CN109643925A - 无刷二维触觉致动器 - Google Patents

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Abstract

一种偏心磁体(400)，其在由围绕所述磁体的旋转线圈(410)产生的电场的影响下围绕线轴(402)旋转以通过旋转振动产生触觉输出。所述线轴的端部连接到弹簧(414、416)，并且线性致动线圈(406、408)设置在所述线轴的相应端部附近以使所述线轴以及因此围绕所述线轴旋转的所述磁体进行往复运动，从而从所述往复运动的振动产生附加的触觉输出。

Description

无刷二维触觉致动器
技术领域
本申请总体上涉及无刷二维触觉致动器。
背景技术
特别是在计算机游戏中使用触觉反馈来提供虚拟现实(VR)体验正在增加。如本文所理解的，随着计算机游戏变得更复杂，可能需要多维度的触觉反馈。
发明内容
因此，一种装置包括：磁体；旋转线圈，其围绕所述磁体并且能够通电以引起所述磁体旋转；以及至少第一线性致动线圈，其设置在所述磁体的第一端附近以引起所述磁体的线性运动。
在一些实施方案中，所述磁体是偏心的以在它旋转时引起振动。
在一些实施方案中，所述装置在所述磁体内部包括线轴。第一弹簧可以抵靠所述线轴的第一端设置以促使所述线轴线性移动。所述第一线性作用线圈可以与所述第一弹簧相邻设置。此外，第二弹簧可以抵靠所述线轴的第二端设置以促使所述线轴线性移动，并且第二线性致动线圈可以与所述第二弹簧相邻设置。
所述装置可以包括将所述磁体耦合到所述线轴使得所述磁体与所述线轴一起线性移动的结构。所述结构可以(例如)在所述磁体中包括圆周凹槽，所述圆周凹槽与(例如)在线轴中的圆周套环接合。
另一方面，一种电路包括至少一个线圈，所述线圈被布置为在所述线圈通电时移动磁体以产生触觉输出。所述线圈包括第一和第二端子。至少一个微控制器控制所述线圈的通电。所述微控制器具有至少第一和第二输出。第一电源连接到所述微控制器的所述第一输出并且还连接到所述线圈的所述第一端子。可以根据从所述微控制器的所述第一输出接收的信号来使所述第一电源通电。此外，第二电源连接到所述微控制器的所述第二输出和所述线圈的所述第二端子。可以根据从所述微控制器的所述第二输出接收的信号来使所述第二电源通电。
另一方面，触觉信号发生器(HSG)包括至少一个磁体，所述磁体围绕至少一个线轴设置以围绕所述线轴旋转。所述磁体机械地联接到所述线轴使得当所述线轴线性移动时，所述磁体在旋转期间线性移动。至少一个旋转线圈被布置为引起所述磁体围绕所述线轴旋转，并且至少第一线性致动线圈被布置为在所述磁体旋转时引起所述磁体的线性运动。
本申请关于其结构和操作两方面的细节可以参考附图来加以最好地理解，其中相同的附图标记指代相同的部件，并且其中：
附图说明
图1是包括根据本原理的示例的示例性系统的框图；
图2是游戏控制器的透视图，所述游戏控制器仅用作可以采用触觉发生器的部件的一个示例；
图3是沿图2中的线3-3截取的剖视图；
图4是触觉发生器的第一实施方案的侧视图，其中磁体旋转并且推力衬套用于使弹簧与线轴接合；
图5是图4中所示的致动器的横向视图；以及
图6是示例性线圈激活电路的电气图。
具体实施方式
本公开总体上涉及计算机生态系统，所述计算机生态系统包括消费者电子(CE)装置网络的各方面，诸如但不限于计算机游戏网络。本文的系统可以包括服务器和客户端部件，其中的一者或多者可以与诸如本文所公开的触觉信号发生器相关联并且可以通过网络连接使得可以在客户端与服务器部件之间交换数据。客户端部件可以包括一个或多个计算装置，所述计算装置包括诸如Sony等游戏控制台或由微软(Microsoft)或任天堂(Nintendo)或其他制造商制造的游戏控制台、虚拟现实(VR)耳机、增强现实(AR)耳机、便携式电视(例如，智能TV、支持因特网的TV)、便携式计算机(诸如膝上型计算机和平板计算机)，以及包括智能电话和下面讨论的其他示例的其他移动装置。这些客户端装置可以在各种操作环境下操作。例如，一些客户端计算机可以采用，举例来说，Linux操作系统、来自Microsoft的操作系统或Unix操作系统或者由Apple Computer或Google生产的操作系统。这些操作环境可以用于执行一个或多个浏览程序，诸如由Microsoft或Google或Mozilla制造的浏览器或者可以访问由下面讨论的因特网服务器托管的网站的其他浏览器程序。此外，根据本原理的操作环境可以用于执行一个或多个计算机游戏程序。
