KR101891096B1 - 전자기기 - Google Patents

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KR101891096B1
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Abstract

본 발명은, 전자기기에 있어서, 본체; 상기 본체에 결합되는 햅틱 피드백 디바이스; 및 상기 햅틱 피드백 디바이스와 상기 본체 사이에 구비되어 상기 햅틱 피드백 디바이스를 상기 본체에서 플로팅시키는 승강부를 포함한다.

Description

전자기기{ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 전자기기에 관한 것으로서, 특히, 전자기기의 햅틱 피드백 디바이스를 업, 다운 이동시킬 수 있는 전자기기에 관한 것이다.
일반적으로 휴대용 전자 기기는 휴대용 단말기, MP3 플레이어, 피엠피(Portable Multimedia Player: PMP), 전자책 등으로, 사용자가 휴대하면서 다양한 콘텐츠를 접할 수 있는 기기들을 일컫는다.
휴대용 전자 기기들은 용이한 휴대성 및 기기에 탑재된 다양한 기능들로 인해 이동 시에 많이 사용한다. 이러한 휴대용 전자 기기는 용도나, 시대적 흐름 또는 소비자의 요구 등에 따라 폼팩터(form factor)가 다양화되며, 최근에는 스마트 폰이나 태블릿 PC와 같은 바 타입의 다양한 기능이 함유된 휴대용 단말기의 사용이 증가되고 있다.
특히, 바 타입의 휴대용 단말기의 경우, 수첩이나 멀티미디어 기능들이 탑재되면서 휴대용 단말기 하나로 음성통화부터 금융업무, 게임/멀티미디어 서비스 및 무선 인터넷 서비스 등의 다양한 콘텐츠를 즐길 수 있게 되었다. 이러한 바 타입의 휴대용 단말기의 경우, 전면으로 데이터를 입력하기 위한 장치 및 화상 등을 표시하는 데이터 출력장치가 하나의 대형화 디스플레이 패널을 통해 구현된다.
또한, 최근에는 사용자가 터치함으로써 데이터를 입력하는 개념 이외에도 인터페이스에 의해 사용자의 직관적 경험을 반영하고, 피드백을 좀더 다양화하는 개념을 포함하는 햅틱 피드백 디바이스(haptic feedback device)가 많이 채용되고 있다. ‘햅틱’이란 물체를 만질 때, 사람의 핑커 팁(손가락 끝이나 스타일러스 팬 등)으로 느낄 수 있는 촉각적 감각으로서, 피부가 물체 표면에 닿아서 느끼는 촉감 피드백을 포함하는 개념이다. 햅틱 피드백 디바이스는, 예를 들어, 화면에 표시되는 버튼 등을 사용자가 터치 할 경우, 터치와 함께 사용자가 실제의 버튼을 만지거나 누른 것과 같은 인식을 할 수 있도록 햅틱 피드백을 제공한다.
햅틱 피드백 디바이스에 관한 기술로는, 대한민국 공개특허 제10-2011-0075714호(공개일: 2011.07.06, 발명의 명칭: 햅틱 피드백 디바이스 및 그 햅틱 피드백 디바이스의 제어방법)이나, 대한민국 등록특허 제10-1046017호(등록일: 2011.06.27, 발명의 명칭: 햅틱 피드백 엑츄에이터, 햅틱 피드백 디바이스 및 전자장치) 등에 개시되어 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 햅틱 피드백 디바이스를 구비한 전자기기를 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 전자기기(1)는 하우징(3)과 햅틱 피드백 디바이스(2)를 포함한다. 햅틱 피드백 디바이스(2)는 디스플레이 패널(2a)과, 엑츄에이터(2c) 및 진동 플레이트(2b)를 포함한다. 디스플레이 패널(2a)은 진동이 필요한 장치이다. 디스플레이 패널(2a)은 하우징(3)의 내측에 구비되고, 데이터를 입력시키거나, 출력되는 데이터를 표시하는 장치이다. 엑츄에이터(2c)는 디스플레이 패널(2a)에 밀착되게 배치되어, 디스플레이 패널(2a)의 접촉 신호에 따라 상하 방향으로 진동된다. 진동 플레이트(2b)는 엑츄에이터(2c)의 진동을 디스플레이 패널(2a) 전체로 진동되도록 디스플레이 패널(2a)과 엑츄에이터(2c) 사이에 위치된다. 따라서, 사용자가 디스플레이 패널(2a)을 터치하는 등의 접촉신호에 따라 엑츄에이터(2c) 및 진동 플레이트(2b)의 진동감은 디스플레이 패널(2a) 및 하우징(3)에 인가된다. 사용자는 진동에 의한 햅틱 피드백을 통해 디스플레이 패널(2a)에 표시된 데이터의 입력이나 선택 여부를 인지할 수 있게 된다.
이때, 사용자가 디스플레이 패널(2a)을 터치하는 경우, 사용자는 하우징(3)의 후면부를 손으로 감싸면서 조작하게 된다. 따라서, 엑츄에이터(2c)에서 발생된 진동은 디스플레이 패널(2a) 및 하우징(3)을 진동시킴으로써, 사용자는 하우징(3)을 감싸고 있는 손바닥 및 터치하고 있는 손을 통해 햅틱 피드백을 전달 받을 수 있게 된다. 그러나, 전자기기(1)를 테이블 등에 놓고 디스플레이 패널(2a)을 터치하는 경우, 엑츄에이터(2c)에서 발생되는 진동은 전자기기(1) 전체 및 테이블까지 전달됨으로써, 디스플레이 패널(2a)에서 감지되는 진동은 미미하고, 사용자가 진동감을 인지하기 어려운 문제점이 발생한다.
