KR102135782B1 - 무선 이어버드 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내장된 스피커가 적어도 일부분 사용자의 귀에 삽입되면서 외부 전자 디바이스와의 무선 통신의 수신 성능을 개선한 무선 이어버드 장치에 관한 것이다.
본 발명인 무선 이어버드 장치는 내부 공간에 평행하게 이격된 회로 기판부와 안테나부가 장착된 케이스와, 케이스의 일측에 케이스의 내부 공간이 외부에 노출되도록 하는 중공된 제 1 단부와, 케이스의 타측에 형성된 제 2 단부로 구성된 이어 접촉부와, 제 1 단부에 결합되며 배터리를 수행하는 배터리 수용부를 구비하며, 안테나부는 제 1 단부의 저면에 내부 공간을 향하여 장착되는 바디부와, 바디부에 연결되어 케이스의 내측면에 제 2 단부 방향으로 장착되는 연장부로 구성된다.

Description

무선 이어버드 장치{WIRELESS EARBUD DEVICE}

본 발명은 무선 이어버드 장치에 관한 것으로서, 특히 내장된 스피커가 적어도 일부분 사용자의 귀에 삽입되면서 외부 전자 디바이스와의 무선 통신의 수신 성능을 개선한 무선 이어버드 장치에 관한 것이다.

통상적으로 소리는 다음의 3가지 방식, 즉 공기를 통한 전달(air conduction), 뼈를 통한 전달(bone conduction), 피부를 통한 전달(skin conduction)방식으로 인체의 청각신경에 전달되며, 인체는 이와 같은 방식 으로 소리를 감지한다.

이중, air conduction에 의한 소리전달은 일반적인 공기를 통한 전달방식으로, 스피커를 통해 만들어진 공기의 진동이 고막을 진동시켜서 인체(또는 사용자)가 소리를 감지하는 것을 말하며, bone conduction에 의한 소리전달은 진동 발진기가 음향신호를 진동으로 변환하여 인체(또는 사용자)의 뼈를 통해 소리를 전달하여 사용자가 소리를 감지하도록 하는 방식으로, 진동 발진기를 귀에 가까운 부위에 접착하여 적정 압력으로 눌러주거나 진동 발진기를 부착할 수 있는 구조물을 외과수술로 두개골에 설치하는 것이 필요하며, skin conduction에 의한 소리전달은 외이도(귓구멍) 표피의 진동을 통하여 소리를 전달하는 방식으로, 진동 발진기의 신호를 귓구멍 피부에 전 달하여 인체(또는 사용자)가 소리를 감지하는 것을 말한다.

이와 같은 소리전달을 효율적으로 하기 위해, 이어폰이나 헤드폰, 보청기, 근거리에서 무선으로 정보나 소리를 전달하는 블루투스 등이 사용된다.

일반적인 이어폰의 형태는 귓구멍의 안에 삽입하여 고정될 경우, 무선 통신의 수신 성능을 향상시킬 필요성이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1471981호 "이어버드 세트, 이를 이용한 보청기 및 이어폰"

본 발명은 내장된 스피커가 적어도 일부분 사용자의 귀에 삽입되면서 외부 전자 디바이스와의 무선 통신의 수신 성능을 개선하는 무선 이어버드 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명인 무선 이어버드 장치는 내부 공간에 평행하게 이격된 회로 기판부와 안테나부가 장착된 케이스와, 케이스의 일측에 케이스의 내부 공간이 외부에 노출되도록 하는 중공된 제 1 단부와, 케이스의 타측에 형성된 제 2 단부로 구성된 이어 접촉부와, 제 1 단부에 결합되며 배터리를 수행하는 배터리 수용부를 구비하며, 안테나부는 제 1 단부의 저면에 내부 공간을 향하여 장착되는 바디부와, 바디부에 연결되어 케이스의 내측면에 제 2 단부 방향으로 장착되는 연장부로 구성되며, 제 1 단부는 제 1 단부의 중심 방향으로 연장되며 단차진 연장부를 구비하고, 바디부는 제 1 단부의 연장부의 내측면에 장착되며, 배터리 수용부의 일측에는 이어 접촉부의 내부 공간과 배터리 수용부 내의 수용 공간을 연통시키는 관통홀과, 관통홀의 저면에 형성되며 제 1 단부의 연장부의 적어도 일부분이 삽입 수용되는 수용부와, 관통홀의 저면에서 수용부를 형성하며 평행한 상측 연장부와 하측 연장부가 구비되며, 바디부의 적어도 일부분이 수용부에 삽입 수용된다.

