WO2017111377A1 - 입력 장치 및 이를 구비하는 전자기기 - Google Patents

입력 장치 및 이를 구비하는 전자기기 Download PDF

Info

Publication number
WO2017111377A1
WO2017111377A1 PCT/KR2016/014584 KR2016014584W WO2017111377A1 WO 2017111377 A1 WO2017111377 A1 WO 2017111377A1 KR 2016014584 W KR2016014584 W KR 2016014584W WO 2017111377 A1 WO2017111377 A1 WO 2017111377A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cover
piezoelectric vibrating
vibrating member
piezoelectric
frame
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/KR2016/014584
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
박성철
김영술
이유형
정인섭
박완
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Moda Innochips Co Ltd
Original Assignee
Moda Innochips Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Moda Innochips Co Ltd filed Critical Moda Innochips Co Ltd
Priority to JP2018526583A priority Critical patent/JP2019504383A/ja
Priority to US15/781,470 priority patent/US20200264702A1/en
Priority to CN201680072131.8A priority patent/CN108370224A/zh
Publication of WO2017111377A1 publication Critical patent/WO2017111377A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
    • H02N2/02—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing linear motion, e.g. actuators; Linear positioners ; Linear motors
    • H02N2/04—Constructional details
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
    • B06B1/0644—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element
    • B06B1/0651—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using a single piezoelectric element of circular shape
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/016—Input arrangements with force or tactile feedback as computer generated output to the user
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202—Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/026—Details of the structure or mounting of specific components
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/23—Construction or mounting of dials or of equivalent devices; Means for facilitating the use thereof
    • H04M1/236—Construction or mounting of dials or of equivalent devices; Means for facilitating the use thereof including keys on side or rear faces
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/041—Indexing scheme relating to G06F3/041 - G06F3/045
    • G06F2203/04105—Pressure sensors for measuring the pressure or force exerted on the touch surface without providing the touch position
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets
    • H04M1/03—Constructional features of telephone transmitters or receivers, e.g. telephone hand-sets
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/72—Mobile telephones; Cordless telephones, i.e. devices for establishing wireless links to base stations without route selection
    • H04M1/724—User interfaces specially adapted for cordless or mobile telephones

Definitions

  • the present invention relates to an input device, and more particularly, to an input device for detecting a user's input to perform a corresponding function and performing a feedback function by vibrating feedback according to a user's input, and an electronic device having the same.
  • Mobile terminals are portable electronic devices that are portable and have one or more functions such as voice and video calling, information input and output, and data storage.
  • the mobile terminal is implemented in the form of a multimedia player having complex functions such as taking a picture or a video, playing a music or a video file, receiving a broadcast, and playing a game.
  • Various new attempts are being applied in hardware or software to implement the complex functions of such multimedia devices. For example, a user interface environment is provided for a user to search for or select a function easily and conveniently.
  • the mobile terminal is regarded as a personal portable device for expressing its personality
  • various design forms are required.
  • the design form includes structural changes and improvements for the user to use the mobile terminal more conveniently.
  • the user input unit may be considered.
  • the user input unit may be implemented as a touch screen on a front surface or a key provided separately to receive a user input.
  • the touch screen has a disadvantage in that the manipulation target is covered by a finger or a stylus pen.
  • the key provided separately on the front or side of the terminal body hinders the slimming and simple design of the terminal. Therefore, a new structure of user input that can solve these disadvantages can be considered.
  • the present invention provides a multi-function input device having at least two functions and an electronic device having the same.
  • the present invention provides an input device provided in the electronic device and having an input detection function and a feedback function, and an electronic device having the same.
  • the present invention provides an input device for detecting a user's input and generating a predetermined signal to perform a predetermined function of the electronic device, and generating a vibration feedback according to the user's input detection, and an electronic device having the same.
  • An input device includes a piezoelectric vibrating member; A frame provided to contact at least one region of the piezoelectric vibrating member; And a connection member provided on one surface of the piezoelectric vibrating member, wherein the piezoelectric vibrating member detects a pressure applied from the outside to generate a voltage and vibrates according to a signal applied from an external device.
  • the frame may include a first cover provided to face one surface of the piezoelectric vibrating member, a second cover spaced apart from a side surface of the piezoelectric vibrating member and in contact with a region of the first cover, and the other surface of the piezoelectric vibrating member. And a third cover in contact with at least a portion and in contact with an area of the second cover.
  • the connecting member is provided between the first cover and the piezoelectric vibrating member.
  • the frame is formed to cover at least a portion of one surface from the side of the piezoelectric vibrating member.
  • the frame is provided to support the other surface edge of the piezoelectric vibrating member.
  • the piezoelectric vibrating members may be provided at least two or more spaced apart from each other, and are provided on the two or more piezoelectric vibrating members, respectively, and have wiring portions to connect them therebetween.
  • An electronic device is an electronic device including a front case and a rear case, and includes an input device provided inside the front case and the rear case and at least partially exposed to the outside of the rear case. do.
  • the input device includes a piezoelectric vibrating member, a frame provided to contact at least one region of the piezoelectric vibrating member, and a connection member provided on one surface of the piezoelectric vibrating member.
  • a cover case is further provided on the rear case, wherein an opening is formed in the cover case, and the frame is exposed to the outside through the opening.
  • At least a portion of the cover case and the frame are coplanar.
  • the connecting member is provided between the piezoelectric vibrating member and at least a portion of the frame.
  • the connecting member is provided between the piezoelectric vibrating member and the cover case.
  • the piezoelectric vibrating member detects a pressure applied from a user, generates a predetermined voltage, applies the generated voltage to the controller, and vibrates according to a signal applied from the controller.
  • a piezoelectric vibrating member and a connecting member are provided in a frame provided with a predetermined space, and the connecting member connects the piezoelectric vibrating member and a part of the frame. Therefore, the user's input is detected through the input device to generate a predetermined signal so that the electronic device performs a predetermined function, and generates vibration feedback according to a signal applied from the electronic device. That is, the user's pressure is transmitted through a part of the frame and the connecting member to generate a predetermined signal from the piezoelectric vibrating member, and a part of the frame connected to the connecting member acts as a weight when the piezoelectric vibrating member vibrates to increase the vibration force. Can be.
  • the input device according to the embodiments of the present invention is inserted into an opening formed in the cover case of the back of the portable electronic device such as a smart phone and fixed to the rear case or fixed to the rear case to contact the inner surface of the cover case. Therefore, the input device does not protrude more than the surface of the cover case, thereby making it possible to slim the electronic device and simplify the design.
  • 1 and 2 are a cross-sectional view and a perspective view of an input device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG 3 is a front perspective view and a rear perspective view of an electronic apparatus having an input device according to the present invention.
  • FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the electronic device to which the input device according to the first embodiment of the present invention is fastened.
  • 5 and 6 are a cross-sectional view and a plan view of an input device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of an input device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG 8 and 9 are cross-sectional views and perspective views of an input device according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of an input device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of an input device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an input device according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view.
  • the input device 10 includes a frame 100 in which a predetermined space is provided and at least one region is opened, and in the frame 100.
  • the piezoelectric vibrating member 200 and the connection member 300 provided between the piezoelectric vibrating member 200 and a part of the frame 100 may be provided.
  • the wiring unit 400 may further include a wiring unit 400 connected to the piezoelectric vibrating member 200 through at least a portion of the frame 100.
  • the piezoelectric vibrating member 200 may include a piezoelectric plate 210 and a vibrating plate 220 provided on one surface of the piezoelectric plate 210.
  • the input device 10 is employed in an electronic device such as a smart phone, the piezoelectric vibration member 200 generates a predetermined voltage by detecting the pressure of the user's pressing or touch, such as a control unit of the electronic device (not shown) And the control unit inputs a signal from the piezoelectric vibrating member 200 to perform a predetermined function or simultaneously with the performing, applies a predetermined signal to the piezoelectric vibrating member 200 to perform the piezoelectric vibrating member 200.
  • the input device according to the present invention may perform a combined function of detecting pressure and providing vibration feedback.
  • the input device according to the first embodiment of the present invention will be described in more detail by configuration.
  • the frame 100 allows a predetermined space to be provided therein.
  • the frame 100 may include a first cover 110 provided on one surface of the piezoelectric vibrating member 200, a second cover 120 provided on the side of the piezoelectric vibrating member 200, and a first cover 110. It may include a third cover 130 facing the other surface of the piezoelectric vibrating member 200.
  • an area where the first cover 110 is positioned will be referred to as an upper surface of the piezoelectric vibrating member 200
  • an area where the third cover 110 is located will be referred to as a lower surface of the piezoelectric vibrating member 200.
  • the first cover 110 is provided to cover one surface, for example, an upper side of the piezoelectric vibrating member 200. Therefore, one side of the input device, that is, the upper side, is formed by the first cover 110.
  • the first cover 110 has a predetermined thickness and has a flat portion 111 having a flat shape, a vertical portion 112 extending from the edge of the flat portion 111 in the direction of the piezoelectric vibrating member 200, that is, the lower side thereof.
  • the extension part 113 may extend from the vertical part 112 to the direction away from the piezoelectric vibrating member 200. That is, the first cover 110 may be provided in a form having a predetermined step downward from the edge of the flat portion 111.
  • the first cover 110 may have a flat portion 111 spaced apart from the piezoelectric vibrating member 200 by a predetermined interval or the same size or larger than the size of the piezoelectric vibrating member 200.
  • the vertical part 112 may be provided at a height between the flat part 110 and one surface of the piezoelectric vibrating member 200.
  • the first cover 110 may be provided in the form of the piezoelectric vibrating member 200. That is, the flat portion 111 of the first cover 110 may be provided in the form of the piezoelectric vibrating member 200.
  • the first cover 110 may be provided in a circular shape as shown in FIG. 1. However, the first cover 110 may be provided in various shapes such as rectangular, square, polygonal, etc.
  • the first cover 110 may have an elastic modulus of, for example, 1.97 ⁇ 10 4 to 0.72 ⁇ 10 6 kg / cm 2.
  • various materials having such elastic modulus may be used for the first cover 110.
  • phosphor bronze, aluminum, stainless steel, alloys of iron and nickel (63.5Fe, 36Ni, 0.5Mn) (so-called INVAR), plastic, and the like may be used.
  • the first cover 110 may be formed to a thickness of 0.1mm to 0.4mm. The first cover 110 transmits the pressure of the user's pressing, touch, etc.
  • the first cover 110 serves to increase the vibration force of the piezoelectric vibrating member 200 by providing a weight to the piezoelectric vibrating member 200 through the connecting member 300. That is, the first cover 110 acts as a weight to increase the vibration of the piezoelectric vibrating member 200.
  • the second cover 120 is provided to be spaced apart from the side surface of the piezoelectric vibrating member 200.
  • the second cover 120 may be provided to cover at least a portion of the top and bottom surfaces of the input device. That is, the second cover 120 may be provided to be spaced apart from the side surface of the piezoelectric vibrating member 200 and extend from the upper side and the lower side, respectively.
  • the second cover 120 may be provided in a circular shape, for example, with an opening formed in a central portion thereof along the edge of the first cover 110. That is, the first cover 110 may be provided inside the ring-shaped second cover 120 having an opening formed in the center portion.
  • the second cover 120 may be provided in the form of a frame having various shapes such as a rectangle and a square having an opening formed in the center portion according to the shape of the piezoelectric vibrating member 200 or the shape of the input device.
  • the second cover 120 may be spaced apart from the side surface of the first flat portion 121 and the piezoelectric vibrating member 200 which are coplanar with the flat portion 111 of the first cover 110. It may include a vertical portion 122 extending downward from the edge of the 121, and a second flat portion 123 extending toward the piezoelectric vibrating member 200 from the edge of the vertical portion 122.
  • the second cover 120 may include first and second planar portions 121 and 123 facing each other, and a vertical portion 122 provided therebetween. Therefore, the second cover 120 may be provided in a substantially "C" shape. Meanwhile, the side surface of the first planar portion 121 may be in contact with the vertical portion 112 of the first cover 110, and the bottom surface thereof may be in contact with the extension 113 of the first cover 110. Therefore, the extension 113 of the first cover 110 may be accommodated inside the second cover 120 having a substantially "-C" shape.
  • the adhesive member 500 is provided between the first and second planar parts 121 and 123 and the vertical part 112 and the extension part 113 of the first cover 110 to provide the first and second cover 110. 120 may be bonded.
  • first and second covers 110 and 112 may be combined by screwing, or may be manufactured integrally.
  • Various materials may be used for the second cover 120 according to the elastic modulus.
  • it may have an elastic modulus of 1.97 ⁇ 10 4 to 0.72 ⁇ 10 6 kg / cm 2, and may be made of phosphor bronze, stainless steel, INVAR, or the like having such elastic modulus. That is, the second cover 120 may be made of the same material as the first cover 110.
  • the second cover 120 may be formed to a thickness of 0.1mm to 0.4mm. In this case, the thickness of the first cover portion 121 may be thicker than the thickness of the vertical portion 122, and may be equal to or different from the thickness of the second planar portion 123.
  • the second cover 120 forms an external appearance of the input device and prevents the piezoelectric vibrating member 200 from being separated or damaged by the impact. Meanwhile, at least one region of the second cover 120 may be cut or opened, and the wiring unit 400 may flow into the corresponding region. For example, an opening having a predetermined size may be formed in a predetermined area of the vertical part 122, and the wiring part 400 may be connected to the second cover 120.
  • the third cover 130 is provided below the second cover 120. That is, the third cover 130 is provided below the second flat portion 123 of the second cover 120.
  • the third cover 130 has a first planar portion 131 provided below the second planar portion 123 of the second cover 120 and a second planar portion 123 of the second cover 120. It may include a vertical portion 132 extending upward along the side, and a second planar portion 133 extending toward the piezoelectric vibrating member 200 from the edge of the vertical portion 132.
  • the top surface of the first flat portion 131 of the third cover 131 may be in contact with the bottom surface of the second flat portion 133 of the second cover 120, for example, by using an adhesive member. Can be.
  • the third cover 130 may have, for example, an elastic modulus of 1.97 ⁇ 10 4 to 0.72 ⁇ 10 6 kg / cm 2, and may be made of phosphor bronze, stainless steel, INVAR, or the like. That is, the third cover 130 may be made of the same material as the first and second covers 110 and 120. In addition, the third cover 130 may be formed to a thickness of 0.1mm to 0.4mm. Here, the third cover 130 may be formed thinner than the first and second covers 110 and 120 and may have the same thickness.
  • the third cover 130 supports an edge of the diaphragm 220 of the piezoelectric vibrating member 200, and is attached to the second cover 120 by welding or adhesive to facilitate displacement of the diaphragm 220. Due to the same curvature as the first cover 110, the displacement space of the device is secured during driving.
  • the upper side of the frame 100 is closed by the first cover 110, the side is closed by the second cover 120, and the lower side of the frame 100 is partially closed by the third cover 130.
  • a predetermined space is provided.
  • the third cover 130 closes only a part of the lower side, the frame 100 has a circular opening formed at the lower side thereof, for example.
  • the piezoelectric vibrating member 200 may be provided in a space inside the frame 100, and may include a piezoelectric plate 210 and a vibrating plate 220 adhered to one surface of the piezoelectric plate 210.
  • the piezoelectric plate 210 may be provided, for example, in a circular plate shape having a predetermined thickness.
  • the piezoelectric plate 210 may be provided in various shapes such as square, rectangular, elliptical, polygonal as well as circular. That is, the piezoelectric plate 210 may have various shapes according to the shape of the input device.
  • the piezoelectric plate 210 may include a substrate and a piezoelectric layer formed on at least one surface thereof.
  • the piezoelectric plate 210 may be formed in a bimorph type in which piezoelectric layers are formed on both surfaces of the substrate, or may be formed in a unimorph type in which a piezoelectric layer is formed on one surface of the substrate.
  • the piezoelectric layer may be formed by laminating at least one layer.
  • the piezoelectric layer may be formed by laminating a plurality of piezoelectric layers.
  • electrodes may be formed on upper and lower portions of the piezoelectric layer, respectively. That is, the piezoelectric plate 210 may be implemented by alternately stacking a plurality of piezoelectric layers and a plurality of electrodes.
  • the piezoelectric layer may be formed using, for example, PZT (Pb, Zr, Ti), NKN (Na, K, Nb), BNT (Bi, Na, Ti), or a polymer-based piezoelectric material.
  • the piezoelectric layers may be formed by being polarized in different directions or in the same direction. That is, when a plurality of piezoelectric layers are formed on one surface of the substrate, each piezoelectric layer may be alternately formed with polarizations in opposite directions or in the same direction.
  • the substrate may use a material having a characteristic that can generate vibration while maintaining a structure in which the piezoelectric layer is laminated, for example, a metal, a plastic, or the like may be used.
  • the piezoelectric plate 210 may not use a piezoelectric layer and a substrate.
  • a piezoelectric layer that is not polarized is provided at a center portion thereof, and a plurality of piezoelectric layers polarized in different directions are stacked on the upper and lower portions thereof.
  • the piezoelectric plate 210 may be formed.
  • the diaphragm 220 may be fixed to the frame 100. That is, the diaphragm 220 may have a predetermined width of the edge fixed on the third cover 130 of the frame 100, specifically, on the second flat portion 133 of the third cover 130. Accordingly, the diaphragm 220 may have an edge fixed on the second planar portion 133 to be fastened using a screw, or bonded using an adhesive. However, the diaphragm 220 may be firmly fixed to a thermal shock due to shock or high temperature due to large vibration or collision by being fastened using a screw.
  • the diaphragm 220 is fixed to the frame 100 and the piezoelectric plate 210 may be provided on one surface of the diaphragm 220 that does not face the first cover 110 of the frame 100.
  • the piezoelectric plate 310 may be bonded to the other surface of the diaphragm 220 facing the first cover 110 of the frame 100 using an adhesive.
  • the diaphragm 320 may be manufactured using metal, plastic, or the like, and may stack at least two different materials to use at least a double structure.
  • the diaphragm 220 may be formed of phosphor bronze, stainless steel, INVAR, or the like.
  • the diaphragm 220 may have an elastic modulus of 1.97 ⁇ 10 4 to 0.72 ⁇ 10 6 kg / cm 2.
  • the piezoelectric plate 210 may be smaller than the diaphragm 220.
  • the vibration plate 220 may be formed such that a predetermined region other than the region bonded to the piezoelectric plate 210 is bent. That is, the vibration plate 220 outside the region bonded to the piezoelectric plate 210 may have a predetermined bending, for example, bent downward and then bent upward. In addition, it is formed flat again to the outside of the bent region, which may be in contact with the frame 100.
  • the diaphragm 220 has a first region in contact with the piezoelectric plate 210 and a second region in contact with the frame 100 having a flat plate shape, and a curved third region between the first and second regions. This can be provided and produced.
  • the piezoelectric vibrating member 200 may be further formed with a waterproof layer (not shown) at least in part.
  • the waterproof layer may be coated using a waterproof material such as parylene.
  • the parylene may be formed on the top and side surfaces of the piezoelectric plate 210 and the top and side surfaces of the vibrating plate 220 exposed by the piezoelectric plate 210 in a state where the piezoelectric plate 210 is bonded on the vibrating plate 220. have. That is, parylene may be formed on the top and side surfaces of the piezoelectric plate 210 and the vibration plate 220.
  • parylene may be formed on the top and side surfaces of the piezoelectric plate 210 and the top, side and bottom surfaces of the piezoelectric plate 210 in a state in which the piezoelectric plate 210 is bonded on the vibrating plate 220. That is, parylene may be formed on the top, side, and bottom surfaces of the piezoelectric plate 210 and the vibration plate 220.
  • parylene is formed on at least one surface of the piezoelectric plate 210 and the vibrating plate 220 to prevent moisture penetration into the piezoelectric vibrating member 200 and to prevent oxidation.
  • the response speed may be improved by increasing the hardness of the diaphragm 220.
  • the resonance frequency may be adjusted according to the coating thickness of parylene.
  • parylene may be coated only on the piezoelectric plate 210, and may be coated on the top, side, and bottom of the piezoelectric plate 210, and may be connected to the piezoelectric plate 210 to supply power to the piezoelectric plate 210. It may be coated on a power line such as FPCB. Since parylene is formed on the piezoelectric plate 210, it is possible to prevent moisture penetration of the piezoelectric plate 210 and to prevent oxidation. In addition, the resonance frequency can be adjusted by adjusting the formation thickness.
  • the parylene may be coated by varying the thickness according to the material and characteristics of the piezoelectric plate 210 or the diaphragm 220, it may be formed thinner than the thickness of the piezoelectric plate 210 or the vibration plate 220, for example For example, it may be formed to a thickness of 0.1 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • parylene is first heated and vaporized in a vaporizer to make a dimer, followed by second heating to thermally decompose into a monomer state, and the parylene is cooled. Parylene may be converted into a polymer state in a monomer state and coated on at least one surface of the piezoelectric vibrating member 200.
  • a waterproof layer such as parylene may be formed on the connecting member 300 on the piezoelectric vibrating member 200, and may also be formed on at least a portion of the frame 100.
  • the piezoelectric vibrating member 200 detects a pressure such as a user's pressing or a touch, generates a predetermined voltage, transmits the predetermined voltage to the controller of the electronic device, and generates vibration in accordance with a predetermined signal applied from the controller. . That is, the piezoelectric plate 210 detects the user's pressure, generates a predetermined voltage, and transmits the predetermined voltage to the control unit. The piezoelectric plate 210 vibrates and the vibration plate 220 amplifies the vibration according to a predetermined signal applied from the control unit. To be delivered to the user. Therefore, the piezoelectric vibrating member 200 may function as a pressure sensor having a haptic feedback function.
  • connection member 300 is provided between the piezoelectric vibrating member 200 and the frame 100. That is, the connection member 300 is provided between the diaphragm 220 of the piezoelectric vibrating member 200 and the first cover 110 of the frame 100. In this case, the connection member 300 may be provided between the central portion of the piezoelectric vibrating member 200 and the central portion of the first cover 110. On the other hand, the connection member 300 may be provided in a substantially circular shape along the shape of the diaphragm 220 and the first cover 110. However, the connection member 300 may be formed in various shapes such as rectangular, square, polygonal, and the like, and the shape is not particularly limited.
  • the connection member 300 may be provided at the center of the diaphragm 220, and may be formed with an area of 5% to 50% of the area of the diaphragm 220.
  • the vibration of the diaphragm 220 may be suppressed.
  • the area of the diaphragm 220 is less than 5%, the pressure of the user may be reduced.
  • the vibration of the piezoelectric vibrating member 200 may not be properly transmitted to the first cover 110, and thus the weight of the first cover 110 may not be properly loaded on the vibration plate 220.
  • connection member 300 may be fixed to at least one of the piezoelectric vibrating member 200 and the frame 100 in an adhesive or other manner.
  • the connecting member 300 may be fixed to the piezoelectric vibrating member 200 and may be contacted without being fixed to the frame 100, and may be fixed to the frame 100 and not to be fixed to the piezoelectric vibrating member 200.
  • the connection member 300 is preferably fixed to both the piezoelectric vibrating member 200 and the frame 100 to be stably fixed.
  • an adhesive such as a double-sided tape may be used to fix the connection member 300 to the piezoelectric vibrating member 200 and the frame 100.
  • the adhesive such as the double-sided tape may be provided with a thickness of 0.05 mm to 1.0 mm.
  • connection member 300 may be bonded to the piezoelectric vibrating member 200 and the frame 100 by forming the connection member 300 with an adhesive material such as rubber or silicon.
  • the connection member 300 may be formed of PET, polyurethane, polycarbonate, rubber, silicone, PORON, or the like.
  • the connection member 300 may have a hardness of 20 to 90.
  • the connection member 300 is made of polycarbonate or PET, the hardness may be 50 to 90, and when the connection member 300 is made of silicon, the hardness may be 45 to 70, and when the connection member 300 is made of poron, the hardness may be 20 to 70. May be 70.
  • the vibration force of the piezoelectric vibrating member 300 may be concentrated to transmit the vibration force without loss, and when the pressure is applied, the force may be concentrated on the device side to make the voltage output easier.
  • the weight of the first cover 110 acting as a weight body is transmitted to the piezoelectric vibrating member 200 to serve as a medium for increasing the vibration force of the piezoelectric vibrating member 200.
  • the wiring unit 400 may be provided to transmit a voltage generated from the piezoelectric vibrating member 200 to a control unit (not shown) of the electronic device and the like, and apply a signal from the control unit to the piezoelectric vibrating member 200. That is, the wiring unit 400 is provided between the piezoelectric vibrating member 200 and the control unit of the electronic device to transmit the voltage generated by the piezoelectric vibrating member 200 to the control unit, and transmits a signal from the control unit to the piezoelectric vibrating member 200. And the piezoelectric vibrating member 200 functions as a haptic device. In addition, the wiring unit 400 may be connected to the piezoelectric vibrating member 200 through a part of the frame 100.
  • the wiring unit 400 may be connected to the piezoelectric vibrating member 200 through an opening formed in at least a part of the second cover 120 of the frame 100.
  • the wiring unit 400 may be made of a flexible printed circuit board (FPCB). That is, at least one conductive line may be formed on the flexible film to form the wiring unit 400.
  • the wiring unit 400 is connected to an electronic device on which the input device is mounted, for example, a mobile terminal, and transmits power and / or signals between the mobile terminal and the input device.
  • each component constituting the input device of the present invention can be bonded using an adhesive member or the like.
  • the first cover 110 and the second cover 120 may be bonded by the adhesive member 500, and the second cover 120 and the third cover 130 may be attached to the adhesive member 500.
  • the diaphragm 220 may be bonded to the third cover 130 by an adhesive member
  • the connecting member 300 may be attached to at least one of the first cover 110 and the diaphragm 220 by an adhesive member.
  • an adhesive member 500 may be provided on a lower surface of the third cover 130 to fix the input device to the electronic device.
  • it can be bonded by other methods in addition to the adhesive member, for example, the covers can be bonded to each other by a welding method.
  • the piezoelectric vibrating member 200 and the connecting member 300 may be provided inside the frame 100 having a predetermined space.
  • the connection member 300 connects the piezoelectric vibrating member 200 and a part of the frame 100. Accordingly, the user's pressure may be transmitted to the piezoelectric vibrating member 200 by the connecting member 300, and the portion of the frame 100 connected to the connecting member 300 acts as a weight to make the piezoelectric vibrating member 200. Vibration force of the can be increased, the vibration of the piezoelectric vibrating member 200 can be transmitted to the frame 100 through the connection member 300.
  • the input device generates a predetermined voltage by the piezoelectric vibrating member 200 to detect a pressure such as a user's pressing or touch, and after the voltage is supplied to the controller through the wiring unit 400, the wiring unit 400 from the controller. A signal is supplied to the piezoelectric vibrating member 200 through) to allow the piezoelectric vibrating member 200 to function as a haptic feedback. That is, the input device of the present invention simultaneously implements the functions of the pressure sensor and the haptic device.
  • the input device according to the first embodiment of the present invention may be provided on the rear of a portable electronic device such as a smart phone.
  • a portable electronic device such as a smart phone.
  • the electronic device provided at the rear of the input device will be described with reference to FIGS. 3 and 4 as follows.
  • 3 (a) and 3 (b) are a front perspective view and a rear perspective view of the electronic device to which the input device according to the present invention is applied.
  • 4 is a partial cross-sectional view of the electronic device to which the input device of the present invention is fastened.
  • the electronic apparatus 1000 includes a case 1100 forming an appearance.
  • the case 1100 may include a front case 1110, a rear case 1120, and a cover case 1130.
  • the case 1100 may be formed by injecting a synthetic resin, or may be formed of a metal material, for example, stainless steel (STS), titanium (Ti), aluminum (Al), or the like.
  • Various components such as a circuit board may be embedded in the space formed between the front case 1110 and the rear case 1120.
  • a vibration device may be provided in an outer region between the front case 1110 and the rear case 1120 or between the front case 1110 and the display unit 1310.
  • the vibration device provides vibration feedback according to a user's touch input, and may use a vibration motor, a piezoelectric vibration device, or the like, and preferably, a piezoelectric vibration device.
  • the piezoelectric vibration device provided on the front case 1110 side may use the input device of the present invention described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the front case 1110 may include a display 1310, a sound output module 1320, a camera module 1330a, and the like.
  • a microphone 1340, a side input unit 1350, an interface 1360, and the like may be disposed on side surfaces of the front case 1110 and the rear case 1120.
  • the display unit 1310 occupies most of the front surface of the front case 1110. That is, the display unit 1310 is formed to be disposed on the front of the electronic device body to output visual information.
  • the audio output module 1320 and the camera module 1330a are disposed above the display unit 1310, and the front input unit 1370 is disposed below the display unit 1310.
  • the display unit 1310 may form a touch screen together with a touch sensor.
  • the piezoelectric vibration device provided in contact with the display unit 1310 in response to a user's input or touch may provide feedback.
  • the touch sensor when configured, the configuration without the front input unit 1370 on the front of the terminal is also possible.
  • the mobile terminal 1000 may be configured such that an input operation to the terminal body is possible using the display unit 1310 and the input device of the present invention.
  • the front input unit 1370 may be configured as a touch key, a push key, or the like, and a method in which the user operates while having a tactile feeling may be employed.
  • the side input unit 1350 may receive a command such as adjusting the volume of the sound output from the sound output module 1320 or switching to the touch recognition mode of the display unit 251.
  • the camera module 1330b may be additionally mounted on the rear of the terminal body, that is, the rear case 1120.
  • the camera module 1330b has a photographing direction substantially opposite to the camera module 1330a and may be a camera having different pixels from the camera module 1330a.
  • a flash (not shown) may be further disposed adjacent to the camera module 1330b.
  • the terminal body is equipped with a battery 1200 for supplying power to the mobile terminal 1000.
  • the battery 1200 may be built in the terminal body or may be directly detachable from the outside of the terminal body.
  • a rear input unit 1400 using the input device of the present invention is disposed at the rear of the terminal body.
  • the rear input unit 1400 may be located adjacent to the camera module 1330b, for example. That is, the rear input unit 1400 using the battery 1200 and the input device of the present invention may be provided between the rear case 1120 and the cover case 1130.
  • the input device of the present invention may be inserted into at least a portion of the rear case 1120 and contact the cover case 1130. For example, as illustrated in FIG.
  • an opening may be formed in a predetermined region of the cover case 1130, and the first cover 110 of the input device 10 may be exposed through the opening.
  • the outer surface of the cover case 1130 and the upper surface of the input device may form the same plane. That is, the input device does not protrude outside the cover case 1130.
  • the rear input unit 1400 is manipulated to receive a command for controlling the operation of the mobile terminal 1000, and the input content may be variously set. For example, commands such as power on / off, start, end, scroll, etc., commands for adjusting the volume of sound output from the sound output module 1320, or switching to the touch recognition mode of the display module 1310. Can be input.
  • the input device of the present invention may form part of the rear input unit 1400 to provide vibration in response to a user's command input.
  • predetermined vibration is generated from the piezoelectric plate 210 and the vibration plate 220 of the piezoelectric vibrating member 200 according to a user's input, that is, a touch or pressurization pressure. Can be fed back to the user.
  • FIG 5 is a cross-sectional view of the input device according to the second embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view of the input device mounted on the rear case of the portable electronic device.
  • an input device includes a piezoelectric vibrating member 200 including a piezoelectric plate 210 and a diaphragm 220, and a connection member provided on the piezoelectric vibrating member 200. 300 and a support part 600 supporting an edge of the piezoelectric vibrating member 200. Since the configuration of the piezoelectric vibrating member 200 and the connecting member 300 is overlapped with the contents described in the embodiment of the present invention, a detailed description thereof will be omitted, and the description will be given based on the contents different from the embodiment of the present invention. Is as follows.
  • the piezoelectric vibrating member 200 and the connecting member 300 are provided on the upper side of the rear case 1120, and the connecting member 300 may be in contact with the cover case 1130.
  • the piezoelectric vibrating member 200 may have the diaphragm 220 facing the rear case 1120 and the piezoelectric plate 210 may be provided on an upper side thereof.
  • a support part 600 supporting the piezoelectric vibrating member 200 may be provided at the edge of the piezoelectric vibrating member 200, that is, at the edge of the vibrating plate 220.
  • the support part 600 may support the piezoelectric vibrating member 200 and cover the piezoelectric vibrating member 200 from the outside.
  • the support part 600 may be formed in a substantially circular shape along the shape of the diaphragm 220, and may support an edge of the diaphragm 220 with a predetermined width.
  • the support part 600 may be formed to a predetermined thickness so that the diaphragm 220 and the rear case 1120 may maintain a predetermined interval by the support part 600.
  • the support part 600 may be formed to a thickness of 0.1 mm to 0.5 mm, and thus the rear case 1120 and the diaphragm 220 may maintain a gap of 0.1 mm to 0.5 mm.
  • the input device according to the second embodiment of the present invention does not include a part of the frame covering the upper side, but supports a part of the side portion. That is, since the connection member 300 is connected to the cover case 1130, a part of the cover case 1130 may act as a cover member covering the upper side of the input device, and may act as a weight body.
  • At least two input devices according to the second embodiment of the present disclosure may be provided at predetermined intervals.
  • the first and second input devices 10a and 10b may be provided at predetermined intervals.
  • the wiring unit 400 that is, the FPCB may be formed to be connected to the piezoelectric plates 210 of the first and second input devices 10a and 10b spaced apart from each other.
  • the wiring unit 400 includes first and second wiring units 410a and 410b provided to be connected to the piezoelectric plates 210 of the first and second input devices 10a and 10b, respectively, and the first and second wiring units.
  • connection portion 420 for connecting the (410a, 410b) and an extension portion 430 extending from at least one of the first and second wiring portion (410a, 410b) and connected to the pad portion 610.
  • the pad part 610 is connected to the electronic device, and the power or signal of the electronic device is applied to the first and second input devices 10a and 10b through the wiring part 400 through the pad part 610. Can be.
  • the embodiments of the present invention describe a case in which an input device is provided in the cover case 1130 or the rear case 1120 of a portable electronic device such as a smart phone, but the input device of the present invention is a mouse pad or a touch of a notebook computer. It can be attached to a screen or the like and can function as a button having an on / off function. That is, the input device of the present invention may be provided in any area of the electronic device employing the same, and functions as a pressure sensor for generating a predetermined voltage by detecting a user's press or touch and as a haptic device for providing feedback to the user. Functions can be implemented at the same time.
  • a cover member 700 for protecting the piezoelectric vibrating member 200 may be formed. That is, as shown in FIG. 7, the cover member 700 may be provided to cover at least a portion of the piezoelectric vibrating member 200 while being spaced apart from the connecting member 300.
  • the cover member 700 may be formed by partially modifying the shape of the first cover 110 of the frame 100 according to an embodiment of the present invention. That is, the cover member 700 may be a kind of frame 100 in which the shape of the frame 100 is modified. In this case, the upper surface of the cover member 700 and the upper surface of the connecting member 300 may form the same plane.
  • the cover member 700 may be made of phosphor bronze, stainless steel, invar and the like.
  • the cover member 700 may be provided to reduce breakage of the piezoelectric vibrating member 200 in the assembly process, and the bonding surface of the cover member 700 may be attached by welding or adhesive during assembly.
  • the cover member 700 may be formed by deforming the first cover 110 of the frame 100 described in the first embodiment of the present invention. That is, the cover member 700 may be formed by deforming at least a portion of the frame 100.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a piezoelectric vibration device according to a fourth embodiment of the present invention
  • FIG. 9 is a perspective view.
  • a piezoelectric vibrating apparatus includes a piezoelectric vibrating member 200 including a piezoelectric plate 210 and a vibrating plate 220, and a piezoelectric vibrating member 200. It may include a connection member 300 provided on one surface, and a module frame 800 provided along the edge of the diaphragm 220.
  • the piezoelectric plate 210, the vibration plate 220, and the connecting member 300 are provided in a substantially circular shape having a predetermined thickness, and the module frame 800 is provided along the edge of the vibration plate 220. That is, the module frame 800 may have a circular ring shape with an open central portion.
  • the module frame 800 may be formed by modifying the shape of the frame 100. That is, the module frame 800 may be formed using a part of the second cover 120 or a part of the third cover 130 provided below the piezoelectric vibrating member 200. Accordingly, the module frame 800 may be referred to as a type of the frame 100 in which the shape of the frame 100 is modified.
  • the diaphragm 220 may be attached to the module frame 800, and the piezoelectric plate 210 may be provided above the diaphragm 220 between the module frames 800.
  • a connection member 300 may be provided at an upper center portion of the piezoelectric plate 210.
  • the connection member 300 may be provided to protrude above the surface of the module frame 800.
  • the adhesive member is provided on the module frame 800 and attached to the cover case 1130, the surface of the connection member 300 may contact the cover case 1130. That is, the connection member 300 may be coplanar with the adhesive member when the adhesive member is provided on the module frame 800.
  • the module frame 800 may be formed by modifying the second cover 120 of the frame 100 described in the first embodiment of the present invention. That is, the module frame 800 may be formed by modifying at least a portion of the frame 100.
  • the module frame 800 may have a structure in which at least one region is popped out. That is, when provided in a ring shape as shown in FIG. 9, the module frame 800 may be configured in a form in which some regions are removed. Through the removed region, the wiring unit 400 formed of the FPCB or the like may be inserted therein and the FPCB may be provided inside the module frame 800. That is, the FPCB may be provided in a ring shape and provided inside the module frame and extend outwardly through the opening of the module frame.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of a piezoelectric vibration device according to a fifth embodiment of the present invention.
  • a piezoelectric vibrating apparatus includes a piezoelectric vibrating member 200 including a piezoelectric plate 210 and a vibrating plate 220, and a module provided along an edge of the vibrating plate 220. It may include a frame 800.
  • the piezoelectric plate 210 and the diaphragm 220 are provided in a substantially circular shape having a predetermined thickness, and the module frame 800 is provided to support the edge of the diaphragm 220. That is, the module frame 800 may have a circular ring shape with an open central portion.
  • the diaphragm 220 may be attached to the module frame 800, and the piezoelectric plate 210 may be provided above the diaphragm 220 between the module frames 800. That is, the diaphragm 220 may be attached to the upper side of the module frame 800, and the piezoelectric plate 210 may be attached to the lower side of the diaphragm 220.
  • an adhesive 900 may be provided on the upper central portion of the diaphragm 220 and the module frame 800.
  • the adhesive provided in the upper center portion of the diaphragm 220 is attached to the cover case 1130 of the electronic device and functions as a connecting member for transmitting vibration of the piezoelectric vibrating member 200.
  • the adhesive may be formed on the entire upper surface of the diaphragm 220 and the entire upper surface of the module frame 800.
  • FIG. 12 to 14 are graphs showing the characteristics of the piezoelectric vibration device according to the present invention
  • FIG. 12 is a graph showing vibration acceleration according to the thickness of the cover case
  • FIG. 13 is a vibration acceleration in a state where a 100g jig is placed.
  • 14 is a graph showing voltage output characteristics.
  • the vibration acceleration is 0.591G when the cover case is 0.2 mm
  • the vibration acceleration is 0.478G as shown in FIG. 12B, and FIG. 12.
  • (c) when the cover case is 0.3 mm, the vibration acceleration is 0.507G.
  • FIG. 14 when 100 gf is applied, a voltage of 3 Vpp or more is output.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)

