[发明专利]触敏设备

说明书

技术领域

本发明涉及包括触敏屏幕或面板的触敏设备。

背景技术

US4,885,565、US5,638,060、US5,977,867、US2002/0075135描述了触摸操作装置，其在被触摸时具有对于用户的触觉反馈。在US4,885,565中，提供致动器，用于在该致动器被激发时将运动传递给CRT，从而提供触觉反馈。在US 5,638,060中，将电压施加到压电元件(该压电元件形成一开关)，以便使该元件振动，从而将反作用力施加到用户手指。在US 5,977,867中，在用手指或指示器接触触摸屏幕时，触觉反馈单元生成由用户感觉的机械振动。控制机械振动的幅度、振动频率和脉冲长度，脉冲宽度长得足以被感觉到但是短得足以在下一按键触摸之前结束。US2002/0075135描述了使用第二换能器来以瞬时尖峰的形式提供脉冲，以模拟按钮点击。

Immersion公司的WO 2008/045694A1公开了一种触觉效果设备，其包括外壳和通过悬架耦合到该外壳的触摸屏幕。致动器耦合到该触摸屏幕。调谐该悬架，使得当该致动器以第一频率生成第一振动时，第一振动基本与外壳隔离并且被施加到该触摸屏幕以便模拟机械按钮。此外，当致动器以第二频率生成第二振动时，第二振动基本通过外壳以便产生振动警示。

在US 2001/006006、US 2007/080951、US 2009/181724、US 2007/080951、US 2009/181724、WO 2008/151863、US 2009/189873、US 2009/267892、US2008/100568、US 2007/024593、WO 2009/074826、JP 2009/245105和US2007/236450中公开了其它的触敏设备。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种形成如下类型的触敏数据输入屏幕的方法，所述类型的触敏数据输入屏幕被布置来经由耦合到该屏幕的至少一个机电激励器来向用户提供触觉响应，所述方法包括：将该触敏数据输入屏幕弹性地安装在悬架上，分析由该数据输入屏幕、悬架和所述至少一个激励器表示的机械与机电耦合系统，以及选择该耦合系统的参数值以便响应于人的触摸而以低频率提供所需的屏幕位移和加速度。

该分析可以包括分析所述激励器或每个激励器的谐振。每个激励器可以具有相同或不同的谐振。该分析可以包括分析被弹性悬挂的屏幕的谐振。在该分析中，还可以包括被弹性安装的屏幕和激励器的耦合谐振。

该方法包括在触摸表面的加速度和位移方面来识别输出响应。从以下各项中的一个或多个中选择可以被包括在该分析中的参数：所述至少一个激励器的电气与机械特性、所述驱动放大器或每个驱动放大器的效率和电子特性、以及用于期望触觉输出的电驱动信号的编码和整形。

还可以通过在分析中包括屏幕作为整体谐振系统来匹配屏幕表面的机械特性，其中，在对于激励器的电气与机械组件两者的机械匹配中包括屏幕的Q因数、运动质量、以及柔量(compliance)。换句话说，该分析可以采用支持表面的谐振。

值的选择可以包括改善耦合系统的电气效率和/或机械覆盖区(footprint)(具体地，作为结果的厚度)。值的选择可以包括选择以下各项中的一些或全部：屏幕参数(包括但不限于尺寸、材料、重量)、激励器参数(包括但不限于尺寸、高度、内部谐振)、以及任何屏幕悬架的参数(包括但不限于材料和屏幕上的位置)。

屏幕可以具有至少200mm的尺寸和/或至少200gms的质量。例如，该屏幕可以适于用于上网本或类似设备。该屏幕可以包括液晶显示(LCD)屏幕和触摸屏幕。LCD屏幕和触摸屏幕可以共同延伸。

所需的屏幕加速度范围为从5到50m/s²，并且可以大于15m/sec，可能为20m/s²的量级。

所述激励器或每个激励器可以耦合到屏幕，以便激励该屏幕进入平面外运动和/或平面内运动和/或摇摆移位。对于平面外运动，该屏幕因此可以活塞式地(pistonically)操作(即，处于整体谐振中)。所述激励器或每个激励器可以是惯性电磁激励器。这样的激励器在本领域中例如从属于申请人并且通过引用被并入于此的WO97/09859、WO98/34320和WO99/13684而被熟知。替代地，至少一个激励器可以是压电换能器、磁致伸缩激励器、或者弯曲或扭转换能器(例如，在WO 00/13464中教导的类型)。可以选择多个激励器(可能是不同类型)来以协作的方式操作。