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1
제1객체의 터치를 입력받고, 상기 제1객체에 촉각 피드백을 제공하기 위한 액추에이터에 있어서, 상면에 하부전극이 형성된 하부필름;상기 하부필름과 특정간격 이격되며, 하면에 상부전극이 형성된 상부필름;상기 상부전극과 하부전극 사이의 중앙부에 구비되는 접착범프;상기 상부전극 또는 상기 하부전극에 입력전압파형을 인가하는 구동장치;를 포함하고, 상기 상부전극과 상기 하부전극 사이에 제1정전기력이 형성되고, 상기 상부전극과 상기 제 1 객체 사이에 제2정전기력이 형성되며,상기 촉각 피드백은 상기 제 1 정전기력에 의하여 발생된 진동 및 상기 제 2 정전기력에 의하여 발생된 마찰력 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터
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| 2 |
2
제 1항에 있어서,상기 제 1 정전기력은 하기의 수학식을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터:수학식여기서, 은 제 1 정전기력이고, 는 진공의 유전율이며, 은 유전상수이고, 는 상기 제 상부전극과 상기 하부전극이 겹쳐지는 면의 넓이이며, 는 상기 상부전극 및 상기 하부전극 중 적어도 어느 하나에 인가되는 전압이고, 은 상기 상부전극과 상기 하부전극 사이의 간격임
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제 1항에 있어서,상기 제 1 객체가 상기 상부필름을 터치하며 움직이는 경우, 상기 마찰력이 발생되고,상기 제 2 정전기력은 하기의 수학식 1을 이용하여 결정되고, 상기 마찰력은 하기의 수학식 2를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터:수학식 1여기서, 은 제 2 정전기력이고, 는 진공의 유전율이며, 은 유전상수이고, 는 상기 상부전극과 상기 제 1 객체가 겹쳐지는 면의 넓이이며, 는 상기 상부전극 및 상기 하부전극 중 적어도 어느 하나에 인가되는 전압이고, 은 상기 상부전극과 상기 제 1 객체 사이의 간격이고,수학식 2여기서, 는 마찰력이고, 는 마찰계수이며, 는 제 2 정전기력임
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4
제1객체의 터치를 입력받고, 상기 제1객체에 촉각 피드백을 제공하기 위한 액추에이터에 있어서, 상면에 하부전극이 형성된 하부필름;상기 하부필름과 특정간격 이격되며, 하면에 중간전극이 형성된 상부필름;상기 상부필름 상면에 형성되는 상부전극;상기 중간전극와 하부전극 사이의 중앙부에 구비되는 접착범프;상기 상부전극, 상기 중간전극 및 상기 하부전극에 입력전압파형을 인가하는 구동장치;를 포함하고, 상기 구동장치에 의해 입력전압파형을 상기 상부전극, 상기 중간전극 및 상기 하부전극 중 적어도 하나인 제 1 전극에 인가하는 경우, 제 1 정전기력 및 제 2 정전기력 중 적어도 하나가 형성되고,상기 제 1 정전기력은 제 2 전극과 상기 하부전극 사이에 형성되고, 상기 제 2 정전기력은 상기 제 2 전극과 상기 제 1 객체 사이에 형성되며,상기 제 2 전극은 상기 상부전극 및 상기 중간전극 중 적어도 하나이고,상기 촉각 피드백은 상기 제 1 정전기력에 의하여 발생된 진동 및 상기 제 2 정전기력에 의하여 발생된 마찰력 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터
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제 4항에 있어서,상기 제 1 정전기력은 하기의 수학식을 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터:수학식여기서, 은 제 1 정전기력이고, 는 진공의 유전율이며, 은 유전상수이고, 는 상기 제 2 전극과 상기 하부전극이 겹쳐지는 면의 넓이이며, 는 상기 제 1 전극에 인가되는 전압이고, 은 상기 제 2 전극과 상기 하부전극 사이의 간격임
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6
제 4항에 있어서,상기 제 1 객체가 상기 상부필름을 터치하며 움직이는 경우, 상기 마찰력이 발생되고,상기 제 2 정전기력은 하기의 수학식 1을 이용하여 결정되고, 상기 마찰력은 하기의 수학식 2를 이용하여 결정되는 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터:수학식 1여기서, 은 제 2 정전기력이고, 는 진공의 유전율이며, 은 유전상수이고, 는 상기 제 2 전극과 상기 제 1 객체가 겹쳐지는 면의 넓이이며, 는 상기 제 1 전극에 인가되는 전압이고, 은 상기 제 2 전극과 상기 제 1 객체 사이의 간격이고,수학식 2여기서, 는 마찰력이고, 는 마찰계수이며, 는 제 2 정전기력임
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7
제 1항 또는 제4항에 있어서, 상기 제1객체에 위한 터치 또는 접촉힘을 감지하는 힘센서부; 및상기 힘센서부가 터치 또는 접촉힘을 감지한 경우, 상기 구동장치를 구동제어하는 제어부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터
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8
제 1항 또는 제 4항에 있어서, 상기 입력전압파형은, 제1주파수를 가지며, 시간에 따라 진폭과 평균이 변형되고, 각 주기의 피크값을 연결한 포락선은 제2주파수를 갖는 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터
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제 8항에 있어서, 상기 입력전압파형의 진폭은 60 ~ 6000V이고,상기 제1주파수는 1kHz ~ 100kHz이고, 상기 제2주파수는 1Hz ~ 500Hz인 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터
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10
제 8항에 있어서, 상기 제1주파수 또는 상기 제2주파수는 액추에이터의 공진주파수인 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터
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11
제 1항 또는 제 4항에 있어서, 상기 입력전압파형은, 제1주파수를 가지며, 시간에 따라 진폭과 평균이 변형되고, 각 주기의 피크값을 연결한 포락선은 제2주파수를 갖고 이것을 통하여 마찰력과 진동을 제공하는 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터
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12
