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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Vibrationsmechanismen in elektronischen Vorrichtungen und insbesondere, wenn auch nicht ausschließlich, das Bereitstellen eines örtlich begrenzten Vibrationseffekts.
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HINTERGRUND
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Vibrationen können in elektronischen Vorrichtungen, wie zum Beispiel Mobiltelefonen, dafür verwendet werden, einem Benutzer der Vorrichtung eine haptische Rückmeldung zu geben. Einige Aktoren werden dafür benutzt, die gesamte Vorrichtung in Vibrationen zu versetzen (zum Beispiel Vibrationsmotor, Linearvibratoren), und einige andere Typen (zum Beispiel Piezoelemente) können dafür verwendet werden, einen Teil der Vorrichtung zu schieben oder zu ziehen.
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Die Druckschrift
US 2010/0090814 A1 beschreibt eine elektronische Vorrichtung, die ein Gerätegehäuse und eine Schnittstellenanordnung mit einem Displayfenster oder einer anderen Benutzerschnittstellenoberfläche sowie eine Bewegungserzeugungsvorrichtung, die an der Schnittstellenanordnung befestigt ist, umfasst. Ein nachgiebiges Element ist zwischen dem Gerätegehäuse und der Schnittstellenanordnung angeordnet. Das nachgiebige Element trennt die Schnittstelleneinheit von dem Gerätegehäuse und erlaubt es der Schnittstellenanordnung, sich in Reaktion auf eine Betätigung der Bewegungserzeugungsvorrichtung relativ zum Gerätegehäuse zu bewegen, wodurch einem Nutzer eine örtlich beschränkte haptische Rückmeldung geliefert wird.
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KURZDARSTELLUNG
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Gemäß einem ersten beispielhaften Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt, die Folgendes umfasst: ein Benutzerschnittstellenmodul, einen Vibrationsmechanismus, der dafür konfiguriert ist, das Benutzerschnittstellenmodul relativ zu einer Stützstruktur zu bewegen, um über das Benutzerschnittstellenmodul einen fühlbaren Effekt bereitzustellen, und ein Ausgleichselement, das dafür konfiguriert ist, einen Ausgleichseffekt bereitzustellen, indem es sich in entgegengesetzter Richtung zu Bewegungen des Benutzerschnittstellenmoduls relativ zur Stützstruktur bewegt, so dass die Stützstruktur der Vorrichtung im Wesentlichen stabil bleibt.
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Gemäß einem zweiten beispielhaften Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt, das Folgendes umfasst: Bereitstellen eines fühlbaren Effekts durch ein Benutzerschnittstellenmodul einer Vorrichtung durch Bewegen des Benutzerschnittstellenmoduls relativ zu einer Stützstruktur mittels eines Vibrationsmechanismus, und Bereitstellen eines Ausgleichseffekts mittels eines Ausgleichselements, das sich in entgegengesetzter Richtung zu Bewegungen des Benutzerschnittstellenmoduls relativ zur Stützstruktur bewegt, so dass die Stützstruktur der Vorrichtung im Wesentlichen stabil bleibt.
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Gemäß einem dritten beispielhaften Aspekt der Erfindung wird ein Computerprogramm bereitgestellt, das computerausführbaren Programmcode umfasst, der, wenn er durch mindestens einen Prozessor einer Vorrichtung ausgeführt wird, die Vorrichtung veranlasst, Folgendes auszuführen: Bereitstellen eines fühlbaren Effekts durch ein Benutzerschnittstellenmodul der Vorrichtung durch Bewegen des Benutzerschnittstellenmoduls relativ zu einer Stützstruktur mittels eines Vibrationsmechanismus, und Bereitstellen eines Ausgleichseffekts mittels eines Ausgleichselements, das sich in entgegengesetzter Richtung zu Bewegungen des Benutzerschnittstellenmoduls relativ zur Stützstruktur bewegt, so dass die Stützstruktur der Vorrichtung im Wesentlichen stabil bleibt.
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Gemäß einem weiteren beispielhaften Aspekt der Erfindung wird ein Speichermedium bereitgestellt, welches das Computerprogramm des dritten beispielhaften Aspekts enthält.