따라서, 사용자가 터치에 따른 데이터의 선택이나 입력의 여부 및 정확성 여부에 대한 햅틱 피드백의 신뢰감이 저하되는 문제점이 발생한다.
또한, 햅틱 피드백 신호를 인지하기 어렵기 때문에 전자기기(1)를 통해 문서 작업 등의 데이터 입력 작업을 하는 경우, 사용자는 별도의 키보드 등의 입력 데이터 장치를 추가로 사용해야 하는 문제점이 있다.
또한, 햅틱 피드백을 증가시키기 위해 디스플레이 패널(2a)과 하우징(3) 사이에 소정 공간을 두고 체결하여, 엑츄에이터(2c)의 진동을 디스플레이 패널(2a)로 인가되도록 구비시키기도 하나, 이 경우, 낙하나 충격 등으로 전자기기(1)가 쉽게 파손될 가능성이 큰 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 햅틱장치를 구비한 전자기기에서 데이터를 입력하는 등의 특정모드 시에 햅틱 피드백 디바이스를 하우징에서 상승시켜, 전자기기를 테이블 등에 놓고 사용하는 경우에도 사용자가 충분히 인지할 수 있을 정도의 햅틱 피드백 신호를 제공함은 물론 추가적인 키보드 등의 별도 장치 없이도 사용자에게 터치에 대한 피드백을 줄 수 있는 승하강 햅틱장치를 구비한 전자기기를 제공하고자 한다.
따라서, 본 발명의 일측면에 따른 전자기기는, 전자기기에 있어서, 본체; 상기 본체에 결합되는 햅틱 피드백 디바이스; 및 상기 햅틱 피드백 디바이스와 상기 본체 사이에 구비되어 상기 햅틱 피드백 디바이스를 상기 본체에서 플로팅시키는 승강부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 승강부는 상기 전자기기의 특정모드 시에 상기 햅틱 피드백 디바이스를 상기 본체에서 상승시킨다.
더 바람직하게는, 승강부는, 상기 햅틱 피드백 디바이스와 상기 본체 사이에 구비되어, 상기 햅틱 피드백 디바이스를 상기 본체에서 지지 가능하게 상승시키는 상승부재; 및 상기 햅틱 피드백 디바이스와 상기 본체 사이에 구비되고, 상기 상승부재의 상승을 구속시키거나 해제시키는 락킹부재를 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 상승부재는, 일단은 상기 햅틱 피드백 디바이스의 저면에 지지되고, 타단은 상기 본체의 상면에 지지되며, 상기 햅틱 피드백 디바이스를 상승시킨다.
더 바람직하게는, 상기 상승부재는, 상기 햅틱 피드백 디바이스와 상기 본체 중 적어도 어느 하나에는 피스톤이, 다른 하나에는 실린더가 구비되는 유압부; 및 상기 유압부의 내측에 구비되어 상기 피스톤을 상기 실린더에서 인장시켜 상기 햅틱 피드백 디바이스를 상기 본체에서 상승시키는 탄성부를 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 락킹부재는, 상기 본체에 구비되며, 일면에 걸림돌기가 인입, 인출 가능하게 형성되는 고정부; 및 상기 햅틱 피드백 디바이스에 구비되며, 상기 걸림돌기에 걸리거나 걸림이 해제되는 걸림홀을 구비하는 걸림부를 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 고정부와 상기 햅틱 피드백 디바이스 사이에는 상기 고정부와 상기 햅틱 피드백 디바이스를 밀폐시키는 실링부재가 더 포함된다.
더 바람직하게는, 상기 고정부를 상기 본체에 결합시키는 접착수단을 더 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 승강부는 영구자석과 전자석부를 이용하여 상기 햅틱 피드백 디바이스를 상승시킨다.
더 바람직하게는, 상기 승강부는, 상기 본체에 구비되는 영구자석; 및 상기 햅틱 피드백 디바이스에 구비되고, 상기 영구자석에 대면되어 상기 영구자석과 인력 또는 척력을 작용하도록 전류가 인가되는 전자석부를 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 승강부는, 상기 햅틱 피드백 디바이스와 상기 본체 사이에 구비되고, 전류의 인가여부에 따라 강성이 변하는 유변유체부를 포함하여 이루어진다.
더 바람직하게는, 상기 유변유체부는 자기유변유체 또는 전기유변유체를 포함하여 이루어진다.
더 바람직하게는, 상기 승강부에는 상기 햅틱 피드백 디바이스에 탄성을 제공하고, 상기 햅틱 피드백 디바이스의 상승 시 상기 햅틱 피드백 디바이스를 지지하는 탄성부재를 더 포함한다.
또한, 본 발명은, 본체; 상기 본체에 구비되는 디스플레이 패널; 상기 디스플레이 패널에 구비되어, 상기 디스플레이 패널의 접촉신호에 따라 상기 디스플레이 패널을 진동시키는 진동부; 및 상기 본체와 상기 디스플레이 패널 사이에 구비되고, 상기 디스플레이 패널을 상기 본체에서 이동시키는 승강부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 승강부는 특정모드 실행 시에 상기 디스플레이 패널을 상기 본체에서 상승시킨다.