제 1항에 있어서,상기 상부전극 및 상기 하부전극 중 적어도 하나에 도포층(Cover Layer);을 형성하여 상기 상부전극과 하부전극의 접촉을 방지하는 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터
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13
제 4항에 있어서,상기 중간전극 및 상기 하부전극 중 적어도 하나에 도포층(Cover Layer);을 형성하여 상기 중간전극과 하부전극의 접촉을 방지하는 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터
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14
제 1항에 있어서, 상기 상부전극에 상기 입력전압파형이 인가되고, 상기 하부전극은 접지연결되는 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터
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15
제 4항에 있어서, 상기 중간전극에 상기 입력전압파형이 인가되고, 상기 상부전극과 상기 하부전극은 접지연결되는 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터
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16
촉각피드백 생성장치에 있어서, 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 따른 액추에이터;제 1객체의 터치 또는 접촉힘을 감지하는 힘센서부; 상기 액추에이터의 상부전극 및 하부전극 중 적어도 하나에 인가시키기 위한 입력전압파형을 형성하는 액추에이터 구동장치; 및상기 힘센서부에서 터치 또는 접촉힘을 감지한 경우, 상기 상부전극 및 하부전극 중 적어도 하나에 상기 입력전압파형을 인가하도록 상기 액추에이터 구동장치를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각피드백 생성장치
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17
촉각피드백 생성장치에 있어서, 제 4항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 액추에이터;제 1객체의 터치 또는 접촉힘을 감지하는 힘센서부; 상기 액추에이터의 중간전극 및 하부전극 중 적어도 하나에 인가시키기 위한 입력전압파형을 형성하는 액추에이터 구동장치; 및상기 힘센서부에서 터치 또는 접촉힘을 감지한 경우, 상기 중간전극 및 하부전극 중 적어도 하나에 상기 입력전압파형을 인가하도록 상기 액추에이터 구동장치를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각피드백 생성장치
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18
제 1항에 따른 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터를 이용한 촉각피드백 생성방법에 있어서, 제 1객체가 상부필름의 전체 영역 중 적어도 일부를 터치하는 단계; 힘센서부가 터치 또는 접촉힘을 감지하는 단계; 제어부가 액추에이터 구동장치를 작동시키고, 상기 구동장치가 입력전압파형을 생성하는 단계; 하부전극이 접지연결되고, 상기 입력전압파형이 액추에이터의 상부전극에 인가되는 단계; 상기 상부전극과 상기 하부전극 사이에 제1정전기력이 형성되고, 상기 상부전극과 상기 제1객체 사이에 제2정전기력이 형성되는 단계; 상기 제 1 정전기력에 의하여 발생된 진동 및 상기 제 2 정전기력에 의하여 발생된 마찰력 중 적어도 하나의 촉각 피드백이 발생하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각 피드백 생성방법
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제 4항에 따른 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터를 이용한 촉각피드백 생성방법에 있어서, 제 1객체가 상부필름의 전체 영역 중 적어도 일부를 터치하는 단계; 힘센서부가 터치 또는 접촉힘을 감지하는 단계; 제어부가 액추에이터 구동장치를 작동시키고, 상기 구동장치가 입력전압파형을 생성하는 단계; 상기 상부 전극과, 하부전극이 접지연결되고, 상기 입력전압파형이 액추에이터의 중간전극에 인가되는 단계; 상기 중간전극과 상기 하부전극 사이에 제1정전기력이 형성되고, 상기 상부전극 및 상기 중간전극 중 적어도 어느 하나와 상기 제1객체 사이에 제2정전기력이 형성되는 단계; 상기 제 1 정전기력에 의하여 발생된 진동 및 상기 제 2 정전기력에 의하여 발생된 마찰력 중 적어도 하나의 촉각 피드백이 발생하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 촉각 피드백 생성방법
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20
제 1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 액추에이터를 제조하는 방법에 있어서, 하부필름 상면에 하부전극을 형성하는 단계; 상기 하부전극의 중앙부에 접착범프를 접착시키는 단계; 및상부필름의 하면에 상부전극을 형성시키고, 상기 상부전극의 하면을 상기 접착범프의 상면에 접착시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터의 제조방법
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제 20항에 있어서, 상기 상부전극 및 상기 하부전극 중 적어도 어느 하나에 도포층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터의 제조방법
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제 4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 액추에이터를 제조하는 방법에 있어서, 하부필름 상면에 하부전극을 형성하는 단계; 상기 하부전극의 중앙부에 접착범프를 접착시키는 단계; 및상부필름의 하면에 중간전극을 형성시키고, 상기 상부필름의 상면에 상부전극을 형성시키고, 상기 중간전극의 하면을 상기 접착범프의 상면에 접착시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터의 제조방법
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23
제 22항에 있어서, 상기 중간전극 및 상기 하부전극 중 적어도 어느 하나에 도포층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰력과 진동을 제공하는 액추에이터의 제조방법
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