KR20230118225A

KR20230118225A - Touchpad with Vibration actuator

Info

Publication number: KR20230118225A
Application number: KR1020220014490A
Authority: KR
Inventors: 윤성호; 윤상영; 이창환
Original assignee: (주)파트론
Priority date: 2022-02-03
Filing date: 2022-02-03
Publication date: 2023-08-11

Abstract

본 발명의 터치패드 장치는 판형으로 형성되고, 내부에 형성된 U자형 슬릿에 의해 일단은 주변 부분과 연결되고 다른 부분은 주변 부분과 분리되는 복수의 외팔보가 형성된 지지판, 상기 외팔보의 타단과 결합한 상태로 상기 지지판의 상부에 위치하고, 상면에 형성된 터치센서부 및 하면에 형성된 포스터치부를 포함하는 회로기판, 상기 외팔보의 일부와 결합한 상태로 상기 지지판과 상기 회로기판 사이에 위치하여 상기 회로기판에 진동을 발생시키는 진동발생부 및 상기 포스터치부에 의해 눌림을 감지하면 상기 진동발생부에 의해 피드백 진동을 발생하도록 하는 제어부를 포함하는 터치패드 장치.The touch pad device of the present invention is formed in a plate shape, and a support plate on which a plurality of cantilever beams are formed, one end of which is connected to a peripheral portion and the other portion is separated from the peripheral portion by a U-shaped slit formed therein, in a state in which it is coupled with the other end of the cantilever. A circuit board located on the upper part of the support plate and including a touch sensor part formed on the upper surface and a force touch part formed on the lower surface, located between the support plate and the circuit board in a state coupled with a part of the cantilever to generate vibration in the circuit board A touchpad device comprising: a vibration generating unit for generating vibration; and a control unit for generating feedback vibration by the vibration generating unit when a pressing by the force touch unit is sensed.

Description

Touchpad with vibration generator {Touchpad with Vibration actuator}

본 발명은 피감지체의 접촉에 따른 진동을 발생시키는 터치패드에 관한 것이다.The present invention relates to a touchpad that generates vibration according to a contact of a sensing object.

최근의 전자 장치는 터치패드를 통해 피감지체(예를 들어, 손가락)의 터치를 통한 입력을 하는 경우가 많다. 터치패드를 통해 입력하는 경우 마우스나 키보드를 활용한 입력을 대체할 수 있다는 장점이 있어, 최근 더욱 널리 사용되고 있다.Recent electronic devices often perform input through a touch of a sensing object (eg, a finger) through a touch pad. When inputting through a touchpad, it has the advantage of being able to replace input using a mouse or keyboard, and has recently been more widely used.

과거 터치패드는 피감지체의 움직임 또는 동작을 감지만 할 뿐, 이에 대한 피드백을 제공하지는 않았다. 그러나 최근의 터치패드는 내부에 진동 발생기가 탑재되어 피감지체의 조작에 따른 진동 피드백을 제공하기도 한다. 이에 따라 사용자는 자신의 터치 조작에 대응한 햅틱 피드백을 받을 수 있다는 장점이 있다.In the past, touchpads only sensed the movement or operation of a sensing object, but did not provide feedback. However, recent touchpads have a vibration generator mounted therein to provide vibration feedback according to the manipulation of the sensing object. Accordingly, there is an advantage in that the user can receive haptic feedback corresponding to his or her touch manipulation.

그러나 종래의 터치패드는 터치 조작에 대해 사용자가 터치 압력을 가하는 세기에 관계없이 일정한 진동을 발생한다. 이는 사용자가 진동 피드백을 자신이 가한 압력의 세기에 따른 자연스러운 반발 작용으로 인지하지 못해, 진동 피드백에 이질감을 느낀다는 문제점이 있었다.However, a conventional touchpad generates constant vibration regardless of the strength of a touch pressure applied by a user in response to a touch operation. This has a problem in that the user does not recognize the vibration feedback as a natural repulsive action according to the strength of the pressure applied by the user, and thus feels a sense of difference in the vibration feedback.

이에 따라 피드백으로 발생하는 진동이 자연스러운 떨림을 가질 수 있게 하여 햅틱 경험에 대한 만족성을 높이고자 하는 요구가 증대되고 있다.Accordingly, there is an increasing demand to increase the satisfaction of the haptic experience by allowing the vibration generated by feedback to have natural vibration.

미국 공개특허공보 공개번호 2011-0141052(공개일 2011.06.16)US Patent Publication No. 2011-0141052 (published on 2011.06.16)

본 발명의 터치패드는 피감지체에 대한 햅틱 반응으로 진동을 효과적으로 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the touchpad of the present invention is to effectively provide vibration as a haptic response to a sensing object.

또한, 본 발명의 터치패드는 피감지체의 눌림에 대해 수직 방향의 진동을 제공하면서도 상하의 높이를 최소로 유지할 수 있는 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the touch pad of the present invention is to provide a structure capable of maintaining a vertical height to a minimum while providing vibration in a vertical direction in response to pressing of a sensing object.

본 발명의 터치패드는 판형으로 형성되고, 내부에 형성된 U자형 슬릿에 의해 일단은 주변 부분과 연결되고 다른 부분은 주변 부분과 분리되는 복수의 외팔보가 형성된 지지판, 상기 외팔보의 타단과 결합한 상태로 상기 지지판의 상부에 위치하고, 상면에 형성된 터치센서부 및 하면에 형성된 포스터치부를 포함하는 회로기판, 상기 외팔보의 일부와 결합한 상태로 상기 지지판과 상기 회로기판 사이에 위치하여 상기 회로기판에 진동을 발생시키는 진동발생부 및 상기 포스터치부에 의해 눌림을 감지하면 상기 진동발생부에 의해 피드백 진동을 발생하도록 하는 제어부를 포함한다.The touch pad of the present invention is formed in a plate shape, and a support plate on which a plurality of cantilever beams are formed, one end of which is connected to the peripheral portion and the other portion is separated from the peripheral portion by a U-shaped slit formed therein, and the other end of the cantilever is coupled to the above state. A circuit board located on the upper part of the support plate and including a touch sensor part formed on the upper surface and a force touch part formed on the lower surface, located between the support plate and the circuit board in a state coupled with a part of the cantilever to generate vibration in the circuit board A vibration generating unit and a control unit configured to generate feedback vibration by the vibration generating unit when pressing is sensed by the force touch unit.

본 발명 일 실시예에 있어서, 상기 포스터치부는 상기 회로기판의 하면에 결합된 적어도 하나의 코일부와 상기 코일부 및 상기 지지판 사이의 근접에 의해 상기 코일부의 인덕턴스 변화를 감지하는 센서IC를 포함한다.In one embodiment of the present invention, the force touch unit includes at least one coil unit coupled to the lower surface of the circuit board and a sensor IC for sensing a change in inductance of the coil unit by proximity between the coil unit and the support plate. do.

본 발명 일 실시예에 있어서, 상기 코일은 상기 회로기판의 하면에 인쇄된 형태의 도전성 패턴으로 형성된다.In one embodiment of the present invention, the coil is formed of a printed conductive pattern on the lower surface of the circuit board.

본 발명 일 실시예에 있어서, 상기 포스터치부는, 상기 회로기판의 하면에 결합된 적어도 하나의 코일부와 상기 코일부 및 상기 지지판 사이의 근접에 의해 상기 코일부의 인덕턴스 변화를 감지하는 센서IC를 포함한다.In one embodiment of the present invention, the force touch unit includes a sensor IC for sensing a change in inductance of the coil unit by proximity between at least one coil unit coupled to the lower surface of the circuit board and the coil unit and the support plate. include

본 발명 일 실시예에 있어서, 상기 코일부 중 적어도 하나는 상기 회로기판의 하면의 중앙 부분에 위치한다.In one embodiment of the present invention, at least one of the coil parts is located in the central portion of the lower surface of the circuit board.

본 발명 일 실시예에 있어서, 상기 진동발생부의 하부는 상기 외팔보의 상기 타단에 결합된다.In one embodiment of the present invention, the lower portion of the vibration generating unit is coupled to the other end of the cantilever.

