KR101613589B1 - 진동자 및 이를 사용하는 이동 단말기 - Google Patents

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KR101613589B1
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Abstract

진동자 및 이를 사용하는 이동 단말기가 개시된다. 본 발명의 진동자 및 이를 사용하는 이동 단말기는 몸체; 몸체 내에 수용된 중량체; 및 중량체와 인접하게 배치되어, 중량체가 복수의 방향으로 진동되도록 중량체를 가진(加振, excitation)하는 가진체를 포함하는 진동자를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 복수의 진동모드로 중량체가 진동할 수 있도록 함으로서, 감성품질에 부합되면서도 소형화된 진동자를 제공할 수 있다.
진동자, 중량체, 가진체, 진동모드

Description

진동자 및 이를 사용하는 이동 단말기{VIBRATOR AND MOBILE TERMINAL USING IT}
본 발명은 진동자 및 이를 사용하는 이동 단말기에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 복수의 진동모드로 중량체가 진동할 수 있도록 함으로서, 감성품질에 부합되면서도 소형화된 진동자를 제공할 수 있는 진동자 및 이를 사용하는 이동 단말기에 관한 것이다.
개인용 컴퓨터, 노트북, 휴대폰 등과 같은 단말기(terminal)는 기능이 다양화됨에 따라 예를 들어, 사진이나 동영상의 촬영, 음악이나 동영상 파일의 재생, 게임, 방송의 수신 등의 복합적인 기능들을 갖춘 멀티미디어 기기(Multimedia player) 형태로 구현되고 있다.
단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mount terminal)로 나뉠 수 있다.
단말기의 기능 지지 및 증대를 위해, 단말기의 구조적인 부분 및/또는 소프 트웨어적인 부분을 개량하는 것이 고려되고 있다.
최근 이동 단말기를 포함한 다양한 단말기들은 복합적이고 다양한 기능들을 제공함에 따라 메뉴 구조 또한 복잡해지는 추세이다. 또한, 이동 단말기를 조작하는 사용자에게 다양한 반응으로 응답함으로서, 사용자의 흥미를 유도할 수 있는 기능이 추가되고 있다.
본 발명은 복수의 진동모드로 중량체가 진동할 수 있도록 함으로서, 감성품질에 부합되면서도 소형화된 진동자를 제공하는 진동자 및 이를 사용하는 이동 단말기에 관한 것이다.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 양상으로서 본 발명에 따른 진동자는, 몸체; 상기 몸체 내에 수용된 중량체; 및 상기 중량체에 인접하도록 배치되어, 상기 중량체가 복수의 방향으로 진동되도록 상기 중량체를 가진(加振, excitation)하는 가진체를 포함할 수 있다.
상기 가진체는, 상기 가진체의 길이방향 중심선이, 상기 중량체의 장방향 및 단방향 중심선과 실질적으로 일치하지 않도록 배치될 수 있다.
상기 가진체는, 상기 중량체의 가로 및 세로 방향에 대하여, 일정 각도 기울어져 배치될 수도 있다.
상기 가진체는, 단수개의 보이스 코일 모터(VCM, Voice Coil Motor)일 수 있다.
상기 중량체는, 단수개일 수 있다.
상기 중량체와 상기 몸체를 연결하되, 상기 복수의 방향으로 진동하는 상기 중량체에 탄성력을 부여하는 탄성체를 더 포함할 수 있다.
상기 탄성체는, 적어도 1회 절곡된 형상의 판스프링일 수 있다.
상기 탄성체는, 단수개일 수 있다.
상기 중량체는, 상기 가진체의 길이방향과 실질적으로 나란하게 배열된 적어도 하나의 영구자석일 수 있다.
또한, 상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 양상으로서 본 발명에 따른 진동자는, 단수개의 중량체; 상기 중량체에 인접하도록 배치되어, 상기 중량체가 복수의 진동모드 상태에서 진동하도록 상기 중량체를 가진하는 가진체; 및 상기 중량체에 연결되어, 상기 가진체에 의하여 가진된 상기 중량체의 진동이 일정한 비율로 감쇄될 수 있도록 하는 단수개의 탄성체를 포함할 수도 있다.
상기 복수의 진동모드는, 제 1진동모드와 제 2진동모드를 포함하며, 상기 제 1진동모드는 실질적으로 상기 중량체의 길이방향을 따른 진동이고, 상기 제 2진동모드는 실질적으로 상기 중량체의 폭방향을 따른 진동일 수 있다.
