(57)【要約】【課題】電子機器のための回転入力機構を提供する。【解決手段】本開示の一実施形態は着用可能電子機器を対象とする。着用可能電子機器は、側壁を有するエンクロージャであって、その側壁を貫通してボタン孔が画定される、エンクロージャと、エンクロージャに接続されるディスプレイと、ディスプレイと通信する処理要素と、を含む。機器はまた、処理要素と通信する感知要素と、ボタン孔内に少なくとも部分的に受容され、感知要素と通信する入力ボタンであって、この入力ボタンは、２種類のユーザ入力を受けるように構成される、入力ボタンと、を含む。動作時、感知要素は、２種類のユーザ入力を判定するために、入力ボタンの運動を追跡する。【選択図】図１
2018088253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
着用可能電子機器であって、
側壁を有するエンクロージャであって、前記側壁を貫通してボタン孔が画定される、エンクロージャと、
前記エンクロージャ内に収容される処理要素と、
前記処理要素と通信する感知要素と、
前記ボタン孔内に少なくとも部分的に受容され、前記感知要素と通信する入力機器であって、前記入力機器は、少なくとも第１の種類のユーザ入力及び第２の種類のユーザ入力を受けるように構成される、入力機器と、
を備え、前記感知要素は、前記入力ボタンの運動を追跡し、信号を出力するように動作し、
前記処理要素は、前記信号に基づいて、前記第１の種類のユーザ入力と前記第２の種類のユーザ入力とを区別するように動作することを特徴とする、着用可能電子機器。
【請求項２】
前記第１の種類のユーザ入力及び前記第２の種類のユーザ入力が回転入力及び非回転入力を含むことを特徴とする、請求項１に記載の着用可能電子機器。
【請求項３】
前記感知要素が、
前記入力ボタンの第１の運動を感知するための第１のセンサ、及び
前記入力ボタンの第２の運動を感知するための第２のセンサ、
を含むことを特徴とする、請求項１に記載の着用可能電子機器。
【請求項４】
前記第１の運動が回転入力であることを特徴とする、請求項３に記載の着用可能電子機器。
【請求項５】
前記第１のセンサが一群の磁場センサを含むことを特徴とする、請求項３に記載の着用可能電子機器。
【請求項６】
前記第２のセンサがスイッチセンサ又は静電容量センサを含むことを特徴とする、請求項５に記載の着用可能電子機器。
【請求項７】
前記入力ボタンが竜頭であることを特徴とする、請求項１に記載の着用可能電子機器。
【請求項８】
ハブであって、
プロセッサ、
感知要素、及び
追跡可能要素を含む竜頭であって、前記感知要素は、前記追跡可能要素の運動を感知することによって前記竜頭の運動を感知するように構成される、竜頭、
を含む、ハブと、
前記ハブに接続され、ユーザの一部分の周りに巻き付くように構成されるストラップと、
を備えることを特徴とする、携帯時計。
【請求項９】
前記追跡可能要素がダイアメトリック磁石であることを特徴とする、請求項８に記載の携帯時計。
【請求項１０】
前記感知要素が、
スイッチセンサと、
複数の磁気センサと、を含むことを特徴とする、請求項８に記載の携帯時計。
【請求項１１】
前記スイッチセンサが、
押しつぶし可能なドームと、
前記ドームに接続される電子接点であって、第１の方向における前記竜頭の運動が、前記電子接点を作動させるために前記ドームを圧縮する、電子接点と、
を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の携帯時計。
【請求項１２】
前記追跡可能要素が磁性構成要素であることを特徴とする、請求項１０に記載の携帯時計。
【請求項１３】
前記スイッチセンサが静電容量センサであることを特徴とする、請求項１０に記載の携帯時計。
【請求項１４】
前記感知要素が第１のセンサ及び第２のセンサを含むことを特徴とする、請求項８に記載の携帯時計。
【請求項１５】
前記第１のセンサが、第１の方向における前記竜頭の運動を追跡するように構成され、前記第２のセンサが、第２の方向における前記竜頭の運動を追跡するように構成されることを特徴とする、請求項１４に記載の携帯時計。
【請求項１６】
前記第１のセンサが静電容量センサであることを特徴とする、請求項１５に記載の携帯時計。
【請求項１７】
前記第２のセンサが回転センサであることを特徴とする、請求項１５に記載の携帯時計。
【請求項１８】
前記竜頭が、
頭部と、
心棒と、
を含み、前記追跡可能要素が前記心棒の下端部に接続されることを特徴とする、請求項８に記載の携帯時計。
【請求項１９】
前記ハブが、前記プロセッサと通信するディスプレイを含み、前記ディスプレイは視覚出力をユーザに提供することを特徴とする、請求項８に記載の携帯時計。
【請求項２０】
前記感知要素と前記竜頭との間に位置付けられる少なくとも１つの密封要素を更に含むことを特徴とする、請求項８に記載の携帯時計。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は概して電子機器に関し、より詳細には、コンピューティング機器のための入力機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
スマートフォン、ゲーム機器、コンピュータ、携帯時計、及び同様のものなどの多くの種類の電子機器は、ユーザ入力を受けるためにボタン又はスイッチなどの入力機器を用いる。しかし、機器のためのエンクロージャは、ボタン若しくはスイッチ（又はその他の選択可能要素）が運動することを可能にするための孔又はその他の開口部を含む。これらの孔は、水、空気、及びその他の環境要素がエンクロージャ内に侵入し、内部の電子部品を潜在的に破損することを許してしまう。加えて、ボタン又はスイッチなどの多くの入力機器は、ただ１つの種類の入力を可能にする場合がある。例えば、ボタンを動作させると、回路を完成するドームスイッチを圧縮することによって生成される１種類の信号が送信されてもよい。電子機器のサイズが小さくなるにつれて、機器に情報を提供するためにユーザによって使用されることができる機能性、又は入力種類の数を減じることなく、より少数の入力ボタン又は入力機器を有することが望ましくなる場合がある。
【発明の概要】
【０００３】
本開示の一例は着用可能電子機器を含む。着用可能電子機器は、側壁を有するエンクロージャであって、その側壁を貫通してボタン孔が画定される、エンクロージャと、エンクロージャ内に収容される処理要素と、処理要素と通信する感知要素と、ボタン孔内に少なくとも部分的に受容され、感知要素と通信する入力機器であって、この入力機器は、少なくとも第１の種類のユーザ入力及び第２の種類のユーザ入力を受けるように構成される、入力機器と、を含む。一般的に、感知要素は、入力ボタンの運動を追跡し、信号を出力するように動作し、処理要素は、信号に基づいて、第１の種類のユーザ入力と第２の種類のユーザ入力とを区別するように動作する。
【０００４】
本開示の別の例は携帯時計を含む。携帯時計はハブ又は携帯時計文字盤を含む。ハブは、プロセッサ、感知要素、及び竜頭を含む。竜頭は追跡可能要素を含み、感知要素は、追跡可能要素の運動を追跡することによって竜頭の運動を感知するように構成される。携帯時計はまた、ハブに接続され、ユーザの一部分の周りに巻き付くように構成されるストラップを含む。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】多入力機器を含む着用可能電子機器の平面図である。
【図２】着用可能電子機器の簡略化されたブロック図である。
【図３】図１における線３−３に沿って見た着用可能電子機器の断面図である。
【図４】着用可能電子機器の竜頭又は入力ボタンの底面図である。
【図５】図１における線５−５に沿って見た着用可能電子機器の断面図である。
【図６】保持構成要素の第１の例を含む入力ボタンの断面図である。
【図７】保持構成要素の第２の例を含む入力ボタンの断面図である。
【図８】エンクロージャの空洞内に位置付けられる２つの感知要素を含む着用可能機器の断面図である。
【図９】シャフトの運動を検出するように構成される追跡可能要素を有する入力ボタンの一例の断面図である。
【図１０】感知要素及び追跡可能要素の別の例を含む断面図着用可能機器である。
【図１１】着用可能機器のエンクロージャ及び内部構成要素と入力ボタンとの間の電気接続部を含む入力ボタンの断面図である。
【図１２】入力センサを含む入力ボタンの断面図である。
【図１３Ａ】心棒と平行に位置付けられるスイッチセンサを含む入力ボタンの一実施形態の断面図である。
【図１３Ｂ】頭部に力が加えられた状態の、図１３Ａに示される入力ボタンの断面図である。
【図１４】図１３Ａに示される入力ボタンの別の例の断面図である。
【図１５】モータを含む入力ボタンの断面図である。
【図１６】頭部に接続される入力センサを含む入力ボタンの断面図である。
【図１７】頭部を貫いて画定される孔を含む図１６の入力ボタンの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本明細書におけるいくつかの実施形態では、多入力ボタンを含む着用可能電子機器が開示される。着用可能電子機器は、携帯時計、ポータブルミュージックプレーヤ、健康管理機器、計算若しくはゲーム機器、スマートフォン、又は同様のものであってもよい。いくつかの実施形態では、着用可能電子機器は、ユーザの手首の周りに着用することができる携帯時計である。諸実施形態では、多入力ボタンは携帯時計のための竜頭を形成し、機器のためのエンクロージャの側壁に接続される。多入力ボタンは、第１の種類の入力を入力するために押圧することができ、第２の種類の入力を入力するために回転させることができる。加えて、場合によっては、ボタンは、第３の入力を作動させるために軸上又は軸外で押圧することができる。
【０００７】
特定の実装形態では、着用可能機器は、多入力ボタンの回転を検出するための回転エンコーダ、並びに非回転型入力を受けるセンサを含む。一実施形態では、着用可能機器は、エンクロージャ、並びにエンクロージャから延在するフランジ若しくは頭部を含む。頭部又は竜頭は、エンクロージャ内に受容されるスピンドル又は心棒に接続され、スピンドルの下端部に追跡可能要素又はエンコーダが取り付けられる。頭部はエンクロージャから延在し、ユーザが頭部を回すなどすることにより、頭部が回転されるのに伴い、心棒の下部上の追跡可能要素は回転し、エンクロージャ内に包含された回転センサの上を通過する。回転センサは心棒及び頭部の運動を感知する。加えて、心棒は、ユーザが頭部を押圧することができ、心棒が所定の距離運動することができるように、エンクロージャに運動可能に（例えば、摺動可能に）接続されてもよい。本例では、スイッチ（タクタイルスイッチなど）又はセンサは、心棒の垂直運動又は水平運動を検出することができる。このように、多入力ボタンは回転入力並びに圧縮型入力を検出することができる。
【０００８】
多入力ボタンの心棒及びその他の部分は、着用可能機器の特定の構成要素を水などの環境要素から密封する、Ｏリング、シールカップ、又は膜シールなどの、密封部材を含んでもよい。心棒及びエンクロージャ孔は、心棒が、シールを破るか、又は他の方法でエンクロージャ内に保持された内部構成要素内への流れ経路を作り出すことなく、エンクロージャ内で運動し得るように選択されてもよい。一例として、心棒は、エンクロージャ孔よりも少し小さい直径を有してもよく、エンクロージャ孔内の心棒の周りにＯリングが受容されてもよい。本例では、Ｏリングは、ユーザが力を及ぼすと圧縮されることができる、発泡体などの、圧縮性材料である。ユーザの力のためにＯリングの一方の側が縮むにつれて、他方の側は膨らんで増大し、心棒の周りのエンクロージャ孔のシールを維持することができる。これは、心棒が、エンクロージャ内への経路を開くことなく、エンクロージャ径内で運動することを可能にする。
【０００９】
