KR20120071895A - 촉감 제시 장치, 촉감 셀, 및 촉감 제시 장치를 제어하는 방법 - Google Patents

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Abstract

복수의 촉감 셀을 포함하는 촉감 제시 장치가 개시된다. 복수의 촉감 셀 각각은 자기력의 차폐를 위한 지지대, 지지대 내부에서 자기력에 따라 상승하는 촉감 전달체, 및 화소의 깊이 정보에 따른 자기력을 생성하는 전자석을 포함한다. 촉감 제시 장치는 영구 자석, 질감 정보에 따라 진동하는 진동 장치, 촉감 전달체에 가해지는 압력을 측정하는 압력 센서를 포함한다.

Description

촉감 제시 장치, 촉감 셀, 및 촉감 제시 장치를 제어하는 방법{TACTILE PRESENTATION APPARATUS, TACTILE CELL, AND METHOD FOR CONTROLLING TACTILE PRESENTATION APPARATUS}
본 발명은 촉감 제시 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
영화 산업에서 일컫는 4D(4 dimension)는 물리학에서 이야기하는 4차원과는 다르다. 물리학에서 4차원은 3차원 공간에 시간이란 요소를 추가한 시공간을 뜻하지만, 영화 산업에서 4D 기술이라 하면 입체감을 제공하는 3D영상과 함께 바람, 의자의 진동, 섬광 조명, 냄새, 물 분사 등의 물리적 효과를 제공함으로써 시청자들에게 실감을 더해주는 기술을 지칭한다. 즉, 영화 산업에서의 4D 기술은 3D 영상에 하나의 기술이 더 더해졌다는 것을 의미한다. 주로 테마놀이공원이나 영화관 등에서 3D입체영상에 좌석 움직임과 바람 등 촉각 기술이 추가되어 4D 체감 서비스들이 제공되고 있다. 4D 기술은 반드시 3D 입체영상을 동반해야 하는 것은 아니다. 영상자체가 3D입체가 아닌 일반 2D영상으로 제작되었을지라도, 영상을 4D 설비에서 상영하고 이 영상에 물리적 효과를 제공함으로써 4D 기술은 구현될 수도 있다. 따라서 4D 기술의 가장 큰 특징은 사용자에게 체감형 물리적 자극을 준다는데 있다. 4D 기술은 인간의 감각(주로 후각, 촉각)을 자극하여 시각과 청각을 주로 사용하는 영상 콘텐츠에 대한 몰입도를 향상시켜주는 데 목적이 있다.
종래의 촉감 제시 기술의 예로서, 3차원 공간에 띄워진 홀로그램으로부터 촉감을 느낄 수 있는 피드백이 추가된 공수 초음파 촉각 디스플레이(Airborne Ultrasound Tactile Display) 기술을 들 수 있다. 이 기술에 따르면 홀로그램 기술에 음파방사 압력(acoustic radiation pressure)이라 불리는 초음파 현상이 접목된다. 다시 말해, 압력을 생성하는 촉각 장치가 결합된 3차원 입체 디스플레이가 3차원 영상과 상호 작용하는 촉감을 제공한다. 예를 들면, 사용자는 가상의 공을 튀길 수 있고, 손에 떨어지는 가상 빗방울을 느낄 수 있으며 손바닥에서 기어다니는 가상의 생명체를 느낄 수 있다.
종래의 촉감 제시 기술의 다른 예로서, 입체 영상의 감촉을 느낄 수 있는 시스템, 즉 만지는 3DTV를 들 수 있다. 이 만지는 3DTV 기술에 따르면, 시청자는 손가락에 끼우는 일종의 골무 장치를 통해 손끝에 전달되는 감촉을 느낄 수 있다. 이 골무 장치는 초소형 진동 장치를 내장하고, TV 주위에 설치된 다수의 카메라가 잡아낸 손가락의 움직임과 입체 영상의 구조에 맞춰 미세한 진동을 전달한다.
종래의 촉감 제시 기술의 또 다른 예로서 다관절 햅틱 장치를 들 수 있다. 사용자는 이 장치를 이용하여 핸들을 잡고 움직이면 스프링에 매달린 쇠구슬을 던졌다 받았다 하는 느낌을 실제처럼 생생하게 느낄 수 있다.