상기 복수의 진동모드는, 제 1진동모드와 제 2진동모드를 포함하며, 상기 제 1,2진동모드 각각에 대응되는 제 1,2진동수는, 상기 제 1,2진동수의 차이를 감각적으로 인지할 수 있는 정도로 상호 이격될 수 있다.
상기 가진체는, 상기 중량체의 가로 및 세로 방향에 대하여, 일정 각도 기울어져 배치될 수 있다.
상기 가진체는, 보이스 코일 모터이며, 상기 탄성체는, 적어도 1회 절곡된 판스프링일 수 있다.
상기 가진체와, 상기 탄성체는 각각 단수개일 수 있다.
상기 중량체는, 상기 가진체의 길이방향과 실질적으로 나란하게 배열된 적어 도 하나의 영구자석일 수 있다.
또한, 상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 양상으로서 본 발명에 따른 진동자는, 몸체; 상기 몸체 내에 수용된 중량체; 상기 중량체의 어느 일면과 일정 간격 이격되고 상기 어느 일면과 나란하게 위치하여 상기 중량체를 가진하되, 상기 어느 일면의 길이방향 및 폭방향 가상선에 대하여 일정한 각을 이루도록 배치된 가진체; 상기 중량체와 상기 몸체를 연결하되, 상기 중량체에 탄성력을 부여하는 탄성체를 포함할 수도 있다.
상기 중량체와, 상기 가진체와, 상기 탄성체는 각각 단수개일 수 있다.
상기 중량체는, 상기 가진체와 실질적으로 나란하게 배열된 적어도 하나의 영구자석을 포함할 수 있다.
또한, 상기 과제를 실현하기 위한 본 발명의 일 양상으로서 본 발명에 따른 이동 단말기는, 진동자를 포함하는 이동 단말기에 있어서, 상기 진동자는, 몸체와, 상기 몸체 내에 수용된 단수개의 중량체와, 상기 중량체의 어느 일면과 일정 간격 이격되고 상기 어느 일면과 나란하게 위치하여 상기 중량체를 가진하되, 상기 어느 일면의 길이방향 및 폭방향 가상선에 대하여 일정한 각을 이루도록 배치된 가진체와, 상기 중량체와 상기 몸체를 연결하되, 상기 중량체에 탄성력을 부여하는 단수개의 탄성체를 포함할 수도 있다.
상기 중량체는, 상기 가진체와 실질적으로 나란하게 배열된 적어도 하나의 영구자석을 포함할 수 있다.
상기 가진체는, 단수개의 보이스 코일 모터일 수 있다.
상기 탄성체는, 적어도 1회 절곡된 형상의 판스프링일 수 있다.
본 발명에 따른 진동자 및 이를 사용하는 이동 단말기는, 복수의 진동모드로 중량체가 진동할 수 있도록 함으로서, 감성품질에 부합되면서도 소형화된 진동자를 제공할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다
이하, 본 발명과 관련된 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
본 명세서에서 설명되는 이동 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예와 관련된 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(10)는 무선 통신부(50)와, 전원 공급부(30)와, 제어부(40)와, 입력부(60)와, 출력부(50)를 포함할 수 있다.
무선 통신부(50)는 이동단말기(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 이동단말기(10)와 이동단말기(10)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(2)는 방송 수신 모듈, 이동통신 모듈, 무선 인터넷 모듈, 근거리 통신 모듈 및 위치정보 모듈 등을 포함할 수 있다.
전원 공급부(30)는 제어신호에 따라 이동단말기(10)의 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
제어부(40)는 통상적으로 이동단말기(10)의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행할 수 있다. 제어부(40)는 멀티미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈을 구비할 수도 있 다. 제어부(40)는 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.
입력부(60)는 사용자가 이동 단말기(10)의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 입력부(60)는 터치 패드(62) 또는 입력키(도 2의 61) 등이 사용될 수 있으며, 그 외에도 키 패드(key pad), 돔 스위치(dome switch), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다. 입력부(90)의 일 요소일 수 있는 터치 패널(62)은, 디스플레이부(90)의 상면에, 디스플레이부(90)와 실질적으로 동일한 면적으로 마련될 수 있다. 따라서 디스플레이부(90)에 표시된 영상의 특정 지점을 터치하면, 터치된 특정 지점에 대한 정보를 터치 패널(62)을 통하여 획득할 수 있다. 터치 패널(62)은 저항식, 정전식, 적외선식, 초음파식 등이 가능하다. 나아가, 터치 패널(62)은, 물리적으로 터치 패널(62)을 터치하는 경우만이 아니라, 손가락 등과 같은 포인터가 터치 패널(62)에 근접하는 정도를 감지할 수 있는 근접센서를 포함할 수 있다.
