具体实施方式

本公开涉及虚拟现实和/或增强现实成像和可视化系统。本公开总体上涉及与手持设备中的触觉效果相关的方法和系统。在一些特定实施例中，相控阵列发射器用于在手持控制器的预定部分产生可随时间变化的隔离振动。本公开适用于包括增强现实系统的计算机视觉和图像显示系统中的各种应用中的触觉效果。

如在此所述，本公开的实施例利用一组振动源，也称为触觉元件，它们以相对于彼此的几何关系布置，使得对该组振动源之间的相位延迟的控制可以生成振动能量波束，该振动能量波束可以转向到手持控制器表面上的任意位置。

在增强现实(AR)系统中，AR系统可以设计为与用户交互。作为示例，可以为用户提供手持控制器，也称为图腾，用户可以利用该手持控制器与AR系统交互。手持控制器可以利用多种机制中的一种来向用户提供反馈、信息、方向等。例如，可以利用手持控制器的特定部分以独立、顺序或并发方式的振动来增强用户体验。

图1A示意性地示出根据一些实施例的手持控制器的透视图。如图1A中所示，手持控制器100可以包括壳体105，其中可以设置电子器件、通信单元和一个或多个振动源(未示出)。手持控制器100的壳体105的表面可以被分割以提供单独的元件，包括触摸板110、手指触发器112、缓冲器(bumper)114、按钮116等。如在此更充分地描述的，单独的元件(例如触摸板110)可以使用振动阻尼材料111与其它单独的元件和壳体105机械地隔离。虽然仅相对于触摸板110进行了说明，但应当理解，其它单独的元件可以使用合适的振动阻尼材料进行机械隔离。在一个用例中，用户用右手握住手持控制器100，将拇指与按钮116相邻定位并且食指与触发器112相邻定位。

虽然在一些实施例中，手持控制器100可以被握在用户的手中，但是手持控制器100也可以被安装到用户的手或手臂(例如，作为用户佩戴的戒指或手镯或者手套的一部分)。在一些实施例中，手持控制器100可以是图腾，例如，用于游戏场景(例如，多自由度控制器)或在AR环境中提供丰富的用户体验或允许用户与AR系统交互。如在此所述，手持控制器100集成了触觉效果并且是触觉设备。

一个或多个振动源与手持控制器100的集成可以伴随包括电池或其它电源，其可以向一个或多个振动源提供电力，例如，如在下面的描述中更充分讨论的相控阵列发射器。此外，手持控制器100中可以包括其它元件，包括控制器、通信设备、惯性运动单元(IMU)等。

图1B示意性地示出根据一些实施例的手持控制器的侧视图。关于图1A提供的描述视情况适用于图1B。手持控制器100的壳体105的表面包括单独的元件，包括触摸板110、手指触发器112、缓冲器114和按钮116。手持控制器包括由虚线示出的内部框架130，因为它位于壳体105内部。框架130为壳体105以及手持控制器的单独元件提供机械支撑。振动源132设置在壳体105内部并且机械地耦合到框架130并且由控制器134控制，该控制器134可以是耦合到存储器等的微处理器。作为示例，为了致动触摸板110，振动源132可由控制器134致动以传递如关于图2B所述的振动能量波束，经由如关于图4所述的结构构件传递(transmit)振动能量等。

图2A示意性地示出根据一些实施例的具有多个触觉区域的手持控制器的平面图。如图2A中所示，手持控制器100包括多个不同的外表面，其中的一些是振动外表面而一些是固定的。因此，可以在独立于壳体的其它区域的壳体的一些区域(可以称为振动区域)上生成触觉效果。在所示的实施例中，在图1A和图1B中示为缓冲器114的缓冲器210、左外围(peripheral)部分222、右外围部分224、触摸板212和振动板240是与相邻区域隔离的振动外表面。还示出了图1A和图1B中示为按钮116的按钮214。因此，如在此所述，在一些实施例中，设计成将振动从振动源传递给用户的壳体的振动区域由壳体的其它区域包围，该区域将振动区域彼此隔离。该结构能够选择性地控制改善用户体验的触觉效果。

