[發明專利]觸摸傳感器和具有觸摸傳感器的觸敏系統

有效

• 申請號: 201680047951.1
• 申請日: 2016-02-17
• 公開（公告）號: CN107924233B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: A·亨特;S·德林西奇;O·索恩
• 申請（專利權）人: 索尼移動通訊有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/044;G06F3/041;G06F3/045
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 呂俊剛;楊薇

觸摸傳感器和具有觸摸傳感器的觸敏系統。提出了一種觸摸傳感器。所述觸摸傳感器包括：第一電極(21a)；第二電極(21b)；間隔層(22)，布置在第一電極與第二電極之間以將第一電極和第二電極分開；第一密封層(23a)和第二密封層(23b)，其中，第一電極和第二電極以及間隔層布置在第一密封層與第二密封層之間；其中，第一電極、第二電極、間隔層、第一密封層和第二密封層是可彎曲的；電容觸摸電路(24)，設置成感測第一電極與第二電極之間的電容耦合并輸出電容觸摸信號作為對電容耦合變化的響應；以及電荷感應電路(25)，連接至第一電極和第二電極，設置成獨立地將電荷感應到第一電極和第二電極。還提出了一種包括所述觸摸傳感器的觸敏系統。

技術領域

本發明涉及用于提供觸覺反饋的觸敏系統。

背景技術

可直接附接至人的皮膚的類皮膚觸敏接口被認為是用于與例如移動和可穿戴設備交互的有前景的輸入表面。當今出現了許多原型類皮膚觸摸接口。Martin Weigel 等人在CHI'15 Proceedings of the 33rd Annual ACM Conference on Human Factors inComputing Systems中第2991-3000頁公開了一個例子。

此外，向用戶提供觸感以增強在與觸摸接口可操作地連接時的用戶體驗的觸覺技術最近得到許多關注。當用戶與觸摸接口交互時，觸覺技術向用戶提供了多種觸感，因此提供了通過將視覺與觸感融合而獲得的反饋。與現有電子設備相比，使用觸覺技術的電子設備能提供更真實的觸摸接口。

因此，需要配置為提供觸覺反饋的類皮膚觸摸接口。

發明內容

鑒于此，本發明的一個目的是提供配置為提供觸覺反饋的類皮膚觸摸接口。

根據第一方面，提供了一種觸摸傳感器。該觸摸傳感器包括：第一電極；第二電極；間隔層，布置在所述第一電極與所述第二電極之間以將所述第一電極和所述第二電極分開；第一密封層和第二密封層，其中，所述第一電極和所述第二電極以及所述間隔層布置在所述第一密封層與所述第二密封層之間；電容觸摸電路，設置成感測所述第一電極與所述第二電極之間的電容耦合，并輸出電容觸摸信號作為對電容耦合變化的響應；以及電荷感應電路，其連接至所述第一電極和所述第二電極，并設置成獨立地將電荷感應到所述第一電極和所述第二電極。所述第一電極、所述第二電極、所述間隔層、所述第一密封層和所述第二密封層是可彎曲的。

通過獨立地向第一電極和第二電極施加電荷，可以向觸摸傳感器的用戶提供觸覺反饋。這兩個電極上的電荷可以具有吸引兩個相反電極的不同極性，或者具有使兩個相對電極排斥的相同極性。

電容觸摸電路還可以用作電荷感應電路。這將提供更緊湊的觸摸傳感器。

該觸摸可以進一步包括布置在所述第一密封層外部的粘合劑。這將提供用于將觸摸傳感器附接至表面的手段。例如，觸摸傳感器可以附接至人的皮膚。

所述第一密封層和所述第二密封層可以包括硅酮，優選地為聚二甲基硅氧烷(PDMS)。間隔層可以包括硅酮，優選地為PDMS和/或所述第一電極和所述第二電極可以包括填充碳的PDMS(cPDMS)和/或填充銀的PDMS AgPDMS。也可以使用其他柔性電極。一些例子是金屬網、石墨烯和PEDOT。

間隔層可以在厚度上是非均勻的。

所述間隔層可以被穿有通孔。

所述觸摸傳感器可以進一步包括電阻觸摸電路，其設置成感測所述第一電極與所述第二電極之間的電阻變化，并輸出電阻觸摸信號作為對變化的響應。

根據第二方面，提供了一種觸敏系統。該觸敏系統包括根據此處所述實施方式中任意一個的觸摸傳感器，以及連接至所述電容觸摸電路和所述電荷感應電路的控制器。所述控制器設置成從電容觸摸電路接收電容觸摸信號，并且控制電荷感應電路獨立地將電荷感應到第一電極和第二電極，作為對電容觸摸信號的響應。