출력부(50)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 장치이다. 출력부(50)는 시각을 통하여 정보를 전달할 수 있는 디스플레이부(52)와, 촉각을 통하여 정보를 전달할 수 있는 진동자(20)를 포함할 수 있다. 또한, 구체적으로 도시하지는 않았지만, 출력부(50)로는 청각을 통하여 정보를 전달할 수 있는 음향출력부(미도시) 등을 포함할 수도 있다.
디스플레이부(52)는 LCD, OLED 등으로 구성되어 화상을 표시할 수 있다. 디스플레이부(52)에는, 상술한 바와 같이, 터치 패널(62)이 마련될 수 있다.
진동자(20)는 사용자 입력 등의 특정한 이벤트가 발생된 경우에, 제어부(40)에서 발생된 제어신호에 의하여 작동한다. 진동자(20)가 작동하면 진동이 발생한다. 진동자(20)에서 발생된 진동은, 케이스(70) 및 디스플레이부(52)로 전달되어 사용자가 이를 감지할 수 있다. 시각 또는 청각에 의한 정보의 전달에 더하여, 촉각을 통하여 정보가 전달됨으로 인하여 사용자의 흥미감을 유발할 수 있다. 또한, 물리적인 키버튼을 입력하는 순간 감지할 수 있는 터치감을 느끼기 어려운 터치 패널(62)을 통한 입력에서, 사용자가 터치 패널(62)을 터치하는 순간에 진동이 발생하도록 하여 적절한 터치감을 느낄 수 있도록 하는 역할을 할 수 있다. 진동자(20)에 대한 보다 구체적인 설명은 아래에서 계속하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 사시도이고, 도 3은 도 1 이동 단말기의 분해 사시도이다.
이들 도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(10)는 케이스(70)와, 입력키(61)와, 디스플레이부(90)와, 진동자(20)를 포함할 수 있다.
케이스(70)는 이동 단말기(10)의 외관을 구성한다. 케이스(70)는 전면케이스(72)와 후면케이스(74)로 구분될 수 있다. 케이스(70)는 회로기판(76) 등 이동 단말기(10) 내부의 각종 구성품을 외부 충격 등으로부터 보호한다. 케이스(70)는 합성수지를 사출하거나, 스테인레이스스틸 또는 티타늄 등과 같은 금속재질로 형성될 수도 있다. 감성품질을 확보하기 위하여, 케이스(70)에는 각종 후처리 공정을 통하여 표면처리, 장식 등이 부가될 수 있다. 도면에서는 바 형상의 케이스(70)를 표시하였으나, 케이스(70)는 슬라이드, 폴더, 스윙, 스위블 형상 등 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 나아가, 케이스(70)는 진동자(20)에서 발생된 진동이 사용자에게 전달되는 과정에서 매질의 역할을 할 수 있다.
입력키(61)는 통화, 취소, 종료 등에 대응된 물리적 버튼일 수 있다. 필요에 따라서는, 케이스(70)에 입력키(61)가 마련되지 않고, 디스플레이부(90)에 디스플레이되는 가상키로 대체될 수도 있다.
디스플레이부(90)는 케이스(70)의 전면(前面)의 상당부분을 차지하도록 마련될 수 있다. 디스플레이부(90)를 통하여 각종 정보가 표시될 수 있으며, 특정한 정보의 경우에는 사용자가 이를 선택할 수 있도록 할 수 있다.
