CN105340160A - 线性振动器 - Google Patents

Abstract

一种装置，包括：位于谐振器框架内的谐振模块，谐振模块包括至少两个集成的导电悬置部，至少两个集成的导电悬置部被配置成将谐振模块耦合到框架，并且还被配置成提供经过谐振模块的电流，其中至少两个集成的导电悬置部使得谐振模块能够谐振。

Description

线性振动器

技术领域

本申请涉及线性振动器装置。本申请还涉及但是不限于用于在便携式或者移动装置中使用的线性振动器。

背景技术

振动器(vibrator或vibra)通常用在移动装置或设备内以提供触觉警报或信号。例如，振动器可以在接收到呼叫或消息时引起装置振动以提供安静的警报。类似地，在一些情况下，可以在用户以某种方式触摸或激活显示器时通过振动器来使装置的显示元件振动以提供触觉反馈。

这样的装置中的振动器的一些示例实现方式是在被激活时使装置振动的具有偏心地安装的质量的直流(DC)电机。然而，线性振动器在移动设备或装置中变得越来越流行。线性振动器性能特别是在触摸装置触觉信号应用中与电机振动器相比有所改进，因为线性振动器能够产生良好的触觉“感觉”以及快速的响应时间。

线性振动器通常包括由质量和弹簧形成并且由线性正弦力来驱动的单个谐振器。虽然线性振动器在与DC电机相比时在性能方面有极大的优势，并且另外通常具有更少的导致具有更好的平均时间的线性振动器发生故障的磨损性的部件，但是线性振动器的价格通常远高于DC电机振动器并且因此在低成本的电话中实现起来过于昂贵。另外，线性振动器的复杂的结构意味着不仅材料清单(BOM)成本很高，而且生产通常在半自动化的生产线上进行，因此人力成本也非常高。另外，当前的线性振动器由于施加非线性力而没有产生真正的线性性能。

发明内容

本发明的方面因此提供线性谐振。

提供了一种装置，包括：位于谐振器框架内的谐振模块，谐振模块包括至少两个集成的导电悬置部，至少两个集成的导电悬置部被配置成将谐振模块耦合到框架，并且还被配置成提供经过谐振模块的电流，其中至少两个集成的导电悬置部使得谐振模块能够谐振。

至少两个集成的导电悬置部还可以被配置成至少在基本上与电流的方向垂直的方向上具有机械弹性使得谐振模块被配置成具有静态休止位置。

谐振模块可以包括被配置成将模块耦合到框架的至少一个集成的悬置部。

谐振模块可以是单一本体。

谐振模块可以包括：导电部；以及非导电部，其中导电部和非导电部的组合重量是谐振重量。

装置还可以包括：谐振器框架；以及导电线圈，导电线圈缠绕在谐振器框架周围并且被配置成当交变电流经过线圈时在框架内在第一方向上产生磁场；并且其中电流在第二方向经过谐振模块，第二方向至少部分垂直于第一方向，并且至少两个集成的导电悬置部在基本上垂直于第一方向和第二方向的第三方向上具有机械弹性，使得谐振模块能够被配置成基于第一方向上的磁场与第二方向上的电流的相互作用来在第三方向上谐振。

框架可以包括被配置成将至少两个集成的导电悬置部耦合到外围框架元件的至少两个连接器。

装置还可以包括：串联电阻器；开关；以及经由串联电阻器和开关串联耦合到至少两个部以提供间歇性电流从而驱动悬置模块谐振的直流电压源。

装置还可以包括：被配置成部分环绕和机械地保护谐振模块的环绕物，其中环绕物包括基本上围绕谐振模块的开放箱体壳体；以及印刷线路板箱体盖。

印刷线路板箱体盖可以包括至少两个导电焊盘，并且至少两个导电焊盘可以耦合到以下各项中的至少一项：耦合谐振模块并且提供经过谐振模块的电流的至少两个集成的导电悬置部；以及缠绕在谐振器框架周围并且被配置成当交变电流经过线圈时在框架内生成磁场的导电线圈。

根据第二方面，提供了一种方法，包括：提供位于谐振器框架内的谐振模块，谐振模块包括：提供至少两个集成的导电悬置部，将至少两个集成的导电悬置部耦合到框架，并且提供经过谐振模块的电流，其中至少两个集成的导电悬置部使得谐振模块能够谐振。

提供至少两个集成的导电悬置部可以包括：提供至少在与电流的方向基本上垂直的方向上具有机械弹性，使得谐振模块被配置成具有静态休止位置的至少两个集成的导电悬置部。

提供谐振模块可以包括提供将谐振模块机械地耦合到框架的至少一个集成的悬臂。

提供谐振模块可以包括提供单一的本体谐振模块。

提供谐振模块可以包括：提供导电部；以及提供非导电部，其中导电部和非导电部的组合重量是谐振重量。

本方法还可以包括：提供谐振器框架；以及提供导电线圈，导电线圈缠绕在谐振器框架周围并且被配置成当交变电流经过线圈时在框架内在第一方向上产生磁场；并且其中电流在第二方向经过谐振模块，第二方向至少部分垂直于第一方向，并且至少两个集成的导电悬置部在基本上垂直于第一方向和第二方向的第三方向上具有机械弹性，使得谐振模块能够被配置成基于第一方向上的磁场与第二方向上的电流的相互作用来在第三方向上谐振。

