KR101455075B1 - 근조도센서 일체형 음향 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 근조도센서를 리시버에 일체로 내장하여 크기와 부피를 최소화할 수 있고 제조공정의 단순화로 원가를 절감할 수 있는 근조도센서 일체형 음향 조립체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 음향 조립체는, 오디오신호를 입력받아 다이어프램을 진동시켜 소리를 출력하는 음향 모듈; 상기 음향 모듈의 프레임에 결합되는 적외선 발생소자와 수광센서를 포함하여 주위의 조도를 감지함과 아울러 대상체의 근접을 감지하는 근조도센서 모듈; 및 상기 음향 모듈의 프레임과 결합되어 내장된 음향 모듈의 음향통로와 상기 근조도센서 모듈의 광경로를 제공함과 아울러 내부 부품들을 보호하는 커버 모듈을 포함한다. 근조도센서 모듈은 적외선 발생소자와 수광센서를 수용하기 위한 기판과, 상기 기판에 실장되어 적외선을 외부로 송출하기 위한 IR LED와, 상기 기판에 실장되며 수광센서를 포함하여 주위의 조도와 상기 IR LED에서 방사되어 외부에서 반사된 IR을 수광하기 위한 ASIC과, 발광효율을 향상시키기 위한 렌즈가 형성되어 있고 상기 IR LED를 커버링하기 위한 IR LED 몰드와, 수광효율을 향상시키 위한 렌즈가 형성되어 있고 상기 ASIC을 커버링하기 위한 ASIC 몰딩 트랜스퍼로 구성된다.

Description

근조도센서 일체형 음향 조립체{RECEIVER WITH PROXIMITY SENSOR }

본 발명은 스마트폰 등에 사용되는 근조도센서와 리시버에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 근조도센서를 리시버에 일체로 내장하여 크기와 부피를 최소화할 수 있고 제조공정의 단순화로 원가를 절감할 수 있는 근조도센서 일체형 음향 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 널리 사용되는 스마트폰에는 음성을 송신하기 위한 마이크와, 상대방의 음성을 듣기 위한 리시버, 스피커 등의 음향 조립체와 함께 주위환경의 조도와 얼굴의 근접을 감지하기 위한 근조도센서가 각각 사용되고 있다. 이를 위하여 종래의 스마트폰은 도 13의 (b)에 도시된 바와 같이, 리시버를 위한 홀(21)과, 근조도센서를 위한 2개의 홀(22), 전면 카메라를 위한 홀(23) 등이 각각 형성되어 있고, 스마트폰 제조과정에서 리시버와 근조도센서 등 개별 부품을 각각 구매한 후 개별적으로 조립하였다.

한편, 최근 들어 스마트폰의 시장이 급성장하면서 경쟁도 치열해져 보다 가볍고 성능이 좋은 제품을 개발하고 원가를 절감하기 위한 노력이 증가되고 있다. 따라서 리시버에 근조도센서를 내장할 경우에는 크기와 부피를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 제조공정의 단순화로 원가를 절감할 수 있을 것이다.

KR 10-2006-0126172 A KR 10-2010-0108936 A

본 발명은 상기와 같은 필요성을 충족시키기 위하여 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 근조도센서를 리시버에 일체로 내장하여 크기와 부피를 최소화할 수 있고 제조공정의 단순화로 원가를 절감할 수 있는 근조도센서 일체형 음향 조립체를 제공하는 것이다.

상기와 같은 필요성을 충족시키기 위하여 본 발명의 음향 조립체는, 오디오신호를 입력받아 다이어프램을 진동시켜 소리를 출력하는 음향 모듈; 상기 음향 모듈의 프레임에 결합되는 적외선 발생소자와 수광센서를 포함하여 주위의 조도를 감지함과 아울러 대상체의 근접을 감지하는 근조도센서 모듈; 및 상기 음향 모듈의 프레임과 결합되어 내장된 음향 모듈의 음향통로와 상기 근조도센서 모듈의 광경로를 제공함과 아울러 내부 부품들을 보호하는 커버 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 근조도센서 모듈은 적외선 발생소자와 수광센서를 수용하기 위한 기판과, 상기 기판에 실장되어 적외선을 외부로 송출하기 위한 IR LED와, 상기 기판에 실장되며 수광센서를 포함하여 주위의 조도와 상기 IR LED에서 방사되어 외부에서 반사된 IR을 수광하기 위한 ASIC을 포함하는 것이다.

상기 근조도센서 모듈은, 발광효율을 향상시키기 위한 렌즈가 형성되어 있고 상기 IR LED를 커버링하기 위한 IR LED 몰드와, 수광효율을 향상시키 위한 렌즈가 형성되어 있고 상기 ASIC을 커버링하기 위한 ASIC 몰딩 트랜스퍼가 더 포함될 수 있고, 상기 기판은, 커넥터를 실장하기 위한 하드 PCB와, 센서들을 실장하기 위한 센서기판이 FPCB로 연결되어 있는 것이다.

