CN107368226A - 触控装置、应用其的电子装置及触控反馈的驱动方法 - Google Patents
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Abstract
一种触控装置,包括触控板、寻址结构、振动结构及控制中心,所述触控板包括一触控面,定义使用者在进行操作时与所述触控面的接触点为触点,所述寻址结构以及所述振动结构设置于所述触控板远离所述触控面的一侧,所述寻址结构包括多个零散分布的超声波发射单元以及超声波接收单元,所述振动结构包括多个零散分布的起振单元;所述超声波发射单元发出超声波,所述超声波接收单元接收超声波并产生电信号;所述控制中心根据超声波反馈的电信号的变化判定触点位置,根据所述触点的位置调整所述多个起振单元的起振时间,以使触点处产生震动反馈。本发明还提供该触控装置的触控反馈驱动方法,以及应用该触控装置的电子装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种触控装置、应用该触控装置的电子装置以及一种适用于该触控装置的触控反馈驱动方法。
背景技术
触摸是人类最重要的感知方式,是人与机器进行互动的最自然的方式。触控装置发展至今己广泛用于个人计算机、智能电话、公共信息、智能家电、工业控制等众多领域。在目前的触控领域,主要有电阻式触控装置、光电式触控装置、声波式触控装置、平面电容式触控装置、投射电容式触控装置。
声波式触控装置是一种新型的人机交互方式,目前的声波触控技术中,声波发生器能发送一种高频声波并抵达盖板表面,当手指触及盖板时,触点上的声波发生反射,由于该反射的发生使盖板中声波的传播状态发生改变,使得声波接收器所接收的声波信号发生变化,声波接收器对声波信号进行处理并据此分析并计算出手指相较于盖板的坐标位置,基于手指的坐标位置,执行相应操作,以实现用户与终端之间的交互。当使用者进行触控操作时,若触控装置可以提供震动反馈,将大大提升产品体验。但是,对于应用于家电等大型电子装置的触控面板往往具有较大的尺寸,无法如小型电子装置(如手机)一样通过小型陀螺振动结构实现震动反馈,若采用大型陀螺振动结构则会增加功耗或占用空间,且无法实现小区域内精准的触控反馈。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种触控装置,该触控装置包含一振动结构,该触控装置可应用于大型家电或中小型移动设备,其可以实现触控面板在小区域内的精准触控反馈。
另,还提供一种应用该触控装置的电子装置及触控反馈的驱动方法。
一种触控装置,包括触控板、寻址结构、振动结构及控制中心,所述触控板包括一触控面,定义使用者在进行操作时与所述触控面的接触点为触点,所述寻址结构以及所述振动结构设置于所述触控板远离所述触控面的一侧,所述寻址结构包括多个零散分布的超声波发射单元以及超声波接收单元,所述振动结构包括多个零散分布的起振单元;所述超声波发射单元发出超声波,所述超声波接收单元接收超声波并产生电信号;所述控制中心根据超声波反馈的电信号的变化判定触点位置,根据所述触点的位置调整所述多个起振单元的起振时间,以使触点处产生震动反馈。
一种电子装置,该电子装置包括主体及设置于该主体内的上述触控装置。
一种触控反馈驱动方法,该驱动方法用于驱动上述触控装置,该触控反馈驱动方法包括:
该超声波发射单元发出超声波,该超声波接收单元接收超声波并产生电信号;
该控制中心接收该超声波接收单元反馈的电信号,并根据电信号的变化判定触点在该触控面上的位置;
该控制中心根据所述触点的位置调整所述多个起振单元的起振时间,使多个起振单元发出的机械波的波峰在所述触点处重叠并产生震动反馈。