진동자(20)는 케이스(70)의 내부에 마련된다. 도 3에서는, 진동자(20)가 후면케이스(74) 측에 1개 마련된 경우에 대하여 도시하고 있으나, 진동자(20)의 위치 및 개수가 이에 한정되는 것이 아님은 물론이다. 즉, 적절한 진동을 발생시키고, 전달하기 위하여 진동자(20)는 복수개가 케이스(70) 내부의 여러 곳에 위치할 수 있음을 의미한다. 다만, 진동자(20)를 설계함에 있어서는 다음과 같은 점을 고려하여야 한다. 즉, 이동 단말기(10)는 과거에 비하여 성능은 개선되고, 외형은 경박단소(輕薄短小)화 되는 경향이 있다. 이와 같은, 이동 단말기(10)의 경향을 만족시키기 위하여 이동 단말기(10)의 내부 부품은 작고 가벼워져야 하며, 이와 같은 조건은 진동자(20)에 있어서도 예외는 아니다. 따라서, 진동자(20)는 종래와 같거나 향상된 성능을 가지면서도 크기가 작아져야 한다. 한편, 이동 단말기(10)를 설계함에 있어서 감성품질의 중요성이 높아지고 있다. 상술한 바와 같이, 진동자(20)는 특정 한 이벤트가 발생하면 진동을 통하여 사용자에게 피드백(feedback)하며, 적절한 강도의 진동은 감성품질의 향상에 있어 중요한 요소이다. 진동의 강도와 패턴이 부적할 경우에는 제품에 대한 사용자의 호감도가 하락될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 진동자(20)에 의하면, 종래에 비하여 작은 크기를 달성하면서도 2개의 진동모드를 발생시킬 수 있다. 따라서 이동 단말기(10)의 소형화에 기여할 수 있는 동시에, 2개의 진동모드를 통하여 발생된 진동을 통하여 감성품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 4는 도 3 진동자의 사시도이다.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동자(20)는, 몸체(22)와, 몸체(22) 내부에 수용된 중량체(41)와, 중량체(41)에 가진력을 가하는 가진체(51)와, 중량체(41)와 몸체(22)를 연결하는 탄성체(31)를 포함할 수 있다.
몸체(22)는 진동자(20)의 외관을 형성하는 부분이다. 몸체(22)는 진동자(20)의 내부에 있는 중량체(41) 등을 외부 충격으로부터 보호한다. 가진체(51)는 몸체(22) 내부의 상부측에 고정되며, 탄성체(31)는 탄성체결합부(33)에서 몸체(22) 내부의 하부측에 고정된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체(22)는 크기가 감소될 수 있다. 이를, 몸체(22)의 길이 측면에서 설명하면 다음과 같다. 즉, 종래의 경우에 있어서 길이가 T1+T2 이었던 반면에, 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체(22)의 길이는 T1일 수 있음을 의미한다. 종래의 경우에는 2개의 탄성체(31)와, 각각의 탄성체(31)에 결합되는 중량체(41)를 포함하였다. 이에 반하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동자(20) 는, 도시된 바와 같이, 1개의 탄성체(31)와 1개의 중량체(41) 를 포함한다. 따라서 생략된 탄성체(31)와 중량체(41) 만큼 공간이 절약되어, 길이가 T1으로 축소될 수 있다. 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동자(20)에 의하며, 종래에 2개의 탄성체(31)와 중량체(41)를 통하여 얻을 수 있었던 2개의 공진모드를, 1개의 탄성체(31)와 중량체(41)로도 얻을 수 있다. 상술한 바와 같이, 경박단소화 되고 있는 이동 단말기(도 3의 10)에서, 효과를 유지하면서도 부품을 소형화함은 절대적으로 요구되고 있는 설계조건이라는 점을 고려한다면, 몸체(22)를 소형화 함으로서 얻을 수 있는 효과는 상당하다. 한편, 도 4에서는, 몸체(22)를 가는 선으로 표현하고, 몸체(22) 내부의 각 구성이 표현되도록 표시하였으나, 이는 이해의 편의를 돕기 위한 것임에 불과하다.
중량체(41)는 몸체(22)의 내부에 수용된다. 중량체(41)는 텅스텐 등 비중이 높은 물질로 형성된다. 중량체(41)를 비중이 높은 물질로 함은, 가진되어 진동할 때 보다 큰 진동효과를 얻기 위함이다. 도 4 등에서는 중량체(41)는 직육면체 형상으로 표현하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 도시임에 불과하며, 중량체(41)는 다양한 형상으로 마련될 수 있다. 즉, 중량체(41)의 형상, 무게 등은 중량체(41)를 통하여 얻고자 하는 주파수에 따라서 다양하게 변형 가능하다. 상술한 바와 같이, 중량체(41)는 텅스텐 등의 비중이 높은 재질이므로 재료비가 상대적으로 고가이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 진동자(20)의 경우에는, 종래에 비하여 적은 수의 중량체(41)를 적용할 수 있으므로, 생산비를 절감할 수 있다. 중량체(41)는 영구자석(47)을 포함할 수 있다.
