CN116940919A - 触觉反馈面板、其驱动方法及触觉反馈装置 - Google Patents
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Abstract
本公开实施例提供了一种触觉反馈面板、其驱动方法及触觉反馈装置，包括：接收触控信号，根据所述触控信号判断用户在所述触觉反馈面板的触摸位置；判断所述触摸位置所属的特征频率区域，所述特征频率区域为预先根据所述触觉反馈面板的衬底基板的尺寸将所述衬底基板划分为多种特征频率区域中的一种；根据所述触摸位置所属的特征频率区域确定所述衬底基板的特征模态位移场分布，所述特征模态位移场分布包含所述衬底基板各位置处的振动位移相位信息；根据所述特征模态位移场分布的振动位移相位信息，将所述触觉反馈面板包含的阵列排布的多个压电器件划分为至少一个振动区域；对所述振动区域内的至少部分压电器件加载电压信号。
Description
本公开涉及触觉反馈技术领域，特别涉及一种触觉反馈面板、其驱动方法及触觉反馈装置。
触觉反馈(Haptics)为现今科技开发的重点，具体地，触觉反馈能够透过触觉，使终端跟人体产生交互。
发明内容
本公开实施例提供了一种触觉反馈面板、其驱动方法及触觉反馈装置，具体方案如下：
本公开实施例提供的一种触觉反馈面板的驱动方法，包括：
接收触控信号，根据所述触控信号判断用户在所述触觉反馈面板的触摸位置；
判断所述触摸位置所属的特征频率区域，所述特征频率区域为预先根据所述触觉反馈面板的衬底基板的尺寸将所述衬底基板划分为多种特征频率区域中的一种；其中，同一种所述特征频率区域对应的衬底基板具有相同的特征频率，不同种所述特征频率区域对应的衬底基板具有不同的特征频率；
根据所述触摸位置所属的特征频率区域确定所述衬底基板的特征模态位移场分布，所述特征模态位移场分布包含所述衬底基板各位置处的振动位移相位信息；
根据所述特征模态位移场分布的振动位移相位信息，将所述触觉反馈面板包含的阵列排布的多个压电器件划分为至少一个振动区域；
对所述振动区域内的至少部分压电器件加载电压信号；其中，所有所述 振动区域加载的电压信号的频率与确定的所述触摸位置所属的特征频率区域对应的所述衬底基板的特征频率相同，同一所述振动区域内加载的电压信号的相位相同，相邻两个所述振动区域加载的电压信号的相位不同。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述驱动方法中，根据所述特征模态位移场分布的振动位移相位信息，将所述触觉反馈面板包含的阵列排布的多个压电器件划分为至少一个振动区域，具体包括：
当确定所述衬底基板各位置处的振动位移相位信息相对于所述衬底基板的初始状态具有相同的振动位移方向时，将所述触觉反馈面板包含的所有压电器件划分为一个振动区域。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述驱动方法中，对所述振动区域内的至少部分压电器件加载电压信号，具体包括：对所述振动区域的全部压电器件加载电压幅值相同且相位相同的电压信号。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述驱动方法中，根据所述特征模态位移场分布的振动位移相位信息，将所述触觉反馈面板包含的阵列排布的多个压电器件划分为至少一个振动区域，具体包括：
当确定所述衬底基板各位置处的振动位移相位信息相对于所述衬底基板的初始状态具有不同的振动位移方向时，具有相同振动位移方向的位置处构成的连续区域对应的多个压电器件划分为一个振动区域。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述驱动方法中，对所述振动区域内的至少部分压电器件加载电压信号，具体包括：对所述振动位移方向相同的各所述振动区域内的至少部分压电器件加载相位相同的电压信号，对振动位移方向不同的各所述振动区域内的至少部分压电器件加载相位相差180°的电压信号。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述驱动方法中，对所有振动区域的全部压电器件均加载电压幅值相同的电压信号。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述驱动方法中，按照振动位移的大小将每个所述振动区域划分为多个子区域，每个子区域对应 不同的振动位移幅值；
对各所述振动区域中振动位移幅值最大的子区域加载电压信号。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述驱动方法中，按照振动位移的大小将每个所述振动区域划分为多个子区域，每个子区域对应不同的振动位移幅值；
在一个所述振动区域内按照振动位移幅值对各子区域加载电压幅值不同的电压信号。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述驱动方法中，沿所述振动位移幅值最大的子区域至所述振动位移幅值最小的子区域，分别加载电压幅值逐级递减的电压信号。
相应地，本公开实施例还提供了一种触觉反馈面板，所述触觉反馈面板采用上述所述的驱动方法驱动，所述触觉反馈面板包括：衬底基板，位于所述衬底基板一侧呈阵列分布的多个压电器件，位于所述衬底基板背离所述压电器件一侧的触摸层；所述压电器件被配置为在电压信号的驱动下发生振动，以带动所述衬底基板振动。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，还包括位于所述衬底基板上的支撑层，所述支撑层与所述压电器件位于所述衬底基板的同一侧。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述支撑层包括位于所述衬底基板四周且围绕所有所述压电器件设置的第一支撑部。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述第一支撑部的数量为多个且相互独立。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述第一支撑部包括第一子支撑部，所述第一子支撑部设置在所述衬底基板的四个拐角处，所述第一子支撑部的形状为L型。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中， 所述第一支撑部还包括第二子支撑部，所述衬底基板各侧边的中心区域设置有至少一个所述第二子支撑部。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述衬底基板各侧边的中心区域设置多个所述第二子支撑部时，多个所述第二子支撑部关于所述衬底基板侧边的中心点对称设置。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述支撑层包括设置在所述压电器件间隙处的多个第二支撑部。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述支撑层在所述衬底基板上的正投影形状包括方形、三角形、圆形、梯形或多边形。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述第一支撑部为连续的环形结构。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述支撑层的材料包括以下至少之一：橡胶、泡沫、泡棉。