本发明的触控装置包含有寻址结构和振动结构,所述寻址结构的超声波发射元件发出特定频率的超声波,该特定频率的超声波可沿触控面板的介质传播,当使用者对触控面板进行触控操作时,触点处发生超声波的发射,寻址结构的超声波接收装置接收并由此确定触点在触控面的位置。所述触控装置包含多个起振单元,每个起振单元都发出相同频率的振动进而引起相同频率的机械波,这些频率相同的机械波在触控面板中的传播速度相同且波速已知。根据触点到各起振单元的距离以及机械波在触控面板中的传播速度,可以计算出机械波的波峰到达触点的时间,以及不同起振单元的机械波的波峰到达触点的时间差(Δt),根据时间差调整相应起振单元开始振动的时间,使多个机械波的波峰在触点处重叠,该点的振动强度将增强,单个起振单元发出的机械振动很难强度较弱,很难被使用者察觉,但叠加后的机械振动将会被使用者察觉。而且,单个起振单元的体积较小、耗能较低。基于此,本发明的触控装置可以实现小区域内精准的触控反馈,且占用空间较小。
附图说明
图1为本发明的触控装置对应无使用者施加触摸动作时超声波在触控装置中的传播状态示意图。
图2为本发明的触控装置在使用者施加任意触摸动作时超声波在触控装置中的传播状态示意图。
图3为本发明第一实施例的触控装置的仰视示意图。
图4为本发明第一实施例的触控装置的主视示意图。
图5为本发明第二实施例的触控装置的仰视示意图。
图6为本发明第二实施例的触控装置的主视示意图。
图7为本发明第三实施例的触控装置的仰视示意图。
图8为本发明第三实施例的触控装置的主视示意图。
图9为应用本发明第三实施例的触控装置的电子装置。
图10为本发明第四实施例的触控装置的仰视示意图。
图11为本发明第四实施例的触控装置的主视示意图。
图12为应用本发明第四实施例的触控装置的电子装置。
主要元件符号说明
触控装置 | 30、50、70、90 |
触控板 | 31、51、71、91 |
寻址结构 | 33、53、73、93 |
振动结构 | 35、55、75、95 |
触控面 | 311、511、711、911 |
显示结构 | 716、916 |
粘胶层 | 714 |
超声波发射单元 | 331、531、731、931 |
超声波接收单元 | 332、532、732、932 |
起振单元 | 351、951、551、751 |
第一子触控区域 | 9111 |
第二子触控区域 | 9112 |
第三子触控区域 | 9113 |
第四子触控区域 | 9114 |
电子装置 | 20 |
主体 | 22 |
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备,可以参照附图以及本发明的下述各种具体实施例,附图中相同的标记代表相同或者相似的组件。然而,本领域的普通技术人员应当理解,下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所覆盖的范围。此外,附图仅仅用于示意性地加以说明,并未依照其原尺寸进行绘制。
下面参照附图,对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。
第一实施例
如图3及图4所示,本发明的第一实施例的触控装置30包括触控板31、寻址结构33、振动结构35。
所述触控板31包括一触控面311,使用者在触控面311进行触控操作,使用者进行操作时与触控面311的接触点则定义为触点。本实施例中,所述触控板31大致为矩形;在其他实施例中,所述触控板31还可以为圆形、菱形、五边形等规则形状或任意符合实际要求的不规则形状。所述触控板31材料可以为金属、玻璃、陶瓷或其他利于超声波传播的材料。
所述寻址结构33设置于触控板31远离所述触控面311的一侧,所述寻址结构33包括多个零散分布于触控板31一表面的超声波发射单元331以及超声波接收单元332。在本实施例中,所述超声波发射单元331的数量为四个,所述超声波发射单元331分别设置于矩形触控板31的四个角,所述超声波接收单元332沿矩形触控板31相对的两条边间隔设置,较佳沿两条长边设置,其数量为四个;在其他实施例中,所述超声波发射单元331以及超声波接收单元332可以设置的位置不仅限于触控板31的边缘,还可以根据实际需要以任意数量及任意排列形式设置于触控板31上的任何一个可行的位置。
