本發(fā)明的領(lǐng)域涉及可用于許多應(yīng)用中的振動(dòng)支承件，并且尤其涉及對應(yīng)于目標(biāo)可通過觸覺與環(huán)境接觸并且對手機(jī)尤其有利的技術(shù)的觸覺界面。

背景技術(shù)：

實(shí)際上，目前，闖入觸摸屏手機(jī)行業(yè)的手機(jī)制造商力求通過結(jié)合觸覺界面來提高辨識(shí)度。因此，當(dāng)用戶將他或她的手指滑過位于屏幕上的圖標(biāo)時(shí)，他或她會(huì)感覺到來自手機(jī)的輕微振動(dòng)，這是一種向他或她返回對按鈕上的壓力的印象的所感覺到的振動(dòng)。

在這個(gè)背景下，申請人已研發(fā)了一種將薄壓電層用作致動(dòng)器的解決方案，并且已證實(shí)通過利用能夠執(zhí)行板模式(例如，非對稱型蘭姆波或瑞利波傳播模式)的壓電材料，例如pzt(鋯鈦酸鉛)，能夠獲得觸覺區(qū)域。該振動(dòng)模式引起手指與板之間的稱作“壓膜”效應(yīng)的氣刀，這引起板與手指之間的摩擦系數(shù)的改變。板中所形成的波振動(dòng)引起手指與板之間的摩擦系數(shù)的受控變化。

通常，振動(dòng)模式在矩形板的情況下充分受控，而當(dāng)所使用的幾何結(jié)構(gòu)不常規(guī)并且具有例如圓角時(shí)會(huì)受到破壞。在這種情況下，必須找到一種針對這種幾何結(jié)構(gòu)中的波傳播干擾問題的解決方案。

關(guān)于這些不同結(jié)構(gòu)上的振動(dòng)模式和蘭姆波的傳播的研究的大量參考報(bào)告已成為眾多研究的主題，但是通常旨在用于結(jié)構(gòu)的無損檢驗(yàn)。

因此，存在許多有關(guān)蘭姆波在矩形板中的傳播的研究的參考文獻(xiàn)，并且可尤其被引用的論文包括以下那些：p.sergeant、f.giraud、b.lemaire-semail，“超聲觸覺板的幾何結(jié)構(gòu)優(yōu)化”，傳感器和致動(dòng)器，a161，91-100頁，2010年；以及m.biet、f.giraud、b.lemaire-semail，“用于超聲觸覺板的設(shè)計(jì)的壓膜效應(yīng)”，ieee超聲學(xué)匯刊，鐵電體和頻率控制，第54卷，n°12，2007年12月，2678-2688頁，關(guān)于觸覺系統(tǒng)。

出于結(jié)構(gòu)的無損檢驗(yàn)的目的，其它論文研究了蘭姆波在矩形板中的傳播。y.gomez-ullate等人，“利用膠合的壓電陶瓷的板中的蘭姆波產(chǎn)生”，來自西班牙公司ceramicayvidrio的公告，第45卷，2006年，188-191頁。

已對非矩形板或在它們的端部具有特定特征的板進(jìn)行了研究。實(shí)際上，存在報(bào)告尤其是航空空間中的斜面板的研究的論文，或者由不同部件的組裝技術(shù)而在板的端部處形成斜面。這種研究可在如下論文中找到：mr.mofakhami和c.boller，“與結(jié)構(gòu)邊界處的非對稱特征相互作用的蘭姆波”，gamm，2008年，n.wilkie-chancellier。在這些出版物中，目的是研究這種特定特征上的蘭姆波的反射，以便進(jìn)行無損檢驗(yàn)。未報(bào)告或研究的內(nèi)容為如何克服板的端部處的特定特征以保持蘭姆波。

許多參考文獻(xiàn)報(bào)告了關(guān)于蘭姆波在具有瑕疵例如間斷點(diǎn)的矩形板中的傳播的研究：f.benmeddour和e.moulin，“通過壓電陶瓷傳感器產(chǎn)生選擇的蘭姆波模式：航空結(jié)構(gòu)的無損檢測的應(yīng)用”，壓電材料與裝置-實(shí)踐與應(yīng)用，isbn978-953-51，2013年2月27日公開，圓形或矩形孔，通孔或盲孔：o.diligent，“基本蘭姆波模式與板中的缺陷之間的相互作用》，倫敦大學(xué)的畢業(yè)論文，2003年，mv.predoi、a.negrea，“板邊緣附近的裂紋的超聲導(dǎo)波敏感性”，upc.sci.bull，d序列，第72卷，iss.2，2010年。這里再次重申，其目標(biāo)在于研究用于結(jié)構(gòu)的無損檢測的系統(tǒng)。蘭姆波用于揭示缺陷，而并未研究如何克服該缺陷。

