CN100336608C - 体感用振动发生装置 - Google Patents

体感用振动发生装置 Download PDF

Info

Publication number
CN100336608C
CN100336608C CNB200310119516XA CN200310119516A CN100336608C CN 100336608 C CN100336608 C CN 100336608C CN B200310119516X A CNB200310119516X A CN B200310119516XA CN 200310119516 A CN200310119516 A CN 200310119516A CN 100336608 C CN100336608 C CN 100336608C
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
movable body
vibration
frequency
generating arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB200310119516XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1504269A (zh
Inventor
涌田宏
河内隆宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Publication of CN1504269A publication Critical patent/CN1504269A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100336608C publication Critical patent/CN100336608C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/0207Driving circuits
    • B06B1/0215Driving circuits for generating pulses, e.g. bursts of oscillations, envelopes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/04Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism
    • B06B1/045Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with electromagnetism using vibrating magnet, armature or coil system
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K33/00Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system
    • H02K33/16Motors with reciprocating, oscillating or vibrating magnet, armature or coil system with polarised armatures moving in alternate directions by reversal or energisation of a single coil system

Abstract

本发明提供一种体感用振动发生装置。如果把由存储信号(S1a)和衰减信号(S1b)的组构成的驱动信号(S1)作为可动体的固有频率提供,则可动体的振动波形变为包络线(E)。所述包络线(E)的频率(fe)变为比所述可动体的固有振动数的频率还低的频带,所以人能可靠地检测到振动。如果改变所述存储信号(S1a)中包含的激振信号(A)和反激振信号(B)的数或电流量,此外改变衰减信号(S1b)中包含的抑制信号(C)和反抑制信号(D)的数或电流量,能改变包络线(E)的频率(fe)或振幅,所以能产生多样的振动。提供小型、能产生人能感觉到的频率的振动,容易设定振动方式的振动发生装置。

