KR100968892B1 - 햅틱 피드백 제공모듈을 갖는 휴대기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대기기에서 전자기력에 의한 진동을 햅틱 피드백으로서 사용자에게 제공할 수 있는 햅틱 피드백 제공모듈을 갖는 휴대기기 및 그 제공방법에 관한 것이다. 이를 위해, 사용자로부터 위치정보를 입력받는 위치입력수단; 위치입력수단의 일면에 구비되는 표면파 발생필름(300); 표면파 발생필름(300)의 일면 가장자리에 설치되는 제 1 자력발생수단 및 제 1 자력발생수단에 자기적으로 인접하게 설치되는 제 2 자력발생수단;으로 이루어진 햅틱 피드백 제공모듈(10); 제 2 자력발생수단이 설치되는 기판(180); 및 위치입력수단의 위치정보에 기초하여 제 1 자력발생수단 또는 제 2 자력발생수단에 인가되는 전기를 제어하는 제어부;로 구성되어 제 1 자력발생수단과 제 2 자력발생수단중 적어도 하나에 자기력을 발생시켜 반력이 표면파 발생필름(300)을 통해 햅틱 피드백으로 제공된다.

햅틱, 피드백, 영구자석, 자력, 코일, 하우징, 휴대기기, 터치패드, 터치스크린, 표면파, 발생필름

Description

햅틱 피드백 제공모듈을 갖는 휴대기기{Handheld with haptic feedback providing module}

본 발명은 햅틱 피드백 제공장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휴대기기에서 전자기력에 의한 진동을 햅틱 피드백으로서 사용자에게 제공할 수 있는 햅틱 피드백 제공모듈을 갖는 휴대기기 및 그 제공방법에 관한 것이다.

햅틱 피드백(haptic feedback)이란 물체를 만질때, 사람의 핑커팁(손가락 끝 또는 스타일러스 펜)으로 느낄 수 있는 촉각적 감각으로서, 피부가 물체 표면에 닿아서 느끼는 촉감 피드백(Tactile feedback)과 관절과 근육의 움직임이 방해될 때 느껴지는 근감각 힘 피드백(Kinesthetic force feedback)을 포괄하는 개념이다. 본 명세서에서 "햅틱 피드백"이란 이러한 포괄적 개념으로 사용된다.

햅틱을 이용한 햅틱 장치는 가상의 물체(예를 들어, 윈도우 화면의 버튼 표시)를 사람이 만졌을 때, 실제의 물체(실제의 버튼)를 만지는 것과 같은 응답성으로 동적 특성(버튼을 누를 때 손가락으로 전달되는 진동, 촉감과 동작음 등)을 재생할 수 있는 것이 가장 이상적이라 할 수 있다. 이러한 햅틱 장치의 성능 향상을 위하여 지금까지는 모터와 링크 메카니즘을 이용한 메카트로닉스 장비 등이 사용되 었다.

그러나, 종래의 메카트로닉스 장비는 부피가 크고, 에너지 소비가 많으며, 부품수가 많아서 잔고장이 빈번하다는 단점이 있었다. 또한 종래의 메카트로닉스 장비는 응답 속도가 느려서 사용자에게 즉각적인 햅틱을 제공할 수 없었고, 이로 인해 사용자가 현실감을 충분히 느끼지 못하거나 심지어 사용상의 불편함을 제기하기도 하였다.

