TW201903576A - 觸控裝置、應用其的電子裝置及觸控回饋的驅動方法 - Google Patents

Abstract

一種觸控裝置，包括觸控板、尋址結構、振動結構及控制中心，所述觸控板包括一觸控面，定義操作者在進行操作時與所述觸控面的接觸點為觸點，所述尋址結構以及所述振動結構設置於所述觸控板遠離所述觸控面之一側，所述尋址結構包括複數零散分佈的超聲波發射單元以及超聲波接收單元，所述振動結構包括複數零散分佈的起振單元；所述超聲波發射單元發出超聲波，所述超聲波接收單元接收超聲波並產生電信號；所述控制中心根據超聲波接收單元回饋之電信號的變化判定觸點位置，根據所述觸點之位置調整所述複數起振單元的起振時間，以使觸點處產生震動回饋。本發明還提供該觸控裝置的觸控回饋驅動方法，以及應用該觸控裝置的電子裝置。

Description

觸控裝置、應用其的電子裝置及觸控回饋的驅動方法

本發明涉及一種觸控裝置、應用該觸控裝置之電子裝置以及一種適用於該觸控裝置的觸控回饋驅動方法。

觸摸為人類最重要的感知方式，系人與機器進行互動的最自然的方式。觸控裝置發展至今己廣泛用於個人電腦、智慧型電話、公共資訊、智慧家電、工業控制等眾多領域。習知的觸控領域中，主要有電阻式觸控裝置、光電式觸控裝置、聲波式觸控裝置、平面電容式觸控裝置、投射電容式觸控裝置。

聲波式觸控裝置是一種新型人機交互模式，習知聲波觸控技術中，聲波發生器能發送一種高頻聲波並抵達蓋板表面，當手指觸及蓋板時，觸點上的聲波發生反射，由於該反射的發生使蓋板中聲波的傳播狀態發生改變，進而使得聲波接收器所接收之聲波信號發生變化，聲波接收器對聲波信號進行處理並據此分析並計算出手指相較於蓋板之座標位置，基於手指之座標位置，執行相應操作，以實現操作者與終端之間的交互。當操作者進行觸控操作時，若觸控裝置可以提供震動回饋，將大大提升產品體驗。但，對於應用於家電等大型電子裝置之觸控面板往往具有較大尺寸，無法如小型電子裝置（如智慧型電話）一樣藉由小型陀螺振動結構實現震動回饋，若採用大型陀螺振動結構則會增加功耗且佔用空間，同時還無法實現小區域內精准的觸控回饋。

有鑑於此，本發明提供一種觸控裝置，該觸控裝置包含一振動結構，該觸控裝置可應用於大型家電或中小型移動設備，其可以實現觸控面板在小區域內的精准觸控回饋。

另，還提供一種應用該觸控裝置之電子裝置及觸控回饋的驅動方法。

一種觸控裝置，包括觸控板、尋址結構、振動結構及控制中心，所述觸控板包括一觸控面，定義操作者在進行操作時與所述觸控面的接觸點為觸點，所述尋址結構以及所述振動結構設置於所述觸控板遠離所述觸控面之一側，所述尋址結構包括複數零散分佈的超聲波發射單元以及超聲波接收單元，所述振動結構包括複數零散分佈的起振單元；所述超聲波發射單元發出超聲波，所述超聲波接收單元接收超聲波並產生電信號；所述控制中心根據超聲波回饋之電信號的變化判定觸點位置，根據所述觸點之位置調整所述複數起振單元的起振時間，以使觸點處產生震動回饋。

