專利名稱：觸敏設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括觸敏屏幕或面板的觸敏設(shè)備。
背景技術(shù)：
US4, 885，565、US5, 638，060、US5, 977，867.US2002/0075135 描述了觸摸操作裝置， 其在被觸摸時(shí)具有對(duì)于用戶的觸覺反饋。在US4，885，565中，提供致動(dòng)器，用于在該致動(dòng)器被激發(fā)時(shí)將運(yùn)動(dòng)傳遞給CRT，從而提供觸覺反饋。在US 5，638，060中，將電壓施加到壓電元件(該壓電元件形成一開關(guān))，以便使該元件振動(dòng)，從而將反作用力施加到用戶手指。在US 5，977，867中，在用手指或指示器接觸觸摸屏幕時(shí)，觸覺反饋單元生成由用戶感覺的機(jī)械振動(dòng)?？刂茩C(jī)械振動(dòng)的幅度、振動(dòng)頻率和脈沖長(zhǎng)度，脈沖寬度長(zhǎng)得足以被感覺到但是短得足以在下一按鍵觸摸之前結(jié)束。US2002/0075135描述了使用第二換能器來以瞬時(shí)尖峰的形式提供脈沖，以模擬按鈕點(diǎn)擊。Immersion公司的WO 2008/045694A1公開了一種觸覺效果設(shè)備，其包括外殼和通
過懸架耦合到該外殼的觸摸屏幕。致動(dòng)器耦合到該觸摸屏幕。調(diào)諧該懸架，使得當(dāng)該致動(dòng)器以第一頻率生成第一振動(dòng)時(shí)，第一振動(dòng)基本與外殼隔離并且被施加到該觸摸屏幕以便模擬機(jī)械按鈕。此外，當(dāng)致動(dòng)器以第二頻率生成第二振動(dòng)時(shí)，第二振動(dòng)基本通過外殼以便產(chǎn)生振動(dòng)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 中公開了其它的觸敏設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種形成如下類型的觸敏數(shù)據(jù)輸入屏幕的方法，所述類型的觸敏數(shù)據(jù)輸入屏幕被布置來經(jīng)由耦合到該屏幕的至少一個(gè)機(jī)電激勵(lì)器來向用戶提供觸覺響應(yīng)，所述方法包括將該觸敏數(shù)據(jù)輸入屏幕彈性地安裝在懸架上，分析由該數(shù)據(jù)輸入屏幕、懸架和所述至少一個(gè)激勵(lì)器表示的機(jī)械與機(jī)電耦合系統(tǒng)，以及選擇該耦合系統(tǒng)的參數(shù)值以便響應(yīng)于人的觸摸而以低頻率提供所需的屏幕位移和加速度。該分析可以包括分析所述激勵(lì)器或每個(gè)激勵(lì)器的諧振。每個(gè)激勵(lì)器可以具有相同或不同的諧振。該分析可以包括分析被彈性懸掛的屏幕的諧振。在該分析中，還可以包括被彈性安裝的屏幕和激勵(lì)器的耦合諧振。該方法包括在觸摸表面的加速度和位移方面來識(shí)別輸出響應(yīng)。從以下各項(xiàng)中的一個(gè)或多個(gè)中選擇可以被包括在該分析中的參數(shù)所述至少一個(gè)激勵(lì)器的電氣與機(jī)械特性、 所述驅(qū)動(dòng)放大器或每個(gè)驅(qū)動(dòng)放大器的效率和電子特性、以及用于期望觸覺輸出的電驅(qū)動(dòng)信號(hào)的編碼和整形。還可以通過在分析中包括屏幕作為整體諧振系統(tǒng)來匹配屏幕表面的機(jī)械特性，其中，在對(duì)于激勵(lì)器的電氣與機(jī)械組件兩者的機(jī)械匹配中包括屏幕的Q因數(shù)、運(yùn)動(dòng)質(zhì)量、以及柔量(compliance)。換句話說，該分析可以采用支持表面的諧振。值的選擇可以包括改善耦合系統(tǒng)的電氣效率和/或機(jī)械覆蓋區(qū)(footprint)(具體地，作為結(jié)果的厚度)。值的選擇可以包括選擇以下各項(xiàng)中的一些或全部屏幕參數(shù)(包括但不限于尺寸、材料、重量)、激勵(lì)器參數(shù)(包括但不限于尺寸、高度、內(nèi)部諧振)、以及任何屏幕懸架的參數(shù)(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的質(zhì)量。