KR20170034992A

KR20170034992A - 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈, 촉감제시장치 및 촉감제시방법

Info

Publication number: KR20170034992A
Application number: KR1020150133284A
Authority: KR
Inventors: 양태헌; 박연규; 우삼용; 김민석
Original assignee: 한국표준과학연구원
Priority date: 2015-09-21
Filing date: 2015-09-21
Publication date: 2017-03-30

Abstract

본 발명은 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈, 촉감제시장치 및 촉감제시방법에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 촉감제시모듈에 있어서, 기판; 상기 기판의 일면에 부착되며, 제1주파수를 갖는 제1전압을 인가받는 제1전극과, 상기 제1주파수와 다른 제2주파수를 갖는 제2전압을 인가받는 제2전극을 갖고, 상기 제1전극과 상기 제2전극이 서로 특정간격 이격 배치되어 맥놀이 전기장을 발생시키는 전극부; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 연결되며, 상기 전극부에서 발생된 맥놀이 전기장에 의해 진동되는 유전층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈에 관한 것이다.

Description

맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈, 촉감제시장치 및 촉감제시방법{Haptic generating module and apparatus using beat phenoenon}

본 발명은 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈, 촉감제시장치 및 촉감제시방법에 대한 것이다.

일반적으로 촉감이란 물체를 만질 때 사람의 손가락 또는 스타일러스 펜으로 느낄 수 있는 촉각적 감각으로서, 피부가 물체 표면에 닿아서 느끼는 촉감 피드백과 관절과 근육의 움직임이 방해될 때 느껴지는 근감각 피드백을 포괄하는 개념이다.

사람의 감각수용기로서, 기계적 자극의 수용기로는 고주파의 진동을 감지하는 파치니언 소체(Paciniancorpuscle), 저주파의 진동을 감지하는 마이스너 소체(Meissner's corpuscle), 국부적으로 누르는 압력을 감지하는 메르켈 디스크(Merkel's disc)와 피부를 눌러주는 스트레치를 감지하는 루피니 엔딩(Ruffini's ending) 등 이 있다.

이러한 감각수용기를 자극하기 위한 다양한 촉감 제시장치들로, 피에조 액추에이터, 솔레노이드 액추에이터, DC/AC 모터, 서버모터, 초음파 액추에이터, 형상기억합금세라믹 액추에이터, 전기활성폴리머 액추에이터 등 다양한 액추에이터 등이 있다.

촉감 제시장치의 대표적인 예로는 모바일 디바이스에서 터치스크린의 입력에 따라 진동모터로 진동을 발생시켜 고주파/저주파의 진동을 감지하는 파치니언/마이스너 소체를 자극하는 장치가 있다.

한편, 진동모터(진동발생 모듈)는 휴대용 기기에 적용되어 소정의 감각을 전달하는 장치로서, 종래의 기술은 사용자가 손가락으로 터치 패널을 터치하면 그에 대한 반응으로 진동감각을 출력하는 방식이었다.

이러한 종래의 진동발생 모듈은 사용자가 손가락으로 인지할 수 있을 정도의 세기를 갖는 진동을 발생시켜야 하므로 비교적 높은 동작전압을 사용하여야 한다는 문제점이 있었다.

또한, 진동발생 모듈이 빈번하게 사용되는 휴대용 기기는 소지의 편의를 위하여 그 크기를 줄이고 있는 추세이고, 이에 따라 공급할 수 있는 전력의 용량에 한계가 있었다.

그러나, 종래의 진동발생 모듈은 전력소모가 크기 때문에 이러한 휴대용 기기에 적용하여 사용하기에는 불편할 수 있다는 문제점이 있었다.

나아가, 종래의 진동발생 모듈은 단순한 진동감각만을 출력할 수 있었으며 진동의 강도나 간격을 조절하기가 곤란하고 다양한 촉각 피드백을 생성하기 어렵다는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 진동발생 모듈은 촉각 피드백을 발생시키는 액추에이터로 기능할 뿐, 터치를 감지하는 센서로서의 기능은 할 수 없어서 다양한 활용에 한계가 있다는 문제점이 있었다.

따라서, 낮은 동작전압을 사용하여 전력 소비를 줄이면서도 진동의 강도나 간격을 용이하게 조절할 수 있는 촉감제시장치의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

도 1은 종래 정전기력 촉감제시장치의 단면도를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 정전기력 촉감제시장치(1)는 PCB 기판(2)과 PCB 기판(2) 상에 구비되며 전압을 인가받는 전극층(3)과 전극층(3)의 상부에 구비되는 유전층(4)을 포함하여 구성되어 질 수 있다. 따라서 사용자가 유전층(4)의 상부면을 접촉하게 되면, 정전기력에 의해 진동을 느끼게 된다.

