KR20100058002A - 간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치 및 그 장치를 구비한 전자기기 및 그 장치를 이용한 햅틱피드백 제공방법 - Google Patents

간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치 및 그 장치를 구비한 전자기기 및 그 장치를 이용한 햅틱피드백 제공방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치 및 그 간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치를 구비한 전자기기 및 간격조절부를 포함하는 햅틱피드백 제공장치를 이용한 햅틱피드백 제공방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는 상부면에 복수의 미세돌기들을 구비하고 있는 밴드부; 밴드부의 하부면에 결합되며 인가되는 전기에 의해 변형되어 미세돌기의 간격을 변화시키는 간격조절부; 간격조절부에 전기를 인가하는 전원수단; 및 전원수단에 의해 간격조절부에 의해 공급되는 전기를 제어하는 제어부;를 포함하여 미세돌기 간의 간격을 조절하여 사용자에게 다양한 햅틱피드백을 제공하는 것을 특징으로 하는 간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치이다.
햅틱피드백, 간격조절부, 유전성탄성체, 밴드부, 미세돌기, 전자기기

Description

간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치 및 그 장치를 구비한 전자기기 및 그 장치를 이용한 햅틱피드백 제공방법{Haptic Feedback Apparatus with Gap Control unit and Method for Providing Haptic Feedback}
본 발명은 간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치 및 그 간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치를 구비한 전자기기 및 간격조절부를 포함하는 햅틱피드백 제공장치를 이용한 햅틱피드백 제공방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는 전기의 인가에 의해 변형이 되는 간격조절부가 복수의 미세돌기들을 구비한 밴드부에 결합되어 있어 전기가 인가 되면 미세돌기의 간격이 변하여 사용자에게 다양한 햅틱피드백을 제공하는 햅틱피드백 제공장치 및 그 장치를 이용한 햅틱피드백 제공방법 및 그 장치를 구비한 전자기기이다.
햅틱피드백(Haptic feedback)이란 물체를 만질 때, 사람의 손가락 또는 스타일러스 펜 등으로 느낄 수 있는 촉각적 감각으로서, 피부가 물체 표면에 닿아서 느끼는 촉감 피드백과 관절과 근육의 움직임이 방해될 때 느껴지는 근감각 피드백을 포괄하는 개념이다. 본 명세서에서 햅틱피드백이란 이러한 포괄적 개념으로 사용된다.
또한, 햅틱피드백은 그 방식에 따라 패시브 햅틱피드백과 액티브 햅틱피드백으로 나눌 수 있는데, '액티브 햅틱피드백'이란 햅틱피드백장치가 구동되면서 손가락을 직접 자극하는 방식으로 촉각을 느끼는 형태이고, '패시브 햅틱피드백'이란 손가락이 햅틱피드백장치를 누르면 그에 대한 반력(예, 강성)을 제공함으로써 촉각을 느끼는 형태를 의미한다. 본 발명은 액티브 햅틱피드백에 대한 것이다.
햅틱피드백을 이용한 햅틱피드백장치는 가상의 물체(예, 윈도우 화면의 버튼 표시)를 사람이 만졌을 때, 실제의 물체(예, 버튼)를 만지는 것과 같은 응답성으로 동작특성(버튼을 누를때의 촉감)을 재생하는 것이 가장 이상적이다. 이러한 햅틱피드백장치의 성능 향상을 위하여 지금까지 휴대폰의 진동을 주는 것과 같은 모터와 링크 메카니즘을 이용하는 장비 등이 사용되었다.
최근 들어 큰 관심을 얻고 있는 햅틱폰 등은 입력에 대하여 단순히 진동만을 구현하는 방식으로 실제로 물체를 만지는 것과 같은 촉감을 주는 데는 기술적 한계가 있었다. 또한, 모터와 링크 메카니즘을 사용하는 장비들은 실제 물체를 만지는 것과 같은 동작특성을 구현함에 있어, 소형화가 어렵고 관성으로 인하여 신속한 응답 속도를 구현하기 어려워 제품을 소형화하는데 한계가 있었다.
