KR20140139248A - 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈 및 이를 구비하는 전자장치 - Google Patents

햅틱 피드백 엑추에이터 모듈 및 이를 구비하는 전자장치 Download PDF

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Abstract

가장자리에 배치되는 삽입홈과 상기 삽입홈의 양단부 측에 배치되는 연통홈을 구비하는 베이스부재와, 상기 삽입홈에 삽입 배치되는 압전소자와, 상기 연통홈에 설치되어 압전소자의 변형시 디스플레이 패널에 접촉되거나 이격되는 충격전달부재 및 일단이 상기 압전소자에 연결되며 타단이 상기 충격전달부재에 연결되는 연결부재를 포함하는 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈이 개시된다.

Description

햅틱 피드백 엑추에이터 모듈 및 이를 구비하는 전자장치{Haptic feedback actuator module and electronic device have the same}
본 발명은 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈 및 이를 구비하는 전자장치에 관한 것이다.
최근 전자장치를 간편하게 사용하려는 사용자의 요구에 따라 전자 제품을 터치하여 입력하는 터치 방식의 디바이스 사용이 보편화되고 있다.
현재, 햅틱 피드백 디바이스란, 터치하여 입력하는 개념 이외에도 인터페이스에 사용자의 직관적 경험을 반영하고 터치에 대한 피드백을 좀 더 다양화하는 개념이 포함된다.
이때, 햅틱 피드백 디바이스는 공간 절약이 가능하고 조작성 향상과 간편성을 이룰 수 있고, 사양 변경이 간편하며 이용자 인식이 높다는 점 이외에도 IT 기기와의 연동성이 용이하다는 많은 장점이 있다.
이와 같은 장점으로 인해 컴퓨터, 교통, 서비스, 의료, 모바일 등에서 사용되는 전자장치에 폭 넓게 이용되고 있다.
일반적으로, 종래의 전자장치는 햅틱 기능을 구현하기 위해 진동 모터를 사용하였다. 상기 진동 모터는 전자장치 전체를 울리도록 고안되어 진동력을 증가시키기 위해 질량체의 크기를 증가시켜야 하는 문제점이 있었다.
이와 같은 진동 모터는 원가 상승 및 전자장치의 제한적인 내부공간에 배치될 수 밖에 없는 문제점 뿐만 아니라, 전자장치 전체를 진동시키는 전력소비에서 비효율적인 문제점이 있었다.
또한, 최근 유저 인터페이스가 발전하고 전자장치의 기능이 다양하고 복잡해질 수록 전자장치 전체가 진동되는 진동모터는 다양한 기능에 따른 다양한 피드백을 구현하기 어려운 문제점이 있었다.
이에 따라, 최근에는 압전소자를 통해 전기적인 신호를 기계적인 변위로 바꿔주는 현상을 이용하여 진동을 만들어내는 압전방식이 채용되고 있다. 그리고, 압전방식은 반응속도가 기존 진동모터에 비해 수십 내지 수백배 빠르기 때문에 햅틱 동작의 유연함과 빠른 터치 인식감에 있어서 월등한 특성을 나타낸다.
하지만, 압전방식의 경우 진동모터와 달리 전기적인 신호를 단순히 가해주는 것만으로 진동력을 만들기 어려워 다양한 방법으로 모듈 구조를 만들어 내야 하기 때문에 크기 및 두께를 줄이면서 제작하기가 까다로운 문제가 있다.
또한 압전소자 자체의 높은 원가 때문에 크고 많은 압전소자를 사용하기 어려워, 원가 대비 높은 진동력을 만들어 내기 어려운 문제가 있다.
따라서, 압전소자 자체의 성능 향상 뿐 아니라 압전소자를 포함한 전체 구조를 진동력을 높이는데 최적화 함으로써 작고 얇은 압전체로 높은 진동력을 만드는 기술 개발이 필요한 실정이다.