도 2는 종래 진동전달형 정전기력 촉감제시장치(1)의 단면도를 도시한 것이다. 이러한 구조는 하판(5) 상부에 전압을 인가받는 하판전극층(6)과, 하판전극층(6)의 상부에 구비되는 유전층(4)과, 유전층(4)과 이격되어 배치되는 상판(8)과 상판(8) 하부면에 구비되며 그라운드와 연결된 상판전극층(9) 그리고, 유전층(4)과 상판전극층(9)을 이격시키기 위해, 하판(5)과 상판(8) 사이에 구비되는 스페이서(7)를 포함하여 구성될 수 있다.

따라서 유전층(4)에서 발생되는 정전기력에 의해 진동이 스페이서(7)에 의해 상판(8) 측으로 전달되어 상판(8)을 접촉한 사용자에게 촉각을 제시하게 된다.

그러나, 종래 이러한 방식의 경우 주파수가 크고 진폭이 작기 때문에 다양한 촉각을 제시하기 힘들고, 저주파수 자극을 위해서는 아날로그 HV 아웃풋과, 아날로그 스위칭 소자, 아날로그 HV를 제어하기 위한 HV Opto-Diode 등 고가의 부품이 요구되고, 아날로그이므로 복잡한 회로구성이 필요하다는 단점을 갖게 된다.

대한민국 등록특허 제10-1124227호 대한민국 등록특허 제10-1115421호 대한민국 등록특허 제10-1022065호

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 기존의 아날로그 아웃풋(Analog Output) 대신 디지털 아웃풋(Digital Output)을 사용할 수 있으며, PWM 2채널만으로 구동을 실현시킬 수 있고, 기존 아날로그 스위칭 소자(Opto-Diode)대신 FET 기반의 디지털 스위칭 소자를 사용할 수 있으며, CPU의 연산 로드(Calculating Load)를 줄여, 저사양 MCU(예를 들어 BLE cip)를 사용할 수 있으며, 맥놀이 전기장에 의한 진동시 매그니튜드(Magnitude)가 증폭되어 HV AMP의 구동 전원을 낮출 수 있어(약 1.5kV이하), 제어기의 소형화, 저전력, 저단가화 실현이 가능한 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈, 촉감제시장치 및 촉감제시방법을 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 기존 아날로스 스위칭 소자의 대역폭이 200Hz 정도로 제한되어 약 1kV 이상의 스레숄드(Threshold)를 넘어야 스위칭할 수 있으나, 본 발명의 일실시예에 따른 구성에 의하면 디지털 스위칭 소자를 사용할 수 있어, 촉감조합의 다양성을 증가시킬 수 있는 촉감생성에서의 이점을 가질 수 있는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈, 촉감제시장치 및 촉감제시방법을 제공하는데 목적이 있다.

한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 제1목적은, 촉감제시모듈에 있어서, 기판; 상기 기판의 일면에 부착되며, 제1주파수를 갖는 제1전압을 인가받는 제1전극과, 상기 제1주파수와 다른 제2주파수를 갖는 제2전압을 인가받는 제2전극을 갖고, 상기 제1전극과 상기 제2전극이 서로 특정간격 이격 배치되어 맥놀이 전기장을 발생시키는 전극부; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 연결되며, 상기 전극부에서 발생된 맥놀이 전기장에 의해 진동되는 유전층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈로서 달성될 수 있다.

또한, 상기 유전층의 진동 주파수는 상기 맥놀이 전기장의 주파수에 기반하며, 상기 유전층의 진동 진폭은 상기 맥놀이 전기장의 진폭에 기반하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 상기 제1전압과 상기 제2전압은 진폭이 서로 일치되고, 상기 맥놀이 전기장의 주파수는 상기 제1주파수와 상기 제2주파수 차이고, 상기 제1주파수와 상기 제2주파수 차는 1 ~ 100Hz인 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1전극에 상기 제1전압을 인가하는 제1전압인가부와, 상기 제2전극에 상기 제2전압을 인가하는 제2전압인가부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 상기 제1전극은 길이방향이 상기 기판의 일측 모서리와 평행되는 제1연장단과 상기 제1연장단에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제1연장단과 수직인 다수의 제1전극의 제1가지단을 구비하고, 상기 제2전극은 길이방향이 상기 기판의 타측 모서리와 평행되는 제2연장단과 상기 제2연장단에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제2연장단과 수직인 다수의 제2전극의 제1가지단을 구비하며, 상기 제1전극의 제1가지단과 상기 제2전극의 제1가지단은 서로 교차되지 않고 서로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1전압인가부와 상기 제2전압인가부 중 적어도 어느 하나를 제어하여 상기 유전층의 진동 주파수를 조절하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 제어부는, 상기 제1주파수와 상기 제2주파수 중 작은 주파수인 캐리어주파수가 상기 촉감제시모듈의 공진주파수와 일치되도록 상기 제1전압인가부와 상기 제2전압인가부 중 적어도 어느 하나를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 제어부는 상기 캐리어주파수와 상기 공진주파수의 차이값을 조절하여 맥놀이 진동의 매그니튜드를 변경하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 상기 제1전극은 상기 제1전극의 제1가지단에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제1전극의 제1가지단과 수직인 다수의 제1전극의 제2가지단을 구비하고, 상기 제2전극은 상기 제2전극의 제1가지단에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제2전극의 제1가지단과 수직인 다수의 제2전극의 제2가지단을 구비하며, 상기 제1전극의 제2가지단과 상기 제2전극의 제2가지단은 서로 교차되지 않고 서로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제2목적은, 기판의 일면에 부착된 제1전극으로 제1주파수를 갖는 제1전압이 인가되고, 제1전극과 서로 특정간격 이격되어 배치된 제2전극으로 상기 제1주파수와 다른 제2주파수를 갖는 제2전압이 인가되는 단계; 상기 제1전극과 상기 제2전극으로 구성된 전극부에서 맥놀이 전기장을 발생되는 단계; 및 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 연결된 유전층이 상기 전극부에서 발생된 맥놀이 전기장에 의해 진동되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시방법으로서 달성될 수 있다.

