专利名称：用于提供自形变的触觉和视觉信息的设备以及其方法
技术领域：
本发明的示范实施例涉及一种显示装置以及其控制方法；并且，更具体地，涉及一种用于通过显示屏幕来提供自形变(self-morphable)的触觉和视觉信息的设备和方法。
背景技术：
随着用于向诸如移动终端之类的用户提供信息的显示装置的使用被普及、并且所述显示装置的性能被提升，已经提出了用于提供用户输入信息的各种方法。存在在显示装置中实现的电话簿功能、短消息创作(composition)功能、和电子提示(note)功能。这些功能使得用户能够容易地使用所述装置以及对应的功能。通常用于向用户输入或提供信息的一种装置是按钮类型的装置，而另一种是触摸屏幕或触摸面板。当前的按钮类型的装置公知为在计算机键盘或蜂窝电话键区中。并且现在，使用触摸屏幕来输入信息正稳定扩展。使用触摸屏幕的输入信息的方法是通过用于向用户提供信息的显示装置来输入信息。因此，使用触摸屏幕的输入方法频繁地用于在个人数字助理(PDA)、与移动电话组合的智能电话、或因特网电话中执行电话簿功能、日程表功能、短消息创作功能、个人信息管理功能、因特网访问功能、和电子词典功能，这是因为它提供了方便的用户接口。在使用触摸屏幕的当前移动终端中，最频繁地采用电容性方案或电阻性方案。为了比较作为用以输入信息的方法的使用触摸屏幕的输入方法和使用机械键式按钮(key button)的输入方法，在提供按压机械键式按钮的点击感觉方面，使用机械键式按钮的输入方法比使用触摸屏幕的输入方法具有更高的品质。用户可以在查看平坦屏幕的同时执行期望的操作，并且可容易地操纵触摸屏幕。因此，触摸屏幕方法被认为是图形用户界面(⑶I)环境中最理想的输入方法。与具有多个机械键式按钮的典型键区不同，触摸屏幕提供软按钮。因此，触摸屏幕不向用户提供点击感觉。也就是说，由于触摸屏幕具有平坦表面，所以用户不能在选择键式按钮时检测到来自软按钮的点击感觉。
发明内容
本发明的实施例旨在能够通过显示屏幕来同时提供视觉信息和触觉信息的触觉和视觉信息提供设备和方法。本发明的另一实施例旨在能够提供在键式按钮被选择时生成的触觉信息的触觉和视觉信息提供设备和方法。本发明的其它目的和优点可通过接下来的描述来理解，并且参考本发明的实施例而变得明显。此外，对于本发明所属领域的技术人员显然的是，本发明的目的和优点可通过如所要求保护的手段以及其组合来实现。根据本发明的实施例，触觉和视觉信息提供设备包括显示单元，被配置为通过显示屏幕的物理形状变化来提供触觉信息；以及触觉元件驱动单元，被配置为生成用于提供触觉信息的驱动信号。所述显示单元可包括被配置为响应于驱动信号来操作的触觉元件阵列，并且所述触觉元件阵列包括用于提供触觉信息的至少一个触觉元件。所述显示单元还可包括触摸传感器层，被配置为根据用户的触摸来生成用户输入信号；以及视觉显示层，被配置为提供视觉信息。触摸传感器层和视觉显示层的任一个可位于触觉传感器上面，并且具有如此的挠性结构，从而根据触觉传感器的操作来提供触觉信息。所述触觉和视觉信息提供设备还可包括控制单元，被配置为控制触觉元件驱动单元，以驱动与通过视觉显示层显示的视觉信息对应的触觉元件。所述视觉信息可包括键式按钮信息，该键式按钮信息包含关于菜单键、功能键、数字键、字符键、特殊键、特殊字符键、和箭头键中的至少一个的信息。所述触觉元件可以在垂直于显示屏幕的方向上操作。所述触觉元件可包括线性致动器，并且所述线性致动器可包括换能器 (transducer)，被配置为根据驱动信号来在垂直方向上执行反复移动；可移动轴(shaft)， 被配置为根据所述反复移动在垂直方向上往复运动(reciprocate)；以及转子(rotor)，被配置为沿着可移动轴在可移动轴上移动。所述触觉元件可包括电有源元件，并且所述电有源元件可包括电有源材料，其尺寸根据驱动信号而改变；以及弹性元件，被附着到电有源材料的表面，并且其高度在垂直方向上弹性地改变。