즉, 종래에는 압전소자가 접착제에 의해 베이스부재에 설치되어 접착제에 의한 진동 감쇠가 이루어지고, 결국 진동량이 감소되는 문제가 있다. 이에 따라, 높은 진동력을 만드는 기술 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 특허공개공보 제2011-0075715호
진동량을 증대시킬 수 있는 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈 및 이를 구비하는 전자장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈은 가장자리에 배치되는 삽입홈과 상기 삽입홈의 양단부 측에 배치되는 연통홈을 구비하는 베이스부재와, 상기 삽입홈에 삽입 배치되는 압전소자와, 상기 연통홈에 설치되어 압전소자의 변형시 디스플레이 패널에 접촉되거나 이격되는 충격전달부재 및 일단이 상기 압전소자에 연결되며 타단이 상기 충격전달부재에 연결되는 연결부재를 포함한다.
상기 충격전달부재는 상기 연통홈에 설치되는 회전축에 회전 가능하게 설치되어 상기 압전소자의 변형시 회전될 수 있다.
상기 충격전달부재는 회전에 의해 상기 디스플레이 패널에 접촉되거나 이격되는 접촉부와, 상기 접촉부로부터 연장 형성되며 상기 연결부재에 연결되는 연장부를 구비할 수 있다.
상기 베이스부재에는 상기 삽입홈과 상기 연통홈을 연결하기 위한 연결홀이 형성되며, 상기 연결부재의 일단부는 상기 연결홀을 관통하여 상기 연통홈에 배치될 수 있다.
상기한 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈은 상기 연통홈의 상부에 배치되도록 상기 베이스부재의 상면에 적층되는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
상기 충격전달부재와 상기 연통홈은 상기 압전소자의 변형시 상기 충격전달부재가 이동 가능하도록 경사면을 구비할 수 있다.
상기 연결부재는 일단이 상기 압전소자에 연결되고 타단이 상기 충격전달부재에 접촉되거나 소정 간격 이격 배치되어 상기 압전소자의 변형 시 상기 충격전달부재가 상기 경사면을 따라 이동되도록할 수 있다.
상기 베이스부재에는 상기 삽입홈과 상기 연통홈을 연결하기 위한 연결홀이 형성되며, 상기 연결부재의 일단부는 상기 연결홀을 관통하여 상기 연통홈으로 인출될 수 있다.
상기 연결부재는 상기 압전소자의 구동 정지시 상기 압전소자의 처짐을 방지할 수 있는 강도를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치는 내부공간이 형성되는 케이스와, 상기 케이스 내에 수용되어 배치되는 디스플레이 패널과, 상기 디스플레이 패널에 소정 간격 이격 배치되도록 상기 케이스에 설치되며 가장자리에 배치되는 삽입홈과 상기 삽입홈의 양단부 측에 배치되는 연통홈을 구비하는 베이스부재와, 상기 삽입홈에 삽입 배치되는 압전소자와, 상기 연통홈에 설치되어 압전소자의 변형시 진동을 디스플레이 패널로 제공하는 충격전달부재 및 일단이 상기 압전소자에 연결되며 타단이 상기 충격전달부재에 연결되는 연결부재를 포함한다.
압전소자에 연결되는 충격전달부재를 통해 진동을 디스플레이 패널로 제공할 수 있으므로, 진동량의 감쇠 없이 진동을 전달함으로써 진동량을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치를 나타내는 개략 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치의 케이스에 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈이 장착된 모습을 나타내는 개략 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈을 나타내는 개략 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈을 나타내는 개략 구성도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈의 작동을 설명하기 위한 설명도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈을 나타내는 개략 구성도이다.
도 8 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈의 작동을 설명하기 위한 설명도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치를 나타내는 개략 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치의 케이스에 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈이 장착된 모습을 나타내는 개략 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈을 나타내는 개략 사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치(100)는 일예로서, 케이스(110), 디스플레이 패널(120), 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈(200)을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자장치(100)는 이동통신 단말기일 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않으며 각종 OA 기기, 의료기기, 모바일 통신기기, 교통 발권기 등의 사용자의 접촉에 따라 진동 변화가 발생되는 햅틱 기기 전반에 응용될 수 있다.