加えて、いくつかの実施形態では、多入力ボタンは、ユーザに触覚フィードバックを提供するように動作させることができる。例えば、心棒がエンクロージャ内で運動可能である実施形態では、アクチュエータなどの機器が心棒を運動させてもよい。動作させると、心棒は、ユーザにフィードバックを提供するために頭部を選択的に運動させてもよい。
【００１０】
次に図を参照し、これより例示的な着用可能電子機器をより詳細に説明する。図１は着用可能電子機器の平面図である。図２は、図１の着用可能電子機器の簡略化されたブロック図である。図１及び図２を参照すると、着用可能電子機器１００はハブ１０２又は計算センター若しくは計算要素を含んでもよい。電子機器１００がユーザによって着用されるように構成される実施形態では、機器１００は、ハブ１０２の反対側に接続してもよい１本以上のストラップ１０４、１０６を含んでもよい。ストラップ１０４、１０６の各々は、ハブ１０２をユーザに固定するために、手首、腕、脚、胸の部分、又はユーザの体のその他の部分の周りに巻き付いてもよい。例えば、ストラップ１０４、１０６の各々の端部は締結機構１０８によって互いに接続されてもよい。締結機構１０８は、限定するものではないが、ラグ、フック及びループ構造、磁気締結具、スナップ、ボタン、留め金又は同様のものなどの、実質的に任意の種類の締結機器であることができる。しかし、図１に示されるものなどの、一実施形態では、締結機構１０８は、プロング１３４、又は第１及び第２のストラップ１０４、１０６を互いに固定するために第２のストラップ１０６内の１つ以上の孔１１２内に差し込むことができる要素を含む、バックルである。
【００１１】
概して、着用可能電子機器のハブ１０２は着用可能電子機器１００の計算要素及び処理要素を包含する。図３は、図１における線３−３に沿って見たハブ１０２の部分断面図である。図１〜図３を参照すると、ハブ１０２は、エンクロージャ１１４によって少なくとも部分的に包囲されるディスプレイ１１６を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ディスプレイ１１６はハブ１０２の文字盤を形成してもよく、エンクロージャ１１４はディスプレイ１１６の縁部、及び／又は裏面の一部分に接してもよい。加えて、着用可能機器１００の内部構成要素はディスプレイ１１６とエンクロージャ１１４との間でエンクロージャ１１４内に包含されてもよい。エンクロージャ１１４はハブ１０２の内部構成要素を保護するとともに、ディスプレイ１１６をハブ１０２に接続する。
【００１２】
エンクロージャ１１４は、限定するものではないが、プラスチック、金属、合金など等の、様々な材料から構築されてもよい。エンクロージャ１１４は、入力ボタン１１０又はその一部分を受容するためのボタン孔１７２（図３参照）を含む。ボタン孔１７２はエンクロージャ１１４の側壁１８８内に管路を形成し、エンクロージャ１１４の外面１８８から内面１９０へ延在する。概して、ボタン孔１７２は、入力ボタン１１０の心棒若しくはスピンドルのサイズ／形状に対応するか、又はそれを受け入れるように構成される。とは言うものの、ボタン孔１７２は他の形状及びサイズに作られてもよい。
【００１３】
エンクロージャ１１４はまた、ディスプレイ１１６を受容するために上面上に画定される溝１８６を含んでもよい。図１及び図３を参照すると、ディスプレイ１１６は接着剤又はその他の締結機構を通じてエンクロージャ１１４に接続されてもよい。本例では、ディスプレイはエンクロージャの凹部又は溝内に据えられ、エンクロージャはディスプレイの縁部の周りに少なくとも部分的に延在し、それに締結されるか、又は付着されてもよいが、ディスプレイの後部の少なくとも一部分を自由な状態又はハウジングによって支持されない状態のまま残してもよい。しかし、他の実施形態では、ディスプレイ及びエンクロージャは他の仕方で互いに接続されてもよい。
【００１４】
ディスプレイ１１６は、着用可能機器１００のための視覚出力を提供することができる実質的に任意の種類の表示画面又は機器であってよい。一例として、ディスプレイ１１６は、液晶ディスプレイ、発光ダイオードディスプレイ、又は同様のものであってもよい。加えて、ディスプレイ１１６はまた、静電容量感知要素を通じてユーザ入力を受けるマルチタッチ表示画面など、ユーザ入力を受けるように構成されてもよい。多くの実施形態では、ディスプレイ１１６は動的に可変であってもよい。しかし、他の実施形態では、ディスプレイ１１６は、動的に変化しなくてもよい、彩色したフェースプレートなどの、非電子構成要素であってもよい。
【００１５】
ディスプレイ１１６は、選択的に変更可能である複数のアイコン１１８、１２０又はその他のグラフィックを示してもよい。一例として、第１のグラフィック１１８は、時刻変化を表すために、その文字、例えば、時、分、及び秒を表すための数字、を変化させる時刻グラフィックを含んでもよい。第２のグラフィック１２０は、電池寿命、受信されたメッセージ、又は同様のものなどの、通知グラフィックを含んでもよい。２つのグラフィック１１８、１２０はディスプレイ１１６上の実質的にどこに位置付けられてもよく、所望に応じて変更されてもよい。加えて、グラフィック１１８、１２０の数、サイズ、形状、及びその他の特性も同様に変更されてもよい。
【００１６】
入力ボタン１１０はエンクロージャ１１４から延在し、それに付着するか、又はそれを貫通する。入力ボタン１１０は以下においてより詳細に説明されるが、概して、ユーザが着用可能電子機器１００に入力を提供することを可能にするとともに、任意選択的に、ユーザに触覚フィードバックを提供する。
【００１７】
図２を参照すると、着用可能電子機器は複数の内部処理要素又は計算要素を含む。例えば、着用可能電子機器１００は、電源１２２、１つ以上の処理要素１２４、メモリ構成要素１２８、１つ以上のセンサ１２６、及び入力／出力構成要素１３０を含んでもよい。内部構成要素の各々はエンクロージャ１１４内に受容されてもよく、１つ以上のシステムバス１３２、トレース、プリント回路板、又はその他の通信機構を通じて通信してもよい。
【００１８】
電源１２２はハブ１０２及び着用可能機器１００のその他の構成要素に電力を提供する。電源１２２は電池又はその他の携帯型電力要素であってもよい。加えて、電源１２２は再充電可能又は交換可能であってもよい。
【００１９】
処理要素１２４又はプロセッサは、命令を受信し、実行することができる実質的に任意の種類の機器である。例えば、処理要素１２４は、プロセッサ、マイクロコンピュータ、処理ユニット若しくは一群の処理ユニット又は同様のものであってもよい。加えて、処理要素１２４は１つ以上のプロセッサを含んでもよく、いくつかの実施形態では、複数の処理要素を含んでもよい。
【００２０】
１つ以上のセンサ１２６は、着用可能電子機器１００の１つ以上の動作に影響を与えるために用い得る多数の異なるパラメータ又は特性を感知するように構成されもよい。例えば、センサ１２６は、加速度計、ジャイロスコープ、静電容量センサ、光センサ、画像センサ、圧力若しくは力センサ、又は同様のものを含んでもよい。以下においてより詳細に説明されるように、センサ１２６のうちの１つ以上は、ハブ１０２にユーザ入力を提供するために、入力ボタン１１０と併せて用いられるか、又はそれと別個であってもよい。
【００２１】
図２を引き続き参照すると、メモリ構成要素１２８は、着用可能機器１００によって利用されてもよい電子データを記憶する。例えば、メモリ構成要素１２８は、様々なアプリケーションに対応する電気的データ又はコンテンツ、例えば、オーディオファイル、ビデオファイル、ドキュメントファイルなどを記憶してもよい。メモリ１２８は、例えば、不揮発性記憶装置、磁気記憶媒体、光学記憶媒体、磁気光学記憶媒体、リードオンリーメモリ、ランダムアクセスメモリ、消去可能なプログラマブルメモリ、又はフラッシュメモリであってもよい。
【００２２】
入出力インタフェース１３０は、データをユーザ又は１つ以上の他の電子機器から受信してもよい。更に、入出力インタフェース１３０は、ユーザ又は他の電子機器へのデータの送信を促進してもよい。例えば、入力／出力インタフェース１３０は、ネットワークからデータを受信するために用いられてもよいか、又は無線若しくは有線接続（インターネット、ＷｉＦｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）及びイーサネット（登録商標）がいくつかの例である）を介して電気信号を送信及び転送するために用いられてもよい。いくつかの実施形態では、入力／出力インタフェース１３０は複数のネットワーク又は通信機構をサポートしてもよい。例えば、ネットワーク／通信インタフェース１３０は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈネットワークを介して別の機器とペアリングして他の機器に信号を転送する、同時にＷｉＦｉ又は他のネットワークからデータを受信してもよい。
【００２３】
次に、入力ボタン１１０がより詳細に説明される。図３を参照すると、入力ボタン１１０は、頭部１４８並びに心棒１５０若しくはスピンドルを含む。心棒１５０は、エンクロージャ１１４内に画定されたボタン孔１７２内に受容され、頭部１４８はエンクロージャ１１４の外部で心棒１５０から外方へ延在する。着用可能電子機器１００が携帯時計である実施形態では、入力ボタン１１０は携帯時計のための竜頭を形成し、頭部１４８は、ユーザが竜頭１１０若しくは入力ボタンを回転させること、引くこと、及び／又は押すことを可能にするためのユーザ係合面の役割を果たす。
【００２４】
図１を参照すると、概して、頭部１４８は、円筒本体、並びに丸い、又は平らな最上部を有してもよいフランジ状部材である。加えて、頭部１４８は複数の隆起２０２又はその他の触知的特徴を任意選択的に含んでもよい。隆起２０２はユーザの指又は指群と頭部１４８との間の摩擦を高めることができ、ユーザが頭部１４８を回転させるか、又は引くことをより容易にし、ユーザが回転数を判定することを可能にする（道路上のマイルマーカと同様の）インジケータをユーザに提供することができる。例えば、頭部１４８は、頭部１４８の外面の周りの４分の１周ごとに、頭部が９０度回転された場合をユーザに指示することができる隆起２０２を含んでもよい。しかし、他の実施形態では、隆起２０２は省かれてもよいか、又はその他の特徴が用いられてもよい。
【００２５】
図３を再び参照すると、概して、心棒１５０は、頭部１４８から延在してもよい円筒状部材であってもよい。頭部１４８及び心棒１５０は一体的に形成されてもよいか、又は互いに固定して取り付けられる別個の構成要素であってもよい。心棒１５０はまた、その外周の一部分の周りに画定される密封溝１５２を含んでもよい。密封溝１５２は、Ｏリング１５４又はシールカップなどの密封部材を受容するように構成される。いくつかの実施形態では、心棒１５０は、ボタン孔１７２の長さよりも長い長さを有する。このように、心棒１５０の反対端はボタン孔１７２の両側から延在する。これらの実施形態では、頭部１４８はエンクロージャの外面から、ボタン孔の外端から外方へ延在する心棒１５０の長さだけ空間的に分離していてもよい。しかし、他の実施形態では、心棒１５０は、ボタン孔１７２の長さと実質的に同じである長さを有してもよいか、又はボタン孔１７２の長さよりも短くてもよい。後の例では、（以下においてより詳細に説明される）感知回路機構の１つ以上の部分はボタン孔１７２の直下に位置付けられるか、又は部分的にボタン孔１７２内に位置付けられてもよい。
【００２６】
入力ボタン１１０は、心棒１５０の下部上に位置付けられる追跡可能要素１４６又はエンコーダを含む。図４はボタン１１０の底面図である。図３及び図４を参照すると、追跡可能要素１４６は心棒１５０の下端部に接続されてもよいか、又は心棒１５０の外面に接続されるか、若しくはその上に画定されてもよい。追跡可能要素１４６は感知要素１４２と相互作用し、感知要素１６２が、追跡可能要素１４６の運動を追跡することによって心棒１５０の運動を追跡することを可能にする。それゆえ、追跡可能要素１４６は、頭部１４８へのユーザ入力などにより、心棒１５０が運動するか又は回転するにつれて、それに応じて追跡可能要素１４６が運動することになるように、スチーム１５０に接続される。