더 바람직하게는, 상기 디스플레이 패널에 감지되는 입력신호에 따라 상기 승강부의 이동을 제어하는 제어부를 더 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 승강부는, 상기 디스플레이 패널과 상기 본체 사이에 구비되고, 상기 디스플레이 패널을 상기 본체에서 상승시키고 지지하는 상승부재; 및 상기 디스플레이 패널과 상기 본체 사이에 구비되고, 상기 디스플레이 패널의 상승을 구속시키거나 해제시키는 락킹부재를 포함한다.
더 바람직하게는, 상기 승강부는 영구자석과 전자석을 이용하거나, 자기유변유체 또는 전기유변유체를 이용하여 상기 햅틱 피드백 디바이스를 상승시킨다.
상기와 같이 구성된 전자기기는 테이블 등에 전자기기를 올려놓고, 문서 작업이나 데이터 입력 등의 특정선택 모드의 경우, 햅틱 피드백 디바이스를 본체에서 상승시킬 수 있다.
또한, 진동부는 일반모드의 경우 햅틱 피드백 디바이스 및 본체로 진동을 인가하고, 특정선택 모드의 경우, 상승된 디스플레이 패널로 진동을 인가할 수 있다.
또한, 전자기기를 테이블 등에 놓고 사용하는 경우에도, 본체에서 상승된 디스플레이 패널이 진동하게 됨으로써, 사용자는 디스플레이 패널의 터치 시마다 진동을 인지할 수 있어 햅틱에 대한 신뢰감이 상승되는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술의 일 실시 예에 따른 전자기기를 개략적으로 나타내는 분리 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅되는 햅틱 피드백 디바이스를 구비한 전자기기를 개략적으로 분리 도시한 도면.
도 3은 도 2의 단면도.
도 4는 도 3에 도시된 햅틱 피드백 디바이스가 본체에서 상승된 상태를 나타내는 단면도.
도 5는 도 2에서 탄성부재가 승강부에 위치된 상태를 나타내는 단면도.
도 6은 도 5에 도시된 햅틱 피드백 디바이스가 본체에서 상승된 상태를 나타내는 단면도.
도 7은 도 2에서 탄성부재의 다른 실시예를 나타내는 단면도.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기의 블럭도.
도 9는 도 2에서 승강부의 다른 실시예를 나타내는 단면도.
도 10은 도 2에서 승강부도 또 다른 실시예를 나타내는 단면도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전자기기의 일 실시예를 설명하기로 한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅되는 햅틱 피드백 디바이스를 구비한 전자기기를 개략적으로 분리 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 승하강 햅틱장치를 구비한 전자기기(10)는 본체(11)와, 본체(11)의 일측면의 수직한 방향으로 업, 다운 이동되는 햅틱 피드백 디바이스(100)와, 햅틱 피드백 디바이스(100)를 본체(11)에서 업, 다운 이동시키는 승강부(200, 300,400) 및 승강부(200, 300,400)의 업, 다운을 제어하는 제어부(500)를 포함한다.
본 실시예에서 전자기기(10)는 휴대용 단말기를 예로 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 각종 OA, 의료기기, 모바일 통신기기, 엠피쓰리 플레이어 등 사용자의 접촉에 따라 진동 변화의 발생을 요하는 전자기기(10) 전반에 응용될 수 있다.
상기 햅틱 피드백 디바이스(100)는 본체(11) 상에 배치되고, 후술하는 승강부(200, 300,400)에 의해 본체(11) 상에서 소정 간격 이격되게 업, 다운 이동되어 플로팅(floating)된다. 전자기기(10)의 일반적인 모드 시, 햅틱 피드백 디바이스(100)는 본체(11)의 상면에 밀착된 상태로 구비되며, 문서작업이나, 데이터 입력 등과 같은 특정모드(S) 시, 햅틱 피드백 디바이스(100)는 본체(11)의 상면에서 소정간격 이격되게 상승되어 플로팅된다. 이러한, 햅틱 피드백 디바이스(100)는 사용자가 전자기기(10)를 사용 할 때, 사용자에게 햅틱 피드백을 제공하기 위한 장치로서, 햅틱 디바이스(110)와, 진동부(120)를 포함하며, 진동부(120)를 햅틱 디바이스(110) 에 고정시키는 접착 플레이트(130)가 더 구비된다.
상기 햅틱 디바이스(110)는 진동 등을 필요로 하는 기구물로서, 사용자의 조작에 따라 햅틱 피드백을 전달받을 수 있는 기기이다. 본 실시예에서 햅틱 디바이스(110)는 디스플레이 패널(110)을 포함하여 이루어지는 것으로 설명하나 이에 한정되는 것은 아니며, 사용자의 조작에 따라 햅틱 피드백을 필요로 하는 구성이라면 예를 들면, 자판기의 버튼이나, 터치 형상을 갖는 키보드, 데이터를 입력하기 위한 입력부 등이 형성된 냉장고 등의 주방기기 등 그 실시 형태는 다양한 변형이 가능하다.
