KR100510071B1 - 압전 진동체를 이용한 전자음향장치 - Google Patents

압전 진동체를 이용한 전자음향장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압전 진동체를 이용한 전자음향장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압전 세라믹스(piezo electric ceramic)의 한 방식인 바이몰프를 이용 즉, 입력되는 전기 신호에 의해 진동하는 바이몰프가 별도의 케이스 내에 내장되지 않고, 바로 개인용 통신 단말기의 화면(예컨대, 액정화면) 패드를 진동시키도록 함으로써 진동면적 확대에 따른 음향특성향상과 제품의 생산성을 향상시키면서도 제조원가를 낮추어 제조사의 경쟁력을 향상시키는 한편, 압전 세라믹스를 다층으로 형성함으로써 낮은 소비전력으로도 큰 출력을 얻어낼 수 있어 효율이 높아짐과 동시에 전자음향장치의 두께를 슬림화 하는 압전 진동체를 이용한 전자음향장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은 압전 진동체를 이용한 전자음향장치에 있어서, 일측 소정위치에 연결단자가 돌출 형성된 직사각 형상의 금속 박판과, 금속 박판 상, 하부면에 압전진동체를 부착시키되, 상, 하부면의 압전진동체를 상호 도선으로 연결시켜서된 바이몰프와, 일측면으로부터 관통 삽입되는 바이몰프의 중간부분을 정확히 지지하도록 된 고정돌부와, 고정돌부이 하부면에 일체로 형성된 소정의 면적을 갖는 받침판으로 이루어진 바이몰프의 진동을 전달하는 진동전달체와, 진동전달체의 받침판이 부착되어 바이몰프의 진동을 전달받아 진동하면서 주파수 대역이 넓은 음향을 발생토록 된 진동판으로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

압전 진동체를 이용한 전자음향장치{A sounder using piezo electric ceramic}
본 발명은 압전 진동체를 이용한 전자음향장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압전 세라믹스(piezo electric ceramic)의 한 방식인 바이몰프를 이용 즉, 입력되는 전기 신호에 의해 진동하는 바이몰프가 별도의 케이스 내에 내장되지 않고, 바로 개인용 통신 단말기의 화면(예컨대, 액정화면) 패드를 진동시키도록 함으로써 진동면적 확대에 따른 음향특성향상과 제품의 생산성을 향상시키면서도 제조원가를 낮추어 제조사의 경쟁력을 향상시키는 한편, 압전 세라믹스를 다층으로 형성함으로써 낮은 소비전력으로도 큰 출력을 얻어낼 수 있어 효율이 높아짐과 동시에 전자음향장치의 두께를 슬림화 하는 압전 진동체를 이용한 전자음향장치에 관한 것이다.
일반적으로 휴대폰, 노트북 PC 등과 같은 개인 휴대용 통신 단말기에는 자기회로를 가지는 버저, 스피커, 리시버 등과 같은 전자음향장치가 내장되어 진동기능을 통해 음향 변환된다.
이와 같은 기능을 가지는 전자음향장치 중, 압전 진동체를 이용한 전자음향장치는 프레임, 진동판, 이 진동판 위에 설치된 압전 소자, 프레임 및 진동판을 지지하는 진동판에 연결되어 진동판을 선형으로 진동시키는 댐퍼 및 진동판과 프레임 사이의 갭을 통한 누설을 방지하는 에지를 구비하여서 된 것이었다.(종래의 여러 실시예 중 일 실시예)
이와 같이, 종래의 압전 진동체를 이용한 전자음향장치는 공히, 프레임이 구비된 것으로, 하나의 전자음향 발생 부품으로 이루어져 있는 것이었다.
그러나, 상기와 같이 프레임 내부에 각종 소자가 조립된 구조는 제조 원가가 상승되는 문제점이 있으며, 구조가 복잡하여 생산성이 떨어지는 문제점이 있는 것이었다.
