触摸和触觉装置.pdf

提供了一种在触敏装置中产生期望的触觉感觉并且提供期望的触摸灵敏度的方法，该触敏装置包括触敏部件和连接到该触敏部件的至少一个换能器，该方法包括：通过应用适当算法处理要施加至连接到该触敏部件的所述至少一个换能器中的一个或多个换能器的电信号以提供期望的触觉感觉；以及通过应用所述适当算法处理来自连接到该触敏部件的所述至少一个换能器中的一个或多个换能器的电信号以产生输出信号，从而提供期望的触摸灵敏度。

权利要求书
1.  一种在触敏装置中产生期望的触觉感觉并且提供期望的触摸灵敏度 的方法，该触敏装置包括触敏部件和连接到该触敏部件的至少一个换能器， 该方法包括：
通过应用适当算法处理要施加至连接到该触敏部件的所述至少一个换 能器中的一个或多个换能器的电信号以提供期望的触觉感觉；以及
通过应用所述适当算法处理来自连接到该触敏部件的所述至少一个换 能器中的一个或多个换能器的电信号以产生输出信号，从而提供期望的触摸 灵敏度。

2.  根据权利要求1所述的方法，还包括：确定要应用到来自所述至少一 个换能器中的一个或多个换能器的该电信号以产生输出电信号从而提供期 望的触摸灵敏度的适当算法，
其中该确定的适当算法用作被应用到要施加至所述至少一个换能器中 的一个或多个换能器的该电信号以提供期望的触觉感觉的所述适当算法。

3.  根据权利要求1或2的任一项所述的方法，其中用以提供期望的触觉 感觉的连接到该触敏部件的每个换能器将振动能量耦合到该触敏部件以提 供期望的触觉感觉。

4.  根据权利要求1至3的任一项所述的方法，其中用以提供期望的触摸 灵敏度的连接到该部件的每个换能器耦合来自该触敏部件的振动能量以提 供期望的触摸灵敏度。

5.  根据权利要求1至4的任一项所述的方法，其中用以提供期望的触觉 感觉的连接到该触敏部件的所述至少一个换能器中的一个或多个换能器也 连接到该触敏部件以产生输出信号，从而提供期望的触摸灵敏度。

6.  根据权利要求5所述的方法，其中用以提供期望的触觉感觉的连接到 该触敏部件的所述至少一个换能器的每一个也连接到该触敏部件以产生输 出信号，从而提供期望的触摸灵敏度。

7.  根据权利要求5或6之一所述的方法，其中对于用以提供期望的触觉 感觉并且提供期望的触摸灵敏度的连接到该触敏部件的每个换能器，应用到 要施加至所述换能器的电信号以提供期望的触觉感觉的所述适当算法与要 应用至来自该换能器的电信号以提供期望的触摸灵敏度的所述适当算法相 同。

8.  根据权利要求1至7的任一项所述的方法，其中该至少一个换能器包 括多个换能器。

9.  根据权利要求8所述的方法，其中用以提供期望的触觉感觉的连接到 该触敏部件的该至少一个换能器包括该多个换能器的全部。

10.  根据权利要求8和9之一所述的方法，其中用以提供期望的触摸灵 敏度的连接到该部件的该至少一个换能器包括该多个换能器的全部。

11.  根据权利要求8至10的任一项所述的方法，其中该多个换能器包括 相同类型的换能器。

12.  根据权利要求11所述的方法，其中该多个换能器包括大体上相同的 换能器。

13.  根据权利要求11和12之一所述的方法，其中该多个换能器包括压 电换能器。

14.  根据权利要求11和12之一所述的方法，其中该多个换能器包括电 磁动圈式换能器。

15.  根据权利要求1至14的任一项所述的方法，其中该组算法包括时间 反转滤波器或同时多区域滤波器或无限冲激响应滤波器。

16.  根据权利要求1至14的任一项所述的方法，其中该期望的触觉感觉 包括在该触敏部件上的一个位置处的最大的响应。

17.  根据权利要求1至16的任一项所述的方法，其中该期望的触觉感觉 包括在该触敏部件上的第二位置处的最小的响应。

18.  根据权利要求1至17的任一项所述的方法，其中该期望的触摸灵敏 度包括对应于该触敏部件上的触摸的最大的响应。

19.  根据权利要求1至18的任一项所述的方法，其中该期望的触摸灵敏 度包括对应于尚未发生触摸的该触敏部件上的位置处的最小的响应。

20.  根据权利要求1至19的任一项所述的方法，其中确定适当算法包括 触摸该触敏部件。

21.  根据权利要求20所述的方法，其中确定适当算法包括在至少一个已 知的位置之一处触摸该触敏部件。

22.  根据权利要求21所述的方法，其中确定适当算法包括在数个已知的 位置处触摸该触敏部件。

23.  根据权利要求20至22的任一项所述的方法，其中确定适当算法包 括在数个已知的位置处触摸该触敏部件，其中所述位置被呈现为在该触敏部 件上表现的网格。

24.  根据权利要求19至22的任一项所述的方法，其中确定适当算法包 括在数个已知的位置处触摸该触敏部件，其中所述位置被呈现为在该触敏部 件上表现的点或区域。

25.  根据权利要求24所述的方法，其中被呈现为在该触敏部件上表现的 点或区域的所述位置被按顺序呈现。

26.  根据权利要求21至25的任一项所述的方法，其中确定适当算法包 括以轻或弱的触摸来触摸该触敏部件。

27.  根据权利要求21至25的任一项所述的方法，其中确定适当算法包 括以重或强的触摸来触摸该触敏部件。

28.  根据权利要求21至25的任一项所述的方法，其中确定适当算法包 括以短持续时间的触摸来触摸该部件。

29.  根据权利要求21至25的任一项所述的方法，其中确定适当算法包 括以长持续时间的触摸来触摸该部件。

30.  根据权利要求1至29的任一项所述的方法，其中该振动能量包括弯 曲波能量和/或表面声波能量。

31.  根据权利要求1至30的任一项所述的方法，其中每个所述适当算法 包括传递函数。

32.  根据权利要求1至31的任一项所述的方法，其中要施加至一个或多 个换能器的该电信号包括电压，其中耦合至该触敏部件的振动能量导致该触 敏部件在一位置处以一速度运动。

33.  根据权利要求32所述的方法，其中该电压和速度通过传递函数相关 联。

34.  根据权利要求1至33的任一项所述的方法，其中通过力在一位置处 对该触敏部件的扰动导致该触敏部件在该位置处以一速度运动，其中耦合至 一个或多个换能器的振动能量导致从一个或多个换能器产生该电信号，其中 该电信号包括电流。

35.  根据权利要求34所述的方法，其中该力和电流通过传递函数相关 联。

36.  根据权利要求32至35所述的方法，其中该电压信号和该速度之间 的传递函数可以通过恒定的缩放因子与该力和电流信号之间的传递函数相 关联。

37.  一种触敏装置，包括：
触敏部件，
至少一个换能器，连接到该触敏部件，以及
处理器，配置为执行根据权利要求1至31的任一项所述的方法。

38.  一种计算机程序，包括程序代码，其中，当在触敏装置的处理器上 执行时，所述程序代码会使该触敏装置执行权利要求1至31的任一项所述 的方法。

39.  一种确定适当算法的方法，该适当算法用于在触敏装置中产生期望 的触觉感觉，该触敏装置包括触敏部件以及连接到该触敏部件的至少一个换 能器，该方法包括：
确定要应用到来自所述至少一个换能器中的一个或多个换能器的电信 号以产生输出电信号从而提供期望的触摸灵敏度的适当算法；
其中要应用到来自所述所述至少一个换能器中的所述一个或多个换能 器的该电信号以产生输出电信号从而提供期望的触摸灵敏度的所述适当算 法被用作用于产生期望的触觉感觉的所述适当算法。