본 발명의 제3목적은, 촉각제시장치에 있어서, 하부기판; 상기 하부기판의 일면에 부착되며, 제1주파수를 갖는 제1전압을 인가받는 제1전극과, 상기 제1주파수와 다른 제2주파수를 갖는 제2전압을 인가받는 제2전극을 갖고, 상기 제1전극과 상기 제2전극이 서로 특정간격 이격 배치되어 맥놀이 전기장을 발생시키는 전극부; 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 연결되며, 상기 전극부에서 발생된 맥놀이 전기장에 의해 진동되는 제1유전층; 상기 제1유전층과 특정간격 이격되며, 그라운드와 연결된 전극층을 갖는 상부기판; 및 상기 하부기판과 상기 제1유전층 사이에 구비되어, 상기 하부기판과 상기 제1유전층을 이격시키는 내측 스페이서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치로서 달성될 수 있다.

또한, 상기 하부기판과 특정간격 이격되어 구비되는 하우징; 및 상기 하우징과 상기 상부기판 사이에 구비되어, 상기 하부기판과 상기 하우징을 이격시키는 외측 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 상기 맥놀이 전기장에 의한 상기 제1유전층의 진동이 상기 내측 스페이서와 상기 외측 스페이서에 의해 상기 상부기판으로 전달되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 내측 스페이서 및 상기 외측 스페이서 중 적어도 어느 하나는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 상기 상부기판은, 사용자에게 촉각을 제공하는 터치플레이트와, 그라운드와 연결된 전극층과, 제2유전층을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1전압과 상기 제2전압은 진폭이 서로 일치되고, 상기 맥놀이 전기장의 주파수는 상기 제1주파수와 상기 제2주파수 차이고, 상기 제1주파수와 상기 제2주파수 차는 1 ~ 100Hz이고, 상기 제1전극에 상기 제1전압을 인가하는 제1전압인가부와, 상기 제2전극에 상기 제2전압을 인가하는 제2전압인가부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

그리고, 상기 제1전압인가부와 상기 제2전압인가부 중 적어도 어느 하나를 제어하여 상기 제1유전층의 진동 주파수를 조절하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 제1전극은, 길이방향이 상기 기판의 일측 모서리와 평행되는 제1연장단과, 상기 제1연장단에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제1연장단과 수직인 다수의 제1전극의 제1가지단과, 상기 제1전극의 제1가지단에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제1전극의 제1가지단과 수직인 다수의 제1전극의 제2가지단을 구비하고, 상기 제2전극은, 길이방향이 상기 기판의 타측 모서리와 평행되는 제2연장단과 상기 제2연장단에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제2연장단과 수직인 다수의 제2전극의 제1가지단과, 상기 제2전극의 제1가지단에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제2전극의 제1가지단과 수직인 다수의 제2전극의 제2가지단을 구비하며, 상기 제1전극의 제2가지단과 상기 제2전극의 제2가지단은 서로 교차되지 않고 서로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 제4목적은, 기판의 일면에 부착된 제1전극으로 제1주파수를 갖는 제1전압이 인가되고, 제1전극과 서로 특정간격 이격되어 배치된 제2전극으로 상기 제1주파수와 다른 제2주파수를 갖는 제2전압이 인가되는 단계; 상기 제1전극과 상기 제2전극으로 구성된 전극부에서 맥놀이 전기장을 발생되는 단계; 상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 연결된 유전층이 상기 전극부에서 발생된 맥놀이 전기장에 의해 진동되는 단계; 및 내측 스페이서에 의해 제1유전층과 특정간격 이격되고, 그라운드와 연결된 전극층을 갖는 상부기판이 진동되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시방법으로서 달성될 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 기존의 아날로그 아웃풋(Analog Output) 대신 디지털 아웃풋(Digital Output)을 사용할 수 있으며, PWM 2채널만으로 구동을 실현시킬 수 있고, 기존 아날로그 스위칭 소자(Opto-Diode)대신 FET 기반의 디지털 스위칭 소자를 사용할 수 있으며, CPU의 연산 로드(Calculating Load)를 줄여, 저사양 MCU(예를 들어 BLE cip)를 사용할 수 있으며, 맥놀이 전기장에 의한 진동시 매그니튜드(Magnitude)가 증폭되어 HV AMP의 구동 전원을 낮출 수 있어(약 1.5kV이하), 제어기의 소형화, 저전력, 저단가화 실현이 가능한 전기적 이점을 가질 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 기존 아날로스 스위칭 소자의 대역폭이 200Hz 정도로 제한되어 약 1kV 이상의 스레숄드(Threshold)를 넘어야 스위칭할 수 있으나, 본 발명의 일실시예에 따른 구성에 의하면 디지털 스위칭 소자를 사용할 수 있어, 촉감조합의 다양성을 증가시킬 수 있는 촉감생성에서의 이점을 가질 수 있는 효과를 갖는다.