상기 음향 모듈은 자기회로를 수용하기 위한 자기회로 홀과 IR LED 및 ASIC 칩을 수용하기 위한 센서홀이 형성되어 있는 프레임과, 상기 프레임의 자기회로 홀에 수용되어 자기회로를 형성하는 자기회로부와, 상기 자기회로 상에 위치되어 오디오신호가 인가되면 진동하는 보이스 코일과, 상기 보이스 코일이 부착되어 보이스 코일의 진동에 따라 함께 진동되어 음향을 발생시키는 다이어프램으로 구성된 것이고, 상기 음향 모듈은 리시버나 스피커 혹은 마이크 중 어느 하나인 것이다.

상기 커버 모듈은 음향 모듈을 위한 음향홀과 근조도센서를 위한 센서홀이 형성되어 있고, 음향 모듈의 프레임과 결합되는 커버를 포함하고, 상기 음향홀을 통해 이물질이 음향 모듈 내부로 인입되는 것을 방지하기 위한 더스트 스크린과, 빛은 통과시키면서 상기 센서홀을 통해 이물질이 내부로 인입되는 것을 방지하기 위한 커버 글래스를 더 포함할 수 있다.

상기와 같은 필요성을 충족시키기 위하여 본 발명의 방법은, 센서를 수용하기 위한 홀과 자기회로를 수용하기 위한 자기회로 홀이 형성된 프레임에 자기회로를 조립하고 보이스 코일이 부착된 다이어프램을 조립하여 음향 모듈을 조립하는 제 1 단계; 커넥터가 실장된 하드PCB를 FPCB로 센서기판과 연결한 후 센서기판에 IR LED와 ASIC을 실장하고 몰딩하여 근조도센서 모듈을 조립하는 제 2 단계; 상기 음향 모듈과 상기 근조도센서 모듈을 결합하는 제 3 단계; 및 상기 음향 모듈과 상기 근조도 센서모듈의 결합체 위에 커버링 모듈을 조립하는 제 4 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 근조도센서 일체형 음향 조립체는 근조도 센서를 리시버나 스피커 등과 같은 음향 조립체에 일체로 내장하여 크기와 부피를 최소화할 수 있고 제조공정의 단순화로 원가를 절감할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 근조도센서 일체형 음향조립체의 분리 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 근조도센서 일체형 음향조립체의 결합 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 근조도센서 일체형 음향조립체의 평면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 근조도센서 일체형 음향조립체의 측면도,
도 5는 도 3에 도시된 근조도센서 일체형 음향조립체의 A-A 단면도,
도 6은 도 3에 도시된 근조도센서 일체형 음향조립체의 B-B 단면도,
도 7은 본 발명에 따라 리시버에 내장되는 근조도센서 모듈을 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따라 리시버에 내장되는 근조도센서 모듈을 도시한 부품 분해 사시도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 리시버 모듈을 도시한 사시도,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 리시버 모듈을 도시한 부품 분해 사시도,
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 커버 모듈을 도시한 사시도,
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 커버 모듈을 도시한 부품 분해 사시도,
도 13은 본 발명이 적용된 스마트폰과 종래의 스마트폰을 도시한 개략도이다.

본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의하여 보다 명확해질 것이다. 다음의 실시예들은 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하며, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 근조도센서 일체형 음향조립체의 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 근조도센서 일체형 음향조립체의 결합 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 근조도센서 일체형 음향조립체의 평면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 근조도센서 일체형 음향조립체의 측면도이며, 도 5는 도 3에 도시된 근조도센서 일체형 음향조립체의 A-A 단면도이고, 도 6은 도 3에 도시된 근조도센서 일체형 음향조립체의 B-B 단면도이다.

본 발명의 실시예에 따른 근조도센서 일체형 음향조립체(100)는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 오디오신호를 입력받아 다이어프램을 진동시켜 소리를 출력하는 리시버 모듈(110)과, 리시버 모듈(110)의 프레임(111)에 결합되는 IR센서와 포토센서를 포함하여 주위의 조도를 감지함과 아울러 적외선신호를 송신한 후 반사된 신호를 수신하여 대상체의 근접을 감지하는 근조도센서 모듈(120)과, 리시버 모듈의 프레임과 결합되어 내장된 리시버의 음향통로와 근조도센서의 광경로를 제공함과 아울러 다이어프램과 근조도센서의 센서들을 보호하는 커버 모듈(130)로 구성된다.

