KR20220110581A - 다기능 햅틱 액추에이터 - Google Patents

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패트릭 코에
아메드 파루크
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Abstract

복수의 기능 작동 모드를 구비한 다기능 햅틱 액추에이터(1)는, 작동 배열체(actuation arrangement)(2) 및 하나 이상의 움직임이 가능한 에너지 저장 장치(3)를 포함한다. 상기 작동 배열체(2)는 복수의 작동 축을 따라 및/또는 복수의 작동 축 주위에서 상기 에너지 저장 장치(3)의 움직임을 제공 및/또는 용이하게 한다. 상기 에너지 저장 장치(3)는 상기 작동 배열체(2)를 구동하기 위해 전하를 공급하고, 상기 작동 배열체(2)에 의해 생성되는 전하를 저장하도록 구성된다. 제1 기능 작동 모드는 상기 에너지 저장 장치(3)에서 상기 작동 배열체(2)로 전하를 공급함으로써 기계적 진동을 생성하는 것을 포함하고, 상기 전하는 상기 에너지 저장 장치(3)의 움직임을 생성한다. 제2 기능 작동 모드는 상기 에너지 저장 장치(3)의 기계적 진동에 의해 전하를 생성하는 것을 포함하고, 상기 진동은 상기 작동 배열체(2)에서 전하를 생성하며, 상기 전하는 상기 에너지 저장 장치(3)에 저장된다. 이 방안은 여러 다른 작동 모드에서 사용할 수 있는 액추에이터 구성 요소를 제공하므로, 각각 모드에 대해 개별의 구성요소가 필요하지 않다.

Description

다기능 햅틱 액추에이터
본 개시는 복수의 기능 작동 모드를 구비한 햅틱 액추에이터에 관한 것이다.
컴퓨터 소형화가 진행됨에 따라, 점점 더 많은 특징이 더 작은 패키지에 통합될 것으로 예상된다. 이동 및 웨어러블 기기, 스마트 의류 및 그 액세서리와 같은 소비자 제품에는 일반적으로 종래의 (경고) 및 조건부 신호(cue)(방향, 숫자, 리듬 등)와 같은 촉각 정보를 생성하기 위한 진동기가 포함될 수 있다. 예를 들어, 이동 전화 및 손목 웨어러블 기기(스마트 시계 및 추적기)에는 사용자와 접촉하는 동안 촉각 피드백 신호를 생성하기 위한 진동기가 내장되어 있다.
회전 편심 질량(rotating eccentric mass, ERM)을 가진 소형 DC 모터 및 지진 또는 증거 질량(seismic or proof mass)을 가진 음성 코일 모터(voice-coil motor, VCM)와 같은 다양한 유형의 진동 생성 액추에이터가 있으며, 이들은 오랫 동안 가장 인기있고, 견고하며, 효율적인 기술이었다.
효율적이기 위해서는 ERM 및 VCM과 같은 액추에이터 또는 햅틱 여진기(haptic exciter)가 일반적으로 기계적 공진 주파수에서 단일 방향으로 제한된 변위를 갖는 지진 질량에 적용되는 높은 가속도를 생성할 수 있어야 한다.
ERM 진동 모터는 주로 고조파 진동을 생성하고 모터 샤프트의 축에 직교하는 평면의 두 직교 방향 사이에 힘 벡터를 분배한다. 이는 종종 ERM 진동 모터의 효율을 단방향(선형 또는/및 공진) 햅틱 액추에이터보다 떨어지게 한다.
VCM 모터에서, 가동체(movable body)는 진동 기판에 부착되고 다양한 물리적 힘과 현상 또는 "스마트 재료"를 사용하여 앞뒤로 구동된다. 이러한 액추에이터와, 이들 액추에이터가 상호작용하는 많은 장치는 고유한 공진 주파수가 있으므로, VCM 기기의 작동을 최적화를 위해 가장 효과적이고 효율적인 방법으로 햅틱 효과를 생성하기 위해 구동 신호를 최적으로 동적으로 결정하고 제어하는 것이 매우 중요하다. 그러나 이러한 유형의 액추에이터는 일반적으로 비교적 좁은 주파수 대역폭에서 진동 신호를 생성하기 때문에 기능이 제한적이다(공진 주파수 +/-10Hz 근처에서만 효율적임). 더욱이, VCM은 광범위한 발진 주파수에서 매우 비대칭적인 형태의 진동 신호를 생성하는 데 비효율적이다. 또한, 일부 액추에이터는 상당한 전력을 소비하고 크기와 질량 때문에 응용 분야가 제한적이다.