所述超声波发射单元331及超声波接收单元332均含有压电材料,如无机材料锆钛酸铅压电陶瓷(piezoelectric ceramic transducer,PZT)或有机材料聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride,PVDF)。所述超声波发射单元331用于发出超声波,该超声波可以为任意频率;在本实施例中,所述超声波发射单元331发出的超声波频率范围优选为100~1000KHz,该频率范围的超声波有利于在板状介质中传播。所述超声波接收单元332用于接受超声波并依据压电原理产生相应的感应电信号。如图1和图2所示,图1对应为无使用者施加触摸动作时超声波在触控板中的传播状态示意,图2对应为使用者施加任意触摸动作时超声波在触控板中的传播状态示意。当无使用者施加触摸动作时,超声波在触控板中的传播状态是不变的,进而,超声波接收单元接收的超声波信号也是不变的,超声波接收单元中的压电材料受激所产生的电信号不变;当手指或其他有效触摸物体与触控面接触时,超声波在触点处发生反射,触控板中超声波的传播状态发生改变,超声波接收单元接收的超声波信号发生变化,相应的,超声波接收单元中的压电材料受激所产生的电信号发生改变。通过对超声波感测单元电信号变化的甄别可以判定是否发生触摸动作。
所述振动结构35设置于触控板31远离所述触控面311的一侧,所述振动结构35包括多个零散分布于触控板31一表面的起振单元351。在本实施例中,所述起振单元351的数量为四个,分布于矩形触控板31的四个角上,且分别与所述超声波发射单元331相邻;在其他实施例中,所述起振单元351还可以根据实际需要以任意数量及任意排列形式设置于触控板31上的任何一个可行的位置。
所述起振单元351可以为机械振动装置、线性谐振振动装置、压电型振动装置或其他任意符合实际需求的可产生脉冲波振动的机械装置。所述起振单元351用于发出机械振动,这些机械振动在触控板31中以波的形态传播,单个起振单元发出的机械振动强度较小,不足以被使用者察觉,当多个起振单元发出的机械振动的波峰在同一点发生重叠时,根据波形叠加原理可知,该点的波的强度将会增强,该点的机械振动的强度也将增强并被使用者察觉。
所述触控装置30还包括一个控制中心及若干走线(图未示),所述若干走线电连接触控板31、寻址结构33、振动结构35以及控制中心。所述控制中心接收各超声波接收单元332反馈的电信号,并据此判定触点在触控板31上的位置,根据触点到各起振单元的距离以及机械波在触控面板中的传播速度,计算出各起振单元351的机械波的波峰到达触点的时间,以及不同起振单元的机械波的波峰到达触点的时间差(Δt),根据时间差调整相应起振单元开始振动的时间,使多个机械波的波峰在触点处重叠,进而产生使用者可以察觉的振动。
单个起振单元发出的机械振动很难强度较弱,很难被使用者察觉,但叠加后的机械振动将会被使用者察觉,而且,单个起振单元的体积较小、耗能较低。基于此,该触控装置30可以实现小区域内精准的震动反馈。
第二实施例
如图5及图6所示,本发明的第二实施例的触控装置50包括触控板51、寻址结构53、振动结构55。
所述触控板51包括一触控面511,触控面511为触控板51的一表面,使用者在触控面511进行触控操作,使用者进行操作时与触控面511的接触点则定义为触点。本实施例中,所述触控板51大致为矩形;在其他实施例中,所述触控板51还可以为圆形、菱形、五边形等规则形状或任意符合实际要求的不规则形状。所述触控板31材料可以为金属、玻璃、陶瓷或其他利于超声波传播的材料。
所述寻址结构53设置于触控板51远离所述触控面511的一侧,所述寻址结构53包括多个零散分布于触控板51一表面的超声波发射单元531以及超声波接收单元532。在本实施例中,超声波发射单元531的数量为四个,所述超声波发射单元531的分别设置于矩形触控板51的四个角,超声波接收单元332沿矩形触控板31相对的两条边间隔设置,较佳沿两条长边设置,其数量为四个;在其他实施例中,超声波发射单元531以及超声波接收单元532可以设置的位置不仅限于触控板51的边缘,还可以根据实际需要以任意数量及任意排列形式设置于触控板51上的任何一个可行的位置。
