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KR101150728B1 - Portable terminal with haptic module - Google Patents

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KR101150728B1
KR101150728B1 KR1020100115830A KR20100115830A KR101150728B1 KR 101150728 B1 KR101150728 B1 KR 101150728B1 KR 1020100115830 A KR1020100115830 A KR 1020100115830A KR 20100115830 A KR20100115830 A KR 20100115830A KR 101150728 B1 KR101150728 B1 KR 101150728B1
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piezoelectric element
touch pad
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주식회사 하이소닉
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Abstract

본 발명은 터치패드를 탄성지지하는 탄성지지부를 구비하고, 상기 탄성지지부에 압전 액추에이터를 장착함으로써, 구동력을 향상시키고, 햅틱 피드백의 감도를 향상시킬 수 있는 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기는, 휴대단말기본체와; 상기 휴대단말기본체의 상부에 장착되는 베이스와; 상기 베이스의 상부에 상하 이동되게 장착되는 진동판과; 상기 진동판의 상부에 장착되는 터치패드와; 상기 터치패드의 상부를 감싸면서 상기 베이스에 고정 결합되는 휴대단말기커버와; 일단이 상기 베이스 또는 상기 진동판 중 어느 한 곳에 연결되고, 타단이 나머지 한 곳에 연결된 바(bar)형상으로 형성되어 상기 진동판을 상방향으로 탄성 지지하는 탄성지지부와; 상기 탄성지지부에 장착되며, 전원 인가시 상기 탄성지지부를 휨 변형시켜 상기 터치패드에 진동을 발생시키는 압전소자; 를 포함하여 이루어지되, 상기 탄성지지부는, 일단에서 타단 방향으로 상하 경사지게 형성되며, 자유상태에서 상기 탄성지지부의 일단과 타단 사이의 상하 간격은 상기 진동판과 상기 베이스 사이의 상하 간격보다 크게 형성되어 상기 진동판을 상방향으로 탄성 지지한다.The present invention includes a resilient support for elastically supporting a touch pad, and by mounting a piezoelectric actuator to the resilient support, to provide a portable terminal with a haptic module capable of improving driving force and improving sensitivity of haptic feedback. will be.
The portable terminal provided with the haptic module of the present invention includes a mobile terminal basic body; A base mounted on an upper portion of the portable terminal main body; A diaphragm mounted to be moved up and down on the base; A touch pad mounted on an upper portion of the diaphragm; A mobile terminal cover which is fixedly coupled to the base while surrounding an upper portion of the touch pad; An elastic support part having one end connected to one of the base or the diaphragm and the other end formed in a bar shape connected to the other end to elastically support the diaphragm in an upward direction; A piezoelectric element mounted on the elastic support and generating vibration in the touch pad by bending and deforming the elastic support when power is applied; It is made, including, the elastic support portion, is formed to be inclined up and down in one direction from the other end, the vertical gap between one end and the other end of the elastic support in the free state is formed larger than the vertical gap between the diaphragm and the base is The diaphragm is elastically supported upward.

Description

햅틱모듈이 구비된 휴대단말기 { Portable terminal with haptic module }Portable terminal with haptic module {Portable terminal with haptic module}

본 발명은 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기에 관한 것으로서, 특히 휴대단말기의 터치패드에 피드백 기능을 부가한 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기에 관한 것이다. The present invention relates to a portable terminal having a haptic module, and more particularly, to a portable terminal having a haptic module having a feedback function added to a touch pad of the portable terminal.

최근 인터페이스 장치에는 햅틱 피드백으로 알려진 강제 피드백 또는 접촉식 피드백이 사용자에게 제공된다. Modern interface devices provide the user with forced or contact feedback known as haptic feedback.

예컨대, 조이스틱, 마우스, 게임패드, 스티어링 휠 또는 기타 장치들의 햅틱 버전은, 게임 또는 다른 애플리케이션 프로그램에서와 같은 그래픽 환경에서 발생하는 이벤트(event) 또는 상호작용을 근거로 사용자에게 힘(force)을 출력할 수 있다.For example, haptic versions of joysticks, mice, gamepads, steering wheels, or other devices output forces to the user based on events or interactions that occur in a graphical environment, such as in a game or other application program. can do.

한편, 휴대단말기에 제공되는 작은 사각형의 평면 패드인 터치패드(touchpad)는 이에 가해진 압력을 감지하는 용량형 센서 또는 압력 센서와 같은 임의의 다양한 센싱 기술로 포인팅 오브젝트의 위치를 감지한다. On the other hand, the touchpad, which is a small rectangular flat pad provided in the mobile terminal, senses the position of the pointing object by any of various sensing technologies such as a capacitive sensor or a pressure sensor that senses the pressure applied thereto.

이러한 휴대단말기의 터치패드에도 상기한 햅틱 피드백이 제공된다.The above haptic feedback is also provided to the touch pad of the portable terminal.

도 1은 종래기술에 따른 햅틱 피드백이 가능한 휴대단말기를 나타낸 구조도이다.1 is a structural diagram showing a portable terminal capable of haptic feedback according to the prior art.

도 1 에 도시된 바와 같이 터치패드(16)는 스프링(62)에 의해 휴대단말기의 상기 하우징(미도시)에 유연하게 설치된다.As shown in FIG. 1, the touch pad 16 is flexibly installed in the housing (not shown) of the portable terminal by a spring 62.

그리고 상기 터치패드(16)의 하부에 압전 액추에이터(64)가 장착된다.A piezoelectric actuator 64 is mounted below the touch pad 16.

상기 압전 액추에이터(64)의 일부위(66)는 상기 터치패드(16)에 결합되며, 타부위(68)는 질량(70)에 결합된다.A portion 66 of the piezoelectric actuator 64 is coupled to the touch pad 16, and the other portion 68 is coupled to the mass 70.

그리고 일부위(66)가 타부위(68)에 대해 이동할 때 상기 질량(70)은 타부위(68)와 함께 이동한다. And when the portion 66 moves relative to the other portion 68, the mass 70 moves with the other portion 68.

