[0002] 本
专利申请要求2018年9月25日提交的美国临时专利申请62/736,095的优先权，该专利申请的公开全文以引用方式并入本文并用于所有目的。
技术领域
[0003] 本文所述的实施方案整体涉及驱动外壳部件以生成音频波或触觉反馈。具体地讲，外壳部件为显示器组件。
背景技术
[0004] 诸如智能
手表的可穿戴
电子设备可具有非常小的外形，这可能限制扬声器的尺寸。因此，音频输出有时完全受限于
耳机或与具有较大扬声器的其他设备的无线连接。包括扬声器的可穿戴设备通常不能
覆盖所需的
频率范围。出于这一原因，一般而言期望改善可穿戴设备甚至便携式电子设备的音频输出的方式。
发明内容
[0005] 本公开描述了通过振动便携式电子设备的显示器组件来生成音频波或触觉反馈的各种方式。
[0006] 本发明公开了一种便携式电子设备，该便携式电子设备包括以下部分：设备外壳部件，该设备外壳部件具有限定
正面开口的边缘；显示器组件，该显示器组件覆盖正面开口并与设备外壳部件配合以限定内部体积，该显示器组件包括：保护层，保护层具有中央区域和外围区域；和显示器，该显示器耦接到中央区域；和
压电致动器，该
压电致动器耦接到外围区域和设备外壳部件的边缘，该压电致动器被配置为将振动输入施加到保护层。
[0007] 本发明公开了一种便携式电子设备，该便携式电子设备包括以下部分：设备外壳部件；显示器组件，该显示器组件耦接到设备外壳部件，该显示器组件具有保护层；和致动器，该致动器被配置为将振动输入施加到显示器组件，该致动器
接触设备外壳部件和显示器组件的保护层两者。
[0008] 本发明公开了另一种便携式电子设备，该便携式电子设备包括以下部分：设备外壳部件；显示器组件，该显示器组件耦接到设备外壳部件，该显示器组件包括保护层；和压电致动器阵列，该压电致动器阵列耦接到显示器组件的面向内部表面并被配置为将振动输入施加到显示器组件。
[0009] 根据结合以举例的方式示出所述实施方案的原理的
附图而进行的以下详细描述，本发明的其他方面和优点将变得显而易见。
附图说明
[0010] 通过以下结合附图的详细描述，将容易理解本公开，其中类似的参考标号指代类似的结构元件，并且其中：
[0011] 图1示出了适用于与所述实施方案一起使用的可穿戴电子设备的透视图；
[0012] 图2A示出了图1中所示的可穿戴电子设备的显示器组件的面向内部的表面；
[0013] 图2B示出了根据图2A的截面线A-A的显示器组件的横截面侧视图；
[0014] 图2C示出了压电致动器可如何被
定位在设备外壳部件104的边缘上并且在显示器组件102的保护层204和设备外壳部件104的边缘之间被压缩；
[0015] 图3示出了可穿戴电子设备的横截面侧视图以及可如何配置音圈以引起可穿戴电子设备的显示器组件的振动；
[0016] 图4示出了具有压电致动器的显示器组件的横截面视图，该压电致动器以压电元件的形式附接到显示器组件的面向内部的表面；
[0017] 图5A示出了适合与所述实施方案一起使用的示例性平板设备的透视图；
[0018] 图5B示出了图5A中所示的示例性平板设备的显示器组件的面向内部的表面；以及[0019] 图6示出了例示用于感测由便携式电子设备的图形
用户界面接收的力的量的方法的
框图。
具体实施方式
[0020] 在该部分描述了根据本申请的方法与装置的代表性应用。提供这些
实施例仅为了添加上下文并有助于理解所描述的实施方案。因此，对于本领域的技术人员而言将显而易见的是，可在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践所述实施方案。在其他情况下，为了避免不必要地模糊所述实施方案，未详细描述熟知的处理步骤。其他应用是可能的，使得以下实施例不应被当作是限制性的。
[0021] 在以下详细描述中，参考了形成
说明书的一部分的附图，并且在附图中以例示的方式示出了根据所述实施方案的具体实施方案。虽然这些实施方案被描述得足够详细，以使本领域的技术人员能够实践所述实施方案，但是应当理解，这些示例不是限制性的；使得可以使用其他实施方案，并且可以在不脱离所述实施方案的实质和范围的情况下作出
修改。
[0022] 小型便携式电子设备可能难以输出具有所需音量和
频谱的音频波。音频输出
