TR201702049A2 - Enerji hasadı ve sinyal çıkışı için ekran cihazı. - Google Patents

Abstract

Mevcut buluş, özellikle akıllı cihazlarda kullanıma yönelik bir ekran cihazı ile ilgilidir. Mevcut buluşa göre söz konusu ekran cihazı en azından; bir dokunmatik ekran (120), bu dokunmatik ekrana (120) en azından geçici olarak bağlı olan ve üzerini dokunmatik ekranın (120) kapladığı bir salınım elemanı (310), ve bu salınım elemanını (310) en az iki farklı modda çalıştıran bir kontrol ünitesi içermektedir, burada bir birinci modda salınım elemanına (310) bir elektrik akımının uygulanmasıyla söz konusu salınım elemanının (310) bir salınımı sağlanabilmektedir, burada salınım elemanının (310) salınımları, söz konusu dokunmatik ekranın (120) bu ekrana (120) dokunan bir kullanıcıya titreşimler yoluyla sinyaller göndermek için en azından lokal olarak titremesine neden olmaktadır, ve burada bir ikinci modda bahsedilen dokunmatik ekran (120), ortamdaki uyarımları salınım elemanına (310) aktarmaktadır, burada bu uyarımlar söz konusu salınım elemanı (310) aracılığıyla elektrik enerjisine dönüştürülmektedir.

Description

TARIFNAME ENERJI HASADI VE SINYAL ÇIKISI içiN EKRAN CIHAZI Mevcut bulus; Istem 1'e göre bir ekran cihazi, Istem 11'e göre bir akilli cihaz, Istem 12'ye göre bir dokunmatik ekrana bagli bir salinim elemani araciligiyla dokunsal sinyallerin veya elektrik enerjisinin seçici üretimi için bir yöntem ve Istem 15'e göre bir bilgisayar programi ürününe iliskindir.

Bulusun Arka Plani Titresim sistemleri, tasinabilir elektronik cihazlarda titresimli uyari ve dokunsal geribildirim fonksiyonlari saglar. Günümüzde titresim motorlari, elektronik cihazlara titresim saglamaktadir; ancak, yüksek enerji tüketimi ve titresimin zayif zamansal çözünürlügü gibi bazi dezavantajlara sahiptir.

Bulusun Amaci Bu nedenle mevcut bulusun amaci; gelismis bir enerji dagilimi saglayan bir ekran cihazi, bir akilli cihaz, bir yöntem ve bir bilgisayar programi ürünü sunmaktir. Mevcut bulusun bir diger amaci, bir kullanici için dokunsal sinyal çikisini iyilestiren bir ekran cihazi, bir akilli cihaz, bir yöntem ve bir bilgisayar programi ürünü sunmaktir.

Bulusun Açiklamasi Yukarida bahsedilen problemler ve amaçlar, istem 1'e göre bir ekran cihaziyla çözümlenmektedir. Istem 1ie uygun söz konusu ekran cihazi tercihen en azindan bir dokunmatik ekran içermektedir. Ayrica, bahsedilen ekran cihazinin en az bir salinim elemani içermesi tercih edilmektedir. Söz konusu salinim elemani, tercihen en azindan geçici olarak dokunmatik ekrana baglidir. Dokunmatik ekran tercihen söz konusu salinim elemaninin üzerini kaplamaktadir. Ayrica, salinim elemaninin en az iki farkli modda çalistirilmasi için tercihen bir kontrol ünitesi saglanmakta olup burada bir birinci modda salinim elemanina bir elektrik akiminin uygulanmasiyla söz konusu salinim elemaninin bir salinimi saglanabilmektedir, burada salinim elemaninin salinimlari, söz konusu dokunmatik ekranin bu ekrana dokunan bir insana veya kullaniciya titresimler yoluyla sinyaller göndermek için en azindan lokal olarak titremesine neden olmaktadir, ve burada bir ikinci modda bahsedilen dokunmatik ekran, ortamdaki uyarimlari salinim elemanina aktarmaktadir, burada bu uyarimlar söz konusu salinim elemani araciligiyla elektrik enerjisine dönüstürülmektedir.

Dolayisiyla, bu bulus elektronik cihazlar için dokunsal geri bildirim fonksiyonlari saglayan ve cihaz hareketlerinden, özellikle de akustik dalgalarin neden oldugu salinimlar gibi ortamdaki uyarimlardan enerji hasat eden bir ekran cihazi, diger bir deyisle bir titresim aparati ile ilgilidir. Bu nedenle mevcut bulus, ekran cihazinin bilesenleri en az iki farkli fonksiyon, diger bir deyisle etki için kullanildigindan titresim motorlarina kiyasla ayrica daha az alan gerektiren enerji optimize edilmis bir çözüm sunmaktadir.

Avantajli uygulamalar, herhangi bir isteme ve/veya asagidaki tarifname kisimlarina göre yapilandirilabilir.

Bulusun tercih edilen bir diger uygulamasina göre, bir manyetik aktüatör saglanmaktadir.

Bu uygulamaya göre salinim elemani, manyetik aktüatörün üzerini kaplamakta olup burada söz konusu manyetik aktüatör farkli modlara bagli olarak çalistirilmaktadir ve burada salinim elemaninin yönü bahsedilen manyetik aktüatör araciligiyla degistirilebilmektedir. Tercihen bahsedilen salinim elemaninin en az bir mekanik özelligi, manyetik aktüatörün neden oldugu manyetik alandan etkilenebilmektedir.

