KR20100058360A - 진동 발생 장치, 그를 사용한 이동 단말기 및 진동 발생 방법 - Google Patents

진동 발생 장치, 그를 사용한 이동 단말기 및 진동 발생 방법 Download PDF

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KR20100058360A
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김영환
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Abstract

본 발명은 진동 발생 장치 및 그를 사용한 이동 단말기 및 진동 발생 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 사용자는 아이콘 터치, 드래그 및 스크롤 등의 다양한 입력에 대응하여 다양한 아날로그한 진동을 제공받을 수 있다.
진동 발생 장치, 충돌, 이동 단말기

Description

진동 발생 장치, 그를 사용한 이동 단말기 및 진동 발생 방법{Apparatus for generating vibration, mobile terminal employing thereof and method for generating vibration}
본 발명은 진동 발생 장치 및 그를 사용한 이동 단말기 및 진동 발생 방법에 관한 것이다.
진동 발생 장치는 이동 단말기의 착신을 알리는 등의 목적으로 널리 사용되고 있으며, 근래 들어서는 게임 장치에도 장착되어 사용자에게 게임의 진행 상태를 알리기 위한 목적으로 그 사용이 늘고 있다.
최근 출시되는 이동 단말기는 사용자의 입력에 반응하여 음성 또는 진동을 출력함으로써 사용자에게 입력에 대응하는 피드백을 제공하는 기능을 구비하고 있다. 특히, 햅틱(haptic) 기술이 적용된 휴대용 단말기의 경우, 사용자의 여러 가지 입력에 반응하여 다양한 촉각 피드백을 제공하기 위해 다양한 형태의 진동을 발생하는 진동 발생 장치의 연구가 한창 진행되고 있다.
본 발명은 돔 스위치와 같은 아날로그 버튼의 가압 시 느낄 수 있는 '딸깍'하는 진동, 마우스의 휠 회전 시 느낄 수 있는 단속적인 진동을 포함한 다양한 진동을 사용자의 다양한 입력에 대응하여 제공하는 진동 발생 장치 및 방법, 그를 이용한 이동 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치는 전원을 공급받아 자속을 생성하는 코일; 상기 자속과 상호 작용하여 왕복 운동하는 자성체; 상기 자성체를 복원시키는 탄성체; 상기 자성체와 충돌하여 진동을 발생하는 케이스; 및 상기 코일에 다수의 패턴의 전원 신호를 공급하는 제어부;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 방법은 다수의 사용자 입력을 검출하는 단계; 상기 검출된 다수의 사용자 입력에 따라 다수의 패턴의 전원 신호를 공급하는 단계; 및 상기 공급된 전원 신호를 이용하여 물체 간의 충돌을 통한 진동을 발생하는 단계;를 포함한다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치는 터치 스크린과 같은 검출부와 함께 이동 단말기에 구비되어 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 사용자는 아이콘 터치, 드래그 및 스크롤 등의 다양한 입력에 대응하여 다양한 아날로그한 진동을 제공받을 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진동 발생 장치(10)의 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치(10)는 전원을 공급받아 자속을 생성하는 코일(11), 상기 자속과 상호 작용하여 왕복 운동하는 자성체(12), 상기 자성체(12)를 복원시키는 탄성체(13), 상기 자성체(12)와 충돌하여 진동을 발생하는 케이스(14) 및 상기 코일(11)에 다수의 패턴의 전원 신호를 공급하는 제어부(미도시)를 포함한다.
이하, 도 1에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치(10)의 동작을 도 11에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 방법을 설명하는 흐름도를 참조하여 설명한다.
상기 코일(11)은 상기 제어부(미도시)로부터 소정 신호를 공급받아 자속을 생성한다. 상기 코일(11)은 전원을 공급받아 소정 방향으로 전류가 흐르게 되며, 그 결과 상기 코일(11)을 통과하는 자속을 생성한다.
상기 코일(11)이 생성하는 자속의 방향은 상기 자성체(12)의 극성에 따라 상기 자성체(12)가 상기 케이스(14)를 향하여 이동하도록 설정될 수 있다.
