触控感测和反馈的装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种触控感测和反馈装置。该触控感测和反馈装置可包括：反馈电极；参考电极，其与所述反馈电极电性隔绝；信号产生器，用以产生感测驱动信号以及将所述感测驱动信号传输到感测电极；以及信号检测器，其耦接到检测电极以检测所述感测驱动信号以及基于所检测到的感测驱动信号产生触控动作信号。

【技术实现步骤摘要】

本
技术实现思路
涉及，是有关于触控感测和触觉反馈及其在整合装置中的实施与应用。
技术介绍
触控输入用于各种应用中，例如用于便携式电子装置、机器、设备、车辆等的使用者输入或使用者互动装置。整合有触控感测功能与触觉反馈功能或者能够提供足够反馈强度的装置或方法的需求也与日俱增。
技术实现思路
在本专利技术的一个实施例中，可提供一种触控感测和反馈装置。所述触控感测和反馈装置可包括:反馈电极；参考电极，其与所述反馈电极电性隔绝；信号产生器，可用以产生感测驱动信号以及将所述感测驱动信号传输到感测电极，所述感测电极由所述反馈电极以及所述参考电极的其中之一的至少一部分组成；以及信号检测器，其耦接到检测电极以检测所述感测驱动信号以及基于所检测到的感测驱动信号产生触控动作信号，所述检测电极由所述反馈电极以及所述参考电极的其中之一的至少一部分组成。在本专利技术的另一实施例中，可提供一种触控感测和反馈面板。所述触控感测和反馈面板可包括:布置成二维阵列的多个触控感测和反馈单元。每个触控感测和反馈单元可包括反馈电极以及与所述反馈电极电性隔绝的参考电极。所述触控感测和反馈面板还可包括:信号产生器，用以产生感测驱动信号且将所述感测驱动信号传输到所述触控感测和反馈单元中的每一个；信号检测器，其耦接到所述触控感测和反馈单元中的每一个以检测所述感测驱动信号，以及基于所检测到的感测驱动信号以针对所述触控感测和反馈单元中的每一个产生触控动作信号；以及控制器，其耦接到所述信号产生器以及所述信号检测器以基于所述触控动作信号判断所述多个触控感测和反馈单元中被触控的一个或一个以上触控感测和反馈单元。在本专利技术的另一实施例中，可提供一种用于触控感测和反馈控制的方法。所述方法包括:产生感测驱动信号以及将所述感测驱动信号传输到触控感测和反馈装置的感测电极；检测所述触控感测和反馈装置的检测电极处的所述感测驱动信号；以及基于所检测到的感测驱动信号产生触控动作信号。在本专利技术的另一实施例中，可提供一种用于控制触控感测和反馈面板的方法，其中所述触控感测和反馈面板包括多个触控感测和反馈单元。所述方法包括:产生感测驱动信号的序列以及将所述感测驱动信号传输到所述多个触控感测和反馈单元，其中每个触控感测和反馈单元接收所述序列中的一个感测驱动信号；以及针对所述触控感测和反馈单元中的每一个检测所述对应感测驱动信号以及基于所检测到的感测驱动信号产生触控动作信号。然而，应当了解的是，上述一般描述及以下【具体实施方式】仅为例示性及阐释性的，其并不能限制本专利技术所欲主张的范围。【附图说明】附图被并入本说明书中且构成本说明书的一部分，并结合描述来说明各种实施例以及所揭露实施例的示范性观点。在附图中:图1A为说明符合一些所揭露实施例的处于感测阶段的示范性触控感测和反馈装置的示意图。图1B为说明符合一些所揭露实施例的处于反馈阶段的示范性触控感测和反馈装置的示意图。图2A为说明符合一些所揭露实施例的利用互感电容感测的示范性触控感测和反馈装置的示意图。图2B和图2C为说明符合一些所揭露实施例的利用自感电容感测的示范性触控感测和反馈装置的示意图。图3A和图3B为说明符合一些所揭露实施例的利用互感电容感测的示范性触控感测和反馈装置的示意图。图4A和图4B为说明符合一些所揭露实施例的利用自感电容感测的示范性触控感测和反馈装置的示意图。图5到图10为说明符合一些所揭露实施例的各种示范性触控感测和反馈装置的示意图。图11为说明符合一些所揭露实施例的示范性触控感测和反馈装置的示意图。图12A到图12C为说明符合一些所揭露实施例的实施不同触觉反馈的示范性触控感测和反馈装置的示意图。图13为说明符合一些所揭露实施例的触控感测和反馈装置的示范性操作阶段的示意图。图14A为说明符合一些所揭露实施例的示范性触控感测和反馈面板的示意图。