提供所述谐振器框架可以包括：提供被配置成将至少两个集成的导电悬置部耦合到外围框架元件的至少两个连接器。

该方法还可以包括：提供被配置成部分环绕和机械地保护谐振模块的环绕物，其中提供环绕物包括提供基本上围绕谐振模块的开放箱体壳体；以及提供印刷线路板箱体盖。

提供印刷线路板箱体盖可以包括提供至少两个导电焊盘，并且至少两个导电焊盘耦合到以下各项中的至少一项：耦合谐振模块并且提供经过谐振模块的电流的至少两个集成的导电悬置部；以及缠绕在谐振器框架周围并且被配置成当交变电流经过线圈时在框架内生成磁场的导电线圈。

根据第三方面，提供了一种装置，包括：位于谐振器框架内的谐振装置，谐振装置包括至少两个集成的导电悬置装置，至少两个集成的导电悬置装置被配置成将谐振装置耦合到框架并且还被配置成提供经过谐振装置的电流，其中至少两个集成的导电悬置装置使得谐振装置能够谐振。

至少两个集成的导电悬置装置可以至少在与电流的方向基本上垂直的方向上具有机械弹性使得谐振装置具有静态休止位置。

谐振装置包括被配置成将模块耦合到框架的至少一个集成的悬置装置。

谐振装置可以是单一本体。

谐振装置可以包括：导电部；以及非导电部，其中导电部和非导电部的组合重量是谐振重量。

装置还可以包括：谐振器框架；以及导电线圈，导电线圈缠绕在谐振器框架周围并且被配置成当交变电流经过线圈时在框架内在第一方向上产生磁场；并且其中电流在第二方向上经过谐振装置，第二方向至少部分地垂直于第一方向，并且至少两个集成的导电悬置装置在基本上垂直于第一方向和第二方向的第三方向上具有机械弹性，使得谐振装置能够被配置成基于第一方向上的磁场与第二方向上的电流的相互作用来在第三方向上谐振。

框架可以包括被配置成将至少两个集成的导电悬置装置耦合到外围框架元件的至少两个连接器。

装置还可以包括：串联电阻器；开关；以及经由串联电阻器和开关串联耦合到至少两个部以提供间歇性电流从而驱动悬置装置谐振的直流电压源。

装置还可以包括：被配置成部分环绕和机械地保护谐振装置的环绕装置，其中环绕装置包括基本上围绕谐振装置的开放箱体壳体；以及印刷线路板箱体盖。

印刷线路板箱体盖可以包括至少两个导电焊盘，并且至少两个导电焊盘可以耦合到以下各项中的至少一项：耦合谐振装置并且提供经过谐振装置的电流的至少两个集成的导电悬置装置；以及缠绕在谐振器框架周围并且被配置成当交变电流经过线圈时在框架内生成磁场的导电线圈。