이외에도 다양한 인공 촉감 제시 장치가 개발되고 있으나 종래의 기술들은 부가적인 장치가 많이 필요하여 현실성이 떨어지거나 임의 물체의 표면모양이나 작은 물체의 경우 촉감 정보를 제대로 표현하지 못하는 문제점을 가지고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 해상도 높은 촉감 제시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 촉감 제시 장치는 복수의 촉감 셀을 포함하고, 상기 복수의 촉감 셀의 개수는 뎁스 이미지의 화소 개수에 해당하고, 상기 복수의 촉감 셀 각각은 상기 뎁스 이미지의 깊이 정보와 질감 정보를 구현하고, 가해지는 압력 정보를 측정한다.
상기 촉감 제시 장치는 상기 복수의 촉감 셀에 상기 뎁스 이미지의 깊이 정보에 따른 자기력 제어 전압을 제공하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 촉감 셀 각각은 상기 자기력 제어 전압에 따라 전자석의 자기력을 생성하는 촉감 반응체와, 상기 자기력에 따라 상승하거나 하강하는 촉감 전달체를 포함할 수 있다.
상기 촉감 전달체는 하단에 영구 자석을 포함할 수 있다.
상기 촉감 전달체는 가해지는 압력을 측정하는 압력 센서를 포함할 수 있다.
상기 복수의 촉감 셀 각각은 자기력 차폐를 제공하고, 상기 촉감 전달체의 이동을 가이드하며, 상기 촉감 전달체와 상기 촉감 반응체를 둘러싸는 지지대를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 복수의 촉감 셀에 상기 뎁스 이미지의 질감 정보에 따른 진동 제어 전압을 제공하고, 상기 복수의 촉감 셀 각각은 상기 진동 제어 전압에 따라 미세 진동하는 초음파 진동 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 지지대는 상기 촉감 전달체와의 접촉점을 통해 상기 초음파 진동 장치에 질감 정보에 해당하는 진동 제어 전압을 제공하고, 상기 압력 센서로부터의 압력 측정 신호를 제공받아 영상 시스템에 피드백하기 위한 인터페이스 선을 포함할 수 있다.
상기 제어부는 자기력 제어 전압 테이블과 진동 제어 전압 테이블을 포함하는 메모리를 포함하고, 상기 제어부는 상기 뎁스 이미지의 깊이 정보에 해당하는 보상된 전압값을 상기 자기력 제어 전압 테이블에서 확인하여 상기 자기력 제어 전압을 상기 복수의 촉감 셀에 제공하고, 상기 제어부는 상기 뎁스 이미지의 질감 정보에 해당하는 보상된 전압값을 상기 진동 제어 전압 테이블에서 확인하여 상기 진동 제어 전압을 상기 복수의 촉감 셀에 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 촉감 셀은 자기력의 차폐를 위한 지지대; 상기 지지대 내부에서 자기력에 따라 상승하는 촉감 전달체; 화소의 깊이 정보에 따른 자기력을 생성하여 상기 촉감 전달체에 제공하는 촉감 반응체를 포함한다.
상기 촉감 전달체는 가해지는 압력을 측정하는 압력 센서를 포함할 수 있다.
상기 촉감 전달체는 질감 정보에 해당하는 진동 제어 전압에 따라 미세 진동하는 초음파 진동 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 지지대는 상기 초음파 진동 장치에 상기 진동 제어 전압을 제공하고, 상기 압력 센서로부터의 압력 측정 신호를 영상 시스템에 제공하기 위한 인터페이스 선을 포함할 수 있다.
상기 촉감 전달체는 하부에 영구 자석을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 촉감 제시 장치의 제어 방법은 영상의 한 픽셀의 위치 및 깊이에 대한 정보를 수신하는 단계; 상기 깊이에 따라 자기력 제어 전압을 생성하는 단계; 상기 자기력 제어 전압을 통해 상기 위치에 해당하는 촉감 셀의 전자석에 전류를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 촉감 셀은 상기 전자석이 생성하는 자기력에 의해 상승하거나 하강하는 촉감 전달체를 포함한다.
