專利名稱：具有觸覺反饋的數(shù)據(jù)輸入裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)輸入裝置和包括數(shù)據(jù)裝置的設(shè)備。
背景技術(shù)：
很多便攜式電腦或者電子設(shè)備(如筆記本電腦、移動電話、便攜式多媒體播放器) 包含觸覺數(shù)據(jù)輸入裝置，該觸覺數(shù)據(jù)輸入裝置包括觸摸輸入接口，如觸摸板、軌跡球、調(diào)節(jié)手輪或者點撥輪，用于例如從菜單上滾動或者選取條目。用戶通過觸摸并移動觸摸輸入接口或者在觸摸輸入接口上觸摸并且滑動手指或者觸控筆來提供輸入。這種觸覺數(shù)據(jù)輸入裝置的問題在于沒有向用戶提供關(guān)于觸摸輸入接口的移動、位置或者趨向的觸覺反饋。因此，用戶是“觸摸盲”，因為他/她不能使用他/她的觸覺感受他/她在電腦或者電子裝置上的動作的效果，而必須依賴于來自電腦或電子裝置的視覺或者聽覺響應(yīng)。比如，僅通過觸摸觸摸輸入接口，即不看顯示器或不聽設(shè)備提供的音頻反饋信號，用戶不能感覺他/她之前通過觸覺輸入裝置的觸摸輸入接口選擇的音量級。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服或者改善現(xiàn)有技術(shù)的至少一項缺點，或者提供有用的替代。 本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供一種向用戶提供觸覺反饋的改進(jìn)的數(shù)據(jù)輸入裝置。通過一種數(shù)據(jù)輸入裝置來達(dá)到這些發(fā)明目的中的至少一個，該數(shù)據(jù)輸入裝置包括具有觸摸感應(yīng)機(jī)構(gòu)的二維或者三維的觸摸輸入接口 ；以及材料的多個區(qū)域，即任何大小或者形狀的區(qū)域或者體積，該材料被設(shè)置為通過電壓的施加來改變其形狀、大小或者流變能力。數(shù)據(jù)輸入裝置被設(shè)置為在通過觸摸感應(yīng)機(jī)構(gòu)檢測到用戶在材料的最后區(qū)域的觸摸時，通過在這個區(qū)域施加電壓來至少臨時地激活被用戶觸摸的材料的最后區(qū)域，以改變這個區(qū)域中材料的形狀/大小/流變能力，并由此提供被用戶觸摸的最后區(qū)域的觸覺指示。各區(qū)域可以包括電極或者被設(shè)置為使得電壓能夠施加到電極上，以改變這個區(qū)域中的至少部分材料的形狀、大小和/或流變能力，單對電極例如可以被設(shè)置為激活材料的多個區(qū)域。觸摸輸入接口優(yōu)選地是固定的，即相對于數(shù)據(jù)輸入裝置和/或包含數(shù)據(jù)輸入裝置的設(shè)備是不可移動和不可旋轉(zhuǎn)的。這種數(shù)據(jù)輸入裝置為用戶提供了簡單、直覺的觸覺指示，該觸覺指示指示了用戶的手指/觸針在觸摸輸入接口上的先前移動/位置。由于觸摸輸入接口被設(shè)置為不具有移動/旋轉(zhuǎn)的機(jī)械部分，這消除了可以發(fā)生在包含有移動/旋轉(zhuǎn)機(jī)械觸覺指示器(如傳統(tǒng)的機(jī)械滑塊或者滾輪)的數(shù)據(jù)輸入裝置中的潛在故障。用戶例如可以用指尖或者觸控筆僅通過觸覺上確定沿著觸覺輸入接口觸覺指示已經(jīng)被提供了到了什么程度，而無需察看顯示器上的圖形圖標(biāo)或者傾聽聲音反饋信號，就可以感知經(jīng)由線性觸摸輸入接口選擇的音量級 (即音量是高還是低)。表述“觸摸輸入接口，，意在表示一種接口，用戶經(jīng)由該接口通過觸摸和移動觸摸輸入接口或者通過在觸摸輸入接口上進(jìn)行觸摸并滑動手指、觸控筆或者其他物體來提供輸入，如命令和/或信息。“觸摸輸入接口”不打算包含這種接口，如按鈕或者觸摸屏區(qū)域，經(jīng)由按鈕或者觸摸屏區(qū)域用戶僅通過觸摸或者按壓所述接口來提供輸入。觸摸輸入接口例如可以用來控制一個或者更多個裝置的一個或者更多個功能，以在裝置的一個應(yīng)用中或者在不同應(yīng)用之間進(jìn)行導(dǎo)航或者滾動，或者控制裝置的顯示器上的鼠標(biāo)并由此選擇不同的功能、命令或者應(yīng)用。應(yīng)當(dāng)注意的是，“材料的多個區(qū)域”不是必須意味著材料的各區(qū)域都是分離的、和其他區(qū)域區(qū)分開的。