本申请的实施例旨在解决与现有技术相关联的问题。

附图说明

为了更好地理解本申请，现在将作为示例来参考附图，在附图中：

图1示出适合用于实施实施例的装置的示意图；

图2示意性地示出现有技术的线性振动器；

图3示意性地示出根据一些实施例的示例线性振动器的截面视图；

图4示意性地示出根据一些实施例的由示例线性振动器内的线圈产生的磁场；

图5示意性地示出根据一些实施例的示例线性振动器的等轴侧视图；

图6示意性地示出根据一些实施例的示例线性振动器的部件的等轴侧视图；

图7示出将由根据一些实施例的示例线性振动器生成的线性力与非线性力相比较的曲线；

图8示意性地示出根据一些实施例的将谐振系统固定到线性振动器中的支承件的插入金属过程的等轴侧视图；

图9示出根据一些实施例的适合用于驱动线性振动器的示例电路；

图10和图11示出根据一些实施例的示例线性振动器模块；以及

图12示意性地示出根据一些实施例的示例线性振动器的组成部件的等轴侧视图。

具体实施方式

下面进一步详细地描述用于在装置中提供线性振动的合适的线性振动器装置以及可能的机制。

针对于图2示出现有技术的线性振动器的示意性横截面视图。如所示地，外壳可以是柱状，或者可以是正方形或者可以具有其他横截面形状。优选地，外壳30由诸如聚碳酸酯之类的轻质聚合物材料制成。另外，优选地，管状外壳具有用于在可移动磁体20振荡时使空气能够离开和进入外壳的至少一个气孔32。外壳30可以穿有很多孔。气孔32减小了可能引起磁体运动的阻尼的粘性摩擦损失。然而，在一些应用中，可以提供阀门，例如覆盖气孔32的部分的板子，以调节振动器的谐振，其中更高的谐振通过更多打开的气孔来实现，更低的谐振通过部分地关闭气孔来实现。另外，在一些应用中，可移动磁体将在填充外壳30的流体而非空气中沿着轴向路径行进。除了气孔32之外或者作为其替选，减震磁体26可以具有通气孔40以在可移动磁体20振荡时使得空气能够离开和进入外壳。这些通气孔40还可以配备有用于控制振动谐振的阀机制。另外，可移动磁体可以在其本体中或者在其侧面具有通气孔以在可移动磁体振动时使得空气能够从可移动磁体的一侧到达另一侧。磁体20、26通常是高强度的稀土磁体，但是磁体可以由任何磁性材料或可磁化材料制成。场线圈28可以包括传统的铜线绕组；然而，可以采用其他的金属或金属合金绕组。优选地，两个同轴的场线圈28以至少与可移动磁体20的轴长度一样大的距离间被隔开。场线圈可以串联或并联链接。如果场线圈串联连接，则它们应当沿着相反的方向缠绕，使得它们能够产生反平行的磁场。可以提供诸如硅油等低粘性的润滑剂以使得可移动磁体20与外壳之间的摩擦最小化。振动器可以具有用于监测可移动磁体20的位置的接收(pickup)线圈。由可移动磁体20在接收线圈中感应出的电信号通过传感器电路来检测并且用于控制场线圈驱动器电路的操作。场线圈驱动器电路可以是传统的放大器电路或开关电路。振动器可以通过诸如螺栓或螺钉等粘附剂或紧固装置附接到电路板或其他支承件。在操作中，在场线圈28a、28b中提供交变电流。优选地，场线圈28被定向为使得它们向可移动磁体20施加推拉力。为了提供推拉力，场线圈28必须具有反平行的磁场(例如场线圈可以沿着相反的方向缠绕，如上面所指出的)。由于可移动磁体20在场线圈28的影响下振动，其从减震磁体26的磁场反复地弹回。可移动磁体将以向场线圈28施加的交变电流的频率来振动。向场线圈28施加的交变电流可以具有被选择成与可移动磁体20的机械谐振频率相匹配的频率。替选地，向场线圈施加的交变电流具有包括可移动磁体的机械谐振频率的多个频率。通常，谐振频率和操作频率在大约10-200赫兹的范围内。可移动磁体感应出接收线圈中的电流，接收线圈中的电流由传感器来检测并且用于控制在场线圈28中流动的交变电流。替选地，交变电流的频率可以固定为匹配或接近可移动磁体的已知的谐振频率的值。可移动磁体20的谐振频率主要取决于可移动磁体20的场强和质量以及减震磁体26的场强。另外，如以上所讨论的，外壳30内的空气在没有设置气孔32并且可移动磁体20具有在外壳30内的紧公差装配的实施例中用作空气弹簧。空气弹簧将趋向于增大可移动磁体20的谐振频率。注意到，可以操作电磁振动器，使得其通过电气控制补偿器反馈传感器信号而具有平坦的频率响应，电气控制补偿器调节交变电流的幅度以在宽的频率范围上产生平坦的响应。在这种情况下，可以在接近谐振频率的频率下向场线圈28提供较小功率。通过根据操作频率调节的所施加的功率，本公开的振动器可以具有相对较平坦的频率响应并且可以用于在宽的频率范围上提供幅度恒定的幅值。可移动磁体20通常比外壳和其他振动器部件重。使外壳30以及其他部件相对于可移动磁体20的重量最小化可以增加能够被传送的振动力。场线圈28优选地由方波信号来驱动。也可以使用正弦波形或三角波形或任何其他波形。也可以使用脉冲宽度调制信号来驱动场线圈。如所示，可移动磁体可以是固态柱状磁体(而非环形磁体)。另外，减震磁体26为环形，并且具有通气孔40。通气孔40执行与气孔32一样的功能；通气孔40在可移动磁体20振动时使得空气能够进入和离开外壳30。

换言之，典型的电磁振动器具有能够在轴向方向上线性移动的可移动磁体。场线圈环绕可移动磁体。磁性减震器布置在振动器的相对端，并且被定向为排斥可移动磁体。当场线圈中提供有交变电流时，可移动磁体在轴向方向上线性振动，以冲撞减震磁体的磁场并且从而产生振动。可移动磁体可以具有环形形状并且布置在轴杆上以线性地约束可移动磁体的运动。可以设置两个场线圈以在可移动磁体上同时产生推力和拉力。减震磁体可以用压缩弹簧来代替。电磁振动器可以非常小并且节能；其非常适合用于在便携式电子设备、手机、玩具、工业混频器和消息设备中使用。

然而，如图2所示的由一对推拉驱动的线圈和单个磁体形成的这样的设计具有以下缺点。首先，不存在具有固定的谐振频率的悬置系统。其次，如早先所描述的，线性振动器在双线圈和三磁体的情况下材料成本很高并且很复杂。再次，磁体的初始位置不受控并且也无法被控制。

