用于触摸屏和触摸表面的磁悬浮系统的制作方法_4

文档序号:9929280阅读:来源:国知局
的另一磁悬浮系统可用作将触摸屏902与壳体部件914耦合且允许触摸屏 902沿z轴移动的悬浮系统。在又一实施例(未示出)中,构造或编程为允许触摸屏902沿x轴 方向移动的磁悬浮系统904还可以编程或构造为,沿z轴方向将触摸屏902悬浮或浮动在壳 体部件914上方且允许触摸屏902沿z轴方向移动。
[0043]除了触摸屏表面之外,诸如上述那些磁悬浮系统的磁悬浮系统可以用于其他触觉 应用中,从而以编程的弹力或阻尼力将移动部件相对于固定壳体部件磁悬浮。例如,诸如上 述那些磁悬浮系统的磁悬浮系统可用来将用于诸如图10A-10B中所示的游戏系统的手持式 游戏控制器1024的用户输入设备磁悬浮。然而,本领域技术人员将理解,控制器仅为触觉外 围设备的示例性实施例,可以使用具有其他构造、形状和尺寸的触觉外围设备,诸如但不限 于电话、个人数字助理(PDA)、平板设备、计算机、游戏外围设备以及用于本领域技术人员公 知的虚拟现实系统的其他控制器。
[0044]图10A和10B是控制器1024的不同的立体图。控制器1024的壳体1034定形为容易地 适应两只手抓握所述设备,可以是左手用户或右手用户。本领域技术人员将理解,控制器 1024仅为与当前用于视频游戏控制台系统的许多"游戏板"具有类似形状和尺寸的控制器 的示例性实施例,而且可以使用具有其他构造的用户输入元件、形状和尺寸的控制器,包括 但不限于诸如Wi i?遥控器或Wi i? U控制器、Sony? SixAxi S?控制器或Sony?Wand控制 器、Xbox?控制器或类似控制器,以及定形为现实生活物体(诸如网球拍、高尔夫球杆、棒球 拍以及类似物)和其他形状的控制器。控制器1024包括多个用户输入元件或操纵物,包括操 纵杆1030、按钮1032以及触发器1036。如本文所使用的,用户输入元件是指由用户操纵来与 主计算机(未示出)交互的诸如触发器、按钮、操纵杆或类似物的接口设备。在壳体1034内, 控制器1024可以包括用于驱动用户输入元件的一个或多个触觉致动器(未示出)以及在用 户的手通常所在的位置处与壳体1034耦合的一个或多个普通的或发隆隆声的致动器 (rumble actuator) 1026、1028。这种触觉致动器为用户提供与视频游戏的操作有关的触觉 反馈。
[0045]现在转到图11,将对在控制器1024内使用的磁悬浮系统1004进行说明。每个磁悬 浮系统1004均包括第一可编程磁体1005A(当组装时其附接到触发器1036,如下文结合图 12-13更详细说明的)以及作为容纳在控制器1024内的非移动零件的第二可编程磁体 1005B。第一可编程磁体1005A和第二可编程磁体1005B均为在单个基板上包括各强度和极 性的多个磁性元件的可编程磁体。第一可编程磁体1005A具有三角形构造,其包括底面或底 表面1042,以及两个相对的角面或角表面1038、1040。在触发器1036被操作时,第一可编程 磁体1005A旋转或绕枢转点1044枢转,枢转点形成在其相对的角表面1038、1040之间,如图 11上显示的方向箭头1048所指示。
[0046]当磁悬浮系统1004用在控制器1024内时,第一可编程磁体1005A附接到触发器 1036,如图12-13所示,第二可编程磁体1005B容纳在或定位在控制器1024内。图12-13是控 制器1024的部分的示意图,去除壳体1034(壳体1034的一部分以虚线显示出)以图示说明触 发器1024与磁悬浮系统1004之间的结构关系。图13图示出当没有力施加到触发器1024上时 磁悬浮系统1004与触发器1024的标称构造。触发器1036突出到壳体1034之外或者远离壳体 1034延伸,第一可编程磁体1005A的底表面1042朝向或对着第二可编程磁体1005B。第一可 编程磁体1005A的底表面1042和第二可编程磁体1005B被编程为同时以编程的力相互吸引 和排斥,使得触发器1024在标称构造中以编程的弹力或阻尼力磁"悬浮",触发器1024突出 到壳体1034之外或者远离壳体1034延伸。因此,根据其实施例的磁悬浮系统1004构造为或 编程为,使得第一可编程磁体1005A悬浮或定位成距第二可编程磁体1005B-受控或编程的 间隔距离
