触觉提供装置的制作方法

文档序号:12512423阅读:201来源:国知局
触觉提供装置的制作方法

本发明涉及一种触觉提供装置。更详细而言,涉及一种利用包含磁性粒子的材料,通过外部磁场的施加所引起的形状变化来向使用者提供多种触感的触觉提供装置。



背景技术:

力触觉(haptics)是有关触感的技术,具体是指使电子设备的使用者通过键盘、鼠标、操纵杆以及触屏等感受触觉和力量、运动感等的技术。在以往,电子设备与人类之间的信息交换是以视觉上的传递为主,但最近为了更加具体并且具有真实感的信息传递,力触觉技术正备受关注。

一般,用于实现力触觉技术的致动器(Actuator)使用的是惯性型致动器、压电致动器、电活性聚合物(Electro Active Polymer,EAP)致动器、静电力致动器等。惯性型致动器有通过电机旋转时所产生的离心力进行振动的离心电机、利用谐振频率使振动强度最大化的线性谐振致动器(Linear Resonant Actuator,LRA)。压电致动器呈束(beam)状或盘(disk)状,其利用通过电场瞬间改变大小或形状的压电元件进行驱动。电活性聚合物致动器在电活性聚合物薄膜上粘贴质量体,并通过质量体的反复运动生成振动。静电力致动器利用充上不同电荷的两张玻璃面之间所产生的吸引力以及充上相同电荷时所产生的排斥力进行驱动。

另一方面,作为现有的力触觉装置技术,韩国公开专利公报第10-2011-0118584号(名称:透明的经合成压电组合的触摸传感器以及触觉致动器)中公开了触觉装置,图1是示出作为现有技术的力触觉装置的概略立体图。

在力触觉装置中,发挥传感器功能的层以及发挥致动器功能的层可以结合为以合成压电致动器/传感器单位体形式构成的单一模块。在这里,图1同时示出了合成压电致动器/传感器单位体5的截面以及与其相关的电极6。合成压电单位体5包括诸如环氧物质的结构胶粘剂(structural adhesive)7b内的压电陶瓷纤维(piezoceramic fibers)7a的阵列。各电极6可以用来传输个别控制信号,以使插入在图示于两个相邻电极6之间的结构胶粘剂7b内的各纤维的贴片(patch)启动,从而能够在对应的位置产生局部力触觉效果。箭头8表示极化的压电陶瓷物质如何根据所施加的电场进行扩张或收缩,箭头9表示通过电极6所产生的压电陶瓷极化。

然而,如上所述的现有的力触觉技术只不过是传递单纯振动的,在传递感性的信息或者复杂的文字信息等方面存在局限性。因此,不止于传递单纯的振动,还需要研究能够有效地传递更加感性的信息或者更加复杂的信息的触觉传递结构。



技术实现要素:

所要解决的技术问题

因此,本发明是为了解决如上所述的现有技术的各种问题而提出的,其目的在于,提供一种能够更加感性地传递多种触感的触觉提供装置。

此外,本发明的目的在于,提供一种以至少一个单位体的形式构成触感部,从而不仅限于振铃(Alarm)等单纯的信号,还能够有效地将文字、图形等更加复杂的信息传递为触觉信息的触觉提供装置。

此外,本发明的目的在于,提供一种将利用包含磁性粒子的材料的触觉传递部变更为多种形状,从而能够根据外部磁场向使用者传递振动、摩擦、收紧、捶打、按压、敲击或倾斜等多种触感的触觉提供装置。

此外,本发明的目的在于,提供一种对整个或局部电子设备提供触感,并且能够根据情况改变触感产生位置的触觉提供装置。

此外,本发明的目的在于,提供一种可在IT领域适用于移动设备、触屏设备、主机游戏机等的实时触觉传递,可在汽车产业中适用于车道线偏离警告系统、防止正面追尾系统、防止超速系统等驾驶辅助信息反馈系统等,也可在医疗领域的脉博计、人牙的压力分布测定、手术用机器人等中有效地传递触感的触觉提供装置。