디스플레이 패널(110)은 데이터를 입출력 함은 물론 화상을 제공하는 기기로서, 터치스크린(미도시)과 터치스크린의 저면에 배치되는 화상 표시부(미도시)를 포함할 수 있다. 디스플레이 패널(110)에 접촉이나 터치와 유사한 입력의 인식이 가해지면, 디스플레이 패널(110)의 접촉 압력이 변하게 되고, 후술하는 진동부(120)는 디스플레이 패널(110)로 진동을 전달하여, 사용자는 터치에 따른 디스플레이 패널(110)을 통해 햅틱 피드백을 전달 받을 수 있다.
진동부(120)는 디스플레이 패널(110)과 본체(11) 사이에 구비되어, 디스플레이 패널(110)의 접촉에 따라 사용자에게 햅틱 피드백을 전달하기 위한 진동을 발생하는 장치이다. 진동부(120)는 엑츄에이터(121)와, 엑츄에이터(121)의 진동을 디스플레이 패널(110)로 전달하는 진동 플레이트(122)를 포함한다. 디스플레이 패널(110)이 본체(11)에 밀착된 상태에서 진동부(120)는 디스플레이 패널(110) 및 본체(11) 사이에서 진동됨으로써, 전자기기(10) 전체에 햅틱 피드백을 제공한다. 또한, 디스플레이 패널(110)이 후술하는 승강부(200, 300,400)에 의해 본체(11)에서 상승된 상태에서, 진동부(120)는 디스플레이 패널(110)과 함께 상승되어 디스플레이 패널(110)로 햅틱 피드백을 제공하게 된다. 즉, 전자기기(10)를 테이블 등에 안착시켜 사용하는 경우, 햅틱 피드백 디바이스(100)를 상승시켜 사용함으로써, 엑츄에이터(121)에서 발생되는 진동이 본체(11) 및 테이블로 분배되지 않고, 디스플레이 패널(110)로 모두 전달하여 사용자가 햅틱 피드백을 인지할 수 있도록 한다.
엑츄에이터(121)는 디스플레이 패널(110)의 저면에 구비되어, 디스플레이 패널(110)의 상승 시 함께 상승하며, 디스플레이 패널(110)의 접촉에 따라 진동을 발생한다. 엑츄에이터(121)는 압전이나 폴리머 또는 모터 등으로 구비될 수 있다. 본 실시예에서 엑츄에이터(121)는 후술하는 진동 플레이트(122)의 일면에 접착되고, 진동 플레이트(122)는 엑츄에이터(121)와 디스플레이 패널(110) 사이에 구비되어, 엑츄에이터(121)의 진동은 진동 플레이트(122)를 통해 디스플레이 패널(110)로 인가되게 설명한다. 그러나, 엑츄에이터(121) 및 진동 플레이트(122)의 구성은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 엑츄에이터(121)가 디스플레이 패널(110)에 직접 배치되어, 엑츄에이터(121)에서 발생된 진동이 바로 디스플레이 패널(110)을 진동시킬 수도 있는 등, 진동부(120)의 구조나 형태는 다양한 변형실시가 가능하다.
상기 진동 플레이트(122)는 디스플레이 패널(110)의 저면과 엑츄에이터(121) 사이에 설치되어, 엑츄에이터(121)에서 발생하는 진동을 디스플레이 패널(110)로 전달한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플로팅되는 햅틱 피드백 디바이스를 구비한 전자기기의 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 햅틱 피드백 디바이스가 본체에서 상승된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 햅틱 피드백 디바이스(100)와 본체(11) 사이에는 햅틱 피드백 디바이스(100)를 업, 다운시키는 승강부(200, 300,400)가 구비되며, 승강부(200, 300,400)는 제어부(500, 도 10 참조)에 의해 제어된다.
상기 승강부(200, 300,400)는 햅틱 피드백 디바이스(100)의 저면에 밀착되게 구비되고, 전자기기(10)의 특정모드(S)에 따라 햅틱 피드백 디바이스(100)를 본체(11)에서 업, 다운 이동시킨다. 즉, 문서작업이나 다수의 데이터 입력이 필요한 기능 등의 특정모드(S)를 선택한 경우, 승강부(200, 300,400)는 햅틱 피드백 디바이스(100)를 본체(11)의 상측 방향으로 상승시킨다. 즉, 승강부(200, 300,400)는 햅틱 피드백 디바이스(100)를 본체(11)의 상면에서 일정한 간격 이격되도록 상승시킨다.
본 실시예에서 승강부(200, 300, 400)는 햅틱 피드백 디바이스(100) 중 접착 플레이트(130)와 본체(11) 사이에 구비되는 것을 예를 들어 설명하나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 승강부(200, 300, 400)는 햅틱 피드백 디바이스(100) 중 디스플레이 패널(110)과 본체(11) 사이에 구비될 수도 있다. 이때, 햅틱 피드백 디바이스의 진동부(120)는 디스플레이 패널(110)의 저면 상으로 승강부(200, 300, 400)와 이웃한 위치에 구비될 수도 있다. 또한, 승강부(200, 300, 400)가 진동 플레이트(122)의 저면과 본체(11) 사이에 구비되는 것도 가능하다. 이와 같이, 승강부(200, 300, 400)는 특정 모드 시 햅틱 피드백 디바이스(100)를 본체(11)에서 상승시킬 수 있도록 하는 구성이라면 다양한 변형 실시가 가능하다.