振动外表面的数量和位置不限于该具体示例，并且举例来说仅示出了所示的振动外表面(例如，缓冲器210、左外围部分222、右外围部分224、触摸板212和振动板240)。因此，更多或更少数量的振动外表面以及不同形状和大小的振动外表面包括在本公开的范围内。振动外表面可以与壳体的其它部分振动隔离，使得振动外表面中的一个振动外表面的振动不会导致振动外表面中的另一个振动外表面的振动或壳体的其它固定部分的振动。本领域的普通技术人员将认识到许多变化、修改和替代。

在一些实施例中，例如参考图3A和图3B，振动外表面使用如在此所述的可转向振动能量波束致动。在其它实施例中，振动外表面使用例如参考图4如在此所述的结构构件致动。

图2B示意性地示出根据一些实施例的包括相控阵列发射器的手持控制器的横截面视图。为了生成定向振动波束，相控阵列发射器210被结合作为手持控制器100的壳体105的元件并定位在其内部。如在图2B中所示，相控阵列发射器210发射沿着由方向矢量214表示的方向定向的可转向振动能量波束212。在所示实施例中，定向振动能量波束212撞击缓冲器114，但这不是本公开所需的。如在此所述，振动能量波束212可转向以撞击壳体的其它部分或区域，例如触摸板110、手指触发器112、按钮116、壳体105上的特定区域等。

应当理解，相控阵列发射器210还可以包括IMU 220或耦合到IMU 220，该IMU 220可以被配置为帮助将反馈和/或信息传达给手持控制器100的用户。作为示例，随着用户将手持控制器向左移动，振动波束可以被定向到手持控制器100的壳体的左侧的图1A中所示的区域120。可替代地，随着用户将手持控制器向右移动，振动波束可以被定向到手持控制器100的壳体105的右侧的匹配区域，该匹配区域与在手持控制器100的壳体105的左侧的区域120相对。此外，左外围部分222和右外围部分224可以结合区域120和匹配区域进行操作。因此，随着用户将手持控制器向左移动，振动波束可以被扫过以致动右外围区域224，然后是左外围区域222，然后落在区域120上，结合用户对手持控制器的运动扫到手持控制器的左侧。类似地，随着用户将手持控制器向右移动，可以扫过振动波束以致动左外围区域222，然后是右外围区域224，然后落在壳体105右侧的匹配区域上，结合用户对手持控制器的运动扫到手持控制器的右侧。

图3A示意性地示出根据一些实施例的以预定角度生成可转向波束的一组三个振动源。如图3A中所示，三个相控阵列振动源310、312和314被包括作为相控阵列发射器305的元件，其设置在手持控制器100(例如，图2B中的相控阵列发射器210)中。在一些实施例中，相控阵列振动源310、312和314中的每一个可以是以预定频率(例如，在10Hz-10kHz的范围内)操作的触觉设备，使得每个触觉设备生成振动场。相控阵列振动可以包括或利用压电致动器、线性谐振致动器、偏心旋转质量致动器等。

在图3A中所示的示例性相控阵列发射器305中，也可以称为触觉元件的所有相控阵列振动源310、312和314都设置在单个平面中，例如，在y-z平面中。通常，相控阵列振动源310、312和314的相对取向和布置被选择为使得由振动源发射的振动场的相长干涉产生的主瓣(main lobe)沿着指向手持控制器的最常见部分的方向定向，在该部分处用户将体验所产生的触觉效果。仅作为示例，在图3A中，主瓣方向由以波束角θ取向的发射波束320示出，其包括分别与x轴、y轴和z轴对齐的分量θ_x、θ_y和θ_z。

