触觉提示装置、电子设备和触觉提示方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及触觉提示装置、电子设备和触觉提示方法。一种触觉提示装置，能够在触摸屏上有效地提示触觉(纹理的感觉)，包括：支撑基板；在支撑基板上彼此平行地延伸的多个X-电极和Y-电极；和驱动电路(X-电极驱动电路，Y-电极驱动电路)，所述驱动电路将第一频率的电压信号施加到所述多个X-电极中的对应于从外部所输入的关于对象区域的信息的X-电极，且将第二频率电压信号施加到所述多个Y-电极中的对应于从外部所输入的关于对象区域的信息的Y-电极，以通过所述第一频率和所述第二频率之间的差值的绝对值在所述对象区域中生成电差拍振荡。

【技术实现步骤摘要】
触觉提示装置、电子设备和触觉提示方法相关申请的交叉参考该申请基于且要求在2013年10月10日递交的日本专利申请No.2013-213009和2014年7月29日递交的日本专利申请No.2014-153540的优先权的权益，其公开内容以全文引用的方式并入本文。
本专利技术涉及触觉提示装置、电子设备和触觉提示方法。更具体地，本专利技术涉及触觉提示装置等，其可以仅采用触觉而无需观看双手来执行操作。
技术介绍
通过将带有采用手指可以实现输入的触摸面板的显示装置安装到系统，有助于实现用户界面友好的交互式可操作性，该显示装置根据输入来控制显示内容和设备的操作。因此，安装有触摸面板的信息设备被迅速地普及。更具体地，这些设备是智能手机、平板电脑终端、笔记本类型的个人计算机等。与此同时，装载有触摸面板的显示装置的表面是均匀硬质的，当触摸在屏幕上所显示的任何部分时，相同的触觉被感到。因此，在实际中不可能知道触摸面板的哪个部分触摸用于进行有效的输入或者不可能知道是否进行了有效的输入而无需观看面板。因此，采用触觉而不看显示装置的屏幕难以操作这些装置。同时，电视接收器、常规类型的移动电话、个人计算机的键盘等的远程控制器包括彼此独立的操作键。因此，操作键的位置可以仅采用触觉被感测到，并且，可以知道，通过触觉按压那些操作键的时刻。因此，通过简单地记忆操作键的位置和布局，仅采用触觉而不看双手可以不困难地执行操作。近来，智能手机在移动电话终端领域中已经快速应用，当前使用的约一半的移动电话终端已经被智能手机代替。因此，如“TheDangersofTextingwhileWalking”(2013年6月25日，SatoHitoshi，InfoCom，Inc.，[在2013年9月5日所检索的],互联网<URL:http://www.icr.co.jp/newsletter/global_perspective/2013/Gpre201365.html>(非专利文献1))中所述，使用智能手机时所执行的动作，所谓的“步行时看智能手机”已经成为社会问题。实际中不可能通过触觉而不看双手来操作装载有触摸面板的显示装置，使得必须仔细观看屏幕的同时操作装置。因此，在步行时(例如，或者在骑自行车时、当驾驶/操作汽车等时)操作具有该显示装置的电子设备具有导致严重伤害和事故的高风险。事实上，存在由于这些行为发生的多起伤害和事故。因此，铁路公司、移动通信公司、电子设备制造商等正在宣布对于称为“步行时看智能手机”的行为的警告。然而，仅仅是使用户在道德方面引起对这些行为的关注的警告。例如，用于防止这些行为的可以采取的物理对策仅仅是“在列车的站台提供平坦门(homedoor)防止乘客跌倒”。当前的事实是，在用于防止“步行时看智能手机”的技术层面的方面，没有对智能手机本身采取确定的对策。当浏览网站和视频内容时或者当使用所谓的SNS(社会性网络服务)时，通过利用触摸屏，智能手机可以提供在操作本身上的舒适性。因此，智能手机显现出可以容易地处理大量信息的便利性。然而，不存在仅通过触觉而无需观看双手同时保持便利性来操作智能手机的有效技术。上文描述的那些观点不仅是用于智能手机的情况而且是用于平板电脑终端等的情况。换言之，对于诸如智能手机的信息设备，社会需要的是可以结合触摸屏的显示对用户提示触觉，用于可以仅采用触觉而无需观看双手来操作。例如，这样的技术不仅仅可以减轻由于“步行时看智能手机”的行为导致的危险以及对于使用这些装置遭受视力下降的人们也是有效的。