所述超声波发射单元531及超声波接收单元532均含有压电材料,如无机材料锆钛酸铅压电陶瓷(piezoelectric ceramic transducer,PZT)或有机材料聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride,PVDF)。所述超声波发射单元531用于发出超声波,该超声波可以为任意频率;在本实施例中,所述超声波发射单元531发出的超声波频率范围优选为100~1000KHz,该频率范围的超声波便于在板状介质中传播。所述超声波接收单元532可以接受超声波并依据压电原理产生相应的感应电信号。如图1和图2所示,图1对应为无使用者施加触摸动作时超声波在触控板中的传播状态示意,图2对应为使用者施加任意触摸动作时超声波在触控板中的传播状态示意。当无使用者施加触摸动作时,超声波在触控板中的传播状态是不变的,进而,超声波接收单元接收的超声波信号也是不变的,超声波接收单元中的压电材料受激所产生的电信号不变;当手指或其他有效触摸物体与触控面接触时,超声波在触点处发生反射,触控板中超声波的传播状态发生改变,超声波接收单元接收的超声波信号发生变化,相应的,超声波接收单元中的压电材料受激所产生的电信号发生改变。通过对超声波感测单元电信号变化的甄别可以判定是否发生触摸动作。
所述振动结构55设置于触控板51远离所述触控面511的一侧,所述振动结构55包括多个零散分布于触控板51一表面的起振单元551。在本实施例中,所述起振单元551的数量为八个,其中四个分布于矩形触控板51的四个角上且分别与所述超声波发射单元531相邻,部分起振单元551设置于矩形触控板51相对的两条边上,剩余部分起振单元551位于触控板51非边缘区域起振。
所述起振单元551可以为机械振动装置、线性谐振振动结构、压电型振动结构或其他任意符合实际需求的可产生脉冲波振动的机械装置。所述起振单元551用于发出机械振动,这些机械振动在触控板51中以波的形态传播,单个起振单元发出的机械振动强度较小,不足以被使用者察觉,当多个起振单元发出的机械振动的波峰在同一点发生重叠时,根据波形叠加原理可知,该点的波的强度将会增强,该点的机械振动的强度也将增强并被使用者察觉。
所述触控装置50还包括一个控制中心及若干走线(图未示),所述若干走线电连接触控板51、寻址结构53、振动结构55以及控制中心。所述控制中心接收各超声波接收单元532反馈的电信号,并据此判定触点在触控板51上的位置,根据触点到各起振单元的距离以及机械波在触控面板中的传播速度,计算出各起振单元551的机械波的波峰到达触点的时间,以及不同起振单元的机械波的波峰到达触点的时间差(Δt),根据时间差调整相应起振单元开始振动的时间,使多个机械波的波峰在触点处重叠,进而产生使用者可以察觉的震动。当触点落于任意子触控区域时,控制中心将优选选择该子触控区域对应的起振单元完成起振操作,尽量提高反应速度。
单个起振单元发出的机械振动很难强度较弱,很难被使用者察觉,但叠加后的机械振动将会被使用者察觉,而且,单个起振单元的体积较小、耗能较低。基于此,该触控装置50可以实现小区域内精准的触控反馈。
第三实施例
如图7及图8所示,本发明的第三实施例的触控装置70包括触控板71、寻址结构73、振动结构75。
所述触控板71包括基板712、粘胶层714以及显示结构716。所述显示结构716具备显示功能,显示结构716通过粘胶层714与基板712贴合。所述触控装置70还包括一触控面711,触控面711位于显示结构716远离基板一侧表面,使用者在触控面711进行触控操作,使用者进行操作时与触控面711的接触点则定义为触点。本实施例中,所述触控板71大致为矩形;在其他实施例中,所述触控板71还可以为圆形、菱形、五边形等规则形状或任意符合实际要求的不规则形状。所述触控板71材料可以为金属、玻璃、陶瓷或其他利于超声波传播的材料。