본 실시예에서 승강부(200, 300,400)는 세가지 정도의 다른 실시예를 들어 각각 설명한다. 그러나, 승강부(200, 300,400)의 구성은 이에 한정되는 것은 아니며, 전자기기(10)의 특정모드(S) 선택에 따라 햅틱 피드백 디바이스(100)를 본체(11)에서 업, 다운 이동시켜 플로팅시킬 수 있는 구성이라면 예를 들어 솔레노이드를 이용하는 등 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
승강부(200)의 일 실시예를 설명하면(도 2 내지 도 7 참조), 상기 승강부(200)는 상승부재(210)와 락킹부재(220)를 포함한다. 상승부재(210)는 햅틱 피드백 디바이스(100)와 본체(11) 사이에 적어도 하나 이상 구비된다. 상승부재(210)는 햅틱 피드백 디바이스(100)가 본체(11)의 상부로 상승되도록 힘을 가하며, 햅틱 피드백 디바이스(100)가 본체(11)에서 이격된 상태를 유지할 수 있도록 햅틱 피드백 디바이스(100)를 지지한다. 상기 상승부재(210)는 탄성부재(210)를 포함하여 이루어진다. 탄성부재(210)는 햅틱 피드백 디바이스(100)와 본체(11) 사이에 설치된다. 탄성부재(210)의 일단은 햅틱 피드백 디바이스(100)에 위치되되, 햅틱 피드백 디바이스(100) 저면에서 돌출되는 지지바(211)에 고정되고, 탄성부재(210)의 타단은 본체(11)에 위치되되, 본체(11)의 상면에서 돌출된 지지바(211)에 의해 고정된다(도 2 내지 도 4 참조). 후술하는 락킹부재(220)가 잠긴 상태에서, 햅틱 피드백 디바이스(100)는 본체(11)의 상면에 밀착되며, 탄성부재(210)는 햅틱 피드백 디바이스(100)와 본체(11) 사이에 압축된 상태로 배치된다. 이 상태에서 락킹부재(220)의 잠김이 해제되면, 햅틱 피드백 디바이스(100)는 탄성부재(210)의 탄성력에 의해 본체(11)의 상면에서 멀어지는 방향으로 상승되어 플로팅된다.
여기서, 탄성부재(210)의 장착위치는 상술한 햅틱 피드백 디바이스(100)와 본체(11) 사이에 한정되는 것은 아니며, 도 5 및 도 6을 참조하여 탄성부재(100) 설치위치에 대한 다른 실시 형태를 간단히 살펴본다. 도 5는 도 2에서 탄성부재의 설치 위치의 다른 실시예를 나타내는 단면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 햅틱 피드백 디바이스가 본체에서 상승된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 탄성부재(210)의 일단은 후술하는 걸림부(222)의 하면에 위치되어, 걸림부(222)의 하면에 돌출된 지지바(211)에 고정되고, 탄성부재(210)의 타단은 본체(11)에 위치되어, 본체의 상면에 돌출되는 지지바(211)에 지지된다. 락킹부재(220)의 잠김 유무에 따라, 탄성부재(210)는 걸림부(222)와 햅틱 피드백 디바이스(100) 사이에서 햅틱 피드백 디바이스(100) 측으로 탄성력을 제공하도록 구비된다.
본 실시예에서 탄성부재(210)는 스프링을 포함하여 이루어지는 것을 예를 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도 7은 전자기기에 제공되는 탄성부재의 다른 실시예를 나타내는 단면도로서, 도 7을 참조하면, 햅틱 피드백 디바이스(100)와 본체(11)에 각각 실린더(211a)와 피스톤(211b)으로 구성되는 유압부(210a)가 장착되고, 실린더(211a) 내측으로 실린더(211a)와 피스톤(211b) 사이에 스프링과 같은 탄성부(211c)를 구비한다. 락킹부재(220)가 잠긴 상태에서, 피스톤(211b)은 실린더(211a) 내측에 인입되고, 탄성부(211c)는 실린더(211a)와 피스톤(211b) 사이에서 압축된다. 락킹부재(220)의 잠김이 해제되면 압축된 탄성부(211c)는 탄성력에 의해 인장되고, 피스톤(211b)은 실린더(211a)에서 멀어지는 방향으로 이동된다. 이로 인해, 햅틱 피드백 디바이스(100)는 본체(11)의 상방으로 상승되어 플로팅된다.
상기 락킹부재(220)는 햅틱 피드백 디바이스(100)와 본체(11) 사이에 구비되어 잠기거나 잠김이 해제됨으로써, 햅틱 피드백 디바이스(100)를 본체(11)에서 상승시키거나 본체(11)에 밀착시킨다. 락킹부재(220)는 고정부(221) 및 걸림부(222)를 포함한다.
상기 고정부(221)는 본체(11)에 구비되며, 고정부(221)의 일측면에는 고정부(221)의 내측으로 인입, 인출되는 걸림부재(223)가 돌출 형성된다. 본 실시예에서 걸림부재(223)는 제어부(500)에 의해 인장, 압축되는 스프링(223b)과, 스프링(223b)의 인장, 압축에 따라 고정부(221)에서 돌출되는 돌기(223a)로 구성되는 것을 예를 들어 설명한다. 그러나, 걸림부재(223)는 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 걸림부재(223)가 자기유변유체나 전기유변유체의 재질로 이루어져, 전류나 자기장에 따라 강성이 변함으로써 고정부(221)의 외측으로 인입, 인출되도록 구비되는 것과 같이 다양한 변형 실시가 가능하다.
