Accionadores de placas paralelas electrostáticas cuyos elementos móviles se accionan solamente mediante fuerza electrostática y procedimientos útiles en conjunción con los mismos.

Aparato accionador de placas paralelas electrostáticas para generar un efecto físico,

al menos un atributo del cual corresponde a al menos una característica de una señal de entrada digital muestreada periódicamente, comprendiendo el aparato:

al menos un dispositivo accionador de placas paralelas electrostáticas, incluyendo cada dispositivo accionador de placas paralelas:

una matriz (100) de elementos móviles conductores (120) que define un primer plano, en el que cada elemento móvil individual es operativo para estar limitado a desplazarse alternativamente hacia atrás y adelante a lo largo de un eje respectivo (125) en respuesta a una primera fuerza operativa electrostática individuo sobre el mismo, en el que cada elemento móvil tiene una posición de reposo y es accionado fuera de su posición de reposo solamente mediante dicha primera fuerza electrostática;

al menos un electrodo plano (130, 140, 300) que define un segundo plano generalmente paralelo a dicho primer plano, siendo dicho electrodo plano operativo para aplicar una secuencia temporal controlada de diferencias de potencial con al menos un elemento móvil individual entre dicha matriz de elementos móviles, para generar así selectivamente dicha primera fuerza electrostática; y

un controlador (50) operativo para recibir dicha señal de entrada digital y, en consecuencia, para controlar al menos uno de dicho al menos un electrodo y dicho elemento móvil individual para aplicar dicha secuencia de diferencias de potencial, de manera que dicho efecto físico representa dicha señal,

estando el aparato caracterizado por que dicho aparato también comprende al menos un sensor de posición (710, 720) que detecta la posición de al menos un elemento móvil a lo largo de su eje respectivo, en el que dicho controlador es operativo para detectar un defecto en dicho al menos un elemento móvil basado en la información proporcionada por dicho al menos un sensor de posición.

Accionadores de placas paralelas electrostáticas cuyos elementos móviles se accionan solamente mediante fuerza electrostática y procedimientos útiles en conjunción con los mismos

Referencia a las solicitudes en tramitación al mismo tiempo

No se reivindica prioridad. Las solicitudes en tramitación al mismo tiempo son las siguientes:

Título

APARATO PARA GENERAR PRESIÓN

APARATO PARA LA GENERACIÓN DE PRESIÓN Y PROCEDIMIENTOS DE FABRICACIÓN DEL MISMO CONTROL DE VOLUMEN CONTROL DE VOLUMEN

APARATOS Y PROCEDIMIENTOS DE GENERACIÓN DE ONDAS DE PRESIÓN APARATOS Y PROCEDIMIENTOS DE GENERACIÓN DE ONDAS DE PRESIÓN FABRICACIÓN MEJORADA

APARATO DE ALTAVOZ DIGITAL DIRECTO QUE TIENE UN PATRÓN DE DIRECTIVIDAD DESEADO

CONTROL DE VOLUMEN Y DE TONO EN ALTAVOCES DIGITALES DIRECTOS APARATO DE ALTAVOZ MEJORADO Y PROCEDIMIENTOS ÚTILES EN CONJUNCIÓN CON LOS MISMOS

APARATO ACCIONADOR CON COMPONENTE DE ACCIONAMIENTO DE HORQUILLA Y PROCEDIMIENTOS ÚTILES PARA LA FABRICACIÓN Y EL FUNCIONAMIENTO DEL MISMO

APARATO ACCIONADOR CON COMPONENTE DE ACCIONAMIENTO DE HORQUILLA Y PROCEDIMIENTOS ÚTILES PARA LA FABRICACIÓN Y EL FUNCIONAMIENTO DEL MISMO

APARATO DE PROTECCIÓN DE POLVO PARA ALTAVOCES DIGITALES

PLANOS

DESCARGA DE DESCARGA

CONTROL DE VOLUMEN Y TONO EN ALTAVOCES DIGITALES DIRECTOS APARATO DE ALTAVOZ DIGITAL

APARATOS Y PROCEDIMIENTOS DE GENERACIÓN DE ONDAS DE PRESIÓN APARATO DE ALTAVOZ DIGITAL DIRECTO QUE TIENE UN PATRÓN DE DIRECTIVIDAD DESEADO

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a accionadores y, más particularmente, a altavoces. Antecedentes de la invención

Se conoce una amplia variedad de accionadores y altavoces. Solicitudes del solicitante en tramitación al mismo, algunas de las cuales están publicadas como se ha indicado anteriormente, describen el estado de los accionadores de la técnica, tales como altavoces.