在一种可能的实现方式中，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，所述支撑层的材料包括聚二甲基硅氧烷。
相应地，本公开实施例还提供了一种触觉反馈装置，包括本公开实施例提供的上述触觉反馈面板。
图1为本公开实施例提供的一种触觉反馈面板的平面示意图；
图2为图1沿CC’方向的截面示意图；
图3为本公开实施例提供的又一种触觉反馈面板的平面示意图；
图4为本公开实施例提供的又一种触觉反馈面板的平面示意图；
图5为本公开实施例提供的又一种触觉反馈面板的平面示意图；
图6为本公开实施例提供的又一种触觉反馈面板的平面示意图；
图7为本公开实施例提供的又一种触觉反馈面板的平面示意图；
图8为本公开实施例提供的压电器件的结构示意图；
图9为本公开实施例提供的一种触觉反馈面板的驱动方法的流程示意图；
图10为本公开实施例提供的一种衬底基板的分区示意图；
图11A-图11E分别为图10中5种区域对应的特征模态位移场分布示意图；
图12为图11A对应的衬底基板上的全部压电器件的分区示意图；
图13A和图13B为图11B对应的衬底基板上的全部压电器件的分区示意图；
图14A和图14B为图11C对应的衬底基板上的全部压电器件的分区示意图；
图15A和图15B为图11D对应的衬底基板上的全部压电器件的分区示意图；
图16为图11E对应的衬底基板上的全部压电器件的分区示意图。
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。并且在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“内”、“外”、“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
需要注意的是，附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本公开内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元 件或具有相同或类似功能的元件。
针对基于振动的触觉再现器件，其工作原理通常是通过在衬底基板上粘贴压电片、线性马达或者压电薄膜并施加脉冲激励实现虚拟按键等触控功能。其中采用线性马达的方案，因为线性马达的体积较大，会较大侵占电子产品内部空间，致使电池的体积减小，从而缩短了产品的续航时间。采用压电片的方案，则需要引入电压放大装置，一方面侵占电池空间，一方面高电压也会产生潜在的触电风险。采用压电薄膜的方案，因为薄膜的厚度通常在10μm以下，因此极大缩减了器件的厚度，增加了电池空间，增加了产品的综合续航。此外，采用压电薄膜不需要高电压，保证了产品的电压安全。但是因为压电薄膜厚度太薄，在等电场条件下，很难激励衬底基板产生足够的位移，因此很难使衬底基板产生足够的触觉反馈。因此针对压电薄膜的触觉再现器件，一般利用器件的衬底基板的特征频率激发大位移。但是利用衬底基板的特征频率产生的触觉反馈往往只能集中在某些区域，这主要是因为衬底基板在特征频率下的位移场分布主要集中在特定的区域，很难实现全域触觉反馈。
有鉴于此，本公开实施例提供了一种触觉反馈面板的驱动方法，包括：
接收触控信号，根据触控信号判断用户在触觉反馈面板的触摸位置；
判断触摸位置所属的特征频率区域，特征频率区域为预先根据触觉反馈面板的衬底基板的尺寸将衬底基板划分为多种特征频率区域中的一种；其中，同一种特征频率区域对应的衬底基板具有相同的特征频率，不同种特征频率区域对应的衬底基板具有不同的特征频率；
根据触摸位置所属的特征频率区域确定衬底基板的特征模态位移场分布，特征模态位移场分布包含衬底基板各位置处的振动位移相位信息；
根据特征模态位移场分布的振动位移相位信息，将触觉反馈面板包含的阵列排布的多个压电器件划分为至少一个振动区域；
对振动区域内的至少部分压电器件加载电压信号；其中，所有振动区域加载的电压信号的频率与确定的触摸位置所属的特征频率区域对应的衬底基板的特征频率相同，同一振动区域内加载的电压信号的相位相同，相邻两个 振动区域加载的电压信号的相位不同。
本公开实施例提供的上述触觉反馈面板的驱动方法，首先通过对衬底基板划分为多种特征频率区域，通过检测用户(例如手指)在触觉反馈面板的触摸位置，确定该触摸位置所属的特征频率区域，并根据该特征频率区域的对应的特征模态位移场分布将所有压电器件划分为至少一个振动区域，然后对每个振动区域的至少部分压电器件加载频率与确定的触摸位置所属的特征频率区域对应的衬底基板的特征频率相同的压电信号，这样当手指处于不同的触摸位置时，可以利用压电器件激发衬底基板不同的特征模态，使得手指在触觉反馈面板任何位置都能感受到强触觉反馈效果。
为了更好的理解本公开实施例提供的触觉反馈面板的驱动方法，下面先对本公开实施例提供的触觉反馈面板的结构进行说明。
本公开实施例提供的一种触觉反馈面板，如图1-图7所示，图1、图3-图7为触觉反馈面板的几种平面示意图，图2为图1中沿CC’方向的截面示意图，该触觉反馈面板包括：衬底基板1，位于衬底基板1一侧呈阵列分布的多个压电器件2，位于衬底基板1背离压电器件2一侧的触摸层3；压电器件2被配置为在电压信号的驱动下发生振动，以带动衬底基板1振动。
本发明实施例提供的上述触觉反馈面板，通过采用衬底基板1和触摸层3集成的结构，可以实现触控功能(例如判断触摸位置)以及触觉再现功能。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，如图1-图7所示，触摸层3贴附在衬底基板1的表面，在触摸过程中为系统提供触摸位置等信息。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，如图1-图7所示，压电器件2可以是压电薄膜或压电片，给定电压信号能够直接提供振动激励，使得触觉反馈面板产生触觉反馈效果。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，如图1-图7所示，衬底基板1是直接与手指等触觉感官接触的基板，可以是笔记本触摸板、显示屏等；具体地，衬底基板1可以为由玻璃制成的基板，还可以为由 硅或二氧化硅(SiO
