专利名称：触觉反馈装置和电子装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种触觉反馈装置和一种电子装置，更具体地说，涉及这样一种触觉反馈装置和一种电子装置，所述触觉反馈装置和所述电子装置根据运行模式以预设共振频率或者不同于所述共振频率的驱动频率产生振动。
背景技术：
最近，触摸型装置，S卩，在电子产品中允许触摸输入的触觉装置已经被推广，以满足消费者对于电子装置的使用的简化的要求。触觉反馈装置包括用于反映用户对界面的直观体验以及使触摸反馈多样化的构思，以及触摸输入的构思。触觉反馈装置具有许多优点其允许节省空间，提供改进的可操作性和简易性； 其规格可被简单地改变，以增加用户识别性；其有助于与IT装置的交互作用能力，等。由于这样的优点，触觉反馈装置被广泛地用于用在计算、交通管理、服务、医疗和移动领域中的电子装置。通常，相关的电子装置采用振动电机来实现触觉功能。然而，由于振动电机被设计成使整个电子装置振动，所以其存在为了增强其振动力而必须增加重块的大小问题。另外，振动电机存在其他效率低的问题，S卩，它不能避免其单位成本的增加，它必须设置在电子装置的有限的内部空间中，且它消耗大量能量来使整个电子装置振动。另外，随着用户界面发展以及电子装置的功能变得多样化和复杂化，用于使整个电子装置振动的振动电机不适于实现用于各种功能的各种类型的反馈。
发明内容
本发明的一方面提供用于根据运行模式以预设共振频率或者不同于共振频率的驱动频率产生振动的一种触觉反馈装置和一种电子装置。根据本发明的方面，提供一种触觉反馈装置，包括触觉装置，接触压力被施加到所述触觉装置；致动器，设置在触觉装置中并根据触觉装置的接触压力的变化而被激发来产生振动；控制器，控制致动器在预设的第一运行模式下以预设的共振频率振动且在被设置为不同于第一运行模式的第二运行模式下以不同于共振频率的驱动频率振动。驱动频率可以低于共振频率且高于50Hz，或者可以高于共振频率且低于500Hz。致动器可被设置在触觉装置的中央部分。致动器可被设置在沿触觉装置的长度方向的边缘部分的中央部分处。设置有致动器的所述中央部分可在触觉装置的从触觉装置的一个端部到另一个端部的总长度的20 %到80 %的范围内。
致动器可以是压电致动器或者聚合物致动器。触觉反馈装置还可包括振动板，设置在触觉装置和致动器之间，且将由致动器产生的振动传递到触觉装置。振动板可包括形成在沿触觉装置的长度方向的边缘部分上的多条分支线，所述多条分支线可由狭缝划分。致动器可被附着到分支线并可被设置成与分支线平行。根据本发明的方面，提供一种电子装置，包括壳体，具有内部空间；显示面板，设置在壳体内；致动器，根据显示面板的接触压力的改变而被激发，以产生振动；控制器，用于控制致动器在预设的第一运行模式下以预设的共振频率振动且在被设置为不同于第一运行模式的第二运行模式下以不同于共振频率的驱动频率振动。驱动频率可以低于共振频率且高于50Hz，或者可以高于共振频率且低于500Hz。致动器可被设置在沿显示面板的长度方向的边缘部分。设置有致动器的边缘部分的中央部分可以在显示面板的从显示面板的一个端部到另一个端部的总长度的20 %到80 %的范围内。电子装置还可包括振动板，设置在显示面板和致动器之间，且将由致动器产生的振动传递到显示面板。振动板可包括形成在沿显示面板的长度方向的边缘部分上的多条分支线，所述多条分支线可由狭缝划分。致动器可被附着到分支线并可被设置成与分支线平行。致动器可以是压电致动器或者聚合物致动器。压电致动器可以是陶瓷层压体，陶瓷层压体的极化可沿相同方向形成。致动器可以设置在显示面板的中央部分。
通过下面结合附图进行的详细描述，本发明的上述和其他方面、特点和其他优点将会被更加清楚地理解，其中图1是根据本发明的示例性实施例的移动通信终端(S卩，电子装置)的分解透视图；图2是示出根据本发明的示例性实施例的安装在移动通信终端壳体中的触觉反馈装置的透视图；图3是根据本发明的示例性实施例的触觉反馈装置的示意性透视图；图4是示出根据本发明的示例性实施例的触觉反馈装置的频率与反应时间之间的关系的曲线图；图5A和图5B是示出根据本发明的示例性实施例的触觉反馈致动器的致动器和振动板的长度的改变的侧视图；图6是图5B的一部分的放大剖视图，其示出了触觉反馈致动器如何工作；图7是触觉反馈致动器的振动频率与位移之间的关系的曲线图；图8A和图8B是示出根据本发明的示例性实施例的触觉反馈致动器的致动器的布置位置的改变的示意性透视图9是用于解释根据本发明的示例性实施例的致动器的布置位置的侧视图；图10是图8A和图8B的触觉反馈致动器的振动频率与位移之间的关系的曲线图；图11是示出根据本发明的示例性实施例的触觉反馈装置如何被结合的示意性剖视图；图12是根据本发明的示例性实施例的根据触觉反馈装置的结合材料的类型而测量的触觉反馈致动器的振动频率与位移之间的关系的曲线图。