따라서, 모터와 링크 메카니즘을 사용하지 않고 전기에 의해 변형되는 물질을 이용함으로써 햅틱피드백 장치가 주어지는 전기적 세기에 따라 직접 변형되어 사용자에게 다양한 햅틱피드백을 제공할 수 있는 장치 및 방법이 요구되었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 전기를 인가 받아 변형되는 전기활성폴리머 또는 유전성탄성체로 된 간격조절부를 밴드부에 부착하여 전기활성폴리머의 변형에 따라 밴드부에 형성된 복수의 미세돌기의 간격변화로 사용자에게 다양한 햅틱피드백을 제공하게 된다.
또한, 본 발명은 복수의 미세돌기가 형성된 밴드부에 간격조절부가 결합된 햅틱피드백 제공장치가 디스플레이부 표면 또는 입력수단 표면에 결합된 전자기기를 제공하게 된다. 따라서, 전자기기의 사용자에게 다양한 햅틱피드백을 제공하게 된다. 본 발명의 햅틱피드백 제공장치는 소형화가 가능하여 소형의 휴대전자기기에 적용 가능함은 물론 그 종류에 제한없이 넓게 이용될 수 있다.
그리고, 햅틱피드백 제공장치는 투명한 것으로 되어 있어 전자기기에 햅틱피드백 제공장치를 결합하여도 입력수단의 표면과 디스플레이부의 화면을 그대로 볼 수 있어 사용자는 전자기기를 그대로 제한 없이 사용하면서 햅틱피드백을 제공받을 수 있다.
본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 상부면에 복수의 미세돌기들을 구비하고 있는 밴드부; 밴드부의 하부면에 결합되며 인가되는 전기에 의해 변형되어 미세돌기 의 간격을 변화시키는 간격조절부; 간격조절부에 전기를 인가하는 전원수단; 및 전원수단에 의해 간격조절부에 의해 공급되는 전기를 제어하는 제어부;를 포함하여 미세돌기 간의 간격을 조절하여 사용자에게 다양한 햅틱피드백을 제공하는 것을 특징으로 하는 간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치로 달성될 수 있다.
밴드부 및 간격조절부는 투명한 것을 특징으로 할 수 있다.
간격조절부는, 복수개가 구비되어 각각이 밴드부의 하부면에 결합되어 있는 것을 특징으로 할 수 있다.
간격조절부에 전기가 인가되면 전기적압력이 간격조절부의 두께방향으로 작용하여 간격조절부가 두께방향으로 수축되고, 평면방향으로 인장되는 것을 특징으로 할 수 있다.
밴드부는, 탄성체에 해당하여 간격조절부가 두께방향으로 수축되고, 평면방향으로 인장되면 미세돌기의 간격이 평면방향의 인장길이에 비례하여 커지는 것을 특징으로 할 수 있다.
탄성체는 폴리머필름에 해당하는 것을 특징으로 할 수 있다.
간격조절부는 전기활성폴리머인 것을 특징으로 할 수 있다.
전기활성폴리머는 유전성 탄성체인 것을 특징으로 할 수 있다.
전원수단에 의해 인가되는 전기의 세기에 비례하여 전기적압력이 증가하고, 전기적압력의 증가에 따라 인장길이가 증가하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 디스플레이부와 입력수단 및 케이스를 포함하는 전자기기에 있어서, 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 햅틱피드백 제공장치가 디스플레이부의 표면, 입력수단의 표면, 게이스의 표면 중 적어도 어느 하나에 결합되어 사용자에게 다양한 햅틱피드백을 제공하는 것을 특징으로 하는 할 수 있다.
전자기기는 휴대용 전자기기인 것을 특징으로 할 수 있다.
디스플레이부는 플렉서블한 것이고, 햅틱피드백 제공장치는 투명한 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 또 다른 카테고리로서 본 발명의 목적은, 햅틱피드백 제공창치를 이용한 햅틱피드백 제공방법에 있어서, 제어부에 의해 전원수단에서 전기가 간격조절부에 인가되는 단계; 간격조절부는 두께방향으로 전기적압력을 받아 두께방향으로 수축하고, 평면방향으로 인장되는 단계; 및 간격조절부와 결합된 밴드부에 구비된 복수의 미세돌기에 간격이 변형되는 단계;를 포함하여 사용자에게 다양한 햅틱피드백을 제공하는 것을 특징으로 할 수 있다.