由于振动场由相控阵列振动源310、312、314中的每一个相控阵列振动源发射，振动场的波动性质导致由相控阵列振动源310、312和314发射的各个振动场之间的干涉。该干涉产生相长干涉区域和相消干涉区域。对于图3A中所示的相控阵列振动源310、312和314，如果每个元件的相位对齐(即，元件之间没有延迟)，则将沿与图平面正交的x方向产生主瓣。如果在相控阵列振动源之间实现固定的相位延迟关系(即，具有可以为零的相位延迟的相控阵列振动源310，具有相位延迟的相控阵列振动源312，以及具有相位延迟的相控阵列振动源314)，则相控阵列振动源310、312和314之间的干涉将导致生成主瓣325以及旁瓣(为了清楚起见未在图3A中示出)。在一些实施例中，相控阵列振动源310、312和314将被定位成使得图3A中所示的y-z平面将与图3A中所示的波束角θ正交，以便将使用无相位延迟产生的主瓣与指向手持控制器的最常见部分的方向大体上对齐，用户将在该处体验所产生的触觉效果。虽然图3A中示出了三个相控阵列振动源，但是本公开的实施例不限于该特定数量，并且本公开的实施例可以利用包括两个相控阵列振动源和多于三个的相控阵列振动源的其它数量。

因此，虽然相控阵列振动源310、312和314是静态的(即，它们在手持控制器中的位置是固定的)，但对与每个相控阵列振动源相关联的相位延迟的控制可以实现主瓣325的转向。如图3A中所示，主瓣325以矢量320为中心，该矢量320以波束角θ取向，该波束角θ具有分别沿x轴、y轴和z轴的分量θ_x、θ_y和θ_z。矢量320可以被称为中心矢量，因为它与主瓣的中心对齐。通过修改相位延迟和/或可以使主瓣325转向，使得矢量320可以以任意波束角θ取向。尽管在一些实施例中仅修改与相控阵列振动源312和314对应的相位延迟和/或但是应当理解，与相控阵列振动源310相关联的相位延迟也可以被修改或控制以导致对与主瓣325相关联的波束角θ的控制。因此，当利用相位延迟时，可以控制所有三个相位延迟以在相控阵列振动源310、312和314之间实现所需的相位延迟。本领域技术人员会认识到许多变化、修改和替代。

如图3A中所示，控制器307电耦合到振动源310、312和314，从而能够控制使用振动源310、312和314产生的振动的幅度和相位。控制器可以包括硬件元件，该硬件元件可以经由总线电耦合，该元件包括例如至少一个中央处理单元(“CPU”)、至少一个输入设备(例如，图1A中所示的单独元件)和至少一个输出设备(例如，显示设备或扬声器)。控制器307还可以包括一个或多个存储设备，诸如磁盘驱动器、光存储设备和固态存储设备，包括例如随机存取存储器(“RAM”)或只读存储器(“ROM”)，以及可移动媒体设备、存储卡、闪存卡等。

控制器307可以包括通信设备(例如调制解调器、网卡(无线或有线)、红外通信设备等)或与通信设备通信以便与手持控制器外部的设备通信。为了向控制器307和振动源301、312和314供电，例如在壳体105内部提供电源309。电源309可以实现为可充电电池等。

图3B示意性地示出根据一些实施例设置在手持控制器中的图3A中所示的一组三个振动源。在图3B中，为清楚起见，手持控制器300被示为立方体形式的几何形状。然而，应当理解，本公开的实施例不限于该立方体形状，并且以图1A、1B、2A和2B中所示的手持控制器100的形式的实现方式被包括在本公开的范围内。

参考图3B，相控阵列振动源310、312和314定位于手持控制器300内部的预定位置。这些预定位置可以相对于所示的笛卡尔坐标系进行测量。假设手持控制器300填充有将支持在所有方向中传播振动振荡的材料，即振动传导材料，诸如环氧树脂，相控阵列振动源310、312和314的致动在相控阵列振动源310、312和314中的每一个相控阵列振动源之间具有定义的相位延迟关系(即，具有可以为零的相位延迟的相控阵列振动源310，具有相位延迟的相控阵列振动源312，以及具有相位延迟的相控阵列振动源314)，相控阵列振动源310、312和314之间的干涉将导致生成如关于图3A所讨论的以矢量320为中心的主瓣325。因此，相控阵列振动源310、312和314与作为材料填充手持控制器300的结果在手持控制器300内部提供的振动路径相结合，能够生成和控制可转向主瓣325。在一些实施例中，以减少或最小的损失或衰减传递振动(例如，声子)的振动传导材料用于将来自一个或多个振动源的振动传导至外部振动材料。振动传导材料可以是实心的、刚性的或适合传导振动的其它材料。