한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 종래 정전기력 촉감제시장치의 단면도,
도 2는 종래 진동전달형 정전기력 촉감제시장치의 단면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈의 사시도 및 확대 평면도,
도 4는 도 3의 A부분의 단면도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 제1전극에 100Hz의 주파수를 갖는 제1전압을 인가하고, 제2전극에 105Hz의 주파수를 갖는 제2전압이 인가된 경우의 맥놀이 전기장 파형 그래프,
도 6a는 본 발명의 일실시예에 따라 제1전극에 100Hz의 주파수를 갖는 제1전압을 인가하고, 제2전극에 102Hz의 주파수를 갖는 제2전압이 인가된 경우의 맥놀이 전기장 파형 그래프,
도 6b는 본 발명의 일실시예에 따라 제1전극에 100Hz의 주파수를 갖는 제1전압을 인가하고, 제2전극에 103Hz의 주파수를 갖는 제2전압이 인가된 경우의 맥놀이 전기장 파형 그래프,
도 6c는 본 발명의 일실시예에 따라 제1전극에 100Hz의 주파수를 갖는 제1전압을 인가하고, 제2전극에 107Hz의 주파수를 갖는 제2전압이 인가된 경우의 맥놀이 전기장 파형 그래프,
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치의 단면도,
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치의 분해 사시도,
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치의 사시도,
도 10은 도 9의 B부분의 단면도,
도 11은 도 9의 C부분의 단면도,
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치의 분해 사시도,
도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극부의 부분 평면도를 도시한 것이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈(100), 제시장치(110)의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다. 먼저, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈(100)의 사시도 및 확대 평면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 4는 도 3의 A부분의 단면도를 도시한 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈(100)은, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(10)과, 전극부와, 유전층(4)(Dielectric Layer) 등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.

기판(10)은 플렉시블한 PCB 기판으로 구성됨이 바람직하며, 본 발명의 일실시예에 따른 전극부는 서로 교차되지 않도록 특정간격 이격되어 배치된 제1전극(21)과 제2전극(25)을 포함하여 구성된다.

즉, 제1전극(21)은 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(10)의 일면에 부착되며, 제1주파수를 갖는 제1전압을 인가받게 되며, 제2전극(25)은 제1주파수와 다른 제2주파수를 갖는 제2전압을 인가받게 된다. 따라서, 제1전극(21)에 제1주파수를 갖는 제1전압이 인가되고, 제2전극(25)으로 제2주파수를 갖는 제2전압이 인가되게 됨으로써, 전극부에서 맥놀이 전기장을 발생시키게 된다.

예를 들어, 진폭이 1.5kV이고 100Hz의 주파수를 갖는 제1전압이 제1전극(21)에 인가되고, 진폭이 1.5kV이고 105z의 주파수를 갖는 제2전압이 제2전극(25)에 인가되는 경우, 전극부에서는 진폭이 1,5kV이고, 주파수가 5Hz인 맥놀이 전기장 파형이 형성되게 된다.

유전층(4)은 도 4에 도시된 바와 같이, 제1전극(21)과 제2전극(25) 사이에 연결되어, 전극부에서 발생된 맥놀이 전기장에 의해 진동되게 된다. 이러한 유전층(4)은 구체적 실시예에서 폴리이미드 필름 등으로 구성될 수 있으며, 유전층(4)의 진동 주파수는 맥놀이 전기장의 주파수에 기반하며, 유전층(4)의 진동 진폭은 맥놀이 전기장의 진폭에 기반하게 된다.

또한, 제1전극(21)에 인가되는 제1전압과 제2전극(25)으로 인가되는 제2전압은 진폭이 서로 일치되고, 맥놀이 전기장의 주파수는 제1주파수와 상기 제2주파수 차이고, 상제1주파수와 상기 제2주파수 차는 1 ~ 100Hz 정도인 것이 바람직하다.

그리고, 제1전압인가부는 PWM제어기 등을 포함하여, 제1주파수를 갖는 제1전압이 제1전극(21)으로 인가되도록 하고, 제2전압인가부 역시 PWM 제어기 등을 포함하여, 제2주파수를 갖는 제2전압을 형성하여 제2전극(25)으로 인가하도록 한다.