本文中所描述的概念提供一种用于线性振动器的新的结构。该结构由于与全自动化的生产的兼容性以及简单的结构而实现了低成本的生产。另外，线性振动器结构可以通过更加线性的驱动力而提供更好的性能。

在这点上，首先参考图1，图1示出能够实施线性振动器的示例装置或电子设备10的示意性框图。

装置10可以是例如无线通信系统的移动终端或用户设备。在一些实施例中，装置可以是音频播放器或音频记录器，诸如MP3播放器、媒体记录器/播放器(也称为MP4播放器)、或者需要用户界面输入的任何合适的便携式设备。

在一些实施例中，装置可以是个人计算机系统、电子文档阅读器、平板电脑或笔记本电脑的部分。

装置10在一些实施例中可以包括音频子系统。音频子系统在一些实施例中可以包括例如用于音频信号捕获的麦克风或麦克风阵列11。在一些实施例中，麦克风(或麦克风阵列中的至少一个麦克风)可以是固态麦克风，换言之，是能够捕获声学信号并且输出合适的数字形式的音频信号的麦克风。在一些其他实施例中，麦克风或麦克风阵列11可以包括任意合适的麦克风或音频捕获装置，例如换能器麦克风、电容器麦克风、静电麦克风、驻极体换能器麦克风、动态麦克风、带式麦克风、碳粒麦克风、压电麦克风或微电机系统(MEMS)麦克风。麦克风或麦克风阵列11在一些实施例中可以向模数变换器(ADC)14输出所生成的音频信号。

在一些实施例中，装置的音频子系统包括被配置成从麦克风接收所捕获的模拟音频信号并且输出合适的数字形式的所捕获的音频信号的模数变换器(ADC)14。模数变换器14可以是任意合适的模数变换或处理装置。

在一些实施例中，装置10的子系统还包括用于将来自处理器21的数字音频信号变换成合适的模拟格式的数模变换器32。数模变换器(DAC)或信号处理装置32在一些实施例中可以是任意合适的DAC技术。

另外，音频子系统在一些实施例中可以包括扬声器33。扬声器33在一些实施例中可以从数模变换器32接收输出并且向用户呈现模拟音频信号。在一些实施例中，扬声器33可以表示头戴式耳机，例如双耳式耳机或无绳双耳式耳机。

虽然装置10被示出为具有音频捕获部件和音频呈现部件二者，然而应当理解，在一些实施例中，装置10可以仅包括音频捕获部件，使得在装置的一些实施例中存在麦克风(用于音频捕获)和模数变换器。

在一些实施例中，装置的音视频子系统包括被配置成向处理器21供应图像数据的相机51或图像捕获装置。在一些实施例中，相机可以被配置成随着时间供应多个图像以提供视频流。

在一些实施例中，装置的音视频子系统包括显示器52。显示器或图像显示装置可以被配置成输出能够由装置的用户来查看的视觉图像。在一些实施例中，显示器可以是适合用于向装置供应输入数据的触摸屏显示器。显示器可以是任意合适的显示技术，例如显示器可以用包括LCD、LED、OLED或“等离子”显示器实现方式的单元的平板来实现。

虽然装置10被示出为具有音频/视频捕获部件以及音频/视频呈现部件二者，然而应当理解，在一些实施例中，装置10可以仅包括音频子系统的音频捕获和音频呈现部件，使得在装置的一些实施例中，存在麦克风(用于音频捕获)或扬声器(用于音频呈现)。类似地，在一些实施例中，装置10可以包括音频子系统的视频捕获部件和视频呈现部件中的一个或另一个，使得在一些实施例中，存在相机51(用于视频捕获)或显示器52(用于视频呈现)。

在一些实施例中，装置10包括处理器21。处理器21耦合到音频子系统，并且具体地，在一些示例中，耦合到模数变换器14，用于接收来自麦克风11的表示音频信号的数字信号，并且数模变换器(DAC)12被配置成输出处理后的数字音频信号，相机51用于接收表示视频信号的数字信号，显示器52被配置成输出来自处理器21的处理后的数字视频信号。

处理器21可以被配置成执行各种程序代码。

在一些实施例中，装置还包括存储器22。在一些实施例中，处理器21耦合到存储器22。存储器22可以是任意合适的存储装置。在一些实施例中，存储器22包括用于存储在处理器21上可实施的程序代码(诸如本文中所描述的这些代码例程)的程序代码段23。另外，在一些实施例中，存储器22还可以包括用于存储数据的存储数的据段24。存储在程序代码段23内的所实施的程序代码以及存储在存储的数据段24中的数据可以由处理器21在需要时经由存储器处理器耦合来检索。

