KR101979680B1 - 촉각센서 - Google Patents

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KR101979680B1
KR101979680B1 KR1020120140032A KR20120140032A KR101979680B1 KR 101979680 B1 KR101979680 B1 KR 101979680B1 KR 1020120140032 A KR1020120140032 A KR 1020120140032A KR 20120140032 A KR20120140032 A KR 20120140032A KR 101979680 B1 KR101979680 B1 KR 101979680B1
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electrode
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capacitance
dielectric
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임수철
박준아
전상훈
박종진
임정균
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삼성전자주식회사
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    • H03K—PULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
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    • H03K17/965—Switches controlled by moving an element forming part of the switch
    • H03K17/975—Switches controlled by moving an element forming part of the switch using a capacitive movable element
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Abstract

촉각센서는 다수의 제1 전극이 구비되는 제1 기판; 상기 다수의 제1 전극 각각과 대응되는 다수의 제2 전극이 구비되는 제2 기판; 및 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 제공되는 유전체를 포함하되, 상기 다수의 제1 전극 가운데 어느 하나의 전극에 대하여 이에 대응하는 제2 전극은 일 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 다수의 제1 전극 가운데 어느 하나의 전극에 이웃하는 다른 제1 전극에 대하여 이에 대응하는 제2 전극은 타 방향으로 이격되어 배치된다.

Description

촉각센서{TACTILE SENSOR}
아래의 실시예들은 센서, 구체적으로는 촉각센서에 관한 것이다.
촉각 감지기술은 접촉 방식에 의해 대상물체나 주변환경에 대한 물리적 특성을 감지하고 제공하는 기술이다.
일 실시예에 따른 촉각센서는, 다수의 제1 전극이 구비되는 제1 기판; 상기 다수의 제1 전극 각각과 대응되는 다수의 제2 전극이 구비되는 제2 기판; 및 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 제공되는 유전체를 포함하되,
상기 다수의 제1 전극 가운데 어느 하나의 전극에 대하여 이에 대응하는 제2 전극은 일 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 다수의 제1 전극 가운데 어느 하나의 전극에 이웃하는 다른 제1 전극에 대하여 이에 대응하는 제2 전극은 타 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 다수의 제1 전극 가운데 어느 하나의 전극 및 이에 대응하는 제2 전극은 이웃하는 다른 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극과 선 대칭되도록 배치될 수 있다.
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 내려다 바라보았을 때, 상기 대응되는 각각의 제1 전극 및 제2 전극은 서로 일부만 중첩되도록 배치될 수 있다.
상기 제1 기판에 제1 방향으로 전단력을 가하면, 상기 다수의 제1 전극 가운데 적어도 일부의 제1 전극 및 이에 대응되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 증가 또는 감소하며, 상기 제1 기판에 제1 방향과 반대방향으로 전단력을 가하면, 이와 반대로 상기 적어도 일부의 제1 전극 및 이에 대응되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 감소 또는 증가할 수 있다.
상기 제1 기판에 제1 방향으로 전단력을 가하면, 상기 일부의 제1 전극이 아닌 다른 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이에 대응되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 감소 또는 증가하고, 상기 제1 기판에 제1 방향과 반대방향으로 전단력을 가하면, 이와 반대로 상기 일부의 제1 전극이 아닌 다른 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이에 대응되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 증가 또는 감소할 수 있다.
상기 제1 기판에 힘을 가하면, 상기 제1 기판은 상기 제2 기판에 대하여 수평 및 수직 방향으로 이동하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 중첩되는 면적의 변화를 이용하여 상기 제1 기판에 작용하는 전단력의 크기 및 방향을 측정하며, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이의 거리의 변화를 이용하여 상기 제1 기판에 작용하는 수직력의 크기를 측정할 수 있다.
상기 다수의 제1 전극 가운데 적어도 네 개의 전극 및 상기 다수의 제1 전극과 각각 대응되는 상기 제2 전극 가운데 적어도 네 개가 하나의 단위세트를 구성하고, 상기 단위세트에 포함되는 상기 다수의 제1 전극 및 제2 전극은 기설정된 간격 이격되어 퍼져있으며, 상기 단위세트에 포함되는 다수의 제1 전극들이 상기 단위세트에 포함되는 다수의 제2 전극들 보다 더 퍼지도록 배치되어 상기 단위세트에 포함되는 다수의 제1 전극들의 내측과 상기 단위세트에 포함되는 다수의 제2 전극들의 외측이 서로 중첩될 수 있다.
상기 하나의 단위세트는 네 개의 제1 전극 및 이에 대응되는 네 개의 제2 전극을 포함하고, 상기 네 개의 제1 전극 및 제2 전극은 각각 가상의 사각형의 꼭지점을 형성하도록 배치되며, 상기 각각의 제1 전극은 상기 각각의 제2 전극보다 가상의 사각형의 중심으로부터의 거리가 크게 배치될 수 있다.
상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판에 수직력을 가하면 상기 다수의 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이에 대응되는 제2 전극 사이의 전기용량은 증가할 수 있다.
상기 유전체는 신장 또는 압축 가능할 수 있다.
상기 유전체는 실리콘 또는 폴리머를 포함하는 합성물질일 수 있다..
상기 유전체에서 상기 다수의 제1 전극 또는 제2 전극과 중첩되지 않는 부분은 중공으로 형성될 수 있다.
상기 유전체에는 공기가 흐를 수 있는 공기유로가 함몰되어 형성될 수 있다.
상기 다수의 제1 전극 및 제2 전극은 그래핀 재질일 수 있다.
일 실시예에 따른 촉각센서는, 다수의 제1 전극이 구비되는 제1 기판; 상기 다수의 제1 전극 각각과 대응되는 다수의 제2 전극이 구비되는 제2 기판; 및 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 제공되는 유전체; 를 포함하고, 상기 대응되는 각각의 제1 전극 및 제2 전극은 서로 일부만 마주하도록 엇갈리게 배치되고, 상기 제1 기판에 제1 방향으로 전단력을 가하면, 상기 다수의 제1 전극 가운데 적어도 일부의 제1 전극 및 이에 대응되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 증가 또는 감소하며, 상기 제1 기판에 제1 방향과 반대방향으로 전단력을 가하면, 상기 적어도 일부의 제1 전극 및 이에 대응되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 상기 제1 기판에 제1 방향으로 전단력을 가했을 때와 반대로 변할 수 있다.
상기 제1 기판에 제1 방향으로 전단력을 가하면, 상기 일부의 제1 전극이 아닌 다른 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이에 대응되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 감소 또는 증가하고, 상기 제1 기판에 제1 방향과 반대방향으로 전단력을 가하면, 상기 일부의 제1 전극이 아닌 다른 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이에 대응되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 이와 반대로 변할 수 있다.
상기 다수의 제1 전극 가운데 적어도 네 개의 전극 및 상기 다수의 제1 전극과 각각 대응되는 상기 제2 전극 가운데 적어도 네 개가 하나의 단위세트를 구성하고, 상기 단위세트에 포함되는 상기 다수의 제1 전극 및 제2 전극은 기설정된 간격 이격되어 퍼져있으며, 상기 단위세트에 포함되는 다수의 제1 전극들이 상기 단위세트에 포함되는 다수의 제2 전극들 보다 더 퍼지도록 배치되어 상기 단위세트에 포함되는 다수의 제1 전극들의 내측과 상기 단위세트에 포함되는 다수의 제2 전극들의 외측이 서로 중첩될 수 있다.
상기 하나의 단위세트는 네 개의 제1 전극 및 이에 대응되는 네 개의 제2 전극을 포함하고, 상기 네 개의 제1 전극 및 제2 전극은 각각 가상의 사각형의 꼭지점을 형성하도록 배치되며, 상기 각각의 제1 전극은 상기 각각의 제2 전극보다 가상의 사각형의 중심으로부터의 거리가 크게 배치될 수 있다.
상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판에 수직력을 가하면 상기 다수의 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이에 대응되는 제2 전극 사이의 전기용량은 증가할 수 있다.
상기 유전체는 신장 또는 압축 가능할 수 있다.
상기 유전체는 실리콘 또는 폴리머를 포함하는 합성물질일 수 있다.
상기 유전체에서 상기 다수의 제1 전극 또는 제2 전극과 중첩되지 않는 부분은 중공으로 형성될 수 있다.
상기 다수의 제1 전극 및 제2 전극은 그래핀 재질일 수 있다.
일 실시예에 따른 센서는, 4개의 제1 전극을 포함하는 제1 기판; 및 상기 4개의 제1 전극과 일부만 중첩되고 중첩되는 영역이 각각 다른 4개의 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 기판으로부터 이격된 제2 기판을 포함할 수 있다.
상기 4개의 제1 전극 가운데 어느 전극에 대하여 이와 일부만 중첩되는 제2 전극은 일 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 4개의 제1 전극 가운데 어느 하나의 전극에 이웃하는 다른 제1 전극에 대하여 이와 일부만 중첩되는 제2 전극은 타 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 4개의 제1 전극 가운데 어느 하나의 전극 및 이와 일부만 중첩되는 제2 전극은 이웃하는 다른 제1 전극 및 이와 일부만 중첩되는 제2 전극과 선 대칭되도록 배치될 수 있다.
상기 제1 기판에 제1 방향으로 전단력을 가하면, 상기 4개의 제1 전극 가운데 적어도 일부의 제1 전극 및 이와 일부만 중첩되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 증가 또는 감소하며, 상기 제1 기판에 제1 방향과 반대방향으로 전단력을 가하면, 이와 반대로 상기 적어도 일부의 제1 전극 및 이와 일부만 중첩되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 감소 또는 증가할 수 있다.
상기 제1 기판에 제1 방향으로 전단력을 가하면, 상기 일부의 제1 전극이 아닌 다른 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이와 일부만 중첩되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 감소 또는 증가하고, 상기 제1 기판에 제1 방향과 반대방향으로 전단력을 가하면, 이와 반대로 상기 일부의 제1 전극이 아닌 다른 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이와 일부만 중첩되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 증가 또는 감소할 수 있다.
상기 제1 기판에 힘을 가하면, 상기 제1 기판은 상기 제2 기판에 대하여 수평 및 수직 방향으로 이동하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 중첩되는 면적의 변화를 이용하여 상기 제1 기판에 작용하는 전단력의 크기 및 방향을 측정하며, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이의 거리의 변화를 이용하여 상기 제1 기판에 작용하는 수직력의 크기를 측정할 수 있다.
