触摸和力敏设备,电子设备及可穿戴音频设备的制作方法

文档序号:17362113发布日期:2019-04-09 22:09阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种触摸和力敏设备,包括:

表面;

可变形材料,所述可变形材料设置在所述表面与刚性材料之间,使得在所述表面上的力导致所述可变形材料的变形;

一个或多个换能器,所述一个或多个换能器耦接至所述表面和所述可变形材料并且被配置为将超声波传输到所述表面和所述可变形材料以及从其接收超声波;和

处理器,所述处理器能够:

基于在所述表面中传播的超声波来确定对象在所述表面上的接触位置;以及

基于在所述可变形材料中传播的超声波来确定所述接触对所述表面所施加的力。

2.根据权利要求1所述的触摸和力敏设备,其中所述表面包括所述设备的玻璃或蓝宝石外表面,所述刚性材料包括所述设备的金属外壳的一部分,并且所述可变形材料在所述金属外壳与所述表面之间形成垫圈。

3.根据权利要求1所述的触摸和力敏设备,其中所述一个或多个换能器包括至少第一换能器,所述至少第一换能器耦接至所述可变形材料并且被配置为将超声波传输通过所述可变形材料的厚度。

4.根据权利要求3所述的触摸和力敏设备,其中所述第一换能器还被配置为从所述可变形材料与所述刚性材料之间的边界接收一个或多个超声反射。

5.根据权利要求3所述的触摸和力敏设备,其中所述一个或多个换能器包括至少第二换能器,所述至少第二换能器耦接在所述可变形材料与所述刚性材料之间并且被配置为接收传输通过所述可变形材料的厚度的所述超声波。

6.根据权利要求1所述的触摸和力敏设备,其中所述一个或多个换能器包括至少一个换能器,所述至少一个换能器被配置为同时传输所述表面中的超声波和通过所述可变形材料的超声波。

7.根据权利要求1所述的触摸和力敏设备,其中所述一个或多个换能器包括四个换能器,其中所述四个换能器中的每个换能器邻近所述表面的相应边缘设置。

8.根据权利要求1所述的触摸和力敏设备,还包括耦接到所述可变形材料的超声吸收性材料,所述超声吸收性材料被配置为抑制所述可变形材料中的超声振荡。

9.根据权利要求1所述的触摸和力敏设备,其中确定所述对象在所述表面上的所述接触位置包括:

确定在所述表面的第一边缘与所述对象邻近所述第一边缘的第一前缘之间传播的超声波的第一飞行时间;

确定在所述表面的第二边缘与所述对象邻近所述第二边缘的第二前缘之间传播的超声波的第二飞行时间;

确定在所述表面的第三边缘与所述对象邻近所述第三边缘的第三前缘之间传播的超声波的第三飞行时间;以及

确定在所述表面的第四边缘与所述对象邻近所述第四边缘的第四前缘之间传播的超声波的第四飞行时间。

10.根据权利要求1所述的触摸和力敏设备,其中确定所述接触对所述表面所施加的力包括:

确定从所述可变形材料的第一侧传播并且从所述可变形材料的与所述第一侧相反的第二侧反射回来的超声波的飞行时间。

11.一种电子设备,包括:

覆盖表面;

可变形材料,所述可变形材料设置在所述覆盖表面与所述电子设备的外壳之间;

声学换能器,所述声学换能器耦接到所述覆盖表面和所述可变形材料,并被配置为在所述覆盖表面中产生第一声波并且在所述可变形材料中产生第二声波。

12.根据权利要求11所述的电子设备,其中所述可变形材料和所述覆盖表面被进一步配置为使得所述第一声波能够沿第一方向传播,并且所述第二声波能够沿不同于所述第一方向的第二方向传播。

13.根据权利要求12所述的电子设备,其中所述第一声波沿第三方向入射到所述覆盖表面的边框部分上,并且由所述覆盖表面的所述边框部分沿不同于所述第三方向的所述第一方向反射。

14.根据权利要求13所述的电子设备,其中所述第一方向和所述第三方向彼此相反。

15.根据权利要求13所述的电子设备,其中所述第一方向和所述第三方向正交。

16.根据权利要求11所述的电子设备,其中所述可变形材料被包括在定位在所述外壳和所述覆盖表面的第一侧之间的垫圈中。

17.一种可穿戴音频设备,包括:

表面;

耦接至所述表面的多个超声换能器,所述多个超声换能器被配置为生成或接收多个超声波;和

处理器,所述处理器耦接至所述多个超声换能器,并且被配置为基于所述多个超声波的一个或多个接收的超声波确定对象接触所述表面的位置。

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