KR20110060560A - Actuator module of haptic device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An actuator module of a haptic device is provided to increase a vibration generating performance of the actuator module by improving the material of a plate. CONSTITUTION: An actuator module has a structure in which a piezoelectric actuator(120) is attached to a plate(110). The piezoelectric actuator generates vibration through a deformation force. The poisson ratio of the plate is 0.25 or greater. The plate is made of SUS(Stainless Use Steel), brass, aluminum, phosphor bronze, silver cold rolled steel sheet, and plastic. The piezoelectric actuator is attached to the plate using an adhesive tape or adhesive material.

Description

햅틱 디바이스의 엑츄에이터 모듈{Actuator module of haptic device}Actuator module of haptic device

본 발명은 햅틱 디바이스의 엑츄에이터 모듈에 관한 것이다.The present invention relates to an actuator module of a haptic device.

사용자가 컴퓨터나 프로그램과 의사소통을 보다 쉽고 편리하게 할 수 있도록 하기 위해 여러가지 방법이 사용되는데, 최근에는 사용자가 터치하는 입력하는 개념 이외에도 인터페이스에 사용자의 직관적 경험을 반영하고 피드백을 좀더 다양화하는 개념을 포함하는 햅틱 디바이스(haptic device)가 많이 채용되고 있다.Various methods are used to make it easier and more convenient for a user to communicate with a computer or a program. Recently, in addition to the concept of inputting by the user, the interface reflects the user's intuitive experience and diversifies the feedback. Haptic devices (haptic device) including a lot has been adopted.

햅틱 디바이스는 공간절약이 가능하고 조작성 향상과 간편성을 이룰 수 있고, 사양변경 간편하며 이용자 인식이 높다는 점 외에도 IT 기기와의 연동성이 용이하다는 많은 장점이 있다. 이와 같은 장점으로 인해, 산업, 교통, 서비스, 의료, 모바일 등 다양한 분야에서 폭넓게 이용되고 있다.The haptic device can save space, improve operability and simplicity, and can easily change specifications and have high user recognition. Due to these advantages, they are widely used in various fields such as industry, transportation, service, medical care, and mobile.

일반적으로, 햅틱 다비이스는 투명성을 갖는 터치패널이 화상을 표시하는 LCD 등의 화상표시장치에 밀착되게 배치되고, 사용자가 터치패널을 통하여 화상을 보면서 터치패널을 압박 조작하는 경우 진동모터(vibration motor) 또는 압전 엑츄에이터(piezoelectric actuator)와 같은 진동발생수단에 의해 터치패널에 진동감이 인가됨으로써 사용자에게 진동감이 전달되는 구조를 채용하고 있다. In general, a haptic device is disposed in close contact with an image display device such as an LCD that displays an image of a touch panel having transparency, and a vibration motor when a user presses the touch panel while viewing an image through the touch panel. Or a vibration feeling is applied to the touch panel by a vibration generating means such as a piezoelectric actuator.

그러나, 진동발생수단으로서 진동모터는 휴대폰 전체가 떨리는 방식으로 사용자에게 촉각 피드백을 인가하도록 작동하기 때문에 터치패널을 통해 사용자에게 전달되는 진동감이 감소되는 문제점이 있었다. 따라서, 최근에는 소정부분을 진동시킴으로써 진동감을 향상시킬 수 있는 압전 엑츄에이터가 많이 사용되고 있는 실정이다.However, the vibration motor as a vibration generating means has a problem that the vibration feeling transmitted to the user through the touch panel is reduced because the entire mobile phone operates to apply tactile feedback to the user in a shaking manner. Therefore, in recent years, a lot of piezoelectric actuators that can improve the feeling of vibration by vibrating predetermined portions are used.

