再施加力时返回到初始位置。弹簧构件109还可将第一电路部分111朝向杆103的触摸输入表面偏压。
73.弹簧构件109可为扭转弹簧和/或任何其它种类的弹簧。弹簧构件109可由金属、塑料、它们的组合等形成。弹簧构件109可包括第一臂110a和第二臂110b，使得弹簧构件109可具有m形横截面。第一臂110a可将第一电路部分111朝向杆103的触摸输入表面偏压。第二臂110b可将第二电路部分113朝向杆103的力输入表面偏压。在其它具体实施中，弹簧构件109可以其它方式成形，诸如其中弹簧构件109具有c形横截面、u形横截面等的实施方案。
74.柔性电路108的各种部分可耦接或连接到弹簧构件109。例如，粘合剂可将柔性电路108耦接到弹簧构件109，第一电路部分111耦接到第一臂110a，第二电路部分113耦接到第二臂110b等。
75.如图所示，第一电路部分111定位在杆103的第一臂110a和内表面171之间。还如图所示，第二臂110b被示出为定位在杆103的第二电路部分113和内表面171之间。然而，这些都是示例性的。在各种具体实施中，在不脱离本公开范围的情况下，这些定位可以颠倒和/或以其它方式改变。
76.柔性电路108和弹簧构件109的这种配置可允许触摸传感器130和/或力传感器131设置在杆103内而不被层压和/或以其它方式附连到杆103。这样可简化电子设备101的制造。
77.柔性电路108可耦接到附接弹簧构件107(弹簧构件109为移动弹簧构件，因为弹簧构件109有利于移动而不是附接柔性电路108)或其它附接构件，诸如使用粘合剂。附接弹簧构件107可夹持或以其它方式附接到天线106。天线106可为包括天线载波的组件，该天线载波具有由设置在其上的导电材料(诸如金、银、铜、合金等)制成的天线谐振器。天线106可通过杆103保持在适当的位置。通过耦接到天线106，其它元件(诸如附接弹簧构件107、柔性电路108和弹簧构件109)也可保持在适当位置。
78.尽管上文示出并描述了附接在天线106周围的附接弹簧构件107，但应当理解，这是一个示例。在其它具体实施中，在不脱离本公开的范围的情况下，附接弹簧构件107和/或其它元件(诸如柔性电路108、弹簧构件109等)可附接到其它部件。例如，在一些具体实施中，电子设备101可包括电池组。在此类具体实施中，附接弹簧构件107可附接到电池组。
79.参照图2a和图2b，控制器132或其它处理器或处理单元(或其它控制电路)也可设置在杆103中。控制器132可电连接和/或以其它方式可通信地耦接到柔性电路108的各个部分。控制器132可接收和/或评估来自触摸传感器130的触摸数据，接收和/或评估来自力传
感器131的力数据，使用触摸数据确定一个或多个触摸，使用力数据(和/或关于力的其它信息，诸如力被施加的持续时间)来确定所施加的力的非二元量，等等。控制器132可连接到可存储可由控制器132执行的指令的非暂态存储介质。
80.在各种具体实施中，当触摸传感器检测到杆103或外壳的其它部分(诸如输入表面104a)上的触摸时，控制器132可仅使用力传感器131来检测施加到杆103或外壳的其它部分(诸如输入表面104b)的力。在一些示例中，触摸在外壳的第一区域上，并且力被施加到外壳的第二区域。在各种示例中，第一区域与第二区域相对定位。在许多示例中，在耳机的使用期间，第一区域和第二区域两者被定位成与使用者的头部成大约90度。在各种示例中，触摸传感器130不可进行检测第二区域上的触摸的操作。在许多示例中，控制器132可操作以将力解释为多种不同种类的输入。
81.尽管上文示出并描述了输入作为施加到输入表面104a、输入表面104b上的触摸和/或力，但应当理解，这是一个示例。在各种具体实施中，电子设备101可操作以检测施加到外壳的其它部分上的触摸和/或力，而不脱离本公开的范围。
82.例如，当将力施加到正交于输入表面104a、输入表面104b的区域时，杆103可移动。这可导致间隙114增大而不是减小。无论如何，这可改变第二电路部分113和第三电路部分112之间的电容。因此，该力的非二元量可使用由互电容变化所表示的力数据来确定。
83.在一些具体实施中，这种变化可与由施加在输入表面104b上的力所产生的互电容的变化相反。因此，该力施加的位置可基于互电容的变化来确定。在不脱离本公开的范围的情况下，各种配置是可能的和预期的。