服务器和/或网关可以包括执行指令的一个或多个处理器，所述指令将服务器配置为通过诸如因特网等网络接收和传输数据。或者，客户端和服务器可以通过本地内联网或虚拟专用网络连接。服务器或控制器可以由诸如Sony个人计算机等游戏控制台来例示。
可以在客户端与服务器之间通过网络交换信息。为此并且为了安全起见，服务器和/或客户端可以包括防火墙、负载平衡器、临时存储和代理器，以及用于可靠性和安全性的其他网络基础设施。一个或多个服务器可以形成一种实施向网络成员提供诸如在线社交网站等安全社区的方法的设备。
处理器可以是可以通过诸如地址线、数据线以及控制线等各种线和寄存器和移位寄存器来执行逻辑的任何常规的通用单芯片或多芯片处理器。
一个实施方案中所包括的部件可以任何适当的组合用于其他实施方案中。例如，本文描述的和/或附图中描绘的各种部件中的任一者可以与其他实施方案组合、互换或从其他实施方案中排除。
“具有A、B以及C中的至少一者的系统”(同样“具有A、B或C中的至少一者的系统”和“具有A、B、C中的至少一者的系统”)包括仅具有A、仅具有B、仅具有C、A和B一起、A和C一起、B和C一起和/或A、B和C一起等等。
现在具体参考图1，示出了示例性系统10，所述系统10可以包括上面提到的并且根据本原理在下面进一步描述的示例性装置中的一者或多者。包括在系统10中的示例性装置中的一者是消费者电子(CE)装置，诸如音像装置(AVD)12，诸如但不限于具有电视(TV)调谐器(等效地，控制TV的机顶盒)的支持因特网的TV。然而，AVD 12可选地可以是电器或家用物品，例如计算机化的支持因特网的冰箱、洗衣机或烘干机。AVD 12可选地还可以是计算机化的支持因特网的(“智能”)电话、平板计算机、笔记本计算机、可穿戴计算机化装置(诸如，例如计算机化的支持因特网的手表、计算机化的支持因特网的手镯、其他计算机化的支持因特网的装置)、计算机化的支持因特网的音乐播放器、计算机化的支持因特网的头戴式电话、计算机化的支持因特网的可植入装置(诸如可植入皮肤装置等)。无论如何，应当理解的是，AVD 12被配置为执行本原理(例如，与其他CE装置进行通信以执行本原理，执行本文描述的逻辑，并且执行本文描述的任何其他功能和/或操作)。
因此，为了执行此类原理，可以通过图1中所示的一些或所有部件来建立AVD 12。例如，AVD 12可以包括一个或多个显示器14，所述显示器可以由高清晰度或超高清“4K”或更高分辨率的平面屏幕来实施并且可以是支持触摸的以经由在显示器上的触摸来接收用户输入信号。AVD 12可以包括用于根据本原理输出音频的一个或多个扬声器16，以及用于例如向AVD 12输入可听命令以控制AVD 12的至少一个附加输入装置18，诸如，例如音频接收器/传声器。示例性AVD 12还可以包括一个或多个网络接口20以用于在一个或多个处理器24的控制下通过诸如因特网、WAN、LAN等至少一种网络22进行通信。还可以包括图形处理器24A。因此，接口20可以是但不限于Wi-Fi收发器，所述收发器是无线计算机网络接口的示例，诸如但不限于网状网络收发器。应当理解的是，处理器24控制AVD 12以执行本原理，包括本文所述的AVD 12的其他元件，诸如，例如控制显示器14以在其上呈现图像并从其接收输入。此外，注意网络接口20可以是例如有线或无线调制解调器或路由器，或其他适当的接口，诸如，例如，如上所述的无线电话收发器或Wi-Fi收发器等。