상기 자기력 제어 전압을 생성하는 단계는 자기력 제어 전압 테이블에서 상기 깊이에 해당하는 보상된 전압값을 확인하는 단계와, 확인된 전압값에 해당하는 자기력 제어 전압을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 촉감 전달체는 가해지는 압력을 측정하는 압력 센서를 포함하고, 상기 촉감 제시 방법은, 상기 압력 센서로부터의 압력 측정 신호를 영상 시스템에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 촉감 전달체는 진동 장치를 더 포함하고, 상기 촉감 제시 방법은, 상기 픽셀의 질감에 대한 정보를 수신하는 단계; 상기 질감에 해당하는 진동 제어 전압을 생성하는 단계; 및 상기 진동 제어 전압을 상기 진동 장치에 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 진동 제어 전압을 생성하는 단계는, 진동 제어 전압 테이블에서 상기 질감에 해당하는 보상된 전압값을 확인하는 단계와, 확인된 전압값에 해당하는 진동 제어 전압을 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 특징에 따르면, 깊이 정보와 연계한 단순한 시스템을 통해 사용자는 3차원의 가상 질감을 느낄 수 있다. 또한 여러 대의 카메라를 사용하지 않아도 사용자는 가상의 물체와 상호 교감 및 연계 서비스를 체험 할 수 있고, 손가락이나 신체에 어떠한 장치를 부착하지 않고도 용이하게 손으로 해상도 높은 표면 질감을 느낄 수 있다.
도 1은 항공기에서 촬영된 영상을 단순하게 묘사하는 과정을 보여준다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3D 인공 촉감 제시 장치의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 3D 인공 촉감 제시 장치의 셀 시스템의 구조를 보여준다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 촉감 셀의 동작 상태를 보여준다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 3D 인공 촉감 제시 장치의 표면의 굴곡을 보여준다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 3D 인공 촉감 제시 장치의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 촉감 제시 장치를 설명한다.
도 1은 항공기에서 촬영된 영상을 단순하게 묘사하는 과정을 보여준다. 특히 도 1의 (a)는 항공기에서 촬영된 지형을 보여주고, 도 1의 (b)는 항공기에서 촬영된 지형을 단순하게 묘사한 3차원 영상을 보여준다.
도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 높이나 깊이 정보는 여러 개 메시의 높낮이로 표현될 수 있다. 따라서 만일 특정 영상에서 이러한 깊이 정보가 얻어질 수 있다면 기계적인 메시 구조를 통해 3차원 촉감이 표현될 수 있다. 이 3차원 촉감 제시 방법은 맹인이 점자책에 손을 언고 종이 위에 느껴지는 질감을 통해 글자를 읽어 내는 방법과 유사하다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 3D 인공 촉감 제시 장치의 평면도이다.
도 2에서 영역(20)은 3D 인공 촉감 제시 장치(100)의 평명의 일부를 확대한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 3D 인공 촉감 제시 장치(100)는 다수의 촉감 셀(110)을 포함한다. 다수의 촉감 셀(110)은 가로 피치 P1과 세로 피치 P2로서 평면상에 배열된다. 가로 피치 P1과 세로 피치 P2는 영상의 뎁스(depth)를 표현하는 가로/세로의 최소 해상도에 해당한다. 가로 해상도(H1)과 세로 해상도(V2)의 곱은 영상의 뎁스 해상도와 같을 수 있다.
피사체를 뎁스(Depth)카메라로 찍으면 영상과 깊이정보를 담은 뎁스 이미지가 얻어진다. 예를 들어, 3D 인공 촉감 제시 장치(100)는 모니터에 디스플레이된 정이십면체 영상(10)에서 뎁스 이미지 신호를 추출하여 각 돌기(110)에 깊이 정보를 제공함으로써 모니터에 나타난 영상과 비슷한 3차원 인공촉감을 제공할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 3D 인공 촉감 제시 장치의 셀 시스템의 구조를 보여준다. 특히 도 3은 특정 영역(20)의 단면(a)을 보여준다.
도 3에 도시된 바와 같이, 촉감 셀(110)은 촉감 전달체(111), 촉감 반응체(112), 지지대(113), 조절 신호 생성부(114), 압력 센서(115), 인터페이스 선(116), 스프링(117), 스위치(X1n) 및 제어부(도시하지 않음)를 포함한다.