還存在研究具有圓角的矩形板(超大橢圓形板)的振動(dòng)的參考文獻(xiàn)：s.ceribasi、g.altay，“借助里茲法的具有恒定和可變厚度的超大橢圓形板的自由振動(dòng)》，聲音與振動(dòng)期刊319，2009年，668-680頁。然而，這些參考文獻(xiàn)都沒有提出能夠例如通過修改限定條件來在具有圓角的這些板中保持例如可在矩形板中獲得的模式的解決方法。

這些圓形板還在如下文章中被提及：m.destrade、ybfu，“圓盤邊緣附近的波”，開放聽覺期刊，2008年，15-18頁，該文章研究了例如盤中的表面波，這是一項(xiàng)不會(huì)影響本發(fā)明的研究。

概括地說，上述參考文獻(xiàn)基本上適用于結(jié)構(gòu)的無損檢測，其中利用振動(dòng)模式來揭示缺陷。這些參考文獻(xiàn)并未提出任何能夠克服缺陷以獲得所希望的形態(tài)的波的解決方法。

為了解決缺陷的存在的這個(gè)問題，申請人更關(guān)注于從該問題(板、蘭姆波)轉(zhuǎn)向聲波諧振器的問題，其目的是以盡可能大的品質(zhì)因數(shù)精確地保持振動(dòng)模式。

在表面聲波諧振器(saw)的情況下，利用指梳狀系統(tǒng)來產(chǎn)生在諧振器的平面中傳播的表面波。為了使裝置的品質(zhì)因數(shù)最優(yōu)以及避免隨著波的分散所造成的能量損失，在指梳狀系統(tǒng)的任何一側(cè)布置反射器，如以下文章中所描述的：mf.hribsek、dv.tosic、mr.radosavljevic，“機(jī)械工程學(xué)中的表面聲波傳感器”，fme匯刊，38，2010年，11-18頁。

這些反射器的目的在于形成聲阻抗差。因此傳播的波在這種不同阻抗的介質(zhì)上被反射并且能夠被容納在諧振器的“活動(dòng)”部分中。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在此背景下，本發(fā)明提出一種能夠消除帶有缺陷的支承件中的板模式的干擾問題的解決方案，無論所述缺陷是邊緣缺陷型幾何特性還是該缺陷對應(yīng)于結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性(孔、厚度過大、材料的改變等)。

因此，本發(fā)明的主題為一種振動(dòng)裝置，其包括：

-第一支承件，其配置為待變形，以具有在x和y方向上的平面中限定的表面；

-至少一個(gè)致動(dòng)器，其配置為生成在所述第一支承件中傳播的板模式；

-所述第一支承件包括：

○與所述板模式的傳播有關(guān)的至少一個(gè)缺陷；

○所述缺陷具有幾何結(jié)構(gòu)特性或?qū)?yīng)于結(jié)構(gòu)非均質(zhì)性；

其特征在于，所述振動(dòng)裝置包括：

-第二支承件；

-至少一個(gè)嵌入式機(jī)械反射器，其緊固至所述第一支承件并且與所述第一支承件接觸，所述至少一個(gè)嵌入式機(jī)械反射器配置為使所述第一支承件在與所述x和y方向成直角的至少一個(gè)z方向上固定，所述機(jī)械反射器緊固至所述第二支承件；并且

-所述嵌入式機(jī)械反射器配置為隔離出所述板模式在其中傳播的所謂的活動(dòng)區(qū)域，該活動(dòng)區(qū)域?qū)儆谠趚和y方向上的平面中限定的所述表面，所述活動(dòng)區(qū)域不包括所述缺陷；

-所述致動(dòng)器位于所述活動(dòng)區(qū)域中。

板模式被定義為是例如蘭姆波或瑞利波傳播模式。

根據(jù)本發(fā)明，將嵌入式機(jī)械反射器限定為用于所生成的板模式的反射結(jié)構(gòu)，所述反射結(jié)構(gòu)構(gòu)成旨在振動(dòng)的第一支承件中的固定位置，所述固定位置緊固至所述第二支承件。

本發(fā)明的嵌入式反射器為與第一支承件接觸的例如板、壁、塊組的材料元件。這些材料元件與允許波最終跨過的裂縫沒有可比性。

本發(fā)明的反射器可以通過任何裝置以及例如通過直接接觸、通過粘結(jié)、通過裝配等與第一支承件接觸。

此外，與板模式的傳播有關(guān)的缺陷被限定為這樣的缺陷：該缺陷與在無缺陷支承件(即，在本發(fā)明的情況下為矩形幾何結(jié)構(gòu)的均質(zhì)支承件)中生成的相同模式的傳播情況下所獲得的傳播模式相比，在傳播模式的波腹和節(jié)點(diǎn)處產(chǎn)生干擾。

