公开了压电致动结构，并公开了采用压电致动结构的有触觉能力的设备。压电致动结构的一个实施例包括非行进可变形层、将该可变形层分区成一组基本上隔离的触觉区域的支持(backer)结构、一组能够检测与基本上隔离的触觉区域中的至少一个的用户交互的用户传感器。在另一个实施例中，该有触觉能力的设备包括触敏表面，其包括可变形层以及一组基本上隔离的触觉区域。所述有触觉能力的设备能够向用户正与其交互的隔离的触觉区域发送控制信号。该组基本上隔离的触觉区域可影响该设备用户的大量特殊触觉体验。这样的特殊触觉体验包括单手(左和/或右)触觉事件、单用户手指触觉事件。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景随着消费者设备变得越来越薄以满足工业设计及可用性目标，诸如可移动的键以及圆顶开关之类的传统机械用户输入设备正被超扁平设备取代。这样的超扁平设备可采用不同的技术，例如，诸如电容传感器以及诸如FSR(力敏电阻器)和压电性或压阻式力传感器之类的力敏技术。一个示例可包括超扁平触摸盖键盘。这些设备通常以提供很小的触觉反馈或不提供触觉反馈(无论是被动的(例如纹理或固定的起伏)还是主动的(响应于用户激活))的键和按钮为特征。其结果往往是妥协的用户体验：向用户提供很小的触觉反馈或不提供触觉反馈的键和按钮，由此降低了用户信心、效率、以及愉悦。
技术实现思路
以下提供了本创新的简单概述，以提供对本文本所述的某些方面的基本理解。该概述不是权利要求主题的广泛概览。既不是要指出所要求保护的主题的关键性元素，也不是要详细描述本专利技术的范围。唯一的目的是以简化形式呈现所要求保护的主题的某些概念，作为稍后呈现的比较详细的描述的前奏。公开了压电致动结构，以及采用压电致动结构的有触觉能力的设备。压电致动结构的一个实施例包括非行进可变形层，将可变形层分区成一组基本上隔离的触觉区域的支持(backer)结构，一组能够检测出与基本上隔离的触觉区域中的至少一个的用户交互的用户传感器。在另一个实施例中，有触觉能力的设备包括触敏表面，其包括可变形层以及一组基本上隔离的触觉区域。有触觉能力的设备能够向用户正与其交互的隔离的触觉区域发送控制信号。该一组基本上隔离的触觉区域可影响该设备的用户的大量特殊触觉体验。这样的特殊触觉体验包括单手(左和/或右)触觉事件、单用户手指触觉事件。此外，触觉体验/事件/响应可包括振动触觉感觉以及音频感觉的组合。在一个实施例中，公开了压电致动结构，所述结构包括：非行进的可变形层；
压电层，所述压电层机械地匹配到所述可变形层；支持结构，所述支持结构机械地匹配到所述可变形层以及进一步其中所述一组用户传感器；以及进一步其中所述压电层能够响应于所述一组用户传感器感测到的用户交互而向所述可变形层传送触觉响应。在另一实施例中，一种用于致动压电致动结构的方法，所述压电致动结构包括非行进的可变形层、匹配到所述可变形层并在所述可形变层上形成一组基本上隔离的触觉区域的支持结构、匹配到所述可形变层以及被置于所述基本上隔离的触觉区域组内的一组压电元件、一组用户传感器以及用于接收来自所述一组用户传感器的信号以及响应于所述信号向所述压电元件组发送控制信号的控制器，所述方法包括：响应于用户交互从所述一组用户传感器接收第一信号；确定所述用户正在与哪个隔离的触觉区域交互；以及向所述隔离的触觉区域内所述用户正在与其进行交互的至少一个压电元件发送致动信号。在又一个实施例中，一种有触觉能力的设备包括：触敏表面，所述触敏表面进一步包括可变形层；支持结构，所述支持结构将所述可变形层分区成一组隔离的触觉区域；一组压电元件，所述压电元件组与所述可变形层机械通信并且被置于所述一组隔离的触觉区域内；一组用户传感器，所述一组用户传感器能够感测与所述触敏表面的用户交互；控制器，所述控制器能够接收来自所述一组用户传感器的信号并响应于从所述一组用户传感器接收信号而发送控制信号；以及压电致动电路，所述压电致动电路能够从所述控制器接收控制信号并且向所述压电元件组发送压电致动信号。当与本申请中呈现的附图结合阅读时，在下面的详细描述中呈现了本系统的其它特征和方面。附图简述示例性实施例被例示在所参考的附图中。意图是本文所揭示的实施例和附图应被认为是说明性的而非限制性的。图1是根据本申请的原理作出的包括压电致动结构的示例性设备的一个实施例。图2和3描绘了用于如图1中示出的设备的示例性键盘。图4描绘了根据本申请的原理作出的有触觉能力的设备以及合适的压电结构的一个实施例的截面图。图5A和5B分别示出了在静止和致动状态下，匹配到所述薄可变形表面的一个压电结构的截面图。图6A、6B和6C分别描绘了匹配到PCB板下侧的一组压电盘，以及匹配这样的压电盘的一种可能方式的实施例。图7描绘了根据本申请的原理作出的一个示例性有触觉能力的设备的各层的截面图。图8是包括被固定在衬背结构上的一组压电盘的有触觉能力的设备的一个实施例。图9A、9B和9C描绘了根据本申请的原理作出的趋向于为设备的用户产生期望触觉体验的若干可能的波形的实施例。图10是根据本申请的原理作出的有触觉能力的设备以及其电路的示意图。图11是趋向于影响图9A、9B和9C中波形的电路的一个实施例。图12是根据本申请的原理作出的用于合适压电结构的压电驱动电路的一个实施例。