개선된 햅틱 액추에이터를 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 목적 및 기타 목적은 독립항의 특징에 의해 달성된다. 추가 구현 형태는 종속항, 설명 및 도면으로부터 명백하다.
제1 측면에 따르면, 복수의 기능 작동 모드를 구비한 다기능 햅틱 액추에이터(haptic actuator)가 제공되며, 상기 햅틱 액추에이터는 작동 배열체(actuation arrangement) 및 하나 이상의 움직임이 가능한 에너지 저장 장치를 포함하고, 상기 작동 배열체는 복수의 작동 축을 따라 및/또는 복수의 작동 축 주위에서 상기 에너지 저장 장치의 움직임을 제공 및/또는 용이하게 하고, 상기 에너지 저장 장치는 상기 작동 배열체를 구동하기 위해 전하를 공급하고, 상기 작동 배열체에 의해 생성되는 전하를 저장하도록 구성되고, 제1 기능 작동 모드는 상기 에너지 저장 장치에서 상기 작동 배열체로 전하를 공급함으로써 기계적 진동을 생성하는 것을 포함하고, 상기 전하는 상기 에너지 저장 장치의 움직임을 생성하며, 제2 기능 작동 모드는 상기 에너지 저장 장치의 기계적 진동에 의해 전하를 생성하는 것을 포함하고, 상기 진동은 상기 작동 배열체에서 전하를 생성하며, 상기 전하는 상기 에너지 저장 장치에 저장된다.
이 방안은 여러 다른 작동 모드에서 사용할 수 있는 액추에이터 구성 요소를 제공하므로, 각각 모드에 대해 개별의 구성요소가 필요하지 않다. 이 액추에이터는 구성과 구조가 간단하고, 저렴한 비용으로 생산할 수 있으며, 선형 공진 액추에이터 및/또는 관성 질량 편심 모터보다 더 큰 힘은 물론 재충전 가능한 에너지도 생성할 수 있다. 또한, 액추에이터의 지진 질량을 위해 할당된 추가 공간이 더 이상 필요하지 않다. 또한, 액추에이터 및/또는 장착되는 장치의 무게가 감소된다.
제1 측면의 가능한 구현 형태에서, 상기 진동은 30Hz 미만, 바람직하게는 20Hz 미만의 주파수로 생성된다. 이것은 인간의 민감도에 기초하여, 시각적 모터 태스크에서의 진동 주파수 및 추적을 효율적이게 한다.
제1 측면의 추가 가능한 구현 형태에서, 상기 작동 배열체는 전자기력 또는 압전력을 생성하고, 상기 제1 기능 작동 모드에서, 상기 에너지 저장 장치에서 상기 작동 배열체로 공급된 상기 전하가 상기 전자기력 또는 상기 압전력을 생성하고, 상기 전자기력 또는 상기 압전력은 상기 에너지 저장 장치의 움직임을 생성하고, 상기 제2 기능 작동 모드에서, 상기 에너지 저장 장치의 기계적 진동이 상기 전자기력 또는 상기 압전력을 생성하고, 상기 전자기력 또는 상기 압전력은 상기 에너지 저장 장치에 저장될 전하를 생성한다. 이것은 햅틱 피드백을 제공하거나/하고 재충전 가능한 에너지를 생성하는 작동 모드를 가능하게 한다.
제3 기능 작동 모드를 더 포함하고, 상기 제3 기능 작동 모드는 자기 에너지 송신기에 의해 상기 작동 배열체에서 전하를 생성하는 것을 포함하고, 상기 전하는 상기 에너지 저장 장치에 저장된다. 이것은 무선으로 전기 에너지를 획득을 수 있는 작동 모드를 가능하게 한다.
제1 측면의 추가 가능한 구현 형태에서, 상기 복수의 작동 축은 하나 이상의 선형 축 및/또는 하나 이상의 회전 축을 포함한다.
제1 측면의 추가 가능한 구현 형태에서, 상기 에너지 저장 장치의 움직임은 상기 복수의 작동 축을 따라 및/또는 상기 복수의 작동 축 주위에서 동시에 실행되어, 작동이 다차원, 바람직하게는 3차원이 되도록 한다.