El término soporte como se usa en el presente documento está pensado que incluya cualquier dispositivo que permita el movimiento relativo restringido, tal como un movimiento de flexión, entre las partes, por ejemplo, un dispositivo que conecta un elemento móvil a elementos estacionarios y define la trayectoria de movimiento y la posición de reposo del elemento móvil. Un soporte de flexión o junta de flexión es un soporte que permite el movimiento de flexión. Un soporte de flexión puede comprender una parte flexible que une otras dos partes y es típicamente simple, de bajo coste, compacto y de baja fricción. Los soportes de flexión están formados típicamente de un material que puede flexlonarse repetidamente sin desintegrarse. Un muelle está pensado que Incluya cualquier elemento elástico adecuado, tal como, pero no limitado a, una tira enrollada en espiral o alambre que recupera su forma después de la compresión, flexión o estiramiento. La colocación de un (i, j)-ésimo elemento accionador en una serie de elementos accionadores se refiere a la aplicación de voltaje entre una fila particular y una columna particular de la matriz de elementos accionadores.

Una matriz se denomina en el presente documento a una matriz activa si sus elementos Incluyen un circuito de accionamiento de los elementos, y se denomina en el presente documento una matriz pasiva si sus elementos no incluyen un circuito de accionamiento de los elementos.

El término posición de reposo se utiliza generalmente de forma equivalente en la presente memoria. Los términos dispositivo accionador y dispositivo de accionamiento se utilizan generalmente de manera equivalente en la

presente memoria.

El estado de la técnica de las matrices de altavoces y algoritmos de control útiles se describe así en las siguientes publicaciones de Malcolm Hawksford:

A. Spatial Distribution Of Distortion And Spectrally Shaped Quantization Noise In Digital Micro-Array Loudspeakers, J. Audio Engl Soc., Vol. 55, N° 1/2 Enero/Febrero de 27; y

B. Smart Digital Loudspeaker Arrays, J. Audio Engl Soc., Vol. 51, N° 12, diciembre 23.

Se apreciará que los términos superior e inferior se utilizan, cuando se utilizan, en la descripción o los dibujos meramente por conveniencia para indicar posiciones en ambos lados de una superficie definida por la matriz de elementos móviles, tal como la superficie de conexión de los puntos medios de las trayectorias de los elementos móviles. La gravedad, en muchas aplicaciones, es una fuerza insignificante de tal manera que una ubicación superior igualmente bien podría estar dispuesta por debajo o a la izquierda o a la derecha de una ubicación inferior.

Los términos anteriores pueden ser interpretados ya sea de acuerdo con cualquier definición de los mismos que aparezca en la literatura de la técnica anterior o de acuerdo con la memoria, o como anteriormente.

El Glosario de Terminología MEMS de ANSYS Inc. establece que una muesca es una pequeña característica u ondulación, típicamente un cuadrado en relieve en la superficie de un dispositivo MEMS. Las muescas pueden ser utilizadas como topes mecánicos, por ejemplo, para controlar el contacto en un dispositivo con una alta relación de aspecto.

La solicitud de patente WO 29/6629 A2 - titulada APARATOS DE ALTAVOZ MEJORADOS Y PROCEDIMIENTOS ÚTILES EN CONJUNCIÓN CON LOS MISMOS describe un sistema de accionamiento para generar un efecto físico, comprendiendo el sistema al menos un conjunto de elementos de traslación, cada uno limitado a desplazarse alternativamente hacia atrás y adelante a lo largo de un eje respectivo, hacia una primera y segunda posiciones de extremo, respectivamente, en respuesta a la activación de una primera y segunda fuerzas respectivamente; y un controlador operativo para utilizar las primera y segunda fuerzas para retener selectivamente al menos un subconjunto de dichos elementos de traslación en la primera y segunda posiciones de extremo, respectivamente.