40.  根据权利要求39所述的方法，其中用以提供期望的触觉感觉的连接 到该触敏部件的每个换能器被适配为向该部件耦合振动能量以提供期望的 触觉感觉。

41.  根据权利要求39或40之一所述的方法，其中用以提供期望的触摸 灵敏度的连接到该触敏部件的每个换能器被适配为耦合来自该部件的振动 能量以提供期望的触摸灵敏度。

42.  根据权利要求39至41的任一项所述的方法，其中用以提供期望的 触觉感觉的连接到该触敏部件的所述至少一个换能器中的一个或多个换能 器也连接到该触敏部件以产生输出信号，从而提供期望的触摸灵敏度。

43.  根据权利要求42所述的方法，其中用以提供期望的触觉感觉的连接 到该触敏部件的所述至少一个换能器的每个也连接到该触敏部件以产生输 出信号，从而提供期望的触摸灵敏度。

44.  根据权利要求39至43的任一项所述的方法，其中该至少一个换能 器包括多个换能器。

45.  根据权利要求39至43的任一项所述的方法，其中确定用于产生期 望的触觉感觉的适当算法包括触摸该触敏部件。

46.  根据权利要求45所述的方法，其中确定用于产生期望的触觉感觉的 适当算法包括在至少一个已知的位置之一处触摸该触敏部件。

47.  根据权利要求45或46的任一项所述的方法，其中确定用于产生期 望的触觉感觉的适当算法包括在数个已知的位置处触摸该触敏部件。

48.  根据权利要求45至47的任一项所述的方法，其中确定用于产生期 望的触觉感觉的适当算法包括在数个已知的位置处触摸该触敏部件，其中所 述位置被呈现为在该触敏部件上表现的网格。

49.  根据权利要求45至47的任一项所述的方法，其中确定用于产生期 望的触觉感觉的适当算法包括在数个已知的位置处触摸该触敏部件，其中所 述位置被呈现为在该触敏部件上表现的点或区域。

50.  根据权利要求49所述的方法，其中被呈现为在该触敏部件上表现的 点或区域的所述位置被按顺序呈现。

51.  根据权利要求45至50所述的方法，其中确定用于产生期望的触觉 感觉的适当算法包括以轻或弱的触摸来触摸该触敏部件。

52.  根据权利要求45至51所述的方法，其中确定用于产生期望的触觉 感觉的适当算法包括以重或强的触摸来触摸该触敏部件。

53.  根据权利要求39至52的任一项所述的方法，其中该组算法包括时 间反转滤波器或同时多区域滤波器或者无限冲激响应滤波器。

54.  根据权利要求39至53的任一项所述的方法，其中每个所述适当算 法包括传递函数。

55.  一种在触敏装置中产生期望的触觉感觉并且提供期望的触摸灵敏度 的方法，该触敏装置包括触敏部件和连接到触敏部件的至少一个换能器，该 方法包括：
通过应用适当算法处理要施加至连接到该触敏部件的所述至少一个换 能器中的一个或多个换能器的电信号以提供期望的触觉感觉；以及
通过应用适当算法处理来自连接到该触敏部件的所述至少一个换能器 中的一个或多个换能器的电信号以产生输出信号，从而提供期望的触摸灵敏 度；
其中用以提供期望的触觉感觉的所述适当算法对应于被施加了缩放因 子的用以提供期望的触摸灵敏度的所述适当算法。