제1 측면의 추가 가능한 구현 형태에서, 상기 에너지 저장 장치의 움직임은 제1 작동 축, 제2 작동 축, 및 제3 작동 축을 따라, 동시에 또는 순차적으로 실행되고, 상기 제1 작동 축, 상기 제2 작동 축, 및 상기 제3 작동 축은 3차원 데카르트 좌표계(Cartesian coordinate system)를 형성한다.
제1 측면의 추가 가능한 구현 형태에서, 상기 작동 배열체는 음성 코일 액추에이터를 포함하고, 상기 음성 코일 액추에이터는 상기 제1 작동 을 따라 움직임을 생성하는 제1 자석 및 코일 배열체(magnet-and-coil arrangement)를 포함하고, 상기 음성 코일 액추에이터는 상기 제2 작동 축 및 상기 제3 작동 축을 따라 움직임을 생성하는 제2 자석 및 코일 배열체를 포함하여, 가용 작동 구성요소의 신뢰성 및 크기를 이용한다.
제1 측면의 추가 가능한 구현 형태에서, 상기 제1 자석 및 코일 배열체는 제1 자석 및 상기 제1 자석에 인접하게 배열된 제1 코일을 포함하고, 상기 제2 자석 및 코일 배열체는 제2 자석 및 상기 제2 자석에 인접하게 배열된 제2 코일을 포함한다.
제1 측면의 추가 가능한 구현 형태에서, 1 측면의 추가 가능한 구현 형태에서, 제1 코일은 제1 자석의 주변부 둘레로 연장되도록 배열되고, 제2 자석-코일 배열은 제3 자석 및 인접하게 배열된 제3 코일을 더 포함한다.
상기 제1 코일은 상기 제1 자석의 주변부 주위에서 연장되도록 배열되고, 상기 제2 자석 및 코일 배열체는 제3 자석 및 상기 제3 자석에 인접하게 배열된 제3 코일, 제4 자석 및 상기 제4 자석에 인접하게 배열된 제4 코일, 및 제5 자석 및 상기 제5 자석에 인접하게 배열된 제5 코일을 더 포함하며, 상기 제2 자석 및 코일 배열체는 상기 제1 자석 및 코일 배열체의 주변부 주위에서 연장되도록 배열되므로, 균등하게 분포된 힘을 제공한다.
제1 측면의 추가 가능한 구현 형태에서, 상기 회전 축은 상기 제1 작동 축(A1)과 동일하고, 상기 회전 축을 중심으로 한 회전은 상기 제1 자석 및 코일 배열체에 의해 생성된다.
제1 측면의 추가 가능한 구현 형태에서, 상기 작동 배열체는 다층 압전 액추에이터, 또는 전기기계적 폴리머-금속 복합재 또는 합금 재료, 자기 저항성(magnetorestricitive) 재료, 전기 활성 재료, 광활성 재료, 온도 활성 재료, 및 자기 활성 재료 중 어느 하나를 포함하여, 임의의 적절한 액추에이터를 선택할 수 있도록 해준다.
제1 측면의 추가 가능한 구현 형태에서, 상기 햅틱 액추에이터는 상기 복수의 작동 축을 따라 및/또는 상기 복수의 작동 축 주위에서 상기 에너지 저장 장치의 움직임을 제한하는 하나 이상의 탄성 요소를 더 포함한다. 이 탄성 요소는 에너지 저장 장치의 변위를 제한하지만 액추에이터의 기계적 공진을 주파수의 동적 범위 내에서 특정 값으로 제한하지 않고, 코일 고정 위치에 대한 자속의 최대 변경을 제공한다.
제2 측면에 따르면, 상기한 바에 따른 햅틱 액추에이터, 프로세서, 제어 회로, 및 상기 에너지 저장 장치로부터 상기 햅틱 액추에이터의 외부로 연장되는 플렉서블 배터리 케이블을 포함하는 전자 기기용 다기능 햅틱 작동 시스템이 제공된다. 이 방안은 햅틱 피드백을 제공하고 에너지를 획득하는 것과 같은 여러 다른 작동 모드에서 구성요소를 사용할 수 있는 시스템을 제공하므로, 각각의 모드에 대해 개별 구성요소가 필요하지 않다.
제2 측면의 가능한 구현 형태에서, 상기 햅틱 작동 시스템은 상기 햅틱 액추에이터의 위치를 추적하도록 구성된 하나 이상의 위치 센서를 더 포함한다.