이러한 압전 엑츄에이터는 내부 및 외부에 전극패턴이 구비된 다수의 세라믹 압전시트가 적층된 구조로서, 사용자의 입력이 전해질 때 전극패턴에 인가되는 전원에 의해 세라믹 압전시트가 수축 또는 팽창을 함으로써 진동을 발생시키게 된다. 이러한 압전 엑츄에이터는 세라믹 압전시트에 대한 폴링(polling) 방향에 따라 특성이 하기 표 1과 같이 달라진다.The piezoelectric actuator is a structure in which a plurality of ceramic piezoelectric sheets with electrode patterns are stacked inside and outside, and when the user's input is transmitted, the ceramic piezoelectric sheet contracts or expands due to a power applied to the electrode pattern. Let's go. The piezoelectric actuator is characterized as shown in Table 1 according to the polling (polling) direction for the ceramic piezoelectric sheet.

폴링 방향Polling direction 변위Displacement 발생력Generating force 변환율(%)% Conversion 동일 방향Same direction 0.360.36 0.420.42 8.48.4 반대 방향opposite direction 4343 0.080.08 4.94.9

표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 폴링 방향에 따라 변위 및 발생력이 달라짐을 알 수 알 수 있다. 즉, 변위를 키울 필요가 있는 경우에는 폴링 방향을 반대로 하고, 발생력을 키울 필요가 있는 경우에는 폴링 방향을 동일하게 함으로써, 원하는 형태로 압전 엑츄에이터를 구현할 수 있게 된다. As can be seen in Table 1, it can be seen that the displacement and the generating force varies depending on the polling direction. That is, when it is necessary to increase the displacement, the polling direction is reversed, and when it is necessary to increase the generating force, the polling direction is the same, so that the piezoelectric actuator can be realized in a desired form.

한편, 햅틱 디바이스는 터치패널 등으로 인가되는 진동량을 증가시키기 위해 발생력이 키울 필요가 있어, 동일한 폴링 방향을 갖는 압전 엑츄에이터가 많이 사용되고 있으며, 도 1a 내지 도 1c에는 동일한 폴링 방향을 갖는 종래기술에 따른 압전 엑츄에이터 모듈의 구동원리를 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다. On the other hand, the haptic device needs to increase the generating force in order to increase the amount of vibration applied to the touch panel, etc., piezoelectric actuators having the same polling direction are used a lot, and FIG. 1A to FIG. 1C have the same polling direction. A diagram for explaining a driving principle of the piezoelectric actuator module according to the drawings is illustrated.

도 1a 내지 도 1c에서 알 수 있는 바와 같이, 종래기술에 따른 압전 엑츄에이터 모듈은 동일한 폴링 방향을 갖는 압전 엑츄에이터(14)가 플레이트(12)에 부착된 구조를 갖는다. 이때, 압전 엑츄에이터(14)는 전원 인가시 길이방향으로 신축변형하게 되고, 압전 엑츄에이터(14)가 플레이트(12)에 부착된 구조를 갖기 때문에, 압전 엑츄에이터(14)의 길이가 길어지면 압전 엑츄에이터 모듈은 아래로 휘어지고(도 1b 참조), 줄어들면 위로 휘어지게 된다(도 1c 참조). 즉, 이러한 원리를 이용하여 압전 엑츄에이터 모듈은 상하로 구동함으로써, 상하 진동력을 생성하게 된다. As can be seen in Figures 1a to 1c, the piezoelectric actuator module according to the prior art has a structure in which a piezoelectric actuator 14 having the same polling direction is attached to the plate 12. At this time, since the piezoelectric actuator 14 is elastically deformed in the longitudinal direction when the power is applied, and the piezoelectric actuator 14 is attached to the plate 12, the piezoelectric actuator module becomes longer when the length of the piezoelectric actuator 14 is increased. Bends down (see FIG. 1B), and shrinks up (see FIG. 1C). That is, by using this principle, the piezoelectric actuator module is driven up and down, thereby generating a vertical vibration force.