【００２７】
追跡可能要素１４６のための位置、サイズ、及び材料の種類は感知要素１４２に基づいて変更されてもよい。感知要素１４２は、以下において説明されるように、限定するものではないが、光学特性、磁気特性、機械的特性、電気的特性、又は容量特性などの、異なる種類のパラメータを追跡してもよい。それゆえ、追跡可能要素１４６は、心棒１５０の追跡を向上させるように変更することができる。
【００２８】
図３及び図４を引き続き参照すると、一実施形態では、追跡可能要素１４６は、永久磁石又は電磁石のいずれかの、磁石である。本実施形態では、追跡可能要素１４６は、第１の磁極１８２及び第２の磁極１８４を含む円筒状円盤であってもよい。第１の磁極１８２は追跡可能要素１４６の北磁極であってもよく、第２の磁極１８４は追跡可能要素１４６の南磁極であってもよい。２つの磁極１８２、１８４は直径方向に対向していてもよく、それにより、追跡可能要素１４６の半分は第１の磁極１８２を形成し、追跡可能要素１４６の他方の半分は第２の磁極１８４を形成し、２つの磁極１８２、１８４は半円形状を形成する。換言すれば、追跡可能要素１４６の下面はその直径に沿って極性が分割される。
【００２９】
いくつかの実施形態では、追跡可能要素は、心棒１５０の周囲の周りに位置付けられる２つ以上の磁石を含んでもよい。これらの実施形態では、回転センサは、心棒１５０の回転を追跡するために、ボタン孔内に位置付けられてもよい。
【００３０】
次に、感知要素１４２及び対応する構造がより詳細に説明される。図５は、図１における線５−５に沿って見た着用可能電子機器の拡大断面図である。図３及び図５を参照すると、感知要素１４２はエンクロージャ１１４内に支持され、ボタン１１０の回転運動、垂直運動、及び／又は横方向運動を検出するように構成される。感知要素１４２は基板１６６上に支持されてもよく、１つ以上のセンサを含む。例えば、感知要素１４２は、回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ及びスイッチセンサ１６０を含んでもよい。回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ及びスイッチセンサ１６０は区画２１２又はその他のエンクロージャ内に位置付けられてもよい。区画２１２は、感知要素１４２の下部を形成する接触床１７０によって基板１６６上に支持される。区画２１２及び接触床１７０は、センサが受容される空洞１６４を画定する。
【００３１】
回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄは、竜頭又はボタン１１０の心棒１５０又はその他の部分の回転を検出するように構成される。図３〜図５に示される実施形態では、回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄは、磁気極性の変化を検出する磁気センサであってもよい。例えば、回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄはホール効果センサであってもよい。換言すれば、回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄは、磁場に応じて出力信号を変化させるトランスデューサであってもよい。別の例では、回転センサ及び／又はスイッチセンサは光センサであってもよく、追跡可能要素は、心棒１５０の運動を追跡するために光センサによって用いられることができる１つ以上の標示又は可視インジケータを含んでもよい。
【００３２】
いくつかの実施形態では、追跡可能要素はボタン１１０の頭部１４８又は外部部分上に位置付けられてもよい。これらの実施形態では、回転センサはハウジング又はエンクロージャ１１４を通して入力ボタン１１０と（光学的又は磁気的に）連絡してもよい。例えば、エンクロージャは透明部分又は窓を含んでもよく、光センサが窓を通して竜頭の運動を追跡してもよい。
【００３３】
いくつかの例では、回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄは互いから離間され、感知要素１４２の反対の象限に配置されてもよい。これは、追跡可能要素１４６が感知要素の各象限又は区分に入り、そこを出る際に、回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄが追跡可能要素１４６の回転を追跡することを可能にする。しかし、他の実施形態では、追跡可能要素１４６のより大きな回転距離を追跡するために用い得る２つのセンサのみが存在してもよいことに留意されたい。
【００３４】
回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄは互いに同一面内にあってもよいか、又は互いに同一面内になくてもよい。図５を参照すると、図３及び図５に示される実施形態では、回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄは互いに同一面内にそろえられている。
【００３５】
加えて、図５に示される実施形態は４つの回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄを示しているが、より少数又はより多数のセンサが存在してもよい。例えば、２つのセンサのみが用いられてもよいか、又は２つを超える力センサが用いられてもよい。追加のセンサは向き及び／又は速さなどの追加の情報を提供するとともに、誤差を低減するための冗長性を提供することができる。しかし、追加の構成要素を用いなくとも、２つのセンサのみを用いることで、感知要素１４２が心棒１５０の回転を検出することを可能にすることができ、これにより、着用可能機器１００のコスト及び製造の複雑さを低減し得る。
【００３６】
しかし、他の実施形態では、回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄは磁場以外のパラメータを感知してもよい。例えば、回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄは、光センサ（例えば、画像センサ若しくは光センサ）、静電容量センサ、電気接点、又は同様のものであってもよい。これらの実施形態では、回転センサの数、配向、位置、及びサイズは所望に応じて変更されてもよい。
【００３７】
スイッチセンサ１６０は、電気接触要素１６８、押しつぶし可能なドーム２１４、及び先端部１５８を含む。電気接触要素１６８は床１７０上の接触要素と相互作用し、スイッチセンサ１６０が作動された場合を指示する。例えば、接触要素１６８が床１７０と接触すると、回路が完成されてもよいか、信号が発生されるの刺激されてもよいか、又は同様のことが生じてもよい。ドーム２１４は、所定の力レベルでつぶれるか又は屈曲する、弾力性がある屈曲性の材料である。ドーム２１４は、薄い金属ドーム、プラスチックドームであってもよいか、又は他のものはその他の材料から構築されてもよい。ドーム２１４は、ユーザによって及ぼされる押しつぶす力に応じて、可聴音並びに反力を生み出してもよい。ユーザがドーム２１４を圧縮する時に、可聴音及び反力はユーザにフィードバックを提供する。先端部１５８はドーム２１４に接続され、先端部１５８に力が加えられると、先端部１５８は、ドーム２１４を押しつぶすように構成される。
【００３８】
図３及び図５では、スイッチセンサ１６０はタクタイルスイッチとして示されているが、多くの他のセンサが想定される。例えば、スイッチセンサ１６０は、磁気センサ、静電容量センサ、光センサ、又は超音波センサであってもよい。特定の例では、スイッチセンサ１６０は静電容量センサであってもよく、ボタン１１０がユーザによって押され、心棒１５０がセンサ１６０により近づくのに伴い、静電容量の変化を検出することができる。
それゆえ、いずれの特定の実施形態の説明も単に例示を意図されているにすぎない。
【００３９】
回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ及びスイッチセンサ１６０を含む感知要素１４２は、１つの構成要素としてハブ１０２内に設置することができる一体化された感知構成要素又はパッケージであってもよいことに留意されたい。代替的に、回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄ及びスイッチセンサ１６０は、分離した構成要素として設置することができる別個の構成要素であってもよく、それら独自のシール、基板、及び同様のものを含んでもよい。更に、着用可能電子機器１００は、回転センサ又はスイッチセンサのいずれかなどの、単一のセンサのみを含んでもよい。
【００４０】
図３及び図５を引き続き参照すると、感知要素１４２はシール１４４によって包囲される。シール１４４は、感圧性接着剤、熱活性化フィルム、シリコーン、又はその他の密封材料であってもよく、区画２１２の周囲の周りに位置付けられる。例えば、シール１４４は、区画２１２及び密封部材の周囲の周りに延在する長方形状要素であってもよい。シール１４４は、回転センサ及びスイッチセンサが追跡可能要素１４６及び心棒１５０と連絡することを可能にする開口部を画定する。膜１５６又は屈曲性シールは開口部を覆うように延在し、感知要素１４２を覆うように位置付けられる。膜１５６はシール１４４とともに、水、屑、及びその他の要素が感知要素１４２に到達するのを防止する役割を果たす。例えば、水及びその他の要素はエンクロージャ１１４内のボタン孔１７２を通過し得るが、膜及びシール１４４のために、感知要素１４２、及び着用可能電子機器１００のその他の内部構成要素には到達することができない。別の例として、いくつかの実施形態では、ボタン１１０は取り外し可能であってもよく、シール１４４及び膜１５６は、竜頭又はボタンが取り外されている間に、水及びその他の要素が感知要素１４２、及び／又は着用可能機器１００のその他の内部構成要素を損傷することを防止する。
【００４１】
図５を参照すると、スイッチセンサ１６０の先端部１５８は膜１５６の上方に位置付けられてもよく、密封リング２１６が膜１５６を先端部１５８の側壁に対して密封する。これらの実施形態では、膜１５６は屈曲性を有してもよく、先端部１５８が、膜のシールを引き裂くか、又は別の仕方で損なうことなく、垂直に運動することを可能にする。
【００４２】
次に、入力ボタン１１０の動作が更に詳細に説明される。図１、図３、及び図５を参照すると、着用可能入力機器１００に第１の入力を提供するために、ユーザは竜頭又はボタン１１０の頭部１４８に押圧力Ｆを加える。頭部１４８に対して力Ｆが及ぼされるのに伴い、頭部及びスチーム１５０は力Ｆの方向にボタン孔１７２の長さに沿って横方向に、エンクロージャ１１４によって画定された内部空洞１３９に向かって運動する。心棒１５０が空洞１３９内へ運動するのに伴い、心棒１５０の下端部、場合によっては、追跡可能要素１４６は、力Ｆの少なくとも一部分を先端部１５８へ伝達する。
【００４３】
先端部１５８上の力Ｆに応じて、ドーム２１４はつぶれ、接点１６８を動かして床１７０上の接点（図示されていない）と連絡させる。ドームがつぶれる際に２１４、ユーザにはフィードバックが（例えば、ドームがつぶれる可聴音又はドームがつぶれる機械的感触を通じて）提供される。接点１６８が入力を記録すると、信号が生成され、処理要素１２４へ伝送される。次に、処理要素１２４は信号を用いてユーザ入力を記録する。スイッチセンサ１６０が心棒１５０から軸外に位置付けられる実施形態（以下においてより詳細に説明される）では、力Ｆは、角度を有する力ＡＦによって示されるように、斜めに加えられてもよいことに留意されたい。この角度を有する力ＡＦは、軸上の力Ｆに加えて、第２のユーザ入力として記録されてもよい。