例如，該屏幕可以適于用于上網(wǎng)本或類似設(shè)備。該屏幕可以包括液晶顯示(LCD)屏幕和觸摸屏幕。LCD屏幕和觸摸屏幕可以共同延伸。所需的屏幕加速度范圍為從5到50m/s2，并且可以大于15m/sec，可能為20m/s2的量級(jí)。所述激勵(lì)器或每個(gè)激勵(lì)器可以耦合到屏幕，以便激勵(lì)該屏幕進(jìn)入平面外運(yùn)動(dòng)和/或平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)和/或搖擺移位。對(duì)于平面外運(yùn)動(dòng)，該屏幕因此可以活塞式地 (pistonically)操作(即，處于整體諧振中)。所述激勵(lì)器或每個(gè)激勵(lì)器可以是慣性電磁激勵(lì)器。這樣的激勵(lì)器在本領(lǐng)域中例如從屬于申請(qǐng)人并且通過引用被并入于此的 W097/09859.W098/34320和W099/13684而被熟知。替代地，至少一個(gè)激勵(lì)器可以是壓電換能器、磁致伸縮激勵(lì)器、或者彎曲或扭轉(zhuǎn)換能器(例如，在WO 00/13464中教導(dǎo)的類型)。可以選擇多個(gè)激勵(lì)器(可能是不同類型)來以協(xié)作的方式操作。觸覺信號(hào)可以向用戶提供按鈕點(diǎn)擊的感覺。替代地，可以生成(在所產(chǎn)生的位移和/或加速度方面)復(fù)雜的(complex)觸覺信號(hào)來向用戶提供附加信息。觸覺響應(yīng)信號(hào)可以與用戶動(dòng)作或姿勢(shì)等相關(guān)聯(lián)。替代地，或者附加地，觸覺信號(hào)可以與屏幕在顯示動(dòng)作或反應(yīng)方面的響應(yīng)相關(guān)聯(lián)。開關(guān)放大器可以被用來將觸覺信號(hào)饋送到所述激勵(lì)器或每個(gè)激勵(lì)器，并且可以輸出低通濾波后的波形形式的信號(hào)。該放大器輸出波形可以至少近似于方波形。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種通過根據(jù)之前任一權(quán)利要求的方法形成的觸摸屏幕裝置，其具有對(duì)于用戶的觸覺響應(yīng)。該裝置可以包括產(chǎn)生聲音信號(hào)的部件，例如如W000/0M17(通過引用并入于此) 中所示的彎曲波揚(yáng)聲器，W000/02417公開了一種組合揚(yáng)聲器和視覺顯示設(shè)備，該組合揚(yáng)聲器和視覺顯示設(shè)備包括與顯示屏幕的正面隔開一個(gè)小間隔空氣層的透明彎曲波揚(yáng)聲器。替代地，使用W097/09842(通過引用并入于此)的教導(dǎo)，通過觸摸屏幕本身的適當(dāng)激勵(lì)可以并入揚(yáng)聲器功能。這樣的聲音信號(hào)可以產(chǎn)生音頻輸出，其加強(qiáng)了觸覺信號(hào)、用戶動(dòng)作和/或裝置響應(yīng)之間的有益關(guān)聯(lián)。該裝置可以包括電子顯示器，例如IXD。該裝置可以包括開關(guān)放大器，用于將觸覺信號(hào)饋送給所述激勵(lì)器或每個(gè)激勵(lì)器。


作為示例在附圖中示意性地圖示了本發(fā)明，在附圖中圖Ia示出了觸敏裝置的平面視圖；圖Ib示出了圖Ia的觸敏裝置的截面圖2分別示出了在具有零阻尼的泡沫塑料懸架上以及在具有一些阻尼的泡沫塑料懸架上安裝的圖1的屏幕的、當(dāng)加速度隨著頻率變化時(shí)該加速度的模擬幅度；圖3分別示出了由帶底座的(grounded)激勵(lì)器、慣性激勵(lì)器和調(diào)諧的慣性激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)的圖1的屏幕的、隨著頻率變化的加速度的模擬幅度；圖4示出了圖1的屏幕的隨著頻率變化的加速度的模擬幅度、以及從聲音SPL測(cè)量導(dǎo)出的幅度；圖5示出了該系統(tǒng)