또한, 제1전극(21)과 제2전극(25)의 형태는 도 4에 도시된 바와 같이, 서로 교차되지 않고 서로 특정간격 이격되도록 배치됨을 알 수 있다. 보다 구체적으로, 제1전극(21)은 길이방향이 기판(10)의 일측 모서리와 평행되는 제1연장단(22)과, 제1연장단(22)에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 제1연장단(22)과 수직인 다수의 제1전극의 제1가지단(23)을 포함하여 구성될 수 있다.

반면, 제2전극(25) 역시 길이방향이 기판(10)의 타측 모서리와 평행되는 제2연장단과, 제2연장단에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 제2연장단과 수직인 다수의 제2전극의 제1가지단(27)을 포함하여 구성될 수 있다.

이러한 제1전극의 제1가지단(23)과 제2전극의 제1가지단(27)은 서로 교차되지 않고 서로 이격되어 배치되게 된다.

또한, 제어부는 제1전압인가부와 제2전압인가부 중 적어도 어느 하나를 제어하여 상기 유전층(4)의 진동 주파수를 조절할 수 있다. 즉, 예를 들어, 제어부는 제2전압인가부에 의해 제2전극(25)으로 인가되는 제2전압의 주파수를 변경하게 되면, 제1주파수와 제2주파수 차가 변경되게 되고, 이는 맥놀이 전기장의 주파수가 변화되어 진동 주파수를 조절할 수 있게 된다.

그리고, 제어부는, 제1주파수와 상기 제2주파수 중 작은 주파수인 캐리어주파수(Carrier Frequency)가 촉감제시모듈(100)의 공진주파수와 일치되도록 제1전압인가부와 상기 제2전압인가부 중 적어도 어느 하나를 제어할 수 있다. 캐리어주파수가 액추에이터인 촉감제시모듈(100)의 공진주파수와 일치되게 되는 경우 맥놀이 매그니튜드가 최대값을 가지게 된다. 즉, 예를 들어 공진주파수가 90Hz인 경우, 제1주파수를 90Hz, 제2주파수를 95Hz로 하게 되는 경우 맥놀이 주파수는 5Hz가 되고, 이때, 맥놀이 매그니튜드가 최대값을 가지게 된다.

또한, 제어부는 캐리어주파수와 공진주파수의 차이값을 조절하여 맥놀이 진동의 매그니튜드를 변경, 제어할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따라 제1전극(21)에 100Hz의 주파수를 갖는 제1전압을 인가하고, 제2전극(25)에 105Hz의 주파수를 갖는 제2전압이 인가된 경우의 맥놀이 전기장 파형 그래프를 도시한 것이다.

그리고, 도 6a는 본 발명의 일실시예에 따라 제1전극(21)에 100Hz의 주파수를 갖는 제1전압을 인가하고, 제2전극(25)에 102Hz의 주파수를 갖는 제2전압이 인가된 경우의 맥놀이 전기장 파형 그래프를 도시한 것이고, 도 6b는 본 발명의 일실시예에 따라 제1전극(21)에 100Hz의 주파수를 갖는 제1전압을 인가하고, 제2전극(25)에 103Hz의 주파수를 갖는 제2전압이 인가된 경우의 맥놀이 전기장 파형 그래프를 도시한 것이고, 도 6c는 본 발명의 일실시예에 따라 제1전극(21)에 100Hz의 주파수를 갖는 제1전압을 인가하고, 제2전극(25)에 107Hz의 주파수를 갖는 제2전압이 인가된 경우의 맥놀이 전기장 파형 그래프를 도시한 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1전압인가부는 PWM제어기 등을 이용하여 제1주파수가 100 Hz인 사각파 형태의 제1전압을 제1전극(21)으로 인가하게 되고, 제2전압인가부는 PWM제어기 등을 이용하여 제2주파수가 105 Hz인 사각파 형태의 제1전압을 제1전극(21)으로 인가하여, 주파수가 5Hz인 맥놀이(Beating) 전기장을 형성하게 됨을 알 수 있다.

또한, 도 6a, 도 6b 및 도 6c에 도시된 바와 같이, 제어부는 제2전압인가부를 제어하여 제2전압의 제2주파수를 변경함으로써, 맥놀이 전기장의 주파수를 조절할 수 있음을 알 수 있다. 즉, 도 6a에 도시된 바와 같이, 제2전압의 제2주파수를 102 Hz로 변경하게 됨으로써, 맥놀이 전기장의 주파수를 2Hz 정도로 조절할 수 있고, 제2전압의 제2주파수를 103 Hz로 변경하게 됨으로써, 맥놀이 전기장의 주파수를 3Hz 정도로 조절할 수 있으며, 제2전압의 제2주파수를 107 Hz로 변경하게 됨으로써, 맥놀이 전기장의 주파수를 7Hz 정도로 조절할 수 있게 된다.

따라서 맥놀이 전기장의 주파수를 손쉽게 변경할 수 있어 촉감제시모듈(100)에 의한 진동 주파수를 용이하게 조절할 수 있게 된다.