상기 4개의 제1 전극 및 제2 전극은 기설정된 간격 이격되어 퍼져있으며, 상기 4개의 제1 전극들이 상기 4개의 제2 전극들 보다 더 퍼지도록 배치되어 상기 4개의 제1 전극들의 내측과 상기 4개의 제2 전극들의 외측이 서로 중첩될 수 있다.
상기 4개의 제1 전극 및 제2 전극은 각각 가상의 사각형의 꼭지점을 형성하도록 배치되며, 상기 각각의 제1 전극은 상기 각각의 제2 전극보다 가상의 사각형의 중심으로부터의 거리가 크게 배치될 수 있다.
상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판에 수직력을 가하면 상기 4개의 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이에 대응되는 제2 전극 사이의 전기용량은 증가할 수 있다.
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에는 유전체가 제공되고, 상기 유전체는 신장 또는 압축 가능할 수 있다.
상기 유전체는 실리콘 또는 폴리머를 포함하는 합성물질일 수 있다.
상기 유전체에서 상기 4개의 제1 전극 또는 제2 전극과 중첩되지 않는 부분은 중공으로 형성될 수 있다.
상기 유전체에는 공기가 흐를 수 있는 공기유로가 함몰되어 형성될 수 있다.
상기 4개의 제1 전극 및 제2 전극은 그래핀 재질일 수 있다.
일 실시예에 따른 센서는, 4개의 제1 전극을 포함하는 제1 기판; 및 상기 4개의 제1 전극과 일부만 중첩되고, 상기 제1 전극보다 더 퍼지도록 배치된 4개의 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 기판으로부터 이격된 제2 기판을 포함할 수 있다.
상기 4개의 제1 전극 가운데 어느 전극에 대하여 이와 일부만 중첩되는 제2 전극은 일 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 4개의 제1 전극 가운데 어느 하나의 전극에 이웃하는 다른 제1 전극에 대하여 이와 일부만 중첩되는 제2 전극은 타 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 4개의 제1 전극 가운데 어느 하나의 전극 및 이와 일부만 중첩되는 제2 전극은 이웃하는 다른 제1 전극 및 이와 일부만 중첩되는 제2 전극과 선 대칭되도록 배치될 수 있다.
상기 제1 기판에 제1 방향으로 전단력을 가하면, 상기 4개의 제1 전극 가운데 적어도 일부의 제1 전극 및 이와 일부만 중첩되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 증가 또는 감소하며, 상기 제1 기판에 제1 방향과 반대방향으로 전단력을 가하면, 이와 반대로 상기 적어도 일부의 제1 전극 및 이와 일부만 중첩되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 감소 또는 증가할 수 있다.
상기 제1 기판에 제1 방향으로 전단력을 가하면, 상기 일부의 제1 전극이 아닌 다른 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이와 일부만 중첩되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 감소 또는 증가하고, 상기 제1 기판에 제1 방향과 반대방향으로 전단력을 가하면, 이와 반대로 상기 일부의 제1 전극이 아닌 다른 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이와 일부만 중첩되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 증가 또는 감소할 수 있다.
상기 제1 기판에 힘을 가하면, 상기 제1 기판은 상기 제2 기판에 대하여 수평 및 수직 방향으로 이동하고, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 중첩되는 면적의 변화를 이용하여 상기 제1 기판에 작용하는 전단력의 크기 및 방향을 측정하며, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이의 거리의 변화를 이용하여 상기 제1 기판에 작용하는 수직력의 크기를 측정할 수 있다.
상기 4개의 제1 전극들의 외측과 상기 4개의 제2 전극들의 내측이 서로 중첩될 수 있다.
상기 4개의 제1 전극 및 제2 전극은 각각 가상의 사각형의 꼭지점을 형성하도록 배치되며, 상기 각각의 제2 전극은 상기 각각의 제1 전극보다 가상의 사각형의 중심으로부터의 거리가 크게 배치될 수 있다.
상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판에 수직력을 가하면 상기 4개의 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이에 대응되는 제2 전극 사이의 전기용량은 증가할 수 있다.
상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에는 유전체가 제공되고, 상기 유전체는 신장 또는 압축 가능할 수 있다.
상기 유전체는 실리콘 또는 폴리머를 포함하는 합성물질일 수 있다.
상기 유전체에서 상기 4개의 제1 전극 또는 제2 전극과 중첩되지 않는 부분은 중공으로 형성될 수 있다.
상기 유전체에는 공기가 흐를 수 있는 공기유로가 함몰되어 형성될 수 있다.
상기 4개의 제1 전극 및 제2 전극은 그래핀 재질일 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 촉각센서의 분해 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 촉각센서의 평면도이다.
도 3는 일 실시예에 따른 촉각센서의 단면도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 촉각센서의 단면이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 촉각센서의 단면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 촉각센서에 x축 방향으로 전단력을 가한 경우의 전기용량의 변화를 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시예에 따른 촉각센서에 -x축 방향으로 전단력을 가한 경우의 전기용량의 변화를 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 촉각센서에 y축 방향으로 전단력을 가한 경우의 전기용량의 변화를 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시예에 따른 촉각센서에 -y축 방향으로 전단력을 가한 경우의 전기용량의 변화를 나타내는 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 촉각센서에 z축 방향으로 수직력을 가한 경우의 전기용량의 변화를 나타내는 도면이다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 촉각센서의 평면도이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 촉각센서에 x축 방향으로 전단력을 가한 경우의 전기용량의 변화를 나타내는 도면이다.
도 13은 또 다른 실시예에 따른 촉각센서에 -x축 방향으로 전단력을 가한 경우의 전기용량의 변화를 나타내는 도면이다.
도 14는 또 다른 실시예에 따른 촉각센서에 y축 방향으로 전단력을 가한 경우의 전기용량의 변화를 나타내는 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 촉각센서에 -y축 방향으로 전단력을 가한 경우의 전기용량의 변화를 나타내는 도면이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명이 일실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 일 실시예에 따른 촉각센서의 분해 사시도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 촉각센서의 평면도이며, 도 3는 일 실시예에 따른 촉각센서의 단면도이다.
도 1 내지 도 3를 참조하면, 일 실시예에 따른 촉각센서(100)에는 상부 기판(110)과, 하부 기판(120)과, 상기 상부 기판(110)에 구비되는 제1 전극(130)과, 상기 하부 기판(120)에 구비되는 제2 전극(140)과, 상기 상부 기판(110) 및 상기 하부 기판(120) 사이에 제공되는 유전체(150)가 포함된다.
상기 상부 기판(110)은 상기 촉각센서(100)의 상면을 형성하는 부분이고, 평평한 판상으로 형성될 수 있다. 상기 하부 기판(120)은 상기 촉각센서(100)의 저면을 형성하는 부분이고, 상기 상부 기판(110)과 마찬가지로 평평한 판상으로 형성될 수 있다. 상기 상부 기판(110) 및 상기 하부 기판(120)은 전기적인 특징이 우수한 폴리 이미드(Polyimide) 재질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 상부 기판(110) 및 상기 하부 기판(120)에는 전기 배선이 실장될 수 있고, 이러한 전기 배선은 외부 전원(미도시)과 연결되어 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)에 전기를 공급할 수 있다.
상기 제1 전극(130)은 상기 상부 기판(110)에 다수개 부착될 수 있고, 상기 제2 전극(140)은 상기 하부 기판(120)에 다수개 부착될 수 있다. 도 1에는 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)의 형상이 평평한 사각형의 판상으로 도시되었으나, 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)의 형상은 사각형에 한정되지 않고, 다른 형상의 평평한 판상으로 형성될 수 있다. 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)의 재질은 공지의 전극 재질이 사용될 수 있고, 일례로 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)은 그래핀(graphene) 재질로 형성될 수 있다. 상기 다수의 제1 전극(130)은 각각의 전극이 서로 기설정된 간격으로 이격되어 상기 상부 기판(110)에 결합되고, 상기 다수의 제2 전극(140)은 각각의 전극이 서로 기설정된 간격으로 이격되어 상기 하부 기판(120)에 결합될 수 있다. 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)에 외부 전원이 연결되면, 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)에는 서로 반대 극성의 전기가 인가된다. 일례로, 상기 제1 전극(130)에 (+) 전기가 인가되면, 상기 제2 전극(140)에는 (-) 전기가 인가되고, 상기 제1 전극(130)에 (-) 전기가 인가되면, 상기 제2 전극(140)에는 (+) 전기가 인가될 수 있다.
상기 다수의 제1 전극(130) 각각은 상기 다수의 제2 전극(140)에 대응될 수 있다. 다시 말해, 상기 다수의 제1 전극(130) 각각은 상기 다수의 제2 전극(140)과 일대일로 매칭될 수 있다. 여기서 제1 전극(130)과 대응되는 제2 전극(140)은, 상기 상부 기판(110)을 상기 하부 기판(120) 위에 덮었을 때, 제1 전극(130)과 적어도 일 부분이 마주하게 배치되는 제2 전극(140)이다.
상기 상부 기판(110)에 전단력을 가하면, 상기 제1 전극(130)은 이에 대응되는 제2 전극(140)에 대하여 전단력이 가해지는 방향으로 움직일 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 기판(110)에 오른쪽 방향으로 전단력이 가해지면, 상기 제1 전극(130)은 이에 대응되는 제2 전극(140)에 대하여 오른쪽으로 이동하고, 상기 상부 기판(110)에 왼쪽 방향으로 전단력이 가해지면, 상기 제1 전극(130)은 이에 대응되는 제2 전극(140)에 대하여 왼쪽으로 이동할 수 있다. 따라서, 상기 상부 기판(110) 또는 상기 하부 기판(120)에 전단력이 가해지면, 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)이 서로 마주하는 면적이 증가 또는 감소한다.
상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)은 서로 일부분이 마주보고 있고, 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)에는 서로 반대 극성의 전기가 인가되므로, 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140) 사이의 공간에는 전기장이 형성될 수 있다. 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)에는 마치 커패시터와 같이 전하가 축적될 수 있다.