Mevcut bulusun tercih edilen bir diger uygulamasina göre, manyetik aktüatör, salinim elemanin dokunmatik ekrana dogru bastirilmasi için bahsedilen birinci modda salinim elemanina itici kuvvetler uygulayacak sekilde yapilandirilmistir. Bu uygulama, salinim elemani ve dokunmatik ekran daha yakin düzenlendikçe salinim elemaninin neden oldugu salinimlar da bahsedilen dokunmatik ekrana daha güçlü bir sekilde aktarilabildigi için faydalidir.

Mevcut bulusun tercih edilen bir diger uygulamasina göre manyetik aktüatör, salinim elemaninin dogal frekansinin yönlendirilmesi için ikinci modda salinim elemanina çekici kuvvetler uygulayacak sekilde yapilandirilmistir. Salinim elemani, bilhassa farkli kaynaklardan ve farkli özellikteki farkli uyarimlar, özellikle de akustik dalgalar tarafindan uyarilabildiginden bu uygulama faydalidir. Tercihen, mevcut potansiyel uyarim kaynaklarini tespit etmek için bir sensör birimi saglanmaktadir. Manyetik aktüatörün neden oldugu manyetik alan, tespit edilen uyarim kaynaklariyla eslesecek sekilde tercihen degistirilmektedir. Bahsedilen manyetik aktüatörün degistirilmesi tercihen, potansiyel uyarim kaynaklarinin tespit edilmesi sonucu söz konusu sensör biriminin olusturdugu degerlere dayali olarak kontrol ünitesi tarafindan gerçeklestirilmektedir.

Mevcut bulusun tercih edilen diger bir uygulamasina göre manyetik aktüatör, salinim elemaninin salinimlarini degistirmek, bilhassa sinirlamak için çekici kuvvetlerin uygulamasindan itici kuvvetlere geçecek sekilde yapilandirilmistir. Bu uygulama, yogun salinimin neden oldugu hatalardan kaçinilabildigi için faydalidir. Söz konusu salinimlar, tercihen bir salinim sensör birimi araciligiyla tespit edilmekte veya denetlenmektedir. Bu salinim sensör birimi tercihen, tespit edilen özelliklere dayali olarak degerler çikarmakta ve söz konusu kontrol ünitesi tercihen bu degerleri degerlendirmektedir. Tercihen kontrol ünitesi; ölçülen, diger bir deyisle tespit edilen degerlere dayanarak manyetik alanda bir degisiklige neden olur.

Salinim elemani tercihen en az bir piezo elektrik elemanindan olusmaktadir veya salinim elemani tercihen en az bir piezo elektrik elemanina baglidir veya salinim elemani tercihen en az bir piezo elektrik elemani içermektedir. Bahsedilen salinim elemani, diger bir deyisle kemer tercihen dokunsal geribildirim uygulamalari için bir AC (alternatif akim) elektrik akimi ile harekete geçirilmektedir.

Mevcut bulusun tercih edilen bir diger uygulamasina göre salinim elemani kavis biçimlidir ve salinim elemani bir birinci kavis seklinde kararli yapi ile bir ikinci kavis seklinde kararli yapi arasinda bükülebilir biçimde düzenlenmistir, burada salinim elemani bir birinci yüzey kismini ve ikinci yüzey kismini içermektedir, burada bahsedilen birinci yüzey kismi ve ikinci yüzey kismi söz konusu salinim elemaninin zit taraflarindaki yüzey kisimlari olusturmaktadir, burada bahsedilen birinci yüzey söz konusu birinci kavis seklinde kararli yapidaki dis yüzeydir ve bahsedilen ikinci yüzey ikinci kavis seklinde kararli yapidaki dis yüzeydir. Iki kararli yapi nedeniyle, söz konusu kemer yalnizca iki durum arasindaki geçis sirasinda az güce ihtiyaç duymaktadir, kararli durumlardan herhangi birinde gücü tutmasina gerek yoktur. Bu nedenle söz konusu kemer daha büyük vuruslarla çalismaktadir ve düz ya da tek kararli yapilara göre daha az güç tüketmektedir. Kemerin kararsizligini önlemek için kemere itici manyetik kuvvet uygulanmaktadir, böylece söz konusu kemer daha büyük vuruslarla güvenilir biçimde çalistirilabilmektedir.

Bahsedilen salinim elemani tercihen, mevcut bulusun tercih edilen bir baska uygulamasina göre en az iki soket elemaniyla birlesik, bilhassa sabitlenmis veya sikistirilmis, kavis seklinde bir piezo elektrik elemanidir. Kavis seklinin yariçapi tercihen 2 mm'den daha büyük, bilhassa 5 mm'den daha büyük veya 10 mm'den daha büyük veya mm'den daha büyük veya 50 mm'den daha büyük veya 100 mm'den daha büyük veya 150 mm'den daha büyüktür. Dolayisiyla, mevcut ekran cihazindaki, diger bir deyisle titresim aparatindaki salinim elemani, diger bir deyisle kavis seklindeki eleman tercihen direkt/ters piezoelektrik etki ile çalistirilmakta, diger bir deyisle isletilmektedir. Ters piezoelektrik etkide söz konusu salinim elemani, diger bir deyisle kemer; bahsedilen dokunmatik ekran üzerinde dokunsal geribildirim fonksiyonlari saglamaktadir. Direkt piezoelektrik etkide söz konusu salinim elemani, diger bir deyisle kemer cihaz hareketlerinden enerji hasat etmektedir. Titresim aparatinda söz konusu piezo kirisi, diger bir deyisle anilan salinim elemani egimlidir, bu nedenle söz konusu egimli kiris daha büyük vuruslarla çalistirilabilmekte olup düz bir kirise göre daha az enerji tüketmektedir.