상기 자성체(12)는 상기 코일(11)이 생성한 자속과 상호 작용하여 왕복 운동을 한다. 상기 자성체(12)는 강자성체로 구성되며 자성을 띄어 상기 자성체(12) 주변에 자기력선을 형성시킨다.
상술한 바와 같이, 상기 자성체(12)는 상기 코일(11)이 생성한 자속과 상호 작용하여 발생된 전자기력을 외력으로 작용받는다. 그 결과, 상기 자성체(12)는 외력이 작용하는 방향으로 운동한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진동 발생 장치(10)는 중앙에 자성체(12)를 구비하고, 코일(11)은 상기 자성체(12)의 외측을 둘러싸도록 형성된다.
다만, 상기 코일(11)은 상기 자성체(12)에 직접 접촉하여 감기지 않고, 상기 자성체(12)와 상기 코일(11) 사이에 위치한 보빈(17)에 감길 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 보빈(17)은 상기 자성체(12)와 소정 간격 이격되어 구성된다.
상기 탄성체(13)는 상기 자성체(12)를 복원시킨다. 즉, 상기 탄성체(13)는 상기 자성체(12)가 왕복 운동을 하도록 복원력을 제공하는 기능을 수행한다. 상기 탄성체(13)는 코일 스프링을 사용할 수 있고, 실시예에 따라서는 부피를 줄이기 위해 판 스프링을 사용할 수 있다.
도 1에 도시된 탄성체(13)는 판 스프링으로서, 일면은 상기 케이스(14)에 부착되고 타면은 상기 자성체(12)에 부착되어, 상기 자성체(12)가 전자기력에 의해 아래 방향으로 운동한 후 전자기력이 소멸되면 상기 자성체(12)를 원래 위치로 복원시킬 수 있다.
상기 케이스(14)는 상기 자성체(12)와 충돌하여 진동을 발생한다. 상기 자성체(12)가 전자기력에 의해 아래 방향으로 운동한 경우, 상기 자성체(12)는 상기 케이스(14)와 충돌하여 충격량에 의해 진동이 발생된다.
상기 케이스(14)는 상기 자성체(12)와 충돌하여 일정 크기 이상의 진동을 발생하기 위해 강철과 같은 금속 재질로 구성될 수 있다. 실시예에 따라, 상기 케이스(14)의 재질은 진동의 세기 및 그에 의해 발생되는 소리의 느낌 또는 크기에 따라 변경될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 자성체(12)의 질량, 상기 자성체(12)가 발생하는 자기장의 세기, 상기 코일(11)이 생성하는 자속 밀도, 상기 탄성체(13)의 탄성 계수 등을 조절하여 상기 충돌에 의해 발생하는 진동의 세기가 조절될 수 있다.
도 1에는 상기 자성체(12)와 상기 케이스(14) 하단 간의 간격이 좁게 도시되어 있지만, 상기 간격은 실시예에 따라 조절될 수 있다.
따라서, 상기 코일(11)에 전원이 공급되어 전류가 흐르면 자속이 생성되고, 상기 자성체는 상기 자속과 상호 작용하여 전자기력을 발생한다. 상기 전자기력을 외력으로 하여, 상기 자성체(12)는 케이스 하단으로 운동하여 상기 케이스(14)와 충돌한다.
상기 케이스(14)와 상기 자성체(12)가 충돌하면, 진동이 발생하고 진동의 세기에 대응하는 소리도 발생할 수 있다.
상기 코일(11)에 공급되는 전원이 차단되면, 발생된 전자기력도 소멸하여 상기 자성체(12)는 상기 탄성체(13)가 보유하는 탄성력을 복원력으로 작용받아 다시 상 방향으로 운동할 수 있다.
따라서, 상기 자성체(12)는 상기 코일(11)에 공급되는 전원에 따라 왕복 운동을 하고 그 결과 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치(10)는 진동 및 소 리를 발생할 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진동 발생 장치(10)의 단면도 및 분해 사시도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진동 발생 장치(10)의 구성 요소는 제 1 실시예의 진동 발생 장치(10)와 기타 구성 요소에 대한 설명과 동일하다.