그러나, 종래에는 플레이트(12)로 베릴륨동 또는 러버재질이 많이 사용되었는데, 이러한 재질은 압전 엑츄에이터(14)의 신축 구동변위에 대한 저항력이 크기 때문에 압전 엑츄에이터 모듈의 상하 진동력을 감소시키는 문제를 초래하였다. 예를 들어, 베릴륨동은 0.07~0.18 범위의 프아송비를 갖기 때문에, 가로방향변형율에 대한 세로방향 변형율이 작아 그 저항력에 의해 압전 엑츄에이터 모듈의 상하 진동력을 저하시켰다. 이와 같이, 압전 엑츄에이터(14)의 신축변형에도 불구하고, 플레이트(12)가 변형되지 않는 경우, 압전 엑츄에이터(14)의 구동 변형력은 플레이트(12)로부터 압전 엑츄에이터(14)를 분리시키는 분리력으로 작용하기 때문에, 양 부재가 분리되는 문제점을 초래하였다. However, conventionally, copper or beryllium material was used as the plate 12, and this material causes a problem of reducing the vertical vibration force of the piezoelectric actuator module because of its high resistance to the expansion and contraction displacement of the piezoelectric actuator 14. It was. For example, since the beryllium copper has a Poisson's ratio in the range of 0.07 to 0.18, the longitudinal strain with respect to the transverse strain is small, and the resistive force lowers the vertical vibration force of the piezoelectric actuator module. As described above, in spite of the elastic deformation of the piezoelectric actuator 14, when the plate 12 is not deformed, the driving deformation force of the piezoelectric actuator 14 serves as a separating force that separates the piezoelectric actuator 14 from the plate 12. This caused a problem that both members were separated.

한편, 도 2에는 러버재질의 플레이트가 사용된 상태에서 압전 엑츄에이터 모듈의 변형상태를 시뮬레이션한 결과가 도시되어 있다. 도 2에서 나타낸 바와 같이, 러버재질의 플레이트는 압전 엑츄에이터의 신축 변형력을 자체 변형으로 흡수하기 때문에, 압전 엑츄에이터 모듈 전체의 상하 변형력은 작음을 알 수 있다.On the other hand, Figure 2 shows the results of simulating the deformation state of the piezoelectric actuator module in the state that the rubber plate is used. As shown in FIG. 2, since the rubber material plate absorbs the elastic deformation force of the piezoelectric actuator by its own deformation, it can be seen that the vertical deformation force of the entire piezoelectric actuator module is small.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 플레이트의 재질개선을 통해 엑츄에이터 모듈의 진동 발생력을 증대시킬 수 있는 햅틱 디바이스의 엑츄에이터 모듈을 제공하기 위한 것이다. The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an actuator module of the haptic device that can increase the vibration generating force of the actuator module through the material improvement of the plate.

본 발명의 다른 목적은, 플레이트의 재질개선을 통해 플레이트와 압전 엑츄에이터의 접합성을 증대시킬 수 있는 햅틱 디바이스의 엑츄에이터 모듈을 제공하기 위한 것이다. Another object of the present invention is to provide an actuator module of a haptic device that can increase the bonding between the plate and the piezoelectric actuator through improving the material of the plate.

본 발명은 햅틱 디바이스의 엑츄에이터 모듈에 관한 것으로, 햅틱 디바이스의 터치패널 또는 화상표시부에 진동을 인가하는 엑츄에이터 모듈에 있어서, 상기 엑츄에이터 모듈은 변형력에 의해 진동을 생성하는 압전 엑츄에이터가 플레이트에 부착된 구조를 갖고, 상기 플레이트는 프아송비가 0.25 이상인 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an actuator module of a haptic device, wherein the actuator module applies vibration to a touch panel or an image display unit of the haptic device, wherein the actuator module has a structure in which a piezoelectric actuator for generating vibration by deformation force is attached to a plate. The plate has a Poisson's ratio of 0.25 or more.

여기서, 상기 플레이트는 서스(SUS), 황동, 알루미늄, 인청동, 은, 냉간압연강판(SPCC), 플라스틱에서 선택된 하나의 재질로 형성된 것을 특징으로 한다.Here, the plate is characterized in that formed of one material selected from sus (SUS), brass, aluminum, phosphor bronze, silver, cold rolled steel (SPCC), plastic.

또한, 상기 압전 엑츄에이터는 상기 플레이트에 접착테이프 또는 접착제를 통해 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the piezoelectric actuator is characterized in that attached to the plate via an adhesive tape or adhesive.