촉감 전달체(111)는 영구 자석, 몸체, 영상과의 상호 작용을 전달하기 위한 압력 센서(115), 진동 촉감을 제공하는 초음파 진동 장치를 포함한다.
촉감 반응체(112)는 전자석에 해당하고, 깊이 정보에 따라 변하는 자기력을 생성한다.
지지대(113)는 촉감 전달체(111)를 지지한다. 또한 지지대(113)는 영구 자석과 촉감 반응체(112)의 자기력을 촉감 셀(110) 내에 가두도록 차폐한다. 지지대(110)는 촉감 전달체(111)와의 접촉점을 통해 촉감 전달체(111)에 질감 신호를 전달하고 촉감 전달체(111)로부터의 압력 측정 신호를 영상 시스템에 전달하는 인터페이스 선(116)을 포함한다.
평소에 촉감 전달체(111)와 촉감 반응체(112)는 서로 다른 극성을 띄고 있어 서로 붙어있다. 조절 신호 생성부(114)는 이미지 화소의 깊이에 대한 정보를 수신하고, 깊이 정보에 따라 조절 신호(Dn)을 생성한다. 조절 신호 생성부(114)는 장치내의 여러 변수를 고려해서 보정한 전압값으로 화소의 깊이에 매칭되는 전압을 메모리에서 불러올 수 있다.
스위치(X1n)는 이미지 화소의 위치에 대한 정보에 따라 조절 신호(Dn)를 해당 촉감 반응체(110)에 제공한다. 그러면 조절 신호(Dn)에 의해 흐르는 전류는 촉감 반응체(112)를 자기력을 지닌 전자석으로 만든다. 촉감 반응체(112)의 극성은 촉감 전달체(111)의 영구 자석의 마주보는 면의 극성과 같고, 이로 인해 촉감 전달체(111)와 촉감 반응체(112)는 서로 척력을 가지게 된다. 따라서 촉감 전달체(111)는 척력의 세기에 따라 위로 상승한다.
만일 물체의 질감을 표현하는 정보가 추가로 제공될 수 있다면, 촉감 전달체(111)내 초음파 진동 장치는 질감 정보에 따라 미세 진동을 생성한다. 이와 같이, 초음파 진동 장치는 3D 인공 촉감 제시 장치(100)에 갖다 댄 손바닥에 미세한 진동을 전달하여 사용자가 물체 표면 질감에 대한 감촉을 느낄 수 있도록 한다.
한편, 촉감 전달체(111)에 가해지는 충격이나 압력은 압전 소자(Piezoelectricity)들로 구성된 압력 센서(115)를 통해 전기 신호로 바뀌어 영상 시스템에 피드백된다. 이로써, 영상 시스템은 압력 측정 신호에 따라 물체의 변화를 영상에 반영할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 촉감 셀의 동작 상태를 보여준다.
도 4에 도시된 바와 같이, 3D 인공 촉감 제시 장치(100)는 평면상에 배열된 복수의 촉감 전달체(111)가 배열된다. 각 촉감 전달체(111)는 하부에 영구 자석을 포함한다. 그리고 각 촉감 전달체(111)의 아래에 스프링(117)과 촉감 반응체(112)가 배치되어 있다. 촉감 전달체(111)와 촉감 반응체(112)는 촉감 셀 별로 지지대(113)에 의해 둘러싸여 있다.
촉감 반응체(112)가 생성하는 자기력에 의해 촉감 전달체(111)는 픽셀의 깊이 정보에 따라 서로 다른 높이를 가지므로, 표면에 굴곡을 표현하여 물체의 실제적 표면을 구현한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 3D 인공 촉감 제시 장치의 표면의 굴곡을 보여준다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 3D 인공 촉감 제시 장치(100)는 뎁스 이미지의 픽셀 개수만큼의 복수의 촉감 전달체(111)를 포함하고, 이 복수의 촉감 전달체(111)는 직사각형의 평면상에 배열된다. 3D 인공 촉감 제시 장치(100)는 뎁스 이미지의 복수의 픽셀을 위한 깊이 정보를 수신하면 깊이 정보에 따른 자기력을 생성하여 촉감 전달체(111)의 높이를 조절한다. 이로써 3D 인공 촉감 제시 장치(100)는 도 5에 도시된 바와 같이 상대적으로 튀어나오고 들어간 복수의 촉감 전달체(111)를 이용하여 직사각형 평면 상에 물체의 실제적 표면을 구현한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 3D 인공 촉감 제시 장치의 제어 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 3D 인공 촉감 제시 장치(100)의 제어부는 영상의 픽셀의 위치, 깊이, 질감에 대한 정보를 수신한다(S101).