밴드부는, 탄성체에 해당하여 간격조절부가 두께방향으로 수축되고, 평면방향으로 인장되면 미세돌기의 간격이 평면방향의 인장길이에 비례하여 변하는 것을 특징으로 할 수 있다.
탄성체는 폴리머필름에 해당하는 것을 특징으로 할 수 있다.
간격조절부는 전기활성폴리머인 것을 특징으로 할 수 있다.
전기활성폴리머는 유전성 탄성체인 것을 특징으로 할 수 있다.
변형단계 후에, 제어부에 의해 전원수단에서 간격조절부로 공급되는 전기의 세기가 바뀌는 경우, 전기의 세기에 따라 인장단계 및 변형단계를 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
따라서, 상기 설명한 바와 같은 본 발명의 일실시예에 의하면, 전기를 인가 받아 변형되는 전기활성폴리머 또는 유전성탄성체로 된 간격조절부를 밴드부에 부착하여 전기활성폴리머의 변형에 따라 밴드부에 형성된 복수의 미세돌기의 간격변화로 사용자에게 다양한 햅틱피드백을 제공할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 다양한 전자기기에 전기에 의해 변형되는 간격조절부가 미세돌기들을 구비한 밴드부에 결합된 햅틱피드백 제공장치를 포함함으로서 전자기기의 사용자에게 다양한 햅틱피드백을 제공하게 된다. 본 발명의 햅틱피드백 제공장치는 소형화가 가능하여 소형의 휴대전자기기에 적용가능함은 물론 그 종류에 제한없이 넓게 이용될 수 있다는 장점을 가진다.
특히, 전자기기에 사용되는 전기를 그대로 이용할 수 있고 별도의 모터나 링크메카니즘이 필요없어 제작이 쉽다. 그리고, 전기의 세기에 따라 간격조절부의 변형에 따른 미세돌기간의 간격이 달라짐으로 별도의 장비없이 사용자는 전기의 세기에 대한 햅틱피드백을 간편하게 제공받게 된다.
그리고, 햅틱피드백 제공장치는 투명한 것으로 되어 있어 햅틱피드백 제공장치를 결합하여도 입력수단의 표면과 디스플레이부의 화면을 그대로 볼 수 있어 사용자는 전자기기를 그대로 제한없이 사용할 수 있다는 장점을 가진다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 자명하다.
(간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치의 구성)
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명인 간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치의 구성에 대하여 설명하도록 한다. 먼저 도 1은 본 발명인 간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치의 사시도를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 햅틱피드백 제공장치는 복수개의 간격조절부(200) 각각이 전극(210)을 구비하여 전기를 공급받을 수 있고, 각각이 밴드부(100) 하부면(130)에 결합되어 있다. 밴드부(100) 상부면(120)에는 복수의 미세돌기(110)들이 형성되어 있음을 알 수 있다.
도 2a는 전기가 인가되기 전에 간격조절부(200)에 전원수단(300)이 연결되어 있고 전원수단에 제어부(400)가 연결된 모습의 사시도를 도시한 것이다. 도 2b는 제어부(400)에 의해 전원수단(300)이 간격조절부(200)에 전기를 인가한 경우의 사시도를 도시한 것이다. 간격 조절부(200)의 상부면과 하부면에 전극(210)이 코팅되어 있고, 전극(210)에 전원수단(300)이 연결되어 있다. 전원수단(300)은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 전원(310)과 스위치(320)를 포함하는 회로로 구성되어 있다. 전원수단(300)은 간격조절부(200)의 전극(210)에 연결되어 간격조절부(200)에 전기를 공급하게 된다. 전기를 가하게 되는 전원수단(300)의 구체적인 회로의 구성 등은 구체적인 실시예에 한정되는 것은 아닐 것이다.