所述触觉元件可包括视觉显示元件，其被组合以显示视觉信息。根据本发明的另一实施例，触觉和视觉信息提供方法包括检测将要通过显示屏幕提供的触觉信息；当检测到触觉信息的提供时，选择触觉元件来提供所述触觉信息；生成用于驱动所选择的触觉元件的驱动信号；以及根据所述驱动信号来驱动所选择的触觉元件，并通过显示屏幕的物理形状变化来提供触觉信息。所述触觉和视觉信息提供方法还可包括通过显示屏幕来同时提供与触觉信息对应的视觉信息。所述视觉信息可包括键式按钮信息，该键式按钮信息包含关于菜单键、功能键、数字键、字符键、特殊键、特殊字符键、和箭头键中的至少一个的信息。所述根据所述驱动信号来驱动所选择的触觉元件、并通过显示屏幕的物理形状变化来提供触觉信息的步骤可包括在垂直于显示屏幕的方向上驱动触觉元件，并且通过显示屏幕的物理形状变化来提供触觉信息。
图1是图示了根据本发明实施例的触觉和视觉信息提供设备的配置的图。图2A至图2C是图示了图1所图示的显示单元的显示屏幕的示例的图。
图3是图示了根据本发明实施例的显示单元的第一示例的图。图4是图示了根据本发明实施例的显示单元的第二示例的图。图5是图示了根据本发明实施例的显示单元的第三示例的图。图6A是图示了根据本发明实施例的用于形成触觉元件的线性致动器的图。图6B是图示了头状物(head)被附着到图6A的线性致动器的情况的图。图6C是图示了包括图6A的线性致动器的触觉元件阵列的图。图7是图示了根据本发明实施例的用于形成触觉元件的电有源元件的图。图8A是图示了根据本发明实施例的用于形成触觉元件的触觉和视觉显示元件的图。图8B是图示了包括图8A的触觉和视觉显示元件的触觉元件阵列的图。图9是用以在图1所描绘的触觉和视觉信息提供设备中提供触觉和视觉信息的方法的流程图。
具体实施例方式下面，将参考附图来更详细地描述本发明的示范实施例。然而，本发明可以以不同的形式来实施，并且不应该被解释为限于这里所陈述的实施例。而是，提供这些实施例，使得这个公开将是彻底和完整的，并且将向本领域的技术人员完全地传达本发明的范围。根据本发明实施例的触觉和视觉信息提供设备可通过显示单元来提供触觉和视 JaL f η 息。图1是图示了根据本发明实施例的触觉和视觉信息提供设备的配置的图。参考图1，触觉和视觉信息提供设备包括显示单元100、触觉元件驱动单元200和控制单元300。显示单元100可包括具有至少一个触觉元件的触觉元件阵列110。显示单元100被配置为根据向触觉和视觉信息提供设备提供的视觉信息来显示图像。在触觉元件阵列110中包括的每个触觉元件响应于用于驱动该触觉元件的驱动信号来操作。显示单元100通过触觉元件阵列110来向用户提供触觉信息。显示单元100通过驱动位于显示屏幕下面的触觉元件来使显示屏幕的物理外部形状变形。例如，显示单元100可通过显示屏幕来显示用于用户输入的多个键式按钮。所述键式按钮可包括菜单键、功能键、数字键、字符键、特殊键、特殊字符键、和箭头键中的至少一个或多个。显示单元100可通过位于所显示的键式按钮下面的触觉元件的操作来提供触觉信息以及视觉信息。显示单元100的示例可包括触摸屏幕。在这个情况下，显示单元100可用作被配置为显示视觉信息的输出单元，或可用作被配置为根据用户操纵来接收信息的输入单元。触觉元件驱动单元200被配置为生成用于驱动显示单元100的每个触觉元件的驱动信号。取决于触觉元件的特性，所述驱动信号可包括与触觉元件对应的各种信号，诸如电信号、电压信号、电流信号、电势差提供信号、频率信号等。因此，触觉元件驱动单元200可生成与触觉元件对应的驱动信号。控制单元300被配置为控制触觉和视觉信息提供设备的总体操作。此外，当感测到需要通过显示单元来提供触觉信息时，控制单元300控制触觉元件驱动单元200来驱动与将要向其提供触觉信息的显示区域对应的触觉元件。控制单元300可提供坐标信息和驱动信号幅度(强度)信息，以用于选择触觉元件阵列110内的触觉元件。控制单元300接收通过显示单元100提供的用户输入信号，并执行与所述用户输入信号对应的控制操作。其间，触觉元件驱动单元200的功能可包括在控制单元300中。如上所述，根据本发明实施例的触觉和视觉信息提供设备可向用户同时提供视觉信息和触觉信息。图2A至图2C是图示了图1所图示的显示单元的显示屏幕的示例的图。图2A至图2C图示了显示单元100的显示屏幕150。图2A图示了触觉和视觉信息提供设备的操作模式选择屏幕的示例。在图2A中， 显示了菜单键151，并且该菜单键151包括电话菜单键、移动菜单键、游戏菜单键和提示菜单键。电话菜单键是用于选择电话模式的菜单键，移动菜单键是用于选择移动模式的菜单键，游戏菜单键是用于选择游戏模式的菜单键，并且提示菜单键是用于选择备忘录模式的菜单键。图2B图示了触觉和视觉信息提供设备的电话模式屏幕的示例。在图2B中，显示了电话号码输出区域152和用于输入电话号码的数字键153。图2C图示了触觉和视觉信息提供设备的游戏模式屏幕的示例。在图2C中，显示了游戏屏幕1 和用于游戏操纵的功能键155。在这个实施例中，当在图2A、图2B或图2C的屏幕上选择诸如菜单键151、数字键 153、或功能键155之类的键式按钮时，触觉和视觉信息提供设备物理地改变显示屏幕150。 因此，触觉和视觉信息提供设备可提供具有实际按钮形状的键式按钮的感觉。相应地，根据本发明实施例的触觉和视觉信息提供设备可同时提供诸如键式按钮图像之类的视觉信息和诸如键式按钮的物理形状变形之类的触觉信息。也就是说，根据本发明实施例的触觉和视觉信息提供设备可通过显示屏幕150来向用户提供像是触摸了实际按键形状按钮的触摸感觉。然而，这仅仅是示例，并且本发明的实施例可扩展并应用到需要物理形状变化的各种功能。例如，除了键式按钮操纵之外，触觉和视觉信息提供设备还可为诸如滚动和拖拽之类的⑶I操作提供触觉信息。此外，触觉和视觉信息提供设备可以为诸如振动、碰撞、和压力改变之类的状态改变提供触觉信息。此外，触觉和视觉信息提供设备可提供与触觉信息组合的视觉信息。图3是图示了根据本发明实施例的显示单元的第一示例的图。图3图示了显示单元100的显示屏幕150。所述显示屏幕150显示电话模式屏幕作为示例。电话号码输出区域152是在其上显示由用户输入或选择的电话号码的区域。图3图示了用于说明显示单元100的结构的显示区域160。显示区域160是显示屏幕150的部分区域。显示区域160包括与“3”对应的数字键153。图3包括显示区域160 的侧视图，其聚焦在显示单元100的数字键153上。参考所述侧视图，显示单元100包括触觉元件阵列110、视觉显示层120、和触摸传感器层130。触觉元件阵列110是包括多个触觉元件的区域。视觉显示层120包括被配置为显示图像数据的显示元件。触摸传感器层130包括被配置为根据用户的触摸来生成输入信号的多个触摸传感器。触觉元件阵列110位于最下部分，触摸传感器层130位于最上部分，并且视觉显示层120位于触觉元件阵列110与触摸传感器层130之间。为了通过驱动触觉元件来表达触觉信息，位于触觉元件阵列110上面的视觉显示层120和触摸传感器层130由挠性材料形成，以提供触觉信息。驱动所述触觉元件以改变视觉显示层120和触摸传感器层130的物理形状。此外，触摸传感器层130可以由透明材料组成，以输出视觉信息，例如通过视觉显示层120显示的图像数据。例如，可以使触觉元件在与显示屏幕150的表面垂直的方向上变形。因此，显示单元100可通过相应触觉元件的变形来向用户提供触觉信息。图3的侧视示了根据位于数字键153下面的触觉元件的变形进行的、数字键 153的物理形状变化。当用户触摸数字键153时，根据本发明实施例的触觉和视觉信息提供设备可向用户提供像是触摸了实际键式按钮的触摸感觉。图4是图示了根据本发明实施例的显示单元的第二示例的图。图4图示了显示单元100的显示屏幕150。所述显示屏幕150显示电话模式屏幕作为示例。电话号码输出区域152是在其上显示由用户输入或选择的电话号码的区域。图4图示了用于说明显示单元100的结构的显示区域160。显示区域160是显示屏幕150的部分区域。显示区域160包括与“3”对应的数字键153。图4包括显示区域160 的侧视图，其聚焦在显示单元100的数字键153上。参考所述侧视图，显示单元100包括触觉元件阵列110、视觉显示层120、和触摸传感器层130。显示单元100中的触觉元件阵列110、视觉显示层120、和触摸传感器层130可以按照与图3的那些组成相同的方式来配置。触觉元件阵列110位于最下部分，视觉显示层120位于最上部分，并且触摸传感器层130位于触觉元件阵列110与视觉显示层120之间。在图3中，视觉显示层120位于触摸传感器层130与触觉元件阵列110之间，并且触摸传感器层130位于最上部分。然而，在图4中，视觉显示层120和触摸传感器层130的位置相反。为了通过驱动触觉元件来表达触觉信息，位于触觉元件阵列110上面的触摸传感器层130和视觉显示层120由挠性材料形成，以提供触觉信息。驱动所述触觉元件以改变视觉显示层120和触摸传感器层130的物理形状。例如，可以使触觉元件在与显示屏幕150的表面垂直的方向上变形。因此，显示单元100可通过相应触觉元件的变形来向用户提供触觉信息。图3的侧视示了根据位于数字键153下面的触觉元件的变形进行的、数字键 153的物理形状变化。当用户触摸数字键153时，根据本发明实施例的触觉和视觉信息提供设备可向用户提供像是触摸了实际键式按钮的触摸感觉。图5是图示了根据本发明实施例的显示单元的第三示例的图。
图5图示了显示单元100的显示屏幕150。所述显示屏幕150显示电话模式屏幕作为示例。电话号码输出区域152是在其上显示由用户输入或选择的电话号码的区域。图5图示了用于说明显示单元100的结构的显示区域160。显示区域160是显示屏幕150的部分区域。显示区域160包括与“3”对应的数字键153。图5包括显示区域160 的侧视图，其聚焦在显示单元100的数字键153上。参考所述侧视图，显示单元100包括触觉元件阵列110、视觉显示层120、和触摸传感器层130。显示单元100中的触觉元件阵列110、视觉显示层120、和触摸传感器层130可以按照与图3的那些组成相同的方式来配置。触摸传感器层130位于最下部分，视觉显示层120位于最上部分，并且触觉元件阵列Iio位于视觉显示层120与触摸传感器层130之间。为了通过驱动触觉元件来表达触觉信息，位于触觉元件阵列110上面的视觉显示层120由挠性材料形成，以提供触觉信息。驱动触觉元件以改变视觉显示层120的物理形状。例如，可以使触觉元件在与显示屏幕150的表面垂直的方向上变形。因此，显示单元100可通过相应触觉元件的变形来向用户提供触觉信息。图5的侧视示了根据位于数字键153下面的触觉元件的变形进行的、数字键 153的物理形状变化。图5中的显示单元100的结构可应用于其中触摸传感器层130的结构难以形成为挠性结构或该结构不是挠性的情况。此时，触摸传感器层130位于触觉元件阵列110下面。当用户触摸数字键153时，根据本发明实施例的触觉和视觉信息提供设备可向用户提供像是触摸了实际键式按钮的触摸感觉。因此，根据本发明实施例的显示屏幕150可包括位于触觉元件阵列110和触摸传感器层130上面的至少一个视觉显示层120。图6A是图示了根据本发明实施例的用于形成触觉元件的线性致动器的图。参考图6A，触觉元件可实现为线性致动器400。线性致动器400包括换能器410、可移动轴420、和转子430。换能器401可包括基于双压电晶片原理的盘类型换能器。换能器410是压电材料， 其对电势差迅速作出反应以生成位移(displacement)。可移动轴420耦接到换能器410，并且根据其形状变凸或变凹的换能器410的反复移动来在垂直方向上微小地往复运动。转子430环绕可移动轴420，并且取决于可移动轴420的移动速度来与可移动轴 420 一起或与其分开地移动。当可移动轴420的移动速度低时，转子430与可移动轴420 — 起移动。然而，当可移动轴420的移动速度高时，转子430变成与可移动轴420滑动接触。因此，在可移动轴420被固定的状态中，线性致动器400的转子430的位置可根据换能器410的瞬时操作而微小地改变。换能器410由诸如压电陶瓷或压电聚合物之类的、迅速对电信号作出反应的压电材料形成，并且甚至可以以几十KHz或更高的频率来操作。因此，即使当换能器410以高频率操作时，转子430也可以在期望的方向上以每秒几十毫米或更多进行移动。
例如，转子430可以移动到图6A中可移动轴420上的位置(a)、(b)、或(c)。线性致动器400可包括超声线性致动器。超声波具有比20KHz的音频频率更高的频率，并因此人类不能听到超声波。相应地，操作在与超声波范围对应的频率上的致动器指的是超声线性致动器。根据本发明实施例的线性致动器400可包括其转子430沿着可移动轴420移动的线性致动器、以及超声线性致动器。线性致动器400具有小的尺寸，并且不生成噪声。此外，由于线性致动器400具有小的功耗，所以可使用多个线性致动器来生成各种变形形状。变形形状可用于生成各种触 JaL f η 息。线性致动器400通过转子430的移动来使视觉显示层120或触摸传感器层130变形。图6Β是图示了头状物被附着到图6Α的线性致动器的情况的图。参考图6Β，例如线性致动器400-1的触觉元件另外地包括附着到图6Α的线性致动器400的盖子形状头状物440。线性致动器400-1包括换能器410、可移动轴420、转子430 和头状物440。线性致动器400-1的除了头状物440之外的详细结构可以按照与图6Α的结构相同的方式来构造。在其中可移动轴420被固定的状态中，头状物440被附着到转子430的上端。线性致动器400-1的头状物440沿着可移动轴420与转子430 —起垂直移动。在图6Β中，(a)指明了具有附着到其的头状物440的线性致动器400_1，而(b)和 (c)指明了其中转子430和头状物440沿着垂直方向一起移动的状态。线性致动器400-1通过转子430和头状物440的移动来使视觉显示层120或触摸传感器层130变形。图6C是图示了包括图6A的线性致动器的触觉元件阵列的图。参考图6C，显示单元100的触觉元件阵列110包括多个线性致动器400。触觉元件阵列110可包括按照行和列而安排在显示屏幕下面的多个线性致动器400，以便提供触 JaL f η 息。触觉元件阵列110可包括图6Α的线性致动器400、或者图6Β的线性致动器400_1。图7是图示了根据本发明实施例的电有源元件的图。参考图7，电有源元件500包括电有源元材料510和弹性盖520。当施加电势差时，电有源元材料的尺寸或体积改变(增加或减少)。例如，电有源元材料510包括压电材料、电有源聚合物(EAP)和聚偏氟乙稀(PVDF)。弹性盖520可被附着到电有源元材料510的表面。此时，当电有源元材料510的尺寸改变时，弹性盖520的高度在垂直方向上改变。弹性盖520可具有如此充分的弹性，从而其形状根据电有源元材料510的尺寸改变而改变。弹性盖520可以由可变形的聚合物材料形成。电有源元件500通过弹性盖520的高度改变来使视觉显示层120或触摸传感器层 130变形。此外，可以按照与图6C的线性致动器400的安排类似的形式来安排多个电有源元件500，从而形成触觉元件阵列110。图8Α是图示了根据本发明实施例的用于构成触觉元件的触觉和视觉显示元件的图。参考图8A，触觉和视觉显示元件600包括压力传感器610、触觉元件620、和视觉显示元件630。也就是说，触觉和视觉显示元件600可通过组合用于提供视觉信息的元件和用于提供触觉信息的元件来构造，并且可同时提供视觉信息和触觉信息。压力传感器610是能够测量压力的传感器，并生成用于用户的触摸等的压力信息。可以将所生成的压力信息提供给控制单元300等。当压力传感器610的厚度降低时， 容易实现触觉和视觉显示元件600。压力传感器610的示例包括力敏感电阻器(FSR)传感器和PVDF传感器。触觉元件620可提供与显示屏幕垂直的方向上的触觉信息。触觉元件620可包括如图6A、图6B和图7所图示的各种触觉元件。取决于触觉元件620的驱动方法，可使用图 6A或图6B所图示的触觉元件。当垂直地使触觉元件620变形时，触觉和视觉显示元件600 可展现如图8A所图示的移动型式。视觉显示元件630可例如实现为发光二极管(LED)。在这个情况下，视觉显示元件 630可包括能够显示三原色(RGB)的组合LED、或者能够分别显示三原色的多个LED。视觉显示元件630可位于触觉和视觉显示元件600的最上部分，压力传感器610 可位于触觉和视觉显示元件600的最下部分，并且触觉元件620位于视觉显示元件630和压力传感器610之间。这个结构仅仅是示例，并且触觉和视觉显示元件600中的相应模块的位置可取决于该元件的特性而改变。图8B是图示了包括图8A的触觉和视觉显示元件的触觉元件阵列的图。图8B图示了显示单元100的显示屏幕150。显示屏幕150例如显示了电话模式屏幕。电话号码输出区域152是在其上显示由用户输入或选择的电话号码的区域。在图8B中，图示了显示单元100的显示区域160。显示区域160是显示屏幕150 的部分区域。显示区域160包括数字键。显示区域160包括聚焦在显示单元100的数字键上的触觉元件阵列110。在显示区域160下面，可按照行和列来安排多个触觉和视觉显示元件600，以提供
触觉信息。图9是示出了图1所图示的触觉和视觉信息提供设备的触觉和视觉信息提供方法的流程图。参考图9，在步骤S710中，控制单元300检测到将要提供触觉信息。例如，控制单元300可根据用户的选择或者触觉和视觉信息提供设备内部的设置来检测将要提供触觉信息的时间点。在步骤S720中，控制单元300在触觉元件阵列110中选择用以提供触觉信息的触觉元件。触觉元件阵列110位于显示屏幕下面，并包括被安排为显示触觉信息的多个触觉元件。在步骤S730中，触觉元件驱动单元200根据控制单元300的控制来生成用于驱动由控制单元300选择的触觉元件的驱动信号。控制单元300可通过控制向触觉元件提供的驱动信号的幅度或强度来控制每个触觉元件在垂直方向上的变形高度。在步骤S740中，显示单元100驱动与触觉元件驱动单元200的驱动信号对应的触觉元件。显示单元100可通过驱动触觉元件来提供触觉信息。当驱动触觉元件时，显示单元100的显示屏幕的物理外部形状变化。当在步骤S740中完成触觉信息的提供时，显示单元100终止所述处理。根据本发明实施例的包括在触觉元件阵列110中的触觉元件可以在垂直于显示屏幕的方向上变形。此外，当包括在触觉元件阵列110中的触觉元件的尺寸降低或者触觉元件的数目增加时，可以精确地表示触觉信息。根据本发明实施例的触觉和视觉信息提供设备可应用到包括触觉类型触摸屏幕的信息终端装置。信息终端装置的示例包括个人计算机(PC)、笔记本计算机、上网本 (net-book)计算机、移动电话、媒体播放器(PMP或MP3播放器)、游戏机、监视器、打印机和影印机。根据本发明实施例的触觉和视觉信息提供设备不仅通过显示屏幕来提供视觉信息，而且通过物理外部形状变化来提供触觉信息。因此，触觉和视觉信息提供设备可向用户提供像是触摸了实际按钮的感觉。也就是说，在这个实施例中描述的感觉指的是一种感觉， 例如指的是当由用户的力等改变物体的物理外部形状时用户可检测到的点击感觉。根据本发明的实施例，触觉和视觉信息提供设备和方法可通过显示屏幕来同时提供视觉信息和触觉信息。此外，当选择了键式按钮等时，触觉和视觉信息提供设备和方法可通过提供视觉信息和触觉信息而向用户提供像是触摸了实际键式按钮的感觉。尽管已经结合特定实施例而描述了本发明，但是对于本领域的技术人员将明显的是，可以做出各种改变和修改，而在不脱离由接下来的权利要求限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种自形变的触觉和视觉信息提供设备，包括显示单元，被配置为通过显示屏幕的物理形状变化来提供触觉信息；以及触觉元件驱动单元，被配置为生成用于提供触觉信息的驱动信号。
2.根据权利要求1的自形变的触觉和视觉信息提供设备，其中所述显示单元包括被配置为响应于驱动信号来操作的触觉元件阵列，并且所述触觉元件阵列包括用于提供触觉信息的至少一个触觉元件。
3.根据权利要求2的自形变的触觉和视觉信息提供设备，其中所述显示单元还包括触摸传感器层，被配置为根据用户的触摸来生成用户输入信号；以及视觉显示层，被配置为提供视觉信息。
4.根据权利要求3的自形变的触觉和视觉信息提供设备，其中所述触摸传感器层和视觉显示层的任一个位于触觉传感器上面，并且具有挠性结构从而根据触觉传感器的操作来提供触觉信息。
5.根据权利要求4的自形变的触觉和视觉信息提供设备，还包括控制单元，被配置为控制触觉元件驱动单元，以驱动与通过视觉显示层显示的视觉信息对应的触觉元件。
6.根据权利要求5的自形变的触觉和视觉信息提供设备，其中所述视觉信息包括键式按钮信息，该键式按钮信息包含关于菜单键、功能键、数字键、字符键、特殊键、特殊字符键、 和箭头键中的至少一个的信息。
7.根据权利要求3的自形变的触觉和视觉信息提供设备，其中所述触觉元件在垂直于显示屏幕的方向上操作。
8.根据权利要求7的自形变的触觉和视觉信息提供设备，其中所述触觉元件包括线性致动器，并且所述线性致动器包括换能器，被配置为根据驱动信号来在垂直方向上执行反复移动；可移动轴，被配置为根据所述反复移动来在垂直方向上往复运动；以及转子，被配置为沿着所述可移动轴在可移动轴上移动。
9.根据权利要求8的自形变的触觉和视觉信息提供设备，其中所述触觉元件包括电有源元件，并且所述电有源元件包括电有源材料，其尺寸根据驱动信号而改变；以及弹性元件，被附着到电有源材料的表面，并且其高度在垂直方向上弹性地改变。
10.根据权利要求3的自形变的触觉和视觉信息提供设备，其中所述触觉元件包括视觉显示元件，该视觉显示元件被组合以显示视觉信息。
11.一种自形变的触觉和视觉信息提供方法，包括检测将要通过显示屏幕而提供的触觉信息；当检测到触觉信息的提供时，选择触觉元件来提供所述触觉信息；生成用于驱动所选择的触觉元件的驱动信号；以及根据所述驱动信号来驱动所选择的触觉元件，并通过显示屏幕的物理形状变化来提供触觉信息。
12.根据权利要求11的自形变的触觉和视觉信息提供方法，还包括通过显示屏幕来同时提供与触觉信息对应的视觉信息。
13.根据权利要求12的自形变的触觉和视觉信息提供方法，其中所述视觉信息包括键式按钮信息，该键式按钮信息包含关于菜单键、功能键、数字键、字符键、特殊键、特殊字符键、和箭头键中的至少一个的信息。
14.根据权利要求11的自形变的触觉和视觉信息提供方法，其中所述根据所述驱动信号来驱动所选择的触觉元件、并通过显示屏幕的物理形状变化来提供触觉信息的步骤包括在垂直于显示屏幕的方向上驱动触觉元件，并且通过显示屏幕的物理形状变化来提供触觉信息。
全文摘要
本发明提供了一种用于提供自形变的触觉和视觉信息的设备以及其方法。一种自形变的触觉和视觉信息提供设备包括显示单元，被配置为通过显示屏幕的物理形状变化来提供触觉信息；以及触觉元件驱动单元，被配置为生成用于提供触觉信息的驱动信号。
文档编号G06F3/048GK102163076SQ201110036510
公开日2011年8月24日 申请日期2011年2月12日 优先权日2010年2月12日
发明者景起旭, 朴俊锡, 李东雨, 李铨佑, 赵日衍, 韩东原 申请人:韩国电子通信研究院