虽然三个相控阵列振动源设置在手持控制器300中，如图3B中所示，本公开的实施例不限于该特定数量，并且本公开的实施例可以利用包括两个相控阵列振动源和多于三个的相控阵列振动源的其它数量。作为示例，可以利用更大的相控阵列振动源阵列，例如相控阵列振动源的三维阵列，例如3x3x3阵列、5x5x5阵列、或10x10x10阵列，以形成更聚焦的振动能量波束。在一些实施例中，多个结构(诸如图3B中所示的结构)可以组合在单个手持控制器中，从而在单个手持控制器内部实现多个相控阵列发射器(每个包括多个相控阵列振动源)。本领域的普通技术人员将认识到许多变化、修改和替代。

图3C示意性地示出根据一些实施例的在手持控制器的表面上形成的驻波。如图3A中所示，主瓣325指向手持控制器300的顶表面350并产生在顶表面350上形成的驻波。因此，考虑到图2A中所示的手持控制器100的单独元件，图3C中所示的驻波可以形成在缓冲器210、触摸板212、左外围部分222、右外围部分224、振动板240或按钮214上。因此，关于顶表面350提供的讨论应该被理解为适用于手持控制器的表面，包括机械隔离的单独元件、如区域120所示的壳体的部分，等等。

参考图3C，在顶表面350上产生峰值振动352，其被示为地形(topographical)轮廓以展示振动如何随着距矢量320的距离(在表面350的平面中测量)增加而减小。除了由主瓣325产生的在顶表面350上的振动，旁瓣可能存在并且被示为产生辅助(subsidiary)振动354a、354b和354c。以类似于峰值振动352的方式，辅助振动354a、354b和354c被示为地形轮廓，以展示振动如何随着距与每个旁瓣中心相关联的矢量的距离增加而减小。尽管与旁瓣相关联的振动354a、354b和354c在图3C中示出，这不是本公开所要求的，并且其它实现方式将设计波束生成以减少或消除旁瓣的存在。对本领域技术人员来说显而易见的是，振动源(例如，相控阵列振动源310、312和314)之间的物理距离、振动源之间的材料、以及工作频率和相位延迟将影响振动能量的可转向波束的位置、取向和方向。

虽然为了清楚起见，顶表面350被示为具有正方形形状，但是应当理解，手持控制器300的各种表面可以被设计成利用将支持特定类别驻波的特定形状。此外，可以通过改变振动源的振荡频率来形成克拉尼(Chladni)模式，实现可以在关注的表面上形成的不同振动模式并补充波束转向功能。

因为本公开的实施例利用相位延迟的控制来实现振动能量波束的可转向性，所以实现了使用传统触觉元件无法获得的好处。作为示例，随着振动能量波束转向，手持控制器的壳体的特定部分或区域可以被致动。波束转向可以导致峰值振动的连续运动或峰值振动的中断运动。参考图1A，振动能量波束可以在预定时间段内被转向到手持控制器100左侧的区域120，并且然后在第二预定时间段内中断并在触摸板110上重新建立。此外，由于与用户的反应时间相比，波束可以快速转向，因此振动能量波束可以在第一时间段(前10ms)期间被转向到手持控制器100左侧的区域120，并且然后在第二时间段(第二10ms)期间被转向到触摸板110。然后可以在接下来的时间段(20至30ms期间在区域120以及30至40ms期间在触摸板110)重复该模式以同时模拟两个位置的振动生成。本领域的普通技术人员将认识到许多变化、修改和替代。

图3D示意性地示出根据一些实施例的四面体布置中的一组四个振动源。如图3D中所示，四个相控阵列振动源360、362、364和366定位于处于四面体的四个顶点上。相控阵列振动源360、362和364位于y-z平面中，而相控阵列振动源366位于沿x轴测量的y-z平面上方的预定高度处。通过利用图3D中所示的四面体布置，提供了对主瓣325的波束形状的附加控制以及对y-z平面中的波束转向的增加的控制。

如上所述，对于波束成形技术，波束模式(例如，主瓣宽度)和相控阵列的转向波束的方向性的控制是阵列中振动源的数量和位置的函数。通常，如下所述，最大主瓣强度在垂直于振动源的平面形成。作为示例，如果利用两个振动源，则两个振动源的对称性将能够在垂直于连接两个振动源并位于两个振动源的垂直平分线中间的线的平面中生成波束。

由于利用了附加振动源，例如三个振动源，二维上的波束转向成为可能。主瓣的最大强度将在垂直于三个振动源所在平面的位置处。参考图3A，最大强度将集中在三个振动源上并位于图平面的上方或下方。随着波束朝向具有小x维度的位置转向，控制减少。

在图3D中所示的四面体布置中，与图3A中所示的三个振动源相比，四面体的四个面提供了增强的控制。参考图3D，振动源360、362和364位于y-z平面中并且在具有垂直于y-z平面的分量的方向中(即在图平面的上方和下方)提供有效的波束转向。四面体的其它三个面提供了三个法线，沿着该法线波束成形可以产生具有最大强度的转向波束，从而提供高水平的三维控制。作为示例，主瓣325的发射波束320被示为垂直于由振动源360、364和366限定的四面体的面，从而在发射波束320的方向以及与发射波束320的方向相反的方向中提供高水平的控制。类似地，发射波束可以被示为垂直于由振动源360、362和366限定的四面体的面，从而在通常与x轴对齐的方向中提供高水平的控制，并且发射波束可以被示为垂直于由振动源362、364和366限定的四面体的面。也可以在与四面体的面的外部法线相反的方向中生成发射波束。

虽然图3A和3D示出了三个和四个振动源，但本公开的实施例不限于这些特定数量的振动源，并且可以利用包括附加振动源的阵列。随着相控阵列中振动源数量增加，如从不同方向观看，阵列的对称性也会增加。因此，可以使用附加振动源将四面体的四重对称性增加到更高的对称性水平，以增加在三个维度中可用的控制。因此，根据本公开的实施例，可以利用在多个顶点处具有振动源的柏拉图(platonic)立体(solid)以及非柏拉图立体来提供适合在垂直方向中投影的附加面。

在一些实施例中，存在于手持控制器内部的内部结构(例如印刷电路板、电池、电连接器等)可能导致可阻碍振动能量波束的传播或阻碍振动能量波束的转向的内部结构，其因此可能会对在手持控制器壳体上的所需区域产生驻波(例如峰值振动352)提出挑战。

图4示意性地示出根据一些实施例的具有对振动隔离表面的刚性支撑的触觉元件。参考图4，为清楚起见，手持控制器400的外表面被示为立方体的六个面。然而，应当理解，本公开的实施例不限于该立方体形状，并且以图1A、1B、2A和2B中所示的手持控制器100的形式的实现方式被包括在本公开的范围内。

由顶面410、左面412、背面414和右面416、正面418和底面420表示的手持控制器400的外表面中的每一个外表面由振动阻尼材料425(例如，泡沫、橡胶、硅树脂、PDMS、软木、织物等)隔开。在一些实施例中，振动外表面中的每个振动外表面都具有外围(periphery)，并且设置在多个振动外表面中的每一个振动外表面之间的振动阻尼材料可以是弹性带(band)，该弹性带在外围处附接到多个振动外表面中的每一个振动外表面并围绕多个振动外表面中的每一个振动外表面。在其它实施例中，振动阻尼材料425可以定位在振动外表面的内表面上。因此，振动外表面能够彼此独立地振动，从而提供多个独立的振动外表面。

在一些实施例中，所有的外表面都是振动表面，而在其它实施例中，一些外表面被固定到手持控制器的其它元件，例如机械地耦合到手持控制器的框架，而一些外表面是振动外表面。参考图2A，缓冲器210、左外围部分222、右外围部分224和振动板240是振动外表面。在图4中所示的简化手持控制器400中，顶面410、左面412和背面414是振动外表面，该振动外表面可以与例如图2A中所示的振动外表面相关。

也可以称为振动振荡器的振动源430设置在手持控制器400中并且机械地耦合到可选的框架。在一些实施例中，振动源430被锚定到手持控制器中的一个或多个组件。作为示例，安装垫可以用来锚定振动源430。作为另一个示例，振动源430可以耦合到内部泡沫结构、手持控制器的框架部分等。在其它实施例中，振动源仅安装到外部振动表面，即顶面410、左面412和背面414。如图4所示，可以被认为是振动源的质心的运动的振动源430的振动可以通过结构构件传导到外部振动表面，如下面更充分描述的。