2)制成的基板，还可以为由蓝宝石制成的基板，还可以为由金属晶圆制成的基板，在此不做限定，本领域技术人员可以根据实际应用需要来设置衬底基板。
如图8所示，图8为图1-图7中一个压电器件2的剖面示意图，该压电器件2包括相对设置的底电极21和顶电极22以及位于底电极21和顶电极22之间的压电层23，压电器件2还可以包括：与底电极21同层设置的绑定电极24，绑定电极24靠近衬底基板1的边缘设置，绑定电极24用于连接驱动电压输入端，驱动电压输入端输入的电压信号为交流电压信号；压电器件2还可以包括：位于第顶电极22背离压电层23一侧的绝缘层5，以及位于绝缘层25背离压电层23一侧的走线层6；其中，
绝缘层25具有与顶电极22对应设置的第一过孔V1，走线层26的一端通过第一过孔V1与顶电极22电连接，走线层26的另一端通过贯穿绝缘层25的第二过孔V2与绑定电极24电连接。具体地，底电极21接地，绑定电极24连接驱动电压输入端，驱动电压输入端输入的电压信号为交流电压信号，通过驱动电压输入端向顶电极22加载交流电压信号(V
AC)，这样在顶电极22和底电极21之间可以形成交变电场，交变电场的频率与交流电压信号的频率相同。在交变电场的作用下，压电层23发生形变并产生振动信号，该振动信号的频率与交变电场的频率相同，当振动信号的频率接近或等于衬底基板1的固有频率时，衬底基板1发生共振，振幅增强，产生触觉反馈信号，当手指触摸衬底基板1的表面时，可以明显感受到摩擦力的变化。在实际应用中，可以通过压电层23与衬底基板1之间产生的共振来调节衬底基板1表面的摩擦力，从而在衬底基板1的表面实现物体的纹理再现。
本实施例中，底电极21、绑定电极24可以材料相同且采用同一构图工艺形成。
需要说明的是，图1、图3-图7中所有压电器件2的底电极21可以为图案化的结构，也可以为一整面的结构；所有压电器件2的压电层23为图案化的结构，也可以为一整面的结构；所有压电器件2的顶电极22为与压电层22 一一对应的图案化结构。
在具体实施时，压电层的材料可以为锆钛酸铅(Pb(Zr,Ti)O
3，PZT)，还可以为氮化铝(AlN)、ZnO(氧化锌)、钛酸钡(BaTiO
3)、钛酸铅(PbTiO
3)、铌酸钾(KNbO
3)、铌酸锂(LiNbO
3)、钽酸锂(LiTaO
3)、硅酸镓镧(La
3Ga
5SiO
14)中的至少一种，具体可以根据本领域技术人员的实际使用需要来选择制作压电层的材料，在此不做限定。其中，在使用PZT制成压电层时，由于PZT具有高压电系数，保证了相应的触觉反馈面板的压电特性，可以将相应的触觉反馈面板应用到触觉反馈器件中，而且PZT具有较高的透光性，在将其集成到显示器件中时，不影响显示器件的显示质量。
在具体实施过程中，压电器件的顶电极和底电极可以是由氧化铟锡(ITO)制成，还可以是由氧化铟锌(IZO)制成，还可以是由钛金(Ti-Au)合金、钛铝钛(Ti-Al-Ti)合金、钛钼(Ti-Mo)合金中的一种制成，此外，还可以是由钛(Ti)、金(Au)、银(Ag)、钼(Mo)、铜(Cu)、钨(W)、铬(Cr)中的一种制成，本领域技术人员可以根据实际应用需要来设置上述电极，在此不做限定。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，如图1-图7所示，还包括位于衬底基板1上的支撑层4，支撑层4与压电器件2位于衬底基板1的同一侧。具体地，支撑层31主要起连接衬底基板1和设备的作用。该设备可以是支撑框架或支撑平板。具体地，该设备主要起承托触觉反馈面板的作用，可以是显示屏的边框、笔记本触摸板的边框等。具体地，该设备与支撑层31之间可以通过黏胶层(例如光学胶，OCA)等进行固定连接。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，如图1-图7所示，支撑层4的材料可以包括但不限于以下至少之一：橡胶、泡沫、泡棉、聚二甲基硅氧烷(PDMS)。
具体地，支撑层4与衬底基板1之间可以采用黏胶层(例如光学胶，OCA)等进行固定连接。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，如图1、图 3-图5、图7所示，支撑层4可以包括位于衬底基板1四周且围绕所有压电器件2设置的第一支撑部41。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，如图1、图3-图5所示，第一支撑部41的数量可以为多个且相互独立。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，如图1所示，第一支撑部41包括第一子支撑部411，第一子支撑部411设置在衬底基板1的四个拐角处，第一子支撑部411的形状为L型。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，如图3所示，第一支撑部41还包括第二子支撑部412，衬底基板1各侧边的中心区域设置有至少一个第二子支撑部412。
需要说明的是，图3只是示意衬底基板1各侧边的中心区域设置有第二子支撑部412，当然也可以在图1的基础上再在衬底基板1各侧边的中心区域设置有第二子支撑部412。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，如图4所示，还可以仅在衬底基板1的其中一组相对设置的侧边的中心区域设置有至少一个第二子支撑部412，也可以在图1所示的结构的基础上再在衬底基板1的其中一组相对设置的侧边的中心区域设置有至少一个第二子支撑部412。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，如图5所示，衬底基板1各侧边的中心区域设置多个第二子支撑部412时，多个第二子支撑部412关于衬底基板1侧边的中心点对称设置。
需要说明的是，图5只是示意衬底基板1各侧边的中心区域设置有多个第二子支撑部412，当然也可以在图1的基础上再在衬底基板1各侧边的中心区域设置有多个第二子支撑部412。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，如图6所示，支撑层4包括设置在压电器件2间隙处的多个第二支撑部42。
