触控感测和反馈的装置与方法.pdf

《触控感测和反馈的装置与方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《触控感测和反馈的装置与方法.pdf（36页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。

1、(10)申请公布号 CN 103970387 A (43)申请公布日 2014.08.06 C N 1 0 3 9 7 0 3 8 7 A (21)申请号 201410008638.X (22)申请日 2014.01.07 102131675 2013.09.03 TW 13/749,303 2013.01.24 US G06F 3/044(2006.01) G06F 3/01(2006.01) (71)申请人财团法人工业技术研究院 地址中国台湾新竹县 (72)发明人张志嘉 贡振邦 (74)专利代理机构中科专利商标代理有限责任 公司 11021 代理人曹玲柱 (54) 发明名称 触控感测和反馈。

2、的装置与方法 (57) 摘要 本发明提供了一种触控感测和反馈装置。该 触控感测和反馈装置可包括：反馈电极；参考电 极，其与所述反馈电极电性隔绝；信号产生器，用 以产生感测驱动信号以及将所述感测驱动信号传 输到感测电极；以及信号检测器，其耦接到检测 电极以检测所述感测驱动信号以及基于所检测到 的感测驱动信号产生触控动作信号。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书4页 说明书10页 附图21页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书4页 说明书10页 附图21页 (10)申请公布号 CN 103970387 A CN 103970387 A 1/4。

3、页 2 1.一种触控感测和反馈装置，其特征在于，包括： 反馈电极； 参考电极，其与所述反馈电极电性隔绝； 信号产生器，用以产生感测驱动信号以及将所述感测驱动信号传输到感测电极，其中 所述反馈电极以及所述参考电极的其中之一的至少第一部分用作所述感测电极；以及 信号检测器，其耦接到检测电极以检测所述感测驱动信号以及基于所检测到的感测驱 动信号产生触控动作信号，其中所述反馈电极以及所述参考电极的其中之一的至少第二部 分用作所述检测电极。 2.根据权利要求1所述的触控感测和反馈装置，其中所述信号产生器经配置以： 反应于所述触控动作信号以产生并传输对应的驱动信号至所述反馈电极与所述参考 电极；以及 反应。

4、于传输至所述参考电极的驱动信号以将所述参考电极维持于一预设固定电位。 3.根据权利要求2所述的触控感测和反馈装置，其中所述信号产生器经还配置以： 基于所述触控动作信号产生反馈驱动信号以及将所述反馈驱动信号传输到所述反馈 电极；以及 基于所述触控动作信号产生参考驱动信号以及将所述参考驱动信号传输到所述参考 电极， 其中，所述参考驱动信号将所述参考电极维持于电接地或电中性。 4.根据权利要求3所述的触控感测和反馈装置，其中所述感测电极与所述检测电极相 同或电连接到所述检测电极。 5.根据权利要求3所述的触控感测和反馈装置，其中所述触控动作信号反映使用者或 使用者物件(user object)是否触。

5、碰或接近所述检测电极。 6.根据权利要求3所述的触控感测和反馈装置，其中所述信号产生器包含： 触控感测信号产生器，用以产生所述感测驱动信号； 触觉反馈信号产生器，用以产生所述反馈驱动信号；以及 参考信号产生器，用以产生所述参考驱动信号。 7.根据权利要求6所述的触控感测和反馈装置，其中所述信号产生器包含所述触控感 测信号产生器以及所述触觉反馈信号产生器，且所述触控感测和反馈装置还包括： 选择器，其耦接到所述触控感测信号产生器、所述触觉反馈信号产生器以及所述反馈 电极，其中所述选择器基于所述触控动作信号而选择所述感测驱动信号或所述反馈驱动信 号中的一个以传输到所述反馈电极。 8.根据权利要求6所。

6、述的触控感测和反馈装置，其中所述信号产生器包含所述触控感 测信号产生器以及所述参考信号产生器，且所述触控感测和反馈装置还包括： 选择器，其耦接到所述触控感测信号产生器、所述参考信号产生器以及所述参考电极， 其中所述选择器基于所述触控动作信号而选择所述感测驱动信号或所述参考驱动信号中 的一个以传输到所述参考电极。 9.根据权利要求6所述的触控感测和反馈装置，其中所述信号产生器包含所述触觉反 馈信号产生器，且所述触控感测和反馈装置还包括： 选择器，其耦接到所述信号检测器、所述触觉反馈信号产生器以及所述反馈电极，其中 权 利 要 求 书CN 103970387 A 2/4页 3 所述选择器基于所述触。