【００４４】
いくつかの実施形態では、ボタン孔は、たとえ、スイッチセンサが、図４に示されるように、心棒１５０の真下に位置付けられる場合であっても、スイッチセンサ１２０が角度を有する力ＡＦによって作動されることができるほど十分に大きくてもよい。換言すれば、ボタン孔１７２の側壁との心棒１５０の摩擦係合が、角度を有する力ＡＦに抵抗するために不十分であると、角度を有する力ＡＦ又はその他の軸外力は入力ボタン１１０を作動させることができる。角度が増大するにつれて、心棒に作用する摩擦力は増大し、心棒及び／又はボタン孔のサイズを変更することによって、角度を有する力ＡＦがスイッチを作動させることができる所定の角度範囲が選択され得る。例えば、入力の力の最大角度を選択することができ、力がその角度を下回る場合には、角度を有する力はスイッチ１２０を作動させることができ、角度を有する力が最大角度以上である場合には、入力ボタンは作動させることができない。一例として、最大３０度又は４５度までの角度で入力ボタンに加えられる力が、スイッチセンサ１２０を作動させることが可能であってもよい。
【００４５】
加えて、入力ボタン１１０は回転入力を記録することができる。例えば、ユーザが頭部１４８に回転力Ｒを加えると、頭部１４８及び心棒１５０は回転する。心棒１５０が回転するのに伴い、追跡可能要素１４６はそれに応じて回転する。回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄは追跡可能要素１４６の運動を追跡し、処理要素１２４へ伝送される信号を生成する。処理要素１２４は、回転の速さ及び方向を判定するために信号を用いることができる。
【００４６】
図３〜図５を参照すると、回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄがホール効果センサであり、追跡可能要素１４６が磁石である実施形態では、センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄは、回転を判定するために磁場の変化を用いることができる。図５を参照すると、心棒１５０が回転力Ｒ（図１参照）のために回転するのに伴い、追跡可能要素１４６はそれと一緒に回転軸に沿って回転する。追跡可能要素１４６が回転するのに伴い、２つの磁極１８２、１８４は回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄの各々の上（又はその近く）を回転し、回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄに磁場の変化を検出させる。
【００４７】
磁場の変化は処理要素１２４によって、回転の速さ及び方向追跡可能要素１４６（及びひいては心棒１５０）を判定するために用いられることができる。このように、ユーザはボタン１１０に回転入力を加えてもよく、回転入力は感知要素１４２によって検出されてもよい。いくつかの実施形態では、ユーザ入力の速さ及び／又は方向は、異なるアプリケーションを作動させるために用いられてもよく、及び／又は処理要素１２４の別個の入力種類として提供されてもよいことに留意されたい。例えば、第１の速さにおける第１の方向の回転は第１の種類の入力に相関してもよく、第２の速さにおける第２の方向の回転は第２の入力に相関してもよく、第２の速さにおける第１の方向の回転は第３の入力であってもよい。このように、複数のユーザ入力が着用可能入力機器１００の竜頭を通じて検出可能となることができる。
【００４８】
上述されたように、いくつかの実施形態では、回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄは、例えば、追跡可能要素１４６がセンサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄの各々に対する向きを変化させる際の、磁場の変化に応じて出力信号を変化させるホール効果センサであってもよい。これらの実施形態では、通例、回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄは、作動されると、電源１２２から電流を引き込む。それゆえ、センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄは、入力ボタン１１０へのユーザ入力を探す際に、電力を絶えず引き込んでもよい。
【００４９】
しかし、いくつかの実施形態では、着用可能電子機器１００の電力消費を低減することが望ましい場合がある。例えば、電源１２２が複数の日にわたって再充電を行うことなく機器１００に電力を提供することが望ましい場合がある。これらの実施形態では、感知要素１４２は、追跡可能要素１４６、又は竜頭に取り付けられたその他の磁気要素の近くにインダクタを含むことができる。追跡可能要素１４６が（入力ボタン１１０へのユーザ入力などのために）運動すると、インダクタは電流を発生させることになる。誘導電流は感知要素１４２への起動信号又は割り込み信号として用いられてもよい。次に、感知要素１４２は、心棒１５０の位置についてのより良好な回転感知を可能にするために、回転センサ２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃ、２１０ｄを作動させてもよい。
【００５０】
上述の実施形態では、着用可能入力機器１００は０電力又は低電力のスリープモードの最中にユーザ入力を検出することができる。それゆえ、機器１００の機能性を低下させないようにしつつ、電源１２２の寿命を高めることができる。更に、誘導電流は、追跡可能要素１４６が動かされる際の方向及び／又は回転速度測定値を得るために用いることができるであろう。例えば、インダクタによって誘導される電流方向及び電圧が、回転方向及び速さを判定するために用いられてもよい。
【００５１】
更に別の実施形態では、追跡可能要素１４６及び回転センサがインダクタを含んでもよいため、感知要素１４２が磁石又は磁気要素を含んでもよい。本例では、磁石がインダクタに対して動かされると、インダクタ内に電流が誘導され、電流は、上述されたように、回転の速さ及び／又は速度を判定するために用いることができるであろう。このように、感知要素１４２は、入力ボタン１１０又は竜頭へのユーザ入力をなお追跡しつつも、たとえ必要であったとしても、あまり多くの電力を必要としなくてすむ。
【００５２】
図３を参照すると、スイッチセンサ１６０は入力ボタン１１０の心棒１５０と同一軸上に位置付けられるように示された。しかし、他の実施形態では、スイッチセンサ１６０は、心棒１５０と直角に、及び／又は心棒１５０に対して別の角度で位置付けられてもよい。これらの実施形態では、スイッチセンサ１６０は、ユーザが頭部１４８を４５度の角度で下方に押すなどの、軸外運動を感知することができる。例えば、スイッチセンサ１６０は、ボタン孔１７２内において、及び／又はエンクロージャ１１４内へのボタン孔１７２の開口部に隣接して位置付けられてもよく、心棒１５０の運動をボタン孔１７２内で（図３に対して）垂直に追跡してもよい。
【００５３】
他の実施形態では、着用可能機器１００は、様々な種類のユーザ入力を検出するために、軸上スイッチセンサ及び軸外スイッチセンサの両方を含んでもよい。例えば、ユーザは、心棒１５０をエンクロージャ１１４に向かって内方に押し込むために頭部１４８の上端を押圧してもよく、それが軸上のスイッチによって記録されてもよい。別の例として、ユーザは頭部１４８をボタン孔１７２に対して斜めに下方に押圧してもよい。心棒１５０は、（スイッチセンサが位置付けられてもよい）ボタン孔１７２の内壁に向かって押され、スイッチセンサがその運動を検出することも可能にしてもよい。本例では、ボタンクリックは、竜頭を垂直下方に、及び／又は斜めに押圧することによって作動されてもよい。代替的に、スイッチセンサ１６０は枢動点を通じて作動されてもよい。換言すれば、竜頭又は入力ボタン１１０への入力は、軸上、軸外、回転方向と直角、及び／又は異なる入力種類の組み合わせであってもよい。
【００５４】
いくつかの実施形態では、着用可能電子機器１００は、入力ボタンをボタン孔１７２内に保持するために用いることができる構成要素を含んでもよい。図６及び図７は、入力ボタンのための保持構成要素の例の断面図を示す。最初に図６を参照すると、第１の例では、着用可能電子機器１００は、心棒１５０の下端部に接続するクリップ１４３を含んでもよい。例えば、クリップ１４３は、心棒１５０の一部分の周りに受容されるＣクリップであってもよい。本例では、クリップ１４３は、心棒１５０がボタン孔１７２内で回転することを可能にするが、心棒１５０がボタン孔７１２から抜けることを防止する。クリップ１４３は、ボタン孔１７２からの入力ボタン１１０の抜けを防止するためにボタン孔１７２よりも大きな直径を有してもよいか、又は入力ボタンが抜けることを防止する仕方でエンクロージャ１１４に固定されてもよい。
【００５５】
心棒１５０はまた、保持要素１４３を受容する溝又はその他の戻り止めを含んでもよい。本例では、保持要素１４３は所定位置に留まり、心棒１５０に固定される。別の例として、保持要素１４３は、それら心棒の外面の周りに受容される玉軸受などの、軸受であってもよい。本実施形態では、軸受は、心棒１５０が回転することを可能にするために、心棒１５０への低摩擦接続部を有してもよいが、心棒１５０と比べて増大した直径を有してもよく、これは、心棒をエンクロージャに対する所定位置に固定するのを助ける。
【００５６】
いくつかの実施形態では、追跡可能要素１４６が入力ボタン１１０のための保持要素の役割も果たすことができる。例えば、図６におけるクリップ１４３は、感知要素１４２によって検出可能となり得るダイアメトリック磁石（diametric magnet）であってもよい。他の例では、図７を参照すると、別の例では、保持要素は保持磁石１４５であってもよい。本例では、保持磁石１４５は、心棒１５０と一体的に形成されるか、又はその下端部に接続されてもよい。保持磁石１４５は、心棒１５０の直径と実質的に同じである直径を有してもよく、これにより、入力ボタン１１０は、保持磁石１４５がそれに接続された状態で、ボタン孔１７２内に挿入されることが可能になる。本実施形態では、追跡可能要素１４６は、エンクロージャ１１４によって画定される空洞１３９内に位置付けられる第２の磁石である。追跡可能要素１４６は、少なくとも保持磁石１４５との境界面側で保持磁石と反対の極性化を含む。例えば、保持磁石１４５は、限定するものではないが、鋼板若しくは金属板、強磁性体材料、又は同様のものなどの、磁性を有する板であってもよい。このように、追跡可能要素１４６及び保持磁石１４５は、互いへ向かう引力を経験してもよい。
【００５７】
いくつかの実施形態では、追跡可能要素１４６は保持磁石１４５から間隙によって分離されてもよい。これらの実施形態では、間隙は、保持磁石１４５が追跡可能要素１４６と相互作用し、追跡可能要素１４６にそれと一緒に運動させることが可能になるように十分な寸法とされてもよい。代替的に、追跡可能要素１４６は保持磁石１４５の表面に接して位置付けられてもよい。
【００５８】
異なる極性化のために、追跡可能要素１４６は保持磁石１４５を引き付け、入力ボタン１１０を空洞１３９内へ引っ張る。追跡可能要素１４６は、ボタン１１０をボタン孔１７２内に保持するように構成される直径を有してもよい。例えば、追跡可能要素１４６は、ボタン孔１７２の直径よりも大きく、保持磁石１４５の直径よりも大きな直径を有してもよい。これらの実施形態では、保持磁石と追跡可能要素との間の引力が２つの要素を互いに固定し、少なくとも、追跡可能要素の直径がボタン孔よりも大きくてもよいおかげで、心棒１５０がボタン孔から引き抜かれることを防止することができる。
【００５９】