특히 이러한 문제점은 휴대폰, 노트북 PC와 같은 휴대기기에 적용할 경우 커다란 기술적 장벽에 부딪히곤 했다. 예를 들어, 한정된 배터리 용량으로 인해 사용가능 시간이 크게 단축되거나 한정된 공간으로 인해 조립이 곤란하였다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 얇게 제작할 수 있어 휴대폰, 노트북 PC, 전자사전, MP3 플레이어, PMP, 네비게이션 장치 등에 장착하여 사용자에게 햅틱 피드백을 제공할 수 있는 햅틱 피드백 제공모듈을 갖는 휴대기기 및 그 제공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 부품수를 줄여 잔고장이나 생산비용을 낮추고 사용자의 터치에 대해 신속한 응답속도로 햅틱 피드백을 제공할 수 있는 햅틱 피드백 제공모듈을 갖는 휴대기기 및 그 제공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 터치스크린이나 터치패드에 진동을 일으키게 함으로써 사용자에게 다양한 형태의 진동을 전달할 수 있는 햅틱 피드백 제공모듈을 갖는 휴대기기 및 그 제공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부 도면들과 관련되어 설명되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명확해질 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 사용자로부터 위치정보를 입력받는 위치입력수단;

위치입력수단의 일면에 구비되는 표면파 발생필름(300);

표면파 발생필름(300)의 일면 가장자리에 설치되는 제 1 자력발생수단 및 제 1 자력발생수단에 자기적으로 인접하게 설치되는 제 2 자력발생수단;으로 이루어진 햅틱 피드백 제공모듈(10);

제 2 자력발생수단이 설치되는 기판(180); 및

위치입력수단의 위치정보에 기초하여 제 1 자력발생수단 또는 제 2 자력발생수단에 인가되는 전기를 제어하는 제어부;로 구성되어

제 1 자력발생수단과 제 2 자력발생수단중 적어도 하나에 자기력을 발생시켜 반력이 표면파 발생필름(300)을 통해 햅틱 피드백으로 제공되는 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 제공모듈을 갖는 휴대기기에 의해 달성될 수 있다.

그리고, 또 다른 실시예로서, 사용자로부터 위치정보를 입력받는 위치입력수단;

위치입력수단의 일면 가장자리에 설치되는 제 1 자력발생수단 및 제 1 자력발생수단에 자기적으로 인접하게 설치되는 제 2 자력발생수단;으로 이루어진 햅틱 피드백 제공모듈(10);

위치입력수단과 제 1 자력발생수단 사이에는 구비되는 판스프링(340);

제 2 자력발생수단이 설치되는 기판(180); 및

위치입력수단의 위치정보에 기초하여 제 1 자력발생수단 또는 제 2 자력발생수단에 인가되는 전기를 제어하는 제어부;로 구성되어

제 1 자력발생수단과 제 2 자력발생수단중 적어도 하나에 자기력을 발생시켜 반력이 위치입력수단을 통해 햅틱 피드백으로 제공되는 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 제공모듈을 갖는 휴대기기에 의해서도 달성될 수 있다.

이 때, 위치입력수단은 터치스크린 또는 터치 패드인 것이 바람직하다.

아울러, 제 1 자력발생수단은 영구자석이고, 제 2 자력발생수단은 코일부(140)일 수 있다.

또한, 제 1 자력발생수단은 원통형상으로 권취된 코일부(140)의 내부에 삽입되거나 면접할 수 있다.

그리고, 코일부(140)의 외측에는 하우징(120)이 더 구비되어 있는 것이 바람직하고, 코일부(140)는 기판(180)에 배선되어 있는 것이 보다 더 바람직하다.

뿐만 아니라, 표면파 발생필름(300)과 제 1 자력발생수단 사이에는 판스프링(340)이 더 구비되는 것이 바람직하다. 이러한 판스프링(340)의 단면은 ㄷ-자 형상일 수 있다.

그리고, 표면파 발생필름(300)과 위치입력수단 사이의 간격을 일정하게 유지하기 위한 간격자(320)가 더 구비되는 것이 가장 바람직하다.