56.  根据权利要求55所述的方法，其中该缩放因子是常数。

说明书触摸和触觉装置
技术领域
本发明涉及对触摸灵敏度和触觉反馈的改善，并且具体地涉及对在包括 触敏屏幕、传感器、部件或面板的触敏装置中的触摸灵敏度和触觉反馈的改 善。
背景技术
US 4,885,565、US 5,638,060、US 5,977,867、US 2002/0075135描述当触 摸时对用户具有触觉反馈的触摸操作装置。
在US 4,885,565中提供了致动器，用于当给致动器加电时向CRT施加 动作以提供触觉反馈。
在US 5,638,060中，向形成开关的压电元件施加电压，以振动所述元件 以向用户的手指施加反作用力。
在US 5,977,867中，当用手指或指示器触摸触摸屏时，触觉反馈单元产 生被用户感知的机械振动。机械振动的幅度、振动频率和脉冲长度被控制， 其中脉冲宽度足够长以被感觉到并且足够短以在下一次按键触摸前结束。
US 2002/0075135描述了使用第二换能器来以瞬时尖峰的形式提供脉冲 以模仿按钮点击。
本发明的背景
已知触觉反馈可以提供给触敏装置，其中可以向安装到或连接到要被提 供触觉反馈的面板或部件的换能器给予适当电信号以便提供期望的触觉感 觉。如果例如期望的触摸感觉被要求是在面板或部件的一个位置上的短持续 时间的单一尖锐尖峰，将会需要对每个换能器施加适当电信号，其中所述适 当电信号对于每个换能器可以不同。适当电信号通过应用适当算法而产生。 如果不使用通过应用适当算法产生的适当电信号，并且例如短持续时间的电 信号脉冲施加到所有与面板或部件耦接的换能器，则诸如面板或部件的振动 分散、面板或部件中的反射、换能器的变形的效应在现实系统中通常会导致 非期望的触觉感觉——在此非期望的情况中，在面板或部件上的所述位置处 的振动可以包括一系列振动而不是单一脉冲，并且振动脉冲可以产生于面板 或部件上与期望位置不同的位置。在输入至换能器的电信号和面板或部件上 的位置处的所产生的触觉感觉之间存在传递函数。为了解决这些失真效应， 可以通过应用适当算法变换要输入到换能器的所需要的电信号(例如要用于 产生面板或部件上的期望的触觉感觉(例如在特定位置的短持续时间的振 动)的短持续时间的脉冲)以产生适当电信号，所述适当电信号被施加在换 能器上以便产生在面板或部件上的位置处的期望的触觉感觉。应用到用于每 个换能器的电信号以便产生施加于每个换能器的适当电信号的适当算法可 以是不同的。
相似地，可以向触敏装置提供触摸灵敏度，在该触敏装置中，安装到或 连接到面板或部件的换能器由于触敏面板或部件上的触摸而产生电信号，并 且提供对这些电信号的适当处理以便提供期望的触摸灵敏度。如果例如要求 检测面板或部件上的一个位置处的短持续时间的单一尖锐触摸尖峰，来自每 个换能器的电信号需要使用适当算法来进行处理，其中应用到来自每个换能 器的电信号的算法可以不同。如果不对换能器所产生的电信号应用算法，则 诸如在面板或部件内和上的振动波的分散、面板或部件内的反射以及换能器 中的变形的效应在现实系统中通常会导致非理想的触摸灵敏度——所检测 到的触摸可能会表现为例如具有数个脉冲并且可能在时间上展开或者以其 他方式失真，而不是短持续时间的单一尖锐触摸事件的特性。在对面板或部 件的触摸输入和来自换能器或换能器提供的电信号之间具有传递函数。为解 决这些失真效应，可以利用适当算法变换从换能器输出的电信号使得产生所 需要的触摸灵敏度。对来自每个换能器的电信号所应用的适当算法可以不相 同。
应用适当算法以产生期望的触觉感觉以及应用适当算法以产生期望的 触摸灵敏度需要相当大的存储器贮存和处理负载。这是因为触觉感觉算法或 算法资源以及触摸灵敏度算法或算法资源这两者在需要时必须被存储于或 上传到适当处理器(或者当需要时存储或上传其定义数值)，并且当需要时， 触觉感觉算法和触摸灵敏度算法每个必须在适当处理器中被应用。
还需要相当多的工作以确定最优或适当触觉感觉算法以便产生期望的 触觉感觉。相比之下，通常不难确定最优或适当触摸灵敏度算法以便产生期 望的触摸灵敏度，因为面板或部件可以在已知的一个或多个位置被触摸，并 且可以确定产生与在该已知的一个或多个位置已经发生的触摸对应的触摸 灵敏度的算法。相反地，为确定产生触觉感觉的最优或适当算法，通常可能 需要利用诸如迭代优化过程的过程以便确定最优或适当算法，因为通常没有 可以使得对应于期望的输出触觉感觉的初始输入。
对于具有触摸灵敏度和触觉反馈的触敏装置还存在问题，其中与装置交 互的不同的用户可能导致不同的和/或错误的结果。例如对不同的用户，触敏 装置所提供的触摸灵敏度可能不同，和/或不同的用户可能不同地解释触敏装 置所提供的触觉感觉。这些影响可以导致在被触敏装置错误地解释的触敏部 件上的触摸方面的所述装置的错误操作和/或导致被用户错误地解释的触觉 反馈。例如，一个人相比于另一个人可以具有更好的指尖感官知觉，并且呈 现给第一个人的触觉感觉可能可以被清晰地辨识，而呈现给第二个人的同样 的触觉感觉可能根本没有被察觉到或被模糊地察觉到。这种用户交互的差异 也同样适用于触敏装置内的触摸灵敏度，其中与该装置交互的不同用户可能 导致装置中的错误的行为。例如，如果触敏装置期望或需要用户在触摸面板 或部件上进行短持续时间的触摸，一个人可能以触敏装置所期望或需要的方 式触摸面板或部件并且触敏装置可以相应地正确地处理该触摸。但是，另一 个人因为降低的指尖触摸灵敏度、指尖感官知觉和/或降低的反射或移动能力 而可能触摸面板或部件一段比所期望或需要的持续时间长的持续时间或者 以其他方式与所期望或需要的持续时间不同的持续时间，并且这可导致触敏 装置错误地处理该触摸。
在试图解决这些问题时做出了本发明。
发明内容
申请人的研究显示：对一个或多个电信号应用以对于到一个或多个换能 器的输入产生适当一个或多个电信号从而提供期望的触觉感觉的适当一个 或多个算法可以是对从一个或多个换能器输出的一个或多个电信号应用以 在触敏装置中提供期望的触摸灵敏度的相同的适当一个或多个算法。
根据本发明的一个方面，提供了一种在触敏装置中产生期望的触觉感觉 并且提供期望的触摸灵敏度的方法，该触敏装置包括触敏部件和至少一个连 接到触敏部件的换能器，该方法包括：通过应用适当算法处理要施加至连接 到触敏部件的所述至少一个换能器中的一个或多个换能器的电信号，以提供 期望的触觉感觉；通过应用所述适当算法处理来自连接到触敏部件的所述至 少一个换能器中的一个或多个换能器的电信号，以产生输出信号从而提供期 望的触摸灵敏度。
根据本发明的另一个方面，提供了上述方法，该方法还包括确定要应用 到来自所述至少一个换能器中的一个或多个换能器的电信号以产生输出电 信号从而提供期望的触摸灵敏度的适当算法，其中所确定的适当算法被用作 应用到要施加到所述至少一个换能器中的一个或多个换能器的电信号以提 供期望的触觉感觉的所述适当算法。
根据本发明的另一个方面，提供一种触敏装置，其包括：触敏部件、连 接到触敏部件的至少一个换能器、以及配置为执行上述方法的处理器。
根据本发明的另一个方面，提供一种计算机程序，其包括程序代码，所 述程序代码当在触敏装置的处理器上被执行时将使得触敏装置执行上述方 法。
根据本发明的另一个方面，提供一种确定用于在触敏装置中产生期望的 触觉感觉的适当算法的方法，该触敏装置包括触敏部件和连接到触敏部件的 至少一个换能器，所述方法包括：确定要应用到来自所述至少一个换能器中 的一个或多个换能器的电信号以产生输出电信号从而提供期望的触摸灵敏 度的适当算法；其中要应用到来自所述至少一个换能器中的所述一个或多个 换能器的电信号以产生输出电信号从而提供期望的触摸灵敏度的所述适当 算法被用作为用于产生期望的触觉感觉的所述适当算法。