的組件的框圖；圖6示出了用于選擇圖1所示的設(shè)備的參數(shù)的方法步驟的流程圖；圖7是用于模擬該系統(tǒng)的機(jī)械響應(yīng)的電路示意圖；圖8通過繪制在諧振(IOOHz)附近相對(duì)于時(shí)間的輸出而示出了在圖7的電路中的各組件上的信號(hào)；圖9示出了在諧振附近利用變化的脈沖串寬度模擬的設(shè)備的機(jī)械響應(yīng)的變化；圖10示出了利用變化的頻率模擬的設(shè)備的機(jī)械響應(yīng)的變化；以及圖11示出了利用變化的阻尼電阻器模擬的設(shè)備的機(jī)械響應(yīng)的變化。
具體實(shí)施例方式圖Ia和圖Ib示出了適合于上網(wǎng)本和其它類似尺寸應(yīng)用的觸敏設(shè)備。上網(wǎng)本是一種小而輕的膝上型計(jì)算機(jī)，其相對(duì)于較大的膝上型計(jì)算機(jī)具有降低的規(guī)格和處理能力。上網(wǎng)本通常很好地適合于訪問基于web的應(yīng)用或因特網(wǎng)應(yīng)用。然而，它們往往較不適于運(yùn)行復(fù)雜的或資源密集型應(yīng)用。這樣的設(shè)備典型地包含通常矩形的、具有8到10英寸的對(duì)角線的觸敏屏幕。在其它應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)了類似尺寸的觸敏屏幕，例如，影印機(jī)屏幕。在這些領(lǐng)域中，該設(shè)備可以由機(jī)電激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)，該機(jī)電激勵(lì)器包括振動(dòng)設(shè)備，諸如為在移動(dòng)電話中使用的彈簧加載質(zhì)量類型或者具有轉(zhuǎn)軸與偏心配重的類型。換句話說，現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備典型地使用作為小電機(jī)的激勵(lì)器。已知的兩種類型都具有以下缺點(diǎn)，包括不足的加速度、慢的響應(yīng)時(shí)間、低效率、以及不能適當(dāng)?shù)貙⒏鼜?fù)雜的調(diào)制觸覺信號(hào)轉(zhuǎn)換為觸覺的用戶感覺。如圖Ia和圖Ib所示，該設(shè)備包括采用毗鄰共同延伸的觸摸屏幕14的IXD面板 12的形式的觸敏數(shù)據(jù)輸入屏幕5。用戶可以利用手指或者如所示地利用指示筆9接觸面板形式的觸摸屏幕。LCD屏幕12使用彈性的泡沫塑料懸架6安裝到帶底座的框架(grounded frame) 3，所述彈性的泡沫塑料懸架6圍繞屏幕5的外圍延伸。四個(gè)小輪廓(low profile) 的電動(dòng)激勵(lì)器13被安裝到該框架3，每個(gè)角落處一個(gè)，并且借助于耦合器8耦合到LCD屏幕的背部，以便在LCD屏幕中激起諧振彎曲波激勵(lì)。這些激勵(lì)器因此是帶底座的，然而也可以使用慣性激勵(lì)器(即，沒有安裝到框架的激勵(lì)器)、或者慣性激勵(lì)器和帶底座的激勵(lì)器的組合。該激勵(lì)例如是要向觸摸該觸敏設(shè)備的用戶產(chǎn)生“觸覺”感覺(即，力反饋)。在如箭頭 2所示用戶的手指指尖在面板表面10上接觸該面板時(shí)，激勵(lì)器13將經(jīng)調(diào)制的或瞬時(shí)的尖峰信號(hào)施加到該面板，并且如箭頭4所示地向手指指尖施加相反的反饋力以便模擬按鈕或按鍵點(diǎn)擊。所使用的激勵(lì)器是被設(shè)計(jì)用于寬帶聲音操作的現(xiàn)貨供應(yīng)的單元。所預(yù)期的是，在給定觸覺應(yīng)用的顯著降低的帶寬要求的情況下，可以開發(fā)出更強(qiáng)大的單元。附加的換能器15也被示出為安裝到屏幕5的背面或內(nèi)表面，以便將彎曲波能量施加到屏幕5，從而產(chǎn)生聲音輸出。該換能器是慣性的，并且可選地包括該換能器，并且該換能器可以是在W097/09842中描述的類型或者是在W001/54450中描述的類型。遵循 W097/09842的教導(dǎo)，激勵(lì)器朝向面板的中心安裝，以便在該屏幕中最優(yōu)地驅(qū)動(dòng)彎曲波振動(dòng)。