就用于将触觉提供到显示装置的触觉提示技术而言，存在以下三类：通过使用压电元件、偏心电机等使显示装置机械振动的类型；使用所谓的电振荡现象的类型，当采用手指摹写触觉提示装置时，通过静电而改变在用户手指和触觉提示装置之间的摩擦来提示触觉(纹理的感觉)；以及通过使电流流至手指，驱动用户的手指的皮肤机械性刺激感受器的轴突的类型。“Smartphonesforthosewhoarevisuallyimpairedarefantasticinthedesignsandfunctions”，YukoMatono，2011年1月10日，[在2013年9月日所检索的，NPOgreenz,互联网<URL:http://greenz.jp/2011/01/10/braille_smartphone_voim/>(非专利文献2)描述了“用于视力受损的人们的智能手机”。该智能手机不具有通常的液晶显示装置。然而，该智能手机具有硅面板，通过在装置的表面上提供突起部(还具有声音信息输入/输出模块等)，该硅面板将信息提示到用户。硅面板可以仅提示诸如盲文的低空间分辨率的信息。此外，该技术不用于提示“与触摸屏的显示关联”的信息。日本未审查专利出版物2011-248884(专利文献1)阐述了“用于触摸表面的电振荡”，其使用电振荡现象。作为其特征，其描述为“一种装置，其包括：导电表面；设置在导电表面上的绝缘表面；和控制器，其被构造成使得信号被连接到触摸该装置的用户，由此通过用户的一个手指在绝缘表面上滑动而感到触觉(专利文献1的权利要求1)，其中“多个电极中的每个电极通过独立的配线来控制”(专利文献1的说明书中的第0074段和图10A)。换言之，在专利文献1中阐述的技术旨在可以在具有上述结构的触摸屏上提示纹理的感觉。
技术实现思路
专利文献1公开了利用电振荡的触觉提示装置，其中，分段电极和独立的配线被提供用于各个电极，如专利文献1的说明书中的第0074段的描述“多个电极的每个电极通过独立的配线来控制”。然而，在专利文献1中阐述的触觉提示装置存在下列问题。采用在专利文献1中阐述的技术，需要独立地提供用于多个电极中的每个电极的配线周围的空间。因此，在用于提示纹理的感觉的电极之间的间隙变宽，使得触觉提示装置的空间分辨率变低。在专利文献1中提出了，技术本身的缺陷是“存在以下可能性：使用大量的配线使得不能根据电极的数量的增大而可扩展”(专利文献1的说明书中的第0074段)。换言之，该专利的申请人承认自身技术的问题。此外，由于多个配线在用于提示纹理的感觉的电极之间被引出，故当将这样的结构的触觉提示装置与显示装置以叠加方式使用时，所引出的配线的形状或用于提示纹理的感觉的电极的形状被用户可视地感到。这恶化了显示装置的初始显示质量。此外，用于将纹理的感觉提示到各个电极的信号还同样自然地应用到引出的配线。因此，初始不需要的纹理的感觉还出现在引出配线的区域中。此外，该技术仅可以将纹理的感觉事先提示到电极被植入的区域。为了改变用于提示纹理的感觉的区域的位置和数量，需要重新布置电极。换言之，在实际中不可能对应于在触摸屏上的显示对象来改变用于提示纹理的感觉的区域的位置和数量。在非专利文献1和2中没有阐述克服各上述问题的技术。换言之，不存在为了在触摸屏上有效地提示纹理的感觉，仅通过触觉来执行操作。本专利技术的一个示例性目的是提供一种触觉提示装置、一种电子设备和一种触觉提示方法，其可以在对应于显示对象的位置处提示触觉(纹理的感觉)，以抑制当触觉提示装置叠加在显示装置时显示质量的恶化，以及不将纹理的感觉提示到初始不需要的位置。为了实现前述目的，根据本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触觉提示装置，包括：支撑基板；多个X‑电极，所述多个X‑电极在所述支撑基板上沿着第一方向彼此平行地延伸；多个Y‑电极，所述多个Y‑电极在所述支撑基板上沿着第二方向彼此平行地延伸并与所述X‑电极绝缘；和驱动电路，所述驱动电路将第一频率的电压信号施加到所述多个X‑电极中的对应于从外部输入的关于对象区域的信息的X‑电极，且将第二频率的电压信号施加到所述多个Y‑电极中的对应于从外部输入的所述对象区域的信息的Y‑电极，以通过所述第一频率和所述第二频率之间的差值的绝对值在所述对象区域中生成电差拍振荡。

【技术特征摘要】