根据本发明的另一个方面，提供一种在触敏装置中产生期望的触觉感觉 并且提供期望的触摸灵敏度的方法，该触敏装置包括触敏部件和连接到触敏 部件的至少一个换能器，该方法包括：通过应用适当算法处理要施加至连接 到触敏部件的所述至少一个换能器中的一个或多个换能器的电信号，以提供 期望的触觉感觉；通过应用适当算法处理来自连接到触敏部件的所述至少一 个换能器中的一个或多个换能器的电信号，以产生输出信号从而提供期望的 触摸灵敏度；其中用以提供期望的触觉感觉的所述适当算法对应于施加了缩 放因子的、用以提供期望的触摸灵敏度的所述适当算法。
附图说明
在附图中，以示例的方式图示地说明了现有技术以及图示地说明了本发 明，其中：
图1示出了以平面轮廓示出的触敏装置的示意图，该触敏装置包括安装 或连接多个换能器的部件或面板，其中提供触笔以触摸所述部件或面板。
图2a示出了以侧面轮廓示出的触敏装置的示意图，该触敏装置包括安 装或连接多个换能器以提供触觉感觉的部件或面板。
图2b示出了以侧面轮廓示出的触敏装置的示意图，该触敏装置包括安 装或连接多个换能器以提供触摸灵敏度的部件或面板。
图3a示出了以侧面轮廓示出的触敏装置的示意图，该触敏装置包括安 装或连接多个换能器以提供触觉感觉的部件或面板。
图3b示出了以侧面轮廓示出的触敏装置的示意图，该触敏装置包括安 装或连接多个换能器以提供触摸灵敏度的部件或面板。
图4a示出了以侧面轮廓示出的触敏装置的示意图，该触敏装置包括部 件或面板，所述部件或面板安装或连接多个换能器以当所述部件或面板被触 笔触摸时提供触觉感觉。
图4b示出了以侧面轮廓示出的触敏装置的示意图，该触敏装置包括部 件或面板，所述部件或面板安装或连接多个换能器以当所述部件或面板被触 笔触摸时提供触摸灵敏度。
图5a示出了以侧面轮廓示出的触敏装置的示意图，该触敏装置包括部 件或面板，所述部件或面板安装或连接多个换能器以当所述部件或面板被触 笔触摸时提供触觉感觉。
图5b示出了以侧面轮廓示出的触敏装置的示意图，该触敏装置包括部 件或面板，所述部件或面板安装或连接多个换能器以当所述部件或面板被触 笔触摸时提供触摸灵敏度。
具体实施方式
在做出本发明时，已经确定应用适当算法或提供适当算法资源以提供所 需要或期望的触觉感觉以及所需要或期望的触摸灵敏度是复杂的，并且需要 巨大的系统资源，诸如处理功率和存储器贮存。此外，已经确定产生适当算 法或算法资源以提供所需要或期望的触觉感觉可以是复杂的，并且可能非常 困难。此外，已经确定所需要或期望的触摸灵敏度以及所需要或期望的触觉 感觉可以是取决于用户的，其可能需要产生预定的或是用户特定的适当算法 或算法资源。
申请人已经对在触敏部件内振动的产生以及触敏部件内振动的检测进 行了研究。申请人的研究导致了开发用于产生适当算法或算法资源以提供期 望的触觉感觉以及产生期望的触摸灵敏度的方法，其需要较少的系统资源以 便实施。申请人的研究还导致了开发用于产生适当算法或算法资源以产生期 望的触觉感觉的方法，该方法与已知方法相比可以较为简单以及可以较为容 易。
图1示出了根据本发明的一个方面的触敏装置10，其包括触敏面板或部 件12。触敏部件12支持振动，诸如弯曲波振动或表面声波。触敏部件12 具有多个附接到、耦接到、连接到或者安装到它的致动器、换能器或激励器 14，它们能够响应于所施加的电信号使触敏部件12振动以便提供触觉感觉， 并且它们能够耦合来自触敏部件12的振动并且产生相应的输出电信号以便 提供触摸灵敏度。
触笔16可以用于触摸触敏部件12。触笔16能够在触敏装置10中通过 向可以提供触摸灵敏度的触敏部件12耦合振动能量而产生触摸信号，并且 能够通过耦合来自可以提供触觉感觉的触敏部件12的振动能量检测来自触 敏装置10的振动。可以处理触摸信号以便提供期望的触摸灵敏度。触觉响 应反馈可以包括期望的触觉感觉。触笔16无限制地包括但不限于一个或多 个手指，或者向触敏装置10的触敏部件12提供触摸信号和/或检测来自触敏 装置10的触敏部件12的触觉响应反馈的任何其他装置。触摸信号无限制地 包括在触敏部件上的一个位置处的简单触摸、描述划过触敏部件的线或曲线 的触摸、在触敏部件上的多于一个位置处的‘同时’、大体上同时或延迟的 触摸、‘手势’信息(诸如在触敏部件上两个手指的分开移动或一起移动或 旋转、或者本领域中已知的其他触摸信号。
本领域的技术人员应理解的是，例如由于向部件12传送气压波以及由 于在触敏部件12附近的触笔16的运动，触摸信号可以提供给触敏部件而不 用触笔16实际触摸它。此外，本领域的技术人员应理解的是，来自触敏部 件的振动可以被一开始没有与触敏装置10的触敏部件12接触的触笔16检 测到，例如，如果触笔16非常接近触敏部件12但并没有触摸部件12，触觉 感觉仍然能够被检测到，原因是触笔16的运动导致被触笔16触摸的触敏部 件12的运动。本领域的技术人员也会理解的是，触觉响应反馈可以通过非 接触的方式，例如通过检测触敏部件12的运动所导致的气压波的触笔16或 者其他本领域已知的非接触方式，被检测到。
在上述讨论的实施例中，耦接到触敏传感器或部件12的一个或多个激 励器或换能器14的全部能够耦合来自触敏传感器或部件12的振动能量。但 是，在替换实施例中，可以使用一个、一些或所有激励器或换能器14耦合 来自触敏传感器或部件12的振动能量。此外，激励器或换能器可以具有施 加至一个、一些或所有激励器或换能器的电信号以将振动能量耦合至触敏部 件或者在触敏部件内部产生振动以提供触觉响应反馈。此外，并非需要使用 所有附接到、耦接到、连接到或安装到触敏部件的激励器或换能器14以提 供期望的触摸灵敏度或期望的触觉感觉。所使用的激励器或换能器的数量和 /或特性(identity)可以根据期望什么样的触摸灵敏度或触觉响应反馈而在 不同的场合不相同。
激励器或换能器可以是共用的，就是说使用相同的换能器或激励器(或 相同的换能器或激励器中的一些)耦合来自触敏面板或部件的振动能量以及 向触敏面板或部件耦合振动能量。在使用分开的激励器或换能器耦合来自触 敏面板或部件的振动能量以及将振动能量耦合至触敏面板或部件或在触敏 面板或部件中和/或上产生振动的实施例中，用于耦合来自触敏面板或部件的 振动能量的激励器或换能器可以是用于耦合振动能量至触敏传感器或部件 的相同类型的激励器或换能器。可替换地，在使用分开的激励器或换能器耦 合来自触敏面板或部件的振动能量以及耦合振动能量至触敏面板或部件或 在触敏面板或部件中产生振动的情况中，用于耦合来自触敏传感器或部件的 振动能量的激励器或换能器可以是用于耦合振动能量至触敏传感器或部件 的不同类型的激励器或换能器。
用于耦合来自触敏部件12的振动能量的激励器或换能器14可以在靠近 或邻近用于耦合振动能量至触敏部件的激励器或换能器14的位置处附接到、 耦接到、连接到或安装到触敏部件12。本领域的技术人员应理解的是，在某 些近似下，例如当触敏部件12的尺寸变得相对较大和/或激励器或换能器12 的尺寸变得相对较小以便激励器或换能器14在尺寸上相比于触敏部件12的 尺寸相对较小时，位置彼此靠近或邻近的两个激励器或换能器14可以被认 为是位于触敏部件12上相同的位置或地方。
振动能量包括表面声振动和弯曲波振动。触敏面板或部件可以支持包括 表面声振动和/或弯曲波振动的振动的传播。
触敏装置可以包括电子可视显示器。