아울러, 햅틱 피드백 제공모듈(10)은 복수개(예 2 ~ 4 개 혹은 그 이상)가 구비되는 것이 좋다. 아울러, 햅틱 피드백 제공모듈(10)은 사각형인 위치입력수단의 모서리 영역에 구비될 수 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은 다른 카테고리로서, 위치입력수단 상부의 표면파 발생필름(300)이 눌려짐으로서 위치입력수단이 사용자로부터 위치정보를 입력받는 단계(S100);

제어부가 위치정보에 기초하여 표면파 발생필름(300)의 가장자리 일측에 설치된 제 1 자력발생수단과의 거리를 산출하는 단계(S200);

제어부가 거리에 비례 또는 반비례하여 제 1 자력발생수단과 제 1 자력발생수단에 자기적으로 인접하게 설치되는 제 2 자력발생수단중 적어도 하나에 자기력을 발생시키는 단계(S300); 및

자기력의 반력이 표면파 발생필름(300)을 통해 햅틱 피드백으로 제공되는 단계(S400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 제공모듈의 햅틱 피드백 제공방법에 의해 달성될 수 있다.

그리고, 다른 실시예로서, 위치입력수단 상부의 표면파 발생필름(300)이 눌려짐으로서 위치입력수단이 사용자로부터 위치정보를 입력받는 단계(S100);

제어부가 위치정보와 미리 링크된 응용 프로그램의 실행을 명령하는 단계;

제어부가 제 1 자력발생수단과 제 1 자력발생수단에 자기적으로 인접하게 설치되는 제 2 자력발생수단중 적어도 하나에 자기력을 발생시키는 단계(S300); 및

자기력의 반력이 표면파 발생필름(300)을 통해 햅틱 피드백으로 제공되는 단계(S400)를 포함하는 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 제공모듈의 햅틱 피드백 제공방법에 의해서도 달성될 수 있다.

이 때, 자기력 발생단계(S300)에서,

제 1 자력발생수단은 영구자석이고,

제어부는 제 2 자력발생수단에 전류를 인가하여 자기력을 발생시킬 수 있다.

그리고, 자기력 발생단계(S300)에서, 제어부는 제 2 자력발생수단에 PWM 신호를 인가하여 진동을 발생시킬 수 있다.

따라서, 상기 설명한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면, 전자장치를 얇게 제작할 수 있어 휴대폰, 노트북 PC, PMP, 네비게이션 장치, 전자사전, MP3 플레이어 등에 장착하여 사용자에게 현실감 있는 햅틱 피드백을 제공할 수 있다.

또한, 부품수를 줄여 잔고장이나 생산비율을 낮추고 사용자의 터치에 대해 신속한 응답속도로 햅틱 피드백을 제공할 수 있다. 따라서, 운영 프로그램, 응용 프로그램(예, 게임 등)에 활용하여 다양한 활용이 가능하다.

그 밖에, 터치스크린이나 터치패드에 진동을 일으키게 함으로써 사용자에게 다양한 형태의 진동을 전달할 수 있는 효과가 있다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로 부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구의 범위에 속함은 자명하다.

( 햅틱 피드백 모듈의 구성)

우선, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 사용되는 햅틱 피드백 제공모듈의 구성에 관하여 설명하도록 한다. 도 1은 본 발명에 적용되는 햅틱 피드백 제공모듈의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 햅틱 피드백 제공모듈중 하우징이 제거된 상태의 정면도이며, 도 3은 도 2에서의 단면도이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 햅틱 피드백 제공모듈은 대략 영구자석(100), 하우징(120), 코일부(140)로 구성된다.

영구자석(100)은 제 1 자력발생수단으로서, 원통형상이고, 일면이 터치스크린(200)의 하면 모서리 영역에 고정된다.

코일부(140)는 제 2 자력발생수단으로서, 전자석 기능을 한다. 이를 위해, 코일부(140)는 중공 원통 형상으로 권취되고, 중심으로는 영구자석(100)이 자유롭게 드나들 수 있도록 구성된다.

하우징(120)은 코일부(140)의 측면과 상면을 둘러싸고, 상면에는 영구자석(100)이 드나들 수 있도록 구멍이 형성되어 있다.

바닥커버(160)는 코일부(140)의 하부에 위치하며, 하우징(120)의 하단과 형상맞춤을 통해 코일부(140)를 둘러싸도록 구성한다. 하우징(120)과 바닥커버(160)는 같은 재질(예, 금속류)로 형성하고, 용접, 본딩 등을 통해 결합할 수 있다.

기판(180)의 상면에는 바닥커버(160)가 설치된다. 또한, 기판(180)에서 바닥커버(160)를 통해 코일부(140)로 연결되는 배선이 형성되어 있다.

(휴대기기에 설치된 햅틱 피드백 모듈)

도 4는 본 발명에 적용되는 햅틱 피드백 제공모듈이 휴대기기(240)에 설치된 상태를 나타내는 분해 사시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 휴대기기(240)는 휴대폰, 노트북, PMP, PDA, 스마트폰, 네비게이션 장치 등이 될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(180) 상에 LCD같은 디스플레이(220)가 구비되고, 그 위에는 터치 스크린(200)이 적층된다. 이 때, 터치스크린(200)는 사용자로부터 위치정보를 입력받는 수단이다. 터치스크린(200)과 기판(180) 사이에는 4곳의 모서리마다 각각 햅틱 피드백 제공모듈(10)이 설치된다. 이러한 햅틱 피드백 제공모듈(10)은 필요에 따라 배치 위치나 숫자를 증감할 수 있다.

(노트북 PC 에 설치된 햅틱 피드백 모듈)

도 6은 본 발명에 적용되는 햅틱 피드백 제공모듈이 노트북(260)에 설치된 상태를 나타내는 분해 사시도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 햅틱 피드백 제공모듈(10)과 기판 등의 구성은 앞서 설명한 실시예와 유사하다. 다만, 햅틱 피드백 제공모듈(10)의 상면에는 터치 스크린(200) 대신 터치 패드(280)가 설치되어 있고, 설치된 장소는 휴대기기중 노트북(260) 컴퓨터이다.

따라서, 사용자가 손가락으로 터치 패드(280)를 만지는 동안 화면에서는 아이콘이 따라 움직이거나 프로그램이 실행될 수 있고, 햅틱 피드백 제공모듈(10)의 반력이 터치 패드(280)를 통해 사용자의 손가락으로 전달된다. 이러한 반력은 후술할 표면파 발생필름(300)을 통해 사용자의 손가락으로 전달될 수도 있다.

(제 1 실시예 )

도 7은 본 발명의 제 1 실시예로서, 햅틱 피드백 제공모듈을 갖는 휴대기기의 분해사시도이고, 도 8은 도 7의 부분 측단면도이다. 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상부에는 표면파 발생필름(300)이 위치한다. 표면파 발생필름(300)은 아크릴 재질의 보호필름과 같은 것으로서 두께는 약 0.3 mm 정도이다. 표면파 발생필름(300)은 손가락이나 스타일러스 펜의 누름을 터치패드(280)에 전달하면서, 햅틱 피드백 제공모듈(10)의 반력(혹은 진동)을 표면파로 전달하는 구성부재이다. 이러한 표면파 발생필름(300)은 투명하기 때문에 터치패드(280)가 그대로 투영되어 보이거나 후술할 터치스크린(200)이나 디스플레이(220)가 그대로 투영되어 보인다. 특히, 표면파 발생필름(300)의 폭은 터치 패드(280)와 동일하거나 거의 같고, 길이는 터치 패드(280) 보다 다소 길게 형성된다. 이는 표면파 발생필름(300)의 가장자리에 햅틱 피드백 제공모듈(10)을 설치하기 위함이다.

터치패드(280)는 표면파 발생필름(300)의 하면에 평행하게 위치하고 약 0.2 mm 정도의 간격으로 띄어져 있다. 이러한 간격은 표면파 발생필름(300)의 누름을 터치패드(280)로 용이하게 전달하면서 동시에 표면파 발생필름(300)의 표면파가 터치패드(280)로는 전달되지 않도록 하기 위함이다. 이러한 간격은 0.1 mm ~ 0.5 mm 정도가 바람직하다. 만약 0.1 mm 미만의 간격이라면 표면파 발생필름(300)의 반력이나 진동이 터치패드(280)로 전달되어 위치입력으로 오인될 가능성이 있고, 0.5 mm 보다 더 큰 간격이라면 표면파 발생필름(300)이 눌려졌을 때 변형량이 커서 필름의 변형이나 찢어짐이 일어날 수 있다.

햅틱 피드백 제공모듈(10)은 표면파 발생필름(300)과 기판(180) 사이에 구비된다. 즉, 영구자석(100)은 표면파 발생필름(300)의 가장자리 코너부에 부착되고, 코일부(140)와 하우징(120)은 기판(180) 위에 부착된다. 기판(180)은 휴대기기 등에 고정되어 있으므로, 햅틱 피드백 제공모듈(10)의 반력은 주로 표면파 발생필름(300) 측으로 전달된다. 햅틱 피드백 제공모듈(10)은 표면파 발생필름(300)이 직사각형인 경우 각 모서리마다(총 4개) 설치되는 것이 바람직하다.

간격자(320)는 표면파 발생필름(300)의 둘레중 임의의 위치에 끼워지는 것으로서 표면파 발생필름(300)과 터치패드(280)의 간격을 일정하게 유지하는 기능을 한다. 간격자(320)는 표면파 발생필름(300)의 둘레를 따라 2개 ~ 8개 등이 대칭적 으로 설치되는 것이 바람직하다.

(제 2 실시예 )

도 9는 도 8의 제 2 실시예이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 표면파 발생필름(300)과 햅틱 피드백 제공모듈(10) 사이에는 판스프링(340)이 더 게재되어 있다. 판스프링(340)의 단면 형상은 ㄷ-자이고, 굽힘 탄성이 좋은 금속재(강재) 혹은 합성수지재로 제작된다. 이러한 판스프링(340)은 햅틱 피드백 제공모듈(10)에서 발생하는 반력이나 진동을 더욱 크게 증폭하여 표면파 발생필름(300)에서 더 큰 진폭의 표면파가 발생하도록 한다. 특히 판스프링(340)의 공진주파수와 같도록 햅틱 피드백 제공모듈(10)에서 진동을 발생시키면 작은 진동으로도 큰 햅틱 피드백을 제공할 수 있다. 이는 결국 사용자에게 더 실감나는 햅틱 피드백으로 느껴지는 역할을 한다. 이러한 판스프링(340)은 각 햅틱 피드백 제공모듈(10) 마다 설치될 수도 있고, 일부 햅틱 피드백 제공모듈(10)에만 설치할 수 있다. 또한, 판스프링(340)을 햅틱 피드백 제어모듈(10)과 기판(180) 사이에 설치할 수도 있고, 햅틱 피드백 제공모듈(10) 내부에 내장시킬 수도 있다.

(제 3 실시예 )

도 10은 도 9의 변형으로서 제 3 실시예이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 햅틱 피드백 제어모듈(10)의 영구자석(100)은 환형인 코일부(140) 내부로 삽입되는 것이 아니라 코일부(140)와 소정간격으로 이격된 채 대면하게 된다. 하우징(120) 역시 상부가 개방된 원통 형상으로서 영구자석(100)의 이동을 안내하면서 자기장의 외부 유출을 방지하게 된다. 도 10과 같은 제 3 실시예에서도, 코일부(140)의 축선 방향 자기장과 영구자석(100) 하면 사이의 극성 변화로 인력 혹은 척력이 발생하여 충분한 반력이 발생된다.

(제 4 실시예 )

도 11은 도 9의 변형으로서 제 4 실시예이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 휴대기기에 관한 구성은 유사하고 다만 터치패널(280) 대신에 터치스크린(200)과 LCD와 같은 디스플레이(220)가 구비되어 있다. 따라서, 표면파 발생필름(300)은 간격자(320)를 통해 터치스크린(200)과 소정간격만큼 이격된채 설치된다. 그리고, 표면파 발생필름(300)의 눌려짐은 미세한 간격을 통해 터치스크린(200)으로 전달되어 위치 정보로 변환되고, 디스플레이(220)는 이에 상응하는 실행을 실시한다. 따라서, 사용자는 디스플레이(220)를 보면서 표면파 발생필름(300)을 누르면 햅틱 피드백을 제공받을 수 있다.

이 때, 햅틱 피드백 제공모듈(10)은 종래의 실시예(도 8)와 같이 설치될 수도 있고, 더 나아가 도 9나 도 10과 같이 판스프링(340)을 게재하여 설치할 수도 있다.

(제 5 실시예 )

도 12는 본 발명의 제 5 실시예이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 표면파 발생필름(300) 없이 터치패드(280)의 하면과 기판(180) 사이에 판스프링(340)과 햅틱 피드백 제공모듈(10)을 직접 설치할 수 있다. 이 경우, 햅틱 피드백 제공모듈(10)의 반력(혹은 진동)은 판스프링(340)에 의해 진폭이 증폭되어 터치패드(280)의 떨림이나 반력으로 제공된다. 따라서, 위치를 지정하기위해 터치패드(280)의 표면을 누르던 사용자는 햅틱 피드백 제공모듈(10)과 판스프링(340)을 통해 전해지는 반력이나 진동을 느낄 수 있다.

(제 6 실시예 )

도 13은 본 발명의 제 6 실시예이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 표면파 발생필름(300) 없이 터치스크린(200)의 하면과 기판(180) 사이에 판스프링(340)과 햅틱 피드백 제공모듈(10)을 직접 설치할 수 있다. 그리고 디스플레이(220)는 터치스크린(200)의 하면에 일체로 설치된다. 이 경우, 햅틱 피드백 제공모듈(10)의 반력(혹은 진동)은 판스프링(340)에 의해 진폭이 증폭되어 터치스크린(200)의 떨림이나 반력으로 제공된다. 따라서, 위치를 지정하기 위해 터치스크린(200)의 표면을 누르던 사용자는 햅틱 피드백 제공모듈(10)과 판스프링(340)을 통해 전해지는 반력이나 진동을 느낄 수 있다.

( 햅틱 피드백 제공모듈의 제어방법)

이하에서는 상기와 같은 구성을 갖는 햅틱 피드백 제공모듈의 제어방법에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. 우선, 도 5는 본 발명에 적용되는 햅틱 피드백 제공모듈을 이용한 햅틱 피드백 제공방법의 흐름도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 우선 사용자가 표면파 발생필름(300)을 누르면, 해당 지점의 아래에 있는 위치입력수단인 터치 패드(280)나 터치 스크린(200)이 사용자로부터 위치정보를 입력받는다(S100). 즉, 사용자는 손가락이나 스타일러스펜을 이용하여 터치 패드(280)나 터치 스크린(200)의 상면 일부를 누르게 되고, 눌러진 점의 위치값(x좌표값, y좌표값)이 위치정보로서 출력된다.

그 다음, 제어부(미도시)가 눌려진 위치정보에 기초하여 4개의 햅틱 피드백 제공모듈(10)과의 거리를 각각 산출한다(S200).

그 다음, 제어부가 산출된 거리에 비례 또는 반비례하여 코일부(140)에 전류를 인가하여 자기력을 발생시킨다(S300). 이 때, 제어부는 가장 짧은 거리에 있는 햅틱 피드백 제공모듈(10)만을 선정하거나 제일 먼 거리에 있는 햅틱 피드백 제공모듈(10)을 배제하는 등의 방법으로 복수의 햅틱 피드백 제공모듈(10)중 일부를 선택한다.

그리고, 제어부는 선택된 햅틱 피드백 제공모듈(10)에 대해 산출된 거리에 비례하거나 반비례하는 전류를 인가하게 된다. 예를 들어, 제일 가까운 위치에 있는 햅틱 피드백 제공모듈(10)에 대해 높은 전류를 인가하여 강한 느낌의 햅틱 피드백을 사용자에게 반력으로 느끼게 할 수 있다. 인가되는 전류의 고저는 다양한 방법이 있을 수 있으며, 예를 들어, 진동을 느끼게 하고자 할 때에는 PWM 방식의 전류를 인가한다. 이때, 인가되는 전압의 폭과 높이를 제어함으로서 다양한 형태의 진동을 햅틱 피드백으로 느끼게 할 수 있다.

코일부(140)에 전원이 인가되면, 코일부(140)가 전자석으로 바뀌면서 영구자석(100)에 대해 인력 또는 척력을 유발한다. 따라서, 영구자석(100)은 코일부(140) 내부로 진입하거나 외부로 빠져나가려 한다. 이 때, 영구자석(100)에 고정된 표면파 발생필름(300)(도 8 ~ 도 11 해당), 터치 패드(280)(도 12 해당) 혹은 터치 스크린(200)(도 13 해당)이 함께 움직이면서 누르고 있던 사용자의 손가락 끝이나 스타일러스 펜에 햅틱 피드백이 전달된다(S400). 즉, 영구자석(100)과 코일부(140) 사이의 자기적 반력은 표면파 발생필름(300)(도 8 ~ 도 11 해당), 터치 패드(280)(도 12 해당) 혹은 터치 스크린(200)을 통해 사용자에게 전달되는 것이다.

본 발명의 또 다른 동작방법은 도 13과 같이 터치스크린(200)과 디스플레이(220)가 있는 휴대기기에서 사용자가 디스플레이(220)를 보면서 응용프로그램의 아이콘을 누르는 경우에도 적용될 수 있다. 즉, 사용자가 디스플레이(220)에 표시된 여러 아이콘들중 하나를 누른다. 그러면, 제어부가 입력된 위치정보와 미리 링크된 응용 프로그램의 실행을 명령한다.

그리고, 제어부가 코일부(140)에 전원을 인가하여 자기력을 발생시킨다(S300). 이 때, 코일부(140)는 여러 햅틱 피드백 제공모듈(10) 전체가 될 수 있고, 일부가 될 수도 있다. 또는 인가되는 전원에 PWM 신호를 포함시켜 손끝으로 진동을 느끼게 할 수 있다. 따라서, 사용자는 햅틱 피드백을 통해 아이콘 누름에 대한 확신을 가질 수 있다.

그 밖의 변형예로서, 제 1 자기발생수단이 코일부가 되고, 제 2 자기발생수단이 영구자석이 될 수 있으며, 제 1, 2 자기발생수단이 모두 코일부로 구성될 수도 있다.

도 1은 본 발명에 적용되는 햅틱 피드백 제공모듈의 분해 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 햅틱 피드백 제공모듈중 하우징이 제거된 상태의 정면도,

도 3은 도 2에서의 단면도,

도 4는 본 발명에 적용되는 햅틱 피드백 제공모듈이 휴대기기(240)에 설치된 상태를 나타내는 분해 사시도,

도 5는 본 발명에 적용되는 햅틱 피드백 제공모듈을 이용한 햅틱 피드백 제공방법의 흐름도,

도 6은 본 발명에 적용되는 햅틱 피드백 제공모듈이 노트북(260)에 설치된 상태를 나타내는 분해 사시도,

도 7은 본 발명의 제 1 실시예로서, 햅틱 피드백 제공모듈을 갖는 휴대기기의 분해사시도,

도 8은 도 7의 부분 측단면도,

도 9는 도 8의 제 2 실시예이고,

도 10은 도 9의 변형으로서 제 3 실시예이고,

도 11은 도 9의 변형으로서 제 4 실시예이고,

도 12는 본 발명의 제 5 실시예이고,

도 13은 본 발명의 제 6 실시예이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 햅틱 피드백 제공모듈,

100 : 영구자석,

120 : 하우징,

140 : 코일부,

160 : 바닥커버,

180 : 기판,

200 : 터치 스크린,

220 : 디스플레이,

240 : 휴대기기,

260 : 노트북,

280 : 터치 패드,

300 : 표면파 발생 필름,

320 : 간격자,

340 : 판스프링,

Claims (17)

1. 사용자로부터 위치정보를 입력받는 위치입력수단;

   상기 위치입력수단의 일면에 구비되는 표면파 발생필름(300);

   상기 표면파 발생필름(300)과 상기 위치입력수단 사이의 간격을 0.1 mm ~ 0.5 mm 정도로 일정하게 유지하기 위한 간격자(320);

   상기 표면파 발생필름(300)의 일면 가장자리에 설치되는 제 1 자력발생수단 및 상기 제 1 자력발생수단에 자기적으로 인접하게 설치되는 제 2 자력발생수단;으로 이루어진 햅틱 피드백 제공모듈(10);

   상기 제 2 자력발생수단이 설치되는 기판(180); 및

   상기 위치입력수단의 위치정보에 기초하여 상기 제 1 자력발생수단 또는 제 2 자력발생수단에 인가되는 전기를 제어하는 제어부;로 구성되어

   상기 제 1 자력발생수단과 상기 제 2 자력발생수단중 적어도 하나에 자기력을 발생시켜 반력이 상기 표면파 발생필름(300)을 통해 햅틱 피드백으로 제공되되,

   상기 제 1 자력발생수단은 영구자석이고,

   상기 제 2 자력발생수단은 중공 원통 형상으로 권취되어 중심으로 상기 영구자석(100)이 삽입되거나 면접할 수 있는 코일부(140)이되, 상기 코일부(140)의 외측에는 하우징(120)이 더 구비되어 있으며, 그리고

   상기 햅틱 피드백 제공모듈(10)은 복수개가 구비되는 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 제공모듈을 갖는 휴대기기.
2. 사용자로부터 위치정보를 입력받는 위치입력수단;

   상기 위치입력수단의 일면 가장자리에 설치되는 제 1 자력발생수단 및 상기 제 1 자력발생수단에 자기적으로 인접하게 설치되는 제 2 자력발생수단;으로 이루어진 햅틱 피드백 제공모듈(10);

   상기 위치입력수단과 상기 제 1 자력발생수단 사이에는 구비되는 판스프링(340);

   상기 제 2 자력발생수단이 설치되는 기판(180); 및

   상기 위치입력수단의 위치정보에 기초하여 상기 제 1 자력발생수단 또는 제 2 자력발생수단에 인가되는 전기를 제어하는 제어부;로 구성되어

   상기 제 1 자력발생수단과 상기 제 2 자력발생수단중 적어도 하나에 자기력을 발생시켜 반력이 상기 위치입력수단을 통해 햅틱 피드백으로 제공되되,

   상기 제 1 자력발생수단은 영구자석이고,

   상기 제 2 자력발생수단은 중공 원통 형상으로 권취되어 중심으로 상기 영구자석(100)이 삽입되거나 면접할 수 있는 코일부(140)이되, 상기 코일부(140)의 외측에는 하우징(120)이 더 구비되어 있으며, 그리고

   상기 햅틱 피드백 제공모듈(10)은 복수개가 구비되는 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 제공모듈을 갖는 휴대기기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 위치입력수단은 터치스크린 또는 터치 패드인 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 제공모듈을 갖는 휴대기기.
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 삭제
8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 코일부(140)는 상기 기판(180)에 배선되어 있는 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 제공모듈을 갖는 휴대기기.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 표면파 발생필름(300)과 상기 제 1 자력발생수단 사이에는 판스프링(340)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 제공모듈을 갖는 휴대기기.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 판스프링(340)의 단면은 ㄷ-자 형상인 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 제공모듈을 갖는 휴대기기.
11. 삭제
12. 삭제
13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

    상기 햅틱 피드백 제공모듈은 사각형인 위치입력수단의 모서리 영역에 구비되는 것을 특징으로 하는 햅틱 피드백 제공모듈을 갖는 휴대기기.
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제
17. 삭제

Images