根據(jù)本發(fā)明的變型，所述第一支承件包括缺陷，所述裝置包括一組嵌入式機(jī)械反射器，所述一組嵌入式機(jī)械反射器配置為限定不包括所述缺陷的所述活動(dòng)區(qū)域。

根據(jù)本發(fā)明的變型，所述第一支承件包括缺陷，所述裝置包括一組嵌入式機(jī)械反射器，所述一組嵌入式機(jī)械反射器配置為限定不包括所述缺陷的多個(gè)活動(dòng)區(qū)域。

根據(jù)本發(fā)明的變型，所述第一支承件在周緣處包括倒圓，所述裝置包括至少一對嵌入式機(jī)械反射器，所述一對嵌入式機(jī)械反射器配置為限定不包括所述倒圓的所述活動(dòng)區(qū)域。

根據(jù)本發(fā)明的變型，所述裝置包括一組致動(dòng)器。

根據(jù)本發(fā)明的變型，各致動(dòng)器在x和/或y方向上線性地分布。

根據(jù)本發(fā)明的變型，所述裝置包括設(shè)置在所述第一支承件的與面向所述第二支承件相反的表面上的至少一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器。

根據(jù)本發(fā)明的變型，所述裝置包括設(shè)置在所述第一支承件的面向所述第二支承件的表面上的至少一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器。

根據(jù)本發(fā)明的變型，所述嵌入式機(jī)械反射器包括基本離散元件，所述基本離散元件彼此隔開一距離從而能夠使所述缺陷與所述活動(dòng)區(qū)域隔離開。

根據(jù)本發(fā)明的變型，所述第一支承件為板。

根據(jù)本發(fā)明的變型，所述第二支承件為殼體，其中所述第一支承件設(shè)置于該殼體中。

根據(jù)本發(fā)明的變型，所述第一支承件包括至少一個(gè)嵌入件區(qū)域；所述第二支承件包括至少一個(gè)突起，所述至少一個(gè)突起能夠與所述嵌入件區(qū)域配合以使其在z方向上固定并且使所述突起緊固至所述第一支承件，所述突起和所述嵌入件區(qū)域限定了所述嵌入式機(jī)械反射器。

根據(jù)本發(fā)明的變型，該裝置包括至少一個(gè)膠合元件，以使所述第一支承件局部地膠合至所述第二支承件并且限定所述嵌入式機(jī)械反射器。

根據(jù)本發(fā)明的變型，該裝置包括具有至少一個(gè)缺陷的觸覺面板。

根據(jù)本發(fā)明的變型，所述觸覺面板具有帶圓角的矩形幾何結(jié)構(gòu)。

根據(jù)本發(fā)明的變型，所述觸覺面板的對角線介于10cm與12cm之間，并且所述嵌入式機(jī)械反射器的寬度介于2mm與10mm之間。

根據(jù)本發(fā)明的變型，該裝置包括兩列機(jī)械反射器，其中一列設(shè)置在所述面板的端部處，位于倒圓界限處。

根據(jù)本發(fā)明的變型，所述觸覺面板具有至少一個(gè)透明部分。

本發(fā)明的另一主題為包括根據(jù)本發(fā)明的裝置的移動(dòng)單元，該單元可以是“智能手機(jī)”：一種就功能而言較先進(jìn)的電話、便攜式計(jì)算機(jī)等。

附圖說明

在閱讀如下以非限制性方式并且根據(jù)附圖給出的說明之后，本發(fā)明將能夠被更好地理解，并且其它優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，在所述附圖中：

-圖1a和圖1b示意性地描繪了包括至少一個(gè)嵌入式機(jī)械反射器的本發(fā)明的振動(dòng)裝置；

-圖2a和圖2b示出了矩形板上的非對稱型蘭姆波模式；

-圖3示意性地描繪了包括具有圓端并且包括一對聲波反射器的板的第一支承件的示例；

-圖4示出了lumia920屏幕(其由升龍玻璃(dragontrailglass)制成)的具有14個(gè)波腹的蘭姆波模式的隨著四種不同類型的嵌入件的位置而變化的波腹振幅的絕對值；

-圖5示意性地描繪了可用于本發(fā)明的裝置的第一支承件的示例中的lumia920面板，并且該lumia920面板包括倒圓和對應(yīng)于用于放置揚(yáng)聲器的孔的材料缺陷；

