动态触觉接口的制作方法_5

文档序号:9756836阅读:来源:国知局
通孔。触觉层120的区域在基座113的外表面处靠近该通孔(多个通孔)从基座113分离。包围从基座113和通孔(多个通孔)分离的触觉层的区域的触觉层120的一部分联接(例如,黏附、结合)至基座113并且界定触觉地可辨别的凹部或隆起物的周界,该周界在膨胀状态中提供触觉指引以区分呈现在显示器上的虚拟键盘的虚拟键。当位移设备130将流体位移至该腔中时,因而该腔中的流体压力增加,可变形区域122膨胀,基座113远离腔的边界升起,并且升高。如图18中所示出的,因此,二级可变形区域膨胀超出可变形区域122。在该实现中,当流体从流体通道离开时,可变形区域122收缩,基座113后退回该腔中,且二级可变形区域收缩至其与可变形区域122齐平的初始位置。
[0101]在前述变型的另一个实现中,基座113在第一位置中使可变形区域122的第一部分和可变形区域122的第二部分与周界区域124大体上保持齐平,且基座113将可变形区域122的第一部分保持在该腔内,且基座113在第二位置中将可变形区域122的第二部分保持在周界区域124之上。在该实现中,基座113可以在可变形区域122处结合至该触觉层。通常,前述变型的实现用于当可变形区域122在该腔内旋转时,使可变形区域122根据基座113的轮廓形变。因此,可变形区域122可以联接至基座113的顶部表面,且可变形区域122可以跟随基座113的位置。
[0102]在前述变型的类似的实现中,基座113在第二位置中横跨可变形区域122的第二部分形成褶皱。通常,该实现用于产生对应于基座113(其对应于可变形区域122的第二部分)的边缘的触觉地可辨别的特征。因此,该褶皱可以界定触觉地可辨别的边缘。
[0103]在前述变型的另一个实现中,基座113的外表面是平面的,且基座113的外表面在膨胀状态中将平面形式的可变形区域122保持为竖直地偏移超出周界区域124。
[0104]在前述变型的另一个实现中,基座113界定流体管道116,该流体管道116从配合表面延伸至外表面且在腔与可变形区域122之间连通流体。基座113的外表面的一部分可以围绕流体管道116从可变形区域122分离,并且从流体管道116偏移。
[0105]在基座113的一个实现中,该配合表面包括界定一系列槽的波状轮廓,在一系列槽中的槽与腔配合以在流体管道114与可变形区域122之间使流体连通。通常,基座113的该实现用于围绕基座113的周界从流体通道114使流体连通以便膨胀和收缩可变形区域122。当可变形区域122从竖直地偏移超出周界区域124和超出基座113的顶部表面的膨胀状态收缩时,该槽允许流体从与基座113的顶部表面脱离的可变形区域122排出。在该实现中,该槽还可以从流体通道114使流体连通以在腔内旋转基座113。来自穿过该槽至可变形区域122的连通的流体的流体压力可以导致连接至基座113的顶部表面的可变形区域122升起。因此,基座113可以从该腔中升出来。该槽可以围绕基座113布置,使得基座113的一部分将或多或少的流体连通至可变形区域122。例如,半球形基座113可以使基座113的第一部分具有数个较大的槽,且使基座113的第二部分具有一个较小的槽。穿过槽朝向对应于第一部分的可变形区域122传送的流体比朝向对应于第二部分的可变形区域122多。因此,更大的流体压力施加至对应于第一部分的可变形区域122,从而导致可变形区域122的第一部分升起超过周界区域124。因此,基座113可以旋转以支撑可变形区域122,使得对应于第一部分的基座113的边缘旋转至偏移超出周界区域124的位置,且对应于第二部分基座113的边缘旋转至腔中。
[0106]在另一个实现中,基座113沿配合表面界定凹槽,且基板110沿腔界定肋条,该肋条接合凹槽,且在收缩状态中将基座113约束在一个自由度中。在该实现中,基座113可以界定具有与基板110中的肋条配合的凹槽的半圆形或半球形基座113。例如,该半球形基座113可以界定凹槽,使得凹槽阻止该半球形基座113在腔内围绕腔的竖直轴线旋转。因此,该凹槽可以半球形基座113的旋转限制成上下颠簸和/或左右摇摆。肋条可以界定挤出的壁架、架子、肩部,或适合于与基座113中的凹槽配合的任何其它形式。同样,基座113可以界定肋条,且基板110可以界定凹槽,凹槽与肋条配合以限制基座113以大体上相同的方式旋转。