또한, 상가 압전 엑츄에이터는 전극패턴이 인쇄된 세라믹 압전시트가 다수개 적층된 구조를 가지며, 각각의 상기 세라믹 압전시트는 동일한 폴링 방향을 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, the additive piezoelectric actuator has a structure in which a plurality of ceramic piezoelectric sheets on which electrode patterns are printed are stacked, and each ceramic piezoelectric sheet has the same polling direction.

또한, 상기 엑츄에이터 모듈은 상기 압전 엑츄에이터의 길이방향 신축변형에 따라 상하 진동하는 것을 특징으로 한다.In addition, the actuator module is characterized in that the oscillation up and down according to the longitudinal expansion and contraction of the piezoelectric actuator.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다. The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be interpreted in a conventional and dictionary sense, and the inventors will be required to properly define the concepts of terms in order to best describe their invention. On the basis of the principle that it can be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

본 발명에 따르면, 플레이트가 프아송비가 0.25 이상인 재질로 형성됨으로써, 압전 엑츄에이터의 구동변위에 대한 저항이 작아 엑츄에이터 모듈의 진동 발생량을 증대시킬 수 있게 된다. According to the present invention, since the plate is formed of a material having a Poisson's ratio of 0.25 or more, the resistance to the driving displacement of the piezoelectric actuator is small, thereby increasing the amount of vibration generated in the actuator module.

또한, 플레이트가 압전 엑츄에이터가 높은 프아송비로 인해 연성이 좋아, 잘 휘기 때문에, 압전 엑츄에이터와 함게 변형함으로써 플레이트와 압전 엑츄에이터의 접합성을 증대시킬 수 있게 된다. In addition, since the plate has good ductility due to the high Poisson's ratio of the piezoelectric actuator, and it bends well, deformation of the plate together with the piezoelectric actuator can increase the bonding between the plate and the piezoelectric actuator.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments associated with the accompanying drawings. In the present specification, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components as possible, even if displayed on different drawings have the same number as possible. In addition, in describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엑츄에어터 모듈을 구비한 햅틱 디바이스의 개략적인 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 엑츄에이터 모듈의 단면도이다. 이하, 이를 참조하여 본 실시예에 따른 햅틱 디바이스의 엑츄에이터 모듈에 대해 설명하기로 한다.3 is a schematic perspective view of a haptic device having an actuator module according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the actuator module shown in FIG. Hereinafter, the actuator module of the haptic device according to the present embodiment will be described with reference to this.

도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 햅틱 디바이스의 엑츄에이터 모듈은 변형력에 의해 진동을 생성하는 압전 엑츄에이터(120)가 플레이트(110)에 부착된 구조를 갖고, 플레이트(110)는 프아송비가 0.25 이상인 것을 특징으로 한다.As shown in FIGS. 3 and 4, the actuator module of the haptic device according to the present embodiment has a structure in which a piezoelectric actuator 120 that generates vibration by deformation force is attached to the plate 110, and the plate 110. Is characterized in that the Poisson's ratio is 0.25 or more.