图13是与压电驱动电路和压电元件通信的压电控制器的一个实施例。图14A、14B和14C是可适合于本申请的系统和技术的替换压电结构。图15A和15B是被分区成基本上彼此隔离的各触觉区域的有触觉能力的设备的两个示例性实施例。详细描述如此处所使用的，术语“组件”、“系统”、“界面”等旨在指计算机相关实体，或者是硬件、软件(例如在执行中的)，和/或是固件。例如，组件可以是在处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、程序和/或计算机。作为说明，在服务器上运行的应用和该服务器两者都可以是组件。一个或多个组件可留驻在进程中，并且组件可位于一个计算机上和/或分布在两个或更多个计算机之间。参照附图描述所要求保护的主题，其中相同的附图标记贯穿全文地用来指代相同的元素。在下面的描述中，出于解释的目的，阐述了众多具体细节以便提供对
本创新的透彻理解。但是显而易见的是，没有这些具体细节也可实践所要求保护的主题。在其它实例中，以框图形式示出公知的结构和设备以便于描述本创新。引言一般而言，触觉反馈已被应用于多个不同的平台——例如移动设备、智能电话等。例如偏心旋转块振动马达(ERMs)和线性谐振致动器振动马达(LRAs)之类的电磁马达/滚筒(rumbler)是公知的，其为某些设备(例如寻呼机和蜂窝电话振动器)提供整体的振动或者偶尔提供更局部化的振动(例如微软的Arc TouchMouse、Explorer Touch Mouse、Sculpt Touch Mouse)。压电LRA也在本领域中公知，但这些设备只被用于提供整体的振动，尽管在感觉上比那些由电磁设备提供的振动更明显。在本申请的许多实施例中，描述了几种形状因素的架构(例如超平坦)和/或这样的形状因素的架构的明显的类似按键的感觉。在许多其它实施例中，这些形状因素架构可应用于许多不同的使用领域——例如在键盘中，或向按键或者向轨迹板中的压力感测虚拟按钮提供触觉反馈。这样的键盘和/或轨迹板可属于“非行进”的类型。在该上下文中，“非行进”意指触摸表面不明显移动来致动机械开关。在许多实施例中，有公开的各种应用，诸如：平坦非行进键盘和非行进轨迹板和类似的用户界面中的击键触觉反馈(触觉)。许多这样的实施例包括一组可被直接安装于触摸传感器PCB的下侧或支持结构上以通过分别直接扭曲(warp)所述PCB或所述支持结构来实现振动的平坦压电盘。在其它实施例中，这些平坦压电盘可作为板或板的集合被定向为振动PCB。在其它实施例中，公开了要实现的影响期望触觉用户体验的一组压电结构驱动波形描述以及的示例电路拓扑。合适的压电材料可包括压电陶瓷材料、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种压电致动结构，所述结构包括：非行进可变形层；压电层，所述压电层机械地匹配到所述可变形层；支持结构，所述支持结构机械的匹配到所述可变形层，其中所述支持结构形成所述一组基本上隔离的触觉区域，以及进一步其中所述一组用户传感器；以及进一步其中所述压电层能够响应于所述一组用户传感器感测到用户交互而向所述可变形层传送触觉响应。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.12.31 US 14/144,8761.一种压电致动结构，所述结构包括：非行进可变形层；压电层，所述压电层机械地匹配到所述可变形层；支持结构，所述支持结构机械的匹配到所述可变形层，其中所述支持结构形成所述一组基本上隔离的触觉区域，以及进一步其中所述一组用户传感器；以及进一步其中所述压电层能够响应于所述一组用户传感器感测到用户交互而向所述可变形层传送触觉响应。2.如权利要求1所述的压电致动结构，其特征在于，所述结构进一步包括：推压件结构，所述推压件结构机械地匹配到所述可变形层，并且所述推压件结构还能够机械地提供所述可变形层与所述压电层之间的通信；以及支承结构，所述支承结构机械地匹配到所述压电结构并且还能够支承所述压电层。3.如权利要求1所述的压电致动结构，其特征在于，所述一组基本上隔离的触觉区域在所述压电层被致动时包括一组期望触觉用户体验。4.如权利要求3所述的压电致动结构，其特征在于，所述期望触觉用户体验组包括一群组，所述群组包括：单手触觉体验、右手触觉体验、左手触觉体验、用户手指触觉体验以及与音频响应结合的触觉响应。5.如权利要求4所述的压电致动结构，其特征在于，所述触觉响应包括一群组中的一个响应，所述群组包括：点击响应、圆顶开关响应、下行运动触觉响应、以及音频响应和上行运动触觉响应。6.如权利要求5所述的压电致动结构，其特征在于，所述压电层能够通过第
\t一电波形来激活；并且其中所述第一电波形包括一群组中的一个，所述群组包括：第一快速充电部分和第二缓慢放电部分，第一缓慢充电部分和第二快速放电部分，第一快速充电部分和稳...
【专利技术属性】
技术研发人员：C·E·皮乔托，G·G·金，L·K·E·吉恩，R·J·牛顿，
申请(专利权)人：微软技术许可有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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