상기 질량(70)은 대략 Z축을 따라 이동하며, 상기 하우징에 결합되지 않으므로 자유로이 이동한다. The mass 70 moves approximately along the Z axis and is free to move because it is not coupled to the housing.

Z축에 따른 상기 질량(70)의 운동은 상기 압전 액추에이터(64)를 통해 터치패드(16)로 전송되는 관성력을 일으키며, 상기 터치패드(16)는 탄성 결합으로 인해 Z축을 따라 이동한다.Movement of the mass 70 along the Z axis causes an inertial force transmitted to the touch pad 16 through the piezoelectric actuator 64, and the touch pad 16 moves along the Z axis due to the elastic coupling.

이러한 상기 터치패드(16)의 운동은 상기 터치패드(16)에 접촉하는 사용자에 의해 햅틱 센세이션으로 감지된다.The movement of the touch pad 16 is detected as a haptic sensation by a user who contacts the touch pad 16.

그리나 종래의 햅틱 액추에이터(64)는 상기 질량(70)의 관성력에 의해서만 햅틱 피드백이 구현되기 때문에 상하 이동력이 약하여 햅틱 피드백의 감도가 떨어지는 문제가 있었다.However, since the haptic feedback is realized only by the inertial force of the mass 70, the conventional haptic actuator 64 has a problem in that the sensitivity of the haptic feedback is lowered because the vertical movement force is weak.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 터치패드를 탄성 지지하는 탄성지지부를 구비하고, 상기 탄성지지부에 압전 액추에이터를 장착함으로써, 구동력을 향상시키고, 햅틱 피드백의 감도를 향상시킬 수 있는 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, and having an elastic support for elastically supporting the touch pad, by mounting a piezoelectric actuator to the elastic support, a haptic module that can improve the driving force, the sensitivity of the haptic feedback The purpose is to provide a portable terminal equipped with this.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기는, 휴대단말기본체와; 상기 휴대단말기본체의 상부에 장착되는 베이스와; 상기 베이스의 상부에 상하 이동되게 장착되는 진동판과; 상기 진동판의 상부에 장착되는 터치패드와; 상기 터치패드의 상부를 감싸면서 상기 베이스에 고정 결합되는 휴대단말기커버와; 일단이 상기 베이스 또는 상기 진동판 중 어느 한 곳에 연결되고, 타단이 나머지 한 곳에 연결된 바(bar)형상으로 형성되어 상기 진동판을 상방향으로 탄성 지지하는 탄성지지부와; 상기 탄성지지부에 장착되며, 전원 인가시 상기 탄성지지부를 휨 변형시켜 상기 터치패드에 진동을 발생시키는 압전소자; 를 포함하여 이루어지되, 상기 탄성지지부는, 일단에서 타단 방향으로 상하 경사지게 형성되며, 자유상태에서 상기 탄성지지부의 일단과 타단 사이의 상하 간격은 상기 진동판과 상기 베이스 사이의 상하 간격보다 크게 형성되어 상기 진동판을 상방향으로 탄성 지지한다.In order to achieve the above object, the portable terminal equipped with the haptic module of the present invention includes: a portable terminal basic body; A base mounted on an upper portion of the portable terminal main body; A diaphragm mounted to be moved up and down on the base; A touch pad mounted on an upper portion of the diaphragm; A mobile terminal cover which is fixedly coupled to the base while surrounding an upper portion of the touch pad; An elastic support part having one end connected to one of the base or the diaphragm and the other end formed in a bar shape connected to the other end to elastically support the diaphragm in an upward direction; A piezoelectric element mounted on the elastic support and generating vibration in the touch pad by bending and deforming the elastic support when power is applied; It is made, including, the elastic support portion, is formed to be inclined up and down in one direction from the other end, the vertical gap between one end and the other end of the elastic support in the free state is formed larger than the vertical gap between the diaphragm and the base is The diaphragm is elastically supported upward.

상기 탄성지지부는 일단이 상기 진동판에 일체로 연결되고 타단이 하향 경사지게 형성되어 상기 베이스의 상부에 안착되되, 상기 진동판에는 상기 탄성지지부의 외주면을 상기 진동판과 이격시키는 이격공이 상하 개방 형성된다.One end of the elastic support portion is integrally connected to the diaphragm and the other end is formed to be inclined downward, and is seated on the upper portion of the base. The diaphragm has spaced apart holes for separating the outer circumferential surface of the elastic support portion from the diaphragm.

상기 압전소자는 상기 탄성지지부의 하부에 각각 장착되고, 상기 압전소자와 상기 탄성지지부 사이인 상기 압전소자의 상면에는 GND전극이 장착되며, 상기 압전소자의 하면에는 (+)전극이 장착되고, 상기 (+)전극과 상기 GND전극을 통해 상기 압전소자에 전원 인가되면 상기 압전소자는 길이 방향으로 수축 이완되어 상기 탄성지지부를 상하 방향으로 휨 변형되게 하되, 상기 베이스에는 상기 탄성지지부의 하부에 배치되며 상하 개방 형성되어 상기 탄성지지부의 상하 휨 변형시 상기 압전소자가 삽입 배치되는 관통공이 형성되고, 상기 탄성지지부의 길이 방향과 직교되는 방향으로 상기 관통공의 너비는 상기 압전소자의 너비보다 크게 형성된다.The piezoelectric elements are respectively mounted on the lower portion of the elastic support, a GND electrode is mounted on an upper surface of the piezoelectric element between the piezoelectric element and the elastic support, and a positive electrode is mounted on a lower surface of the piezoelectric element. When the power is applied to the piezoelectric element through a positive electrode and the GND electrode, the piezoelectric element contracts and relaxes in a longitudinal direction to bend and deform the elastic support part in a vertical direction, and the base is disposed below the elastic support part. The upper and lower openings are formed so that the through-holes into which the piezoelectric elements are inserted when the upper and lower bending deformations of the elastic support are inserted are formed, and the width of the through-holes is greater than the width of the piezoelectric elements in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the elastic support. .

상기 탄성지지부는 다수개로 이루어져 상기 진동판의 테두리에 각각 형성되되, 상기 탄성지지부의 길이는 모두 동일하다.The elastic support is made up of a plurality is formed on the edge of the diaphragm, respectively, the length of the elastic support is the same.

상기 휴대단말기커버와 상기 진동판 사이에는 상기 터치패드의 외주면을 따라 쿠션부재가 장착된다.A cushion member is mounted between the portable terminal cover and the diaphragm along the outer circumferential surface of the touch pad.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기는 다음과 같은 효과가 있다. As described above, the portable terminal equipped with the haptic module of the present invention has the following effects.

상기 탄성지지부가 상기 진동판과 상기 베이스 사이에서 압축된 상태로 배치되어 상기 진동판을 상방향으로 탄성 지지함으로써, 상기 압전소자에 의해 상기 탄성지지부가 휨 변형될 때 상기 탄성지지부에 효과적으로 힘을 전달하여 상기 진동판의 구동력을 향상시키고, 이로 인해 상기 터치패드의 진동 감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.The elastic support is arranged in a compressed state between the diaphragm and the base to elastically support the diaphragm upwards, thereby effectively transmitting a force to the elastic support when the elastic support is bent and deformed by the piezoelectric element. The driving force of the diaphragm is improved, and thus the vibration sensitivity of the touch pad can be improved.

상기 진동판에 상기 이격공을 형성하여 상기 탄성지지부의 외주면을 상기 진동판과 이격시킴으로써, 상기 탄성지지부가 상하 방향으로 휨 변형될 때 상기 진동판과의 간섭을 줄여 상기 탄성지지부가 적은 힘으로 쉽게 변형될 수 있도록 하는 효과가 있다.By forming the spacing hole in the diaphragm to space the outer peripheral surface of the elastic support portion from the diaphragm, when the elastic support portion is bent and deformed in the up and down direction, the elastic support portion can be easily deformed with less force by reducing interference with the diaphragm. It is effective.

상기 관통공은 상기 탄성지지부의 하부에 배치되며, 상기 베이스에 상기 탄성지지부의 길이 방향과 직교되는 방향으로 상기 압전소자의 너비보다 큰 너비를 갖도록 형성됨으로써, 상기 탄성지지부의 휨 변형시 상기 압전소자가 상기 베이스의 간섭을 받지 않도록 하여 상기 (+)전극과 상기 베이스가 합선되는 것을 방지하고, 동작이 원활하게 이루어지도록 하는 효과가 있다.The through hole is disposed under the elastic support and is formed to have a width greater than the width of the piezoelectric element in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the elastic support, so that the piezoelectric element may be deformed when bending the elastic support. By preventing the base from interfering with the base, the (+) electrode and the base are prevented from being shorted, and the operation is performed smoothly.

상기 탄성지지부는 길이가 서로 동일하며, 상기 진동판의 테두리에 각각 형성됨으로써, 상기 진동판을 균일하게 지지하여 상기 터치패드에 햅틱 피드백이 정확하게 구현되도록 하는 효과가 있다.The elastic support parts have the same length and are formed on the edges of the diaphragm, respectively, to uniformly support the diaphragm so that haptic feedback is accurately implemented on the touch pad.

상기 쿠션부재는 상기 휴대단말기커버와 상기 진동판 사이에 밀착되게 장착됨으로써, 상기 휴대단말기커버의 내부에 이물질이 침투하는 것을 방지하고, 상기 진동판이 기울어지지 않도록 하며, 상기 휴대단말기커버와 상기 진동판이 서로 합선되지 않도록 절연 기능을 한다. The cushion member is mounted closely between the mobile terminal cover and the diaphragm, thereby preventing foreign matter from penetrating into the mobile terminal cover, preventing the diaphragm from inclining, and the mobile terminal cover and the diaphragm mutually Insulate against short circuit.

도 1은 종래기술에 따른 햅틱 피드백이 가능한 휴대단말기를 나타낸 구조도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기의 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기의 분해사시도,
도 4는 도 2 의 A-A에서 바라본 단면도,
도 5는 도 2 의 B-B에서 바라본 단면도,
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기의 동작과정도,1 is a structural diagram showing a portable terminal capable of haptic feedback according to the prior art,
2 is a perspective view of a portable terminal equipped with a haptic module according to an embodiment of the present invention;
3 is an exploded perspective view of a portable terminal equipped with a haptic module according to an embodiment of the present invention;
4 is a cross-sectional view taken from AA of FIG. 2;
5 is a cross-sectional view seen from BB of FIG. 2,
6 and 7 are views illustrating the operation of a mobile terminal equipped with a haptic module according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기의 사시도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기의 분해사시도, 도 4는 도 2 의 A-A에서 바라본 단면도, 도 5는 도 2 의 B-B에서 바라본 단면도, 도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기의 동작과정도이다.2 is a perspective view of a portable terminal equipped with a haptic module according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view of a portable terminal equipped with a haptic module according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is viewed from AA of FIG. 5 is a cross-sectional view taken from BB of FIG. 2, and FIGS. 6 and 7 are operation flowcharts of a portable terminal equipped with a haptic module according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기는 휴대단말기본체(110), 베이스(120), 진동판(130), 터치패드(140), 쿠션부재(150), 휴대단말기커버(160), 탄성지지부(135) 및 압전소자(170)를 포함하여 이루어진다.As shown in FIGS. 2 to 7, the portable terminal equipped with the haptic module according to the embodiment of the present invention has a portable terminal base 110, a base 120, a diaphragm 130, a touch pad 140, and a cushion member. 150, a portable terminal cover 160, an elastic support 135, and a piezoelectric element 170.

도 2 및 도 3에 도시된 상기 휴대단말기본체(110)는 내부에 메인보드 등이 설치되어 있으며, 상기 터치패드(140)를 통해 입력된 정보에 따라 다양한 기능을 구현한다.The mobile terminal basic body 110 shown in FIGS. 2 and 3 has a main board and the like installed therein, and implements various functions according to information input through the touch pad 140.

도 4 내지 도 7에서는 주요 부분을 잘 표시하기 위해 상기 휴대단말기본체(110)는 도시하지 않았다.In FIG. 4 to FIG. 7, the portable terminal body 110 is not shown in order to display the main part well.

이러한 상기 휴대단말기본체(110)의 상부에는 상기 베이스(120)가 장착된다.The base 120 is mounted on an upper portion of the mobile terminal basic body 110.

상기 베이스(120)는 직사각형의 평판 형상으로 형성되며, SUS재질로 이루어진다.The base 120 is formed in a rectangular flat plate shape and made of SUS material.

또한 베이스(120)에는 테두리를 따라 다수개의 관통공(121)이 형성된다.In addition, the base 120 is formed with a plurality of through holes 121 along the edge.

상기 관통공(121)은 직사각형 형상이며, 상하 방향 및 외측 방향으로 개방 형성되고, 후술할 상기 탄성지지부(135)의 하부에 배치된다.The through hole 121 has a rectangular shape, and is open in the vertical direction and the outer direction, and is disposed below the elastic support part 135 to be described later.

이러한 상기 관통공(121)에는 후술하는 바와 같이 상기 탄성지지부(135)의 휨 변형시 상기 탄성지지부(135)의 하부에 장착된 상기 압전소자(170)가 삽입 배치되는데, 상기 탄성지지부(135)의 길이 방향과 직교되는 방향으로 상기 관통공(121)의 너비는 상기 압전소자(170)의 너비보다 크게 형성되어 상기 압전소자(170)와 상기 베이스(120)가 서로 간섭되지 않도록 한다. The piezoelectric element 170 mounted below the elastic support 135 is inserted and disposed in the through hole 121 when the elastic support 135 is bent and deformed, as described later. The width of the through hole 121 in a direction orthogonal to the length direction is greater than the width of the piezoelectric element 170 so that the piezoelectric element 170 and the base 120 do not interfere with each other.

상기 진동판(130)은 상기 베이스(120)의 상부에 상하 이동되게 장착된다.The diaphragm 130 is mounted to be moved up and down on the base 120.

상기 진동판(130)은 SUS재질로 이루어진 직사각형의 평판 형상으로 형성되며, 후술하는 바와 같이 상기 탄성지지부(135)에 의해 상기 베이스(120)의 상부에 이격되게 장착되며 상방향으로 탄성 지지된다.The diaphragm 130 is formed in a rectangular flat plate shape made of SUS material, and is mounted to be spaced apart from the upper portion of the base 120 by the elastic support part 135 and elastically supported upward as described later.

그리고 상기 진동판(130)에는 후술할 상기 탄성지지부(135)의 외주면을 상기 진동판(130)과 이격시키는 이격공(131)이 상하 개방 형성된다.In addition, the diaphragm 130 is provided with a spaced hole 131 spaced apart from the outer circumferential surface of the elastic support part 135, which will be described later, with the diaphragm 130.

상기 이격공(131)은 4개로 이루어져 상기 진동판(130)의 테두리에 각각 형성되며, 상기 탄성지지부(135)의 길이 방향과 직교되는 방향의 너비가 상기 탄성지지부(135)의 너비보다 크게 형성되어 상기 탄성지지부(135)의 측면이 상기 진동판(130)의 측면과 이격되게 한다.The spacing hole 131 is formed of four, each formed on the edge of the diaphragm 130, the width of the direction perpendicular to the longitudinal direction of the elastic support portion 135 is formed larger than the width of the elastic support portion 135 The side of the elastic support 135 is spaced apart from the side of the diaphragm 130.

이와 같이 상기 진동판(130)에 상기 이격공(131)을 형성하여 상기 탄성지지부(135)의 외주면을 상기 진동판(130)과 이격시킴으로써, 상기 탄성지지부(135)가 상하 방향으로 휨 변형될 때 상기 진동판(130)과의 간섭을 줄여 상기 탄성지지부(135)가 적은 힘으로 쉽게 변형될 수 있도록 하는 효과가 있다.As such, by forming the spacer hole 131 in the diaphragm 130 to space the outer circumferential surface of the elastic support part 135 from the diaphragm 130, when the elastic support part 135 is bent and deformed in the vertical direction. By reducing interference with the diaphragm 130, there is an effect that the elastic support 135 can be easily deformed with a small force.

또한 상기 진동판(130)의 상부에는 상기 터치패드(140)와 상기 쿠션부재(150)가 장착된다.In addition, the touch pad 140 and the cushion member 150 are mounted on the diaphragm 130.

상기 터치패드(140)는 LCD액정으로 이루어져 상기 휴대단말기본체(110)의 다양한 정보를 영상으로 출력하며, 터치를 감지하여 정보를 입력받아 상기 휴대단말기본체(110)에 전달한다.The touch pad 140 is formed of an LCD liquid crystal to output various information of the mobile terminal basic body 110 as an image, detects a touch, receives information, and transmits the information to the mobile terminal basic body 110.

상기 쿠션부재(150)는 고무 재질로 이루어져 탄성력을 갖으며, 중공의 직사각형 형상으로 상기 터치패드(140)의 외주면을 따라 형성된다.The cushion member 150 is made of a rubber material and has an elastic force, and is formed along the outer circumferential surface of the touch pad 140 in a hollow rectangular shape.

상기 휴대단말기커버(160)는 상기 터치패드(140)의 상부를 감싸면서 상기 베이스(120)에 고정 결합된다.The mobile terminal cover 160 is fixedly coupled to the base 120 while surrounding the upper portion of the touch pad 140.

구체적으로 상기 휴대단말기커버(160)는 하부가 개방되어 내부에 상기 베이스(120), 상기 진동판(130) 및 상기 터치패드(140)가 삽입 배치되며, 내측 하면이 상기 쿠션부재(150)와 접하여 상기 쿠션부재(150)와 상기 진동판(130)을 상기 베이스(120) 방향으로 누르면서 상기 베이스(120)에 고정 장착된다. In detail, the mobile terminal cover 160 has an open bottom, and the base 120, the diaphragm 130, and the touch pad 140 are inserted therein, and an inner bottom thereof contacts the cushion member 150. The cushion member 150 and the diaphragm 130 are fixedly mounted to the base 120 while pressing in the direction of the base 120.

이로 인해 상기 휴대단말기커버(160)와 상기 진동판(130) 사이에 배치된 상기 쿠션부재(150)는 약간 압축되면서 상기 휴대단말기커버(160)와 상기 진동판(130)에 밀착되어 상기 휴대단말기커버(160)와 상기 진동판(130) 사이를 완전히 밀폐하게 된다.As a result, the cushion member 150 disposed between the mobile terminal cover 160 and the diaphragm 130 is slightly compressed while being in close contact with the mobile terminal cover 160 and the diaphragm 130 to cover the mobile terminal cover. 160 is completely sealed between the diaphragm 130.

이와 같이 상기 쿠션부재(150)는 상기 휴대단말기커버(160)와 상기 진동판(130) 사이에 밀착되게 장착됨으로써, 상기 휴대단말기커버(160)의 내부에 이물질이 침투하는 것을 방지하고, 상기 진동판(130)이 기울어지지 않도록 하며, 상기 휴대단말기커버(160)에 전기가 통하지 않도록 절연 기능을 한다.As such, the cushion member 150 is mounted in close contact between the mobile terminal cover 160 and the diaphragm 130 to prevent foreign matter from penetrating into the mobile terminal cover 160 and prevents the diaphragm ( 130 is not inclined, and the portable terminal cover 160 is insulated so that electricity does not pass through.

물론 상기 진동판(130)은 후술하는 바와 같이 상기 탄성지지부(135)에 의해 상기 베이스(120)의 상방향으로 지지됨으로 상기 베이스(120)에 밀착되지는 않는다.Of course, the diaphragm 130 is not in close contact with the base 120 by being supported in the upward direction of the base 120 by the elastic support 135 as described below.

또한 상기 휴대단말기커버(160)의 상부에는 상기 터치패드(140)가 삽입되는 개방공(161)이 상하 관통 형성되어 상기 터치패드(140)의 상부가 외부로 노출되게 한다.In addition, an opening hole 161 through which the touch pad 140 is inserted is formed through the upper and lower portions of the mobile terminal cover 160 to expose the upper portion of the touch pad 140 to the outside.

상기 탄성지지부(135)는 직사각형의 바(bar)형상으로 이루어지며, 4개로 이루어져 상기 진동판(130)의 테두리에 각각 하나씩 배치된다.The elastic support 135 is formed in the shape of a rectangular bar (bar), consisting of four are arranged one by one on the edge of the diaphragm 130.

그리고 상기 탄성지지부(135)는 일단이 상기 진동판(130)에 일체로 연결되고 타단이 상기 베이스(120)에 연결된다.In addition, one end of the elastic support 135 is integrally connected to the diaphragm 130, and the other end thereof is connected to the base 120.

즉 상기 탄성지지부(135)의 일단은 상기 이격공(131)을 이루는 상기 진동판(130)의 외측 단부에 일체로 형성되고, 타단은 상기 진동판(130)과 이격되게 분리되어 상기 베이스(120)에 연결된다.That is, one end of the elastic support 135 is integrally formed at the outer end of the diaphragm 130 forming the spacing hole 131, the other end is separated from the diaphragm 130 to be spaced apart from the base 120. Connected.

그리고 상기 탄성지지부(135)의 타단은 상기 베이스(120) 방향 즉 하방향으로 하향 경사지게 형성되어 상기 베이스(120)의 상부에 안착된다.The other end of the elastic support 135 is formed to be inclined downward in the direction of the base 120, that is, downward, and is seated on an upper portion of the base 120.

즉 상기 탄성지지부(135)의 타단은 일단을 중심으로 하방향으로 소성변형되게 절곡 형성된 것이다.That is, the other end of the elastic support 135 is bent to be plastically deformed downward with respect to one end.

이러한 상기 탄성지지부(135)는 자유상태에서 하향 경사지게 형성되며, 일단과 타단 사이의 상하 간격이 상기 진동판(130)과 상기 베이스(120) 사이의 상하 간격보다 크게 형성된다.The elastic support 135 is formed to be inclined downward in a free state, the vertical gap between one end and the other end is formed larger than the vertical gap between the diaphragm 130 and the base 120.

따라서 상기 진동판(130)의 조립시 상기 탄성지지부(135)의 타단이 상기 베이스(120)의 상부에 안착되면 상기 탄성지지부(135)의 타단은 상방향으로 약간 휘어지면서 상기 진동판(130)을 상방향으로 탄성 지지하게 된다.Therefore, when the other end of the elastic support portion 135 is seated on the upper portion of the base 120 when the diaphragm 130 is assembled, the other end of the elastic support portion 135 is slightly bent upwards to raise the diaphragm 130. It is elastically supported in the direction.

즉 상기 휴대단말기커버(160)가 상기 진동판(130)을 상기 베이스(120) 방향으로 누르면서 상기 베이스(120)에 고정될 때 상기 탄성지지부(135)의 타단은 상기 베이스(120)의 상부와 접하고 있어 하방향으로 이동하지 못하고 상기 탄성지지부(135)의 일단에 대해 상대적으로 상방향으로 휘어지게 된다.That is, when the mobile terminal cover 160 is fixed to the base 120 while pressing the diaphragm 130 in the direction of the base 120, the other end of the elastic support 135 contacts the upper part of the base 120. There is no movement in the downward direction is bent in a relatively upward direction relative to one end of the elastic support (135).

그리고 상기 탄성지지부(135)의 타단이 휘어지면서 상기 탄성지지부(135)의 타단의 탄성 복원력에 의해 상기 탄성지지부(135)의 일단과 연결된 상기 진동판(130)은 상방향으로 탄성 지지된다.The diaphragm 130 connected to one end of the elastic support part 135 is elastically supported upward by the elastic restoring force of the other end of the elastic support part 135 while the other end of the elastic support part 135 is bent.

이와 같이 상기 탄성지지부(135)가 상기 진동판(130)과 상기 베이스(120) 사이에서 압축된 상태로 배치되어 상기 진동판(130)을 상방향으로 탄성 지지함으로써, 후술하는 바와 같이 상기 압전소자(170)에 의해 상기 탄성지지부(135)가 휨 변형될 때 상기 탄성지지부(135)에 효과적으로 힘을 전달하여 상기 진동판(130)의 구동력을 향상시키고, 이로 인해 상기 터치패드(140)의 진동 감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As such, the elastic support part 135 is disposed between the diaphragm 130 and the base 120 in a compressed state to elastically support the diaphragm 130 in an upward direction, so that the piezoelectric element 170 will be described later. When the elastic support 135 is bent and deformed by) to effectively transfer the force to the elastic support 135 to improve the driving force of the diaphragm 130, thereby improving the vibration sensitivity of the touch pad 140 It can be effected.

또한 상기 탄성지지부(135)는 서로 동일한 길이로 이루어지며, 일단이 각각 상기 진동판(130)의 꼭짓점과 인접하게 배치된다.In addition, the elastic support 135 is made of the same length with each other, one end is disposed adjacent to the vertex of the diaphragm 130, respectively.

즉 상기 탄성지지부(135)는 상기 진동판(130)의 외주변 중 길이가 짧은 외주변과 비슷한 길이로 형성된다.That is, the elastic support part 135 is formed to have a length similar to the outer periphery of the shorter length of the outer periphery of the diaphragm 130.

이로 인해 상기 진동판(130)의 외주변 중 길이가 짧은 외주변에 배치된 상기 탄성지지부(135)는 일단과 타단이 각각 상기 진동판(130)의 꼭짓점과 인접하게 배치되지만, 상기 진동판(130)의 외주변 중 길이가 긴 외주변에 배치된 상기 탄성지지부(135)는 일단만 상기 진동판(130)의 꼭짓점에 인접하게 배치되고 타단은 외주변의 중심부에 인접하게 배치된다.As a result, one end and the other end of the elastic support 135 disposed at the outer periphery of the diaphragm 130 is disposed adjacent to the vertex of the diaphragm 130, but the diaphragm 130 Only one end of the elastic support 135 disposed on the outer periphery of the outer periphery is disposed adjacent to the vertex of the diaphragm 130 and the other end is disposed adjacent to the center of the outer periphery.

이와 같이 상기 탄성지지부(135)는 길이가 서로 동일하며, 상기 진동판(130)의 테두리에 각각 형성됨으로써, 상기 진동판(130)을 균일하게 지지하여 상기 터치패드(140)에 햅틱 피드백이 정확하게 구현되도록 하는 효과가 있다.As described above, the elastic support 135 has the same length and is formed on each of the edges of the diaphragm 130 so that the diaphragm 130 is uniformly supported so that the haptic feedback is accurately implemented on the touch pad 140. It is effective.

한편 상기 압전소자(170)는 사각형의 평판 형상으로 형성되며, 상기 탄성지지부(135)의 하부에 각각 장착된다.On the other hand, the piezoelectric element 170 is formed in a rectangular flat plate shape, and is mounted on the lower portion of the elastic support 135, respectively.

이러한 상기 압전소자(170)와 상기 탄성지지부(135) 사이인 상기 압전소자(170)의 상면에는 GND전극(미도시)이 장착되며, 상기 압전소자(170)의 하면에는 (+)전극(미도시)이 장착된다.A GND electrode (not shown) is mounted on an upper surface of the piezoelectric element 170 between the piezoelectric element 170 and the elastic support 135, and a positive electrode (not shown) is provided on the lower surface of the piezoelectric element 170. Is mounted).

상기 GND전극과 (+)전극은 상기 압전소자(170)의 상면과 하면에 매우 얇게 형성되어 있으므로, 도면상에는 별도로 표시하지 않았다. Since the GND electrode and the positive electrode are formed very thinly on the upper and lower surfaces of the piezoelectric element 170, they are not separately shown on the drawing.

상기 GND전극과 상기 (+)전극을 통해 상기 압전소자(170)에 전원이 인가되면, 상기 압전소자(170)는 길이 방향으로 수축 또는 이완되어 상기 탄성지지부(135)를 상하 방향으로 휨 변형시킨다.When power is applied to the piezoelectric element 170 through the GND electrode and the positive electrode, the piezoelectric element 170 contracts or relaxes in the longitudinal direction to deflect the elastic support 135 in the vertical direction. .

그리고 상기 압전소자(170)는 상기 탄성지지부(135)의 하부에 배치된 상기 관통공(121)에 삽입 배치된다.The piezoelectric element 170 is inserted into the through hole 121 disposed below the elastic support 135.

이와 같이 상기 관통공(121)은 상기 탄성지지부(135)의 하부에 배치되며, 상기 베이스(120)에 상기 탄성지지부(135)의 길이 방향과 직교되는 방향으로 상기 압전소자(170)의 너비보다 큰 너비를 갖도록 형성됨으로써, 상기 탄성지지부(135)의 휨 변형시 상기 압전소자(170)가 상기 베이스(120)의 간섭을 받지 않도록 하여 상기 (+)전극과 상기 베이스(120)가 합선되는 것을 방지하고, 동작이 원활하게 이루어지도록 하는 효과가 있다.As described above, the through hole 121 is disposed below the elastic support part 135 and is wider than the width of the piezoelectric element 170 in a direction orthogonal to the length direction of the elastic support part 135 on the base 120. It is formed to have a large width, so that the (+) electrode and the base 120 is short-circuited by preventing the piezoelectric element 170 from being interfered with by the base 120 during bending deformation of the elastic support 135. It is effective in preventing and smoothly operating.