除了前述内容之外，AVD 12还可以包括一个或多个输入端口26，诸如，例如高清晰度多媒体接口(HDMI)端口或USB端口，以(例如，使用有线连接)物理地连接到另一CE装置，和/或包括头戴式耳机端口以将头戴式耳机连接到AVD 12以通过头戴式耳机将来自AVD 12的音频呈现给用户。例如，输入端口26可以经由有线或无线方式连接到音像内容的有线或卫星源26a。因此，卫星源26a可以是例如单独的或集成的机顶盒或卫星接收器。或者，卫星源26a可以是包含内容的游戏控制台或盘播放器，所述内容出于下面进一步描述的频道分配目的可以被用户视为最爱。当被实施为游戏控制台时，卫星源26a可以包括下面关于CE装置44描述的一些或所有部件。
AVD 12还可以包括一个或多个计算机存储器28，诸如基于磁盘的或固态存储器，所述计算机存储器不是暂时信号，在一些情况下在AVD的机箱中被体现为独立装置或个人视频录制装置(PVR)或者被体现为在AVD机箱内部或外部的视频磁盘播放器以用于播放AV节目或者被体现为可移动存储介质。此外，在一些实施方案中，AVD 12可以包括位置(position/location)接收器，诸如但不限于蜂窝电话接收器、GPS接收器和/或高度计30，所述位置接收器被配置为例如从至少一个卫星或蜂窝电话塔接收地理位置信息并且向处理器24提供信息和/或确定AVD 12与处理器24结合设置的高度。然而，应当理解的是，除了蜂窝电话接收器、GPS接收器和/或高度计之外的另一合适的位置接收器可以根据本原理使用以例如确定AVD 12在例如所有三个维度中的位置。
继续描述AVD 12，在一些实施方案中，AVD 12可以包括一个或多个相机32，所述相机可以是例如热成像相机、诸如网络摄像头等数码相机，和/或集成到AVD 12中并且可由处理器24控制以根据本原理收集图片/图像和/或视频的相机。AVD 12上还可以包括蓝牙收发器34和其他近场通信(NFC)元件36以用于分别使用蓝牙和/或NFC技术与其他装置进行通信。示例性NFC元件可以是射频识别(RFID)元件。
更进一步地，AVD 12可以包括向处理器24提供输入的一个或多个辅助传感器37(例如，诸如加速度计、陀螺仪、记转器等运动传感器，或者磁传感器、红外(IR)传感器、光学传感器、速度和/或踏频传感器、手势传感器(例如，用于感测手势命令)等)。AVD 12可以包括空中TV广播端口38以用于接收向处理器24提供输入的OTA TV广播。除了前述内容之外，应注意，AVD 12还可以包括红外(IR)发射器和/或IR接收器和/或IR收发器42，诸如IR数据协会(IRDA)装置。可以提供电池(未示出)用于为AVD 12供电，所述电池可以是动能收集器，所述动能收集器可以将动能转换为电力以对电池充电和/或为AVD 12供电。
仍然参考图1，除了AVD 12之外，系统10还可以包括一个或多个其他CE装置类型。在一个示例中，第一CE装置44可以用于经由直接发送到AVD 12的命令和/或通过下面描述的服务器向AVD 12发送计算机游戏音频和视频，而第二CE装置46可以包括与第一CE装置44类似的部件。在所示的示例中，第二CE装置46可以被配置为由玩家操纵的计算机游戏控制器。在所示的示例中，仅示出了两个CE装置44、46，应当理解的是，可以使用更少或更多的装置。
在所示的示例中，为了示出本原理，假设所有三个装置12、44、46都是例如家中的娱乐网络的成员，或者至少在诸如家里等位置中彼此接近地存在。然而，除非另有明确声明，否则本原理不限于由虚线48示出的特定位置。
示例性非限制性的第一CE装置44可以由上述装置中的任一者来建立，所述装置例如便携式无线膝上型计算机或笔记本计算机或游戏计算机(也称为“控制台”)，因此可以具有下面描述的部件中的一者或多者。第一CE装置44可以是遥控器(RC)以用于例如向AVD 12发出AV播放和暂停命令，或者它可以是更复杂的装置，诸如平板计算机、经由有线或无线链路与AVD 12进行通信的游戏控制器、个人计算机、VR耳机、无线电话等。
因此，第一CE装置44可以包括一个或多个显示器50，所述显示器可以是支持触摸的以经由在显示器上的触摸来接收用户输入信号。第一CE装置44可以包括用于根据本原理输出音频的一个或多个扬声器52，以及用于例如向第一CE装置44输入可听命令以控制装置44的至少一个附加输入装置54，诸如，例如音频接收器/传声器。示例性的第一CE装置44还可以包括一个或多个网络接口56以在一个或多个CE装置处理器58的控制下通过网络22进行通信。还可以包括图形处理器58A。因此，接口56可以是但不限于Wi-Fi收发器，所述收发器是包括网状网络接口的无线计算机网络接口的示例。应当理解的是，处理器58控制第一CE装置44以执行本原理，包括本文所述的第一CE装置44的其他元件，诸如，例如控制显示器50以在其上呈现图像并从其接收输入。此外，注意网络接口56可以是例如有线或无线调制解调器或路由器，或其他适当的接口，诸如，例如，如上所述的无线电话收发器或Wi-Fi收发器等。
除了前述内容之外，第一CE装置44还可以包括一个或多个输入端口60，诸如，例如HDMI端口或USB端口，以(例如，使用有线连接)物理地连接到另一CE装置，和/或包括头戴式耳机端口以将头戴式耳机连接到第一CE装置44以通过头戴式耳机将来自第一CE装置44的音频呈现给用户。第一CE装置44还可以包括一个或多个有形计算机可读存储介质62，诸如基于磁盘的或固态存储器。此外，在一些实施方案中，第一CE装置44可以包括位置接收器，诸如但不限于蜂窝电话和/或GPS接收器和/或高度计64，所述位置接收器被配置为使用三角测量例如从至少一个卫星和/或蜂窝塔接收地理位置信息并且向CE装置处理器58提供信息和/或确定第一CE装置44与CE装置处理器58结合设置的高度。然而，应当理解的是，除了蜂窝电话和/或GPS接收器和/或高度计之外的另一合适的位置接收器可以根据本原理使用以例如确定第一CE装置44在例如所有三个维度中的位置。
继续描述第一CE装置44，在一些实施方案中，第一CE装置44可以包括一个或多个相机66，所述相机可以是例如热成像相机、诸如网络摄像头等数码相机，和/或集成到第一CE装置44中并且可由CE装置处理器58控制以根据本原理收集图片/图像和/或视频的相机。第一CE装置44上还可以包括蓝牙收发器68和其他近场通信(NFC)元件70以用于分别使用蓝牙和/或NFC技术与其他装置进行通信。示例性NFC元件可以是射频识别(RFID)元件。
更进一步地，第一CE装置44可以包括向CE装置处理器58提供输入的一个或多个辅助传感器72(例如，诸如加速度计、陀螺仪、记转器等运动传感器，或者磁传感器、红外(IR)传感器、光学传感器、速度和/或踏频传感器、手势传感器(例如，用于感测手势命令)、压力传感器等)。第一CE装置44可以包括其他传感器，诸如例如向CE装置处理器58提供输入的一个或多个气候传感器74(例如，气压计、湿度传感器、风传感器、光传感器、温度传感器等)和/或一个或多个生物识别传感器76。除了前述内容之外，应注意，在一些实施方案中，第一CE装置44还可以包括红外(IR)发射器和/或IR接收器和/或IR收发器78，诸如IR数据协会(IRDA)装置。可以提供电池(未示出)以对第一CE装置44供电。CE装置44可以通过上述通信模式和相关部件中的任一者与AVD 12进行通信。
第二CE装置46可以包括针对CE装置44示出的一些或所有部件。一个或两个CE装置可以由一个或多个电池供电。
现在参考上述至少一个服务器80，它包括至少一个服务器处理器82、至少一个有形计算机可读存储介质84(诸如基于磁盘的或固态存储器)，以及至少一个网络接口86，在服务器处理器82的控制下，所述网络接口允许通过网络22与图1的其他装置进行通信并且实际上可以根据本原理来促进服务器与客户端装置之间的通信。注意，网络接口86可以是例如有线或无线调制解调器或路由器、Wi-Fi收发器，或其他适当的接口，诸如，例如，无线电话收发器。