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Oben sind verschiedene unverbindliche beispielhafte Aspekte der vorliegenden Erfindung veranschaulicht worden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die Erfindung wird, lediglich beispielhaft, mit Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen Folgendes dargestellt ist:
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1A und 1B zeigen Beispiele von Vorrichtungen bestimmter Ausführungsformen der Erfindung;
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2 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung bestimmter anderer Ausführungsformen der Erfindung;
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3A und 3B zeigen ein erstes mechanisches Implementierungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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4 zeigt ein zweites mechanisches Implementierungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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5 zeigt ein drittes mechanisches Implementierungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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6 zeigt ein viertes mechanisches Implementierungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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7 zeigt ein fünftes mechanisches Implementierungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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8 veranschaulicht ein Modell gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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9 zeigt eine sechste mechanische Implementierung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
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10 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht;
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11 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren einer weiteren Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht; und
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12 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die Erwähnung „einer Ausführungsform” oder „einer beispielhaften Ausführungsform” in der Beschreibung bedeutet, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder ein bestimmtes Charakteristikum, das in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der Erfindung enthalten ist. Der Ausdruck „in einer Ausführungsform” an verschiedenen Stellen in der Beschreibung bezieht sich nicht unbedingt immer auf dieselbe Ausführungsform, und separate oder alternative Ausführungsformen schließen sich mit anderen Ausführungsformen nicht gegenseitig aus.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird einem Benutzer einer Vorrichtung durch ein Anzeigemodul der Vorrichtung eine fühlbare Rückmeldung gegeben. In einem Beispiel ist das Anzeigemodul ein Touchscreen, und der Benutzer erhält eine fühlbare Rückmeldung durch Bewegen des Touchscreens, wenn der Benutzer den Touchscreen berührt. Da die Vorrichtung eine in der Hand haltbare Vorrichtung ist und der Benutzer die Vorrichtung in der einen Hand hält und den Touchscreen mit der anderen Hand berührt, ist es bevorzugt, dass der Benutzer die Rückmeldung an der berührenden Hand spürt und zumindest nicht mit der gleichen Stärke an der Hand, welche die Vorrichtung hält.
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Wenn man versucht, ein Element zu bewegen, so braucht man eine Basis oder eine Abstützung, relativ zu der das Element bewegt werden soll. Im Fall einer handgehaltenen Vorrichtung kann diese Basis durch einen Rahmen der Vorrichtung und durch Komponenten, die mit dem Rahmen verbunden sind, gebildet werden. Wenn man nicht will, dass sich der Rahmen bewegt, so sollte das Masseverhältnis zwischen dem Rahmen und dem Element, das bewegt wird, relativ groß sein, d. h. der Rahmen sollte schwerer sein als das Element, das bewegt wird. Das heißt, das Masseverhältnis zwischen „wo geschoben wird” und „was bewegt wird” muss groß genug sein. Wenn man versucht, ein Anzeigemodul eines Mobilgerätes (oder einer anderen handgehaltenen Vorrichtung) zu bewegen, so kann das Masseverhältnis zwischen dem Anzeigemodul und dem Rahmen des Mobilgerätes zu klein sein, zum Beispiel wenn das Anzeigemodul in Relation zur Größe der Vorrichtung relativ groß ist. Aufgrund des schlechten Masseverhältnisses ist es wahrscheinlich, dass sich auch der Rahmen bewegt, wenn das Anzeigemodul bewegt wird. Das führt dazu, dass der Benutzer des Mobilgerätes möglicherweise eine zu starke fühlbare Rückmeldung in der haltenden Hand und nicht nur in der berührenden Hand verspürt. Man könnte nun den Rahmen schwerer machen, aber das würde das Gewicht der Vorrichtung erhöhen, was nicht immer wünschenswert ist. Man muss also andere Optionen in Betracht ziehen.