解决技术问题的方法

本发明的上述目的通过提供一种触觉提供装置而达成,所述触觉提供装置包括:触觉传递部,由磁性粒子以及基体材料构成;磁场生成部,用于产生磁场,以使所述触觉传递部变形。

有益效果

根据如上构成的本发明,能够更加感性地传递多种触感。

此外,根据本发明,以至少一个单位体的形式构成触感部,从而不仅限于振铃等单纯的信号,还能够有效地将文字、图形等更加复杂的信息传递为触觉信息。

此外,根据本发明,将利用包含磁性粒子的材料的触觉传递部变更为多种形状,从而能够根据外部磁场向使用者传递振动、摩擦、收紧、捶打、按压、敲击或倾斜等多种触感。

此外,根据本发明,触觉传递部对整个或局部电子设备提供触感,并且能够根据情况改变触感产生位置。

此外,根据本发明,可在IT领域适用于移动设备、触屏设备、主机游戏机等的实时触觉传递,可在汽车产业中适用于车道线偏离警告系统、防止正面追尾系统、防止超速系统等驾驶辅助信息反馈系统等,也可在医疗领域的脉博计、人牙的压力分布测定、手术用机器人等中有效地传递触感。

附图说明

图1是示出作为现有技术的力触觉装置的概略立体图。

图2是示出本发明的一实施例涉及的触觉提供装置的概略结构的图。

图3是示出本发明的一实施例涉及的触觉传递部根据外部磁场进行的形状变化的图。

图4是示出本发明的一实施例涉及的触觉传递部的形状变化的图。

图5是示出本发明的第一实施例涉及的触觉传递部根据外部磁场进行的触觉提供过程的图。

图6是示出本发明的第二实施例涉及的触觉传递部根据外部磁场进行的触觉提供过程的图。

图7是示出本发明的一实施例涉及的触觉传递部的多种形状的图。

图8是示出本发明的一实施例涉及的触觉提供装置的整体结构的图。

图9是示出本发明的一实施例涉及的包含多个单位体的触感部的图。

图10是示出本发明的一实施例涉及的形成单位体隔壁的触感部的图。

图11是示出本发明的一实施例涉及的磁场生成部的线圈单元的配置的图。

图12是示出本发明的另一实施例涉及的磁场生成部的线圈单元的配置的图。

图13是示出本发明的一实施例涉及的触觉提供装置的动作过程的图。

图14是示出本发明的第三实施例涉及的由触觉传递部构成的多个单位体结构的图。

图15是示出本发明的第三实施例涉及的由触觉传递部构成的多个单位体动作的图。

图16是示出本发明的第四实施例涉及的由触觉传递部构成的多个单位体结构的图。

图17是示出本发明的第四实施例涉及的由触觉传递部构成的多个单位体动作的图。

图18是示出本发明的第五实施例涉及的由触觉传递部构成的多个单位体结构的图。

图19是示出本发明的第五实施例涉及的由触觉传递部构成的多个单位体动作的图。

附图标记:

1、10、20、30、40、50:触觉传递部

2:磁性粒子

3:基体材料

31、41:支撑体

100:触感部

110、111、112:单位体

120:单位体隔壁

130:绝缘体

200:磁场生成部

210、211、212:线圈单元

L1、L2:虚拟的单位体范围

具体实施方式

下面,参照附图对本发明的实施例涉及的结构以及应用进行详细说明。下面的说明是本发明要求保护的多种实施方式(aspects)中的一种,下面的说明(description)构成本发明详细说明(detailed description)的一部分。