Description

体感用振动发生装置
技术领域
本发明涉及能搭载在移动电话、PDA、便携式游戏机等小型信息终端仪器上的振动发生装置,特别是涉及小型、能实现多样的振动的振动发生装置。
背景技术
作为以往的振动发生装置,存在专利文献1中表示的发明。
该振动发生装置是能作为扬声器的驱动装置应用的振动发生装置,把圆筒形的线圈固定在框体的底面一侧,在与所述线圈的外侧面相对的位置,通过板状弹性体或盘簧弹性支撑由磁铁和轭构成的磁场发生体。如果向所述线圈提供驱动信号,就在所述磁场发生体和线圈之间作用电磁力,使所述磁场发生体振动。
此外,在所述专利文献1的背景技术栏中描述了偏移砝码型振动发生装置作为一般的振动发生装置。在所述偏移砝码型振动发生装置中,在电动机的旋转轴的顶端设置非轴对称形状的偏移砝码,通过使旋转轴转动时的偏移砝码的重心从旋转中心偏移,使振动产生。
[专利文献1]
特开平9-205763号公报
发明内容
可是,所述专利文献1中记载的振动发生装置是使人体感觉磁场发生体发生固有振动时的振动。可是,人体能感觉的频率位于比较低的频带中。机械振动的固有频率与可动部的质量的平方成反比,与弹簧常数的平方根成比例。因此,为了产生人体能感觉程度的频率的固有振动,限制了可动体的行程,所以有必要大幅度提高可动部的质量。与此配合,驱动部的体积也有必要增大,为了产生人体能感觉程度的振幅的振动,仪器增大。
此外,为了小型化,考虑到提高固有振动的频率,但是人能感觉到的频率位于比较低的频带,所以这也是困难的。
此外,所述振动发生装置能连续或间歇产生基于固有频率的振动,但是不能自由设定振动的形态。因此,无法搭载在移动电话或便携式游戏机上,产生多样效果的振动。
而在所述以往的偏移砝码型振动发生装置中,是具有电动机和偏移砝码的构造,所以变为大型,此外,有必要牢固地固定电动机,以便能经受基于偏移砝码的旋转的振动,从而阻碍了装置的小型化。此外,在旋转的偏移砝码上作用大的惯性力,所以通过提供各种驱动信号变更旋转速度,很难细致地改变振动的强弱(振动模式)。即在偏移砝码型振动发生装置中,存在振动系统对于驱动信号的跟随性差的问题。
本发明是用于解决所述以往的课题的,其目的在于:提供小型,并且能产生人能感觉的频率的振动,振动形态的设定容易的振动发生装置。
本发明的振动发生装置使可动体按照驱动信号振动,其特征在于:
在所述驱动信号隔开间隔包含激励所述可动体使其振动的存储信号,所述可动体被提供了所述存储信号时,激振,然后衰减,重复该激振和衰减,连接所述振动的激振和衰减时的可动体振幅顶点的包络线的变化作为比所述振动频率还低的频率的振动而取得。
在该振动发生装置中,可动体的振动并不是人能感觉的,连接了可动体振幅顶点的包络线的变化作为人感觉的振动而取出。变为所述包络线的频率比固有频率低的区域。振动强度的变化作为压感的变化容易体感,并且所述包络线的频率位于人能有效感觉的频带中,所以人能可靠地检测到振动。此外,当以固有振动使所述可动体激振时,该固有振动的频率可以高,所以能减小可动体的质量,能小型化。此外,能增大弹簧常数,所以能用靠向部件抑制可动体的振幅,容易控制所述包络线。
须指出的是,本发明的振动发生装置如上所述,适合于用由可动体的质量和弹簧常数决定的固有频率振动的装置,但是并不局限于以固有频率振动的装置,也包含以接近固有频率的频率振动的情形。
例如,在所述存储信号中包含对所述可动体间歇提供向同一方向的驱动力的激振信号。
在所述存储信号中,在所述激振信号和所述激振信号之间设置有提供与基于激振信号的驱动力相反方向的驱动力的反激振信号。
这样,通过交替提供激振信号和反激振信号,能提高可动体的激振的上升速度和振幅。
在所述驱动信号中包含使由所述存储信号激振的可动体在激振后衰减的衰减信号。
驱动信号可以只包含存储信号,但是通过包含衰减信号,能缩短基于激振和衰减的包络线的周期,能产生尖锐的振动。
例如,在所述衰减信号中设置向振动的所述可动体提供与它的移动方向反向的驱动力的抑制信号。
在所述衰减信号中,在所述抑制信号和抑制信号之间包含向与基于所述抑制信号的驱动力相反的方向提供驱动力的反抑制信号。
如果交替提供抑制信号和反抑制信号,就能使振动急剧衰减,能把所述包络线设定为陡峭的形状。
此外,所述控制部件能以不同的模式产生所述存储信号的间隔,并且能产生所述激振信号的数不同的不同模式的存储信号。同样,希望能自由改变衰减信号的间隔和衰减信号内的抑制信号数。
这时的可变可以是预先准备多个模式的存储信号或衰减信号、或存储信号和衰减信号的组合模式,可以使存储信号或衰减信号的间隔连续可变,也可以使激振信号和抑制信号的数连续可变。
此外,在本发明中,所述可动体被支撑体支撑,能在给定的行程范围中往返移动,设置有:使所述可动体靠向所述行程的中点的靠向部件;具有设置在所述可动体和所述支撑体的任意一方上的磁铁以及设置在另一方上的线圈,向所述可动体提供沿着所述行程的方向的驱动力的磁驱动部件;向所述线圈提供驱动信号,使可动体产生基于固有频率的振动的控制部件。
它如图的实施方式所示,可动体并不局限于直线往返运动的,可动体也可以是以转动轨迹往返运动的。
在上述中,设置检测所述可动体在振动中到达给定的检测位置的位置检测部件,根据该位置检测部件的检测信号,决定激振信号的周期。