7、控动作信号选择以下其中一个： 选择所检测到的感测驱动信号，以传输到所述信号检测器；或 选择所述反馈驱动信号，以传输到所述反馈电极。 10.根据权利要求6所述的触控感测和反馈装置，其中所述信号产生器包含所述参考 信号产生器，且所述触控感测和反馈装置还包括： 选择器，其耦接到所述信号检测器、所述参考信号产生器以及所述参考电极，其中所述 选择器基于所述触控动作信号选择以下其中一个： 选择所检测到的感测驱动信号，以传输到所述信号检测器；或 选择所述参考驱动信号，以传输到所述参考电极。 11.根据权利要求3所述的触控感测和反馈装置，其中所述反馈电极由绝缘体覆盖且 所述参考电极暴露而无绝缘覆盖层。 12.。

8、一种触控感测和反馈面板，其特征在于，包括： 布置成阵列的多个触控感测和反馈单元，其中每个触控感测和反馈单元包括： 反馈电极；以及 参考电极，其与所述反馈电极电性隔绝； 信号产生器，用以产生感测驱动信号且将所述感测驱动信号传输到每个所述触控感测 和反馈单元； 信号检测器，其耦接到每个所述触控感测和反馈单元以检测所述感测驱动信号，以及 基于所检测到的感测驱动信号以针对每个所述触控感测和反馈单元产生触控动作信号；以 及 控制器，其耦接到所述信号产生器以及所述信号检测器以基于所述触控动作信号判断 所述多个触控感测和反馈单元中被触碰的一个或一个以上的触控感测和反馈单元。 13.根据权利要求12所述的触控。

9、感测和反馈面板，其中所述控制器控制所述信号产生 器以： 产生并传输对应的驱动信号至被触碰的所述一个或一个以上触控感测和反馈单元的 所述反馈电极与所述参考电极；以及 将所述参考电极维持于一预设固定电位。 14.根据权利要求13所述的触控感测和反馈面板，其中所述控制器控制所述信号产生 器以： 产生反馈驱动信号以及将所述反馈驱动信号传输到被触碰的所述一个或一个以上触 控感测和反馈单元的所述反馈电极；以及 产生参考驱动信号以及将所述参考驱动信号传输到被触碰的所述一个或一个以上触 控感测和反馈单元的所述参考电极， 其中，所述参考驱动信号经配置以将所述参考电极维持于电接地或电中性。 15.根据权利要求14。

10、所述的触控感测和反馈面板，其中所述触控动作信号反映使用者 或使用者物件(user object)是否触碰或接近对应的触控感测和反馈单元。 16.根据权利要求14所述的触控感测和反馈面板，其中所述信号产生器包含： 触控感测信号产生器，用以产生所述感测驱动信号； 触觉反馈信号产生器，用以产生所述反馈驱动信号；以及 权 利 要 求 书CN 103970387 A 3/4页 4 参考信号产生器，用以产生所述参考驱动信号。 17.根据权利要求14所述的触控感测和反馈面板，其中所述反馈电极由绝缘体覆盖且 所述参考电极暴露而无绝缘覆盖层。 18.一种用于触控感测和反馈控制的方法，其特征在于，包括： 产生感测。

11、驱动信号以及将所述感测驱动信号传输到触控感测和反馈装置的感测电 极； 检测所述触控感测和反馈装置的检测电极处的所述感测驱动信号；以及 基于所检测到的感测驱动信号产生触控动作信号。 19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括： 反应于所述触控动作信号以产生并传输对应的驱动信号至所述触控感测和反馈装置 的反馈电极与参考电极；以及 反应于传输至所述参考电极的驱动信号以将所述参考电极维持于一预设固定电位。 20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括： 基于所述触控动作信号产生反馈驱动信号，并且将所述反馈驱动信号传输到所述触控 感测和反馈装置的所述反馈电极；以及 基于所述触控动作信号。

12、产生参考驱动信号，并且将所述参考驱动信号传输到所述触控 感测和反馈装置的所述参考电极，借以将所述参考电极维持于电中性或接地状态， 其中，所述参考电极与所述反馈电极电性隔绝。 21.根据权利要求20所述的方法，其中所述感测驱动信号具有从1千赫兹到500兆赫 兹的频率范围。 22.根据权利要求20所述的方法，其中所述反馈驱动信号具有从10赫兹到2000赫兹 的频率范围。 23.根据权利要求20所述的方法，其中所述参考驱动信号具有从0赫兹到500兆赫兹 的频率范围。 24.一种用于对触控感测和反馈面板进行控制的方法，其中所述触控感测和反馈面板 包括多个触控感测和反馈单元，其特征在于，所述方法包括： 。