只是,在对本发明进行说明时,省略对于公知的功能或结构的具体说明,以使本发明的宗旨明确。

下面,参照附图,对本发明的优选实施例涉及的触觉提供装置进行详细说明。

首先,触觉提供装置包括:触觉传递部,由磁性粒子以及基体材料构成;磁场生成部,位于所述触觉传递部的下部,产生磁场以使所述触觉传递部变形。

图2是示出本发明的一实施例涉及的触觉提供装置的结构的图。

参照图2,触觉传递部1:10、20、30、40、50可以由例如纳米或微米大小的铁或铁氧体粒子等的磁性粒子2和例如橡胶或其它聚合物材料等的基体(Matrix)材料3构成。此外,触觉传递部1可以使用磁流变弹性体(Magneto-Rheological Elastomer,MRE),磁流变弹性体是包含能够对外部磁场进行反应的粒子的弹性体材料,在弹性体材料内包含能够通过外部磁场发生磁化的磁性粒子(magnetic particle),因此能够通过施加外部磁场来改变其刚度(stiffness)、抗张强度(tensile strength)、延伸率(elongation)等特性。此外,触觉传递部1可以选用微细凸起形状、中空的圆筒、球顶(Dome)形状、多面体形状、板(plate)形状、跷跷板(seesaw)形状以及隧道形状中的至少一种形状。

例如,磁性粒子2可以采用Fe、Co、Ni、铁氧体粒子等,优选采用羰基铁(carbonyl iron)粒子等。磁性粒子2的大小为0.01~100um,优选,基体(Matrix)材料3内的磁性粒子2饱和磁化强度高、含量多且尺寸大,以使通过磁场生成部200引起的形状变化达到最大。此外,磁性粒子无需具有特定形状,可以具有球形、具有磁各向异性且纵横比大的薄片(Flake)等形状。

优选,基体材料3具有高弹性率,以使触觉传递部1的形状变化以及恢复力达到最大,为了提高耐久性,需调节延伸率以及抗张强度。

磁场生成部200位于触觉传递部1的上部或下部,形成磁场,触觉传递部1内的磁性粒子2对该磁场进行反应。此外,磁场生成部200的特征在于,使用平面线圈或螺线管中的至少一个,其尺寸以及形状与触觉传递部1对应,当施加交流电流时产生交流磁场,当施加直流电流时产生直流磁场。特别是,图2概略示出了通过磁场生成部200产生的磁场的磁力线。

此外,磁场生成部200的位置以及形状与触觉传递部1对应,可以通过磁场生成部200产生的磁场来改变触觉传递部1的形状,随着触觉传递部1改变形状,能够传递触感。其中,触感可以是振动、摩擦、收紧、捶打、按压、敲击以及倾斜中的至少一种。

接下来,图3以及图4是示出本发明的实施例涉及的触觉传递部的形状变化的图。

触觉传递部1:10、20、30、40、50可以根据外部磁场的影响呈现出不同的形状。

参照图3的(a),当多个触觉传递部1不受外部磁场的影响时(Off State:关闭状态),换句话说,未通过后述的磁场生成部200的线圈单元210(参照图8)形成磁场时,多个触觉传递部1可呈现出第一形状10a。

参照图3的(b),当多个触觉传递部1的一部分受外部磁场的影响时(Local On State:局部开启状态),换句话说,当通过后述的磁场生成部200的线圈单元210(参照图8)形成磁场时,多个触觉传递部1的一部分可呈现出第二形状10b。

图4详细地示出了基于磁场生成部200的磁场生成与否的触觉传递部1的磁性粒子2以及基体材料3的形状。

其中,状态A是未对磁场生成部200施加电流的状态(即,未生成磁场的状态),表示触觉传递部1的初始形状(第一形状),状态B表示变形为对磁场生成部200施加电流的状态(即,生成磁场的状态)的形状,即触觉传递部1对磁场进行反应而向上或者向下弯曲的形状(第二形状)。反复进行这样的从第一形状变为第二形状的形状变化,从而实现往返运动,由此能够传递振动触感。

图4的状态A可以对应于图3的(a)状态,图4的状态B可以对应于图3的(b)状态,向磁场生成部200施加特定频率的交流电流或直流电流,通过开/关(On/Off),同样能够实现从第一形状10a变为第二形状b的往返运动。构成触觉传递部1的磁性粒子2通过由磁场生成部200产生的磁场发生磁化或反应,从而能够改变触觉传递部1的形状。

下面,详细说明本发明的优选实施例涉及的触觉传递部1的形状的变形实施例。

图5是示出本发明的第一实施例涉及的触觉传递部1:10根据外部磁场进行的触觉提供过程的图,图6是示出本发明的第二实施例涉及的触觉传递部1:20根据外部磁场进行的触觉提供过程的图,图7是示出本发明的一实施例涉及的触觉传递部1的多种形状的图。