본 발명 일 실시예에 있어서, 상기 회로기판과 상기 외팔보의 상기 타단은 상기 진동발생부를 사이에 두고 결합된다.In one embodiment of the present invention, the circuit board and the other end of the cantilever are coupled with the vibration generating unit interposed therebetween.

본 발명 일 실시예에 있어서, 상기 코일부 중 적어도 하나는 상기 외팔보의 상기 타단에 대향되는 부분에 위치한다.In one embodiment of the present invention, at least one of the coil parts is located at a portion opposite to the other end of the cantilever.

본 발명 일 실시예에 있어서, 상기 코일부 중 적어도 하나는 상기 외팔보의 상기 타단 및 상기 타단과 상기 슬릿을 사이에 두고 인접하는 상기 지지판의 주변 부분과 대향한다.In one embodiment of the present invention, at least one of the coil parts faces the other end of the cantilever and a peripheral portion of the support plate adjacent to the other end with the slit therebetween.

본 발명 일 실시예에 있어서, 상기 진동발생부의 하부는 상기 외팔보의 일단에 결합된다.In one embodiment of the present invention, the lower portion of the vibration generating unit is coupled to one end of the cantilever.

본 발명 일 실시예에 있어서, 상기 외팔보는 상기 일단이 상기 지지판의 중심 부분을 향하고, 상기 타단이 상기 지지판의 코너 부분을 향하도록 배치된다.In one embodiment of the present invention, the cantilever is disposed such that one end faces a central portion of the support plate and the other end faces a corner portion of the support plate.

본 발명 일 실시예에 있어서, 상기 진동발생장치는, 외부의 입력신호에 의해 상호 간에 인력 또는 척력이 발생하는 하부구성 및 상부구성과 상기 하부구성 및 상기 상부구성 사이에 위치하고, 가요성 재질로 형성되는 결합부재를 포함한다.In one embodiment of the present invention, the vibration generating device is located between a lower component and an upper component and the lower component and the upper component in which attraction or repulsive force is generated between each other by an external input signal, and is formed of a flexible material It includes a coupling member to be.

본 발명 일 실시예에 있어서, 상기 진동발생장치는 진동이 발생함에 따라 상기 결합부재가 상하 방향으로 압축과 복원이 반복된다.In one embodiment of the present invention, the vibration generating device repeats compression and restoration of the coupling member in the vertical direction as vibration is generated.

본 발명 일 실시예에 있어서, 상기 진동발생장치와 상기 포스터치부의 상기 코일부가 겹치지 않게 위치한다.In one embodiment of the present invention, the vibration generating device and the coil part of the force touch unit are positioned so as not to overlap each other.

본 발명의 터치패드는 피감지체에 대한 햅틱 반응으로 진동을 효과적으로 제공할 수 있다.The touchpad of the present invention can effectively provide vibration as a haptic response to a sensing object.

또한, 본 발명의 터치패드는 피감지체의 눌림에 대해 수직 방향의 진동을 제공하면서도 상하의 높이를 최소로 유지할 수 있다는 장점이 있다.In addition, the touch pad of the present invention has the advantage of being able to keep the height of the top and bottom to a minimum while providing vibration in a vertical direction with respect to the pressing of the sensing object.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패드를 분해한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패드의 내부에 수용되는 지지판의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패드의 내부에 수용되는 회로기판의 저면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패드 중 일부의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치패드의 내부에 수용되는 지지판의 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치패드의 내부에 수용되는 회로기판의 저면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치패드의 내부에 수용되는 회로기판 코너의 일부분을 확대한 도시한 것이다.
도 8는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치패드 중 일부의 단면도이다.1 is an exploded perspective view of a touch pad according to an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of a support plate accommodated inside a touch pad according to an embodiment of the present invention.
3 is a bottom view of a circuit board accommodated inside a touch pad according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a part of a touch pad according to an embodiment of the present invention.
5 is a plan view of a support plate accommodated inside a touchpad according to another embodiment of the present invention.
6 is a bottom view of a circuit board accommodated inside a touchpad according to another embodiment of the present invention.
7 is an enlarged view of a portion of a corner of a circuit board accommodated inside a touchpad according to another embodiment of the present invention.
8 is a cross-sectional view of a part of a touch pad according to another embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, the embodiments disclosed in this specification will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the same or similar elements are given the same reference numerals regardless of reference numerals, and redundant description thereof will be omitted. In addition, in describing the embodiments disclosed in this specification, if it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the embodiment disclosed in this specification, the detailed description thereof will be omitted.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers, such as first and second, may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, 설명되는 각 단계들은 특별한 인과관계에 의해 나열된 순서에 따라 수행되어야 하는 경우를 제외하고, 나열된 순서와 상관없이 수행될 수 있다.In this application, each step described can be performed regardless of the listed order, except for the case where it must be performed in the listed order due to a special causal relationship.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대해서 설명하도록 한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패드를 분해한 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a touch pad according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 터치패드는 지지판(100), 진동발생부(200) 및 회로기판(300)을 포함한다.Referring to FIG. 1 , the touch pad of the present invention includes a support plate 100 , a vibration generating unit 200 and a circuit board 300 .

지지판(100)은 터치패드의 하부를 이루는 구성에 해당된다. 지지판(100)은 판형으로 형성된다. 지지판(100)의 상부는 회로기판(300)에 의해 덮일 수 있다. 지지판(100)의 내부에는 U자형 슬릿이 형성되어 있다. U자형 슬릿은 지지판(100)의 중심부에서 코너쪽으로 뻗어 나간 형상 U자형 빈 공간이다. U자형 슬릿의 꺾여진 끝부분이 코너쪽 방향으로 형성 되어있다. 지지판(100)에 형성된 U자형 슬릿에 외팔보(101)가 결합된다. 외팔보(101)의 일단은 U자형 슬릿의 시작점이자 지지판(100)의 일부인 중심부 측에 결합된다. 따라서 외팔보(101)는 지지판(100)에 결합되어 지지된다. 외팔보(101)의 타단은 지지판의 코너쪽 방향에 형성된다. 외팔보(100)는 중심부에서 코너쪽으로 갈수록 높아지는 사선 형태의 플레이트로 형성된다. 따라서 외팔보(101)의 타단은 U자형 슬릿과 결합되어 있지 않다. 외팔보(101)는 탄성력을 가진 소재로 형성될 수 있다. 외팔보(101)의 일단은 U자형 슬릿의 시작점인 중심부측 지지판(100)의 일부와 결합되어 있기 때문에 변위가 작다. 하지만 외팔보(101)의 타단은 U자형 슬릿과 결합되어 있지 않고, 외팔보(101)가 탄성력을 가지고 있기 때문에 상하로의 변위가 비교적 크다. 따라서, 외팔보(101)의 타단은 외력에 의해 상하로 움직일 때 지지판(100)과 충돌하지 않는다. 외팔보(101)의 타단은 진동발생부(200)와 결합되어 있다.The support plate 100 corresponds to a configuration forming the lower part of the touch pad. The support plate 100 is formed in a plate shape. An upper portion of the support plate 100 may be covered by the circuit board 300 . A U-shaped slit is formed inside the support plate 100 . The U-shaped slit is a U-shaped empty space extending from the center of the support plate 100 toward the corner. The bent end of the U-shaped slit is formed toward the corner. The cantilever 101 is coupled to the U-shaped slit formed in the support plate 100. One end of the cantilever 101 is coupled to the central side, which is a starting point of the U-shaped slit and a part of the support plate 100. Therefore, the cantilever 101 is supported by being coupled to the support plate 100 . The other end of the cantilever 101 is formed in the direction toward the corner of the support plate. The cantilever 100 is formed of an oblique plate that increases from the center toward the corner. Therefore, the other end of the cantilever 101 is not coupled with the U-shaped slit. The cantilever 101 may be formed of a material having elasticity. Since one end of the cantilever 101 is coupled to a part of the support plate 100 at the center side, which is the starting point of the U-shaped slit, the displacement is small. However, the other end of the cantilever 101 is not coupled to the U-shaped slit, and since the cantilever 101 has elasticity, its vertical displacement is relatively large. Therefore, the other end of the cantilever 101 does not collide with the support plate 100 when moving up and down by an external force. The other end of the cantilever 101 is coupled to the vibration generating unit 200.

진동발생부(200)는 진동발생기가 포함된다. 진동발생기는 외팔보(101)에 결합된다. 구체적으로, 진동발생기는 외팔보(101)의 타단에 결합될 수 있다. 진동발생기의 하부는 외팔보(101)의 타단의 상부와 결합되어 있다. 진동발생기는 외팔보(101)의 타단 상부에서 회로기판(300)을 지지한다. 진동발생기의 상부는 회로기판(300)과 결합될 수 있다. 진동발생부(200)의 지지로 의해 회로기판(300)은 지지판(100)의 하면과 외팔보(101)에 결합된 진동발생기의 높이만큼 이격된 상태가 유지될 수 있다. 이를 위해 진동발생기는 기둥 형태로 형성될 수 있다.The vibration generating unit 200 includes a vibration generator. The vibration generator is coupled to the cantilever (101). Specifically, the vibration generator may be coupled to the other end of the cantilever 101. The lower part of the vibration generator is coupled with the upper part of the other end of the cantilever 101. The vibration generator supports the circuit board 300 at the top of the other end of the cantilever 101 . An upper portion of the vibration generator may be coupled to the circuit board 300 . Due to the support of the vibration generating unit 200 , the circuit board 300 can be maintained in a state where the lower surface of the support plate 100 is spaced apart by the height of the vibration generator coupled to the cantilever 101 . To this end, the vibration generator may be formed in a pillar shape.

진동발생기는 복수 개가 존재할 수 있다. 진동발생기는 적어도 한 개가 존재하여 지지판(100)과 회로기판(300)의 사이에 위치하여, 회로기판(300)을 안정적으로 지지할 수 있다. 첨부한 도면에는 진동발생기가 4개인 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 진동발생기의 개수로 한정되는 것은 아니다.A plurality of vibration generators may exist. At least one vibration generator exists and is positioned between the support plate 100 and the circuit board 300 to stably support the circuit board 300 . Although the accompanying drawings show four vibration generators, the present invention is not limited to the number of vibration generators.

회로기판(300)은 터치패드의 상부를 이루는 구성에 해당된다. 회로기판(300)은 지지판(100)의 상부 일부를 덮는 형태로 형성된다. 상술한것과 같이, 회로기판(300)은 외팔보(101)의 타단에 결합된 진동발생기에 의해 지지된다. 이에 따라 회로기판(300)은 하우징의 하면과 외팔보(101)에 결합된 진동발생기의 높이만큼 이격된 상태가 유지될 수 있다.The circuit board 300 corresponds to a configuration forming an upper part of the touch pad. The circuit board 300 is formed to cover an upper portion of the support plate 100 . As described above, the circuit board 300 is supported by the vibration generator coupled to the other end of the cantilever 101. Accordingly, the circuit board 300 can be maintained in a state of being spaced apart from the lower surface of the housing by the height of the vibration generator coupled to the cantilever 101 .

회로기판(300)은 터치센서부(301)와 포스터치부(302)로 구성된다. 구체적으로, 터치센서부(301)와 포스터치부(302)는 서로 적층된 형태로 결합된다. 회로기판(300)은 포스터치부(302)가 삽입될 수 있는 삽입홈을 포함할 수 있다. 터치센서부(301)는 상부층을 구성하며, 피감지체가 접촉하는 부분이다. 터치센서부(301)를 통해 손가락 등 피감지체의 위치, 움직임 눌림 등의 동작을 감지할 수 있다.The circuit board 300 is composed of a touch sensor unit 301 and a force touch unit 302 . Specifically, the touch sensor unit 301 and the force touch unit 302 are coupled to each other in a stacked form. The circuit board 300 may include an insertion groove into which the force-touch unit 302 can be inserted. The touch sensor unit 301 constitutes an upper layer and is a part contacted by a sensing object. Through the touch sensor unit 301 , an operation such as a position of a sensing target such as a finger or a movement or pressing may be sensed.

포스터치부(302)는 코일부(303)와 제어부(미도시)를 포함한다. 코일부(303)는 회로기판(300)의 하면에 결합된다. 코일부(303)는 적어도 하나가 존재한다. 코일부(303)는 회로기판(300)의 하면에 함몰된 형태로 홈의 내부 결합되는 것도 가능하다. 또한, 코일부(303)는 회로기판(300)의 하면에 인쇄된 형태의 도전성 패턴으로 형성되는 것도 가능하다. 코일부(303)와 지지판(100) 사이의 근접에 의해 코일부(303)의 인덕턴스가 변화할 수 있다. 제어부는 센서IC(304)를 포함할 수 있다. 센서IC(304)는 코일부(303)와 지지판(100) 사이의 근접에 의해 변화한 인덕턴스를 감지할 수 있다. 제어부는 변화한 인덕턴스를 감지하여 진동발생부(200)에 피드백 진동을 발생하도록 할 수 있다. The force touch unit 302 includes a coil unit 303 and a controller (not shown). The coil unit 303 is coupled to the lower surface of the circuit board 300 . At least one coil part 303 exists. The coil unit 303 may also be coupled to the inside of the groove in a form recessed on the lower surface of the circuit board 300 . Also, the coil unit 303 may be formed with a conductive pattern printed on the lower surface of the circuit board 300 . The inductance of the coil unit 303 may change due to proximity between the coil unit 303 and the support plate 100 . The control unit may include a sensor IC 304. The sensor IC 304 may detect inductance changed by proximity between the coil unit 303 and the support plate 100 . The control unit may detect the changed inductance and generate feedback vibration in the vibration generating unit 200 .

제어부는 포스터치부(302)가 눌림을 감지하면 진동발생부(200)에 의해 피드백 진동을 발생하도록 한다. 이러한 진동 발생부의 구성 및 동작 방법에 대한 자세한 사항은 도 4에서 상세하게 후술하도록 한다. When the force touch unit 302 senses being pressed, the control unit causes the vibration generating unit 200 to generate feedback vibration. Details of the configuration and operating method of the vibration generating unit will be described later in detail with reference to FIG. 4 .

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패드의 내부에 수용되는 지지판(100)의 평면도이다.2 is a plan view of a support plate 100 accommodated inside a touch pad according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 지지판(100)은 내부에 형성된 U자형 슬릿과 외팔보(101)를 포함한다. 지지판(100)은 판형의 형태로 형성된다. 지지판(100)의 내부에는 U자형 슬릿이 형성된다. U자형 슬릿은 지지판(100)의 중심 부분에서 지지판(100)의 코너 부분을 향하도록 형성된다. U자형 슬릿의 공간에 외팔보(101)가 위치한다. 도 2의 실시예에서는 U자형 슬릿이 4개로 도시되어 있으나, 본 발명은 U자형 슬릿의 개수로 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 2 , the support plate 100 includes a U-shaped slit formed therein and a cantilever 101 . The support plate 100 is formed in a plate shape. A U-shaped slit is formed inside the support plate 100 . The U-shaped slit is formed from the central portion of the supporting plate 100 toward the corner portion of the supporting plate 100 . A cantilever 101 is positioned in the space of the U-shaped slit. In the embodiment of FIG. 2 , four U-shaped slits are shown, but the present invention is not limited to the number of U-shaped slits.

외팔보(101)는 U자형 슬릿의 빈 공간에 형성된다. 외팔보(101)는 일단이 지지판(100)의 중심 부분을 향하고, 타단이 코너 부분을 향하도록 형성된다. 외팔보(101)는 사선으로 뻗어 나간 형태의 금속 플레이트로 형성될 수 있다. 외팔보(101)의 일단은 지지판(100)과 결합되어 있다. 외팔보(101)의 타단은 코너 부분으로 향할수록 높게 솟은 형태이다. 외팔보(101)는 U자형 슬릿보다는 작거나 같은 형태로 형성된다. 외팔보(101)의 일단은 U자형 슬릿이 중심 부분에서 형성되기 시작하는 부분과 결합된다. 외팔보(101)의 타단은 코너 부분과 근접한 부분에 위치한다. 외팔보(101)의 타단 상부에는 진동발생부(200)가 결합된다. 외팔보(101)가 U자형 슬릿의 공간안에 형성됨으로써, 진동발생부(200)가 진동 발생 시 상하로 움직이면서, 지지판(100)과 충돌하지 않는다. 또한, 피감지체의 눌림에 의한 햅틱 반응에 있어서 자연스러운 움직임을 제공한다.The cantilever 101 is formed in the empty space of the U-shaped slit. The cantilever 101 has one end facing the central portion of the support plate 100 and the other end facing the corner portion. The cantilever 101 may be formed of a metal plate extending diagonally. One end of the cantilever 101 is coupled to the support plate 100. The other end of the cantilever 101 rises higher toward the corner. The cantilever 101 is formed in a shape smaller than or equal to a U-shaped slit. One end of the cantilever 101 is coupled with a portion where a U-shaped slit starts to form in the central portion. The other end of the cantilever 101 is located close to the corner portion. A vibration generating unit 200 is coupled to the top of the other end of the cantilever 101 . Since the cantilever 101 is formed in the space of the U-shaped slit, the vibration generating unit 200 does not collide with the support plate 100 while moving up and down when vibration occurs. In addition, a natural movement is provided in the haptic response by pressing the sensed object.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패드 내부에 수용되는 회로기판(300)의 저면도이다.3 is a bottom view of a circuit board 300 accommodated inside a touchpad according to an embodiment of the present invention.

도 3은 회로기판(300)의 하면을 나타낸 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 회로기판(300)의 하면에 포스터치부(302)의 코일부(303)가 형성된다. 회로기판(300)은 지지판(100)의 상부와 마주하고 있다. 회로기판(300)의 중심에는 포스터치부(302)의 코일부(303)가 형성된다. 코일부(303)는 회로기판(300)의 하면에 함몰된 형태로 형성된 홈에 삽입될 수 있다. 그러나 경우에 따라서는 하부면에서 하부로 돌출된 형태로 결합되는 것도 가능하다. 또한, 도전성 패턴으로 형성되는 것도 가능하다. 코일부(303)에 대향하는 위치에는 타겟메탈(102)이 형성된다. 터치센서부(301)가 눌림 시 코일부(303)와 타겟메탈(102)의 상호작용을 통해 코일부(303)의 인덕턴스가 변화한다. 제어부는 센서IC(304)를 포함한다. 센서IC(304)는 코일부(303)와 지지판(100) 사이에 형성된다. 센서IC(304)는 변화된 인덕턴스를 감지한다. 센서IC(304)는 터치센서부(301)가 눌림에 따른 코일부(303)의 인덕턴스 변화를 감지함으로써, 진동발생부(200)에 진동 발생 신호를 전달한다. 진동발생부(200)는 피드백 진동을 발생시킨다. 이를 통해 터치패드는 피감지체의 눌림 동작에 따른 햅틱반응을 구현한다.3 is a view showing the lower surface of the circuit board 300 . Referring to FIG. 3 , the coil unit 303 of the force touch unit 302 is formed on the lower surface of the circuit board 300 . The circuit board 300 faces the top of the support plate 100 . The coil unit 303 of the force touch unit 302 is formed at the center of the circuit board 300 . The coil unit 303 may be inserted into a groove formed in a recessed shape on the lower surface of the circuit board 300 . However, in some cases, it is also possible to be coupled in a form protruding downward from the lower surface. It is also possible to form a conductive pattern. A target metal 102 is formed at a position facing the coil unit 303 . When the touch sensor unit 301 is pressed, the inductance of the coil unit 303 changes through an interaction between the coil unit 303 and the target metal 102 . The control unit includes a sensor IC (304). The sensor IC 304 is formed between the coil unit 303 and the support plate 100 . The sensor IC 304 senses the changed inductance. The sensor IC 304 transmits a vibration generating signal to the vibration generating unit 200 by detecting a change in inductance of the coil unit 303 when the touch sensor unit 301 is pressed. The vibration generating unit 200 generates feedback vibration. Through this, the touchpad implements a haptic response according to the pressing motion of the sensing object.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패드 중 일부의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a part of a touch pad according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 외팔보(101)의 타단에 결합된 진동발생부(200)가 회로기판(300)을 지지한다. 진동발생부(200)의 지지에 의해 회로기판(300)의 지지판(100)의 하면과 진동발생기의 높이만큼 이격된 상태가 유지될 수 있다. 이를 위해 진동발생부(200)는 기둥 형태로 형성될 수 있다. 진동발생부(200)는 진동발생기를 포함한다. 진동발생기는 회로기판(300)과 외팔보(101)의 사이에 결합된다. 진동발생기를 통해 회로기판(300)과 구체적으로는, 진동발생기의 하면은 외팔보(101)의 타단 상면에 결합된다. 진동발생기의 상면은 회로기판(300)의 하면에 결합된다. 진동 발생기의 상부구성은 코일(201) 및 보빈(202)이고, 하부구성은 자석(203)이다. 상부구성과 하부구성 사이에는 결합부재(204)로 결합된다. 자석(203)은 지지판(100)의 하부면 상부에 함몰된 형태로 형성된 홈에 삽입될 수 있다. 그러나 경우에 따라서는 하부면에서 상부로 돌출된 형태로 결합되는 것도 가능하다. 또한, 자성체로 형성되는 것도 가능하다. 예를 들어 자성체는 철심, 페라이트일 수도 있다. Referring to FIG. 4 , the vibration generating unit 200 coupled to the other end of the cantilever 101 supports the circuit board 300 . Due to the support of the vibration generator 200, a state in which the lower surface of the support plate 100 of the circuit board 300 is spaced apart by the height of the vibration generator may be maintained. To this end, the vibration generating unit 200 may be formed in a pillar shape. The vibration generating unit 200 includes a vibration generator. The vibration generator is coupled between the circuit board 300 and the cantilever 101. Through the vibration generator, the circuit board 300 and, specifically, the lower surface of the vibration generator are coupled to the upper surface of the other end of the cantilever 101. The upper surface of the vibration generator is coupled to the lower surface of the circuit board 300 . The upper components of the vibration generator are the coil 201 and the bobbin 202, and the lower component is the magnet 203. A coupling member 204 is coupled between the upper and lower components. The magnet 203 may be inserted into a groove formed in a recessed shape on the lower surface of the support plate 100 . However, in some cases, it is also possible to be coupled in a form protruding upward from the lower surface. It is also possible to form a magnetic body. For example, the magnetic material may be an iron core or ferrite.

코일(201)은 회로기판(300)에 결합된다. 코일(201)은 회로기판(300)에 형성된 보빈(202)을 중심으로 복수 회 권취된 형태일 수 있다. 보빈(202)은 기둥형태이다. 보빈(202)은 회로기판(300)에 결합된 형태로 형성될 수 있다. 구체적으로, 보빈(202)은 회로기판(300)의 하면에 함몰된 형태로 형성된 홈의 내부에 형성될 수 있다. 그러나 경우에 따라서는 보빈(202)은 하부면에서 하부로 돌출된 형태로 형성되는 것도 가능하다. 보빈(202)은 자성체로 형성될 수 있고, 바람직하게는 강자성체일 수 있다. 구체적으로 보빈(202)은 철심, 페라이트, 또는 영구자석(203)으로 형성될 수 있다. 또한, 코일(201)은 보빈(202) 없이 회로기판(300) 하면에 도전성 패턴으로 형성되는 것도 가능하다. 도 4에서 상부구성이 코일(201) 및 보빈(202)이고 하부구성이 자석(203)으로 도시되어 있으나, 상부구성과 하부구성은 서로 반대로 바뀔 수 있다. 도 4에서는 하부가 자석(203)으로 도시되어 있으나, 경우에 따라서 자석(203)이 아닌 자성체일 수도 있다. 예를 들어 자성체는 철심, 페라이트일 수도 있다. The coil 201 is coupled to the circuit board 300 . The coil 201 may be wound multiple times around the bobbin 202 formed on the circuit board 300 . The bobbin 202 is columnar. The bobbin 202 may be formed in a form coupled to the circuit board 300 . Specifically, the bobbin 202 may be formed inside a groove formed in a recessed shape on the lower surface of the circuit board 300 . However, in some cases, the bobbin 202 may be formed to protrude downward from the lower surface. The bobbin 202 may be formed of a magnetic material, preferably a ferromagnetic material. Specifically, the bobbin 202 may be formed of an iron core, ferrite, or permanent magnet 203 . In addition, the coil 201 may be formed as a conductive pattern on the lower surface of the circuit board 300 without the bobbin 202 . In FIG. 4, the upper structure is the coil 201 and the bobbin 202, and the lower structure is the magnet 203, but the upper and lower structures may be reversed. In FIG. 4, the lower part is shown as a magnet 203, but in some cases, it may be a magnetic body other than the magnet 203. For example, the magnetic material may be an iron core or ferrite.

결합부재(204)는 상부구성과 하부구성 사이에 위치한다. 결합부재(204)를 통해 상부구성의 코일(201) 및 보빈(202)과 하부구성의 자석(203)이 결합된다. 결합부재(204)는 가요성 재질로 형성된다. 결합부재(204)는 외력에 의해 그 형태가 변형될 수 있다. The coupling member 204 is located between the upper and lower components. The coil 201 and bobbin 202 of the upper configuration and the magnet 203 of the lower configuration are coupled through the coupling member 204 . Coupling member 204 is formed of a flexible material. The shape of the coupling member 204 may be deformed by an external force.

이러한 구성에서, 코일(201)에 교류 전류가 인가되면 자석(203)과 코일(201) 사이의 인력과 척력이 발생하여 진동발생기가 진동하게 된다. 이러한 진동은 터치패드에 접촉된 피감지체에 전달되어, 터치패드를 조작하는 사용자는 진동을 감지할 수 있다. 또한, 외팔보(101)가 진동에 의해 상하방향으로 자연스럽게 움직임으로써 자연스러운 햅틱 반응을 표현할 수 있다. 외팔보(101)는 U자형 슬릿보다 조금 작거나 비슷한 크기로 형성됨으로써, 상하방향으로 움직임시 지지판(100)과 충돌하지 않는다. In this configuration, when an alternating current is applied to the coil 201, attraction and repulsive force between the magnet 203 and the coil 201 are generated, causing the vibration generator to vibrate. These vibrations are transmitted to the sensing object in contact with the touch pad, and a user operating the touch pad can sense the vibration. In addition, as the cantilever 101 moves naturally in the vertical direction by vibration, a natural haptic response can be expressed. Since the cantilever 101 is formed to be slightly smaller than or similar in size to the U-shaped slit, it does not collide with the support plate 100 when moving in the vertical direction.

진동에 의해 결합부재(204)는 그 형태가 변형될 수 있다. 구체적으로, 터치패드가 하부로 이동하게 되면 결합부재(204)는 상하 방향으로 압축된 형태가 되고, 터치패드가 상부로 이동하게 되면 결합부재(204)는 상하 방향으로 신장되어 늘어난 형태가 된다. 그럼에도 불구하고 결합부재(204)는 상부구성 및 하부구성과의 결합이 유지되어야 한다. 또한, 진동발생기의 하면은 외팔보(101)의 타단 상면과 결합이 유지되어야 한다. 진동발생기의 상면은 회로기판(300)의 하면과의 결합이 유지되어야 한다. 진동발생기는 자석(203)의 자력이 강할수록 코일(201)의 권취(turn)수가 클수록, 보빈(202)의 자력이 강할수록 그리고 코일(201)에 인가되는 전류의 세기가 클수록 더 큰 진동을 발생시킬 수 있다. The shape of the coupling member 204 may be deformed by vibration. Specifically, when the touch pad is moved downward, the coupling member 204 is compressed in the vertical direction, and when the touch pad is moved upward, the coupling member 204 is extended in the vertical direction and stretched. Nevertheless, the coupling member 204 must be maintained in combination with the upper and lower components. In addition, the lower surface of the vibration generator must be maintained coupled with the upper surface of the other end of the cantilever 101. The upper surface of the vibration generator must be coupled with the lower surface of the circuit board 300. The vibration generator generates greater vibration as the magnetic force of the magnet 203 is stronger, the number of turns of the coil 201 is greater, the magnetic force of the bobbin 202 is stronger, and the magnitude of the current applied to the coil 201 is greater. can cause

포스터치부(302)의 코일부(303)에 대향하는 부분에는 타겟메탈(102)이 형성된다. 타겟메탈(102)은 지지판(100)의 하면에 함몰된 형태로 형성된 홈에 삽입될 수 있다. 코일부(303)와 타겟메탈(102)의 상호작용으로 인해, 터치센서부(301)가 눌림 시 코일부(303)와 타겟메탈(102) 사이의 근접에 의해 코일부(303)의 인덕턴스가 변화할 수 있다. 제어부는 센서IC(304)를 포함할 수 있다. 센서IC(304)는 코일부(303)와 타겟메탈(102) 사이의 근접에 의해 변화한 인덕턴스를 감지할 수 있다. 제어부는 변화한 인덕턴스를 감지하여 진동발생부(200)에 피드백 진동을 발생하도록 할 수 있다. 진동발생부(200)와 포스터치부(302) 및 타겟메탈(102)은 서로 겹치지 않게 위치한다.A target metal 102 is formed on a portion of the force touch portion 302 facing the coil portion 303 . The target metal 102 may be inserted into a groove formed in a recessed shape on the lower surface of the support plate 100 . Due to the interaction between the coil part 303 and the target metal 102, when the touch sensor part 301 is pressed, the inductance of the coil part 303 increases due to the proximity between the coil part 303 and the target metal 102. It can change. The control unit may include a sensor IC 304. The sensor IC 304 may detect inductance changed by proximity between the coil unit 303 and the target metal 102 . The control unit may detect the changed inductance and generate feedback vibration in the vibration generating unit 200 . The vibration generating unit 200, the force touch unit 302, and the target metal 102 are positioned so as not to overlap each other.

이하, 도 5 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 일 실시예에 대해서 설명하도록 한다. 설명의 편의를 위해, 도 5 내지 도8을 참조하여 설명하는 실시예는 도 1 내지 도 4에서 상술한 실시예와 다른 점을 중심으로 설명하도록 한다. Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 8 . For convenience of description, the embodiment described with reference to FIGS. 5 to 8 will be described focusing on differences from the above-described embodiment of FIGS. 1 to 4 .

도 5는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치패드의 내부에 수용되는 지지판(100)의 평면도이다.5 is a plan view of a support plate 100 accommodated inside a touchpad according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 외팔보(101)의 일단 상부에는 진동발생부(200)가 결합된다. 외팔보(101)의 타단 상부는 회로기판(300)과 결합된다. 외팔보(101)가 U자형 슬릿의 공간안에 형성됨으로써, 진동발생부(200)가 진동 발생 시 상하로 움직이면서, 지지판(100)과 충돌하지 않는다. 또한, 피감지체의 눌림에 의한 햅틱 반응에 있어서 외팔보(101)와 결합부재(204)가 각기 진동함으로써 자연스러운 진동 피드백을 제공한다. 진동발생부(200)의 상단과 외팔보(101)의 타단 모두 회로기판(300)에 결합된다. 따라서, 구조적으로 더 견고하게 결합될 수 있다.Referring to FIG. 5 , a vibration generating unit 200 is coupled to an upper end of the cantilever 101 . The top of the other end of the cantilever 101 is coupled to the circuit board 300. Since the cantilever 101 is formed in the space of the U-shaped slit, the vibration generating unit 200 does not collide with the support plate 100 while moving up and down when vibration occurs. In addition, in the haptic response caused by the pressing of the sensing object, the cantilever 101 and the coupling member 204 vibrate, respectively, thereby providing natural vibration feedback. Both the upper end of the vibration generating unit 200 and the other end of the cantilever 101 are coupled to the circuit board 300. Therefore, it can be structurally more firmly coupled.

