觸摸和觸覺裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及對觸摸靈敏度和觸覺反饋的改善，并且具體地涉及對在包括觸敏屏 幕、傳感器、部件或面板的觸敏裝置中的觸摸靈敏度和觸覺反饋的改善。
【背景技術(shù)】
[0002] US 4, 885, 565、US 5, 638, 060、US 5, 977, 867、US 2002/0075135 描述當(dāng)觸摸時(shí)對 用戶具有觸覺反饋的觸摸操作裝置。
[0003] 在US 4, 885, 565中提供了致動(dòng)器，用于當(dāng)給致動(dòng)器加電時(shí)向CRT施加動(dòng)作以提供 觸覺反饋。
[0004] 在US 5, 638, 060中，向形成開關(guān)的壓電元件施加電壓，以振動(dòng)所述元件以向用戶 的手指施加反作用力。
[0005] 在US 5, 977, 867中，當(dāng)用手指或指示器觸摸觸摸屏?xí)r，觸覺反饋單元產(chǎn)生被用戶 感知的機(jī)械振動(dòng)。機(jī)械振動(dòng)的幅度、振動(dòng)頻率和脈沖長度被控制，其中脈沖寬度足夠長以被 感覺到并且足夠短以在下一次按鍵觸摸前結(jié)束。
[0006] US 2002/0075135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仿按 鈕點(diǎn)擊。
[0007] 本發(fā)明的背景
[0008] 已知觸覺反饋可以提供給觸敏裝置，其中可以向安裝到或連接到要被提供觸覺反 饋的面板或部件的換能器給予適當(dāng)電信號(hào)以便提供期望的觸覺感覺。如果例如期望的觸 摸感覺被要求是在面板或部件的一個(gè)位置上的短持續(xù)時(shí)間的單一尖銳尖峰，將會(huì)需要對每 個(gè)換能器施加適當(dāng)電信號(hào)，其中所述適當(dāng)電信號(hào)對于每個(gè)換能器可以不同。適當(dāng)電信號(hào)通 過應(yīng)用適當(dāng)算法而產(chǎn)生。如果不使用通過應(yīng)用適當(dāng)算法產(chǎn)生的適當(dāng)電信號(hào)，并且例如短持 續(xù)時(shí)間的電信號(hào)脈沖施加到所有與面板或部件耦接的換能器，則諸如面板或部件的振動(dòng)分 散、面板或部件中的反射、換能器的變形的效應(yīng)在現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中通常會(huì)導(dǎo)致非期望的觸覺感 覺一一在此非期望的情況中，在面板或部件上的所述位置處的振動(dòng)可以包括一系列振動(dòng)而 不是單一脈沖，并且振動(dòng)脈沖可以產(chǎn)生于面板或部件上與期望位置不同的位置。在輸入至 換能器的電信號(hào)和面板或部件上的位置處的所產(chǎn)生的觸覺感覺之間存在傳遞函數(shù)。為了解 決這些失真效應(yīng)，可以通過應(yīng)用適當(dāng)算法變換要輸入到換能器的所需要的電信號(hào)（例如要 用于產(chǎn)生面板或部件上的期望的觸覺感覺（例如在特定位置的短持續(xù)時(shí)間的振動(dòng)）的短持 續(xù)時(shí)間的脈沖）以產(chǎn)生適當(dāng)電信號(hào)，所述適當(dāng)電信號(hào)被施加在換能器上以便產(chǎn)生在面板或 部件上的位置處的期望的觸覺感覺。應(yīng)用到用于每個(gè)換能器的電信號(hào)以便產(chǎn)生施加于每個(gè) 換能器的適當(dāng)電信號(hào)的適當(dāng)算法可以是不同的。
[0009] 相似地，可以向觸敏裝置提供觸摸靈敏度，在該觸敏裝置中，安裝到或連接到面板 或部件的換能器由于觸敏面板或部件上的觸摸而產(chǎn)生電信號(hào)，并且提供對這些電信號(hào)的適 當(dāng)處理以便提供期望的觸摸靈敏度。如果例如要求檢測面板或部件上的一個(gè)位置處的短持 續(xù)時(shí)間的單一尖銳觸摸尖峰，來自每個(gè)換能器的電信號(hào)需要使用適當(dāng)算法來進(jìn)行處理，其 中應(yīng)用到來自每個(gè)換能器的電信號(hào)的算法可以不同。如果不對換能器所產(chǎn)生的電信號(hào)應(yīng)用 算法，則諸如在面板或部件內(nèi)和上的振動(dòng)波的分散、面板或部件內(nèi)的反射以及換能器中的 變形的效應(yīng)在現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中通常會(huì)導(dǎo)致非理想的觸摸靈敏度一一所檢測到的觸摸可能會(huì)表 現(xiàn)為例如具有數(shù)個(gè)脈沖并且可能在時(shí)間上展開或者以其他方式失真，而不是短持續(xù)時(shí)間的 單一尖銳觸摸事件的特性。在對面板或部件的觸摸輸入和來自換能器或換能器提供的電信 號(hào)之間具有傳遞函數(shù)。為解決這些失真效應(yīng)，可以利用適當(dāng)算法變換從換能器輸出的電信 號(hào)使得產(chǎn)生所需要的觸摸靈敏度。對來自每個(gè)換能器的電信號(hào)所應(yīng)用的適當(dāng)算法可以不相 同。