이러한 본 발명의 일실시예에 따른 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈(100)은 기존의 아날로그 아웃풋(Analog Output) 대신 디지털 아웃풋(Digital Output)을 사용할 수 있으며, PWM 2채널만으로 구동을 실현시킬 수 있고, 기존 아날로그 스위칭 소자(Opto-Diode)대신 FET 기반의 디지털 스위칭 소자를 사용할 수 있으며, CPU의 연산 로드(Calculating Load)를 줄여, 저사양 MCU(예를 들어 BLE cip)를 사용할 수 있으며, 맥놀이 전기장에 의한 진동시 매그니튜드(Magnitude)가 증폭되어 HV AMP의 구동 전원을 낮출 수 있어(약 1.5kV이하), 제어기의 소형화, 저전력, 저단가화 실현이 가능한 전기적 이점을 가지게 된다.

또한, 이러한 본 발명의 일실시예에 따른 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈(100)은, 기존 아날로스 스위칭 소자의 대역폭이 200Hz 정도로 제한되어 약 1kV 이상의 스레숄드(Threshold)를 넘어여 스위칭할 수 있으나, 본 발명의 일실시예에 따른 구성에 의하면 디지털 스위칭 소자를 사용할 수 있어, 촉감조합의 다양성을 증가시킬 수 있는 촉감생성에서의 이점을 가지게 된다.

이하에서는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치(110)의 구성 및 기능에 대해 설명하도록 한다. 이러한 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치(110)는 앞서 언급한 촉감제시모듈(100)을 이용한 것이다. 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치(110)의 단면도를 도시한 것이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치(110)의 분해 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치(110)의 사시도를 도시한 것이다. 또한, 도 10은 도 9의 B부분의 단면도를 도시한 것이다. 그리고, 도 11은 도 9의 C부분의 단면도를 도시한 것이다.

본 발명의 일실시예에 따른 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치(110)는 도 8, 도 9, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 하우징(20)과, 하부기판(11)과, 외측스페이서(40)와, 제1전극(21)과 제2전극(25)을 갖는 전극부와 제1유전층(31)과, 내측스페이서(32)와, 상부기판(12) 등을 포함하여 구성될 수 있음을 알 수 있다.

전극부는, 하부기판(11)의 일면에 부착되며, 제1주파수를 갖는 제1전압을 인가받는 제1전극(21)과, 상기 제1주파수와 다른 제2주파수를 갖는 제2전압을 인가받는 제2전극(25)을 포함하여 구성되며, 이러한 제1전극(21)과 제2전극(25)은 서로 특정간격 이격 배치되어 맥놀이 전기장을 발생시키게 된다.

그리고, 제1유전층(31)은 제1전극(21)과 제2전극(25) 사이에 연결되며, 전극부에서 발생된 맥놀이 전기장에 의해 진동되게 된다. 그리고, 상부기판(12)은 제1유전층(31)과 특정간격 이격되며, 그라운드와 연결된 전극층(3)을 포함하게 된다.

또한, 내측 스페이서(32)는 도 7에 도시된 바와 같이, 하부기판(11)과 제1유전층(31) 사이에 구비되어, 하부기판(11)과 제1유전층(31)을 이격시키게 됨을 알 수 있다.

그리고, 하우징(20)은 하부기판(11)과 특정간격 이격되어 구비되며, 외측 스페이서(40)는 하우징(20)과 상부기판(12) 사이에 구비되어, 하부기판(11)과 하우징(20)을 이격시키게 된다.

따라서, 제1전극(21)에 제1주파수를 갖는 사각파 또는 사인파 형태의 제1전압이 인가되고, 제2전극(25)으로 제2주파수를 갖는 사각파 또는 사인파 형태의 제2전압이 인가되게 됨으로써, 전극부는 맥놀이 전기장을 발생시키게 되며, 이러한 맥놀이 전기장에 의한 제1유전층(31)의 진동이 내측 스페이서(32)와 외측 스페이서(40)에 의해 상부기판(12)으로 전달되어 상부기판(12)을 터치한 사용자에게 촉감을 전달하게 된다.

또한, 본 발명의 일실시에에 따른 내측 스페이서(32) 및 외측 스페이서(40) 중 적어도 어느 하나는 탄성부재(41)를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 상부기판(12)은, 사용자에게 촉각을 제공하는 터치플레이트(13)와, 상기 터치플레이트(13)의 하면에 구비되며 그라운드와 연결된 전극층(3)과, 전극층(3)의 하부측에 구비되는 제2유전층(14)을 포함하여 구성될 수 있다.

앞서 언급한 바와 같이, 제1전압과 상기 제2전압은 진폭이 서로 일치되고, 맥놀이 전기장의 주파수는 상기 제1주파수와 상기 제2주파수 차이고, 상기 제1주파수와 상기 제2주파수 차는 1 ~ 100Hz 정도에 해당함이 바람직하다.

그리고, 제1전압인가부는 제1전극(21)에 제1주파수를 갖는 사각파 또는 사인파 형태의 제1전압을 인가하도록 하고, 제2전압인가부는 제2전극(25)에 제2주파수를 갖는 사각파 또는 사인파 형태의 제2전압을 인가하도록 한다.