圖2到圖4示出了基于具有9”IXD屏幕的測(cè)試臺(tái)設(shè)備進(jìn)行的模擬和試驗(yàn)的一些結(jié)果。為了對(duì)該系統(tǒng)建模，將LCD屏幕質(zhì)量設(shè)置為183g，對(duì)于觸摸屏幕，增加估計(jì)的64g，從而給出了近似250g的總屏幕質(zhì)量。觸摸屏幕的材料被設(shè)置為與LCD屏幕具有相同面積的Imm 玻璃。激勵(lì)器被選擇為4歐姆電磁設(shè)備，其具有25mm直徑的音圈和小輪廓設(shè)計(jì)(即，厚度 < 6mm)ο初始地，在安裝懸架的柔量上諧振的總屏幕質(zhì)量的目標(biāo)諧振頻率被設(shè)置為100Hz， 選擇泡沫剛度以便利用該250g屏幕質(zhì)量給出該期望的IOOHz諧振。注意到，盡管該剛度是為了給出所需諧振頻率而任意選擇的，但是所述值處于數(shù)據(jù)庫中檢驗(yàn)的典型的泡沫特性內(nèi)。圖2示出了響應(yīng)于對(duì)激勵(lì)器的1WQV)正弦輸入的、屏幕(LCD和觸摸屏幕)的模擬加速度隨頻率的變化。一個(gè)模擬(線22)使用具有零阻尼的懸架，而另一模擬(線
使用更現(xiàn)實(shí)的阻尼值。在兩種情況下，激勵(lì)器的磁杯被接(即，固定)到框架，并且實(shí)現(xiàn)了 IOOHz處的20m/s2的目標(biāo)加速度。圖3示出了調(diào)查使用在接底座的模式(線3 和慣性模式(線34)(即，磁杯沒有被接到參考框架)兩者下使用激勵(lì)器的效果的模擬的結(jié)果。如所示的，在慣性模式下，激勵(lì)器的懸架上的磁鐵的諧振出現(xiàn)在57Hz頻率處。第三條線36繪制了選擇激勵(lì)器懸架使得激勵(lì)器諧振對(duì)應(yīng)于IOOHz的效果。圖2示出了以慣性結(jié)構(gòu)安裝激勵(lì)器增大了屏幕處的加速度。 這通過將激勵(lì)器諧振調(diào)諧為與面板諧振一致而被進(jìn)一步放大。圖4將測(cè)量結(jié)果(線44)與使用圖2和圖3的結(jié)果的模擬結(jié)果(線42)進(jìn)行比較。 對(duì)于測(cè)量，構(gòu)造簡(jiǎn)單的測(cè)試臺(tái)實(shí)體模型，其中經(jīng)由圍繞面板周長(zhǎng)的泡沫條將LCD面板(LCD 屏幕和觸摸屏幕)安裝到MDF板。由剛性活塞產(chǎn)生的聲壓等級(jí)(SPL)與其加速度成比例。 通過知曉活塞的面積和對(duì)于給定輸入的(并且在給定距離處測(cè)量的)SPL，可以導(dǎo)出活塞必須經(jīng)歷的加速度。如從圖4可以看出的，在模擬系統(tǒng)和測(cè)量系統(tǒng)之間存在總體上良好的一致性。在標(biāo)準(zhǔn)房間(即，不是無回音室)中進(jìn)行SPL測(cè)量，從而存在顯著低于大約250Hz 的噪聲分布。在SPL測(cè)量數(shù)據(jù)中還存在來自房間反射和/或駐波的相互作用。依據(jù)上面呈現(xiàn)的測(cè)量和模擬的組合，看起來對(duì)于典型的9” IXD顯示面板，應(yīng)當(dāng)能夠產(chǎn)生20m/s2量級(jí)的加速度。圖5作為塊來示出系統(tǒng)的組件?？梢酝ㄟ^一個(gè)或多個(gè)傳感器17來檢測(cè)和/或跟蹤對(duì)屏幕的接觸，所述一個(gè)或多個(gè)傳感器17將測(cè)量結(jié)果饋送到處理器20，以便獲得關(guān)于該接觸的信息，例如如在本申請(qǐng)人的國際專利申請(qǐng)W001/48684、WO 03/005292和/或WO 04/053781中描述的位置或其它特征。通過引用，將這些國際專利申請(qǐng)并入于此。替代地， 可以使用其它已知的方法(包括電容性方法或電阻性方法)來接收并記錄或者感測(cè)這樣的接觸。使用接觸位置，信號(hào)發(fā)生器/放大器21向激勵(lì)器13提供信號(hào)，以便驅(qū)動(dòng)觸摸屏幕14 中的諧振。圖6概述了選擇用來形成具有期望輸出的設(shè)備的系統(tǒng)參數(shù)時(shí)的方法步驟。