图14B和图14C为说明符合一些所揭露实施例的图14A的示范性触控感测和反馈单元的示意图。图15A和图15B为说明符合一些所揭露实施例的应用感测驱动信号、反馈驱动信号以及参考驱动信号的示范性方法的信号序列。图16A和图16B为说明符合一些所揭露实施例的应用感测驱动信号、反馈驱动信号以及参考驱动信号的另一示范性方法的信号序列。图17A和图17B为说明符合一些所揭露实施例的应用感测驱动信号、反馈驱动信号以及参考驱动信号的又一示范性方法的信号序列。图18为符合一些所揭露实施例的用于触控感测和反馈控制的示范性方法的流程图。图19为符合一些所揭露实施例的用于控制触控感测和反馈面板的示范性方法的流程图。【符号 说明】100、500、600、700、800、900、1000:触控感测和反馈装置102、102a、102b:参考电极104、104a、104b:反馈电极106、1406:绝缘体108:手指110:触控感测面板112:触控感测信号产生器114、114a、114b:触觉反馈信号产生器116:触控感测信号检测器118、118a、118b:参考信号产生器120:选择器122、124:切换器1400:触控感测和反馈面板1402:X 电极1404:Y 电极1800、1900:方法流程1810 ?1850、1910 ?1950:步骤Cp:寄生电容CF1、CF2:电容【具体实施方式】现将详细参考本专利技术的示范性实施例，在附图中说明所述示范性实施例的实例。另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件/构件代表相同或类似部分。本
技术实现思路
的实施例可涉及触控感测和反馈装置以及用于触控感测和反馈控制的方法。术语“触控感测和反馈”可以是涉及在整合装置中实施触控感测功能和触觉反馈功能两者的任何技术。触控感测可包含检测触控感测装置的表面上的触控动作(touchaction)。触控动作可由使用者使用其手指或者使用传导介质(例如，触控笔)执行。触控动作可包含:接触触控，例如，当使用者的手指/传导介质接触到触控感测装置(touchsensitive device)的表面时；以及非接触触控，例如，当使用者的手指/传导介质靠近或几乎接触到触控感测装置的表面时。在一些示范性实施例中，可通过检测基于执行触控动作所引起的电容改变来检测出触控动作。触控感测装置可以是能够感测(例如，检测)触控动作的任何装置。触觉反馈可以是基于电荷交换(例如，电信号)而让使用者手指(直接或通过传导介质)感应到不同触觉感受的现象。在一些示范性实施例中，触觉反馈可通过具有预定电压和频率的电信号来实现。触控感测和反馈设备或装置可以是整合有触控感测功能和触觉反馈功能两种功能的设备或装置。图1A和图1B说明符合一些所揭露实施例的分别在触控感测阶段以及触觉反馈阶段操作的触控感测和反馈装置。请参阅图1A，触控感测和反馈装置100包括参考电极102、反馈电极104，以及在参考电极102与反馈电极104之间提供电性隔绝的绝缘体106。当未发生触控动作时，触控感测和反馈装置100在参考电极102与反馈电极104之间具有寄生电容(parasitic capacitance) Cp0当触控动作发生时，例如，当使用者的手指108触碰到触控感测和反馈装置100的表面时，手指108与反馈电极104之间产生了电容CF1，且手指108与参考电极102之间产生了另一电容CF本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触控感测和反馈装置，其特征在于，包括：反馈电极；参考电极，其与所述反馈电极电性隔绝；信号产生器，用以产生感测驱动信号以及将所述感测驱动信号传输到感测电极，其中所述反馈电极以及所述参考电极的其中之一的至少第一部分用作所述感测电极；以及信号检测器，其耦接到检测电极以检测所述感测驱动信号以及基于所检测到的感测驱动信号产生触控动作信号，其中所述反馈电极以及所述参考电极的其中之一的至少第二部分用作所述检测电极。

【技术特征摘要】