或者,设置检测所述可动体在振动中到达给定的检测位置的位置检测部件,根据该位置检测部件的检测信号,决定抑制信号的周期。
如果设置这样的检测部件,则,即使由于机械磨损或环境的变化而可动体的固有频率变动,也能跟踪它,生成激振信号和抑制信号。
本发明中的所述可动体沿着轴自由移动,所述靠向部件是使可动体从行程方向两侧靠向彼此不同的方向的盘簧。
所述支撑体是圆筒箱,所述轴位于所述圆筒箱的中心轴上,在所述支撑体上设置磁铁和线圈的任意一方,在所述圆筒箱上设置另一方。
附图说明
图1表示振动发生部件的实施例,A是立体剖视图,B是剖视图。
图2是表示磁铁和线圈的相对关系的局部剖视图。
图3是表示控制部件的框图。
图4是表示提供给线圈的驱动信号的一个例子和此时的可动体的振动的线图。
图5是表示存储信号和衰减信号成组的信号和可动体振动波形的关系的图。
图6是表示控制包络线的振动波形的一例的图。
符号说明:
1-振动发生部件;2-箱;4-轴;5-线圈;6-可动体;7-锤;8a、8b-轭构件;9-靠向构件;10-控制部件;11-位置检测部件;12-信号生成部件;13-驱动部件;14-振动控制部;A、A1、A2、A3-激振信号;B、B1、B2-反激振信号;C、C1、C2、C3-抑制信号;D、D1、D2-反抑制信号;E-包络线;S1-驱动信号;S1a-存储信号;S1b-衰减信号;Ta1、Ta2-端子;Ta3-中间端子;M-磁铁。
具体实施方式
图1表示振动发生部件的实施方式,A是立体剖视图,B是剖视图。
本发明的振动发生装置由图1所示的振动发生部件1和图3所示的控制部件10构成。
图1所示的振动发生部件1中,作为支撑体具有圆筒状的磁体箱2和安装在其两端的非磁体的盖体3、3。在所述盖体3、3的内表面支撑着非磁体轴4,所述轴4与通过箱2以及盖体3、3的中心虚拟中心轴O-O一致。
在所述箱2的内壁固定着线圈5。所述线圈5由漆包线等的被覆导线卷绕成圆筒状而形成,固定在从箱2的图示X方向的长度的中心靠向一方(图1中,X1一侧)的盖体3的位置。
在所述箱2的内部设置有可动体6。所述可动体6在一方(X2一侧)的端部设置非磁体的锤7,在另一方(X2一侧)的端部设置磁铁M。此外,在所述磁铁M的两端面设置由磁性材料形成的轭构件8a、8b。所述锤7、轭构件8a、磁铁M和轭构件8b为圆柱或圆盘形状,全部的外周面对与轴4的中心位于同心圆上。
在所述可动体6的中心即所述锤7、轭构件8a、磁铁M和轭构件8b的中心形成有在X方向延伸的孔6a,在其内部插入所述轴4。因此,可动体6沿着所述轴4,能在图示X方向上,以给定范围的行程往返运动。所述轴4由非磁性材料形成,所以可动体6不会由于磁铁的力而吸引到轴4上,可动体6沿着轴4移动时的移动负载减小。
此外,磁铁M和轭构件8b的外径尺寸比所述锤7、轭构件8a的外径尺寸小,并且比所述线圈5的内径尺寸小。因此,当可动体6沿着轴4在图示X1方向移动时,所述磁铁M和轭构件8b的部分能在所述线圈5的内部移动。
在本实施方式中,用所述磁铁M和线圈5形成移动磁铁型的磁驱动部件。可是,也可以是线圈搭载在所述可动体6上,在箱2的内周面设置与所述线圈相对的磁铁的移动线圈型的磁驱动部件。
在所述可动体6的两端和所述盖体3、3的内表面之间设置靠向构件9、9,可动体6通过所述靠向构件9、9,受到沿着轴向的彼此相反方向的靠向力。当所述靠向构件9、9为彼此相同的弹簧常数,相同的轴向长度时,发挥相同的弹力。图1表示对线圈5未通电的状态,但是这时,所述可动体6受到来自位于两侧的所述靠向构件9、9的靠向力,位于其移动行程的中点。
在图1(B)中,所述靠向构件9、9是圆锥盘簧。该圆锥盘簧具有随着压缩变形,弹簧常数变化的特性。该振动发生部件1通过用图1所示的中立状态下的各靠向构件9、9的弹簧常数和可动体6的质量求出的固有频率,使可动体6振动。可是,如果使用所述圆锥盘簧,则随着可动体6向X1方向或X2方向移动,两侧的圆锥盘簧的弹簧常数变化。因此,随着可动体6从图1所示的中点大幅度移动,固有频率变化。据此,可动体6通过固有频率共振,能抑制以比本来想控制的行程还大的振幅移动。
即,使用所述圆锥盘簧的靠向构件9、9具有根据弹簧常数决定固有频率的功能,并且当可动体6的形成增大时,能发挥作为抑制该移动的阻尼器的功能。这样,作为由于位移而弹簧常数变化的靠向构件,除了所述圆锥盘簧,能使用以不等间隔卷绕的盘簧。或者,在盖体3、3的内侧另外设置抑制可动体6的振幅变得过大的阻尼器。
所述磁铁M磁化为挨着轭构件8a的端面Ma和挨着轭构件8b的端面Mb变为相反的磁极。在图1所示的实施方式中,端面Mb为N极,端面Ma为S极。这时,由所述磁铁M产生的磁通量Φ通过所述一方的所述轭构件8b向外周方向输出,垂直横穿所述线圈5到达箱2。所述磁通量Φ行程通过由磁性材料形成的箱2内部,向与另一方的轭构件8a相对的位置引导,从该位置向所述轭构件8a输出,到达磁铁M的S极的磁路。
此外,如图1所示,当可动体6位于移动行程的中点时,一方的轭构件8a的X方向的宽度尺寸中点与线圈5的卷绕轴方向的中点一致,或者几乎一致。
在图1所示的中立状态下,如果向线圈5提供图1B所示方向的电流,则由于所述磁通量Φ和电流,在向着X2的方向产生电磁力F,对于可动体6提供向X2方向的驱动力。此外,通过向线圈5提供反向的电流,能对于可动体6提供向X1方向的驱动力。
