[发明专利]用于触摸表面的压电致动虚拟按钮

说明书

创建包括压电结构的触敏表面结构的系统和方法，该压电结构与可变形表面通信以使得该压电结构或者任何合适的压力感测设备能够感测到来自可变形表面上的触摸的压力并将该压力信号传递给致动电路。致动电路在接收到合适的压力信号之际向压电结构发送压电致动信号。在接收到压电致动信号之际，该压电结构能够向可变形表面传递足以使一个人的手指感觉到“点击”和/或触感的机械信号。在一个实施例中，压电致动信号包括足以使压电结构传递点击和/或触感的第一缓慢充电部分以及第二快速放电部分。

背景

在触敏屏幕领域中，触摸致动通过人类触摸(因为人体具有已知的电容)与屏幕之间的电容式交互来实现是已知的。屏幕中的电容式传感器能够检测到不同于空气的轻微电容变化。结果，电容式传感器能够检测到邻近度、位置、移位等。

然而，采用电容技术来致动触摸屏表面上的“按钮”往往可能具有某些挑战。例如，电容式按钮可能往往感觉到不同于对于其致动具有“上”和“下”感觉的真实机械按钮。电容式按钮还可具有大量“假”读取－即，它们可能向系统(其检测触摸并解释其含义)糟糕地指示用户旨在按压屏幕上的虚拟按钮。

概述

以下提供了本创新的简化概述，以提供对本创新的某些方面的基本理解。该概述不是权利要求主题的广泛概览。既不是要标识所要求保护的主题的要点或关键性元素，也不是要详细描述本发明的范围。唯一的目的是以简化形式呈现所要求保护的主题的某些概念，作为稍后呈现的比较详细的描述的前奏。

创建包括压电结构的触敏表面结构的系统和方法，该压电结构与可变形表面通信以使得该压电结构或者任何合适的压力感测设备能够感测到来自可变形表面上的触摸的压力并将该压力信号传递给致动电路。致动电路在接收到合适的压力信号之际向压电结构发送压电致动信号。在接收到压电致动信号之际，该压电结构能够向可变形表面传递足以使一个人的手指感觉到“点击”和/或触感的机械信号。在一个实施例中，压电致动信号包括足以使压电结构传递点击和/或触感的第一缓慢充电部分以及第二快速放电部分。

在一个实施例中，公开了压电致动结构，所述结构包括：可变形层；压电层，所述压电层机械地匹配到所述可变形层；其中所述压电层(或合适的压力感测设备)能够感测施加给所述可变形层的压力；并且其中所述压电层能够响应于所述压力来向所述可变形层传送触觉响应。

在另一实施例中，公开了一种用于致动压电致动结构的方法，所述压电致动结构包括压电层、可变形层、压力感测设备，所述压电层机械地匹配到所述可变形层，该方法包括：接收施加给所述可变形层的第一压力；将所述第一压力传递给所述压力感测设备；将压力检测信号发送到感测电路；响应于所述压力检测信号，将压电致动信号从致动电路发送到所述压电层；以及响应于所述压电致动信号来通过移动所述压电层向所述可变形层传递机械信号。

在又一实施例中，触敏表面结构包括：触敏表面，所述触敏表面进一步包括可变形层；压电层，所述压电层与所述可变形层进行机械通信；压力感测设备，使得所需量的第一压力足以使所述压力感测设备发送第一压力感测信号；感测电路，所述感测电路与所述压力感测设备进行电通信，并且其中所述感测电路能够检测所述第一电感测信号；以及压电致动电路，所述压电致动电路与所述感测电路和所述压电层进行电通信，并且其中压电致动电路能够在接收到来自所述感测电路的压力感测信号之际向所述压电层发送压电致动信号。

当与本申请中呈现的附图结合阅读时，在下面的详细描述中呈现了本系统的其它特征和方面。

附图简述

在附图中所参考的图例中说明了示例实施例。其目的是应认为在此公开的实施例和图例是解说性的，而不是限制性的。

图1A和1B是如根据本申请的原理来制造的匹配到触敏表面上的可变形层的压电致动结构的两个实施例。

图2A和2B描绘了如根据本申请的原理来制造的可满足触敏表面的压电致动器结构的两个其他实施例。

图3A描绘了如在悬臂构造中制造的压电结构的一个实施例。