[0047]当向下的力如图12上的方向箭头1050所指示施加到触发器1036上时,触发器1036 和附接到该触发器1036的第一可编程磁体1005A旋转或绕着枢转点1044枢转,直到第一可 编程磁体1005A的角表面1040朝向或邻近第二可编程磁体1005B,如图12所示。施加到触发 器1036上的向下的力可以是用户施加的(例如,相对于壳体1034手动旋转触发器1036,并且 在视频游戏操作期间,用户将触发器压入控制器壳体中以输入用户的动作)或者可以通过 容纳在控制器1024内用于在视频游戏操作期间为用户提供触觉效果的触觉致动器(未示 出)来施加。第一可编程磁体1005A的角表面1040和/或角表面1038编程为吸引第二可编程 磁体1005B。当方向箭头1050所表示的向下的力从触发器1036移除时,第一可编程磁体 1005A的角表面1040和/或角表面1038和第二可编程磁体1005B之间的吸引力使得第一可编 程磁体1005A(以及与其附接的触发器1036)朝向第二可编程磁体1005B移动,从而使第一可 编程磁体1005A(以及与其附接的触发器1036)返回图13所示的其标称构造。第一可编程磁 体1005A的角表面1040和/或角表面1038和第二可编程磁体1005B之间的吸引力因此基本上 是受控的或编程的弹力,使得当没有力施加到其上时,触发器1036返回标称构造。
[0048] 在其另一实施例中,诸如上述那些磁悬浮系统的磁悬浮系统用于可佩戴触觉应用 中,以便以编程的弹力或阻尼将可佩戴触觉致动器相对于固定的基体部件磁悬浮。更特别 地,图14是根据其实施例的包括触觉设备1452的触觉系统1400的立体图,触觉设备是使用 至少一个磁悬浮系统用来沿z轴将可佩戴部件悬浮在固定的基体部件1414上方的可佩戴部 件。可佩戴触觉设备1452包括至少第一可编程磁体1405A以及用于产生触觉效果的、与其附 接的触觉致动器1408。在图14的实施例中,固定的基体部件1414包括多个第二可编程磁 1405B:,1405B 2,它们各自分别形成或产生具有编程或被编程特性的单独的或离散的磁悬浮 系统1404:,14042。可编程磁体14054,14058^140582均为在单个基板上包括各种强度和极 性的多个磁性元件的可编程磁体。
[0049] 更特别地,每个磁悬浮系统均包括第一可编程磁体和第二可编程磁体,它们被编 程为同时以编程的力吸引和排斥,使得可佩戴触觉设备1452磁"悬浮"在固定的基体部件 1414上方,从而可佩戴触觉设备以编程的弹力或阻尼浮在固定的基体部件上方。因此,根据 其实施例的磁悬浮系统构造为或形成为,使得在图14所示的标称构造中可佩戴触觉设备 1452浮或者盘旋而距固定的基体部件1414一受控或编程的间隔距离;同时还构造为,作为 对触觉致动器1008以受控或编程的弹力施加到可佩戴触觉设备上的力的反应,允许固定的 基体部件1414与可佩戴触觉设备1452之间的移动,使得当没有力施加到可佩戴触觉设备上 时,固定的基体部件1414和可佩戴触觉设备1452返回标称构造。
[0050] 随着可佩戴触觉设备1452在固定的基体部件1414上方移动或平移,磁悬浮系统形 成在第一可编程磁体1405A(附接到可佩戴触觉设备)和任何一个与第一可编程磁体1405A 相对或面对的第二可编程磁体之间。每个磁悬浮系统1404^14042构造为具有预编程模式的 悬浮和弹力特性。例如,在实施例中,当第一可编程磁体1405A定位成与第二可编程磁体 1405B:相对或面对时,磁悬浮系统140也被编程以使可佩戴触觉设备1452悬浮而距固定的基 体部件1414 一第一受控或编程的间隔距离,并且被编程为,作为对触觉致动器1008以第一 受控或编程的弹力施加到可佩
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