케이스(110)는 내부공간을 가질 수 있다. 한편, 케이스(110)는 전면 케이스(112)와 후면 케이스(114)로 이루어질 수 있다. 즉, 전면 케이스(112)와 후면 케이스(114)가 결합되어 내부공간이 형성될 수 있다.
한편, 상기한 케이스(110)의 내부공간에는 디스플레이 패널(120) 및 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈(200)을 구동시키기 위한 회로 기판(미도시)이 실장될 수 있다.
그리고, 디스플레이 패널(120)과 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈(200) 및 회로기판은 햅틱 디바이스를 구성하는 구성 부품으로, 햅틱 디바이스는 진동을 필요로 하는 기구물을 말한다.
그리고, 햅틱 디바이스는 외부의 접촉에 따라 반응이 필요한 전자장치인 이동통신 단말기의 내부 구성물이다.
상기 햅틱 디바이스는 이동통신 단말기 뿐만 아니라 실시예에 따라 접촉에 따라 진동이 필요한 입력 장치, OA 기기, 자판기, 침대, 카드, 운전장치, 티켓 등이 될 수도 있다.
디스플레이 패널(120)은 케이스(110)의 내에 수용되어 배치된다. 한편, 디스플레이 패널(120)은 사용자에 의해 터치될 수 있도록 케이스(110)의 개구부(112a)로 노출되도록 케이스(110)에 설치될 수 있다.
한편, 디스플레이 패널(120)은 영상을 제공하는 기능을 수행하며, 또한 디스플레이 패널(120)을 사용자가 터치하는 경우 디스플레이 패널(120)이 햅틱 반응, 즉 진동될 수 있다.
이를 위해 디스플레이 패널(120)은 상기한 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈(200)을 통해 진동될 수 있다.
디스플레이 패널(120)의 진동하기 위한 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈(200)의 구체적인 진동 발생 원리에 대해서는 후술하기로 한다.
햅틱 피드백 엑추에이터 모듈(200)은 디스플레이 패널(120)을 사용자가 터치하는 경우 진동을 발생시키며, 상기한 케이스(110)의 내에 수용되어 배치된다. 즉, 디스플레이 패널(120)의 하부에 배치되도록 케이스(110)에 설치될 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈에 대하여 보다 자세하게 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈을 나타내는 개략 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈(200)은 베이스부재(210), 압전소자(220), 충격전달부재(230) 및 연결부재(240)를 포함하여 구성될 수 있다.
베이스부재(210)는 상기한 케이스(110, 도 1 참조)에 고정 설치될 수 있다. 한편, 베이스부재(210)는 가장자리에 배치되는 삽입홈(212)과, 삽입홈(212)의 양단부 측에 배치되는 연통홈(214) 및 삽입홈(212)과 연통홈(214)을 연결하는 연결홀(216)을 구비할 수 있다.
한편, 삽입홈(212)은 일예로서 베이스부재(210)의 길이방향(도 1의 'X' 방향)을 따라 형성될 수 있다. 또한 삽입홈(212)은 베이스부재(210)의 폭방향(도 1의 'Y' 방향)을 따라 복수개의 열을 가지도록 형성될 수 있다.
즉, 삽입홈(212)은 베이스부재(210)의 적어도 두 측면에 인접 배치되도록 형성되며, 2열을 가지도록 형성되어 총 4열로 이루어질 수 있다.
다만, 이에 한정되지 않으며 삽입홈(212)은 베이스부재(210)의 적어도 두 측면에 하나 또는 셋 이상의 열을 가지도록 형성될 수도 있다.
또한, 삽입홈(212)은 압전소자(220)가 내부에 삽입 배치될 수 있는 길이와 폭을 가질 수 있다. 다시 말해 삽입홈(212)은 압전소자(220)보다 크게 형성되어 압전소자(220)가 삽입홈(212) 내부에 삽입 배치될 수 있도록 형성될 수 있다.