전원수단(300)에 스위치(320)가 닫혀 간격조절부(200)에 전기가 공급되면 도 2b에 도시된 바와 같이, 간격조절부(200)는 두께 방향으로 전기적 압력(Pel)을 받는다. 전기적압력(Pel)을 받으면 간격조절부(200)는 기계적압축으로 두께방향으로 수축된다. 따라서 전기가 인가되기 전의 간격조절부(200)의 두께(Z)보다 전기를 인가한 후에 간격조절부(200)의 두께(Z`)가 감소하게 된다. 그리고, 간격조절부(200)의 부피는 변하지 않기 때문에 간격조절부(200)는 평면방향으로 인장하게 된다. 그리고, 간격조절부(200)는 복원력을 가진 탄성체에 해당하므로 스위치(320)를 열어 전압을 제거하면 다시 원래데로 도 2a의 형태를 가지게 된다.
그리고, 제어부(400)는 전원수단(300)에서 간격조절부(200)에 전기를 인가 또는 제거하도록 제어하며 전기의 세기나 스위칭을 조절하게 된다.
이러한 간격조절부(200)는 전기에 의해 활성화가 일어나게 되는 고분자화합물로써 전기활성폴리머(Electroactive Polymer,EAP)가 사용된다. 바람직하게는 이러한 전기활성폴리머 중 유전성 전기활성폴리머(Dielectric EAP)를 사용하게 된다. 그리고, 이러한 유전성 전기활성폴리머 중 적은 전압에도 큰 전기적압력(Pel)과 에너지 효율을 가지고 복원력이 우수한 유전성탄성체(Dielectric Elastomer)를 사용하는 것이 바람직하다. 유전성탄성체에는 폴리우레탄 또는 아크릴고무 등이 있다. 도 2c는 전기가 인가된 경우 두께방향으로 수축되어 평면방향으로 인장되는 유전성 탄성체의 측면도를 도시한 것이다.
이러한 간격조절부(200)는 밴드부(100)의 하부면(130)에 결합되어 있다. 도 3은 밴드부(100)의 사시도를 도시한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 밴드 부(100)의 상부면(120)에 복수의 미세돌기(110)들이 형성되어 있다. 미세돌기(110)의 높이와 반경은 제한되지 않으나 사용자가 밴드부(100)의 상부면(120)에 포인팅오브젝트의 하나인 손가락을 올려놓는 경우 간격조절부(200)에 전기가 인가되어 미세돌기(110) 간의 간격이 변화하는 경우 그 간격의 변화를 감지할 수 있을 정도의 높이와 반경이면 된다.
밴드부(100)의 재질은 구체적인 물질에 제한되는 것은 아니며 힘에 의해 변형이 가능하고 복원력을 가진 탄성체이면 족하다. 그러나 이러한 복원력은 밴드부(100)에 결합된 간격조절부(200)가 전기적압력(Pel)을 받아 생긴 인장력보다는 작은 값을 가져야 한다. 이러한 조건을 만족하는 탄성체라면 밴드부(100)로 사용할 수 있다. 이러한 성질의 재질로 폴리머 필름 등이 있다.
도 4는 복수의 미세돌기(110)들이 형성되어 있는 밴드부(100)가 간격조절부(200)에 결합된 모습의 측면도를 도시한 것이다. 도 4의 상단에 도시된 것은 간격조절부(200)에 전기가 인가되지 않은 경우의 모습이고 하단에 도시된 것은 간격조절부(200)에 전기가 가해졌을 때의 모습을 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 간격조절부(200)에 전기가 가해졌을 때 간격조절부(200)는 전기적압력(Pel)을 받아 두께방향으로 수축하고 평면방향으로 인장하게 된다.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 간격조절부(200)에 결합된 밴드부(100) 또한 인장되게 되어 미세돌기(110)간은 간격은 A`로 전기가 인가되기 전의 미세돌기의 간격인 A보다 넓어지게 된다. 그리고, 전기가 제거되면 다시 원래 상태로 수 축하여 미세돌기(110)의 간격이 A로 다시 복원된다. 이와 같이, 전기의 인가 또는 제거에 따라 미세돌기(110)의 간격이 인장 또는 수축을 반복하게 되어 사용자에게 표면의 미세한 촉감을 전달하여 햅틱피드백을 제공하게 된다.