いくつかの実施形態では、追跡可能要素１４６はまた、感知要素１４２によって検出可能であってもよい。例えば、追跡可能要素１４６は、スチーム１５０をボタン孔１７２内に保持するように構成されてもよいため、図３に示される追跡可能要素（心棒のほぼ同じ直径を有してもよい）と比べて、追跡可能要素１４６の直径がより大きいおかげで、感知要素１４２が追跡可能要素１４２の運動をより容易に追跡することが可能になり得る。すなわち、本例における追跡可能要素は、感知要素１４２によって追跡され得るより大きな表面積を有してもよく、感知要素１４２がその運動をより容易に検出することを可能にする。
【００６０】
図７を引き続き参照すると、本実施形態では、追跡可能要素１４６は保持磁石１４５とともに回転する。例えば、心棒が回転するのに伴い、心棒１５０に接続された保持磁石１４５は回転する。本例を続けると、追跡可能要素１４６と保持磁石１４５との間の磁力のために、追跡可能要素１４６は心棒１５０とともに回転する。これらの実施形態では、保持磁石１４５は、心棒１５０を追跡可能要素１４６に保持する役割を果たしてもよく、保持磁石１４５と比べて追跡可能要素１４６のサイズが増大しているおかげで、追跡可能要素１４６はボタン１１０をボタン孔１７２内に保持する。次に、追跡可能要素１４６は感知要素１４２と相互作用し、入力ボタン１１０へのユーザ入力が検出されることを可能にする。
【００６１】
図６及び図７に示される保持要素は単に例示を意図されているにすぎない。入力ボタンをエンクロージャ１１４に接続するために用いることができる多くの他の種類の保持要素、例えば、フランジ、締結具（ねじなど）、又は同様のもの、が想定される。入力ボタンが保持要素を含む実施形態では、入力ボタンは、ユーザエクスペリエンスを損ない得る「ぐにゃぐにゃした」感触が軽減し得るので、ユーザにとってより良好な「感触」を有することができる。加えて、保持要素１４３、１４５は、水、流体、及びその他の屑がボタン孔１７２を通って空洞１３９内に侵入するのを減少させるのに役立つ。換言すれば、入力ボタン１１０はエンクロージャ１１４にしっかりと接続されていてもよいため、特定の要素はボタン又は保持部材によって阻止され、ボタン孔１７２を経由して空洞１３９内に侵入することを防止されることができる。更に、保持要素は、入力ボタンが電子機器から切断されることを防止するのに役立ち得る。
【００６２】
いくつかの実施形態では、感知要素は追跡可能要素から空間的に分離し、及び／又は心棒の運動と非直列的に位置付けられてもよい。図８は、エンクロージャの空洞内に位置付けられる２つの感知要素を含む着用可能機器の断面図である。図６を参照すると、本実施形態では、感知要素３４２は第１の磁気計３４８及び第２の磁気計３５０を含んでもよい。各磁気計３４８、３５０は、磁場を感知し、任意選択的に、もしあれば、感知された磁場の方向を感知するように構成される。一例として、各磁気計３４８、３５０は、特定の磁場ベクトルを感知するために各々用いられてもよい３つのホール効果センサを含んでもよい。換言すれば、磁気計３４８、３５０内の各ホール効果センサは、少なくとも１つの方向の成分、例えば、Ｘ、Ｙ、及びＺ、を測定するように構成されてもよい。本例では、各ホール効果センサは他のホール効果センサに対して直角に配向されてもよい。各ホール効果センサによって検出された磁場ベクトルは、１つ以上の磁場についての全体のベクトルの長さ及び／又は方向を判定するために組み合わせることができる。
【００６３】
磁気計３４８、３５０は基板３６６、エンクロージャ１１４の内壁、又は別の支持構造体に接続されてもよい。任意選択的に、遮蔽要素３６８が磁気計３４８、３５０の少なくとも一部分の周りに位置付けられてもよい。例えば、一実施形態では、両方の磁気計３４８、３５０はディスプレイ１１６の真下に位置付けられてもよく、遮蔽要素３６８は感知要素３４２とディスプレイ１１６との間の干渉及び雑音を低減してもよい。しかし、他の実施形態では、遮蔽要素３６８は省かれるか、又は異なって構成されてもよい。
【００６４】
図８を引き続き参照すると、いくつかの実施形態では、２つの磁気計３４８、３５０は互いから距離Ｄだけ離間されてもよい。距離Ｄは、入力ボタン３１０へのユーザ入力、及び具体的には、追跡可能要素１４２の運動を判定するために用いられてもよい。いくつかの実施形態では、距離Ｄは、磁気計３４８、３５０が追跡可能要素１４６の運動を感知するとともに、地球の磁場をも感知することが可能となり得るように選択されてもよく、これにより、磁気計がコンパスとして用いられることが可能になる。換言すれば、距離Ｄは、地球の磁場は両方の磁気計によって実質的に同じ仕方で経験され得るように、十分に小さくてもよいが、追跡可能要素の運動は各磁気計によって、異なって経験され得るように、十分に大きくてもよい。
【００６５】
動作時、磁気計３４８、３５０を含む感知要素３４２は、追跡可能要素１４６の変化する位置による局所磁場の変化を検出する。すなわち、ユーザが入力ボタン３１０を回転させるか、又は他の方法で入力ボタン３１０に入力を提供するのに伴い、追跡可能要素１４６は感知要素３４２に対するその位置を変化させ、磁場の少なくとも１つの成分の変化を生じさせる。追跡可能要素１４６が磁性構成要素を含む実施形態では、磁気計３４８、３５０に対する追跡可能要素１４６の位置を変化させると、磁場の変化を磁気計に検出させる。図８に示される実施形態では、２つの磁気計３４８、３５０の間の距離Ｄは既知であり、それゆえ、２つの磁気計３４８、３５０の信号の差分又は差を判定することができる。次に、この差分を用いて、追跡可能要素１４６の位置を判定することができる。具体的には、各磁気計からの信号を、既知の距離Ｄを用いて処理してもよく、その後、信号をユーザ入力に相関させてもよい。
【００６６】
いくつかの実施形態では、２つの磁気計３４８、３５０は、追跡可能要素１４６の磁場の大きさ、並びに方向を検出するように構成されてもよい。こうして、感知要素３４２と通信する処理要素１２４は、ユーザ入力入力ボタン３１０、例えば、入力ボタンの回転の方向、速さ、及び距離、を判定することができ、それらは全て、ボタンへのユーザ入力の異なるパラメータに相関させてもよい。
【００６７】
電子機器内の磁気計が入力ボタンの回転及び地球の磁場などの外部からの磁場の両方を感知することができる場合には、入力ボタンのためのエンコーダは電子機器１００のためのコンパス機能と同時に用いられてもよい。これは、ユーザが入力ボタン３１０を介して入力を提供し、その一方で同時にディスプレイ１１６上のコンパス出力（例えば、北の方を指す矢印）を見ることを可能にし得る。
【００６８】
いくつかの実施形態では、感知要素３４２は、着用可能電子機器１００又はそれが相互作用し得る構成要素の一部であり得る磁場の検出を回避するように校正されてもよい。例えば、場合によっては、磁気付着機構を含む充電ケーブルが電子機器とともに用いられることがある。本例では、充電ケーブルの磁場を校正して感知要素３４２から除外することができ、それにより、感知要素３４２の、追跡可能要素１４６を検出する能力に実質的に影響を与えなくてすむようにする。
【００６９】
図８を引き続き参照すると、入力ボタン３１０の感知要素３４２は、２つの磁気計３４８、３５０を含むものとして説明されたが、いくつかの実施形態では、感知要素３４２は単一の磁気計を含んでもよい。単一の磁気計を含むことによって、含まれる構成要素がより少なくなり得るため、感知要素３４２はより安価に実装し得る。しかし、これらの実施形態では、感知要素３４２がユーザ入力を検出するために、入力ボタンのより大きな運動が必要となり得る。すなわち、感度が低下し得る。
【００７０】
いくつかの実施形態では、追跡可能要素は、向き、加速度、又はユーザ入力を判定するために用いることができるその他のパラメータを検出してもよい。図９は、シャフトの運動を検出するように構成される追跡可能要素を有する入力ボタンの一例の断面図である。図９を参照すると、本実施形態では、入力ボタン４１０は入力ボタン１１０と実質的に同様であってもよいが、追跡可能要素４４６は、ジャイロスコープ、又は向き若しくは加速度の変化を検出するように構成されるその他の要素であってもよい。これらの実施形態では、追跡可能要素はエンクロージャ１１４に対する心棒１５０の運動を単独で追跡してもよい。例えば、追跡可能要素４４６はシャフト１５０に接続され、ユーザがボタン４１０に入力を提供するのに伴い、シャフトは回転し、追跡可能要素４４６は回転の方向及び速さを検出する。
【００７１】
図９に示される実施形態における感知要素４４２はシャフト接点４５８を含んでもよい。シャフト接点４５８は追跡可能要素４４６に電気接続され、それから信号を受信する。例えば、シャフト接点４５８はブラシ接点であり、回転するようになっていてもよく、シャフト接点４５８及び追跡可能要素４４６が、（追跡可能要素を介した）シャフト１５０の回転又はその他の運動を実質的に制限することなく、電気的に通信することを可能にする。
【００７２】
動作時、ユーザが、例えば、頭部１４８を回転させることによって、シャフト１５０を回転させるのに伴い、追跡可能要素４４６は回転を検出する。具体的には、追跡可能要素４４６はシャフト１５０の回転を経験し、回転の方向及び速さを検出する。次に、追跡可能要素４４６は、シャフト接点４５８へ伝送されてもよい電気信号を生成する。例えば、追跡可能要素４４６がシャフト１５０とともに回転するのに伴い、シャフト接点４５８は追跡可能要素４４６に軽く擦れ、追跡可能要素４４６によって生成された信号を検出する。
【００７３】
シャフト接点４５８及び感知要素４４２は追跡可能要素４４６からの信号を処理要素１４２に提供する。次に、処理要素１４２は、追跡可能要素４４６によって検出された信号を、電子機器１００内のセンサ１２６のうちの１つ以上によって検出された回転信号と比較してもよい。例えば、処理要素１４２は、エンクロージャ、ロジックボード基板１６６、又は入力ボタン４１０から分離したその他の要素に接続されたジャイロスコープセンサからの信号から、追跡可能要素４４６の信号を差し引いてもよい。このように、処理要素１２４は、電子機器１００の回転運動から分離した心棒１５０の回転及びその他の運動を判定することができる。例えば、着用可能電子機器１００は、ユーザの手首上に着用されている間に動かされる場合があり、全体としての機器１００からの測定値が追跡可能要素の測定値から差し引かれなければ、ユーザ入力は誤計算される場合がある。しかし、場合によっては、追跡可能要素４４６によって経験される回転は、着用可能機器１００によって経験される回転よりも十分に高い大きさとなる場合があり、処理要素１２４は、ボタン４１０へのユーザ入力を判定するために、追跡可能要素４４６によって検出されたデータからセンサ１２６のデータを差し引く必要がない場合がある。
【００７４】
別の例では、感知要素は、ボタンのシャフト上に画定されるか、又は他の仕方でそれに接続される特徴を検出してもよい。図１０は、感知要素及び追跡可能要素の別の例を含む断面図着用可能機器である。図１０を参照すると、本例では、入力ボタン５１０は、頭部５４８、及びそれから延在するシャフト５５０を含んでもよい。入力ボタン５１０は入力ボタン１１０と実質的に同様であってもよいが、追跡可能要素５４６はシャフト５５０の一部分の周りに画定されてもよい。例えば、追跡可能要素５４６は、一連の切り込み、隆起、若しくはその他の検出可能な標示（例えば、塗装、色など）、又はその他の特徴であってもよい。追跡可能要素５４６は、製造／成形中に形成される溝若しくは隆起など、シャフト５５０と一体的に形成されてもよいか、又はシャフトに接続される別個の要素であってもよい。いくつかの実施形態では、追跡可能要素５４６はシャフト５５０の外面の下端部の一部分の周りに延在してもよいか、又は追跡可能要素５４６はシャフト５５０の外面全体の周りに延在してもよい。
【００７５】