根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)輸入裝置也就是可以包括材料的單個區(qū)域/體積， 通過在所述材料的區(qū)域/體積內(nèi)設(shè)置電極來有效地將該區(qū)域/體積分為多個區(qū)域，以本地地激活材料的區(qū)域/體積的一個或者更多個部分。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)輸入裝置不必被設(shè)置為激活材料的單個區(qū)域，而是可以被設(shè)置為激活材料的多個臨近區(qū)域，易于實現(xiàn)用戶觸摸的材料的最后區(qū)域(一個或者更多個)的觸覺指示。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，材料是電活性聚合物(EAP)(也被稱為“電子肌肉”或者 “人造肌肉”)，當(dāng)對電活性聚合物施加電壓時，電活性聚合物的大小/形狀被可逆地改變。 另選地，材料可以是智能流體，通過施加電場或者磁場可以改變智能流體的特性，該智能流體諸如為電流變流體，其粘性和體積可以響應(yīng)于施加的電場可逆地改變。材料可另選地為壓電材料，當(dāng)對其施加電場(被稱為逆壓電效應(yīng))，它的尺寸會發(fā)生改變(可逆地)。數(shù)據(jù)輸入裝置包括多種不同材料，這些材料被設(shè)置為根據(jù)在它們的不同區(qū)域上對施加電壓的施加來改變這些材料的形狀、大小或者流變能力。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，數(shù)據(jù)輸入裝置被設(shè)置為在通過觸摸感應(yīng)機(jī)構(gòu)檢測到用戶在材料的被用戶觸摸的所有區(qū)域中的觸摸時，通過對用戶觸摸的區(qū)域施加電壓來至少臨時地激活材料的被用戶觸摸的所有區(qū)域，以改變這些區(qū)域的各區(qū)域中材料的大小/形狀。因此用戶將感覺到他/她好像正在移動他指尖/觸控筆下面的虛擬機(jī)械滑塊，由于相繼被激活的區(qū)域會跟隨他/她的指尖/觸控筆的移動。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，數(shù)據(jù)輸入裝置被設(shè)置為如果/當(dāng)用戶相繼地觸摸與被激活的材料區(qū)域鄰近的材料區(qū)域，則諸如通過消除施加在被激活的材料區(qū)域上的電壓而使得被激活的材料區(qū)域變得被去激活，使得該區(qū)域中的材料恢復(fù)其原始形狀/大小或者恢復(fù)被去激活的形狀/大小。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實施方式，數(shù)據(jù)輸入裝置被設(shè)置為對相繼激活的區(qū)域施加相繼增加/減小的電壓。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，數(shù)據(jù)輸入裝置被設(shè)置為使得被用戶觸摸的最后區(qū)域還提供觸覺反饋，如使得所述最后區(qū)域脈動、振動、加熱、冷卻或者移動。根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，數(shù)據(jù)輸入裝置被設(shè)置為當(dāng)觸摸輸入接口 /數(shù)據(jù)輸入裝置不工作時，即當(dāng)輸入接口 /數(shù)據(jù)輸入裝置已經(jīng)被關(guān)閉或者已經(jīng)不使用預(yù)定時間時， 去激活所有材料激活區(qū)域。通過這種方式，可以在輸入接口 /數(shù)據(jù)輸入裝置不工作時，節(jié)省電池和處理電源。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步實施方式，數(shù)據(jù)輸入裝置包括存儲單元，該存儲單元被設(shè)置為存儲與材料的被用戶觸摸的最后區(qū)域或者用戶喜好有關(guān)的信息。數(shù)據(jù)輸入裝置被設(shè)置為當(dāng)觸摸輸入接口 /數(shù)據(jù)輸入裝置重新工作或應(yīng)來自用戶的請求時，使用存儲單元中的信息來重新激活材料的被用戶觸摸的被去激活的最后區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式，觸摸輸入接口為平面、為盤的形式或者構(gòu)成三維形狀的至少一部分，可操作為例如基于在觸摸表面上用戶接觸的位置將數(shù)據(jù)輸入到處理器中。