Abstract

본 발명은 압전 진동 부재; 상기 압전 진동 부재의 적어도 일 영역과 접촉되도록 마련된 프레임; 및 상기 압전 진동 부재의 일면 상에 마련된 연결 부재를 포함하고, 상기 압전 진동 부재는 외부로부터 인가되는 압력을 검출하여 전압을 생성하고, 외부 장치로부터 인가되는 신호에 따라 진동하는 입력 장치 및 이를 구비하는 전자기기를 제시한다.

Description

입력 장치 및 이를 구비하는 전자기기
본 발명은 입력 장치에 관한 것으로, 특히 사용자의 입력을 검출하여 해당 기능이 수행되도록 하고 사용자의 입력에 따라 진동 피드백하여 복합 기능을 수행하는 입력 장치 및 이를 구비하는 전자기기에 관한 것이다.
이동 단말기는 휴대가 가능하면서 음성 및 영상 통화 기능, 정보를 입출력하는 기능, 데이터를 저장할 수 있는 기능 등을 하나 이상 갖춘 휴대용 전자기기이다. 또한, 이동 단말기는 기능이 다양화됨에 따라, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 방송 수신, 게임 등의 복잡한 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(multimedia player) 형태로 구현되고 있다. 이러한 멀티미디어 기기의 복잡한 기능을 구현하기 위해 하드웨어 또는 소프트웨어적으로 다양하고 새로운 시도들이 적용되고 있다. 일 예로 사용자가 쉽고 편리하게 기능을 검색하거나 선택하기 위한 유저 인터페이스(User Interface) 환경이 제공되고 있다.
또한, 이동 단말기는 자신의 개성을 표현하기 위한 개인 휴대품으로 여겨지면서, 다양한 디자인적 형태가 요구되고 있다. 디자인적 형태는 사용자가 이동 단말기를 좀더 편리하게 사용하기 위한 구조적인 변화 및 개량을 포함한다. 이러한 구조적인 변화 및 개량의 하나로 사용자 입력부가 고려될 수 있다.
예를 들어, 사용자 입력부는 전면에 터치 스크린으로 구현되거나 별도로 구비되는 키로 구현되어 사용자의 입력을 수신한다. 그러나, 터치 스크린은 조작 대상이 손가락이나 스타일러스 펜에 의하여 가려지는 단점이 존재한다. 이러한 단점을 없애기 위하여 단말기 바디의 전면이나 측면에 별도로 구비되는 키는 단말기의 슬림화 및 심플한 디자인을 저해한다. 따라서, 이러한 단점들을 해결할 수 있는 새로운 구조의 사용자 입력부가 고려될 수 있다.
(선행기술문헌)
한국특허공개 제2014-0137667호
본 발명은 적어도 둘 이상의 기능을 하는 복합 기능의 입력 장치 및 이를 구비하는 전자기기를 제공한다.
본 발명은 전자기기에 마련되며 입력 검출 기능 및 피드백 기능을 하는 입력 장치 및 이를 구비하는 전자기기를 제공한다.
본 발명은 사용자의 입력을 검출하여 소정의 신호를 생성하여 전자기기의 소정의 기능을 수행하도록 하고, 사용자의 입력 검출에 따른 진동 피드백을 발생시키는 입력 장치 및 이를 구비하는 전자기기를 제공한다.
본 발명의 일 양태에 따른 입력 장치는 압전 진동 부재; 상기 압전 진동 부재의 적어도 일 영역과 접촉되도록 마련된 프레임; 및 상기 압전 진동 부재의 일면 상에 마련된 연결 부재를 포함하고, 상기 압전 진동 부재는 외부로부터 인가되는 압력을 검출하여 전압을 생성하고, 외부 장치로부터 인가되는 신호에 따라 진동한다.
상기 프레임은 상기 압전 진동 부재의 일면과 대면하도록 마련된 제 1 커버와, 상기 압전 진동 부재의 측면과 이격되고 상기 제 1 커버의 일 영역과 접촉되도록 마련된 제 2 커버와, 상기 압전 진동 부재의 타면의 적어도 일부와 접촉되고 상기 제 2 커버의 일 영역과 접촉되도록 마련된 제 3 커버를 포함한다.
상기 연결 부재는 상기 제 1 커버와 상기 압전 진동 부재 사이에 마련된다.
상기 프레임은 상기 압전 진동 부재의 측면으로부터 일면의 적어도 일부를 덮도록 형성된다.
상기 프레임은 상기 압전 진동 부재의 타면 가장자리를 지지하도록 마련된다.
상기 압전 진동 부재는 소정 간격 이격되어 적어도 둘 이상 마련되고, 상기 둘 이상의 압전 진동 부재 상에 각각 마련되고 이들 사이를 연결하도록 배선부가 마련된다.
본 발명의 다른 양태에 따른 전자기기는 프론트 케이스 및 리어 케이스를 포함하는 전자기기로서, 상기 프론트 케이스와 리어 케이스 사이의 내부에 마련되고, 적어도 일부가 상기 리어 케이스의 외측으로 노출되는 입력 장치를 포함한다.
상기 입력 장치는, 압전 진동 부재와, 상기 압전 진동 부재의 적어도 일 영역과 접촉되도록 마련된 프레임과, 상기 압전 진동 부재의 일면 상에 마련된 연결 부재를 포함한다.
상기 리어 케이스 상에 마련된 커버 케이스를 더 포함하며, 상기 커버 케이스에 개구가 형성되고 상기 프레임이 상기 개구를 통해 외부로 노출된다.
상기 커버 케이스와 상기 프레임의 적어도 일부는 동일 평면을 이룬다.
상기 연결 부재는 상기 압전 진동 부재와 상기 프레임의 적어도 일부 사이에 마련된다.
상기 연결 부재는 상기 압전 진동 부재와 상기 커버 케이스 사이에 마련된다.
상기 압전 진동 부재는 사용자로부터 인가되는 압력을 검출하여 소정 전압을 생성하여 제어부로 인가하고, 상기 제어부로부터 인가되는 신호에 따라 진동한다.
본 발명의 실시 예들에 따른 입력 장치는 소정의 공간이 마련된 프레임 내부에 압전 진동 부재 및 연결 부재가 마련되고, 연결 부재가 압전 진동 부재와 프레임의 일부를 연결시킨다. 따라서, 입력 장치를 통해 사용자의 입력을 검출하여 소정의 신호를 발생시켜 전자기기가 소정의 기능을 수행하도록 하고, 전자기기로부터 인가되는 신호에 따라 진동 피드백을 발생시킨다. 즉, 프레임의 일부 및 연결 부재를 통해 사용자의 압력이 전달되어 압전 진동 부재로부터 소정의 신호가 발생되고, 연결 부재에 연결된 프레임의 일부가 압전 진동 부재의 진동 시 중량체로 작용하여 진동력을 크게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예들에 따른 입력 장치는 스마트 폰 등 휴대 가능한 전자기기 후면의 커버 케이스에 형성된 개구에 삽입되어 리어 케이스에 고정되거나 리어 케이스에 고정되어 커버 케이스의 내측 표면과 접촉된다. 따라서, 입력 장치가 커버 케이스의 표면보다 돌출되지 않고, 그에 따라 전자기기를 슬림하게 하고 디자인을 심플하게 할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입력 장치의 단면도 및 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 입력 장치를 구비하는 전자기기의 전면 사시도 및 후면 사시도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입력 장치가 체결된 전자기기의 일부 단면도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 제 2 실시 따른 입력 장치의 단면도 및 평면도.
도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 입력 장치의 단면도.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 입력 장치의 단면도 및 사시도.
도 10은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 입력 장치의 단면도.
도 11은 본 발명의 제 6 실시 예에 따른 입력 장치의 단면도.
도 12 내지 도 14는 본 발명에 따른 입력 장치의 특성 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한 다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입력 장치의 단면도이고, 도 2는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입력 장치(10)는 내부에 소정의 공간이 마련되고 적어도 일 영역이 개방된 프레임(100)과, 프레임(100) 내부에 마련된 압전 진동 부재(200)와, 압전 진동 부재(200)와 프레임(100)의 일부 사이에 마련된 연결 부재(300)를 포함할 수 있다. 또한, 프레임(100)의 적어도 일부를 통해 압전 진동 부재(200)와 연결된 배선부(400)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 압전 진동 부재(200)는 압전판(210)과, 압전판(210)의 일면에 마련된 진동판(220)을 포함할 수 있다. 이러한 본 발명에 따른 입력 장치(10)는 스마트 폰 등의 전자기기에 채용되어 사용자의 누름 또는 터치 등의 압력을 감지하여 압전 진동 부재(200)가 소정의 전압을 발생시켜 전자기기의 제어부(미도시)에 인가하고, 제어부는 압전 진동 부재(200)로부터의 신호를 입력하여 소정의 기능을 수행한 후 또는 수행과 동시에 소정의 신호를 압전 진동 부재(200)에 인가하여 압전 진동 부재(200)가 진동하도록 하여 사용자에게 진동 피드백을 제공한다. 즉, 본 발명에 따른 입력 장치는 압력을 검출하는 기능과 진동 피드백을 제공하는 기능의 복합 기능을 수행할 수 있다. 이러한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입력 장치를 구성별로 좀더 상세히 설명하면 다음과 같다.
1. 프레임
프레임(100)은 내부에 소정의 공간이 마련되도록 한다. 이러한 프레임(100)은 압전 진동 부재(200)의 일면 상에 마련된 제 1 커버(110)와, 압전 진동 부재(200)의 측부에 마련된 제 2 커버(120)와, 제 1 커버(110)와 대향되어 압전 진동 부재(200)의 타면 상에 마련된 제 3 커버(130)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 1 커버(110)가 위치하는 영역을 압전 진동 부재(200)의 상면으로 칭하고, 제 3 커버(110)가 위치하는 영역을 압전 진동 부재(200)의 하면으로 칭하겠다.
제 1 커버(110)는 압전 진동 부재(200)의 일면, 예를 들어 상측을 덮도록 마련된다. 따라서, 제 1 커버(110)에 의해 입력 장치의 일측, 즉 상측 형태가 이루어지게 된다. 이러한 제 1 커버(110)는 소정의 두께를 가지며 평판 형상의 평면부(111)와, 평면부(111)의 가장자리로부터 압전 진동 부재(200) 방향, 즉 하측으로 연장된 수직부(112)와, 수직부(112)로부터 압전 진동 부재(200)와 멀어지는 방향, 즉 외측으로 연장된 연장부(113)을 포함할 수 있다. 즉, 제 1 커버(110)는 평면부(111)의 가장자리로부터 하측으로 소정의 단턱을 갖는 형태로 마련될 수 있다. 또한, 제 1 커버(110)는 평면부(111)가 압전 진동 부재(200)와 소정 간격 이격되어 압전 진동 부재(200)의 크기와 같거나 크게 마련될 수 있다. 또한, 수직부(112)는 평면부(110)와 압전 진동 부재(200)의 일면 사이의 높이로 마련될 수 있다. 이러한 제 1 커버(110)는 압전 진동 부재(200)의 형태로 마련될 수 있다. 즉, 제 1 커버(110)의 평면부(111)가 압전 진동 부재(200)의 형태로 마련될 수 있다. 예를 들어, 제 1 커버(110)는 도 1에 도시된 바와 같이 원형으로 마련될 수 있다. 그러나, 제 1 커버(110)는 압전 진동 부재(200)의 형상 또는 입력 장치의 형상에 따라 직사각형, 정사각형, 다각형 등 다양한 형상으로 마련될 수 있다. 이러한 제 1 커버(110)는 예를 들어 1.97×104∼0.72×106㎏/㎠의 탄성 계수를 가질 수 있다. 또한, 제 1 커버(110)는 이러한 탄성 계수를 갖는 다양한 재질이 이용될 수 있다. 예를 들어, 인청동, 알루미늄, 스테인레스 스틸, 철과 니켈의 합금(63.5Fe, 36Ni, 0.5Mn)(이른바 인바(INVAR)), 플라스틱 등이 이용될 수 있다. 또한, 제 1 커버(110)는 0.1㎜∼0.4㎜의 두께로 형성될 수 있다. 이러한 제 1 커버(110)는 사용자의 누름, 터치 등의 압력을 압전 진동 부재(200)로 전달하며, 압전 진동 부재(200)로부터 발생된 진동을 사용자에게 전달한다. 또한, 제 1 커버(110)는 압전 진동 부재(200)에 연결 부재(300)를 통해 중량을 제공하여 압전 진동 부재(200)의 진동력을 증대시키는 역할을 한다. 즉, 제 1 커버(110)는 압전 진동 부재(200)의 진동을 증대시키는 중량체로서 작용한다.
제 2 커버(120)는 압전 진동 부재(200)의 측면과 이격되어 마련된다. 또한, 제 2 커버(120)는 입력 장치의 상면 및 하면의 적어도 일부를 덮도록 마련될 수 있다. 즉, 제 2 커버(120)는 압전 진동 부재(200)의 측면과 이격되어 마련되고 그로부터 상측 및 하측에 각각 연장되도록 마련될 수 있다. 또한, 제 2 커버(120)는 제 1 커버(110)의 가장자리를 따라 예를 들어 중앙부에 개구가 형성된 원형으로 마련될 수 있다. 즉, 중앙부에 개구가 형성된 링 형상의 제 2 커버(120) 내측으로 제 1 커버(110)가 마련될 수 있다. 그러나, 제 2 커버(120)는 압전 진동 부재(200)의 형상 또는 입력 장치의 형상에 따라 중앙부에 개구가 형성된 직사각형, 정사각형 등 다양한 형상의 틀 형태로 마련될 수 있다. 또한, 제 2 커버(120)는 제 1 커버(110)의 평면부(111)와 동일 평면을 이루는 제 1 평면부(121)와, 압전 진동 부재(200)의 측면과 이격되어 제 1 평면부(121)의 가장자리로부터 하측으로 연장된 수직부(122)와, 수직부(122)의 가장자리로부터 압전 진동 부재(200) 측으로 연장 형성된 제 2 평면부(123)를 포함할 수 있다. 즉, 제 2 커버(120)는 서로 대향되는 제 1 및 제 2 평면부(121, 123)와, 이들 사이에 마련된 수직부(122)를 포함할 수 있다. 따라서, 제 2 커버(120)는 대략 "ㄷ"자 형태로 마련될 수 있다. 한편, 제 1 평면부(121)의 측면은 제 1 커버(110)의 수직부(112)와 접촉되고, 하면은 제 1 커버(110)의 연장부(113)와 접촉될 수 있다. 따라서, 대략 "ㄷ"자 형태의 제 2 커버(120) 내측으로 제 1 커버(110)의 연장부(113)가 수용될 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 평면부(121, 123)와 제 1 커버(110)의 수직부(112) 및 연장부(113) 사이에 접착 부재(500)가 마련되어 제 1 및 제 2 커버(110, 120)가 접합될 수 있다. 물론, 제 1 및 제 2 커버(110, 112)는 나사 결합 등에 의해 결합될 수도 있고, 일체로 제작될 수도 있다. 이러한 제 2 커버(120)는 탄성 계수에 따라 다양한 재질이 이용될 수 있다. 예를 들어, 예를 들어 1.97×104∼0.72×106㎏/㎠의 탄성 계수를 가질 수 있으며, 이러한 탄성 계수를 갖는 인청동, 스테인레스 스틸, 인바(INVAR) 등으로 제작될 수 있다. 즉, 제 2 커버(120)는 제 1 커버(110)와 동일 재질로 마련될 수 있다. 또한, 제 2 커버(120)는 0.1㎜∼0.4㎜의 두께로 형성할 수 있다. 이때, 제 2 커버(120)는 제 1 평면부(121)의 두께가 수직부(122)의 두께보다 두꺼울 수 있고, 제 2 평면부(123)의 두께보다 같거나 다를 수 있다. 따라서, 제 2 커버(120)는 입력 장치의 외관을 형성하며, 충격에 의해 압전 진동 부재(200)가 이탈하거나 파손되는 것을 방지할 수 있다. 한편, 제 2 커버(120)는 적어도 일 영역이 절개 또는 개방되고 해당 영역으로 배선부(400)가 유입될 수 있다. 예를 들어, 제 2 커버(120)는 수직부(122)의 소정 영역에 소정 크기의 개구가 형성되고, 개구를 통해 배선부(400)가 연결될 수 있다.
제 3 커버(130)은 제 2 커버(120)의 하측에 마련된다. 즉, 제 3 커버(130)는 제 2 커버(120)의 제 2 평면부(123) 하측에 마련된다. 이러한 제 3 커버(130)는 제 2 커버(120)의 제 2 평면부(123) 하측에 마련된 제 1 평면부(131)와, 제 2 커버(120)의 제 2 평면부(123)의 내측면을 따라 상측으로 연장된 수직부(132)와, 수직부(132)의 가장자리로부터 압전 진동 부재(200) 측으로 연장된 제 2 평면부(133)를 포함할 수 있다. 여기서, 제 3 커버(131)의 제 1 평면부(131)의 상면은 제 2 커버(120)의 제 2 평면부(133)의 하면과 접촉될 수 있으며, 예를 들어 접착 부재를 이용하여 접착될 수 있다. 이러한 제 3 커버(130)는 예를 들어 1.97×104∼0.72×106㎏/㎠의 탄성 계수를 가질 수 있으며, 인청동, 스테인레스 스틸, 인바(INVAR) 등으로 제작될 수 있다. 즉, 제 3 커버(130)는 제 1 및 제 2 커버(110, 120)와 동일 재질로 마련될 수 있다. 또한, 제 3 커버(130)는 0.1㎜∼0.4㎜의 두께로 형성될 수 있다. 여기서, 제 3 커버(130)는 제 1 및 제 2 커버(110, 120)보다 얇게 형성될 수 있고, 동일 두께로 형성될 수도 있다. 이러한 제 3 커버(130)는 압전 진동 부재(200)의 진동판(220)의 가장자리를 지지하며, 진동판(220)의 변위를 용이하게 하기 위해 용접 또는 접착 방식으로 제 2 커버(120)에 부착되며, 제 1 커버(110)와 같은 굴곡으로 인하여 구동 시 소자의 변위 공간을 확보한다.
상기한 바와 같이 프레임(100)은 제 1 커버(110)에 의해 상측이 폐쇄되고, 제 2 커버(120)에 의해 측면이 폐쇄되며, 제 3 커버(130)에 의해 하측이 일부 폐쇄되어 내부에 소정의 공간이 마련된다. 또한, 제 3 커버(130)가 하측의 일부만을 폐쇄하므로 프레임(100)은 하측에 예를 들어 원형의 개구가 형성된다.
2. 압전 진동 부재
압전 진동 부재(200)는 프레임(100) 내부의 공간 내에 마련되며, 압전판(210)과, 압전판(210)의 일면 상에 접착된 진동판(220)을 포함할 수 있다.
압전판(210)은 소정의 두께를 갖는 예를 들어 원형의 판 형상으로 마련될 수 있다. 물론, 압전판(210)은 원형 뿐만 아니라 정사각형, 직사각형, 타원형, 다각형 등 다양한 형상으로 마련될 수도 있다. 즉, 압전판(210)은 입력 장치의 형상에 따라 다양한 형상을 가질 수 있다. 이러한 압전판(210)은 기판과, 기판이 적어도 일면에 형성된 압전층을 포함할 수 있다. 예를 들어, 압전판(210)은 기판의 양면에 압전층이 형성된 바이모프 타입으로 형성될 수도 있고, 기판의 일면에 압전층이 형성된 유니모프 타입으로 형성될 수도 있다. 압전층은 적어도 일층이 적층 형성될 수 있는데, 바람직하게는 복수의 압전층이 적층 형성될 수 있다. 또한, 압전층의 상부 및 하부에는 각각 전극이 형성될 수 있다. 즉, 복수의 압전층과 복수의 전극이 교대로 적층되어 압전판(210)이 구현될 수 있다. 여기서, 압전층은 예를 들어 PZT(Pb, Zr, Ti), NKN(Na, K, Nb), BNT(Bi, Na, Ti), 폴리머 계열의 압전 물질을 이용하여 형성할 수 있다. 또한, 압전층은 서로 다른 방향 또는 동일 방향으로 분극되어 적층 형성될 수 있다. 즉, 기판의 일면 상에 복수의 압전층이 형성되는 경우 각 압전층은 서로 반대 방향 또는 동일 방향의 분극이 교대로 형성될 수 있다. 한편, 기판은 압전층이 적층된 구조를 유지하면서 진동이 발생할 수 있는 특성을 갖는 물질을 이용할 수 있는데, 예를 들어 금속, 플라스틱 등을 이용할 수 있다. 그런데, 압전판(210)은 압전층과 기판을 이용하지 않을 수 있는데, 예를 들어 중심부에 분극되지 않은 압전층이 마련되고 그 상부 및 하부에 서로 다른 방향으로 분극된 복수의 압전층이 적층되어 압전판(210)이 형성될 수 있다.
진동판(220)은 적어도 일부가 프레임(100)에 고정될 수 있다. 즉, 진동판(220)은 가장자리의 소정 폭이 프레임(100)의 제 3 커버(130), 구체적으로 제 3 커버(130)의 제 2 평면부(133) 상에 고정될 수 있다. 따라서, 진동판(220)은 가장자리가 제 2 평면부(133) 상에 고정되어 나사를 이용하여 체결되거나 접착제를 이용하여 접착될 수 있다. 그런데, 진동판(220)은 나사를 이용하여 체결됨으로써 큰 진동이나 충돌로 인한 충격 또는 고온으로 인한 열충격에도 견고하게 고정될 수 있다. 이렇게 진동판(220)이 프레임(100)에 고정되고 압전판(210)은 프레임(100)의 제 1 커버(110)와 대면하지 않는 진동판(220)의 일면에 마련될 수 있다. 물론, 압전판(310)은 프레임(100)의 제 1 커버(110)와 대면하는 진동판(220)의 타면에 접착제를 이용하여 접착될 수도 있다. 이러한 진동판(320)은 금속, 플라스틱 등을 이용하여 제작할 수 있고, 서로 다른 이종의 소재를 적층하여 적어도 2중 구조를 이용할 수 있다. 예를 들어, 진동판(220)은 인청동, 스테인레스, 인바(INVAR) 등으로 형성될 수 있다. 또한, 진동판(220)은 1.97×104∼0.72×106㎏/㎠의 탄성 계수를 가질 수 있다. 이때, 압전판(210)는 진동판(220)보다 작게 마련될 수 있다. 또한, 진동판(220)은 압전판(210)과 접착된 영역 이외의 소정 영역이 굴곡지게 형성될 수도 있다. 즉, 압전판(210)와 접착된 영역 외측의 진동판(220)은 소정의 굴곡, 예를 들어 하측으로 구부러진 후 다시 상측으로 구부러진 형상을 가질 수 있다. 또한, 굴곡 영역의 외측으로 다시 평탄하게 형성되고, 이 영역이 프레임(100)에 접촉될 수 있다. 다시 말하면, 진동판(220)은 압전판(210)과 접촉되는 제 1 영역 및 프레임(100)과 접촉되는 제 2 영역은 평판 형상으로 마련되고, 제 1 및 제 2 영역 사이에는 굴곡진 제 3 영역이 마련되어 제작될 수 있다.
한편, 압전 진동 부재(200)는 적어도 일부에 방수층(미도시)이 더 형성될 수 있다. 방수층은 파릴렌(parylene) 등의 방수 재료를 이용하여 코팅될 수 있다. 파릴렌은 압전판(210)가 진동판(220) 상에 접합된 상태에서 압전판(210)의 상면 및 측면과 압전판(210)에 의해 노출된 진동판(220)의 상면 및 측면에 형성될 수 있다. 즉, 파릴렌은 압전판(210) 및 진동판(220)의 상면 및 측면에 형성될 수 있다. 또한, 파릴렌은 압전판(210)이 진동판(220) 상에 접합된 상태에서 압전판(210)의 상면 및 측면과 진동판(220)의 상면, 측면 및 하면에 형성될 수 있다. 즉, 파릴렌은 압전판(210) 및 진동판(220)의 상면, 측면 및 하면에 형성될 수 있다. 이렇게 파릴렌이 압전판(210) 및 진동판(220)의 적어도 일면에 형성됨으로써 압전 진동 부재(200)로의 습기 침투를 방지할 수 있고 산화를 방지할 수 있다. 또한, 진동판(220)의 경도 증가에 의한 응답 속도를 향상시킬 수도 있다. 그리고, 파릴렌의 코팅 두께에 따라 공진 주파수를 조절할 수 있다. 물론, 파릴렌은 압전판(210)에만 코팅될 수도 있는데, 압전판(210)의 상면, 측면 및 하면에 코팅될 수 있고, 압전판(210)와 연결되어 압전판(210)에 전원을 공급하기 위한 FPCB 등의 전원 라인에 코팅될 수도 있다. 파릴렌이 압전판(210)에 형성됨으로써 압전판(210)의 수분 침투를 방지할 수 있고 산화를 방지할 수 있다. 또한, 형성 두께를 조절함으로써 공진 주파수를 조절할 수 있다. 이러한 파릴렌은 압전판(210) 또는 진동판(220)의 재질과 특성에 따라 두께를 다르게 하여 코팅될 수 있는데, 압전판(210) 또는 진동판(220)의 두께보다 얇게 형성될 수 있으며, 예를 들어 0.1㎛∼10㎛의 두께로 형성될 수 있다. 이렇게 파릴렌을 코팅하기 위해 예를 들어 파릴렌을 기화기(Vaporizer)에서 1차 가열하여 기화시켜 다이머(dimer) 상태로 만든 후 2차 가열하여 모노머(Monomer) 상태로 열분해시키고, 파릴렌을 냉각시키면 파릴렌은 모노머 상태에서 폴리머 상태로 변환되어 압전 진동 부재(200)의 적어도 일면 상에 코팅될 수 있다. 한편, 파릴렌 등의 방수층은 압전 진동 부재(200) 상의 연결 부재(300) 상에도 형성될 수 있고, 프레임(100)의 적어도 일부 상에도 형성될 수 있다.
상기한 바와 같이 압전 진동 부재(200)는 사용자의 누름 또는 터치 등의 압력을 검출하여 소정의 전압을 생성하여 전자기기의 제어부로 전달하고, 제어부로부터 인가되는 소정의 신호에 따라 진동을 발생시키게 된다. 즉, 사용자의 압력을 압전판(210)이 검출하여 소정의 전압을 생성하여 제어부로 전달하고, 제어부로부터 인가되는 소정의 신호에 따라 압전판(210)이 진동하고 진동판(220)이 진동을 증폭시켜 사용자에게 전달하게 된다. 따라서, 압전 진동 부재(200)는 햅틱 피드백 기능을 갖는 압력 센서로 기능할 수 있다.
3. 연결 부재
연결 부재(300)는 압전 진동 부재(200)와 프레임(100) 사이에 마련된다. 즉, 연결 부재(300)는 압전 진동 부재(200)의 진동판(220)과 프레임(100)의 제 1 커버(110) 사이에 마련된다. 이때, 연결 부재(300)는 압전 진동 부재(200)의 중앙부와 제 1 커버(110)의 중앙부 사이에 마련될 수 있다. 한편, 연결 부재(300)는 진동판(220) 및 제 1 커버(110)의 형상을 따라 대략 원형으로 마련될 수 있다. 그러나, 연결 부재(300)는 직사각형, 정사각형, 다각형 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 형상에 특별한 제약이 없다. 이러한 연결 부재(300)는 진동판(220)의 중앙부에 마련될 수 있으며, 진동판(220) 면적의 5% 내지 50%의 면적으로 형성될 수 있다. 연결 부재(300)의 면적이 진동판(220) 면적의 50%를 초과하면 진동판(220)의 진동을 억제시킬 수 있으며, 진동판(220) 면적의 5% 미만이면 사용자의 압력을 압전 진동 부재(200)에 제대로 전달하지 못하거나 압전 진동 부재(200)의 진동을 제 1 커버(110)로 제대로 전달하지 못하여 제 1 커버(110)의 중량을 진동판(220)에 제대로 실어줄 수 없다. 한편, 연결 부재(300)는 압전 진동 부재(200) 및 프레임(100)의 적어도 하나에 접착 또는 그 이외의 방식으로 고정될 수 있다. 예를 들어, 연결 부재(300)는 압전 진동 부재(200)에 고정되고 프레임(100)에 고정되지 않고 접촉될 수 있고, 프레임(100)에 고정되고 압전 진동 부재(200)에 고정되지 않고 접촉될 수도 있다. 그러나, 연결 부재(300)는 압전 진동 부재(200) 및 프레임(100)에 모두 고정되어 안정적으로 고정되는 것이 바람직하다. 여기서, 연결 부재(300)를 압전 진동 부재(200) 및 프레임(100)에 고정하기 위해 양면 테이프 등의 접착제를 이용할 수 있고, 이때 양면 테이프 등의 접착제는 0.05㎜∼1.0㎜의 두께로 마련될 수 있다. 물론, 연결 부재(300)를 고무, 실리콘 등의 접착 물질로 형성함으로써 그 자체가 압전 진동 부재(200) 및 프레임(100)과 접착될 수 있다. 이러한 연결 부재(300)는 PET, 폴리우레탄, 폴리카보네이트, 고무, 실리콘, 포론(PORON) 등으로 마련될 수 있다. 또한, 연결 부재(300)는 20 내지 90의 경도를 가질 수 있다. 예를 들어, 연결 부재(300)가 폴리카보네이트 또는 PET로 제작된 경우 경도가 50 내지 90일 수 있고, 실리콘으로 제작된 경우 경도가 45 내지 70일 수 있으며, 포론으로 제작된 경우 경도가 20 내지 70일 수 있다. 이렇게 연결 부재(300)를 마련함으로써 제품의 낙하 또는 충격 시 제품의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 압전 진동 부재(300)의 진동을 집중시켜 손실없이 진동력을 전달시킬 수 있고, 압력 인가 시 소자측에 힘을 집중시켜 전압 출력을 더욱 수월하게 할 수 있다. 그리고, 중량체로 작용하는 제 1 커버(110)의 중량을 압전 진동 부재(200)에 전달하여 압전 진동 부재(200)의 진동력을 증대시키는 매개 역할을 한다.
4. 배선부
배선부(400)는 압전 진동 부재(200)로부터 발생된 전압을 전자기기의 제어부(미도시) 등에 전달하고 제어부로부터의 신호를 압전 진동 부재(200)에 인가하기 위해 마련될 수 있다. 즉, 배선부(400)는 압전 진동 부재(200)와 전자기기의 제어부 사이에 마련되어 압전 진동 부재(200)에서 발생된 전압을 제어부로 전달하고, 제어부로부터의 신호를 압전 진동 부재(200)에 공급하여 압전 진동 부재(200)가 햅틱 디바이스로서 기능하도록 한다. 또한, 배선부(400)는 프레임(100)의 일부를 통해 압전 진동 부재(200)와 연결될 수 있다. 예를 들어, 프레임(100)의 제 2 커버(120)의 적어도 일부에 형성된 개구를 통해 압전 진동 부재(200)와 연결될 수 있다. 이러한 배선부(400)는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 이루어질 수 있다. 즉, 플렉서블한 필름 상에 적어도 하나의 도전 라인이 형성되어 배선부(400)가 형성될 수 있다. 또한, 배선부(400)는 입력 장치가 장착되는 전자기기, 예를 들어 이동 단말기와 연결되어 이동 단말기와 입력 장치 사이의 전원 및/또는 신호를 전달한다.
한편, 본 발명의 입력 장치를 구성하는 각 구성 요소는 접착 부재 등을 이용하여 접착될 수 있다. 예를 들어, 제 1 커버(110)와 제 2 커버(120)가 접착 부재(500)에 의해 접착될 수 있고, 제 2 커버(120)와 제 3 커버(130)가 접착 부재(500)에 의해 접착될 수 있다. 또한, 진동판(220)이 제 3 커버(130)와 접착 부재에 의해 접착될 수 있고, 연결 부재(300)가 제 1 커버(110)와 진동판(220)의 적어도 어느 하나와 접착 부재에 의해 접착될 수 있다. 또한, 입력 장치를 전자기기에 고정하기 위해 제 3 커버(130)의 하면에 접착 부재(500)가 마련될 수 있다. 물론, 접착 부재 이외에 다른 방법으로 접합할 수 있으며, 예컨데 용접 방식으로 커버들끼리 접합할 수 있다.
상기한 바와 같이 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입력 장치는 소정의 공간이 마련된 프레임(100) 내부에 압전 진동 부재(200) 및 연결 부재(300)가 마련될 수 있다. 또한, 연결 부재(300)는 압전 진동 부재(200)와 프레임(100)의 일부를 연결시킨다. 따라서, 연결 부재(300)에 의해 사용자의 압력이 압전 진동 부재(200)에 전달될 수 있으며, 연결 부재(300)와 연결된 프레임(100)의 일부가 중량체로 작용하도록 하여 압전 진동 부재(200)의 진동력을 크게 할 수 있고, 연결 부재(300)를 통해 압전 진동 부재(200)의 진동이 프레임(100)에 전달될 수 있다. 이러한 입력 장치는 압전 진동 부재(200)가 사용자의 누름 또는 터치 등의 압력을 검출하여 소정의 전압을 생성하고, 이러한 전압이 배선부(400)를 통해 제어부에 공급된 후 제어부로부터 배선부(400)를 통해 압전 진동 부재(200)에 신호가 공급되어 압전 진동 부재(200)가 햅틱 피드백 기능을 하도록 한다. 즉, 본 발명의 입력 장치는 압력 센서와 햅틱 디바이스의 기능을 동시에 구현한다.
이러한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 입력 장치는 스마트 폰 등의 휴대 가능한 전자기기의 후면에 마련될 수 있다. 이렇게 입력 장치가 후면에 마련되는 전자기기를 도 3 및 도 4를 이용하여 설명하면 다음과 같다.
도 3(a) 및 도 3(b)는 본 발명에 따른 입력 장치가 적용되는 전자기기의 전면 사시도 및 후면 사시도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 입력 장치가 체결된 전자기기의 일부 단면도이다.
도 3을 참조하면, 전자기기(1000)는 외관을 이루는 케이스(1100)를 포함한다. 케이스(1100)는 프론트 케이스(1110), 리어 케이스(1120) 및 커버 케이스(1130)를 포함할 수 있다. 케이스(1100)는 합성수지를 사출하여 형성되거나 금속 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸(STS), 티타늄(Ti), 알루미늄(Al) 등으로 형성될 수도 있다. 프론트 케이스(1110)와 리어 케이스(1120)의 사이에 형성된 공간에는 회로 기판 등 각종 부품이 내장될 수 있다. 또한, 프론트 케이스(1110)와 리어 케이스(1120) 사이 또는 프론트 케이스(1110)과 디스플레이부(1310) 사이의 외측 영역에 진동 장치가 마련될 수 있다. 진동 장치는 사용자의 터치 입력 등에 따른 진동 피드백을 제공하는 것으로, 진동 모터, 압전 진동 장치 등을 이용할 수 있으며, 바람직하게는 압전 진동 장치를 이용할 수 있다. 여기서, 프론트 케이스(1110) 측에 마련되는 압전 진동 장치로는 도 1 및 2를 이용하여 설명된 본 발명의 입력 장치를 이용할 수도 있다.
한편, 프론트 케이스(1110)에는 디스플레이부(1310), 음향 출력 모듈(1320), 카메라 모듈(1330a) 등이 배치될 수 있다. 또한, 프론트 케이스(1110) 및 리어 케이스(1120)의 측면에는 마이크(1340), 측면 입력부(1350), 인터페이스(1360) 등이 배치될 수 있다. 디스플레이부(1310)는 프론트 케이스(1110)의 전면의 대부분을 차지한다. 즉, 디스플레이부(1310)는 전자기기 바디의 전면에 배치되어 시각 정보를 출력하도록 형성된다. 디스플레이부(1310)의 상측에는 음향 출력 모듈(1320)과 카메라 모듈(1330a)이 배치되고, 하측에는 전면 입력부(1370)가 배치된다. 또한, 디스플레이부(1310)는 터치 센서와 함께 터치 스크린을 형성할 수 있다. 이때, 사용자의 입력 또는 터치에 반응하여 디스플레이부(1310)에 접촉되어 마련된 압전 진동 장치가 피드백을 제공할 수 있다. 한편, 터치 센서가 구성되는 경우 단말기 전면에 전면 입력부(1370)가 없는 구성도 가능하게 된다. 이 경우 이동 단말기(1000)는 단말기 바디에 대한 입력 조작이 디스플레이부(1310)와 본 발명의 입력 장치를 이용하여 가능하도록 구성될 수 있다. 한편, 전면 입력부(1370)는 터치키, 푸쉬키 등으로 구성될 수 있으며, 사용자가 촉각적인 느낌을 가면서 조작하게 되는 방식이 채용될 수 있다. 그리고, 측면 입력부(1350)는 음향 출력 모듈(1320)에서 출력되는 음향의 크기 조절 또는 디스플레이부(251)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력 받을 수 있다.
단말기 바디의 후면, 즉 리어 케이스(1120)에는 카메라 모듈(1330b)이 추가로 장착될 수 있다. 카메라 모듈(1330b)은 카메라 모듈(1330a)과 실질적으로 반대되는 촬영 방향을 가지며, 카메라 모듈(1330a)과 서로 다른 화소를 가지는 카메라일 수 있다. 카메라 모듈(1330b)에 인접하게는 플래시(미도시)가 추가로 배치될 수 있다.
단말기 바디에는 이동 단말기(1000)에 전원을 공급하기 위한 배터리(1200)가 장착된다. 배터리(1200)는 단말기 바디에 내장되거나, 단말기 바디의 외부에서 직접 탈착될 수 있게 구성될 수 있다. 또한, 단말기 바디의 후면에는 본 발명의 입력 장치를 이용하는 후면 입력부(1400)가 배치된다. 후면 입력부(1400)는 예를 들어 카메라 모듈(1330b)에 인접하게 위치할 수 있다. 즉, 리어 케이스(1120)와 커버 케이스(1130) 사이에는 배터리(1200) 및 본 발명의 입력 장치를 이용한 후면 입력부(1400)가 마련될 수 있다. 본 발명의 입력 장치는 리어 케이스(1120)의 소정 영역에 적어도 일부가 삽입되고 커버 케이스(1130)에 접촉될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이 커버 케이스(1130)의 소정 영역에 개구가 형성되고, 개구를 통해 입력 장치(10)의 제 1 커버(110)가 노출될 수 있다. 이때, 커버 케이스(1130)의 외측 표면과 입력 장치의 상측 표면을 동일 평면을 이룰 수 있다. 즉, 입력 장치가 커버 케이스(1130) 외측으로 돌출되지 않는다.
후면 입력부(1400)는 이동 단말기(1000)의 동작을 제어하기 위한 명령을 입력받기 위해 조작되는 것으로서, 입력되는 내용은 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 전원의 온/오프, 시작, 종료, 스크롤 등과 같은 명령, 음향 출력 모듈(1320)에서 출력되는 음향의 크기 조절, 또는 디스플레이 모듈(1310)의 터치 인식 모드로의 전환 등과 같은 명령을 입력받을 수 있다. 또한, 본 발명의 입력 장치는 후면 입력부(1400)의 일부를 구성하여 사용자의 명령 입력에 반응하여 진동을 제공할 수 있다. 즉, 커버 케이스(1130)의 소정 영역에 입력 장치가 마련됨으로써 사용자의 입력, 즉 터치 또는 가압 압력에 따라 압전 진동 부재(200)의 압전판(210) 및 진동판(220)으로부터 소정의 진동이 발생되어 사용자에게 피드백될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시 따른 입력 장치의 단면도로서, 휴대 가능한 전자기기의 리어 케이스에 장착된 입력 장치의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 입력 장치는 압전판(210) 및 진동판(220)을 포함하는 압전 진동 부재(200)와, 압전 진동 부재(200) 상에 마련된 연결 부재(300)와, 압전 진동 부재(200)의 가장자리를 지지하는 지지부(600)를 포함할 수 있다. 압전 진동 부재(200) 및 연결 부재(300)의 구성은 본 발명의 일 실시 예에서 설명된 내용과 중복되므로 그 상세한 설명은 생략하기로 하고, 본 발명의 일 실시 예와 다른 내용을 중심으로 설명하면 다음과 같다.
리어 케이스(1120)의 상측에 압전 진동 부재(200) 및 연결 부재(300)가 마련되고, 연결 부재(300)가 커버 케이스(1130)와 접촉될 수 있다. 또한, 이때, 압전 진동 부재(200)는 진동판(220)이 리어 케이스(1120)와 대면하고 그 상측에 압전판(210)이 마련될 수 있다. 또한, 압전 진동 부재(200)의 가장자리, 즉 진동판(220)의 가장자리에는 압전 진동 부재(200)를 지지하는 지지부(600)가 마련될 수 있다. 지지부(600)는 압전 진동 부재(200)를 지지하고 압전 진동 부재(200)를 외측에서 커버할 수 있다. 이러한 지지부(600)는 진동판(220)의 형상을 따라 대략 원형으로 형성되며, 진동판(220)의 가장자리를 소정 폭으로 지지할 수 있다. 또한, 지지부(600)는 소정의 두께로 형성되어 지지부(600)에 의해 진동판(220)과 리어 케이스(1120)는 소정의 간격을 유지할 수 있다. 지지부(600)는 예를 들어 0.1㎜∼0.5㎜의 두께로 형성되며, 그에 따라 리어 케이스(1120)와 진동판(220)은 0.1㎜∼0.5㎜의 간격을 유지할 수 있다. 이렇게 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 입력 장치는 상측을 커버하는 프레임의 일부를 구비하지 않고, 측부의 일부를 지지한다. 즉, 연결 부재(300)가 커버 케이스(1130)와 연결됨으로써 커버 케이스(1130)의 일부가 입력 장치의 상측을 커버하는 커버 부재로 작용할 수 있고, 중량체로 작용할 수 있다.