所述寻址结构73设置于触控板71远离所述触控面711的一侧,所述寻址结构73包括多个零散分布于触控板71一表面的超声波发射单元731以及超声波接收单元732。在本实施例中,所述超声波发射单元731的数量为四个,所述超声波发射单元731分别设置于矩形触控板71的四个角,所述超声波接收单元732沿矩形触控板71相对的两条边间隔设置,较佳沿两条长边设置,其数量为四个;在其他实施例中,所述超声波发射单元731以及超声波接收单元732元可以设置的位置不仅限于触控板71的边缘,还可以根据实际需要以任意数量及任意排列形式设置于触控板71上的任何一个可行的位置。
所述超声波发射单元731及超声波接收单元732均含有压电材料,如无机材料锆钛酸铅压电陶瓷(piezoelectric ceramic transducer,PZT)或有机材料聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride,PVDF)。所述超声波发射单元731用于发出超声波,该超声波可以为任意频率;在本实施例中,所述超声波发射单元731发出的超声波信号范围优选为100~1000KHz,该频率范围的超声波便于在板状介质中传播。所述超声波接收单元732可以接受超声波并依据压电原理产生相应的感应电信号。如图1和图2所示,图1对应为无使用者施加触摸动作时超声波在触控板中的传播状态示意,图2对应为使用者施加任意触摸动作时超声波在触控板中的传播状态示意。当无使用者施加触摸动作时,超声波在触控板中的传播状态是不变的,进而,超声波接收单元接收的超声波信号也是不变的,超声波接收单元中的压电材料受激所产生的电信号不变;当手指或其他有效触摸物体与触控面接触时,超声波在触点处发生反射,触控板中超声波的传播状态发生改变,超声波接收单元接收的超声波信号发生变化,相应的,超声波接收单元中的压电材料受激所产生的电信号发生改变。通过对超声波感测单元电信号变化的甄别可以判定是否发生触摸动作。
所述振动结构75设置于触控板71远离所述触控面711的一侧,所述振动结构75包括多个零散分布于触控板71一表面的起振单元751。在本实施例中,所述起振单元751的数量为四个,其中四个分布于矩形触控板71的四个角上且分别与所述超声波发射单元751相邻,部分起振单元751设置于矩形触控板71相对的两条边上,剩余部分起振单元751位于触控板71非边缘区域起振起振。
所述起振单元751可以为机械振动装置、线性谐振振动结构、压电型振动结构或其他任意符合实际需求的可产生脉冲波振动的机械装置。所述起振单元751用于发出机械振动,这些机械振动在触控板71中以波的形态传播,单个起振单元发出的机械振动强度较小,不足以被使用者察觉,当多个起振单元发出的机械振动的波峰在同一点发生重叠时,根据波形叠加原理可知,该点的波的强度将会增强,该点的机械振动的强度也将增强并被使用者察觉。
所述触控装置70还包括一个控制中心及若干走线(图未示),所述若干走线电连接触控板71、寻址结构73、振动结构75以及控制中心。所述控制中心接收各超声波接收单元732反馈的电信号,并据此判定触点在触控板71上的位置,根据触点到各起振单元的距离以及机械波在触控面板中的传播速度,计算出各起振单元751的机械波的波峰到达触点的时间,以及不同起振单元的机械波的波峰到达触点的时间差(Δt),根据时间差调整相应起振单元开始振动的时间,使多个机械波的波峰在触点处重叠,进而产生使用者可以察觉的震动。
单个起振单元发出的机械振动很难强度较弱,很难被使用者察觉,但叠加后的机械振动将会被使用者察觉,而且,单个起振单元的体积较小、耗能较低。基于此,该触控装置70可以实现小区域内精准的触控反馈。
如图9所示,显示结构716可以显示为一键盘图案,当使用者敲击键盘时,可以在对应的键位处获得震动反馈,当使用者同时按下多个按键(如“Ctrl+Alt+Del”)时,控制中心可同时调用多个触点对应子触控区域的起振单元实现多触点同时获得震动反馈。