이러한 본 발명의 근조도센서 일체형 리시버(100)는 도 13의 (a)에 도시된 바와 같이 스마트폰에 실장되어 스마트폰의 오디오회로를 통해 수신된 오디오신호에 따라 리시버 모듈(110)이 동작하면서 상대방의 음성을 출력하고, 리시버 모듈(110)에 일체로 결합된 근조도센서 모듈(120)은 ASIC의 가시광 수광부가 주위환경의 조도를 감지하고, 적외선 수광부가 IR LED가 방사한 적외선이 대상체(예컨대, 사람의 얼굴)에 의해 반사된 적외선 신호를 수신하여 대상체의 근접을 감지한다.

도 7은 본 발명에 따라 리시버에 내장되는 근조도센서 모듈을 도시한 사시도 이고, 도 8은 본 발명에 따라 리시버에 내장되는 근조도센서 모듈을 도시한 부품 분해 사시도이다.

본 발명에 따라 리시버 모듈(110)에 내장되는 근조도센서 모듈(120)은 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 커넥터(128)를 실장하기 위한 하드 PCB(121)와 센서들을 실장하기 위한 센서기판(123)이 FPCB(122)로 연결되어 있고, 센서기판(123)에는 적외선을 송출하기 위한 IR LED(124)와, 발광효율을 향상시키기 위한 렌즈가 형성되어 있고 IR LED(124)를 커버링하기 위한 IR LED 몰드(125)와, 수광센서를 포함하는 ASIC(126)과, 수광효율을 향상시키고 ASIC(126)을 커버링하기 위한 ASIC 몰딩 트랜스퍼(127)가 실장되어 있다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 하드 PCB(121)에 14핀 커넥터(128)가 실장되어 IR LED와 ASIC에 전원을 공급함과 아울러 감지 신호를 메인기판의 프로세서로 전달하고, 센서기판(123)에는 전원이 공급되면 적외선 발생하는 IR LED(124)가 실장되어 있다. 또한 센서기판(123)에는 가시광을 수광하여 조도를 검출하기 위한 가시광 영역의 포토센서와, 적외선을 수광하기 위한 적외선 영역의 포토센서가 포함된 반도체 소자들로 이루어진 ASIC칩(126)이 실장되어 있고, 이들 신호는 기판의 도전패턴과 FPCB(122)의 패턴을 통해 커넥터(128)로 연결된다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 리시버 모듈을 도시한 사시도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 리시버 모듈을 도시한 부품 분해 사시도이다.

본 발명에 따른 리시버 모듈(110)은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 자기회로를 수용하기 위한 홀과 IR LED 및 ASIC 칩을 수용하기 위한 홀(111b,11c)이 형성되어 있는 프레임(111)과, 프레임의 자기회로 홀에 수용되는 요크(112)와, 요크 위에 안착되는 마그넷(113)과, 마그넷 위에 안착되는 플레이트(114)와, 요크와 플레이트 사이의 자기갭에 위치하는 보이스코일(115)과, 엣지와 돔으로 이루어지고 저면에 보이스코일(115)이 부착되어 보이스코일의 진동에 따라 함께 진동되어 음향을 발생시키는 다이어프램(116)으로 구성된다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 프레임(111)에는 중앙에 요크(112) 등을 수용하기 위한 홀이 형성되어 있고, 일측에 근조도센서의 IR LED와 ASIC칩을 수용하기 위한 홀(111b,111c)이 형성되어 있다. 요크(112)와 마그넷(113) 및 플레이트(114)는 자기회로를 구성하고 있고, 본 발명의 실시예에 따른 리시버의 자기회로는 내자형, 외자형, 양자형 등이 모두 가능하다. 또한 본 발명의 실시예에서는 보이스코일(115)을 이용하는 다이나믹형을 예로 들었으나 압전형 등 다른 방식의 스피커나 리시버도 가능하다.

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 커버 모듈을 도시한 사시도로서, (a)는 전면 사시도이고 (b)는 후면 사시도이며, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 커버 모듈을 도시한 부품 분해 사시도이다.

본 발명에 따른 커버 모듈(130)은 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 리시버를 위한 음향홀(131a)과 근조도센서를 위한 센서홀(131b,131c)이 형성되어 있고 리시버의 프레임(111)과 결합되는 커버(131)와, 음향홀을 통해 이물질이 리시버로 인입되는 것을 방지하기 위한 더스트 스크린(132)과, 빛은 통과시키면서 센서홀을 통해 이물질이 인입되는 것을 방지하기 위한 커버 글래스(133)와, IR LED 몰드(125)와 ASIC 몰드(127)을 수용하기 위한 몰딩부(134)로 구성된다.