Sumario de la invención

Ciertas realizaciones de la presente invención buscan proporcionar elementos móviles que se desplazan en respuesta a una primera fuerza electroestática individual operativa sobre los mismos, sin participación de fuerzas electromagnéticas, en oposición a los elementos accionadores descritos en las solicitudes en trámite al mismo tiempo del solicitante, que pueden ser sensibles a campos magnéticos alternos o a una fuerza electromagnética operativa sobre los mismos, y en el que la fuerza electrostática sólo tiene una función de bloqueo.

La presente invención se define en las reivindicaciones.

Cualquier marca comercial que aparezca en el texto o en los dibujos es propiedad de su dueño y aparece en el presente documento simplemente para explicar o ilustrar un ejemplo de cómo se puede implementar una realización de la invención.

Breve descripción de los dibujos

Ciertos ejemplos y realizaciones de la presente invención se ilustran en los dibujos siguientes:

La figura 1 es un diagrama de bloques funcional simplificado de un aparato accionador.

Las figuras 2A, 2B y 2C son ilustraciones en sección transversal de un elemento accionador individual en el aparato de la figura 1.

La figura 2A muestra el elemento móvil en su posición de reposo, sin tensión aplicada entre el elemento móvil y cualquier electrodo. La figura 2B muestra el elemento móvil bloqueado en una de sus posiciones de extremo. La figura 2C muestra el elemento móvil bloqueado en la otra posición de extremo.

Las figuras 3A, 3B y 3C son ilustraciones en sección transversal de un elemento accionador individual en el aparato... [Seguir leyendo]

1. Aparato accionador de placas paralelas electrostáticas para generar un efecto físico, al menos un atributo del cual corresponde a al menos una característica de una señal de entrada digital muestreada periódicamente, comprendiendo el aparato:

al menos un dispositivo accionador de placas paralelas electrostáticas, incluyendo cada dispositivo accionador de placas paralelas:

una matriz (1) de elementos móviles conductores (12) que define un primer plano, en el que cada elemento móvil individual es operativo para estar limitado a desplazarse alternativamente hacia atrás y adelante a lo largo de un eje respectivo (125) en respuesta a una primera fuerza operativa electrostática individuo sobre el mismo, en el que cada elemento móvil tiene una posición de reposo y es accionado fuera de su posición de reposo solamente mediante dicha primera fuerza electrostática;

al menos un electrodo plano (13, 14, 3) que define un segundo plano generalmente paralelo a dicho primer plano, siendo dicho electrodo plano operativo para aplicar una secuencia temporal controlada de diferencias de potencial con al menos un elemento móvil individual entre dicha matriz de elementos móviles, para generar así selectivamente dicha primera fuerza electrostática; y

un controlador (5) operativo para recibir dicha señal de entrada digital y, en consecuencia, para controlar al menos uno de dicho al menos un electrodo y dicho elemento móvil individual para aplicar dicha secuencia de diferencias de potencial, de manera que dicho efecto físico representa dicha señal,

estando el aparato caracterizado por que dicho aparato también comprende al menos un sensor de posición (71, 72) que detecta la posición de al menos un elemento móvil a lo largo de su eje respectivo, en el que dicho controlador es operativo para detectar un defecto en dicho al menos un elemento móvil basado en la información proporcionada por dicho al menos un sensor de posición.

2. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el movimiento de al menos uno individual uno de dichos elementos móviles a lo largo de su respectivo eje está también limitado por al menos un limitador mecánico (16, 17) dispuesto a lo largo de dicho eje del elemento móvil individual, definiendo dicho limitador mecánico una posición de extremo y evitando que dicho elemento móvil se mueva más allá de dicha posición de extremo.

3. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 2, y que comprende también al menos un pestillo operativo para bloquear al menos uno de dichos elementos móviles mediante la prevención selectiva de que al menos uno de dichos elementos móviles, después de haber alcanzado una de dichas posiciones de extremo, se mueva lejos de dicho limitador mecánico de vuelta hacia su posición anterior.

4. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha matriz de elementos móviles comprende una primera pluralidad de primeros grupos de elementos móviles eléctricamente interconectados dispuestos en un primer

patrón geométrico;

en el que dicho al menos un electrodo plano comprende al menos una matriz de electrodos divididos en al menos una segunda pluralidad de segundos grupos de electrodos interconectados eléctricamente dispuestos en al menos un segundo patrón geométrico que difiere de dicho primer patrón geométrico;

en el que cada una de dicha primera y segunda pluralidades de grupos está conectada eléctricamente a dicho controlador, y dichos primer y segundo patrones geométricos están caracterizados por que cada área donde un primer grupo se superpone con un segundo grupo contiene sólo un elemento móvil, y en el que dicho controlador es operativo para dirigir cada uno de dichos elementos móviles mediante el control de la fuerza electrostática que actúa sobre cada uno de dichos elementos móviles dentro de dicha matriz mediante la aplicación de tensión entre uno individual de dichos primeros grupos y uno individual de dichos segundos grupos.

5. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dicho dispositivo accionador de placas paralelas electrostáticas incluye una pluralidad de matrices, que tienen cada una filas y columnas que no están conectadas eléctricamente a las filas y a las columnas, respectivamente, de otras matrices dentro de dicho dispositivo accionador de placas paralelas.

6. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dichos primeros grupos comprenden filas y dichos segundos grupos comprenden columnas y dichas filas y columnas se extienden a través de más de un dispositivo accionador de placas paralelas, de manera que dichas filas incluyen elementos móviles situados dentro de más de un dispositivo accionador de placas paralelas y dichas columnas incluyen electrodos situados dentro de más de un dispositivo accionador de placas paralelas.

7. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho controlador incluye un aparato operativo para utilizar información de posición proporcionada por dicho sensor de posición cuando se seleccionan elementos móviles para producir dicho efecto físico.

8. Aparato accionador de placas paralelas electrostáticas para generar un efecto físico, al menos un atributo del cual corresponde a al menos una característica de una señal de entrada digital muestreada periódicamente,

comprendiendo el aparato:

al menos un dispositivo accionador de placas paralelas electrostáticas, incluyendo cada dispositivo accionador:

una matriz (1) de elementos móviles conductores (12) que define un primer plano, en el que cada elemento móvil individual es operativo para estar limitado a desplazarse alternativamente hacia atrás y adelante a lo largo de un eje respectivo (125) en respuesta a una primera fuerza operativa electrostática individual sobre el mismo, en el que cada elemento móvil tiene una posición de reposo y es accionado fuera de su posición de reposo solamente mediante dicha primera fuerza electrostática; y

al menos un electrodo plano (13, 14, 3) que define un segundo plano generalmente paralelo a dicho primer plano, siendo operativo dicho electrodo plano para aplicar una secuencia temporal controlada de diferencias de potencial con al menos un elemento móvil individual entre dicha matriz de elementos móviles, para generar así selectivamente dicha primera fuerza electrostática; y

un controlador (5) operativo para recibir dicha señal de entrada digital y, en consecuencia, para controlar al menos uno de dicho al menos un electrodo y dicho elemento móvil individual para aplicar dicha secuencia de diferencias de potencial, de manera que dicho efecto físico representa dicha señal,

en el que dicha matriz de elementos móviles comprende una primera pluralidad de filas de elementos móviles que se extienden a lo largo de una primera dimensión geométrica y están conectados eléctricamente entre los mismos;

estando el aparato caracterizado por que dicho electrodo plano comprende una matriz de electrodos paralelos a dicha matriz de elementos móviles y que comprende una segunda pluralidad de columnas de electrodos que no son paralelas a dichas filas de elementos móviles dispuestos a lo largo de una segunda dimensión geométrica y están conectados eléctricamente entre los mismos; y en el que dicho controlador es operativo para determinar que el movimiento de un elemento I, j-ésimo (35), que comprende el elemento j- ésimo en la fila l-ésima (33) entre dicha pluralidad de filas, está obligado a generar el efecto físico y provocar el movimiento de la I, j-ésimo elemento móvil cambiando la diferencia de tensión entre la j-éslma columna (34) entre dicha pluralidad de columnas y dicha i-ésima fila, y comprendiendo también dicho aparato un sensor de posición (71, 72) que detecta la posición de dicho elemento I, j-ésimo a lo largo de dicho eje, en el que dicho sensor de posición informa a dicho controlador que un elemento móvil tiene un patrón de movimiento aberrante, marcando el controlador el elemento móvil como defectuoso y no utiliza dicho elemento móvil adicional.

9. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho controlador es operativo para determinar que el movimiento de al menos un a, b-ésimo elemento móvil y un a, c, b-éslmo elemento móvil es obligatorio para generar el efecto físico y para provocar el movimiento de dichos elementos móviles mediante el control de una fuente de tensión para aplicar tensión entre la b-ésima columna entre dicha segunda pluralidad de columnas y dicha a-éslma y c-éslma filas; y desconectar al menos uno de (i) las a-éslma y c-ésima filas y (ii) la b-ésima columna de dicha fuente de tensión después de un período de tiempo predeterminado.

1. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho controlador es operativo para determinar que el movimiento de al menos un a, b-ésimo elemento móvil, y un a, d-ésimo elemento móvil es obligado para generar el efecto físico y para provocar el movimiento de dichos elementos móviles mediante el control de una fuente de tensión para aplicar tensión entre cada una de las b-ésima y d-ésima columnas entre dicha segunda pluralidad de columnas y dicha a-ésima fila; y desconectar al menos uno de (i) la b-ésima y d-ésima columnas y (ii) la a-éslma fila desde dicha fuente de tensión después de un período de tiempo predeterminado.

11. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho efecto físico comprende sonido y en el que dicho atributo comprende al menos uno de amplitud y frecuencia.

12. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 11, en el que el movimiento de al menos uno individual de dichos elementos móviles conductores a lo largo de su eje respectivo está también limitado por al menos un limitador mecánico (16, 17) dispuesto a lo largo de dicho eje del elemento móvil individual, definiendo dicho limitador mecánico una posición de extremo y evitando que dicho elemento móvil se mueva más allá de dicha posición de extremo, en el que el aparato comprende al menos un pestillo operativo para bloquear al menos uno de dichos elementos móviles evitando selectivamente que al menos uno de dichos elementos móviles, tras haber alcanzado una de dichas posiciones de extremo, se mueva lejos de dicho limitador mecánico de vuelta hacia su posición anterior.

13. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dicha matriz de elementos móviles conductores comprende una primera pluralidad de primeros grupos de elementos móviles interconectados eléctricamente dispuestos en un primer patrón geométrico;

en el que dicho al menos un electrodo plano comprende al menos una matriz de electrodos divididos en al menos una segunda pluralidad de segundos grupos de electrodos interconectados eléctricamente dispuestos en al menos un segundo patrón geométrico que difiere de dicho primer patrón geométrico;

en el que cada una de dicha primera y segunda pluralidades de grupos está conectada eléctricamente a dicho controlador, y dichos primer y segundo patrones geométricos se caracterizan por que cada área donde un primer

grupo se superpone con un segundo grupo contiene sólo un elemento móvil y en el que dicho controlador es operativo para dirigirse a cada uno de dichos elementos móviles mediante el control de la fuerza electrostática que actúa sobre cada uno de dichos elementos móviles dentro de dicha matriz mediante la aplicación de tensión entre uno individual de dichos primeros grupos y uno individual de dichos segundos grupos.

14. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dicho controlador incluye un aparato operativo para utilizar información de posición proporcionada por dicho sensor de posición cuando se seleccionan elementos móviles para producir dicho efecto físico.

15. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 8, y que comprende también una fuente de tensión controlada para

ser operativa, para aplicar tensión entre la j-éslma columna entre dicha segunda pluralidad de columnas y dicha I- ésima fila.

16. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 8, en el que dicho sensor de posición comprende un sensor de 15 capacitancia.

17. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 16, en el que dicho controlador es operativo para hacer que la tensión se aplique durante un período de tiempo predeterminado, después de lo cual, dicho controlador es operativo para hacer que al menos una de la l-ésima fila y la j-ésima columna se desconecte de la fuente de tensión, y en el

que dicho período de tiempo termina mientras que el I, j-éslmo elemento móvil está todavía en movimiento, en el que dicho sensor de capacitancia mide un cambio con el tiempo en la diferencia de tensión entre una I, j-ésimo elemento móvil y un i, j-ésimo electrodo.