연통홈(214)은 상기한 바와 같이 삽입홈(212)의 양단부 측에 배치될 수 있다. 그리고, 연통홈(214)에는 충격전달부재(230)가 삽입되어 배치되며, 충격전달부재(230)의 회동시 간섭을 방지토록 충격전달부재(230) 보다 크게 형성될 수 있다.
또한, 연통홀(214)에는 충격전달부재(230)가 회동될 수 있도록 회전축(214a)이 설치될 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
한편, 연결홀(216)은 삽입홈(212)과 연통홈(214)을 연결하도록 형성될 수 있다. 그리고, 연결홀(216)은 연결부재(240)의 길이보다 짧은 길이를 가지도록 형성될 수 있다.
압전소자(220)는 삽입홈(212)에 삽입 배치될 수 있다. 즉, 압전소자(220)는 양단부가 연결부재(240)에 고정 설치되어 삽입홈(212) 내에 배치될 수 있다.
그리고, 압전소자(220)는 전원이 공급되는 경우 삽입홈(212)의 길이방향으로 신축될 수 있다. 이에 따라, 압전소자(220)의 변형 시 연결부재(240)가 압전소자(220)의 변형에 따라 길이방향으로 이동될 수 있다.
충격전달부재(230)는 연통홈(214)에 설치되어 압전소자(220)의 변형시 디스플레이 패널(120)에 접촉되거나 이격될 수 있다. 이를 위해 충격전달부재(230)는 회전에 의해 디스플레이 패널(120)에 접촉되거나 이격되는 접촉부(232)와, 접촉부(232)로부터 연장 형성되며 끝단부가 연결부재(240)에 연결되는 연장부(234)를 구비할 수 있다.
접촉부(232)는 상기한 연통홈(214)에 설치되는 회전축(214a)에 설치되어 연결부재(240)의 이동시 회전될 수 있다. 한편, 접촉부(232)는 횡단면이 사각형 형상을 가질 수 있다.
그리고, 접촉부(232)는 압전소자(220)의 구동 정지시에는 디스플레이 패널(120)의 저면과 접촉부(232)의 상면은 평행하게 배치되며, 압전소자(220)의 구동 시 접촉부(232)가 회전되어 접촉부(232)의 모서리가 디스플레이 패널(120)의 저면에 접촉된다.
이와 같이, 압전소자(220)가 신축을 반복하는 경우 접촉부(232)는 디스플레이 패널(120)에 접촉 및 이격을 반복하여 디스플레이 패널(120)이 진동되도록 한다.
한편, 연장부(234)는 접촉부(232)의 하단부로부터 연장 형성되며, 바(bar) 형상을 가질 수 있다. 즉, 연장부(234)는 연결부재(240)가 이동되는 경우 연결부재(240)와 함께 이동되어 소정 각도 회동될 수 있다.
그리고, 도면에는 자세하게 도시하지 않았으나, 연장부(234)의 끝단에는 연결부재(240)의 직선이동을 연장부(234)의 회전으로 변환하기 위해 원호 형상을 가지는 홀이 형성될 수도 있다.
그리고, 연결부재(240)는 연장부(234)의 끝단에 형성되는 홀을 따라 이동되도록 연장부(234)에 연결될 수 있다.
연결부재(240)는 일단이 압전소자(220)에 연결되며, 타단이 충격전달부재(230)에 연결될 수 있다. 한편, 연결부재(240)는 연결홀(216)을 관통하도록 배치되며, 연결부재(240)의 이동 시 연결부재(240)는 연결홀(216)을 따라 이동될 수 있다.
그리고, 연결부재(240)의 타단은 충격전달부재(230)의 연장부(234) 끝단에 형성되는 홀에 핀을 매개로 하여 연결되어 연결부재(240)의 직선운동이 연장부(234)의 회전운동으로 변환될 수 있다.
또한, 연결부재(240)는 압전소자(220)에 전원이 공급되지 않는 경우 압전소자(220)의 자중에 의해 처지지 않을 수 있는 강도를 가진 재질로 이루어질 수 있다. 즉, 연결부재(240)의 강도는 압전소자(220)의 처짐을 방지할 수 있는 강도를 가질 수 있다.