Mevcut bulusun tercih edilen bir baska uygulamasina göre bir diger manyetik eleman saglanmaktadir. Bu ilave manyetik eleman tercihen söz konusu salinim elemani ile birlesiktir. Manyetik aktüatör tercihen üzeri salinim elemani tarafindan kaplanmis bir bilesen ile birlesiktir. Alternatif olarak, söz konusu manyetik eleman üzeri salinim elemani tarafindan kaplanmis bir bilesen ile birlesiktir ve burada manyetik aktüatör söz konusu salinim elemani ile birlesiktir.

Manyetik aktüatör tercihen bir elektro miknatis olarak tasarlanmaktadir ve/veya manyetik eleman tercihen bir elektro miknatis olarak tasarlanmaktadir, burada elektro miknatis tercihen bahsedilen salinim elemanina bagli olarak çalistirilmaktadir ve/veya elektro miknatis tercihen kontrol ünitesi tarafindan kontrol edilmektedir. Salinim elemani, diger bir deyisle kemer üzerine sabitlenen miknatisin, diger bir deyisle manyetik elemanin polaritesi tercihen kalicidir, öte yandan salinim elemanindan, tercihen kemerden uzaga yerlestirilen elektro miknatisin polaritesi tercihen degistirilebilmektedir. Söz konusu manyetik kuvvet, elektro miknatisin polarizasyonuna göre itici veya çekici olarak degistirilebilmektedir. Itici kuvvet, dokunsal geribildirim uygulamalarinin talebi üzerine kemer üstüne uygulanmaktadir, öte yandan çekici kuvvet, dokunsal geri bildirim uygulamalari istemeden kemere uygulanmaktadir.

Mevcut bulus ayrica bir akilli cihaz, bilhassa bir akilli telefon, tablet bilgisayar veya akilli saat ile ilgilidir. En azindan mevcut bulus konusu akilli cihaz, Istemler 1 ila 10'dan herhangi birine göre bir ekran cihazina ve/veya bu tarifnamede açiklanan bir ekran cihazina sahiptir.

Dolayisiyla titresim aparati, diger bir deyisle ekran cihazi, diger bir deyisle akilli cihaz tercihen; bir salinim elemanini, 'özellikle iki taraftan kenetli bir piezoelektrik kemeri, bir manyetik elemani, `Özellikle bahsedilen kemer `üzerine sabitlenmis bir miknatisi, ve bir manyetik aktüat'orü, özellikle söz konusu kemerden uzaga yerlestirilmis bir elektro miknatisi içermekte veya bunlardan olusmaktadir. Söz konusu salinim elemani, diger bir deyisle kemer; tercihen dokunmatik ekranin altina, bilhassa bu dokunmatik ekrana en azindan geçici olarak temas edecek sekilde yerlestirilmistir.

Mevcut bulus ayrica, bir dokunmatik ekrana bagli bir salinim elemani araciligiyla dokunsal sinyallerin veya elektrik enerjisinin seçici üretimine iliskin bir yöntemden bahsetmektedir.

Bulus konusu bu yöntem tercihen en azindan su adimlari içermektedir: Bir dokunmatik ekran, bu dokunmatik ekrana en azindan geçici olarak bagli olan ve üzerini dokunmatik ekranin kapladigi bir salinim elemani, ve bu salinim elemanini en az iki farkli modda çalistirmak için bir kontrol ünitesi saglamak. Bir birinci mod ve bir ikinci mod arasinda bir seçimin gerçeklestigi bir seçim adimini uygulamak ki, burada bahsedilen birinci modda salinim elemanina bir elektrik akimi uygulanarak söz konusu salinim elemaninin salinimi saglanabilmektedir, burada salinim elemaninin salinimlari, söz konusu dokunmatik ekranin bu ekrana dokunan bir kullaniciya titresimler yoluyla sinyaller göndermek için en azindan lokal olarak titremesine neden olmaktadir, ve burada bir ikinci modda bahsedilen dokunmatik ekran, ortamdaki uyarimlari salinim elemanina aktarmaktadir, burada bu uyarimlar söz konusu salinim elemani araciligiyla elektrik enerjisine dönüstürülmektedir.

Seçilen modu uygulamak. Mevcut bulusun tercih edilen bir diger uygulamasina göre söz konusu yöntem ayrica; bir varlik ile dokunmatik ekran arasindaki bir temasin tespit edilmesi veya tahmin edilmesi adimini içermektedir, burada bir temas tespit edildiginde veya tahmin edildiginde söz konusu kontrol ünitesi bahsedilen birinci modu seçmektedir, burada dokunmatik ekran ile söz konusu varlik, özellikle de bir insan, arasindaki bir temasin tespiti bir sensör araci, bilhassa bir basinç sensörü araci tarafindan tespit edilmektedir.