一種電子裝置，該電子裝置包括主體及設置於該主體內的上述觸控裝置。

一種觸控回饋驅動方法，該驅動方法用於驅動上述觸控裝置，該觸控回饋驅動方法包括：

該超聲波發射單元發出超聲波，該超聲波接收單元接收超聲波並產生電信號；

該控制中心接收該超聲波接收單元回饋之電信號，並根據電信號的變化判定觸點在該觸控面上的位置；

該控制中心根據所述觸點之位置調整所述複數起振單元的起振時間，使複數起振單元發出之機械波的波峰在所述觸點處重疊並產生震動回饋。

本發明的觸控裝置包含有尋址結構和振動結構，所述尋址結構的超聲波發射元件發出特定頻率的超聲波，該特定頻率的超聲波可沿觸控面板的介質傳播，當操作者對觸控面板進行觸控操作時，觸點處發生超聲波的反射，尋址結構的超聲波接收裝置接收並由此確定觸點在觸控面之位置。所述觸控裝置包含複數起振單元，每個起振單元都發出相同頻率的振動進而引起相同頻率的機械波，這些頻率相同之機械波在觸控面板中的傳播速度相同且波速已知。根據觸點到各起振單元的距離以及機械波在觸控面板中的傳播速度，可以計算出機械波的波峰到達觸點的時間，以及不同起振單元的機械波的波峰到達觸點的時間差（Δt），根據時間差調整相應起振單元開始振動的時間，使複數機械波之波峰在觸點處重疊，該點的振動強度將增強，單個起振單元發出的機械振動強度較弱，難以被操作者察覺，但疊加後的機械振動將會被操作者察覺。且，單個起振單元的體積較小、耗能較低。基於此，本發明之觸控裝置可以實現小區域內精准的觸控回饋，且佔用空間較小。

為了使本申請所揭示之技術內容更加詳盡與完備，可以參照附圖以及本發明的下述各種具體實施例，附圖中相同的標記代表相同或者相似的組件。然而，本領域技術人員應當理解，下文中所提供的實施例並非用來限制本發明所覆蓋的範圍。此外，附圖僅僅用於示意性地加以說明，並未依照其原尺寸進行繪製。

下面參照附圖，對本發明的具體實施方式作進一步的詳細描述。

第一實施例

如圖3及圖4所示，本發明之第一實施例的觸控裝置30包括觸控板31、尋址結構33、振動結構35。

所述觸控板31包括一觸控面311，操作者在觸控面311進行觸控操作，操作者進行操作時與觸控面311之接觸點則定義為觸點。本實施例中，所述觸控板31大致為矩形；在其他實施例中，所述觸控板31還可為圓形、菱形、五邊形等規則形狀或任意符合實際要求的不規則形狀。所述觸控板31材料可以為金屬、玻璃、陶瓷或其他利於超聲波傳播之材料。

所述尋址結構33設置於觸控板31遠離所述觸控面311之一側，所述尋址結構33包括複數零散分佈於觸控板31一表面之超聲波發射單元331以及超聲波接收單元332。在本實施例中，所述超聲波發射單元331的數量為四個，所述超聲波發射單元331分別設置於矩形觸控板31的四個角，所述超聲波接收單元332沿矩形觸控板31相對的兩條邊間隔設置，較佳沿兩條長邊設置，其數量為四個；在其他實施例中，所述超聲波發射單元331以及超聲波接收單元332可以設置的位置不僅限於觸控板31的邊緣，還可以根據實際需要以任意數量及任意排列形式設置於觸控板31上的任何一個可行的位置。

所述超聲波發射單元331及超聲波接收單元332均含有壓電材料，如無機材料鋯鈦酸鉛壓電陶瓷（piezoelectric ceramic transducer，PZT）或有機材料聚偏氟乙烯（Polyvinylidene Fluoride，PVDF）。所述超聲波發射單元331用於發出超聲波，該超聲波可以為任意頻率；在本實施例中，所述超聲波發射單元331發出的超聲波頻率範圍優選為100~1000KHz，該頻率範圍的超聲波有利於在板狀介質中傳播。所述超聲波接收單元332用於接受超聲波並依據壓電原理產生相應的感應電信號。如圖1和圖2所示，圖1對應為無操作者施加觸摸動作時超聲波在觸控板中的傳播狀態示意，圖2對應為操作者施加任意觸摸動作時超聲波在觸控板中的傳播狀態示意。當無操作者施加觸摸動作時，超聲波在觸控板中的傳播狀態是不變的，進而，超聲波接收單元接收的超聲波信號亦不變，超聲波接收單元中的壓電材料受激所產生的電信號不變；當手指或其他有效觸摸物體與觸控面接觸時，超聲波在觸點處發生反射，觸控板中超聲波的傳播狀態發生改變，超聲波接收單元接收的超聲波信號發生變化，相應的，超聲波接收單元中的壓電材料受激所產生的電信號發生改變。藉由對超聲波感測單元電信號變化進行甄別可以判定是否發生觸摸動作。

所述振動結構35設置於觸控板31遠離所述觸控面311的一側，所述振動結構35包括複數零散分佈於觸控板31一表面的起振單元351。在本實施例中，所述起振單元351的數量為四個，分佈於矩形觸控板31的四個角上，且分別與所述超聲波發射單元331相鄰；在其他實施例中，所述起振單元351還可以根據實際需要以任意數量及任意排列形式設置於觸控板31上的任何一個可行的位置。