-圖6示出了在具有圓角的lumia920型板上獲得的，隨著針對13個(gè)波腹的模式在x軸上的位置變化的蘭姆波模式的振幅，所述板具有或不具有(稱為自由配置)嵌入式機(jī)械反射器；

-圖7示出了在具有圓角的lumia920型板上獲得并且針對板的三個(gè)點(diǎn)處的三個(gè)觀察結(jié)果的隨著y軸上的位置變化的蘭姆波模式的振幅；

-圖8示意性地描繪了具有兩行致動(dòng)器和兩行嵌入式機(jī)械反射器的手機(jī)屏幕；

-圖9a和9b分別示出了在圖8中所示的屏幕的情況下獲得的，隨著針對具有11個(gè)波腹的模式的嵌入件在x方向上的尺寸變化而獲得的振幅和y方向上的偏差；

-圖10a和10b示出了在圖8中所示的屏幕的情況下獲得的，隨著針對具有11個(gè)波腹的模式的嵌入件的寬度變化的振幅和y上的偏差，其中嵌入式機(jī)械反射器布置在第一支承件的倒圓界限處；

-圖11示意性地描繪了具有可見區(qū)域、致動(dòng)器和兩串離散的嵌入式機(jī)械反射器的lumia920屏幕；

-圖12a和12b示出了在嵌入件的x方向上具有恒定的尺寸的情況下，隨著附加點(diǎn)的數(shù)量變化的振幅和y上的偏差；

-圖13示意性地描繪了在揚(yáng)聲器的孔中具有嵌入件的lumia920屏幕；

-圖14示出了包括數(shù)行嵌入式機(jī)械反射器的裝置，其中波被認(rèn)為具有沿y方向的傳播；

-圖15示出了可在本發(fā)明中使用并且包括兩個(gè)正交串的嵌入式機(jī)械反射器的任意板的幾何形狀；

-圖16示出了包括通過膠合形成的嵌入式反射器的本發(fā)明的第一實(shí)施方案；

-圖17示出了具有通過卡扣裝置形成的嵌入式反射器的板的整體的第二形式。

具體實(shí)施方式

總體而言，本發(fā)明涉及一種包括至少一個(gè)嵌入式機(jī)械反射器的裝置，從而能夠確保支承件的表面上合適的板模式傳播。因此，圖1a示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明的第一支承件1，該第一支承件1包括在平面x，y中限定的具有至少一個(gè)缺陷的表面s，該平面x，y由在標(biāo)準(zhǔn)正交參考系(x，y，z)中正交的x方向和y方向(或者x軸和y軸)進(jìn)行限定。在所描繪的情況下，這是一個(gè)輪廓缺陷：例如部分圓形的和非矩形的周緣。支承件1因此包括：能夠生成由os表示的蘭姆波類型的板模式的至少一個(gè)致動(dòng)器2以及至少一個(gè)嵌入式機(jī)械反射器3，使得能夠限定所謂的活動(dòng)表面sa，該活動(dòng)表面sa與非直線型輪廓部分隔開，其中板模式的傳播形成為使得能夠被正確地使用。第一支承件1緊固至第二支承件4，從而能夠在z軸上局部地固定構(gòu)成嵌入式機(jī)械反射器的緊固區(qū)域，如圖1b中所示意性地描繪的，陰影示意性地表示嵌入式機(jī)械反射器功能(應(yīng)當(dāng)注意的是，致動(dòng)器可以位于與反射器相反的端面上，或者位于與反射器相同的端面上)。

因此，針對裝置中的板模式的傳播，提出通過引入至少一個(gè)嵌入式機(jī)械反射器而利用裝置中的板模式的傳播來消除缺陷的存在。

申請人在下文闡述了用于設(shè)計(jì)這種裝置所采用的方法。大體上，利用蘭姆波傳播模式類型的板模式的傳播的裝置可以包括典型地為矩形幾何形狀的板。

從這種幾何形狀出發(fā)，申請人研究通過利用精確地布置在具有40×30mm2的表面面積(其中，厚度為725μm)的板上的壓電致動(dòng)器獲得的非對稱型蘭姆波模式a0，如圖2a(在coventor商業(yè)軟件上并且從截面看見的根據(jù)有限元仿真(一種已知的首字母縮寫為“fem”的方法，表示“有限元法”)獲得的3d視圖)中所示，標(biāo)出了對應(yīng)于能量最大值的波腹的數(shù)量和對應(yīng)于振動(dòng)時(shí)的零位移的節(jié)點(diǎn)。在圖2b中，模式呈現(xiàn)出例如8個(gè)由節(jié)點(diǎn)ni隔開的波腹vi，圖2b更具體地示出了這里為矩形板上所尋求的振動(dòng)模式(例如，非對稱型蘭姆波模式)。