84.柔性电路108可为柔性印刷电路板(例如，“柔性电路”)。在一些具体实施中，柔性电路108可由导电材料形成，诸如铜、银、金或在电介质(诸如聚酰亚胺或聚酯)上形成的其它金属迹线。
85.形成触摸传感器130的第一电路部分111可包括一个或多个触摸电极。例如，第一电路部分111可包括触摸驱动电极和触摸感测电极。触摸输入表面上的触摸可使用触摸驱动电极和触摸感测电极的互电容的变化来确定。作为另一个示例，第一电路部分111可包括单个触摸电极，并且可使用单个触摸电极的自电容的变化来确定对触摸输入表面的触摸。
86.形成力传感器131的第二电路部分113可包括第一力电极，并且第三电路部分112可包括第二力电极。例如，在一些具体实施中，第一力电极可以是力驱动电极，并且第二力电极可以是力感测电极。在其它具体实施中，这些可颠倒。第二电路部分113和第三电路部分112之间的互电容的变化(诸如分别包括在第二电路部分113和第三电路部分112中的第一力电极和第二力电极之间)可用于确定力的非二元量。
87.因此，在一些具体实施中，触摸传感器130和力传感器131两者可为电容传感器。两者可为互电容传感器。然而，应当理解，这是示例。在各种具体实施中，在不脱离本公开的范围的情况下，触摸传感器130和力传感器131中的一者或多者可以是自电容传感器和/或另一种传感器。
88.例如，图3a示出了可用于实现图2a中所示的电子设备101的示例性柔性电路108的第一侧。图3b示出了图3a中所示的示例性柔性电路108的第二侧。图3a和图3b示出了电介质材料(诸如聚酰亚胺、聚酯等)的单个片材或其它结构如何配置以形成第一电路部分111、第二电路部分113和第三电路部分112；诸如控制器132、触摸驱动电极117、触摸感测电极118、
第一力电极120和第二力电极119的部件可耦接到其上；以及导电材料诸如金属迹线可被添加到其上以连接此类部件。如图2a至图2b中所示，然后可弯曲、折叠和/或以其它方式变形该单个片材或其它结构以配置柔性电路108。
89.例如，柔性电路108可沿线c-c折叠，使得包括触摸驱动电极117和触摸感测电极118的第一电路部分111被定位成大约垂直于柔性电路108的中心部分。相似地，柔性电路108可沿线d-d和f-f折叠，使得包括同学一力电极120的第二电路部分113和包括第二力电极119的第三电路部分112被定位成大约垂直于柔性电路108的中心部分。然后可沿线e-e折叠柔性电路108，使得包括第一力电极120的第二电路部分113和包括第二力电极119的第三电路部分112被定位成大致彼此平行。最后，柔性电路108可沿线b-b折叠，以将控制器132定位在柔性电路108的中心部分之上。这可导致类似于图2a至图2b和图4所示的配置。
90.图4示出了包括天线106，移除外壳的图2a的电子设备101的组件170。图2a至图2b示出了弹簧构件109、第一臂110a、第一电路部分111、第二臂110b和第二电路部分113的与杆103接触为基本上平坦的部分。然而，应当理解，这是一个示例，并且为了简单和清晰的目的以这种方式示出。在各种具体实施中，可在不脱离本公开的范围的情况下，在这些部件中的一者或多者上或之间配置各种特征结构(诸如一个或多个突出部、弹片和/或其它特征结构)。各种各样的配置都是有可能的，可以对其作出设想。
91.图5示出了可用于实现图2a中所示的触摸传感器130的示例性层叠件。该层叠件的取向可对应于图2a所示的杆103、第一电路部分111和第一臂110a的位置。该层叠件可包括杆103、第一电路部分111、粘合剂115和第一臂110a。第一电路部分111可包括定位在电介质116(诸如聚酰亚胺、聚酯等)上或之内的一个或多个触摸驱动电极117和触摸感测电极118。
92.使用者在杆103上的触摸可改变触摸驱动电极117和触摸感测电极118之间的电容。如图3所示，控制器132可电连接到触摸驱动电极117和触摸感测电极118，并且可监测触摸驱动电极117和触摸感测电极118之间的电容，以确定何时使用电容的变化来发生触摸。