[0107]在前述实现的示例中,凹槽界定内部齿状轮廓,且肋条界定外部齿状轮廓,该外部齿状轮廓接合凹槽以在腔内将基座113保持在一系列的弧形位置中,该系列的弧形位置包括第一位置与第二位置。通常,该实现用于界定基座113的预定位置,且因此界定基座113的边缘的预定的偏移,基座的边缘的预定的偏移界定超出周界区域124的可变形区域122的高度。该凹槽可以将基座113固定在一个位置中,使得当使用者按压可变形区域122且因此按压基座113时,基座113抵抗该按压且保持可变形区域122的形式。同样,该凹槽可以用于在收缩状态中保持可变形区域122和基座113以阻止触觉层中的光学和触觉偏差。
[0108]在前述变型的另一个实现中,该腔界定半球形凹部,在收缩状态中,基座113界定在腔内以三自由度可枢转的半球形凸起,且基座113的外表面界定从腔的边缘偏移的圆形周界。同样,该腔可以界定半圆形凹部,且在收缩状态中,基座113可以界定在腔内以一个自由度可枢转的半圆形凸起。
[0109]动态触觉接口的前述变型可以包括位移设备130,该位移设备130将流体位移至流体通道114中,且进入至腔中以将可变形区域122从收缩状态变换到膨胀状态,在收缩状态中,基座113的配合表面与该腔接触,并且基座113在腔内在第一位置与第二位置之间是可枢转的,可变形区域122在第一位置中与周界区域124齐平,且在第二位置中界定触觉地可区别于周界区域124的第一形态,且在膨胀状态中,基座113部分地从该腔升出来,且可变形区域122界定触觉地可区别于第一形态和周界区域124的第二形态。
[0110]动态触觉接口的前述变型可以包括传感器,该传感器联接至基板110且输出对应于触觉表面126上的输入的信号。前述变型的另一个实现可以包括第二传感器,该第二传感器在收缩状态中输出对应于基座113从第一位置的弧形旋转的程度的信号。第二传感器可以检测基座113的旋转以确定相对于周界区域124的可变形区域的位置(例如,偏移)。该信号可以接转信息以确定邻近基座113、可变形区域122的,在流体通道114中的等的流体压力。该传感器还可以集成在基座内,或集成在邻近基座的配合表面的基板中,因此,该传感器可以检测基座的运动或位置。该传感器可以包括霍尔效应传感器或磁传感器、陀螺仪、电阻传感器,或适合于检测基座的运动和/或位置的任何其它传感器。
[0111]在前述变型的另一个实现中,显示器可以联接至与触觉层120相对的基板110,且呈现邻近可变形区域122,以及基板110、基座113的键的图像,且触觉层120包括大体上透明的材料。
[0112]在前述变型的另一个实现中,显示器可以联接至与触觉层120相对的基板110,且呈现邻近可变形区域122的键的图像,且传感器可以置于基板110与显示器之间,该传感器输出对应于在触觉表面126上的输入的信号,基板110、基座113,以及触觉层120包括大体上透明的材料。
[0113]前述变型的另一个实现包括第一磁性元件和第二磁性元件,第一磁性元件邻近腔的基部布置在基板110内,第二磁性元件布置在基座113内且与第一磁体配合以在收缩状态中将基座113保持在第一位置中。通常,磁性元件可以用于将基座113保持在第一位置或任何其它位置中以便大体上抵抗基座113的上下颠簸或左右摇摆以及由此的可变形区域122的变形。如上面所描述的,当施加至基座113的力超出第一磁性元件与第二磁性元件之间的吸引力时,基座113可以在腔内上下颠簸,且使邻近的可变形区域122变形。第一磁性元件可以集成至或联接至基板110。第二磁性元件可以集成至、黏附至,或以其它方式联接至基板113。
[0114]第三方法的另一种实现包括瞬时地接合移动计算设备的外壳,该外壳将基板110瞬时地保持在移动计算设备的数字显示器上方。
[0115]在另一个实现中,该基板界定肩部,该肩部大体上保持基座且阻止基座从与周界区域齐平的该腔升出来。该基板还可以界定在该腔之下的第二腔,该第二腔界定大体上为半圆形的横截面。因此,当基座在该腔内枢转时,基座的一部分可以旋转至该第二腔中。
[0116]在另一个实现中,基板可以界定竖直的肩部或薄的竖直边缘,该垂直的肩或薄的垂直边缘在收缩状态中通过接合配合表面或基座的任何其它表面将基座保持在腔内,且抵抗超出与周界区域齐平的基座的旋转。然而,该位移设备可以将流体栗送入该腔中,从而导致基座的附接表面升起至超出竖直肩部的升高的位置。在该升高的位置中,基座在腔内可以自由枢转。
