[发明专利]电子设备的触觉用户界面

说明书

本发明公开了用于提供局部触觉输出的系统和方法，以及用于获得局部物理特征信息的系统和方法。电子设备可包括摩擦换能器，所述摩擦换能器被配置为增强和/或检测电子设备的表面和与该电子设备接触的对象之间的摩擦。电子设备还可包括力换能器，所述力换能器被配置为检测与显示器接触的对象具有的力。力换能器还可提供机械输出。电子设备还可包括热换能器以增强和/或检测显示器上的各个位置的温度。

相关申请的交叉引用

本专利合作条约申请要求2016年9月22日提交的名称为“Tactile UserInterface for Electronic Devices”的美国非临时申请15/273,668以及2016年4月21日提交的名称为“Tactile User Interface for Electronic Devices”的美国临时专利申请62/325,970的优先权，这两个专利的公开内容全文据此以引用方式并入本文。

技术领域

本文所述实施方案涉及电子设备的用户界面，并且更具体地涉及协作以为电子设备提供触觉用户界面的输入和输出部件。

背景技术

电子设备可包括通过刺激用户的触觉与用户进行通信的振动机构。电子设备可激活振动机构以征求用户的注意力、增强用户与电子设备的交互体验、或用于任何其他合适的通知或用户体验目的。

然而，包含传统振动机构的传统电子设备仅能够以振动形式为用户提供输出；此类设备不能以任何其他方式刺激用户的触觉。

发明内容

本文所述实施方案总体涉及包括表面被配置为接收用户触摸的电子设备。所述表面可以是电子设备的外保护层，诸如设置在显示器上方的覆盖玻璃。

这些实施方案包括耦接至表面和/或与表面连通的摩擦换能器。摩擦换能器可包括静电板和超声换能器。摩擦换能器可被配置为增加或减小表面与其所接触对象之间，以及表面与在其上方移动对象之间的摩擦量。这些实施方案还可包括耦接至表面和/或与表面连通的力换能器。力换能器可被配置为使表面局部变形。此外，这些实施方案还可包括热耦接至表面和/或与表面连通的热换能器。热换能器可被配置为增加或降低表面的温度。

在一些情况下，电子设备可包括多个静电板。例如，一些实施方案可包括静电板阵列。静电板可设置在电子设备的外保护层的外部(或上)表面上。电介质层可封装静电板。静电板可由电容耦合驱动。在其他情况下，静电板可通过延伸穿过外保护层的通路或通过围绕外保护层的周边延伸的跳线电连接到驱动电路。

附图说明

现在将参考在附图示出的代表性实施方案。应当理解，以下描述并非旨在将本公开限制于有限集的优选实施方案。相反，以下描述旨在涵盖可包括在所描述或所描绘的实施方案的精神和范围内且由所附权利要求限定的替代形式、修改形式和等同形式。

图1A示出了具有与触敏显示器相关联的触觉用户界面的电子设备。

图1B示出了图1A的电子设备的平面图，其中以虚线示出触觉用户界面的可寻址段。

图2示出了通过部分A-A截取的图1B的触觉用户界面的一个可寻址段的简化横截面。

图3A示出了诸如本文所述的触觉用户界面的可寻址段的横截面，特别示出了相对于可由用户触摸的表面设置的一组换能器。

图3B示出了诸如本文所述的触觉用户界面的其他可寻址段的横截面，特别示出了设置在限定可由用户触摸的表面的电介质涂层下方的一组换能器。

图4示出了可与诸如本文所述的触觉用户界面一起使用的静电板的横截面。

图5示出了可与诸如本文所述的触觉用户界面一起使用的可寻址和分段静电板的横截面。