図１０を引き続き参照すると、本例では、感知要素５４２はエンクロージャ１１４に接続されてもよく、シャフト５５０及び追跡可能要素５４６の少なくとも一部分に隣接して位置付けられてもよい。例えば、感知要素５４２は、空洞１３９内へ延在するシャフト５５０の部分と平行に位置付けられてもよく、ボタン孔１７２を包囲してエンクロージャ１１４に固着されてもよい。いくつかの実施形態では、感知要素５４２は入力ボタンのシャフト５５０全体を包囲してもよく、他の実施形態では、感知要素５４２はシャフトの（例えば、反対側に位置する）部分のみを包囲してもよい。
【００７６】
感知要素５４２は、追跡可能要素５４６を検出することによってシャフト５５０の運動を検出するように構成される。一例として、追跡可能要素５４６は磁気要素であってもよく、感知要素５４２はホール効果センサであってもよい。第２の例として、追跡可能要素は、着色した標示であってもよく、感知要素５４２は光センサであってもよい。第３の例として、追跡可能要素５４６は金属要素又はその他の静電容量感応要素であってもよく、感知要素５４２は静電容量センサであってもよい。第４の例として、追跡可能要素５４６は、シャフトに接続される隆起又は延長部であってもよく、感知要素５４２は、隆起が真上を通過する際に圧迫されるか、又は他の仕方で選択される機械的接点であってもよい。本例では、機械的接点はまた、追跡可能要素５４６と係合する歯車又はその他のキー型要素であってもよい。具体的には、追跡可能要素５４６は、エンクロージャ１１４上の機械要素と係合する、対応する歯車又は歯であってもよい。心棒５５０が回転するのに伴い、追跡可能要素５４６は、歯車又は歯をエンクロージャ１１４の歯車／歯とかみ合わせながら回転することになり、これにより、感知要素が心棒５５０の運動を判定することが可能になり得る。
【００７７】
図１０を参照すると、動作時、ユーザは頭部５４８を回転させるか、又はそれに押し込み入力を提供し、心棒５５０はそれに応じて運動する。心棒５５０が運動するのに伴い、追跡可能要素５４６は感知要素５４２に対して回転するか、平行移動するか、又は他の仕方で運動する。感知要素５４２は処理要素に信号を提供し（又はそれに接続された別の要素に信号を提供させ）、入力ボタン５１０へのユーザ入力を記録する。
【００７８】
いくつかの実施形態では、入力ボタンは心棒とエンクロージャとの間の電気接続部を含んでもよい。図１１は、着用可能機器のエンクロージャ及び内部構成要素と入力ボタンとの間の電気接続部を含む入力ボタンの断面図である。入力ボタン６１０は入力ボタン１１０と実質的に同様であってもよいが、入力ボタンの心棒と感知要素との間の直接電気接続部を含んでもよい。図１１を参照すると、入力ボタン６１０は、エンクロージャ１１４に接続され、心棒６５０を受容する孔の上方に位置付けられる感知要素６４２を含んでもよい。感知要素６４２は、ボタン孔１７２の内部側壁１７１に接続される電気接点又はパッドであってもよい。感知要素６４２は、１つ以上の接続部（図示されていない）を介して、又は無線で感知要素１２４と通信してもよい。別の例として、感知要素は、シャフトの側壁からの光（可視スペクトル内にある必要はない）を感知する光センサであってもよい。シャフトは、シャフトの回転が、感知要素によって受光される光を変化させ、それにより、感知要素がシャフトの回転及び／又は平行移動を検出することを可能とするように、パターニングされるか、着色されるか又は他の仕方で標示されてもよい。
【００７９】
本実施形態における追跡可能要素６４６は、心棒６５０上に位置付けられる機械的ブラシであってもよい。例えば、追跡可能要素６４６は、所定の位置付けられることにおいて心棒６５０の外面上に位置付けられるブラシ要素６４３を含んでもよい。代替的に、ブラシ要素６４３は心棒６５０の外面の周囲全体の周りに位置付けられてもよい。追跡可能要素６４６は、感知要素６４２と相互作用する１つ以上の導電要素であってもよい。例えば、ブラシ要素６４３は、感知要素６４２と電気的に相互作用する銅製の毛であってもよい。
【００８０】
図１１を引き続き参照すると、いくつかの実施形態では、追跡可能要素６４６は、ボタンに接続される竜頭センサ６３０又は入力センサと電気的に通信してもよい。竜頭センサ６３０は入力ボタン６１０の頭部６４８及び／又は心棒６５０内に位置付けられてもよい。竜頭センサ６３０は、限定するものではないが、マイクロホン、スピーカ、静電容量センサ、光センサ、生体センサ、又は同様のものなどの、実質的に任意の種類のセンサであってよい。竜頭センサ６３０は、頭部６４８及び／又は心棒６５０上の実質的にどこに位置付けられてもよく、入力ボタン６１０内の場所に各々接続される２つ以上の竜頭センサ６３０が存在してもよい。
【００８１】
動作時、ユーザが頭部６４８への回転力などの入力を提供するのに伴い、心棒６５０は回転する。心棒６５０が回転するのに伴い、追跡可能要素６４６は感知要素６４２と接触する。具体的には、ブラシ要素６４３は感知要素６４２と断続的又は連続的に直接接触し、追跡可能要素６４６と感知要素６４２との間の電気接続部を作り出す。次に、感知要素６４２は、感知された運動に対応する入力信号を発生し、その入力信号を処理要素に提供する。いくつかの実施形態では、感知要素６４２は、ブラシ要素６４３と感知要素６４２との間で作り出された接触の数に基づいて心棒６５０の回転の速さ及び／又は回転数を感知してもよい。
【００８２】
入力ボタン６１０が竜頭センサ６３０を含む実施形態では、追跡可能要素６４６は竜頭センサ６３０からの１つ以上の信号を、感知要素６４２、又は感知要素６４２と通信するその他の構成要素（例えば、処理要素）に伝達してもよい。一例として、竜頭センサ６３０は、ユーザの心拍数及び／又は規則性を検出する生体センサであり、そのデータを感知要素及び追跡可能要素を介してエンクロージャ１１４内の処理要素に提供してもよい。別の例として、竜頭センサ６３０はマイクロホンであってもよく、追跡可能要素６４６及び感知要素６４２は、頭部６４８（又はその他の場所）上のマイクロホンからのデータを引き込み、そのデータを処理要素１２４に提供するために用いられてもよい。
【００８３】
代替的に、又はそれに加えて、感知要素６４２は追跡可能要素及び竜頭センサ６３０へ電力を伝達してもよい。例えば、ブラシ要素６４３が感知要素６４６と接触する時に、感知要素６４６は接続部を通じて電流を伝達してもよい。感知要素６４２と追跡可能要素６４６との間で伝達される電流は、竜頭センサ６３０、並びに入力ボタン６１０に接続され、エンクロージャの空洞から分離した任意の他の構成要素（例えば、ディスプレイ）に電力を提供するために用いられてもよい。
【００８４】
いくつかの実施形態では、入力ボタンは、ボタンの頭部上に位置付けられる１つ以上のセンサを介してユーザ入力を感知してもよい。図１２は、入力センサを含む入力ボタンの断面図である。図１２を参照すると、本実施形態では、入力ボタン７１０は入力ボタン１１０と実質的に同様であってもよいが、ボタン７１０の頭部７４８に接続されるか、又はその上に画定される入力センサ７３０を含んでもよい。入力センサ７３０は竜頭センサ６３０と同様であってもよく、ユーザ入力を検出するために用いることができる１つ以上の特性を検出するように構成されてもよい。いくつかの例として、入力センサ７３０は、１つ以上の静電容量センサ、光センサ、抵抗センサ、又は同様のものを含んでもよい。入力センサ７３０は、ユーザが自分の指を頭部６４８上に位置付けているかどうか、及びユーザが自分の指を頭部６４８の一部分に沿って（例えば、頭部の外部周囲の周りに）動かしているかどうかを判定してもよい。一実施形態では、入力センサ７３０は、頭部７４８を画定する側壁の周りに位置付けられる複数の感知要素を含んでもよい。感知要素は、ユーザが自分の指を頭部７４８の周りに滑らせる様子を検出するように構成されてもよい。
【００８５】
入力センサは竜頭センサと同様の仕方で電力を受け取ってもよいか、又はエンクロージャに位置付けられる電源に接続されてもよい。例えば、入力センサは１本以上の電線を介してエンクロージャ内の電源に接続されてもよいか、又は電力を無線で受け取るために電源に誘導結合されてもよい。
【００８６】
図７に示される実施形態では、入力ボタン７１０、並びに具体的には、心棒７５０及び頭部７４８は、回転を防止されてもよい。換言すれば、入力ボタン７１０はボタン孔１７２に対して横方向に平行移動し得るが、ボタン孔１７２内で回転し得ない。これらの実施形態では、ユーザは、頭部６４８（又は入力ボタンの他の区域）の周りに自分の指を回転させることによって着用可能機器に回転入力を提供してもよく、入力センサ７１０は頭部の周りの指の運動を検出し、処理要素に入力を提供する。入力ボタン７１０がボタン孔１７２内で横方向に平行移動する実施形態では、心棒７５０は、ユーザ入力を検出するためにユーザによってスイッチセンサ１６０に押し当てられてもよい。例えば、ユーザは頭部７４８の表面を押圧して入力ボタンに横方向の力を提供し、心棒７５０の下面７４５にスイッチセンサ１６０の先端部１５８を押圧させ、スイッチセンサ１６０にユーザ入力を記録させてもよい。
【００８７】
いくつかの実施形態では、入力ボタン７１０はエンクロージャ１１４に対して固定されてもよいか、又はそれと一体的に形成されてもよい。これらの実施形態では、入力センサ７３０は「ボタン押圧」入力を検出してもよい。換言すれば、入力センサ７３０は、心棒７５０と平行に加えられるユーザ入力の力Ｆ、又はユーザが入力ボタンに横方向の力を提供する場合のその他の入力を検出してもよい。本例では、ユーザが自分の指を頭部７４８の表面７４７に当てて押圧するのに伴い、ユーザの指は、表面７４７と係合するにつれて膨らんでもよいか、又は盤面７４８の形状に適合してもよい。力が増大するにつれて、ユーザの指は入力センサ７３０のより多くの感知要素７３１と相互作用してもよく、それが処理要素１２４によってユーザ入力の力Ｆに相関させてもよい。例えば、感知要素７３１は光センサであってもよく、力Ｆが増大するにつれてユーザの指はより多くの感知要素７３１を覆ってもよいか、又は感知要素７３１は静電容量センサであってもよく、力が増大するにつれてユーザの指はより多くの静電容量センサと相互作用してもよい。これらの実施形態では、感知要素７３１は表面７４７、並びに頭部７４８の側壁に沿って位置付けられてもよく、列若しくは円などのパターンで位置付けられてもよいか、又はランダムに位置付けられてもよい。
【００８８】
いくつかの実施形態では、エンクロージャ内に位置付けられるタクタイルスイッチは、入力ボタンを包囲するエンクロージャの側壁内に位置付けられてもよい。これらの実施形態は、心棒と直角に加えられる力などの、非横方向の力が、ユーザ入力を記録すること、並びにユーザに触感を提供することを可能にすることができる。図１３Ａは、心棒と平行に位置付けられるスイッチセンサを含む入力ボタンの一実施形態の断面図である。図１３Ｂは、頭部に力が加えられた状態の、図１３Ａに示される入力ボタンの断面図である。最初に図１３Ａを参照すると、本実施形態では、ボタンアセンブリは、エンクロージャ８１４内に位置付けられる入力ボタン８１０を含んでもよい。エンクロージャ８１４はエンクロージャ１１４と実質的に同様であってもよいが、その内部に画定されるスイッチ空洞８１６を含んでもよい。スイッチ空洞８６０はボタン孔８７２の拡張部又はポケットとして形成されてもよい。一例として、ボタン孔８７２の第１の側においてボタン孔８７２を画定する側壁８５８が外側へ拡大し、スイッチ空洞８６０を画定するスイッチ側壁８６０を形成しもよい。これらの実施形態では、スイッチ空洞８６０は、ディスプレイ１１６及びエンクロージャ８１４によって画定される機器空洞８１２内へ開いていてもよい。このように、スイッチ空洞８６０はエンクロージャ８１４の内壁８６８内の陥凹部として形成されてもよい。しかし、他の実施形態では、スイッチ空洞は少なくとも部分的に密閉されてもよい（例えば、図１４参照）。
【００８９】