需要说明的是，图6只是示意压电器件2间隙处设置有多个第二支撑部42，当然也可以在图1、图3、图4或图5的基础上再在压电器件2间隙处的 多个第二支撑部42；也可以是在图1和图3支撑层4叠加方案的基础上再在压电器件2间隙处的多个第二支撑部42，或者是在图1和图4支撑层4叠加方案的基础上再在压电器件2间隙处的多个第二支撑部42，或者是在图1和图5支撑层4叠加方案的基础上再在压电器件2间隙处的多个第二支撑部42，等等。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，如图3-图6所示，支撑层4(第二子支撑部412和第二支撑部42)在衬底基板1上的正投影形状包括方形；当然各第二子支撑部412和第二支撑部42在衬底基板1上的正投影形状还可以包括三角形、圆形、梯形或多边形。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述触觉反馈面板中，如图7所示，第一支撑部41可以为连续的环形结构。可选地，第一支撑部41也可以根据需求进行其它位置的变形设置。
本公开实施例提供的振动面板可应用于医疗，汽车电子，运动追踪系统等领域。尤其适用于可穿戴设备领域，医疗体外或植入人体内部的监测及治疗使用，或者应用于人工智能的电子皮肤等领域。具体地，可以将振动面板应用于刹车片、键盘、移动终端、游戏手柄、车载、智慧家居等可产生振动和力学特性的振动面板中。
下面以图3所示的触觉反馈面板为例，对本公开实施例提供的触觉反馈面板的驱动方法进行详细说明。
本公开实施例提供的一种触觉反馈面板的驱动方法，如图9所示，包括：
S901、接收触控信号，根据触控信号判断用户在触觉反馈面板的触摸位置；
S902、判断触摸位置所属的特征频率区域，特征频率区域为预先根据触觉反馈面板的衬底基板的尺寸将衬底基板划分为多种特征频率区域中的一种；其中，同一种特征频率区域对应的衬底基板具有相同的特征频率，不同种特征频率区域对应的衬底基板具有不同的特征频率；
S903、根据触摸位置所属的特征频率区域确定衬底基板的特征模态位移 场分布，特征模态位移场分布包含衬底基板各位置处的振动位移相位信息；
S904、根据特征模态位移场分布的振动位移相位信息，将触觉反馈面板包含的阵列排布的多个压电器件划分为至少一个振动区域；
S905、对振动区域内的至少部分压电器件加载电压信号；其中，所有振动区域加载的电压信号的频率与确定的触摸位置所属的特征频率区域对应的衬底基板的特征频率相同，同一振动区域内加载的电压信号的相位相同，相邻两个振动区域加载的电压信号的相位不同。
本公开实施例提供的上述触觉反馈面板的驱动方法，首先通过对衬底基板划分为多种特征频率区域，通过检测用户(例如手指)在触觉反馈面板的触摸位置，确定该触摸位置所属的特征频率区域，并根据该特征频率区域的对应的特征模态位移场分布将所有压电器件划分为至少一个振动区域，然后对每个振动区域的至少部分压电器件加载频率与确定的触摸位置所属的特征频率区域对应的衬底基板的特征频率相同的压电信号，这样当手指处于不同的触摸位置时，可以利用压电器件激发衬底基板不同的特征模态，使得手指在触觉反馈面板任何位置都能感受到强触觉反馈效果。
在具体实施时，根据衬底基板的尺寸将衬底基板划分为多种特征频率区域，可以根据衬底基板在不同特征模态下的位移场分布进行分区，具体可以通过软件拟合计算或者是实验得到。本公开实施例以衬底基板的长宽高为117mm*61mm*0.5mm的玻璃衬底基板为例，可以将该尺寸的衬底基板划分为5种特征频率区域，如图10所示，5种特征频率区域分别采用标号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅴ表示，同一种特征频率区域对应的衬底基板1具有相同的特征频率，不同种特征频率区域对应的衬底基板1具有不同的特征频率；如图11A-图11E所示，图11A-图11E分别为图10中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅴ五种特征频率区域对应的衬底基板1的特征模态，图11A-图11E中箭头H指向表示衬底基板1的振动位移幅值从0到最大值。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述驱动方法中，如图10所示，每一种特征频率区域的数量为一个或多个，例如Ⅰ区域的数量为一个，Ⅱ区 域的数量为4个，Ⅲ区域的数量为4个，Ⅵ区域的数量为2个，Ⅴ区域的数量为2个。
具体地，图10中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅴ五种特征频率区域构成的结构与图11A-图11E中衬底基板1的外形对应。
具体地，图10中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五种特征频率区域分别与图11A-图11E中的振动位移场分布相对应，Ⅰ区域对应的衬底基板1的特征频率为215Hz，图11A为Ⅰ区域对应的衬底基板1的特征模态位移场分布的振动位移相位信息，Ⅰ区域对应的衬底基板1上的压电器件加载215Hz的电压信号时，衬底基板1产生的振动位移幅值分布较大；Ⅱ区域对应的衬底基板1的特征频率为261Hz，图11B为Ⅱ区域对应的衬底基板1的特征模态位移场分布的振动位移相位信息，Ⅱ区域对应的衬底基板1上的压电器件加载261Hz的电压信号时，衬底基板1产生的振动位移幅值分布较大；Ⅲ区域对应的衬底基板1的特征频率为574Hz，图11C为Ⅲ区域对应的衬底基板1的特征模态位移场分布的振动位移相位信息，Ⅲ区域对应的衬底基板1上的压电器件加载574Hz的电压信号时，衬底基板1产生的振动位移幅值分布较大；Ⅳ区域对应的衬底基板1的特征频率为594Hz，图11D为Ⅳ区域对应的衬底基板1的特征模态位移场分布的振动位移相位信息，Ⅳ区域对应的衬底基板1上的压电器件加载594Hz的电压信号时，衬底基板1产生的振动位移幅值分布较大；Ⅴ区域对应的衬底基板1的特征频率为800Hz，图11E为Ⅴ区域对应的衬底基板1的特征模态位移场分布的振动位移相位信息，Ⅴ区域对应的衬底基板1上的压电器件加载800Hz的电压信号时，衬底基板1产生的振动位移幅值分布较大。
需要说明的是，本公开实施例中以117mm*61mm*0.5mm的玻璃衬底基板为例进行说明，当衬底基板尺寸发生变化时，相对应的特征模态位移场分布也发生改变，则衬底基板的分区也会发生改变，具体的分区应以所选择的特征模态能够在衬底基板全域范围内产生足够的触觉反馈效果为原则。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述驱动方法中，前述步骤S804 中根据特征模态位移场分布的振动位移相位信息，将触觉反馈面板包含的阵列排布的多个压电器件划分为至少一个振动区域，具体可以包括：