在一些另外的实施例中，装置10可以包括用户界面15。用户界面15在一些实施例中可以耦合到处理器21。在一些实施例中，处理器可以控制用户界面的操作并且从用户界面15接收输入。在一些实施例中，用户界面15可以使得用户能够例如经由键盘来向电子设备或装置10输入命令和/或例如经由作为用户界面15的一部分的显示器来从装置10获取信息。用户界面15在一些实施例中包括能够使得信息能够被输入到装置10并且向装置10的用户显示信息的触摸屏或触摸界面。

在一些实施例中，装置还包括收发器13，收发器在这样的实施例中可以耦合到处理器并且被配置成实现经由例如无线通信网络与其他装置或电子设备的通信。收发器13或任意合适的收发器或传输器和/或接收器装置在一些实施例中可以被配置成经由电线或有线耦合来与其他电子设备或装置通信。

收发器13可以通过任意合适的已知的通信协议来与另外的设备通信，例如在一些实施例中，收发器13或收发器装置可以使用合适的全球移动电信系统(UMTS)协议、无线局域网(WLAN)协议(诸如例如IEEE802.X)、合适的近距离射频通信协议(诸如蓝牙)、或红外数据通信路径(IRDA)。

在一些实施例中，收发器被配置成传输和/或接收音频信号用于根据本文中所讨论的一些实施例来进行处理。

在一些实施例中，装置包括线性振动器16。

还应当理解，可以用很多方式来补充和改变装置10的结构。

关于图3、5、8和6，示出根据一些实施例的线性振动器的示例。在这些示例中，线性振动器包括谐振系统，谐振系统包括在单个模块内的弹簧、谐振配重和谐振导体，从而简化结构并且减小总成本。另外，所示的磁性线圈可以提供均匀的磁场，并且所示的线性振动器结构可以使用这一均匀的场作为线性驱动力。

关于图3，示出示例线性振动器的横截面视图。图10和图11中另外示出示例线性振动器，其示出线性振动器配置的分解的等轴侧投影版本。另外，关于图5，示出如图3所示的线性振动器的在没有外壳的情况下的等投影视图。另外，关于图8，示出如图5所示的示例线性振动器的等轴侧视图，其中线圈被去除以示出支承件内的谐振系统的结构。另外，关于图6，另外示出示例谐振系统部件。

如图3所示，线性振动器包括环绕物，环绕物包括一起环绕并且保护线性振动器的其他部件并且确保到PWB的连接的“上部”开放盒子或箱子205以及“下部”盖或PWB204。“上部”和“下部”的表达仅是相对性术语，并且应当理解，在一些实施例中，箱子205以及印刷线路板或PWB204的定向可以是任意合适的定向。

在一些实施例中，PWB可以包括焊盘，在本示例中，存在在线性振动器内部(换言之，朝着线性振动器的方向上)的四个内部焊盘921、923和927(第四焊盘被隐藏)以及在线性振动器外部(换言之，在背离线性振动器的方向上)的四个外部焊盘911、913、915和917。在一些实施例中，内部焊盘中的至少两个可以被配置成耦合到线圈末端，诸如内部焊盘911和913被配置成分别耦合到线圈末端A901和线圈末端B903以便向线圈203提供功率。这一耦合可以是例如能够提供某种机械耦合的焊接或者其他合适的电耦合。

另外，在一些实施例中，至少两个另外的内部焊盘——例如915和917——可以被配置成耦合到末端，诸如末端401，以向谐振系统211提供电流。在一些实施例中，内部焊盘可以通过合适的过孔或者通孔电耦合到外部焊盘。在一些实施例中，外部焊盘可以机械耦合到主印刷线路板或组件。例如，在一些实施例中，外部焊盘可以通过表面安装技术(SMT)或接触弹簧耦合到主组件。

环绕物和外壳可以是任意合适的材料尺寸或配置。外壳205在一些实施例中可以包括合适的电连接以向线圈203和谐振系统211提供功率。

线性振动器在一些实施例中还包括位于环绕物(或外壳和PWB)205内的支承件201或保持架或框架。支承件201被配置成支承谐振系统211和线圈203。

如从图5和图8可见，支承结构201或框架包括具有两个缺失面的中空的盒状结构。在本文中所示的线性振动器的示例中，谐振器是竖直谐振器并且中空的盒状结构缺少顶面和底面并且因此形成围墙状结构。另外，在本文中所示的示例中，其中两个壁高于另外两个壁(使得两个壁中的较矮的壁适于绕着其来缠绕线圈导线而没有线圈从支承结构延伸或突出)。

用于支承件的中空的盒(正方形)状结构仅是示例，并且应当理解，在一些实施例中，形状或配置可以是任意合适的结构。

换言之，支承件201或支承结构通常可以被配置成使得其包括适合用于容纳谐振系统211的内部腔体，并且线圈203结构布置在其周围。

在一些实施例中，支承件201还包括至少两个端子401(其中一个端子401在图5和图8中示出)，或者电连接器被配置成从支承结构外部向支承结构或谐振系统211的内部部件输送电流。

