8相對于接口 表面180或所顯示的圖像的移動的速度或方向，調(diào)節(jié)在滾珠112和手寫筆108之間的摩擦 力，或者調(diào)節(jié)滾珠112在手寫筆108中的軸向位置。數(shù)據(jù)232還可W包括指示由傳感器150 測量或計算的朝向測量結(jié)果的朝向數(shù)據(jù)242 W及指示手寫筆108在接口表面180上的觸摸 位置的觸摸數(shù)據(jù)244。
[0101] 回到圖7A，當用戶對手寫筆108施加橫向力（例如，相對于觸控傳感器104的平面 或接口表面180)時，觸覺反饋系統(tǒng)100可W調(diào)節(jié)施加到手寫筆108中的滾珠112的摩擦力 W模擬顯示在顯示面板106上的圖像的各種紋理。例如，為了說明的目的，木紋紋理被描繪 在圖7A中。然而，根據(jù)觸覺反饋系統(tǒng)100的設計，本發(fā)明的實施例可W被配置為模擬任何 其它適當?shù)募y理。
[0102] 當用戶在相應的紋理數(shù)據(jù)指示平滑或一致的紋理的位置處對手寫筆108施加橫 向力時（例如，在圖8中所示的X方向上沿著木紋的紋理），觸覺反饋系統(tǒng)100可W對滾珠 112施加相對較少量的摩擦力。相反，當用戶在相應的紋理數(shù)據(jù)指示粗趟的或不一致的紋理 的位置處對手寫筆108施加橫向力時（例如，在圖8中所示的Y方向上逆著木紋的紋理）， 觸覺反饋系統(tǒng)可W對滾珠112施加相對更大量的摩擦力。
[0103] 圖8示出了，例如，當用戶對與電子設備102的接口表面180接觸的手寫筆108施 加橫向力時，由觸覺反饋系統(tǒng)100生成的觸覺反饋的橫截面表示。下部300示出了電子設 備102的接口表面的實際紋理，該實際紋理沿Y方向是平面的。上部302示出了當 紋理被模擬為觸覺反饋系統(tǒng)100的一部分時，手寫筆108和電子設備102之間的接口表面 180日imuhted的感知到的或模擬的紋理。
[0104] 如在上部302中所示，在位置L1和L2之間，接口表面ISOsimuhted具有高度降低的 紋理，即使如在下部300中所示，接口表面是平面的。為了模擬降低高度的效果， 當滾珠112在接口表面180上移動時，觸覺反饋系統(tǒng)100可W減少對手寫筆108內(nèi)的滾珠 112施加的摩擦力。在位置L2和L3之間，相反，接口表面18〇dmuiwed具有高度增加的紋理， 即使接口表面是平面的。因此，為了模擬增加高度的效果，當滾珠112在接口表面 180上移動時，觸覺反饋系統(tǒng)100可W增加對手寫筆108內(nèi)的滾珠112施加的摩擦力。因 此，當手寫筆108在接口表面180上移動時或者當橫向力被用戶施加在手寫筆108上時，觸 覺反饋系統(tǒng)100可W通過增加和減少施加在手寫筆108內(nèi)的滾珠112的摩擦力，來模擬滾 珠112經(jīng)過粗趟紋理、或具有凸起、線路、或凹槽等的紋理的效果。根據(jù)一些實施例，手寫筆 108可W包括軸向致動器（例如，圖6中所示的軸向致動器210)，軸向致動器被配置為創(chuàng)建 當手寫筆越過隆起時手寫筆上升和下降的觸覺感受。例如，軸向致動器可W在位置L2和L3 之間延伸，并且在圖8中的L1和L2位置之間收縮。
[01化]圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的用于生成觸覺反饋的過程的流程圖。根據(jù)一些實施 例，在操作400,觸覺反饋系統(tǒng)100顯示具有相應的紋理數(shù)據(jù)的圖像（例如，在顯示面板106 上）。在操作402,觸覺反饋系統(tǒng)100檢測接口表面180上由手寫筆108 (例如，手寫筆108 的滾珠112)做出的觸摸輸入。在操作404,觸覺反饋系統(tǒng)100檢測施加到手寫筆108的力 (例如，橫向力或垂直力）和/或手寫筆108相對于接口表面180的運動。在操作406,觸 覺反饋系統(tǒng)100在手寫筆108和電子設備102之間交換力、觸摸位置、朝向、W及紋理數(shù)據(jù)。 在操作408,觸覺反饋系統(tǒng)100根據(jù)所測量的力、觸摸位置、朝向、W及紋理數(shù)據(jù)來調(diào)節(jié)或調(diào) 整在手寫筆108的滾珠112和摩擦調(diào)整器之間的摩擦力（例如，經(jīng)由對滾珠112施加力的 摩擦致動器166)，W便調(diào)節(jié)在滾珠112和手寫筆108之間的摩擦力。