当确定衬底基板各位置处的振动位移相位信息相对于衬底基板的初始状态具有相同的振动位移方向时，将触觉反馈面板包含的所有压电器件划分为一个振动区域。具体地，如图11A和图11E所示，图11A为图10中Ⅰ区域对应的衬底基板1的特征模态位移场分布，图11E为图10中Ⅴ区域对应的衬底基板1的特征模态位移场分布，可以看出图11A和图11E特征模态位移场分布包含的衬底基板各位置处的振动位移相位信息相对于衬底基板1的初始状态具有相同的振动位移方向，因此可以将触觉反馈面板包含的所有压电器件看做一个振动区域；如图12和图16所示，图12为图11A对应的衬底基板1上的全部压电器件2的分区示意图，图16为图11E对应的衬底基板1上的全部压电器件2的分区示意图，当手指触摸图3所示的触觉反馈面板时，若通过触摸层3反馈的电信号监测到手指处于图10中Ⅰ区域时，根据Ⅰ区域对应的衬底基板1的特征模态位移场分布将衬底基板1上的所有压电器件看做是一个振动区域，这样可以对图12的全部压电器件2加载电压幅值相同且相位相同的电压信号，由于压电器件2加载的电压信号的频率与Ⅰ区域对应的衬底基板1的特征频率(215Hz)相同，因此通过该电压信号激发衬底基板上1的压电器件，可使得手指所在I区域产生强触觉反馈。当手指触摸图3所示的触觉反馈面板时，若通过触摸层3反馈的电信号监测到手指处于图10中Ⅴ区域时，根据Ⅴ区域对应的衬底基板1的特征模态位移场分布将衬底基板1上的所有压电器件看做是一个振动区域，这样可以对图16的全部压电器件2加载电压幅值相同且相位相同的电压信号，由于压电器件2加载的电压信号的频率与Ⅴ区域对应的衬底基板1的特征频率(800Hz)相同，因此通过该电压信号激发衬底基板上1的压电器件2时，可使得手指所在Ⅴ区域产生强触觉反馈。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述驱动方法中，前述步骤S804中根据特征模态位移场分布的振动位移相位信息，将触觉反馈面板包含的阵 列排布的多个压电器件划分为至少一个振动区域，具体可以包括：
当确定衬底基板各位置处的振动位移相位信息相对于衬底基板的初始状态具有不同的振动位移方向时，具有相同振动位移方向的位置处构成的连续区域对应的多个压电器件划分为一个振动区域。具体地，如图11B-图11D所示，图11B为图10中Ⅱ区域对应的衬底基板1的特征模态位移场分布，图11C为图10中Ⅲ区域对应的衬底基板1的特征模态位移场分布，图11D为图10中Ⅳ区域对应的衬底基板1的特征模态位移场分布，可以看出图11B-图11D特征模态位移场分布包含的衬底基板各位置处的振动位移相位信息相对于衬底基板1的初始状态具有不同的振动位移方向，可以将具有相同振动位移方向的位置处构成的连续区域对应的多个压电器件2划分为一个振动区域，如图13A-图15B所示，图13A和图13B为图11B对应的衬底基板1上的全部压电器件2的分区示意图，图14A和图14B为图11C对应的衬底基板1上的全部压电器件2的分区示意图，图15A和图15B为图11D对应的衬底基板1上的全部压电器件2的分区示意图。
当手指触摸图3所示的触觉反馈面板时，若通过触摸层3反馈的电信号监测到手指处于图10中Ⅱ区域时，根据Ⅱ区域对应的衬底基板1的特征模态位移场分布将衬底基板1上的所有压电器件2划分为A、B、C、D四个振动区域(图13A和图13B)，A、B、C、D分别对应图11B中四个箭头H指向所在区域，这样可以对振动位移方向相同的各振动区域(A和D)内的至少部分压电器件2加载相位相同的电压信号，对振动位移方向相同的各振动区域(B和C)内的至少部分压电器件2加载相位相同的电压信号，B和C加载的电压信号的相位与A和D加载的电压信号的相位相差180°。
当手指触摸图3所示的触觉反馈面板时，若通过触摸层3反馈的电信号监测到手指处于图10中Ⅲ区域时，根据Ⅲ区域对应的衬底基板1的特征模态位移场分布将衬底基板1上的所有压电器件2划分为A、B、C、D、E、F六个振动区域(图14A和图14B)，A、B、C、D、E、F分别对应图11C中六个箭头H指向所在区域，这样可以对振动位移方向相同的各振动区域(A、C 和E)内的至少部分压电器件2加载相位相同的电压信号，对振动位移方向相同的各振动区域(B、D和F)内的至少部分压电器件2加载相位相同的电压信号，B、D和F加载的电压信号的相位与A、C和E加载的电压信号的相位相差180°。
当手指触摸图3所示的触觉反馈面板时，若通过触摸层3反馈的电信号监测到手指处于图10中Ⅳ区域时，根据Ⅳ区域对应的衬底基板1的特征模态位移场分布将衬底基板1上的所有压电器件2划分为A、B两个振动区域(图15A和图15B)，A对应图11D中左侧三个箭头H指向所在区域，B对应图11D中右侧三个箭头H指向所在区域，这样可以对振动位移方向相同的振动区域A内的至少部分压电器件2加载相位相同的电压信号，对振动位移方向相同的各振动区域B内的至少部分压电器件2加载相位相同的电压信号，A加载的电压信号的相位与B加载的电压信号的相位相差180°。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述驱动方法中，如图13A、图14A、图15A所示，可以对所有振动区域的全部压电器件2均加载电压幅值相同的电压信号。具体地，如图13A所示，给A和D区域内全部压电器件2施加幅值为Va的电压信号，给B和C区域内全部压电器件3施加幅值为Vb的电压信号，Va和Vb的频率与Ⅱ区域对应的衬底基板1的特征频率(261Hz)相同，Vb＝-Va，即B和C加载的电压信号的相位与A和D加载的电压信号的相位相差180°，当Va大于某一电压V0时，能够激发衬底基板1的Ⅱ区域对应的特征模态(图11B)，此时，衬底基板1在Ⅱ区域能够产生足够的触觉反馈效果，因此通过该电压信号激发衬底基板上1的压电器件2时，可使得手指所在Ⅱ区域产生强触觉反馈；如图14A所示，给A、C、E区域内全部压电器件2施加幅值为Va的电压信号，给B、D、F区域内全部压电器件3施加幅值为Vb的电压信号，Va和Vb的频率与Ⅲ区域对应的衬底基板1的特征频率(574Hz)相同，Vb＝-Va，即B、D、F加载的电压信号的相位与A、C、E加载的电压信号的相位相差180°，当Va大于某一电压V0时，能够激发衬底基板1的Ⅲ区域对应的特征模态(图11C)，此时，衬底基板1在Ⅲ区 域能够产生足够的触觉反馈效果，因此通过该电压信号激发衬底基板上1的压电器件2时，可使得手指所在Ⅲ区域产生强触觉反馈；如图15A所示，给A区域内全部压电器件2施加幅值为Va的电压信号，给B区域内全部压电器件3施加幅值为Vb的电压信号，Va和Vb的频率与Ⅳ区域对应的衬底基板1的特征频率(594Hz)相同，Vb＝-Va，即B加载的电压信号的相位与A加载的电压信号的相位相差180°，当Va大于某一电压V0时，能够激发衬底基板1的Ⅳ区域对应的特征模态(图11D)，此时，衬底基板1在Ⅳ区域能够产生足够的触觉反馈效果，因此通过该电压信号激发衬底基板上1的压电器件2时，可使得手指所在Ⅳ区域产生强触觉反馈。