제어부는 픽셀의 깊이에 해당하는 보상된 전압값을 자기력 제어 전압 테이블에서 추출하여 자기력 제어 전압을 생성하고, 픽셀의 질감에 해당하는 보상된 전압값을 진동 제어 전압 테이블에서 추출하여 진동 제어 전압을 생성한다(S103). 자기력 제어 전압 테이블과 진동 제어 전압 테이블은 제어부의 메모리에 저장된다.
제어부는 픽셀의 깊이에 해당하는 자기력 제어 전압을 통해 픽셀의 위치에 해당하는 촉감 셀의 전자석에 전류를 제공한다(S105).
또한, 제어부는 픽셀의 질감에 해당하는 진동 제어 전압을 픽셀의 위치에 해당하는 촉감 셀의 초음파 진동 장치에 제공한다(S107).
한편, 제어부는 영상의 피드백 연동 가능성을 판단한다(S109).
영상의 피드백 연동이 가능하지 않으면, 제어부는 다음 영상에 대한 제어를 수행한다(S111).
영상의 피드백 연동이 가능하면, 제어부는 압력 센서(115)로부터의 압력 측정 신호를 수신하고, 영상 시스템에 피드백 신호로서 제공하여(S113) 영상 시스템이 피드백 신호가 반영된 연동 영상을 디스플레이할 수 있도록 한다(S115).
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
정이십면체 영상(10), 영역(20), 3D 인공 촉감 제시 장치(100)
촉감 셀(110), 촉감 전달체(111), 촉감 반응체(112), 지지대(113),
조절 신호 생성부(114), 스위치(X1n), 압력 센서(115), 인터페이스 선(116),
스프링(117), 조절 신호(Dn)

Claims (18)

  1. 복수의 촉감 셀을 포함하고,
    상기 복수의 촉감 셀의 개수는 뎁스 이미지의 화소 개수에 해당하고,
    상기 복수의 촉감 셀 각각은 상기 뎁스 이미지의 깊이 정보와 질감 정보를 구현하고, 가해지는 압력 정보를 측정하는 촉감 제시 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 촉감 셀에 상기 뎁스 이미지의 깊이 정보에 따른 자기력 제어 전압을 제공하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 복수의 촉감 셀 각각은
    상기 자기력 제어 전압에 따라 전자석의 자기력을 생성하는 촉감 반응체와,
    상기 자기력에 따라 상승하거나 하강하는 촉감 전달체를 포함하는 촉감 제시 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 촉감 전달체는 하단에 영구 자석을 포함하는 촉감 제시 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 촉감 전달체는 가해지는 압력을 측정하는 압력 센서를 포함하는 촉감 제시 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 촉감 셀 각각은
    자기력 차폐를 제공하고, 상기 촉감 전달체의 이동을 가이드하며, 상기 촉감 전달체와 상기 촉감 반응체를 둘러싸는 지지대를 더 포함하는 촉감 제시 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 복수의 촉감 셀에 상기 뎁스 이미지의 질감 정보에 따른 진동 제어 전압을 제공하고,
    상기 복수의 촉감 셀 각각은
    상기 진동 제어 전압에 따라 미세 진동하는 초음파 진동 장치를 더 포함하는 촉감 제시 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 지지대는 상기 촉감 전달체와의 접촉점을 통해 상기 초음파 진동 장치에 질감 정보에 해당하는 진동 제어 전압을 제공하고, 상기 압력 센서로부터의 압력 측정 신호를 제공받아 영상 시스템에 피드백하기 위한 인터페이스 선을 포함하는 촉감 제시 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 자기력 제어 전압 테이블과 진동 제어 전압 테이블을 포함하는 메모리를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 뎁스 이미지의 깊이 정보에 해당하는 보상된 전압값을 상기 자기력 제어 전압 테이블에서 확인하여 상기 자기력 제어 전압을 상기 복수의 촉감 셀에 제공하고,
    상기 제어부는 상기 뎁스 이미지의 질감 정보에 해당하는 보상된 전압값을 상기 진동 제어 전압 테이블에서 확인하여 상기 진동 제어 전압을 상기 복수의 촉감 셀에 제공하는 촉감 제시 장치.
