[发明专利]电子设备的触摸屏上的虚拟按键的物理存在

说明书

技术领域

本发明总体涉及电子设备的用户界面，并且更具体地涉及电子设备的触摸屏上的虚拟按键的物理存在。

背景技术

现代电子设备中触摸屏已经变得十分普遍。日益普及的一个原因是软件生成诸如按钮、菜单图标和滑块的虚拟控件的能力。硬件制造商可以在触摸屏上创建虚拟按键，而不是创建可能磨损的昂贵的物理按键。因此，电子设备的接口包括许多虚拟按键而不是物理按键。在像智能电话和汽车中的仪表板之类的多种电子设备上可以找到这些虚拟按键。用户在平面屏幕上与计算机生成的虚拟按键交互，在该平面屏幕上虚拟按键不具有第三维度中的实际存在。虚拟按键具有长度和宽度，但是没有实际的深度。

用户界面设计师通常运用着色来表示可点击的虚拟按键的阴影。用户学习与虚拟按键及面板交互。如果用户界面是内部一致的，虚拟按钮中的每一个虚拟按钮的位置是一致的并且用户可以点击这个位置而不必直接地寻找它的精确位置。此时，身体的本体感觉，诸如使用鼠标的手的位置或者点击智能电话上的按钮的手指的位置，被很好地学习使得用户避免看着目标或者有意识地定位光标。一旦这种情况发生，用户被称为产生了对于用户界面的感觉。

触摸屏具有一个优点，该优点是它们可以充当显示用户界面的显示器和允许用户界面被操纵的控件两者。在触摸屏之前，显示器是非交互式的监视器并且控件是诸如键盘之类的输入设备。触摸屏的缺点是它们的表面是完全平的因而它们不提供触觉反馈。传统的物理控件，诸如钢琴键盘或者汽车收音机的不同形状的物理旋钮，通过用户的触摸提供三维表面的感觉。当用户的手指触摸三维的音量控制和调谐旋钮或者按下键盘上的按键时，用户的手指有感觉。例如，在没有传统的键盘的情况下，用户必须使用他们的眼睛——他们将不能运用他们在平面屏幕上触摸的感觉，并且作为结果，当他们使用他们的眼睛来扫描收音机或者键盘的表面时，他们必须将其注意力从道路或者从乐谱转移。触觉反馈的缺乏使得用户将更多时间花费在看控件上而不是集中于他们主要的任务，比如驾驶汽车或者阅读乐谱。

发明内容

本发明的实施例提供一种装置，该装置提供了电子设备的触摸屏上的虚拟按键的物理存在。该装置包括在触摸屏的平面之上的第一层。该第一层包括第一管状通道和第二管状通道的网格。第一管状通道基本上正交于第二管状通道。该装置进一步包括在第一层之上的第二层，并且第二层包括实体柱。实体柱被放置在第一管状通道和第二管状通道的交汇处。第一管状通道中的各管状通道和第二管状通道中的各管状通道能够在基本上正交于平面的方向上增加维度。当第一管状通道中的至少一个子集和第二管状通道中的至少一个子集在基本上正交于平面的方向上增加维度时，实体柱的至少一个子集在基本上正交于平面的方向上凸起以便形成虚拟按键的物理存在，从而形成显示器上的三维的触觉。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个实施例的图示装置的用于电子设备的触摸屏上的虚拟按键的物理存在的层的示图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的图示在电子设备的触摸屏之上的层中m×n个重叠通道的网格的示图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的图示如图2所示的凸起区域的横截面的示图。

图4示出了根据本发明的一个实施例的图示用于在电子设备的传统屏幕上提供三维的触觉的装置的层的示图。

具体实施方式

参考附图在以下实施例中详细地描述本发明。本发明的各种实施例的前述描述为了说明和描述的目的而提出。它既不意图为穷尽也不意图为限制本发明于所公开的确切形式。许多修改和变体是有可能的。如由附带的权利要求所定义的，对于本发明的领域中的技术人员可以是明显的这些修改和变体旨在被包括在本发明的范围内。

应当理解，所公开的实施例仅说明了可以被体现为各种形式的要求保护的结构和方法。此外，关于各种实施例的所给出的示例中的每一个示例意图在于说明性的，而非限制性的。此外，附图不一定按比例绘制，一些特征可以被夸张以显示特定部件的细节。因此，本文公开的具体的结构上和功能上的细节将不被理解为限制，而仅被理解为用于教导本领域的技术人员多样地应用本公开的方法和结构的典型基础。

本发明的实施例中公开的方法提供一种设备，该设备凭借显示器的表面变得凸起以便于随着手指在表面上移动而产生触摸的感觉。中心思想是由数以千计的起起落落以向用户界面对象提供物理维度的透明矩形组成的触摸屏面板。在矩形塑料矩阵下的物理层由软件控制。