図１３Ａを引き続き参照すると、入力ボタン８１０は、頭部８４８であって、前面８４７、及び頭部８４８の下面から延在する心棒８５０を有する、頭部８４８を含む。頭部８４８はスチーム８５０の端部のためのフランジを形成してもよく、また、側壁８４５を含んでもよい。心棒８５０は、その外面の周りに画定される環状陥凹部８５２を含んでもよい。環状陥凹部８５２は心棒の中央部分内に画定されるか、心棒８５０の端部の方に画定されるか、又は所望に応じて他の仕方で画定されてもよい。密封要素１５４は環状陥凹部８５２内に受容されてもよい。密封要素１５４は、上述されたように、Ｏリング又はシールカップなどの、圧縮可能要素であってもよい。
【００９０】
追跡可能要素１４６は心棒８５０の下部に接続されてもよく、感知要素１４２と通信してもよい。感知要素１４２は、入力ボタン８１０へのユーザ入力を判定するために追跡可能要素１４６の運動又は回転を検出するように構成される。いくつかの実施形態では、感知要素１４２は心棒８５０及びボタン孔８７２とそろえられてもよく、心棒の下端部に隣接して位置付けられてもよい。感知要素１４２は基板８６６によって支持されてもよい。
【００９１】
図１３Ａに示されるボタンアセンブリはまた、スイッチセンサ１６０を含んでもよい。スイッチセンサ１６０は、図３において説明されたように、ドーム２１４及び基板１６６を含む。しかし、本実施形態では、スイッチセンサ１６０又はその少なくとも一部分はスイッチエンクロージャ８６０内に受容される。具体的には、スイッチセンサ１６０はスイッチ側壁８６０に接続されてもよいが、空洞８１２内へ部分的に延在してもよい。このように、スイッチセンサ１６０は、空洞８１２内の基板８６６及び感知要素１４２を支持するために、基板８６６に接続されてもよい。スイッチセンサ１６０及びスイッチ空洞８１６は、ドーム２１４の先端部１５８が心棒８５０の外部側壁８５１に隣接して位置付けられ得るように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、先端部１５８は心棒８５０の外部側壁８５１に接触して位置付けられさえしてもよい。先端部１５８と側壁８５１との間の距離は、スイッチセンサ１６０を作動させるために頭部８４８に加えられる力の量を決定してもよい。一例として、距離が遠いほど、スイッチセンサを作動させるために必要とされ得る力は大きくなる。
【００９２】
動作時、ユーザは頭部８４８を回転させてもよく、これが、心棒８５０をそれに応じて回転させる。図３に関してより詳細に説明されたように、感知要素１４２は、心棒８５０の回転を判定するために追跡可能要素１４６の回転を追跡する。例えば、追跡可能要素１４６は磁気要素であってもよく、感知要素１４２は、ホール効果センサ、又は追跡可能要素の運動を検出することができる別の磁気センサであってもよい。他の実施形態では、追跡可能要素及び感知要素は、心棒へのユーザ入力を検出するように他の仕方で構成されてもよい。
【００９３】
図１３Ｂを参照すると、ユーザが頭部８４８の側壁８４５に、ボタン孔８７２に対して角度を有する力Ｆを加えた場合には、頭部８４８はボタン孔８７２に対して下方にたわんでもよい。図１３Ｂでは、心棒８５０は、エンクロージャ８１４に圧接するか、又はそれをたわませるように示されているが、心棒のたわみは、明瞭にする目的のために誇張されている場合があることを理解されたい。代替的に、いくつかの実施形態では、エンクロージャの一部分は変形可能であってもよいか、又は心棒が図示のように斜めにたわむことを許すための面取り部若しくはその他の空間がエンクロージャ内に画定されていてもよい。すなわち、頭部８４８は、加えられた力Ｆの方向にたわんでもよく、第１の方向Ｄ１にボタン孔８７２に対して垂直に運動してもよい。頭部８４８が下方に運動するのに伴い、心棒８５０は密封要素１５４の下部を圧迫してもよく、枢動点８５４において枢動する。次に、心棒８５０の下端部８５３、及び追跡可能要素１４６は、第２の方向Ｄ２にセンサ空洞８１６のセンサ側壁８６０に向かって上方に運動する。第２の方向Ｄ２における心棒８５０の下端部８５３の運動は心棒８５０の側壁８５８に先端部１５８を圧迫させ、ドーム２１４を押しつぶさせる。ドームがつぶれると、スイッチセンサ１６０は入力を記録し、ドームはスイッチセンサ１６０の作動に関するフィードバックをユーザに提供する。
【００９４】
いくつかの実施形態では、心棒の中央部分がスイッチセンサを作動させてもよい。図１４は、図１３Ａに示されるボタン８１０の別の例の断面図である。図１４を参照すると、本実施形態では、スイッチ空洞８１６はエンクロージャ８１４の外側の方に画定されてもよく、心棒の、下端部ではなく、中央部分にそろえられてもよい。加えて、心棒８５０がボタン孔８７２内に受容されると、シール空洞８１６は空洞８１２からいくらか密閉されてもよい。換言すれば、心棒８５０はスイッチ空洞８１６のための蓋又はカバーを形成してもよい。
【００９５】
加えて、環状陥凹部８５２は心棒８５０の下端部の方に画定されてもよい。具体的には、心棒８５０がボタン孔８７２内に位置付けられると、密封部材１５４は空洞８１２とシール空洞８１６との間に位置付けられてもよい。
【００９６】
図１４を引き続き参照すると、追跡可能要素１４６及びボタン孔８７２の周りに感知シール８３５が位置付けられてもよい。このように、感知シール８３５は、流体、屑、及び同様のものがボタン孔８７２から空洞８１２内に侵入するのを防止するために、空洞８１２をボタン孔８７２から実質的に密封してもよい。感知要素１４２及び追跡可能要素１４６の種類に依存して、感知シール８３５は追跡可能要素１４６と感知要素１４２との間に位置付けられてもよい。しかし、他の実施形態では、感知シール８３５は感知要素及び追跡可能要素の両方の周りに位置付けられてもよい。
【００９７】
動作時、図１４を参照すると、ユーザが頭部８４８の側壁８４５に力Ｆを加えるのに伴い、頭部８４８は、入力の力Ｆの方向に対応する第１の方向Ｄ１に運動してもよい。心棒８５０の後端部８５３は上方に運動してもよいが、枢動点８５４が後端部８５３心棒８５０の方に位置付けられているために、心棒８５０の中央部分又は腹部は頭部８４８とともに方向Ｄ１に運動してもよい。換言すれば、枢動点８５４が心棒８５０の端部８５３の方に配置されているので、心棒８５０の中央部分は力Ｆと同じ方向Ｄ１に運動する。密封部材１５４の圧縮性が心棒８５０のための枢動点を提供し、心棒８５０が、スイッチセンサ１６０を作動させるためにボタン孔８７２の制約内で運動することを可能にする。
【００９８】
図１３Ｂ及び図１４を参照すると、密封部材１５４の場所によって決定され得る枢動点８５４の場所に依存して、スイッチセンサ１６０は、心棒８５０に対する多数の異なる場所に配置されてもよく、様々な方向に加えられる力によって作動されてもよい。それゆえ、スイッチセンサの場所は所望に応じて変更されてもよい。
【００９９】
概して、センサは心棒８５０及び／又は頭部の動きに応じて信号を出力してもよい。信号は動きの種類によって異なってもよい。例えば、回転運動は第１の信号出力を生じさせてもよく、その一方で、横方向運動は第２の信号出力を生じさせ、角運動は第３の信号出力を生じさせる。プロセッサは、信号、又は信号に基づくデータを受信してもよく、信号（又は関連データ）を用いて入力種類を判定し、入力種類に基づくアクションを適宜実行又は開始してもよい。更に、いくつかの実施形態では、異なるセンサが異なる種類の運動を感知してもよく、そのため、複数のセンサが、複数の動きを感知するために用いられてもよい。
【０１００】
いくつかの実施形態では、ボタンアセンブリは、ユーザにフィードバックを提供するとともに、ボタンへのユーザ入力を感知することができる、入力ボタンに結合されるモータを更に含んでもよい。図１５は、モータを含む入力ボタンの断面図である。図１５を参照すると、入力ボタン８１０は、図１３Ａに示される入力ボタン８１０と実質的に同様であってもよいが、心棒８５０に取り付けられるモータ８８０を含んでもよい。モータ８８０は駆動シャフト８８２を含み、駆動シャフト８８２の運動を介して、追跡可能要素８４６の動きを検出するとともに、追跡可能要素の動きを生じさせるように構成される。モータ８８０は、例えば、心棒８５０に結合される回転モータ又は直線振動モータであってもよい。駆動シャフト８８２は追跡可能要素８４６を介して心棒８５０に結合する。例えば、追跡可能要素は心棒８５０の下面固定されてもよく、次に、駆動シャフト８８２に接続する。
【０１０１】
第１のモードでは、モータ８８０は感知要素の役割を果たし、入力ボタン８１０への回転ユーザ入力を検出してもよい。モータ８８０が回転モータである実施形態では、ユーザが頭部８４８に回転入力Ｒを提供するのに伴い、頭部８４８及び心棒８５０はそれに応じて回転してもよい。心棒８５０が回転するのに伴い、追跡可能要素８４６は回転し、駆動シャフト８８２を回転させる。駆動シャフト８８２が回転するのに伴い、モータ８８０はその運動を感知し、処理要素１２４に信号を提供する。モータ８８０がリニアモータである実施形態では、ユーザが、例えば、頭部８４８をエンクロージャ８１４に向かって横方向に押すことによって、頭部８４８に直線入力Ｌを提供するのに伴い、心棒８５０はボタン孔８７２内で横方向に運動し、追跡可能要素８４６は駆動シャフト８８２を横方向に運動させる。横方向の駆動シャフト８８２の運動はモータ８８０によって検出されてもよく、モータ８８０は、処理要素１２４に提供するための信号を発生する。
【０１０２】
第２のモードでは、モータ８８０は、ユーザにフィードバックを提供するために用いられてもよい。例えば、モータ８８０が回転モータである場合には、駆動シャフト８８２は追跡可能要素８４６を回転させてもよく、追跡可能要素８４６が今度は心棒８５０及び頭部８４８を回転させる。頭部８４８の回転運動は、特定の入力の選択、機器の状態、又はフィードバックが所望されてもよいその他のパラメータに関する、可視指示、並びに（ユーザが頭部８４８に触れている時には）触知指示をユーザに提供するために用いられてもよい。モータ８８０がリニアモータである実施形態では、駆動シャフト８８２は、ユーザにフィードバックを提供するために、心棒８５０をボタン孔８７２内で直線的に動かしてもよい。
【０１０３】
加えて、モータ８８０は、ユーザに動的フィードバックを提供するために用いられてもよい。例えば、モータ８８０は、機械的な戻り止めを必要とすることなく、「カチッという」感覚又は戻り止めの感覚を提供するために用いられる心棒８５０を回転させるか、又は他の仕方で運動させるように構成されてもよい。一例として、ユーザは、ディスプレイ１１６上に提示された選択可能アイテムのリスト内をスクロールするために入力ボタン８１０を回転させてもよい。ユーザが選択可能アイテムを通過する際に、モータ８８０は、クリック感覚又はカチッという感覚を提供するために心棒８５０を動かしてもよい。加えて、モータ８８０は、入力ボタンを回転させるか、又は運動させるために必要とされる力を選択的に増大させるか、又は減少させてもよい。例えば、モータ８８０はユーザ入力の力の反対方向に力を及ぼしてもよく、ユーザは、入力ボタン８１０を回転させるために、モータ８８０によって及ぼされる力に打ち勝つことを要求されてもよい。別の例として、モータ８８０は用いられ、頭部８４８の回転を制限するためのハードストップを提供してもよい。ハードストップは特定の回転距離において設定されてもよいか、又は選択可能アイテム、提示された項目、若しくは同様のもののリストに基づいてもよい。フィードバックの例と同様に、ハードストップを提供するために、モータ８８０は心棒８５０に対して、ユーザによって加えられた力の反対方向に力を及ぼし、その力は、ユーザがその力に打ち勝つことを防止するために十分に高くてもよいか、又はハードストップの場所をユーザに指示するように設定されてもよい。更に別の例として、モータ８８０は特定の入力のために「跳ね返り」又は「ゴムバンド」フィードバックを提供してもよい。本例では、ユーザが選択可能リストの端部に到達すると、モータは心棒８５０を、ユーザによって加えられた力の反対方向に回転させてもよく、これにより、頭部８４８は、ディスプレイ１１６上に提示されたリストの端部から後方へ跳ね返るように見えてもよい。