取决于振动源的性质，可以在优先方向中生成振动。作为示例，对于线性谐振致动器，将优先沿线性方向生成振动，该方向可以与结构构件之一对齐，以便将振动定向至所需的外部振动表面。对于偏心旋转质量致动器，振动通常在质量旋转(mass rotate)的平面内产生。因此，如果振动源430是偏心旋转质量致动器，则振动可以通过结构构件432和436有效地传导。应当理解，可以组合使用多个振动源以有效利用特定振动源的特定性质。例如，振动源430可以包括被对齐以振动结构构件434的线性谐振致动器和以振动结构构件432和436的偏心旋转质量致动器。本领域的普通技术人员将认识到许多变化、修改和替代。

振动源430可以包括或利用压电致动器、线性谐振致动器、偏心旋转质量致动器等。也可以被称为翼梁(spars)的多个结构构件432、434和436分别附接到振动源430与顶面410、左面412和背面414，从而提供在振动源与多个振动外表面中的每一个振动外表面之间的机械耦合。因此，振动源430的致动将导致顶面410、左面412和背面414独立于右面416、正面418和底面420的振动。虽然单个振动源430和三个结构构件432、434和436在图4中示出，但是可以使用附加振动源来实现其它实施例，该附加振动源可以机械地耦合到一个或多个外部振动表面。

使用基于图4中所示原理的实施例，可以向用户提供包括例如在缓冲器210、左外围部分222、右外围部分224或振动板240中的一个或多个上的局部感觉的触觉体验，如图2A中所示。本公开的实施例使得能够使用大量小的并且可能不昂贵的触觉元件来在壳体的预定区域产生局部振动感觉。

图5示意性地示出根据一些实施例的具有振动隔离触觉元件的像素化结构。为了清楚起见，尽管在图5中示出手持控制器500的外表面以及形成更大的立方体的七个立方体的十二个面，应当理解，该图示仅仅是为了演示操作原理。因此，应当理解，本公开的实施例不限于该立方体形状，并且以图1A、1B、2A和2B中所示的手持控制器100的形式的实现方式包括在本公开的范围内。

参考图5，振动源510、512和514分别机械地耦合到振动外表面520、522和524。振动源510、512和514可以包括或利用压电致动器、线性谐振致动器、偏心旋转质量致动器等。在一些实施例中，振动源510、512和514例如使用环氧树脂分别物理地附接或结合到振动外表面520、522和524，而在其它实施例中，利用其它安装技术来提供所需的机械耦合。振动外表面520、522和524中的每一个振动外表面由设置在多个振动外表面中的每一个振动外表面之间的振动阻尼材料隔开。如关于图4所讨论的，振动阻尼材料425可以是例如泡沫、橡胶、硅树脂、PDMS、软木、织物等。在一些实施例中，振动外表面中的每个振动外表面都具有外围，并且设置在多个振动外表面中的每一个振动外表面之间的振动阻尼材料可以是弹性带，该弹性带在外围处附接到多个振动外表面中的每一个振动外表面并围绕多个振动外表面中的每一个振动外表面。在其它实施例中，振动阻尼材料425可以定位在振动外表面的内表面上。因此，振动外表面能够彼此独立地振动，从而提供多个独立的振动外表面。

尽管附加振动源530、531、532、533、534、535、536、537和538在图5中示出，但是为了清楚起见，它们每一个分别机械地耦合到振动外表面540、541、542、543、544、545、546、547和548，在此的讨论将与机械耦合到振动外表面520、522和524的振动源510、512和514有关，并且该描述可以视情况应用于其它振动源和振动外表面。

如关于图4所讨论的，在一些实施例中，所有外表面都是振动表面，而在其它实施例中，一些外表面固定到手持控制器的其它元件，例如，机械耦合到手持控制器的可选框架，以及一些外表面是振动外表面。参考图2A，缓冲器210、左外围部分222、右外围部分224和振动板240是振动外表面。在图4中所示的简化手持控制器500中，振动外表面520、522、524、540、541、542、543、544、545、546、547和548是振动外表面，其可以与例如图2A中所示的振动外表面相关。

