CN112181136A - 具有振动反馈的触控显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种具有振动反馈的触控显示装置，其包括触控显示面板、至少一致动器以及控制电路。触控显示面板用以提供触控信号。致动器接触触控显示面板。控制电路耦接触控显示面板及致动器，以反应触控信号控制致动器于触觉感知期间对应于包括多个振动波形的驱动信号产生振动反馈。这些振动波形的至少其一为单正弦波波形或半正弦波波形，并且触觉感知期间介于6毫秒与120毫秒之间。

Description

具有振动反馈的触控显示装置
技术领域
本发明是有关于一种触控显示装置，且特别是有关于一种具有振动反馈的触控显示装置。
背景技术
由于半导体技术的成聚，触控界面的发展让触感输入设备的使用范围更广泛，家用及车用已大量导入触控界面，除了使用者通过触控界面输入以外，未来更希望能让触控界面反馈使用者触觉感应。举例来说，可增加汽车内部触控面板的面积，并且通过触控面板搭配触感反馈可取代传统按键，而驾驶人开车时不需要眼睛看着显示面板进行功能操作，显示面板提供触感反馈能让驾驶人知道选择到什么功能，提升行车的安全性。并且，一般家电或触控面板搭载触觉反馈功能除了能提高使用者体验，还可以帮助视觉障碍者更顺利地操作。
发明内容
本发明提供一种具有振动反馈的触控显示装置，可通过不同的触感来回馈使用者所触控的位置或图示，因使用者可以不用眼睛作确认，可提升使用者驾驶的安全或视觉障碍者操作的便利性。
本发明的具有振动反馈的触控显示装置，包括触控显示面板、至少一致动器以及控制电路。触控显示面板用以提供触控信号。致动器接触触控显示面板。控制电路耦接触控显示面板及致动器，以反应触控信号控制致动器于触觉感知期间对应于包括多个振动波形的驱动信号产生振动反馈。这些振动波形的至少其一为单正弦波波形或半正弦波波形，并且触觉感知期间介于6毫秒与120毫秒之间。
基于上述，本发明实施例的具有振动反馈的触控显示装置，反应于触控显示面板的触控信号控制致动器的振动方式，以通过致动器的振动方式产生锐利的按压感、持续感…等不同触感。藉此，可通过不同的触感来回馈使用者所触控的位置或图示，因使用者可以不用眼睛作确认，可提升使用者驾驶的安全或视觉障碍者操作的便利性。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为依据本发明一实施例的触控显示装置的系统示意图。
图2A至图2E分别为依据本发明一实施例的第一种触觉反馈表示的驱动波形示意图。
图3A至图3E分别为依据本发明一实施例的第二种触觉反馈表示的驱动波形示意图。
图4A至图4H分别为依据本发明一实施例的第三种触觉反馈表示的驱动波形示意图。
图5A至图5J分别为依据本发明一实施例的第四种触觉反馈表示的驱动波形示意图。
附图标记
100：触控显示装置
110：触控显示面板
120：背光模块
130：致动器
140：控制电路
150：背板结构
160：支撑件
211、251、253、411、421、431、441：半正弦波波形
221、231、241、451、461：单正弦波波形
252：直流波形
311、312、321、322、331、332、341、342、351、352、501、502、503、511、512、513、521、522、523、531、532、533、541、542、543、551、552、553、561、562、563、564、565、571、572、573、574、581、582、583、584、591、592、593、594、595、596：振动组合
471、481：方波波形
Sdrive、210、220、230、240、250、310、320、330、340、350、410、420、430、440、450、460、470、480、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590：驱动信号
Stouch：触控信号
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
图1为依据本发明一实施例的触控显示装置的系统示意图。请参照图1，在本实施例中，触控显示装置100具有振动反馈，并且包括触控显示面板110、背光模块120、至少一致动器130(在此绘示为1个为例)、控制电路140、背板结构150、及多个支撑件160。背光模块120通过支撑件160配置于背板结构150上，并且触控显示面板110贴合于背光模块120上。致动器130经由支撑件160固定于背光模块120与背板结构150之间，以经由背光模块120接触触控显示面板110。