首先,参照图5,触觉传递部1可以具有微细凸起10形状。为了精细且感性地传递触觉,微细凸起10形状的厚度可以是约25μm以下,与羊毛等相似,或是约100μm以下,与人体的毛等相似。

如图5的(a)所示,当不受外部磁场的影响时,微细凸起10可以保持略微倾斜的形状(或者,第一形状10a)。当然,具有不倾斜而垂直竖立的微细凸起形状也无妨。接着,如图5的(b)所示,当受到外部磁场的影响时,微细凸起10可以保持更加倾斜,甚至平躺的形状(或者,第二形状10b)。接着,如图5的(c)以及图5的(d)所示,当解除磁场的施加而不受外部磁场的影响时,微细凸起10可以从第二形状10b回归到第一形状10a,并且通过自身的弹性力(或者,恢复力)进行往返运动10c、10d。由此,能够通过进行往返运动的微细凸起10c、10d传递类似于摩擦或刺激的触感。

然后,参照图6,触觉传递部1可以具有中空的圆筒20、球顶(Dome)或者多面体20'(参照图7的(b))形状。图6的(a)是圆筒20形状的触觉传递部1的立体图,图6的(b)是圆筒20形状的触觉传递部1的侧剖视图。

当不受外部磁场的影响时,中空的圆筒20可以如①所示,呈现出上部面21扁平的形状(或者,第一形状20a)。接着,当受到外部磁场的影响时,圆筒20可以如②所示,呈现出上部面21朝向中空的内部空间凹陷的形状(或者,第二形状20b)。接着,当解除磁场的施加而不受外部磁场的影响时,可以如③以及④所示,从第二形状20b回归到第一形状20a,并且通过自身的弹性力(或者,恢复力)使上部面21进行往返运动20c、20d。由此,能够通过进行往返运动的上部面21传递类似于敲击的触感。

在触觉传递部1对由磁场生成部200形成的磁场的强度、方向以及频率(Frequency)中的至少任意一种进行控制,从而还能够控制从第一形状10a、20a变为第二形状10b、20b时的强度(大小)、方向以及频率中的至少任意一种。作为一例,当施加更强的磁场时,微细凸起10的倾斜程度变大,并且圆筒20的上部面21凹陷的程度变大,因此能够更强力地传递触感。此外,作为一例,当改变磁场的频率时,微细凸起10或者圆筒20的第一形状10a、20a和第二形状10b、20b以及再次变回第一形状10a、20a的速度会发生变化,因此能够传递多种感觉的触感。

参照图7,除了微细凸起10或者中空的圆筒20、球顶(Dome)或者多面体20'形状之外,触觉传递部1也可以具有将此组合的各种形状。

(1)图7的(a)示出了中空的圆筒20,(2)图7的(b)示出了中空的六面体20'(或者,多面体20'),(3)图7的(c)示出的结构是微孔(micro hole)25形成在上部面上并且中空的圆筒20,在上部面进行往返运动20c、20d的过程中能够使空气通过微孔25顺畅地出入,从而能够增加触觉传递部1的耐久性,(4)图7的(d)示出了混合微细凸起10与中空的圆筒20的形状,(5)图7的(e)示出了在图7的(d)形状基础上,在圆筒20的上部面上形成多个微孔25的形状,(6)图7的(f)示出了图7的(c)的微孔25形成有多个的形状,(7)图7的(g)示出了中空的圆筒20的上部面上结合有各种结构体26(例如,比圆筒20更小并且中空的圆筒)的形状,(8)图7的(h)示出了中空的圆筒20的上部面上形成有球顶(Dome)状突出结构27的形状。