第四实施例
如图10及图11所示,本发明的第四实施例的触控装置90包括触控板91、寻址结构93、振动结构95以及显示结构916。
所述触控板91包括一触控面911,触控面911为触控板91的一表面,使用者在触控面911进行触控操作,使用者进行操作时与触控面911的接触点则定义为触点。本实施例中,所述触控板91为大致矩形;在其他实施例中,所述触控板91还可以为圆形、菱形、五边形等规则形状或任意符合实际要求的不规则形状。所述触控板91材料可以为金属、玻璃、陶瓷或其他利于超声波传播的材料。
所述寻址结构93设置于触控板91远离所述触控面911的一侧,所述寻址结构93包括多个零散分布于触控板91一表面的超声波发射单元931以及超声波接收单元932。在本实施例中,所述超声波发射单元931的数量为四个,所述超声波发射单元931分别设置于矩形触控板91的四个角,所述超声波接收单元932沿矩形触控板91相对的两条边间隔设置,较佳沿两条长边设置,其数量为四个;在其他实施例中,所述超声波发射单元931以及超声波接收单元932可以设置的位置不仅限于触控板的边缘,还可以根据实际需要以任意数量及任意排列形式设置于触控板91上的任何一个可行的位置。
所述超声波发射单元931及超声波接收单元932均含有压电材料,如无机材料锆钛酸铅压电陶瓷(piezoelectric ceramic transducer,PZT)或有机材料聚偏氟乙烯(Polyvinylidene Fluoride,PVDF)。所述超声波发射单元931用于发出超声波,该超声波可以为任意频率;在本实施例中,所述超声波发射单元931发出的超声波信号范围优选为100~1000KHz,该频率范围的超声波便于在板状介质中传播。所述超声波接收单元932可以接受超声波并依据压电原理产生相应的感应电信号。如图1和图2所示,图1对应为无使用者施加触摸动作时超声波在触控板中的传播状态示意,图2对应为使用者施加任意触摸动作时超声波在触控板中的传播状态示意。当无使用者施加触摸动作时,超声波在触控板中的传播状态是不变的,进而,超声波接收单元接收的超声波信号也是不变的,超声波接收单元中的压电材料受激所产生的电信号不变;当手指或其他有效触摸物体与触控面接触时,超声波在触点处发生反射,触控板中超声波的传播状态发生改变,超声波接收单元接收的超声波信号发生变化,相应的,超声波接收单元中的压电材料受激所产生的电信号发生改变。通过对超声波感测单元电信号变化的甄别可以判定是否发生触摸动作。
所述振动结构95设置于触控板91远离所述触控面911的一侧,所述振动结构95包括多个零散分布于触控板91一表面的起振单元951。在本实施例中,所述起振单元951的数量为四个,分布于矩形触控板91的四个角上,且分别与所述超声波发射单元931相邻;在其他实施例中,所述起振单元951还可以根据实际需要以任意数量及任意排列形式设置于触控板91上的任何一个可行的位置。所述起振单元951可以为机械振动装置、线性谐振振动结构、压电型振动结构或其他任意符合实际需求的可产生脉冲波振动的机械装置。所述起振单元951用于发出机械振动,这些机械振动在触控板91中以波的形态传播,单个起振单元发出的机械振动强度较小,不足以被使用者察觉,当多个起振单元发出的机械振动的波峰在同一点发生重叠时,根据波形叠加原理可知,该点的波的强度将会增强,该点的机械振动的强度也将增强并被使用者察觉。
所述触控装置90还包括一个控制中心及若干走线(图未示),所述若干走线电连接触控板91、寻址结构93、振动结构95以及控制中心。所述控制中心接收各超声波接收单元932反馈的电信号,并据此判定触点在触控板91上的位置,根据触点到各起振单元的距离以及机械波在触控面板中的传播速度,计算出各起振单元951的机械波的波峰到达触点的时间,以及不同起振单元的机械波的波峰到达触点的时间差(Δt),根据时间差调整相应起振单元开始振动的时间,使多个机械波的波峰在触点处重叠,进而产生使用者可以察觉的振动。