  9. 자기력의 차폐를 위한 지지대;
    상기 지지대 내부에서 자기력에 따라 상승하는 촉감 전달체;
    화소의 깊이 정보에 따른 자기력을 생성하여 상기 촉감 전달체에 제공하는 촉감 반응체를 포함하는 촉감 셀.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 촉감 전달체는 가해지는 압력을 측정하는 압력 센서를 포함하는 촉감 셀.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 촉감 전달체는 질감 정보에 해당하는 진동 제어 전압에 따라 미세 진동하는 초음파 진동 장치를 더 포함하는 촉감 셀.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 지지대는 상기 초음파 진동 장치에 상기 진동 제어 전압을 제공하고, 상기 압력 센서로부터의 압력 측정 신호를 영상 시스템에 제공하기 위한 인터페이스 선을 포함하는 촉감 셀.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 촉감 전달체는 하부에 영구 자석을 포함하는 촉감 셀.
  14. 영상의 한 픽셀의 위치 및 깊이에 대한 정보를 수신하는 단계;
    상기 깊이에 따라 자기력 제어 전압을 생성하는 단계;
    상기 자기력 제어 전압을 통해 상기 위치에 해당하는 촉감 셀의 전자석에 전류를 제공하는 단계를 포함하고,
    상기 촉감 셀은 상기 전자석이 생성하는 자기력에 의해 상승하거나 하강하는 촉감 전달체를 포함하는 촉감 제시 장치의 제어 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 자기력 제어 전압을 생성하는 단계는
    자기력 제어 전압 테이블에서 상기 깊이에 해당하는 보상된 전압값을 확인하는 단계와,
    확인된 전압값에 해당하는 자기력 제어 전압을 생성하는 단계를 포함하는 촉감 제시 장치의 제어 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 촉감 전달체는 가해지는 압력을 측정하는 압력 센서를 포함하고,
    상기 촉감 제시 방법은,
    상기 압력 센서로부터의 압력 측정 신호를 영상 시스템에 제공하는 단계를 더 포함하는 촉감 제시 장치의 제어 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 촉감 전달체는 진동 장치를 더 포함하고,
    상기 촉감 제시 방법은,
    상기 픽셀의 질감에 대한 정보를 수신하는 단계;
    상기 질감에 해당하는 진동 제어 전압을 생성하는 단계; 및
    상기 진동 제어 전압을 상기 진동 장치에 제공하는 단계를 더 포함하는 촉감 제시 장치의 제어 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 진동 제어 전압을 생성하는 단계는,
    진동 제어 전압 테이블에서 상기 질감에 해당하는 보상된 전압값을 확인하는 단계와,
    확인된 전압값에 해당하는 진동 제어 전압을 생성하는 단계를 포함하는 촉감 제시 장치의 제어 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016052802A1 (ko) * 2014-09-29 2016-04-07 주식회사 씨케이머티리얼즈랩 촉각 제공 장치
KR20170009086A (ko) * 2015-07-15 2017-01-25 삼성전자주식회사 웨어러블 디바이스 및 웨어러블 디바이스의 동작 방법.