걸림부재(223)가 고정부(221)의 일측면에서 인입, 인출되면, 걸림부재(223)는 후술하는 걸림부(222)의 걸림홀(222a)에 인출되어 걸림이 해제되거나 및 인입되어 걸림 상태가 된다. 일반모드 시, 제어부(500)에 의해 걸림부재(223)는 고정부(221)의 일측면에서 돌출되어, 걸림홀(222a)에 인입되어 잠긴다. 이로 인해, 햅틱 피드백 디바이스(100)는 본체(11)에 밀착된다. 특정모드(S) 시, 제어부(500)의 신호에 따라 걸림부재(223)를 고정부(221)의 내측으로 이동시켜, 고정부(221)의 내측으로 인입되면, 걸림부재(223)는 걸림홀(222a)에서 인출되어 걸림이 해제된다. 락킹부재(220)의 잠김은 해제되면서 햅틱 피드백 디바이스(100)는 본체(11)의 상부로 상승된다.
이 상태에서 사용자가 햅틱 피드백 디바이스(100)를 본체(11) 측으로 힘을 가하면, 승강부(200)를 제어하는 제어부(500)에 의해 걸림부재(223)를 고정부(221)의 외측으로 이동시키면서 돌출되게 한다. 이로 인해 걸림부재(223)는 걸림홀(222a)에 인입되고, 햅틱 피드백 디바이스(100)는 본체(11)에 밀착된 상태를 유지하게 되는 것이다.
본 실시예에서 락킹부재(220)의 잠김 해제는 자동으로 이루어지고, 잠김은 수동으로 이루어지도록 설명하였으나, 잠김해제나 잠김 등의 구성은 락킹부재(220)의 구성에 따라 수동 또는 자동의 구성은 얼마든지 변경 가능함은 물론이다.
고정부(221)의 상면과 햅틱 피드백 디바이스(100) 사이에는 고정부(221)와 디스플레이 패널(110)의 저면 공간을 밀착시키도록 실링부재(12)가 더 구비된다. 본 실시예에서 실링부재(12)는 햅틱 피드백 디바이스(100) 사이에 구비되나, 햅틱 피드백 디바이스(100) 중 디스플레이 패널(110)의 저면에 구비될 수도 있으며, 진동 플레이트(122) 저면에 구비될 수 있다. 또한, 본 실시예에서 실링부재(12)는 고무부재를 예를 들어 설명하나 이에 한정되는 것은 아니며, 햅틱 피드백 디바이스(100)와 고정부(221)의 사이를 차폐할 수 있도록 하는 구성이라면 다른 재질로 변형 실시 가능함은 물론이다.
또한, 고정부(221)는 접착수단(13)에 의해 본체(11)에 결합되며, 본 실시에에서 접착수단(13)은 양면 테이프를 예를 들어 설명하나 이에 한정되는 것은 아니며 고정부(221)를 본체(11)에 고정시킬 수 있는 구성이라면 예를 들어 나사 등을 이용하여 체결할 수도 있는 등 다양한 변형이 가능하다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기기의 블럭도를 도시한 도면으로, 도 8을 참조하면, 전자기기(10)에 선택되는 특정 모드에 따라 제어부(500)는 승강부(200)를 제어한다. 특히, 본 일 실시예에서 제어부(500)는 락킹부재(220)를 제어한다. 따라서, 제어부(500)는 걸림홀(222a)에 걸린 걸림부재(223)를 고정부(221)의 내측으로 인입될 수 있도록 제어한다. 이로 인해, 락킹부재(220)의 잠김은 해제되고, 햅틱 피드백 디바이스(100)는 상승부재(210)에 의해 본체(11)의 상측으로 플로팅된다. 플로팅된 햅틱 피드백 디바이스(100)는 상승부재(210)에 의해 본체(11)과 일정한 공간을 가지며 지지된다. 사용자가 플로팅된 디스플레이 패널(110)을 접촉하여 데이터를 입력하면, 디스플레이 패널(110)의 저면에 함께 플로팅된 엑츄에이터(121)가 접촉신호에 따라 진동을 발생하게 되고, 발생된 진동은 진동 플레이트(122)를 통해 디스플레이 패널(110)로 직접 전달된다. 따라서, 사용자는 플로팅된 디스플레이 패널(110)을 통해 진동을 느낌으로써 정확한 햅틱 피드백을 제공받을 수 있게 된다.
도 9는 햅틱 피드백 디바이스를 플로팅하기 위한 승강부의 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 9를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 승강부(300)를 살펴보면, 승강부(300)는 영구자석(310)과 전자석부(320)를 이용하여 햅틱 피드백 디바이스를 상승시킨다.
본 실시예에서 영구자석(310)은 본체(11)에 구비되고, 전자석부(320)는 햅틱 피드백 디바이스(100)에 구비되는 것을 예를 들어 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니며 영구자석(310)이 햅틱 피드백 디바이스(100)에 구비되고, 전자석부(320)가 본체(11)에 구비되는 것도 가능하다.