下面,说明振动发生装置的控制部件。
图2是表示磁铁和线圈的相对关系的局部剖视图,图3是表示控制部件的框图,图4是表示提供给线圈的驱动信号的一个例子和此时的可动体的振动的线图。
如图2所示,线圈5的一方端部(卷绕开始端)为端子Ta1,另一方端部(卷绕结束端)为端子Ta2,所述端子Ta1和端子Ta2的中间点(线圈5的中点)为中间端子Ta3。
图3所示的控制部件10具有:连接在所述中间端子Ta3上的位置检测部件11、信号生成部件12、驱动部件13和振动控制部14。在驱动部件13上设置2个输出部,其一方连接在线圈5的一方的端子Ta1上,另一方连接在线圈5的另一方端子Ta2上。
在所述信号生成部件12中,根据振动控制部14的指令,生成驱动信号S1,向驱动部件13输出,从所述驱动部件13向所述线圈5的端子Ta1和端子Ta2提供给定波形的驱动电流。在所述信号生成部件12中存储有多个模式的所述驱动信号S1,根据来自所述振动控制部14的指令,选择任意模式的驱动信号S1,提供给所述驱动部件13。
所述位置检测部件11检测可动体6到达图1和图2所示的中立位置即往返移动行程的中点。如果由该位置检测部件11检测所述中点的检测信号提供给信号生成部件12,则在信号生成部件12中,以该检测信号为基准,进行驱动信号S1的电流方向的切换等的控制。
须指出的是,所述位置检测部件11不是必须的,但是如果设置位置检测部件11,则,即使可动体6的摩擦负载增大,或者靠向构件9、9的弹力增大,可动体6的固有频率增大,紊乱时,也能生成跟踪该变化的驱动信号S1。
此外,所述位置检测部件11的检测位置并不局限于可动体6在所述往返移动行程的中点。例如,也可以是可动体6的移动静止的X1方向和X2方向的最大振幅的位置,或者是其他给定的检测位置。
图4表示驱动信号S1的波形。在本实施方式中,所述驱动信号S1作为矩形波提供给线圈5,但是该驱动信号S1可以是三角波。在图4中,驱动信号S1的中立点由“O”表示,这时,线圈5为无通电状态。驱动信号S1向正向上升时,对于线圈5,电流从端子Ta1流向端子Ta2。这时,在可动体6上作用向X2方向的驱动力。此外,当图4所示的驱动信号S1为反向时,对线圈流过与所述相反的电流,这时,在可动体6上作用向X1方向的驱动力。
如图4所示,在所述驱动信号S1中包含存储信号S1a。该存储信号S1a使可动体6进行基于其固有频率的共振振动。在该存储信号S1a中包含激振信号A1、A2、A3,通过该激振信号A1、A2、A3,对线圈5提供正向的电流。须指出的是,在图4中,所述激振信号A1、A2、A3的水平一定,通过该激振信号,对线圈5间歇地提供一定量的电流。
在所述图4中,表示了驱动信号S1的波形、以可动体6的X1方向和X2方向的位移量为纵轴的振动波形。所述振动波形Om意味着可动体6位于图1和图2所示的中点。须指出的是,在驱动信号S1的波形图和可动体6的位移量的线图的双方中,横轴为时间t。
所述可动体6的固有频率(共振频率)由可动体6的质量、所述靠向构件9、9的弹簧常数(图1所示的中立状态时的弹簧常数)决定,但是所述激振信号A1、A2、A3按所述固有频率(共振频率)的倒数即各周期T提供,通电时间为所述周期T的一半。即,在可动体6具有向X2方向的速度时提供所述激振信号A1、A2、A3,通过把该激振信号A1、A2、A3提供给线圈5,对具有向X2方向的速度的可动体6再提供向X2方向的驱动力。须指出的是,所述激振信号A1是驱动信号。
通过所述激振信号A1、A2、A3,可动体6开始振动,并且基于固有频率的振动的振幅与时间一起增大。
在图4的实施方式的存储信号S1a中,在相邻的所述激振信号A1、A2、A3之间包含反激振信号B1、B2。通过该反激振信号B1、B2,对于线圈5提供与激振信号A反向的电流。当可动体6具有向X1方向的速度时,把该反激振信号B1、B2提供给所述线圈5,对可动体6再提供向X1方向的驱动力。
这样,通过交替提供激振信号A和反激振信号B,可动体6的振幅在短时间内急剧增大。
须指出的是,所述存储信号S1a并不一定要包含激振信号A和反激振信号B,即使只是激振信号A或反激振信号B,也能使可动体6发生振动,使其振幅扩大。这时,通过增大激振信号A或反激振信号B的电流量,能急剧增大振幅。
此外,只提供存储信号S1a的期间中的最初期间提供激振信号A和反激振信号B,然后即使暂时不向线圈提供电流,通过可动体6的共振,也能维持振幅。
这里,在驱动方向和可动体6的移动方向一致时以及频率与共振频率一致时,振幅的增加变得最大。
作为控制振幅的增加率(减少率)的方法,存在使输入能量变化的方法和使驱动信号S1挪动的方法。作为前者的使输入能量变化的方法,有基于使提供给线圈5的驱动电流(或驱动电压)的大小变化的基于振幅变化的控制的方法、基于使驱动电流(或驱动电压)的通电时间变化的PWM(Pulse Width Modulation)控制的方法。此外,作为后者的使驱动信号S1挪动的方法,有使相位移动的方法和使频率移动的方法。
在所述PWM控制中,在存储信号S1a中,通过使激振信号A的提供时间比所述周期T的一半的时间还短,剩余的时间使激振为0,能控制为可动体6的振幅的增加不会过大。
