[发明专利]多级触觉反馈换能器和触觉反馈接口多级触觉反馈换能器

说明书

本发明涉及多级触觉反馈换能器和触觉反馈接口多级触觉反馈换能器。一个方面涉及一种包括布置在基底上的电活性材料(EAM)膜的触觉反馈换能器，其中EAM膜包括被配置为响应于电驱动信号而提供机械响应的EAM层。该触觉反馈换能器还包括被配置为控制被施加到EAM膜的面对基底的一侧的气体的压力的气泵。此外，提供了一种包括一个或两个或更多个触觉反馈换能器的触觉反馈接口，并且其中基底对于每个触觉反馈换能器是公共的。此外，提供了一种包括用于驱动触觉反馈换能器的电驱动电路的触觉反馈接口，其中电驱动电路被配置为：向EAM层提供第一EAM电驱动信号，和/或向气泵提供第一气泵电驱动信号。

技术领域

本公开涉及一种多级触觉反馈换能器和用于触觉反馈接口的多级触觉反馈换能器。本发明还涉及一种包括电驱动电路的多级触觉反馈接口。

背景技术

用于手持式触敏接口(诸如消费级电子产品)以及用于汽车应用的可定制仪表板和屏幕的触觉应用正在增长。触觉反馈通过传递机械力、压力或振动以将信息传达给用户来在用户接口设备中重塑触感。特别地，触觉致动器是提供机械致动以将触觉感知传递给用户的触觉系统的主要部件。

当今的触觉触摸接口的主要特征在于由惯性型致动器(诸如偏心旋转质量(ERM)和线性谐振致动器(LRA))驱动的振动触觉反馈。这些致动器具有个别局限性，特别是体积大、缺乏实际反馈和机械设计复杂。这些致动器也不提供手持式触摸接口所需要的静力或变形。基于振动触觉反馈的基于压电陶瓷的致动器也用于消费类电子产品中。然而，这些致动器中缺乏物理的大的应变响应和真实的触觉反馈，这限制了这种致动器在手持式触敏接口中的进一步部署。

因此，存在对改进的触觉致动器的需求，特别是对具有多级触觉反馈调制的触觉致动器的需求。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种改进的多级触觉反馈换能器。本发明的又一目的是提供一种包括多级触觉反馈换能器的触觉反馈接口。

多个实施例可以提供一种触觉反馈换能器。触觉反馈换能器可以包括可以布置在基底上的电活性材料(EAM)膜。EAM膜可以包括可以被配置为响应于电驱动信号而提供机械响应的EAM层。该触觉反馈换能器还可以包括可以被配置为控制气体的压力的气泵。气泵可以被配置为将气体的压力施加到EAM膜的可以面对基底的一侧。

多个实施例可以提供一种触觉反馈接口，该触觉反馈接口可以包括一个触觉反馈换能器、或者两个或更多个触觉反馈换能器。触觉反馈接口上的触觉反馈换能器可以共享公共基底。

多个实施例可以提供一种可以包括电驱动电路的触觉反馈接口。电驱动电路可以被配置为驱动触觉反馈换能器，并且可以向EAM层提供第一EAM电驱动信号。电驱动电路还可以被配置为向气泵提供第一气泵电驱动信号。

附图说明

当结合非限制性示例和附图考虑时，参考详细描述将能够更好地理解本发明，在附图中：

图1示出了根据多个实施例的触觉反馈换能器10的示意图，该触觉反馈换能器10包括气泵14、包括布置在基底13上的EAM层12的EAM膜11、以及布置在EAM膜11上的弹性覆盖层18；

图2A和图2B示出了根据多个实施例的触觉反馈换能器10的工作机制的示意图；

图3示出了根据多个实施例的触觉反馈换能器30的示意图，其中气泵14包括一叠微型鼓风机16；

图4示出了根据多个实施例的触觉反馈换能器40的示意图，该触觉反馈换能器40还包括叠置在EAM层12上的中心件17；

图5A和图5B示出了根据多个实施例的触觉反馈换能器40的工作机制的示意图；

图6示出了根据多个实施例的触觉反馈换能器10的EAM层12的俯视图的示意图；