또한, 경박단소를 지향하는 현 전자기기 특히, 개인용 휴대 통신 단말기의 시장에서는 그 크기 및 부피가 한정되어 있어, 출력 특성(음압, 주파수 대역)이 떨어지고, 한계가 있는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출한 본 발명은 압전 세라믹스(piezo electric ceramic)의 한 방식인 바이몰프를 이용 즉, 입력되는 전기 신호에 의해 진동하는 바이몰프가 별도의 케이스 내에 내장되지 않고, 바로 개인용 통신 단말기의 화면(예컨대, 액정화면) 패드를 진동시키도록 함으로써 진동면적 확대에 따른 음향특성향상과 제품의 생산성을 향상시키면서도 제조원가를 낮추어 제조사의 경쟁력을 향상시키는 한편, 압전 세라믹스를 다층으로 형성함으로써 낮은 소비전력으로도 큰 출력을 얻어낼 수 있어 효율이 높아짐과 동시에 전자음향장치의 두께를 슬림화 하는 압전 진동체를 이용한 전자음향장치를 제공함을 기술적 과제로 삼는다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명은 압전 진동체를 이용한 전자음향장치에 있어서, 일측 소정위치에 연결단자가 돌출 형성된 직사각 형상의 금속 박판과, 금속 박판 상, 하부면에 압전진동체를 부착시키되, 상, 하부면의 압전진동체를 상호 도선으로 연결시켜서된 바이몰프와, 일측면으로부터 관통 삽입되는 바이몰프의 중간부분을 정확히 지지하도록 된 고정돌부와, 고정돌부의 하부면에 일체로 형성된 소정의 면적을 갖는 받침판으로 이루어진 바이몰프의 진동을 전달하는 진동전달체로 구성됨을 특징으로 한다.
본 발명을 설명하는데 참고가 되는 첨부 도면 도 1은 본 발명의 구조를 보인 구성 사시도이고, 도 2는 본 발명의 구조를 보인 구성 단면도이고, 도 3은 본 발명의 저면 구조를 보인 저면도이고, 도 4는 본 발명에서 진동전달체와 진동판의 결합상태를 보인 구성 사시도이고, 도 5는 본 발명이 개인용 통신 단말기에 적용된 상태를 보인 실시예시도이고, 도 6은 본 발명에서 압전 진동체를 다단으로 적층하였을 때의 구성 및 작용 상태를 보인 개략 단면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예를 보인 구성 사시도이고, 도 8은 도 7의 구성을 보인 단면도이며, 도 9는 본 발명의 다른 실시예가 개인용 통신 단말기에 적용된 상태를 보인 실시예시도로서, 이중 도면 부호 100은 본 발명인 전자음향장치를 나타낸 것이다.
본 발명은 첨부 도면 도 1 내지 도 3에서 보는 바와 같이, 압전 진동체를 이용한 전자음향장치에 있어서, 일측 소정위치에 연결단자(112)가 돌출 형성된 직사각 형상의 금속 박판(111)과, 금속 박판(111) 상, 하부면에 압전 진동체(113)(114)를 각각 부착시키되, 상, 하부면의 압전 진동체(113)(114)를 상호 도선(B1)으로 연결시켜서된 바이몰프(110)와, 일측면으로부터 관통 삽입되는 바이몰프(110)의 중간부분을 정확히 지지하도록 된 고정돌부(121)와, 고정돌부(121)의 하부면에 일체로 형성된 소정의 면적을 갖는 받침판(126)으로 이루어진 바이몰프(110)의 진동을 전달하는 진동전달체(120)로 구성된 것이다.
상기, 바이몰프(110)를 구성하는 압전 진동체(113)(114)는 은(113-2)(114-2)이 표면에 도포된 세라믹(113-1)(114-1)으로 이루어진 것이다.