Mevcut bulusun tercih edilen bir baska uygulamasina göre bahsedilen salinim elemani tercihen, en az iki soket elemaniyla birlesik, bilhassa sabitlenmis veya sikistirilmis, kavis seklinde bir piezo elektrik elemanidir, burada kavis seklinin yariçapi 2 mm”den daha büyük, bilhassa 5 mm'den daha büyük veya 10 mm'den daha büyük veya 20 mm'den daha büyük veya 50 mm'den daha büyüktür, ve salinim elemani bir birinci kavis seklinde kararli yapi ile bir ikinci kavis seklinde kararli yapi arasinda bükülebilmektedir, burada salinim elemani bir birinci yüzey kismini ve ikinci yüzey kismini içermektedir, burada bahsedilen birinci yüzey kismi ve ikinci yüzey kismi söz konusu salinim elemaninin zit taraflarindaki yüzey kisimlari olusturmaktadir, burada bahsedilen birinci yüzey söz konusu birinci kavis seklinde kararli yapidaki dis yüzeydir ve bahsedilen ikinci yüzey ikinci kavis seklinde kararli yapidaki dis yüzeydir, burada bahsedilen birinci mod, bir sinyal çikis modudur, burada dokunmatik ekrana tespit edilen veya tahmin edilen bir temasa bagli olarak bahsedilen sinyal çikis modunda kontrol ünitesi, piezo elektrik elemanina enerji beslemesi yapmaktadir ve burada söz konusu ikinci mod bir enerji hasat modudur, burada kontrol ünitesi, salinim elemanini birinci kararli yapi ve ikinci kararli yapi arasinda degisen bir durumda tutmak üzere söz konusu salinim elemaninin yönünün degistirilmesi için manyetik aktüatörün harekete geçirilmesine neden olmaktadir. Elektrik enerjisi tercihen, dokunsal geribildirim fonksiyonlarinin talebi olmadan ters piezo elektrik etkisinde salinim elemaninin, diger bir deyisle kemerin salinimiyla hasat edilmektedir. Salinim elemanina, diger bir deyisle kemere söz konusu çekici manyetik kuvvet uygulanmaktadir. Salinim elemaninin, diger bir deyisle kemerin dogal frekansi; kemerin bükülmezligini azaltan söz konusu çekici kuvvetle azalmaktadir. Bu nedenle, bu bulustaki titresim sistemi düsük seviyeli cihaz hareketlerinden enerji hasat edebilmektedir.

Kalici ve elektro miknatislar arasindaki itici kuvvet, dokunsal geribildirim uygulamalari için büyük vuruslarla titreyen kemerin dengesizligini önlemektedir.

Kalici ve elektro miknatislar arasindaki çekici kuvvet, kemerin bükülmezligini azaltmakta oldugundan hasat edicinin rezonans frekansi ile ortamdaki titresim frekansi arasinda eslesme saglamak daha kolaydir. Bu nedenle, söz konusu titresim sistemi daha fazla enerji hasat etmektedir.

Mevcut bulus ayrica, burada açiklanan yöntemlerden birini veya birden fazlasini uygulamak için bir bilgisayar programi ürününden veya sistemden bahsetmektedir.

Mevcut bulusun diger faydalari, amaçlari ve özellikleri; bulusun örnek bilesenlerinin gösterildigi ekli sekillere ait asagidaki tarifname ile açiklanacaktir. Buluslara uygun yöntem ve cihazlarin en azindan özünde islevleri bakimindan uyusan bilesenleri, ayni referans isareti ile gösterilebilmekte olup bu bilesenlerin tüm sekillerde isaretlenmesi veya açiklanmasi gerekmemektedir.

Söz konusu bulus sadece örnek amaçli olarak ekli sekillere yapilan atifla asagida açiklanmaktadir.

Sekillerin Kisa Açiklamasi Sekil1 mevcut bulusa ait örnek bir uygulamaya göre bir dokunsal geribildirim aparatinin izometrik görünümünü göstermektedir; Sekil 2a titresim aparatinin, diger bir deyisle ekran cihazinin bir elektronik cihazdaki yerlesimini göstermektedir; Sekil 2b Sekil 2a'da gösterilen bulus konusu cihazin sematik yan görünümünü göstermektedir.

Sekil 3 tasinabilir elektronik cihaza yerlestirilen titresim aparatinin bir görünümünü göstermektedir; Sekil 4a dokunsal geribildirim uygulamalari için söz konusu bulusa uygun ekran cihazinin bir görünüsünü göstermektedir; Sekil 4b salinim biriminin, diger bir deyisle piezo kemerinin küçük vuruslarla titredigi bir modu göstermektedir.

Sekil 40 salinim elemaninin büyük vuruslarla salinimini göstermektedir; Sekil 5 ekran cihazinin, bilhassa enerji hasat edilirken, dokunsal geribildirim uygulamalarinin talebi olmaksizin nasil çalistirilabildigini göstermektedir.

Bulusun Ayrintili Açiklamasi Bu bölümde, bulus daha detayli açiklanmaktadir.