因此，在一些实施方案中，服务器80可以是因特网服务器或整个服务器“群”，并且可以包括并执行“云”功能，使得在示例性实施方案中，系统10的装置可以经由服务器80访问“云”环境以用于例如网络游戏应用。或者，服务器80可以由与图1中所示或附近的其他装置在同一房间中的一个或多个游戏控制台或其他计算机来实施。
图2和图3示出了游戏控制器200，所述游戏控制器可以包含上述第二CE装置46的适当部件(如下面放大的)。控制器200可以是游戏控制器或游戏控制器或经由线路202或无线连接到游戏控制台的其他游戏控制器，所述游戏控制台可以实施例如来自所描述的第一CE装置44的适当部件。
图3最佳地示出了一个或多个触觉反馈发生器300可以安装在游戏控制器200上。触觉反馈发生器可以由下面进一步公开的触觉发生器来实施。触觉发生器可以与本文讨论的计算机装置中的任一者一起使用。
虽然图2和图3将游戏控制器示为可以包含本文公开的触觉发生器的部件的示例，但是应当理解的是，游戏控制器仅仅是一个示例，并且本文公开的触觉发生器可以包含到本文讨论的部件中的任一者中，所述部件包括例如计算机游戏控制台部件(诸如模拟的方向盘、模拟的车辆座椅以及其他模拟的车辆部件)以及上述可穿戴技术(诸如手表)等。
图4和图5示出了触觉信号发生器的一个实施方案，其中诸如稀土磁体等磁体400与可旋转轴402(在本文也称为“线轴”)一起旋转。在所示的示例中，磁体400可以夹在转子的相对磁化部分403之间，所述转子与下面描述的旋转线圈耦合以使磁体与转子一起旋转。
图4和图5的部件可以包含在中空的轻质塑料或金属壳体404中。左线性致动线圈406和右线性致动线圈408可以设置在壳体404内。线圈406、408是场线圈，所述场线圈可以使用例如下面在图6中描述的示例性电路通过所述场线圈的端子“T”交替地通电。
如参考图4和图5所示，在壳体404内，除了线性致动线圈之外，还具有一个或多个中空旋转线圈410，每个中空旋转线圈建立极对。如图5中所示，可以使用三个这样的线圈。在图4和图5中，这三个线圈(为六个“极”布置)通过标记第一线圈“A1”和“A2”(表示其两极)、标记第二线圈“B1”和“B2”并且标记第三线圈“C1”和“C2”来指示。
虽然线圈410被称为“旋转的”，但是应当理解的是，线圈410不旋转，而是通过直流(DC)脉冲按顺序通电以产生穿透磁体400的旋转磁场，从而导致它旋转。如下面将进一步讨论的，旋转线圈410按顺序通电以使磁体旋转来从偏心旋转运动产生触觉反馈。
在图4和图5中所示的示例中，一个或多个滑动轴承412(也可以称为径向轴承)如所示设置在马达轴402与转子403之间。在图4的示例中，左右滑动轴承412用在磁体的左右侧上以用于由滑动轴承支撑的转子403的相应部分。
如图4中最佳地所示，轴402横向延伸超过转子403和滑动轴承412，并且可以延伸穿过线性致动线圈406以被支撑在壳体404上。左螺旋弹簧414和右螺旋弹簧416围绕轴402设置在相应的线性致动线圈406与转子403的左右部分之间，并且可以如所示接触转子403上的相应的左推力衬套418和右推力衬套420。通过这种布置，弹簧414、416推向推力衬套418、420以分别向右和向左推动转子403(在
图4中向下看)。因此，当左右线性致动线圈406通过例如脉冲DC电流一次一个地按顺序通电时，弹簧414、416之间的配合和由线性致动线圈406产生的交变磁场使转子403以及因此磁体400线性往复运动(在图4中向下看，为左和右)。通过这种方式，产生由线性响应马达(LRM)产生的类型的触觉反馈。
如上所述，除了LRM型触觉反馈之外，本文讨论的触觉反馈发生器还产生由偏心旋转运动引起的类型的触觉反馈。为此，如图4和图5中所示，质量块422可以通过使磁体组件围绕其轴线呈现不对称或偏心的方式耦合到磁体400。这在图5中最佳地示出，其中质量块422被示为耦合到磁体400的一侧。质量块422可以是铁质量块或磁性质量块，所述质量块保持磁性地耦合到磁体400和/或它可以是粘着地结合或钎焊或焊接或以其他方式与磁体400接合的质量块。