93.触摸驱动电极117和触摸感测电极118被示出为具有相对于彼此的特定配置和取向。触摸驱动电极117和触摸感测电极118相对于彼此的配置和取向可影响触摸驱动电极117和触摸感测电极118之间的电容以及当使用者触摸杆103时该电容如何变化。触摸驱动电极117和触摸感测电极118可以多种不同的配置和取向布置，以获得相对于触摸驱动电极117和触摸感测电极118之间的电容以及当使用者触摸杆103时该电容如何变化的具体属性。
94.图6示出了可用于实施图2a所示的力传感器131的示例性层叠件。该层叠件的取向可对应于图2a中的杆103、第二臂110b、第二电路部分113、第三电路部分112、附接弹簧构件107和天线106。该层叠件可包括天线106、附接弹簧构件107、粘合剂115、第三电路部分112、间隙114、第二电路部分113、粘合剂115、第二臂110b和杆103。第二电路部分113可包括定位在电介质116(诸如聚酰亚胺、聚酯等)上或之内的一个或多个第一力电极120。第三电路部分112可包括定位在电介质116(诸如聚酰亚胺、聚酯等)上或之内的一个或多个第二力电极119。在一些具体实施中，第一力电极120可为力驱动电极，并且第二力电极119可为力感测电极。在其它具体实施中，第一力电极120可为力感测电极，并且第二力电极119可为力驱动电极。
95.使用者施加在杆103上的力可改变第一力电极120和第二力电极119之间的间隙
114。改变第一力电极120和第二力电极119之间的间隙114可改变第一力电极120和第二力电极119之间的电容。如图3所示，控制器132可电连接到第一力电极120和第二力电极119，并且可监测第一力电极120和第二力电极119之间的电容，以确定或估计使用电容变化施加的力的非二元量。
96.第一力电极120和第二力电极119被示出为具有相对于彼此的特定配置和取向。第一力电极120和第二力电极119相对于彼此的配置和取向可影响第一力电极120和第二力电极119之间的电容以及当使用者向杆103施加力时该电容如何变化。第一力电极120和第二力电极119可以多种不同的配置和取向布置，以获得相对于第一力电极120和第二力电极119之间的电容的具体特性以及当使用者向杆103施加力时该电容如何变化。
97.图2a至图6示出并描述了具有特定配置和特定操作方式的触摸传感器130和力传感器131。然而，应当理解，这些都是示例，并且其它具体实施是可能的和预期的。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，触摸传感器130可被一个或多个接近传感器替换。
98.作为另一个示例，在一些具体实施中，一个或多个应变计可与输入表面104a、输入表面104b中的一者或多者相邻地层压和/或以其它方式耦接或附接到外壳的内部区域。所施加的力可在外壳内或外壳上引起应变。应变计可检测该应变。可评估此类应变数据以确定施加的力的非二元量。
99.作为另一个示例，在一些具体实施中，一个或多个触摸传感器或力传感器(和/或此类触摸传感器或力传感器的一个或多个触摸感测电极)可与输入表面104a、输入表面104b中的一者或多者相邻地被层压和/或以其它方式耦接或附接至外壳的内部区域(和/或嵌入外壳内)。当施加力时，外壳可从初始位置变形，并且在力被移除时返回到初始位置。因此，在一些实施方案中，外壳可用作弹簧构件109。触摸传感器或力传感器可检测可用于确定触摸和/或所施加的力的量的变形和输出信号。
100.在一些示例中，一个或多个开关(诸如一个或多个弹片开关)可邻近输入表面104a、输入表面104b定位。施加的力可使外壳变形，这可塌缩弹片并闭合开关。来自开关的输出可用于确定所施加的力的非二元量。
101.在各种示例中，一个或多个光学传感器可设置在外壳中。光学传感器可检测由施加力引起的外壳的移动。在此类示例中，可评估来自光学传感器的输出以确定所施加的力的非二元量。
102.在许多示例中，可使用一个或多个温度传感器来检测输入表面104a、输入表面104b的温度变化。当使用者190在输入表面104a、输入表面104b上施加不同量的力时，使用者190的主体可改变输入表面104a、输入表面104b的温度。例如，当使用者190在输入表面104a、输入表面104b上施加力时，使用者190的体温可热传导至输入表面104a、输入表面104b，从而升高输入表面104a、输入表面104b的温度。使用者190施加的力越大，这种热传导的热可使输入表面104a、输入表面104b的温度增高。因此，可基于由温度传感器检测到的温度变化来确定力的非二元量。