此外,在相位移动中,信号的脉冲宽度(时间间隔)不改变,通过使所述激振信号A比成为基准的时间前进若干,或延迟一些,能控制为可动体6的振幅的增加不会过大。
在频率移动中,通过使可动体的驱动频率为共振频率的2倍,并且从低频向高频移动,或向相反方向移动,或者从偏移的频率使其与共振频率一致,此外从一致的状态错开的操作,能控制为可动体6的振幅的增加不会过大。在本方法中,激振频率变化,此外相位偏移,所以能设置激振区间和制止区间。
在所述驱动信号S1中包含有衰减信号S1b。在该衰减信号S1b中包含有抑制信号C1、C2、C3。该抑制信号C1、C2、C3与所述激振信号A1、A2、A3的周期相差180o,当可动体6具有向X1方向的速度时,向正向的电流提供给线圈5,对可动体6提供与所述速度方向反向的X2方向的驱动力。据此,以固有频率振动的可动体6的振动衰减。
在图4的实施方式中,在抑制信号C1、C2、C3之间设置反抑制信号D1、D2,通过该反抑制信号D1、D2,向线圈5提供反向的电流。通过该反抑制信号D1、D2,对于具有向X2方向的速度的可动体6,提供抵消所述速度的X1方向的驱动力。通过交替设置所述抑制信号C和反抑制信号D,可动体6的振幅急剧衰减。
须指出的是,在所述衰减信号S1b中可以只设置抑制信号C和反抑制信号D的一方。此外,可以指在衰减信号的前半设置抑制信号C或反抑制信号D,使所述抑制信号C和反抑制信号D的周期渐渐错开。
图5表示使所述存储信号S1a和衰减信号S1b连续,以周期Te提供使存储信号S1a和衰减信号S1b成组的信号时的可动体6的振动波形。在图5中,存储信号S1a的激振信号A1、A2、A3的数和衰减信号S1b的抑制信号C1、C2、C3一样,此外由激振信号A1、A2、A3和抑制信号C1、C2、C3提供给线圈5的电流量相同。此外,反激振信号B1、B2、B3的数和反抑制信号D1、D2、D3的数相同,由反激振信号和反抑制信号提供给线圈的电流量相同。此外,存储信号S1a和衰减信号S1b的时间长度也相同。
在图5中,可动体6以固有频率(共振频率)振动,在存储信号S1a中,其振幅与时间一起增加,在衰减信号S1b中,振幅衰减。在图5中,把连接可动体6的振幅顶点的线作为包络线E表示,该包络线E按照所述存储信号S1a和衰减信号S1b的周期Te增减,该包络线E的频率fe为1/Te。
所述可动体6的质量小,因此固有频率(共振频率)提高。可是,所述包络线E的频率fe能设定为比所述共振频率低,能提供振动大小的变化。振动强度的变化具有作为压感(痛觉)的变化而能感到的特征。此外,所述包络线E的频率fe即使在把振幅的大小维持在一定时,因为处于人能检测所述频率fe的增减的频带,所以人能把所述频率fe的增减作为振动的变化而有效地感觉。
使用可动体6的质量小、固有振动频率高的小型振动发生部件1,产生图5所示的包络线E的振动,如果把该包络线E的频率设定为人能感觉的值,则人把包络线E的波形作为振动而感觉。
此外,通过改变驱动信号S1中的由存储信号S1a和衰减信号S1b构成的组的重复周期,能自由改变人能感觉的所述包络线E的周期和频率。此外,通过改变激振信号A和反激振信号B的数或电流量,改变抑制信号C和反抑制信号D的数或电流量,能改变包络线E的振幅。
此外,能控制包络线E的波形。图6表示了它的一个例子。
在图6的驱动例中,存储信号S1a交替具有激振信号A和反激振信号B,但是衰减信号S1b只是抑制信号C,不具有反抑制信号D。这时的所述包络线E变为急剧上升,缓慢收敛的形状。
除了该例子,通过改变存储信号S1a和衰减信号S1b的信号内容,能控制包络线E的波形。通过这样改变包络线E的波形,能任意生成人能敏感地感到的振动或人迟钝地感到的振动等。
须指出的是,在图2中,当轭构件8b的宽度方向的中心在端子Ta1和中间端子Ta3之间向X1方向移动时,对于线圈5,从轭构件8b产生的磁力线交叉的位置移动,在端子Ta1和中间端子Ta3之间感应出反电动势(电压)Va。此外,当轭构件8b的宽度方向的中心在中间端子Ta3和端子Ta2之间同样向X1方向移动时,在端子Ta2和中间端子Ta3之间感应出反电动势(电压)Vb。此外,当同样向X1方向移动时,从轭构件8b产生的磁力线在中间端子Ta3一致时,各端子间感应的所述反电动势Va和所述反电动势Vb相等。此外,当可动体6的移动方向变为X2方向时,线圈5中感应的反电动势Va、Vb的极性在向所述X1方向移动时为反向。
在可动体6的移动静止的X1和X2方向的最大振幅的位置,从轭构件8b产生的磁力线不随时间变化,所以反电动势为0。
因此,所述位置检测部件11通过检测该反电动势Va和反电动势Vb的切换的定时,能检测轭构件8b的宽度方向的中心与中间端子Ta3一致的时刻和最大振幅点。而且,如上所述,使用该检测点,通过设定所述激振信号A、反激振信号B、抑制信号C、反抑制信号D的生成定时,能生成跟踪可动体6的共振频率的驱动信号S1。
(发明效果)
如上所述,在本发明中,生成比可动体的固有频率还低的频率的包络线,把该包络线的波形作为振动使人感觉,所以使用小型、固有频率高的振动发生装置,也能产生使人感到的振动。此外,通过改变所述包络线,能自由设定人感觉的振动的频率或振动的感觉方法。