在一些实施例中，线性振动器包括线圈203。线圈203被配置成沿着线圈203的中央产生线性磁场。如从图3和图5可见，线圈由缠绕在支承件201周围的多圈导线或者其他导电材料形成，以有效地形成两个缺失面或者支承件201的盒状结构的侧面。

线圈的功能是在线圈内部生成均匀或线性磁场。根据Biot-Savart定律，由具有电流的导线产生的磁场如下：

因此，能够通过积分来计算由线圈203产生的磁场并且仿真磁场分布。其示例可以参见图4，图4示出线圈内的所仿真的磁场是均匀的或者线性的，但是在外部，所仿真的磁场是非线性的。

在一些示例中，线性振动器包括谐振系统或模块211。谐振系统或模块211包括谐振配重209或本体并且通过至少两个弹簧207或悬置部或臂耦合到支承件或框架。谐振系统211位于线圈内。在一些实施例中，谐振系统包括结合在一起的单独的弹簧和质量部件。例如，在一些实施例中，谐振系统包括巧妙设计的弹簧，其具有与质量部件相同的形状但是更薄(或更厚)或者是与质量部件不同的材料，以便谐振系统具有定义的或者设计的柔度。质量部件或者另外的质量元件在一些实施例中可以通过激光焊接或胶固定在弹簧上。

形成谐振系统的弹簧207或臂以及谐振配重209或者本体为整体并且在一些实施例中可以通过对单个部件进行加工来形成。换言之，本体和至少两个臂是单一本体。例如，在一些实施例中，弹簧和谐振配重由诸如钢之类的金属形成并且可以通过冲压工艺而从坯料制成一个部件。例如，对于谐振配重Mm＝1g(或0.001Kg)，配重209的尺寸在使用钢时大致为8mm*8mm*2mm，或者在使用钨材料的单独的弹簧和质量时小于1mm。在一些实施例中，谐振系统可以从任意合适的导电部件来进行加工，例如微加工半导体。

如图6所示的弹簧207包括弹性材料的长度，其一端可以连接或耦合到支承件201并且另一端可以连接或耦合到谐振配重209。以这样的方式，弹簧配置可以支承谐振配重209并且进一步确定或定义用于配重的未偏置或非活动的休止位置。在所示示例中，例如如图6所示，配重209通过四个弹簧207从支承件205被支承或定位，每个弹簧将配重耦合到支撑结构的一个面。

然而，应当理解，可以有多于或少于四个弹簧将配重耦合到支承件。

在一些实施例中，弹簧或臂中的至少两个可以进一步耦合到支承件205内的相关联的端子401。在一些实施例中，耦合可以通过将弹簧长度延伸到支承件的外表面来形成，换言之，端子401是支承件205内的孔，弹簧能够穿过该孔以将谐振系统211耦合到支承件的外周。

弹簧的端子在一些实施例中可以经由被配置成调节电流的串联电阻器以及开关而直接耦合或连接到电源。

换言之，可以认为谐振系统211以及尤其是谐振配重209操作为电流能够通过其从一侧到另一侧的“导线”。

当线圈203激活时，穿过谐振配重209的电流也穿过线性磁场。穿过磁场的电流经受符合Ampere定律的力：F＝BLi。换言之，在电流垂直于磁场通过的情况下，可以产生沿着垂直于磁场和电流的方向致动谐振配重209的力，因此，在磁场和电流二者在水平平面中的情况下，致动在竖直平面中。

对于结构，L(导线的长度)通过机械尺寸而被固定(例如谐振配重209的机械尺寸)；i(通过导线的电流)可以取决于串联电阻器R。

因此，对于谐振系统211，可以将振动等式描述为如下：

$M_m\·\frac{d^{2}x}{{\mathrm{dt}}^2}+R_m\·\frac{dx}{dt}+\frac{1}{C_m}\·x=B\·l\·l_w$

通过图4所示的仿真结果，用于示例结构的磁场强度B当在线圈内部时仅取决于线圈电流；而在线圈外部时，磁场强度B还取决于到线圈的距离。

可以将其与现有技术的系统相比较，现有技术的系统例如如图2所示，其中配重在磁场的非线性区域操作或工作。现有技术的系统中的所生成的力因此在磁体或线圈移动时由于距离变化而是非线性的。例如，在谐振系统的配重Mm＝0.001Kg；谐振系统的电阻Rm＝0.1N·s/m；弹簧的柔度Cm＝1000μm/N；力为F＝B*I*Iw＝0.001sin(ωt)的情况下，在本文中所描述的示例谐振系统中，现有技术的力F＝B*I*Iw随着距离x而变化并且可以被建模为F＝0.001*(1+x)*sin(ωt)。

关于图7，Matlab仿真图可以示出针对线性等式的加速度的幅度相对于频率的曲线601(用于示例实施例)以及针对非线性等式的加速度的幅度相对于频率的曲线603。非线性等式例如可以被估计为傅里叶级数：

X＝x1^＊sin(ωt+theta1)+x2^＊sin(2ωt+theta2)+x3^＊sin(3ωt+theta3)+...