한편, 상기 유전체(150)는 상기 상부 기판(110) 및 상기 하부 기판(120) 사이에 구비되고, 더욱 상세하게는 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140) 사이에 구비된다. 상기 유전체(150)는 전기장이 가해지면 전기 편극은 발생하지만, 직류전류는 발생하지 않는 물체이다. 상기 유전체(150)는 상기 상부 기판(110) 및 상기 하부 기판(120) 사이에 구비될 수 있도록 대략 직육면체 형상으로 형성될 수 있고, 적어도 상기 상부 기판(110) 및 상기 하부 기판(120)의 면적보다는 큰 면적으로 형성될 수 있다. 상기 유전체(150)는 유전상수가 크고, 신장 및 압축이 용이한 물질로 형성될 수 있다. 일례로, 상기 유전체(150)는 실리콘 또는 폴리머를 포함하는 합성물질로 형성될 수 있다. 상기 유전체(150)가 신장 및 압축이 용이한 물질로 형성되어서, 상기 상부 기판(110) 또는 상기 하부 기판(120)에 수직력을 가하는 경우 상기 유전체(150)가 압축되었다가 다시 원래의 형상으로 돌아올 수 있다.
상기 유전체(150)의 유전상수를 ε 라고 했을 때, 상기 제1 전극(130) 및 이에 대응되는 제2 전극(140) 사이의 전기용량 C는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112012100741392-pat00001
여기서, ε는 상기 유전체(150)의 유전상수이고, A는 상기 제1 전극(130) 및 이에 대응하는 제2 전극(140)이 서로 마주보는 면적이고, d는 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140) 사이의 거리이다. 상기 상부 기판(110) 또는 상기 하부 기판(120)에 전단력이 가해져서, 상기 제1 전극(130) 및 이에 대응되는 제2 전극(140)이 서로 마주보는 면적(A)이 감소하면 상기 제1 전극(130) 및 이에 대응되는 제2 전극(140) 사이의 전기용량은 감소하며, 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)이 서로 마주보는 면적(A)이 증가하면, 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140) 사이의 전기용량은 증가한다. 상기 상부 기판(110) 또는 상기 하부 기판(120)에 수직력이 작용하여 상기 유전체(150)가 압축되어 상기 제1 전극(130) 및 이에 대응되는 제2 전극(140) 사이의 거리가 감소되므로, 상기 제1 전극(130) 및 이에 대응되는 제2 전극(140) 사이의 전기용량은 증가한다.
각각의 제1 전극(130) 및 이에 대응하는 제2 전극(140)에는 상기 각각의 제1 전극(130) 및 이에 대응하는 제2 전극(140) 사이의 전기용량을 측정할 수 있는 전기용량 측정기(미도시)가 구비될 수 있다. 다만, 상기 상부 기판(110) 또는 상기 하부 기판(120)에 수평방향의 전단력이 가해지는 경우, 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140) 사이의 전기용량의 변화를 감지하여, 전단력이 가해지는 방향을 측정하기 위해서는 상기 제1 전극(130) 및 이에 대응되는 제2 전극(140)은 도 2와 같이 상기 상부 기판(110) 위에서 내려다 보았을 때, 일부만 중첩되어야 한다. 도 2와 같이 상기 상부 기판(110) 위에서 상기 제1 전극(130) 및 이에 대응되는 제2 전극(140)을 투영하여 바라보았을 때, 상기 제1 전극(130) 및 이에 대응되는 제2 전극(140)은 서로 엇갈리게 배치되어 상기 제1 전극(130) 및 이에 대응되는 제2 전극(140)의 일부만이 겹치도록 배치되어야 한다.
만약, 상기 제1 전극(130) 및 이에 대응되는 제2 전극(140)이 완전히 포개지면, 상기 상부 기판(110)에 전단력이 가해지는 경우 전단력이 가해지는 방향, 즉 상기 제1 전극(130)이 이동하는 방향에 관계없이 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)이 마주보는 면적이 감소하므로, 상기 상부 기판(110)에 전단력이 가해지는 방향을 감지할 수 없다. 부연 설명하면, 상기 제1 전극(130) 및 이에 대응되는 제2 전극(140)이 완전히 포개지는 경우, 상기 상부 기판(110)에 전단력이 가해져서 상기 제1 전극(130)이 오른쪽으로 이동하든지 왼쪽으로 이동하든지 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)이 마주 보는 면적이 감소하여 상기 제1 전극(130) 및 이에 대응하는 제2 전극(140) 사이의 전기용량이 감소하여, 상기 상부 기판(110)에 가해지는 전단력의 방향을 감지할 수 없게 된다.
또한, 상기 상부 기판(110)의 기설정된 영역에 작용하는 전단력의 방향을 적어도 상하좌우의 구분하기 위해 상기 제1 전극(130) 및 이에 대응하는 제2 전극(140)은 적어도 네 개의 쌍이 제공될 수 있다. 도 2를 참조하면, 상술한 바와 같이 상기 상부 기판(110)의 제1 영역(210)에는 상기 제1 전극(130) 및 이에 대응하는 제2 전극(140)들이 네 쌍이 제공되는 것이 도시된다. 상기 제1 영역(210)에 포함되는 네 개의 제1 전극 및 이에 대응되는 제2 전극은 기설정된 간격만큼 이격되어 퍼져있으며, 상기 제1 영역(210)에 포함되는 네 개의 제1 전극들이 대응되는 네 개의 제2 전극들보다 더 퍼지도록 배치되어 상기 제1 영역(210)에 포함되는 네 개의 제1 전극들의 내측 꼭지점과 상기 제1 영역(210)에 포함되는 네 개의 제2 전극들의 외측 꼭지점이 서로 중첩된다.
상기 제1 전극(130)에 대하여 이에 대응하는 제2 전극(140)은 제1 전극(130)에 대하여 기설정된 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1 전극(130)에 이웃하는 제1 전극(131)에 대하여 이에 대응하는 제2 전극(141)은 상기 제1 전극(131)에 대하여 반대 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 영역(210)에 좌측 방향으로 전단력이 가해지면 상기 상부 기판(110)이 상기 하부 기판(120)에 대하여 좌측 방향으로 이동하여, 제1 전극(130) 및 제2 전극(140) 사이 및 제1 전극(131) 및 제2 전극(141) 사이의 전기용량은 감소하고, 상기 제1 영역(210)에 우측 방향으로 전단력이 가해지면, 제1 전극(130) 및 제2 전극(140) 사이 및 제1 전극(131) 및 제2 전극(141) 사이의 전기용량은 증가한다. 다시 말해, 상기 제1 영역(210)에 좌측 방향 및 우측 방향의 전단력이 가해지는 경우, 좌상부에 위치한 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)의 전기용량이 증감은 좌하부에 위치한 제1 전극(131) 및 제2 전극(141)의 전기용량의 증감과 동일하다.
상기 제1 영역(210)에 상방으로 전단력이 가해지면 좌상부에 있는 제1 전극(130) 및 제2 전극(140) 사이의 전기용량을 감소하고, 좌하부에 있는 제1 전극(131) 및 제2 전극(141) 사이의 전기용량은 증가한다. 이와 반대로, 상기 제1 영역(210)에 하방으로 전단력이 가해지면 좌상부에 있는 제1 전극(131) 및 제2 전극(141) 사이의 전기용량은 증가하고, 좌하부에 있는 제1 전극(131) 및 제2 전극(141) 사이의 전기용량은 감소한다. 다시 말해, 상기 제1 영역(210)에 상방 및 하방의 전단력이 가해지는 경우, 좌상부에 위치한 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)의 전기용량이 증감은 좌하부에 위치한 제1 전극(131) 및 제2 전극(141)의 전기용량의 증감과 반대이다. 이와 같이 기설정된 영역에서 좌우 방향으로 전단력을 작용하였을 때와, 상하 방향으로 전단력을 작용하였을 때, 이웃하는 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극 사이의 전기용량의 증감이 동일 또는 반대로 나타나는 것은 제1 전극에 대응하는 제2 전극이 제1 전극에 대하여 기설정된 방향으로 이격되어 배치되면, 이에 이웃하는 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극이 제1 전극에 대하여 그 반대 방향으로 이격되어 배치되기 때문이다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 제1 전극(130)에 대응하는 제2 전극(140)이 제1 전극(130)에 대하여 하방으로 이격되어 배치되고, 제1 전극(130)에 이웃하는 제1 전극(131)에 대응되는 제2 전극(141)이 제1 전극(131)에 대하여 이와 반대 방향인 상방으로 이격되어 배치된다.
이와 유사하게, 제1 전극(130)에 대응하는 제2 전극(140)이 제1 전극(130)에 대하여 우측으로 이격되어 배치되고, 제1 전극(130)에 이웃하는 제1 전극(132)에 대응되는 제2 전극(142)이 제1 전극(132)에 대하여 이와 반대 방향인 좌측으로 이격되어 배치된다.
상기 제1 영역(210)에 하방으로 전단력이 가해지면, 상기 좌상부에 있는 제1 전극(130) 및 제2 전극(140) 사이 및 우상부에 있는 제1 전극(131) 및 제2 전극(141) 사이의 전기용량은 증가하고, 상기 제1 영역(210)에 상방으로 전단력이 가해지면, 상기 좌상부에 있는 제1 전극(130) 및 제2 전극(140) 사이 및 우상부에 있는 제1 전극(131) 및 제2 전극(141) 사이의 전기용량은 감소한다.
다시 말해, 상기 제1 영역(210)에 하방 및 상방으로 전단력이 가해지는 경우, 좌상부에 위치한 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)의 전기용량이 증감은 우상부에 위치한 제1 전극(132) 및 제2 전극(142)의 전기용량의 증감과 동일하다.
상기 제1 영역(210)에 좌측으로 전단력이 가해지면 좌상부에 있는 제1 전극(130) 및 제2 전극(140) 사이의 전기용량은 감소하고, 우상부에 있는 제1 전극(131) 및 제2 전극(141) 사이의 전기용량은 증가한다.
이와 반대로, 상기 제1 영역(210)에 우측으로 전단력이 가해지면 좌상부에 있는 제1 전극(131) 및 제2 전극(141) 사이의 전기용량은 증가하고, 우상부에 있는 제1 전극(131) 및 제2 전극(141) 사이의 전기용량은 감소한다.
다시 말해, 상기 제1 영역(210)에 좌측방향 및 우측방향으로 전단력이 가해지는 경우, 좌상부에 위치한 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)의 전기용량이 증감은 우상부에 위치한 제1 전극(132) 및 제2 전극(142)의 전기용량의 증감과 반대이다.