영구자석(47)은 중량체(41)와 실질적으로 하나로 형성될 수 있다. 즉, 영구 자석(47)이 중량체(41)에 삽입되어 고정됨을 의미한다. 따라서 중량체(41)가 가진되어 고주파수로 진동하는 경우에도 영구자석(47)이 고정된 위치에서 이탈되지 않는다. 영구자석(47)은 실질적으로, 가진체(51)의 방향과 나란하게 위치할 수 있다. 즉, 가진체(51)의 길이방향을 따라서 영구자석(47)의 N극(45)과 S극(47)이 위치할 수 있음을 의미한다. 가진체(51)에 전류가 흐르면, 영구자석(47)과의 관계에서 인력 또는 척력이 발생한다. 따라서 영구자석(47)을 포함하고 있는 중량체(41)가 일정한 방향으로 진동하게 된다.
가진체(51)는 중량체(41)의 일면과 인접하게 배치된다. 가진체(51)는 중량체(41)의 일면과 인접하게 배치되나, 중량체(41)와 접하지는 않는다. 즉, 상술한 바와 같이, 중량체(41)는 몸체(20) 내면의 상측에 고정되며, 중량체(41)는 탄성체(31)를 통하여 몸체(20) 내면의 하측에 고정된다. 따라서 중량체(41)가 가진되어 진동하여도 가진체(51)와 간섭되지 않는다. 가진체(51)에는 제어부(도 1의 40)에서 발생된 제어신호에 의하여 전류가 선택적으로 통전 및 단전될 수 있으며, 전류가 흐르는 방향도 변화될 수 있다. 즉, 교류전류가 통전됨으로써 가진체(51)에 의하여 자기장의 방향이 변동되어, 중량체(41)에 마련된 영구자석(47)과의 관계에서 인력 및 척력의 방향이 변동된다. 인력 및 척력의 방향이 주기적으로 변동됨으로써, 중량체(41)가 진동하게 된다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동자(20)의 가진체(51)는, 중량체(41)의 가로방향 또는 세로방향에 대하여 일정한 각도를 이루도록 위치한다. 즉, 중량체(41)에 대하여 가진체(51)가 비스듬하게 기울어진 방향으로 배치됨을 의미한다. 가진체(51)가 기울어져 배치되면, 가진체(51)에서 발생된 가진 력이 중량체(41)의 가로방향 및 세로방향으로 동시에 작용하게 된다. 따라서 중량체(41)는 가로방향의 진동 및 세로방향의 진동을 동시에 하게 되어, 1개의 중량체(41)가 2개의 진동모드를 가지게 된다. 2개의 진동모드를 1개의 중량체(41)에서 이끌어낼 수 있으므로, 종래와 같이 각각 상이한 진동모드를 가진 2개의 중량체(41)를 구비할 필요가 없다. 따라서 감소되는 중량체(41) 및 탄성체(31)만큼 진동자(20)의 크기를 축소시킬 수 있다. 가진체(51)는 전류가 통전되는 코일(53)과 코일(53)이 감기는 코어(55)를 포함한다. 코어(55)에 코일(53)이 감기는 형태의 가진체(51)는 보이스 코일 모터(VCM, Voice Coil Motor)일 수 있다.
탄성체(31)는 몸체(20)와 중량체(41)를 연결한다. 이를 구체적으로 설명하면, 탄성체(31)는 접합부(33)에서 몸체(20) 내부의 하면에 연결되며, 접합부(33)의 반대 단부가 중량체(41)에 접합된다. 탄성체(31)는 일정한 강성의 탄성재질로 마련된다. 따라서 가진체(51)에 전류가 통전되어 가진되는 상태에서는 중량체(41)가 자연스럽게 진동하며, 가진체(51)에 통전되던 전류가 중단되면 중량체(41)의 진동이 일정한 비율로 감쇄되며 정지될 수 있다. 탄성체(31)는 단수개가 마련될 수 있다. 따라서 탄성체(31)가 복수인 경우에 비하여, 차지하는 공간이 줄어들 수 있으며, 부품 생략에 따른 재료비 절감의 효과를 기대할 수 있다.
도 5는 도 3 진동자의 평면도이다.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동자(20)에서 가진체(51)는 중량체(41)에 대하여 일정한 기울기로 배치된다.
중량체(41)의 가상의 중심점(P)에 대하여, 중량체(41)의 폭방향 중심선(C1) 과 길이방향 중심선(C2)을 상정할 때, 가진체(51)의 길이방향 중심선(C3)은 중량체(41)의 폭방향 및 길이방향 중심선(C1, C2)와 일정한 각도를 이룬다. 즉, 가진체(51)의 길이방향 중심선(C3)이 중량체(41)의 폭방향 중심선(C1) 또는 길이방향 중심선(C2)와 일치하지 않음을 의미한다.