Claims (10)

1.一种振动发生装置,使可动体按照驱动信号振动,其特征在于:
在所述驱动信号隔开间隔包含激励所述可动体使其振动的存储信号,所述可动体被提供了所述存储信号时,激振,然后衰减,重复该激振和衰减,连接所述振动的激振和衰减时的可动体振幅顶点的包络线的变化作为比所述振动频率还低的频率的振动而取得;
在所述存储信号中包含对所述可动体间歇提供向同一方向的驱动力的激振信号;
在所述存储信号中,在所述激振信号和所述激振信号之间设置有提供与基于所述激振信号的驱动力相反方向的驱动力的反激振信号。
2.根据权利要求1所述的振动发生装置,其中:
在所述驱动信号中包含使由所述存储信号激振的可动体在其激振后衰减的衰减信号。
3.根据权利要求2所述的振动发生装置,其中:
在所述衰减信号中设置向振动的所述可动体提供与它的移动方向反向的驱动力的抑制信号。
4.根据权利要求3所述的振动发生装置,其中:
在所述衰减信号中,在所述抑制信号和抑制信号之间包含向与基于所述抑制信号的驱动力相反的方向提供驱动力的反抑制信号。
5.根据权利要求1所述的振动发生装置,其中:
所述控制部件能以不同的模式产生所述存储信号的间隔,并且能产生与所述激振信号的数不同的不同模式的存储信号。
6.根据权利要求1所述的振动发生装置,其中:
设置检测所述可动体在振动中到达给定的检测位置的位置检测部件,根据该位置检测部件的检测信号,决定激振信号的周期。
7.根据权利要求3所述的振动发生装置,其中:
设置检测所述可动体在振动中到达给定的检测位置的位置检测部件,根据该位置检测部件的检测信号,决定抑制信号的周期。
8.根据权利要求1所述的振动发生装置,其中:
所述可动体被支撑体支撑,能在给定的行程范围中往返移动,设置有:使所述可动体靠向所述行程的中点的靠向部件;具有设置在所述可动体和所述支撑体的任意一方上的磁铁以及设置在另一方上的线圈,向所述可动体提供沿着所述行程的方向的驱动力的磁驱动部件;向所述线圈提供驱动信号,使可动体产生基于固有频率的振动的控制部件。
9.根据权利要求7所述的振动发生装置,其中:
所述可动体沿着轴自由移动,所述靠向部件是使可动体从行程方向两侧靠向彼此不同的方向的盘簧。
10.根据权利要求8所述的振动发生装置,其中:
所述支撑体是圆筒箱,所述轴位于所述圆筒箱的中心轴上,在所述支撑体上设置磁铁和线圈的任意一方,在所述圆筒箱上设置另一方。
CNB200310119516XA 2002-11-29 2003-12-01 体感用振动发生装置 Expired - Fee Related CN100336608C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002348993A JP4065769B2 (ja) 2002-11-29 2002-11-29 振動発生装置
JP2002348993 2002-11-29