여기서, 엑츄에이터 모듈은 사용자의 요구를 입력하고 디스플레이하는 터치패널(130) 또는 LCD와 같은 화상표시부(140)에 부착되어 생성되는 진동을 인가하게 되며, 세트 기구부(150)에 수용(체결)되어 사용된다. 예를 들어, 터치패널(130)은 외부 필름층, ITO 필름층, 및 베이스 필름층을 적층하여 이루어진다. 여기서, 외부 필름층은 이동통신단말기의 전면부에 탑재되되, 터치입력이 가능한 표시 영역(viewing area)과, 표시 영역 주변부에 형성되는 데드 스페이스 영역(dead space area)으로 구분될 수 있다. 한편 외부 필름층은 화상표시부(140)의 화면을 투시할 수 있도록, 예를 들어 PET(Poly Ethylene Terephtalate)와 같은 투명 필름 소재로 이루어진다. ITO 필름층(Indium Tin Oxide film)은 자세히 도시하지는 않았지만 상하부 두 개의 필름층으로 적층 마련되며, 그 사이에는 간격을 일정하게 유지하기 위한 도트 스페이서가 마련되어 있다. 각 필름층에는 가장자리를 따라 전도성 X축패턴과 Y축패턴이 형성되어 있는 전극막이 마련되며, X축패턴과 Y축패턴은 절연체(미도시)에 의해 전기적으로 분리되어 있다. 전극막은 FPC 케이블을 통해 ITO필름층 외부로 노출되어 휴대용 단말기와 전기적으로 연결된다. 베이스 필름층은 터치 패널 전체를 지지하는 역할을 하는 것으로서, 예를 들어 투과율 및 터치 응답속도가 우수한 글래스기판이 사용될 수 있다. Here, the actuator module is applied to the vibration generated by being attached to the image display unit 140, such as the touch panel 130 or the LCD to input and display the user's request, is received (fastened) in the set mechanism unit 150 used do. For example, the touch panel 130 is formed by stacking an outer film layer, an ITO film layer, and a base film layer. Here, the external film layer is mounted on the front surface of the mobile communication terminal, and may be divided into a viewing area capable of touch input and a dead space area formed around the display area. On the other hand, the outer film layer is made of a transparent film material such as, for example, poly ethylene terephtalate (PET) to see through the screen of the image display unit 140. Although not shown in detail, an ITO film layer (Indium Tin Oxide film) is laminated in two upper and lower film layers, and a dot spacer is provided between them to maintain a constant gap therebetween. Each film layer is provided with an electrode film having conductive X-axis patterns and Y-axis patterns formed along edges, and the X-axis pattern and Y-axis pattern are electrically separated by an insulator (not shown). The electrode film is exposed to the outside of the ITO film layer through the FPC cable and electrically connected to the portable terminal. The base film layer serves to support the entire touch panel. For example, a glass substrate having excellent transmittance and touch response speed may be used.

플레이트(110)는 압전 엑츄에이터(120)가 장착되는 공간을 제공하는 동시에 압전 엑츄에이터(120)로부터 발생되는 진동을 터치패널(130) 또는 화상표시부(140)에 전달하는 기능을 수행하기 위한 것으로, 터치패널(130) 또는 화상표시부(140)에 부착된다. The plate 110 serves to transmit a vibration generated from the piezoelectric actuator 120 to the touch panel 130 or the image display unit 140 while providing a space in which the piezoelectric actuator 120 is mounted. It is attached to the panel 130 or the image display unit 140.

여기서, 프아송비란 탄성체를 가로방향으로 잡아당기면 그방향으로 신장되며, 동시에 세로방향으로 수축하게 되는데 이때 생기는 (탄성한도내에서의) 가로방 향변형율과 세로방향 변형율의 비로서, 프아송비가 0.25 이상인 경우 압전 엑츄에이터(120)의 변형에 대한 저항력이 작기 때문에, 압전 엑츄에이터(120)의 변형에 따라 함께 변형함으로써 진동 발생력을 증대시킬 수 있게 된다. Here, the Poisson's ratio is the ratio of the transverse strain (within the elastic limit) and the longitudinal strain, which is stretched in the direction when the elastic body is pulled in the transverse direction and at the same time contracted in the longitudinal direction. In this case, since the resistance to deformation of the piezoelectric actuator 120 is small, the vibration generating force can be increased by deforming together with the deformation of the piezoelectric actuator 120.

여기서, 플레이트(110)로는 프아송비가 0.25 이상인 재질, 예를 들어, 서스(SUS)(약 0.25의 프아송비), 황동(약 0.307의 프아송비), 알루미늄(약 0.25 이상의 프아송비), 인청동(0.34), 은(약 0.37~0.39의 프아송비), 냉간압연강판(SPCC)(약 0.29의 프아송비), 플라스틱(약 0,25 이상)에서 선택된 하나의 재질로 형성될 수 있다. Here, the plate 110 is a material having a Poisson's ratio of 0.25 or more, for example, sus (SUS) (a Poisson's ratio of about 0.25), brass (A Poisson's ratio of about 0.307), aluminum (Poisson's ratio of about 0.25 or more), phosphor bronze ( 0.34), silver (Poisson ratio of about 0.37 ~ 0.39), cold rolled steel (SPCC) (Poisson ratio of about 0.29), plastic (about 0,25 or more) may be formed of one material selected.