如上,本发明构成各种各样的触觉传递部1形状,从而能够复合地传递摩擦、刺激、敲击等多种触感。

图8是示出本发明一实施例涉及的触觉提供装置的整体结构的图,图9是示出本发明一实施例涉及的包含多个单位体110的触感部100的图。

参照图8,本发明一实施例涉及的触觉提供装置的特征在于,包括触感部100以及磁场生成部200,触感部100上设有至少一个触觉传递部1。

触感部100是实际上与触觉提供装置的使用者进行接触,以传递触感的部分。触感部100可以包括至少一个单位体(cell)110。可以考虑触感部100的大小、要提供的触觉信息的解析度(resolution)等来适当地设定单位体110的大小。

单位体110可以包括至少一个触觉传递部1。单位体110可以包括一种或两种以上的触觉传递部1。此外,也可以如图9所示的触觉信息提供装置,各个单位体110由各种触觉传递部1,例如微细凸起10、中空的圆筒20等构成。

磁场生成部200能够形成磁场,可以包括至少一个线圈单元210。优选,将磁场生成部200配置在触感部100的下部,以使各个线圈单元210(或者,包含线圈单元210的单位体110')与触感部100的各个单位体110相对应。只是,只要处于能够对与各个线圈单元210相对应的各个单位体110施加磁场的目的范围之内,磁场生成部200也可以不位于触感部100的下部而是位于他处。

图10是示出本发明一实施例涉及的形成有单位体隔壁120的触感部100的图。

参照图10,触感部100上可以形成有单位体隔壁120。单位体隔壁120沿着各个单位体110的周边形成,从而能够发挥保护触觉传递部1的作用。优选,单位体隔壁120的高度低于触觉传递部1,以便能够在保护触觉传递部1的同时有效率地提供触觉信息。

例如,以由包含微细凸起10的单位体110构成的触感部100为例,在向触觉信息提供装置的使用者传递触觉信息的过程中,有可能发生过于强力地按压微细凸起10的情况。在这种情况下,使微细凸起10完全躺下而损坏微细凸起10,或者耐久性明显降低。因此,当单位体隔壁120低于微细凸起10时,即便使用者施加某种程度的力来按压微细凸起10,也能够防止微细凸起10完全躺下的现象,因此具有能够保护微细凸起10的优点。并且,微细凸起10至少能够运动到单位体隔壁120的高度,因此具有能够将触觉信息充分地传递给使用者皮肤的优点。

另一方面,如图9所示,当由微细凸起10和中空的六面体20多样地设置各个单位体110时,或者在一个单位体110中混合设置微细凸起10和中空的六面体20时,中空的六面体20的高度低于微细凸起10,从而无需设置额外的单位体隔壁120也能够发挥与所述单位体隔壁120相似的作用。

图11是示出本发明一实施例涉及的线圈单元210的配置的图,图12是示出本发明的另一实施例涉及的线圈单元210:211、212的配置的图。

参照图11,本发明一实施例涉及的触觉提供装置可以包括:触感部100,其具有配置成3×3的多个单位体110;磁场生成部200,其具有配置成3×3的多个线圈单元210。当然,在范围L1内的单位体110与线圈单元210可以相互对应,使得单位体110的数量与线圈单元210的数量相同。线圈单元210可以在磁场生成部200的内部形成为单层(图11的情形),或者形成为多层(图12的情形)。触感部100的一个单位体110可以包括配置成3×3的多个微细凸起10。

在图11的触觉提供装置中,随着通过一个线圈单元210产生磁场,设置在与该线圈单元210对应的单位体110上的至少一个微细凸起10可以从第一形状10a变为第二形状10b。当然,当由所述线圈单元210产生的磁场消失时,设置在与该线圈单元210对应的单位体110上的所述微细凸起10从第二形状10b回归到第一形状10a。

参照图12,本发明的另一实施例涉及的触觉提供装置中,可以在磁场生成部200的内部形成多层211、212的线圈单元210。位于以实线表示的虚拟的范围L1内的3×3的单位体111可以与3×3的线圈单元211相互对应,位于以虚线表示的虚拟的范围L2内的3×3的单位体112可以与3×3的线圈单元212相互对应。触感部100的一个单位体110上可以形成有3×3的微细凸起10。