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung wird – wenn ein Anzeigemodul einer Vorrichtung bewegt wird, um einen fühlbaren Effekt oder eine fühlbare Rückmeldung zu erzeugen – eine Ausgleichsbewegung einer Masse in der entgegengesetzten Richtung bewirkt, um eine Bewegung eines Rahmens der Vorrichtung zu verhindern. Das heißt, es wird ein Paar Masseelemente bereitgestellt, die sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen. Die Massen, die sich in entgegengesetzte Richtungen bewegen, heben ihre Wirkung gegenseitig auf, wodurch sich der Rahmen der Vorrichtung nicht mehr so stark bewegt. Zum Beispiel können ein Anzeigemodul und eine Batterie ein solches Massepaar bilden.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Elemente des Massepaares in einer solchen Weise miteinander wirkverbunden, dass, wenn eines der Elemente in eine Richtung bewegt wird, sich das andere automatisch in eine entgegengesetzte Richtung bewegt. Zum Beispiel können ein oder mehrere Aktoren die Elemente des Massepaares miteinander verbinden. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Elemente des Massepaares so mit einem Rahmen der Vorrichtung verbunden, dass sie sich frei in die gewünschte Richtung bewegen können, um den haptischen Effekt bzw. die haptische Rückmeldung zu geben und die Ausgleichsbewegung zu erzeugen. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung können, wenn die Massen der Elemente des Massepaares ungleich sind, die Abmessungen von einem der Elemente geändert werden, um die Gewichte der Elemente aneinander anzugleichen, oder es können zusätzliche Gewichtskomponenten verwendet werden, um die Gewichte auszubalancieren. Alternativ kann ein Gewichtsunterschied zwischen den Elementen ausgeglichen werden, indem man das leichtere Element stärker bewegt als das schwerere Element.
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Eine Vorrichtung einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst ein Benutzerschnittstellenmodul, einen Vibrationsmechanismus, der dafür konfiguriert ist, das Benutzerschnittstellenmodul zu bewegen, um einem Benutzer der Vorrichtung einen fühlbaren Effekt über das Benutzerschnittstellenmodul bereitzustellen, und ein Ausgleichselement, das dafür konfiguriert ist, einen Ausgleichseffekt für Bewegungen des Benutzerschnittstellenmoduls bereitzustellen. Der fühlbaren Effekt kann eine Rückmeldung auf etwas, was der Benutzer tut, oder ein anderer Effekt sein. Dem erzeugten fühlbaren Effekt braucht nicht unbedingt eine Benutzerhandlung vorauszugehen. Das heißt, der Effekt kann erzeugt werden, ohne dass der Benutzer etwas tun muss.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sind der Vibrationsmechanismus und das Ausgleichselement in das Benutzerschnittstellenmodul integriert.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Benutzerschnittstellenmodul ein Display.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Ausgleichselement eine Batterie. Eine Batterie eignet sich gut als Ausgleichselement, da eine Batterie eine relativ große und schwere Komponente ist, die ohnehin in vielen handgehaltenen Vorrichtungen benötigt wird. In einer weiteren Ausführungsform ist das Ausgleichselement ein zweites Display. Wenn zwei (oder mehr) Displays vorhanden sind, so können die Displays dafür verwendet werden, gegenseitig ihre Bewegungen auszugleichen. In einer weiteren Ausführungsform ist das Ausgleichselement ein Gegengewicht.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Ausgleichselement dafür konfiguriert, sich relativ zu einer Bewegung des Benutzerschnittstellenmoduls in eine entgegengesetzte Richtung zu bewegen.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung umfasst der Vibrationsmechanismus einen oder mehrere Piezo-Aktoren und/oder einen oder mehrere Federstrukturen.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sind das Ausgleichselement und das Benutzerschnittstellenmodul mechanisch miteinander verbunden.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist eine Bewegung des Benutzerschnittstellenmoduls in eine erste Richtung dafür konfiguriert, eine Bewegung des Ausgleichselements in eine zweite Richtung zu verursachen, wobei die erste Richtung und die zweite Richtung entgegengesetzte Richtungen sind. Alternativ kann eine Bewegung des Ausgleichselements in eine erste Richtung dafür konfiguriert sein, eine Bewegung des Benutzerschnittstellenmoduls in eine zweite Richtung zu verursachen.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Vibrationsmechanismus dafür konfiguriert, das Ausgleichselement zu bewegen, um den Ausgleichseffekt zu erzeugen.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Vibrationsmechanismus dafür konfiguriert, das Benutzerschnittstellenmodul in eine erste Richtung zu schieben und das Ausgleichselement in eine zweite Richtung zu schieben, wobei die erste Richtung und die zweite Richtung entgegengesetzte Richtungen sind.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung haben das Benutzerschnittstellenmodul und das Ausgleichselement das gleiche Gewicht und bewegen sich um den gleichen Betrag. In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Gewichte des Benutzerschnittstellenmoduls und des Ausgleichselements verschieden, und die leichtere Komponente, Benutzerschnittstellenmodul oder Ausgleichselement, ist dafür konfiguriert, sich stärker zu bewegen als die andere Komponente, um den Gewichtsunterschied auszugleichen. Auf diese Weise können die Impulse beider Bewegungen aneinander angeglichen werden.