도 11 및 도 12를 참조하면, 더스트 스크린(132)은 메탈 메쉬, 부직포 등 다양한 소재가 사용될 수 있으며, 커버 글래스(133)는 투명한 유리나 플라스틱 등의 소재로 이루어질 수 있다. 또한 몰딩부(134)는 IR LED측과 ASIC 센서측을 차광시켜 IR LED의 적외선이 ASIC측으로 누설되는 것을 방지한다.

도 13은 본 발명이 적용된 스마트폰과 종래의 스마트폰을 도시한 개략도로서 (a)는 본 발명이 적용된 스마트폰(10)의 예이고, (b)는 종래 스마트폰(20)의 예이다.

도 13을 참조하면, 종래에는 스마트폰(20)의 전면에 리시버를 위한 장방형 홀(21)과, 근조도센서를 위한 2개의 홀(22)과, 전면 카메라를 위한 홀(23)이 형성되어 배치가 복잡하고 부품 조립에 시간과 인력이 소요되었으나 본 발명이 적용된 스마트폰(10)은 리시버를 위한 홀(11)과 카메라를 위한 홀(13)이 형성되어 있고 근조도센서를 위한 홀은 리시버를 위한 홀(11)과 함께 형성되어 조립 공정이 간단하여 비용을 절감할 수 있는 것을 알 수 있다.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

100: 근조도센서 일체형 음향 조립체 110: 리시버 모듈
111: 프레임 112: 요크
113: 마그넷 114: 플레이트
115: 보이스코일 116: 다이어프램
117: 리시버 스크린
120: 근조도센서 모듈 121: 하드 PCB
122: FPCB 123: 센서기판
124: IR LED 125: IR LED 몰드
126: ASIC 127: ASIC 몰딩 트랜스퍼
128: 커넥터 130: 커버 모듈
131: 커버 132: 더스트 스크린
133: 커버 글래스 134: 몰딩

Claims (10)

1. 오디오신호를 입력받아 다이어프램을 진동시켜 소리를 출력하는 음향 모듈;
   상기 음향 모듈의 프레임에 결합되는 적외선 발생소자와 수광센서를 포함하여 주위의 조도를 감지함과 아울러 대상체의 근접을 감지하는 근조도센서 모듈; 및
   상기 음향 모듈의 프레임과 결합되어 내장된 음향 모듈의 음향통로와 상기 근조도센서 모듈의 광경로를 제공함과 아울러 내부 부품들을 보호하는 커버 모듈을 포함하고,
   상기 근조도센서 모듈은
   적외선 발생소자와 수광센서를 수용하기 위한 기판과,
   상기 기판에 실장되어 적외선을 외부로 송출하기 위한 IR LED와,
   상기 기판에 실장되며 수광센서를 포함하여 주위의 조도와 상기 IR LED에서 방사되어 외부에서 반사된 IR을 수광하기 위한 ASIC을 포함하며,
   상기 음향 모듈은
   자기회로를 수용하기 위한 자기회로 홀과 IR LED 및 ASIC 칩을 수용하기 위한 센서홀이 형성되어 있는 프레임과,
   상기 프레임의 자기회로 홀에 수용되어 자기회로를 형성하는 자기회로부와,
   상기 자기회로 상에 위치되어 오디오신호가 인가되면 진동하는 보이스 코일과,
   상기 보이스 코일이 부착되어 보이스 코일의 진동에 따라 함께 진동되어 음향을 발생시키는 다이어프램을 포함하는 것을 특징으로 하는 근조도센서 일체형 음향 조립체.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 근조도센서 모듈은,
   발광효율을 향상시키기 위한 렌즈가 형성되어 있고 상기 IR LED를 커버링하기 위한 IR LED 몰드와,
   수광효율을 향상시키 위한 렌즈가 형성되어 있고 상기 ASIC을 커버링하기 위한 ASIC 몰딩 트랜스퍼가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 근조도센서 일체형 음향 조립체.
4. 제1항에 있어서, 상기 기판은,
   커넥터를 실장하기 위한 하드 PCB와, 센서들을 실장하기 위한 센서기판이 FPCB로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 근조도센서 일체형 음향 조립체.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서, 상기 음향 모듈은 리시버나 스피커 혹은 마이크 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 근조도센서 일체형 음향 조립체.
7. 제1항에 있어서, 상기 커버 모듈은
   음향 모듈을 위한 음향홀과 근조도센서를 위한 센서홀이 형성되어 있고, 음향 모듈의 프레임과 결합되는 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 근조도센서 일체형 음향 조립체.
8. 제7항에 있어서, 상기 커버 모듈은
   상기 음향홀을 통해 이물질이 음향 모듈 내부로 인입되는 것을 방지하기 위한 더스트 스크린과, 빛은 통과시키면서 상기 센서홀을 통해 이물질이 내부로 인입되는 것을 방지하기 위한 커버 글래스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 근조도센서 일체형 음향 조립체.
9. 삭제
10. 삭제

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