[0106] 根據(jù)本發(fā)明的一些實施例，用于檢測或測量壓力和位置的傳感器可W合并在或完 全地包含在電子設備102中，并且只有單向通信可W被使用，從而電子設備102將控制信號 傳送到手寫筆108的摩擦系統(tǒng)134的組件。
[0107] 因此，本發(fā)明的實施例可W基于滾珠112相對于所顯示的圖像的紋理數(shù)據(jù)的觸摸 點的位置來模擬各種書寫表面。額外地，本發(fā)明的實施例可W通過調(diào)節(jié)施加到滾珠112的 摩擦力來實現(xiàn)相應的紋理效果，來模擬各種書寫器具在各種書寫表面上的效果或紋理?？?書寫表面具有在書寫器具經(jīng)過可書寫表面時改變摩擦力的量的小規(guī)模的紋理性質(zhì)，其為利 用書寫表面操作書寫器具的用戶創(chuàng)建可感知的感覺。
[0108] 本發(fā)明的實施例可W通過調(diào)整或調(diào)節(jié)軸承殼中滾珠112的摩擦力而使得能夠模 擬針對書寫表面的各種真實世界的書寫器具。例如，如果觸覺反饋系統(tǒng)100模擬鉛筆在紙 張上書寫，則當手寫筆在接口表面180上移動時，觸覺反饋系統(tǒng)100可W對由手寫筆108施 加到滾珠112的摩擦力的量進行微小的增加和減少，但是W很高的頻率。作為另一個示例， 如果觸覺反饋系統(tǒng)100模擬原子筆在紙張上書寫，調(diào)節(jié)摩擦力的頻率可W低于針對鉛筆和 紙張的情況，而摩擦力變化的幅度可W更高。另外地，如果觸覺反饋系統(tǒng)100模擬記號筆對 白板，則觸覺反饋系統(tǒng)100可W在兩個很低水平的摩擦力之間進行很高頻率的調(diào)節(jié)。如果 觸覺反饋系統(tǒng)100模擬鋼筆在木材表面上書寫，則其可很低的頻率施加強烈的摩擦力 幅度變化，并且還可W包括力的各向異性。
[0109] 該里描述的根據(jù)本發(fā)明實施例的處理器和控制器和/或其他相關的設備或組件 的功能可W利用任何適當?shù)挠布?、固件（例如，專用集成電路）、軟件、或者軟件、固件和?件的組合來實施。例如，該些設備的各種組件可W形成在一個集成電路（1C)巧片上或形 成在分開的1C巧片上。而且，該些設備的各種組件可W實施在柔性印刷電路膜、帶載封裝 (TCP)、印刷電路板（PCB)等上。而且，該些設備的各種組件可W是運行計算機程序指令并 與其他系統(tǒng)組件交互W用于執(zhí)行該里描述的各種功能的、在一個或多個計算機設備中的一 個或多個處理器上運行的進程或線程。計算機程序指令可W存儲在可W使用標準存儲器設 備，諸如，例如，隨機存取存儲器（RAM)實施在計算機設備中的存儲器中。計算機程序指令 還可w存儲在其他非瞬時計算機可讀介質(zhì)中，諸如，例如，閃存驅(qū)動器等。同時，本領域技術 人員應當認識到，各種計算設備和電子組件的功能可W組合或整合在單一的計算設備或電 子組件中，或者附圖中示出的特定計算設備或電子組件的功能可W分布在一個或多個其它 計算設備或電子組件上，而不脫離本發(fā)明的示范性實施例的精神和范圍。例如，雖然處理器 或控制器124被示出為放置在或位于手寫筆108內(nèi)，但是本領域普通技術人員應當認識到， 處理器或控制器124的功能的一些或全部可W由電子設備102的組件（例如，處理器142) 執(zhí)行。
[0110] 雖然已經(jīng)在某些特定實施例中描述了本發(fā)明，本領域技術人員不難W對于所描述 的實施例設計變化，而該不會脫離本發(fā)明的范圍和精神。而且，對于各領域技術人員，該里 的發(fā)明本身將建議其它任務的解決方案W及針對其他申請的適配。申請人意圖通過權(quán)利要 求涵蓋本發(fā)明所有該樣的用途并且可W對為了公開的目的而選擇的該里的本發(fā)明的實施 例做出那些變化和修改而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。因此，本發(fā)明的當前實施例應當在 所有方面被理解為例示性的而非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求W及它們的等效 物來指示。
【主權(quán)項】