具体实施例方式现在将参照附图来详细描述本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，而不应被解释为局限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例是使本公开将是彻底和完整的，并且将本发明的范围充分传达给本领域技术人员。在附图中，为了清楚起见，可以夸大形状和尺寸，相同的标号将始终用于指示相同或者类似的组件。现在将参照图1到图12详细描述根据本发明的示例性实施例的触觉反馈致动器、 包括该触觉反馈致动器的触觉反馈装置和电子装置。[电子装置]图1是根据本发明的示例性实施例的移动通信终端(S卩，电子装置)的分解透视图。图2是示出根据本发明的示例性实施例的安装在移动通信终端壳体中的触觉反馈装置的透视图。图3是根据本发明的示例性实施例的触觉反馈装置的示意性透视图。作为根据本发明的示例性实施例的电子装置，移动通信终端10将被认为是一个示例，但是本发明不限于此，并且本发明可被应用于涉及根据用户与其的接触使振动改变的任何触觉装置，例如，各种OA装置、医疗装置、移动通信装置、交通票据发行装置 (traffic note issuing devices)等。以下，将详细描述作为电子装置的移动通信终端10。参照图1到图3，根据本发明的示例性实施例的移动通信终端10( S卩，电子装置) 可包括壳体12和14、显示面板22、致动器60和振动板40。壳体12和14可包括前壳体12和后壳体14，内部空间随着前壳体12和后壳体14 被结合而形成。橡胶圈80可沿着壳体12和14的周缘设置在壳体12和14的内部空间中。用作触觉装置20的显示面板22和电路板90可被安装在内部空间中，电路板90 包括形成在其上并用于驱动触觉反馈致动器50的控制器91。这里，触觉装置20 (需要振动的器具)是需要对外部接触压力作出反应的移动通信终端(即，电子装置)的内部组成元件。触觉装置20可以是输入装置、OA装置、自动售货机、床、卡、操作装置、票等，以及根据本发明的示例性实施例的需要响应于施加到其的接触而振动的移动通信终端的显示面板22。在本示例性实施例中，移动通信终端10( S卩，电子装置)使用提供图像的显示面板 22作为触觉装置。即，当接触压力由于接触被施加到显示面板22而改变时，显示面板22自身对所述接触进行触觉反应。为了使显示面板22对所述接触进行触觉反应，致动器60必须产生振动，在这种情况下，通过控制器91提供振动频率。稍后将描述致动器60的详细的振动产生原理。
振动板40可将通过致动器产生的振动传递给显示面板22。在这种情况下，致动器 60可被直接附着到显示面板22，以使显示面板22振动。然而，本发明不意在局限于此，可以根据需要选择性地使用致动器60，以减轻由振动或者振动的放大而产生的冲击。即，振动板40可以通过注塑冲击减轻材料来获得，但是不限于此。另外，振动板40 的厚度可考虑振动板40与致动器60之间的交互作用而改变。在该方面，实验结果示出在振动板40的厚度小于0. 2mm时振动大大地增强，所以振动板40的厚度可根据振动的需求范围被适当地选择。现在将详细描述触觉反馈致动器和触觉装置。触觉装置和触觉反馈致动器的具体特性可被全部应用到根据本发明的示例性实施例的电子装置。[触觉反馈致动器和触觉反馈装置]根据本发明的示例性实施例的触觉反馈致动器50可包括振动板40和致动器60。 另外，触觉反馈装置30可包括触觉装置，接触压力被施加于所述触觉装置上；触觉反馈装置50，使触觉装置20振动。这里，触觉反馈装置30的振动板40可以是可选择的。在解释移动通信终端10时在上面已经详细描述的振动板40可被附着到触觉装置 20的边缘部分。S卩，如图3中示出，振动板40可被形成为沿着矩形的显示面板22的边缘部分的薄
^^ ο这里，矩形的显示面板22的较长边被定义为长度方向，显示面板22的较短边被定义为宽度方向。详细地说，振动板40可具有位于显示面板22 (即，触觉装置20)的沿着长度方向的边缘部分的多条分支线42和44，缝隙43可形成在所述多条分支线42和44之间。在这种情况下，分支线42和44可具有基本相同的宽度，具有条状的形状且宽度与分支线42和 44的宽度基本相同的致动器60可被附着，以被布置。在这种情况下，致动器60可被布置为与分支线42和44平行。致动器60可被构造为压电致动器或者聚合物致动器，并且根据施加到触觉装置的接触压力的改变而被激发，以产生振动。控制器91使致动器60根据预设运行模式以预定频率振动。例如，控制器91可使致动器60在第一运行模式下以共振频率振动，或者可使致动器60在第二运行模式下以不同于共振频率的驱动频率振动。第一运行模式和第二运行模式可根据需要的反应速度而区分。例如，第一运行模式可以是接到呼叫的模式，第二运行模式可以是输入字符或者玩游戏等的模式。S卩，当在第一运行模式下接到呼叫时，优选强烈的振动而非反应速度，因而控制器 91使致动器60以振动力最强的共振频率振动，然而，当输入字符或者玩游戏时，反应速度是重要的，因而控制器91使致动器60以不同于共振频率的驱动频率振动。这里，共振频率指对于材料唯一的共振频率，其可能受到致动器60的数量、长度和厚度的影响，如下面的表1中所示[表 1]