또한, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 입력 장치는 소정 간격 이격되어 적어도 둘 이상 마련될 수 있다. 예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이 소정 간격 이격되어 제 1 및 제 2 입력 장치(10a, 10b)가 마련될 수 있다. 또한, 서로 이격된 제 1 및 제 2 입력 장치(10a, 10b) 각각의 압전판(210)과 연결되도록 배선부(400), 즉 FPCB가 형성될 수 있다. 배선부(400)는 제 1 및 제 2 입력 장치(10a, 10b) 각각의 압전판(210)과 연결되도록 마련된 제 1 및 제 2 배선부(410a, 410b)와, 제 1 및 제 2 배선부(410a, 410b)을 연결시키는 연결부(420)와, 제 1 및 제 2 배선부(410a, 410b)의 적어도 어느 하나로부터 연장되어 패드부(610)와 연결되는 연장부(430)를 포함할 수 있다. 여기서, 패드부(610)는 전자기기와 연결되고, 패드부(610)를 통해 전자기기의 전원 또는 신호가 배선부(400)를 거쳐 제 1 및 제 2 입력 장치(10a, 10b)에 인가될 수 있다.
상기 본 발명의 실시 예들은 스마트 폰 등의 휴대 가능한 전자기기의 커버 케이스(1130) 또는 리어 케이스(1120)에 입력 장치가 마련된 경우를 설명하지만, 본 발명의 입력 장치는 노트북 컴퓨터의 마우스 패드, 터치 스크린 등에 부착될 수 있고, 온/오프 기능을 갖는 버튼으로 기능할 수 있다. 즉, 본 발명의 입력 장치는 이를 채용하는 전자기기의 어느 영역에나 마련될 수 있고, 사용자의 누름 또는 터치를 감지하여 소정 전압을 생성하는 압력 센서로서의 기능과, 사용자에게 피드백을 제공하는 햅틱 디바이스로서의 기능을 동시에 구현할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 입력 장치는 압전 진동 부재(200)를 보호하기 위한 커버 부재(700)가 적어도 일부 형성될 수 있다. 즉, 도 7에 도시된 바와 같이 연결 부재(300)와 이격되어 압전 진동 부재(200)의 적어도 일부를 커버하도록 커버 부재(700)가 마련될 수 있다. 이러한 커버 부재(700)는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프레임(100)의 제 1 커버(110)의 형상을 일부 변형하여 형성할 수 있다. 즉, 커버 부재(700)는 프레임(100)의 형상을 변형한 프레임(100)의 일종일 수 있다. 이때, 커버 부재(700)의 상측 표면과 연결 부재(300)의 상측 표면은 동일 평면을 이룰 수 있다. 이러한 커버 부재(700)는 인청동, 스테인레스 스틸, 인바 등으로 제작될 수 있다. 이렇게 커버 부재(700)가 마련됨으로써 어셈블리 공정에서 압전 진동 부재(200)의 파손을 줄일 수 있으며, 조립 시 커버 부재(700)의 접합면이 용접 또는 접착제에 의해 부착될 수 있다. 한편, 커버 부재(700)는 본 발명의 제 1 실시 예에서 설명된 프레임(100)의 제 1 커버(110)를 변형하여 형성할 수도 있다. 즉, 커버 부재(700)는 프레임(100)의 적어도 일부를 변형하여 형성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 압전 진동 장치의 단면도이고, 도 9는 사시도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 압전 진동 장치는 압전판(210) 및 진동판(220)을 포함하는 압전 진동 부재(200)와, 압전 진동 부재(200)의 일 면 상에 마련된 연결 부재(300)와, 진동판(220)의 가장자리를 따라 마련된 모듈 프레임(800)을 포함할 수 있다.
압전판(210), 진동판(220) 및 연결 부재(300)는 소정의 두께를 갖는 대략 원형으로 마련되고, 모듈 프레임(800)은 진동판(220)의 가장자리를 따라 마련된다. 즉, 모듈 프레임(800)은 중앙부가 개구된 원형의 링 형상을 마련될 수 있다. 이러한 모듈 프레임(800)은 프레임(100)의 형상을 변형하여 형성할 수 있다. 즉, 압전 진동 부재(200)의 하측에 마련된 제 2 커버(120)의 일부 또는 제 3 커버(130)의 일부를 이용하여 모듈 프레임(800)을 형성할 수 있다. 따라서, 모듈 프레임(800)은 프레임(100)의 형상을 변형한 프레임(100)의 일종이라 할 수 있다. 이러한 모듈 프레임(800)에는 진동판(220)이 부착되고, 모듈 프레임(800) 사이의 진동판(220) 상측에는 압전판(210)이 마련될 수 있다. 또한, 압전판(210)의 상측 중앙부에는 연결 부재(300)가 마련될 수 있다. 이때, 연결 부재(300)는 모듈 프레임(800)의 표면보다 돌출되도록 마련될 수 있다. 그러나, 모듈 프레임(800)에 접착 부재가 마련되어 커버 케이스(1130)에 부착될 때 연결 부재(300)의 표면이 커버 케이스(1130)에 접촉될 수 있다. 즉, 연결 부재(300)는 접착 부재가 모듈 프레임(800) 상에 마련되었을 때 접착 부재와 동일 평면을 이룰 수 있다. 한편, 모듈 프레임(800)은 본 발명의 제 1 실시 예에서 설명된 프레임(100)의 제 2 커버(120)를 변형하여 형성할 수도 있다. 즉, 모듈 프레임(800)는 프레임(100)의 적어도 일부를 변형하여 형성할 수 있다.
또한, 모듈 프레임(800)은 적어도 일 영역이 터진 구조로 형성될 수 있다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이 링 형상으로 마련되면 일부 영역이 제거된 형태로 모듈 프레임(800)이 구성될 수 있다. 이렇게 제거된 영역을 통해 FPCB 등으로 이루어진 배선부(400)가 인입되고 모듈 프레임(800) 내측에 FPCB가 마련될 수 있다. 즉, FPCB는 링 형상으로 마련되어 모듈 프레임 내측에 마련되고 이로부터 모듈 프레임의 개구를 통해 외부로 연장될 수 있다.
도 10은 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 압전 진동 장치의 단면도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 제 5 실시 예에 따른 압전 진동 장치는 압전판(210) 및 진동판(220)을 포함하는 압전 진동 부재(200)와, 진동판(220)의 가장자리를 따라 마련된 모듈 프레임(800)을 포함할 수 있다.
압전판(210), 진동판(220)은 소정의 두께를 갖는 대략 원형으로 마련되고, 모듈 프레임(800)은 진동판(220)의 가장자리를 지지하도록 마련된다. 즉, 모듈 프레임(800)은 중앙부가 개구된 원형의 링 형상을 마련될 수 있다. 이러한 모듈 프레임(800)에는 진동판(220)이 부착되고, 모듈 프레임(800) 사이의 진동판(220) 상측에는 압전판(210)이 마련될 수 있다. 즉, 모듈 프레임(800)의 상측에 진동판(220)이 부착되고, 진동판(220)의 하측에 압전판(210)이 부착될 수 있다. 또한, 진동판(220)의 상측 중앙부와 모듈 프레임(800)이 상측에 접착제(900)가 마련될 수 있다. 진동판(220)의 상측 중앙부에 마련된 접착제는 전자기기의 커버 케이스(1130)과 부착되고 압전 진동 부재(200)의 진동을 전달하는 연결 부재의 기능을 한다.
한편, 도 11에 도시된 바와 같이 접착제가 진동판(220)의 상면 전체 및 모듈 프레임(800)의 상면 전체에 형성될 수도 있다.
도 12 내지 도 14는 본 발명에 따른 압전 진동 장치의 특성 그래프로서, 도 12는 커버 케이스의 두께에 따른 진동 가속도를 도시한 그래프이고, 도 13은 100g 지그를 올려놓은 상태의 진동 가속도를 도시한 그래프이며, 도 14는 전압 출력 특성 그래프이다. 도 12(a)에 도시된 바와 같이 커버 케이스가 0.2㎜일 때 진동 가속도는 0.591G이고, 도 12(b)에 도시된 바와 같이 커버 케이스가 0.25㎜일 때 진동 가속도는 0.478G이며, 도 12(c)에 도시된 바와 같이 커버 케이스가 0.3㎜일 때 진동 가속도는 0.507G이다. 또한, 도 14에 도시된 바와 같이 100gf를 가했을 때 3Vpp 이상의 전압이 출력된다.
한편, 본 발명의 기술적 사상은 상기 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 압전 진동 부재;
    상기 압전 진동 부재의 적어도 일 영역과 접촉되도록 마련된 프레임; 및
    상기 압전 진동 부재의 일면 상에 마련된 연결 부재를 포함하고,
    상기 압전 진동 부재는 외부로부터 인가되는 압력을 검출하여 전압을 생성하고, 외부 장치로부터 인가되는 신호에 따라 진동하는 입력 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 프레임은 상기 압전 진동 부재의 일면과 대면하도록 마련된 제 1 커버와, 상기 압전 진동 부재의 측면과 이격되고 상기 제 1 커버의 일 영역과 접촉되도록 마련된 제 2 커버와, 상기 압전 진동 부재의 타면의 적어도 일부와 접촉되고 상기 제 2 커버의 일 영역과 접촉되도록 마련된 제 3 커버를 포함하는 입력 장치.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 연결 부재는 상기 제 1 커버와 상기 압전 진동 부재 사이에 마련된 입력 장치.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 프레임은 상기 압전 진동 부재의 측면으로부터 일면의 적어도 일부를 덮도록 형성된 입력 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 프레임은 상기 압전 진동 부재의 타면 가장자리를 지지하도록 마련된 입력 장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 압전 진동 부재는 소정 간격 이격되어 적어도 둘 이상 마련되고, 상기 둘 이상의 압전 진동 부재 상에 각각 마련되고 이들 사이를 연결하도록 배선부가 마련된 입력 장치.
  7. 프론트 케이스 및 리어 케이스를 포함하는 전자기기로서,
    상기 프론트 케이스와 리어 케이스 사이의 내부에 마련되고, 적어도 일부가 상기 리어 케이스의 외측으로 노출되는 입력 장치를 포함하는 전자기기.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 입력 장치는,
    압전 진동 부재와,
    상기 압전 진동 부재의 적어도 일 영역과 접촉되도록 마련된 프레임과,
    상기 압전 진동 부재의 일면 상에 마련된 연결 부재를 포함하는 전자기기.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 리어 케이스 상에 마련된 커버 케이스를 더 포함하며, 상기 커버 케이스에 개구가 형성되고 상기 프레임이 상기 개구를 통해 외부로 노출된 전자기기.
  10. 청구항 9에 있어서, 상기 커버 케이스와 상기 프레임의 적어도 일부는 동일 평면을 이루는 전자기기.
  11. 청구항 8에 있어서, 상기 연결 부재는 상기 압전 진동 부재와 상기 프레임의 적어도 일부 사이에 마련된 전자기기.
  12. 청구항 9에 있어서, 상기 연결 부재는 상기 압전 진동 부재와 상기 커버 케이스 사이에 마련된 전자기기.
  13. 청구항 8 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압전 진동 부재는 사용자로부터 인가되는 압력을 검출하여 소정 전압을 생성하여 제어부로 인가하고, 상기 제어부로부터 인가되는 신호에 따라 진동하는 전자기기.
PCT/KR2016/014584 2015-12-24 2016-12-13 입력 장치 및 이를 구비하는 전자기기 Ceased WO2017111377A1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018526583A JP2019504383A (ja) 2015-12-24 2016-12-13 入力装置及びこれを備える電子機器
US15/781,470 US20200264702A1 (en) 2015-12-24 2016-12-13 Input device and electronic device comprising same
CN201680072131.8A CN108370224A (zh) 2015-12-24 2016-12-13 输入装置以及具有该输入装置的电子设备