영구자석(47)은 가진체(51)의 길이방향 중심선(C3)과 실질적으로 나란하게 배열된다. 즉, 영구자석(47)의 N극(43)과 S극(45)이 배치된 방향이 가진체(51)의 길이방향 중심선(C3)과 나란함을 의미한다.
도 6은 도 5에서 가진체를 제외한 부분의 평면도이다.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동자(20)의 탄성체(31)는 적어도 1회 절곡된 판스프링인 경우가 가능하다. 구체적으로는, 약 90도 각도로 2회 절곡되어 전체적인 형상이 U자형일 수 있음을 의미한다.
탄성체(31)는 접합부(도 4의 33) 측의 제 1단부(35)를 포함하는 제 1연장부(32)와, 제 1연장부(32)에서 약 90도 각도로 절곡된 제 2연장부(34)와, 제 2연장부(34)에서 약 90도 각도로 절곡되며 중량체(41)와 접합되는 제 2단부(37)를 포함하는 제 3연장부(36)로 구분될 수 있다. 이때, 제 2연장부(34)의 길이인 L1과 제 3연장부(36)의 길이인 L2의 비율인 길이비는 2~3일 수 있다. 즉, 길이비를 R이라 할 때, R=L1/L2 의 관계가 성립되며, R의 값이 2~3 임을 의미한다. 탄성체(31)의 제 2연장부(34)와 제 3연장부(36)가 이와 같은 관계에 있을 때, 중량체(41)가 최적의 진동모드 하에서 진동할 수 있다.
도 7은 도 4 가진체의 배치상태에 따른 진동방향을 도시한 도면이다.
이에 도시한 바와 같이, 가진체(51)의 배치 방향에 따라서 중량체(41)는 서로 다릉 방향으로 진동할 수 있다.
도 7의 (a)에 도시한 바와 같이, 중량체(41)의 폭방향 중심선(C1)을 따라 가진체(51)를 배치한 경우에, 중량체(41)는 가로방향(A)으로 진동할 수 있다. 즉, 중량체(41)가 제 1진동모드 진동함을 의미한다.
도 7의 (b)에 도시한 바와 같이, 중량체(41)의 길이방향 중심선(C2)을 따라 가진체(51)를 배치한 경우에, 중량체(41)는 세로방향(B)으로 진동할 수 있다. 즉, 중량체(41)가 제 2진동모드로 진동함을 의미한다.
도 7의 (c)에 도시한 바와 같이, 중량체(41)의 폭방향 및 길이방향 중심선(C1, C2)과 일정한 각도를 이루며 가진체(51)를 배치한 경우에, 중량체(41)는 가로방향(A) 및 세로방향(B)으로 진동할 수 있다. 이는, 가진체(51)와 영구자석(47)에 의하여 발생된 가진력이 중량체(41)의 가로방향 및 세로방향으로 분산되기 때문이다. 중량체(41)가 가로방향(A) 및 세로방향(B)으로 진동한다는 의미는, 중량체(41)가 제 1,2진동모드로 진동함을 의미한다.
도 8은 도 4 가진체의 배치상태를 도시한 도면이고, 도 9는 도 8 가진체의 배치상태에 따른 진동모드를 도시한 도면이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동자(20)에서, 가진체(51a, 51b)는 중량체(41)의 폭방향 중심선(C1)에서 제 1각도로(C3a) 및 제 2각도(C3b)로 기울어져 배치될 수 있다. 여기서, 제 1각도(C3a)는 30도, 제 2각도(C3b)는 45도일 수 있다.
도 9에 도시된 그래프에서, 가로축은 공진이 일어나는 주파수를 나타내며, 세로축은 그때의 크기를 나타낸다.
공진은, 중량체(41)와 탄성체(31)를 포함하는 구조체의 고유 주파수(natural frequency)와 가진체(51a, 51b)에 의한 가진력에 의한 진동 주파수가 일치하는 순간에 진폭이 급격이 증가하는 현상을 의미한다. 진동자(20)에 있어서는 원하는 지점에서 공진이 발생되도록 함으로서 이동 단말기(도 2의 10) 전체가 효과적으로 진동할 수 있도록 한다.
전술한 바와 같이, 사용자의 입력에 대한 반응 또는 정보의 출력을 위한 진동을 함에 있어서, 사용자가 진동을 효과적으로 감지하도록 함은 이동 단말기(도 2의 10)의 감성품질 향상을 위하여 중요한 설계요소이다. 이와 같은, 감성품질을 만족시키기 위한 진동에 있어서, 1개의 진동모드인 경우보다는 2개의 진동모드로 진동함이 보다 만족스러운 결과를 얻을 수 있으며, 2개의 진동모드 간의 차이(W)가 80~120 Hz인 경우에 최적의 효과를 거둘 수 있다.