103.在一些示例中，一个或多个压力传感器可设置在外壳内。压力传感器可测量限定在外壳内的内部腔体的压力。施加到输入表面104a、输入表面104b中的一者或多者的力可改变内部腔体的压力。电子设备101可基于压力传感器检测到的压力变化来确定力的非二元量。
104.在各种示例中，可使用力电极的自电容来确定力。以举例的方式，图7示出了图2a的电子设备101的第一另选的示例。电子设备701可包括限定触摸输入表面704a和力输入表面704b的外壳的杆703。电子设备701还可包括柔性电路708，该柔性电路具有形成触摸传感器730的第一电路部分711和形成力传感器731的第二电路部分712。电子设备701还可附加包括弹簧构件709，该弹簧构件具有使第一电路部分711朝向触摸输入表面704a偏压的第一臂710a和第二臂710b。
105.第二电路部分712可包括力电极。力传感器731可监测该力电极的自电容。取决于第二电路部分712和第二臂710b之间的间隙714的尺寸，第二臂710b可用作影响自电容的接地。可使用力电极的自电容的变化来确定施加到力输入表面704b的力的非二元量。
106.另外，电子设备701可包括天线组件706、耦接到天线组件706和柔性电路708的附接弹簧707。此外，电子设备701可包括电联接和/或以其它方式可通信地耦接到柔性电路708的控制器732。
107.在其它具体实施中，电子设备701的部件中的一者或多者可被改变。例如，在一些具体实施中，触摸传感器730可被接近传感器替换。在此类具体实施中，力传感器731可在使用接近传感器检测到接近时操作。
108.在其它示例中，触摸传感器730可被另一个力传感器替换。力传感器可类似于力传感器731、图2a至图2b的力传感器131(诸如使用在施加或移除力时相对于彼此移动的第三力电极和第四力电极，其中可基于第三力电极和第四力电极之间的互电容的变化来确定力的非二元量)和/或以其它方式进行配置。在使用多个力传感器的这种情况下，触摸或接近可不用于触发力传感器的操作。在此类示例中，两个力传感器可更频繁地操作。在一些具体实施中，这两个力传感器可以较低的功率操作，从而产生较不准确的测量值。可通过使用由具有多个力传感器提供的附加力数据来补偿较不准确的测量值。
109.在一些具体实施中，触摸输入表面704a和力输入表面704b可颠倒。触摸传感器730或力传感器731中的一者或多者可对来自靠近使用者颈部或其它身体部位的干扰更敏感。因此，相应的传感器可被定位成尽可能远离该身体部位，以使干扰最小化。在不脱离本公开的范围的情况下，各种配置是可能的和预期的。
110.图8示出了图2a的电子设备101的第二另选示例。在该示例中，电子设备801可将柔性电路808电连接到弹簧构件809和附接弹簧构件807。绝缘体840可将弹簧构件809和附接弹簧构件807彼此分离和/或电隔离。第一臂810a和第二臂810b相对于附接弹簧构件807的移动改变了弹簧构件809和附接弹簧构件807之间的电容。在该示例中，电子设备801可使用弹簧构件809和附接弹簧构件807之间的电容变化来确定施加的力的量。因此，弹簧构件809和附接弹簧构件807可用作力传感器的电极。
111.在该示例的一些具体实施中，附接弹簧构件807可用作驱动力传感器，并且弹簧构件809可用作感测力电极。然而，在其它示例中，在不脱离本公开的范围的情况下，这些电极的角色可颠倒。
112.图9示出了图2a的电子设备101的第三另选示例。在该示例性电子设备901中，控制器932可经由柔性电路908电连接到附接弹簧构件907。控制器932可操作以监测附接弹簧构件907的自电容。弹簧构件909也可诸如经由激光焊接941耦接到控制器932，以便可操作作为附接弹簧构件907的接地。第一臂910a和第二臂910b相对于附接弹簧构件907的移动改变
了附接弹簧构件907的自电容。在该示例中，电子设备901可使用附接弹簧构件907的自电容的变化来确定施加的力的量。
113.虽然该示例使用弹簧构件909作为附接弹簧构件907的自电容的接地，但应当理解，这是一个示例。在其它具体实施中，弹簧构件909可电连接到控制器932，使得控制器932能够操作以监测弹簧构件909和附接弹簧构件907之间的互电容。
