触敏设备制造技术

一种触敏设备，包括：板，能够支持弯曲波；在板上的或形成板的部分表面的用户可访问的触敏屏，该触敏屏具有多个不同的感测区域；多个振动式激励器，其耦合到板，用来将弯曲波提供给板，以响应于触摸感测区域的用户而在多个感测区域提供感触性反馈；以及信号处理装置，其被设置成将信号施加到振动式激励器上，以便通过多个振动式激励器操纵施加到板上的弯曲波；由此，所施加的弯曲波的幅度在用户触摸的感测区域被最大化，而在每个其它感测区域被减小或被最小化。

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2009年8月7日,申请号为200980116622.8的专利技术专利申请的分案申请，在此通过引用将原母案申请全部内容结合到本申请中。
本专利技术涉及包括触敏屏或触敏板的触敏设备。
技术介绍
US4,885,565、US5,638,060、US5,977,867、US2002/0075135描述了在触摸时具有对用户的感触性反馈的触摸操作装置。在US4,885,565中，提供一种执行器(actuator)，当该执行器被激励以提供感触性反馈时将动作告知CRT。在US5,638,060中，电压被施加到形成开关的压电元件，用以对该元件进行振动来将反作用力应用到用户的手指。在US5,977,867中，当手指或指示器对触摸屏进行触摸时，感触性反馈单元产生由用户感知的机械振动。对机械振动的幅度、振动频率和脉长进行控制，脉宽长到足以被探知，而短到足以在下一次关键触摸之前终结。US2002/0075135描述了使用二次变换器以瞬时尖峰的形式提供脉冲来模拟按钮点击。在上述每个现有技术的文献中，响应于用户手指或指示器件的离散式触摸来提供感触性反馈。
技术实现思路
根据本专利技术，提供一种触敏设备，包括：板，能够支持弯曲波；在板上或形成板的部分表面的用户可访问的触敏屏，该触敏屏具有多个不同的感测区域；多个振动式激励器，其耦合到板，用来将弯曲波提供给板，以响应于触摸感测区域的用户而在多个感测区域提供感触性反馈；以及信号处理装置，其被设置成将信号施加到振动式激励器上，使得能够对通过多个振动式激励器施加到板上的弯曲波进行操纵，由此，所施加的弯曲波的幅度在由用户触摸的感测区域被最大化，而在每个其它感测区域被减小或最小化。作为信号处理装置的结果，存在需要的信号(在一个感测区域的最大化的振动)以及不需要的信号(在其它感测区域的最小化的振动)。这两种信号的比率可以被描述成“信噪比”或“SNR”。其通常以dB表示，并且大值比小值更好。通过操纵振动，可以保证每个感测区域或位置首先接收到用于该位置的触觉信号，即使当这些位置同时被接触时也是这样。板上的其它任何地方将经历这些信号的组合，但是这并不重要。对于两个感测区域，该特征可以称为同时双区域触觉，这是因为两个同时的触觉反馈在空间分离的位置被提供。这可以扩展到多个信号和多个区域，以提供同时多区域触觉。作为提供同时多区域触觉的替选方法或除了提供同时多区域触觉之外，信号处理装置可以被设置成施加具有小的或最小的声音分量的弯曲波。希望可以保证提供给每个位置的触觉信号是无声的。可以有意使板共振，其中由振动式激励器施加的信号导致板共振。例如，板可以是国际专利申请WO97/09842(其通过引用合并于此)中描述的共振弯曲波模式板。板还可以是扩音器，其中，另一个振动式激励器激起产生声音输出的振动。振动式激励器可以是移动线圈式变换器和/或压电弯曲变换器，例如在WO01/54450(其通过引用合并于此)中描述的包括共振元件的设备。该激励器可以是/可以不是惯性的。信号操纵可以使得由用户触摸的信号感测区域成为反节点的(antinodal)，而每个其它的信号感测区域成为节点的。节点是在任何激励频率均无速率的点，反节点具有最大速率。设备可以包括n个信号感测区域和n个以上(例如n+1)的振动式激励器。这样，所施加的弯曲波的幅度在由用户触摸的感测区域被最大化成最大可能的幅度，而在每个其它感测区域大约为零。换句话说，可以实现n个节点响应。在本文中，“无声”的条件可以被认为是等同于在轴上产生节点压力。为了实现无声双区域触觉反馈，需要建立节点(比如在另一个感测区域)以及在轴上建立零压力。可替选地，可以存在n个信号感测区域以及n个或n个以下的振动式激励器。在这种设置中，仍然可以提供“最低能量”解，由此所施加的弯曲波的幅度在由用户触摸的感测区域被最大化，而在每个其它感测区域被最小化。但是，最大幅度可能小于利用n+1个振动式激励器实现的最大可能的幅度，以及/或者最小值可能显著大于零。这种解可以尽力等同地实现所有希望的节点响应，或者实现比其它节点响应更好的节点响应。换句话说，同时解决MR和无声触觉可能同时减小压力和速率响应，但是不会一直减小到零。为了实现精确解，需要大于n个的其它多个振动式激励器。利用更多数量的振动式激励器，例如，大于n+1个，可以引入附加节点以改进触觉响应。还可以通过激励多极发射来更近一步地减小声音输出。附加节点的引入使得非移动区域可以扩展超出沿“节点线”选择的点。这些节点线的方向与形状依赖于频率，在系统的每种模式下改变形状。可以观察节点组，以便减少沿着线的动作。如果该线是部分频率范围上的自然节点线，则与用于任意线相比，该方法更有可能成功。节点线可以被操纵成远离自然对称线。对于一般的“m”输入(即要被施加到m个振动式激励器的信号)、“n”输出(即n个感测区域或n-1个感测区域以及希望无声触觉)的问题，用于找到最佳的m个输入的算法存在两种理论变化。它们可以被称为并行“同时”特征值法和串行“一次一个”特征值法。对于存在两个振动式激励器和一个无声感测区域或两个感测区域的特定情况，“tantheta”算法可以用于限定要被施加于激励器的信号。信号处理装置可以将信号施加到振动式激励器，使得在多个感测区域同时提供感触性反馈。根据本专利技术的另一方面，提供一种用于操作如在任何前述权利要求中所述的触敏设备的方法，包括以下步骤：对由用广触摸的屏的区域进行感测，处理信号并将该信号施加到多个振动式激励器，用以在板中操纵弯曲波，由此，振动的幅度在由用户触摸的感测区域被最大化，而在每个其它感测区域被减小或最小化。可以处理施加到振动式激励器的信号，使得同时将感触性反馈提供给多个感测区域，并减小或最小化感测区域之间的串扰。可以对屏上的接触进行检测和/或跟踪，如在本申请人的国际专利申请WO01/48684、WO03/005292和/或WO04/053781中所描述的那样。这些国际专利申请通过引用合并于此。可替选地，其它已知方法可以用于接收和记录或感测这种接触。本专利技术还提供用于实现上述方法的处理器控制代码，该代码具体位于数据载体如磁盘、CD-ROM或DVD-ROM、程序存储器如只读存储器(固件)上，或者位于数据载体如光信号载体或电信号载体上。用于实现本专利技术的实施例的代码(和/或数据)可以包括传统编程语言(注释或编译)如C中的源代码、目的代码或可执行代码，或者汇编代码，用于建立或控制ASIC(专用集成电路)或FPGA(现场可编程门阵列)的代码，或者用于硬件描述语言如Verilog(商标)或VHDL(超高速集成电路硬件描述语言)的代码。技术人员可以理解的是，这种代码和/或数据可以分布在彼此通信的多个耦合部件之间。附图说明在附图中通过示例的方式对本专利技术进行图解式说明，其中：图1a是触敏屏的平面图；图1b是图1a的屏的FE模型，其示出了内部和外部的声音效果；图2a是示出了在节点22针对施加到两个位置处的标称1N的输入的跨导纳(dB)与频率的关系的图；图2b是示出了在节点44针对施加到两个位置处的标称1N的输入的跨导纳(dB)与频率的关系的图；图2c是示出了在轴上10cm处针对施加到两个位置的标称1N的输入的声压电平(dB)与频率的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触敏设备，包括：板，能够支持弯曲波；在板上的或形成板的部分表面的用户可访问的触敏屏，该触敏屏具有多个不同的感测区域；多个振动式激励器，其耦合到板，用来将弯曲波提供给板，以响应于触摸感测区域的用户而在多个感测区域提供感触性反馈；以及信号处理装置，其被设置成将信号施加到振动式激励器上，以便通过多个振动式激励器操纵施加到板上的弯曲波；由此，所施加的弯曲波的幅度在用户触摸的感测区域被最大化，而在每个其它感测区域被减小或被最小化。