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1504269A CN1504269A (zh) 2004-06-16
CN100336608C true CN100336608C (zh) 2007-09-12

Family

ID=32322043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB200310119516XA Expired - Fee Related CN100336608C (zh) 2002-11-29 2003-12-01 体感用振动发生装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7005811B2 (zh)
EP (1) EP1429299A1 (zh)
JP (1) JP4065769B2 (zh)
CN (1) CN100336608C (zh)

Families Citing this family (67)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100549880B1 (ko) * 2003-07-05 2006-02-06 엘지이노텍 주식회사 진동장치 구조
WO2006071449A1 (en) * 2004-11-30 2006-07-06 Immersion Corporation Systems and methods for controlling a resonant device for generating vibrotactile haptic effects
KR20060084972A (ko) * 2005-01-21 2006-07-26 경상대학교산학협력단 새로운 진동발전기
DE102006033014A1 (de) * 2005-09-13 2007-04-05 Volkswagen Ag Eingabevorrichtung für ein Kraftfahrzeug
US7554224B2 (en) * 2006-02-22 2009-06-30 Perpetuum Ltd. Electromechanical generator for converting mechanical vibrational energy into electrical energy
JP2009530044A (ja) * 2006-03-24 2009-08-27 ヒッツマン,スー 健康を促進するためのシステム及び方法
US20080001484A1 (en) * 2006-07-03 2008-01-03 Chris Fuller Linear Electromechanical Vibrator with Axially Movable Magnet
US7498682B2 (en) * 2007-03-07 2009-03-03 Aaron Patrick Lemieux Electrical energy generator
CN101835975A (zh) * 2007-10-24 2010-09-15 Lg电子株式会社 线性压缩机
WO2009095852A2 (en) * 2008-02-01 2009-08-06 Nxp B.V. An actuator and a method of manufacturing the same
US8688224B2 (en) * 2008-03-07 2014-04-01 Tremont Electric, Inc. Implantable biomedical device including an electrical energy generator
US7843277B2 (en) * 2008-12-16 2010-11-30 Immersion Corporation Haptic feedback generation based on resonant frequency
US7960201B2 (en) * 2009-01-29 2011-06-14 Emcore Solar Power, Inc. String interconnection and fabrication of inverted metamorphic multijunction solar cells
KR101084715B1 (ko) * 2009-05-07 2011-11-22 한국과학기술원 관성진동 및 충격진동이 가능한 진동발생모듈
ES2377656B1 (es) * 2009-06-16 2013-02-06 Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) Dispositivo para generar energía eléctrica a partir de pequeños movimientos.
US8487759B2 (en) 2009-09-30 2013-07-16 Apple Inc. Self adapting haptic device
WO2011085093A2 (en) 2010-01-06 2011-07-14 Tremont Electric, Llc Electrical energy generator
WO2011085091A2 (en) * 2010-01-06 2011-07-14 Tremont Electric, Llc Electrical energy generator
US10013058B2 (en) 2010-09-21 2018-07-03 Apple Inc. Touch-based user interface with haptic feedback
FR2966613B1 (fr) * 2010-10-20 2012-12-28 Dav Module d'interface tactile a retour haptique
KR101805473B1 (ko) * 2010-10-22 2017-12-08 한국과학기술원 휴대용 단말기의 진동 모듈
US10120446B2 (en) 2010-11-19 2018-11-06 Apple Inc. Haptic input device
JP5677657B2 (ja) * 2011-03-31 2015-02-25 日本電産コパル株式会社 振動アクチュエータ
JP5888867B2 (ja) * 2011-03-31 2016-03-22 日本電産コパル株式会社 振動アクチュエータ
US9325230B2 (en) 2011-05-10 2016-04-26 Nidec Seimitsu Corporation Vibration generator
US9178509B2 (en) 2012-09-28 2015-11-03 Apple Inc. Ultra low travel keyboard
US9489047B2 (en) * 2013-03-01 2016-11-08 Immersion Corporation Haptic device with linear resonant actuator
KR102030597B1 (ko) * 2013-03-15 2019-11-08 주식회사 엠플러스 진동발생장치 및 이를 구비하는 전자장치
US9779592B1 (en) 2013-09-26 2017-10-03 Apple Inc. Geared haptic feedback element
CN105579928A (zh) 2013-09-27 2016-05-11 苹果公司 具有触觉致动器的带体
WO2015047343A1 (en) 2013-09-27 2015-04-02 Honessa Development Laboratories Llc Polarized magnetic actuators for haptic response
US10126817B2 (en) 2013-09-29 2018-11-13 Apple Inc. Devices and methods for creating haptic effects
US10236760B2 (en) 2013-09-30 2019-03-19 Apple Inc. Magnetic actuators for haptic response
US9317118B2 (en) 2013-10-22 2016-04-19 Apple Inc. Touch surface for simulating materials
US10276001B2 (en) 2013-12-10 2019-04-30 Apple Inc. Band attachment mechanism with haptic response
AU2014391723B2 (en) 2014-04-21 2018-04-05 Apple Inc. Apportionment of forces for multi-touch input devices of electronic devices
DE102015209639A1 (de) * 2014-06-03 2015-12-03 Apple Inc. Linearer Aktuator
US9830782B2 (en) 2014-09-02 2017-11-28 Apple Inc. Haptic notifications
JP5764252B2 (ja) * 2014-12-27 2015-08-19 日本電産コパル株式会社 振動アクチュエータ
JP6555465B2 (ja) * 2015-02-24 2019-08-07 横河電機株式会社 超音波流量計
US10353467B2 (en) 2015-03-06 2019-07-16 Apple Inc. Calibration of haptic devices
AU2016100399B4 (en) 2015-04-17 2017-02-02 Apple Inc. Contracting and elongating materials for providing input and output for an electronic device
CN107850961B (zh) * 2015-07-16 2021-02-26 阿尔卑斯阿尔派株式会社 操作触感赋予型输入装置
US10109161B2 (en) 2015-08-21 2018-10-23 Immersion Corporation Haptic driver with attenuation
US10566888B2 (en) 2015-09-08 2020-02-18 Apple Inc. Linear actuators for use in electronic devices
JP6591248B2 (ja) * 2015-09-28 2019-10-16 日本電産コパル株式会社 リニア振動モータ
JP2017113691A (ja) * 2015-12-24 2017-06-29 日本電信電話株式会社 疑似力覚発生装置
US10039080B2 (en) 2016-03-04 2018-07-31 Apple Inc. Situationally-aware alerts
US10268272B2 (en) 2016-03-31 2019-04-23 Apple Inc. Dampening mechanical modes of a haptic actuator using a delay
US11531462B2 (en) * 2016-04-19 2022-12-20 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Pseudo force sense generation apparatus
JP2018038150A (ja) * 2016-08-30 2018-03-08 日本電産セイミツ株式会社 振動モータ
US10037660B2 (en) 2016-12-30 2018-07-31 Immersion Corporation Flexible haptic actuator
US10622538B2 (en) 2017-07-18 2020-04-14 Apple Inc. Techniques for providing a haptic output and sensing a haptic input using a piezoelectric body
US10795443B2 (en) * 2018-03-23 2020-10-06 Cirrus Logic, Inc. Methods and apparatus for driving a transducer
JP7157305B2 (ja) * 2018-03-26 2022-10-20 ミツミ電機株式会社 振動アクチュエータ及び電子機器
JP6704010B2 (ja) * 2018-04-09 2020-06-03 レノボ・シンガポール・プライベート・リミテッド 電子機器、及び制御方法
CN114337177A (zh) * 2018-08-28 2022-04-12 美蓓亚三美株式会社 振动致动器及电子设备
US10691211B2 (en) 2018-09-28 2020-06-23 Apple Inc. Button providing force sensing and/or haptic output
US10599223B1 (en) 2018-09-28 2020-03-24 Apple Inc. Button providing force sensing and/or haptic output
WO2020201817A1 (en) * 2019-04-05 2020-10-08 Genergo S.R.L. System for generating a linear movement
WO2021007805A1 (zh) * 2019-07-17 2021-01-21 瑞声声学科技(深圳)有限公司 线性振动马达
US11380470B2 (en) 2019-09-24 2022-07-05 Apple Inc. Methods to control force in reluctance actuators based on flux related parameters
JP7319608B2 (ja) * 2019-10-28 2023-08-02 国立大学法人東北大学 振動体感装置,方法,振動体感装置用プログラム及び振動体感装置用プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
CN114424146A (zh) * 2019-10-28 2022-04-29 国立大学法人东北大学 振动控制装置、振动控制程序以及振动控制方法
JP7055406B2 (ja) * 2019-10-28 2022-04-18 国立大学法人東北大学 振動制御装置,振動制御プログラム,振動制御方法及び振動制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
CN111030412B (zh) * 2019-12-04 2022-04-29 瑞声科技(新加坡)有限公司 一种振动波形的设计方法及振动马达
US11809631B2 (en) 2021-09-21 2023-11-07 Apple Inc. Reluctance haptic engine for an electronic device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5682132A (en) * 1994-09-28 1997-10-28 Seiko Instruments Inc. Vibrating module
US20020030663A1 (en) * 1999-09-28 2002-03-14 Immersion Corporation Providing enhanced haptic feedback effects
CN1365303A (zh) * 2000-03-28 2002-08-21 岩城电子株式会社 振动发生器和使用此振动发生器的便携式电话