申請人尋求如何在非矩形板中保持所希望的振動(dòng)模式，例如如圖2a和2b中所呈現(xiàn)的非對稱型蘭姆波駐波模式a0。

所研究的示例為具有圓角的矩形板，但是本發(fā)明可以擴(kuò)展至其它類型的非矩形板幾何形狀，從而可以在平面(x，y)中呈現(xiàn)任意的幾何形狀。

在具有圓邊的板中，由于倒圓誘發(fā)的干擾，即使通過作用于致動(dòng)器的定位也不能在薄層致動(dòng)器中產(chǎn)生相同的振動(dòng)模式。

這就是為什么申請人轉(zhuǎn)向使用聲波反射器，從而能夠與針對saw的研究相比。圖3示意性地描繪了具有圓端并且包括一對反射器r1和r2的板1。

當(dāng)這些反射器如本說明書的后續(xù)內(nèi)容所述精確地定位時(shí)，可通過fem仿真來確定與y方向上的尺寸相對應(yīng)的尺寸(wm)、與x方向上的尺寸相對應(yīng)的尺寸(im)以及與z方向上的尺寸相對應(yīng)的反射器厚度(tm)，以及所使用的材料的適當(dāng)特性(密度)。所述特性能夠在具有圓角的板上獲得所希望的蘭姆波模式，所述特性在以下表格中給出，所述表格表示出了能夠在具有圓角的板(例如，來自旭硝子(asahiglass)公司的升龍玻璃的板，其厚度為800μm)上獲得蘭姆波模式的反射器的尺寸確定。

模擬了兩種板，對應(yīng)于不同曲率半徑的倒圓(模擬了現(xiàn)有手機(jī)面板的具體情況)。

可以注意到的是，所需的厚度tm和/或密度極大并且難以物理地獲取，因此除了利用已知的聲波反射器以外還需尋求其它解決方案。

這就是為什么從該觀察報(bào)告出發(fā)，申請人轉(zhuǎn)向另一解決方案并且提出一種利用至少一個(gè)機(jī)械反射器的振動(dòng)裝置，而不是“常規(guī)的”聲波反射器，從而除了在非矩形板中進(jìn)行確保所希望的模式的波的聲波反射以外，還能夠如矩形構(gòu)造的板中那樣保持傳播特性。

因此本發(fā)明提出了這樣一種解決方案：其中針對機(jī)械波將機(jī)械嵌入件用作反射器。

圖4利用商業(yè)仿真工具ansys根據(jù)fem仿真提供了由升龍玻璃制成的lumia920屏幕(也稱為面板(厚度為800μm))的具有14個(gè)波腹的模式的，隨著四種不同類型的嵌入件在x軸上的位置而變化的波腹振幅的絕對值，曲線c4x涉及x方向上的固定，曲線c4y涉及y方向上的固定，曲線c4z涉及z方向上的固定，而曲線c4xyz涉及全部三個(gè)方向x、y和z上的固定。該圖示出了在具有圓角的矩形板(lumia920屏幕的尺寸，對角線為4.5英寸(或11.43cm)，升龍玻璃厚度為800μm)的情況下，嵌入式機(jī)械反射器使得能夠恢復(fù)所希望的蘭姆波模式。并且，根據(jù)全部這些曲線可知，必要的嵌入件就像面板在z方向上的固定(即，防止面板在該偏離面板的方向上移位的固定)一樣。

為了也確定其它類型的非矩形板的嵌入式機(jī)械反射器的尺寸，申請人研究了具有來自于現(xiàn)有智能手機(jī)的尺寸的非矩形板，該方法也能夠用于確定其它類型的非矩形板的嵌入式機(jī)械反射器的尺寸。

具體地，申請人由此研究了如圖5中所示并且對應(yīng)于lumia920面板的尺寸(對于該現(xiàn)有智能手機(jī)為4.5英寸)的具有圓角的板(通過在該面板中實(shí)施本發(fā)明)，即，包括透明屏幕e的第一支承件11，在該透明屏幕e的周緣處布置有兩個(gè)嵌入式機(jī)械反射器311和312以及揚(yáng)聲器hp。

因此，該板包括輪廓缺陷(圓角)和材料缺陷(揚(yáng)聲器位置處所留有的孔)，機(jī)械反射器設(shè)置為采用板的最大空間，也就是說通過鎖定輪廓的倒圓來限定盡可能大的活動(dòng)表面。