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述驱动方法中，如图13B、图14B、图15B所示，可以按照图11B-图11D中振动位移的大小将每个振动区域划分为多个子区域，每个子区域对应不同的振动位移幅值；例如，如图13B所示，将振动区域A划分为多个子区域(A1、A2……)，A1、A2……对应的振动位移幅值逐渐降低；将振动区域B划分为多个子区域(B1、B2……)，B1、B2……对应的振动位移幅值逐渐降低；将振动区域C划分为多个子区域(C1、C2……)，C1、C2……对应的振动位移幅值逐渐降低；将振动区域D划分为多个子区域(D1、D2……)，D1、D2……对应的振动位移幅值逐渐降低；如图14B所示，将振动区域A划分为多个子区域(A1、A2……)，A1、A2……对应的振动位移幅值逐渐降低；将振动区域B划分为多个子区域(B1、B2……)，B1、B2……对应的振动位移幅值逐渐降低；将振动区域C划分为多个子区域(C1、C2……)，C1、C2……对应的振动位移幅值逐渐降低；将振动区域D划分为多个子区域(D1、D2……)，D1、D2……对应的振动位移幅值逐渐降低；将振动区域E划分为多个子区域(E1、E2……)，E1、E2……对应的振动位移幅值逐渐降低；将振动区域F划分为多个子区域(F1、F2……)，F1、F2……对应的振动位移幅值逐渐降低；如图15B所示，将振动区域A划分为多个子区域(A1、A2……)，A1、A2……对应的振动位移幅值逐渐降低；将振动区域B划分为多个子区域(B1、B2……)，B1、B2……对应的振动位 移幅值逐渐降低；
可以对图13B、图14B和图15B中各振动区域中振动位移幅值最大的子区域加载电压信号，这样就能够激发衬底基板1对应的图11B、图11C和图11D的特征模态，衬底基板1在对应区域能够产生足够的触觉反馈效果，并且只对各振动区域中振动位移幅值最大的子区域加载电压信号，可以降低功耗。
例如，如图13B所示，对振动区域A中振动位移幅值最大的子区域A1内的压电器件2施加幅值为Va1的电压信号，对振动区域B中振动位移幅值最大的子区域B1内的压电器件2施加幅值为Vb1的电压信号，对振动区域C中振动位移幅值最大的子区域C1内的压电器件2施加幅值为Vb1的电压信号，对振动区域D中振动位移幅值最大的子区域D1内的压电器件2施加幅值为Va1的电压信号，Va1和Vb1的频率与Ⅱ区域对应的衬底基板1的特征频率(261Hz)相同，Vb1＝-Va1，即A1、D1加载的电压信号的相位与B1、C1加载的电压信号的相位相差180°，当Va大于某一电压V0时，能够激发衬底基板1的Ⅱ区域对应的特征模态(图11B)，此时，衬底基板1在Ⅱ区域能够产生足够的触觉反馈效果。
如图14B所示，对振动区域A中振动位移幅值最大的子区域A1内的压电器件2施加幅值为Va1的电压信号，对振动区域B中振动位移幅值最大的子区域B1内的压电器件2施加幅值为Vb1的电压信号，对振动区域C中振动位移幅值最大的子区域C1内的压电器件2施加幅值为Va1的电压信号，对振动区域D中振动位移幅值最大的子区域D1内的压电器件2施加幅值为Vb1的电压信号，对振动区域E中振动位移幅值最大的子区域E1内的压电器件2施加幅值为Va1的电压信号，对振动区域F中振动位移幅值最大的子区域F1内的压电器件2施加幅值为Vb1的电压信号，Va1和Vb1的频率与Ⅲ区域对应的衬底基板1的特征频率(574Hz)相同，Vb1＝-Va1，即A1、C1、E1加载的电压信号的相位与B1、D1、F1加载的电压信号的相位相差180°，当Va大于某一电压V0时，能够激发衬底基板1的Ⅲ区域对应的特征模态(图11C)， 此时，衬底基板1在Ⅲ区域能够产生足够的触觉反馈效果。
如图15B所示，对振动区域A中振动位移幅值最大的子区域A1内的压电器件2施加幅值为Va1的电压信号，对振动区域B中振动位移幅值最大的子区域B1内的压电器件2施加幅值为Vb1的电压信号，Va1和Vb1的频率与Ⅳ区域对应的衬底基板1的特征频率(594Hz)相同，Vb1＝-Va1，即A1加载的电压信号的相位与B1加载的电压信号的相位相差180°，当Va大于某一电压V0时，能够激发衬底基板1的Ⅳ区域对应的特征模态(图11D)，此时，衬底基板1在Ⅳ区域能够产生足够的触觉反馈效果。
上述是以仅对各振动区域中振动位移幅值最大的子区域加载电压信号，当然，也可对各振动区域中振动位移幅值最大和次大的子区域加载相同的电压信号，例如，如图13B所示，对振动区域A中振动位移幅值最大的子区域A1和次大的子区域A2内的压电器件2施加幅值为Va1的电压信号，对振动区域B中振动位移幅值最大的子区域B1和次大的子区域B2内的压电器件2施加幅值为Vb1的电压信号，对振动区域C中振动位移幅值最大的子区域C1和次大的子区域C2内的压电器件2施加幅值为Vb1的电压信号，对振动区域D中振动位移幅值最大的子区域D1和次大的子区域D2内的压电器件2施加幅值为Va1的电压信号，Va1和Vb1的频率与Ⅱ区域对应的衬底基板1的特征频率(261Hz)相同，Vb1＝-Va1，即A1、D1加载的电压信号的相位与B1、C1加载的电压信号的相位相差180°，当Va大于某一电压V0时，能够激发衬底基板1的Ⅱ区域对应的特征模态(图11B)，此时，衬底基板1在Ⅱ区域能够产生足够的触觉反馈效果。
如图14B所示，对振动区域A中振动位移幅值最大的子区域A1和次大的子区域A2内的压电器件2施加幅值为Va1的电压信号，对振动区域B中振动位移幅值最大的子区域B1和次大的子区域B2内的压电器件2施加幅值为Vb1的电压信号，对振动区域C中振动位移幅值最大的子区域C1和次大的子区域C2内的压电器件2施加幅值为Va1的电压信号，对振动区域D中振动位移幅值最大的子区域D1和次大的子区域D2内的压电器件2施加幅值 为Vb1的电压信号，对振动区域E中振动位移幅值最大的子区域E1和次大的子区域E2内的压电器件2施加幅值为Va1的电压信号，对振动区域F中振动位移幅值最大的子区域F1和次大的子区域F2内的压电器件2施加幅值为Vb1的电压信号，Va1和Vb1的频率与Ⅲ区域对应的衬底基板1的特征频率(574Hz)相同，Vb1＝-Va1，即A1、A2、C1、C2、E1、E2加载的电压信号的相位与B1、B1、D1、D1、F1、F2加载的电压信号的相位相差180°，当Va大于某一电压V0时，能够激发衬底基板1的Ⅲ区域对应的特征模态(图11C)，此时，衬底基板1在Ⅲ区域能够产生足够的触觉反馈效果。
