动态触觉界面制造技术

用于计算设备的动态触觉界面的一种变型包括：限定外围区域和邻近所述外围区域的可变形区域的触觉层；包括表现出第一光学色散特性的透明基体材料的基板，其在所述外围区域处被耦合到所述触觉层，限定邻近所述外围区域的流体导管和被流体地耦合到所述流体导管的流体通道；包含在所述流体通道和所述流体导管内并且表现出与所述第一光学色散特性不同的第二光学色散特性的一定体积的透明流体；包含在所述基板的所述透明基体材料内的一定体积的微粒，其在所述流体导管周围偏置，并且表现出与所述第一光学色散特性不同的第三光学色散特性；以及将流体转移到所述流体通道中以将所述可变形区域从收缩设置转变为膨胀设置的转移设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】动态触觉界面相关申请的交叉引用本申请要求于2013年08月28日提交的美国临时申请号61/871081的权益，其通过引用以其全部内容并入。本申请涉及于2008年01月04日提交的美国专利申请号11/969848、于2009年01月05日提交的美国专利申请号12/319334、于2009年01月03日提交的美国专利申请号12/497622、于2010年01月05日提交的美国专利申请号12/652704、于2010年07月05日提交的美国专利申请号12/830430和于2013年09月24日提交的美国专利申请号14/035851，其通过引用以其全部内容并入。
本专利技术总体上涉及触觉灵敏显示屏领域，以及更具体地涉及用于触觉灵敏显示屏的动态触觉界面。附图简述图1A和1B是本专利技术的一个实施例的动态触觉界面的示意图；图2A-2D是动态触觉界面的变型的示意图；图3是动态触觉界面的一种变型的图示；图4是动态触觉界面的一种变型的示意图；图5是动态触觉界面的一种变型的示意图；图6是动态触觉界面的一种变型的示意图；以及图7是动态触觉界面的一种变型的示意图。优选实施例的描述本专利技术的优选实施例的以下描述不旨在将本专利技术限制于这些优选实施例，而是以使本领域的任何技术人员能够制造并且使用本专利技术。1.动态触觉界面如在图4中所示，动态触觉界面100包括:限定外围区域111和邻近外围区域111的可变形区域112的触觉层110;包括表现出第一光学色散特性的透明基体材料的基板120，其在外围区域111处被耦合到触觉层110，限定邻近外围区域111的流体导管126，并且限定被流体地耦合到流体导管126的流体通道125;包含在流体通道125和流体导管126内的一定体积的透明流体130，该一定体积的透明流体130表现出与第一光学色散特性不同的第二光学色散特性;包含在基板120的透明基体材料内并且在流体导管126周围偏置的一定体积的微粒140，一定体积的微粒140表现出与第一光学色散特性不同的第三光学色散特性；以及将流体转移到流体通道125中以将可变形区域112从收缩设置(在图1B中示出)转变为膨胀设置(在图1A中示出)的转移设备150，处于膨胀设置的可变形区域112限定与外围区域111在触觉上可区分的形态。如在图5中所示，动态触觉界面100的一种变型包括:限定外围区域111和邻近外围区域111的可变形区域112的触觉层110;包括表现出第一热膨胀系数的透明材料的基板，其在外围区域111处被耦合到触觉层110，限定邻近外围区域111的流体导管，并且限定被流体地耦合到流体导管126的流体通道;包含在流体通道125和流体导管126内的一定体积的透明流体130，一定体积的透明流体130表现出大于第一热膨胀系数的第二热膨胀系数;被与一定体积的透明流体130混合并且表现出小于第二热膨胀系数的第三热膨胀系数的一定体积的微粒；以及将流体转移到流体通道125中以将可变形区域112从收缩设置转变为膨胀设置的转移设备150，处于膨胀设置的可变形区域112限定与外围区域111在触觉上可区分的形态。如在图6中所示，动态触觉界面100的一种变型包括:限定外围区域111和邻近外围区域111的可变形区域112的触觉层110，触觉层110包括表现出第一折射率的第一透明材料;包括第一子层121和第二子层的基板，第一子层121在外围区域111处被耦合到触觉层110，邻近第一子层121的第二子层相对触觉层110并且包括具有第二折射率的第二透明材料，基板120限定邻近外围区域111的流体导管和被流体地耦合到流体导管126的流体通道；被布置在第一子层121内的一定体积的微粒140，该一定体积的微粒140和第一子层121相配合以表现出在用于在可见光谱中的光的特定波长的第一折射率和第二折射率之间的整体折射率;包含在流体通道125和流体导管126内的一定体积的透明流体130;以及将流体转移到流体通道125中以将可变形区域112从收缩设置转变为膨胀设置的转移设备150，处于膨胀设置的可变形区域112限定与外围区域111在触觉上可区分的形态。