图2a示出了理想化的触敏装置20，其包括触敏面板或部件22。触敏部 件22支持振动，诸如弯曲波振动或表面声波。触敏部件22具有附接到、耦 接到、连接到或者安装到其上的多个致动器、换能器或激励器24。示出了换 能器24。在某些示例中换能器24可以是压电器件，其通过电压E驱动以在 触敏部件22内和/或上在特定位置处产生振动，该振动导致触敏部件在该位 置处以触敏部件的速度v进行的运动。
导纳传递矩阵(或Y参数矩阵)可以用于映射双端口网络的输入和输出之 间的关系，此类导纳传递矩阵常常用于描述电路。例如，如果在导向两个输 出B1和B2的双端口网络中有两个输入A1和A2，则它们的关系可以写为：
B 1 B 2 = Y 11 Y 12 Y 21 Y 22 A 1 A 2 ]]>
其中通过下式给出矩阵元素：
Y 11 = B 1 A 1 | A 2 = 0 Y 12 = B 1 A 2 | A 1 = 0 ]]>
Y 21 = B 2 A 1 | A 2 = 0 Y 12 = B 2 A 2 | A 1 = 0 ]]>
对于图2a所示的涉及触敏装置的理论上理想的情况，施加至诸如压电 器件的换能器的电压E导致电流i，并且因为换能器24振动触敏部件22， 这也导致在触敏部件22上的一位置处产生结果速度v。这种情况被认为是理 论上理想的，因为没有将会由于手指或触笔触摸触敏部件以获得触敏部件22 的运动导致的对触敏部件22的运动的阻抗、或者甚至任何由在触敏部件22 周围的空气阻力所产生的阻抗。在该理想的情况中，导纳传递矩阵可以写为：
i v = Y 11 Y 12 Y 21 Y 22 E 0 ]]>
图2b示出了图2a所示的触敏装置20的理想情况。力F扰动触敏部件 22，这导致触敏部件22在力的位置处具有速度v。声振动耦合至换能器24 (其也可以是压电器件)，该换能器产生电流i。
对于图2b所示的涉及触敏装置的理论上理想的情况，这种情况也是理 论上理想的，这是因为力被施加至触敏部件22而没有实际触摸它，因为没 有为了施加力而将相关联的阻抗施加到触敏部件22，而如果手指或触笔触摸 触敏部件22则会发生将相关联的阻抗施加到触敏部件22。可以以与图2a 所示的产生振动的情况相似的方式，对于感测的情况构造等效的导纳传递矩 阵，并且这可以写为：
i v = Y 11 Y 12 Y 21 Y 22 0 F ]]>
对于如图2a所示在触敏部件22中和/或上产生振动，触敏部件的速度和 驱动电压具有下述关系：
v＝Y21E
对于如图2b所示检测在触敏部件中和/或上的振动，施加至触敏部件的 换能器电流和力具有下述关系：
i＝Y12F
例如在天线关于作为接收机操作和作为发射机操作应当同样良好地工 作的电磁学中，某些系统表现出互易的行为。发送和接收辐射模式在此情况 中也相同。对于互易的系统，对于定义双端口网络的导纳传递函数的元素， 下式成立：
Y21＝Y12
因此，假设如图2a所示在触敏部件中和/或上产生振动以及如图2b所示 检测触摸信号为互易的，下述关系适用：
F i = E v ]]>
这意味着，在用于理想情况的理论中，对于具有在触敏部件中和/或上通 过压电换能器或激励器产生的振动以及具有通过压电换能器检测的振动的 触敏部件，在施加在触敏部件上的位置处的力F和因为检测到由于施加所述 力导致的振动而从换能器流出的电流i之间的传递函数与在向换能器或激励 器施加以在面板或部件中和/或上产生振动的电压E和在面板或部件上的所 述位置处的面板或部件的速度v之间的传递函数相同。这意味着输入传递函 数和输出传递函数可以是相同的。
图3a示出了理想化的触敏装置30，其包括触敏面板或部件32。但是， 在图3a所示的示例中，换能器或激励器是诸如动圈式电磁换能器34的装置。 该换能器34通过电流i驱动以在触敏部件32中和/或上产生振动，并且导致 在换能器34上产生电压降E以及将振动耦合至触敏部件32和在触敏部件 32的特定位置处的具有速度v的触敏部件32的运动。
对于图3a所示的涉及触敏装置30的理论上理想的情况，相似于上面与 图2a和2b相关地讨论的情况，同样没有施加阻抗至触敏部件。相应地，导 纳传递矩阵可以写为：
E v = Y 11 Y 12 Y 21 Y 22 i 0 ]]>
图3b示出了图3a所示的理想化的触敏装置30。触敏部件32被力F扰 动，这导致触敏部件32在力的位置处以速度v为特征。声振动耦合至换能 器(其在所示出的示例中是动圈式电磁换能器34)，该换能器产生可测量的 电压E。
对于图3b所示的涉及触敏装置30的理论上理想的情况，相似于上面与 图2a和2b相关地讨论的情况，同样没有施加阻抗至触敏部件32。针对图 3b所示的检测的情况，图3a所示的对于产生振动的情况构建的等效导纳传 递矩阵可以写为：
E v = Y 11 Y 12 Y 21 Y 22 0 F ]]>
对于如图3a所示在触敏部件32中和/或上产生振动，触敏部件的速度和 换能器驱动电流具有下述关系：
v＝Y21i
对于如图3b所示检测触敏部件32中和/或上的振动，所测量的换能器电 压和施加至触敏部件32的力具有下述关系：
i＝Y12F
同样假设系统是互易的，下述关系成立：
F E = i v ]]>
这意味着，在用于理想情况的理论中，对于具有通过动圈式电磁换能器 或激励器在触敏部件中和/或上产生的振动以及具有通过动圈式电磁换能器 检测的振动的触敏部件，在触敏部件上的位置处施加的力F与因为检测到由 于施加该力导致的振动而引起的、在换能器上产生的电压E之间的传递函数 和在施加到换能器或激励器以在面板或部件中和/或上产生振动的电流i与 面板或部件上的所述位置处的、该面板或部件的速度v之间的传递函数相同。 这意味着：即使输入传递函数和输出传递函数描述触敏部件和换能器的不同 参数之间的关系，输入传递函数和输出传递函数也可以相同。
这同样是相当惊人的，并且意味着在理想情况中，因为在激励触敏面板 或部件时应用的传递函数与在检测面板或部件中的振动时应用的传递函数 相同，并且这些传递函数的形式与所用的具体激励器或换能器实际上是无关 的，所以用于在触敏部件中激励振动的激励器或换能器可以与用于检测面板 或部件中的振动的激励器或换能器不同，并且在这种情况下输入和输出传递 函数可以具有相同的形式并且通过缩放因子相关联。申请人已经进行了研究 以了解如何可以使压电和动圈式电磁换能器的该理想行为应用于现实系统。
图4a示出了根据本发明的一个方面的‘现实的’触敏装置40，其包括 触敏面板或部件42。触敏部件42支持振动，例如弯曲波振动或表面声波。 触敏部件42具有附接到、耦接到、连接到或安装到其上的多个致动器、换 能器或激励器。示出了诸如压电换能器44的换能器或激励器，其受电压E 驱动以在触敏部件42中和/或上产生振动并且这导致在触敏部件42上的特定 位置处的触敏部件42的具有速度v的运动。装置40被认为是‘现实的’， 因为提供触笔46，该触笔46触摸触敏传感器或部件42以检测触敏部件42 的具有速度v的特定位置处的振动。相应地，阻抗Zm被施加至触敏传感器 或部件42，该阻抗阻碍其运动。该阻抗Zm由于触笔46触摸触敏传感器或部 件42而产生。阻抗Zm还由于其他阻碍影响而产生，所述其他阻碍影响可以 包括触敏传感器或部件42周围的空气对运动产生的阻力。通过触敏传感器 或部件42将力F施加至触笔46，因为触敏部件42在振动并且在这样做时 可以推动触笔46。
接续对理想情况进行的分析，对于该‘现实的’情况，导纳传递矩阵可 以写为：
i v = Y 11 Y 12 Y 21 Y 22 E F ]]>
以及
F＝Zmv
图4b示出了根据本发明的一个方面的图4a所示的‘现实的’触敏装置 40。在图4b中，提供触笔46，其正在一位置处触摸触敏面板或部件42以在 触敏面板或部件42中和/或上产生振动，并且阻抗Zm以与上面关于附图4a 的描述所讨论的相似的方式施加至触敏面板或部件42。通过触笔46将力F 施加至触敏面板或部件42以产生振动，该振动导致触敏部件42具有速度v。 声振动耦合至压电换能器44，其产生电流i。
接续上述进行的分析，根据本发明的一个方面，导纳传递矩阵可以写为：
i v = Y 11 Y 12 Y 21 Y 22 0 F ]]>
以及
F＝Zmv
对于如图4a所示在面板或部件中和/或上产生振动，触敏部件上的一位 置处的触敏部件42的速度、驱动电压以及在触敏部件上的所述位置处施加 至触笔的力具有下述关系：
v＝Y21E+Y22F＝Y21E+Y22Zmv
经过重新整理，我们得到
v = Y 21 1 - Y 22 Z m E ]]>
对于如图4b所示检测触敏面板或部件42中和/或上的振动，换能器电流 和施加至触敏面板或部件12的力具有下述关系：
i＝Y12F
假设互易性成立，即，Y21＝Y12，则代入并重新整理得到：
F i = 1 ( 1 - Y 22 Z m ) E v ]]>
从上述等式可以看出，在现实情况下，当阻抗施加至触敏部件时，在理 想情况下识别出的互易行为实际上不成立。在所述的示例中，该阻抗是因为 使用触笔在触敏部件中和/或上产生振动，或是因为使用触笔以检测在触敏部 件中和/或上的振动。这是因为分母中的项(1-Y22Zm)，其第一眼看上去是表示 施加至触敏部件上的一位置处的力F和因为检测到由于施加该力所产生的 振动而从换能器流出的电流i之间的传递函数不同于施加至换能器或激励器 以在面板或部件中和/或上产生振动的电压E与面板或部件上的所述位置处 的所述面板或部件的速度v之间的传递函数。
但是，矩阵元素Y22由下式给出：
Y 22 = F v | E = 0 ]]>
并且不是激励器或换能器(诸如所述的压电换能器44)的函数。相应地，因 子对于包括压电换能器或激励器的触敏装置10是恒定的，其中探针或 触笔将特定力F施加到触敏面板或部件或者从触敏面板或部件接收特定力 F，并且相关联的特定阻抗Zm被施加至触敏面板或部件。
这意味着，对于这样的现实情况，对于具有通过压电激励器或换能器耦 合到它的振动以及具有通过压电激励器或换能器检测到的振动的触敏部件， 输入传递函数和输出传递函数具有相同的形式并且在它们之间通过恒定的 缩放因子相关联，因此它们可以在许多方面被有效地认为是相同的，即使输 入传递函数和输出传递函数描述触敏部件以及不同换能器的不同参数之间 的关系。
这同样是相当惊人的，并且意味着：在根据本发明的一个方面的现实情 况中，因为在触敏部件中和/或上产生振动时应用的传递函数与在检测触敏部 件中和/或上的振动时应用的传递函数通过取决于所使用的压电激励器或换 能器的恒定的缩放因子相关，所以用于在触敏部件中和/或上激励振动的压电 激励器或换能器可以不同于用于检测触敏部件中和/或上的振动的压电激励 器或换能器，并且输入和输出传递函数除了缩放因子外可以相同，即使输入 传递函数和输出传递函数描述触敏部件以及不同换能器的不同参数之间的 关系。
图5a示出了根据本发明的一个方面的‘现实的’触敏装置50，其包括 触敏面板或部件52。触敏装置以在上文中在与如图4a所示的实施例相关的 具体描述中描述的方式操作，除了示出诸如动圈式电磁装置的换能器或激励 器(在该示例中为动圈式电磁换能器54)以外。这种换能器54可以具有内 部阻抗Ze并且电压E施加在换能器54上以便为换能器提供驱动电流i。如 在图4a所示的实施例中所述的，通过触笔检测触敏部件中和/或上的振动。
在图5b中，根据本发明的一个方面，示出了图5a所示的现实装置50， 其检测触敏部件中和/或上的振动，其中在换能器处产生的电流i可以导致可 测量的电压降E。
对于图5a和5b中所示的现实情况，相同的导纳传递函数矩阵适用于产 生振动和检测振动两者，并且可以写为：
E v = Y 11 Y 12 Y 21 Y 22 i F ]]>
并且
F＝Zmv
E＝Zei
对于如图5a所示在面板或部件52中和/或上产生振动，在面板或部件 52上的特定位置处的面板或部件52速度、驱动电压和在面板或部件52上的 所述位置处施加至触笔的力具有下述关系：
v＝Y21i+Y22F＝Y21E/Ze+Y22Zmv
经过重新整理，我们得到
v = Y 21 ( 1 - Y 22 Z m ) E Z e ]]>或
Y 21 = ( 1 - Y 22 Z m ) v Y 21 Z e E ]]>
对于如图5b所示检测面板或部件52上的振动，测得的电压、换能器电 流和施加至面板或部件52的力具有下述关系：
E＝Y11i+Y12F
上文描述了电压降E、电流i和换能器的内部阻抗之间的关系，并且将 此插入上述等式并在下面重新整理结果：
i = Y 12 Z e - Y 11 F ]]>或
F i = Z e - Y 11 Y 12 ]]>
假设互易性成立，即，Y21＝Y12，在代入如上给出的Y21时最终得到：
F i = Z e - Y 11 ( 1 - Y 22 Z m ) E v ]]>
根据上述等式同样显示：在使用动圈式电磁激励器或换能器以在面板或 部件中和/或上产生振动以及使用动圈式电磁激励器或换能器检测面板或部 件中和/或上的振动，并且阻抗被施加至所述面板或部件的现实情况中，在理 想情况中识别出的互易行为实际上不成立。
但是，按照与上文解释的方式相似的方式，可以表明：在某些情形中， 输入传递函数和输出传递函数可以在它们之间具有比例常数或缩放因子。应 注意的是，矩阵元素Y22同样不是动圈式电磁激励器或换能器的函数，但是 Ze和Y11两者是动圈式电磁激励器或换能器的函数。但是，如果用于将振动 耦合至面板或部件的动圈式电磁激励器或换能器是用于检测来自面板或部 件的振动的动圈式电磁激励器或换能器的相同类型，则因子变为常 数。在这种情况中，用于在面板或部件中和/或上产生振动的动圈式电磁激励 器或换能器被认为‘匹配’用于检测面板或部件中和/或上的振动的动圈式电 磁激励器或换能器。
这同样是惊人的，并且意味着：对于根据本发明的一个方面的这样的现 实情况，对于具有通过动圈式电磁激励器或换能器耦合到它的振动并且具有 通过动圈式电磁激励器或换能器检测到的振动的面板或部件，输入传递函数 和输出传递函数在它们之间具有恒定的缩放比例(scaling)，并且可以在很 多方面被有效地认为是相同的。
这意味着，根据本发明的一个方面，对于压电激励器或换能器和匹配的 动圈式电磁激励器或换能器这两者，输入至输出传递函数与输出至输入传递 函数相同，虽然在这两者之间具有恒定的缩放因子。缩放的效果可能导致激 励或检测的‘量’的区别，但是在其他方面，触觉感觉和触摸灵敏度将与期 望的触觉感觉和触摸灵敏度相同，例如，如果将相同的算法用于触摸检测和 提供触觉反馈，在触摸的位置将产生触觉感觉，但是触觉感觉的强度 (magnitude)可以与触摸的强度不同。
传递函数描述了信号如何从输入传播至输出，或者相反。如上讨论的， 将适当算法应用至电信号以产生用于输入至激励器或换能器以在面板或部 件上产生期望的触觉感觉的适当电信号，并且/或者将适当算法应用至由于在 面板或部件上的触摸事件而从换能器输出的电信号以提供期望的触摸灵敏 度。从上文讨论的与触敏装置的输入至输出和输出至输入传递函数有关的研 究起继续进行的申请人的研究显示出：相同的适当算法可以用于这两种情 况。这意味着：应用至一个或多个电信号以产生用于输入至一个或多个换能 器的一个或多个适当电信号以提供期望的触觉感觉的的一个或多个适当算 法可以是应用至从一个或多个换能器输出的一个或多个电信号以提供期望 的触摸灵敏度的相同的一个或多个适当算法，或者在它们之间可以有缩放因 子。这在下文中对于具有将振动耦合至面板或部件以及耦合来自面板或部件 的振动的两个换能器的现实的触敏装置，即对于双通道系统，来进行解释。 相似地，提供或支持所述一个或多个适当算法所需的算法资源也可以相同， 或者在它们之间可以具有缩放因子。