质量往往受到扬声器尺寸的限制，这可能在诸如可穿戴设备的小型便携式电子设备中受到高度限制。当设备被用于语音应用或音乐播放时，这可能会有问题。该问题的一个解决方案是将振动运动施加到设备外壳部件以产生音频波或增强由低功率专用音频换能器产生的音频波。与安装在小型便携式电子设备的设备外壳内的小得多的扬声器组件相比，将振动运动施加到具有较大且相对平坦的外表面的外壳部件诸如显示器组件，可导致生成具有增加的体积和/或质量的音频波。
[0023] 显示器组件的振动可以通过多种方式实现，包括通过一个或多个压电致动器。压电致动器可以围绕显示器组件的周边布置或者直接附接到显示器组件的面向内部的表面。向压电致动器施加
电流导致压电致动器的膨胀和收缩。压电致动器的膨胀和收缩产生由显示器部件接收的振动输入。除了生成声音输出之外，压电致动器还可以用作力
传感器。当用户向显示器组件施加力时，该力的一部分然后被传输到压电致动器。由压电致动器接收的力被转换成
电压，然后可以将其用作传感器输入以表征从用户输入接收的力的量。
[0024] 音圈
电动机也可用于在显示器组件中引起振动。例如，导电线圈可以耦接到显示器组件，并且
永磁体可以被定位在小型设备内。向电磁线圈施加变化的电流生成
磁场，该磁场与由永磁体发射的磁场相互作用以引起显示器组件的运动。在一些实施方案中，电磁线圈可以采用沿显示器组件的周边延伸的环的形式。
[0025] 以下参考图1-图6来论述这些实施方案和其他实施方案；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的所给出的详细描述仅出于说明性目的并且不应理解为限制性的。
[0026] 图1示出了适用于与所述实施方案一起使用的可穿戴电子设备100的透视图。可穿戴设备100包括触敏显示器组件102，其被配置为向可穿戴设备100的用户显示
图形用户界面。可穿戴设备100还包括外壳部件104。外壳部件104可由高强度材料形成，诸如不锈
钢、陶瓷或
铝。外壳部件104与显示器组件102配合，以便沿着传感器、印刷
电路板、处理器等线包封多个电子部件。可穿戴电子设备100还包括更常规的用户界面部件，诸如
冠部106，其有助于促进由显示器组件102呈现的图形用户界面上的列表的滚动。在一些实施方案中，可穿戴电子设备100还可以包括由设备外壳部件104限定的扬声器通气孔108，设置在可穿戴电子设备100内的专用扬声器组件通过该扬声器通气孔108投射音频波。虽然本文未示出，但是设备外壳部件104还可以包括用于将可穿戴电子设备100附接到带子的凸耳，用于将可穿戴电子设备100固定到用户的
手腕。
[0027] 图2A示出了显示器组件102的面向内部的表面。应注意，为了清楚起见，已经从显示器组件的中心区域移除了显示器部件及其他
支撑电缆和电路。图2A示出了压电致动器202可如何围绕保护层204的周边分布，保护层204可以由诸如玻璃或蓝
宝石材料的光学透明材料形成。压电致动器202响应于接收
电能而纵向伸展。这允许由压电致动器202传输快速的力脉冲。虽然描绘了总共八个压电致动器202，但应当理解，更多或更少数量的压电致动器是可能的。
[0028] 图2B示出了根据截面线A-A的显示器组件102的横截面侧视图。特别地，示出了压电致动器202-1和压电致动器202-2的可能几何形状。如图所示定位压电致动器允许压电致动器202-1和压电致动器202-2在保护层204上施加垂直和
水平力。然而，由于使用相反的取向，当施加使压电致动器202-1和压电致动器202-2均延长或缩短的电压时，水平力彼此抵消，从而允许保护层204仅垂直振动。该第一配置的力将很好地用于音频输出。类似地，施加使压电致动器202-1收缩并且压电致动器202-2延长的电压，导致垂直力抵消并且水平力都被施加到右侧。应注意，由于压电致动器202-1和压电致动器202-2之间的水平偏移，这也将导致产生少量旋转。该力的第二配置对于产生如触觉振动的更容易引起注意的波是优选的。还应注意，压电致动器202被电耦接到柔性电路205，其提供可沿其传输电流的电磁路径。本领域的普通技术人员将认识到将压电致动器202电耦接到便携式电子设备100内的其他部件的其他方法。