[0010] 應(yīng)用適當(dāng)算法以產(chǎn)生期望的觸覺感覺以及應(yīng)用適當(dāng)算法以產(chǎn)生期望的觸摸靈敏 度需要相當(dāng)大的存儲(chǔ)器貯存和處理負(fù)載。這是因?yàn)橛|覺感覺算法或算法資源以及觸摸靈敏 度算法或算法資源這兩者在需要時(shí)必須被存儲(chǔ)于或上傳到適當(dāng)處理器（或者當(dāng)需要時(shí)存 儲(chǔ)或上傳其定義數(shù)值），并且當(dāng)需要時(shí)，觸覺感覺算法和觸摸靈敏度算法每個(gè)必須在適當(dāng)處 理器中被應(yīng)用。
[0011] 還需要相當(dāng)多的工作以確定最優(yōu)或適當(dāng)觸覺感覺算法以便產(chǎn)生期望的觸覺感覺。 相比之下，通常不難確定最優(yōu)或適當(dāng)觸摸靈敏度算法以便產(chǎn)生期望的觸摸靈敏度，因?yàn)槊?板或部件可以在已知的一個(gè)或多個(gè)位置被觸摸，并且可以確定產(chǎn)生與在該已知的一個(gè)或多 個(gè)位置已經(jīng)發(fā)生的觸摸對應(yīng)的觸摸靈敏度的算法。相反地，為確定產(chǎn)生觸覺感覺的最優(yōu)或 適當(dāng)算法，通常可能需要利用諸如迭代優(yōu)化過程的過程以便確定最優(yōu)或適當(dāng)算法，因?yàn)橥?常沒有可以使得對應(yīng)于期望的輸出觸覺感覺的初始輸入。
[0012] 對于具有觸摸靈敏度和觸覺反饋的觸敏裝置還存在問題，其中與裝置交互的不同 的用戶可能導(dǎo)致不同的和/或錯(cuò)誤的結(jié)果。例如對不同的用戶，觸敏裝置所提供的觸摸靈 敏度可能不同，和/或不同的用戶可能不同地解釋觸敏裝置所提供的觸覺感覺。這些影響 可以導(dǎo)致在被觸敏裝置錯(cuò)誤地解釋的觸敏部件上的觸摸方面的所述裝置的錯(cuò)誤操作和/ 或?qū)е卤挥脩翦e(cuò)誤地解釋的觸覺反饋。例如，一個(gè)人相比于另一個(gè)人可以具有更好的指尖 感官知覺，并且呈現(xiàn)給第一個(gè)人的觸覺感覺可能可以被清晰地辨識(shí)，而呈現(xiàn)給第二個(gè)人的 同樣的觸覺感覺可能根本沒有被察覺到或被模糊地察覺到。這種用戶交互的差異也同樣適 用于觸敏裝置內(nèi)的觸摸靈敏度，其中與該裝置交互的不同用戶可能導(dǎo)致裝置中的錯(cuò)誤的行 為。例如，如果觸敏裝置期望或需要用戶在觸摸面板或部件上進(jìn)行短持續(xù)時(shí)間的觸摸，一個(gè) 人可能以觸敏裝置所期望或需要的方式觸摸面板或部件并且觸敏裝置可以相應(yīng)地正確地 處理該觸摸。但是，另一個(gè)人因?yàn)榻档偷闹讣庥|摸靈敏度、指尖感官知覺和/或降低的反射 或移動(dòng)能力而可能觸摸面板或部件一段比所期望或需要的持續(xù)時(shí)間長的持續(xù)時(shí)間或者以 其他方式與所期望或需要的持續(xù)時(shí)間不同的持續(xù)時(shí)間，并且這可導(dǎo)致觸敏裝置錯(cuò)誤地處理 該觸摸。
[0013] 在試圖解決這些問題時(shí)做出了本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 申請人的研宄顯示：對一個(gè)或多個(gè)電信號(hào)應(yīng)用以對于到一個(gè)或多個(gè)換能器的輸入 產(chǎn)生適當(dāng)一個(gè)或多個(gè)電信號(hào)從而提供期望的觸覺感覺的適當(dāng)一個(gè)或多個(gè)算法可以是對從 一個(gè)或多個(gè)換能器輸出的一個(gè)或多個(gè)電信號(hào)應(yīng)用以在觸敏裝置中提供期望的觸摸靈敏度 的相同的適當(dāng)一個(gè)或多個(gè)算法。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種在觸敏裝置中產(chǎn)生期望的觸覺感覺并且提供 期望的觸摸靈敏度的方法，該觸敏裝置包括觸敏部件和至少一個(gè)連接到觸敏部件的換能 器，該方法包括：通過應(yīng)用適當(dāng)算法處理要施加至連接到觸敏部件的所述至少一個(gè)換能器 中的一個(gè)或多個(gè)換能器的電信號(hào)，以提供期望的觸覺感覺；通過應(yīng)用所述適當(dāng)算法處理來 自連接到觸敏部件的所述至少一個(gè)換能器中的一個(gè)或多個(gè)換能器的電信號(hào)，以產(chǎn)生輸出信 號(hào)從而提供期望的觸摸靈敏度。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了上述方法，該方法還包括確定要應(yīng)用到來自所 述至少一個(gè)換能器中的一個(gè)或多個(gè)換能器的電信號(hào)以產(chǎn)生輸出電信號(hào)