13、产生感测驱动信号的序列以及将所述感测驱动信号传输到所述多个触控感测和反馈 单元，其中每个触控感测和反馈单元接收一个或一个以上的感测驱动信号； 针对每个所述触控感测和反馈单元检测所述对应感测驱动信号以及基于所检测到的 感测驱动信号产生触控动作信号；以及 基于所述触控动作信号判断所述多个触控感测和反馈单元中被触碰的一个或一个以 上触控感测和反馈单元。 25.根据权利要求24所述的方法，其特征在于，还包括： 产生并传输对应的驱动信号至被触碰的所述一个或一个以上触控感测和反馈单元的 反馈电极与参考电极；以及 将所述参考电极维持于一预设固定电位。 26.根据权利要求25所述的方法，其特征在于，还包括： 。

14、产生反馈驱动信号，并且将所述反馈驱动信号传输到被触碰的所述一个或一个以上触 控感测和反馈单元的所述反馈电极；以及 权 利 要 求 书CN 103970387 A 4/4页 5 产生参考驱动信号，并且将所述参考驱动信号传输到被触碰的所述一个或一个以上触 控感测和反馈单元的所述参考电极，借以将所述参考电极维持于电中性或接地状态。 27.根据权利要求26所述的方法，其中在将感测驱动信号传输到第一列触控感测和反 馈单元之后且在将第一感测驱动信号传输到紧接于所述第一列的第二列的第一触控感测 和反馈单元之前，传输所述反馈驱动信号以及所述参考驱动信号。 28.根据权利要求26所述的方法，其中在第一周期中将感。

15、测驱动信号传输到所述多个 触控感测和反馈单元之后，但在下一周期之前，传输所述反馈驱动信号以及所述参考驱动 信号。 29.根据权利要求26所述的方法，其中在第一周期中将感测驱动信号传输到所述多个 触控感测和反馈单元之后，但在下一周期之前，实质上同时传输所述反馈驱动信号以及所 述参考驱动信号。 权 利 要 求 书CN 103970387 A 1/10页 6 触控感测和反馈的装置与方法 技术领域 0001 本发明内容涉及触控感测和反馈的装置与方法，是有关于触控感测和触觉反馈及 其在整合装置中的实施与应用。 背景技术 0002 触控输入用于各种应用中，例如用于便携式电子装置、机器、设备、车辆等的使用 。

16、者输入或使用者互动装置。整合有触控感测功能与触觉反馈功能或者能够提供足够反馈强 度的装置或方法的需求也与日俱增。 发明内容 0003 在本发明的一个实施例中，可提供一种触控感测和反馈装置。所述触控感测和反 馈装置可包括：反馈电极；参考电极，其与所述反馈电极电性隔绝；信号产生器，可用以产 生感测驱动信号以及将所述感测驱动信号传输到感测电极，所述感测电极由所述反馈电极 以及所述参考电极的其中之一的至少一部分组成；以及信号检测器，其耦接到检测电极以 检测所述感测驱动信号以及基于所检测到的感测驱动信号产生触控动作信号，所述检测电 极由所述反馈电极以及所述参考电极的其中之一的至少一部分组成。 0004 。

17、在本发明的另一实施例中，可提供一种触控感测和反馈面板。所述触控感测和反 馈面板可包括：布置成二维阵列的多个触控感测和反馈单元。每个触控感测和反馈单元可 包括反馈电极以及与所述反馈电极电性隔绝的参考电极。所述触控感测和反馈面板还可包 括：信号产生器，用以产生感测驱动信号且将所述感测驱动信号传输到所述触控感测和反 馈单元中的每一个；信号检测器，其耦接到所述触控感测和反馈单元中的每一个以检测所 述感测驱动信号，以及基于所检测到的感测驱动信号以针对所述触控感测和反馈单元中的 每一个产生触控动作信号；以及控制器，其耦接到所述信号产生器以及所述信号检测器以 基于所述触控动作信号判断所述多个触控感测和反馈单。

18、元中被触控的一个或一个以上触 控感测和反馈单元。 0005 在本发明的另一实施例中，可提供一种用于触控感测和反馈控制的方法。所述方 法包括：产生感测驱动信号以及将所述感测驱动信号传输到触控感测和反馈装置的感测电 极；检测所述触控感测和反馈装置的检测电极处的所述感测驱动信号；以及基于所检测到 的感测驱动信号产生触控动作信号。 0006 在本发明的另一实施例中，可提供一种用于控制触控感测和反馈面板的方法，其 中所述触控感测和反馈面板包括多个触控感测和反馈单元。所述方法包括：产生感测驱动 信号的序列以及将所述感测驱动信号传输到所述多个触控感测和反馈单元，其中每个触控 感测和反馈单元接收所述序列中的一。