【技术特征摘要】
2008.10.03 GB 0818117.41.一种触敏设备，包括：板，能够支持弯曲波；在板上的或形成板的部分表面的用户可访问的触敏屏，该触敏屏具有多个不同的感测区域；多个振动式激励器，其耦合到板，用来将弯曲波提供给板，以响应于触摸感测区域的用户而在多个感测区域提供感触性反馈；以及信号处理装置，其被设置成将信号施加到振动式激励器上，以便通过多个振动式激励器操纵施加到板上的弯曲波；由此，所施加的弯曲波的幅度在用户触摸的感测区域被最大化，而在每个其它感测区域被减小或被最小化。2.根据权利要求1所述的触敏设备，其中信号处理装置被设置成施加具有小的或最小的声音分量的弯曲波信号。3.根据权利要求1或2所述的触敏设备，包括n个信号感测区域和n+1个振动式激励器。4.根据任一前述权利要求所述的触敏设备，其中，有意使板共振，并且其中由振动式激励器施加的信号导致板共振。5.根据权利要求4所述的触敏设备，其中信号操纵使得由用户触摸的信号感测区域成为反节点的，而每个其它的信号感测区域成为节点的。6.根据任一前述权利要求所述的触敏设备，其中信号处理装置将信号施加到振动式激励器，使得在多个感测区域同时提供感触性反馈。7.根据任一前述权利要求所述的触敏设备，其中振动式激励器在板周围间隔分开。8.根据权利要求7所述的触敏设备，其中振动式激励器位于板的外围。9.根据权利要求7或8所述的触敏设备，其中振动式激励器位于板上，以激励反对称模式。10.根据任一前述权利要求所述的触敏设备，其中信号处理装置被设置成控制至每个振动式激励器的信号的时序、相位和频率中的至少一个。11.根据任一前述权利要求所述的触敏设备，其中板被终结以减少弯曲波振动的边缘反射。12.一种触敏设备，包括：板，能够支持弯曲波；在板上的或形成板的部分表面的用户可访问的触敏屏；多个振动式激励器，其耦合到板，用来将弯曲波提供给板，以响应于所述屏被触摸而提供包括需要的触觉信号的感触性反馈；以及信号处理装置，其被设置成将信号施加到振动式激励器上，以便通过多个振动式激励器操纵施加到板上的弯曲波，从而，响应所述触摸，每...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔·约翰·哈里斯，
申请(专利权)人：高波动技术英国有限责任公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB