KR101350543B1 - 햅틱 피드백 디바이스 및 휴대용 전자기기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 햅틱 피드백 디바이스는 케이스; 상기 케이스에 진동 가능하게 단부가 고정 설치되어 진동을 상기 케이스로 전달하는 진동 부재; 상기 진동 부재에 형성되어 진동을 발생시키는 진동소자; 및 외력에 의해 상기 진동 부재가 상기 진동소자가 발생시키는 진동보다 크게 진동하는 경우 상기 진동 부재와 상기 케이스 간의 충돌을 방지하는 제1충격흡수 부재;를 포함할 수 있다.

Description

햅틱 피드백 디바이스 및 휴대용 전자기기{Haptic feedback device and portable electronic equipment}
본 발명은 햅틱 피드백 디바이스 및 휴대용 전자기기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 충격에 의한 판 부재의 변형 및 파손을 방지할 수 있는 햅틱 피드백 디바이스 및 이를 포함한 휴대용 전자기기에 관한 것이다.
사용자의 사용편의성을 높이기 위해 화면에 선택 버튼이 표시되는 터치 방식의 입출력 장치(예를 들어, 햅틱 피드백 디바이스)가 일반화되고 있다.
햅틱 피드백 디바이스란 사용자가 손가락 등을 이용하여 화면에 직접 출력신호를 입력하는 방식으로, 사용자가 시각적으로 출력 정보를 확인하면서 모든 입력 신호를 조작할 수 있는 매우 편리한 기능을 제공할 수 있다.
이러한 햅틱 피드백 디바이스는 공간 절약이 가능하고, 조작성 향상과 간편성을 이룰 수 있으며, 사용자의 인식이 용이하다는 장점이 있다. 이외에도 햅틱 피드백 디바이스는 IT기기와 연동성이 좋다는 장점이 있다. 때문에, 햅틱 피드백 디바이스는 공공장소(예를 들어, 전철역, 병원, 학교 등)에서 해당 장소를 안내하는 안내 기기로서 많이 이용되고 있다.
한편, 햅틱 피드백 디바이스는 입력신호의 수신 여부 또는 출력신호의 출력 여부를 알려주기 위한 수단으로 햅틱 피드백 디바이스를 구비하고 있다. 이러한 햅틱 피드백 디바이스는 진동 부재(예를 들어, 압전소자)와 진동 부재에 의해 진동하는 진동판을 구비하고 있다.
그런데 햅틱 피드백 디바이스에 구비된 진동판은 진동특성의 개선하기 위해 얇은 판 부재로 이루어지므로, 햅틱 피드백 디바이스에 충격이 가해지는 경우(예를 들어, 사용자가 햅틱 피드백 디바이스를 떨어뜨리는 경우)에 변형되거나 파손되기 쉽다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 낙하 충격에 의한 진동판의 파손 및 변형을 최소화할 수 있는 햅틱 피드백 디바이스 및 휴대용 전자기기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스는 케이스; 상기 케이스에 진동 가능하게 단부가 고정 설치되어 진동을 상기 케이스로 전달하는 진동 부재; 상기 진동 부재에 형성되어 진동을 발생시키는 진동소자; 및 외력에 의해 상기 진동 부재가 상기 진동소자가 발생시키는 진동보다 크게 진동하는 경우 상기 진동 부재와 상기 케이스 간의 충돌을 방지하는 제1충격흡수 부재;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스에서 상기 제1충격흡수 부재는 상기 진동판에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스에서 상기 제1충격흡수 부재는 상기 케이스에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스에서 상기 제1충격흡수 부재는 상기 진동소자와 대응하는 위치에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스에서 상기 제1충격흡수 부재는 상기 진동판 및 상기 케이스에 각각 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스에서 상기 제1충격흡수 부재는 실리콘계 고무 성분을 포함하는 혼합물일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스에서 상기 제1충격흡수 부재는 실리콘계 고무 성분으로 이루어지는 단일 성분의 물질일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스는 상기 진동판에 부착되는 질량 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스는 상기 질량 부재에 부착되어 상기 질량 부재와 상기 케이스 간의 충돌을 방지하는 제2충격흡수 부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스에서 상기 제2충격흡수 부재는 실리콘계 고무 성분을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스에서 상기 진동소자는 상기 진동판의 제1면에 형성되고, 상기 질량 부재는 상기 진동판의 제2면에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스에서 상기 진동판은, 상기 케이스에 양단이 고정되고 상기 진동소자가 부착 고정되는 제1판 부재; 및 상기 제1판 부재로부터 연장되고 상기 질량 부재를 수용하는 제2판 부재;를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스에서 상기 제2판 부재는 상기 제1판 부재의 측면으로부터 연장되고 상기 제1판 부재의 평면에 대해 수직방향으로 구부러져 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스에서 상기 제1판 부재와 상기 제2판 부재는 프레스 가공에 의해 일체로 형성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 전자기기는 본 발명의 일 실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스를 포함할 수 있다.
본 발명은 진동판과 케이스 사이에 충격흡수 부재가 배치되므로, 충격에 의해 진동판이 과도하게 진동하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 측면도이고,
도 2는 도 1에 도시된 햅틱 피드백 디바이스에 충격이 가해졌을 때의 상태를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 측면도이고,
도 4는 본 발명의 제3실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 측면도이고,
도 5는 본 발명의 제4실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 측면도이고,
도 6은 본 발명의 제5실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 측면도이고,
도 7은 도 6에 도시된 진동 부재의 상세한 구조를 설명하기 위한 진동 부재의 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.
아래에서 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 구성요소를 지칭하는 용어들은 각각의 구성요소들의 기능을 고려하여 명명된 것이므로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 안 될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 측면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 햅틱 피드백 디바이스에 충격이 가해졌을 때의 상태를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 제2실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 측면도이고, 도 4는 본 발명의 제3실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 측면도이고, 도 5는 본 발명의 제4실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 측면도이고, 도 6은 본 발명의 제5실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스의 측면도이고, 도 7은 도 6에 도시된 진동 부재의 상세한 구조를 설명하기 위한 진동 부재의 사시도이다.
본 발명의 제1실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스(100)는 케이스(102, 104), 진동 부재(10), 진동 소자(20), 제1충격흡수 부재(30)를 포함할 수 있다. 이와 같이 구성된 햅틱 피드백 디바이스(100)는 휴대용 전화기, 휴대용 전자사전을 포함한 기타 휴대용 전자기기에 장착될 수 있다.
또한, 이 같은 햅틱 피드백 디바이스(100)는 해당 전자기기의 입출력 장치와 연결되어 사용자에게 진동신호를 송출할 수 있다. 그러나 본 발명의 햅틱 피드백 디바이스(100)는 전술된 휴대용 전자기기에 한정되지 않고, 터치 스크린을 구비한 현금인출기(ATM), 지하철역 노선 안내장치 등에 설치될 수 있다. 아울러, 이 같은 햅틱 피드백 디바이스(100)는 진동신호의 출력이 필요한 다른 전자기기에 장착되어 사용될 수 있다.
케이스(102, 104)는 상부 케이스(102)와 하부 케이스(104)로 이루어질 수 있다. 케이스(102, 104)는 햅틱 피드백 디바이스(100)를 외부의 충격으로부터 보호할 수 있다. 이를 위해 케이스(102, 104)는 충격에 강한 금속 재질로 제작될 수 있다.
그러나 햅틱 피드백 디바이스(100)의 경량화를 위해 플라스틱 재질로 제작될 수 있다. 이 경우, 플라스틱 재질은 충격에 강한 성분을 포함할 수 있다.
케이스(102, 104)는 햅틱 피드백 디바이스(100)가 장착될 전자기기에 분리 및 결합가능하게 장착될 수 있다. 또는, 케이스(102, 104) 중 적어도 일 부분(예를 들어, 상부 케이스(102) 또는 하부 케이스(104))은 햅틱 피드백 디바이스(100)가 장착되는 휴대용 전자기기(예를 들어, 휴대용 전화기)에 일체로 형성될 수 있다. 또는, 상부 케이스(102) 또는 하부케이스(104) 또는 상부 케이스(102)와 하부 케이스(104)는 휴대용 전자기기의 일 부분일 수 있다.
아울러, 케이스(102, 104)는 휴대용 전자기기로부터 전기신호를 수신하기 위한 전극을 포함할 수 있다. 이러한 전극은 케이스(102, 104)의 외부에 형성될 수 있으며, 내부에 장착되는 진동 소자(20)에 전류를 공급할 수 있다.
한편, 상부 케이스(102)와 하부 케이스(104)는 상호 결합 및 분리가 가능할 수 있다. 예를 들어, 상부 케이스(102)와 하부 케이스(104)는 볼트 및 너트에 의해 상호 결합할 수 있다. 또는, 상부 케이스(102)와 하부 케이스(104)는 별도의 끼워 맞춤 구조(예를 들어, 돌기와 홈)에 의해 결합할 수 있다.
진동 부재(10)는 대체로 직사각형상의 단면을 갖는 얇은 판 형상으로 제작될 수 있다. 그러나 상하 진동이 가능한 형상이라면 직사각형 외에 다른 형상으로 제작될 수 있다.
진동 부재(10)는 소정의 탄성을 갖는 재질로 제작될 수 있다. 예를 들어, 진동 부재(10)는 금속 재질, 플라스틱 등의 재질로 제작될 수 있다. 또한, 진동 부재(10)는 햅틱 피드백 디바이스(100)가 소정범위의 진동 주파수(100 ~ 300 ㎐)를 갖도록 스프링 상수 K가 결정될 수 있다. 예를 들어, 진동 부재(10)는 햅틱 피드백 디바이스(100)가 100 ~ 300 ㎐의 진동 주파수를 갖도록 그 길이와 두께가 조정될 수 있다.
진동 부재(10)는 케이스(102, 104)에 고정될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 진동 부재(10)의 양끝은 케이스(102, 104)와 결합할 수 있다. 더욱 구체적으로 설명하면, 진동 부재(10)의 양끝은 상부 케이스(102) 또는 하부 케이스(104)에 고정될 수 있으며, 상부 케이스(102)와 하부 케이스(104)에 동시에 고정될 수 있다.
여기서, 진동 부재(10)의 양끝은 용접 또는 볼트 체결의 방법에 의해 케이스(102, 104)와 결합할 수 있다. 그러나 진동 부재(10)와 케이스(102, 104)의 결합방법은 언급된 방법에 한정되는 것은 아니며, 통상의 기술자가 인지하고 인지할 수 있는 범위 내에서 변경될 수 있다.
이와 같이 케이스(102, 104)에 장착된 진동 부재(10)는 전술한 바와 같이 소정의 탄성을 가지므로, 외력에 의해 상하방향(도 1 기준으로 Z축 방향)으로 진동할 수 있다.
여기서, 진동 부재(10)는 상하방향으로의 원활한 진동을 위해 수축 또는 신장될 수 있다. 그러나 이러한 수축 및 신장의 크기는 진동 부재(10)를 구성하는 재질의 탄성 변형 범위를 벗어나지 않을 수 있다.
진동 소자(20)는 진동 부재(10)에 고정될 수 있다. 구체적으로는 진동 소자(20)는 접착제에 의해 진동 부재(10)에 부착될 수 있다. 여기서, 접착제는 에폭시 수지재질이거나 UV에 의해 경화되는 수지재질일 수 있다. 아울러, 진동 소자(20)는 기계적인 구조로 진동 부재(10)에 고정될 수 있다. 이를 위해 진동 부재(10)에는 진동 소자(20)가 끼워질 수 있는 수용 홈이 형성될 수 있다. 또한, 진동 부재(10)에는 진동 소자(20)의 위치를 고정하기 위한 돌기가 형성될 수 있다.
진동 소자(20)는 전기신호에 따라 수축 및 신장이 자유로운 압전소자일 수 있다. 예를 들어, 진동 소자(20)는 PZT(Lead Zirconium Titanite Ceramic)로 제작될 수 있다. 이와 같이 이루어진 진동 소자(20)는 전기신호에 따라 수축 및 신장하며 진동 부재(10)에 진동을 발생시킬 수 있다.
이러한 진동 소자(20)는 진동 부재(10)의 길이방향을 따라 길게 형성될 수 있다. 부연하면, 진동 소자(20)는 진동 부재(10)의 상하방향 진동에 지장을 주지 않도록 진동 부재(10)의 중앙에 배치될 수 있다. 아울러, 진동 소자(20)는 진동 부재(10)의 길이보다 짧을 수 있다.
제1충격흡수 부재(30)는 진동 부재(10)에 부착될 수 있다. 그러나 제1충격흡수 부재(30)의 부착위치는 도 1에 도시된 형태에 한정되지 않고, 도 3에 도시된 바와 같이 하부 케이스(104)에 부착될 수 있다(제2실시 예). 아울러, 제1충격흡수 부재(30)는 도 4에 도시된 바와 같이 상부 케이스(102)와 하부 케이스(104)에 모두 부착될 수 있다(제3실시 예).
한편, 제1충격흡수 부재(30)는 진동 부재(10)의 양끝 부분에 위치될 수 있다. 이러한 제1충격흡수 부재(30)의 위치는 햅틱 피드백 디바이스(100)에 가해지는 충격을 효과적으로 감소시킬 수 있다.
즉, 햅틱 피드백 디바이스(100)에 외력이 가해지면, 이러한 외력이 진동 부재(10)와 케이스(102, 104)의 연결지점을 통해 전달된다. 따라서, 진동 부재(10)가 고정된 부위가 충격에 취약하다. 본 실시 예는 이러한 점을 감안하여 제1충격흡수 부재(30)를 진동 부재(10)의 양끝 부분(즉, 진동 부재(10)와 케이스(102, 104)의 연결지점 부분)에 형성할 수 있다.
그러나 제1충격흡수 부재(30)의 위치는 도 1에 도시된 위치에 한정되지 않는다. 예를 들어, 제1충격흡수 부재(30)는 진동 부재(10)의 중앙에 위치될 수 있다.
제1충격흡수 부재(30)는 외력에 의한 변형이 가능한 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1충격흡수 부재(30)는 발포성 수지 또는 고무 또는 PORON? 재질로 이루어질 수 있다. 구체적으로는, 제1충격흡수 부재(30)는 실리콘 고무 성분을 포함하는 혼합물 또는 실리콘 고무로 이루어지는 단일 성분의 물질로 이루어질 수 있다.
이러한 제1충격흡수 부재(30)는 케이스(102, 104)를 통해 전달되는 외력을 감소시킬 수 있다. 아울러, 제1충격흡수 부재(30)는 낙하 충격에 의해 진동 부재(10)가 과도하게 진동할 때, 진동 부재(10)가 케이스(102, 104)와 충돌하는 것을 차단할 수 있다(도 2 참조).
특히, 제1충격흡수 부재(30)는 햅틱 피드백 디바이스(100)에 충격이 가해진 후 햅틱 피드백 디바이스(100)의 진동 주파수가 변화는 것을 최소화시킬 수 있다.
즉, 통상의 햅틱 피드백 디바이스(100)는 100 ~ 300 ㎐의 진동 주파수를 가질 수 있다. 더욱 구체적으로는, 햅틱 피드백 디바이스(100)는 200 ~ 230 ㎐의 진동 주파수를 가질 때, 사용자에게 진동신호를 효과적으로 전달할 수 있다.
그러나 햅틱 피드백 디바이스(100)에 큰 충격이 가해진 경우(예를 들어, 사용자가 햅틱 피드백 디바이스(100)가 내장된 휴대용 전자기기를 떨어뜨린 경우), 햅틱 피드백 디바이스(100)의 진동 부재(10)가 케이스(102, 104)와 충돌하면서 변형될 수 있다. 그런데 이러한 진동 부재(10)의 변형은 햅틱 피드백 디바이스(100)의 진동 주파수를 변화시키므로, 결과적으로 진동신호의 전달력을 떨어뜨릴 수 있다.
그러나 본 실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스(100)는 제1충격흡수 부재(30)를 포함하므로, 진동 부재(10)의 변형과 이에 따른 햅틱 피드백 디바이스(100)의 진동 주파수의 변동을 효과적으로 차단할 수 있다.
표 1은 본 실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스(100)에 충격실험을 수행하기 전과 후의 진동 주파수(즉, 공진 주파수)를 비교한 결과를 나타낸 것이다. 참고로, 실험 예들에는 제1충격흡수 부재(30)로 실리콘 고무를 사용하였다.
Figure 112011081240146-pat00001
표 1에서 알 수 있듯이, 낙하 전 햅틱 피드백 디바이스(100)의 진동 주파수는 215 ~ 223 ㎐ 이고, 낙하 후(즉, 충격이 가해진 이후) 햅틱 피드백 디바이스(100)의 진동 주파수는 217 ~ 229 ㎐였다.
즉, 햅틱 피드백 디바이스(100)의 진동 주파수는 낙하 전보다 낙하 후에 소폭 상승하였다. 그러나 본 실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스(100)는 제1충격흡수 부재(30)가 진동 부재(10)의 변형을 최소화시키므로, 이를 구비하지 않은 햅틱 피드백 디바이스(100)에 비해 진동 주파수의 상승폭이 크지 않았다.
참고로, 제1충격흡수 부재(30)를 포함하지 않은 햅틱 피드백 디바이스(100)의 낙하 후 진동 주파수는 권장 진동 주파수 범위(200 ~ 300 ㎐)를 크게 벗어났다.
한편, 본 실시 예에서는 제1충격흡수 부재(30)가 진동 부재(10)에 부착되므로, 진동 부재(10)의 진동주파수를 낮출 수 있다. 즉, 제1충격흡수 부재(30)는 소량의 질량을 가지므로, 수학시 1에서 알 수 있듯이 M이 실질적으로 증가하는 효과를 발휘할 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따르면 진동 부재(10)에 제1충격흡수 부재(30)를 부착함으로써, 진동 부재(10)에 가해지는 충격을 경감시킴과 동시에 햅티 피드백 디바이스(100)의 진동 주파수를 낮출 수 있다.
Figure 112011081240146-pat00002
여기서, K는 진동 부재의 스프링 상수, M은 진동 대상물(진동 부재, 진동 소자 포함)의 질량이다.
참고로, 제1충격흡수 부재(30)의 길이(h)는 하부 케이스(104)의 바닥면으로부터 진동 부재(10)의 밑면까지의 거리(L)와 같거나 이보다 작을 수 있다. 아울러, 제1충격흡수 부재(30)의 길이(h)는 진동 부재(10)의 진동 폭에 따라 달라질 수 있다.
다음에서는 본 발명의 다른 실시 예들을 설명한다.
도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 제2실시 예와 제3실시 예를 설명한다.
제2실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스(100)는 제1충격흡수 부재(30)가 하부 케이스(104)에 부착된 점에서 제1실시 예와 구별될 수 있다.
이와 같이 구성된 햅틱 피드백 디바이스(100)는 제1충격흡수 부재(30)의 부착 및 고정이 용이할 수 있다.
즉, 본 실시 예는 인서트 사출 방식으로 하부 케이스(104)와 제1충격흡수 부재(30)를 성형할 수 있으므로, 하부 케이스(104)와 제1충격흡수 부재(30) 간의 결합력을 높일 수 있다.
따라서, 본 실시 예에 따르면, 진동 부재(10)와 제1충격흡수 부재(30) 간의 잦은 충격에 의해 제1충격흡수 부재(30)가 하부 케이스(104)로부터 분리되는 현상을 현저하게 감소시킬 수 있다.
제3실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스(100)는 제1충격흡수 부재(30)가 상부 케이스(102)와 하부 케이스(104)에 각각 형성될 수 있다. 아울러, 제1충격흡수 부재(30)는 상부 케이스(102)와 하부 케이스(104)로부터 진동 부재(10)를 향해 길게 연장되어, 진동 부재(10)와 접촉할 수 있다.
이와 같이 구성된 햅틱 피드백 디바이스(100)는 제1충격흡수 부재(30)가 상부 케이스(102)와 하부 케이스(104)에 모두 형성되므로, 진동 부재(10)의 과도한 진동을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 본 실시 예는 제1충격흡수 부재(30)가 케이스(102, 104)와 진동 부재(10)에 접촉한 상태로 배치되므로, 진동 부재(10)에 가해지는 충격을 효과적으로 흡수할 수 있으며 이러한 충격에너지를 케이스(102, 104)로 전달하여 상쇄시킬 수 있다.
따라서, 본 실시 예는 충격에 예민한 햅틱 피드백 디바이스(100)에 유용하게 적용될 수 있다.
다음에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 제4실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스를 설명한다.
제4실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스(100)는 제2충격흡수 부재(32)를 더 포함할 수 있다.