19、个感测驱动信号；以及针对所述触控感测和反馈单元 中的每一个检测所述对应感测驱动信号以及基于所检测到的感测驱动信号产生触控动作 信号。 0007 然而，应当了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为例示性及阐释性的， 说 明 书CN 103970387 A 2/10页 7 其并不能限制本发明所欲主张的范围。 附图说明 0008 附图被并入本说明书中且构成本说明书的一部分，并结合描述来说明各种实施例 以及所揭露实施例的示范性观点。在附图中： 0009 图1A为说明符合一些所揭露实施例的处于感测阶段的示范性触控感测和反馈装 置的示意图。 0010 图1B为说明符合一些所揭露实施例的处于反馈阶段的示。

20、范性触控感测和反馈装 置的示意图。 0011 图2A为说明符合一些所揭露实施例的利用互感电容感测的示范性触控感测和反 馈装置的示意图。 0012 图2B和图2C为说明符合一些所揭露实施例的利用自感电容感测的示范性触控感 测和反馈装置的示意图。 0013 图3A和图3B为说明符合一些所揭露实施例的利用互感电容感测的示范性触控感 测和反馈装置的示意图。 0014 图4A和图4B为说明符合一些所揭露实施例的利用自感电容感测的示范性触控感 测和反馈装置的示意图。 0015 图5到图10为说明符合一些所揭露实施例的各种示范性触控感测和反馈装置的 示意图。 0016 图11为说明符合一些所揭露实施例的示范。

21、性触控感测和反馈装置的示意图。 0017 图12A到图12C为说明符合一些所揭露实施例的实施不同触觉反馈的示范性触控 感测和反馈装置的示意图。 0018 图13为说明符合一些所揭露实施例的触控感测和反馈装置的示范性操作阶段的 示意图。 0019 图14A为说明符合一些所揭露实施例的示范性触控感测和反馈面板的示意图。 0020 图14B和图14C为说明符合一些所揭露实施例的图14A的示范性触控感测和反馈 单元的示意图。 0021 图15A和图15B为说明符合一些所揭露实施例的应用感测驱动信号、反馈驱动信 号以及参考驱动信号的示范性方法的信号序列。 0022 图16A和图16B为说明符合一些所揭露。

22、实施例的应用感测驱动信号、反馈驱动信 号以及参考驱动信号的另一示范性方法的信号序列。 0023 图17A和图17B为说明符合一些所揭露实施例的应用感测驱动信号、反馈驱动信 号以及参考驱动信号的又一示范性方法的信号序列。 0024 图18为符合一些所揭露实施例的用于触控感测和反馈控制的示范性方法的流程 图。 0025 图19为符合一些所揭露实施例的用于控制触控感测和反馈面板的示范性方法的 流程图。 0026 【符号说明】 0027 100、500、600、700、800、900、1000：触控感测和反馈装置 说 明 书CN 103970387 A 3/10页 8 0028 102、102a、10。

23、2b：参考电极 0029 104、104a、104b：反馈电极 0030 106、1406：绝缘体 0031 108：手指 0032 110：触控感测面板 0033 112：触控感测信号产生器 0034 114、114a、114b：触觉反馈信号产生器 0035 116：触控感测信号检测器 0036 118、118a、118b：参考信号产生器 0037 120：选择器 0038 122、124：切换器 0039 1400：触控感测和反馈面板 0040 1402：X电极 0041 1404：Y电极 0042 1800、1900：方法流程 0043 18101850、19101950：步骤 0044。

24、 Cp：寄生电容 0045 CF1、CF2：电容 具体实施方式 0046 现将详细参考本发明的示范性实施例，在附图中说明所述示范性实施例的实例。 另外，凡可能之处，在附图及实施方式中使用相同标号的元件构件代表相同或类似部分。 0047 本发明内容的实施例可涉及触控感测和反馈装置以及用于触控感测和反馈控制 的方法。术语“触控感测和反馈”可以是涉及在整合装置中实施触控感测功能和触觉反 馈功能两者的任何技术。触控感测可包含检测触控感测装置的表面上的触控动作(touch action)。触控动作可由使用者使用其手指或者使用传导介质(例如，触控笔)执行。触 控动作可包含：接触触控，例如，当使用者的手指传。