[0029] 图2C示出了压电致动器202可如何被定位在设备外壳部件104的边缘上并且在显示器组件102的保护层204和设备外壳部件104的边缘之间被压缩。图2C还示出了显示器部件206可如何直接被定位在保护层204下方。在一些实施方案中，压电致动器208的厚度208可为约0.5mm；然而，厚度可以在0.25mm和1mm之间。
[0030] 图3示出了可穿戴电子设备300的横截面侧视图以及音圈如何能够被配置为引起显示器组件102的振动。具体地讲，音圈的电磁线圈302被示出沿着显示器组件102的周边被定位并且被附接到显示器组件102的周边。由电磁线圈302产生的磁场可以被配置为与由永磁体304产生的磁场相互作用以产生显示器组件102的振荡。永磁体304可以包括分流器306，该分流器306被配置为最小化由与印刷
电路板308相互作用的磁场产生的
电磁干扰量。
可穿戴电子设备300内的其他电子部件包括用于为电子设备300供电的
电池310、用于向可穿戴电子设备300的用户提供振动反馈的触觉引擎312以及用于测量佩戴用户的一个或多个
生物特征参数的传感器组件314。可穿戴电子设备316可以包括传感器窗口，光学和/或射频(RF)
信号可以通过该窗口。该系统还可以被配置为执行力感测。例如，当在显示器组件
102上检测到触摸且电磁线圈未用于产生音频波时，由于电磁线圈302相对于永磁体304的移动而在电磁线圈302中产生的任何电流可被测量并用于确定施加到显示器组件102的力的量。
[0031] 图4示出了具有压电致动器的显示器组件102的横截面图，该压电致动器以压电元件402的形式附接到显示器组件102的面向内部的表面上。当力404被施加到显示器组件102并弯曲显示器组件102时，这形成了可用于记录施加到显示器组件102的力的量的感应电压。对于较大的玻璃片，这种配置往往能更好地工作，因为较大的玻璃片更容易弯曲，而较小的玻璃片可能不会弯曲到足以区分施加的力404的量。类似地，将交替的正电压或负电压406施加到压电元件402可通过将剪切力施加到显示器组件102而引起显示器组件102下面的局部振动。在一些实施方案中，压电元件402可采用压电片或膜的形式。
[0032] 图5A示出了示例性平板设备500的透视图。平板设备500包括显示器组件502和设备外壳部件504，该显示器组件502可以包括触敏用户界面，且显示器组件502可以具有大约7-12英寸对
角屏幕尺寸，允许由玻璃组成的保护层的显示器组件502进行大幅弯曲以响应用户输入。
[0033] 图5B示出了显示器组件502的面向内部的表面。显示器组件502的面向内部的表面可以包括分布在整个面向内部的表面的规则间隔处的压电元件阵列，并被配置为测量力输入并在整个显示器组件102上提供定位触觉反馈或音频输出。触摸传感器允许测量每个用户输入的
位置，并且压电元件阵列允许表征在显示器组件502上经历的弯曲的量。在一些实施方案中，平均电压可用于确定所施加的力；然而，通过认识到沿显示器组件502的周边施加的力往往会低于施加到显示器组件的中心区域的相同量的力，可使用该力的位置来规格化所施加的力。
[0034] 图6示出了例示用于感测由显示图形用户界面的便携式电子设备的显示器组件接收大量力的方法的框图。在602处，在显示器组件处接收大量的力。在604处，所接收的力的量导致显示器组件的保护层的移动，其在耦接到保护层的致动部件中感应出电压或电流。致动部件可采取包括音圈电动机和一个或多个压电致动器的多种形式。在606处，便携式电子设备的处理器可以通过参考由保护层的移动产生的电压或电流来确定所接收的力的量。
在一些实施方案中，可以通过将电流或电压参考通过向显示器组件施加已知量的力而产生的查找表来进行确定。
[0035] 可单独地或以任何组合使用所述实施方案的各个方面、实施方案、具体实施或特征。可由
软件、
硬件或硬件与软件的组合来实施所述实施方案的各个方面。所描述的实施方案还可被实施为计算机可读介质上的用于控制生产操作的计算机可读代码，或者被实施为计算机可读介质上的用于控制生产线的计算机可读代码。计算机可读介质为可存储数据的任何数据存储装置，该数据之后可由
计算机系统读取。计算机可读介质的示例包括只读
存储器、
随机存取存储器、CD-ROM、HDD、DVD、磁带和光学数据存储设备。计算机可读介质也可分布在网络耦接的计算机系统中，使得计算机可读代码以分布的方式被存储和执行。