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的實施方式，材料的多個區(qū)域被設(shè)置為覆蓋觸摸輸入接口的整個區(qū)域/體積，以致當(dāng)用戶在觸摸輸入接口上滑動指尖/觸控筆時，能夠提供更順滑和更連貫的感覺。本發(fā)明還涉及一種設(shè)備，該設(shè)備包括根據(jù)本發(fā)明任一實施方式的數(shù)據(jù)輸入裝置。 該設(shè)備可以是便攜式設(shè)備，如移動電話、媒體播放器、個人通信系統(tǒng)(PCQ終端、個人數(shù)字助理(PDA)、筆記本電腦、游戲控制臺、綜合控制臺(mixing console)、掌上接收器、相機(jī)或者電視。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，該設(shè)備的觸摸輸入接口凹入該設(shè)備的表面，以在該設(shè)備掉落的情況下保護(hù)任何激活的區(qū)域免受損害，或者防止任何去激活的區(qū)域被偶然激活。


以下將結(jié)合所附的示意圖通過非限制性示例來進(jìn)一步描述本發(fā)明，附圖中圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的裝置；圖2和圖3示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的數(shù)據(jù)輸入裝置的觸摸輸入接口的橫截圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的數(shù)據(jù)輸入裝置；圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的觸摸輸入接口和常規(guī)的機(jī)械控制接口 ；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的觸摸輸入接口 ；圖7和圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的數(shù)據(jù)輸入裝置的觸摸輸入接口的橫截應(yīng)當(dāng)注意的是，以上附圖不是按比例繪制的，為了清楚起見，某些特征的尺寸被放大。
具體實施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的設(shè)備10，即移動電話。設(shè)備10包括顯示器12， 如陰極射線管、平板顯示器、發(fā)光二極管(LED)顯示器、電致發(fā)光顯示器(ELD)、等離子體顯示面板(PDP)或者液晶顯示器(IXD)；以及觸摸輸入接口 14，該觸摸輸入接口 14被顯示為例示的實施方式中的平坦的二維矩形區(qū)域。應(yīng)當(dāng)注意的是，觸摸輸入接口 14可以構(gòu)成裝置的顯示器12的至少一部分。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的數(shù)據(jù)輸入裝置的觸摸輸入接口 14的橫截面。在例示的實施方式中，觸摸輸入接口 14包括透明或者不透明的彈性遮擋層16，如柔性硅樹脂層，該彈性遮擋層16具有構(gòu)成設(shè)備10的外表面的上表面。遮擋層16下面設(shè)置有固體基板 18。固體基板18包括多個腔體20，在例示的實施方式中，該多個腔體20通過固體基板18 完全擴(kuò)展，雖然這對本案來說不是必須的。各腔體20包含材料的區(qū)域22a、22b、22c、22d和22e，該材料被布置為根據(jù)對施加的電壓的應(yīng)用而改變形狀、大小或流體能力。材料可以是電活性聚合物(EAP)，如離子電活性聚合物或者離子性聚合物-金屬復(fù)合材料，或碳納米管。各腔體20可以完全地填充有 EAP或者部分地填充有EAP，其中，在部分地填充有EAP的情況下，EAP例如可以由凝膠形式的電解質(zhì)M包圍，以保護(hù)ΕΑΡ。各腔體20設(shè)置具有兩個電極26，當(dāng)在電極沈之間施加電壓時，EAP 22a、22b、22c、 22d,22e發(fā)生反應(yīng)并且改變其大小。由于遮擋層16比腔體20的底部和側(cè)壁更加柔韌，因此 EAP將膨脹或者收縮，由此使活性的EAP區(qū)域中的柔性遮擋層16升高或者降低。