25、导介质接触到触控感测装置(touch sensitive device)的表面时；以及非接触触控，例如，当使用者的手指传导介质靠近或 几乎接触到触控感测装置的表面时。在一些示范性实施例中，可通过检测基于执行触控动 作所引起的电容改变来检测出触控动作。触控感测装置可以是能够感测(例如，检测)触 控动作的任何装置。触觉反馈可以是基于电荷交换(例如，电信号)而让使用者手指(直 接或通过传导介质)感应到不同触觉感受的现象。在一些示范性实施例中，触觉反馈可通 过具有预定电压和频率的电信号来实现。触控感测和反馈设备或装置可以是整合有触控感 测功能和触觉反馈功能两种功能的设备或装置。 0048 图1A和图1。

26、B说明符合一些所揭露实施例的分别在触控感测阶段以及触觉反馈阶 段操作的触控感测和反馈装置。请参阅图1A，触控感测和反馈装置100包括参考电极102、 反馈电极104，以及在参考电极102与反馈电极104之间提供电性隔绝的绝缘体106。当未 发生触控动作时，触控感测和反馈装置100在参考电极102与反馈电极104之间具有寄生 电容(parasitic capacitance)Cp。 说 明 书CN 103970387 A 4/10页 9 0049 当触控动作发生时，例如，当使用者的手指108触碰到触控感测和反馈装置100的 表面时，手指108与反馈电极104之间产生了电容CF1，且手指108与参。

27、考电极102之间产 生了另一电容CF2。因此，反馈电极104与参考电极102之间的电容可能会因为触控动作 而改变。另外，对反馈电极104单独(或对参考电极102单独)测量到的自感电容(self capacitance)也可能会改变(例如，有关接地点和中性点的共同参考点)。通过检测电容 改变，即可感测出触控动作。 0050 图1B绘示了触控感测和反馈装置100的反馈阶段。当未感测到触控动作时，无反 馈驱动信号会被施加到反馈电极104。当感测到触控动作时，例如，当使用者的手指108在 触控感测和反馈装置100上触碰时，反馈驱动信号可被施加到反馈电极104，从而在反馈电 极104上产生正电荷(如图1。

28、B所示)。作为响应的是，手指108感应到负电荷，导致使用者 感受到触觉反馈。当反馈驱动信号的电压改变时，反馈电极104上会产生负电荷(未图示) 且手指108可能会感应到正电荷(未图示)。手指108所感应到的电荷量以及手指108中 的正电荷与负电荷之间的交替速率可以决定使用者感觉到的触觉种类。手指108所感应到 的正负电荷量可与反馈驱动信号的电压有关(例如，成正比)。手指108中的正电荷与负 电荷之间的交替速率可以与反馈驱动信号的频率有关。因此，通过控制反馈驱动信号的电 压与频率，即可产生让使用者感觉到不同的触觉。 0051 除了反馈驱动信号以外，还可将参考驱动信号施加到参考电极102以增强触觉。

29、的 强度。举例来说，可将接地或中性参考驱动信号施加到参考电极102以维持参考电极102 的接地或电中性状态，也就是，将参考电极102维持于例如电接地或电中性的预设固定电 位，但并不限制于此。因为手指108还触碰了参考电极102，所以手指108可保持于接地或 电中性状态，同时手指108的指尖部分可体验到电荷的感应和或交替。与非接地情形相 比，引入参考电极102以及参考驱动信号可在反馈驱动信号的电压维持相同的情况下加强 触觉感应，或在相同的触觉感应下可降低反馈驱动信号的电压。 0052 图2A所示的示意图说明了符合一些所揭露实施例的利用互感电容(mutual capacitance)感测的触控感测。

30、和反馈装置示范性实施例。如本文中使用，互感电容感测指 的是基于两个电极之间(例如，感测电极与检测电极之间)的电容改变来感测触控动作的 技术。请参阅图2A，当手指108执行触控动作时，在手指108与反馈电极104之间会产生电 容CF1，且在手指108与参考电极102之间会产生电容CF2。因此，反馈电极104(例如，感 测电极)与参考电极102(例如，检测电极)之间的电容不再等于寄生电容Cp，其中Cp为触 控动作发生之前的数值。在一些示范性实施例中，参考电极102可作为感测电极，且反馈电 极104可作为检测电极。通过监视或测量反馈电极104与参考电极102之间的电容改变， 即可检测出触控动作的发生。

31、。 0053 图2B和图2C为说明符合一些所揭露实施例的利用自感电容感测的示范性触控 感测和反馈装置示意图。如本文中使用，自感电容感测指的是基于单一电极上的自感电容 改变来感测触控动作的技术。举例来说，在图2B中，不是如图2A所示地测量反馈电极104 与参考电极102之间的电容，而是反馈电极104的自感电容可用作触控动作发生的传感器 (indicator)。在一些示范性实施例中，可相对于共同点(例如，接地或中性)测量反馈电 极104的自感电容，且自感电容的数值可与电容CF1有关。在图2C中，可测量参考电极102 的自感电容以将其用作为传感器，且其数值可与电容CF2有关。 说 明 书CN 103。