또한, 앞서 언급한 바와 같이, 제1전압인가부와 제2전압인가부 중 적어도 어느 하나를 제어하여 제1유전층(31)의 진동 주파수를 조절하도록 할 수 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치의 분해 사시도를 도시한 것이다. 그리고, 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전극부의 부분 평면도를 도시한 것이다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 제1전극(21)의 형태는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 길이방향이 하부기판(11)의 일측 모서리와 평행되는 제1연장단(22)과, 상기 제1연장단(22)에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제1연장단(22)과 수직인 다수의 제1전극의 제1가지단(23)과, 제1전극의 제1가지단(23)에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제1전극의 제1가지단(23)과 수직인 다수의 제1전극의 제2가지단(24)을 구비하도록 구성될 수 있다.

또한, 제2전극(25) 역시 길이방향이 하부기판(11)의 타측 모서리와 평행되는 제2연장단과 상기 제2연장단에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제2연장단과 수직인 다수의 제2전극의 제1가지단(27)과, 상기 제2전극의 제1가지단(27)에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제2전극의 제1가지단(27)과 수직인 다수의 제2전극의 제2가지단(28)을 구비하도록 구성될 수 있다.

이러한 제1전극의 제2가지단(24)과 상기 제2전극의 제2가지단(28)은 서로 교차되지 않고 서로 이격되어 배치되게 된다.

이러한 형태로 제1전극(21)과 제2전극(25)이 구성되게 되는 경우, 전극 끝부분에 전하가 집중되는 형상을 방지할 수 있고, 전하밀도를 고르게 분포시킬 수 있어 보다 적은 입력전압으로 출력 진동진폭을 증대시킬 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

또한, 상기와 같이 설명된 장치 및 방법은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

1:종래 정전기력 촉감제시장치
2:PCB기판
3:전극층
4:유전층
5:하판
6:하판전극층
7:스페이서
8:상판
9:상판전극층
10:기판
11:하부기판
12:상부기판
13:터치플레이트
14:제2유전층
20:하우징
21:제1전극
22:제1연장단
23:제1전극의 제1가지단
24:제1전극의 제2가지단
25:제2전극
26:제2연장단
27:제2전극의 제1가지단
28:제2전극의 제2가지단
31:제1유전층
32:내측 스페이서
40:외측 스페이서
41:탄성부재
100:맥놀이 전기장을 이용한 촉각제시모듈
110:맥놀이 전기장을 이용한 촉각제시장치