所述起振單元351可以為機械振動裝置、線性諧振振動裝置、壓電型振動裝置或其他任意符合實際需求的可產生脈衝波振動的機械裝置。所述起振單元351用於發出機械振動，這些機械振動在觸控板31中以波的形態傳播，單個起振單元發出的機械振動強度較小，不足以被操作者察覺，當複數起振單元發出的機械振動的波峰在同一點發生重疊時，根據波形疊加原理可知，該點的波的強度將會增強，該點的機械振動的強度也將增強並被操作者察覺。

所述觸控裝置30還包括一個控制中心及若干走線（圖未示），所述若干走線電連接觸控板31、尋址結構33、振動結構35以及控制中心。所述控制中心接收各超聲波接收單元332回饋的電信號，並據此判定觸點在觸控板31上的位置，根據觸點到各起振單元的距離以及機械波在觸控面板中的傳播速度，計算出各起振單元351的機械波的波峰到達觸點的時間，以及不同起振單元的機械波的波峰到達觸點的時間差（Δt），根據時間差調整相應起振單元開始振動的時間，使複數機械波的波峰在觸點處重疊，進而產生操作者可以察覺的振動。

單個起振單元發出的機械振動很難強度較弱，很難被操作者察覺，但疊加後的機械振動將會被操作者察覺，而且，單個起振單元的體積較小、耗能較低。基於此，該觸控裝置30可以實現小區域內精准的震動回饋。

第二實施例

如圖5及圖6所示，本發明的第二實施例的觸控裝置50包括觸控板51、尋址結構53、振動結構55。

所述觸控板51包括一觸控面511，觸控面511為觸控板51的一表面，操作者在觸控面511進行觸控操作，操作者進行操作時與觸控面511的接觸點則定義為觸點。本實施例中，所述觸控板51大致為矩形；在其他實施例中，所述觸控板51還可以為圓形、菱形、五邊形等規則形狀或任意符合實際要求的不規則形狀。所述觸控板31材料可以為金屬、玻璃、陶瓷或其他利於超聲波傳播的材料。

所述尋址結構53設置於觸控板51遠離所述觸控面511的一側，所述尋址結構53包括複數零散分佈於觸控板51一表面的超聲波發射單元531以及超聲波接收單元532。在本實施例中，超聲波發射單元531的數量為四個，所述超聲波發射單元531的分別設置於矩形觸控板51的四個角，超聲波接收單元332沿矩形觸控板31相對的兩條邊間隔設置，較佳沿兩條長邊設置，其數量為四個；在其他實施例中，超聲波發射單元531以及超聲波接收單元532可以設置的位置不僅限於觸控板51的邊緣，還可以根據實際需要以任意數量及任意排列形式設置於觸控板51上的任何一個可行的位置。

所述超聲波發射單元531及超聲波接收單元532均含有壓電材料，如無機材料鋯鈦酸鉛壓電陶瓷（piezoelectric ceramic transducer，PZT）或有機材料聚偏氟乙烯（Polyvinylidene Fluoride，PVDF）。所述超聲波發射單元531用於發出超聲波，該超聲波可以為任意頻率；在本實施例中，所述超聲波發射單元531發出的超聲波頻率範圍優選為100~1000KHz，該頻率範圍的超聲波便於在板狀介質中傳播。所述超聲波接收單元532可以接受超聲波並依據壓電原理產生相應的感應電信號。如圖1和圖2所示，圖1對應為無操作者施加觸摸動作時超聲波在觸控板中的傳播狀態示意，圖2對應為操作者施加任意觸摸動作時超聲波在觸控板中的傳播狀態示意。當無操作者施加觸摸動作時，超聲波在觸控板中的傳播狀態是不變的，進而，超聲波接收單元接收的超聲波信號亦不變，超聲波接收單元中的壓電材料受激所產生的電信號不變；當手指或其他有效觸摸物體與觸控面接觸時，超聲波在觸點處發生反射，觸控板中超聲波的傳播狀態發生改變，超聲波接收單元接收的超聲波信號發生變化，相應的，超聲波接收單元中的壓電材料受激所產生的電信號發生改變。藉由對超聲波感測單元電信號變化進行甄別可以判定是否發生觸摸動作。