또한 경우에 따라 상기 GND전극이 상기 압전소자(170)의 하면에 장착되고 (+)전극이 상기 압전소자(170)의 상면에 장착되게 할 수도 있으나, 상기 (+)전극이 상기 압전소자(170)의 상면에 장착되면 상기 탄성지지부(135)의 하면이 상기 베이스(120)의 상면과 접할 때 합선될 수 있으므로 본 발명의 실시예와 같이 상기 탄성지지부(135)의 상면에 상기 GND전극을 장착하고 하면에 상기 (+)전극을 장착하는 것이 더 바람직하다.
In some cases, the GND electrode may be mounted on the bottom surface of the piezoelectric element 170 and the (+) electrode may be mounted on the top surface of the piezoelectric element 170, but the (+) electrode may be mounted on the piezoelectric element 170. When the GND electrode is mounted on the top surface of the elastic support part 135 as shown in the embodiment of the present invention, since the bottom surface of the elastic support part 135 may be short-circuited when contacted with the top surface of the base 120. And it is more preferable to mount the (+) electrode on the lower surface.

위 구성으로 이루어진 본 발명의 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기의 동작과정을 설명한다.It describes the operation process of the portable terminal with a haptic module of the present invention made of the above configuration.

도 6은 상기 진동판(130)이 상방향으로 이동한 상태를 나타낸 것이고, 도 7은 상기 진동판(130)이 하방향으로 이동한 상태를 나타낸 것이다.6 illustrates a state in which the diaphragm 130 is moved upward, and FIG. 7 illustrates a state in which the diaphragm 130 is moved downward.

도 6에 도시된 바와 같이 상기 압전소자(170)가 길이 방향으로 수축되면, 상기 탄성지지부(135)의 하면의 길이가 상면 길이보다 짧아지게 되어 상기 탄성지지부(135)에는 타단이 더 하향 경사지게 휘어지려는 힘이 발생하게 된다.As shown in FIG. 6, when the piezoelectric element 170 is contracted in the longitudinal direction, the length of the lower surface of the elastic support part 135 is shorter than the upper surface length, and the other end is bent to the elastic support part 135 inclined downward. There is a force to build up.

그러나 상기 탄성지지부(135)의 타단은 상기 베이스(120)의 상면에 접하여 하방향으로 이동할 수 없기 때문에 상대적으로 상기 탄성지지부(135)의 일단과 일체로 연결된 상기 진동판(130)이 상방향으로 이동하게 된다.However, since the other end of the elastic support 135 cannot move downward in contact with the upper surface of the base 120, the diaphragm 130 integrally connected with one end of the elastic support 135 moves upward. Done.

이때 상기 쿠션부재(150)는 상기 휴대단말기커버(160) 방향으로 압축되어 얇아지며, 상기 휴대단말기커버(160)와 상기 진동판(130) 사이에 더욱 밀착된다.In this case, the cushion member 150 is compressed in the direction of the portable terminal cover 160 and becomes thinner, and is further in close contact between the portable terminal cover 160 and the diaphragm 130.

반대로 도 7에 도시된 바와 같이 상기 압전소자(170)가 길이 방향으로 이완하면 상기 탄성지지부(135)의 하면의 길이가 상면이 길이보다 길어지게 되어 상기 탄성지지부(135)에는 타단이 상방향으로 휘어지려는 힘이 발생하게 된다.On the contrary, as shown in FIG. 7, when the piezoelectric element 170 relaxes in the longitudinal direction, the upper surface of the lower surface of the elastic support part 135 is longer than the length, and the other end thereof is upward in the elastic support part 135. There is a force to bend.

그러나 상기 탄성지지부(135)의 일단과 연결된 상기 진동판(130)은 상기 쿠션부재(150) 및 상기 휴대단말기커버(160)에 의해 방향으로 지지되어 있기 때문에 상대적으로 상기 탄성지지부(135)의 일단, 즉 상기 진동판(130)이 하방향으로 이동하게 된다.However, since the diaphragm 130 connected to one end of the elastic support part 135 is supported in the direction by the cushion member 150 and the mobile terminal cover 160, one end of the elastic support part 135 is relatively, That is, the diaphragm 130 is moved downward.

이때 상기 쿠션부재(150)는 상기 진동판(130) 방향으로 팽창하여 두께가 두꺼워지며, 상기 휴대단말기커버(160)와 상기 진동판(130) 사이에 밀착된다.In this case, the cushion member 150 is expanded in the diaphragm 130 direction to have a thicker thickness, and is closely adhered between the mobile terminal cover 160 and the diaphragm 130.

이러한 상기 압전소자(170)가 길이 방향으로 연속적으로 수축 이완되면 상기 탄성지지부(135)는 위의 과정에 따라 연속적으로 상하 휨 변형되어 상기 진동판(130)이 상하 방향으로 진동되게 하고, 이로 인해 사용자는 상기 터치패드(140)를 통해 햅틱 피드백을 감지할 수 있게 된다.When the piezoelectric element 170 is continuously contracted and relaxed in the longitudinal direction, the elastic support 135 is continuously vertically deformed and deformed according to the above process, thereby causing the diaphragm 130 to vibrate in the vertical direction. The haptic feedback may be detected through the touch pad 140.

이와 같이 상기 탄성지지부(135)가 상기 진동판(130)과 상기 베이스(120) 사이에서 압축된 상태로 배치되어 상기 진동판(130)을 상방향으로 탄성 지지함으로써, 상기 압전소자(170)에 의해 상기 탄성지지부(135)가 휨 변형될 때 상기 탄성지지부(135)에 효과적으로 힘을 전달하여 상기 진동판(130)의 구동력을 향상시키고, 이로 인해 상기 터치패드(140)의 진동 감도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As such, the elastic support part 135 is disposed between the diaphragm 130 and the base 120 in a compressed state to elastically support the diaphragm 130 in an upward direction, thereby allowing the piezoelectric element 170 to perform the elastic support. When the elastic support 135 is bent and deformed to effectively transmit a force to the elastic support 135 to improve the driving force of the diaphragm 130, thereby improving the vibration sensitivity of the touch pad 140 There is.