다만, 차이점으로 제 2 실시예에 따른 진동 발생 장치(10)는 보빈(17) 및 상기 보빈(17)에 감긴 코일(11)이 상기 자성체(12)의 외측을 둘러싸는 형태로 구성되지 않고, 상기 자성체(12)의 내측에 구비되는 점이 상이하다.
제 1 실시예에 따른 진동 발생 장치(10)와 달리, 제 2 실시예에 따른 진동 발생 장치(10)는 상기 자성체(12)의 내부에 상기 보빈(17) 및 상기 코일(11)이 구비될 홈이 형성되며, 상기 자성체(12)와 소정 간격 이격되어 상기 코일(11) 및 보빈(17)이 구비될 수 있다.
본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 상기 자성체(12)가 차지하는 용적을 늘려 상기 자성체(12)의 전체 질량을 증가시킬 수 있다. 그 결과, 상기 자성체(12)와 상기 케이스(14)의 충격에 의해 발생하는 진동량은 증가할 수 있다.
도 2에 도시된 본 발명의 제 2 실시예에서도 상기 자성체(12)와 상기 케이스(14)는 일정 간격 이격되어 구성되지만, 실시예에 따라 상기 간격은 변경될 있다.
실시예에 따라, 상기 케이스(14)는 상기 자성체(12)가 아래 방향으로 이동하 는 경우, 상기 자성체(12)와 상기 케이스(14) 사이의 공기를 배출하기 위한 공기 구멍(18)을 더 포함할 수 있다.
실시예에 따라, 상기 공기 구멍(18)의 위치, 크기 및 형상은 변경될 수 있다. 상기 공기 구멍(18)은 도 1의 제 1 실시예의 케이스(14)에도 구비될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 케이스(14)와 상기 자성체(12)의 충돌 부위에는 충돌에 의한 진동을 감쇠시키는 감쇠재(16)를 더 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 감쇠재(16)는 상기 케이스(14)의 하단에 상기 자성체(12)가 충돌하는 부분 일부에 부착될 수 있다. 상기 감쇠재(16)는 수지 물질, 고무, 플라스틱 등의 충격을 흡수할 수 있는 물질로 구성될 수 있다.
상기 제어부(미도시)는 상기 코일(11)에 다수의 패턴의 전원 신호를 공급한다. 상기 제어부(미도시)는 소정의 전기 신호를 상기 코일(11)에 인가하여 상기 코일(11)에 전류가 흐르도록 할 수 있다.
상기 전원 신호는 펄스파, 정현파, 톱니파, 삼각파 등 다양한 파형으로 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(15)는 일 회의 진동을 발생시키는 경우, 예컨대, 돔 스위치와 같은 아날로그 스위치를 누르는 경우에 해당하는 진동을 발생시키는 펄스 신호를 상기 코일(11)에 공급할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 펄스 신호의 파형을 나타내는 그래프이다.
상기 제어부(미도시)는 도 4에 도시된 파형과 같은 제 1 펄스 신호를 상기 코일(11)에 인가할 수 있다. 이 경우, t1부터 t2까지 인가된 온 상태의 펄스에 의해 상기 자성체(12)는 상기 케이스(14)와 충돌하여 전술한 바와 같은 돔 스위치를 누르는 경우의 일 회의 진동을 발생시킬 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제 1 펄스 신호의 주기 또는 듀티는 발생할 진동의 성질에 따라 변경될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제어부(미도시)는 다수 회의 단속 진동을 발생시키는, 즉 마우스 휠 회전 시 발생하는 다수 회의 단속적인 진동을 발생시키는 다수 주기의 제 2 펄스 신호를 상기 코일(11)에 공급할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 펄스 신호의 파형을 나타내는 그래프이다.
상기 제어부(미도시)는 도 5에 도시된 파형과 같은 제 2 펄스 신호를 상기 코일(11)에 인가할 수 있다. 도 5에는 세 번의 온 상태의 펄스가 인가되는데, 도 5에 도시된 파형과 같은 제 2 펄스 신호가 상기 코일(11)에 인가되는 경우, 상기 자성체(12)는 상기 케이스(14)와 충돌하여 마우스 휠의 회전 시 발생하는 진동과 같은 다수 회의 단속적인 진동을 발생시킬 수 있다.