在步驟 S100，一起設(shè)置要在面板中激勵(lì)以產(chǎn)生觸覺感覺的期望諧振頻率、以及在該頻率處的期望面板加速度，即，在上面示例中在IOOHz處的20m/s量級(jí)的期望面板加速度。在步驟S102， 可能通過基于面板材料和尺寸進(jìn)行的估計(jì)而確定面板(即，如上所述的LCD屏幕和觸摸面板)的質(zhì)量。在步驟S104，選擇激勵(lì)器，該激勵(lì)器用于在面板中具體地在所選擇的諧振頻率處激發(fā)諧振。在上述示例中，選擇標(biāo)準(zhǔn)小輪廓激勵(lì)器。可選地，可以將內(nèi)部激勵(lì)器諧振匹配到期望諧振頻率。已經(jīng)提出了用于進(jìn)一步優(yōu)化和改進(jìn)的一些方面，涉及激勵(lì)器的安裝以及可能還有調(diào)整器懸架剛度。最后，在步驟S106，基于對(duì)于該系統(tǒng)中其它參數(shù)的了解，選擇懸架參數(shù)(包括材料以及在面板上的位置)，以便實(shí)現(xiàn)期望諧振。在圖6中，面板、激勵(lì)器以及懸架的參數(shù)都被考慮以實(shí)現(xiàn)最優(yōu)方案。這是復(fù)雜的機(jī)電耦合系統(tǒng)，其中，系統(tǒng)的元件被使為整體以便使性能最優(yōu)化。組合系統(tǒng)的可以考慮的一些附加參數(shù)是耦合系統(tǒng)的電效率(例如，在系統(tǒng)由電池供電的情況下增加電池壽命)和耦合系統(tǒng)的機(jī)械覆蓋區(qū)。然而，應(yīng)理解，例如在一些參數(shù)固定時(shí)，適當(dāng)選擇參數(shù)的子集可以實(shí)現(xiàn)有用但不一定最優(yōu)的方案。圖7到圖12圖示了對(duì)于激勵(lì)器之一的電氣參數(shù)的選擇。圖7示出了用于模擬在諧振附近(例如，在100Hz)系統(tǒng)的機(jī)械響應(yīng)的詳細(xì)電路示意圖表。在圖的右手側(cè)對(duì)該激勵(lì)器的參數(shù)進(jìn)行建模，并且該激勵(lì)器的參數(shù)將激勵(lì)器的質(zhì)量(mass)示出為電感Ll并將激勵(lì)器的阻尼示出為電阻器R2。激勵(lì)器是漏極開路的單端激勵(lì)器驅(qū)動(dòng)器。電路的左手部分是經(jīng)由MosFet CH)連接到激勵(lì)器的放大器。因此，該放大器是開關(guān)放大器，其可以被關(guān)斷，由此防止源極和漏極之間的傳導(dǎo)并且增大激勵(lì)器的電效率。通過使用驅(qū)動(dòng)激勵(lì)器作為輸入設(shè)備，該電路還可以被用于自動(dòng)校準(zhǔn)，以便在諧振附近找到驅(qū)動(dòng)頻率。MosFet驅(qū)動(dòng)晶體管被關(guān)斷的事實(shí)便利于監(jiān)控面板位移。(這對(duì)推挽H 橋驅(qū)動(dòng)器也將起作用，因?yàn)樵谑┘恿蓑?qū)動(dòng)脈沖之后將關(guān)斷所有驅(qū)動(dòng)MosFet。)進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)的動(dòng)機(jī)是減輕典型的支撐泡沫的機(jī)械特性的大溫度漂移。圖8示出了圖7的電路圖中的各組件上的不同信號(hào)。將輸入觸發(fā)脈沖施加到VG1， 如在上面的圖中示出的。這具有IOms的持續(xù)期并且為5V。如在第三個(gè)圖中所示的，將方波脈沖串施加到漏極開路的MosFet (被標(biāo)記為T3IRFZ44)。該脈沖串具有IOOms的輸入脈沖寬度，并且近似為4. 5V。在下面的圖(VM3)中示出了激勵(lì)器至機(jī)械電路的輸出(其是模擬的(analogue))。這是經(jīng)過修正的方波脈沖串。這些信號(hào)導(dǎo)致等效于由激勵(lì)器提供的位移的、在電容器C(C1921)上的電壓響應(yīng)(VMl)。如所示的，放大器與運(yùn)動(dòng)線圈激勵(lì)器的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量(L1275m)、電阻(R2)和電感 (C1921)以及驅(qū)動(dòng)屏幕的耦合質(zhì)量協(xié)同操作。