JP2011159280A - タッチスクリーン装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タッチスクリーン装置100bは、タッチスクリーン110、及び前記タッチスクリーン110を上下方向が含まれた2次元または3次元に駆動させるアクチュエーター120a、120b、120cを含んで構成されて、タッチスクリーンの垂直である上下方向に駆動が可能であり、使用者にクリック感、ダイヤリング感、表面質感のような実際的なタッチ感が伝達できる。
【選択図】図6
Description
また、前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを上方向に駆動させる時と前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを下方向に駆動させる時の振動数、振幅、または振動数及び振幅は相異なることを特徴とする。
また、前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを上方向に駆動させる時、前記X軸アクチュエーターは前記タッチスクリーンを左右方向(X方向)のうち一方向に駆動させて、前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを下方向に駆動させる時、前記X軸アクチュエーターは前記タッチスクリーンを左右方向(X方向)のうち他方向に駆動させることを特徴とする。
また、前記第1アクチュエーターは前記タッチスクリーンの下面に備えられ、前記X軸アクチュエーターは前記タッチスクリーンの左側、右側、左右側の側面または下面に備えられ、前記Y軸アクチュエーターは前記タッチスクリーンの前方、後方、前後方の側面または下面に備えられることを特徴とする。
また、前記タッチスクリーンは前記第1駆動信号と前記第2駆動信号の間の位相差によって斜線、円または楕円形状で駆動することを特徴とする。
ここで、前記第1アクチュエーターは、前記タッチスクリーンを下方向に駆動させて前記タッチスクリーンと入力手段を分離させる過程と、前記タッチスクリーンを上方向に駆動させて前記タッチスクリーンと前記入力手段を接触させる過程とを繰り返して遂行することを特徴とする。
また、前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを上方向に駆動させる時と前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを下方向に駆動させる時の振動数、振幅、または振動数及び振幅は相異なることを特徴とする。
また、前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを上方向に駆動させる時、前記第3アクチュエーターは前記タッチスクリーンを前後方向(Y方向)のうち一方向に駆動させて、前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを下方向に駆動させる時、前記第3アクチュエーターは前記タッチスクリーンを前後方向(Y方向)のうち他方向に駆動させることを特徴とする。
また、前記第1アクチュエーターに印加される第1駆動信号は前記第2アクチュエーターに印加される第2駆動信号または第3アクチュエーターに印加される第3駆動信号と位相、振幅、または位相及び振幅が相異なることを特徴とする。
また、前記タッチスクリーンは前記第1駆動信号と前記第2駆動信号の間または前記第1駆動信号と前記第3駆動信号の間の位相差によって斜線、円または楕円の形状で駆動することを特徴とする。
本発明の詳細な説明に先立ち、本明細書及び請求範囲に用いられた用語や単語は通常的かつ辞書的な意味に解釈されてはいけなく、発明者が自らの発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則にしたがって本発明の技術的思想にかなう意味と概念に解釈されなければならない。
また、本発明によると、タッチスクリーンにX軸、Y軸、Z軸方向の振動を発生させるアクチュエーターに印加される駆動信号の振幅、位相などを調節することによって、タッチスクリーンを多様な形状で駆動させることができて、特にタッチスクリーンの垂直である上下方向の駆動が可能で使用者にクリック感、ダイヤリング感、表面質感のような実際的なタッチ感が伝達できるという長所を有する。
図1は本発明の好ましい第1実施例によるタッチスクリーン装置の概略的な斜視図である。以下、これを参照して本実施例によるタッチスクリーン装置100aに対して説明する。
図1に図示したように、本実施例によるタッチスクリーン装置100aは、タッチスクリーン110、及び前記タッチスクリーン110を上下方向が含まれた2次元に駆動させるアクチュエーター120a、120bを含んで構成される。
タッチスクリーン110は、画像表示部に表示される画像を見ながらタッチパネルを圧迫操作し、使用者の要求を入力してディスプレーするための手段として、画像表示部とタッチパネルを含んで構成される。ここで、タッチパネルは、透明性及び可撓性を有することによって画像表示部に表示される画像を見ながら圧迫操作する入力信号面の機能を遂行するもので、例えば支持機能を遂行するベースフィルム層に、電極膜が形成されたITOフィルム層(Indium Tin Oxide film)とタッチ面の機能を遂行する外部フィルム層が積層された構造を有する。
ここで、アクチュエーター120a、120bは上下方向が含まれた2次元駆動力を生成するために、Z方向にタッチスクリーン110を駆動させる第1アクチュエーター120aとX、Y方向の中から選択された一方向にタッチスクリーン110を駆動させる第2アクチュエーター120bで構成される。
図1の(b)にはZ軸アクチュエーターで構成された第1アクチュエーター120aとY軸アクチュエーターで構成された第2アクチュエーター120bを備えるタッチスクリーン装置が図示されている。この場合には、第1アクチュエーター120aと第2アクチュエーター120bで発生する振動力はタッチスクリーン110にY、Z方向に2次元駆動力を印加するようになり、タッチスクリーン110はYZ平面上でT3のような駆動方向(例えば、斜線、円または楕円形状の駆動方向)に駆動するようになる。
一方、アクチュエーター120a、120bには外部電源によって長さ方向に収縮または膨脹することによって振動感を印加する圧電(またはポリマー)アクチュエーターまたはリニア振動モーターが用いられることができる。
また、第1アクチュエーター120aはタッチスクリーン110を下方向に駆動させてタッチスクリーン110と入力手段を分離させる過程と、タッチスクリーン110を上方向に駆動させてタッチスクリーン110と入力手段を接触させる過程を繰り返して遂行しながら、接触時間と分離時間を制御することによって使用者が微細形状などの表面質感を与えるテクスチャー(texture)感を感じることができる。
摩擦力F=μ・N・T(μ:摩擦係数、N:垂直抗力、T:接触時間/(接触時間+分離時間))の公式を考慮すると、Tはタッチスクリーン110と入力手段の間の接触時間と分離時間の影響を受ける変数であるため、接触時間と分離時間の割合を調節してタッチスクリーン110と入力手段の間の摩擦力を制御することができる。このような方式でタッチスクリーン110上で入力手段の位置によって異なる摩擦力を提供することができて、これにより使用者はテクスチャー感を感じることができる。
図5に図示したように、第1アクチュエーター120aに印加される第1駆動信号Saは第2アクチュエーター120bに印加される第2駆動信号Sbと位相、振幅が同一または差を有することができる。例えば、同一の位相及び同一の振幅A1を有する正弦波形駆動信号(図5の(a)参照)、振幅(A1≠A2)が相異なる駆動信号(図5の(b)参照)、または位相(Φ1、Φ2)が相異なる駆動信号(図5の(c)、(d)参照)が印加されることができる。勿論、図示はしないが、位相と振幅が全部相異なる駆動信号が印加されることもできる。
図6に図示したように、本実施例によるタッチスクリーン装置100bは、タッチスクリーン110、及び前記タッチスクリーン110を3次元駆動させる駆動力を印加するアクチュエーター120a、120b、120cを含んで構成される。
ここで、アクチュエーター120a、120b、120cは3次元駆動力を生成するために、Z、X、Y方向振動を印加する3個のアクチュエーターを含んで構成される。具体的に、アクチュエーター120a、120b、120cはタッチスクリーンを上下方向(Z方向)に駆動させる駆動力を印加するZ軸アクチュエーター(第1アクチュエーター120a)、タッチスクリーン110を左右方向(X方向)に駆動させる駆動力を印加するX軸アクチュエーター(第2アクチュエーター120b)、タッチスクリーン110を前後方向(Y方向)に駆動させる駆動力を印加するY軸アクチュエーター(第3アクチュエーター120c)を含んで構成される。
一方、図示はしないが、第1乃至第3アクチュエーター120a、120b、120cには位相、振幅、または位相及び振幅の差を有する駆動信号が印加されることができて、これによってタッチスクリーン110は多様な駆動方向T4に駆動するようになる。それだけではなく、上述の第1実施例によるタッチスクリーン装置100aと同一の駆動過程を通じてクリック(click)感、ドラッグ(drag)感またはテクスチャー(texture)感などのタッチ感を具現することができるということは言うまでもない。
本発明の単純な変形乃至変更はいずれも本発明の領域に属するものであり、本発明の具体的な保護範囲は添付の特許請求の範囲により明確になるであろう。
120a 第1アクチュエーター
120b 第2アクチュエーター
120c 第3アクチュエーター
T1、T2、T3、T4 駆動方向
Sa 第1駆動信号
Sb 第2駆動信号
Claims (18)
- タッチスクリーン;
前記タッチスクリーンを上下方向(Z方向)に駆動させる第1アクチュエーター;及び
前記タッチスクリーンを左右方向(X方向)に駆動させるX軸アクチュエーター及び前記タッチスクリーンを前後方向(Y方向)に駆動させるY軸アクチュエーターの中から選択された一つの第2アクチュエーター;
を含むことを特徴とするタッチスクリーン装置。 - 前記第1アクチュエーターは、
前記タッチスクリーンを下方向に駆動させて前記タッチスクリーンと入力手段を分離させる過程と、前記タッチスクリーンを上方向に駆動させて前記タッチスクリーンと前記入力手段を接触させる過程とを繰り返して遂行することを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーン装置。 - 前記第1アクチュエーターは、
前記タッチスクリーンと前記入力手段の間の接触時間と分離時間の割合を調節することによって前記タッチスクリーンと前記入力手段の間の摩擦力を制御することを特徴とする請求項2に記載のタッチスクリーン装置 。 - 前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを上方向に駆動させる時と前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを下方向に駆動させる時の振動数、振幅、または振動数及び振幅は相異なることを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーン装置。