如图15B所示，对振动区域A中振动位移幅值最大的子区域A1和次大的子区域A2内的压电器件2施加幅值为Va1的电压信号，对振动区域B中振动位移幅值最大的子区域B1和次大的子区域B2内的压电器件2施加幅值为Vb1的电压信号，Va1和Vb1的频率与Ⅳ区域对应的衬底基板1的特征频率(594Hz)相同，Vb1＝-Va1，即A1、A2加载的电压信号的相位与B1、B2加载的电压信号的相位相差180°，当Va大于某一电压V0时，能够激发衬底基板1的Ⅳ区域对应的特征模态(图11D)，此时，衬底基板1在Ⅳ区域能够产生足够的触觉反馈效果。
在具体实施时，由于振动位移幅值较大的区域应加载相应较大的电压信号才可实现强触觉反馈，因此在本公开实施例提供的上述驱动方法中，如图13B、图14B、图15B所示，可以在一个振动区域内按照振动位移幅值对各子区域加载电压幅值不同的电压信号；例如，如图13B所示，振动区域A内按照振动位移幅值对子区域A1、A2……加载电压幅值不同的电压信号，振动区域B内按照振动位移幅值对子区域B1、B2……加载电压幅值不同的电压信号，振动区域C内按照振动位移幅值对子区域C1、C2……加载电压幅值不同的电压信号，振动区域D内按照振动位移幅值对子区域D1、D2……加载电压幅值不同的电压信号；如图14B所示，振动区域A内按照振动位移幅值对子区域A1、A2……加载电压幅值不同的电压信号，振动区域B内按照振动位移幅值对子区域B1、B2……加载电压幅值不同的电压信号，振动区域C内按照振 动位移幅值对子区域C1、C2……加载电压幅值不同的电压信号，振动区域D内按照振动位移幅值对子区域D1、D2……加载电压幅值不同的电压信号，振动区域E内按照振动位移幅值对子区域E1、E2……加载电压幅值不同的电压信号，振动区域F内按照振动位移幅值对子区域F1、F2……加载电压幅值不同的电压信号；如图15B所示，振动区域A内按照振动位移幅值对子区域A1、A2……加载电压幅值不同的电压信号，振动区域B内按照振动位移幅值对子区域B1、B2……加载电压幅值不同的电压信号。
在具体实施时，在本公开实施例提供的上述驱动方法中，如图13B、图14B、图15B所示，沿振动位移幅值最大的子区域至振动位移幅值最小的子区域，分别加载电压幅值逐级递减的电压信号。
例如，如图13B所示，沿振动位移幅值最大的子区域A1至振动位移幅值最小的子区域，子区域A1、A2……加载电压幅值逐级递减的电压信号，沿振动位移幅值最大的子区域B1至振动位移幅值最小的子区域，子区域B1、B2……加载电压幅值逐级递减的电压信号，沿振动位移幅值最大的子区域C1至振动位移幅值最小的子区域，子区域C1、C2……加载电压幅值逐级递减的电压信号，沿振动位移幅值最大的子区域D1至振动位移幅值最小的子区域，子区域D1、D2……加载电压幅值逐级递减的电压信号，例如子区域A1、D1内的压电器件2施加幅值为Va1的电压信号，子区域A2、D2内的压电器件2施加幅值为Va2的电压信号，子区域B1、C1内的压电器件2施加幅值为Vb1的电压信号，子区域B2、C2内的压电器件2施加幅值为Vb2的电压信号，Va1＞Va2，Vb1＝-Va1，Vb2＝-Va2，即B1、C1区域与A1、D1区域电压信号相位相差180°，B2、C2区域与A2、D2区域电压信号相位相差180°，当Va1大于某一电压V1、Va2大于某一电压V2时，且电压信号频率与Ⅱ区域对应的衬底基板1的特征频率(261Hz)相同时，能够激发衬底基板1的Ⅱ区域对应的特征模态(图11B)，此时，衬底基板1在Ⅱ区域能够产生足够的触觉反馈效果；
如图14B所示，沿振动位移幅值最大的子区域A1至振动位移幅值最小的 子区域，子区域A1、A2……加载电压幅值逐级递减的电压信号，沿振动位移幅值最大的子区域B1至振动位移幅值最小的子区域，子区域B1、B2……加载电压幅值逐级递减的电压信号，沿振动位移幅值最大的子区域C1至振动位移幅值最小的子区域，子区域C1、C2……加载电压幅值逐级递减的电压信号，沿振动位移幅值最大的子区域D1至振动位移幅值最小的子区域，子区域D1、D2……加载电压幅值逐级递减的电压信号，沿振动位移幅值最大的子区域E1至振动位移幅值最小的子区域，子区域E1、E2……加载电压幅值逐级递减的电压信号，沿振动位移幅值最大的子区域F1至振动位移幅值最小的子区域，子区域F1、F2……加载电压幅值逐级递减的电压信号，例如子区域A1、C1、E1内的压电器件2施加幅值为Va1的电压信号，子区域A2、C2、E2内的压电器件2施加幅值为Va2的电压信号，子区域B1、D1、F1内的压电器件2施加幅值为Vb1的电压信号，子区域B2、D2、F2内的压电器件2施加幅值为Vb2的电压信号，Va1＞Va2，Vb1＝-Va1，Vb2＝-Va2，即A1、C1、E1区域与B1、D1、F1区域电压信号相位相差180°，A2、C2、E2区域与B2、D2、F2区域电压信号相位相差180°，当Va1大于某一电压V1、Va2大于某一电压V2时，且电压信号频率与Ⅲ区域对应的衬底基板1的特征频率(574Hz)相同时，能够激发衬底基板1的Ⅲ区域对应的特征模态(图11C)，此时，衬底基板1在Ⅲ区域能够产生足够的触觉反馈效果。
如图15B所示，沿振动位移幅值最大的子区域A1至振动位移幅值最小的子区域，子区域A1、A2……加载电压幅值逐级递减的电压信号，沿振动位移幅值最大的子区域B1至振动位移幅值最小的子区域，子区域B1、B2……加载电压幅值逐级递减的电压信号，例如子区域A1内的压电器件2施加幅值为Va1的电压信号，子区域A2内的压电器件2施加幅值为Va2的电压信号，子区域B1内的压电器件2施加幅值为Vb1的电压信号，子区域B2内的压电器件2施加幅值为Vb2的电压信号，Va1＞Va2，Vb1＝-Va1，Vb2＝-Va2，即B1与A1区域电压信号相位相差180°，B2与A2区域电压信号相位相差180°，当Va1大于某一电压V1、Va2大于某一电压V2时，且电压信号频率与Ⅳ区 域对应的衬底基板1的特征频率(594Hz)相同时，能够激发衬底基板1的Ⅳ区域对应的特征模态(图11D)，此时，衬底基板1在Ⅳ区域能够产生足够的触觉反馈效果。
综上所述，本公开实施例通过利用衬底基板在特征频率处产生共振达到强触觉反馈的效果，通过将压电器件分区实现对压电器件的分区控制，当监测到激活触觉反馈的信号时，根据手指的触摸位置，选择相应能够产生足够触觉反馈的特征模态；并对不同区域的压电器件施加具有一定相位差的电压信号激发相应的特征模态，使得手指所在区域产生强触觉反馈效果。
基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种触觉反馈装置，包括本公开实施例提供的上述触觉反馈面板。由于该触觉反馈装置解决问题的原理与前述一种触觉反馈面板相似，因此该触觉反馈装置的实施可以参见前述触觉反馈面板的实施，重复之处不再赘述。该触觉反馈装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示或触控功能的产品或部件。