2013.09.03 TW 102131675;2013.01.24 US 13/749,3031.一种触控感测和反馈装置，其特征在于，包括: 反馈电极； 参考电极，其与所述反馈电极电性隔绝； 信号产生器，用以产生感测驱动信号以及将所述感测驱动信号传输到感测电极，其中所述反馈电极以及所述参考电极的其中之一的至少第一部分用作所述感测电极；以及信号检测器，其耦接到检测电极以检测所述感测驱动信号以及基于所检测到的感测驱动信号产生触控动作信号，其中所述反馈电极以及所述参考电极的其中之一的至少第二部分用作所述检测电极。2.根据权利要求1所述的触控感测和反馈装置，其中所述信号产生器经配置以: 反应于所述触控动作信号以产生并传输对应的驱动信号至所述反馈电极与所述参考电极；以及 反应于传输至所述参考电极的驱动信号以将所述参考电极维持于一预设固定电位。3.根据权利要求2所述的触控感测和反馈装置，其中所述信号产生器经还配置以: 基于所述触控动作信号产生反馈驱动信号以及将所述反馈驱动信号传输到所述反馈电极；以及 基于所述触控动作信号产生参考驱动信号以及将所述参考驱动信号传输到所述参考电极， 其中，所述参考驱动信号将所述参考电极维持于电接地或电中性。4.根据权利要求3所述的触控感测和反馈装置，其中所述感测电极与所述检测电极相同或电连接到所述检测电极。5.根据权利要求3所述的触控感测和反馈装置，其中所述触控动作信号反映使用者或使用者物件(user object)是否触碰或接近所述检测电极。6.根据权利要求3所述的触控感测和反馈装置，其中所述信号产生器包含: 触控感测信号产生器，用以产生所述感测驱动信号； 触觉反馈信号产生器，用以产生所述反馈驱动信号；以及 参考信号产生器，用以产生所述参考驱动信号。7.根据权利要求6所述的触控感测和反馈装置，其中所述信号产生器包含所述触控感测信号产生器以及所述触觉反馈信号产生器，且所述触控感测和反馈装置还包括: 选择器，其耦接到所述触控感测信号产生器、所述触觉反馈信号产生器以及所述反馈电极，其中所述选择器基于所述触控动作信号而选择所述感测驱动信号或所述反馈驱动信号中的一个以传输到所述反馈电极。8.根据权利要求6所述的触控感测和反馈装置，其中所述信号产生器包含所述触控感测信号产生器以及所述参考信号产生器，且所述触控感测和反馈装置还包括: 选择器，其耦接到所述触控感测信号产生器、所述参考信号产生器以及所述参考电极，其中所述选择器基于所述触控动作信号而选择所述感测驱动信号或所述参考驱动信号中的一个以传输到所述参考电极。9.根据权利要求6所述的触控感测和反馈装置，其中所述信号产生器包含所述触觉反馈信号产生器，且所述触控感测和反馈装置还包括: 选择器，其耦接到所述信号检测器、所述触觉反馈信号产生器以及所述反馈电极，其中所述选择器基于所述触控动作信号选择以下其中一个: 选择所检测到的感测驱动信号，以传输到所述信号检测器；或 选择所述反馈驱动信号，以传输到所述反馈电极。10.根据权利要求6所述的触控感测和反馈装置，其中所述信号产生器包含所述参考信号产生器，且所述触控感测和反馈装置还包括: 选择器，其耦接到所述信号检测器、所述参考信号产生器以及所述参考电极，其中所述选择器基于所述触控动作信号选择以下其中一个: 选择所检测到的感测驱动信号，以传输到所述信号检测器；或 选择所述参考驱动信号，以传输到所述参考电极。11.根据权利要求3所述的触控感测和反馈装置，其中所述反馈电极由绝缘体覆盖且所述参考电极暴露而无绝缘覆盖层。12.一种触控感测和反馈面板，其特征在于，包括: 布置成阵列的多个触控感测和反馈单元，其中每个触控感测和反馈单元包括: 反馈电极；以及 参考电极，其与所述反馈电极电性隔绝； 信号产生器，用以产生感测驱动信号且将所述感测驱动信号传输到每个所述触控感测和反馈单元； 信号检测器，其耦接到每个所述触控感测和反馈单元以检测所述感测驱动信号，以及基于所检测到的感测驱动信号以针对每个所述触控感测和反馈单元产生触控动作信号；以及 控制器，其耦接到所述信号产生器以及所述信号检测器以基于所述触控动作信号判断所述多个触控感测和反馈单元中被触碰的一个或一个以上的触控感测和反馈单元。13.根据权利要求12所述的触控感测和反...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志嘉，贡振邦，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71