- 前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを上方向に駆動させる時、前記X軸アクチュエーターは前記タッチスクリーンを左右方向(X方向)のうち一方向に駆動させて、
前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを下方向に駆動させる時、前記X軸アクチュエーターは前記タッチスクリーンを左右方向(X方向)のうち他方向に駆動させることを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーン装置。 - 前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを上方向に駆動させる時、前記Y軸アクチュエーターは前記タッチスクリーンを前後方向(Y方向)のうち一方向に駆動させて、
前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを下方向に駆動させる時、前記Y軸アクチュエーターは前記タッチスクリーンを前後方向(Y方向)のうち他方向に駆動させることを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーン装置。 - 前記第1アクチュエーターは前記タッチスクリーンの下面に備えられ、
前記X軸アクチュエーターは前記タッチスクリーンの左側、右側、左右側の側面または下面に備えられ、
前記Y軸アクチュエーターは前記タッチスクリーンの前方、後方、前後方の側面または下面に備えられることを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーン装置。 - 前記第1アクチュエーターに印加される第1駆動信号は前記第2アクチュエーターに印加される第2駆動信号と位相、振幅、または位相及び振幅が相異なることを特徴とする請求項1に記載のタッチスクリーン装置。
- 前記タッチスクリーンは前記第1駆動信号と前記第2駆動信号の間の位相差によって斜線、円または楕円形状で駆動することを特徴とする請求項8に記載のタッチスクリーン装置。
- タッチスクリーン;
前記タッチスクリーンを上下方向(Z方向)に駆動させる第1アクチュエーター;
前記タッチスクリーンを左右方向(X方向)に駆動させる第2アクチュエーター;及び
前記タッチスクリーンを前後方向(Y方向)に駆動させる第3アクチュエーター;
を含むことを特徴とするタッチスクリーン装置。 - 前記第1アクチュエーターは、
前記タッチスクリーンを下方向に駆動させて前記タッチスクリーンと入力手段を分離させる過程と、前記タッチスクリーンを上方向に駆動させて前記タッチスクリーンと前記入力手段を接触させる過程とを繰り返して遂行することを特徴とする請求項10に記載のタッチスクリーン装置。 - 前記第1アクチュエーターは、
前記タッチスクリーンと前記入力手段の間の接触時間と分離時間の割合を調節することによって、前記タッチスクリーンと前記入力手段の間の摩擦力を制御することを特徴とする請求項11に記載のタッチスクリーン装置。 - 前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを上方向に駆動させる時と前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを下方向に駆動させる時の振動数、振幅、または振動数及び振幅は相異なることを特徴とする請求項10に記載のタッチスクリーン装置。
- 前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを上方向に駆動させる時、前記第2アクチュエーターは前記タッチスクリーンを左右方向(X方向)のうち一方向に駆動させて、
前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを下方向に駆動させる時、前記第2アクチュエーターは前記タッチスクリーンを左右方向(X方向)のうち他方向に駆動させることを特徴とする請求項10に記載のタッチスクリーン装置。 - 前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを上方向に駆動させる時、前記第3アクチュエーターは前記タッチスクリーンを前後方向(Y方向)のうち一方向に駆動させて、
前記第1アクチュエーターが前記タッチスクリーンを下方向に駆動させる時、前記第3アクチュエーターは前記タッチスクリーンを前後方向(Y方向)のうち他方向に駆動させることを特徴とする請求項10に記載のタッチスクリーン装置。 - 前記第1アクチュエーターは前記タッチスクリーンの下面に備えられ、
前記第2アクチュエーターは前記タッチスクリーンの左側、右側、左右側の側面または下面に備えられ、
前記第3アクチュエーターは前記タッチスクリーンの前方、後方、前後方の側面または下面に備えられることを特徴とする請求項10に記載のタッチスクリーン装置。 - 前記第1アクチュエーターに印加される第1駆動信号は前記第2アクチュエーターに印加される第2駆動信号または第3アクチュエーターに印加される第3駆動信号と位相、振幅、または位相及び振幅が相異なることを特徴とする請求項10に記載のタッチスクリーン装置。
- 前記タッチスクリーンは前記第1駆動信号と前記第2駆動信号の間または前記第1駆動信号と前記第3駆動信号の間の位相差によって斜線、円または楕円形状で駆動することを特徴とする請求項17に記載のタッチスクリーン装置。
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