图12的触觉提供装置中,线圈单元211可以使位于以实线表示的虚拟的范围L1内的单位体111上的微细凸起10的结构发生变化,线圈单元212可以使位于以虚线表示的虚拟的范围L2内的单位体112上的微细凸起10的结构发生变化,因此对于重复包含在范围L1及L2内的微细凸起10来说,可通过多个线圈单元211、212改变其形状,从而能够实现更加精细的调节。因此,具有比图11的触觉提供装置更高的解析度(resolution),容易提供更加细腻的触觉信息。

图13是示出本发明一实施例涉及的触觉提供装置的动作过程的图。

首先,参照图13的(a),触感部100上的单位体A1~C3处于未施加磁场的状态。因此,触感部100上的所有微细凸起10都能保持第一形状10a。

接着,参照图13的(b),对触感部100上的单位体A1~C3施加磁场,使得触感部100上的所有微细凸起10都能保持第二形状10b。

接着,参照图13的(c),当仅对位于与单位体A1对应的位置上的线圈单元210解除磁场施加时,只有单位体A1上的微细凸起10能够回归到第一结构10a,并且通过自身的弹性力(或者,恢复力)进行往返运动10c、10d。

接着,参照图13的(d),当对位于与单位体A2对应的位置上的线圈单元210也解除磁场施加时,只有单位体A2上的微细凸起10能够回归到第一结构10a,并且通过自身的弹性力(或者,恢复力)进行往返运动10c、10d。与单位体A2上的微细凸起10相比,单位体A1上的微细凸起10的往返运动强度可以变弱。

接着,参照图13的(e),当对位于与单位体A3对应的位置上的线圈单元210也解除磁场施加时,只有单位体A3上的微细凸起10能够回归到第一结构10a,并且通过自身的弹性力(或者,恢复力)进行往返运动10c、10d。与单位体A3上的微细凸起10相比,单位体A2上的微细凸起10的往返运动强度可以变弱。同时,对位于与单位体A1对应的位置上的线圈单元210再次施加磁场,使得单位体A1上的微细凸起10能够保持第二形状10b。

如此,依次对单位体A1至C3施加并解除磁场时,单位体A1至C3上的微细凸起10经过第一形状10a、第二形状10b、从第二形状10b回归到第一形状10a并进行往返运动10c、10d的过程,能够向触觉信息提供装置的使用者提供从单位体A1依次移动至C3的触觉信息。

图14是示出本发明的第三实施例涉及的由触觉传递部1:30构成的多个单位体结构的图,图15是示出本发明的第三实施例涉及的由触觉传递部1:30构成的多个单位体的动作的图。

第三实施例涉及的触觉提供装置中,可以由多个触觉传递部1:30和支撑体31形成至少一个单位体,多个所述单位体隔着规定间隔配置在绝缘体130的上部,在绝缘体130下部形成形状以及位置与所述单位体对应的单层或多层211、212的多个磁场生成部200的线圈单位210。

在此,可以理解为,支撑体31、41(参照图14至图17)是进一步设置在触觉传递部1:30、40与磁场生成部200之间,以便能够确保触觉传递部1的动作空间。此外,支撑体31、41是磁流变弹性体,可以具有曲面形状或波纹形状中的至少一种形状。

第三实施例涉及的触觉传递部1具有板(Plate)结构30形状,支撑体31具有曲面形状,并一体地设置在触觉传递部1的两个侧面。支撑体31位于绝缘体130与触觉传递部1之间,确保触觉传递部1或支撑体31能够进行动作的空间。例如,通过磁场生成部200产生的磁场,触觉传递部1以及支撑体31在所述空间上下活动,进行发生形状变化的往返运动。通过这样的形状变化,能够使一个单位体或全部单位体活动,由此能够向使用者提供类似于敲击的触感。其中,除板形状以外,可以采用以板簧形式叠加多个板的形式。

因此,至少一个单位体对磁场进行反应,从而能够向使用者传递类似于振动、捶打、敲击等的多种触感。

图16是示出本发明的第四实施例涉及的由触觉传递部1:40构成的多个单位体结构的图,图17是示出本发明的第四实施例涉及的由触觉传递部1:40构成的多个单位体的动作的图。