114.图10示出了图2a的电子设备101的第四另选示例。在该示例性电子设备1001中，弹簧构件1009可允许柔性电路1008在施加力时相对于附接弹簧构件1007移动。柔性电路1008可电联接到附接弹簧构件1007，该附接弹簧构件可通过绝缘体1040与弹簧构件1009电隔离。弹簧构件1009的第一臂1010a和第二臂1010b的移动可改变附接弹簧构件1007与柔性电路1008中包括的电路之间的电容。该电容可用于确定所施加的力的量。因此，附接弹簧构件1007和/或柔性电路1008的一个或多个部分可形成力传感器和/或触摸传感器。
115.在其它具体实施中，绝缘体1040可省略。在此类其它具体实施中，弹簧构件1009可经由类似于图9的控制器932和柔性电路908如何连接弹簧构件909和附接弹簧构件907的控制器和柔性电路耦接到附接弹簧构件1007。在不脱离本公开的范围的情况下，各种配置是可能的和预期的。
116.在各种具体实施中，耳机包括外壳，设置在外壳中的柔性电路和设置在外壳中的控制器。外壳包括扬声器和从扬声器延伸并限定触摸输入表面和与触摸输入表面相对的力输入表面的杆。柔性电路包括第一电路部分、第二电路部分和第三电路部分。柔性电路挠曲以当将力施加到力输入表面时，允许第二电路部分朝向第三电路部分移动，并且当不再施加该力时，允许第二电路部分远离第三电路部分移动。控制器可操作以使用使用第一电路部分检测到的第一互电容的第一变化和使用第二电路部分和第三电路部分检测到的第二互电容的第二变化的非二元量来确定对触摸输入表面的触摸。
117.在一些示例中，控制器使用第二电路部分和第三电路部分在确定触摸时确定力的非二元量。在许多示例中，耳机还包括设置在外壳内的天线。柔性电路可安装到天线上。在一些示例中，扬声器限定声学端口，并且触摸输入表面和力输入表面基本上正交于该声学端口。
118.在各种示例中，控制器确定施加力时的时间量。在一些示例中，如果该力的非二元量低于力阈值，则控制器将该力解释为第一输入，并且如果该力的非二元量至少满足力阈值，则控制器将该力解释为第二输入。
119.在一些具体实施中，电子设备包括限定力输入表面的外壳，设置在外壳内的第一力电极，设置在外壳内的第二力电极，弹簧构件，该弹簧构件将第一力电极朝向外壳偏压，并且当向力输入表面施加输入力时允许第一力电极向第二力电极移动，以及控制器。控制器可操作以使用第一力电极和第二力电极之间的电容的变化来确定力的非二元量。电容可以为互电容。
120.在一些示例中，电子设备还包括设置在外壳内的触摸传感器。在此类示例的一些实施方案中，外壳限定触摸输入表面，并且弹簧构件包括将触摸传感器朝向触摸输入表面偏压的第一臂和将第一力电极朝向力输入表面偏压的第二臂。
121.在各种示例中，弹簧构件为金属或塑料中的至少一者。在许多示例中，弹簧构件具有m形横截面。
122.在一些示例中，外壳限定附加的力输入表面。在此类示例的一些实施方案中，耳机还包括设置在外壳内的邻近附加力输入表面的第三力电极和设置在外壳内的第四力电极。在此类实施方案中，使用第一力电极和第二力电极之间的电容以及第三力电极和第四力电极之间的附加电容来确定输入力的非二元量。
123.在许多示例中，控制器可操作以使用第一力电极和第二力电极之间的电容的附加变化来确定施加到外壳的除力输入表面之外的区域的附加力。该区域可正交于力输入表面，并且电容的附加变化可与互电容的变化相反。
124.图11示出了示出用于操作包括力传感器的设备的示例性方法1100的流程图。该方法可以使用图1a至图2b的电子设备101来执行。
125.在1110处，控制器确定是否检测到触摸。控制器可使用一个或多个触摸传感器来确定触摸是否被检测到。如果是，则流程继续进行到1120。否则，该流程返回到1110，在此处控制器再次确定是否检测到触摸。
126.在1120处，在检测到触摸之后，控制器使用力传感器来检测力数据。该流程然后进行至1130，在此处控制器确定或估计来自力数据的非二元量力。该流程然后返回到1110，在此处控制器再次确定是否检测到触摸。
127.尽管示例方法1100被示出和描述为包括按照特定次序执行的特定操作，但要理解的是，这是示例。在各种具体实施中，在不脱离本公开的范围的情况下，可实行各种次序的相同、类似和/或不同的操作。