并且忽略三阶以上的阶数。另外，也可以通过使得不同的谐波频率相等来求解系数。

在用于非线性力的示例曲线中，加速度足够高(曲线603)以生成二阶谐波模式，而线性力在高的谐波模式下具有低且平坦的曲线(曲线601)。类似地，在非线性力是距离x的任何类型的函数的情况下可以示出相同的原理。在这样的示例中，可以将力展开为泰勒级数F＝(K0+k1^＊x+K2^＊x＾2+k3^＊x＾3...)^＊sin(ωt)并且求解加速度的幅度。

在一些实施例中，为了简化乘积过程，可以通过诸如图8可见的插入金属工艺将包括谐振弹簧207和谐振配重209的谐振系统固定到塑料支承件。

另外，在一些实施例中，可以根据设计目的而通过向如图12所示的基本谐振配重209激光焊接或者胶黏另外的部件来向谐振配重209添加另外的配重。

应当理解，根据一些实施例的线性振动器和线性振动器的制造将非常简单，因为没有谐振磁体、顶板或磁轭。

关于图9，示出根据一些实施例的用于线性振动器的示例电集成。图9所示的示例集成使用直流电电压源811，直流电电压源811经由MOSFET开关805、串联电阻器807和DC电源811耦合到谐振系统的导电臂以通过到端子501的耦合来提供穿过配重的电流。DC电源811通常是电池。AC电源812向线圈提供与谐振系统具有相同频率的AC信号以生成磁场作为驱动信号。AC电源812在一些实施例中可以是商用放大器或多用途触感驱动器。另外，在一些实施例中，可以通过仅取决于是否需要振动功能而运行合适的程序代码23的处理器来控制(换言之启用或停用)AC电源812和MOSFET开关805二者。

应当理解，术语“用户设备”意在覆盖任意合适的类型的无线用户设备，诸如移动电话、便携式数据处理设备或便携式网络浏览器。

另外，公用陆地移动网络(PLWN)的元件还可以包括如以上描述的装置。

总之，本发明的各种实施例可以用硬件或者专用电路、软件、逻辑或其任意组合来实现。例如，一些方面可以用硬件来实现，而其他方面可以用能够由控制器、微处理器或其他计算设备执行的固件或软件来实现，然而本发明不限于此。虽然本发明的各个方面被说明和描述为框图、流程图，或者使用某种其他图形表示来说明和描述，然而应当理解，本文中所描述的这些块、装置、系统、技术或方法作为非限制性示例可以用硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其他计算设备、或其某种组合来实现。

本发明的实施例可以用移动设备的数据处理器(诸如处理器实体中的)可执行的计算机软件、用硬件、或者用软件和硬件的组合来实现。另外，在这点上，应当注意，附图中的逻辑流程的任何块可以表示程序步骤、或互连的逻辑电路、块和功能或者程序步骤和逻辑电路、块和功能的组合。软件可以存储在诸如存储器芯片、在处理器内实现的存储器块等物理介质中，可以存储在诸如硬盘或软盘等磁性介质中，并且可以存储在诸如例如DVD及其数据变型、CD等光学介质中。

存储器可以是合适本地技术环境的任意类型并且可以使用任意合适的数据存储技术(诸如基于半导体的存储器设备、磁性存储器设备和系统、光学存储器设备和系统、固定存储器和可移除存储器)来实现。数据处理器可以是合适本地技术环境的任何类型，并且作为非限制性示例可以包括通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、基于多核处理器架构的门级电路和处理器中的一项或多项。

本发明的实施例可以在诸如集成电路模块等各种部件中实践。集成电路的设计大体上是高度自动化的过程。复杂且有用的软件工具可用于将逻辑水平设计变换成准备好被蚀刻和形成在半导体衬底上的半导体电路设计。

诸如California的MountainView的Synopsys,Inc.以及California的SanJose的CadenceDesign等提供的程序使用很好地建立的设计规则以及预先存储的设计模块的库来自动路由导体并且将部件定位在半导体芯片上。当半导体电路的设计完成时，可以向半导体制造工厂或“fab”传输标准化的电子装置格式(例如Opus、GDSII等)的所得到的设计用于制造。

以上描述通过示例性和非限制性示例的方式来提供对本发明的示例性实施例的全面和说明性描述。然而，在结合附图和所附权利要求阅读时，相关领域技术人员鉴于以上描述可以想到各种修改和适配。然而，本发明的所有这样的和类似的修改仍然落在所附权利要求定义的本发明的范围内。

Claims (20)

1.一种装置，包括：

位于谐振器框架内的谐振模块，所述谐振模块包括至少两个集成的导电悬置部，所述至少两个集成的导电悬置部被配置成将所述谐振模块耦合到所述框架，并且进一步被配置成提供经过所述谐振模块的电流，其中所述至少两个集成的导电悬置部使得所述谐振模块能够谐振。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少两个集成的导电悬置部被配置成至少在与所述电流的方向基本上垂直的方向上具有机械弹性，使得所述谐振模块被配置成具有静态休止位置。