权利要求
1.一种触觉反馈装置，包括触觉装置，接触压力被施加到所述触觉装置；致动器，设置在触觉装置中，并根据触觉装置的接触压力的变化而激发，以产生振动；控制器，控制致动器在预设的第一运行模式下以预设的共振频率振动且在被设置为不同于第一运行模式的第二运行模式下以不同于共振频率的驱动频率振动。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，驱动频率低于共振频率且高于50Hz。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，驱动频率高于共振频率且低于500Hz。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，致动器被设置在触觉装置的中央部分。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，致动器被设置在沿触觉装置的长度方向的边缘部分的中央部分处。
6.根据权利要求4所述的装置，其中，设置有致动器的所述中央部分在触觉装置的从触觉装置的一个端部到另一个端部的总长度的20%到80%的范围内。
7.根据权利要求5所述的装置，其中，设置有致动器的所述中央部分在触觉装置的从触觉装置的一个端部到另一个端部的总长度的20%到80%的范围内。
8.根据权利要求1所述的装置，其中，致动器是压电致动器或者聚合物致动器。
9.根据权利要求1所述的装置，其中，触觉反馈装置还包括振动板，设置在触觉装置和致动器之间，且将由致动器产生的振动传递到触觉装置。
10.根据权利要求9所述的装置，其中，振动板包括形成在沿触觉装置的长度方向的边缘部分上的多条分支线，所述多条分支线由狭缝划分。
11.根据权利要求10所述的装置，其中，致动器被附着到分支线并被设置成与分支线平行。
12.一种电子装置，包括壳体，具有内部空间；显示面板，设置在壳体内；致动器，根据显示面板的接触压力的改变而被激发，以产生振动；控制器，用于控制致动器在预设的第一运行模式下以预设的共振频率振动且在被设置为不同于第一运行模式的第二运行模式下以不同于共振频率的驱动频率振动。
13.根据权利要求12所述的装置，其中，驱动频率低于共振频率且高于50Hz。
14.根据权利要求12所述的装置，其中，驱动频率高于共振频率且低于500Hz。
15.根据权利要求12所述的装置，其中，致动器被设置在沿显示面板的长度方向的边缘部分的中央部分。
16.根据权利要求12所述的装置，其中，致动器被设置在触觉装置的中央部分。
17.根据权利要求15所述的装置，其中，设置有致动器的中央部分在显示面板的从显示面板的一个端部到另一个端部的总长度的20%到80%的范围内。
18.根据权利要求16所述的装置，其中，设置有致动器的中央部分在显示面板的从显示面板的一个端部到另一个端部的总长度的20%到80%的范围内。
19.根据权利要求12所述的装置，其中，所述电子装置还包括振动板，设置在显示面板和致动器之间，且将由致动器产生的振动传递到显示面板。
20.根据权利要求19所述的装置，其中，振动板包括形成在沿显示面板的长度方向的边缘部分上的多条分支线，所述多条分支线由狭缝划分。
21.根据权利要求20所述的装置，其中，致动器被附着到分支线并被设置成与分支线平行。
22.根据权利要求12所述的装置，其中，致动器是压电致动器或者聚合物致动器。
23.根据权利要求22所述的装置，其中，压电致动器是陶瓷层压体，陶瓷层压体的极化沿相同方向形成。
全文摘要
本发明公开了一种触觉反馈装置和电子装置。触觉反馈装置包括触觉装置，接触压力被施加到所述触觉装置；致动器，设置在触觉装置中并根据触觉装置的接触压力的变化而被激发来产生振动；控制器，控制致动器在预设的第一运行模式下以预设的共振频率振动且在被设置为不同于第一运行模式的第二运行模式下以不同于共振频率的驱动频率振动。
文档编号H02N2/06GK102195514SQ201110057290
公开日2011年9月21日 申请日期2011年3月4日 优先权日2010年3月4日
发明者孙延昊, 尹大雄, 张志年, 朴东先, 李金卿, 禹基锡, 郑秀泳, 金在京 申请人:三星电机株式会社