상기 제1 영역(210)의 좌상부의 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)과 이에 이웃하는 우상부의 제1 전극(132) 및 이에 대응하는 제2 전극(142)은 좌우 방향으로 전단력을 작용하였을 때와, 상하 방향으로 전단력을 작용하였을 때, 이웃하는 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극 사이의 전기용량의 증감이 동일 또는 반대로 나타난다. 상기 상부 기판(110)의 제1 영역(210)에 적어도 네 개의 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극을 포함하고, 이러한 네 쌍의 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극이 서로 이웃하는 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극과 제1 기판에 대한 제2 기판의 상대적인 위치가 서로 반대가 되도록 배치됨에 따라 상방, 하방, 좌측방향, 우측방향으로 전단력을 가했을 때 이러한 상하좌우를 구분할 수 있는 각각 다른 네 가지의 전기용량의 증가 또는 감소의 조합이 형성될 수 있다.
상기 제1 영역(210)과 같은 적어도 네 개의 제1 전극 및 제2 전극의 쌍이 이웃하는 제1 전극 및 제2 전극과 제1 기판에 대한 제2 기판의 상대적인 위치가 서로 반대가 되도록 배치되는 것은 상기 상부 기판(110)의 제2 영역(220)에서도 마찬가지이고, 상기 제1 영역(210) 및 상기 제2 영역(220) 등은 상기 촉각센서(100)에서 상하좌우 방향을 구분할 수 있는 하나의 단위세트가 될 수 있다.
상기 제1 영역(210)에 작용하는 전단력의 방향을 적어도 상하좌우로 구분하기 위해서 상기 제1 전극(130) 및 이에 대응하는 제2 전극(140)들이 이웃하는 제1 전극(131) 및 이에 대응하는 제2 전극(141)과 가상의 직선 A를 중심으로 대칭되게 배치될 수 있다. 이것은 마치 이웃하는 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극의 배치가 중심의 가상의 선을 중심으로 데칼코마니 형식으로 접어서 얻어지는 배치와 같다. 이와 유사하게, 상기 제1 영역(210)의 좌상부의 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)과 이에 이웃하는 제1 전극(132) 및 이에 대응하는 제2 전극(142)은 가상의 직선 B를 중심으로 대칭되게 배치되어 있다. 상기 상부 기판(110) 또는 상기 하부 기판(120)에 상방, 하방, 좌측방향, 우측방향으로 전단력을 가했을 때 이러한 상하좌우를 구분할 수 있는 각각 다른 네 가지의 전기용량의 증가 또는 감소의 조합을 형성하기 위해, 상기 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극이 이웃하는 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극과 반드시 선대칭 되도록 배치되어야 하는 것은 아니다.
상기 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극이 이웃하는 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극과 선대칭 되도록 배치되면 하나의 단위세트에서 전기용량의 증가량과 감소량이 같다는 특징은 있지만, 상기 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극이 이웃하는 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극과 선대칭이 되지 않더라도 네 쌍의 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극이 서로 이웃하는 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극과 제1 기판에 대한 제2 기판의 상대적인 위치가 서로 반대가 되도록 배치되면, 상기 상부 기판(110) 또는 상기 하부 기판(120)에 상방, 하방, 좌측방향, 우측방향으로 전단력을 가했을 때 이러한 상하좌우를 구분할 수 있는 각각 다른 네 가지의 전기용량의 증가 또는 감소의 조합을 형성할 수 있다.
이와 같이, 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극이 이웃하는 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극과 선대칭이 되지 않더라도 상기 상부 기판(110) 또는 상기 하부 기판(120)에 상방, 하방, 좌측방향, 우측방향으로 전단력을 가했을 때 이러한 상하좌우를 구분할 수 있는 각각 다른 네 가지의 전기용량의 증가 또는 감소의 조합을 형성하는 실시예는 도 11 내지 도 15에서 후술한다.
도 4은 다른 일 실시예에 따른 촉각센서의 단면이다.
도 4를 참조하면, 상기 유전체(150)의 내부에 빈 공간인 중공부(151)가 형성될 수 있다. 상세히, 상기 중공부(151)는 상기 제1 전극(130) 및 이에 대응하는 제2 전극(140)이 서로 중첩되지 않는, 즉 서로 마주하지 않는 부분에 형성될 수 있다.
상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)이 서로 중첩되는 부분은 상기 유전체(150)가 있어야 유전율이 높아져서 전기용량이 커지므로, 상기 중공부(151)는 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)이 서로 중첩되지 않는 부분에 형성되는 것이 좋다.
상기 중공부(151)가 형성됨에 따라 상기 상부 기판(110) 또는 상기 하부 기판(120)에 전단력 또는 수직력이 작용할 때 작은 힘에도 상기 유전체(150)가 많이 신장 또는 압축되므로, 상기 촉각센서(100)의 외부 힘에 대한 민감도가 향상될 수 있다.
도 5는 다른 일 실시예에 따른 촉각센서의 단면이다.
도 5를 참조하면, 상기 유전체(150)에 다양한 형상의 공기유로(152)가 다수개 형성될 수 있다. 상세히, 상기 공기유로(152)는 상기 유전체(150)의 상면 또는 하면의 일부분이 오목하게 함몰되어 형성될 수 있고, 상기 유전체(150)의 길이방향으로 연장될 수 있다.
도 5에는 상기 공기유로(152)의 단면형상이 V자 형으로 형성되는 것이 개시되지만, 상기 공기유로(152)의 단면의 형상은 이에 한정되지 않고 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 공기유로(152)는 공기가 흐를 수 있는 통로를 제공하고, 상기 촉각센서(100) 외부의 공기가 상기 공기유로(152)로 유입될 수 있으며, 이와 반대로 상기 촉각센서(100) 내부의 공기가 상기 공기유로(152)를 통하여 외부로 유출될 수도 있다.
상기 공기유로(152)가 형성됨에 따라 상기 상부 기판(110) 또는 상기 하부 기판(120)에 전단력 또는 수직력이 작용할 때 작은 힘에도 상기 유전체(150)가 많이 신장 또는 압축되므로, 상기 촉각센서(100)의 외부 힘에 대한 민감도가 향상될 수 있다.
도 6는 일 실시예에 따른 촉각센서에 x축 방향으로 전단력을 가한 경우의 전기용량의 변화를 나타내는 도면이고, 도 7은 일 실시예에 따른 촉각센서에 -x축 방향으로 전단력을 가한 경우의 전기용량의 변화를 나타내는 도면이고, 도 8은 일 실시예에 따른 촉각센서에 y축 방향으로 전단력을 가한 경우의 전기용량의 변화를 나타내는 도면이며, 도 9은 일 실시예에 따른 촉각센서에 -y축 방향으로 전단력을 가한 경우의 전기용량의 변화를 나타내는 도면이며, 도 10는 일 실시예에 따른 촉각센서에 z축 방향으로 수직력을 가한 경우의 전기용량의 변화를 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 10를 참조하면, 처음에는 상기 제1 전극(130) 및 상기 제2 전극(140)은 도 2의 제1 영역(210)과 같이 배치되어 있다.
여기서, 상기 상부 기판(110)에 x축 방향의 전단력을 가하면, 상기 하부 기판(120)에 결합된 제2 전극들은 정지한 상태로, 상기 상부 기판(110)에 결합된 제1 전극들이 x축 방향, 즉 우측 방향으로 이동한다. 그러면, 좌측의 두 쌍의 제1 전극(130, 131) 및 이에 대응하는 제2 전극(140, 141)은 서로 마주보는 면적이 증가하므로, 전기용량이 각각 증가(+)하게 되고, 우측의 두 쌍의 제1 전극(132, 133) 및 이에 대응하는 제2 전극(142, 143)은 서로 마주보는 면적이 감소하므로, 전기용량이 각각 감소(-)하게 된다. 이와 같이, 네 쌍의 제1 전극 및 제2 전극이 포함된 단위세트에서 좌상부 제1 전극(130) 및 제2 전극(140), 좌하부 제1 전극(131) 및 제2 전극(141)의 전기용량이 증가, 즉 (+)이고, 우상부 제1 전극(132) 및 제2 전극(142), 우하부 제1 전극(133) 및 우하부 제2 전극(143)의 전기용량이 감소, 즉(-)으로 감지되는 경우, 상기 촉각센서(100)는 x축 방향, 즉 우측 방향으로 전단력이 작용하였음을 감지할 수 있다.
그리고, 상기 상부 기판(110)에 -x축 방향의 전단력을 가하면, 상기 하부 기판(120)에 결합된 제2 전극들은 정지한 상태로, 상기 상부 기판(110)에 결합된 제1 전극들이 -x축 방향, 즉 좌측 방향으로 이동한다. 그러면, 우측의 두 쌍의 제1 전극(132, 133) 및 이에 대응하는 제2 전극(142, 143)은 서로 마주보는 면적이 증가하므로, 전기용량이 각각 증가(+)하게 되고, 좌측의 두 쌍의 제1 전극(130, 131) 및 이에 대응하는 제2 전극(140, 141)은 서로 마주보는 면적이 감소하므로, 전기용량이 각각 감소(-)하게 된다. 이와 같이, 네 쌍의 제1 전극 및 제2 전극이 포함된 단위세트에서 우상부 제1 전극(132) 및 제2 전극(142), 우하부 제1 전극(133) 및 제2 전극(143)의 전기용량이 증가, 즉 (+)이고, 좌상부 제1 전극(130) 및 제2 전극(140), 좌하부 제1 전극(131) 및 제2 전극(141)의 전기용량이 감소, 즉(-) 으로 감지되는 경우, 상기 촉각센서(100)는 -x축 방향, 즉 좌측 방향으로 전단력이 작용하였음을 감지할 수 있다.
그리고, 상기 상부 기판(110)에 y축 방향의 전단력을 가하면, 상기 하부 기판(120)에 결합된 제2 전극들은 정지한 상태로, 상기 상부 기판(110)에 결합된 제1 전극들이 y축 방향, 즉 상방으로 이동한다. 그러면, 하부의 두 쌍의 제1 전극(131, 133) 및 이에 대응하는 제2 전극(141, 143)은 서로 마주보는 면적이 증가하므로, 전기용량이 각각 증가(+)하게 되고, 상부의 두 쌍의 제1 전극(130, 132) 및 이에 대응하는 제2 전극(140, 142)은 서로 마주보는 면적이 감소하므로, 전기용량이 각각 감소(-)하게 된다. 이와 같이, 네 쌍의 제1 전극 및 제2 전극이 포함된 단위세트에서 좌하부 제1 전극(131) 및 제2 전극(141), 우하부 제1 전극(133) 및 제2 전극(143)의 전기용량이 증가, 즉 (+)이고, 우상부 제1 전극(132) 및 제2 전극(142), 좌상부 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)의 전기용량이 감소, 즉(-) 으로 감지되는 경우, 상기 촉각센서(100)는 y축 방향, 즉 상방으로 전단력이 작용하였음을 감지할 수 있다.