【０１０４】
加えて、又は代替的に、着用可能機器は、ユーザが入力ボタン８１０に入力を提供するのに伴い、ユーザにフィードバックを提供するために用いることができる機械的戻り止めを含んでもよい。本例では、機械的戻り止めはボタン孔８７２の内部側壁上に画定されてもよく、ユーザにフィードバックを提供してもよく、及び／又は心棒８５０の回転を制限するためのストッパとして用いられてもよい。戻り止めはモータ８８０と併せて用いられるか、又はそれと別個に用いられてもよい。
【０１０５】
いくつかの実施形態では、モータ８８０は、心棒８５０及びモータを選択的に係合させ、切り離すクラッチを含んでもよい。これらの実施形態では、モータ８８０は、フィードバックを用いずにユーザが手動入力を提供することを可能にするために切り離されてもよく、その後、フィードバックを提供するため、ユーザによる心棒８５０の回転を防止するため、又は同様のことのために係合されてもよい。
【０１０６】
いくつかの実施形態では、入力ボタンは、それへのユーザ入力を検出するために用いることができる、頭部、又は入力ボタンのその他の部分内に位置付けられる１つ以上のセンサを含んでもよい。図１６は、頭部に接続される入力センサを含む入力ボタンの断面図である。図１６を参照すると、本実施形態では、入力ボタン９１０は、頭部９４８であって、表面９４７、及び頭部９４８の後方部分から延在する心棒９５０を有する、頭部９４８を含んでもよい。頭部９４８は、入力センサ９３０を受容するセンサ空洞９３２を画定してもよい。センサ空洞９３２は、入力センサ９３０とほぼ同じ寸法を有するように構成されてもよいか、又は入力センサ９３０よりも大きいか、若しくは小さくてもよい。いくつかの実施形態では、センサ空洞９３２は、通信構成要素又は処理要素などの、他の構成要素を包含してもよい。
【０１０７】
入力センサ９３０は、１つ以上のパラメータを検出することができる実質的に任意の種類のセンサであってよい。いくつかの非限定例として、センサ９３０は、マイクロホン、加速度計、又はジャイロスコープであってもよく、頭部９４８及び／又は心棒９５０へのユーザ入力を検出するために用いられてもよい。一例として、入力センサ９３０は加速度計であってもよく、ユーザが、入力ボタン９１０の横方向の力又は回転力などの、入力を提供するのに伴い、加速度計は加速度の変化を検出してもよく、加速度の変化は処理要素１２４によって、ボタンへのユーザ入力の力を判定するために用いられてもよい。本例を続けると、ユーザが、表面９４７、又は頭部９４８のその他の区域に「タップ」又はその他の入力を提供すると、加速度計は、ユーザ入力の力を検出するために、その力に起因する運動を検出するように構成されてもよい。
【０１０８】
別の例では、入力センサ９３０はマイクロホンであってもよい。図１７は入力ボタン９１０の断面図である。本例では、１つ以上の孔９４５が頭部９４８の表面９４７を貫いて画定されてもよい。孔９４５は、音波が表面９４７を通り抜け、センサ空洞９３０内に位置付けられたセンサ９３０に到達し得るように、センサ空洞９３２と流体連結していてもよい。本例では、入力センサ９３０は、頭部９４８上のタップ、クリック、又は押圧などの、ユーザ入力を検出してもよく、頭部９４８とのユーザの指の係合によって発生された音を検出してもよい。具体的には、ユーザが自分の指を頭部９４８に当てて押圧すると、力は、表面９４７内の孔９４５を通り抜けてセンサ９３０に到達し得る１つ以上の音波を発生してもよい。これらの実施形態では、頭部９４８は、ユーズ入力を受けるための入力ポートを形成してもよく、回転してもよいか、又は回転しなくてもよい。換言すれば、頭部は所定位置に固定されてもよいか、又はユーザが入力ボタンに入力を提供すると、ユーザに触覚フィードバック及び触感を提供するために回転することを可能にされてもよい。
【０１０９】
頭部９４８は図１７に示され、それを貫いて画定される複数の孔を有するが、いくつかの実施形態では、孔は省かれてもよいことに留意されたい。例えば、頭部９４８は、音波を減衰させなくてもよい材料、例えば、音波を透過させることができる材料から作られてもよい。加えて、又は代替的に、入力センサ９３０は表面９４７に接触して位置付けられてもよく、表面９４７は、音波がそれを通り抜けることを可能とするために十分に薄い厚さを有してもよい。
【０１１０】
入力センサ９３０及びセンサ空洞９３２は頭部９４８内にあるように説明されたが、いくつかの実施形態では、入力センサ及びセンサ空洞は頭部９４８の側壁内に位置付けられてもよい。これらの実施形態では、側壁は、音波が通過することを可能にするための１つ以上の孔を含んでもよい。
【０１１１】
上述の説明は幅広い適用性を有する。例えば、本明細書に開示されている例は着用可能電子機器に焦点を当てている場合があるが、本明細書に開示されている概念は実質的に任意の他の種類の電子機器に等しく適用することができることを理解されたい。同様に、入力ボタンは携帯時計のための竜頭に関して説明されている場合があるが、本明細書に開示されている機器及び技術はその他の種類の入力ボタン構造に等しく適用可能である。したがって、全ての実施形態に関する説明は単に例示を意図されているにすぎず、特許請求の範囲を含む本開示の範囲をこれらの例に限定するよう示唆することを意図されていない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年1月5日(2018.1.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を画定するエンクロージャと、
前記開口部内に延びるステムを有する竜頭と、
前記ステムの側部に沿って配置され、回転軸周りの前記ステムの回転運動を追跡するように動作可能な光センサと、
前記ステムの端部に近接して配置され、前記回転軸に沿った前記ステムの並進運動を感知するように動作可能なドームスイッチと、
前記エンクロージャ内に少なくとも部分的に配置され、タッチ入力を受けるように動作可能なタッチセンサを有するディスプレイと、
前記ディスプレイに動作可能に接続された処理要素と、を備えた携帯時計であって、
前記処理要素は、
前記回転運動に応答して、第１の方法で、前記ディスプレイのグラフィック出力を修正し、
前記並進運動に応答して、第２の方法で、前記ディスプレイのグラフィック出力を修正するように構成されている、携帯時計。
【請求項２】
前記携帯時計は、前記エンクロージャ内に配置され、前記ステムに取り付けられたクリップをさらに備え、
前記クリップは、外側並進方向における前記竜頭の動きを制限するように動作可能である、請求項１に記載の携帯時計。
【請求項３】
前記第１の方法で前記ディスプレイのグラフィック出力を修正することは、前記ディスプレイに表示された項目リストをスクロールすることを含み、
前記第２の方法で前記ディスプレイのグラフィック出力を修正することは、前記項目リストの項目を選択することを含む、請求項１に記載の携帯時計。
【請求項４】
前記携帯時計は、前記ステムの周りに配置されたシール要素をさらに備え、
前記シール要素は、前記竜頭の回転運動及び前記竜頭の並進運動の間、前記開口部の内面との接触を維持する、請求項１に記載の携帯時計。
【請求項５】
前記竜頭は、追跡可能要素を備え、
前記光センサは、前記追跡可能要素から反射された光を検出することにより、前記竜頭の回転運動を検出するように構成されている、請求項１に記載の携帯時計。
【請求項６】
前記追跡可能要素は、切り込み、隆起、又は光学的に検出可能な標示のうち、少なくとも１つを備える、請求項５に記載の携帯時計。
【請求項７】
前記竜頭は、前記ステムに取り付けられた頭部であって、前記エンクロージャの外側に配置された頭部を備え、
前記竜頭は、前記頭部の外面に形成されたタクタイル要素を含む、請求項１に記載の携帯時計。
【請求項８】
エンクロージャの側壁に形成された開口部を画定するエンクロージャと、
前記開口部内に延びるステムを有する竜頭と、
前記ステムの端部の近くに配置され、軸に沿った前記ステムの並進を検出するように構成されたドームスイッチと、
前記ステムの側部に沿って配置され、前記軸周りの前記竜頭の回転を検出するように構成された光センサと、
処理要素と、を備えた着用可能電子機器であって、
前記処理要素は、
前記竜頭の回転に応答して、第１の機能を実施し、
前記竜頭の並進に応答して、第２の異なる機能を実施するように構成されている、着用可能電子機器。
【請求項９】
前記着用可能電子機器は、タッチ入力を受けるように構成されたタッチ感知ディスプレイをさらに備え、
前記処理要素は、前記タッチ入力に応答して、第３の機能を実施するように構成されている、請求項８に記載の着用可能電子機器。
【請求項１０】
前記第１の機能は、前記竜頭の回転の方向に従って、前記タッチ感知ディスプレイ上の項目リストをスクロールさせることを含み、
前記第２の機能は、前記竜頭の並進に従って、前記項目リストの１つを選択することを含む、請求項９に記載の着用可能電子機器。
【請求項１１】
前記光センサは、さらに、前記回転の速度を検出するように構成され、
前記竜頭の回転の速度に従って、前記スクロールの速度が変化する、請求項１０に記載の着用可能電子機器。
【請求項１２】
前記竜頭は、前記項目リストのスクロールに応答して、知覚可能な出力を生成するように構成されている、請求項１０に記載の着用可能電子機器。
【請求項１３】
前記光センサは、光エンコーダである、請求項８に記載の着用可能電子機器。
【請求項１４】
前記ドームスイッチは、前記並進に応答して、つぶれるように構成され、
前記着用可能電子機器は、前記竜頭と前記ドームスイッチとの間に配置された柔軟膜をさらに備え、前記柔軟膜は、前記竜頭の回転力から押しつぶし可能なドームをシールドするように構成される、請求項８に記載の着用可能電子機器。
【請求項１５】
携帯時計の本体を画定するエンクロージャと、
前記エンクロージャの側部に近接して配置された頭部と、前記エンクロージャの開口部内に延びるステムとを有する竜頭と、
前記ステムの側部に沿って配置された光センサであって、前記開口部の軸の周りを前記頭部が回転して前記ステムの回転を検出するように構成された光センサと、
前記ステムの端部に近接して配置されたドームスイッチであって、前記エンクロージャの方へ前記頭部が移動して前記ステムの並進を検出するように構成されたドームスイッチと、
前記エンクロージャからの前記頭部の動きを制限するように構成された保持要素と、
前記エンクロージャ内に少なくとも部分的に配置され、グラフィック出力を有するディスプレイと、を備えた携帯時計であって、
前記グラフィック出力は、前記頭部が前記軸の周りを回転することに応答して、第１の方法で修正され、
前記グラフィック出力は、前記頭部が前記エンクロージャの方へ移動することに応答して、第２の方法で修正される、携帯時計。
【請求項１６】
前記ディスプレイは、タッチ入力を受けるように構成されたタッチセンサを含み、
前記グラフィック出力は、前記タッチ入力に応答して、第３の方法で修正される、請求項１５に記載の携帯時計。
【請求項１７】
前記保持要素は、前記ステムに取り付けられたＣクリップであって、
前記Ｃクリップは、前記エンクロージャ内の前記開口部より大きい外部直径を有する、請求項１５に記載の携帯時計。
【請求項１８】
前記光センサは、前記回転の方向及び前記回転の速度を検出するように構成されている、請求項１５に記載の携帯時計。
【請求項１９】
前記携帯時計は、前記回転の方向及び前記回転の速度に従って、前記ディスプレイの視覚出力を修正するように構成されている、請求項１８に記載の携帯時計。
【請求項２０】
前記頭部は、円柱状体を含み、
一連のタクタイル要素は、前記円柱状体の周りに形成されている、請求項１５に記載の携帯時計。
【外国語明細書】
2018088253000001.pdf