触控显示面板110用以提供触控信号Stouch。控制电路140耦接触控显示面板110及至少一致动器130，以接收触控信号Stouch。控制电路140依据触控信号Stouch判断触控的位置/动作，并且反应于触控信号Stouch所指示的触控位置/动作，控制电路140控制致动器130于触觉感知期间对应于包括多个振动波形的驱动信号Sdrive产生振动反馈，以反馈触控显示面板110是否被触控，并且反馈被按压的状态。致动器130可配置于特定位置或与特定图示对应的位置，此可依据电路设计而定。
驱动信号Sdrive的多个振动波形中的至少其一为单正弦波波形、半正弦波波形或单方波波形，并且触觉感知期间介于6毫秒与120毫秒之间。
在本发明实施例中，致动器130可以为线性谐振制动器，其中线性谐振制动器的振动频率介于100赫兹至300赫兹之间。由于振动频率过低或过高会减弱振动力道，因此目前致动器130应用于触控显示面板110的振动频率介于140赫兹至190赫兹之间。
假设驱动信号Sdrive以2个～12个振动波形表示一个触控行为时，100赫兹的振动频率所对应的触觉感知期间为20毫秒(2个振动波形)～120毫秒(12个振动波形)，并且300赫兹的振动频率所对应的触觉感知期间为6毫秒(2个振动波形)～40毫秒(12个振动波形)，因此本发明实施例的触觉感知期间可以介于6毫秒与120毫秒。
图2A至图2E分别为依据本发明一实施例的第一种触觉反馈表示的驱动波形示意图。请参照图2A至图2E，在本实例中，第一种触觉反馈表示对应单点击触控(亦即触控信号Stouch对应单点击触控)，此时驱动信号210、220、230、240、250只具有一组振动组合。进一步来说，单点击触控的振动组合需<0.03秒才不会有拖尾的触感，可创造按压一次的感觉。
在图2A中，驱动信号210的振动组合具有一个半正弦波波形211。在图2B中，驱动信号220的振动组合具有一个单正弦波波形221。在图2C中，驱动信号230的振动组合具有二个相接续的单正弦波波形231。在图2D中，驱动信号240的振动组合具有三个相接续的单正弦波波形241。在图2E中，驱动信号250的振动组合具有直流波形252连接的两个半正弦波波形251及253。
在本发明实施例中，当触控信号Stouch对应单点击触控时，驱动信号(如210、220、230、240、250)可以包括一个到三个相接续的单正弦波波形、一个半正弦波波形、或者经由一直流波形连接的两个半正弦波波形。并且，单点击触控的振动组合主要是以单正弦波波形及/或半正弦波波形为主，但在其他实施例中，单点击触控的振动组合也可包括方波波形，本发明实施例不以此限。
图3A至图3E分别为依据本发明一实施例的第二种触觉反馈表示的驱动波形示意图。请参照图3A至图3E，在本实例中，第二种触觉反馈表示对应双点击触控(亦即触控信号Stouch对应双点击触控)，此时驱动信号310、320、330、340、350具有经直流波形分隔(或连接)的二组振动组合。进一步来说，在双点击触控的振动组合中，振动波形之间需间隔>0.01秒才可被感知为连续按压，且振动波形之间需间隔<0.075秒才不会被感知为单独两次按压。
在图3A中，驱动信号310具有两个振动组合311及312，并且振动组合311及312个别具有一个单正弦波波形。在图3B中，驱动信号320具有两个振动组合321及322，并且振动组合321及322个别具有二个相接续的单正弦波波形。在图3C中，驱动信号330具有两个振动组合331及332，并且振动组合331及332个别具有三个相接续的单正弦波波形。在图3D中，驱动信号340具有两个振动组合341及342，振动组合341具有六个相接续的单正弦波波形，并且振动组合342具有三个相接续的单正弦波波形。在图3E中，驱动信号350具有两个振动组合351及352，振动组合351具有五个相接续的方波波形，并且振动组合352具有相接续的三个方波波形以及半个方波波形。在驱动信号340及350中，可包括振幅依序减少(渐弱)的多个单正弦波波形或多个半正弦波波形，本发明实施例不以此为限。
在本发明实施例中，当触控信号Stouch对应双点击触控时，驱动信号(如310、320、330、340、350)可以包括经由直流波形分为两组振动组合的多个单正弦波波形。