그리고, 간격조절부(200)와 밴드부(100)는 투명한 것에 해당함이 바람직하다. 따라서, 본 발명인 햅틱피드백 제공장치가 전자기기의 디스플레이부 표면(500) 또는 입력수단의 표면(600)에 부착하더라도 사용자는 디스플레이 표면(500)과 입력수단표면(600)을 볼 수 있고, 전기의 인가 또는 제거에 의해 햅틱피드백을 제공받게 된다.
(햅틱피드백 제공장치를 구비한 전자기기)
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명인 햅틱피드백 제공장치를 구비한 전자기기에 대하여 설명하도록 한다. 도 5는 간격조절부(200)를 구비한 햅틱피드백 제공장치가 결합된 휴대용 전자기기인 핸드폰의 사시도를 도시한 것이다.
햅틱피드백 제공장치가 구비되는 전자기기에는 종류에 제한은 없다. 구체적인 실시예는 휴대 전자기기 중 하나인 핸드폰에 해당하지만 전기를 부여받아 작동하는 전자기기이고 사용자가 전기에 따른 햅틱피드백이 필요한 것이라면 어떠한 전자기기(예:PMP, PDA, 노트북, 네비게이션 등)를 사용하여도 무관하다.
도 5에 도시된 바와 같이. 핸드폰은 디스플레이부와 입력수단, 그리고 케이스를 구비하고 있다. 사용자가 햅틱피드백이 필요한 부분에 간격조절부(200)를 구비한 햅틱피드백 제공장치를 결합할 수 있다. 즉, 디스플레이부 표면에 햅틱피드백 제공장치를 결합하여 디스플레이부에 전기의 흐름 또는 전기의 세기에 따른 햅틱피드백을 사용자가 얻을 수 있게 된다. 또한, 입력수단의 표면 또는 핸드폰의 뒷면 등과 같은 케이스 표면에 햅틱피드백 제공장치를 결합할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 디스플레이부의 표면(500)이나 입력수단의 표면(600)에 간격조절부(200)를 구비한 햅틱피드백 제공장치가 결합될 경우, 사용자는 디스플레이에서 표시되는 모습과 입력수단 표면을 볼 수 있어야 하기 때문에 간격조절부(200)와 밴드부(100)는 투명한 것이 바람직하다. 그리고, 디스플레이부의 종류나 재질은 한정되지는 않으나 플랙서블(flexible)한 재질로 된 LCD나 PDP, 터치스크린 또는 탄소나노튜브 등을 사용할 수 있다.
(간격조절부(200)를 구비한 햅틱피드백 제공장치를 이용한 햅틱피드백 제공방법)
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명인 간격조절부(200)를 구비한 햅틱피드백 제공장치를 이용한 햅틱피드백 제공방법에 대해서 설명하도록 한다. 먼저, 도 6은 햅틱피드백 제공방법의 흐름도를 도시한 것이다.
제어부(400)에 의해 전원수단(300)에서 간격조절부(200)로 전기를 인가하게 된다(S10). 간격조절부(200)는 전기를 인가 받아 두께방향으로 전기적압력(Pel)을 받게 된다. 따라서, 앞서 설명한 것처럼 간격조절부(200)는 두께방향으로 수축하고 평면방향으로 인장하게 된다(S20).
이러한 간격조절부(200)는 전기를 인가받으면 활성화되는 전기활성폴리머이며 바람직하게 유전성탄성체에 해당한다. 그리고, 간격조절부(200)가 평면방향으로 인장되면 간격조절부(200)는 복수의 미세돌기(110)가 형성된 밴드부(100)에 결합되어 있어 밴드부(100) 또한 평면방향으로 인장하면서 미세돌기(110)간의 간격이 증가하게 된다(S30). 앞서 설명한 것처럼 밴드부(100)는 탄성체에 해당하며 복원력이 간격조절부(200)의 인장력보다는 작은 값을 가져야 한다. 그리고, 인가되는 전기가 제거되면 간격조절부(200)는 다시 원래의 모양으로 복원되고 밴드부(100)의 미세돌기(110)간의 간격도 원래대로 유지되게 된다.