이러한 측면 및 다른 측면은 이하에 설명되는 실시예로부터 명백할 것이다.
본 개시에 대한 이하의 상세한 부분에서, 측면, 실시예 및 구현은 도면에 도시된 예시적인 실시예를 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 다기능 햅틱 액추에이터의 개략적인 평면도를 도시한다.
도 2는 도 1에 도시된 다단계 작동 시스템의 측단면도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 다기능 햅틱 작동 시스템의 개략도를 도시한다.
도 1 및 도 2는 복수의 기능 작동 모드를 구비한 다기능 햅틱 액추에이터(1)를 도시한다.
햅틱 액추에이터(1)는 작동 배열체(2) 및 바람직하게는 하우징(도시되지 않음) 내에 배열된 적어도 하나의 이동 가능한 에너지 저장 장치(3)를 포함한다. 작동 배열체(2)는 복수의 작동 축(A1, A2, A3)을 따라 및/또는 복수의 작동 축(A1, A2, A3) 주위에서 에너지 저장 장치(3)의 이동을 용이하게 하며, 에너지 저장 장치(3)는 지진 질량으로서 기능한다. 복수의 작동 축은 적어도 하나의 선형 축 및/또는 적어도 하나의 회전 축을 포함할 수 있다. 회전 축은 제1 작동 축(A1)과 동일할 수 있다. 에너지 저장 장치(3)의 움직임은 복수의 작동 축을 따라 및/또는 복수의 작동 축 주위에서 동시에 실행될 수 있다.
에너지 저장 장치(3)는 작동 배열체(2)를 구동하기 위해 전하를 공급하고, 작동 배열체(2)에 의해 생성되는 전하를 저장하도록 구성된, 예컨대 배터리이다.
제1 기능 작동 모드는 에너지 저장 장치(3)에서 작동 배열체(2)로 전하를 공급하여 기계적 진동을 생성하고, 전하는 에너지 저장 장치(3)의 움직임을 생성하는 것을 포함하며, 햅틱 피드백 모드(haptic feedback mode)라고도 한다.
제2 기능 작동 모드는 에너지 저장 장치(3)의 기계적 진동에 의해 전하를 생성하고, 진동은 작동 배열체(2)에서 전하를 생성하며, 전하는 에너지 저장 장치(3)에 저장되는 것을 포함하며, 에너지 획득 모드(energy harvesting mode)라고도 한다.
진동은 30Hz 미만, 바람직하게는 20Hz 미만의 주파수에서 생성될 수 있다.
하나의 실시예에서, 작동 배열체(2)는 전자기력 또는 압전력을 생성한다. 제1 기능 작동 모드에서, 에너지 저장 장치(3)에서 작동 배열체(2)로 공급된 전하가 전자기력 또는 압전력을 생성하고, 전자기력 또는 압전력은 에너지 저장 장치(3)의 움직임을 생성한다. 제2 기능 작동 모드에서, 에너지 저장 장치(3)의 기계적 진동이 전자기력 또는 압전력을 생성하고, 전자기력 또는 압전력은 에너지 저장 장치(3)에 저장될 전하를 생성한다.
햅틱 액추에이터(1)는 제3 기능 작동 모드를 더 포함할 수 있고, 제3 기능 작동 모드는 자기 에너지 송신기에 의해 작동 배열체(2)에서 전하를 생성하고, 전하는 에너지 저장 장치(3)에 저장되는 것을 포함하며, 무선 충전 모드라고도 한다.
하나의 실시예에서, 에너지 저장 장치(3)의 움직임은 제1 작동 축(A1), 제2 작동 축(A2), 및 제3 작동 축(A3)을 따라, 동시에 또는 순차적으로 실행되고, 제1 작동 축(A1), 제2 작동 축(A2), 및 제3 작동 축(A3)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 3차원 데카르트 좌표계를 형성한다.
작동 배열체(2)는 제1 작동 축(A1)을 따라 움직임을 생성하는 제1 자석 및 코일 배열체(4), 그리고 제2 작동 축(A2) 및 제3 작동 축(A3)을 따라 움직임을 생성하는 제2 자석 및 코일 배열체(5)를 포함하는 음성 코일 액추에이터를 포함한다. 코일은 배터리 하우징 또는 이동 기기의 덮개에 내장될 수 있다.