在例示的實施方式中，設(shè)備10包括位于固體基板18下方的觸摸感應(yīng)機(jī)構(gòu)28，該觸摸感應(yīng)機(jī)構(gòu)觀可以包括電阻性、電容性或者壓電性觸摸面板。顯示器12可以設(shè)置在觸摸感應(yīng)機(jī)構(gòu)觀下面。根據(jù)本發(fā)明的另選的實施方式，觸摸感應(yīng)機(jī)構(gòu)觀可以包括壓電材料，該壓電材料被設(shè)置為產(chǎn)生可以用于在用戶觸摸該觸摸輸入接口 14時改變EAP 22a、22b、22c、 22d、22e的大小/形狀/流變能力的施加電壓。如果用戶沿著遮擋層16從區(qū)域2 滑動他/她的手指到區(qū)域22d，以增加設(shè)備10 正在播放的音樂的音量，施加到觸摸輸入接口 14上的壓力將會驅(qū)使EAP區(qū)域22a-22d和環(huán)繞的電解質(zhì)向下壓迫到下面的觸摸感應(yīng)機(jī)構(gòu)觀上。用戶作出的數(shù)據(jù)輸入/選擇將會傳送到設(shè)備10適當(dāng)?shù)牟糠?，如傳送到設(shè)備10的控制單元，正在播放的音樂的音量將會改變到用戶所選擇的水平。通過向區(qū)域22d的電極施加電壓，設(shè)備10將至少臨時激活EAP的由用戶觸摸的最后區(qū)域22d，以改變該區(qū)域22d的材料的大小，并由此提供由用戶觸摸的最后區(qū)域 22d的觸覺指示。圖3示出了用戶觸摸的EAP的最后區(qū)域(區(qū)域22d)被激活時圖2中所示出的觸摸輸入接口 14。應(yīng)當(dāng)注意的是，激活區(qū)域22d可另選地相對于周圍區(qū)域22a、22b、22c和22e 降低，以變提供用戶所觸摸的最后區(qū)域22d的觸摸指示。還應(yīng)當(dāng)注意的是，遮擋層16可以包括開口，以在EAP被激活/去激活(如圖3所示)時容許EAP的區(qū)域22d膨脹/收縮，而不是能夠膨脹或收縮的彈性層。根據(jù)本發(fā)明的實施方式，設(shè)備10被設(shè)置為，通過在由觸摸感應(yīng)機(jī)構(gòu)觀感測到這些區(qū)域22a-22d中的用戶的觸摸時在所有這些區(qū)域22a-22d的電極沈上順序地施加電壓，來至少臨時地激活用戶所觸摸的材料的所有區(qū)域22a-22d。材料的激活區(qū)域22a-22c接著可以通過消除施加在這些區(qū)域22a-22c內(nèi)的電極沈上的電壓而變變得去激活，使得如果/當(dāng)用戶隨后觸摸與激活的材料區(qū)域鄰近的材料區(qū)域，在這些區(qū)域22a-22c中的材料返回到其原始形狀/大小或者去激活的形狀/大小。例如，用戶從區(qū)域2 滑動手指到區(qū)域22b，區(qū)域22b被激活時區(qū)域2 將變得去激活，以給用戶他/她正在移動傳統(tǒng)的機(jī)械滑塊的感覺， 所述滑塊由隨后激活的材料區(qū)域構(gòu)成。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的數(shù)據(jù)輸入裝置30，其包括凹入裝置30的表面中的平面觸摸輸入接口 14。這種數(shù)據(jù)輸入裝置可以構(gòu)成設(shè)備10的組成部分，該設(shè)備10比如為移動電話、媒體播放器，個人通信系統(tǒng)(PCQ終端、個人數(shù)字助理(PDA)、筆記本電腦、游戲控制臺、混音控制臺、掌上型接收器、相機(jī)或者電視，或者該數(shù)據(jù)輸入裝置可以位于遠(yuǎn)離設(shè)備10的位置，并與設(shè)備10進(jìn)行無線通信。如用戶看到的一樣，觸摸輸入接口 14示出了材料激活區(qū)域32。應(yīng)當(dāng)注意的是，即使激活區(qū)域32對用戶是可見的(并且例如可以通過照亮它而使它變得更加醒目)，但本發(fā)明的目的是提供觸覺上可感測的區(qū)域32，該區(qū)域32可以由用戶的觸覺單獨地感測。應(yīng)當(dāng)注意的是，由用戶觸摸的材料的最后區(qū)域通過至少使圍繞最后區(qū)域的區(qū)域降低而被激活，而不是或者連同以下的情況通過升高最后區(qū)域激活被用戶觸摸的材料的最后區(qū)域。