또한, 전기적압력(Pel)에 따른 평면방향의 인장길이는 전기의 세기에 비례하게 된다. 따라서, 전기의 인가 또는 제거에 의해 미세돌기(110)의 간격이 변하면서 사용자에게 다양한 햅틱피드백을 제공하게 된다. 그리고, 제어부(400)에서 전원수단(300)을 제어하여 간격조절부(200)에 인가되는 전기가 변하게 되면 전기의 세기에 따라 간격조절부(200)에 공급되는 전기적압력(Pel)이 변하여 간격조절부(200)의 평면방향의 인장길이가 변하게 된다(S40). 따라서, 사용자는 이러한 변화를 감지할 수 있다.
그리고, 전기가 계속 인가되는지 제거되는 지를 감지하고(S50), 제어부에서 전원수단의 스위치를 열어 간격조절부에 인가되는 전기를 제거하게 되면 밴드부의 미세돌기간의 간격은 다시 전기가 인가되기 전의 간격으로 복원된다.(S60)
도 1은 본 발명에 따른 간격조절부를 구비한 헵틱피드백 제공장치의 사시도,
도 2a는 전원수단이 연결되어 있는 간격조절부에 전기가 인가되지 않은 때의 사시도,
도 2b는 전원수단이 연결되어 있는 간격조절부에 전기가 인가되었을 때의 사시도,
도 3은 복수의 미세돌기들이 구비된 밴드부의 사시도,
도 4는 밴드부가 결합된 간격조절부에 전기를 인가하기 전과 후에 모습을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 햅틱피드백 제공장치가 구비된 핸드폰의 사시도,
도 6은 햅틱 피드백 제공장치를 이용한 햅틱 피드백 제공방법의 흐름도를 도시한 것이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10:핸드폰
100:밴드부
110:미세돌기
120:밴드부의 상부면
130:밴드부의 하부면
200:간격조절부
210:전극
300:전원수단
310:전원
320:스위치
400:제어부
500:디스플레이부 표면
600:입력수단 표면
A:전기 인가 전 미세돌기 간격길이
A`:전기 인가 후 미세돌기 간격길이

Claims (18)

  1. 상부면에 복수의 미세돌기들을 구비하고 있는 밴드부;
    상기 밴드부의 하부면에 결합되며 인가되는 전기에 의해 변형되어 상기 미세돌기의 간격을 변화시키는 간격조절부;
    상기 간격조절부에 전기를 인가하는 전원수단; 및
    상기 전원수단에 의해 상기 간격조절부에 의해 공급되는 전기를 제어하는 제어부;를 포함하며 상기 미세돌기 간의 간격을 조절하여 사용자에게 다양한 햅틱피드백을 제공하는 것을 특징으로 하는 간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 밴드부 및 상기 간격조절부는 투명한 것을 특징으로 하는 간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 간격조절부는,
    복수개가 구비되어 각각이 상기 밴드부의 하부면에 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 간격조절부에 상기 전기가 인가되면 전기적압력이 상기 간격조절부의 두께방향으로 작용하여 상기 간격조절부가 상기 두께방향으로 수축되고, 평면방향으로 인장되는 것을 특징으로 하는 간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 밴드부는,
    탄성체에 해당하여 상기 간격조절부가 상기 두께방향으로 수축되고, 상기 평면방향으로 인장되면 상기 미세돌기의 간격이 상기 평면방향의 인장길이에 비례하여 커지는 것을 특징으로 하는 간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 탄성체는 폴리머필름에 해당하는 것을 특징으로 하는 간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 간격조절부는 전기활성폴리머인 것을 특징으로 하는 간격조절부를 이용한 햅틱피드백 제공장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 전기활성폴리머는 유전성 탄성체인 것을 특징으로 하는 간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 전원수단에 의해 인가되는 전기의 세기에 비례하여 상기 전기적압력이 증가하고,
    상기 전기적압력의 증가에 따라 상기 인장길이가 증가하는 것을 특징으로 하는 간격조절부를 구비한 햅틱피드백 제공장치.