為此，采用下列方法：

-形成對振動(dòng)板的幾何結(jié)構(gòu)的建模，在所述振動(dòng)板上設(shè)置有嵌入式機(jī)械反射器的兩個(gè)珠子；

-在商業(yè)fem軟件(ansys)上開始模型分析以確定所尋求的模式的頻率；

-根據(jù)fem模型，在振動(dòng)波腹上設(shè)置有壓電致動(dòng)器，取決于所保留的模式的頻率(用于使致動(dòng)器的定位最佳化的方法已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知)；

-然后進(jìn)行諧波仿真，或者進(jìn)行一系列的諧波仿真，以便最佳地定位嵌入式機(jī)械反射器，從而確定致動(dòng)器的位置。實(shí)際上，在已確定一個(gè)或多個(gè)嵌入式機(jī)械反射器的位置之后，能夠限定出活動(dòng)表面，于是一個(gè)或多個(gè)致動(dòng)器必然被定位在該活動(dòng)表面上。

圖6示出了在具有圓角的lumia920型板上獲得的，針對13個(gè)波腹的模式，隨著x上的位置變化的蘭姆波模式的振幅，所述板不具有嵌入式機(jī)械反射器：所謂的自由配置(曲線c6a)，或者具有嵌入式機(jī)械反射器(曲線c6b)。

圖7示出了在具有圓角的lumia920型板上獲得的并且針對板的三個(gè)點(diǎn)處的三個(gè)觀察結(jié)果的隨著y方向上的y位置變化的蘭姆波模式的振幅：在左端、右端以及中心處的振幅(在x方向上)。曲線c7a涉及在左端獲取的自由配置，曲線c7b涉及在中心處獲取的自由配置，曲線c7c涉及在右端獲取的自由配置。曲線c7d涉及在左端獲取的具有嵌入式機(jī)械反射器的配置，曲線c7e涉及在中心處獲取的具有嵌入式機(jī)械反射器的配置，曲線c7f涉及在右端獲取的具有嵌入式機(jī)械反射器的配置。

這些圖形示出了在具有嵌入式機(jī)械反射器的情況下，能夠在具有圓角的矩形板上保留例如在矩形板上獲取的蘭姆波模式，即：在x方向上的振動(dòng)波腹和節(jié)點(diǎn)以及在y方向上的少量調(diào)制的子集。

申請人由此證明了嵌入式機(jī)械反射器能夠克服由例如圓角缺陷以及材料非均質(zhì)性缺陷(在本例中，為揚(yáng)聲器的位置處所留有的孔)的存在所引起的干擾，并且由此在非矩形板中通過限定定位致動(dòng)器的無缺陷活動(dòng)表面來保留所希望的振動(dòng)模式。

為了限定設(shè)計(jì)規(guī)則，申請人研究了例如在圖5中右側(cè)的嵌入式機(jī)械反射器的寬度(im)對升龍玻璃的以及與iphone5(尺寸為4英寸)相對應(yīng)的幾何結(jié)構(gòu)的800μm基底上的模式的均一性的影響。反射器的寬度對應(yīng)于反射器在x方向上的尺寸。所研究的配置在圖8中示出：其上具有第一支承件12、一對嵌入式機(jī)械反射器321和322以及兩列致動(dòng)器221和222。揚(yáng)聲器hp孔并列位于嵌入式機(jī)械反射器的位置，而右側(cè)的機(jī)械反射器位于面板的端部處，但是在橫向上其或多或少會(huì)阻擋輪廓倒圓(每個(gè)反射器防止波形“揭露”位于后方的缺陷，從而在某種程度上每個(gè)缺陷需要一個(gè)反射器)。

為此，可以改變位于右側(cè)的所述嵌入式機(jī)械反射器322在x方向上的尺寸，并且觀察所獲得的模式。在每種情況下，必定發(fā)現(xiàn)致動(dòng)器的最佳位置。圖9a和9b分別示出了隨著針對具有11個(gè)波腹的模式的嵌入件在x方向上的尺寸變化而獲得的振幅和y方向上的偏差(曲線c9a：在左端獲取的配置，曲線c9b：在中心處獲取的配置，曲線c9c：在右端獲取的配置)。

由此看來嵌入件在x方向上的更大尺寸帶來板上的模式的更好均一性，由此帶來面板的中心處的更大振幅。然而(在這種精確的情況下)對于超過x方向上大約10-11mm的尺寸而言是無用的，因?yàn)橥ǔ７瓷淦髟趚方向上的最佳尺寸取決于波長。