对于换能器可以是压电激励器或换能器或者匹配的动圈式电磁激励器 换能器的该双通道的示例，用于这两个换能器的输入至输出传递函数写为P1和P2，即，施加至换能器的‘电信号’与面板或部件上的‘触觉信号’或触 觉感觉之间的传递函数为P。
如上所示，输入至输出传递函数和输出至输入传递函数之间具有恒定的 缩放比例，并且因此输出至输入传递函数可以写为P1Q和P2Q，其中Q是共 同的恒定缩放因子。
将适当算法R1应用至去往或者来自通道1换能器的电信号，并且将适 当算法R2同样地应用至与通道2换能器关联的电信号。这些适当算法R1和 R2可以由相应的算法资源产生或支持。
对于输出至输入的情况，面板或部件上的触觉信号或触觉感觉由下式给 出：
Sigout＝P1QR1+P2QR2
对于输出至输入的情况，因为在面板或部件上的触摸所产生的电信号由 下式给出：
Sigin＝P1R1+P2R2
如果我们需要有最小的电信号以及最小的触觉信号或触觉感觉，则可以 选择下述适当算法：
R1＝P2Q和R2＝-P1Q
为简化分析，R1和R2可通过任何公因子归一化，并且为了方便分析， 选择下述归一化关系：
1 = Q | P 1 | 2 + | P 2 | 2 ]]>
因此：
R 1 = P 2 | P 1 | 2 + | P 2 | 2 ]]>和 R 2 = - P 1 | P 1 | 2 + | P 2 | 2 ]]>
输入至输出触觉信号或触觉感觉为：
Sig out = P 1 Q P 2 - P 2 Q P 1 | P 1 | 2 + | P 2 | 2 = 0 ]]>
输出至输入电信号为：
Sig in = P 1 P 2 - P 2 P 1 | P 1 | 2 + | P 2 | 2 = 0 ]]>
如果我们需要有最大的电信号以及最大的触觉信号或触觉感觉，则可以 选择下述适当算法，其中是A的复共轭：
R 1 = P ‾ 1 Q ‾ ]]>和 R 2 = P 2 ‾ Q ‾ ]]>
因此：
R 1 = P ‾ 1 | P 1 | 2 + | P 2 | 2 ]]>和 R 2 = P ‾ 2 | P 1 | 2 + | P 2 | 2 ]]>
输入至输出触觉信号或触觉感觉为：
Sig out = P 1 Q P ‾ 1 - P 2 Q P ‾ 2 | P 1 | 2 + | P 2 | 2 = Q | P 1 | 2 + | P 2 | 2 ]]>
输出至输入信号为：
Sig in = P 1 P ‾ 1 - P 2 P ‾ 2 | P 1 | 2 + | P 2 | 2 = | P 1 | 2 + | P 2 | 2 ]]>
这意味着，在根据本发明一个方面的使用压电激励器或换能器或者匹配 的动圈式电磁激励器或换能器的现实情况的上述示例中，用于在触敏装置的 输入至输出通道上提供最小的触觉信号或触觉感觉以及用于在触敏装置的 输出至输入通道上提供最小的电信号的相同的适当算法不受共同的缩放因 子影响。但是，在根据本发明一个方面的使用压电激励器或换能器或者匹配 的动圈式电磁激励器或换能器的现实情况的上述示例中，用于在触敏装置的 输入至输出通道上提供最大的触觉信号或触觉感觉以及用于在触敏装置的 输出至输入通道上提供最大的电信号的相同的适当算法导致不受缩放因子 影响的输出至输入通道上的输出，但是导致与缩放因子按比例地缩放的输入 至输出通道上的输出。最小情况和最大情况之间的这一区别可能是因为零乘 以缩放因子仍然为零导致的。
在根据本发明的一个方面的上述示例中，如果为输入至输出通道和输出 至输入通道两者提供最小信号以及最大信号两者所需的适当算法或算法资 源解决了(account for)缩放因子，则可以使得用于信号的最小化和最大化 两者的输入至输出通道以及输出至输入通道相对于缩放因子不变。这在下文 中进一步讨论，其中根据本发明的一个方面，通过将信号滤波器除以缩放因 子Q的倒数来解决缩放因子，以便信号的适当算法变为：
最小信号的适当算法
R1＝P2和R2＝-P1
最大信号的适当算法
R 1 = P 1 ‾ ]]>和 R 2 = P 2 ‾ ]]>
根据上述分析，可以看到在这种情况下，如果对于缩放因子Q在所述适 当算法中出现过但是现在没有出现的情况执行如上所述地执行的相同计算， 则对于用于信号的最小化和最大化的输入至输出通道以及输出至输入通道 这两者，通过解决信号的适当算法中的缩放因子，现在输出不受缩放因子影 响。这可能需要对于耦合至触敏装置的面板或部件的激励器或换能器确定缩 放因子。
上述涉及本发明的多个方面的多个图示出了耦合至面板或部件以产生 并检测在面板或部件中和/或上的振动的一个激励器或换能器，但是多个激励 器或换能器可以耦合至面板或部件以在面板或部件中和/或上产生振动以及 检测面板或部件中和/或上的振动。对于每个换能器，除了上面讨论的缩放比 例以外，输入传递函数与输出传递函数相同。对于耦合至面板或部件以产生 期望的触觉感觉和期望的触摸灵敏度的不同的换能器，可能需要不同的传递 函数。
申请人的研究显示，如果需要作为通过X、Y坐标表征的面板或部件上 的局部位置处的短持续时间的单一尖锐振动尖峰的所期望的触觉感觉，则适 当电信号(其中应用适当算法以产生该适当电信号)通常会需要被施加至每个 换能器，以使诸如分散的效应可以被解决，使得来自每个换能器的被耦合至 面板或部件的振动将会引起在面板或部件上的位置X、Y处产生期望的触觉 感觉。应用至输入每个换能器的信号的适当算法可以是，并且可能会是，不 同的；这是因为如上已讨论的，对于每个换能器，传递函数可能会是不同的。 所述适当算法可以是时间反转滤波器、或同时多区域滤波器或者无限冲激响 应滤波器或其他本领域已知的滤波器。所述适当算法可以包括选择适当的先 前计算的信号或者滤波器的实现以产生适当信号。
如果需要相反的情况，其中需要检测在触敏检测器上的位置X、Y处的 局部的单一短持续时间的触摸作为在面板或部件上的位置X、Y处的单一短 持续时间的触摸，则申请人的研究已经显示，对每个换能器(用于在位置X、 Y处产生单一尖锐振动尖峰)可以使用相同的适当算法，以便来自激励器或 换能器的电信号可以被理解为是由于在面板或部件上的位置X、Y处的单一 短持续时间的触摸导致的。
申请人进行的研究显示，可以用于在面板或部件上产生期望的触觉感觉 的适当算法可以与用于在可以是触敏的面板或部件上产生期望的触摸灵敏 度的适当算法相同。这对这种复杂的系统来说是惊人的结果。不可思议的是， 应用至输入到将振动能量耦合至面板或部件的换能器的电信号、从而导致在 面板或部件上的位置处的所需要的振动或期望的触觉感觉(其中诸如反射或 分散的效应可能适用)的适当算法可以是应用至从耦合至面板或部件的检测 触摸事件的换能器输出的电信号的相同的适当算法。
相应地，本发明的一个方面是一种方法，该方法通过应用要对施加至一 个或多个安装到或连接到触敏装置的面板或部件的换能器的电信号应用的 适当算法来产生期望的触觉感觉，以及通过应用要对从一个或多个安装到或 连接到触敏装置的面板或部件的换能器输出的电信号应用的完全相同的适 当算法(或者如上讨论的经过缩放的那些相同的适当算法)来提供期望的触 摸灵敏度。