압전 엑츄에이터(120)는 진동을 발생시켜 터치패널(130) 또는 화상표시부(140)에 진동을 인가하기 위한 것으로서, 플레이트(110)에 접착테이프 또는 접착제를 통해 접착된다. The piezoelectric actuator 120 is for applying vibration to the touch panel 130 or the image display unit 140 by generating vibration, and is bonded to the plate 110 through an adhesive tape or an adhesive.

여기서, 압전 엑츄에이터(120)는 다수의 세라믹 압전시트가 적층된 구조를 가지며,세라믹 압전시트의 내부 및 외부에는 전극패턴이 인쇄된 구조를 갖는다. 전극패턴이 전원이 인가되면, 세라믹 압전시트는 굴곡변형하게 된다. 이때, 각각의 세라믹 압전시트는 동일한 폴링방향을 가짐으로써, 전원인가시 길이방향으로 신축변형하게 된다. Here, the piezoelectric actuator 120 has a structure in which a plurality of ceramic piezoelectric sheets are stacked, and an electrode pattern is printed on the inside and outside of the ceramic piezoelectric sheet. When power is applied to the electrode pattern, the ceramic piezoelectric sheet is bent and deformed. At this time, each ceramic piezoelectric sheet has the same polling direction, and thus the ceramic piezoelectric sheet is stretched and deformed in the longitudinal direction when the power is applied.

도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 엑츄에이터 모듈의 구동원리를 설명하기 위한 도면이다. 도 5a 및 도 5b에 도시한 바와 같이,압전 엑츄에이터(120)에 전원이 인가되어 압전 엑츄에이터(120)가 신축변형하는 경우 압전 엑츄에이터(120)가 플레이트(110)에 부착된 구조를 갖기 때문에, 압전 엑츄에이터(120)의 길이가 길어지면 압전 엑츄에이터 모듈은 아래로 휘어지고(도 5a 참조), 줄어들면 위로 휘어지게 된다(도 5b 참조). 이때, 프아송비가 0.25 이상인 재질로 플레이트(110)가 형성되기 때문에, 종래의 구조에 비해 압전 엑츄에이터(120)의 변형에 대한 저항력이 작아 상하 진동 변형량이 증대되게 된다. 5A and 5B are diagrams for describing a driving principle of the actuator module illustrated in FIG. 3. As shown in FIGS. 5A and 5B, when power is applied to the piezoelectric actuator 120 and the piezoelectric actuator 120 is stretched and deformed, the piezoelectric actuator 120 has a structure attached to the plate 110. When the length of the actuator 120 is long, the piezoelectric actuator module is bent downward (see FIG. 5A), and when it is reduced, it is bent upwards (see FIG. 5B). At this time, since the plate 110 is formed of a material having a Poisson's ratio of 0.25 or more, the resistance to deformation of the piezoelectric actuator 120 is smaller than that of the conventional structure, thereby increasing the vertical vibration deformation amount.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 서스재질의 플레이트가 사용된 상태에서 엑츄에이터 모듈의 변형상태를 시뮬레이션한 결과이다. 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 프아송비가 약 0.25인 서스로 플레이트(110)가 형성된 경우, 러버재질로 형성된 플레이트에 비해(도 2 참조), 상하 진동변형량이 큼을 알 수 있다. 비록, 도 6에는 서스 재질에 대한 시뮬레이션 결과만 도시되어 있으나, 프아송비가 약 0.25 이상인 재질로 플레이트(110)가 제작된 경우에도, 러버재질 또는 베릴륨동으로 제작된 경우에 비해 상하 진동량이 크게 된다. 6 is a result of simulating a deformation state of the actuator module in a state where a plate of sus material is used according to a preferred embodiment of the present invention. As can be seen in Figure 6, when the plate 110 is formed with a suspo ratio of about 0.25, compared to the plate formed of a rubber material (see Figure 2), it can be seen that the upper and lower vibration deformation amount is large. Although only a simulation result of the sus material is shown in FIG. 6, even when the plate 110 is made of a material having a Poisson's ratio of about 0.25 or more, the upper and lower vibration amounts are larger than those of the rubber material or the beryllium copper. .