128.例如，在一些具体实施中，可使用所确定的力的非二元量来执行动作。在一些示例中，控制器可将所确定的力的非二元量解释为输入。控制器可根据对应于所确定的力的非二元量的输入来执行一个或多个动作。
129.在各种具体实施中，耳机包括外壳，设置在外壳内的当将力施加到外壳时移动的弹簧构件、耦接到弹簧构件的触摸传感器、耦接到弹簧构件的被配置为检测外壳上的触摸的触摸传感器、耦接到弹簧构件的力传感器、以及使用力传感器和触摸传感器来确定力的量的控制器。
130.在一些示例中，触摸在外壳的第一区域上，并且力被施加到外壳的第二区域。在各种此类示例中，第一区域与第二区域相对定位。在一些此类示例中，在耳机的使用期间，第一区域和第二区域两者被定位成与使用者的头部成大约90度。
131.在各种示例中，触摸传感器不可进行检测第二区域上的触摸的操作。在一些示例中，控制器可操作以将力解释为多种不同种类的输入。
132.图12示出了示出用于组装电子设备的示例性方法1200的流程图。方法1200可组装图2a的电子设备。
133.在1210处，附接弹簧构件可耦接到天线。在1220处，柔性电路可耦接到附接弹簧构件。在1230处，柔性电路可耦接到移动弹簧构件。在1240处，移动弹簧构件可变形。例如，移动弹簧构件可变形，使得由1210至1230产生的组件可装配到外壳中的开口中。在1250处，将由1210至1240产生的组件插入外壳中。在1260处，密封外壳。
134.例如，密封外壳可包括将顶盖耦接到外壳中的开口，由1210至1240产生的组件插入到外壳中。开口可在外壳的杆的端部中。电子设备可以是具有外壳的耳机，该外壳包括杆和扬声器。
135.尽管示例方法1200被示出和描述为包括按照特定次序执行的特定操作，但要理解的是，这是示例。在各种具体实施中，在不脱离本公开的范围的情况下，可实行各种次序的相同、类似和/或不同的操作。
136.例如，方法1200被示出和描述为使移动弹簧构件变形，然后将由1210至1240产生的组件插入外壳中。然而，在一些具体实施中，将组件插入外壳中可使移动弹簧构件充分变形以允许插入。在此类具体实施中，可省略使移动弹簧构件变形的单独操作。
137.如上所述并且在附图中示出，本公开涉及力激活电子设备，诸如耳机。使用第一力电极和第二力电极之间的电容变化来确定施加到由外壳限定的力输入表面的力的非二元量。设置在外壳内的弹簧构件将第一力电极朝向外壳偏压，并且允许其在施加力时朝向第二力电极移动。在一些具体实施中，耳机可检测由外壳限定的触摸输入表面上的触摸。在此类具体实施的各种示例中，耳机可在检测到触摸时确定力的非二元量。在其它具体实施中，耳机可使用来自触摸传感器和力传感器两者的信号来确定所施加的力。在具体实施方案中，第一力电极和第二力电极可使用单个柔性电路的独立部分来实现。该柔性电路可挠曲以允许第一力电极在施加力时朝向第二力电极移动。当不再施加力时，该柔性电路也可挠曲以允许第一力电极远离第二力电极移动。
138.在本公开中，所公开的方法可使用设备可读的一组或多组指令或软件来实现。另外，应当理解，所公开的方法中的步骤的具体次序或分级结构为样本方法的实施例。在其它实施方案中，当被保留在所公开的主题内时，可重新布置方法中的步骤的具体次序或分级结构。所附方法权利要求呈现样本次序中的各种步骤的元素，并且并不一定意味着限于所呈现的具体次序或分级结构。
139.所描述的本公开可被提供作为可包括在其上存储有指令的非暂态机器可读介质的计算机程序产品或软件，该非暂态机器可读介质可用于对计算机系统(或其它电子设备)进行编程以根据本公开来执行过程。非暂态机器可读介质包括用于以机器(例如，计算机)可读的形式(例如，软件、处理应用程序)存储信息的任何机构。非暂态机器可读介质可采取但不限于如下形式：磁存储介质(例如软盘、盒式录像带等)；光学存储介质(例如cd-rom)；磁光存储介质；只读存储器(rom)；随机存取存储器(ram)；可擦除可编程存储器(例如eprom和eeprom)；闪存存储器；等等。
140.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彻底理解。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。它们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能的。