  10. 디스플레이부와 입력수단 및 케이스를 포함하는 전자기기에 있어서,
    상기 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 햅틱피드백 제공장치가 상기 디스플레이부의 표면, 상기 입력수단의 표면, 상기 케이스의 표면 중 적어도 어느 하나에 결합되어 사용자에게 다양한 햅틱피드백을 제공하는 것을 특징으로 하는 햅틱피드백 제공장치를 구비한 전자기기.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 전자기기는 휴대용 전자기기인 것을 특징으로 하는 햅틱피드백 제공장치를 구비한 전자기기.
  12. 제 10항 있어서,
    상기 디스플레이부는 플렉서블한 것이고,
    상기 햅틱피드백 제공장치는 투명한 것을 특징으로 하는 햅틱피드백 제공장치를 구비한 전자기기.
  13. 상기 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항의 햅틱피드백 제공장치를 이용한 햅틱피드백 제공방법에 있어서,
    제어부에 의해 전원수단에서 전기가 간격조절부에 인가되는 단계;
    상기 간격조절부는 두께방향으로 전기적압력을 받아 두께방향으로 수축하고,
    평면방향으로 인장되는 단계; 및
    상기 간격조절부와 결합된 밴드부에 구비된 복수의 미세돌기에 간격이 변형되는 단계;를 포함하여 사용자에게 다양한 햅틱피드백을 제공하는 것을 특징으로 하는 햅틱피드백 제공장치를 이용한 햅틱피드백 제공방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 밴드부는,
    탄성체에 해당하여 상기 간격조절부가 두께방향으로 수축되고, 평면방향으로 인장되면 상기 미세돌기의 간격이 상기 평면방향의 인장길이에 비례하여 변하는 것을 특징으로 하는 햅틱피드백 제공장치를 이용한 햅틱피드백 제공방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 탄성체는 폴리머필름에 해당하는 것을 특징으로 하는 햅틱피드백 제공 장치를 이용한 햅틱피드백 제공방법.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 간격조절부는 전기활성폴리머인 것을 특징으로 하는 햅틱피드백 제공장치를 이용한 햅틱피드백 제공방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 전기활성폴리머는 유전성 탄성체인 것을 특징으로 하는 햅틱피드백 제공장치를 이용한 햅틱피드백 제공방법.
  18. 제 13항에 있어서,
    상기 변형단계 후에,
    상기 제어부에 의해 상기 전원수단에서 상기 간격조절부로 공급되는 전기의 세기가 바뀌는 경우,
    상기 전기의 세기에 따라 상기 인장단계 및 상기 변형단계를 반복하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 햅틱피드백 제공장치를 이용한 햅틱피드백 제공방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012099850A2 (en) * 2011-01-18 2012-07-26 Bayer Materialscience Ag Flexure apparatus, system, and method
KR20160065290A (ko) * 2014-11-28 2016-06-09 한국전자통신연구원 촉각 디스플레이 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6809462B2 (en) 2000-04-05 2004-10-26 Sri International Electroactive polymer sensors
PT1665880E (pt) 2003-09-03 2013-02-04 Stanford Res Inst Int Transdutores de polímero electroactivo para deformação de superfícies
KR100560860B1 (ko) * 2004-03-29 2006-03-14 최혁렬 고분자 유전체를 이용한 점자 출력 셀 및 이를 이용한촉감 디스플레이 장치
KR100791377B1 (ko) * 2005-12-28 2008-01-07 삼성전자주식회사 사용자 인터페이스를 제공하는 모바일 장치 및 상기 사용자인터페이스를 이용한 기능 실행 방법

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012099850A2 (en) * 2011-01-18 2012-07-26 Bayer Materialscience Ag Flexure apparatus, system, and method
WO2012099850A3 (en) * 2011-01-18 2012-10-18 Bayer Materialscience Ag Flexure apparatus, system, and method
CN103688452A (zh) * 2011-01-18 2014-03-26 拜耳知识产权有限责任公司 挠性设备、系统和方法
KR20160065290A (ko) * 2014-11-28 2016-06-09 한국전자통신연구원 촉각 디스플레이 장치

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