상기한 바와 같이, 충격전달부재(230)가 압전소자(220)의 신축에 따라 디스플레이 패널(120)에 접촉되고 이격되는 것을 반복함으로써, 디스플레이 패널(120)이 진동된다.
결국, 압전소자(220)가 신축되는 변형에 의해 연결부재(240)가 이동되고, 종국적으로 충격전달부재(230)를 통해 직접적으로 디스플레이 패널(120)에 충격을 가함으로써, 에폭시 등으로 이루어지는 접착제에 의한 진동 감쇠를 방지할 수 있다.
즉, 압전소자(220)가 접착제에 의해 베이스부재(210)에 설치되는 경우 에폭시와 같은 접착제에 의한 진동감쇠가 발생되나, 상기한 바와 같이 연결부재(240)와 충격전달부재(230)를 통해 진동감쇠 없이 디스플레이 패널(120)로 압전소자(220)의 변형에 의한 충격이 전달될 수 있이 진동량을 증대될 수 있는 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈의 작동에 대하여 설명하기로 한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈의 작동을 설명하기 위한 설명도이다.
먼저, 도 5에 도시된 바와 같이, 압전소자(220)에 전원이 공급되면 압전소자(220)가 신장된다. 이에 따라, 압전소자(220)에 일단부가 고정 설치되는 연결부재(240)가 압전소자(220)가 배치되는 측으로부터 반대방향 측으로 이동된다.
이때, 연결부재(240)는 베이스부재(210)에 형성되는 연결홀(216)을 따라 이동된다.
연결부재(240)가 이동되면, 충격전달부재(230)는 회전축(214a)을 중심으로 회전된다. 이에 따라, 충격전달부재(230)의 접촉부(232)가 디스플레이 패널(120)의 저면에 접촉되어 디스플레이 패널(120)에 충격을 가한다.
이후, 압전소자(220)가 압축되면, 도 6에 도시된 바와 같이 연결부재(240)가 연통홈(214)이 배치된 측으로부터 압전소자(220) 측으로 이동된다. 이에 따라, 충격전달부재(230)가 회전축(214a)을 중심으로 회전되며, 충격전달부재(230)의 접촉부(232)는 디스플레이 패널(120)로부터 이격된다.
상기한 바와 같이, 충격전달부재(230)가 압전소자(220)의 신축에 따라 디스플레이 패널(120)에 접촉되고 이격되는 것을 반복함으로써, 디스플레이 패널(120)이 진동된다.
결국, 압전소자(220)가 신축되는 변형에 의해 연결부재(240)가 이동되고, 종국적으로 충격전달부재(230)를 통해 직접적으로 디스플레이 패널(120)에 충격을 가함으로써, 에폭시 등으로 이루어지는 접착제에 의한 진동 감쇠를 방지할 수 있다.
즉, 압전소자(220)가 접착제에 의해 베이스부재(210)에 설치되는 경우 에폭시와 같은 접착제에 의한 진동감쇠가 발생되나, 상기한 바와 같이 연결부재(240)와 충격전달부재(230)를 통해 진동감쇠 없이 디스플레이 패널(120)로 압전소자(220)의 변형에 의한 충격이 전달될 수 있이 진동량을 증대될 수 있는 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈에 대하여 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈을 나타내는 개략 구성도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈(300)은 베이스부재(310), 압전소자(220), 충격전달부재(230), 연결부재(240) 및 탄성부재(250)를 포함하여 구성될 수 있다.
베이스부재(310)는 상기한 케이스(110, 도 1 참조)에 고정 설치될 수 있다. 한편, 베이스부재(310)는 가장자리에 배치되는 삽입홈(312)과, 삽입홈(312)의 양단부 측에 배치되는 연통홈(314) 및 삽입홈(312)과 연통홈(314)을 연결하는 연결홀(316)을 구비할 수 있다.