32、970387 A 5/10页 10 0054 图3A为说明利用互感电容感测的示范性实施例的示意图。在图3A中，触控感测 信号产生器112可产生感测驱动信号且通过切换器122以将感测驱动信号传输到例如用 作感测电极的反馈电极104。触控感测信号产生器112可包含适于产生电信号的任何信号 产生器和或信号源，例如，电压源、电流源、函数产生器(function generator)、间距产生 器、任意波形产生器、数字模式产生器、频率产生器等。感测驱动信号可包含模拟域(analog domain)或数字域(digital domain)中的正弦波信号、方波信号、三角波信号或者其它任 何重复或非重复性的电。

33、子信号。切换器122可包含模拟或数字切换装置(例如，多任务器)。 触控感测信号检测器116通过第二切换器124以耦接到例如用作检测电极的参考电极102， 借以检测施加到反馈电极104的感测驱动信号。 0055 参考电极102上检测到的感测驱动信号可能并不会与施加到反馈电极104的感测 驱动信号相同，这是归因于例如反馈电极104与参考电极102之间的阻抗(阻抗例如可与 这两个电极之间的电阻和电容有关)。从所检测到的感测驱动信号，触控感测信号检测器 116可检测反馈电极104与参考电极102之间的电容改变，并且基于所述电容改变来判断触 控动作是否发生。所述判断可以通过例如基于所检测到的信号或其变化。

34、是否达到预定阈值 的模拟电信号转换而实现。所述判断也可通过例如使用整合控制器处理器或耦接到其的 外部控制器处理器的数字信号处理而实现。基于所述判断，即可产生触控动作信号(例 如，“是”或“否”)以指示触控动作是否发生。 0056 触控动作信号可由触觉反馈信号产生器114、参考信号产生器118和或选择器 120所接收。选择器120可耦接到切换器122和124以控制其信号传输通道。举例来说， 在从触控感测信号检测器116接收到指示为触控动作发生的“是”触控动作信号后，选择器 120可控制切换器122以将其信号传输通道从触控感测信号产生器112切换到触觉反馈信 号产生器114，控制切换器124以将其。

35、信号传输通道从触控感测信号检测器116切换到参考 信号产生器118。触觉反馈信号产生器114可接着产生反馈驱动信号，通过切换器122以将 反馈驱动信号传输到反馈电极104。参考信号产生器118可产生参考驱动信号，通过切换器 124将参考驱动信号传输到参考电极102。反馈驱动信号可包含触觉感测的电压和频率的 电信号。参考驱动信号可经配置将参考电极102维持于电中性或接地状态(例如，将参考 电极连接到接地或电中性的预设固定电位)，借以增强反馈触觉的强度。 0057 在图3A示范性实施例中，触控感测信号产生器112、触觉反馈信号产生器114以及 切换器122可由虚线框而被分组在一起，借以指示这三个元。

36、件可被任选地整合到单一装置 中。触控感测信号检测器116、参考信号产生器118以及切换器124可被任选地整合到单一 装置中，而且包含反馈电极104、参考电极102以及绝缘体106的触控感测和反馈装置100 可被任选地整合到单一装置中。在一些示范性实施例中，图3A所示的元件可为分离的装置 或可按其它方式分组或整合。因此，使用图3A中所示的虚线框分组仅为许多可能实施方案 的一个实例，且不应视为对本发明内容的范围的限制。其它图中所示的虚线框也仅用于示 范性实施例说明的目的。 0058 图3B为说明利用互感电容感测的另一实施例的示意图。在图3B中，参考电极102 用作感测电极，触控感测信号产生器112。

37、所产生的感测驱动信号可被传输到所述感测电 极；而反馈电极104可用作检测电极，检测电极通过切换器124以耦接到触控感测信号检测 器116。在触控感测信号检测器116检测到触控动作之后，触控感测信号检测器116产生触 说 明 书CN 103970387 A 10 6/10页 11 控动作信号，选择器120可控制切换器122和124以基于触控动作信号来切换信号传输通 道。参考信号产生器118可将参考驱动信号传输到参考电极102，触觉反馈信号产生器114 可将反馈驱动信号传输到反馈电极104以提供触觉反馈。 0059 图4A为说明利用自感电容感测的示范性实施例的示意图。在图4A中，触控感测信 号检测。