삭제

또한, 배터리 수용부에는 수용부, 상측 연장부 및 하측 연장부의 적층 방향에 수직으로 수용부, 상측 연장부 및 하측 연장부 각각을 분리시키는 분리부를 구비하고, 제 1 단부의 연장부에는 분리부에 삽입되는 돌출부를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명은 내장된 스피커가 적어도 일부분 사용자의 귀에 삽입되면서 안테나부는 귀 외부로 완전히 노출되어 외부 전자 디바이스와의 무선 통신의 수신 성능을 개선시키는 효과가 있다.

도 1은 무선 이어버드 장치의 결합 시 분해 사시도이다.
도 2는 무선 이어버드 장치의 분리 시 분해 사시도이다.
도 3은 도 2의 단면선(A-A')에 따른 단면도이다.

이하에서, 본 발명은 실시예와 도면을 통하여 상세하게 설명된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

본 문서에서, "가진다", "가질 수 있다", "포함한다", 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 해당 특징(예: 수치, 기능, 동작, 또는 부품 등의 구성요소)의 존재를 가리키며, 추가적인 특징의 존재를 배제하지 않는다.

본 문서에서, "A 또는 B", "A 또는/및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는/및 B 중 하나 또는 그 이상" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", 또는 "A 또는 B 중 적어도 하나"는, (1) 적어도 하나의 A를 포함, (2) 적어도 하나의 B를 포함, 또는 (3) 적어도 하나의 A 및 적어도 하나의 B 모두를 포함하는 경우를 모두 지칭할 수 있다.

본 문서에서 사용된 "제1", "제2", "첫째", 또는 "둘째" 등의 표현들은 다양한 구성요소들을, 순서 및/또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성요소들을 한정하지 않는다. 예를 들면, 제1 사용자 기기와 제2 사용자 기기는, 순서 또는 중요도와 무관하게, 서로 다른 사용자 기기를 나타낼 수 있다. 예를 들면, 본 문서에 기재된 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 바꾸어 명명될 수 있다.

어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어((operatively or communicatively) coupled with/to)" 있다거나 "접속되어(connected to)" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소(예: 제1 구성요소)가 다른 구성요소(예: 제2 구성요소)에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 다른 구성요소(예: 제3 구성요소)가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.

본 문서에서 사용된 표현 "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)", "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)", "~하도록 설계된(designed to)", "~하도록 변경된(adapted to)", "~하도록 만들어진(made to)", 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. 용어 "~하도록 구성(또는 설정)된"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성(또는 설정)된 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 문서에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 문서에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 문서에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 문서에서 정의된 용어일지라도 본 문서의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

도 1은 무선 이어버드 장치의 결합 시 분해 사시도이고, 도 2는 무선 이어버드 장치의 분리 시 분해 사시도이고, 도 3은 도 2의 단면선(A-A')에 따른 단면도이다.

무선 이어버드 장치는 내부 공간에 제 1 및 제 2 회로 기판(40, 50)으로 구성된 회로 기판부를 수용 장착하며, 적어도 일부분이 사용자의 귀에 삽입되는 이어 접촉부(10)와, 수용 공간에 배터리를 수용하며 이어 접촉부(10)의 일단에 결합되며 배터리의 전원을 회로 기판부에 공급하는 배터리 수용부(20)로 구성된다. 또한, 이어 접촉부(10)의 내부 공간에 외부의 전자 디바이스와의 통신을 위한 안테나부(30)가 삽입 장착된다.