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101946366B1 (ko) 2012-08-23 2019-02-11 엘지전자 주식회사 디스플레이 디바이스 및 그 제어 방법
FR2999779B1 (fr) * 2012-12-19 2015-02-13 C & K Components Sas "agencement de commutateur electrique et dispositif pour la commande d'un appareil comportant un tel agencement"
WO2015054789A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-23 Hagedorn Douglas Systems and methods for non-visual spatial interfacing with a computer
DE102016006618A1 (de) * 2016-05-31 2017-11-30 Daimler Ag Signaleinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug, sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Signaleinrichtung
CN112512653B (zh) 2018-07-25 2023-04-04 光场实验室公司 基于光场显示系统的游乐园景点
WO2020224743A1 (en) * 2019-05-03 2020-11-12 Vestel Elektronik Sanayi Ve Ticaret A.S. Device and method for providing haptic feedback to a user
CN111697754B (zh) * 2020-06-03 2021-10-29 清华大学 触觉显示器及终端设备
CN113687713B (zh) * 2021-07-14 2023-07-18 北京航空航天大学 一种纹理呈现装置及其制造方法
WO2023157287A1 (ja) * 2022-02-21 2023-08-24 日本電信電話株式会社 ピンディスプレイ装置、ピンディスプレイシステム

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9513744B2 (en) * 1994-08-15 2016-12-06 Apple Inc. Control systems employing novel physical controls and touch screens
US7489303B1 (en) * 2001-02-22 2009-02-10 Pryor Timothy R Reconfigurable instrument panels
JPH10500516A (ja) * 1995-03-13 1998-01-13 フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ マウス又はトラックボールの垂直移動による真の３次元入力の可能化
JP2847069B2 (ja) * 1996-10-16 1999-01-13 ケージーエス株式会社 点図触知セル
US6002184A (en) * 1997-09-17 1999-12-14 Coactive Drive Corporation Actuator with opposing repulsive magnetic forces
ATE297707T1 (de) * 1998-02-06 2005-07-15 Wisconsin Alumni Res Found Auf der zunge gelegt tastausgabevorrichtung
US6545852B1 (en) * 1998-10-07 2003-04-08 Ormanco System and method for controlling an electromagnetic device
JP3886041B2 (ja) * 2002-05-08 2007-02-28 株式会社 ユニプラン 触覚型ディスプレイ装置
JP2004157749A (ja) 2002-11-06 2004-06-03 Seiko Epson Corp 触覚呈示装置
GB0228875D0 (en) * 2002-12-11 2003-01-15 Eastman Kodak Co Three dimensional images
EP1904906B1 (de) * 2005-07-01 2009-09-16 Preh GmbH Drehsteller mit magnetischer bremse
US20080122589A1 (en) * 2006-11-28 2008-05-29 Ivanov Yuri A Tactile Output Device
US8049732B2 (en) * 2007-01-03 2011-11-01 Apple Inc. Front-end signal compensation
WO2008097867A1 (en) * 2007-02-07 2008-08-14 Green Cloak Llc Displays including addressable trace structures
DE102007019584A1 (de) * 2007-04-25 2008-11-13 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Magnetorheologische Drehmomentübertragungsvorrichtung, deren Verwendung sowie magnetortheologisches Drehmomentübertragungsverfahren
KR100901359B1 (ko) 2007-07-03 2009-06-05 한국과학기술원 촉감장치
KR20090038656A (ko) 2007-10-16 2009-04-21 삼성테크윈 주식회사 핀 디스플레이 장치와, 이를 이용한 디스플레이 방법
CN102047306A (zh) * 2008-03-25 2011-05-04 技术研究及发展基金有限公司 用于触觉呈现的方法和设备
JP5200642B2 (ja) * 2008-04-15 2013-06-05 ソニー株式会社 画像表示装置及び画像表示方法
US8294557B1 (en) * 2009-06-09 2012-10-23 University Of Ottawa Synchronous interpersonal haptic communication system
US8102592B2 (en) * 2010-03-24 2012-01-24 Unipel Technologies, LLC Reflective display using calibration data for electrostatically maintaining parallel relationship of adjustable-depth cavity component
US20110309918A1 (en) * 2010-06-17 2011-12-22 Immersion Corporation System and Method for Compensating for Aging Haptic Actuators

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016052802A1 (ko) * 2014-09-29 2016-04-07 주식회사 씨케이머티리얼즈랩 촉각 제공 장치
US9870054B2 (en) 2014-09-29 2018-01-16 Ck Materials Lab Co., Ltd. Tactile supply device
US10656713B2 (en) 2014-09-29 2020-05-19 Ck Materials Lab Co., Ltd. Tactile supply device
KR20170009086A (ko) * 2015-07-15 2017-01-25 삼성전자주식회사 웨어러블 디바이스 및 웨어러블 디바이스의 동작 방법.
US10013822B2 (en) 2015-07-15 2018-07-03 Samsung Electronics Co., Ltd. Wearable device and method of operating the same

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