单个起振单元发出的机械振动很难强度较弱,很难被使用者察觉,但叠加后的机械振动将会被使用者察觉,而且,单个起振单元的体积较小、耗能较低。基于此,该触控装置90可以实现小区域内精准的震动反馈。
第五实施例
如图12所示,本实施例提供一种电子装置20,该电子装置包括主体22及设置于主体22内的触控装置90。在本实施例中,电子装置20为冰箱,所述触控装置90包括与触控板91一侧边缘相邻并接触的显示结构916,所述显示结构916可以显示电子装置20的一些基本信息(如制冷温度、制冷模式、冷藏匣标号等)。触控面911分为4个子触控区域,分别为第一子触控区域9111、第二子触控区域9112、第三子触控区域9113以及第四子触控区域9114。通过触摸第一子触控区域9111可以对所选择的冷藏匣进行切换,选择过程中,显示结构916将显示所选冷藏匣的标号;通过触摸第二子触控区域9112可以对所选择的制冷模式进行切换,选择过程中,显示结构916将显示与制冷模式相对应的图标;通过触摸第三子触控区域9113及第四子触控区域9114可以对制冷温度进行调整,触摸第三子触控区域9113为升温,触摸第四子触控区域9114为降温,调节过程中,显示结构916将显示制冷温度。在其他实施例中,触控装置90还可以为上述实施例一至实施例三所述的任一声触控装置。图12中电子装置20仅以冰箱为例,在其它实施例中,该电子装置20也可为个人计算机、智能家电、工业控制器等。
第六实施例
本实施例提供一种触控装置的触控反馈驱动方法,该驱动方法用于驱动第一至第五实施例中所述任意一种触控装置,该触控装置包括触控板、寻址结构、振动结构及控制中心,该触控板包括一触控面,该寻址结构以及该振动结构设置于该触控板远离该触控面的一侧,该寻址结构包括多个零散分布的超声波发射单元以及超声波接收单元,该振动结构包括多个零散分布的起振单元,该触控反馈驱动方法包括:
该超声波发射单元发出超声波,该超声波接收单元接收超声波并产生电信号;
该控制中心接收该超声波接收单元反馈的电信号,并根据电信号的变化判定触点在该触控面上的位置;
该控制中心根据所述触点的位置调整所述多个起振单元的起振时间,使多个起振单元发出的机械波的波峰在所述触点处重叠并产生可以让使用者察觉的震动反馈。
具体地,该控制中心根据触点位置到各起振单元的距离以及机械波在触控面板中的传播速度,计算出各起振单元的机械波的波峰到达触点的时间,以及不同起振单元的机械波的波峰到达触点的时间差(Δt),根据时间差调整相应起振单元开始振动的时间,使多个机械波的波峰在触点处重叠,进而产生使用者可以察觉的振动。
该触控反馈驱动方法的原理如下:所述超声波发射单元发出超声波,超声波在触控装置中传播,所述超声波接收单元接收超声波并产生相应的电信号。当没有使用者触碰触控面时,由于未受到外界干扰,超声波在所述触控装置内的传播路径及传播状态几乎不变,相应的,所述超声波接收单元接收超声波所产生的电信号几乎不变;当使用者在触控面进行触控操作时,超声波会在触点处接触触碰物体并发生发射,反射的发生会使得超声波在所述触控装置内的传播路径及传播状态发生改变,相对应的,所述超声波接收单元接收超声波所产生的电信号发生改变;所述超声波接收单元将电信号传至所述控制中心,所述控制中心通过对电信号的处理及运用可以确定所述触点相对于所述触控面的位置。
所述起振单元在所述触控装置上的位置是已知的,因此可以计算出所述触点到所述起振单元的距离;所述起振单元发出的机械振动的机械波在触控装置中的传播速度也是已知的;进一步的,在速度和距离都是已知的情况下,所述控制中心可以计算式所述起振单元发出的机械振动的机械波的波峰到达触点处所需要的时间。因此,所述控制中心通过调整多个起振单元的起振时间,使得多个起振单元的机械振动的机械波的波峰在所述触点处重叠。由叠加原理可知,多个波的波峰在一点处重叠时,此处的波的强度将增强,其机械振动的强度也将增大。单个起振单元发出的机械振动比较微弱而不能被使用者察觉,但是触点处经过叠加后的机械波的强度将大大增强并可以被使用者察觉。