본 발명의 일 실시에에 따른 진동자(20)에서는, 가진체(51a, 51b)를 일정한 각도로 기울어지도록 배치함으로써, 1개의 중량체(41)와 탄성체(31)를 사용하면서도 2개의 진동모드가 발생할 수 있다, 나아가, 중량체(41)와 탄성체(31)의 중량, 길이 등을 적절히 조절함으로서 2개의 진동모드 간의 차이(W)가 80~120 Hz 범위에 있도록 설계할 수 있다.
가진체(51a, 51b)의 각도가 조절되면, 제 1,2공진주파수(F1, F2)에서 공진의 크기가 달라질 수 있다. 따라서 이동 단말기(도 1의 10)에서 요구되는 설계조건에 따라서 가진체(51a, 51b)가 설치되는 각도를 조절할 수 있음을 의미한다.
도 10는 본 발명의 다른 실시예에 진동자의 평면도이다.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동자(20)는 1개의 탄성체(31)와 1개의 중량체(41)가 마련된 점에서 본 발명의 일 실시예의 경우와 동일하다. 다만, 본 발명의 다른 실시예에 따른 진동자(20)는 2개의 가진체(51a, 51b) 및 2개의 영구자석(47a, 47b)가 마련된다는 점이 다르다.
즉, 중량체(41)에 대하여 폭방향의 제 1가진체(51a) 및 길이방향의 제 2가진체(51b)가 마련되며, 각각의 가진체(51a, 51b)와 나란하게 제 1,2영구자석(47a, 47b)가 마련될 수 있다. 가진체(51a, 51b)가 가로 및 세로방향으로 마련되므로, 2개의 공진모드가 발생할 수 있다.
나아가, 각각의 가진체(51a, 51b) 중 어느 하나를 선택적으로 구동하여 2개의 가진체(51a, 51b) 전부가 진동하는 경우와 다른 진동효과를 구현할 수도 있다. 즉, 2개의 가진체(51a, 51b)를 모두 구동하는 경우에는 2개의 진동모드를 함께 구현할 수 있음은 전술한 바와 같으며, 가진체(51a, 51b) 중 하나만을 구동하는 경우에는 선택된 가진체(51a, 51b)에 해당하는 1개의 진동모드를 구현할 수 있음을 의미한다. 2개 또는 1개의 가진체(51a, 51b)를 선택적으로 구동함으로써 사용자가 느끼게 되는 감각에 다양한 변화를 구현할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진동자에서 가진체를 제외한 부분의 평면도이다.
이에 도시한 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진동자(20)는, 분 리된 2개의 영구자석(47a, 47b)가 마련될 수 있다. 즉, 영구자석(47a, 47b)의 개수가 본 발명의 일 실시예에 따른 진동자(20)와 다르다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 서로 분리된 2개의 영구자석(47a, 47b)을 사용함으로서 자력의 강도를 효과적으로 조절할 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예들에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기의 블록 구성도(block diagram)이다.
도 2는 도 1 이동 단말기의 사시도이다.
도 3은 도 2 이동 단말기의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3 진동자의 사시도이다.
도 5는 도 3 진동자의 평면도이다.
도 6은 도 5에서 가진체를 제외한 부분의 평면도이다.
도 7은 도 4 가진체의 배치상태에 따른 진동방향을 도시한 도면이다.
도 8은 도 4 가진체의 배치상태를 도시한 도면이다.
도 9는 도 8 가진체의 배치상태에 따른 진동모드를 도시한 도면이다.
도 10는 본 발명의 다른 실시예에 진동자의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진동자에서 가진체를 제외한 부분의 평면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10 : 이동 단말기 20 : 진동자
31 : 탄성체 41 : 중량체
51 : 가진체

Claims (15)

  1. 몸체;
    상기 몸체 내에 수용된 중량체; 및
    상기 중량체에 인접하도록 배치되어, 상기 중량체가 복수의 방향으로 진동되도록 상기 중량체를 가진(加振, excitation)하는 가진체;
    를 포함하고,
    상기 가진체는, 전류가 통전되는 코일과 상기 코일이 감기는 코어를 포함하고, 상기 중량체의 가로 방향 및 세로 방향에 대하여 일정 각도 기울어져 배치되고,
    상기 중량체는, 상기 가진체의 길이방향과 나란하게 배열된 적어도 하나의 영구자석을 포함하고, 상기 가진체의 코일에 전류가 흐르면, 상기 가진체와 상기 영구자석 사이에 발생하는 인력 또는 척력에 의해 상기 중량체의 길이방향 또는 상기 중량체의 폭방향으로 진동하는 것을 특징으로 하는 진동자.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 중량체는,
    단수개인 것을 특징으로 하는 진동자.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 중량체와 상기 몸체를 연결하되, 상기 복수의 방향으로 진동하는 상기 중량체에 탄성력을 부여하는 탄성체를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진동자.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 탄성체는,
    적어도 1회 절곡된 형상의 판스프링인 것을 특징으로 하는 진동자.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 탄성체는,
    단수개인 것을 특징으로 하는 진동자.
  7. 삭제
  8. 단수개의 중량체;
    상기 중량체에 인접하도록 배치되어, 상기 중량체가 복수의 진동모드 상태에서 진동하도록 상기 중량체를 가진하는 가진체; 및
    상기 중량체에 연결되어, 상기 가진체에 의하여 가진된 상기 중량체의 진동이 일정한 비율로 감쇄될 수 있도록 하는 단수개의 탄성체;
    를 포함하고,
    상기 가진체는, 전류가 통전되는 코일과 상기 코일이 감기는 코어를 포함하고, 상기 중량체의 가로 방향 및 세로 방향에 대하여 일정 각도 기울어져 배치되고,
    상기 중량체는, 상기 가진체의 길이방향과 나란하게 배열된 적어도 하나의 영구자석을 포함하고, 상기 가진체의 코일에 전류가 흐르면, 상기 가진체와 상기 영구자석 사이에 발생하는 인력 또는 척력에 의해 상기 중량체의 길이방향 또는 상기 중량체의 폭방향으로 진동하는 것을 특징으로 하는 진동자.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 복수의 진동모드는, 제 1진동모드와 제 2진동모드를 포함하며,
    상기 제 1진동모드는 실질적으로 상기 중량체의 길이방향을 따른 진동이고,
    상기 제 2진동모드는 실질적으로 상기 중량체의 폭방향을 따른 진동인 것을 특징으로 하는 진동자.
  10. 삭제
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 가진체와, 상기 탄성체는 각각 단수개인 것을 특징으로 하는 진동자.
  12. 삭제
  13. 몸체;
    상기 몸체 내에 수용된 중량체;
    전류가 통전되는 코일과 상기 코일에 감기는 코어를 포함하여 구성되고, 상기 중량체의 어느 일면과 일정 간격 이격되고 상기 어느 일면과 나란하게 위치하여 상기 중량체를 가진하되, 상기 어느 일면의 길이방향 및 폭방향 가상선에 대하여 일정한 각을 이루도록 배치된 가진체; 및
    상기 중량체와 상기 몸체를 연결하되, 상기 중량체에 탄성력을 부여하는 탄성체;
    를 포함하고,
    상기 중량체는, 상기 가진체의 길이방향과 나란하게 배열된 적어도 하나의 영구자석을 포함하고, 상기 가진체의 코일에 전류가 흐르면, 상기 가진체와 상기 영구자석 사이에 발생하는 인력 또는 척력에 의해 상기 중량체의 길이방향 또는 상기 중량체의 폭방향으로 진동하는 진동자.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 중량체와, 상기 가진체와, 상기 탄성체는 각각 단수개인 것을 특징으로 하는 진동자.
  15. 진동자를 포함하는 이동 단말기에 있어서,
    상기 진동자는,
    몸체와,
    상기 몸체 내에 수용된 단수개의 중량체와,
    전류가 통전되는 코일과 상기 코일에 감기는 코어를 포함하여 구성되고, 상기 중량체의 어느 일면과 일정 간격 이격되고 상기 어느 일면과 나란하게 위치하여 상기 중량체를 가진하되, 상기 어느 일면의 길이방향 및 폭방향 가상선에 대하여 일정한 각을 이루도록 배치된 가진체와,
    상기 중량체와 상기 몸체를 연결하되, 상기 중량체에 탄성력을 부여하는 단수개의 탄성체;
    를 포함하고,
    상기 중량체는, 상기 가진체의 길이방향과 나란하게 배열된 적어도 하나의 영구자석을 포함하되, 상기 가진체의 코일에 전류가 흐르면, 상기 가진체와 상기 영구자석 사이에 발생하는 인력 또는 척력에 의해 상기 중량체의 길이방향 또는 상기 중량체의 폭방향으로 진동하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기.
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