以此方式，在圖8的第三個(gè)圖中示出的近似方波類型的輸出被轉(zhuǎn)化為適于觸覺感覺的更為正弦的波形或者低通濾波后的波形，如圖8中的第二個(gè)圖所示。因此，可以不需要更低效率的B類或A/B類線性放大器。與音頻類型的線性放大器相比，將可能實(shí)現(xiàn)高得多的系統(tǒng)效率。輸出具有短持續(xù)期IOOms以便形成類似脈沖的信號(hào)，從而向用戶的手指指尖提供按鈕點(diǎn)擊感覺。對(duì)于開發(fā)用于生成觸覺脈沖的信號(hào)的內(nèi)容而言以及對(duì)于最優(yōu)化用于驅(qū)動(dòng)激勵(lì)器的電子設(shè)備而言，存在相當(dāng)大的范圍。例如，由用戶手指執(zhí)行的觸摸動(dòng)作可以包括諸如掃過、收縮伸展、按壓、叩擊等的姿勢(shì)。觸覺信號(hào)可以匹配這些觸摸動(dòng)作中的每一個(gè)。這些匹配的信號(hào)可能更為復(fù)雜(例如，脈沖的組合，提供位移和/或加速度的變化)，從而向用戶提供附加信息。這些更為復(fù)雜的信號(hào)可以通過改變輸入脈沖串寬度、方波脈沖串的頻率和/或激勵(lì)器的電阻來提供。圖9示出了 VMl上的輸出如何隨著改變輸入脈沖串寬度而變化。在上面的圖 (VM1[1])中，輸入的寬度被設(shè)置為近似55ms，在下面的圖(VM1[6])中，輸入的寬度被設(shè)置為近似145ms。其它圖示出了這些極值之間的寬度。圖10示出了 VMl上的輸出如何隨著改變方波脈沖串的頻率而變化。在上面的圖 (VM1[1])中，頻率被設(shè)置為350Hz，在下面的圖(VM1[6])中，頻率為近似35Hz。其他圖示出了這些極值之間的頻率。第四個(gè)圖(VM1[4])中示出了 IOOHz的頻率。圖11示出了在激勵(lì)器的內(nèi)部電阻(圖7中的R2)改變時(shí)VMl上的輸出如何變化。 在上面的圖(VM1[1])中，電阻被設(shè)置為10歐姆，在下面的圖(VM1[6])中，電阻被設(shè)置為 200歐姆。其它圖示出了這些極值之間的頻率。毫無疑問，本領(lǐng)域技術(shù)人員將想到許多其它有效替代方案。將理解，本發(fā)明不限于所描述的實(shí)施例，并且涵蓋對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的并且在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的修改。
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權(quán)利要求
1.一種形成如下類型的觸敏數(shù)據(jù)輸入屏幕的方法，所述類型的觸敏數(shù)據(jù)輸入屏幕被布置來經(jīng)由耦合到該屏幕的至少一個(gè)機(jī)電激勵(lì)器來向用戶提供觸覺響應(yīng)，所述方法包括將該觸敏數(shù)據(jù)輸入屏幕彈性地安裝在懸架上，分析由該數(shù)據(jù)輸入屏幕、懸架和所述至少一個(gè)激勵(lì)器表示的機(jī)械與機(jī)電耦合系統(tǒng)，以及選擇該耦合系統(tǒng)的參數(shù)值以便響應(yīng)于人的觸摸而以低頻率提供所需的屏幕位移和加速度。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，值的選擇包括提高耦合系統(tǒng)的電效率。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，值的選擇包括減小耦合系統(tǒng)的機(jī)械覆蓋區(qū)。
4.如權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的方法，其被應(yīng)用于具有至少200mm的尺寸的屏幕。
5.如任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中，屏幕具有至少200gms的質(zhì)量。