제1 자석 및 코일 배열체(4)는 제1 자석(6a) 및 제1 자석(6a)에 인접하게 배열된 제1 코일(6b)을 포함할 수 있다. 제1 코일(6b)은 제1 자석(6a)의 주변부 주위에서 연장되도록 배열될 수 있다. 하나의 실시예에서, 회전 축을 중심으로 한 회전은 제1 자석 및 코일 배열체(4)에 의해 생성된다.
제2 자석 및 코일 배열체(5)는 제2 자석(7a) 및 제2 자석(7a)에 인접하게 배열된 제2 코일(7b)을 포함할 수 있다.
제2 자석 및 코일 배열체(5)는 제3 자석(8a) 및 제3 자석(8a)에 인접하게 배열된 제3 코일(8b), 제4 자석(9a) 및 제4 자석(9a)에 인접하게 배열된 제4 코일(9b), 및 제5 자석(10a) 및 제5 자석(10a)에 인접하게 배열된 제5 코일(10b)을 더 포함할 수 있다. 자석 및 코일의 쌍은 바람직하게는 제1 자석 및 코일 배열체(4) 주위에 등거리로 분포되어, 제2 자석 및 코일 배열체(5)는 제1 자석 및 코일 배열체(4)의 주변부 주위에서 연장되도록 한다, 즉, 제1 코일(6b)이 제1 자석(6b)과 제2 자석-코일 배열체(5) 사이에 배치된다.
작동 배열체(2)는 다층 압전 액추에이터, 또는 전기기계적 폴리머-금속 복합재 또는 합금 재료, 자기변형 재료, 전기활성 재료, 광활성 재료, 온도 활성 재료, 및 자기활성 재료(미도시) 중 어느 하나를 더 포함할 수 있다.
작동 배열체(2)는 다층 압전 액추에이터, 또는 전기기계적 폴리머-금속 복합재 또는 합금 재료, 자기 저항성(magnetorestricitive) 재료, 전기 활성 재료, 광활성 재료, 온도 활성 재료, 및 자기 활성 재료 중 어느 하나를 더 포함할 수 있다(미도시).
햅틱 액추에이터는 또한 도 2에 도시된, 적어도 하나의 탄성 요소(11)를 포함하여, 복수의 작동 축을 따라 및/또는 복수의 작동 축 주위에서 에너지 저장 장치(3)의 움직임을 제한할 수 있다.
탄성 요소(11)는 에너지 저장 장치(3)의 변위를 제한하지만 액추에이터의 기계적 공진을 주파수의 동적 범위 내에서 특정 값으로 제한하지 않고, 코일 고정 위치에 대한 자속의 최대 변경을 제공할 수 있다.
본 발명은 또한 스마트폰, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 또는 시계나 팔찌와 같은 웨어러블 기기와 같은, 전자 기기용 다기능 햅틱 작동 시스템(12)에 관한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 햅틱 작동 시스템(12)은 전술한 햅틱 액추에이터(1), 프로세서(13), 제어 회로(14), 및 에너지 저장 장치(3)에서 햅틱 액추에이터(1)의 외부로 연장되는 플렉서블 배터리 케이블(15)을 포함한다. 플렉서블 배터리 케이블(15)은 햅틱 액추에이터(1)의 에너지 저장 장치(3)가 미리 정의된 방향을 따라 자석 및 코일 배열체(4, 5)를 향하여 그리고 자석 및 코일 배열체(4, 5)로부터 이동하거나/하고 적절한 토크 벡터를 생성함으로써 회전 축을 중심으로 돌 수 있도록 해준다.
프로세서(13)는 에너지를 획득하거나 에너지 저장 장치(3)의 발진을 여기시키기 위해 서로 다르게 동작하는 코일의 기능 작동 모드 및 기능을 제어한다. 제어 회로(14)는 코일이 자석의 기계적 변위(진동)의 결과로서 또는 무선 충전 전력 송신기로부터 전자기 에너지를 수확할 수 있을 때 활성화될 수 있다. 대조적으로, 코일 구동 메커니즘(미도시)은 이동 기기의 소프트웨어 애플리케이션이 사용자에게 햅틱 정보를 전달할 필요가 있을 때 활성화될 수 있다.
햅틱 작동 시스템(12)은 햅틱 작동 시스템은 햅틱 액추에이터(1)의 위치를 추적하도록 구성된 적어도 하나의 위치 센서(16)를 더 포함할 수 있다. 위치 센서(16)는 서로 다른 기능 작동 모드의 효율을 증가시킴으로써 위치를 추적한다.