参考振动源510、512和514，由于这些振动源中的每一个振动源仅机械耦合到单个且可能较小的振动外表面，因此这些振动源中的每一个振动源都可以更小、更轻并且可能不太比用于驱动更大更重的振动外表面的更大的振动源昂贵。通过将手持控制器500的表面细分为24个“像素”，其中的12个被示出，并且其中设置在左侧、背侧和底侧的12个未示出，可以减少用于振动像素中的每个像素的能量。作为示例，如果使用给定量的能量来振动壳体的整个表面，则给定量的能量的1/24通常将用于振动像素中的一个。

在一些实施例中，控制器(未示出)耦合到多个振动源中的每一个振动源以实现对振动外表面502、522、524、540、541、542、543、544、545、546、547和548的独立振动的控制。

参考图4和图5，可以使用各种机械耦合设计的组合。例如，多个振动源之一可以机械地耦合到手持控制器的框架，并且结构构件可以用于将振动源中生成的振动机械地耦合到如图4中所示的多个振动外表面之一。继续该示例，多个振动源中的另一个振动源可以结合到如图5中所示的多个振动外表面之一。此外，结构构件可以可拆卸地连接到振动源和振动外表面，在第一操作模式中将振动源接合(engage)到振动外表面，而在第二操作模式中使振动源与振动外表面脱离(disengage)。因此，在此描述的各种实现方式的组合包括在本公开的范围内并且能够以像素化方式对壳体的一个或多个区域进行振动控制。应该注意，参考图2A，图4和图5中所示的振动外表面可以实现为单独的元件，包括缓冲器210、触摸板212、左外围部分222、右外围部分224、振动板240或按钮214。因此，与图4和图5中所示的振动外表面相关提供的讨论应当理解为适用于手持控制器的表面，包括机械隔离的单独元件、如区域120所示的壳体的部分，等等。

图6是示出根据一些实施例的操作触觉元件阵列的方法的简化流程图。在一些实施例中，触觉元件阵列设置在手持控制器的壳体中。该方法包括使用第一振动源生成第一振动(610)。第一振动源以及因此第一振动以第一相位为特征。该方法还包括使用第二振动源生成第二振动(612)。第二振动源和因此的第二振动以与第一相位不同的第二相位为特征。该方法还包括在壳体上的初始位置处产生组合振动(614)。如在此所述，每个都具有可控相位的第一振动源和第二振动源作为相控阵列发射器操作以生成相干相长干涉和相消干涉，从而在手持控制器的预定部分产生可随时间变化的隔离振动。该方法还可以包括修改第一相位或第二相位中的至少一个相位(616)并且将组合振动平移到与初始位置不同的后续位置(618)。

除了使用第一振动源和第二振动源之外，还可以利用附加振动源(例如，第三振动源)并且该方法还可以包括使用第三振动源生成第三振动。第三振动源以及因此的第三振动以与第一相位或第二相位中的至少一个相位不同的第三相位为特征并且有助于组合振动。在实施例中，第一振动源、第二振动源和第三振动源设置在平面中。

参考图2A，组合振动可以最初定位在壳体上的初始位置，诸如触摸板212。随着一个或多个振动源的相位被修改，组合振动可以相对于壳体的几何形状平移，例如，移动到左外围区域222、右外围区域224等。因此，可以随时间变化的隔离振动可以被移动(shift)以便向用户传达信息、向用户提供反馈、增强用户体验等。

应当理解，图6中所示的具体步骤提供了根据本发明的实施例操作触觉元件阵列的特定方法。也可以根据替代实施例执行其它步骤序列。例如，本发明的替代实施例可以以不同的顺序执行以上概述的步骤。此外，图6中所示的各个步骤可以包括多个子步骤，该子步骤可以根据各个步骤以各种顺序执行。此外，可以取决于特定应用添加或删除附加步骤。本领域的普通技术人员将认识到许多变化、修改和替代。

还应理解，在此所述的示例和实施例仅用于说明目的，根据其进行的各种修改或变化将向本领域技术人员建议，并且将被包括在本申请的精神和范围内以及所附权利要求的范围内。