2013.10.10 JP 2013-213009;2014.07.29 JP 2014-153541.一种触觉提示装置，包括：支撑基板；多个X-电极，所述多个X-电极在所述支撑基板上沿着第一方向彼此平行地延伸；多个Y-电极，所述多个Y-电极在所述支撑基板上沿着第二方向彼此平行地延伸并与所述X-电极绝缘；和驱动电路，所述驱动电路将第一频率的电压信号施加到所述多个X-电极中的对应于从外部输入的关于对象区域的信息的X-电极，且将第二频率的电压信号施加到所述多个Y-电极中的对应于从外部输入的所述对象区域的信息的Y-电极，以通过所述第一频率和所述第二频率之间的差值的绝对值在所述对象区域中生成电差拍振荡，其中：存在所述第一频率和所述第二频率之间的差值的绝对值大于10Hz且小于1000Hz的时段。2.一种触觉提示装置，包括：支撑基板；多个X-电极，所述多个X-电极在所述支撑基板上沿着第一方向彼此平行地延伸；多个Y-电极，所述多个Y-电极在所述支撑基板上沿着第二方向彼此平行地延伸并与所述X-电极绝缘；和驱动电路，所述驱动电路将第一频率的电压信号施加到所述多个X-电极中的对应于从外部输入的关于对象区域的信息的X-电极，且将第二频率的电压信号施加到所述多个Y-电极中的对应于从外部输入的关于所述对象区域的信息的Y-电极，其中：所述第一频率和所述第二频率都等于或大于500Hz；以及存在所述第一频率和所述第二频率之间的差值的绝对值大于10Hz且小于1000Hz的时段。3.如权利要求2所述的触觉提示装置，其中所述驱动电路使所述多个X-电极中的没有施加所述第一频率的电压信号的电极接地，以及使所述多个Y-电极中的没有施加所述第二频率的电压信号的电极接地，或者将直流电压施加到这些电极。4.如权利要求2所述的触觉提示装置，其中所述驱动电路将第三频率的电压信号施加到所述多个X-电极中的没有施加所述第一频率的电压信号的电极，以及将第三频率的电压信号施加到所述多个Y-电极中没有施加所述第二频率的电压信号的电极。5.如权利要求4所述的触觉提示装置，其中：所述第三频率在2.5Hz至5Hz之间，其中包括2.5Hz和5Hz，或者所述第三频率等于或大于500Hz；以及所述第三频率和所述第一频率之间的差值的绝对值以及所述第三频率和所述第二频率之间的差值的绝对值都等于或小于10Hz，或者等于或大于1000Hz。6.如权利要求2所述的触觉提示装置，其中：所述驱动电路将所述第一频率的电压信号施加到对应于第一对象区域的所述X-电极，将所述第二频率的电压信号施加到对应于所述第一对象区域的所述Y-电极，同时，将第三频率的电压信号施加到对应于第二对象区域的所述X-电极，将第四频率的电压信号施加到对应于所述第二对象区域的所述Y-电极。7.如权利要求6所述的触觉提示装置，其中：所述第一频率至所述第四频率都等于或大于500Hz；所述第一频率和所述第二频率之间的差值的绝对值以及所述第三频率和所述第四频率之间的差值的绝对值都是大于10Hz且小于1000Hz；以及所述第一频率和所述第四频率之间的差值的绝对值以及所述第二频率和所述第三频率之间的差值的绝对值都等于或小于10Hz，或者等于或大于1000Hz。8.如权利要求2所述的触觉提示装置，其中：在指定的多个所述对象区域中，通过所述驱动电路施加到所述对象区域中包含的所述X-电极和所述Y-电极上的电压信号的频率的差值的绝对值大于10Hz且小于1000Hz；以及在由构成所述对象区域的所述X-电极或所述Y-电极所形成的所述对象区域之外的交叉部分中，施加到形成所述交叉部分的所述X-电极和所述Y-电极的电压信号的所述频率的差值的绝对值为等于或小于10Hz，或者等于或大于1000Hz。9.如权利要求2所述的触觉提示装置，其中：在所述支撑基板的俯视图上，所述X-电极和所述Y-电极由多个菱形电极借助连接部以串珠状连接而成；所述X-电极和所述Y-电极在所述连接部中相互重叠；以及所述X-电极的所述菱形部分和所述Y-电极的所述菱形部分彼此相邻。10.如权利要求2所述的触觉提示装置，其中：在所述支撑基板的俯视图...

【专利技术属性】
技术研发人员：芳贺浩史，柳濑慈郎，杉本大辅，
申请(专利权)人：NLT科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP