面可以包括一个或多个表面触觉设备和一个或多个 感测设备，这些设备被布置成基本上类似并且对齐的图案，这些图案呈现具有呈现三交叉 图案的三个线的不同电极的阵列。在第一进一步相关的方面中，当触摸界面与多手指感测 一起使用时，三交叉可以提供触摸位置相对于实际手指触摸位置的幻影图像的消歧。在第 二进一步相关的方面中，当触摸界面与多用户感测一起使用时，三交叉可以提供第一个人 的至少一个手指触摸位置相对于第二个人的至少一个手指触摸位置的消歧。
[0107] 仅利用一组电极的同时感测和致动
[0108] 镜像电极的技术是有利的，因为它确保即使前表面电极因一次或多次刮擦而受 损，也可以实现感测。如果刮擦不太可能发生，则可能可取的是仅使用一组电极一触摸表面 上的那些，以实现感测和致动。使用这里教导的技术，仍能够这样做。特别地，使真实触摸位 置从幻影位置消歧的问题仍可以通过这里教导的方法来解决，并且同时感测和致动仍可以 通过触觉信号和感测信号的适当定时来实现。
[0109] 从前述描述，将意识到，当触摸界面使用连接到基板的前表面的、被用作一个或多 个触觉设备和感测设备的一个或多个电极时，可以从本公开确定若干附加方面。
[0110] 例如，在另一方面中，触摸界面可以包括提供静电力的前表面上的电极，并且进一 步地，静电力可以具有可以被调制的大小。
[0111] 在另一方面中，触摸界面可以包括连接到基板的前表面的所述一个或多个电极， 这些电极呈现具有呈现交叉位置的两个或更多个线的不同电极的阵列，并且进一步地，该 阵列可以具有呈现三交叉图案的三个线的不同电极，该三交叉图案继而可以呈现与接合三 交叉图案内的三个不同电极的手指相关联的触摸位置。
[0112] 在进一步的方面中，触摸界面可以包括连接到基板的前面的、能够提供多点触觉 的电极。
[0113] 从以上公开，将清楚的是，根据本公开构造的触摸界面设备可以提供多点触觉，同 时包括优于现有技术的多个优点。这些设备可以表现出以上提及的潜在优点中的一个或多 个，这取决于所选择的具体设计和配置。
[0114] 将意识到，根据本公开的具有多点触觉的表面触觉设备的触摸界面可以以各种配 置提供。用于组件的任何种类的合适的构造材料、配置、形状和尺寸以及连接这些组件的方 法可以被利用以满足终端用户的特定需要和要求。对于本领域技术人员将清楚的是，在不 脱离要求保护的主题的范围或精神的情况下，可以在这样的设备的设计和构造上进行各种 修改，并且权利要求不限于本文中示出的优选实施例。
[0115] 要理解的是，以上描述意图是示意性的，而非限制性的。例如，上述示例或实施例 (和/或其方面)可以单独地使用，或者彼此组合使用。另外，在不脱离本发明主题的范围的 情况下，可以进行许多修改以使特定情况或材料适应本发明主题的教导。尽管本文中所描 述的材料的大小和类型意图限定本发明主题的参数，但是它们决不是限制的，并且意图作 为示例。当审阅以上描述时，许多其它的实施例对于本领域普通技术人员将是清楚的。本文 中所描述的主题的一个或多个实施例的范围因此应当参照所附权利要求、连同这样的权利 要求所享有的等同形式的全部范围来确定。在所附权利要求中，诸如"包括"和"具有"的术 语被用作相应术语"包含"和"其中"的简明英语等同形式。而且，在以下权利要求中，诸如 "第一"、"第二"和"第三"等的术语的使用仅仅可以用作标记，而并非意图对其对象施加数 值要求。此外，以下权利要求的限制未以装置加功能(means-plus-function)的格式撰写， 并且并非意图基于351].5.(：..8(^11.112，第6段进行解释，除非这样的权利要求限制明确地 使用短语"用于…….的装置"，其后跟没有进一步结构的功能的陈述。
[0116] 该书面描述使用示例以公开本发明主题的若干实施例，并且还使得本领域普通技 术人员能够实践本文中所公开的实施例，包括做出和使用任何设备或系统并且执行任何融 合的方法。主题的可专利范围可以由权利要求限定，并且可以包括本领域普通技术人员想 到的其它示例。如果这样的其它示例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元素，或者 如果它们包括与权利要求的字面语言具有非实质差别的等同结构元素，则它们意图在权利 要求的范围内。
[0117] 如本文中所使用的，以单数记载的并且前面有词语"一"或者"一个"的元素或步骤 应被理解为不排除复数个所述元素或步骤，除非这样的排除被明确地陈述。此外，对目前描 述的发明主题的实施例的一个示例的论述并非意图被解释为排除也融合了所记载的特征 的另外示例或实施例的存在。而且，除非明确地相反陈述，否则实施例"包含"、"包括"或"具 有"一个元素或多个元素（其具有特定的性质）可以包括不具有该性质的另外的这样的元 素。
【主权项】
1. 一种具有同时感测和致动的触摸界面，包括： 绝缘基板； 一个或多个表面触觉设备，所述一个或多个表面触觉设备被连接到基板的前表面，并 且被布置成图案；以及 一个或多个感测设备，所述一个或多个感测设备被连接到所述基板的后表面，其中，所 述感测设备与连接到所述基板的前表面的所述一个或多个表面触觉设备对齐，并且被布置 成与所述一个或多个表面触觉设备的图案基本上类似的图案。2. 根据权利要求1所述的触摸界面，进一步包括被连接到所述基板的前表面的每个相 应的表面触觉设备和与其对齐并且被连接到所述基板的后表面的每个相应的感测设备之 间的强电容親合。3. 根据权利要求1所述的触摸界面，其中，所述一个或多个表面触觉设备的图案与所述 一个或多个感测设备的图案相同。4. 根据权利要求1所述的触摸界面，其中，所述表面触觉设备是透明的。5. 根据权利要求1所述的触摸界面，其中，所述一个或多个表面触觉设备进一步包括电 极和保护层。6. 根据权利要求5所述的触摸界面，其中，所述保护层是透明的。7. 根据权利要求5所述的触摸界面，其中，所述保护层由介电材料制成。8. 根据权利要求1所述的触摸界面，其中，所述基板是平面的。9. 根据权利要求1所述的触摸界面，其中，所述基板是透明的。10. 根据权利要求9所述的触摸界面，其中，所述基板进一步包括玻璃或塑料的片材。11. 根据权利要求1所述的触摸界面，其中，所述表面触觉设备提供的触觉效应是摩擦 的改变。12. 根据权利要求1所述的触摸界面，其中，所述触觉效应在多于一个的触摸位置处是 可独立控制的。13. 根据权利要求1所述的触摸界面，其中，所述设备提供多于一个的触摸位置的定位 的测量。14. 根据权利要求1所述的触摸界面，其中，电信号被发送到所述一个或多个表面触觉 设备中的至少一个以产生触觉效应。15. 根据权利要求1所述的触摸界面，其中，电信号被发送到所述一个或多个感测设备 中的至少一个以测量触摸位置。16. 根据权利要求1所述的触摸界面，其中，当所述一个或多个表面触觉设备受损时，所 述感测设备保持运行。17. 根据权利要求1所述的触摸界面，其中，所述一个或多个表面触觉设备和所述一个 或多个感测设备被布置成基本上类似的且对齐的图案，其中每个图案呈现阵列，所述阵列 具有呈现交叉位置的两个或更多个线的不同电极。18. 根据权利要求17所述的触摸界面，其中，所述一个或多个表面触觉设备和所述一个 或多个感测设备被布置成基本上类似的且对齐的图案，所述图案呈现阵列，所述阵列具有 呈现三交叉图案的三个线的不同电极。19. 根据权利要求18所述的触摸界面，其中，当所述触摸界面与多手指感测一起使用 时，所述三交叉提供触摸位置相对于实际手指触摸位置的幻影图像的消歧。20. 根据权利要求18所述的触摸界面，其中，当所述触摸界面与多用户感测一起使用 时，所述三交叉提供第一个人的至少一个手指触摸位置相对于第二个人的至少一个手指触 摸位置的消歧。21. -种具有同时感测和致动的触摸界面，包括： 绝缘基板； 能够提供静电致动的一个或多个电极，所述一个或多个电极被连接到基板的前表面， 并且被布置成图案； 被连接到所述前表面的所述一个或多个电极被保护层覆盖;并且 其中，所述基板的前表面上的电极提供触觉效应，并且用作测量触摸位置的感测设备。22. 根据权利要求21所述的触摸界面，其中，所述前表面上的电极提供静电力。23. 根据权利要求22所述的触摸界面，其中，所述静电力具有可被调制的大小。24. 根据权利要求21所述的触摸界面，其中，被连接到所述前表面的所述一个或多个电 极呈现阵列，所述阵列具有呈现交叉位置的两个或更多个线的不同电极。25. 根据权利要求24所述的触摸界面，其中，被连接到所述前表面的所述一个或多个电 极呈现阵列，所述阵列具有呈现三交叉图案的三个线的不同电极。26. 根据权利要求25所述的触摸界面，其中，触摸位置与接合所述三交叉图案内的三个 不同电极的手指相关联。27. 根据权利要求21所述的触摸界面，其中，被连接到所述基板的前表面的电极能够提 供多点触觉。
【专利摘要】公开了具有用于利用同时感测和致动来产生多点触觉的系统和方法的触摸界面设备。在第一配置中，使用两层电极，包括在绝缘基板的触摸表面附近的用于触觉的顶层以及在绝缘基板的底表面处的用于感测的底层，其中，这两个电极组具有彼此基本上相同的图案。在第二配置中，在绝缘基板的触摸表面附近使用单个电极阵列，该单个电极阵列用作表面触觉设备和感测设备两者。
【IPC分类】G06F3/041
【公开号】CN105431800
【申请号】CN201480042496
【发明人】M·A·佩什金, J·E·科尔盖特
【申请人】西北大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2014年6月18日
【公告号】US20140375580, WO2014209718A1