所述振動結構55設置於觸控板51遠離所述觸控面511的一側，所述振動結構55包括複數零散分佈於觸控板51一表面的起振單元551。在本實施例中，所述起振單元551的數量為八個，其中四個分佈於矩形觸控板51的四個角上且分別與所述超聲波發射單元531相鄰，部分起振單元551設置於矩形觸控板51相對的兩條邊上，剩餘部分起振單元551位於觸控板51非邊緣區域起振。

所述起振單元551可以為機械振動裝置、線性諧振振動結構、壓電型振動結構或其他任意符合實際需求的可產生脈衝波振動的機械裝置。所述起振單元551用於發出機械振動，這些機械振動在觸控板51中以波的形態傳播，單個起振單元發出的機械振動強度較小，不足以被操作者察覺，當複數起振單元發出的機械振動的波峰在同一點發生重疊時，根據波形疊加原理可知，該點的波的強度將會增強，該點的機械振動的強度也將增強並被操作者察覺。

所述觸控裝置50還包括一個控制中心及若干走線（圖未示），所述若干走線電連接觸控板51、尋址結構53、振動結構55以及控制中心。所述控制中心接收各超聲波接收單元532回饋的電信號，並據此判定觸點在觸控板51上的位置，根據觸點到各起振單元的距離以及機械波在觸控面板中的傳播速度，計算出各起振單元551的機械波的波峰到達觸點的時間，以及不同起振單元的機械波的波峰到達觸點的時間差（Δt），根據時間差調整相應起振單元開始振動的時間，使複數機械波的波峰在觸點處重疊，進而產生操作者可以察覺的震動。當觸點落於任意子觸控區域時，控制中心將優選選擇該子觸控區域對應的起振單元完成起振操作，儘量提高反應速度。

單個起振單元發出的機械振動很難強度較弱，很難被操作者察覺，但疊加後的機械振動將會被操作者察覺，而且，單個起振單元的體積較小、耗能較低。基於此，該觸控裝置50可以實現小區域內精准的觸控回饋。

第三實施例

如圖7及圖8所示，本發明的第三實施例的觸控裝置70包括觸控板71、尋址結構73、振動結構75。

所述觸控板71包括基板712、粘膠層714以及顯示結構716。所述顯示結構716具備顯示功能，顯示結構716藉由粘膠層714與基板712貼合。所述觸控裝置70還包括一觸控面711，觸控面711位於顯示結構716遠離基板一側表面，操作者在觸控面711進行觸控操作，操作者進行操作時與觸控面711的接觸點則定義為觸點。本實施例中，所述觸控板71大致為矩形；在其他實施例中，所述觸控板71還可以為圓形、菱形、五邊形等規則形狀或任意符合實際要求的不規則形狀。所述觸控板71材料可以為金屬、玻璃、陶瓷或其他利於超聲波傳播的材料。

所述尋址結構73設置於觸控板71遠離所述觸控面711的一側，所述尋址結構73包括複數零散分佈於觸控板71一表面的超聲波發射單元731以及超聲波接收單元732。在本實施例中，所述超聲波發射單元731的數量為四個，所述超聲波發射單元731分別設置於矩形觸控板71的四個角，所述超聲波接收單元732沿矩形觸控板71相對的兩條邊間隔設置，較佳沿兩條長邊設置，其數量為四個；在其他實施例中，所述超聲波發射單元731以及超聲波接收單元732元可以設置的位置不僅限於觸控板71的邊緣，還可以根據實際需要以任意數量及任意排列形式設置於觸控板71上的任何一個可行的位置。

所述超聲波發射單元731及超聲波接收單元732均含有壓電材料，如無機材料鋯鈦酸鉛壓電陶瓷（piezoelectric ceramic transducer，PZT）或有機材料聚偏氟乙烯（Polyvinylidene Fluoride，PVDF）。所述超聲波發射單元731用於發出超聲波，該超聲波可以為任意頻率；在本實施例中，所述超聲波發射單元731發出的超聲波信號範圍優選為100~1000KHz，該頻率範圍的超聲波便於在板狀介質中傳播。所述超聲波接收單元732可以接受超聲波並依據壓電原理產生相應的感應電信號。如圖1和圖2所示，圖1對應為無操作者施加觸摸動作時超聲波在觸控板中的傳播狀態示意，圖2對應為操作者施加任意觸摸動作時超聲波在觸控板中的傳播狀態示意。當無操作者施加觸摸動作時，超聲波在觸控板中的傳播狀態是不變的，進而，超聲波接收單元接收的超聲波信號亦不變，超聲波接收單元中的壓電材料受激所產生的電信號不變；當手指或其他有效觸摸物體與觸控面接觸時，超聲波在觸點處發生反射，觸控板中超聲波的傳播狀態發生改變，超聲波接收單元接收的超聲波信號發生變化，相應的，超聲波接收單元中的壓電材料受激所產生的電信號發生改變。藉由對超聲波感測單元電信號變化進行甄別可以判定是否發生觸摸動作。