도 5의 실시예에서는 U자형 슬릿이 4개로 도시되어 있으나, 본 발명은 U자형 슬릿의 개수로 한정되는 것은 아니다. 또한, 진동발생부(200)의 개수도 4개로 도시되어 있지만, 본 발명은 진동발생부(200)의 개수로 한정되는 것은 아니다. In the embodiment of FIG. 5 , four U-shaped slits are shown, but the present invention is not limited to the number of U-shaped slits. In addition, although the number of vibration generating units 200 is also shown as four, the present invention is not limited to the number of vibration generating units 200 .

도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치패드의 내부에 수용되는 회로기판(300)의 저면도이다.6 is a bottom view of a circuit board 300 accommodated inside a touch pad according to another embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 회로기판(300)의 하면에 포스터치부(302)의 코일부(303) 다섯 개가 형성된다. 회로기판(300)은 지지판(100)의 상부와 마주하고 있다. 회로기판(300)의 중심과 각 코너에는 포스터치부(302)의 코일부(303)가 형성된다. 코일부(303)의 개수가 늘어난 만큼 피감지체의 눌림 동작에 따른 인덕턴스 변화를 더욱 민감하게 감지할 수 있다. 또한, 피감지체의 접촉부위를 더욱 정밀하게 감지함으로써, 더욱 자연스러운 햅틱반응을 제공할 수 있다. Referring to FIG. 6 , five coil units 303 of the force touch unit 302 are formed on the lower surface of the circuit board 300 . The circuit board 300 faces the top of the support plate 100 . The coil part 303 of the force touch part 302 is formed at the center and each corner of the circuit board 300 . As the number of coil units 303 increases, a change in inductance according to a pressing operation of the sensing target can be sensed more sensitively. In addition, a more natural haptic response may be provided by more precisely sensing the contact portion of the sensing object.

코일부(303)의 코일(201)은 회로기판(300)의 하면에 함몰된 형태로 형성된 홈에 삽입될 수 있다. 그러나 경우에 따라서는 하부면에서 하부로 돌출된 형태로 결합되는 것도 가능하다. 또한, 도전성 패턴으로 형성되는 것도 가능하다. 코일부(303)에 대향하는 위치에는 타겟메탈(102)이 형성된다. 타겟메탈(102)은 지지판(100)의 일부분으로 형성될 수도 있다. 경우에 따라서는 지지판(100)이 타겟메탈(102)의 역할을 할 수도 있다. 터치센서부(301)가 눌림 시 코일부(303)와 타겟메탈(102)의 상호작용을 통해 코일부(303)의 인덕턴스가 변화한다. 제어부는 센서IC(304)를 포함한다. 센서IC(304)는 회로기판(300)과 지지판(100) 사이에 형성된다. 센서IC(304)는 변화된 인덕턴스를 감지한다. 센서IC(304)는 터치센서부(301)가 눌림에 따른 코일(201)의 인덕턴스 변화를 감지함으로써, 진동발생부(200)에 진동 발생 신호를 전달한다. 진동발생부(200)는 피드백 진동을 발생시킨다. 이를 통해 터치패드는 피감지체의 눌림 동작에 따른 햅틱반응을 구현한다.The coil 201 of the coil unit 303 may be inserted into a groove formed in a recessed shape on the lower surface of the circuit board 300 . However, in some cases, it is also possible to be coupled in a form protruding downward from the lower surface. It is also possible to form a conductive pattern. A target metal 102 is formed at a position facing the coil unit 303 . The target metal 102 may be formed as a part of the support plate 100 . In some cases, the support plate 100 may serve as the target metal 102 . When the touch sensor unit 301 is pressed, the inductance of the coil unit 303 changes through an interaction between the coil unit 303 and the target metal 102 . The control unit includes a sensor IC (304). The sensor IC 304 is formed between the circuit board 300 and the support plate 100 . The sensor IC 304 senses the changed inductance. The sensor IC 304 transmits a vibration generating signal to the vibration generating unit 200 by detecting a change in inductance of the coil 201 when the touch sensor unit 301 is pressed. The vibration generating unit 200 generates feedback vibration. Through this, the touchpad implements a haptic response according to the pressing motion of the sensing object.

도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치패드의 내부에 수용되는 회로기판(300) 코너의 일부분을 확대한 도시도이다.7 is an enlarged view of a portion of a corner of a circuit board 300 accommodated inside a touchpad according to an embodiment of the present invention.

도 7은 회로기판(300)의 코너부에 포스터치부(302)의 코일부(303)가 위치하는 경우의 코일부(303)와 지지판(100)의 일부가 서로 겹쳐지는 형태를 도시한 것이다. 도 7을 참조하면, 코일부(303)와 대향되는 지지판(100)의 부분은 외팔보(101) 및 외팔보(101)의 주변 영역을 포함할 수 있다. 외팔보(101)의 주변 영역은 타겟메탈(102)과 그 주변부를 포함한다. 즉, 코일부(303) 중 일부는 지지판(100)의 외팔보(101) 부분과 대향되고, 다른 일부는 지지판(100)의 외팔보(101)의 주변 영역과 대향되게 된다.FIG. 7 shows a shape in which the coil unit 303 of the force-touch unit 302 is located at a corner of the circuit board 300 and a portion of the support plate 100 overlapping each other. Referring to FIG. 7 , a portion of the support plate 100 facing the coil unit 303 may include the cantilever 101 and a region around the cantilever 101 . The peripheral area of the cantilever 101 includes the target metal 102 and its periphery. That is, some of the coil units 303 are opposed to the cantilever 101 portion of the support plate 100, and other portions are opposed to the peripheral area of the cantilever 101 of the support plate 100.

상술한 것과 같이, 코일부(303)는 지지판(100)을 타겟메탈(102)로 하여 코일부(303)와 지지판(100) 사이의 거리가 변화됨에 따라 발생하는 인덕턴스가 변화되게 된다. 그러나 코일부(303)와 외팔보(101)의 타단은 서로 결합되어 있기 때문에 상호간의 거리가 변화되지 않을 수 있다. 따라서 코일부(303)에 있어서 외팔보(101)의 타단 부분은 타겟메탈(102)로 기능하기 어렵게 된다.As described above, the inductance of the coil unit 303 is changed as the distance between the coil unit 303 and the support plate 100 is changed by using the support plate 100 as the target metal 102 . However, since the coil unit 303 and the other end of the cantilever 101 are coupled to each other, the distance between them may not change. Therefore, the other end portion of the cantilever 101 in the coil unit 303 becomes difficult to function as the target metal 102 .

그러나 도 7에 도시된 것과 같이, 코일부(303)는 지지판(100) 중 외팔보(101)의 주변 영역과도 대향되게 된다. 지지판(100) 중 외팔보(101)의 주변 영역은 코일부(303)와 직접 결합되어 있는 것이 아니다. 따라서, 회로기판(300)에 외력이 가해짐에 따라 상하로 움직이면 코일부(303)와 지지판(100) 중 외팔보(101)의 주변 영역 상호간의 거리가 변화될 수 있다. 이러한 인덕턴스의 변화를 발생시키기 위해, 회로기판(300)의 코너부에 코일부(303)가 위치하는 경우에는 지지판(100) 중 외팔보(101)의 주변 영역과도 대향되게 된다.However, as shown in FIG. 7 , the coil unit 303 also faces the peripheral area of the cantilever 101 of the support plate 100 . The area around the cantilever 101 of the support plate 100 is not directly coupled to the coil unit 303 . Accordingly, when the circuit board 300 moves up and down as an external force is applied, the distance between the coil unit 303 and the surrounding area of the cantilever 101 of the support plate 100 may change. In order to generate such a change in inductance, when the coil unit 303 is located at the corner of the circuit board 300, it is also opposed to the peripheral area of the cantilever 101 of the support plate 100.