综上，根据本发明的多个方面，申请人的研究已经显示，用以提供期望 的触摸灵敏度的适当算法可以是用以提供期望的触觉感觉的相同的适当算 法。相应地，产生和支持这些算法所需要的算法资源也可以相同。在已知的 系统中，通常难以开发适当算法或算法资源以在触敏装置上提供期望的触觉 感觉，因为只有当正确的适当算法被应用到输入至耦接到触敏装置的激励器 或换能器的电信号以在触敏装置的面板或部件中产生振动时才能获得期望 的触觉感觉。通常没有确定最优的适当算法或算法资源的简单方式，因为只 有当最优的适当算法或算法资源已经被提供时才能够提供所需要的结 果——所需要的触觉感觉。然后，可以进行迭代算法确定处理以产生算法， 但是这样做可能有难度并且所产生的算法可能不是最优的。但是，在已知的 系统中开发提供期望的触摸灵敏度的适当算法或算法资源在某些情况下可 以比开发提供期望的触觉感觉的适当算法或算法资源简单，因为可以以需要 的方式触摸触敏装置的面板或部件。例如，可以在触敏装置的面板或部件上 提供点的网格或者可以提供与触敏装置的面板或部件相关联的点的网格，并 且可以以受控制的顺序触摸该点的网格。因为每个触摸位置的触摸地点已 知，所以所需要的触摸灵敏度是已知的，相应地，可以确定提供期望的触摸 灵敏度的适当算法或算法资源。但是，从申请人的当前研究，现在可以理解 按此方式确定以提供期望的触摸灵敏度的适当算法或算法资源也可以被用 于提供期望的触觉感觉。
相应地，提供本发明的另一实施例以确定要应用以提供期望的触觉感觉 的适当算法，包括一种确定要应用以提供期望的触摸灵敏度的适当算法的方 法，其中被确定应用以提供期望的触摸灵敏度的那些适当算法是要应用以提 供期望的触觉感觉的相同的适当算法，或者是除了缩放因子外相同的那些适 当算法。该方法可以包括在已知的位置触摸触敏装置的面板或部件以确定要 应用以提供期望的触摸灵敏度的适当算法、或者可以用于确定要应用以提供 期望的触摸灵敏度的适当算法的本领域中已知的任何其它方法。该方法可以 包括在所述面板或部件或触敏装置上叠加或呈现的点的网格，并且每个点需 要以预定的方式被触摸。点(point)、圆点(dot)或位置(location)的序列 可以被叠加或呈现在所述面板或部件或者触敏装置上，并且每个被接连地触 摸。该方法可以包括在已知位置以轻或弱的方式触摸面板或部件，并且该方 法可以包括在已知位置以重或强的方式触摸面板或部件。该方法可以包括在 已知位置触摸面板或部件一段短的持续时间，并且该方法可以包括在已知位 置触摸面板或部件一段长的持续时间。一旦适当算法被确定，任何适当算法 资源可以被确定。
根据上述内容明确的是：根据本发明的多个方面，提供一种在可以是用 户特定的触敏装置中产生期望的触觉感觉和期望的触摸灵敏度的方法、以及 一种确定要应用以提供可以是用户特定的期望的触觉感觉的适当算法的方 法。例如，本发明的方面可以包括自校准或设置处理，其中用户与触敏装置 交互以确定要用来提供期望的触觉感觉和/或期望的触摸灵敏度的预定的适 当算法。例如，当被请求在已知位置如上所述以轻或弱的方式触摸面板或部 件时，一个手重的人可能以实际上相当重或强的方式触摸面板或部件，反之， 具有轻的触摸的另一个人在被请求以重或强的方式触摸面板或部件时可能 实际上非常轻地触摸面板或部件。此外，不同的用户可能相比于不同的用户 触摸屏幕不同的持续时间，其中例如一个人的长持续时间的触摸可能具有比 另外某人的短持续时间更短的持续时间。本发明的多个方面提供适当算法的 产生，所述适当算法为这些不同的用户提供期望的触觉感觉和触摸灵敏度。
根据上述方法开发以在触敏装置的面板或部件上提供期望的触觉感觉 的适当算法可以是用在相同的触敏装置上以响应于对面板或部件的触摸而 提供期望的触摸灵敏度的相同的适当算法。可替换地，根据上述方法开发以 在触敏装置的面板或部件上提供期望的触觉感觉的适当算法可以与用在相 同的触敏装置上以响应于对面板或部件的触摸而提供期望的触摸灵敏度的 适当算法不同。
根据上述方法开发以在触敏装置的面板或部件上提供期望的触觉感觉 的适当算法资源可以被应用于与用于开发所述适当算法的触敏装置不同的 触敏装置，尽管所述触敏装置可以是相同的装置。
根据上述方法开发以在触敏装置的面板或部件上提供期望的触觉感觉 的适当算法可以被应用于以下触敏装置，该触敏装置可能没有或者可能已经 被适配为使得它可能不具有触摸灵敏度能力。该触敏装置可以是与用于开发 所述适当算法的触敏装置不同的触敏装置，尽管所述触敏装置可以是相同的 装置。
在上述实施例之一中，用于在触敏装置的面板或部件中和/或上产生振动 的压电激励器或换能器与用于检测触敏装置的面板或部件中和/或上的振动 的压电激励器或换能器相同。可替换地，用于产生振动的压电换能器可以与 检测相同的触敏装置上的振动的压电换能器不同，同时使用除了缩放因子以 外对于产生和检测振动相同的适当算法。这在面板部件相比于激励器或换能 器的尺寸变得大并且用于耦合振动能量至面板或部件的换能器被置于用于 耦合来自面板或部件的振动能量的换能器附近时，或者在使用具有分开的驱 动和感测能力的组合的激励器的情况下特别适用。
在上述实施例之一中，用于在触敏装置的面板或部件中和/或上产生振动 的压电激励器或换能器与用于检测触敏装置的面板或部件中和/或上的振动 的压电激励器或换能器相同。可替换地，相同类型的压电换能器可以被用于 在具有在材料和几何形状方面相同或大体上相同的面板或部件的不同触敏 装置上产生和检测振动，同时使用相同的适当算法。
在上述实施例之一中，用于在触敏装置的面板或部件中和/或上产生振动 的压电激励器或换能器与用于检测触敏装置的面板或部件中和/或上的振动 的压电激励器或换能器相同。可替换地，不同的压电换能器可以被用于在具 有在材料和几何形状方面相同或大体上相同的面板或部件的不同触敏装置 上产生和检测振动，同时使用除了缩放因子以外可以相同的适当算法。
在上述实施例之一中，用于在触敏装置的面板或部件中和/或上产生振动 的动圈式电磁激励器或换能器与用于检测触敏装置的面板或部件中和/或上 的振动的动圈式电磁激励器或换能器相同。可替换地，用于产生振动的动圈 式电磁换能器可以与用于检测相同的触敏装置上的振动的动圈式电磁换能 器不同(但是属于相同类型)，同时使用除了缩放因子外对于产生和检测可 以相同的适当算法。这在面板或部件相比于激励器或换能器的尺寸变得大以 及用于耦合振动能量至面板或部件的换能器被置于用于耦合来自面板或部 件的振动能量的换能器附近时，或者在使用具有分开的驱动和感测能力的组 合的激励器的情况下特别适用。
在上述实施例之一中，用于在触敏装置的面板或部件中和/或上产生振动 的动圈式电磁激励器或换能器与用于检测触敏装置的面板或部件中和/或上 的振动的动圈式电磁激励器或换能器相同。可替换地，相同类型的动圈式电 磁换能器可以被用于具有在材料和几何形状方面相同或大体上相同的面板 或部件的不同的触敏装置上产生和检测振动，同时使用相同的适当算法。
本领域的技术人员应理解的是，虽然上文描述了被认为是最佳的模式以 及在适当时其他实现本发明的模式的内容，本发明不应限制于对优选的实施 例的这一描述中所公开的具体装置配置或方法步骤。应理解的是，在其中可 以做出各种修改并且文中所公开的主题可以通过各种形式和示例实现，并且 本教导可以应用于很多应用中，文中仅描述了其中的一部分。下述权利要求 意欲要求保护任何以及所有落入本教导真实范围内的应用、修改和变化。本 领域的技术人员会认识到本发明具有宽的应用范围，并且实施例可以在不脱 离所附权利要求所定义的发明构思的情况下进行宽范围的修改。
虽然根据具体实施例描述本发明，但应理解的是，在不脱离如所附权利 要求所述的本发明的精神和范围的情况下，对文中所公开的特征的各种修 改、变更和/或组合对本领域的技术人员来说是显而易见的。