38、器116耦接到反馈电极104，借以于感测驱动信号被施加到反馈电极104时检测反馈 电极104的自感电容(例如，反馈电极104同时用作感测电极以及检测电极)。基于反馈电 极104的自感电容的改变，触控感测信号检测器116可产生触控动作信号。基于触控动作 信号，触觉反馈信号产生器114产生反馈驱动信号，通过已切换信号传输通道的切换器122 将反馈驱动信号传输到反馈电极104，参考信号产生器118可产生参考驱动信号以将参考 驱动信号传输到参考电极102。 0060 图4B为说明利用自感电容感测的另一示范性实施例示意图。在图4B中，触控感 测信号检测器116耦接到参考电极102，借以于感测驱动信号被施。

39、加到参考电极102时检测 参考电极102的自感电容(例如，参考电极102同时用作感测电极以及检测电极)。基于参 考电极102的自感电容的改变，触控感测信号检测器116可产生触控动作信号。基于触控 动作信号，参考信号产生器118可产生参考驱动信号，并且通过已切换信号传输通道的切 换器122而将参考驱动信号传输到参考电极102，甚至触觉反馈信号产生器114还可产生反 馈驱动信号以将反馈驱动信号传输到反馈电极104。 0061 图5为说明利用两个反馈电极的示范性实施例的示意图。在图5中，触控感测和 反馈装置500包含参考电极102、绝缘体106，以及两个反馈电极104a和104b。反馈电极 104a。

40、用作感测电极，而反馈电极104b则用作检测电极。在触控感测阶段，触控感测信号产 生器112可产生感测驱动信号，通过切换器122将感测驱动信号传输到反馈电极104a。另 外，耦接到反馈电极104b的触控感测信号检测器116可基于在反馈电极104b上所检测到 的信号来检测反馈电极104a与104b之间的互感电容。一旦检测到触控动作，两个触觉反 馈信号产生器114a和114b便可产生反馈驱动信号以分别传输到反馈电极104a和104b。 参考信号产生器118可产生并传输参考驱动信号至参考电极102。 0062 图6为说明利用两个反馈电极的另一示范性实施例的示意图。与图5相比，图6 绘示了触控感测和反馈。

41、装置600，其中两个反馈电极104a和104b分别布置在触控感测和反 馈装置600的左下部和右下部，而参考电极102则布置在触控感测和反馈装置600的顶部 相对于两个反馈电极104a和104b之间。此外，图6的其它元件类似于图5的元件。 0063 图7为说明利用两个参考电极的示范性实施例的示意图。与图6相比，图7绘示 了触控感测和反馈装置700，其中两个参考电极102a和102b分别布置在触控感测和反馈 装置700的左上部和右上部，而反馈电极104可布置在触控感测和反馈装置700的底部相 对于两个反馈参考电极102a和102b之间。在图7中，欲检测的互感电容为两个参考电极 102a与102b之。

42、间的互感电容。举例来说，参考电极102a用作从触控感测信号产生器112 接收感测驱动信号的感测电极，而参考电极102b则用作耦接到触控感测信号检测器116的 检测电极。此外，图7的其它元件类似于图5和图6的元件。 0064 图8为说明利用两个参考电极的另一示范性实施例的示意图。图8绘示了触控感 测和反馈装置800，其中两个参考电极102a和102b布置在触控感测和反馈装置800的左 侧，而反馈电极104则布置在触控感测和反馈装置800的右侧。触控感测和反馈装置800 说 明 书CN 103970387 A 11 7/10页 12 也可被视为具有额外参考电极的触控感测和反馈装置100。此外，图8。

43、的其它元件类似于图 7的元件。 0065 尽管以上附图中只绘示了两个反馈电极(例如，图5和图6)或两个参考电极(例 如，图7和图8)，但可将任何数目的反馈参考电极整合到触控感测和反馈装置中，一切端 视实际设计应用需求而论。 0066 图9为说明利用触控感测面板的示范性实施例的示意图。在图9中，触控感测和 反馈装置900包含类似于触控感测和反馈装置100的反馈部分以及包括触控感测面板110 的感测部分。触控感测面板110可用以实施触控动作检测功能。举例来说，触控感测信号 产生器112可产生感测驱动信号，并且将所产生的感测驱动信号传输到触控感测面板110。 耦接到触控感测面板110的触控感测信号检。