第四实施例涉及的触觉提供装置中,可以由多个触觉传递部1:40和支撑体41形成至少一个单位体,多个所述单位体隔着规定间隔配置在绝缘体130的上部,在绝缘体130下部形成形状以及位置与所述单位体对应的单层或多层211、212的多个磁场生成部200的线圈单位210。

其中,第四实施例涉及的触觉传递部1具有板(Plate)结构40形状,支撑体41具有波纹形状,并一体地设置在触觉传递部1的两个侧面。支撑体41位于绝缘体130与触觉传递部1之间,确保所述触觉传递部1能够进行动作的空间。例如,当磁场生成部200产生磁场时,由磁流变弹性体形成的支撑体41改变形状,触觉传递部1的一端朝向磁场生成部200的中央倾斜,当磁场生成部200不产生磁场时,通过弹性力能够恢复原状。即,通过对一个单位体或所有单位体施加磁场,能够向使用者传递类似于振动、捶打、敲击或倾斜等的多种触感。

图18是示出本发明的第五实施例涉及的由触觉传递部1:50构成的多个单位体结构的图,图19是示出本发明的第五实施例涉及的由触觉传递部1:50构成的多个单位体的动作的图。

第五实施例涉及的触觉提供装置中,可以由多个触觉传递部1:50形成至少一个单位体,多个所述单位体隔着规定间隔配置在绝缘体130的上部,在绝缘体130下部形成形状以及位置与所述单位体对应的单层或多层211、212的多个磁场生成部200的线圈单位210。

其中,第五实施例涉及的触觉传递部1具有隧道结构50形状,在其内部形成有椭圆形的空间。例如,当磁场生成部200产生磁场时,由磁流变弹性体形成的触觉传递部1改变形状,触觉传递部1的一端朝向磁场生成部200的中央倾斜,当磁场生成部200不产生磁场时,通过弹性力能够恢复原状。即,通过对一个单位体或所有单位体施加磁场,能够向使用者传递类似于掐或收紧等的多种触感。

另一方面,本说明书中将包含磁性粒子2的材料,代表性的磁流变弹性体作为触觉传递部1的示例进行了说明,但是采用电流变弹性体(Electro-Rheological Elastomer,ERE)材料,并由电场生成部替代磁场生成部200来施加外部电场,同样能够实现触觉传递部1。

如上,本发明的触觉提供装置具有能够通过多种触觉传递部1更加感性地传递多种触感的效果。

并且,本发明中,以单位体110形式构成触感部100,从而不仅限于如振铃等单纯振动的信号,还能够将对应于各单位体110的文字、图形等更加复杂的信息提供为触觉信息,而且也能够对与使用者的皮肤进行接触的部位提供文字信息等,从而还能够有效地传递存在安全要求的保密信息。

当这样的触觉提供装置用在包含触屏等的多种电子设备内部时,也能作为振动发生源,对应使用者的输入提供力触觉反馈,与现有的振动电机相比,能够做到又薄又软,与现有的基于压电或电活性聚合物的振动器相比,耐久性优秀并且价格低廉。

通过上述结构,触觉传递部1可以变更为多种形状,通过施加外部磁场,能够向使用者传递振动、摩擦、收紧、捶打、按压、敲击或倾斜等多种触感。此外,触觉传递部1能够向整个或局部电子设备提供触感信息,并且根据情况能够改变触感产生位置。此外,可在IT领域适用于移动设备、触屏设备、主机游戏机等的实时触觉传递,可在汽车产业中适用于车道线偏离警告系统、防止正面追尾系统、防止超速系统等驾驶辅助信息反馈系统等,也可在医疗领域的脉博计、人牙的压力分布测定、手术用机器人等中有效地传递触感。

如上所述,本发明通过诸如具体构成要素等的特定事项和限定的实施例以及附图进行了说明,然而其提供目的在于,帮助更加全面地理解本发明。此外,本发明并不限定于上述实施例,本发明所属技术领域的普通技术人员可以基于上述记载进行各种修改以及变形。因此,本发明的思想并非局限于上述实施例,权利要求保护范围以及与权利要求保护范围等同或等价的变形应视为均属于本发明的思想范畴之内。

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