1. 一種用于顯示設備的手寫筆，該手寫筆包括： 軸承殼； 軸承殼中的滾珠；以及 第一致動器，耦合到軸承殼，并且被配置為對滾珠施加壓力以調(diào)整手寫筆和滾珠之間 的摩擦力。2. 如權(quán)利要求1所述的手寫筆，還包括：第二致動器，耦合到軸承殼，并且被配置為對 滾珠施加壓力以調(diào)整手寫筆和滾珠之間的摩擦力。3. 如權(quán)利要求1所述的手寫筆，其中，第一致動器被配置為通過相對于滾珠移動摩擦 調(diào)整器來對滾珠施加壓力。4. 如權(quán)利要求3所述的手寫筆，其中，所述壓力根據(jù)來自顯示設備的數(shù)據(jù)來施加。5. 如權(quán)利要求1所述的手寫筆，還包括：應變儀，被配置為測量施加到手寫筆的力，其 中，第一致動器被配置為根據(jù)所述力調(diào)整手寫筆和滾珠之間的摩擦力。6. 如權(quán)利要求1所述的手寫筆，還包括：軸向致動器，耦合到軸承殼，并且被配置為調(diào) 節(jié)軸承殼在手寫筆中的軸向位置。7. -種觸覺反饋系統(tǒng)，包括： 顯示器；和 與顯示器通信的手寫筆，其中，所述手寫筆包括： 軸承殼； 軸承殼中的滾珠；以及 第一致動器，耦合到軸承殼，并且被配置為對滾珠施加壓力以調(diào)整手寫筆和滾珠之間 的摩擦力。8. 如權(quán)利要求7所述的觸覺反饋系統(tǒng)，還包括：第二致動器，耦合到軸承殼，并且被配 置為對滾珠施加壓力以調(diào)整手寫筆和滾珠之間的摩擦力。9. 如權(quán)利要求7所述的觸覺反饋系統(tǒng)，其中，第一致動器被配置為通過相對于滾珠移 動摩擦調(diào)整器來對滾珠施加壓力。10. 如權(quán)利要求9所述的觸覺反饋系統(tǒng)，其中，所述軸承殼作為所述摩擦調(diào)整器操作。11. 如權(quán)利要求7所述的觸覺反饋系統(tǒng)，還包括：應變儀，被配置為測量施加到手寫筆 的力，其中，第一致動器被配置為根據(jù)所述力來調(diào)整手寫筆和滾珠之間的摩擦力。12. 如權(quán)利要求7所述的觸覺反饋系統(tǒng)，還包括：軸向致動器，耦合到軸承殼，并且被配 置為調(diào)整軸承殼在手寫筆中的軸向位置。13. 如權(quán)利要求7所述的觸覺反饋系統(tǒng)，還包括：處理器，被配置為向第一致動器傳送 數(shù)據(jù)信號，以便基于與顯示在顯示器上的圖像相對應的紋理數(shù)據(jù)和手寫筆相對于所述圖像 的運動來調(diào)整所述摩擦力。14. 一種生成觸覺反饋的方法，該方法包括： 檢測顯示器上的觸控輸入，該觸控輸入通過手寫筆的滾珠被施加到觸控界面；以及 根據(jù)所述觸控輸入調(diào)整施加到滾珠的摩擦力。15. 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括：在顯示器上顯示圖像，其中，施加到滾珠的摩 擦力的調(diào)整是基于與所述圖像相對應的紋理數(shù)據(jù)。16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，施加到滾珠的摩擦力的調(diào)整還基于手寫筆在觸 控界面上相對于顯示在顯示器上的圖像的運動。17. 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括：計算手寫筆相對于顯示器的朝向，并且根據(jù)所 述朝向調(diào)整施加到滾珠的摩擦力。18. 如權(quán)利要求14所述的方法，其中，施加到滾珠的摩擦力的調(diào)整包括通過第一摩擦 致動器對滾珠施加第一壓力。19. 如權(quán)利要求18所述的方法，其中，施加到滾珠的摩擦力的調(diào)整包括通過第二摩擦 致動器對滾珠施加第二壓力。20. 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括： 在顯示器上顯示圖像；以及 根據(jù)與所述圖像相對應的紋理數(shù)據(jù)，通過軸向致動器調(diào)節(jié)滾珠在手寫筆中的位置。
【專利摘要】公開了用于顯示設備的手寫筆，該手寫筆包括：軸承殼；軸承殼中的滾珠；和第一致動器，耦合到軸承殼，并且被配置為對滾珠施加壓力以調(diào)節(jié)手寫筆和滾珠之間的摩擦力。
【IPC分類】G06F3/041
【公開號】CN104951125
【申請?zhí)枴緾N201510134768
【發(fā)明人】戴維.M.霍夫曼, 熊煒
【申請人】三星顯示有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年3月26日
【公告號】EP2924545A1