이어 접촉부(10)는 배터리 수용부(20)에 근접할 수록 직경이 감소되는 중공인 내부 공간이 형성된 케이스(10a), 케이스(10a)의 일측에 배터리 수용부(20)와 결합되며 중심 내측으로 적어도 일부분이 연장된 연장부(11)를 지니는 제 1 단부(10b)와, 사용자의 귀에 적어도 일부분이 삽입되며 케이스(10a)의 타측에 형성되어 음향 메시(미도시)와 결합되는 제 2 단부(10c)로 구성된다. 제 1 단부(10b)와 제 2 단부(10c) 사이의 공간인 내부 공간에 회로 기판부 및 안테나부(30)가 고정 장착된다.

도 2에서와 같이, 제 1 단부(10b)의 중앙은 케이스(10a)의 내부 공간을 외부에 노출되도록 하며 적어도 일부분이 라운드 형상인 개방(중공) 구조이며, 연장부(11)는 내부 공간 방향으로 단차지며 제 1 단부(10b)의 라운드 형상을 지니면서 제 1 단부(10b)에 구비되며, 제 1 단부(10b)의 중심 방향(즉, 내측 방향)으로 돌출된 돌출부(11a)가 연장부(11)의 일측면에 형성된다.

배터리 수용부(20)는 도 1 및 도 2에서와 같이, 배터리 수용부(20)의 일측 저면에 이어 접촉부(10)의 내부 공간과 배터리 수용부(20)의 수용 공간을 연통시키는 관통홀(21)과, 관통홀(21)의 저면에 외측으로 연장되면서 서로 분리되며 평행한 제 1 및 제 2 연장부(22a, 22b)(한 쌍의 하측 연장부)와, 관통홀(21)의 저면과 제 1 및 제 2 연장부(22a, 22b) 사이에서, 외측으로 연장되며, 제 1 및 제 2 연장부(22a, 22b) 각각에 대응하여 서로 분리되며 평행한 제 3 및 제 4 연장부(24a, 24b)(한 쌍의 상측 연장부)와, 제 1 연장부(22a)와 제 3 연장부(24a) 사이 및 제 2 연장부(22b)와 제 4 연장부(24b) 사이에 내측으로 오목하게 형성된 제 1 및 제 2 수용부(23a, 23b) 및, 제 1 연장부(22a)와 제 2 연장부(22b)를 분리시키고, 제 1 수용부(23a)와 제 2 수용부(23b)를 분리시키고, 제 3 연장부(24a)와 제 4 연장부(24b)를 각각 분리시키는 분리부(25)를 구비한다. 즉, 한 쌍의 하측 연장부, 수용부 및 한 쌍의 상측 연장부는 평행하게 순차적으로 적층된 구조이며, 분리부(25)는 적층된 구조의 적층 방향에 수직으로 한 쌍의 하측 연장부, 수용부 및 한 쌍의 상측 연장부 각각을 분리시킨다.

다음으로, 안테나부(30)는 도 1 및 도 2에서와 같이, 케이스(10a)의 내측면(제 1 단부(10b)의 저면)과 같이 라운드 형상을 지닌 외측면과, 중심이 비어 있으며 라운드 형상을 지닌 내측면을 지니며 분리 공간(30a)에 의해 일정 간격 이격된 제 1 및 제 2 단부(33a, 33b)를 지니는 바디부(31)를 구비한다. 도 1과 같이, 바디부(31)의 저면은 제 1 단부(10b)의 저면(또는 연장부(11))에 장착된다.