图6示出了驱动电路600，所述驱动电路可以连接到本文所述的线圈中的任一者的端子以使线圈通电。微控制器604的第一通用输入输出(GPIO)引脚602可以连接到第一电源606以控制电源的致动。微控制器604可以由本文描述的处理器/控制器中的任一者来实施。
在所示的示例中，非限制性的电源606是金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)，并且它的源极“S”连接到微控制器604，它的基极“B”连接到线圈的第一端子并且它的集电极“C”接地。类似地，微控制器604的第二GPIO管脚608可以连接到第二电源610以控制电源的致动。在所示的示例中，非限制性的电源610是MOSFET，并且它的源极“S”连接到微控制器604，它的基极“B”连接到线圈的第二端子，所述线圈的第一端子连接到第一MOSFET 606，它的集电极“C”接地。
当采用三个旋转线圈410时，实际上建立三个脉冲极以在磁体400周围产生旋转场，从而使磁体旋转。可以监测非通电极的电压并且将所述非通电极用作微控制器何时向另一线圈发出脉冲以用于触觉反馈的线性致动或旋转致动的指示。
现在转到图7，示出了可选的无刷二维触觉致动器700。图7的部件可以包含在中空的轻质塑料或金属外壳702中，所述外壳702继而包围可以由塑料或其他适当材料制成的中空内壳704。左线性致动线圈706和右线性致动线圈708可以设置在外壳702内且在内壳704外部，尽管线圈706、708可以根据需要设置在内壳704内部，在这种情况下可以省略外壳。在任何情况下，线圈706、708可以使用例如上面在图6中描述的示例性电路通过所述线圈的端子“T”交替地通电。
在内壳704内部具有中空的旋转线圈710，在所述中空的旋转线圈内设置有诸如稀土磁体等永磁体712以便于旋转和线性运动两者。虽然线圈710被称为“旋转的”，但是应当理解的是，线圈710本身不旋转，而是通电以引起磁体712旋转。
在所示的示例中，磁体712可以为圆柱形(除了下面描述的偏心度)并且是中空的并且可以围绕旋转固定的纵长轴或线轴714在设置于磁体的内部通道与所述线轴之间的一个或多个径向轴承上旋转。线轴可以左右往复运动，如下面进一步描述的并且如箭头716所指示。
磁体712是偏心的，因为它关于其轴线不对称。通过这种方式，当磁体旋转时，它将会振动，从而在旋转维度中产生触觉输出。在所示的示例中，纵长肋718形成在磁体712上或附接到所述磁体并且大致平行于磁体的轴线定向，尽管可以使用用于建立旋转偏心度的其他结构。
线轴714的端部720根据需要可以具有凸缘。相应的螺旋弹簧722可以邻接每个端部，并且可以如所示设置在其端部720与内壳704的相应壁之间。利用这种结构，当线性致动线圈利用电流交替地产生脉冲时，磁体712交替地被吸引到线圈中的一者并且由于弹簧722克服吸引力而偏置，从而使磁体沿磁体的轴线如箭头716所指示往复运动。除了通过使偏心磁体712旋转产生的触觉输出之外，这还在线性维度中产生触觉输出，从而基本上使发生器700既呈现为旋转触觉发生器又呈现为线性响应马达触觉发生器。
磁体712可以键合到线轴714以进行线性运动，同时保持围绕线轴712自由旋转。图8示出了示例性非限制性的键合结构，其中磁体712形成有周向凹槽800，在所述周向凹槽中接纳形成在线轴714上的圆周套环802。应当理解的是，根据需要，凹槽可以形成在线轴上，并且套环可以形成在磁体的内圆周上。在任何情况下，当磁体712围绕线轴714旋转时，套环802都安放在凹槽800中，同时使线轴714和磁体712互锁以在有箭头716所指示的方向上线性地一起移动。
图9示出了可旋转磁体与线轴之间的示例性互锁结构。在图9中，线轴902的圆柱形轴900延伸穿过磁体712的内部通道904。磁体712可以围绕轴900自由旋转。径向扩大的盘形凸缘706如所示形成在轴900的相应端部上并且径向地大于通道904，使得在轴900的轴向维度上施加在凸缘906上的任何线性力(如上文讨论的弹簧施加的力)将会使凸缘906推向磁体712的侧面，因此将线性运动传递给磁体。