在具体实施时，本公开实施例提供的上述触觉反馈装置还可以包括本领域技术人员熟知的其他膜层，在此不做详述。
在具体实施时，通过触觉反馈装置可以确定人体触控的位置，从而产生对应的振动波形、振幅和频率，可以实现人机交互。当然，还可以根据实际需要将触觉反馈装置应用在医疗，汽车电子，运动追踪系统等领域，在此不再详述。
本公开实施例提供了一种触觉反馈面板、其驱动方法及触觉反馈装置，首先通过对衬底基板划分为多种特征频率区域，通过检测用户(例如手指)在触觉反馈面板的触摸位置，确定该触摸位置所属的特征频率区域，并根据该特征频率区域的对应的特征模态位移场分布将所有压电器件划分为至少一个振动区域，然后对每个振动区域的至少部分压电器件加载频率与确定的触摸位置所属的特征频率区域对应的衬底基板的特征频率相同的压电信号，这样当手指处于不同的触摸位置时，可以利用压电器件激发衬底基板不同的特 征模态，使得手指在触觉反馈面板任何位置都能感受到强触觉反馈效果。
尽管已描述了本公开的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本公开范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本公开实施例进行各种改动和变型而不脱离本公开实施例的精神和范围。这样，倘若本公开实施例的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (22)
- 一种触觉反馈面板的驱动方法，其中，包括：接收触控信号，根据所述触控信号判断用户在所述触觉反馈面板的触摸位置；判断所述触摸位置所属的特征频率区域，所述特征频率区域为预先根据所述触觉反馈面板的衬底基板的尺寸将所述衬底基板划分为多种特征频率区域中的一种；其中，同一种所述特征频率区域对应的衬底基板具有相同的特征频率，不同种所述特征频率区域对应的衬底基板具有不同的特征频率；根据所述触摸位置所属的特征频率区域确定所述衬底基板的特征模态位移场分布，所述特征模态位移场分布包含所述衬底基板各位置处的振动位移相位信息；根据所述特征模态位移场分布的振动位移相位信息，将所述触觉反馈面板包含的阵列排布的多个压电器件划分为至少一个振动区域；对所述振动区域内的至少部分压电器件加载电压信号；其中，所有所述振动区域加载的电压信号的频率与确定的所述触摸位置所属的特征频率区域对应的所述衬底基板的特征频率相同，同一所述振动区域内加载的电压信号的相位相同，相邻两个所述振动区域加载的电压信号的相位不同。
- 如权利要求1所述的驱动方法，其中，根据所述特征模态位移场分布的振动位移相位信息，将所述触觉反馈面板包含的阵列排布的多个压电器件划分为至少一个振动区域，具体包括：当确定所述衬底基板各位置处的振动位移相位信息相对于所述衬底基板的初始状态具有相同的振动位移方向时，将所述触觉反馈面板包含的所有压电器件划分为一个振动区域。
- 如权利要求2所述的驱动方法，其中，对所述振动区域内的至少部分压电器件加载电压信号，具体包括：对所述振动区域的全部压电器件加载电压幅值相同且相位相同的电压信号。
- 如权利要求1所述的驱动方法，其中，根据所述特征模态位移场分布的振动位移相位信息，将所述触觉反馈面板包含的阵列排布的多个压电器件划分为至少一个振动区域，具体包括：当确定所述衬底基板各位置处的振动位移相位信息相对于所述衬底基板的初始状态具有不同的振动位移方向时，具有相同振动位移方向的位置处构成的连续区域对应的多个压电器件划分为一个振动区域。
- 如权利要求4所述的驱动方法，其中，对所述振动区域内的至少部分压电器件加载电压信号，具体包括：对所述振动位移方向相同的各所述振动区域内的至少部分压电器件加载相位相同的电压信号，对振动位移方向不同的各所述振动区域内的至少部分压电器件加载相位相差180°的电压信号。
- 如权利要求5所述的驱动方法，其中，对所有振动区域的全部压电器件均加载电压幅值相同的电压信号。
- 如权利要求5所述的驱动方法，其中，按照振动位移的大小将每个所述振动区域划分为多个子区域，每个子区域对应不同的振动位移幅值；对各所述振动区域中振动位移幅值最大的子区域加载电压信号。
- 如权利要求5所述的驱动方法，其中，按照振动位移的大小将每个所述振动区域划分为多个子区域，每个子区域对应不同的振动位移幅值；在一个所述振动区域内按照振动位移幅值对各子区域加载电压幅值不同的电压信号。
- 如权利要求8所述的驱动方法，其中，沿所述振动位移幅值最大的子区域至所述振动位移幅值最小的子区域，分别加载电压幅值逐级递减的电压信号。
- 一种触觉反馈面板，所述触觉反馈面板采用如权利要求1-9任一项所述的驱动方法驱动，其中，所述触觉反馈面板包括：衬底基板，位于所述衬底基板一侧呈阵列分布的多个压电器件，位于所述衬底基板背离所述压电器件一侧的触摸层；所述压电器件被配置为在电压信号的驱动下发生振动，以带动所述衬底基板振动。
- 如权利要求10所述的触觉反馈面板，其中，还包括位于所述衬底基板上的支撑层，所述支撑层与所述压电器件位于所述衬底基板的同一侧。
- 如权利要求11所述的触觉反馈面板，其中，所述支撑层包括位于所述衬底基板四周且围绕所有所述压电器件设置的第一支撑部。
- 如权利要求12所述的触觉反馈面板，其中，所述第一支撑部的数量为多个且相互独立。
- 如权利要求13所述的触觉反馈面板，其中，所述第一支撑部包括第一子支撑部，所述第一子支撑部设置在所述衬底基板的四个拐角处，所述第一子支撑部的形状为L型。
- 如权利要求13或14所述的触觉反馈面板，其中，所述第一支撑部还包括第二子支撑部，所述衬底基板各侧边的中心区域设置有至少一个所述第二子支撑部。
- 如权利要求15所述的触觉反馈面板，其中，所述衬底基板各侧边的中心区域设置多个所述第二子支撑部时，多个所述第二子支撑部关于所述衬底基板侧边的中心点对称设置。
- 如权利要求11-16任一项所述的触觉反馈面板，其中，所述支撑层包括设置在所述压电器件间隙处的多个第二支撑部。
- 如权利要求15-17任一项所述的触觉反馈面板，其中，所述支撑层在所述衬底基板上的正投影形状包括方形、三角形、圆形、梯形或多边形。
- 如权利要求12所述的触觉反馈面板，其中，所述第一支撑部为连续的环形结构。
- 如权利要求11-19任一项所述的触觉反馈面板，其中，所述支撑层的材料包括以下至少之一：橡胶、泡沫、泡棉。
- 如权利要求11-19任一项所述的触觉反馈面板，其中，所述支撑层的材料包括聚二甲基硅氧烷。
- 一种触觉反馈装置，其中，包括如权利要求10-21任一项所述的触觉反馈面板。
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