전자석부(320)는 영구자석(310)에 대면되며 인가되는 전류에 따라, 영구자석(310)과 인력 또는 척력이 작용한다. 예를 들어, 영구자석(310)이 그 상면에 S극 또는 N극을 형성하도록 본체(11)에 구비되면, 영구자석(310)의 상면과 대면되는 전자석부(320)에는 N극 또는 S극을 형성하도록 전류가 제공되어, 영구자석(310)과 인력 또는 척력이 발생되도록 한다. 본 실시예에서 영구자석(310)의 상면이 S극인 것을 예를 들어 설명하나 상술한 바와 같이 이는 사용자에 따라 얼마든지 변형 가능하다.
전자기기(10)를 일반적인 모드로 사용하는 경우, 제어부(500)는 승강부(300)를 제어하되, 전자석부(320)가 N극을 가져 영구자석(310)의 S극과 인력이 발생되도록 전자석부(320)를 한다. 이에 따라, 햅틱 피드백 디바이스(100)는 본체(11)의 상면에 밀착된 상태를 유지한다. 사용자가 디스플레이 패널(110)을 접촉하면, 엑츄에이터(121)는 디스플레이 패널(110)과 본체(11) 사이에서 진동하여 전자기기(10) 전체적으로 햅틱 피드백을 제공한다.
전자기기(10)에서 문서 등의 데이터를 입력하는 특정모드(S)를 실행하게 되면, 제어부(500)는 전자석부가 S극을 가져 영구자석(310)의 S극과 척력을 발생시키도록 전자석부(320)를 제어한다. 이에 따라, 햅틱 피드백 디바이스(100)는 본체(11)의 상측으로 상승되어 플로팅된다. 사용자가 디스플레이 패널(110)을 접촉하면, 엑츄에이터(121)에서 발생되는 진동은 진동 플레이트(122)를 통해 플로팅된 디스플레이 패널(110)로 제공되고, 사용자는 본체(11)의 상측으로 상승된 디스플레이 패널(110)의 진동을 통해 햅틱 피드백을 제공받을 수 있게 된다.
또한, 햅틱 피드백 디바이스(100)의 상승 상태를 지지하기 위해 햅틱 피드백 디바이스(100)와 본체(11) 사이에 탄성부재(210)가 더 구비될 수 있다. 탄성부재(210)는 영구자석(310) 및 전자석부(320)의 척력에 따라 상승되는 햅틱 피드백 디바이스(100)에 상승되는 힘을 보강함은 물론 상승된 햅틱 피드백 디바이스(100)의 상승 상태를 유지할 수 있도록 지지한다.
도 10은 햅틱 피드백 디바이스를 플로팅하기 위한 승강부의 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 10을 참조하여, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 승강부(400)를 살펴보면, 승강부(400)는 유변유체부(410)를 포함하여 이루어진다. 유변유체부(410)는 햅틱 피드백 디바이스(100)와 본체(11) 사이에 구비되는 유변유체부(410)를 포함한다. 유변유체부(410)는 전류나 전압의 인가에 따라 점성이 증가하는 재질로서, 점성 변화에 따라 강성이 변화하는 유체이다. 이러한 유변유체부(410)는 자기장에 따라 점성이 변하는 자기유변유체(Magneto-Rheological Fluid, MRF)와, 전기장에 따라 점성이 변하는 전기유변유체(240)(Electro-Rheological Fluid, ERF)가 있다.
햅틱 피드백 디바이스(100)와 본체(11) 사이에는 디스플레이 패널(110)을 본체(11)에서 상승시키며 지지하는 탄성부재(210)가 구비될 수 있다. 이로 인해, 유변유체부(410)의 강성이 약해질 경우, 햅틱 피드백 디바이스(100)와 본체(11) 사이의 탄성부재(210)의 탄성력에 의해 햅틱 피드백 디바이스(100)는 본체(11)에서 상승되어 플로팅되고, 탄성부재(210)는 햅틱 피드백 디바이스(100)가 본체(11)의 상단으로 이격된 상태를 유지하도록 지지한다.
따라서, 일반적인 모드로 전자기기(10)를 사용하는 경우, 햅틱 피드백 디바이스(100)는 본체(11)에 밀착된 상태로 사용할 수 있다. 이때에는 엑츄에이터(121)는 디스플레이 패널(110)뿐만 아니라 본체(11) 측으로도 진동을 전달하여 전자기기(10) 전체적으로 햅틱 피드백을 전달할 수 있게 된다.
또한, 특정모드(S)를 선택하여 전자기기(10)를 사용하는 경우 예를 들어, 전자기기(10)를 테이블 등에 올려 놓고 문서작업과 같은 기능을 선택하는 경우, 제어부(500)는 승강부(200, 300, 400)를 제어하여 햅틱 피드백 디바이스(100)가 본체(11)의 상측으로 상승되도록 제어한다. 따라서, 엑츄에이터(121)에서 발생되는 진동은 본체(11)에서 이격된 디스플레이 패널(110)로만 인가됨으로써, 사용자에게 정확한 햅틱 피드백을 제공할 수 있게 된다.