그리고, 상기 상부 기판(110)에 -y축 방향의 전단력을 가하면, 상기 하부 기판(120)에 결합된 제2 전극들은 정지한 상태로, 상기 상부 기판(110)에 결합된 제1 전극들이 -y축 방향, 즉 하방으로 이동한다. 그러면, 상부의 두 쌍의 제1 전극(130, 132) 및 이에 대응하는 제2 전극(140, 142)은 서로 마주보는 면적이 증가하므로, 전기용량이 각각 증가(+)하게 되고, 하부의 두 쌍의 제1 전극(131, 133) 및 이에 대응하는 제2 전극(141, 143)은 서로 마주보는 면적이 감소하므로, 전기용량이 각각 감소(-)하게 된다. 이와 같이, 네 쌍의 제1 전극 및 제2 전극이 포함된 단위세트에서 좌상부 제1 전극(130) 및 제2 전극(140), 우상부 제1 전극(132) 및 제2 전극(142)의 전기용량이 증가, 즉 (+)이고, 우하부 제1 전극(131) 및 제2 전극(141), 좌상부 제1 전극(133) 및 제2 전극(143)의 전기용량이 감소, 즉(-) 으로 감지되는 경우, 상기 촉각센서(100)는 -y축 방향, 즉 하방으로 전단력이 작용하였음을 감지할 수 있다.
또한, 전단력의 세기는 상기 상부 기판(110)의 제1 전극들이 이동한 거리, 상기 유전체(150)의 변형 정도를 이용하여 계산할 수 있다.
한편, 상기 상부 기판(110) 또는 상기 하부 기판(120)에 z축 방향의 수직력을 가하면, 상기 상부 기판(110) 및 상기 하부 기판(120)에 결합된 제1 전극 및 제2 전극들은 정지한 상태로, 상기 유전체(150)가 납작하게 되면서 상기 상부 기판(110)에 결합된 제1 전극들 또는 상기 하부 기판(120)에 결합된 제2 전극들이 z축 방향으로 이동하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극들 사이의 거리가 작아진다. 그러면, 상기 제1 영역(210) 내부의 네 쌍의 제1 전극 및 제2 전극 사이의 거리가 작아지게 되므로, 상기 네 쌍의 제1 전극 및 제2 전극의 전기용량이 모두 증가(+)하게 된다. 이와 같이, 네 쌍의 제1 전극 및 제2 전극이 포함된 단위세트에서 네 쌍의 제1 전극 및 제2 전극의 전기용량이 모두 증가, 즉(+)으로 감지되는 경우, 상기 촉각센서(100)는 z축 방향, 즉 상기 상부 기판(110) 또는 상기 하부 기판(120)에 수직하는 방향으로 전단력이 작용하였음을 감지할 수 있다. 또한, 작용하는 수직력의 세기는 상기 유전체(150)의 변형 정도를 이용하여 계산할 수 있다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 촉각센서의 평면도이고, 도 12는 또 다른 실시예에 따른 촉각센서에 x축 방향으로 전단력을 가한 경우의 전기용량의 변화를 나타내는 도면이며, 도 13은 또 다른 실시예에 따른 촉각센서에 -x축 방향으로 전단력을 가한 경우의 전기용량의 변화를 나타내는 도면이고, 도 14는 또 다른 실시예에 따른 촉각센서에 y축 방향으로 전단력을 가한 경우의 전기용량의 변화를 나타내는 도면이며, 도 15는 일 실시예에 따른 촉각센서에 -y축 방향으로 전단력을 가한 경우의 전기용량의 변화를 나타내는 도면이다.
도 11 내지 도 15를 참조하면, 제1 전극(330, 331, 332, 333) 및 이에 대응되는 제2 전극(340, 341, 342, 343)은 서로 엇갈리게 배치되어 상기 제1 전극(330, 331, 332, 333) 및 이에 대응되는 제2 전극(340, 341, 342, 343)의 일부만이 겹치도록 배치되어 있다는 점에서 상술한 실시예와 같다. 또한, 제1 전극에 대하여 이에 대응하는 제2 전극은 제1 전극에 대하여 기설정된 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 제1 전극에 이웃하는 다른 제1 전극에 대하여 이에 대응하는 제2 전극은 상기 다른 제1 전극에 대하여 반대 방향으로 이격되어 배치되어 있다는 점에서 상술한 실시예와 같다.
다만, 상기 제1 전극이 정사각형으로 형성된 것이 아니고, 길게 연장되는 직사각형의 형상으로 형성되어, 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극이 이웃하는 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극과 선대칭이 되지 않는다는 점에서 상술한 실시예와 차이가 있다.
한편, 본 실시예에서 상기 상부 기판(110)에 전단력이 작용하기 전에는 상기 제1 전극(330) 및 상기 제2 전극(340)은 도 11의 제1 영역(410)과 같이 배치되어 있다.
여기서, 상기 상부 기판(110)에 x축 방향의 전단력을 가하면, 상기 하부 기판(120)에 결합된 제2 전극들은 정지한 상태로, 상기 상부 기판(110)에 결합된 제1 전극들이 x축 방향, 즉 우측 방향으로 이동한다. 그러면, 좌측의 두 쌍의 제1 전극(330, 331) 및 이에 대응하는 제2 전극(340, 341)은 서로 마주보는 면적이 증가하므로, 전기용량이 각각 증가(+)하게 되고, 우측의 두 쌍의 제1 전극(332, 333) 및 이에 대응하는 제2 전극(342, 343)은 서로 마주보는 면적이 감소하므로, 전기용량이 각각 감소(-)하게 된다. 이와 같이, 네 쌍의 제1 전극 및 제2 전극이 포함된 단위세트에서 좌상부 제1 전극(330) 및 제2 전극(340), 좌하부 제1 전극(331) 및 제2 전극(341)의 전기용량이 증가, 즉 (+)이고, 우상부 제1 전극(332) 및 제2 전극(342), 우하부 제1 전극(333) 및 우하부 제2 전극(343)의 전기용량이 감소, 즉(-) 으로 감지되는 경우, 상기 촉각센서(100)는 x축 방향, 즉 우측 방향으로 전단력이 작용하였음을 감지할 수 있다.
그리고, 상기 상부 기판(110)에 -x축 방향의 전단력을 가하면, 상기 하부 기판(120)에 결합된 제2 전극들은 정지한 상태로, 상기 상부 기판(110)에 결합된 제1 전극들이 -x축 방향, 즉 좌측 방향으로 이동한다. 그러면, 우측의 두 쌍의 제1 전극(332, 333) 및 이에 대응하는 제2 전극(342, 343)은 서로 마주보는 면적이 증가하므로, 전기용량이 각각 증가(+)하게 되고, 좌측의 두 쌍의 제1 전극(330, 331) 및 이에 대응하는 제2 전극(340, 341)은 서로 마주보는 면적이 감소하므로, 전기용량이 각각 감소(-)하게 된다. 이와 같이, 네 쌍의 제1 전극 및 제2 전극이 포함된 단위세트에서 우상부 제1 전극(332) 및 제2 전극(342), 우하부 제1 전극(333) 및 제2 전극(343)의 전기용량이 증가, 즉 (+)이고, 좌상부 제1 전극(330) 및 제2 전극(340), 좌하부 제1 전극(331) 및 제2 전극(341)의 전기용량이 감소, 즉(-) 으로 감지되는 경우, 상기 촉각센서(100)는 -x축 방향, 즉 좌측 방향으로 전단력이 작용하였음을 감지할 수 있다.
그리고, 상기 상부 기판(110)에 y축 방향의 전단력을 가하면, 상기 하부 기판(120)에 결합된 제2 전극들은 정지한 상태로, 상기 상부 기판(110)에 결합된 제1 전극들이 y축 방향, 즉 상방으로 이동한다. 그러면, 하부의 두 쌍의 제1 전극(331, 333) 및 이에 대응하는 제2 전극(341, 343)은 서로 마주보는 면적이 증가하므로, 전기용량이 각각 증가(+)하게 되고, 상부의 두 쌍의 제1 전극(330, 332) 및 이에 대응하는 제2 전극(340, 342)은 서로 마주보는 면적이 감소하므로, 전기용량이 각각 감소(-)하게 된다. 이와 같이, 네 쌍의 제1 전극 및 제2 전극이 포함된 단위세트에서 좌하부 제1 전극(331) 및 제2 전극(341), 우하부 제1 전극(333) 및 제2 전극(343)의 전기용량이 증가, 즉 (+)이고, 우상부 제1 전극(332) 및 제2 전극(342), 좌상부 제1 전극(330) 및 제2 전극(340)의 전기용량이 감소, 즉(-) 으로 감지되는 경우, 상기 촉각센서(100)는 y축 방향, 즉 상방으로 전단력이 작용하였음을 감지할 수 있다.
그리고, 상기 상부 기판(110)에 -y축 방향의 전단력을 가하면, 상기 하부 기판(120)에 결합된 제2 전극들은 정지한 상태로, 상기 상부 기판(110)에 결합된 제1 전극들이 -y축 방향, 즉 하방으로 이동한다. 그러면, 상부의 두 쌍의 제1 전극(330, 332) 및 이에 대응하는 제2 전극(340, 342)은 서로 마주보는 면적이 증가하므로, 전기용량이 각각 증가(+)하게 되고, 하부의 두 쌍의 제1 전극(331, 333) 및 이에 대응하는 제2 전극(341, 343)은 서로 마주보는 면적이 감소하므로, 전기용량이 각각 감소(-)하게 된다. 이와 같이, 네 쌍의 제1 전극 및 제2 전극이 포함된 단위세트에서 좌상부 제1 전극(330) 및 제2 전극(340), 우상부 제1 전극(332) 및 제2 전극(342)의 전기용량이 증가, 즉 (+)이고, 우하부 제1 전극(331) 및 제2 전극(341), 좌상부 제1 전극(333) 및 제2 전극(343)의 전기용량이 감소, 즉(-) 으로 감지되는 경우, 상기 촉각센서(100)는 -y축 방향, 즉 하방으로 전단력이 작용하였음을 감지할 수 있다. 또한, 전단력의 세기는 상기 상부 기판(110)의 제1 전극들이 이동한 거리, 상기 유전체(150)의 변형 정도를 이용하여 계산할 수 있다.