当使用者在触控面进行触控操作时,可以在触点处获得震动反馈。
上文中,参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是,本领域中的普通技术人员能够理解,在不偏离本发明的精神和范围的情况下,还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。
Claims (13)
1.一种触控装置,包括触控板、寻址结构、振动结构及控制中心,所述触控板包括一触控面,定义使用者在进行操作时与所述触控面的接触点为触点,所述寻址结构以及所述振动结构设置于所述触控板远离所述触控面的一侧,其特征在于:所述寻址结构包括多个零散分布的超声波发射单元以及超声波接收单元,所述振动结构包括多个零散分布的起振单元;所述超声波发射单元发出超声波,所述超声波接收单元接收超声波并产生电信号;所述控制中心根据超声波反馈的电信号的变化判定触点位置,根据所述触点的位置调整所述多个起振单元的起振时间,以使触点处产生震动反馈。
2.如权利要求1所述的触控装置,其特征在于:所述控制中心计算出各起振单元的机械波的波峰到达该触点的时间,以及不同起振单元的机械波的波峰到达触点的时间差,根据时间差调整相应起振单元开始振动的时间,使多个机械波的波峰在触点处重叠。
3.如权利要求2所述的触控装置,其特征在于:所述振动结构为机械振动装置、线性谐振振动结构或压电型振动结构。
4.如权利要求1所述的触控装置,其特征在于:所述超声波发射单元和超声波接收单元均含有压电材料。
5.如权利要求1所述的触控装置,其特征在于:所述触控装置还包括若干走线,所述若干走线电连接所述控制中心、所述寻址结构以及所述振动结构。
6.如权利要求1所述的触控装置,其特征在于:所述振动结构的多个起振单元均位于所述触控板的边缘。
7.如权利要求1所述的触控装置,其特征在于:相邻的多个该起振单元联线围成一个子触控区域,所述触控面包含多个子触控区域,所述子触控区域用于当触点落于任意子触控区域时,该控制中心将优先选择与该子触控区域对应的起振单元进行振动。
8.如权利要求1-7所述任意一种触控装置,其特征在于:当所述触控面同时存在多个触点时,通过调节多个起振单元的起振时间,使所述多个起振单元发出的机械振动的波峰同时在所述多个触点处重叠,使得所述多个触点同时获得震动反馈。
9.如权利要求1-7所述任意一种触控装置,其特征在于:所述触控装置还包括一显示结构,所述显示结构与所述触控板、寻址结构以及振动结构电连接。
10.一种电子装置,该电子装置包括主体及设置于该主体内的触控装置,其特征在于:该触控装置为权利要求1-7任意一项所述的触控装置。
11.一种触控反馈驱动方法,该驱动方法用于驱动权利要求1-7中所述任意一种触控装置,该触控反馈驱动方法包括:
该超声波发射单元发出超声波,该超声波接收单元接收超声波并产生电信号;
该控制中心接收该超声波接收单元反馈的电信号,并根据电信号的变化判定触点在该触控面上的位置;
该控制中心根据所述触点的位置调整所述多个起振单元的起振时间,使多个起振单元发出的机械波的波峰在所述触点处重叠并产生震动反馈。
12.如权利要求11所述的触控反馈驱动方法,其特征在于:所述控制中心调整所述多个起振单元的起振时间的方法为:所述控制中心计算出各起振单元的机械波的波峰到达该触点的时间,以及不同起振单元的机械波的波峰到达触点的时间差,根据时间差调整相应起振单元开始振动的时间,使多个机械波的波峰在触点处重叠。
13.如权利要求11所述的触控反馈驱动方法,其特征在于:当所述触控面同时存在多个触点时,通过调节多个起振单元的起振时间,使所述多个起振单元发出的机械振动的波峰同时在所述多个触点处重叠,使得所述多个触点同时获得震动反馈。
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