所述振動結構75設置於觸控板71遠離所述觸控面711的一側，所述振動結構75包括複數零散分佈於觸控板71一表面的起振單元751。在本實施例中，所述起振單元751的數量為四個，其中四個分佈於矩形觸控板71的四個角上且分別與所述超聲波發射單元751相鄰，部分起振單元751設置於矩形觸控板71相對的兩條邊上，剩餘部分起振單元751位於觸控板71非邊緣區域起振起振。

所述起振單元751可以為機械振動裝置、線性諧振振動結構、壓電型振動結構或其他任意符合實際需求的可產生脈衝波振動的機械裝置。所述起振單元751用於發出機械振動，這些機械振動在觸控板71中以波的形態傳播，單個起振單元發出的機械振動強度較小，不足以被操作者察覺，當複數起振單元發出的機械振動的波峰在同一點發生重疊時，根據波形疊加原理可知，該點的波的強度將會增強，該點的機械振動的強度也將增強並被操作者察覺。

所述觸控裝置70還包括一個控制中心及若干走線（圖未示），所述若干走線電連接觸控板71、尋址結構73、振動結構75以及控制中心。所述控制中心接收各超聲波接收單元732回饋的電信號，並據此判定觸點在觸控板71上的位置，根據觸點到各起振單元的距離以及機械波在觸控面板中的傳播速度，計算出各起振單元751的機械波的波峰到達觸點的時間，以及不同起振單元的機械波的波峰到達觸點的時間差（Δt），根據時間差調整相應起振單元開始振動的時間，使複數機械波的波峰在觸點處重疊，進而產生操作者可以察覺的震動。

單個起振單元發出的機械振動很難強度較弱，很難被操作者察覺，但疊加後的機械振動將會被操作者察覺，而且，單個起振單元的體積較小、耗能較低。基於此，該觸控裝置70可以實現小區域內精准的觸控回饋。

如圖9所示，顯示結構716可以顯示為一鍵盤圖案，當操作者敲擊鍵盤時，可以在對應的鍵位處獲得震動回饋，當操作者同時按下複數按鍵（如“Ctrl+Alt+Del”）時，控制中心可同時調用複數觸點對應子觸控區域的起振單元實現多觸點同時獲得震動回饋。

第四實施例

如圖10及圖11所示，本發明的第四實施例的觸控裝置90包括觸控板91、尋址結構93、振動結構95以及顯示結構916。

所述觸控板91包括一觸控面911，觸控面911為觸控板91的一表面，操作者在觸控面911進行觸控操作，操作者進行操作時與觸控面911的接觸點則定義為觸點。本實施例中，所述觸控板91為大致矩形；在其他實施例中，所述觸控板91還可以為圓形、菱形、五邊形等規則形狀或任意符合實際要求的不規則形狀。所述觸控板91材料可以為金屬、玻璃、陶瓷或其他利於超聲波傳播的材料。

所述尋址結構93設置於觸控板91遠離所述觸控面911的一側，所述尋址結構93包括複數零散分佈於觸控板91一表面的超聲波發射單元931以及超聲波接收單元932。在本實施例中，所述超聲波發射單元931的數量為四個，所述超聲波發射單元931分別設置於矩形觸控板91的四個角，所述超聲波接收單元932沿矩形觸控板91相對的兩條邊間隔設置，較佳沿兩條長邊設置，其數量為四個；在其他實施例中，所述超聲波發射單元931以及超聲波接收單元932可以設置的位置不僅限於觸控板的邊緣，還可以根據實際需要以任意數量及任意排列形式設置於觸控板91上的任何一個可行的位置。