바디부(31)는 연장부(11)의 내측면(또는 케이스(10a)의 내측면) 형상과 같은 라운드 형상이며 제 1 단부(33a)까지 점진적으로 폭이 감소되는 제 1 지지부(32a)와, 라운드 형상이며 제 2 단부(33b)까지 점진적으로 폭이 감소되는 제 2 지지부(32b)로 구성되며, 제 1 및 제 2 지지부(32a), (32b)는 서로 연결된 구조이다.

또한, 안테나부(30)는 제 1 단부(33a)의 외측에 안테나 피딩부인 포고(pogo) 핀(55)과 물리적 및 전기적으로 접촉되는 보강부(34)와, 바디부(31)의 내측면에서 분리 공간(30a)을 향하여 돌출된 돌출부(35)와, 바디부(31)에 일측에서 수직으로 형성된 수직 연장부(36)와, 수직 연장부(36)의 일단에서 케이스(10a) 내측면을 따라 연장되는 수평 연장부(37)를 구비한다. 바디부(31)와 수평 연장부(37)는 일정 간격 이격된다.

회로 기판부에 대해서는 도 3에 도시된 바와 같이, 케이스(10) 내부에 제 1 회로 기판(40)과 제 2 회로 기판(50)이 일정 간격 이격되어 수평하게 장착되며, 제 1 회로 기판(40)과 제 2 회로 기판(50)은 전기적 연결 수단(60)에 의해 전기적으로 연결된다. 제 1 회로 기판(40)이 제 2 회로 기판(50)보다 제 1 단부(10b)에 인접하여 고정되며, 제 1 회로 (40)와 제 2 회로 기판(50) 및 안테나부(30)는 서로 수평적으로 이격되어 고정된다.

제 1 회로 기판(40)은 배터리와 전기적 연결을 위한 전기적 연결 수단(65)을 구비하며, 제 2 회로 기판(50)은 제 2 단부(10c)에 인접하여 장착되는 스피커(미도시)에 전기적 연결을 위한 전기적 연결 수단(미도시)을 구비한다.

제 2 회로 기판(40)은 안테나 피딩부인 포고핀(55)이 장착되어 안테나부(30)의 보강부(34)를 통하여 안테나부(30)와 전기적으로 연결된다. 포고핀(55)은 제 1 회로 기판(40)의 중공(미도시)을 수직 방향으로 관통하거나 또는 제 1 회로 기판(40)의 측면과 이격되어 수직 방향으로 연장되어 보강부(34)에 접촉된다. 이러한 안테나 피딩부에 의해서 제 2 회로 기판에 안테나부(30)가 전기적으로 연결되며, 안테나부(30)가 제 1 회로 기판(40) 및 제 2 회로 기판(50)와 일정 간격이 이격됨으로써, 안테나부(30)가 사용자의 귀에 삽입될 때 사용자의 인체로부터 가장 먼 거리에 위치되어 전파에 의한 인체 영향을 최소화하며, 안테나부(30)가 제 1 회로 기판(40) 및 제 2 회로 기판(50)의 금속 성분이나 접지(GND)에 의한 간섭을 최소한으로 받게 된다.

본 발명에서, 안테나 피딩부는 포고핀(55)이 예시적으로 설명되고 있으나, 다른 구성(C-clip)에 의해서도 구현될 수 있다.

제 1 및 제 2 회로 기판(40), (50) 중의 어느 하나의 기판에 무선 통신을 위한 모듈(예를 들면, 블루투스 통신 모듈), 입력부(예를 들면, 전원 온/오프, 무선 연결 버튼 등), 표시부(예를 들면, 전원 상태 표시 등) 등이 실장된다.

연장부(11)의 내측면(내부 공간을 향하는 면))에 바디부(31)의 저면이 안착되며, 바디부(310의 상면은 케이스(10a)의 내부 공간을 향하여 노출되며, 수직 연장부(36)와 수평 연장부(37)는 제 2 단부(10c) 방향으로 케이스(10a)의 내측면에 고정 장착된다. 즉, 바디부(31)는 제 2 단부(10c)의 반대편이면서 사용자의 착용 시에 외부로 노출되는 제 1 단부(10b)에 장착된다.