图4A至图4H分别为依据本发明一实施例的第三种触觉反馈表示的驱动波形示意图。请参照图4A至图4H，在本实例中，第三种触觉反馈表示对应触控蜂鸣(亦即触控信号Stouch对应触控蜂鸣)，此时驱动信号410、420、430、440、450、460、470、480具有六个以上的振动波形的一组振动组合。进一步来说，在触控蜂鸣的振动组合需≥0.03秒且振动波形有重复出现≥6次才会有延续不断的触感中。
在图4A中，驱动信号410的振动组合具有八个相接续的半正弦波波形411。在图4B中，驱动信号420的振动组合具有十二个相接续的半正弦波波形421。在图4C中，驱动信号430的振动组合具有十八个相接续的半正弦波波形431。在图4D中，驱动信号440的振动组合具有二十四个相接续的半正弦波波形441。
在图4E中，驱动信号450的振动组合具有八个相接续的单正弦波波形451。在图4F中，驱动信号460的振动组合具有十二个相接续的单正弦波波形461。在图4G中，驱动信号470的振动组合具有八个相接续的方波波形471。在图4H中，驱动信号480的振动组合具有十二个相接续的方波波形481。在驱动信号450、460、470及480中，可包括振幅依序减少(渐弱)的多个单正弦波波形或多个半正弦波波形，本发明实施例不以此为限。
在本发明实施例中，当触控信号Stouch对应触控蜂鸣时，驱动信号(如410、420、430、440、450、460、470、480)包括至少六个相接续的半正弦波波形、或者至少六个相接续的单正弦波波形。
图5A至图5J分别为依据本发明一实施例的第四种触觉反馈表示的驱动波形示意图。请参照图5A至图5J，在本实例中，第四种触觉反馈表示对应触控警告(亦即触控信号Stouch对应触控警告)，此时驱动信号500、510、520、530、540、550、560、570、580、590具有三组以上的振动组合。进一步来说，触控警告的振动组合需≥0.04秒且振动波形需重复出现不只一次的特征才会有警示的作用。
在图5A中，驱动信号500具有经直流波形分隔(或连接)的三个振动组合501、502及503，并且振动组合501、502及503个别具有二个相接续的单正弦波波形。在图5B中，驱动信号510具有经直流波形分隔(或连接)的三个振动组合511、512及513，并且包括振幅依序减少(渐弱)的多个单正弦波波形，其中振动组合511、512及513个别具有二个相接续的单正弦波波形。在图5C中，驱动信号520具有分别经2个振幅减少的单正弦波波形分隔(或连接)的三个振动组合521、522及523，并且包括振幅依序减少(渐弱)的多个单正弦波波形，其中振动组合521、522及523个别具有二个相接续的单正弦波波形。
在图5D中，驱动信号530具有分别经2个振幅减少的单正弦波波形分隔(或连接)的三个振动组合531、532及533，并且包括振幅依序减少(渐弱)的多个单正弦波波形，其中振动组合531及533个别具有三个相接续的单正弦波波形，振动组合532具有二个相接续的单正弦波波形。在图5E中，驱动信号540具有经直流波形分隔(或连接)的三个振动组合541、542及543，并且包括振幅依序减少(渐弱)的多个单正弦波波形，其中振动组合541及543个别具有二个相接续的单正弦波波形，振动组合542具有四个相接续的单正弦波波形。
在图5F中，驱动信号550具有经直流波形分隔(或连接)的三个振动组合551、552及553，并且包括振幅依序减少(渐弱)的多个单正弦波波形，其中振动组合551及553个别具有一个单正弦波波形，振动组合552具有六个相接续的单正弦波波形。在图5G中，驱动信号560具有经直流波形分隔(或连接)的五个振动组合561、562、563、564及565，并且包括振幅依序减少(渐弱)的多个单正弦波波形，其中振动组合561具有四个相接续的单正弦波波形，振动组合562、563、564及565个别具有一个单正弦波波形。
在图5H中，驱动信号570具有经直流波形分隔(或连接)的四个振动组合571、572、573及574，并且振动组合571、572、573及574个别具有一个单正弦波波形。在图5I中，驱动信号580具有经直流波形分隔(或连接)的四个振动组合581、582、583及584，并且振动组合581、582、583及584个别具有二个相接续的单正弦波波形。在图5J中，驱动信号590具有经直流波形分隔(或连接)的六个振动组合591、592、593、594、595及596，并且振动组合591、592、593、594、595及596个别具有一个单正弦波波形。