所述超聲波發射單元931及超聲波接收單元932均含有壓電材料，如無機材料鋯鈦酸鉛壓電陶瓷（piezoelectric ceramic transducer，PZT）或有機材料聚偏氟乙烯（Polyvinylidene Fluoride，PVDF）。所述超聲波發射單元931用於發出超聲波，該超聲波可以為任意頻率；在本實施例中，所述超聲波發射單元931發出的超聲波信號範圍優選為100~1000KHz，該頻率範圍的超聲波便於在板狀介質中傳播。所述超聲波接收單元932可以接受超聲波並依據壓電原理產生相應的感應電信號。如圖1和圖2所示，圖1對應為無操作者施加觸摸動作時超聲波在觸控板中的傳播狀態示意，圖2對應為操作者施加任意觸摸動作時超聲波在觸控板中的傳播狀態示意。當無操作者施加觸摸動作時，超聲波在觸控板中的傳播狀態是不變的，進而，超聲波接收單元接收的超聲波信號亦不變，超聲波接收單元中的壓電材料受激所產生的電信號不變；當手指或其他有效觸摸物體與觸控面接觸時，超聲波在觸點處發生反射，觸控板中超聲波的傳播狀態發生改變，超聲波接收單元接收的超聲波信號發生變化，相應的，超聲波接收單元中的壓電材料受激所產生的電信號發生改變。藉由對超聲波感測單元電信號變化進行甄別可以判定是否發生觸摸動作。

所述振動結構95設置於觸控板91遠離所述觸控面911的一側，所述振動結構95包括複數零散分佈於觸控板91一表面的起振單元951。在本實施例中，所述起振單元951的數量為四個，分佈於矩形觸控板91的四個角上，且分別與所述超聲波發射單元931相鄰；在其他實施例中，所述起振單元951還可以根據實際需要以任意數量及任意排列形式設置於觸控板91上的任何一個可行的位置。所述起振單元951可以為機械振動裝置、線性諧振振動結構、壓電型振動結構或其他任意符合實際需求的可產生脈衝波振動的機械裝置。所述起振單元951用於發出機械振動，這些機械振動在觸控板91中以波的形態傳播，單個起振單元發出的機械振動強度較小，不足以被操作者察覺，當複數起振單元發出的機械振動的波峰在同一點發生重疊時，根據波形疊加原理可知，該點的波的強度將會增強，該點的機械振動的強度也將增強並被操作者察覺。

所述觸控裝置90還包括一個控制中心及若干走線（圖未示），所述若干走線電連接觸控板91、尋址結構93、振動結構95以及控制中心。所述控制中心接收各超聲波接收單元932回饋的電信號，並據此判定觸點在觸控板91上的位置，根據觸點到各起振單元的距離以及機械波在觸控面板中的傳播速度，計算出各起振單元951的機械波的波峰到達觸點的時間，以及不同起振單元的機械波的波峰到達觸點的時間差（Δt），根據時間差調整相應起振單元開始振動的時間，使複數機械波的波峰在觸點處重疊，進而產生操作者可以察覺的振動。

單個起振單元發出的機械振動很難強度較弱，很難被操作者察覺，但疊加後的機械振動將會被操作者察覺，而且，單個起振單元的體積較小、耗能較低。基於此，該觸控裝置90可以實現小區域內精准的震動回饋。

第五實施例

如圖12所示，本實施例提供一種電子裝置20，該電子裝置包括主體22及設置於主體22內的觸控裝置90。在本實施例中，電子裝置20為冰箱，所述觸控裝置90包括與觸控板91一側邊緣相鄰並接觸的顯示結構916，所述顯示結構916可以顯示電子裝置20的一些基本資訊（如製冷溫度、製冷模式、冷藏匣標號等）。觸控面911分為4個子觸控區域，分別為第一子觸控區域9111、第二子觸控區域9112、第三子觸控區域9113以及第四子觸控區域9114。藉由觸摸第一子觸控區域9111可以對所選擇的冷藏匣進行切換，選擇過程中，顯示結構916將顯示所選冷藏匣的標號；藉由觸摸第二子觸控區域9112可以對所選擇的製冷模式進行切換，選擇過程中，顯示結構916將顯示與製冷模式相對應的圖示；藉由觸摸第三子觸控區域9113及第四子觸控區域9114可以對製冷溫度進行調整，觸摸第三子觸控區域9113為升溫，觸摸第四子觸控區域9114為降溫，調節過程中，顯示結構916將顯示製冷溫度。在其他實施例中，觸控裝置90還可以為上述實施例一至實施例三所述的任一聲觸控裝置。圖12中電子裝置20僅以冰箱為例，在其它實施例中，該電子裝置20也可為個人電腦、智慧家電、工業控制器等。