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 햅틱 디바이스의 엑츄에이터 모듈은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다. Although the present invention has been described in detail through specific embodiments, this is for explaining the present invention in detail, and the actuator module of the haptic device according to the present invention is not limited thereto, and the technical features of the present invention may be used. It is clear that modifications and improvements are possible by those with knowledge of the world.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다. All simple modifications and variations of the present invention fall within the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be apparent from the appended claims.

도 1a 내지 도 1c는 종래기술에 따른 동일한 폴링 방향을 갖는 압전 엑츄에이터 모듈의 구동원리를 설명하기 위한 도면이다. 1A to 1C are diagrams for describing a driving principle of a piezoelectric actuator module having the same polling direction according to the related art.

도 2는 러버재질의 플레이트가 사용된 상태에서 압전 엑츄에이터 모듈의 변형상태를 시뮬레이션한 결과이다. 2 is a result of simulating a deformation state of the piezoelectric actuator module in a state where a rubber plate is used.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엑츄에어터 모듈을 구비한 햅틱 디바이스의 개략적인 사시도이다. 3 is a schematic perspective view of a haptic device with an actuator module according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 도 3에 도시된 엑츄에이터 모듈의 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of the actuator module shown in FIG. 3.

도 5a 및 도 5b는 도 3에 도시된 엑츄에이터 모듈의 구동원리를 설명하기 위한 도면이다. 5A and 5B are diagrams for describing a driving principle of the actuator module illustrated in FIG. 3.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 서스재질의 플레이트가 사용된 상태에서 엑츄에이터 모듈의 변형상태를 시뮬레이션한 결과이다. 6 is a result of simulating a deformation state of the actuator module in a state where a plate of sus material is used according to a preferred embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

110 ; 플레이트 120 : 압전 엑츄에이터110; Plate 120: Piezo Actuator

130 : 터치패널 140 : 화상표시부130: touch panel 140: image display unit

Claims (5)

햅틱 디바이스의 터치패널 또는 화상표시부에 진동을 인가하는 엑츄에이터 모듈에 있어서,An actuator module for applying vibration to a touch panel or an image display unit of a haptic device, 상기 엑츄에이터 모듈은 변형력에 의해 진동을 생성하는 압전 엑츄에이터가 플레이트에 부착된 구조를 갖고, The actuator module has a structure in which a piezoelectric actuator for generating vibration by the deformation force is attached to the plate, 상기 플레이트는 프아송비가 0.25 이상인 것을 특징으로 하는 햅틱 디바이스의 엑츄에이터 모듈.The plate has a Poisson's ratio of 0.25 or more actuator module of the haptic device. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 플레이트는 서스(SUS), 황동, 알루미늄, 인청동, 은, 냉간압연강판(SPCC), 플라스틱에서 선택된 하나의 재질로 형성된 것을 특징으로 하는 햅틱 디바이스의 엑츄에이터 모듈.The plate is made of one material selected from sus (SUS), brass, aluminum, phosphor bronze, silver, cold rolled steel (SPCC), plastic, the actuator module of the haptic device. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 압전 엑츄에이터는 상기 플레이트에 접착테이프 또는 접착제를 통해 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 햅틱 디바이스의 엑츄에이터 모듈.The piezoelectric actuator is an actuator module of the haptic device, characterized in that attached to the plate via an adhesive tape or adhesive. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상가 압전 엑츄에이터는 전극패턴이 인쇄된 세라믹 압전시트가 다수개 적층 된 구조를 가지며, 각각의 상기 세라믹 압전시트는 동일한 폴링 방향을 갖는 것을 특징으로 하는 햅틱 디바이스의 엑츄에이터 모듈.The malleable piezoelectric actuator has a structure in which a plurality of ceramic piezoelectric sheets on which electrode patterns are printed are stacked, and each of the ceramic piezoelectric sheets has the same polling direction. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 엑츄에이터 모듈은 상기 압전 엑츄에이터의 길이방향 신축변형에 따라 상하 진동하는 것을 특징으로 하는 햅틱 디바이스의 엑츄에이터 모듈.The actuator module is an actuator module of the haptic device, characterized in that the oscillating up and down according to the longitudinal expansion and contraction of the piezoelectric actuator.
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