한편, 상기 상부 기판(110) 또는 상기 하부 기판(120)에 z축 방향의 수직력을 가하면, 상기 상부 기판(110) 및 상기 하부 기판(120)에 결합된 제1 전극 및 제2 전극들은 정지한 상태로, 상기 유전체(150)가 납작하게 되면서 상기 상부 기판(110)에 결합된 제1 전극들 또는 상기 하부 기판(120)에 결합된 제2 전극들이 z축 방향으로 이동하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극들 사이의 거리가 작아진다. 그러면, 상기 제1 영역(210) 내부의 네 쌍의 제1 전극 및 제2 전극 사이의 거리가 작아지게 되므로, 상기 네 쌍의 제1 전극 및 제2 전극의 전기용량이 모두 증가(+)하게 된다. 이와 같이, 네 쌍의 제1 전극 및 제2 전극이 포함된 단위세트에서 네 쌍의 제1 전극 및 제2 전극의 전기용량이 모두 증가, 즉(+)으로 감지되는 경우, 상기 촉각센서(100)는 z축 방향, 즉 상기 상부 기판(110) 또는 상기 하부 기판(120)에 수직하는 방향으로 전단력이 작용하였음을 감지할 수 있다. 또한, 작용하는 수직력의 세기는 상기 유전체(150)의 변형 정도를 이용하여 계산할 수 있다.
따라서, 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극이 이웃하는 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극과 선대칭이 되지 않더라도 상기 상부 기판(110) 또는 상기 하부 기판(120)에 상방, 하방, 좌측방향, 우측방향으로 전단력을 가했을 때 이러한 상하좌우를 구분할 수 있는 각각 다른 네 가지의 전기용량의 증가 또는 감소의 조합을 형성할 수 있다.
상술한 실시예와 같이 접촉을 통해서 주변환경의 정보, 즉 접촉력, 진동, 표면 거칠기, 열전도도에 대한 온도변화 등을 획득하는 촉각 감지기술은, 인간 생활을 지원할 수 있는 개인용 편의 로봇뿐만 아니라 혈관 내의 미세수술, 암 진단 등의 각종 의료진단 및 시술에 적용될 수 있다. 이상과 같이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 기술적 원리에 대한 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
100: 촉각센서 110: 상부 기판
120: 하부 기판 130: 제1 전극
140: 제2 전극 150: 유전체
151: 중공부

Claims (51)

  1. 다수의 제1 전극이 구비되는 제1 기판;
    상기 다수의 제1 전극 각각과 대응되는 다수의 제2 전극이 구비되는 제2 기판; 및
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 제공되는 유전체;
    를 포함하되,
    상기 다수의 제1 전극 가운데 어느 하나의 전극에 대하여 이에 대응하는 제2 전극은 일 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 다수의 제1 전극 가운데 어느 하나의 전극에 이웃하는 다른 제1 전극에 대하여 이에 대응하는 제2 전극은 타 방향으로 이격되어 배치되고,
    상기 다수의 제1 전극은 상기 다수의 제2 전극에 일대일로 매칭되고,
    상기 다수의 제1 전극은 서로 이격 배치되고,
    상기 다수의 제2 전극은 서로 이격 배치되고,
    상기 다수의 제1 전극의 꼭지점은 상기 다수의 제1 전극에 각각 대응되는 상기 다수의 제2 전극에 오버랩되고, 상기 다수의 제2 전극의 꼭지점은 상기 다수의 제2 전극에 각각 대응되는 상기 다수의 제1 전극에 오버랩되도록 배치되는 촉각센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 제1 전극 가운데 어느 하나의 전극 및 이에 대응하는 제2 전극은 이웃하는 다른 제1 전극 및 이에 대응하는 제2 전극과 선 대칭되도록 배치되는 촉각센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판을 내려다 바라보았을 때, 상기 대응되는 각각의 제1 전극 및 제2 전극은 서로 일부만 중첩되도록 배치되는 촉각센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기판에 제1 방향으로 전단력을 가하면, 상기 다수의 제1 전극 가운데 적어도 일부의 제1 전극 및 이에 대응되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 증가 또는 감소하며,
    상기 제1 기판에 제1 방향과 반대방향으로 전단력을 가하면, 이와 반대로 상기 적어도 일부의 제1 전극 및 이에 대응되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 감소 또는 증가하는 촉각센서.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 기판에 제1 방향으로 전단력을 가하면, 상기 일부의 제1 전극이 아닌 다른 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이에 대응되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 감소 또는 증가하고,
    상기 제1 기판에 제1 방향과 반대방향으로 전단력을 가하면, 이와 반대로 상기 일부의 제1 전극이 아닌 다른 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이에 대응되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 증가 또는 감소하는 촉각센서.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1 기판에 힘을 가하면, 상기 제1 기판은 상기 제2 기판에 대하여 수평 및 수직 방향으로 이동하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 중첩되는 면적의 변화를 이용하여 상기 제1 기판에 작용하는 전단력의 크기 및 방향을 측정하며, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이의 거리의 변화를 이용하여 상기 제1 기판에 작용하는 수직력의 크기를 측정하는 촉각센서.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 다수의 제1 전극 가운데 적어도 네 개의 전극 및 상기 다수의 제1 전극과 각각 대응되는 상기 제2 전극 가운데 적어도 네 개가 하나의 단위세트를 구성하고,
    상기 단위세트에 포함되는 상기 다수의 제1 전극 및 제2 전극은 기설정된 간격 이격되어 퍼져있으며,
    상기 단위세트에 포함되는 다수의 제1 전극들이 상기 단위세트에 포함되는 다수의 제2 전극들 보다 더 퍼지도록 배치되어 상기 단위세트에 포함되는 다수의 제1 전극들의 내측과 상기 단위세트에 포함되는 다수의 제2 전극들의 외측이 서로 중첩되는 촉각센서.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하나의 단위세트는 네 개의 제1 전극 및 이에 대응되는 네 개의 제2 전극을 포함하고, 상기 네 개의 제1 전극 및 제2 전극은 각각 가상의 사각형의 꼭지점을 형성하도록 배치되며,
    상기 각각의 제1 전극은 상기 각각의 제2 전극보다 가상의 사각형의 중심으로부터의 거리가 크게 배치되는 촉각센서.
  9. 제3항에 있어서,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판에 수직력을 가하면 상기 다수의 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이에 대응되는 제2 전극 사이의 전기용량은 증가하는 촉각센서.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 유전체는 신장 또는 압축 가능한 촉각센서.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 유전체는 실리콘 또는 폴리머를 포함하는 합성물질인 촉각센서.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 유전체에서 상기 다수의 제1 전극 또는 제2 전극과 중첩되지 않는 부분은 중공으로 형성되는 촉각센서.
  13. 다수의 제1 전극이 구비되는 제1 기판;
    상기 다수의 제1 전극 각각과 대응되는 다수의 제2 전극이 구비되는 제2 기판; 및
    공기가 흐를 수 있는 공기유로가 함몰되어 형성되고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 제공되고, 신장 또는 압축 가능한 유전체;
    를 포함하되,
    상기 다수의 제1 전극 가운데 어느 하나의 전극에 대하여 이에 대응하는 제2 전극은 일 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 다수의 제1 전극 가운데 어느 하나의 전극에 이웃하는 다른 제1 전극에 대하여 이에 대응하는 제2 전극은 타 방향으로 이격되어 배치되는 촉각센서.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 제1 전극 및 제2 전극은 그래핀 재질인 촉각센서.
  15. 다수의 제1 전극이 구비되는 제1 기판;
    상기 다수의 제1 전극 각각과 대응되는 다수의 제2 전극이 구비되는 제2 기판; 및
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 제공되는 유전체;
    를 포함하고,
    상기 대응되는 각각의 제1 전극 및 제2 전극은 서로 일부만 마주하도록 엇갈리게 배치되고,
    상기 제1 기판에 제1 방향으로 전단력을 가하면, 상기 다수의 제1 전극 가운데 적어도 일부의 제1 전극 및 이에 대응되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 증가 또는 감소하며,
    상기 제1 기판에 제1 방향과 반대방향으로 전단력을 가하면, 상기 적어도 일부의 제1 전극 및 이에 대응되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 상기 제1 기판에 제1 방향으로 전단력을 가했을 때와 반대로 변하고,
    상기 다수의 제1 전극은 상기 다수의 제2 전극에 일대일로 매칭되고,
    상기 다수의 제1 전극은 서로 이격 배치되고,
    상기 다수의 제2 전극은 서로 이격 배치되고,
    상기 다수의 제1 전극의 꼭지점은 상기 다수의 제1 전극에 각각 대응되는 상기 다수의 제2 전극에 오버랩되고, 상기 다수의 제2 전극의 꼭지점은 상기 다수의 제2 전극에 각각 대응되는 상기 다수의 제1 전극에 오버랩되도록 배치되는 촉각센서.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 기판에 제1 방향으로 전단력을 가하면, 상기 일부의 제1 전극이 아닌 다른 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이에 대응되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 감소 또는 증가하고,
    상기 제1 기판에 제1 방향과 반대방향으로 전단력을 가하면, 상기 일부의 제1 전극이 아닌 다른 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이에 대응되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 이와 반대로 변하는 촉각센서.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 다수의 제1 전극 가운데 적어도 네 개의 전극 및 상기 다수의 제1 전극과 각각 대응되는 상기 제2 전극 가운데 적어도 네 개가 하나의 단위세트를 구성하고,
    상기 단위세트에 포함되는 상기 다수의 제1 전극 및 제2 전극은 기설정된 간격 이격되어 퍼져있으며,
    상기 단위세트에 포함되는 다수의 제1 전극들이 상기 단위세트에 포함되는 다수의 제2 전극들 보다 더 퍼지도록 배치되어 상기 단위세트에 포함되는 다수의 제1 전극들의 내측과 상기 단위세트에 포함되는 다수의 제2 전극들의 외측이 서로 중첩되는 촉각센서.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 하나의 단위세트는 네 개의 제1 전극 및 이에 대응되는 네 개의 제2 전극을 포함하고, 상기 네 개의 제1 전극 및 제2 전극은 각각 가상의 사각형의 꼭지점을 형성하도록 배치되며,
    상기 각각의 제1 전극은 상기 각각의 제2 전극보다 가상의 사각형의 중심으로부터의 거리가 크게 배치되는 촉각센서.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판에 수직력을 가하면 상기 다수의 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이에 대응되는 제2 전극 사이의 전기용량은 증가하는 촉각센서.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 유전체는 신장 또는 압축 가능한 촉각센서.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 유전체는 실리콘 또는 폴리머를 포함하는 합성물질인 촉각센서.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 유전체에서 상기 다수의 제1 전극 또는 제2 전극과 중첩되지 않는 부분은 중공으로 형성되는 촉각센서.