통상적으로 진동 부재(10)는 케이스(102, 104)와 연결된 2개의 연결지점을 기준으로 상하방향(도 1 기준으로 Z축 방향)으로 진동하므로, 중앙 부분(진동 부재(10)의 길이방향 이등분 지점)에서 케이스(102, 104)와 접촉하기 쉽다.
본 실시 예는 이러한 점을 감안하여, 케이스(102, 104)에 제2충격흡수 부재(32)를 더 형성할 수 있다. 여기서, 제2충격흡수 부재(32)는 진동 부재(10)의 중앙 부분 또는 진동 소자(20)의 중앙 부분과 대응하는 위치에 형성될 수 있다.
참고로, 제2충격흡수 부재(32)는 제1충격흡수 부재(30)와 마찬가지로 접착제를 매개로 케이스(102, 104)에 부착되거나 또는 인서트 사출 방식으로 케이스(102, 104)와 함께 일체로 형성될 수 있다.
다음에서는 도 6 및 도 7을 참조하여 본 발명의 제5실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스(100)를 설명한다.
제5실시 예에 따른 햅틱 피드백 디바이스(100)는 진동 부재(10)의 형상에 있어서 전술된 실시 예들과 구별될 수 있으며, 질량 부재(40)를 더 포함할 수 있다.
본 실시 예에서 진동 부재(10)는 제1판 부재(12)와 제2판 부재(14)를 포함할 수 있다.
제1판 부재(12)는 얇은 판 형상일 수 있으며, 실질적으로 상하 진동하는 진동 수단일 수 있다. 제1판 부재(12)의 양끝은 케이스(102, 104)에 고정될 수 있다. 제1판 부재(12)는 금속, 플라스틱 등의 재질로 제작될 수 있다. 또한, 제1판 부재(12)는 소정의 스프링 상수 K를 가질 수 있다. 여기서 제1판 부재(12)의 스프링 상수 K는 햅틱 피드백 디바이스(100)가 100 ~ 300 ㎐의 진동 주파수를 갖는 범위에서 결정될 수 있다.
제1판 부재(12)에는 케이스(102, 104)와의 체결을 위한 체결구멍이 형성될 수 있다. 즉, 제1판 부재(12)는 체결 수단(볼트, 핀 등)을 매개로 케이스(102, 104)에 고정될 수 있다.
아울러, 제1판 부재(12)는 제2판 부재(14)와 연결되는 연결부(16)를 포함할 수 있다. 연결부(16)는 제1판 부재(12)의 양 측면에서 연장될 수 있으며, 제1판 부재(12)의 길이방향 이등분 지점 부근에서 형성될 수 있다.
제2판 부재(14)는 제1판 부재(12)와 연결될 수 있다. 구체적으로는, 제2판 부재(14)는 연결부(16)를 매개로 제1판 부재(12)와 일체로 연결될 수 있다. 더욱 구체적으로는 제2판 부재(14)는 제1판 부재(12)와 함께 프레스 가공에 의해 일체로 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 제2판 부재(14)는 제1판 부재(12)의 평면에 대해 수직 방향으로 구부러질 수 있다.
제2판 부재(14)는 햅틱 피드백 디바이스(100)가 상대적으로 낮은 진동주파수를 가질 수 있도록 소정의 질량을 가질 수 있다. 또는 제2판 부재(14)는 소정의 질량을 갖는 질량 부재(40)를 수용할 수 있는 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 제2판 부재(14)는 도 7에 도시된 바와 같이 양끝이 동일 방향으로 구부러지면서 질량 부재(40)와 단단히 결합할 수 있다.
질량 부재(40)는 제2판 부재(14)와 결합할 수 있다. 구체적으로는, 질량 부재(40)는 억지 끼움 방식으로 제2판 부재(14)에 고정되거나 또는 접착제에 의해 제2판 부재(14)에 부착될 수 있다. 질량 부재(40)는 소정의 질량을 가지며, 진동발생장치(100)의 진동주파수를 낮출 수 있다.
이와 같이 구성된 본 실시 예는 제2판 부재(14)를 매개로 질량 부재(40)가 더 구비되므로, 질량 부재(40)의 질량 변경을 통한 햅틱 피드백 디바이스(100)의 진동 주파수를 용이하게 조절할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 이상에서 설명되는 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 얼마든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있을 것이다.