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2015-0186696 2015-12-24
KR20150186696 2015-12-24
KR1020160161829A KR20170076548A (ko) 2015-12-24 2016-11-30 입력 장치 및 이를 구비하는 전자기기
KR10-2016-0161829 2016-11-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017111377A1 true WO2017111377A1 (ko) 2017-06-29

Family

ID=59090761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/014584 Ceased WO2017111377A1 (ko) 2015-12-24 2016-12-13 입력 장치 및 이를 구비하는 전자기기

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20200264702A1 (ko)
JP (1) JP2019504383A (ko)
KR (1) KR20170076548A (ko)
CN (1) CN108370224A (ko)
TW (1) TWI635416B (ko)
WO (1) WO2017111377A1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019172052A1 (ja) * 2018-03-07 2019-09-12 Tdk株式会社 振動デバイス
EP3442110A4 (en) * 2016-03-25 2019-11-06 Kyocera Corporation ACTUATOR AND TEST MEMORY PRESENTATION DEVICE
US10863281B2 (en) 2019-03-29 2020-12-08 Lg Display Co., Ltd. Display apparatus for generating sound by panel vibration type
JP2022516897A (ja) * 2018-12-31 2022-03-03 アップ２ユー 増幅変形型圧電アクチュエータ
CN114761144A (zh) * 2020-03-06 2022-07-15 株式会社村田制作所 振动装置
EP3885881A4 (en) * 2018-11-22 2022-07-27 Kyocera Corporation ACTUATOR AND TOUCH DISPLAY DEVICE

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102490160B1 (ko) * 2017-12-01 2023-01-18 엘지디스플레이 주식회사 전자 기기
KR102530589B1 (ko) 2018-09-20 2023-05-08 엘지디스플레이 주식회사 디스플레이 장치 및 이를 이용한 컴퓨팅 장치
CN109828669B (zh) * 2019-01-31 2021-12-31 华为技术有限公司 触压信号处理方法及电子设备
FI20195169A1 (en) * 2019-03-07 2020-09-08 Aito Bv Apparatus and method for detecting contact
JP7143941B2 (ja) * 2019-04-19 2022-09-29 株式会社村田製作所 振動装置
US11087107B2 (en) * 2019-08-20 2021-08-10 Qualcomm Incorporated Ultrasonic sensor with bi-poled or uni-poled transmitter/receiver
JP7327006B2 (ja) * 2019-08-30 2023-08-16 Tdk株式会社 振動デバイス
CN111586222A (zh) * 2020-06-24 2020-08-25 精拓丽音科技（北京）有限公司 一种压电陶瓷组件和一种电子设备
KR102770960B1 (ko) * 2020-08-12 2025-02-25 한국전자통신연구원 진동 및 음향 발생 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100063750A (ko) * 2007-09-28 2010-06-11 모토로라 인코포레이티드 압전 햅틱의 강체 입력면을 가진 전자 장치
KR20100067985A (ko) * 2008-12-12 2010-06-22 삼성전자주식회사 휴대용 단말기의 햅틱 장치
US20100315370A1 (en) * 2001-11-28 2010-12-16 Juhani Tuovinen Piezoelectric User Interface
KR20130128480A (ko) * 2008-12-22 2013-11-26 교세라 가부시키가이샤 입력장치
WO2015088166A1 (ko) * 2013-12-10 2015-06-18 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 그의 후면 입력부 운용방법

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2887853B2 (ja) * 1992-01-07 1999-05-10 アルプス電気株式会社 スイッチ装置
US7538760B2 (en) * 2006-03-30 2009-05-26 Apple Inc. Force imaging input device and system
US9857872B2 (en) * 2007-12-31 2018-01-02 Apple Inc. Multi-touch display screen with localized tactile feedback
EP2202619A1 (en) * 2008-12-23 2010-06-30 Research In Motion Limited Portable electronic device including tactile touch-sensitive input device and method of controlling same
KR101622632B1 (ko) * 2009-08-26 2016-05-20 엘지전자 주식회사 이동 단말기
JP5452404B2 (ja) * 2010-07-27 2014-03-26 京セラ株式会社 触感呈示装置
WO2013099743A1 (ja) * 2011-12-27 2013-07-04 株式会社村田製作所 触覚提示装置
US8570296B2 (en) * 2012-05-16 2013-10-29 Immersion Corporation System and method for display of multiple data channels on a single haptic display
US9170659B2 (en) * 2013-05-23 2015-10-27 Lg Electronics Inc. Mobile terminal
KR20150067670A (ko) * 2013-12-10 2015-06-18 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 그의 후면 입력부 운용 방법
KR101576444B1 (ko) * 2015-07-30 2015-12-10 (주)와이솔 압전 소자를 이용한 버튼 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100315370A1 (en) * 2001-11-28 2010-12-16 Juhani Tuovinen Piezoelectric User Interface
KR20100063750A (ko) * 2007-09-28 2010-06-11 모토로라 인코포레이티드 압전 햅틱의 강체 입력면을 가진 전자 장치
KR20100067985A (ko) * 2008-12-12 2010-06-22 삼성전자주식회사 휴대용 단말기의 햅틱 장치
KR20130128480A (ko) * 2008-12-22 2013-11-26 교세라 가부시키가이샤 입력장치
WO2015088166A1 (ko) * 2013-12-10 2015-06-18 엘지전자 주식회사 이동 단말기 및 그의 후면 입력부 운용방법

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3442110A4 (en) * 2016-03-25 2019-11-06 Kyocera Corporation ACTUATOR AND TEST MEMORY PRESENTATION DEVICE
WO2019172052A1 (ja) * 2018-03-07 2019-09-12 Tdk株式会社 振動デバイス
JP2019159402A (ja) * 2018-03-07 2019-09-19 Tdk株式会社 振動デバイス
JP7163592B2 (ja) 2018-03-07 2022-11-01 Tdk株式会社 振動デバイス
EP3885881A4 (en) * 2018-11-22 2022-07-27 Kyocera Corporation ACTUATOR AND TOUCH DISPLAY DEVICE
JP2022516897A (ja) * 2018-12-31 2022-03-03 アップ２ユー 増幅変形型圧電アクチュエータ
JP7654547B2 (ja) 2018-12-31 2025-04-01 アップ２ユー 増幅変形型圧電アクチュエータ
US10863281B2 (en) 2019-03-29 2020-12-08 Lg Display Co., Ltd. Display apparatus for generating sound by panel vibration type
US11483662B2 (en) 2019-03-29 2022-10-25 Lg Display Co., Ltd. Display apparatus for generating sound by panel vibration type
US12089003B2 (en) 2019-03-29 2024-09-10 Lg Display Co., Ltd. Display apparatus with multiple supporting members
CN114761144A (zh) * 2020-03-06 2022-07-15 株式会社村田制作所 振动装置
CN114761144B (zh) * 2020-03-06 2023-09-29 株式会社村田制作所 振动装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN108370224A (zh) 2018-08-03
KR20170076548A (ko) 2017-07-04
JP2019504383A (ja) 2019-02-14
TW201723751A (zh) 2017-07-01
TWI635416B (zh) 2018-09-11
US20200264702A1 (en) 2020-08-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017111377A1 (ko) 입력 장치 및 이를 구비하는 전자기기
TWI616786B (zh) 複合裝置以及包含該複合裝置的電子裝置
US10209791B2 (en) Electronic device and panel device
US20200267248A1 (en) Mobile terminal
WO2017095142A1 (ko) 터치 스크린 장치
US9497536B2 (en) Electronic device
US9332098B2 (en) Electronic device with piezoelectric vibration element
EP3448056B1 (en) Electronic device including electronic part and earphone jack assembly
WO2016068476A1 (en) Mobile terminal
WO2015178614A1 (ko) 초 슬림 터치 키보드 및 이를 포함하는 초 슬림 스마트 커버 장치
US11799192B2 (en) Electronic device including sensor
JPWO2012117738A1 (ja) 電子機器及び電子機器の製造方法
WO2019245196A1 (ko) 압전 소자를 이용하여, 압력 감지 및 초음파 신호를 송수신하는 센서 모듈을 포함하는 전자 장치
WO2015102123A1 (ko) 휴대용 압전 스피커 및 이를 구비하는 전자기기
US20130285506A1 (en) Electronic device
WO2016153086A1 (ko) 전자기기 및 그 제조방법
WO2021162298A1 (ko) 디스플레이를 포함하는 전자 장치
WO2016143926A1 (ko) 와치타입 이동 단말기
WO2022154308A1 (ko) 커넥터를 포함하는 전자 장치
KR101655923B1 (ko) 터치입력장치용 센서-액츄에이터 및 이를 이용하는 단말장치
CN105097340A (zh) 按键结构及输入装置
WO2017111376A1 (ko) 복합 소자 및 이를 구비하는 전자기기
WO2025107189A1 (zh) 压电按键组件及电子器件
WO2017111447A2 (ko) 이동 단말기
WO2022086172A1 (ko) 버튼 구조물 및 이를 포함하는 전자 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16879244

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2018526583

Country of ref document: JP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16879244

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1