  23. 제15항에 있어서,
    상기 다수의 제1 전극 및 제2 전극은 그래핀 재질인 촉각센서.
  24. 4개의 제1 전극을 포함하는 제1 기판; 및
    상기 4개의 제1 전극과 일부만 중첩되고 중첩되는 영역이 각각 다른 4개의 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 기판으로부터 이격된 제2 기판을 포함하고,
    상기 4개의 제1 전극은 상기 4개의 제2 전극에 일대일로 매칭되고,
    상기 4개의 제1 전극은 서로 이격 배치되고,
    상기 4개의 제2 전극은 서로 이격 배치되고,
    상기 4개의 제1 전극의 꼭지점은 상기 4개의 제1 전극에 각각 대응되는 상기 4개의 제2 전극에 오버랩되고, 상기 4개의 제2 전극의 꼭지점은 상기 4개의 제2 전극에 각각 대응되는 상기 4개의 제1 전극에 오버랩되도록 배치되는 센서.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 4개의 제1 전극 가운데 어느 전극에 대하여 이와 일부만 중첩되는 제2 전극은 일 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 4개의 제1 전극 가운데 어느 하나의 전극에 이웃하는 다른 제1 전극에 대하여 이와 일부만 중첩되는 제2 전극은 타 방향으로 이격되어 배치되는 센서.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 4개의 제1 전극 가운데 어느 하나의 전극 및 이와 일부만 중첩되는 제2 전극은 이웃하는 다른 제1 전극 및 이와 일부만 중첩되는 제2 전극과 선 대칭되도록 배치되는 센서.
  27. 제24항에 있어서,
    상기 제1 기판에 제1 방향으로 전단력을 가하면, 상기 4개의 제1 전극 가운데 적어도 일부의 제1 전극 및 이와 일부만 중첩되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 증가 또는 감소하며,
    상기 제1 기판에 제1 방향과 반대방향으로 전단력을 가하면, 이와 반대로 상기 적어도 일부의 제1 전극 및 이와 일부만 중첩되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 감소 또는 증가하는 센서.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 제1 기판에 제1 방향으로 전단력을 가하면, 상기 일부의 제1 전극이 아닌 다른 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이와 일부만 중첩되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 감소 또는 증가하고,
    상기 제1 기판에 제1 방향과 반대방향으로 전단력을 가하면, 이와 반대로 상기 일부의 제1 전극이 아닌 다른 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이와 일부만 중첩되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 증가 또는 감소하는 센서.
  29. 제24항에 있어서,
    상기 제1 기판에 힘을 가하면, 상기 제1 기판은 상기 제2 기판에 대하여 수평 및 수직 방향으로 이동하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 중첩되는 면적의 변화를 이용하여 상기 제1 기판에 작용하는 전단력의 크기 및 방향을 측정하며, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이의 거리의 변화를 이용하여 상기 제1 기판에 작용하는 수직력의 크기를 측정하는 센서.
  30. 제24항에 있어서,
    상기 4개의 제1 전극 및 제2 전극은 기설정된 간격 이격되어 퍼져있으며,
    상기 4개의 제1 전극들이 상기 4개의 제2 전극들 보다 더 퍼지도록 배치되어 상기 4개의 제1 전극들의 내측과 상기 4개의 제2 전극들의 외측이 서로 중첩되는 센서.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 4개의 제1 전극 및 제2 전극은 각각 가상의 사각형의 꼭지점을 형성하도록 배치되며,
    상기 각각의 제1 전극은 상기 각각의 제2 전극보다 가상의 사각형의 중심으로부터의 거리가 크게 배치되는 센서.
  32. 제24항에 있어서,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판에 수직력을 가하면 상기 4개의 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이에 대응되는 제2 전극 사이의 전기용량은 증가하는 센서.
  33. 제24항에 있어서,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에는 유전체가 제공되고, 상기 유전체는 신장 또는 압축 가능한 센서.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 유전체는 실리콘 또는 폴리머를 포함하는 합성물질인 센서.
  35. 제33항에 있어서,
    상기 유전체에서 상기 4개의 제1 전극 또는 제2 전극과 중첩되지 않는 부분은 중공으로 형성되는 센서.
  36. 4개의 제1 전극을 포함하는 제1 기판;
    상기 4개의 제1 전극과 일부만 중첩되고 중첩되는 영역이 각각 다른 4개의 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 기판으로부터 이격된 제2 기판; 및
    공기가 흐를 수 있는 공기유로가 함몰되어 형성되고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 제공되고, 신장 또는 압축 가능한 유전체를 포함하는 센서.
  37. 제24항에 있어서,
    상기 4개의 제1 전극 및 제2 전극은 그래핀 재질인 센서.
  38. 4개의 제1 전극을 포함하는 제1 기판; 및
    상기 4개의 제1 전극과 일부만 중첩되고, 상기 제1 전극보다 더 퍼지도록 배치된 4개의 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 기판으로부터 이격된 제2 기판을 포함하고,
    상기 4개의 제1 전극은 상기 4개의 제2 전극에 일대일로 매칭되고,
    상기 4개의 제1 전극은 서로 이격 배치되고,
    상기 4개의 제2 전극은 서로 이격 배치되고,
    상기 4개의 제1 전극의 꼭지점은 상기 4개의 제1 전극에 각각 대응되는 상기 4개의 제2 전극에 오버랩되고, 상기 4개의 제2 전극의 꼭지점은 상기 4개의 제2 전극에 각각 대응되는 상기 4개의 제1 전극에 오버랩되도록 배치되는 센서.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 4개의 제1 전극 가운데 어느 전극에 대하여 이와 일부만 중첩되는 제2 전극은 일 방향으로 이격되어 배치되고, 상기 4개의 제1 전극 가운데 어느 하나의 전극에 이웃하는 다른 제1 전극에 대하여 이와 일부만 중첩되는 제2 전극은 타 방향으로 이격되어 배치되는 센서.
  40. 제38항에 있어서,
    상기 4개의 제1 전극 가운데 어느 하나의 전극 및 이와 일부만 중첩되는 제2 전극은 이웃하는 다른 제1 전극 및 이와 일부만 중첩되는 제2 전극과 선 대칭되도록 배치되는 센서.
  41. 제38항에 있어서,
    상기 제1 기판에 제1 방향으로 전단력을 가하면, 상기 4개의 제1 전극 가운데 적어도 일부의 제1 전극 및 이와 일부만 중첩되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 증가 또는 감소하며,
    상기 제1 기판에 제1 방향과 반대방향으로 전단력을 가하면, 이와 반대로 상기 적어도 일부의 제1 전극 및 이와 일부만 중첩되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 감소 또는 증가하는 센서.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 제1 기판에 제1 방향으로 전단력을 가하면, 상기 일부의 제1 전극이 아닌 다른 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이와 일부만 중첩되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 감소 또는 증가하고,
    상기 제1 기판에 제1 방향과 반대방향으로 전단력을 가하면, 이와 반대로 상기 일부의 제1 전극이 아닌 다른 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이와 일부만 중첩되는 상기 제2 전극 사이의 전기용량은 증가 또는 감소하는 센서.
  43. 제38항에 있어서,
    상기 제1 기판에 힘을 가하면, 상기 제1 기판은 상기 제2 기판에 대하여 수평 및 수직 방향으로 이동하고,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 중첩되는 면적의 변화를 이용하여 상기 제1 기판에 작용하는 전단력의 크기 및 방향을 측정하며, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 사이의 거리의 변화를 이용하여 상기 제1 기판에 작용하는 수직력의 크기를 측정하는 센서.
  44. 제38항에 있어서,
    상기 4개의 제1 전극들의 외측과 상기 4개의 제2 전극들의 내측이 서로 중첩되는 센서.
  45. 제44항에 있어서,
    상기 4개의 제1 전극 및 제2 전극은 각각 가상의 사각형의 꼭지점을 형성하도록 배치되며,
    상기 각각의 제2 전극은 상기 각각의 제1 전극보다 가상의 사각형의 중심으로부터의 거리가 크게 배치되는 센서.
  46. 제38항에 있어서,
    상기 제1 기판 또는 상기 제2 기판에 수직력을 가하면 상기 4개의 제1 전극 가운데 적어도 일부 및 이에 대응되는 제2 전극 사이의 전기용량은 증가하는 센서.
  47. 제38항에 있어서,
    상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에는 유전체가 제공되고, 상기 유전체는 신장 또는 압축 가능한 센서.
  48. 제47항에 있어서,
    상기 유전체는 실리콘 또는 폴리머를 포함하는 합성물질인 센서.
  49. 제47항에 있어서,
    상기 유전체에서 상기 4개의 제1 전극 또는 제2 전극과 중첩되지 않는 부분은 중공으로 형성되는 센서.
  50. 4개의 제1 전극을 포함하는 제1 기판;
    상기 4개의 제1 전극과 일부만 중첩되고, 상기 제1 전극보다 더 퍼지도록 배치된 4개의 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 기판으로부터 이격된 제2 기판; 및
    공기가 흐를 수 있는 공기유로가 함몰되어 형성되고, 상기 제1 기판 및 상기 제2 기판 사이에 제공되고, 신장 또는 압축 가능한 유전체를 포함하는 센서.
  51. 제38항에 있어서,
    상기 4개의 제1 전극 및 제2 전극은 그래핀 재질인 센서.
