KR101394731B1 - 전자 디바이스 - Google Patents
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Abstract
다점입력이 가능하고 접촉 감각이 우수한 전자 디바이스를 제공한다.
X축 위치 검출용 도전막과 Y축 위치 검출용 도전막과 압하 위치 검출 회로로 이루어지고, 압하된 좌표와 압하량을 검출하는 터치 패널과, 복수의 형상 기억 와이어가 한쪽을 향하여 배열되는 제 1층, 복수의 형상 기억 와이어가 제 1층과 직교하는 방향으로 배열되는 제 2층 및 형상 기억 와이어에 전류를 흘려 형상을 복원시키는 액츄에이터로 이루어지는 형상 기억 와이어부와, 일반적인 영상과 보정 영상을 표시하는 디스플레이와, 기억장치에 격납된 일반적인 영상을 디스플레이에 송신하고, 터치 패널로부터 압하 좌표와 압하량을 수신해 기억장치에 저장하고, 압하량에 근거하여 압하 위치의 보정 영상을 생성하여 디스플레이에 송신하고, 형상 기억 와이어에 통전하여 형상을 복귀하도록 액츄에이터에 지시하는 프로세서를 포함하여 구성된다.
X축 위치 검출용 도전막과 Y축 위치 검출용 도전막과 압하 위치 검출 회로로 이루어지고, 압하된 좌표와 압하량을 검출하는 터치 패널과, 복수의 형상 기억 와이어가 한쪽을 향하여 배열되는 제 1층, 복수의 형상 기억 와이어가 제 1층과 직교하는 방향으로 배열되는 제 2층 및 형상 기억 와이어에 전류를 흘려 형상을 복원시키는 액츄에이터로 이루어지는 형상 기억 와이어부와, 일반적인 영상과 보정 영상을 표시하는 디스플레이와, 기억장치에 격납된 일반적인 영상을 디스플레이에 송신하고, 터치 패널로부터 압하 좌표와 압하량을 수신해 기억장치에 저장하고, 압하량에 근거하여 압하 위치의 보정 영상을 생성하여 디스플레이에 송신하고, 형상 기억 와이어에 통전하여 형상을 복귀하도록 액츄에이터에 지시하는 프로세서를 포함하여 구성된다.
Description
본 발명은 전자 디바이스에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 터치 패널과 디스플레이를 구비하고 손가락 가압 조작에 의해 변형 가능한 접촉 감각을 가지는 전자 디바이스에 관한 것이다.
최근의 모바일 폰의 디스플레이는 디스플레이에 영상이 표시될 뿐만 아니라 입력 기능도 가지고 있다. 이것은 터치 패널이라고 칭하는 입력 수단을 디스플레이상에 적층하여 실현되고 있다. 터치 패널의 기능은 조작자의 손가락끝, 또는 펜 끝 등으로 접촉 인식과 위치 정보를 입력하는 것이 일반적이다. 이러한 수단의 보급에 의하여 버튼의 과잉 배치가 해소되고 디자인이 좋은 전자 디바이스가 제공되고 있다. 그렇지만, 터치 패널은 평면이기 때문에 접촉 감각을 표현할 수 없는 문제가 있다. 이러한 문제를 해소하기 위하여 진동을 이용하여 접촉 감각을 향상시키는 방식이 제안되고 있지만, 평면이라고 하는 점은 변함이 없기 때문에 접촉 감각의 향상은 가능하지 않았다.
특허 문헌 1의 전자 디바이스를 도 7에 도시한다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 프레임의 안쪽의 저부에 네 귀퉁이에 코일 용수철 형상의 형상 기억 와이어를 설치하고, 그 위에 디스플레이와 터치 패널을 중첩한 구성으로 하고 있다. 프로세서는 형상 기억 와이어의 전류를 온/오프시켜 신축 제어를 행하고 있다. 예를 들면, 형상 기억 와이어는 전류가 흐르면 줄어들도록 구성된다. 이것에 의해 디스플레이와 터치 스크린의 표면 전체가 움직인다. 이러한 구성에 의하면, (a) 형상 기억 와이어에 신축을 행하게 하기 위하여 프레임이 필요하다. (b) 디스플레이와 터치 스크린의 전체가 밀려 패이고, 또한 복원된다. (c) 싱글 이벤트의 지시만 유효하다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 본 발명의 목적은 국소 변형 및 다점 입력이 가능하고 소형 박형화가 가능한 접촉 감각이 우수한 전자 디바이스를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 전자 디바이스는 X축 위치 검출용 도전막과 Y축 위치 검출용 도전막과 압하 위치 검출 회로로 이루어지고, 정전 용량의 변화로부터 압하된 좌표와 압하량을 검출하는 터치 패널과; 상기 터치 패널에 적층되고, 복수의 형상 기억 와이어가 한쪽을 향하여 배열되는 형상 기억 와이어의 제 1층, 복수의 형상 기억 와이어가 상기 제 1층과 직교하는 방향으로 배열되는 형상 기억 와이어의 제 2층, 및 상기 제 1층과 상기 제 2층의 형상 기억 와이어에 전류를 흘려 변형한 형상 기억 와이어의 형상 복원을 행하는 액츄에이터로 이루어지는 형상 기억 와이어부와; 일반적인 영상과 보정 영상을 표시하는 디스플레이와; 기억장치에 격납된 일반적인 영상을 상기 디스플레이에 송신하고, 상기 터치 패널로부터 압하 좌표와 압하량을 수신하여 기억장치에 저장하며, 상기 압하량에 근거하여 압하 위치의 보정 영상을 생성하여 상기 디스플레이에 보내고, 형상을 복원해야 할 상기 형상 기억 와이어에 통전하도록 상기 액츄에이터에 지시하는 프로세서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 형상 기억 와이어의 제 1층과 제 2층의 형상 기억 와이어가 격자형상으로 배치되고, 상기 격자에 상기 X축 위치 검출용 투명 도전막과 상기 Y축 위치 검출용 투명 도전막이 상하 방향에서 보아 지그재그 형상으로 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 프로세서는 상기 터치 패널의 압하된 위치의 압하량에 근거하여, 임의의 타이밍으로 상기 액츄에이터에 압하로 변형된 부분의 형상 복원을 지시하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 형상 기억 와이어가 격자 형상으로 배치됨으로써 국소적으로 압하하는 것이 가능해진다. 이로써, 예를 들면, 복수의 버튼을 표시하고, 각 버튼의 대응하는 위치를 압하하며, 압하부를 국소적으로 변형시키고, 접촉 감각을 향상시키는 것이 가능해진다. 즉, 다점 입력이 가능한 터치 패널에 적용할 수 있다. 형상 기억 와이어가 압하에 의해 변형되어도, 형상 기억 와이어에 전류를 흘려 원래의 형상으로 복귀할 수 있도록 하였으므로, 터치 패널의 접촉면을 유지할 수 있다. 형상 기억 와이어는 코일 용수철과 같이 세로 방향으로 뻗어나가는 사용법은 아니고, 면상(面上)에 늘어놓아 배치하므로, 소형화와 박형화를 할 수 있다. 프로세서는 각 점의 압하량에 근거하여, 보정 영상을 생성하도록 하였으므로, 왜곡된 영상이 표시되지 않게 할 수 있다.
형상 기억 와이어의 제 1층과 제 2층의 형상 기억 와이어가 격자 형상으로 배치되고, 격자에 X축 위치 검출용 투명 도전막과 Y축 위치 검출용 투명 도전막이 상하 방향에서 보아 지그재그 형상으로 배치하였으므로, 제 1층과 제 2층의 정전 용량의 검출이 겹치지 않도록 배치할 수 있다. 또한, 손가락 등의 압하 위치의 정밀도도 확보할 수 있다.
프로세서에서 터치 패널의 압하된 위치의 압하량에 근거하여, 임의의 타이밍으로 액츄에이터의 압하로 변형된 부분의 형상 복원을 지시하므로, 형상 기억 와이어의 형상 복귀를 신속하게 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 기본 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1의 형상 기억 와이어부와 터치 패널의 설명도이다.
도 3은 형상 기억 와이어의 형상의 변화를 도시하는 설명도이다.
도 4는 도 2의 A부를 위에서부터 본 확대도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 있어서의 전자 디바이스의 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 도 5의 형상 기억 와이어를 내장한 터치 패널의 상세한 구성을 도시하는 도면이다.
도 7은 종래의 전자 디바이스의 구성도이다.
도 2는 도 1의 형상 기억 와이어부와 터치 패널의 설명도이다.
도 3은 형상 기억 와이어의 형상의 변화를 도시하는 설명도이다.
도 4는 도 2의 A부를 위에서부터 본 확대도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 있어서의 전자 디바이스의 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은 도 5의 형상 기억 와이어를 내장한 터치 패널의 상세한 구성을 도시하는 도면이다.
도 7은 종래의 전자 디바이스의 구성도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 전자 디바이스에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 기본 구성을 도시하는 구성도이다. 도 1에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 전자 디바이스는 제어부와 표시부로 이루어진다. 제어부에는 프로세서(10)와 기억장치(9)가 설치된다. 표시부에는 터치 패널(1)과 형상 기억 와이어부(2)와 디스플레이(7)로 이루어진다. 터치 패널(1)에는 내부에 콘트롤러가 내장되어 있고, 정전 용량의 변화로부터 손가락 등으로 밀린 좌표와 압하량을 산출하고, 프로세서(10)에 보낼 수 있다. 형상 기억 와이어부(2)는 복수의 형상 기억 와이어가 한쪽을 향하여 배열되는 형상 기억 와이어의 제 1층(2a)과 복수의 형상 기억 와이어가 제 1층(2a)과 직교하는 방향으로 배열되는 형상 기억 와이어의 제 2층(2b)과, 제 1층(2a)과 제 2층(2b)의 형상 기억 와이어에 전류를 흘려 변형한 형상 기억 와이어의 형상 복원을 행하는 액츄에이터(2c)로 구성된다. 기억장치(9)는 표시부에서의 손가락의 압하 좌표와 압하량을 기억한다. 기억장치(9)는 일반적인 영상도 기억하고 있다.
프로세서(10)는 기억장치(9)에 격납된 일반적인 영상을 디스플레이(7)로 송신하고, 터치 패널(1)로부터 압하 좌표와 압하량을 수신하여 기억장치(9)에 저장하고, 압하량에 근거하여 압하 위치의 보정 영상을 생성하여 디스플레이(7)에 송신하고, 형상을 복원해야 할 형상 기억 와이어에 통전되도록 형상 기억 와이어부(2)의 액츄에이터(2c)에 지시한다. 디스플레이(7)는 보정 영상 또는 일반적인 영상의 표시를 행한다.
도 2는 도 1의 형상 기억 와이어부와 터치 패널의 설명도이다. 도 2의 위에서 아래를 향하여, X축 위치 검출용 투명 도전막(1a), 형상 기억 와이어의 제 1층(2a), Y축 위치 검출용 투명 도전막(1b), 형상 기억 와이어의 제 2층(2b)의 4층이 적층된다. X축 위치 검출용 투명 도전막(1a)과 Y축 위치 검출용 투명 도전막(1b)은 압하 위치 검출 회로(1c)에 접속된다. 형상 기억 와이어의 제 1층(2a)과 형상 기억 와이어의 제 2층(2b)은 액츄에이터(2c)에 접속된다.
도 3은 형상 기억 와이어(5)의 형상의 변화를 도시하는 설명도이다. 형상 기억 와이어(5)는 도 3의 좌측에 도시하는 바와 같이, 통상은 전원에 접속되어 있지 않다. 그 때문에, 손가락의 접촉이나 압하에 의하여 변형된다. 이 변형은 딱딱한 평면의 압하에 비하여 접촉 감각을 향상시킨다. 프로세서(10)에서 액츄에이터(2c)로 지정된 형상 기억 와이어(5)의 통전이 지시되면, 액츄에이터(2c)는 도 3의 우측에 도시하는 바와 같이, 지정된 형상 기억 와이어(5)에 통전된다. 이것에 의하여 형상 기억 와이어(5)는 열을 가지는 것으로, 원래의 형상으로 복원된다. 형상 기억 와이어(5)의 단면은 도 3에 도시하는 바와 같이, 주위가 투명 탄성 재료(6)로 덮인 것으로 할 수 있다. 이것에 한정하지 않고, 2장의 시트 형상의 투명 탄성 재료(6)의 사이에, 복수의 형상 기억 와이어(5)를 사이에 끼운 구조로 하여도 좋다.
도 4는 도 2의 A부를 위에서부터 본 확대도이다. 형상 기억 와이어의 제 1층(2a)과 제 2층(2b)의 형상 기억 와이어(5)는 서로 직교하도록, 즉, 격자형상으로 배치된다. 격자의 한 변은 약 5mm, 도전막의 간격이 1mm 정도이면 사용할 만한 것으로 할 수 있다. 이 격자에 대응하여, X축 위치 검출용 투명 도전막(1a)과, Y축 위치 검출용 투명 도전막(1b)을 위에서 볼 때(top view) 지그재그 형상이 되도록 배치하고 있다. X축 위치 검출용 투명 도전막(1a) 또는 Y축 위치 검출용 투명 도전막(1b)은 손가락이 접촉하면 정전 용량이 변화하는 소자이다.
도 5는 본 발명에 의한 전자 디바이스의 통상 구성을 도시하는 도면이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 통상 구성에서는, 터치 패널(1)에 형상 기억 와이어부(2)가 내장되는 형태로 하였다. 그 아래쪽에는 디스플레이(7), 더욱이 그 아래 쪽에 백 라이트(8)가 배치된다. 형상 기억 와이어부(2)의 변형을 유효하게 하기 위하여, 터치 패널(1)과 형상 기억 와이어부(2)의 층과 디스플레이(7)의 층의 사이에는, 일정한 간격을 마련하는 것이 바람직하다. 유기 EL 등 자발광 소자를 사용하는 경우, 구면이나 철면 등의 디스플레이로 할 수도 있다.
도 6은 도 5의 형상 기억 와이어 내장의 터치 패널의 상세한 구성을 도시하는 도면이다. 도 6에 도시하는 바와 같이, 최하층이 중간막에 형상 기억 와이어(5)를 X축 방향으로 배치한 층이며, 그 위에 X축 위치 검출용 투명 도전막의 층, 중간막에 형상 기억 와이어(5)를 Y축 방향으로 배치한 층, Y축 위치 검출용 투명 도전막의 순서로 적층하였다.
1 : 터치 패널 1a : X축 위치 검출용 투명 도전막
1b : Y축 위치 검출용 투명 도전막 1c : 압하 위치 검출 회로
2 : 형상 기억 와이어부 2a : 제 1층
2b : 제 2층 2c : 액츄에이터
5 : 형상 기억 와이어 6 : 투명 탄성 재료
7 : 디스플레이 8 : 백 라이트
9 : 기억장치 10 : 프로세서
1b : Y축 위치 검출용 투명 도전막 1c : 압하 위치 검출 회로
2 : 형상 기억 와이어부 2a : 제 1층
2b : 제 2층 2c : 액츄에이터
5 : 형상 기억 와이어 6 : 투명 탄성 재료
7 : 디스플레이 8 : 백 라이트
9 : 기억장치 10 : 프로세서
Claims (3)
- X축 위치 검출용 도전막과 Y축 위치 검출용 도전막과 압하 위치 검출 회로로 이루어지고, 정전 용량의 변화로부터 압하된 좌표와 압하량을 검출하는 터치 패널과;
상기 터치 패널에 적층되고, 복수의 형상 기억 와이어가 한쪽을 향하여 배열되는 형상 기억 와이어의 제 1층, 복수의 형상 기억 와이어가 상기 제 1층과 직교 하는 방향으로 배열되는 형상 기억 와이어의 제 2층, 및 상기 제 1층과 상기 제 2층의 형상 기억 와이어에 전류를 흘려 변형된 형상 기억 와이어의 형상 복원을 행하는 액츄에이터로 이루어지는 형상 기억 와이어부와;
일반적인 영상과 보정 영상을 표시하는 디스플레이와;
기억장치에 격납된 일반적인 영상을 상기 디스플레이에 송신하고, 상기 터치 패널로부터 압하 좌표와 압하량을 수신하여 기억장치에 저장하며, 상기 압하량에 근거하여 압하 위치의 보정 영상을 생성하여 상기 디스플레이에 송신하고, 형상을 복원해야 할 상기 형상 기억 와이어에 통전하도록 상기 액츄에이터에 지시하는 프로세서;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
- 제 1 항에 있어서,
상기 형상 기억 와이어의 제 1층과 제 2층의 형상 기억 와이어가 격자형상으로 배치되고, 상기 격자에 상기 X축 위치 검출용 투명 도전막과 상기 Y축 위치 검출용 투명 도전막이, 상하 방향에서 보아 지그재그 형상으로 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
- 제 1 항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 터치 패널의 압하된 위치의 압하량에 근거하여, 상기 액츄에이터에 압하로 변형한 부분의 형상 복원을 지시하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스.
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