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1A und 1B zeigen Beispiele von Vorrichtungen bestimmter Ausführungsformen der Erfindung. Die Vorrichtung von 1A umfasst eine Stützstruktur 101 (z. B. einen Rahmen der Vorrichtung), ein Display 103, eine Batterie 102 und Aktoren 104 und 105. Die Aktoren 104, 105 sind dafür konfiguriert, das Display 103 und die Batterie 102 horizontal in entgegengesetzte Richtungen zu bewegen. Die Bewegungen sind durch Pfeile veranschaulicht.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung werden das Display 103 und die Batterie 102 in der X-Richtung bewegt (entlang einer längeren Seite der Vorrichtung im Fall einer Vorrichtung mit einer quadratischen Form).
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Alternativ kann die Bewegung in der Y-Richtung erfolgen (entlang einer kürzeren Seite der Vorrichtung im Fall einer Vorrichtung mit einer quadratischen Form).
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Die Vorrichtung von 1B umfasst eine Stützstruktur 111 (z. B. einen Rahmen der Vorrichtung), ein Display 113, eine Batterie 112 und Aktoren 114 und 115. Die Aktoren 114, 115 sind dafür konfiguriert, das Display 113 und die Batterie 112 vertikal in entgegengesetzte Richtungen zu bewegen. Die Bewegungen sind durch Pfeile veranschaulicht.
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2 zeigt ein Beispiel einer Vorrichtung bestimmter anderer Ausführungsformen der Erfindung. Die Vorrichtung umfasst zwei Gehäuseteile 201 und 202. Beide Gehäuseteile 201, 202 umfassen ein Display 203, 204. Die Displays 203, 204 sind dafür konfiguriert, sich in entgegengesetzte Richtungen zu bewegen, um ihre Bewegungen gegenseitig auszugleichen. Die Bewegungen sind durch Pfeile veranschaulicht.
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Es ist anzumerken, dass zwei Gehäuseteile nicht unbedingt erforderlich sind. Alternativ könnten sich die zwei Displays auch in einem einzigen Gehäuseteil befinden. Darüber hinaus können mehr als zwei Displays vorhanden sein.
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3A und 3B zeigen ein erstes mechanisches Implementierungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 3A und 3B zeigen eine Vorrichtung 301, die eine Batterie 302 und ein Anzeigemodul 303 umfasst. Außerdem umfasst die Vorrichtung eine Verbindungsstange 310, einen Aktor 311 (z. B. ein Piezoelement), eine Stützstruktur/einen Rahmen der Vorrichtung 304 und Gleitauflagen oder Dichtungen 306–309. Die Verbindungsstange 311 und der Aktor 310 stellen eine Wirkverbindung zwischen dem Display 303 und der Batterie 302 von einem Ende des Displays 303 und der Batterie 302 her. Die Gleitauflagen 306–309 sind zwischen der Stützstruktur/dem Rahmen der Vorrichtung 304 und dem Display 303 und zwischen der Stützstruktur/dem Rahmen der Vorrichtung 304 und der Batterie 302 so angeordnet, dass das Display 303 und die Batterie 302 entlang den Gleitauflagen 306–309 relativ zu der Stützstruktur/dem Rahmen der Vorrichtung 304 gleiten oder sich bewegen können. Der Aktor 311 kann mit der Batterie 302 und/oder der Verbindungsstange 310 zum Beispiel mittels eines (nicht gezeigten) Klebebandes verbunden sein. Die Verbindungsstange 310 kann eine Stützstruktur von jeder geeigneten Form sein.