도 8는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 터치패드 중 일부의 단면도이다. 8 is a cross-sectional view of a part of a touch pad according to another embodiment of the present invention.

도 8를 참조하면, 외팔보(101)의 일단에 결합된 진동발생부(200)와 외팔보(101)의 타단이 회로기판(300)을 지지한다. 진동발생부(200)와 외팔보(101) 타단의 지지에 의해 회로기판(300)의 지지판(100)의 하면과 진동발생기 및 외팔보(101)의 높이만큼 이격된 상태가 유지될 수 있다. 이를 위해 진동발생부(200)는 기둥 형태로 형성될 수 있다. 또한, 외팔보(101)는 사선 형태의 플레이트로 형성될 수 있다. 외팔보(101)의 일단은 지지판(100)과 결합되어 있고, 타단은 코너로 향할수록 높게 솟은 형태로 형성될 수 있다. 진동발생부(200)는 진동발생기를 포함한다. 진동발생기는 회로기판(300)과 외팔보(101)의 사이에 결합된다. 진동발생기를 통해 회로기판(300)과 구체적으로는, 진동발생기의 하면은 외팔보(101)의 일단 상면에 결합된다. 진동발생기의 상면은 회로기판(300)의 하면에 결합된다. 진동 발생기의 상부구성은 코일(201) 및 보빈(202)이고, 하부구성은 자석(203)이다. 상부구성과 하부구성 사이에는 결합부재(204)로 결합된다. 자석(203)은 지지판(100)의 하부면 상부에 함몰된 형태로 형성된 홈에 삽입될 수 있다. 그러나 경우에 따라서는 하부면에서 상부로 돌출된 형태로 결합되는 것도 가능하다. 또한, 자성체로 형성되는 것도 가능하다. 예를 들어 자성체는 철심, 페라이트일 수도 있다. Referring to FIG. 8 , the vibration generating unit 200 coupled to one end of the cantilever 101 and the other end of the cantilever 101 support the circuit board 300 . Due to the support of the vibration generator 200 and the other end of the cantilever 101, the lower surface of the support plate 100 of the circuit board 300 can be maintained at a distance equal to the height of the vibration generator and the cantilever 101. To this end, the vibration generating unit 200 may be formed in a pillar shape. In addition, the cantilever 101 may be formed of an oblique plate. One end of the cantilever 101 is coupled to the support plate 100, and the other end may be formed in a shape that rises higher toward the corner. The vibration generating unit 200 includes a vibration generator. The vibration generator is coupled between the circuit board 300 and the cantilever 101. Through the vibration generator, the circuit board 300 and, specifically, the lower surface of the vibration generator are coupled to one end of the upper surface of the cantilever 101. The upper surface of the vibration generator is coupled to the lower surface of the circuit board 300 . The upper components of the vibration generator are the coil 201 and the bobbin 202, and the lower component is the magnet 203. A coupling member 204 is coupled between the upper and lower components. The magnet 203 may be inserted into a groove formed in a recessed shape on the lower surface of the support plate 100 . However, in some cases, it is also possible to be coupled in a form protruding upward from the lower surface. It is also possible to form a magnetic body. For example, the magnetic material may be an iron core or ferrite.

코일(201)은 회로기판(300)에 결합된다. 코일(201)은 회로기판(300)에 형성된 보빈(202)을 중심으로 복수 회 권취된 형태일 수 있다. 보빈(202)은 기둥형태이다. 보빈(202)은 회로기판(300)에 결합된 형태로 형성될 수 있다. 구체적으로, 보빈(202)은 회로기판(300)의 하면에 함몰된 형태로 형성된 홈의 내부에 형성될 수 있다. 그러나 경우에 따라서는 보빈(202)은 하부면에서 하부로 돌출된 형태로 형성되는 것도 가능하다. 보빈(202)은 자성체로 형성될 수 있고, 바람직하게는 강자성체일 수 있다. 구체적으로 보빈(202)은 철심, 페라이트, 또는 영구자석(203)으로 형성될 수 있다. 또한, 코일(201)은 보빈(202) 없이 회로기판(300) 하면에 도전성 패턴으로 형성되는 것도 가능하다. 도 8에서 상부가 코일(201) 및 보빈(202)이고 하부가 자석(203)으로 도시되어 있으나, 상부구성과 하부구성은 서로 반대로 바뀔 수 있다. 도 8에서는 하부구성이 자석(203)으로 도시되어 있으나, 경우에 따라서 자석(203)이 아닌 자성체일 수도 있다. 예를 들어 자성체는 철심, 페라이트일 수도 있다. The coil 201 is coupled to the circuit board 300 . The coil 201 may be wound multiple times around the bobbin 202 formed on the circuit board 300 . The bobbin 202 is columnar. The bobbin 202 may be formed in a form coupled to the circuit board 300 . Specifically, the bobbin 202 may be formed inside a groove formed in a recessed shape on the lower surface of the circuit board 300 . However, in some cases, the bobbin 202 may be formed to protrude downward from the lower surface. The bobbin 202 may be formed of a magnetic material, preferably a ferromagnetic material. Specifically, the bobbin 202 may be formed of an iron core, ferrite, or permanent magnet 203 . In addition, the coil 201 may be formed as a conductive pattern on the lower surface of the circuit board 300 without the bobbin 202 . In FIG. 8 , the upper part is the coil 201 and the bobbin 202 and the lower part is the magnet 203, but the upper and lower parts may be reversed. In FIG. 8, the lower component is shown as a magnet 203, but in some cases, it may be a magnetic body other than the magnet 203. For example, the magnetic material may be an iron core or ferrite.

결합부재(204)는 상부구성과 하부구성 사이에 위치한다. 결합부재(204)를 통해 상부구성인 코일(201) 및 보빈(202)과 하부구성의 자석(203)이 결합된다. 결합부재(204)는 가요성 재질로 형성된다. 결합부재(204)는 외력에 의해 그 형태가 변형될 수 있다. The coupling member 204 is located between the upper and lower components. The coil 201 and bobbin 202, which are upper components, and the magnet 203, which are lower components, are coupled through the coupling member 204. Coupling member 204 is formed of a flexible material. The shape of the coupling member 204 may be deformed by an external force.

이러한 구성에서, 코일(201)에 교류 전류가 인가되면 자석(203)과 코일(201) 사이의 인력과 척력이 발생하여 진동발생기가 진동하게 된다. 이러한 진동은 터치패드에 접촉된 피감지체에 전달되어, 터치패드를 조작하는 사용자는 진동을 감지할 수 있다. 또한, 외팔보(101)와 진동발생기가 진동에 의해 각기 상하방향으로 자연스럽게 움직임으로써 더욱 자연스러운 햅틱 반응을 표현할 수 있다. 외팔보(101)는 U자형 슬릿보다 조금 작거나 비슷한 크기로 형성됨으로써, 상하방향으로 움직임시 지지판(100)과 충돌하지 않는다. In this configuration, when an alternating current is applied to the coil 201, attraction and repulsive force between the magnet 203 and the coil 201 are generated, causing the vibration generator to vibrate. These vibrations are transmitted to the sensing object in contact with the touch pad, and a user operating the touch pad can sense the vibration. In addition, since the cantilever 101 and the vibration generator move naturally in the vertical direction by vibration, a more natural haptic response can be expressed. Since the cantilever 101 is formed to be slightly smaller than or similar in size to the U-shaped slit, it does not collide with the support plate 100 when moving in the vertical direction.