진동전달체(120)의 고정돌부(121)는 일측면으로부터 관통 삽입되는 바이몰프(110)의 중간부분을 정확히 지지하도록 된 삽지통공(122)과, 상부에 형성되는 한쌍의 노출통공(123)과, 일측면의 상부에 형성되는 돌출통공(124)과, 노출통공(123)을 통해 일부가 부분 노출되도록 돌출 통공(124)에 끼워져 고정되는 한쌍의 단자(125)로 구성된 것이다.
받침판(126)은 고정돌부(121)의 양측면 하단으로부터 연장 돌출된 것으로, 양측의 전, 후방에 형성된 반원 형상의 홈(127)과, 홈(127)과 홈(127) 사이에 형성되는 구멍(128)과, 바닥면에 형성되는 무늬면(129)으로 구성된 것이다.
바이몰프(110)와 외부 연결 구조는 노출통공(123)으로 부분 노출되는 단자(125) 각각에 외부로부터 입력 신호를 전달하는 외부배선(B2)을 솔더(SOLDER)연결하고, 돌출통공(124)을 통해 일측면으로 돌출된 단자(125) 중 어느 하나와 금속 박판(111)의 연결단자(112)를 연결배선(B3)을 통해 연결하고, 돌출통공(124)을 통해 일측면으로 돌출된 단자(125) 중 다른 하나와 압전진동체(113)를 연결배선(B4)을 통해 연결하여 외부로부터 입력되는 신호가 단자(125)를 통해 금속 박판(111)과 은(113-2)(114-2)에 전달되어 진동하도록 되어 있다.
본 발명인 진동전달체(120)의 받침판(126)에는 첨부 도면 도 4에서 보는 바와 같이, 진동판(200)이 부착 연결되어 바이몰프(110)의 진동을 전달받아 진동하면서 주파수 대역이 넓은 음향을 발생토록 되어 있다.
상기, 진동판(200)에는 개인용 통신 단말기의 화면(액정) 패드 및 전자기기에 부착되는 모든 얇은 판체도 포함되는 것이다.
이와 같이 된 본 발명은 첨부 도면 도 5에서 보는 바와 같이, 개인용 통신 단말기(300)의 화면 패드를 진동판(200)으로 하여 외부에 부착하여 사용할 수 있는 것이다.
상기와 같이 개인용 통신 단말기(300)의 화면 패드를 진동판(200)으로 하고, 전자음향장치(100)의 외부배선(B2)에 입력신호를 인가하면, 입력신호는 일측 단자(125)와 연결된 연결배선(B3)과 연결단자(112)를 통해 금속 박판(111)으로 전달되고, 다른 입력신호는 일측 단자(125)와 연결된 연결배선(B4)을 통해 은(113-2)(114-2)로 전달되어 상호 전기 작용에 의해 중간 부분에 적층된 세라믹(113-1)(114-1)이 진동(세라믹 양단이 입력 신호에 따라 상, 하로 휨)하게 되면, 상기 진동은 진동전달체(120)를 통해 진동판(200)에 전달되어 음향을 발생시키게 된다.
상기, 입력 신호는 증폭회로(미도시)를 통해 증폭된 것이다.
본 발명에서 진동전달체(120)의 받침판(126)에 형성된 반원 형상의 홈(127)과, 홈(127)과 홈(127) 사이에 형성된 구멍(128)은 진동판(200)과의 접착 시, 이용되는 접착제가 사이사이로 스며들어 견고히 고정되도록 하는 것이며, 바닥면에 형성되는 무늬면(129) 또한 접착력을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명에서는 바이몰프(110)의 구성 시, 금속 박판(111) 양측에 각각 하나의 압전 진동체(113)(114)를 형성하였으나, 첨부 도면 도 6에서 보는 바와같이, 이를 다단으로 적층할 수도 있는 것이며, 각각 적층되는 압전 진동체를 분극화하여 교차 적층할 수 도 있는 것이다.
또한, 본 발명은 첨부 도면 도 7 및 도 8에서 보는 바와 같이, 전자음향장치(100)의 구성 시, 폭은 같으나, 길이가 다른 한 쌍의 바이몰프(110)(110')를 소정의 간격을 두고 진동전달체(120)에 고정(유니몰프 구조)할 수도 있는 것으로, 이와 같이 하면 낮은 입력으로도 더욱 큰 출력을 얻을 수 있게 된다.
이때, 각 바이몰프(110)(110')의 압전진동체(113)(114)(113')(114')는 연결배선(B5)로 각각의 은(114-2)(113'-2)이 도포된 부분을 솔더 연결하여 신호가 전달되도록 하며,(이 밖의 전기적 연결은 전술한 바와 동일) 첨부 도면 도 9에서 보는 바와 같이, 개인용 통신 단말기(300)에 적용할 수 있는 것이다.
상기와 같이 하여서 된 본 발명은 개인용 통신 단말기 또는 일반 전자기기의 전자 음향 발생 장치인 스피커 또는 리시버로 이용 가능한 것이다.
본 발명의 참고 도면 중 미설명 부호 "210" 및 "320"은 바이몰프(110)가 진동할 때 개인용 통신 단말기(300)의 내부와 충돌하여 파손되는 것을 방지하도록 하는 완충부재이며, "310"은 완충부재(320)를 설치할 수 있도록 하는 지지부재이다.
본 발명은 압전 세라믹스(piezo electric ceramic)의 한 방식인 바이몰프를 이용 즉, 입력되는 전기 신호에 의해 진동하는 바이몰프가 별도의 케이스 내에 내장되지 않고, 바로 개인용 통신 단말기의 화면(예컨대, 액정화면) 패드를 진동시키도록 함으로써 진동면적 확대에 따른 음향특성향상과 제품의 생산성을 향상시키면서도 제조원가를 낮추어 제조사의 경쟁력을 향상시키는 한편, 압전 세라믹스를 다층으로 형성함으로써 낮은 소비전력으로도 큰 출력을 얻어낼 수 있어 효율이 높아짐과 동시에 전자음향장치의 두께를 슬림화 하는 효과를 갖는다.
또한, 진동판의 면적이 넓어지므로 주파수 대역 또한 넓어져 출력 특성이 향상되는 효과를 뿐 아니라, 진동판의 형상과 모양에 따라 다양한 출력 특성을 얻어낼 수 있는 등 각종 전자기기에 적용이 가능하므로, 호환성이 향상되는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 구조를 보인 구성 사시도
도 2는 본 발명의 구조를 보인 구성 단면도
도 3은 본 발명의 저면 구조를 보인 저면도
도 4는 본 발명에서 진동전달체와 진동판의 결합상태를 보인 구성 사시도
도 5는 본 발명이 개인용 통신 단말기에 적용된 상태를 보인 실시예시도
도 6은 본 발명에서 압전 진동체를 다단으로 적층하였을 때의 구성 및 작용 상태를 보인 개략 단면도
도 7은 본 발명의 다른 실시예를 보인 구성 사시도
도 8은 도 6의 구성을 보인 단면도
도 9는 본 발명의 다른 실시예가 개인용 통신 단말기에 적용된 상태를 보인 실시예시도
<도면의 주요부분에 대한 부호설명>
100 : 전자음향장치 110 : 바이몰프
111 : 금속 박판 112 : 연결단자
113,113',114,114' : 압전 진동체 113-1,114-1 : 세라믹
113'-1,114'-1 : 세라믹 113-2,114-2 : 은
113'-2,114'-1 : 은 120 : 진동전달체
121 : 고정돌부 122 : 삽지통공
123 : 노출통공 124 : 돌출통공
125 : 단자 126 : 받침판
127 : 홈 128 : 구멍
129 : 무늬면 200 : 진동판
210 : 완충부재 300 : 개인용 통신 단말기
310 : 지지대 320 : 완충부재

Claims (10)

  1. 압전 진동체를 이용한 전자음향장치에 있어서, 일측 소정위치에 연결단자(112)가 돌출 형성된 직사각 형상의 금속 박판(111)과, 금속 박판(111) 상, 하부면에 압전 진동체(113)(114)를 각각 부착시키되, 상, 하부면의 압전 진동체(113)(114)를 상호 도선(B1)으로 연결시켜서된 바이몰프(110)와, 일측면으로부터 관통 삽입되는 바이몰프(110)의 중간부분을 정확히 지지하도록 된 고정돌부(121)와, 고정돌부(121)의 하부면에 일체로 형성된 소정의 면적을 갖는 받침판(126)으로 이루어진 바이몰프(110)의 진동을 전달하는 진동전달체(120)로 구성됨을 특징으로 하는 압전 진동체를 이용한 전자음향장치.