實(shí)際上，倒圓在這些范圍內(nèi)具有較小的影響。

申請人還分析了嵌入件在x方向上的尺寸的影響以及其在面板上的位置的影響。

建模與上述系統(tǒng)相同的系統(tǒng)，其中右側(cè)的嵌入式機(jī)械反射器放置在倒圓的界限處，并且改變該嵌入式機(jī)械反射器在x方向上的尺寸。利用這種方式，倒圓必定不再干擾振動(dòng)，該方法能夠確定嵌入式機(jī)械反射器在x方向上的尺寸是否會(huì)影響振幅、頻率或均一性。結(jié)果在圖10a和10b中呈現(xiàn)，圖10a和10b還示出了隨著針對具有11個(gè)波腹的模式的嵌入件在x方向上的尺寸變化的振幅和y方向上的偏差。(曲線c10a：在左端獲取的配置，曲線c10a：在中心獲取的配置，曲線c10c：在右端獲取的配置)。

由此看來振幅和均一性不會(huì)因?yàn)榍度胧綑C(jī)械反射器在x方向上的尺寸而改變，只要該寬度保持充足(大約為2mm)。對于低于該值的嵌入式機(jī)械反射器在x軸上的尺寸，位于嵌入件之后的面板的重大變形的部分看來涉及到能量損失。這體現(xiàn)在大約40％的均一性損失方面。

由此看來嵌入式機(jī)械反射器在x方向上的尺寸至少等于2mm，從而能夠使面板上的模式的振幅和均一性最優(yōu)化。

申請人因此尋求確定嵌入式機(jī)械反射器在x和y兩個(gè)方向上的最佳位置。在右側(cè)，示出了能夠?qū)⑶度胧綑C(jī)械反射器定位在面板的端部處，以保留最大的可用空間。因此，申請人尋求確定嵌入式機(jī)械反射器是否覆蓋了面板的y軸上的整個(gè)尺寸，以及是否能夠?qū)⒃撉度胧綑C(jī)械反射器放置在揚(yáng)聲器孔的位置處。為此，進(jìn)行了在厚度為800μm的lumia920屏幕上實(shí)施本發(fā)明的研究。

最初，研究了嵌入式機(jī)械反射器在y軸上的位置。為簡單起見，考慮兩列相同的嵌入式機(jī)械反射器分別由反射器331i和332j構(gòu)成。第一列定位在揚(yáng)聲器hp的孔的緊后方。第二列定位在面板的端部處。這在圖11中示出，圖11示出了可用于本發(fā)明的裝置中的第一支承件構(gòu)造，所述第一支承件包括可見區(qū)域e和兩串致動(dòng)器231和232。修改了嵌入式機(jī)械反射器的數(shù)量，這些嵌入式機(jī)械反射器覆蓋面板的一半寬度。由此可見振幅隨著嵌入式機(jī)械反射器的數(shù)量而增大。具有跨越面板在y軸上的整個(gè)尺寸的單個(gè)嵌入式機(jī)械反射器并非是必須的。然而，適合的是具備彼此足夠靠近的嵌入式機(jī)械反射器以保持所希望的效果。圖12a和12b示出了在嵌入件的x方向上尺寸恒定的情況下，隨著嵌入式機(jī)械反射器的數(shù)量變化的振幅和y方向上的y上的偏差(曲線c12a：在左端獲取的配置，曲線c12b：在中心獲取的配置，曲線c12c：在右端獲取的配置)。

在嵌入式機(jī)械反射器的數(shù)量充足的情況下，所獲得的性能水平是令人滿意的。實(shí)際上，對于y軸上的給定尺寸，反射器數(shù)量的增加可使得反射器之間的自由空間減小。

根據(jù)圖13中所示的本發(fā)明的變型，還可將揚(yáng)聲器hp定位在其中一個(gè)嵌入式機(jī)械反射器341的位置處。

總之，根據(jù)本發(fā)明的有效振動(dòng)裝置(旨在能夠結(jié)合至智能手機(jī)中)的示例在裝備有揚(yáng)聲器孔的4至4.5英寸的面板上可包括：

-能夠使板在z方向上固定的兩列嵌入式機(jī)械反射器；

-其中一列可以定位在面板的端部處；

-嵌入式機(jī)械反射器在x軸上的尺寸位于約2mm和不到約10mm之間；

-兩列嵌入式機(jī)械反射器是離散化的，其中各嵌入式機(jī)械反射器隔開小于5.5mm的距離。

前文描述了如下配置：嵌入式反射器位于平行于具有圓角的矩形面板的短邊的位置處。該原理可擴(kuò)展至用于平行于這種板的長邊設(shè)置反射器，如圖14中所示，該圖14示出了包括板15、未示出的數(shù)列致動(dòng)器的裝置，所述致動(dòng)器能夠布置為平行于或正交于反射器351和352，所考慮的波形os具有沿y方向的傳播。實(shí)際上，根據(jù)激勵(lì)頻率，即使位于y方向(即，與嵌入式機(jī)械反射器的位置正交)的致動(dòng)器也可以生成波前與所述嵌入式機(jī)械反射器成直角的波。

