[发明专利]输入装置上的输入元件的基于电永磁体的力分布

说明书

本发明涉及输入装置上的输入元件的基于电永磁体的力分布。一种输入装置，包括：处理器；输入元件；电永磁体(EPM)组件，其包括：永磁体，其能够操作以生成磁场；以及磁化组件，其被配置成设置由永磁体生成的磁场；第一铁磁元件；以及第二铁磁元件。第一铁磁元件被配置成在输入元件被下压时与第二铁磁元件分开并移动远离第二铁磁元件。当EPM组件将永磁体磁化为第一极性时，第一铁磁元件与第二铁磁元件彼此磁力吸引，并且提供磁力阻止第一铁磁元件与第二铁磁元件分开的吸引力，以及当EPM组件将永磁体磁化为第二极性时，第一铁磁元件和第二铁磁元件不彼此磁力吸引，并且不磁力阻止第一铁磁元件与第二铁磁元件分开。

技术领域

本公开内容涉及输入装置上的输入元件的基于电永磁体的力分布。

背景技术

输入装置在现代社会中是常见的，并且通常用于将结合输入装置进行的人为模拟输入(例如，触摸、点击、运动、触摸手势、按钮按压、滚轮旋转等)转换为用于计算机处理的数字信号。输入装置可以包括可以向计算系统提供数据和控制信号的任何装置。输入装置的一些非限制性示例包括计算机鼠标、键盘、虚拟现实和/或增强现实控制器、触摸板、遥控器、游戏控制器、操纵杆、轨迹球等。计算系统的一些非限制性示例包括台式计算机、膝上型计算机、笔记本计算机、游戏控制台、平板电脑和“平板手机”计算机、智能电话、个人数字助理、可穿戴装置(例如，智能手表、眼镜)、虚拟现实(VR)和/或增强现实(AR)耳机和系统、物联网(IOT)装置等。

在过去的几十年中，输入装置经历了许多显著的改进。例如，许多普遍存在的输入装置(例如，键盘、计算机鼠标)的输入元件(例如，按钮、键)在人体工程学、性能和用户体验(UX)方面都有改进。性能的一个方面包括机械力反馈分布，该机械力反馈分布对应于在运动范围内下压键时键对用户的感觉如何。一些常见的力反馈分布类型包括触觉、点击型(clicky)和线性等。存在许多机械方法和系统来实现键盘和相关输入装置中的各种期望的力反馈分布。

类似地，在计算机鼠标中，许多进步改进了性能、人体工程学和UX，其中在输入元件操作和一致性方面具有特定的机械改进。例如，已经开发了高度调谐的、基于优质键板的输入元件，其经由它们的授予专利权的独特键板设计(美国专利#9,939,927)提供平衡的、一致的、高性能的致动。

尽管各种基于机械的输入元件中有许多改进，但是机械实现方式固有地在长期使用和制造公差内经受磨损，这可能不利地影响相同型号之间的性能特性，特别是对于较低质量的输入装置。此外，虽然一些当代的输入装置允许对输入元件的某些性能特性的机械调整，例如，更换键盘装置中的键开关(例如，MX键)或者调整计算机鼠标中的弹簧或其他偏置机构，这样的机械调整可以改变这些装置的力反馈分布(例如，当输入元件被下压时输入元件对用户的感觉的方式)，但是这些类型的调整通常在范围上受限，并且还经受磨损、有限的准确度以及其他有害的性能折衷。通常需要用于定制计算机外围装置和输入装置中的输入元件的更好的解决方案。

除非本文另外指出，否则该部分中描述的材料不是针对本申请的权利要求的现有技术，并且不会因为包括在本部分中而被认为是现有技术。

发明内容

在某些实施方式中，一种输入装置包括：一个或更多个处理器；可机械下压的输入元件；以及电永磁体(EPM)组件，该电永磁体(EPM)组件包括：永磁体，该永磁体能够操作以生成磁场；以及磁化组件，该磁化组件由一个或更多个处理器控制并且被配置成设置由永磁体生成的磁场的强度和极性；第一铁磁元件，该第一铁磁元件耦接至可下压输入元件；以及第二铁磁元件，该第二铁磁元件耦接至EPM组件。在一些情况下，第一铁磁元件和第二铁磁元件被配置成在可下压输入元件处于中性、非下压状态时彼此至少部分地轴向对准并接触；第一铁磁元件被配置成在可下压输入元件被下压时与第二铁磁元件分开并移动远离第二铁磁元件；当EPM组件将永磁体磁化为第一极性时，第一铁磁元件与第二铁磁元件彼此磁力吸引并且提供与磁场的强度成比例的吸引力，该吸引力磁力阻止第一铁磁元件与第二铁磁元件分开；并且其中，当EPM组件将永磁体磁化为第二极性时，第一铁磁元件与第二铁磁元件不彼此磁力吸引，并且不磁力阻止第一铁磁元件与第二铁磁元件分开。