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3A zeigt den Aktor 311 in Ruheposition, d. h. das Display 303 und die Batterie 302 bewegen sich nicht. Außerdem zeigt 3A einen Finger 305 eines Benutzers, der das Display 303 berührt.
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3B veranschaulicht die Bewegung des Displays 303 und der Batterie 302, wenn der Aktor 311 schiebt (oder sich biegt, wobei der gebogene Teil mit einer Strichlinie gezeigt ist). Die Bewegung des Aktors wird über die Verbindungsstange 310 zu dem Display übertragen. Die Batterie 302 gleitet/bewegt sich nach links, und das Display 303 gleitet/bewegt sich nach rechts. Die Bewegungen sind durch Pfeile veranschaulicht.
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4 zeigt ein zweites mechanisches Implementierungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 4 zeigt eine Vorrichtung 401, die eine Batterie 402 und ein Anzeigemodul 403 umfasst. Außerdem umfasst die Vorrichtung eine Verbindungsstange 405, einen Aktor 406, eine Stützstruktur/einen Rahmen der Vorrichtung 404, Federstrukturen 408–410 und Dichtungen 411–412. Die Dichtungen 411–412 schützen die Vorrichtung vor äußeren Elementen, wie zum Beispiel Staub und Feuchtigkeit. Die Federstrukturen 408–410 sind zwischen der Stützstruktur/dem Rahmen der Vorrichtung 404 und dem Display 403 und zwischen der Stützstruktur/dem Rahmen der Vorrichtung 404 und der Batterie 402 so angeordnet, dass sich das Display 403 und die Batterie 402 relativ zu der Stützstruktur/dem Rahmen der Vorrichtung 404 unter der Führung der Federstrukturen 408–410 bewegen können. Auf diese Weise sind das Display 403 und die Batterie 402 mit der Stützstruktur/dem Rahmen der Vorrichtung 404 über die Federstrukturen 408–410 wirkverbunden. Dadurch bilden das Display 403 und die Batterie 402 Feder/Masse-Vibratoren mit den Federstrukturen 408/410. Der Aktor 406 ist zwischen diesen zwei Feder/Masse-Vibratoren wirkverbunden. Die Verbindungsstange 405 und der Aktor 406 stellen eine Wirkverbindung zwischen dem Display 403 und der Batterie 402 von einem Ende aus her.
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Der Mittelpunkt des Aktors 406 ist über die Verbindungsstange 405 und die Federstruktur 410 mit dem Display 403 wirkverbunden. Die Enden des Aktors 406 sind mit der Batterie 402 über die Federstruktur 408 wirkverbunden.
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Der Aktor 406 kann mit der Federstruktur 408 und/oder der Verbindungsstange 405 zum Beispiel mittels eines (nicht gezeigten) Klebebandes verbunden sein. Die Verbindungsstange 405 kann eine Stützstruktur von jeder geeigneten Form sein.
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Die Federstrukturen aus 4 können aus einem Metall (z. B. Stahl) bestehen.
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5 zeigt ein drittes mechanisches Implementierungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 5 zeigt eine Vorrichtung 501, die ein Anzeigemodul 503 und Gegengewichte 504 und 505 umfasst, die auf zwei Seiten des Displays angeordnet sind. Außerdem umfasst die Vorrichtung einen Aktor 506. Der Aktor 506 stellt eine Wirkverbindung zwischen dem Display 503 und den Gegengewichten 504, 505 von einem Ende des Displays 503 und der Gegengewichte 504, 505 aus her.