在一些实施方案中，仅一个弹簧可以与所示的线性致动线圈中的一者或两者一起使用。在一些实施方式中，仅一个线性致动线圈可以与所示的弹簧中的一者或两者一起使用。在一些实施方案中，单个弹簧可以与单个线性致动线圈设置在线轴的同一端上。在其他实施方案中，单个弹簧可以与单个线性致动线圈设置在线轴的相对端上。
应当明白的是，虽然已经参考一些示例性实施方案描述了本发明的原理，但是这些不意图是限制性的，并且可以使用各种可选布置来实施本文要求保护的主题。

Claims (20)

1.一种装置，其包含：
磁体；
旋转线圈，所述旋转线圈围绕所述磁体并且能够通电以引起所述磁体旋转；以及
至少第一线性致动线圈，所述第一线性致动线圈设置在所述磁体的第一端附近以引起所述磁体的线性运动。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述磁体是偏心的以在它旋转时引起振动。
3.如权利要求1所述的装置，其在所述磁体内包含线轴，所述线轴位于所述磁体的旋转轴线上。
4.如权利要求3所述的装置，其包含至少第一弹簧，所述第一弹簧抵靠所述线轴的第一端设置以促使所述线轴线性移动。
5.如权利要求4所述的装置，其中所述第一线性作用线圈与所述第一弹簧相邻设置。
6.如权利要求4所述的装置，其包含至少第二弹簧，所述第二弹簧抵靠所述线轴的第二端设置以促使所述线轴线性移动。
7.如权利要求6所述的装置，其包含第二线性致动线圈，所述第二线性致动线圈与所述第二弹簧相邻设置。
8.如权利要求3所述的装置，其包含将所述磁体耦合到所述线轴使得所述磁体与所述线轴一起线性移动的结构。
9.如权利要求8所述的装置，其中所述结构包括与圆周套环接合的圆周凹槽。
10.一种电路，其包含：
至少一个线圈，所述线圈被布置为在所述线圈通电时移动磁体以产生触觉输出，所述线圈包括第一和第二端子；
至少一个微控制器，所述微控制器用于控制所述线圈的通电，所述微控制器具有至少第一和第二输出；
第一电源，所述第一电源连接到所述微控制器的所述第一输出，所述第一电源还连接到所述线圈的所述第一端子并且能够根据从所述微控制器的所述第一输出接收的信号而通电；
第二电源，所述第二电源连接到所述微控制器的所述第二输出，所述第二电源还连接到所述线圈的所述第二端子并且能够根据从所述微控制器的所述第二输出接收的信号而通电。
11.如权利要求10所述的电路，其中所述微控制器在计算机游戏系统中实施。
12.如权利要求11所述的电路，其中来自所述微控制器的所述信号是计算机游戏所需要的触觉发生信号。
13.如权利要求10所述的电路，其中至少所述第一电源由金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)来实施。
14.一种触觉信号发生器(HSG)，其包含：
至少一个磁体，所述磁体围绕至少一个线轴设置以围绕所述线轴旋转，当所述线轴线性移动时，所述磁体在旋转期间线性移动；
至少一个旋转线圈，所述旋转线圈被布置为引起所述磁体旋转；以及
至少第一线性致动线圈，所述第一线性致动线圈被布置为在所述磁体旋转时引起所述磁体的线性运动。
15.如权利要求14所述的HSG，其中所述磁体是偏心的以在它旋转时引起振动。
16.如权利要求14所述的HSG，其包含至少第一弹簧，所述第一弹簧抵靠所述线轴的第一端设置以促使所述线轴线性移动。
17.如权利要求16所述的HSG，其中所述第一线性作用线圈与所述第一弹簧相邻设置。
18.如权利要求14所述的HSG，其包含至少第二弹簧，所述第二弹簧抵靠所述线轴的第二端设置以促使所述线轴线性移动。
19.如权利要求18所述的HSG，其包含第二线性致动线圈，所述第二线性致动线圈与所述第二弹簧相邻设置。
20.如权利要求14所述的HSG，其中所述磁体机械地联接到所述线轴。
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