Sekil 1'de, dokunsal geribildirim aparati (100) gösterilmektedir. Bahsedilen dokunsal geribildirim aparati (100); bir kasa (110), bir dokunmatik ekran (120) ve bir titresim aparatindan (210) olusmaktadir. Söz konusu dokunsal geribildirim aparati (100), bir tablet bilgisayar içine monte edilmektedir. Bu dokunsal geribildirim aparati (100); cep telefonu, dizüstü bilgisayar ve tasinabilir oyun cihazlari gibi diger elektronik cihazlara uygulanabilmektedir. Sekil 2A'da gösterildigi üzere, bir son-kullanici cihazi (100) için çoklu ekran cihazlari (210) saglanabilmekte olup burada tercihen çoklu veya tüm ekran cihazlari tercihen ayni dokunmatik ekranin (120) bir kismi ile donatilidir. Çoklu ekran cihazlari (210) oldugu takdirde, bu ekran cihazlarinin (210) farkli sekillerde olmasi mümkündür. Söz konusu bulusa göre en az bir ya da tamamen bir ekran cihazi (210), diger bir deyisle salinim elemani (310) düzenlemesine sahip cihaz bulunmakta olup burada bahsedilen cihazlardan en az iki veya ikiden fazla, bilhassa 5 veya 5”ten fazla veya 5'e kadar, 8 veya kadar, 50 veya 50'den fazla veya 50'ye kadar saglanabilmekte, özellikle de bir son- kullanici cihazina, diger bir deyisle geribildirim aparatina (100) dahil edilebilmektedir.

Sekil 2A'daki aparatin (100) bir sematik yan görünüsü Sekil 2B”de gösterilmektedir. Ekran cihazlari (210); bir baglanti (230), diger bir deyisle telli veya baskili devre karti vasitasiyla bir ya da daha fazla akümülatör ünitesine (220) baglidir. Dolayisiyla, bahsedilen ekran cihazi (210) tarafindan hasat edilen enerji, bu baglanti (230) araciligiyla söz konusu akümülatör `ünitesine (220) iletilebilmektedir. Ekran cihazlarinin her biri (210) tek tek ya da bir veri yolu vasitasiyla dogrudan veya dolayli olarak bir kontrol ünitesine (250), bilhassa bir islemci birimine baglidir. Bu kontrol ünitesi (250) tercihen, söz konusu modu belirlemekte ve bilesenlerin bu modlarda istenilen sekilde çalismasini saglamaktadir. Örnegin, birinci modun belirlenmesi veya seçilmesi halinde, en az bir veya tamamen bir ekran cihazina (210) bilhasse söz konusu akümülat'or ünitesinden (220) bir elektrik akimi iletilmektedir. Bu elektrik akimi, bahsedilen en az bir ilgili ekran cihazinin (210) salinim elemaninin (310) salinmasina ve dolayisiyla da dokunmatik ekrani (120) titretmesine neden olmaktadir. Böylece, tercihen bir varlikla, bilhassa bir insanla, 'özellikle de bir insanin parmak ucuyla arasindaki bir temasin tespiti veya tahmini gerçeklestirilmektedir.

Bu tür bir tespit veya tahmin tercihen, bir veya daha fazla sensör birimi (240), 'özellikle de basinç sensörü birimleri tarafindan gerçeklestirilmektedir. Bahsedilen sensör biriminden (240) veya sensör birimlerinden çikan sinyal tercihen, kontrol ünitesi (250) tarafindan yorumlanmakta olup bu kontrol ünitesi daha sonra gerekli modu seçmektedir. Alternatif olarak, bir ya da daha fazla ekran cihazinin (210), sensör birimi olarak çalistirilmasi düsünülebilir. Bahsedilen ekran cihazlari (210) bir ikinci modda, özellikle bir enerji hasat modunda çalistirildigi takdirde, bir kullanicinin herhangi bir temasi bahsedilen salinim elemaninda (310) önemli bir yön degisimine ve dolayisiyla da enerji hasat uyariminda bir kesintiye neden olmaktadir. Bu nedenle alternatif olarak veya ek olarak, söz konusu kontrol ünitesinin (250), böyle bir kesintiyi gösteren sinyali mod degisim olayi olarak yorumlamasi mümkündür.

Sekil 2A”da, bahsedilen titresim aparati (210) dokunmatik ekranin (120) altinda hizalanmistir. Bunlarin (210) yerlesimi, çesitli dokunsal geribildirim fonksiyonlarini saglamak üzere degistirilebilmektedir.

Sekil 3'te söz konusu titresim aparati (210), dokunmatik ekranin (120) altina yerlestirilmistir. Bahsedilen titresim aparati (210); bir piezo kirisi (310), bir kalici miknatis (320) ve bir elektro miknatistan (330) olusmaktadir. iki taraftan kenetli kiris (310), biraz egimlidir. Kalici miknatis (320), piezo kemerin (310) alt yüzeyi (350) üzerine sabitlenmistir.

Bahsedilen piezo kemerin (310) üst yüzeyi (360), dokunmatik ekrana (120) temas etmektedir. Titresim aparati (210), piezo elektrik etkisi ile çalistirilmaktadir.

