[發明專利]局部的和/或封裝的觸覺致動器和元件

有效

• 申請號: 201911223820.6
• 申請日: 2017-06-20
• 公開（公告）號: CN110989841B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 溫肖楠;林瑋;J·E·佩德;牛小凡;N·K·古普塔;P-J·陳;R·W·拉姆福德;P·O·古普塔;J-M·楊
• 申請（專利權）人: 蘋果公司
• 主分類號: G06F3/01
• 分類號: G06F3/01;G06F3/02;G06F3/0354;H01F41/09;H01L41/047;H01L41/09;H01L41/18
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 李玲

本發明公開了局部的和/或封裝的觸覺致動器和元件，在一些實施方案中，觸覺致動器包括壓電材料和耦接到該壓電材料的表面的電壓電極圖案。電壓電極是可單獨地控制的以將電壓提供給壓電材料的不同部分。響應于電壓的施加，壓電材料的不同區段可操作為偏轉，從而在那些位置產生觸覺輸出。不同的電壓可被提供給電壓電極中的一個或多個電壓電極以影響偏轉的位置并因此影響觸覺輸出。在各種實施方案中，觸覺輸出系統結合密封的觸覺元件。密封的觸覺元件包括壓電部件，該壓電部件耦接到一個或多個撓曲件并被該一個或多個撓曲件和封裝材料或密封材料密封和/或包封。

本申請是申請號為201710466503.1、申請日為2017年6月20日、發明名稱為“局部的和/或封裝的觸覺致動器和元件”的發明專利申請的分案申請。

相關申請的交叉引用

本專利申請根據35 U.S.C.§119(e)要求2016年6月20號提交的且名稱為“Patterned Electrode Localized Haptic Actuator”的美國臨時專利申請62/352,046和2016年7月11號提交的且名稱為“Encapsulated Haptic Elements”的美國臨時專利申請62/360,836的權益，其內容好像被完全公開的那樣以引用方式并入。

技術領域

所述實施方案整體涉及用于電子設備的觸覺致動器和/或各種其他觸覺系統。更具體地，本實施方案涉及觸覺輸出系統的觸覺致動器和/或封裝元件，該觸覺致動器包括用于生成局部觸覺輸出的電極圖案化。

背景技術

電子設備包括各種不同的輸入/輸出設備以從用戶接收輸入和/或將輸出提供給用戶。輸入/輸出設備的示例包括觸摸屏、鍵盤、計算機鼠標、觸控板、軌跡球、麥克風、揚聲器、觸摸板、力傳感器、按鈕等。

一些電子設備包括用于將觸覺或其他觸覺輸出提供給用戶的致動器和/或各種觸覺輸出系統。觸覺輸出可被提供作為響應于所接收的輸入的反饋，作為關于所接收的通信或其他電子設備狀態等的通知。電子設備可激活系統以征求用戶的注意力、增強用戶與電子設備的交互體驗、使電子設備或電子設備的部件移位或用于其他合適的通知或用戶體驗目的。

在一些情況下，觸覺輸出系統可被部分地或完全地封裝以將機械保護、電氣保護或化學保護提供給該系統的一個或多個組成部件或元件。然而，常規的封裝技術和材料可非期望地干擾觸覺輸出系統的操作。

發明內容

本公開涉及局部的和/或封裝的觸覺致動器或元件。更具體地，本文所述的實施方案涉及觸覺致動器和/或用于觸覺輸出系統的封裝元件，該觸覺致動器包括用于生成局部觸覺輸出的電極圖案化。

在局部觸覺致動器實施方案中，電子設備的觸覺致動器包括壓電材料和耦接到該壓電材料的電壓電極或導體。電壓電極可被單獨地控制以將電壓提供給壓電材料的不同部分。響應于電壓的施加，壓電材料的不同區段可操作為偏轉，從而在那些位置產生觸覺輸出。不同的電壓可被提供給電壓電極中的一個或多個電壓電極以影響偏轉的位置并因此影響觸覺輸出。這可在產生與較大的單片壓電結構相關聯的偏轉量值的同時允許在物理上連續的壓電材料的尺寸內具有更大的觸覺分辨率。

在各種具體實施中，便攜式電子設備包括覆蓋玻璃和耦接到該覆蓋玻璃的觸覺致動器。觸覺致動器包括壓電材料和耦接到該壓電材料的電壓電極圖案。電壓電極圖案中的電壓電極可被單獨地控制。電壓電極圖案可操作為將電壓提供至壓電材料的不同部分以使壓電材料在多個不同位置中的一個位置處變形。

在一些示例中，壓電材料的不同部分在電壓被提供時經由覆蓋玻璃提供觸覺輸出。在多個示例中，壓電材料可操作為基于電壓被提供的位置來偏轉。在此類示例的一些具體實施中，使經由不同電壓電極提供的電壓發生變化而改變壓電材料的不同部分中發生偏轉的部分。在一些示例中，壓電材料為物理上連續的。

在多個示例中，電壓電極覆蓋壓電材料的正極表面的大部分。在各個示例中，觸覺致動器還包括接地電極圖案，該接地電極圖案覆蓋壓電材料的負極表面的大部分。