다양한 측면 및 구현이 본 명세서의 다양한 실시예와 관련하여 설명되었다. 하지만, 개시된 실시예에 대한 다른 변형은 도면, 개시내용, 및 첨부된 청구범위의 연구로부터 청구된 주제를 실시함에 있어 당업자에 의해 이해되고 영향을 받을 수 있다. 청구범위에서, "포함하는(comprising)"이라는 단어는 다른 요소나 단계를 배제하지 않으며, "일(부정관사 "a" 또는 "an"에 해당)"은 복수를 배제하지 않는다. 단일 프로세서 또는 기타 유닛은 청구범위에 기술된 여러 항목의 기능을 수행할 수 있다. 특정 수단이 서로 다른 종속항에 인용되어 있다는 사실이 측정된 이들의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지는 않는다. 컴퓨터 프로그램은 다른 하드웨어와 함께 제공되거나 다른 하드웨어의 일부로 제공되는 광학 저장 매체 또는 고체 상태 매체와 같은, 적절한 매체에 저장/배포될 수 있지만, 인터넷 또는 기타 유선 또는 무선 통신 시스템을 통하는 것과 같은, 다른 형태로 배포될 수도 있다.
청구범위에 사용된 참조 부호는 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 달리 나타내지 않는 한, 도면은 명세서와 함께 (예: 크로스 해칭(cross-hatching), 부품의 배치, 비율, 정도 등)을 읽도록 의도되고, 본 개시의 기재된 전체 설명의 일부로 간주되어야 한다. 설명에 사용된 바와 같이, 용어 "수평", "수직", "왼쪽", "오른쪽", "위" 및 "아래"뿐만 아니라 이들의 형용사 및 부사 파생어(예: "수평으로", "오른쪽으로" , "위로" 등)는 단순히 특정 도면이 독자를 향해 있을 때의 예시된 구조의 방향을 말한다. 유사하게, "안쪽으로" 및 "바깥쪽으로"라는 용어는 일반적으로 적절할 경우 그 신장 축 또는 회전 축에 대한 표면의 방향을 말한다.

Claims (15)

  1. 복수의 기능 작동 모드를 구비한 다기능 햅틱 액추에이터(haptic actuator)(1)로서,
    작동 배열체(actuation arrangement)(2) 및 하나 이상의 움직임이 가능한 에너지 저장 장치(3)를 포함하고,
    상기 작동 배열체(2)는 복수의 작동 축을 따라 및/또는 복수의 작동 축 주위에서 상기 에너지 저장 장치(3)의 움직임을 제공 및/또는 용이하게 하고,
    상기 에너지 저장 장치(3)는 상기 작동 배열체(2)를 구동하기 위해 전하를 공급하고, 상기 작동 배열체(2)에 의해 생성되는 전하를 저장하도록 구성되고,
    제1 기능 작동 모드는 상기 에너지 저장 장치(3)에서 상기 작동 배열체(2)로 전하를 공급함으로써 기계적 진동을 생성하는 것을 포함하고, 상기 전하는 상기 에너지 저장 장치(3)의 움직임을 생성하며,
    제2 기능 작동 모드는 상기 에너지 저장 장치(3)의 기계적 진동에 의해 전하를 생성하는 것을 포함하고, 상기 진동은 상기 작동 배열체(2)에서 전하를 생성하며, 상기 전하는 상기 에너지 저장 장치(3)에 저장되는,
    햅틱 액추에이터(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 진동은 30Hz 미만, 바람직하게는 20Hz 미만의 주파수로 생성되는, 햅틱 액추에이터(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 작동 배열체(2)는 전자기력 또는 압전력을 생성하고,
    상기 제1 기능 작동 모드에서, 상기 에너지 저장 장치(3)에서 상기 작동 배열체(2)로 공급된 상기 전하가 상기 전자기력 또는 상기 압전력을 생성하고,
    상기 전자기력 또는 상기 압전력은 상기 에너지 저장 장치(3)의 움직임을 생성하고,
    상기 제2 기능 작동 모드에서, 상기 에너지 저장 장치(3)의 기계적 진동이 상기 전자기력 또는 상기 압전력을 생성하고, 상기 전자기력 또는 상기 압전력은 상기 에너지 저장 장치(3)에 저장될 전하를 생성하는, 햅틱 액추에이터(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    제3 기능 작동 모드를 더 포함하고, 상기 제3 기능 작동 모드는 자기 에너지 송신기에 의해 상기 작동 배열체(2)에서 전하를 생성하는 것을 포함하고, 상기 전하는 상기 에너지 저장 장치(3)에 저장되는, 햅틱 액추에이터(1).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 작동 축은 하나 이상의 선형 축 및/또는 하나 이상의 회전 축을 포함하는, 햅틱 액추에이터(1).