진동에 의해 결합부재(204)는 그 형태가 변형될 수 있다. 구체적으로, 터치패드가 하부로 이동하게 되면 결합부재(204)는 상하 방향으로 압축된 형태가 되고, 터치패드가 상부로 이동하게 되면 결합부재(204)는 상하 방향으로 신장되어 늘어난 형태가 된다. 그럼에도 불구하고 결합부재(204)는 상부 및 하부와의 결합이 유지되어야 한다. 또한, 진동발생기의 하면은 외팔보(101)의 일단 상면과 결합이 유지되어야 한다. 진동발생기의 상면은 회로기판(300)의 하면과의 결합이 유지되어야 한다. 진동발생기는 자석(203)의 자력이 강할수록 코일(201)의 권취(turn)수가 클수록, 보빈(202)의 자력이 강할수록 그리고 코일(201)에 인가되는 전류의 세기가 클수록 더 큰 진동을 발생시킬 수 있다. The shape of the coupling member 204 may be deformed by vibration. Specifically, when the touch pad is moved downward, the coupling member 204 is compressed in the vertical direction, and when the touch pad is moved upward, the coupling member 204 is extended in the vertical direction and stretched. Nevertheless, the coupling member 204 must be maintained in combination with the upper and lower portions. In addition, the lower surface of the vibration generator must be maintained coupled with the upper surface of one end of the cantilever 101. The upper surface of the vibration generator must be coupled with the lower surface of the circuit board 300. The vibration generator generates greater vibration as the magnetic force of the magnet 203 is stronger, the number of turns of the coil 201 is greater, the magnetic force of the bobbin 202 is stronger, and the magnitude of the current applied to the coil 201 is greater. can cause

터치패드가 하부로 이동하게 되면 외팔보(101)는 아래 방향으로 내려간 형태가 되고, 터치패드가 상부로 이동하게 되면 외팔보(101)는 상부 방향으로 올라간 형태가 된다. 그럼에도 불구하고 외팔보(101)의 타단과 회로기판(300)의 하면은 결합이 유지되어야 한다. When the touch pad is moved downward, the cantilever 101 is in a downward shape, and when the touch pad is moved upward, the cantilever 101 is in an upward shape. Nevertheless, the other end of the cantilever 101 and the lower surface of the circuit board 300 must remain coupled.

진동발생기와 외팔보(101)가 같은 진동 피드백에 대해 다른 진동량을 보임으로써, 햅틱 반응이 자연스럽게 표현될 수 있다.Since the vibration generator and the cantilever 101 show different amounts of vibration for the same vibration feedback, a haptic response can be expressed naturally.

포스터치부(302)의 코일부(303)에 대향하는 부분에는 타겟메탈(102)이 형성된다. 타겟메탈(102)은 지지판(100)의 하면에 함몰된 형태로 형성된 홈에 삽입될 수 있다. 또는 타겟메탈(102)은 지지판(100)의 일부분으로 형성될 수도 있다. 경우에 따라서는 지지판(100)이 타겟메탈(102)의 역할을 할 수도 있다. 코일부(303)와 타겟메탈(102)의 상호작용으로 인해, 터치센서부(301)가 눌림 시 코일부(303)와 타겟메탈(102) 사이의 근접에 의해 코일부(303)의 인덕턴스가 변화할 수 있다. 제어부는 센서IC(304)를 포함할 수 있다. 센서IC(304)는 코일부(303)와 타겟메탈(102) 사이의 근접에 의해 변화한 인덕턴스를 감지할 수 있다. 제어부는 변화한 인덕턴스를 감지하여 진동발생부(200)에 피드백 진동을 발생하도록 할 수 있다. 진동발생부(200)와 포스터치부(302) 및 타겟메탈(102)은 서로 겹치지 않게 위치한다.A target metal 102 is formed on a portion of the force touch portion 302 facing the coil portion 303 . The target metal 102 may be inserted into a groove formed in a recessed shape on the lower surface of the support plate 100 . Alternatively, the target metal 102 may be formed as a part of the support plate 100 . In some cases, the support plate 100 may serve as the target metal 102 . Due to the interaction between the coil part 303 and the target metal 102, when the touch sensor part 301 is pressed, the inductance of the coil part 303 increases due to the proximity between the coil part 303 and the target metal 102. It can change. The control unit may include a sensor IC 304. The sensor IC 304 may detect inductance changed by proximity between the coil unit 303 and the target metal 102 . The control unit may detect the changed inductance and generate feedback vibration in the vibration generating unit 200 . The vibration generating unit 200, the force touch unit 302, and the target metal 102 are positioned so as not to overlap each other.

이상, 본 발명의 진동 발생기의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명의 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 해당 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 각 실시예에 개시된 기술적 특징들은 서로 다른 실시예에 병합되어 적용될 수 있다.In the above, embodiments of the vibration generator of the present invention have been described. The technical features disclosed in each embodiment of the present invention are not limited to the corresponding embodiment, and unless incompatible with each other, the technical features disclosed in each embodiment may be merged and applied to other embodiments.

따라서, 각 실시예에서는 각각의 기술적 특징을 위주로 설명하지만, 각 기술적 특징이 서로 양립 불가능하지 않은 이상, 서로 병합되어 적용될 수 있다.Therefore, in each embodiment, each technical feature is mainly described, but each technical feature may be merged and applied to each other unless incompatible with each other.

본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다. The present invention is not limited to the above-described embodiments and accompanying drawings, and various modifications and variations will be possible from the viewpoint of those skilled in the art to which the present invention belongs. Therefore, the scope of the present invention should be defined by not only the claims of this specification but also those equivalent to these claims.

100: 지지판
101: 외팔보
102: 타겟메탈
200: 진동발생부
201: 코일
202: 보빈
203: 자석
204: 결합부재
300: 회로기판
301: 터치센서부
302: 포스터치부
303: 코일부
304: 센서IC100: support plate
101: cantilever
102: target metal
200: vibration generating unit
201 Coil
202: bobbin
203: magnet
204: coupling member
300: circuit board
301: touch sensor unit
302: poster mounting
303: coil part
304: sensor IC

Claims

a support plate formed in a plate shape and formed with a plurality of cantilever beams, one end of which is connected to a peripheral portion and the other portion is separated from the peripheral portion by a U-shaped slit formed therein;
a circuit board positioned above the support plate in a state of being coupled with the other end of the cantilever and including a touch sensor part formed on an upper surface and a force touch part formed on a lower surface;
a vibration generator positioned between the support plate and the circuit board in a state coupled with a part of the cantilever to generate vibration in the circuit board; and
Including a control unit for generating feedback vibration by the vibration generating unit when pressing is detected by the force touch unit
touchpad device.

According to claim 1,
The force applied part,
at least one coil unit coupled to a lower surface of the circuit board; and
A sensor IC detecting a change in inductance of the coil unit due to proximity between the coil unit and the support plate.
touchpad device.

According to claim 2,
The coil is formed of a conductive pattern printed on the lower surface of the circuit board.
touchpad device.

According to claim 2,
At least one of the coil parts is located in the central portion of the lower surface of the circuit board
touchpad device.

According to claim 4,
The lower part of the vibration generating unit is coupled to the other end of the cantilever
touchpad device.

According to claim 5,
The circuit board and the other end of the cantilever are coupled with the vibration generating unit interposed therebetween.
touchpad device.

According to claim 2,
At least one of the coil parts is located in a portion opposite to the other end of the cantilever
touchpad device.

According to claim 7,
At least one of the coil parts faces the other end of the cantilever and a peripheral portion of the support plate adjacent to the other end with the slit therebetween.
touchpad device.

According to claim 7,
The lower part of the vibration generating unit is coupled to one end of the cantilever
touchpad device.

According to claim 1,
The cantilever is disposed such that one end faces the central portion of the support plate and the other end faces a corner portion of the support plate.
touchpad device.

According to claim 1,
The vibration generating device,
a lower component and an upper component in which attraction or repulsive force is generated between each other by an external input signal; and
It is located between the lower component and the upper component and includes a coupling member formed of a flexible material.
touchpad device.

According to claim 11,
The vibration generating device repeats compression and restoration of the coupling member in the vertical direction as vibration occurs.
touchpad device.

According to claim 1,
Positioning the vibration generating device and the coil part of the force touch unit so that they do not overlap
touchpad device.