Claims

촉감제시모듈에 있어서,
기판;
상기 기판의 일면에 부착되며, 제1주파수를 갖는 제1전압을 인가받는 제1전극과, 상기 제1주파수와 다른 제2주파수를 갖는 제2전압을 인가받는 제2전극을 갖고, 상기 제1전극과 상기 제2전극이 서로 특정간격 이격 배치되어 맥놀이 전기장을 발생시키는 전극부; 및
상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 연결되며, 상기 전극부에서 발생된 맥놀이 전기장에 의해 진동되는 유전층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈.
제 1항에 있어서,
상기 유전층의 진동 주파수는 상기 맥놀이 전기장의 주파수에 기반하며,
상기 유전층의 진동 진폭은 상기 맥놀이 전기장의 진폭에 기반하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈.
제 1항에 있어서,
상기 제1전압과 상기 제2전압은 진폭이 서로 일치되고,
상기 맥놀이 전기장의 주파수는 상기 제1주파수와 상기 제2주파수 차이고, 상기 제1주파수와 상기 제2주파수 차는 1 ~ 100Hz인 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈.
제 1항에 있어서,
상기 제1전극에 상기 제1전압을 인가하는 제1전압인가부와, 상기 제2전극에 상기 제2전압을 인가하는 제2전압인가부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈.
제 4항에 있어서,
상기 제1전극은 길이방향이 상기 기판의 일측 모서리와 평행되는 제1연장단과 상기 제1연장단에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제1연장단과 수직인 다수의 제1전극의 제1가지단을 구비하고,
상기 제2전극은 길이방향이 상기 기판의 타측 모서리와 평행되는 제2연장단과 상기 제2연장단에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제2연장단과 수직인 다수의 제2전극의 제1가지단을 구비하며,
상기 제1전극의 제1가지단과 상기 제2전극의 제1가지단은 서로 교차되지 않고 서로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈.
제 5항에 있어서,
상기 제1전압인가부와 상기 제2전압인가부 중 적어도 어느 하나를 제어하여 상기 유전층의 진동 주파수를 조절하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈.
제 6항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1주파수와 상기 제2주파수 중 작은 주파수인 캐리어주파수가 상기 촉감제시모듈의 공진주파수와 일치되도록 상기 제1전압인가부와 상기 제2전압인가부 중 적어도 어느 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈.
제 7항에 있어서,
상기 제어부는 상기 캐리어주파수와 상기 공진주파수의 차이값을 조절하여 맥놀이 진동의 매그니튜드를 변경하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈.
제 6항에 있어서,
상기 제1전극은 상기 제1전극의 제1가지단에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제1전극의 제1가지단과 수직인 다수의 제1전극의 제2가지단을 구비하고,
상기 제2전극은 상기 제2전극의 제1가지단에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제2전극의 제1가지단과 수직인 다수의 제2전극의 제2가지단을 구비하며,
상기 제1전극의 제2가지단과 상기 제2전극의 제2가지단은 서로 교차되지 않고 서로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시모듈.
기판의 일면에 부착된 제1전극으로 제1주파수를 갖는 제1전압이 인가되고, 제1전극과 서로 특정간격 이격되어 배치된 제2전극으로 상기 제1주파수와 다른 제2주파수를 갖는 제2전압이 인가되는 단계;
상기 제1전극과 상기 제2전극으로 구성된 전극부에서 맥놀이 전기장을 발생되는 단계; 및
상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 연결된 유전층이 상기 전극부에서 발생된 맥놀이 전기장에 의해 진동되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시방법.
촉각제시장치에 있어서,
하부기판;
상기 하부기판의 일면에 부착되며, 제1주파수를 갖는 제1전압을 인가받는 제1전극과, 상기 제1주파수와 다른 제2주파수를 갖는 제2전압을 인가받는 제2전극을 갖고, 상기 제1전극과 상기 제2전극이 서로 특정간격 이격 배치되어 맥놀이 전기장을 발생시키는 전극부;
상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 연결되며, 상기 전극부에서 발생된 맥놀이 전기장에 의해 진동되는 제1유전층;
상기 제1유전층과 특정간격 이격되며, 그라운드와 연결된 전극층을 갖는 상부기판; 및
상기 하부기판과 상기 제1유전층 사이에 구비되어, 상기 하부기판과 상기 제1유전층을 이격시키는 내측 스페이서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치.
제 11항에 있어서,
상기 하부기판과 특정간격 이격되어 구비되는 하우징; 및
상기 하우징과 상기 상부기판 사이에 구비되어, 상기 하부기판과 상기 하우징을 이격시키는 외측 스페이서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치.
제 12항에 있어서,
상기 맥놀이 전기장에 의한 상기 제1유전층의 진동이 상기 내측 스페이서와 상기 외측 스페이서에 의해 상기 상부기판으로 전달되는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치.
제 13항에 있어서,
상기 내측 스페이서 및 상기 외측 스페이서 중 적어도 어느 하나는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치.
제 14항에 있어서,
상기 상부기판은,
사용자에게 촉각을 제공하는 터치플레이트와, 그라운드와 연결된 전극층과, 제2유전층을 포함하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치.
제 11항에 있어서,
상기 제1전압과 상기 제2전압은 진폭이 서로 일치되고,
상기 맥놀이 전기장의 주파수는 상기 제1주파수와 상기 제2주파수 차이고, 상기 제1주파수와 상기 제2주파수 차는 1 ~ 100Hz이고,
상기 제1전극에 상기 제1전압을 인가하는 제1전압인가부와, 상기 제2전극에 상기 제2전압을 인가하는 제2전압인가부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치.
제 16항에 있어서,
상기 제1전압인가부와 상기 제2전압인가부 중 적어도 어느 하나를 제어하여 상기 제1유전층의 진동 주파수를 조절하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치.
제 11항에 있어서,
상기 제1전극은,
길이방향이 상기 기판의 일측 모서리와 평행되는 제1연장단과, 상기 제1연장단에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제1연장단과 수직인 다수의 제1전극의 제1가지단과, 상기 제1전극의 제1가지단에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제1전극의 제1가지단과 수직인 다수의 제1전극의 제2가지단을 구비하고,
상기 제2전극은,
길이방향이 상기 기판의 타측 모서리와 평행되는 제2연장단과 상기 제2연장단에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제2연장단과 수직인 다수의 제2전극의 제1가지단과, 상기 제2전극의 제1가지단에서 서로 특정간격 이격되어 길이방향이 상기 제2전극의 제1가지단과 수직인 다수의 제2전극의 제2가지단을 구비하며,
상기 제1전극의 제2가지단과 상기 제2전극의 제2가지단은 서로 교차되지 않고 서로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시장치.
기판의 일면에 부착된 제1전극으로 제1주파수를 갖는 제1전압이 인가되고, 제1전극과 서로 특정간격 이격되어 배치된 제2전극으로 상기 제1주파수와 다른 제2주파수를 갖는 제2전압이 인가되는 단계;
상기 제1전극과 상기 제2전극으로 구성된 전극부에서 맥놀이 전기장을 발생되는 단계;
상기 제1전극과 상기 제2전극 사이에 연결된 유전층이 상기 전극부에서 발생된 맥놀이 전기장에 의해 진동되는 단계; 및
내측 스페이서에 의해 제1유전층과 특정간격 이격되고, 그라운드와 연결된 전극층을 갖는 상부기판이 진동되는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 맥놀이 전기장을 이용한 촉감제시방법.