[发明专利]经由磁力的触觉交互

权利要求书

1.一种触摸屏设备，包括：

位置传感器，所述位置传感器被配置成感测触摸屏触控笔的磁吸式笔尖相对于所述触摸屏设备的传感表面的相对位置；

电磁电路，所述电磁电路承载电流并且与所述电流成比例地形成磁力以将所述磁吸式笔尖吸引到所述传感表面；以及

驱动电路，所述驱动电路被配置成接收触觉力信号，并且通过取决于所述触觉力信号而改变所述电流来改变所述磁力，其中所述触觉力信号取决于所述相对位置来改变。

2.如权利要求1所述的触摸屏设备，其中所述电磁电路是所述触摸屏设备的多个电磁电路之一，每个电磁电路承载电流并且与所述电流成比例地形成延伸到所述触摸屏设备外部的对应区域的磁场，并且其中所述驱动电路被配置成取决于所述触觉力信号来独立地改变所述多个电磁电路中的每一者的电流，以藉此控制所述对应区域中的每一者中的磁场。

3.如权利要求2所述的触摸屏设备，其中所述触摸屏触控笔是能在所述触摸屏设备上并发地使用的多个触摸屏触控笔之一，其中所述位置传感器被配置成感测所述触摸屏触控笔中的每一者的笔尖相对于所述传感表面的相对位置，并且其中所述驱动电路被配置成取决于针对每个触摸屏触控笔独立提供的触觉力信号来独立地改变所述多个电磁电路中的每一者的电流。

4.如权利要求1所述的触摸屏设备，其中所述电磁电路被集成到所述位置传感器或所述触摸屏设备的显示层中。

5.如权利要求4所述的触摸屏设备，其中所述位置传感器包括电容感测电极阵列，并且其中所述电磁电路被集成到所述电极阵列的激励电极中。

6.如权利要求5所述的触摸屏设备，其中所述电磁电路包括在所述电极阵列的激励电极和传感电极的交点处形成的多个同心绕组。

7.如权利要求5所述的触摸屏设备，其中所述电磁电路包括所述电极阵列中在相反方向上承载电流的平行激励电极。

8.如权利要求1所述的触摸屏设备，其中所述磁吸式笔尖包括永磁体，并且其中所述驱动电路被配置成反转所述电流的方向以在所述触摸屏触控笔上施加磁斥力。

9.如权利要求1所述的触摸屏设备，进一步包括：对所述触摸屏触控笔的笔尖在所述传感表面上的接触力进行响应的力传感器，并且其中所述驱动电路被配置成取决于所述力传感器的输出来进一步改变所述电流。

10.如权利要求9所述的触摸屏设备，其中所述力传感器包括与电容式位置传感器集成的电阻式触摸屏覆盖。

11.一种向触摸屏设备的用户提供触觉反馈的方法，所述方法包括：

识别触摸屏触控笔的笔尖相对于所述触摸屏设备的传感表面的相对位置；

断言取决于所述相对位置来改变的触觉力信号；以及

使受控可变电流通过电磁电路以在所述触摸屏设备与所述触摸屏触控笔之间施加磁力，其中所述电流取决于所述触觉力信号来改变。

12.如权利要求11所述的方法，其中所述磁力包括所述触摸屏触控笔与所述触摸屏设备的所述传感表面之间的吸力，其中所述吸力在所述触摸屏触控笔的笔尖与所述传感表面之间施加摩擦力，并且其中所述摩擦力与所述吸力成比例。

13.如权利要求12所述的方法，进一步包括：对所述电流进行时间调制，以使得所述吸力和所述摩擦力被类似地调制。

14.如权利要求11所述的方法，其中受控可变电流通过的所述电磁电路是所述触摸屏设备的电磁电路，并且其中所述触摸屏触控笔的笔尖包括永磁体或铁磁材料。

15.如权利要求11所述的方法，其中受控可变电流通过的所述电磁电路是所述触摸屏触控笔的电磁电路，并且其中所述触摸屏设备包括永磁体或铁磁材料。