如果用戶將他/她的手指或者拇指放到觸摸輸入接口 14上來感受激活區(qū)域，數(shù)據(jù)輸入裝置可以被設(shè)置為在用戶已經(jīng)觸摸到激活區(qū)域32前不激活材料的任何區(qū)域，即，用戶通過首先觸摸激活區(qū)域32 (如同激活區(qū)域32是傳統(tǒng)機(jī)械滑塊的情況)并隨后滑動他/她的手指或者拇指以使得手指或者拇指觸摸與激活區(qū)域32鄰近的材料的區(qū)域，來開始數(shù)據(jù)輸入以及由此的對材料的其他區(qū)域的激活。然而，觸摸輸入裝置30可另選地或者附加地被設(shè)置為在不必首先觸摸激活區(qū)域的情況下允許用戶開始數(shù)據(jù)輸入以及由此地對其他區(qū)域的激活。根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)輸入裝置可以被設(shè)置為具有“開始摩擦”，表示當(dāng)在Z方向(即垂直于激活/去激活區(qū)域的平面的方向，在這個方向上，該區(qū)域被按壓以激活/去激活該區(qū)域)施加輕微的力/壓力，用戶可以在激活/去激活區(qū)域移動他的手指，僅用于感測該區(qū)域的位置。接著用戶可以更用力地按壓激活/去激活區(qū)域，以激活/去激活該區(qū)域。感應(yīng)器 (如電阻式觸摸陣列)例如可以用于感測用戶按壓激活/去激活區(qū)域的力度，由此，如果用戶在Z方向上以超過預(yù)定閾值的力按壓區(qū)域時，可以克服開始的摩擦。這更接近于模擬推動傳統(tǒng)機(jī)械滑塊的感覺。數(shù)據(jù)輸入裝置30可以被設(shè)置為，如果/當(dāng)被操作的觸摸輸入接口 14和/或數(shù)據(jù)輸入裝置30和/或設(shè)備10在一段預(yù)定時間內(nèi)不工作或不被使用，則自動去激活材料的激活區(qū)域32，以節(jié)省處理和電池電量。數(shù)據(jù)輸入裝置30可以包括存儲單元34，該存儲單元34 被設(shè)置為存儲與用戶觸摸的材料的最后區(qū)域(即激活區(qū)域3 相關(guān)的信息。數(shù)據(jù)輸入裝置 30由此可以被設(shè)置為當(dāng)觸摸輸入接口 14和/或數(shù)據(jù)輸入裝置30重新工作或者接收到來自用戶的請求時，使用存儲在存儲單元34內(nèi)的信息重新激活用戶觸摸的材料的被去激活的最后區(qū)域。存儲單元34還可以用來存儲用戶的喜好。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的固定的圓柱形式的觸摸輸入接口 14，該圓柱表面包括材料的多條帶22，如具有數(shù)微米或更小直徑的帶，該材料被設(shè)置為根據(jù)施加到上面的電壓的應(yīng)用改變其形狀、大小或者流變能力。材料的多條帶22可以間隔開，如圖5所示， 或者可以被設(shè)置為覆蓋觸摸輸入接口 14的整個區(qū)域/體積，比如通過沿著觸摸輸入接口 14 的整個長度和/或?qū)挾冉化B或者交錯材料的帶22。材料的一個帶32被示出為激活狀態(tài)。雖然根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)輸入裝置的觸摸輸入接口 14可以被設(shè)置為不具有機(jī)械地移動的部分，但對于用戶的感受，這種觸摸輸入接口 14可以和傳統(tǒng)的機(jī)械控制滑塊36相比擬。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備10當(dāng)然可以包括多個觸摸輸入接口 14，由此用戶單獨使用他/ 她的觸覺就可以確定多個觸摸輸入接口 14的移動/位置/趨向。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的盤的形式的觸摸輸入接口 14。該觸摸輸入接口 14設(shè)置有材料22的多個區(qū)域，該材料22被設(shè)置為通過施加到上面的電壓的應(yīng)用來改變其形狀、大小和/或流變能力。材料22的區(qū)域可以是足夠大的、以由用戶在觸覺上可探測得到的材料22的點。觸摸輸入接口 14還可以包括用戶用于輸入數(shù)據(jù)的按鈕/區(qū)域/體積 40。按鈕/區(qū)域/體積40例如可以使得用戶能夠通過預(yù)定次數(shù)地輕拍/按壓按鈕/區(qū)域 /體積40來去激活材料22的區(qū)域。