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에너지 저장 장치(3)의 움직임은 상기 복수의 작동 축을 따라 및/또는 상기 복수의 작동 축 주위에서 동시에 실행되는, 햅틱 액추에이터(1).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에너지 저장 장치(3)의 움직임은 제1 작동 축(A1), 제2 작동 축(A2), 및 제3 작동 축(A3)을 따라, 동시에 또는 순차적으로 실행되고,
    상기 제1 작동 축(A1), 상기 제2 작동 축(A2), 및 상기 제3 작동 축(A3)은 3차원 데카르트 좌표계를 형성하는, 햅틱 액추에이터(1).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작동 배열체(2)는 음성 코일 액추에이터를 포함하고,
    상기 음성 코일 액추에이터는 상기 제1 작동 축(A1)을 따라 움직임을 생성하는 제1 자석 및 코일 배열체(magnet-and-coil arrangement)(4)를 포함하고,
    상기 음성 코일 액추에이터는 상기 제2 작동 축(A2) 및 상기 제3 작동 축(A3)을 따라 움직임을 생성하는 제2 자석 및 코일 배열체(5)를 포함하는, 햅틱 액추에이터(1).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 자석 및 코일 배열체(4)는 제1 자석(6a) 및 상기 제1 자석(6a)에 인접하게 배열된 제1 코일(6b)을 포함하고,
    상기 제2 자석 및 코일 배열체(5)는 제2 자석(7a) 및 상기 제2 자석(7a)에 인접하게 배열된 제2 코일(7b)을 포함하는, 햅틱 액추에이터(1).
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 코일(6b)은 상기 제1 자석(6a)의 주변부 주위에서 연장되도록 배열되고, 상기 제2 자석 및 코일 배열체(5)는 제3 자석(8a) 및 상기 제3 자석(8a)에 인접하게 배열된 제3 코일(8b), 제4 자석(9a) 및 상기 제4 자석(9a)에 인접하게 배열된 제4 코일(9b), 및 제5 자석(10a) 및 상기 제5 자석(10a)에 인접하게 배열된 제5 코일(10b)을 더 포함하며,
    상기 제2 자석 및 코일 배열체(5)는 상기 제1 자석 및 코일 배열체(4)의 주변부 주위에서 연장되도록 배열되는, 햅틱 액추에이터(1).
  11. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 축은 상기 제1 작동 축(A1)과 동일하고,
    상기 회전 축을 중심으로 한 회전은 상기 제1 자석 및 코일 배열체(4)에 의해 생성되는, 햅틱 액추에이터(1).
  12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 작동 배열체(2)는 다층 압전 액추에이터, 또는 전기기계적 폴리머-금속 복합재 또는 합금 재료, 자기 저항성(magnetorestricitive) 재료, 전기 활성 재료, 광활성 재료, 온도 활성 재료, 및 자기 활성 재료 중 어느 하나를 포함하는, 햅틱 액추에이터(1).
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 작동 축을 따라 및/또는 상기 복수의 작동 축 주위에서 상기 에너지 저장 장치(3)의 움직임을 제한하는 하나 이상의 탄성 요소(11)를 더 포함하는 햅틱 액추에이터(1).
  14. 전자 기기용 다기능 햅틱 작동 시스템(12)으로서,
    제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 햅틱 액추에이터(1),
    프로세서(13),
    제어 회로(14), 및
    상기 에너지 저장 장치(3)로부터 상기 햅틱 액추에이터(1)의 외부로 연장되는 플렉서블 배터리 케이블(15)
    을 포함하는 다기능 햅틱 작동 시스템(12).
  15. 제14항에 있어서,
    상기 햅틱 작동 시스템은 상기 햅틱 액추에이터(1)의 위치를 추적하도록 구성된 하나 이상의 위치 센서(16)를 더 포함하는 다기능 햅틱 작동 시스템(12).
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