第六實施例

本實施例提供一種觸控裝置的觸控回饋驅動方法，該驅動方法用於驅動第一至第五實施例中所述任意一種觸控裝置，該觸控裝置包括觸控板、尋址結構、振動結構及控制中心，該觸控板包括一觸控面，該尋址結構以及該振動結構設置於該觸控板遠離該觸控面的一側，該尋址結構包括複數零散分佈的超聲波發射單元以及超聲波接收單元，該振動結構包括複數零散分佈的起振單元，該觸控回饋驅動方法包括：

該超聲波發射單元發出超聲波，該超聲波接收單元接收超聲波並產生電信號；

該控制中心接收該超聲波接收單元回饋的電信號，並根據電信號的變化判定觸點在該觸控面上的位置；

該控制中心根據所述觸點的位置調整所述複數起振單元的起振時間，使複數起振單元發出的機械波的波峰在所述觸點處重疊並產生可使操作者察覺之震動回饋。

具體地，該控制中心根據觸點位置到各起振單元的距離以及機械波在觸控面板中的傳播速度，計算出各起振單元的機械波的波峰到達觸點的時間，以及不同起振單元的機械波的波峰到達觸點的時間差（Δt），根據時間差調整相應起振單元開始振動的時間，使複數機械波的波峰在觸點處重疊，進而產生操作者可以察覺的振動。

該觸控回饋驅動方法的原理如下：所述超聲波發射單元發出超聲波，超聲波在觸控裝置中傳播，所述超聲波接收單元接收超聲波並產生相應的電信號。當沒有操作者觸碰觸控面時，由於未受到外界干擾，超聲波在所述觸控裝置內的傳播路徑及傳播狀態幾乎不變，相應的，所述超聲波接收單元接收超聲波所產生的電信號幾乎不變；當操作者在觸控面進行觸控操作時，超聲波會在觸點處接觸觸碰物體並發生發射，反射的發生會使得超聲波在所述觸控裝置內的傳播路徑及傳播狀態發生改變，相對應的，所述超聲波接收單元接收超聲波所產生的電信號發生改變；所述超聲波接收單元將電信號傳至所述控制中心，所述控制中心藉由對電信號的處理及運用可以確定所述觸點相對於所述觸控面的位置。

所述起振單元在所述觸控裝置上的位置是已知的，故可以計算出所述觸點到所述起振單元的距離；所述起振單元發出的機械振動的機械波在觸控裝置中的傳播速度也是已知的；進一步的，在速度和距離均已知時，所述控制中心可以計算式所述起振單元發出的機械振動的機械波的波峰到達觸點處所需要的時間。故，所述控制中心藉由調整複數起振單元的起振時間，使得複數起振單元的機械振動的機械波的波峰在所述觸點處重疊。由疊加原理可知，複數波的波峰在一點處重疊時，此處的波的強度將增強，其機械振動的強度也將增大。單個起振單元發出的機械振動比較微弱而不能被操作者察覺，但是觸點處經過疊加後的機械波的強度將大大增強並可被操作者察覺。

當操作者在觸控面進行觸控操作時，可以在觸點處獲得震動回饋。

上文中，參照附圖描述了本發明之具體實施方式。但是，本領域中的普通技術人員能夠理解，在不偏離本發明的精神和範圍的情況下，還可以對本發明的具體實施方式作各種變更和替換。這些變更和替換都落在本發明請求項書所限定的範圍內。

30、50、70、90‧‧‧觸控裝置

31、51、71、91‧‧‧觸控板

33、53、73、93‧‧‧尋址結構

35、55、75、95‧‧‧振動結構

311、511、711、911‧‧‧觸控面

716、916‧‧‧顯示結構

714‧‧‧粘膠層

331、531、731、931‧‧‧超聲波發射單元

332、532、732、932‧‧‧超聲波接收單元

351、951、551、751‧‧‧起振單元

9111‧‧‧第一子觸控區域

9112‧‧‧第二子觸控區域

9113‧‧‧第三子觸控區域

9114‧‧‧第四子觸控區域

20‧‧‧電子裝置

22‧‧‧主體

圖1為本發明之觸控裝置對應無操作者施加觸摸動作時超聲波在觸控裝置中的傳播狀態示意圖。

圖2為本發明之觸控裝置在操作者施加任意觸摸動作時超聲波在觸控裝置中的傳播狀態示意圖。

圖3為本發明第一實施例之觸控裝置的仰視示意圖。

圖4為本發明第一實施例之觸控裝置的主視示意圖。

圖5為本發明第二實施例之觸控裝置的仰視示意圖。

圖6為本發明第二實施例之觸控裝置的主視示意圖。

圖7為本發明第三實施例之觸控裝置的仰視示意圖。

圖8為本發明第三實施例之觸控裝置的主視示意圖。

圖9為應用本發明第三實施例之觸控裝置的電子裝置。

圖10為本發明第四實施例之觸控裝置的仰視示意圖。

圖11為本發明第四實施例之觸控裝置的主視示意圖。

圖12為應用本發明第四實施例之觸控裝置的電子裝置。

無

Claims (13)