圖7示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的設(shè)備10的觸摸輸入接口 14，其中，設(shè)備10被設(shè)置為對順序被激活的區(qū)域內(nèi)的電極施加順序增加的電壓。圖7示出了觸摸輸入接口 14的橫截面，該觸摸輸入接口 14示出了半球狀的激活區(qū)域22a-22g，由此可以看出用戶從區(qū)域 22a移動他/她的手指到區(qū)域22g。因此單獨利用他/她的觸覺，用戶就能夠確定區(qū)域22g 是被激活的最后區(qū)域。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明實施方式的設(shè)備10的觸摸輸入接口 14，其中，設(shè)備10被設(shè)置為使得由用戶觸摸的最后區(qū)域22g提供進(jìn)一步的觸覺反饋，如使得最后區(qū)域脈動、振動、 加熱、冷卻或者移動。然而，被用戶激活的材料的所有區(qū)域22a_22g可以被設(shè)置為提供進(jìn)一步的觸覺反饋。設(shè)備10例如從被用戶觸摸的第一區(qū)域2 到被用戶觸摸的最后區(qū)域22g， 順序地增加材料的區(qū)域22a-22g的振動量。在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)對本發(fā)明的進(jìn)一步的修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是明顯的。例如，即使權(quán)利要求針對的是具有材料的多個區(qū)域的數(shù)據(jù)輸入裝置，所述材料被設(shè)置為根據(jù)所施加的電壓的應(yīng)用改變其形狀、大小或者流變能力，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)輸入裝置也可另選地包括材料的多個區(qū)域，所述材料被設(shè)置為根據(jù)磁場的應(yīng)用改變其形狀、大小或者流變能力，在這種情況下，各區(qū)域不必包含電極。進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)輸入裝置還可以用于向其用戶輸出力，同時/取代用于輸入數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)輸入裝置(30)，該數(shù)據(jù)輸入裝置(30)包括具有觸摸感應(yīng)機(jī)構(gòu)08)的觸摸輸入接口(14)；以及材料的多個區(qū)域02、22a-22g、32)，所述材料被設(shè)置為根據(jù)電壓的施加改變其形狀、大小或流變能力，其中，所述數(shù)據(jù)輸入裝置(30)被設(shè)置為在通過所述觸摸感應(yīng)機(jī)構(gòu)0 檢測到用戶在材料的最后區(qū)域02d、22g、3》中的觸摸時，通過在這個區(qū)域施加電壓來至少臨時地激活被用戶觸摸的材料的最后區(qū)域02d、22g、3》，以改變這個區(qū)域中材料的形狀/大小/流變能力，并由此提供被所述用戶觸摸的最后區(qū)域02d、22g、32) 的觸覺指示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)輸入裝置(30)，其中，所述材料是電活性聚合物(ΕΑΡ)、 諸如電流變流體的智能流體、或者壓電材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)據(jù)輸入裝置(30)，其中，所述數(shù)據(jù)輸入裝置(30)被設(shè)置為在通過所述觸摸感應(yīng)機(jī)構(gòu)0 檢測到用戶在材料的被用戶觸摸的所有區(qū)域02， 22a-22g,32)中的觸摸時，通過對用戶觸摸的區(qū)域施加電壓來至少臨時地激活材料的被用戶觸摸的所有區(qū)域02，22a-22g, 32)，以改變這些區(qū)域的各區(qū)域中材料的大小/形狀。
4.根據(jù)在前任一項權(quán)利要求所述的數(shù)據(jù)輸入裝置(30)，其中，所述數(shù)據(jù)輸入裝置(30) 被設(shè)置為如果/當(dāng)用戶相繼地觸摸與被激活的材料區(qū)域鄰近的材料區(qū)域，則諸如通過消除施加在被激活的材料區(qū)域上的電壓而使得被激活的材料區(qū)域變得被去激活，使得該區(qū)域中的材料恢復(fù)其原始形狀/大小或者恢復(fù)被去激活的形狀/大小。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的數(shù)據(jù)輸入裝置(30)，其中，所述數(shù)據(jù)輸入裝置(30)被設(shè)置為對相繼激活的區(qū)域施加相繼增加/減小的電壓。