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3573514A (en) * 1969-05-12 1971-04-06 Motorola Inc Reciprocating motor with excursion multiplication
JPH09205763A (ja) 1996-01-24 1997-08-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 振動発生装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5682132A (en) * 1994-09-28 1997-10-28 Seiko Instruments Inc. Vibrating module
US20020030663A1 (en) * 1999-09-28 2002-03-14 Immersion Corporation Providing enhanced haptic feedback effects
CN1365303A (zh) * 2000-03-28 2002-08-21 岩城电子株式会社 振动发生器和使用此振动发生器的便携式电话

Also Published As

Publication number Publication date
CN1504269A (zh) 2004-06-16
JP4065769B2 (ja) 2008-03-26
EP1429299A1 (en) 2004-06-16
JP2004181304A (ja) 2004-07-02
US20040104625A1 (en) 2004-06-03
US7005811B2 (en) 2006-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100336608C (zh) 体感用振动发生装置
JP6762292B2 (ja) 発電機および発電方法
JP6616336B2 (ja) パーソナルケア器具のための駆動システム及びパーソナルケア器具の動作方法
CN100590328C (zh) 减振装置
EP2441158B1 (en) Electric motor for a small electric device
US8860337B2 (en) Linear vibration modules and linear-resonant vibration modules
US20140018713A1 (en) Personal vibration appliance
CN206524745U (zh) 线性振动电机
KR20100102165A (ko) 공진 모터에 사용을 위한 자기 스프링 시스템
CN108678895B (zh) 动态可调刚度涡激振动潮流能转换装置及其控制方法
CN108712050A (zh) 一种具有线性振动电机的电动牙刷
CN1199830A (zh) 具有磁性弹簧的能量取出机构
JP2008253081A (ja) 偏重心回転体及びその駆動装置
CN105162354A (zh) 基于超磁致伸缩材料的摇头型微电机
CN103490581A (zh) 摆动马达组合驱动装置及其方法
CN101590469A (zh) 一种震动筛
CN110445299B (zh) 盘式手机振动电机
CN101527483A (zh) 一种电机装置
JP2007289911A (ja) 共鳴振動モーター
JP2020103018A (ja) 回転装置
CN2657274Y (zh) 磁悬浮电机
CN203522489U (zh) 摆动马达组合驱动装置
CN104767422B (zh) 用于制作振动能量采集器的弹性梁及振动能量采集器
JP3831645B2 (ja) 振動発生装置及び前記装置を搭載した電子機器
CN202143657U (zh) 一种音波电动牙刷

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20070912

Termination date: 20151201

EXPY Termination of patent right or utility model