在本发明实施例中，当触控信号Stouch对应触控警告时，驱动信号(如500、510、520、530、540、550、560、570、580、590)包括经由多个直流波形分为多组振动组合的多个单正弦波波形、或者经由多个振幅减少的单正弦波波形分为多组振动组合的多个单正弦波波形。
在本发明实施例中，驱动信号(如Sdrive)中的多个单正弦波波形的振幅或多个半正弦波波形的振幅可以为彼此相同；在驱动信号(如Sdrive)中的多个单正弦波波形的振幅或多个半正弦波波形的振幅可以为依序增加；在驱动信号(如Sdrive)中的多个单正弦波波形的振幅或多个半正弦波波形的振幅为依序减少；或者，在驱动信号(如Sdrive)中的多个单正弦波波形的振幅或多个半正弦波波形的振幅为周期地增加及减少。
综上所述，本发明实施例的具有振动反馈的触控显示装置，反应于触控显示面板的触控信号控制致动器的振动方式，以通过致动器的振动方式产生锐利的按压感、持续感…等不同触感。藉此，可通过不同的触感来回馈使用者所触控的位置或图示，因使用者可以不用眼睛作确认，可提升使用者驾驶的安全或视觉障碍者操作的便利性。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种具有振动反馈的触控显示装置，其特征在于，包括：
一触控显示面板，用以提供一触控信号；
至少一致动器，接触该触控显示面板；以及
一控制电路，耦接该触控显示面板及该至少一致动器，以反应该触控信号控制该至少一致动器于一触觉感知期间对应于包括多个振动波形的一驱动信号产生振动反馈，其中该多个振动波形的至少其一为一单正弦波波形或一半正弦波波形，并且该触觉感知期间介于6毫秒与120毫秒之间。
2.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，其中该驱动信号包括2-12个振动波形。
3.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，其中在该驱动信号中的多个单正弦波波形的振幅或多个半正弦波波形的振幅为彼此相同。
4.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，其中在该驱动信号中的多个单正弦波波形的振幅或多个半正弦波波形的振幅为依序增加。
5.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，其中在该驱动信号中的多个单正弦波波形的振幅或多个半正弦波波形的振幅为依序减少。
6.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，其中在该驱动信号中的多个单正弦波波形的振幅或多个半正弦波波形的振幅为周期地增加及减少。
7.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，其中该至少一致动器的振动频率介于100赫兹至300赫兹之间。
8.如权利要求7所述的触控显示装置，其特征在于，其中该至少一致动器应用于该触控显示面板的振动频率介于140赫兹至190赫兹之间。
9.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，其中当该触控信号对应一单点击触控时，该驱动信号包括1-3个相接续的该单正弦波波形、1个该半正弦波波形、或者经由一直流波形连接的2个该半正弦波波形。
10.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，其中当该触控信号对应一双点击触控时，该驱动信号包括经由一直流波形分为两组振动组合的多个该单正弦波波形。
11.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，其中当该触控信号对应一触控蜂鸣时，该驱动信号包括至少6个相接续的该半正弦波波形、或者至少6个相接续的该单正弦波波形。
12.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，其中当该触控信号对应一触控警告时，该驱动信号包括经由多个直流波形分为至少三组振动组合的多个该单正弦波波形、或者经由多个振幅减少的单正弦波波形分为至少三组振动组合的多个该单正弦波波形。
13.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，其中该至少一致动器分别为一线性谐振制动器。
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