Sekil 4A”da, piezo kemeri (310) birinci kararli durumda (410) olup bunun için enerjiye ihtiyaç duymamaktadir. Bahsedilen piezo kemeri (310), harmonik elektrik akimla çalistirilmaktadir, bu nedenle dokunsal geribildirim fonksiyonlari kullanicilar için dokunmatik ekran (120) 'üzerinde saglanmaktadir. Dolayisiyla, bu Sekil bahsedilen birinci modu göstermektedir. Bunun anlami ise salinim elemanina (310) bir elektrik akimi uygulanarak söz konusu salinim elemaninin (310) saliniminin saglanabilmesi olup, burada salinim elemaninin (310) salinimlari, söz konusu dokunmatik ekranin (120) bu ekrana (120) dokunan bir kullaniciya titresimler yoluyla sinyaller göndermek için en azindan lokal olarak titremesine neden olmaktadir. Bahsedilen manyetik aktüatör (330); salinim elemani (310) ile dokunmatik ekran (120) arasinda bir temas saglamak için bir itici alan olusturmaktadir. Söz konusu birinci modda, salinim elemani (310) tercihen bir manyetik alan vasitasiyla dokunmatik ekrana (120) dogru bastirilmaktadir. Söz konusu manyetik aktüatör (330) tercihen, salinim elemaninin (310) üzerinde ya da (gösterildigi gibi) salinim elemanindan (310) aralikli olarak düzenlenmektedir. Ayrica, tercihen bir kalici miknatis olan bir diger miknatis elemani (320) tercihen salinim elemanina ya da salinimin elemaninin parçasi olarak takilmakta ya da düzenlenmektedir. Alternatif olarak, bahsedilen salinim elemaninin (310), en azindan kismen bir kalici miknatisin özelliklerine Sekil 4B'de, söz konusu piezo kemeri (310), küçük genlikli salinim gereksinimi için birinci kararli durum etrafinda titremektedir.

Sekil 4C'de, piezo kemeri (310), büyük genlikli salinim gereksinimi için iki kararli durum arasinda titremektedir. Iki kararli yapinin, yani kemerin (310); büyük vuruslarla çalisma ve daha az güç tüketimi gibi avantajlari bulunmaktadir. Bahsedilen itici manyetik kuvvet (450), kemere (310) uygulanmaktadir. Manyetik kuvvet (450), kemere iki kararli durumu arasinda titresirken uygulanmaktadir. Kemerin, ikinci kararli durumu birinci kararli duruma döndürmesi kolaylasmakta, bu nedenle manyetik kuvvet büyük vuruslarda bahsedilen kemerin (310) dengesizligini önlemektedir. Bahsedilen kemer (310) üzerine sabitlenen miknatis kütlesi (320), söz konusu kemerin (310) rezonans frekansini azaltmaktadir; dolayisiyla sistemin aktivasyon enerjisi tüketimi azalmaktadir. Kararli durumlarda bir yay, diger bir deyisle kavis sekline sahip olan sikica sabitlenmis bir salinim elemaninin (210) bahsedilen kararli durumlar arasinda geçis yaparak bir dalga seklinde hareket etmesi gerektigi Sekil 4C'den anlasilabilmektedir.

Sekil 5'te, dokunsal geribildirim uygulamalarinin talebi olmaksizin söz konusu kemer (310) bahsedilen birinci kararli durumdadir (410). Söz konusu kemere (310) çekici manyetik kuvvet (510) uygulanmaktadir. Bu manyetik kuvvet (510); kemerin bükülmezligini azaltarak kemerin (310) rezonans frekansini azaltmaktadir. Bu nedenle, söz konusu kemerin rezonans frekansi, cihaz hareketlerinin frekansiyla eslesmekte ve böylece daha fazla enerji hasat edilebilmektedir. Dolayisiyla Sekil 5 bahsedilen ikinci modu tasvir eden bir durumu göstermektedir.

Bu nedenle, özellikle akilli cihazlarda kullanima yönelik bir ekran cihazi (210) açiklanmakta olup burada söz konusu ekran cihazi (210) en azindan tercihen; bir dokunmatik ekran (120), üzerini söz konusu dokunmatik ekranin (120) kapladigi ve bu dokunmatik ekrana (120) en azindan geçici olarak bagli bir salinim elemani (310) ve bahsedilen bu salinim elemanini (310) en az iki farkli modda çalistiran bir kontrol ünitesi içermektedir, burada bir birinci modda salinim elemanina (310) bir elektrik akimi uygulanarak salinim elemaninin (310) salinimi saglanabilmektedir, burada salinim elemaninin (310) salinimlari, söz konusu dokunmatik ekranin (120) bu ekrana (120) dokunan bir kullaniciya titresimler yoluyla sinyaller göndermek için en azindan lokal olarak titremesine neden olmaktadir, ve burada bir ikinci modda bahsedilen dokunmatik ekran (120), ortamdaki uyarimlari salinim elemanina (310) aktarmaktadir, burada bu uyarimlar söz konusu salinim elemani (310) araciligiyla elektrik enerjisine dönüstürülmektedir.

Bu nedenle, tasinabilir elektronik cihazlar, özellikle de akilli cihazlar için dokunsal geribildirim fonksiyonlari saglamak üzere yeni bir titresim aparati, diger bir deyisle ekran cihazi gelistirilmistir. Bahsedilen titresim aparati tercihen bir piezoelektrik kemer, bu piezoelektrik kemere sabitlenmis bir miknatis, bir dokunmatik ekran ve bir elektro-miknatis veya baska kalici miknatistan olusmaktadir. Söz konusu kemer, ters piezoelektrik etkisiyle harekete geçirilmekte ve böylece dokunsal geribildirim fonksiyonlari kullanicilar için dokunmatik ekran üzerinde saglanmaktadir. Iki kararli yapidaki kemer; düz ve tek kararli yapilara kiyasla büyük vuruslarda çalistirilabilmektedir. Ilave sabit kalici miknatis veya elektro-miknatis; sistemin bütün dogal frekansini degistirerek vuruslari optimize etmektedir. Buna ek olarak, söz konusu titresim aparati, direkt piezoelektrik etkisinde bir enerji hasat edici olarak çalistirilabilmektedir. Sonuç olarak, kullanicilarin talebi halinde söz konusu titresim aparati, dokunsal geribildirim fonksiyonlari saglamaktadir. Dokunsal geribildirim fonksiyonlari talep edilmediginde de enerji hasat etmektedir.