  2. 제 1항에 있어서, 바이몰프(110)를 구성하는 압전 진동체(113)(114)는 은(113-2)(114-2)이 표면에 도포된 세라믹(113-1)(114-1)으로 이루어짐을 특징으로 하는 압전 진동체를 이용한 전자음향장치.
  3. 제 1항에 있어서, 압전진동체(113)(114)를 다단으로 적층하여서 됨을 특징으로 하는 압전 진동체를 이용한 전자음향장치.
  4. 제 1항에 있어서, 진동전달체(120)의 고정돌부(121)는 일측면으로부터 관통 삽입되는 바이몰프(110)의 중간부분을 정확히 지지하도록 된 삽지통공(122)과, 상부에 형성되는 한쌍의 노출통공(123)과, 일측면의 상부에 형성되는 돌출통공(124)과, 노출통공(123)을 통해 일부가 부분 노출되도록 돌출 통공(124)에 끼워져 고정되는 한쌍의 단자(125)로 구성됨을 특징으로 하는 압전 진동체를 이용한 전자음향장치.
  5. 제 1항에 있어서, 받침판(126)은 고정돌부(121)의 양측면 하단으로부터 연장 돌출된 것으로, 양측의 전, 후방에 형성된 반원 형상의 홈(127)과, 홈(127)과 홈(127) 사이에 형성되는 구멍(128)과, 바닥면에 형성되는 무늬면(129)으로 구성됨을 특징으로 하는 압전 진동체를 이용한 전자음향장치.
  6. 제 1항에 있어서, 바이몰프(110)는 노출통공(123)으로 부분 노출되는 단자(125) 각각에 외부로부터 입력 신호를 전달하는 외부배선(B2)을 솔더(SOLDER)연결하고, 돌출통공(124)을 통해 일측면으로 돌출된 단자(125) 중 어느 하나와 금속 박판(111)의 연결단자(112)를 연결배선(B3)을 통해 연결하고, 돌출통공(124)을 통해 일측면으로 돌출된 단자(125) 중 다른 하나와 압전진동체(113)를 연결배선(B4)을 통해 연결하여 외부로부터 입력되는 신호가 단자(125)를 통해 금속 박판(111)과 은(113-2)(114-2)에 전달되어 진동하도록 구성됨을 특징으로 하는 압전 진동체를 이용한 전자음향장치.
  7. 제 1항에 있어서, 진동전달체(120)의 받침판(126)에는 다소 큰 면적의 진동판(200)이 구성됨을 특징으로 하는 압전 진동체를 이용한 전자음향장치.
  8. 제 7항에 있어서, 진동판(200)은 개인용 통신 단말기의 액정 화면 패드임을 특징으로 하는 압전 진동체를 이용한 전자음향장치.
  9. 제 7항에 있어서, 진동판(200)은 전자기기의 본체임을 특징으로 하는 압전 진동체를 이용한 전자음향장치.
  10. 제 1항 또는 3항에 있어서, 폭은 같으나, 길이가 다른 한 쌍의 바이몰프(110)(110')를 소정의 간격을 두고 진동전달체(120)에 고정하여서됨을 특징으로 하는 압전 진동체를 이용한 전자음향장치.
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