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US14/077,731 US9222846B2 (en) 2012-12-05 2013-11-12 Tactile sensor
JP2013245630A JP6444026B2 (ja) 2012-12-05 2013-11-28 触覚センサ
CN201310632826.5A CN103852088B (zh) 2012-12-05 2013-12-02 触觉传感器
EP13195792.0A EP2741064B1 (en) 2012-12-05 2013-12-05 Capacitive Tactile Sensor
JP2018021277A JP6488414B2 (ja) 2012-12-05 2018-02-08 触覚センサ
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Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101466222B1 (ko) 2012-06-01 2014-12-01 주식회사 아이센스 정확도가 향상된 전기화학적 바이오센서
US20150378498A1 (en) * 2014-06-30 2015-12-31 Synaptics Incorporated Hybrid capacitive sensor device
KR101533974B1 (ko) * 2014-07-02 2015-07-10 성균관대학교산학협력단 센서 및 그 제조방법
WO2016073153A1 (en) 2014-11-05 2016-05-12 3M Innovative Properties Company Force-sensing capacitor elements, deformable membranes and electronic devices fabricated therefrom
CN104535227B (zh) * 2014-12-22 2017-02-22 浙江大学 压入式介电高弹体压力传感器
CN105716748B (zh) * 2014-12-22 2020-08-21 松下知识产权经营株式会社 感压元件
KR101675807B1 (ko) 2015-04-30 2016-11-15 울산과학기술원 전도성 마이크로돔 구조 기반의 촉각센서 및 센서모듈, 센서모듈 제조방법
KR101844658B1 (ko) * 2015-06-09 2018-04-03 한양대학교 산학협력단 촉각 인지 시스템, 및 그 데이터베이스 구축 방법
US10309845B2 (en) 2015-07-16 2019-06-04 Silicon Audio, Inc. Solid-state shear stress sensors with high selectivity
US10018521B2 (en) * 2015-07-16 2018-07-10 Silicon Audio, Inc. Solid-state shear-stress sensor
CN107025009B (zh) * 2015-09-18 2020-03-27 延世大学校产协力团 高灵敏度压力传感器及利用其的输入装置
JP6280579B2 (ja) 2016-02-29 2018-02-14 Ｎｉｓｓｈａ株式会社 圧力検出装置
CN107290082B (zh) * 2016-04-11 2019-12-20 刘垚 一种电容式触觉传感器
CN109690273B (zh) * 2016-09-13 2021-06-04 索尼公司 传感器、带、电子设备和手表型电子设备
KR101958323B1 (ko) * 2016-11-22 2019-03-15 주식회사 하이딥 압력 감지부 및 이를 포함하는 터치 입력 장치
JP2018115873A (ja) * 2017-01-16 2018-07-26 凸版印刷株式会社 センサシート
JP6876948B2 (ja) * 2017-03-23 2021-05-26 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 触覚センサおよびこの触覚センサを構成する触覚センサユニット
KR102347989B1 (ko) * 2017-04-14 2022-01-10 삼성디스플레이 주식회사 전자 장치
CN111051834A (zh) * 2017-07-10 2020-04-21 小利兰·斯坦福大学托管委员会 电容式和触觉传感器及相关感测方法
CN107608559B (zh) 2017-10-16 2021-03-02 京东方科技集团股份有限公司 力感单元及其制备方法、触控面板和触控显示面板
CN108151949B (zh) * 2017-12-20 2021-02-26 深圳先进技术研究院 一种柔性电子压力传感装置及其制备方法
TWI671509B (zh) 2018-01-05 2019-09-11 財團法人工業技術研究院 觸覺感測器
FR3077172B1 (fr) * 2018-01-19 2021-07-02 Psa Automobiles Sa Appareil a moyens de mesure de deplacements imposes par un doigt a une paroi
JP7043293B2 (ja) * 2018-03-06 2022-03-29 アルプスアルパイン株式会社 センサ、センサ制御方法、および制御プログラム
CN108534921B (zh) * 2018-03-26 2021-01-26 京东方科技集团股份有限公司 压力传感器、显示装置
US11946821B2 (en) * 2018-07-10 2024-04-02 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Capacitive and tactile sensors and related sensing methods
CN115790946A (zh) * 2018-09-20 2023-03-14 日写株式会社 能够算出剪切力的电容检测装置
JP2020148561A (ja) * 2019-03-12 2020-09-17 凸版印刷株式会社 センサシート
CN110501096A (zh) * 2019-09-27 2019-11-26 东莞市慕思寝室用品有限公司 一种压力检测系统及方法
JP7021174B2 (ja) * 2019-11-28 2022-02-16 ファナック株式会社 変位検出方式の力検出構造及び力センサ
CN110987031B (zh) * 2019-12-17 2021-06-22 河北工业大学 一种柔性触觉传感器
CN111829697B (zh) * 2020-06-17 2022-07-05 华中科技大学 一种带凸半球结构的柔性压力传感器及其制备方法
JP7420011B2 (ja) 2020-08-21 2024-01-23 オムロン株式会社 触覚センサ
JP2022105964A (ja) 2021-01-05 2022-07-15 本田技研工業株式会社 静電容量型センサ
JP2022108974A (ja) * 2021-01-14 2022-07-27 本田技研工業株式会社 静電容量型センサおよび計測装置
CN113607307B (zh) * 2021-09-02 2023-03-21 北京工业大学 一种触觉传感器及其制备方法及力和/或力矩的测量装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003004481A (ja) * 2001-05-31 2003-01-08 Hewlett Packard Co <Hp> ３軸モーションセンサ
JP2012173100A (ja) * 2011-02-21 2012-09-10 Tokai Rubber Ind Ltd 静電容量型センサ

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3565195A (en) * 1969-04-16 1971-02-23 Sibany Mfg Corp Electrical weighing apparatus using capacitive flexible mat
US3979711A (en) * 1974-06-17 1976-09-07 The Board Of Trustees Of Leland Stanford Junior University Ultrasonic transducer array and imaging system
US4286459A (en) * 1979-10-30 1981-09-01 Johnson & Johnson Force sensor
US5010772A (en) * 1986-04-11 1991-04-30 Purdue Research Foundation Pressure mapping system with capacitive measuring pad
JPH0617838B2 (ja) * 1986-06-18 1994-03-09 工業技術院長 圧力分布測定用ゴム板
DE3634855C1 (de) * 1986-10-13 1988-03-31 Peter Seitz Kapazitive Messanordnung zur Bestimmung von Kraeften und/oder Druecken
US5111004A (en) 1991-05-23 1992-05-05 Kumahira Safe Co., Inc. Stylus for handwriting identification
US5225959A (en) * 1991-10-15 1993-07-06 Xerox Corporation Capacitive tactile sensor array and method for sensing pressure with the array
US5431064A (en) * 1992-09-18 1995-07-11 Home Row, Inc. Transducer array
JPH085481A (ja) * 1994-06-15 1996-01-12 S K S Kk 静電容量式力センサ
CA2163045C (en) * 1995-11-16 2003-08-05 Udo Horst Mohaupt Capacitance transducer
US6232717B1 (en) * 1997-11-17 2001-05-15 Nec Corporation AC type color plasma display panel
JP2000131162A (ja) * 1998-10-28 2000-05-12 Ks Techno Kk 敷物センサ
JP2003035507A (ja) * 2001-07-24 2003-02-07 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 表面形状認識用センサおよびこの製造方法
JP2004045178A (ja) * 2002-07-11 2004-02-12 Nitta Ind Corp 静電容量式センサ
DE10342495B4 (de) * 2003-09-12 2017-02-02 Reishauer Ag Verfahren und Vorrichtung zum Einzentrieren von vorverzahnten Werkstücken auf Verzahnungsfeinbearbeitungsmaschinen
JP4111278B2 (ja) 2003-11-20 2008-07-02 独立行政法人産業技術総合研究所 触力覚情報提示システム
JP4621827B2 (ja) 2004-03-09 2011-01-26 財団法人名古屋産業科学研究所 光学式触覚センサ、光学式触覚センサを利用したセンシング方法、センシングシステム、物体操作力制御方法、物体操作力制御装置、物体把持力制御装置及びロボットハンド
JP2006003137A (ja) 2004-06-16 2006-01-05 Toudai Tlo Ltd 光学式触覚センサ及び該センサにおける情報取得方法
KR100581051B1 (ko) 2004-09-02 2006-05-17 한국표준과학연구원 3축 힘센서들로 구성된 촉각센서의 입출력 배선
KR100701120B1 (ko) 2004-12-08 2007-03-28 한국전자통신연구원 3ｒ 재생기
US7343813B1 (en) * 2005-02-15 2008-03-18 Harrington Richard H Multicapacitor sensor array
KR100855603B1 (ko) 2005-03-18 2008-09-01 전자부품연구원 촉각 센서 및 제조 방법
KR100816660B1 (ko) 2005-03-28 2008-03-27 전자부품연구원 촉각 센서 및 제조 방법
KR100740669B1 (ko) 2005-08-11 2007-07-18 한국표준과학연구원 3축 힘센서들로 구성된 촉각센서의 신호 처리 장치
US7509884B2 (en) * 2007-02-01 2009-03-31 Nitta Corporation Sensor sheet
US20080202251A1 (en) * 2007-02-27 2008-08-28 Iee International Electronics & Engineering S.A. Capacitive pressure sensor
KR100893618B1 (ko) * 2008-03-07 2009-04-20 삼성모바일디스플레이주식회사 전자 영상 기기
EP2297559A2 (en) * 2008-06-17 2011-03-23 Lumimove, Inc., Dba Crosslink Compliant and wireless health monitoring sensors for composite structures
KR20100042795A (ko) * 2008-10-17 2010-04-27 삼성에스디아이 주식회사 플라즈마 디스플레이 패널 및 그의 제조 방법
JP5448423B2 (ja) * 2008-11-18 2014-03-19 東海ゴム工業株式会社 触覚センサおよびその製造方法
US20110221457A1 (en) * 2008-11-21 2011-09-15 Makoto Takahashi Capacitive dynamic quantity sensor element and dynamic quantity sensor
TWI450176B (zh) * 2009-06-18 2014-08-21 Wintek Corp 電阻式觸控裝置的觸控感測方法
TWI383130B (zh) * 2009-07-13 2013-01-21 Univ Nat Taiwan 電容式壓力感測器裝置及其製造方法
JP2011128096A (ja) * 2009-12-21 2011-06-30 Wacoh Corp 変位センサおよび力検出装置
KR101222028B1 (ko) * 2010-07-20 2013-01-14 한국표준과학연구원 신축성 촉각센서의 제조방법
US8694249B2 (en) * 2010-07-27 2014-04-08 The University Of Utah Research Foundation Microfabricated flexible ground reaction sensor cluster for navigation in GPS-denied environments
KR101770969B1 (ko) * 2011-01-21 2017-08-25 삼성디스플레이 주식회사 터치 센싱 기판 및 이의 제조 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003004481A (ja) * 2001-05-31 2003-01-08 Hewlett Packard Co <Hp> ３軸モーションセンサ
JP2012173100A (ja) * 2011-02-21 2012-09-10 Tokai Rubber Ind Ltd 静電容量型センサ

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