3.根据权利要求1和2所述的装置，其中所述谐振模块包括被配置成将所述模块耦合到所述框架的至少一个集成的悬置部。

4.根据权利要求1到3所述的装置，其中所述谐振模块是单一本体。

5.根据权利要求1到4所述的装置，其中所述谐振模块包括：

导电部；以及

非导电部，其中所述导电部和所述非导电部的组合重量是谐振重量。

6.根据权利要求1到5所述的装置，还包括：

谐振器框架；以及

导电线圈，缠绕在所述谐振器框架周围并且被配置成当交变电流经过所述线圈时在所述框架内在第一方向上产生磁场；并且其中所述电流在第二方向上经过所述谐振模块，所述第二方向至少部分地垂直于所述第一方向，并且所述至少两个集成的导电悬置部在基本上垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上具有机械弹性，使得所述谐振模块被配置成基于所述第一方向上的所述磁场与所述第二方向上的所述电流的相互作用来在所述第三方向上谐振。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述框架包括被配置成将所述至少两个集成的导电悬置部耦合到外围框架元件的至少两个连接器。

8.根据权利要求6和7所述的装置，还包括：

串联电阻器；

开关；以及

直流电压源，经由所述串联电阻器和所述开关串联耦合到所述至少两个部以提供间歇性电流从而驱动所述悬置模块谐振。

9.根据权利要求1到8所述的装置，还包括：

环绕物，被配置成部分环绕和机械地保护所述谐振模块，其中所述环绕物包括：基本上围绕所述谐振模块的开放箱体壳体；以及印刷线路板箱体盖。

10.根据权利要求9所述的装置，其中所述印刷线路板箱体盖包括至少两个导电焊盘，并且所述至少两个导电焊盘耦合到以下各项中的至少一项：

至少两个集成的导电悬置部，用于耦合所述谐振模块并且提供经过所述谐振模块的电流；以及

导电线圈，缠绕在所述谐振器框架周围并且被配置成当交变电流经过所述线圈时在所述框架内产生磁场。

11.一种方法，包括：

提供位于谐振器框架内的谐振模块，所述谐振模块包括：提供至少两个集成的导电悬置部，将所述至少两个集成的导电悬置部耦合到所述框架，并且提供经过所述谐振模块的电流，其中所述至少两个集成的导电悬置部使得所述谐振模块能够谐振。

12.根据权利要求11所述的方法，其中提供至少两个集成的导电悬置部包括：提供至少在与所述电流的方向基本上垂直的方向上具有机械弹性，使得所述谐振模块具有静态休止位置。

13.根据权利要求11和12所述的方法，其中提供所述谐振模块包括：提供将所述谐振模块机械地耦合到所述框架的至少一个集成的悬臂。

14.根据权利要求11到13所述的方法，其中提供所述谐振模块包括提供单一的本体谐振模块。

15.根据权利要求11到14所述的方法，其中提供所述谐振模块包括：

提供导电部；以及

提供非导电部，其中所述导电部和所述非导电部的组合重量是谐振重量。

16.根据权利要求11到15所述的方法，还包括：

提供谐振器框架；以及

提供导电线圈，所述导电线圈缠绕在所述谐振器框架周围并且被配置成当交变电流经过所述线圈时在所述框架内在第一方向上产生磁场；并且其中所述电流在第二方向上经过所述谐振模块，所述第二方向至少部分垂直于所述第一方向，并且所述至少两个集成的导电悬置部在基本上垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上具有机械弹性，使得所述谐振模块能够被配置成基于所述第一方向上的所述磁场与所述第二方向上的所述电流的相互作用来在所述第三方向上谐振。

17.根据权利要求16所述的方法，提供所述谐振器框架包括：提供被配置成将所述至少两个集成的导电悬置部耦合到外围框架元件的至少两个连接器。

18.根据权利要求11到17所述的方法，还包括：

提供环绕物，所述环绕物被配置成部分地环绕和机械地保护所述谐振模块，其中提供所述环绕物包括：提供基本上围绕所述谐振模块的开放箱体壳体；以及提供印刷线路板箱体盖。

19.根据权利要求18所述的方法，提供所述印刷线路板箱体盖包括提供至少两个导电焊盘，并且所述至少两个导电焊盘耦合到以下各项中的至少一项：

至少两个集成的导电悬置部，耦合所述谐振模块并且提供经过所述谐振模块的电流；以及

导电线圈，缠绕在所述谐振器框架周围并且被配置成当交变电流经过所述线圈时在所述框架内产生磁场。

20.一种装置，包括：

位于谐振器框架内的谐振装置，所述谐振装置包括至少两个集成的导电悬置装置，所述至少两个集成的导电悬置装置被配置成将所述谐振装置耦合到所述框架，并且进一步被配置成提供经过所述谐振装置的电流，其中所述至少两个集成的导电悬置装置使得所述谐振装置能够谐振。