Böylece, kullanicilar için çesitli ve kontrol edilebilen titresim fonksiyonlarinin saglanmasi için söz konusu piezoelektrik kirisi kullanilabilmektedir. Bu bulusta, dokunsal geribildirim fonksiyonlari, bahsedilen kemerin ters piezolelektrik etkisiyle saglanmaktadir. Direkt piezoelektrik etkisinde, anilan kemer cihaz hareketlerinden salinirken enerji hasat etmektedir.

Claims (15)

ISTEMLER

1. Özellikle akilli cihazlarda kullanima yönelik, en azindan asagidakileri içeren ekran cihazi (210): - bir dokunmatik ekran (120), - bahsedilen dokunmatik ekrana (120) en azindan geçici olarak bagli bir salinim elemani (310), burada söz konusu dokunmatik ekran (120) salinim elemaninin (310) üzerini kaplamaktadir, - bahsedilen salinim elemanini (310) en az iki farkli modda çalistirmak için bir kontrol ünitesi burada bir birinci modda salinim elemanina (310) bir elektrik akiminin uygulanmasiyla söz konusu salinim elemaninin (310) bir salinimi saglanabilmektedir, burada salinim elemaninin (310) salinimlari, söz konusu dokunmatik ekranin (120) bu ekrana (120) dokunan bir kullaniciya titresimler yoluyla sinyaller göndermek için en azindan lokal olarak titremesine neden olmaktadir, burada bir ikinci modda bahsedilen dokunmatik ekran (120), ortamdaki uyarimlari salinim elemanina (310) aktarmaktadir, burada bu uyarimlar söz konusu salinim elemani (310) araciligiyla elektrik enerjisine dönüstürülmektedir.

2. Istem 1' e göre ekran cihazi olup, özelligi bir manyetik aktüat'or'un (330) saglanmasidir, 2746ITR burada söz konusu salinim elemani (310), manyetik aktüatörün (330) 'üzerini kaplamaktadir, burada söz konusu manyetik aktüatör (330) farkli modlara bagli olarak çalistirilmaktadir, burada salinim elemaninin (310) yönü bahsedilen manyetik aktüatör (330) araciligiyla degistirilebilmektedir.

3. Istem 2”ye göre ekran cihazi olup, özelligi manyetik aktüatörün (330), salinim elemanini (310) dokunmatik ekrana (120) dogru bastirmak için bahsedilen birinci modda salinim elemanina (310) itici kuvvetler uygulayacak sekilde yapilandirilmis olmasidir.

4. Istem 2 veya 3'e göre ekran cihazi olup, özelligi manyetik aktüatörün (330), salinim elemaninin (310) dogal frekansinin yönlendirilmesi için bahsedilen ikinci modda salinim elemanina (310) çekici kuvvetler uygulayacak sekilde yapilandirilmis olmasidir.

5. Istem 4'e göre ekran cihazi olup, özelligi manyetik aktüatörün (330), salinim elemaninin (310) salinimlarini degistirmek, bilhassa sinirlamak için çekici kuwet uygulamasindan itici kuvvetlere geçecek sekilde yapilandirilmis olmasidir. 2746ITR

6. Onceki istemlerden herhangi birine göre ekran cihazi olup, özelligi salinim elemaninin (310) en az bir piezo elektrik elemanindan olusmasi veya salinim elemaninin (310) en az bir piezo elektrik elemanina bagli olmasi veya salinim elemaninin (310) en az bir piezo elektrik elemani içermesidir.

7. Önceki istemlerden herhangi birine göre ekran cihazi olup, özelligi salinim elemaninin (310) kavis biçimli olmasi ve bahsedilen salinim elemaninin (310) bir birinci kavis seklinde kararli yapi ile bir ikinci kavis seklinde kararli yapi arasinda bükülebilir biçimde düzenlenmis olmasidir, burada salinim elemani (310) bir birinci yüzey kismini (360) ve ikinci yüzey kismini (350) içermektedir, burada bahsedilen birinci yüzey kismi (360) ve ikinci yüzey kismi (350) söz konusu salinim elemaninin (310) zit taraflarindaki yüzey kisimlari olusturmaktadir, burada bahsedilen birinci yüzey kismi (360) söz konusu birinci kavis seklinde kararli yapidaki dis yüzeydir ve bahsedilen ikinci yüzey kismi (350) ikinci kavis seklinde kararli yapidaki dis yüzeydir.

8. Onceki istemlerden herhangi birine göre ekran cihazi olup, özelligi bahsedilen salinim elemaninin (310); en az iki soket elemaniyla birlesik, bilhassa sabitlenmis veya sikistirilmis, kavis seklinde bir piezo elektrik elemani olmasidir, burada söz konusu kavis seklinin yariçapi 2 mm'den daha büyük, bilhassa 5 mm”den daha büyük veya 10 mm'den daha büyük veya 20 mm'den daha büyük veya 50 mm'den daha büyüktür.