10: 전자기기 11: 본체
12: 실링부재 13: 접착수단
100: 햅틱 피드백 디바이스 110: 햅틱 디바이스, 디스플레이 패널
120: 진동부 121: 엑츄에이터
122: 진동 플레이트 200,300,400: 승강부
210: 상승부재, 탄성부재 220: 락킹부재
310: 영구자석 320: 전자석부
500: 제어부

Claims (19)

  1. 전자기기에 있어서,
    본체;
    상기 본체에 결합되는 햅틱 피드백 디바이스; 및
    상기 햅틱 피드백 디바이스와 상기 본체 사이에 구비되어 상기 햅틱 피드백 디바이스를 상기 본체에서 플로팅시키는 승강부를 포함하고,
    상기 승강부는,
    상기 햅틱 피드백 디바이스와 상기 본체 사이에 구비되어, 상기 햅틱 피드백 디바이스를 상기 본체에서 지지 가능하게 상승시키는 상승부재; 및
    상기 햅틱 피드백 디바이스와 상기 본체 사이에 구비되고, 상기 상승부재의 상승을 구속시키거나 해제시키는 락킹부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 승강부는 상기 전자기기의 특정모드 시에 상기 햅틱 피드백 디바이스를 상기 본체에서 상승시키는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 상승부재는,
    일단은 상기 햅틱 피드백 디바이스의 저면에 지지되고, 타단은 상기 본체의 상면에 지지되며, 상기 햅틱 피드백 디바이스를 상승시키는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 상승부재는,
    상기 햅틱 피드백 디바이스와 상기 본체 중 적어도 어느 하나에는 피스톤이, 다른 하나에는 실린더가 구비되는 유압부; 및
    상기 유압부의 내측에 구비되어 상기 피스톤을 상기 실린더에서 인장시켜 상기 햅틱 피드백 디바이스를 상기 본체에서 상승시키는 탄성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  6. 제1항에 있어서, 상기 락킹부재는,
    상기 본체에 구비되며, 일면에 걸림돌기가 인입, 인출 가능하게 형성되는 고정부; 및
    상기 햅틱 피드백 디바이스에 구비되며, 상기 걸림돌기에 걸리거나 걸림이 해제되는 걸림홀을 구비하는 걸림부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 고정부와 상기 햅틱 피드백 디바이스 사이에는 상기 고정부와 상기 햅틱 피드백 디바이스를 밀폐시키는 실링부재가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 고정부를 상기 본체에 결합시키는 접착수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 승강부는 영구자석과 전자석부를 이용하여 상기 햅틱 피드백 디바이스를 상승시키는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 승강부는,
    상기 본체에 구비되는 영구자석; 및
    상기 햅틱 피드백 디바이스에 구비되고, 상기 영구자석에 대면되어 상기 영구자석과 인력 또는 척력을 작용하도록 전류가 인가되는 전자석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  11. 제2항에 있어서, 상기 승강부는,
    상기 햅틱 피드백 디바이스와 상기 본체 사이에 구비되고, 전류의 인가여부에 따라 강성이 변하는 유변유체부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 유변유체부는 자기유변유체 또는 전기유변유체를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  13. 제9항 또는 제11항에 있어서,
    상기 승강부에는 상기 햅틱 피드백 디바이스에 탄성을 제공하고, 상기 햅틱 피드백 디바이스의 상승 시 상기 햅틱 피드백 디바이스를 지지하는 탄성부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  14. 전자기기에 있어서,
    본체;
    상기 본체에 구비되는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널에 구비되어, 상기 디스플레이 패널의 접촉신호에 따라 상기 디스플레이 패널을 진동시키는 엑츄에이터; 및
    상기 본체와 상기 디스플레이 패널 사이에 구비되고, 상기 디스플레이 패널을 상기 본체에서 이동시키는 승강부를 포함하고,
    상기 승강부는,
    상기 디스플레이 패널과 상기 본체 사이에 구비되고, 상기 디스플레이 패널을 상기 본체에서 상승시키고 지지하는 상승부재; 및
    상기 디스플레이 패널과 상기 본체 사이에 구비되고, 상기 디스플레이 패널의 상승을 구속시키거나 해제시키는 락킹부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 승강부는 특정모드 실행 시에 상기 디스플레이 패널을 상기 본체에서 상승시키는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널에 감지되는 입력신호에 따라 상기 승강부의 이동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  17. 삭제
  18. 제15항에 있어서,
    상기 승강부는 영구자석과 전자석을 이용하거나, 자기유변유체 또는 전기유변유체를 이용하여 상기 햅틱 피드백 디바이스를 상승시키는 것을 특징으로 하는 전자기기.
  19. 전자기기에 있어서,
    상기 전자기기 본체에 구비되는 햅틱 피드백 디바이스는 모드선택에 따라 상기 본체에서 업, 다운 이동되어 플로팅되고,
    상기 햅틱 피드백 디바이스와 상기 본체 사이에 구비되어 상기 햅틱 피드백 디바이스를 상기 본체에서 플로팅시키는 승강부를 포함하며,
    상기 승강부는,
    상기 햅틱 피드백 디바이스와 상기 본체 사이에 구비되어, 상기 햅틱 피드백 디바이스를 상기 본체에서 지지 가능하게 상승시키는 상승부재; 및
    상기 햅틱 피드백 디바이스와 상기 본체 사이에 구비되고, 상기 상승부재의 상승을 구속시키거나 해제시키는 락킹부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기기.
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