Upload
jani
View
217
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
��������������� ���� ���������������
��� ����������������������� ���� ����������� ����� ��� !�����"#$����%������
Enabling Mobile Haptic Design: Piezoelectric Actuator Technology Properties in
Hand Held Devices
&����'�� ���� (���)*���**$����+�������!�� �� &,�,-�."�/ 0����"#$�1��2+�3&
�%� ��� � ��������� ���� � ��� ���������� �� ����
� � ����� �������� ��� ������� ��� ���� ���� ���
�������� ������� ����������� �� ��� ��� � ���
������� ��� ���� ������������� ������� �����������
��������� ������������������������ � � ��� ��������
����������������������� ��������� ���������������
������� ������ � ��� � ����������� ������ � ���� ����
� �������� ���� ����� ��� ���������� �� ���� �����
��� �������� ��������� �������� ��� � ��� �������
������� � ��� ��� �� ������� ��� ������ ����� ���
������� ����� ��� �� ����
�
�
������� ������������ �����������
�,� �$4+�53!4��$
)�%��������������������6 ������������������� ���,
� �� ���� ��� �� � ��������� ����� ��� 7 �8 ������ ���6�
�� ������ ��9� �� � ��� ���������6, 4��� ����� �� ����
�� ��8���� ��� �������6 �������� ���6�� ��� ��� �8 ������:�
���8����;0�6,<=��� ������� �����8������ ��8�������6�
�����������6,
�
������������ ��������������� ����� �� ���� ����������������������������������������������� ���� ������������
4�� ��� ��� �� �� ���������6�� ������ 7 8�� ��������6
��������� ��� �� ����� ������� �� ���� ��� ><? ��� � ��
���������7 %���8����� ���� ���� �8 �� ���� ������ ���
����%���>� @?,4����� 7�����8����%������������6� ����
�� ��� ������6 �� ������ �� ���� %� � ��7 %� ���������7
����%��� ��� � �� � ���6�7 ���7��6 ���������� ���
�� ���� ��� �� �� ���, 4���6� ����6��� ��� ��� ��� �� �8
������� 8�� ��%��� ������� 7 � �� ��� ����7 ����.�� ��6
��� ���� � �������� ����� �� ����� � �8 ��%��� ��� ��� ��
������, 4��� �� ��� %� � ���� �8 ���%���6 �������6��� ��
��%������������������� �����6 ����� ��������� ������
�� ���� ����� ����� �. �8��%������6�,
A���� ���������%��� �����9���� ��� � �������%�� ���
�� ��� � ���9� ��� 8�� ��� �� ��������� ��� >" #?, +���� �
���� ���� �����%��� ��� 8�� ��� �� ��������� ��� ��� � �
����6� %� �� ��� �� 8���%��� ����6� �� � ��� � ���6�7
���� ������ �8���� �� ��������%����� �������������,
2�������7 ���� ��� � �� �8 ���� ���� � �� �������� ��6
�� �� �� ���� ���� �� ��%��� �������, 4�� ��%��� 7 ��B�����
�� ��������� �� ��������������� ��� �%������ ���9����
��9� �� � ��6� ���������� ����%��� 7, ���� ��� ����67
������� ��� �� ��B�����, �� ��� ���� ��B������� � ��
�������67���������� 8����� ����������� ������6���
�������6�,� �������� ���� �� ������ ������� ��� �6�� ���
� ������:� ��������� �� ���7 � 8��8��� ��B������� �� %7
��%��� 7 %� ���� ����B������� �� %7��� ���� ���8>�?,
�� ��� ����� �� ������%� ������ ��� �8 �� ���9����� ���
�� �� ������ ���8����� ��8���%�������%����������,4���
���� ��� �������� ������ �� ��� ��6��8���� �7 ��������
�����%��� ��� 8�� ��� �� ����6� �������� � �.�� ��6 �� �� ��
�������6���, ����� ��� ��� ��� �������6�� 8�� ����� ���
��� ����������6��� ���8���������8 ��� �������67���
��%������ �. ������������,
��,��)&'�)�$4�4��$&+�$!�&'�A�0
&��C��'�!4+�!�!43�4�+A0�+)�-�'�
��&4�!3A�+�$4�+0�!�A
�� ��� �� ��B������� � 8�� ��%��� ��� ��� ���8�������
8�6���� �8 ��� �� �� �� ��� ��� %� �� ��� ��7 ������� ��
8�6�����8���� D�����8������������ 7������� ��������� ��
���������� �88������7, 4�� 8����� 8�6��� ������%�� ��
����%��� 7 ����8������B�� ��7�� ����6�8��B����7���6��
��������� ��9�,��6�������8���� ��8�6�������B��������
� ������ �������������������%������%����������,
4���� ��� ��� ����� �8 �� �� �� ���� ���� ���8�����6
�������� � �.�� ��6 �� �� �� ���� ���� %���� ��
���� ����6�� ��� >/ E? %� ���9����� ��� �� �� ��� �88�� ��
%�� ������ �� � ������ � ���� ���������� ��� ����6�
����� ��������� ��� 7 ��������8���8�� ���8 ���� �� ��
���� ���,
4�� ���6� �8 ���9����� ��� �� �� ��� 8�� ��%��� ��� ��
�� ��8�������%����� �������%74�������>F?���&��7���
><�? ��� ���� ���� ��������� �� ���� ��� 8�� ��� ���
������%�� �� � � %���8� � 8�� ���� �� ��8���� ><<? 4�� 8���
�� ��� ���� ������ %7 ���9����� ��� �� �� ��� ��� %���
401-4244-0761-3/06/$20.00 ©2006 IEEE
������7 �� ������� %7 A��7 ><�? %� %���� ���6� � ��6�
��������%��������� ������ ��6 ��8���7���6�%������ ���
�� �����%����������8��������,
0������ ��6 �����6�%�����9����� ����� �� ������ ��� ��
�������� 7����88����� ������������ �6�� ���><@? ���%���
�������%��7����%������� �������������6���������,4��
������ ��%������ ������������������� ����0�6����,
0�� ����������������%��� 7�������������������%����
����� ������� �� �� �� �� ��������� �� ������8��� � ��
�. ����, 4�� %�� ����� �� �� �� �� ������ ><"? ��� ��
������� � ��� ����������� �� ��.������6���������8�. ��
������6��6���������� ����������><#?,
���������������������� ��� ��������� ����� ������������� ���������������������� �����!���� ���������������������� ����� ������������� ����������������� ������"���������� ��� ������������������������������� ��������������������!���������������� �������� ���� �� ���!��
�� � �� ������ ���6�� �� 8�� ��7�� %������� �� ��� ��
���8������� ������6 �� � ������ � ���������� �� �����
������ ������������6���� �����������������><�?,
0���� ���9��6 �����9����� ����� �� �����8������� � ��
������ �� �� � �88���� �8 �� �� �� �� ;��= ������ %�
�� ���� �� � �� � �88���� �8 �� �� �� �� �7� �� ;��= ></?,
4���� �� ��� �88���������������������������� ������8
���� �� ���������� ��� �6�� ��� ����������������,
4�� �� �� �� �7� �� �������� 8��� �� ��7����� ��� �8
������ ��8������ ��������%G�� �� ������� ��8���%7 ��
���� ������6 ��������,4�������� ����8 ��8�������� ��
�� ������� ����������������6��8 ����������� ��7���
������8����,4���� ����� �������������%���%7��88�������
�8 ������:��� ���� ������ �����6��8 ���������%������
%������8���� ������ �� ������6�><@?,
���,� !��+�!4�+�A4�!A�0A4�)3'�-H&��C�
�!43�4�+)�!��$�!A
�� � ��������%���� �� ������ ��� �����������%��� 7 �
���� ���� ����7��7�����8����������������� ��� ������
� ���� �� ��8��� �� � ���� ����7 ���6� �7������� ���6�, 4��
���� ��� 8��� ��� �8 ���6�� ����� ��� %� ��� ������ %7 ��
������ 8�� � �����9����� ����� �� ����� �������������
����� ���%7 ��������6��� �6� ><�?, ��0�6���@ ���� ���
�.����� ������ �����%�� � ���� � �� � ��� �������67, 4��
7����� ���6��8����� ���� �� 8���8��������� ��� � 8��
�������:� �8 ������� ���, 0�� ���� ��� 8��� ���� ��� %�
�� ���� 7������78��������<�� �<���,
0����������8�����8���6�������� ����%�� ����� ����
�����68��B��������� �<��9���6����%����� ��,
�
������� #� $� ����� ��� ������� ������ �� ���� �%� ���"�� ��� ����
��������,
4�� ����67 ��B����� 8�� ��� �� � ����� ������ ��� ;8����
���� ����� ���= �� � �� ����� �� �� ���6� �� �� ��� ��
��6� �� � ��������� � ������ ��8��� � ����� �%��������
�� ���� �� ����� � �� ������ � ���8��� �8 �� ������ %7
�����8�������� ����8����� ��,4����������� ���� ���8��
��%��� ������� ����� ��� ����� ��� ��6� ���6� , 4��
��6�� ����8 ������� ��� ������ ���������� �8 ������
��� ��%� ����� �������� ��� ���� ���%� ������� %� ��
������������� ��7,
4�� � ��� �� ���� ��� �� ���� ��6 �����B����� 8��
8���%��� ����6� �� �� ���9����� ��� �� �� �� �������� ����
����� ����� �� �� ��6, 4��� �� ������ �� ������ �����
���6��� ��8����� �� �����8������� ����������8��B����7
������� �� �� �� �� � �88���� ����������6 ��������� %�
�������� �����������6������ ���,4������%��� ���� ����6�8
���� ��� �� ���� ����8��� ����������� �����%7 ����6 ��
��%�� ���8��B����7�8 ��8���%���������><E?,
�� ���6� �������� ����8 ����� ����������� �������
������� � ���� �� �� ��� ��������� � �� ���������%�� �
���� �. �� � ����6� ����� ��� ��� �� � ����� ����
������ ��7,4����������%������� �����9����� ����������� �
���� �������6��������������6� ��������������� ��������
��� ��� �� � ����� �� ��� 8�� ������������ ����� ���
��������������� ������><F?,
��,� ��&4�!5�A�2$!��''�$2�A0�+)�-�'�
��&4�!3A�+�$4�+0�!�A
���� �����9����� ��� �������67���%��� ��8������8��
��%��� ��� �� ����6� �� 8�������6 ����6� �������6� �� �
������ ��� ��� �� �����%��� ��� ��� ���� � ���� ��� �8 ���
������������������ 8������ ��6��� ������� �� �����8����
�������B������� ��������8������6�����:� ��� ���%� �����
6���������%������ �����������,����8 ���������6����
� �.���� �88����� �7 �� ������ 7 �8 �� ������ ��� ������� 7
�8 �����9��� �� ������ ���,A���� ��������� ����������
8���%���� �����������7�� ��������������,� ����� �8���
������6 %� ��� ���� ����6 ���66��6 � �, �� � ��� �����6
������ ���� ��� ��� ������ ��� �� ��� ����� � �����, 4��
�������6� �� � �������� ��� �8 ���� � ����� �� ����
41
������ ����B������� ��������������� ���� ���8���� �� ���
�����.��������,
4���� ��� ���7 ����� � ������ ���� ��� �8 ������ ����
�� ���� ��� �� ��%��� ��� �. ����� �� 8������� �� �
������ ��� 8�� �88�� ��� ��� �� ��� ��� ������ 8���%���
����6�,
��� �8 �� ������ ���� ��� �8 ��%��� ������ ���6� �� ��
������� ��88���� 7����8 ������6 �������� �������: ����,
4��� 7�� ������� �� �� ������ ������ ��� �����:
��7�����67 ��� �������� ���8������� ��� ���� ���� ����
���8�����6, �� 0�6��� " �� 8��� ��� ������ 7��� ���
������ ��, 4�� ��88������ 8�� ��� ��� ����6� �� ���� 7�� ��
�� ������ ��� ���� 8������� ��� ���� ��� �8 ��7�����
������ ��� %� ���� �� ������ ��� ����, ���� �� �����
��������� �������� ������7���� �� ���� ����8�������
��88���� �7%� ���� 7����8����� ���><F?,�� � ���������
�� �������6� �� � ������ ��� ��� ��� �� ��88������� ��
� ����� ���� ��� ��� �� �� �� �� ���� 7 ��� � �� ��88����
������6��� ��6��8������ 8�������� ��������� ��� ������
%� ������ ������� �� ���� �������6�,
�
�������&�'����������%������������������ ������!������������������
A ���6�7 ���7��6 ����������6� �8 �� ���6� �8 ��%���
������� �� � ���� � �������6�, 3����� �����6 �� �88�� �8
����� 8��� ��%��� � ����� �� ������ ��� �� �.��� ��
8���%��� �8 �� ���� �� ������, 0�� �.����� ���� �� ����
�.��� ��� ���6��8���%���8���������6 ����� ���%� ��
�� ����7 ���������� �������� � �� ����� ����������6�I
���������������������� �� ��������� ��� �6��8 ������
��� ��� �8 �� ��7 ���7 ����� �� ���� ��6 �� � ��%���
������,
4����� ���6�7���7��6��� �. �8���6��� ��������� ���
���%7 ��������,A����� ����� ��8���%��� �%��� ����
���7�� ����8 ���� ���� ��� �������������6��� ���%� ���
%� ���� ��������6 � ������� ��� �� ��� �� ���� ���
���8�����I 0�� �.����� ������ ���66��6 �8 �� �%G�� ��
6������������ �� ��8���8�����88���� ��������6 ����9����
%���6������8�����66���%G�� I
3� ��� ��7 6��� 8�� ��� �� ��� ��� ������ ����6� �����
%� � ������� �� �� ���� ��� %� ���� ������ ��� �� ����
����� �� ������ �� %� ���� �7 ���� ��� ��������6 �
� ���6�7���7��6�� ���� ������ �. ,
�,�!�$!'3A��$A
&��9����� ��� �� �� �� ���� ��� �������� � �������
8�������� 8�� ��� �� ��� ��� ������ ����6� �� ��%���
�������, � �.����� �� �����%��� 7 �8 �� ��� �� � ����� ���
������%�����������8������ ���� ������6���������
��.�� ��6�� �� ������ ��������%����������,0���88�� ���
����6� �������� � ���� ��B����� ������ �����6 �� ��
�����%��� ��������� ��� �����8��� �������� ������������
�������� ���� �������%������ �. ,
�!1$��'�52)�$4A
4����� �������������� �� �������6�������� ��� ����%7
(����� 4������� ��� ����� �� ��� �8 ��%��� ������ ���6�
4�������������6�� �8���7���������6��,
+�0�+�$!�A
><?� ),',)�'��6���� (,&,�������� 2,A,A���� �� J4��������� ���
���������� �D��� ������ ��5���6��8�� ���� ���A7� ��� ���)A!
&����)�� ������A����� &��� ������� $��H��� ���<,>�?� �, H� A,�, -���� �� J������ ��� �8 ��� ������ 6����� 8�� %����
������K 3���������������� ����8���� ���A���� 7� ���@ ��,<�#
<�",>@?� �,���� (,2������ A,5,��)������� !,������ �,-��� �� J��%
-���� 4���� 5�����7 8�� �������%�� A������ ����� ���K �� J��� ��
�����!���� �� �� ���� ���K ��� �� %7 A,�, -���� �� ��� +,)����7A�� � A����6��'$!A -����� ���< ��,#���,
>"?� 4,1������G� (,'��G��� K&����� ����8���� �� ���������6����� ��
%7���%�� ����� �������%��������K ��� ���� ��8����8����� ������������� ��� 4�������� �� A7� ��� !��8, &���, ���# ��, "/<
"/�,
>#?� ',-���� 4,1������G� J0������:� �����6D����6 �� ���8����%������������ �K��!���������8,����, �!)&���� ���� ��,��"��F,
>�?� 1,A, ���� 1,), A ����7 J5������6 ��� �� ����6� 6��������� 8���
����� ��7�����6���� ��7�����7����� ��� �������6���� 8����� ����K ����!���� ��2����������������� �����" ���" ��,@@@F,
>/?� �,�,A��������� 5,)������)�0������ KA��� A ��� ����D����7������5���6�K !��%���6�3������� 7&���� ���� ��,<F#,
>E?� ( )����� J&����� ��� �8 ���� ���� ��� &��7��� �� �� ��� �� �� ��
���"!��8,&���, ���" ��,@@E@"@,>F?� (,4������� J&��9����� ��������� ��8���K �&<""F��/ ����,
><�?� �, &���7��� A, )���7��� (, +����� � K��%��� ����D����6���6
�� ����� ��8����8�����������������K 3�A4:��!��8,&���, ���� ��,#<��,
><<?� �, &���7��� ), ���%� A, )���7��� K��� �� 8���%��� 8�� ���
����� ��6D����� �������� �� �6���K !�����"!��8,&��� ���" ��,<@�F<@<�,
><�?� �, &���7��� (, +����� � A, )���7��� K4������6���D � 4�� ���
5�����78����������5������K !������!��8,&���, ���� ��,�""�"#,
><@?� ),�, 0������ K+���� �������� �� �� ���9� ��� �8 A��� A ��� ����
����� �� ���K (,�� ����6�� )� �����A7� ������� ��� ����<" ���@ ��,��/�<�,
><"?� 1, 3����� J&��9����� ��� �� �� ��� ���"D �� ������ ����6� �����L
��� ��� �������6���������� ����K �� �� ������"!��8,&���, ���" ��,@E"/,
><#?� !,$��9����� 5,-��� A,-���������������,)������� J&��9����� ���
�� �� ���DA � ��8 ���� K 4��A���������%�� ���5�6�� @@ ���< ��,��F�E�,
42
><�?� 5,', 5���� �,&, &����� J)������6 ��� �� ���� ����6� �8
���9����� ������ ������������� �� ���K (,)�������� �����)���������
� A7� ���� <FF/ ��,���M�/�,></?� �,2���6�� �� C,!������7 !,�,+�6��� JA �88����������� ��5���6�
�8�A�5���������� �����8��� ���5������D!���A ��7�8�7�������
5���������� �����8���K A��� A ��� ���� ��� �� �6�� �� A7� ��� �!����� ��,&���A&���""@ <FF# ��,<�#<<F,
><E?� +,4,������� �,(,0������ +,',A�� � JA���� ���)�6�� ����8
� ��%�� �� ���A �����K &����� ������&�7�����7����� <F�F ��,@��@/�,
><F?� +,�,!�������� �,�, !�����6� JA�����7��� &�7�����6����%���� �8
����K �� J4�� &�7�����67 �8 4����K ��� �� %7 ),�, ������ �,A���88 '����������%���������� �� '����� <FF< ��,�@��,
43