100 햅틱 피드백 디바이스
102 상부 케이스
104 하부 케이스
10 진동 부재
12 제1판 부재
14 제2판 부재
20 진동 소자
30 제1충격흡수 부재
32 제2충격흡수 부재
40 질량 부재

Claims (15)

  1. 케이스;
    상기 케이스에 진동 가능하게 단부가 고정 설치되어 진동을 상기 케이스로 전달하는 진동 부재;
    상기 진동 부재에 형성되어 진동을 발생시키는 진동소자; 및
    외력에 의해 상기 진동 부재가 상기 진동소자가 발생시키는 진동보다 크게 진동하는 경우 상기 진동 부재와 상기 케이스 간의 충돌을 방지하는 제1충격흡수 부재;
    를 포함하는 햅틱 피드백 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1충격흡수 부재는 상기 진동 부재에 형성되는 햅틱 피드백 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1충격흡수 부재는 상기 케이스에 형성되는 햅틱 피드백 디바이스.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1충격흡수 부재는 상기 진동소자와 대응하는 위치에 형성되는 햅틱 피드백 디바이스.
  5. 케이스;
    상기 케이스에 진동 가능하게 설치되는 진동 부재; 상기 진동 부재에 형성되어 진동을 발생시키는 진동소자; 및
    상기 진동 부재와 상기 케이스 간의 충돌을 방지하는 제1충격흡수 부재;를 포함하고,
    상기 제1충격흡수 부재는 상기 진동 부재 및 상기 케이스에 각각 형성되는 햅틱 피드백 디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1충격흡수 부재는 실리콘계 고무 성분을 포함하는 혼합물인 햅틱 피드백 디바이스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1충격흡수 부재는 실리콘계 고무 성분으로 이루어지는 단일 성분의 물질인 햅틱 피드백 디바이스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 진동 부재에 부착되는 질량 부재를 더 포함하는 햅틱 피드백 디바이스.
  9. 케이스;
    상기 케이스에 진동 가능하게 설치되는 진동 부재; 상기 진동 부재에 형성되어 진동을 발생시키는 진동소자;
    상기 진동 부재와 상기 케이스 간의 충돌을 방지하는 제1충격흡수 부재; 및
    상기 진동 부재에 부착되는 질량 부재;를 포함하고,
    상기 질량 부재에 부착되어 상기 질량 부재와 상기 케이스 간의 충돌을 방지하는 제2충격흡수 부재를 더 포함하는 햅틱 피드백 디바이스.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2충격흡수 부재는 실리콘계 고무 성분을 포함하는 혼합물인 햅틱 피드백 디바이스.
  11. 케이스;
    상기 케이스에 진동 가능하게 설치되는 진동 부재; 상기 진동 부재에 형성되어 진동을 발생시키는 진동소자;
    상기 진동 부재와 상기 케이스 간의 충돌을 방지하는 제1충격흡수 부재; 및
    상기 진동 부재에 부착되는 질량 부재;를 포함하고,
    상기 진동소자는 상기 진동 부재의 제1면에 형성되고,
    상기 질량 부재는 상기 진동 부재의 제2면에 형성되는 햅틱 피드백 디바이스.
  12. 케이스;
    상기 케이스에 진동 가능하게 설치되는 진동 부재; 상기 진동 부재에 형성되어 진동을 발생시키는 진동소자;
    상기 진동 부재와 상기 케이스 간의 충돌을 방지하는 제1충격흡수 부재; 및
    상기 진동 부재에 부착되는 질량 부재;를 포함하고,
    상기 진동 부재는,
    상기 케이스에 양단이 고정되고 상기 진동소자가 부착 고정되는 제1판 부재; 및
    상기 제1판 부재로부터 연장되고 상기 질량 부재를 수용하는 제2판 부재;
    를 포함하는 햅틱 피드백 디바이스.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제2판 부재는 상기 제1판 부재의 측면으로부터 연장되고 상기 제1판 부재의 평면에 대해 수직방향으로 구부러져 형성되는 햅틱 피드백 디바이스.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 제1판 부재와 상기 제2판 부재는 프레스 가공에 의해 일체로 형성되는 햅틱 피드백 디바이스.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 기재된 햅틱 피드백 디바이스를 포함하는 휴대용 전자기기.
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