1. 一種觸控裝置，包括觸控板、尋址結構、振動結構及控制中心，所述觸控板包括一觸控面，定義操作者在進行操作時與所述觸控面的接觸點為觸點，所述尋址結構以及所述振動結構設置於所述觸控板遠離所述觸控面之一側，其改良在於：所述尋址結構包括複數零散分佈的超聲波發射單元以及超聲波接收單元，所述振動結構包括複數零散分佈的起振單元；所述超聲波發射單元發出超聲波，所述超聲波接收單元接收超聲波並產生電信號；所述控制中心根據超聲波接收單元回饋之電信號的變化判定觸點位置，根據所述觸點之位置調整所述複數起振單元的起振時間，以使觸點處產生震動回饋。
2. 如請求項1所述之觸控裝置，其中：所述控制中心計算出各起振單元之機械波的波峰到達該觸點的時間，以及不同起振單元之機械波的波峰到達觸點的時間差，根據時間差調整相應起振單元開始振動的時間，使複數機械波的波峰在觸點處重疊。
3. 如請求項2所述之觸控裝置，其中：所述振動結構為機械振動裝置、線性諧振振動結構或壓電型振動結構。
4. 如請求項1所述之觸控裝置，其中：所述超聲波發射單元與超聲波接收單元均含有壓電材料。
5. 如請求項1所述之觸控裝置，其中：所述觸控裝置還包括若干走線，所述若干走線電連接所述控制中心、所述尋址結構以及所述振動結構。
6. 如請求項1所述之觸控裝置，其中：所述振動結構的複數起振單元均位於所述觸控板之邊緣。
7. 如請求項1所述之觸控裝置，其中：相鄰的複數該起振單元聯線圍成一個子觸控區域，所述觸控面包含複數子觸控區域，所述子觸控區域用於當觸點落於任意子觸控區域時，該控制中心將優先選擇與該子觸控區域對應的起振單元進行振動。
8. 如請求項1—7所述任意一種觸控裝置，其中：當所述觸控面同時存在複數觸點時，藉由調節複數起振單元的起振時間，使所述複數起振單元發出的機械振動的波峰同時在所述複數觸點處重疊，使得所述複數觸點同時獲得震動回饋。
9. 如請求項1—7所述任意一種觸控裝置，其中：所述觸控裝置還包括一顯示結構，所述顯示結構與所述觸控板、尋址結構以及振動結構電連接。
10. 一種電子裝置，該電子裝置包括主體及設置於該主體內的觸控裝置，其改良在於：該觸控裝置為請求項1-7任意一項所述之觸控裝置。
11. 一種觸控回饋驅動方法，該驅動方法用於驅動請求項1-7中所述任意一種觸控裝置，該觸控回饋驅動方法包括： 該超聲波發射單元發出超聲波，該超聲波接收單元接收超聲波並產生電信號； 該控制中心接收該超聲波接收單元回饋的電信號，並根據電信號的變化判定觸點在該觸控面上的位置； 該控制中心根據所述觸點的位置調整所述複數起振單元的起振時間，使複數起振單元發出的機械波的波峰在所述觸點處重疊並產生震動回饋。
12. 如請求項11所述之觸控回饋驅動方法，其中：所述控制中心調整所述複數起振單元的起振時間的方法為：所述控制中心計算出各起振單元的機械波的波峰到達該觸點的時間，以及不同起振單元的機械波的波峰到達觸點的時間差，根據時間差調整相應起振單元開始振動的時間，使複數機械波的波峰在觸點處重疊。
13. 如請求項11所述之觸控回饋驅動方法，其中：當所述觸控面同時存在複數觸點時，藉由調節複數起振單元的起振時間，使所述複數起振單元發出的機械振動的波峰同時在所述複數觸點處重疊，使得所述複數觸點同時獲得震動回饋。