动态触觉界面100还可以包括相对触觉层110被耦合到基板120并且显示与可变形区域112大体上对准的键的图像的显示屏和/或被耦合到基板120并且输出相应于邻近可变形区域112的触觉层110的触觉表面115上的输入的信号的触摸传感器160。动态触觉界面100还可以包括壳体180，其瞬时接合移动计算设备并且将基板120瞬时保持在移动计算设备的数字显示屏170的上方。2.应用总体上，动态触觉界面100可以在计算设备内被实现或结合计算设备来实现，以向用户提供通过计算设备的触摸屏或其它被照亮的表面进入输入选择的触觉指导。特别是，动态触觉界面100限定可以被选择性地膨胀以及收缩以间歇性地向用户提供与计算设备交互的触觉指导的触觉层110的一个或多个可变形区域。在一种实现中，动态触觉界面100被整合到诸如智能手机或平板电脑之类的移动计算设备的触摸屏或被应用在诸如智能手机或平板电脑之类的移动计算设备的触摸屏的上方。例如，动态触觉界面100可以包括一组圆形或矩形的可变形区域，其中，每个可变形区域112被基本上与被呈现在被集成到移动计算设备中的显示屏上的虚拟键盘的虚拟键对准，并且其中，当处于膨胀设置时在该组中的每个可变形区域112模仿物理硬键。然而，在本示例中，当虚拟键盘没有被呈现在移动计算设备的显示屏170上时，动态触觉界面100可以收缩该组可变形区域以产生基本上均匀(例如，同高)的触觉表面115，产生被呈现在显示屏170上的图像的减少的光学失真。在另一示例中，动态触觉界面100可以包括与被呈现在显示屏170上的虚拟的“滑动以解锁”输入区域对准的细长的可变形区域112，使得当处于膨胀设置时，细长的可变形区域112为用户提供使解锁手势进入到移动计算设备中的触觉指导。一旦移动计算设备响应于与虚拟输入区域适当地对准的滑动手势而被解锁，动态触觉界面100可以将细长的可变形区域112转变回到收缩设置，以在显示屏170的上方产生均匀的表面。动态触觉界面100可以可替代地实施将触觉功能添加到现有的计算设备的零件市场设备。例如，动态触觉界面100可以包括壳体180 (在图7中示出)，其瞬时接合现有的(移动)计算设备并且将基板120瞬时保持在计算设备的数字显示屏170的上方。从而动态触觉界面100的转移设备150可以被手动地或自动地致动，以将触觉层110的(多个)可变形区域112在膨胀和收缩设置之间转变。诸如基板120和触觉层110的动态触觉界面100的元件可以是基本上透明的，以使能从显示屏170到用户的光传输，诸如在于2008年01月04日提交的美国专利申请号11/969848、于2009年01月05日提交的美国专利申请号12/319334、于2009年01月03日提交的美国专利申请号12/497622和于2010年01月05日提交的美国专利申请号12/652704，以及于2012年10月12日提交的美国临时申请号61/713396和于2013年06月28日提交的美国临时申请号61/841176中所描述的，这些文献通过引用以其全部内容并入。然而，基板120和(一定体积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于计算设备的动态触觉界面，包括：●触觉层，其限定外围区域和邻近所述外围区域的可变形区域；●基板，其包括表现出第一光学色散特性的透明基体材料，所述基板在所述外围区域处被耦合到所述触觉层，限定邻近所述外围区域的流体导管，并且限定被流体地耦合到所述流体导管的流体通道；●一定体积的透明流体，其包含在所述流体通道和所述流体导管内，所述一定体积的透明流体表现出与所述第一光学色散特性不同的第二光学色散特性；●一定体积的微粒，其包含在所述基板的所述透明基体材料内并且在所述流体导管周围偏置，所述一定体积的微粒表现出与所述第一光学色散特性不同的第三光学色散特性；以及●转移设备，其将流体转移至所述流体通道中以将所述可变形区域从收缩设置转变为膨胀设置，在所述膨胀设置中，所述可变形区域限定与所述外围区域在触觉上可区分的形态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈卡·亚里，克里斯多佛·迪尔米特，迈克尔·哈默斯利，
申请(专利权)人：泰克图斯科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US