9. Önceki istemlerden herhangi birine göre ekran cihazi olup, özelligi bir diger manyetik elemanin (320) saglanmasidir, burada bahsedilen diger manyetik eleman (320) söz konusu salinim elemani (310) ile birlesiktir ve burada manyetik aktüatör (330) üzeri salinim elemani (310) tarafindan kaplanmis bir bilesen ile birlesiktir ya da burada söz konusu diger manyetik eleman (320) üzeri salinim elemani (310) tarafindan kaplanmis bir bilesen ile birlesiktir ve burada manyetik aktüatör (330) söz konusu salinim elemani (310) ile birlesiktir.

10. Önceki istemler 2 ila 9'dan herhangi birine göre ekran cihazi olup, özelligi bahsedilen manyetik aktüatörün (330) bir elektro miknatis olmasi ve/veya manyetik elemanin (320) bir elektro miknatis olmasidir, burada elektro miknatis, bahsedilen salinim elemanina (310) bagli olarak çalistirilmaktadir burada elektro miknatis, kontrol ünitesi tarafindan kontrol edilmektedir.

11.En azindan istemler 1 ila 10'dan herhangi birine göre bir ekran cihazina (210) sahip olan akilli cihaz, özellikle akilli telefon, tablet bilgisayar veya akilli saat.

12. Bir dokunmatik ekrana (120) bagli bir salinim elemani (310) araciligiyla dokunsal sinyallerin veya elektrik enerjisinin seçici üretimine iliskin, en azindan asagidaki adimlari içeren yöntem: Bir dokunmatik ekran (120), bir salinim elemani (310), burada söz konusu salinim elemani (310), dokunmatik ekrana (120) en azindan geçici olarak baglidir, burada söz konusu dokunmatik ekran (120) salinim elemaninin (310) üzerini kaplamaktadir, ve bu salinim elemaninin (310) en az iki farkli modda çalistirilmasi için bir kontrol ünitesi saglamak, Bir birinci mod ve bir ikinci mod arasinda bir seçimin gerçeklestigi bir seçim adimini uygulamak, burada bahsedilen birinci modda salinim elemanina (310) bir elektrik akimi uygulanarak söz konusu salinim elemaninin (310) bir salinimi saglanabilmektedir, burada salinim elemaninin (310) salinimlari, söz konusu dokunmatik ekranin (120) bu ekrana (120) dokunan bir kullaniciya titresimler yoluyla sinyaller göndermek için en azindan lokal olarak titremesine neden olmaktadir, burada bir ikinci modda bahsedilen dokunmatik ekran (120), ortamdaki uyarimlari salinim elemanina (310) aktarmaktadir, burada bu uyarimlar söz konusu salinim elemani (310) araciligiyla elektrik enerjisine dönüstürülmektedir, Seçilen modu uygulamak.

13. Istem 12'ye göre yöntem olup, özelligi söz konusu yöntemin ayrica; bir kullanici ile dokunmatik ekran (120) arasindaki bir temasin tespit edilmesi veya tahmin edilmesi adimini içermesidir, burada bir temas tespit edildiginde veya tahmin edildiginde söz konusu kontrol ünitesi bahsedilen birinci modu seçmektedir, burada dokunmatik ekran (120) ile söz konusu kullanici arasindaki bir temasin tespiti bir sensör araci, bilhassa bir basinç sensörü araci tarafindan tespit edilmektedir.

14. Onceki istemlerden herhangi birine göre yöntem olup, özelligi, bahsedilen salinim elemaninin (310), en az iki soket elemaniyla (340) birlesik, bilhassa sabitlenmis veya sikistirilmis, kavis seklinde bir piezo elektrik elemani olmasidir, burada kavis seklinin yariçapi 2 mm'den daha büyük, bilhassa 5 mm'den daha büyük veya 10 mm'den daha büyük veya 20 mmlden daha büyük veya 50 mm'den daha büyüktür, ve salinim elemaninin (310) bir birinci kavis seklinde kararli yapi ile bir ikinci kavis seklinde kararli yapi arasinda bükülebilmesidir, burada salinim elemani (310) bir birinci yüzey kismini (360) ve ikinci yüzey kismini (350) içermektedir, burada bahsedilen birinci yüzey kismi (360) ve ikinci yüzey kismi (350) söz konusu salinim elemaninin (310) zit taraflarindaki yüzey kisimlari olusturmaktadir, burada bahsedilen birinci yüzey kismi (360) söz konusu birinci kavis seklinde kararli yapidaki dis yüzeydir ve bahsedilen ikinci yüzey kismi (350) ikinci kavis seklinde kararli yapidaki dis yüzeydir, burada bahsedilen birinci mod, bir sinyal çikis modudur, burada dokunmatik ekrana (120) tespit edilen veya tahmin edilen bir temasa bagli olarak bahsedilen sinyal çikis modunda kontrol ünitesi, piezo elektrik elemanina enerji beslemesi yapmaktadir, burada söz konusu ikinci mod bir enerji hasat modudur, burada kontrol ünitesi, salinim elemanini (310) birinci kararli yapi ve ikinci kararli yapi arasinda degisen bir durumda tutmak üzere söz konusu salinim elemaninin (310) yönünün degistirilmesi için manyetik aktüatörün (330) harekete geçirilmesine neden olmaktadir.

15. Istemler 12 ila 14'ten herhangi birine göre bir yöntemin uygulanmasi için bilgisayar programi ürünü veya sistem.