6.如任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中，所需的屏幕加速度范圍為從5到50m/s2。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，加速度在20m/s2的量級(jí)。
8.如任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中，所述分析包括分析被彈性安裝的屏幕的諧振。
9.如任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中，所述分析包括分析所述激勵(lì)器或每個(gè)激勵(lì)器的諧振。
10.如任一前述權(quán)利要求所述的方法，其中，所述分析包括屏幕表面和激勵(lì)器兩者的耦合諧振。
11.如任一前述權(quán)利要求所述的方法，包括耦合所述激勵(lì)器或每個(gè)激勵(lì)器，以便激勵(lì)該屏幕進(jìn)入平面外運(yùn)動(dòng)。
12.如任一前述權(quán)利要求所述的方法，包括耦合所述激勵(lì)器或每個(gè)激勵(lì)器，以便激勵(lì)該屏幕進(jìn)入平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。
13.如任一前述權(quán)利要求所述的方法，包括耦合所述激勵(lì)器或每個(gè)激勵(lì)器，以便激勵(lì)該屏幕進(jìn)入搖擺移位。
14.如任一前述權(quán)利要求所述的方法，包括將所述激勵(lì)器或每個(gè)激勵(lì)器選擇為磁極化類型或壓電類型。
15.如任一前述權(quán)利要求所述的方法，包括布置多個(gè)激勵(lì)器來以協(xié)作的方式操作。
16.如任一前述權(quán)利要求所述的方法，包括向所述激勵(lì)器或每個(gè)激勵(lì)器提供復(fù)雜的觸覺信號(hào)，以便向用戶提供附加信息。
17.如任一前述權(quán)利要求所述的方法，包括采用開關(guān)放大器以向所述激勵(lì)器或每個(gè)激勵(lì)器饋送觸覺信號(hào)。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，包括布置開關(guān)放大器以輸出低通濾波后的波形形式的信號(hào)。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述波形至少近似于方波形。
20.一種根據(jù)任一前述權(quán)利要求的方法形成的觸摸屏幕裝置，其具有對(duì)于用戶的觸覺響應(yīng)。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，包括用于產(chǎn)生聲音信號(hào)的裝置。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，包括彎曲波揚(yáng)聲器。
23.如權(quán)利要求20到22中任一項(xiàng)所述的裝置，包括電子顯示器。
24.如權(quán)利要求20到23中任一項(xiàng)所述的裝置，包括用于向所述激勵(lì)器或每個(gè)激勵(lì)器饋送觸覺信號(hào)的開關(guān)放大器。全文摘要
一種形成如下類型的觸敏數(shù)據(jù)輸入屏幕的方法，所述類型的觸敏數(shù)據(jù)輸入屏幕被布置來經(jīng)由耦合到該屏幕的至少一個(gè)機(jī)電激勵(lì)器來向用戶提供觸覺響應(yīng)，所述方法包括分析由該數(shù)據(jù)輸入屏幕和所述至少一個(gè)激勵(lì)器表示的機(jī)械與機(jī)電耦合系統(tǒng)，以及選擇該耦合系統(tǒng)的參數(shù)值以便響應(yīng)于人的觸摸而以低頻率提供所需的屏幕位移和加速度。
文檔編號(hào)G06F3/01GK102395943SQ201080016805
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月16日
發(fā)明者M.科洛姆斯, T.C.J.惠特維爾 申請(qǐng)人:新型轉(zhuǎn)換器有限公司