한편, 삽입홈(312)은 일예로서 베이스부재(310)의 길이방향(도 1의 'X' 방향)을 따라 형성될 수 있다. 또한 삽입홈(312)은 베이스부재(310)의 폭방향(도 1의 'Y' 방향)을 따라 복수개의 열을 가지도록 형성될 수 있다.
즉, 삽입홈(312)은 베이스부재(310)의 적어도 두 측면에 인접 배치되도록 형성되며, 2열을 가지도록 형성되어 총 4열로 이루어질 수 있다.
다만, 이에 한정되지 않으며 삽입홈(312)은 베이스부재(310)의 적어도 두 측면에 하나 또는 셋 이상의 열을 가지도록 형성될 수도 있다.
또한, 삽입홈(312)은 압전소자(320)가 내부에 삽입 배치될 수 있는 길이와 폭을 가질 수 있다. 다시 말해 삽입홈(312)은 압전소자(320)보다 크게 형성되어 압전소자(320)가 삽입홈(312) 내부에 삽입 배치될 수 있도록 형성될 수 있다.
연통홈(314)은 상기한 바와 같이 삽입홈(312)의 양단부 측에 배치될 수 있다. 그리고, 연통홈(314)에는 충격전달부재(330)가 삽입되어 배치되며, 연통홈(314)은 충격전달부재(330)가 이동 가능하도록 경사면(314a)을 구비할 수 있다. 다시 말해, 연통홈(314)을 형성하는 내측벽은 경사지게 형성될 수 있다.
한편, 연결홀(316)은 삽입홈(312)과 연통홈(314)을 연결하도록 형성될 수 있다. 그리고, 연결홀(316)은 연결부재(340)의 길이보다 짧은 길이를 가지도록 형성될 수 있다.
압전소자(320)는 삽입홈(312)에 삽입 배치될 수 있다. 즉, 압전소자(320)는 양단부가 연결부재(340)에 고정 설치되어 삽입홈(312) 내에 배치될 수 있다.
그리고, 압전소자(320)는 전원이 공급되는 경우 삽입홈(312)의 길이방향으로 신축될 수 있다. 이에 따라, 압전소자(320)의 변형 시 연결부재(340)가 압전소자(320)의 변형에 따라 베이스부재(310)의 길이방향으로 이동될 수 있다.
충격전달부재(330)는 연통홈(314)에 설치되어 압전소자(320)의 변형시 디스플레이 패널(120)에 접촉되거나 이격될 수 있다. 다시 말해, 압전소자(320)의 신축에 의해 충격전달부재(330)는 디스플레이 패널(120)에 접촉되거나 이격된다.
한편, 충격전달부재(330)는 연통홈(314)으로부터 이동 가능하도록 경사면(332)을 구비할 수 있다. 일예로서 충격전달부재(330)는 횡단면이 삼각형 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
그리고, 충격전달부재(330)는 연통홈(314)에 대응되는 형상을 가진다. 이에따라, 연결부재(340)의 이동시 연결부재(340)에 의해 충격전달부재(330)는 연통홈(314)으로부터 돌출되거나 연통홈(314)에 삽입 배치될 수 있다.
다시 말해, 충격전달부재(330)가 연통홈(314)으로부터 돌출되는 경우 충격전달부재(330)의 상면과 디스플레이 패널(120)의 저면이 접촉되며, 충격전달부재(330)가 연통홈(314) 내에 삽입 배치되는 경우 충격전달부재(330)는 디스플레이 패널(120)로부터 이격 배치될 수 있다.
연결부재(340)는 일단이 압전소자(320)에 연결되고, 타단이 충격전달부재(330)에 접촉되거나 소정 간격 이격 배치되어 압전소자(320)의 변형 시 충격전달부재(330)가 연통홈(314)의 경사면(314a)을 따라 이동되도록 한다.
다시 말해, 연결부재(340)의 타단은 충격전달부재(330)에 고정 설치되지 않고, 압전소자(320)에 전원이 인가되지 않는 경우 충격전달부재(330)에 단순히 접촉하고 있거나 충격전달부재(330)로부터 소정 간격 이격 배치된 상태에 있을 수 있다.