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Wenn der Aktor 506 aktiviert wird, so bewegt sich das Display 503 in eine Richtung, und die Gegengewichte 504, 505 bewegen sich in eine entgegengesetzte Richtung. Die Bewegungen sind durch Pfeile veranschaulicht.
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Es ist anzumerken, dass es in der Ausführungsform von 5 auch möglich ist, Federstrukturen in einer ähnlichen Weise zu verwenden, wie es in Verbindung mit 4 offenbart ist. Das heißt, das Anzeigemodul 503 und die Gegengewichte 504, 505 können mittels Federstrukturen mit dem Rahmen der Vorrichtung gekoppelt sein.
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6 zeigt ein viertes mechanisches Implementierungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 6 zeigt eine Vorrichtung 601, die ein Anzeigemodul 603 und ein dünnes Gegengewicht 605 umfasst, das unter dem Anzeigemodul 503 angeordnet ist. Außerdem umfasst die Vorrichtung einen Aktor 606 und Gleitbänder 607–612. Der Aktor 606 stellt eine Wirkverbindung zwischen dem Display 603 und dem Gegengewicht 605 von einem Ende des Displays 603 und des Gegengewichts 605 aus her. Das Gegengewicht 605 kann entlang den Gleitbändern 607–612 gleiten oder sich bewegen.
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Wenn der Aktor 606 aktiviert wird, so bewegt sich das Display 603 in eine Richtung, und das Gegengewicht 605 bewegt sich in eine entgegengesetzte Richtung. Auch in dieser Ausführungsform ist es möglich, Federstrukturen zu verwenden.
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7 zeigt ein fünftes mechanisches Implementierungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 7 zeigt eine Vorrichtung 701, die ein erstes Anzeigemodul 703 und ein zweites Anzeigemodul 704 umfasst. Außerdem umfasst die Vorrichtung Aktoren 710–713. Die Aktoren 710–713 sind dafür konfiguriert, das erste Display 703 und das zweite Display 704 in entgegengesetzte Richtungen zu bewegen, wenn die Aktoren 710–713 aktiviert werden.
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Die Bewegungen der Displays sind durch Pfeile veranschaulicht. Außerdem veranschaulichen die Diagramme 715 und 716 ein Beispiel von Bewegungen der Displays 703 bzw. 704. Aus den Diagrammen ist ersichtlich, dass sich die Displays 703, 704 in entgegengesetzte Richtungen bewegen.
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Es ist anzumerken, dass es in der Ausführungsform von 7 möglich ist, Federstrukturen in einer ähnlichen Weise zu verwenden, wie es in Verbindung mit 4 offenbart ist. Das heißt, die Anzeigemodule 703 und 704 können mittels Federstrukturen mit dem Rahmen der Vorrichtung gekoppelt sein.
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8 veranschaulicht ein Modell gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Modell umfasst einen Rahmen der Vorrichtung 801 mit einem Gewicht m3, und beweglich montierte Elemente 803 und 804 mit einem Gewicht m2 bzw. m1. Die beweglich montierten Elemente 803 und 804 sind mit dem Rahmen 801 von einem Ende her über Federstrukturen 805 bzw. 806 gekoppelt. Von den anderen Enden her sind die beweglich montierten Elemente 803 und 804 miteinander und mit dem Rahmen 801 wirkverbunden. Die beweglich montierten Elemente sind dafür konfiguriert, sich in entgegengesetzte Richtungen zu bewegen, wodurch sich die Wirkung ihrer Bewegungen gegenseitig aufhebt und der Rahmen 801 relativ stabil bleiben kann.
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9 zeigt eine sechste mechanische Implementierung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 9 zeigt eine Vorrichtung, die zwei Gehäuseteile 901 und 902 umfasst. Beide Gehäuseteile 901, 902 umfassen ein Display 903, 904 und einen Aktor 905, 906. Die Aktoren 905, 906 sind dafür konfiguriert, die Displays 903, 904 in entgegengesetzte Richtungen zu bewegen. Die Bewegungen sind durch Pfeile veranschaulicht. Auch in dieser Ausführungsform ist es möglich, Federstrukturen zu verwenden.