44、测器116可基于所检测到的感测驱动信号以检 测是否发生了任何的触控动作。一旦检测到触控动作，触觉反馈信号产生器114就可产生 反馈驱动信号，并且将所产生的反馈驱动信号传输到反馈电极104。甚至，参考信号产生器 118还可产生参考驱动信号，并且将所产生的参考驱动信号传输到参考电极102。 0067 图10为说明利用触控感测面板的另一示范性实施例的示意图。与图9相比，图10 绘示了触控感测和反馈装置1000，其中触控感测面板110布置在触控感测和反馈装置1000 的左侧。此外，图10的其它元件类似于图9的元件。 0068 图11为说明触控感测和反馈装置的另一示范性实施例示意图。图11绘示了反馈 电。

45、极104嵌入到绝缘体106中的实施例。反馈电极104可完全或部分嵌入到绝缘体106中， 或附着在绝缘体106的表面上，或以任何其它方式布置，只要反馈电极104与参考电极102 电性绝缘便可。在一些示范性实施例中，反馈电极104可被一层绝缘材料覆盖以与参考电 极102绝缘。参考电极102可按任何方式布置，只要其至少一部分可被使用者触碰到即可。 在一些示范性实施例中，参考电极102的至少一部分未被绝缘材料覆盖且为外露的。 0069 图12A到图12C为说明符合一些所揭露示范性实施例的实施不同触觉反馈的触控 感测和反馈装置示意图。图12A绘示了反馈使装置的表面摸起来光滑的情形。在这个实例 中，反馈驱。

46、动信号的电压为200V且频率为0Hz(例如，DC电压)。图12B绘示了使装置的表 面摸起来粗糙的反馈。在这个实例中，反馈驱动信号的电压为200V且频率为50Hz。图12C 绘示了使装置的表面摸起来不平坦的反馈。在这个实例中，反馈驱动信号的电压为200V且 频率为100Hz。在一些实施例中，反馈驱动信号的频率范围可从10Hz到20KHz。在一些实 施例中，参考驱动信号的频率范围可从0Hz(DC)到500MHz。在一些实施例中，感测驱动信号 的频率范围可从1KHz到500MHz。也可使用其它的电压和频率来产生不同的触觉感受。 0070 图13为说明符合一些所揭露示范性实施例的触控感测和反馈装置的一。

47、实施例操 作阶段示意图。在图13中，包括有反馈电极104、参考电极102以及绝缘体106的触控感测 和反馈装置可具有三个操作阶段。左上角所示的阶段为感测阶段，其中感测驱动信号接通 (ON)，且触控感测信号检测器通过互感电容或自感电容来检测感测驱动信号。右上角所示 的阶段为反馈阶段，其中感测驱动信号切断(OFF，例如，归因于信号传输通道的切换)，而 反馈信号(包含反馈驱动信号以及参考驱动信号)接通。基于由触控感测信号检测器116 产生的触控动作信号，可从感测阶段转变到反馈阶段。图13下方的阶段为感测信号以及反 馈信号两者都切断(OFF)的阶段。这个阶段可视为从反馈阶段到感测阶段的转变阶段，且 其。

48、可持续一段时间。图14A为说明符合一些所揭露实施例的示范性触控感测和反馈面板 说 明 书CN 103970387 A 12 8/10页 13 1400的示意图。触控感测和反馈面板1400可包含布置成二维阵列的多个电极。如图14A 所示，电极可呈菱形形状且按行或列连接。通过连接器X1、X2、X3按列(row)连接 的电极为X电极1402，而通过连接器Y1、Y2、Y3按行(column)连接的电极为Y电极 1404。 0071 图14B和图14C为说明符合一些所揭露示范性实施例的图14A的触控感测和反馈 单元示意图。在图14B所示的实施例中，X电极1402用作反馈电极，而Y电极1404可用作 参考。

49、电极。因此，Y电极1404的顶面暴露，而X电极1402则由绝缘体1406覆盖。在图14C 所示的实例中，Y电极1404用作反馈电极，而X电极1402可用作参考电极。因此，X电极 1402的顶面暴露，而Y电极1404可由绝缘体1406覆盖。对于图14B和图14C所示的任一 实施例，互感电容感测技术(例如，图3A或图3B)或自感电容感测技术(例如，图4A或图 4B)都可用以向X和或Y电极提供感测驱动信号、反馈驱动信号和或参考驱动信号。 0072 图15A绘示了符合一些所揭露示范性实施例的将感测驱动信号以及反馈驱动信 号施加到触控感测和反馈面板(例如，图14A)中的X电极1402(例如，图14B)的示范性信 号。图15B绘示了符合一些所揭露实施例的检测所施加的感测驱动信号以及将参考驱动信 号施加到触控感测和反馈面板(例如，图14A)中的Y电极1404(例如，图14B)的对应信号 序列。触控感测和反馈面板(例如，触控感测和反馈面板1400)可包括布置成列(例如，图 14A中的X。