도 1에서와 같이, 돌출부(35)는 돌출부(11a)에 접촉되며, 돌출부(35)와 돌출부(11a)는 동일한 형상이거나 돌출부(11a)의 면적이 더 크다. 돌출부(11a)의 폭은 분리부(25)의 폭과 같거나 작게 되어, 돌출부(11a)가 분리부(25) 사이에 삽입되어 수용 가능하다.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 보강부(34)가 부착되는 제 1 단부(33a)가 제 2 단부(33b)보다 더 큰 면적으로 형성되며, 수직 방향으로 제 1 단부(33a)의 끝단(a)이 제 2 단부(33b)의 끝단(b)보다 낮게 형성되고, 제 1 지지부(32a)는 제 2 지지부(32a)보다 더 큰 폭을 지니며(즉, 제 1 지지부(32a)와 제 2 지지부(32a)는 서로 비대칭 구조임), 제 1 단부(33a)로 연장됨으로써, 포고핀(55)의 물리적 압력을 견뎌낼 수 있으며, 포고핀(55)과 보강부(34) 간의 접촉성도 향상시킬 수 있다.

도 2에서, 배터리 수용부(20)의 관통홀(21)의 저면에 형성된 제 1 및 제 2 연장부(22a, 22b)는 연장부(11)의 아래나 저면으로 진입하여 제 1 및 제 2 수용부(23a, 23b) 내측으로 연장부(11)가 적어도 일부분 삽입 수용된다. 돌출부(35)는 분리부(25) 내로 삽입 수용되어, 배터리 수용부(20)가 이어 접촉부(10)에 대해서 의 임의적으로 회전되는 것이 방지되다. 또한, 연장부(11)가 수용부(23a, 23b)에 삽입 수용될 때, 바디부(31)의 내측면의 적어도 일부분도 함께 삽입 수용되어, 제 1 및 제 3 연장부(22a, 24b)와 제 2 및 제 4 연장부(22b, 24b)에 의해, 배터리 수용부(20)와 이어 접속부(10)의 고정 결합과 안테나부(30)와 연장부(11) 저면과의 고정 결합이 이루어진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

10: 이어 접촉부 20: 배터리 수용부
30: 안테나부

Claims (3)

1. 내부 공간에 평행하게 이격된 회로 기판부와 안테나부가 장착된 케이스와, 케이스의 일측에 케이스의 내부 공간이 외부에 노출되도록 하는 중공된 제 1 단부와, 케이스의 타측에 형성된 제 2 단부로 구성된 이어 접촉부와;
   제 1 단부에 결합되며 배터리를 수용하는 배터리 수용부를 구비하며,
   안테나부는 제 1 단부의 저면에 내부 공간을 향하여 장착되는 바디부와, 바디부에 연결되어 케이스의 내측면에 제 2 단부 방향으로 장착되는 연장부로 구성되며,
   제 1 단부는 제 1 단부의 중심 방향으로 연장되며 단차진 연장부를 구비하고, 바디부는 제 1 단부의 연장부의 내측면에 장착되며,
   배터리 수용부의 일측에는 이어 접촉부의 내부 공간과 배터리 수용부 내의 수용 공간을 연통시키는 관통홀과, 관통홀의 저면에 형성되며 제 1 단부의 연장부의 적어도 일부분이 삽입 수용되는 수용부와, 관통홀의 저면에서 수용부를 형성하며 평행한 상측 연장부와 하측 연장부가 구비되며,
   바디부의 적어도 일부분이 수용부에 삽입 수용되는 것을 특징으로 하는 무선 이어버드 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   배터리 수용부에는 수용부, 상측 연장부 및 하측 연장부의 적층 방향에 수직으로 수용부, 상측 연장부 및 하측 연장부 각각을 분리시키는 분리부를 구비하고,
   제 1 단부의 연장부에는 분리부에 삽입되는 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 이어버드 장치.

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