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10 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren einer Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Das Verfahren erzeugt eine fühlbare Rückmeldung in einer elektronischen Vorrichtung. In Phase 1001 wird ein Benutzerschnittstellenmodul in Vibration versetzt, und in Phase 1002 wird ein Ausgleichselement so bewegt, dass ein Ausgleichseffekt bezüglich der Vibrationen des Benutzerschnittstellenmoduls erzeugt wird.
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11 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren einer weiteren Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht. Das Verfahren stellt eine fühlbare Rückmeldung in einer elektronischen Vorrichtung bereit. In Phase 1101 wird ein Display in eine erste Richtung bewegt, und in Phase 1102 wird ein Ausgleichselement in eine zweite Richtung bewegt. Auf diese Weise werden die Bewegungen des Displays und des Ausgleichselements gegenseitig ausgeglichen.
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12 zeigt ein Blockdiagramm einer Vorrichtung 1200 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Die Vorrichtung kann zum Beispiel ein Mobiltelefon, ein Smartphone, ein Tablet-PC oder ein anderes tragbares elektronisches Gerät sein.
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Die Vorrichtung 1200 ist ein physisch greifbarer Gegenstand und umfasst einen Vibrationsmechanismus 1202, ein Display 1203 und ein Ausgleichselement 1204. Die Vorrichtung 1200 umfasst des Weiteren mindestens einen Speicher 1206, der dafür konfiguriert ist, Computerprogrammcode (oder Software) 1207 zu speichern, und mindestens einen Prozessor 1201 zum Steuern mindestens eines Teils des Betriebes der Vorrichtung 1200 mittels des Computerprogrammcodes 1207.
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Der mindestens eine Prozessor 1201 kann eine Hauptsteuereinheit (MCU) sein. Alternativ kann der mindestens eine Prozessor 1201 ein Mikroprozessor, ein digitaler Signalprozessor (DSP), ein anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC), ein feldprogrammierbares Gate-Array, ein Mikrocontroller oder eine Kombination dieser Bauelemente sein. 12 zeigt einen einzelnen Prozessor 1201, aber die Vorrichtung 40 kann auch mehrere Prozessoren 1201 umfassen. Der mindestens eine Speicher 1206 kann zum Beispiel ein Direktzugriffsspeicher, ein Flash-Speicher, eine Festplatte, ein Festplatten-Array, ein optischer Speicher, ein Memory-Stick, eine Speicherkarte und/oder ein magnetischer Speicher sein.
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Der Vibrationsmechanismus 1202 kann einen oder mehrere Piezo-Aktoren und/oder eine oder mehrere Federstrukturen umfassen. Das Display 1203 kann ein Touchscreen sein. In einer Ausführungsform der Erfindung kann das Display 1203 durch ein anderes Benutzerschnittstellenelement ersetzt werden. Das Ausgleichselement 1204 kann ein weiteres Display oder eine Batterie oder ein Allzweck-Gegengewicht oder ein anderes geeignetes bewegliches Element sein.
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Der Prozessor 1201 ist dafür konfiguriert, den Vibrationsmechanismus 1202 zu steuern, um einen Vibrationseffekt zu erzeugen, und der Vibrationsmechanismus 1202 ist dafür konfiguriert, den Vibrationseffekt durch Bewegen des Displays 1203 und des Ausgleichselements 1204 bereitzustellen. In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Vibrationsmechanismus dafür konfiguriert, das Display 1203 und das Ausgleichselement 1204 so zu bewegen, dass sich die Bewegungen des Displays 1203 und des Ausgleichselements 1204 gegenseitig ausgleichen, so dass der Rahmen der Vorrichtung im Wesentlichen stabil bleibt.