본 발명인 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기는 전술한 실시예에 국한하지 않고, 본 발명의 기술사상이 허용되는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다. The portable terminal equipped with the haptic module according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified in various ways within the scope of the technical idea of the present invention.

16 : 터치패드, 62 : 스프링, 64: 압전 액추에이터, 70 : 질량, 110 : 휴대단말기본체, 120 : 베이스, 121 : 관통공, 130 : 진동판, 131 : 이격공, 135 : 탄성지지부, 140 : 터치패드, 150 : 쿠션부재, 160 : 휴대단말기커버, 161 : 개방공, 170 : 압전소자,16: touch pad, 62: spring, 64: piezoelectric actuator, 70: mass, 110: mobile terminal basic body, 120: base, 121: through hole, 130: diaphragm, 131: spacing hole, 135: elastic support, 140: touch Pad, 150: cushion member, 160: mobile terminal cover, 161: opening hole, 170: piezoelectric element,

Claims (5)

휴대단말기본체와;
상기 휴대단말기본체의 상부에 장착되는 베이스와;
상기 베이스의 상부에 상하 이동되게 장착되는 진동판과;
상기 진동판의 상부에 장착되는 터치패드와;
상기 터치패드의 상부를 감싸면서 상기 베이스에 고정 결합되는 휴대단말기커버와;
일단이 상기 베이스 또는 상기 진동판 중 어느 한 곳에 연결되고, 타단이 나머지 한 곳에 연결된 바(bar)형상으로 형성되어 상기 진동판을 상방향으로 탄성 지지하는 탄성지지부와;
상기 탄성지지부에 장착되며, 전원 인가시 상기 탄성지지부를 휨 변형시켜 상기 터치패드에 진동을 발생시키는 압전소자; 를 포함하여 이루어지되,
상기 탄성지지부는, 일단에서 타단 방향으로 상하 경사지게 형성되며,
자유상태에서 상기 탄성지지부의 일단과 타단 사이의 상하 간격은 상기 진동판과 상기 베이스 사이의 상하 간격보다 크게 형성되어 상기 진동판을 상방향으로 탄성 지지하는 것을 특징으로 하는 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기.A mobile terminal main body;
A base mounted on an upper portion of the portable terminal main body;
A diaphragm mounted to be moved up and down on the base;
A touch pad mounted on an upper portion of the diaphragm;
A mobile terminal cover which is fixedly coupled to the base while surrounding an upper portion of the touch pad;
An elastic support part having one end connected to one of the base or the diaphragm and the other end formed in a bar shape connected to the other end to elastically support the diaphragm in an upward direction;
A piezoelectric element mounted on the elastic support and generating vibration in the touch pad by bending and deforming the elastic support when power is applied; Including but not limited to,
The elastic support portion is formed to be inclined up and down in one direction from the other end,
The vertical terminal between the one end and the other end of the elastic support in the free state is formed larger than the vertical gap between the diaphragm and the base to support the diaphragm in the upward direction, characterized in that the mobile terminal with a haptic module. 제 1 항에 있어서,
상기 탄성지지부는 일단이 상기 진동판에 일체로 연결되고 타단이 하향 경사지게 형성되어 상기 베이스의 상부에 안착되되,
상기 진동판에는 상기 탄성지지부의 외주면을 상기 진동판과 이격시키는 이격공이 상하 개방 형성된 것을 특징으로 하는 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기.The method of claim 1,
One end of the elastic support is integrally connected to the diaphragm and the other end is inclined downward to be seated on the upper portion of the base.
The diaphragm is provided with a haptic module, characterized in that the separation hole spaced apart from the outer peripheral surface of the elastic support portion is formed up and down. 제 2 항에 있어서,
상기 압전소자는 상기 탄성지지부의 하부에 각각 장착되고,
상기 압전소자와 상기 탄성지지부 사이인 상기 압전소자의 상면에는 GND전극이 장착되며,
상기 압전소자의 하면에는 (+)전극이 장착되고,
상기 (+)전극과 상기 GND전극을 통해 상기 압전소자에 전원 인가되면 상기 압전소자는 길이 방향으로 수축 이완되어 상기 탄성지지부를 상하 방향으로 휨 변형되게 하되,
상기 베이스에는 상기 탄성지지부의 하부에 배치되며 상하 개방 형성되어 상기 탄성지지부의 상하 휨 변형시 상기 압전소자가 삽입 배치되는 관통공이 형성되고,
상기 탄성지지부의 길이 방향과 직교되는 방향으로 상기 관통공의 너비는 상기 압전소자의 너비보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기.The method of claim 2,
The piezoelectric elements are respectively mounted on the lower portion of the elastic support,
A GND electrode is mounted on an upper surface of the piezoelectric element between the piezoelectric element and the elastic support.
A positive electrode is mounted on the lower surface of the piezoelectric element,
When the power is applied to the piezoelectric element through the (+) electrode and the GND electrode, the piezoelectric element contracts and relaxes in the longitudinal direction to bend and deform the elastic support part in the vertical direction.
The base is formed in the lower portion of the elastic support portion is formed up and down open through-hole is formed when the piezoelectric element is inserted when the bending bending deformation of the elastic support portion,
The width of the through hole in a direction orthogonal to the longitudinal direction of the elastic support portion is a portable terminal having a haptic module, characterized in that formed larger than the width of the piezoelectric element. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성지지부는 다수개로 이루어져 상기 진동판의 테두리에 각각 형성되되,
상기 탄성지지부의 길이는 모두 동일한 것을 특징으로 하는 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기. The method according to any one of claims 1 to 3,
The elastic support is made of a plurality is formed on each of the edge of the diaphragm,
The portable terminal with a haptic module, characterized in that all the length of the elastic support. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 휴대단말기커버와 상기 진동판 사이에는 상기 터치패드의 외주면을 따라 쿠션부재가 장착되는 것을 특징으로 하는 햅틱모듈이 구비된 휴대단말기.The method according to any one of claims 1 to 3,
And a cushion member mounted between the portable terminal cover and the diaphragm along the outer circumferential surface of the touch pad.
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