總體而言，本發(fā)明可涉及任何板的幾何結(jié)構(gòu)，例如如圖15中所示。為了限定活動(dòng)表面sa，分別布置兩串反射器：在x軸上布置反射器361和362，并且在y軸上布置反射器363和364。為了優(yōu)化反射器的定位，前文描述的研究方法可用于根據(jù)所考慮的波定位致動(dòng)器等等。

觸覺面板的應(yīng)用示例

觸覺面板借助于通過面板的振動(dòng)而在面板的表面上形成的氣刀效應(yīng)來操作。該振動(dòng)通過膠合或沉積與蝕刻在板上的壓電致動(dòng)器來激起。為了良好的觸覺效果，需要在蘭姆波模式a0中獲取大約1μm的振動(dòng)振幅。申請人已證實(shí)通過使用pzt(一種對于如貫穿本說明書在上文示意性地呈現(xiàn)的具有圓角的智能手機(jī)的應(yīng)用尤其有利和尋求的材料)的薄層致動(dòng)器來獲取觸感的可能性。

第一示例性實(shí)施方案

各實(shí)施方案可以取決于目標(biāo)應(yīng)用。在許多情況下，類似于觸覺學(xué)的情況下，生產(chǎn)確保至少在z方向上固定的嵌入式機(jī)械反射器“易于”通過固定板來實(shí)施，以確保第一支承件與固定至所述第一支承件的殼體協(xié)同作用。

嵌入式機(jī)械反射器必須防止板在z方向上的運(yùn)動(dòng)。這例如可以通過將殼體與諧振板膠合來保證。所述板的位置處的膠合區(qū)域構(gòu)成了嵌入式機(jī)械反射器。

膠珠在x、y(在平面中)軸上具有與前文所述的尺寸確定相同的尺寸，以產(chǎn)生具有所希望的尺寸的嵌入式機(jī)械反射器。

膠的厚度也可以根據(jù)所使用的材料來設(shè)定。所述膠可以是環(huán)氧膠、uv膠或者任何其它合適的膠。該配置在圖16中示出并且標(biāo)出了：

-第一支承件17；

-兩個(gè)致動(dòng)器271和272(應(yīng)當(dāng)注意的是，致動(dòng)器可以優(yōu)先與反射器位于相同側(cè)，并且致動(dòng)器和反射器還可以位于第一支承件的兩側(cè))；

-由膠串產(chǎn)生的兩個(gè)嵌入式機(jī)械反射器371和372；

-第二支承件47。

第二示例性實(shí)施方案

根據(jù)該第二示例，嵌入式機(jī)械反射器包括面板至殼體上的卡扣裝置。在這種情況下，利用激光、離子加工或者任何其它合適的方法來對振動(dòng)面板進(jìn)行機(jī)械加工，以在由尺寸確定步驟設(shè)置的嵌入件區(qū)域中部分地蝕刻面板，并且由此限定空腔。

該蝕刻可以具有范圍從幾微米到幾百微米的深度。相反，殼體具有銷，所述銷同時(shí)形成于與殼體相同的材料中，或者隨后形成并且可形成于與殼體不同的材料中。銷在x和y軸上的尺寸通過相反空腔的尺寸(并且通過插入銷以將其固定在面板位置的設(shè)計(jì)規(guī)則)來設(shè)定。銷的高度與蓋的深度相匹配。在將殼體與振動(dòng)面板組裝之后，將銷插入并固定在面板的空腔中以禁止板在z方向上的運(yùn)動(dòng)。該配置在圖17中示出，該圖17中標(biāo)出了：

-第一支承件18；

-兩個(gè)致動(dòng)器281和282：在該示例中，各致動(dòng)器可以同樣地位于第二支承件的反面(和/或另一面)；

-由能夠與在板18的位置處形成的蝕刻協(xié)作的銷產(chǎn)生的兩個(gè)嵌入式機(jī)械反射器381和382；

-對應(yīng)于面板設(shè)置于其中的殼體的第二支承件48。

應(yīng)當(dāng)注意的是，致動(dòng)器的配置僅作為示例以兩列的形式給出，但是也可以設(shè)想許多其他配置：單列致動(dòng)器，致動(dòng)器不以列的形式布置而是沿著面板的長邊設(shè)置等等。