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Dem Fachmann ist klar, dass die Vorrichtung 1200 neben den in 12 gezeigten Elementen noch andere Elemente umfassen kann, wie zum Beispiel Benutzerschnittstellen, weitere Displays sowie Kommunikationseinheiten und andere weitere Schaltungen, wie zum Beispiel Eingabe/Ausgabe(E/A)-Schaltungen, Speicherchips und dergleichen. Eine in der Vorrichtung enthaltene Kommunikationseinheit kann zum Beispiel ein Funkschnittstellenmodul sein, wie zum Beispiel ein WLAN-, Bluetooth-, GSM/GPRS-, CDMA-, WCDMA- oder LTE-Funkmodul. Eine solche Kommunikationseinheit kann in die Vorrichtung 1200 integriert sein oder in einem Adapter, einer Karte oder dergleichen, der/die in einen geeigneten Steckplatz oder Port der Vorrichtung 1200 eingeschoben werden kann. Die Kommunikationseinheit kann eine bestimmte Funkschnittstellentechnologie oder mehrere Technologien unterstützen, und es können eine oder mehrere solcher Kommunikationseinheiten vorhanden sein.
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In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sind das Display 1203, der Vibrationsmechanismus 1202 und das Ausgleichselement 1204 von 12 in ein (nicht gezeigtes) Benutzerschnittstellenmodul integriert.
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Unter Ausnutzung des Ausgleichseffekts gemäß verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung lassen sich unerwünschte Bewegungen eines Rahmens der Vorrichtung reduzieren. Dies führt zu einem verbesserten örtlich begrenzten haptischen Effekt bzw. einer verbesserten örtlich begrenzten haptischen Rückmeldung, wodurch sich das Nutzungserlebnis für den Benutzer verbessert. Durch Ausnutzung des Ausgleichseffekts kann dies erreicht werden, ohne die Größe oder das Gewicht der Vorrichtung deutlich zu erhöhen.
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In einer Ausführungsform der Erfindung können beide Vibrationselemente, d. h. das Benutzerschnittstellenmodul und das Ausgleichselement, dafür konfiguriert sein, sich nicht nur in entgegengesetzte Richtungen, sondern auch in dieselbe Richtung zu bewegen. Zum Beispiel können zwei verschiede Betriebsmodi vorhanden sein. Wenn sich das Benutzerschnittstellenmodul und das Ausgleichselement in dieselbe Richtung bewegen, so verstärken sich ihre Bewegungen gegenseitig, wodurch die gesamte Vorrichtung vibriert. In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung haben beide Vibrationselemente ihren eigenen Vibrationsmechanismus (z. B. Piezoelement), und Vibrationen in derselben Richtung oder in entgegengesetzte Richtungen werden herbeigeführt, indem man die Polarität der Ansteuerungssignale der Vibrationsmechanismen ändert.
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Es sind verschiedenen Ausführungsformen vorgestellt worden. Es versteht sich, dass in diesem Dokument die Wörter „umfassen” und „enthalten” in einem offenen Sinne gebraucht werden, so dass damit keine Ausschließlichkeit zum Ausdruck gebracht wird.
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Die obige Beschreibung hat anhand nicht-einschränkender Beispiele bestimmter Implementierungen und Ausführungsformen der Erfindung eine vollständige und informative Beschreibung der derzeit von den Erfindern als besten Art erachteten Ausführung der Erfindung gegeben. Dem Fachmann leuchtet jedoch ein, dass die Erfindung nicht auf Einzelheiten der oben vorgestellten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass sie auch in anderen Ausführungsformen unter Einsatz äquivalenter Mittel oder in verschieden Kombinationen von Ausführungsformen implementiert werden kann, ohne dass vom Wesen der Erfindung abgewichen wird. Es ist des Weiteren anzumerken, dass die obigen Ausführungsformen lediglich der Erläuterung ausgewählter Aspekte oder Schritte dienen, die in Implementierungen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können. Einige Merkmale sind möglicherweise nur in Bezug auf bestimmte beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dargelegt worden. Es versteht sich, dass entsprechende Merkmale auch für andere Ausführungsformen gelten können.
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Des Weiteren können einige der Merkmale der oben offenbarten Ausführungsformen dieser Erfindung auch vorteilhaft ohne den entsprechenden Gebrauch anderer Merkmale realisiert werden. Insofern ist die obige Beschreibung lediglich als Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung und nicht als ihre Einschränkung anzusehen. Darum wird der Umfang der Erfindung nur durch die beiliegenden Patentansprüche eingeschränkt.
