[發明專利]觸覺反饋系統、電子設備以及觸覺反饋的生成方法

在審

• 申請號: 201710530335.8
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107783649A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 山崎充弘;山村一則;中村聰伸;長嶋厚
• 申請（專利權）人: 聯想（新加坡）私人有限公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;H01F7/18;H02P7/025
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 李洋,青煒

技術領域

本發明涉及使觸覺致動器生成帶來性質不同的多種感知的觸覺反饋的技術，還涉及以能夠生成這種觸覺反饋的方式驅動觸覺致動器的技術。

背景技術

平板終端、智能手機、移動電話以及計算機之類的在使用時用戶與其殼體、觸摸屏接觸的電子設備有時搭載對人體賦予觸覺反饋(haptic feedback)的致動器(觸覺致動器)。觸覺致動器根據系統所生成的事項，向觸摸屏、殼體之類的振動體傳遞振動。用戶以與振動體接觸的人體部位來感知振動、或者作為聲音來感知振動。對于觸覺致動器而言，在驅動源中使用電力，并能夠根據振動的性質大致區分為沖擊型與振動型。

作為沖擊型的代表例，能夠列舉利用形狀記憶合金的SIA(Shape Memory metal Impact Actuator：形狀記憶金屬沖擊致動器)、利用壓電元件的壓電致動器。在沖擊型中，振動元件對殼體、鍵盤面板進行沖擊而給予瞬時振動。作為振動型的代表例，能夠列舉利用偏心馬達的ERM(Eccentric Rotating Mass：偏心旋轉質量)型致動器、使交流電流在磁場中的線圈流動而使可動件振動的線性諧振型致動器(LRA：Linear Resonant Actuator)等。在振動型中，持續規定時間地向振動體給予恒定振幅的振動。

專利文獻1公開了一種振動致動器，該振動致動器通過對固定于殼體的線圈施加矩形波或者正弦波的電流，從而在線圈與磁鐵的協作下使可動件在面方向上線性振動。專利文獻2公開了一種振動致動器，該振動致動器由如下部件構成：具備固定有偏心配重和磁鐵的旋轉軸以及將磁鐵的旋轉支承為旋轉自如的扭轉螺旋彈簧的可動件；供給與可動件的共振頻率相等的頻率的交流電流的線圈；以及借助在線圈中流動的交流電流使磁極變化而對磁鐵交替地賦予不同方向的旋轉扭矩的磁極部件。

專利文獻3記載了一種向壓電致動器施加與觸覺振動的振動形態對應的電壓的致動器驅動電路。該文獻記載了由振動頻率、與振幅對應的電壓以及振動次數構成的振動形態。在該文獻中記載了如下內容，即在以相同的頻率使電壓階段性減少的振動形態下形成使振動緩緩衰減時的觸覺振動，在頻率以及電壓不同的振動形態下形成使指尖較小程度地上下移動2次的觸覺振動。

專利文獻4記載了一種由賦予與快速響應對應的觸覺的壓電致動器和賦予強烈的觸覺的振動馬達構成的振動產生裝置。在該文獻中，記載了在使壓電致動器執行動作時輸出振動控制電壓且在使振動馬達執行動作時輸出馬達驅動電壓的致動器驅動電路。專利文獻5公開了一種振動裝置，該振動裝置對振子的振動頻率進行變更而使其與多個共振器中的任一個共振，從而利用一個致動器在殼體產生階段性的振動。

專利文獻1：日本特開2011－97747號公報

專利文獻2：日本特開2015－157276號公報

專利文獻3：日本特開2007－122501號公報

專利文獻4：日本特開2006－136865號公報

專利文獻5：日本特開2015－116508號公報

觸覺反饋如果能夠根據用途而帶來性質不同的多種感知，則比較便利。例如，針對軟鍵盤的敲鍵，適合以能夠適應于連續敲鍵的方式對觸摸屏賦予在短時間內結束的瞬時的強烈振動，在告知郵件來信、來自網站的推送通知的情況下，適合持續用戶注意到為止所需的比較長的時間地使殼體振動。

此時，在殼體的內部設置沖擊型與振動型這2個觸覺致動器的情況在空間的確保、成本方面是不利的。因此，若能夠僅通過一個觸覺致動器控制電源而在沖擊型與振動型這2個動作模式下執行動作，則比較方便。并且，若能夠利用現有的原理的觸覺致動器僅通過電源的控制來進行沖擊模式與振動模式的切換，則比較方便。

在使觸覺致動器作為沖擊型來執行動作時，與作為振動型來執行動作時相比，需要短時間地供給較大的電力。因此，對于在2個動作模式下執行動作的觸覺致動器的驅動電路而言，需要輸出比僅通過振動模式執行動作的觸覺致動器的驅動電路高的電壓。在平板終端、智能手機中，大多利用鋰離子電池的單電池電壓使系統設備執行動作，因此若保持原樣，則電壓較低而無法應對沖擊模式。因此，需要將觸覺致動器高效地進行驅動的電源電路。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種使一個觸覺致動器生成帶來性質不同的多種感知的觸覺反饋的觸覺反饋系統。并且，本發明的目的還在于，提供一種搭載有對這種觸覺致動器進行驅動的高效率的驅動系統的電子設備。并且，本發明的目的還在于，提供一種利用這種觸覺致動器來生成觸覺反饋的方法。