[0117]本发明的系统和方法可至少部分地作为构造成接收存储计算机可读指令的计算机可读介质的机器被实施和/或实现。可通过结合有应用程序、小应用程序、主机、服务器、网络、网站、通信服务、通信接口、用户计算机的硬件/固件/软件元件或移动设备,或其任何合适组合的计算机可执行部件来执行这些指令。实施方案的其它系统和方法可至少部分地作为构造成接收存储计算机可读指令的计算机可读介质的机器被实施和/或实现。这些指令可通过由结合有以上所述类型的装置和网络的计算机可执行部件来执行。计算机可读介质可存储在任何合适的计算机可读媒介上,诸如RAM、R0M、闪存、EEPR0M、光学设备(CD或DVD)、硬盘驱动器、软盘驱动器或任何合适设备。计算机可执行部件可以是处理器,尽管任何合适的专用硬件设备可以(可选地或另外地)执行指令。
[0118]本领域技术人员根据先前的详细描述以及图和权利要求将认识到,可以对本发明的实施方案作出修改和改变,而不脱离如在以下权利要求中界定的本发明的范围。
【主权项】
1.一种动态触觉接口,包括: 基板,其包括流体管道、邻近所述流体管道的支架,以及流体地联接至所述流体管道的流体通道; 翼片,其包括远侧端与近侧端,所述翼片横跨所述流体管道延伸并且在所述近侧端处铰接至所述基板; 触觉层,其包括联接至所述基板的周界区域、邻近所述周界区域并且布置在所述翼片之上的可变形区域,以及与所述基板相对的触觉表面; 位移设备,其使流体位移至所述流体通道中并且穿过所述流体管道,以将所述可变形区域从收缩状态变换到膨胀状态,在所述收缩状态中所述翼片的所述远侧端接合所述支架,并且在所述膨胀状态中所述翼片的所述远侧端离开所述支架抬升并且所述可变形区域界定触觉地可区别于所述周界区域的形态;以及 传感器,其联接至所述基板并且根据所述触觉表面上的输入来输出信号。2.根据权利要求1所述的动态触觉接口,其中,所述基板包括大体上透明的材料;其中所述触觉层包括大体上透明的材料;并且其中所述翼片包括大体上透明的材料。3.根据权利要求1所述的动态触觉接口,其中,所述支架支撑所述翼片以免所述翼片向内变形进入到所述流体管道中,在所述收缩状态中所述支架横跨所述流体管道区域支撑所述可变形。4.根据权利要求1所述的动态触觉接口,其中,所述翼片与所述基板是物理上共同延伸的。5.根据权利要求4所述的动态触觉接口,其中,所述翼片与所述基板配合以界定横跨所述翼片的所述近侧端的弯曲部分。6.根据权利要求4所述的动态触觉接口,其中,所述翼片与所述基板配合以界定沿所述翼片的所述近侧端的活动铰链,所述翼片的所述近侧端具有第一厚度,所述翼片的所述远侧端具有比所述第一厚度大的第二厚度。7.根据权利要求1所述的动态触觉接口,其中,所述支架横跨所述流体管道横向延伸;并且所述动态触觉接口还包括第二翼片,所述第二翼片包括第二远侧端与第二近侧端,所述翼片横跨所述流体管道朝向所述支架纵向延伸,所述第二翼片在所述第二近侧端处铰接至所述基板并且横跨所述流体管道朝向所述翼片的所述远侧端纵向延伸;所述触觉层包括邻近所述周界区域并且布置在所述第二翼片之上的第二可变形区域;在所述收缩状态中,所述翼片的所述远侧端与所述第二翼片的所述第二远侧端同时接合所述支架,并且在所述膨胀状态中,所述翼片的所述远侧端与所述第二翼片的所述第二远侧端离开所述支架抬升并且所述第二可变形区域界定触觉地可区别于所述周界区域的第二形态。8.根据权利要求1所述的动态触觉接口,其中,所述基板包括第二流体管道、邻近所述第二流体管道与所述流体管道相对的第二支架,和流体地联接至所述第二流体管道的第二流体通道;所述动态触觉接口还包括第二翼片,所述第二翼片包括第二远侧端与第二近侧端,所述第二翼片横跨所述第二流体管道延伸并且邻近所述翼片的所述近侧端在所述第二近侧端处铰接至所述基板;其中,所述触觉层包括邻近所述周界区域并且布置在所述第二翼片之上的第二可变形区域;并且其中,所述位移设备选择性地使流体位移至所述流体通道和所述第二流体通道中以选择性地将所述可变形区域与所述第二可变形区域从所述收缩状态变换到所述膨胀状态,在所述收缩状态中所述第二翼片的所述第二远侧端接合所述第二支架,并且在所述膨胀状
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