그리고, 압전소자(320)에 전원이 인가되는 경우, 다시 말해 압전소자(330)가 신장되는 경우 연결부재(340)가 이동되어 충격전달부재(330)의 경사면(332)을 가압한다. 이에 따라, 충격전달부재(330)는 연통홈(314)의 경사면(314a)을 따라 이동되고, 결국 충격전달부재(330)가 연통홈(314)으로부터 돌출 배치될 수 있다.
탄성부재(350)는 연통홈(314)의 상부를 폐쇄하도록 베이스부재(310)에 설치될 수 있다.
그리고, 탄성부재(350)는 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈(300)이 뒤집혀진 경우, 다시 말해, 디스플레이 패널(120)이 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈(300)의 하부에 배치되는 경우 자중에 의해 충격전달부재(330)가 디스플레이 패널(120) 측으로 떨어지는 것을 방지하는 역할을 수행한다.
그리고, 충격전달부재(330)가 연결부재(340)에 의해 이동되는 경우 탄성부재(350)는 충격전달부재(330)에 의해 신장될 수 있는 탄성력을 가질 수 있다.
다시 말해, 충격전달부재(330)의 자중에 의해서는 탄성부재(350)가 변형되지 않으며, 충격전달부재(330)의 이동에 의해서는 탄성부재(350)가 변형될 수 있다.
한편, 탄성부재(350)는 탄성을 가진 얇은 필름으로 이루어질 수 있다.
상기한 바와 같이, 충격전달부재(330)가 압전소자(320)의 신축에 따라 디스플레이 패널(120)에 접촉되고 이격되는 것을 반복함으로써, 디스플레이 패널(120)이 진동된다.
결국, 압전소자(320)가 신축되는 변형에 의해 연결부재(340)가 이동되고, 종국적으로 충격전달부재(330)를 통해 직접적으로 디스플레이 패널(120)에 충격을 가함으로써, 에폭시 등으로 이루어지는 접착제에 의한 진동 감쇠를 방지할 수 있다.
즉, 압전소자(320)가 접착제에 의해 베이스부재(310)에 설치되는 경우 에폭시와 같은 접착제에 의한 진동감쇠가 발생되나, 상기한 바와 같이 연결부재(340)와 충격전달부재(330)를 통해 진동감쇠 없이 디스플레이 패널(120)로 압전소자(320)의 변형에 의한 충격이 전달될 수 있이 진동량을 증대될 수 있는 것이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈의 작동에 대하여 설명하기로 한다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈의 작동을 설명하기 위한 설명도이다.
먼저, 도 8에 도시된 바와 같이, 압전소자(320)에 전원이 공급되면 압전소자(320)가 신장된다. 이에 따라, 압전소자(320)에 일단부가 고정 설치되는 연결부재(340)가 압전소자(320)가 배치되는 측으로부터 반대방향 측으로 이동된다.
이때, 연결부재(340)는 베이스부재(310)에 형성되는 연결홀(316)을 따라 이동된다.
연결부재(340)가 이동되면, 연결부재(340)에 의해 충격전달부재(330)가 가압되고, 이에 따라, 충격전달부재(330)는 연통홈(314)의 경사면(314a)을 따라 이동된다.
이에 따라, 충격전달부재(330)가 연통홈(314)으로부터 돌출되고, 이때 탄성부재(350)가 변형되어 충격전달부재(330)와 디스플레이 패널(120)이 접촉될 수 있다. 이에 따라, 충격전달부재(330)가 디스플레이 패널(120)에 충격을 가하는 것이다.
이후, 도 9에 도시된 바와 같이 압전소자(320)가 압축되면 연결부재(240)가 연통홈(314)이 배치된 측으로부터 압전소자(220) 측으로 이동되고, 충격전달부재(330)는 탄성부재(350)에 의해 연통홈(314)에 삽입 배치될 수 있다.
이에 따라, 충격전달부재(330)가 디스플레이 패널(120)로부터 이격될 수 있다.