6.根據(jù)在前任一項權(quán)利要求所述的數(shù)據(jù)輸入裝置(30)，其中，所述數(shù)據(jù)輸入裝置(30) 被設(shè)置為使得被用戶觸摸的最后區(qū)域(22d，22g，3》還提供觸覺反饋，如使得所述最后區(qū)域脈動、振動、加熱、冷卻或者移動。
7.根據(jù)在前任一項權(quán)利要求所述的數(shù)據(jù)輸入裝置(30)，其中，所述數(shù)據(jù)輸入裝置(30) 被設(shè)置為當(dāng)所述觸摸輸入接口(14)/所述數(shù)據(jù)輸入裝置(30)不工作時，去激活所有被激活的材料區(qū)域。
8.根據(jù)在前任一項權(quán)利要求所述的數(shù)據(jù)輸入裝置(30)，其中，所述數(shù)據(jù)輸入裝置(30) 包括存儲單元(34)，所述存儲單元(34)被設(shè)置為存儲與被用戶觸摸的材料的最后區(qū)域 (22d，22g，32)相關(guān)的信息。
9.當(dāng)權(quán)利要求8引用權(quán)利要求7時，根據(jù)權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)輸入裝置(30)，其中， 所述數(shù)據(jù)輸入裝置(30)被設(shè)置為當(dāng)所述觸摸輸入接口(14)/所述數(shù)據(jù)輸入裝置(30)重新工作或應(yīng)來自用戶的請求時，使用所述存儲單元(34)中的信息來重新激活材料的被用戶觸摸的被去激活的最后區(qū)域02d，22g，32)。
10.根據(jù)在前任一項權(quán)利要求所述的數(shù)據(jù)輸入裝置(30)，其中，所述觸摸輸入接口 (14)為平面、為盤的形式或者構(gòu)成三維形狀的至少一部分。
11.根據(jù)在前任一項權(quán)利要求所述的數(shù)據(jù)輸入裝置(30)，其中，材料的所述多個區(qū)域 (22,22a-22g,32)被設(shè)置為覆蓋所述觸摸輸入接口(14)的整個區(qū)域/體積。
12.設(shè)備(10)，其中，該設(shè)備包括根據(jù)在前任一項權(quán)利要求所述的數(shù)據(jù)輸入裝置(30)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的設(shè)備(10)，其中，所述設(shè)備(10)為便攜式設(shè)備，該便攜式設(shè)備例如為移動電話、媒體播放器、個人通信系統(tǒng)(PCQ終端、個人數(shù)字助理(PDA)，筆記本電腦、游戲控制臺、混合控制臺、掌上接收器、相機(jī)或者電視。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的設(shè)備(10)，其中，所述觸摸輸入接口(14)凹入所述設(shè)備(10)的表面。
全文摘要
數(shù)據(jù)輸入裝置(30)，該數(shù)據(jù)輸入裝置(30)包括具有觸摸感應(yīng)機(jī)構(gòu)(28)的觸摸輸入接口(14)；以及材料的多個區(qū)域(22、22a-22g、32)，所述材料被設(shè)置為根據(jù)施加的電壓的施加改變其形狀、大小或流變能力。該數(shù)據(jù)輸入裝置(30)被設(shè)置為在通過所述觸摸感應(yīng)機(jī)構(gòu)(28)檢測到用戶在材料的最后區(qū)域(22d、22g、32)的觸摸時，通過在這個區(qū)域施加電壓來至少臨時地激活被用戶觸摸的材料的最后區(qū)域(22d、22g、32)，以改變這個區(qū)域中材料的形狀/大小/流變能力，并由此提供被所述用戶觸摸的最后區(qū)域(22d、22g、32)的觸覺指示。
文檔編號G06F1/16GK102362242SQ200980158207
公開日2012年2月22日 申請日期2009年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月20日
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