[0036] 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，以便实践所述实施方案。因此，具体实施方案的前述描述被呈现用于例示和描述的目的。前述描述不旨在为穷举性的或将所述的实施方案限制为所公开的精确形式。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。
[0037] 如上所述，本发明技术的一个方面在于采集和使用得自特定和合法来源的数据，以改进向用户递送其可能感兴趣的启发内容或任何其他内容。本公开设想，在一些实例中，该所采集的数据可包括唯一地识别或可用于识别特定人员的个人信息数据。此类个人信息数据可包括人口统计数据、基于位置的数据、在线标识符、电话号码、电子邮件地址、家庭地址、与用户的健康或健身等级相关的数据或记录(例如，生命信号测量、药物信息、锻炼信息)、出生日期或任何其他个人信息。
[0038] 本公开认识到在本发明技术中使用此类个人信息数据可用于使用户受益。例如，个人信息数据可用于根据用户偏好递送用户可能较感兴趣的目标内容。因此，使用此类个人信息数据使得用户能够对所递送的内容进行更好的控制。此外，本公开还预期个人信息数据有益于用户的其他用途。例如，健康和健身数据可用于根据用户偏好向用户的总体健康状况提供见解，或者可用作使用技术来追求健康目标的个人的积极反馈。
[0039] 本公开设想负责此类个人信息数据的收集、分析、公开、传输、存储或其他用途的实体将遵守已确立的隐私政策和/或隐私实践。具体地讲，期望此类实体实施并一致地应用一般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实践。关于个人数据使用的此类信息应该是突出的且易于用户
访问，并且应当随着数据的采集和/或使用的变化而更新。应仅采集用户的个人信息以供合法使用。进一步地，此类采集/共享应仅在接收到用户同意或适用法律规定的其他合法依据后才能进行。此外，此类实体应考虑采取任何必要步骤，保卫和保障对此类个人信息数据的访问，并确保其他有权访问个人信息数据的人遵守其隐私政策和流程。另外，这种实体可使其本身经受第三方评估以证明其遵守广泛接受的隐私政策和实践。此外，政策和实践应根据采集和/或访问的特定类型的个人信息数据进行调整，并根据适用的法律和标准进行调整，包括可能有助于实施更高标准的管辖范围的具体考虑。例如，在美国，对某些健康数据的收集或获取可能受联邦和/或州法律的管辖，诸如健康保险转移和责任法案(HIPAA)；而其他国家的健康数据可能受到其他法规和政策的约束并应相应处理。
[0040] 不管前述情况如何，本公开还预期用户选择性地阻止使用或访问个人信息数据的实施方案。即本公开预期可提供硬件元件和/或软件元件，以防止或阻止对此类个人信息数据的访问。例如，用户可选择不为目标内容递送服务提供情绪相关数据。在另一个实施例中，用户可选择限制情绪相关数据被保持的时间长度，或完全阻止
基础情绪状况的开发。除了提供“选择加入”和“选择退出”选项外，本公开设想提供与访问或使用个人信息相关的通知。例如，可在下载应用时向用户通知其个人信息数据将被访问，然后就在个人信息数据被应用访问之前再次提醒用户。
[0041] 此外，本公开的目的是应管理和处理个人信息数据以最小化无意或未经授权访问或使用的
风险。一旦不再需要数据，通过限制
数据采集和删除数据可最小化风险。此外，并且当适用时，包括在某些健康相关应用程序中，数据去标识可用于保护用户的隐私。可在适当时通过移除标识符、控制所存储数据的量或特异性(例如，在城市级别而不是在地址级别收集位置数据)、控制数据如何被存储(例如，在用户上聚集数据)、和/或其他方法(诸如差异隐私)来促进去标识。
[0042] 因此，虽然本公开广泛地覆盖了使用个人信息数据来实现一个或多个各种所公开的实施方案，但本公开还预期各种实施方案也可在无需访问此类个人信息数据的情况下被实现。即，本发明技术的各种实施方案不会由于缺少此类个人信息数据的全部或一部分而无法正常进行。例如，可以基于汇总的非个人信息数据或绝对最低限度的个人信息，诸如仅在用户的设备上处理的内容或内容递送服务可用的其他非个人信息选择内容并将其递送给用户。