상기한 바와 같이, 충격전달부재(330)가 압전소자(320)의 신축에 따라 디스플레이 패널(120)에 접촉되고 이격되는 것을 반복함으로써, 디스플레이 패널(120)이 진동된다.
다시 말해, 압전소자(320)가 신축되는 변형에 의해 연결부재(340)가 이동되고, 종국적으로 충격전달부재(330)를 통해 직접적으로 디스플레이 패널(120)에 충격을 가함으로써, 에폭시 등으로 이루어지는 접착제에 의한 진동 감쇠를 방지할 수 있다.
즉, 압전소자(320)가 접착제에 의해 베이스부재(310)에 설치되는 경우 에폭시와 같은 접착제에 의한 진동감쇠가 발생되나, 상기한 바와 같이 연결부재(340)와 충격전달부재(330)를 통해 진동감쇠 없이 디스플레이 패널(120)로 압전소자(320)의 변형에 의한 충격이 전달될 수 있이 진동량을 증대될 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
100 : 전자부품
110 : 케이스
120 : 디스플레이 패널
200, 300 : 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈
210, 310 : 베이스부재
220, 320 : 압전소자
230, 330 : 충격전달부재
240, 340 : 연결부재
350 : 탄성부재

Claims (10)

  1. 가장자리에 배치되는 삽입홈과, 상기 삽입홈의 양단부 측에 배치되는 연통홈을 구비하는 베이스부재;
    상기 삽입홈에 삽입 배치되는 압전소자;
    상기 연통홈에 설치되어 압전소자의 변형시 디스플레이 패널에 접촉되거나 이격되는 충격전달부재; 및
    일단이 상기 압전소자에 연결되며 타단이 상기 충격전달부재에 연결되는 연결부재;
    를 포함하는 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 충격전달부재는 상기 연통홈에 설치되는 회전축에 회전 가능하게 설치되어 상기 압전소자의 변형시 회전되는 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 충격전달부재는 회전에 의해 상기 디스플레이 패널에 접촉되거나 이격되는 접촉부와, 상기 접촉부로부터 연장 형성되며 상기 연결부재에 연결되는 연장부를 구비하는 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 베이스부재에는 상기 삽입홈과 상기 연통홈을 연결하기 위한 연결홀이 형성되며,
    상기 연결부재의 일단부는 상기 연결홀을 관통하여 상기 연통홈에 배치되는 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연통홈의 상부에 배치되도록 상기 베이스부재의 상면에 적층되는 탄성부재를 더 포함하는 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 충격전달부재와 상기 연통홈은 상기 압전소자의 변형시 상기 충격전달부재가 이동 가능하도록 경사면을 구비하는 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 연결부재는 일단이 상기 압전소자에 연결되고 타단이 상기 충격전달부재에 접촉되거나 소정 간격 이격 배치되어 상기 압전소자의 변형 시 상기 충격전달부재가 상기 경사면을 따라 이동되도록 하는 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 베이스부재에는 상기 삽입홈과 상기 연통홈을 연결하기 위한 연결홀이 형성되며,
    상기 연결부재의 일단부는 상기 연결홀을 관통하여 상기 연통홈으로 인출되는 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 연결부재는 상기 압전소자의 구동 정지시 상기 압전소자의 처짐을 방지할 수 있는 강도를 가지는 햅틱 피드백 엑추에이터 모듈.
  10. 내부공간이 형성되는 케이스;
    상기 케이스 내에 수용되어 배치되는 디스플레이 패널;
    상기 디스플레이 패널에 소정 간격 이격 배치되도록 상기 케이스에 설치되며, 가장자리에 배치되는 삽입홈과 상기 삽입홈의 양단부 측에 배치되는 연통홈을 구비하는 베이스부재;
    상기 삽입홈에 삽입 배치되는 압전소자;
    상기 연통홈에 설치되어 압전소자의 변형시 진동을 디스플레이 패널로 제공하는 충격전달부재; 및
    일단이 상기 압전소자에 연결되며 타단이 상기 충격전달부재에 연결되는 연결부재;
    를 포함하는 전자장치.
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