실시예에 따라, 상기 제 2 펄스 신호를 구성하는 펄스의 개수, 주기 또는 듀티(duty)는 발생할 진동의 종류에 따라 변경될 수 있다. 실시예에 따라, 상기 제 2 펄스 신호를 구성하는 각 펄스 간의 간격은 일정하지 않고 서로 다를 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부(미도시)는 연속 진동을 발생시키는 고주파수의 진동을 발생시키는 제 3 펄스 신호를 상기 코일(11)에 공급할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 3 펄스 신호의 파형을 나타내는 그래프이다.
상기 제어부(미도시)는 도 6에 도시된 파형과 같은 제 3 펄스 신호를 상기 코일(11)에 인가할 수 있다. 도 6에 도시된 파형은 PWM 신호로서 상기 제 3 펄스 신호를 구성하는 펄스의 주파수로 상기 자성체(12)는 진동하도록 구성될 수 있다.
상술한 바와 같은 연속적인 진동은 상기 자성체(12)가 상기 케이스(14)와 충돌하여 발생될 수 있으나, 실시예에 따라, 충돌이 아닌 탄성체(13)에 의한 왕복 운동, 즉 단진동 운동에 의해 발생될 수도 있다.
실시예에 따라, 상기 제 3 펄스 신호의 주파수, 주기 또는 듀티는 발생할 진동에 따라 변경될 수 있다.
상술한 본 발명의 진동 발생 장치(10)는 이동 단말기에 장착되어 사용자의 입력에 대응하여 진동을 발생하는 진동 발생부로 적용될 수 있다.
상기 이동 단말기는 휴대용 단말기, PMP, 스마트 폰, 노트북 컴퓨터, 디지털 방송용 단말기, PDA, 내비게이션 등일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기는 다수 개의 사용자의 입력을 검출하는 검출부 및 상술한 진동 발생 장치(10)로서 상기 검출된 사용자 입력에 대응하는 진동을 발생하는 진동 발생부를 포함할 수 있다.
상기 검출부는 상기 이동 단말기에 대한 사용자의 입력을 검출한다(단계S91).
상기 검출부는 키 패드, 조그 휠, 터치 스크린 패드일 수 있다. 바람직하게, 상기 검출부는 터치 스크린 패드이며, 이 경우, 상기 검출된 사용자 입력은 폴더 또는 파일 등의 아이콘의 클릭, 화면의 스크롤, 드래그, 플리킹, 탭(tap) 중 적어도 하나일 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치(10)가 배치된 이동 단말기(100)의 평면도이다.
도 7a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치(10)는 이동 단말기(100)의 내부에 장착될 수 있다. 상기 진동 발생 장치(10)는 하나 또는 다수 개가 이동 단말기(100)의 케이스 내측 또는 디스플레이(31)의 내측에 부착될 수 있다.
도 7a는 다수의 진동 발생 장치(10)가 이동 단말기(100)의 내부에 장착된 모습을 도시한다. 하나의 진동 발생 장치(10)가 이동 단말기(100)의 중앙에 장착되고 네 개의 진동 발생 장치(10)가 디스플레이의 각 코너에 대응하여 장착될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 장착된 진동 발생 장치(10)의 개수는 변경될 수 있다.
도 7b는 이동 단말기(100) 내에서 진동 발생 장치(10)의 다른 배치를 도시한다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 하나의 상기 진동 발생 장치(10)가 이동 단말기(100)의 중앙에 장착되고, 나머지 네 개의 진동 발생 장치(10)가 상기 중앙에 장착된 진동 발생 장치(10)의 상, 하, 좌, 우에 배치될 수 있다.
실시예에 따라, 상기 장착된 진동 발생 장치(10)의 개수는 변경될 수 있으 며, 장착 위치도 변경될 수 있다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(100)의 동작을 설명하는 예시도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(100)는 디스플레이에 장착된 터치 스크린 패널을 검출부로 구비하여, 사용자가 터치 스크린에 표시된 아이콘의 단순한 터치를 검출할 수 있다(단계S92). 이 경우, 상기 제어부(미도시)는 상기 터치를 클릭으로 판단하고, 일 회의 진동을 발생시키는 한 주기의 제 1 펄스 신호를 상기 코일(11)에 공급할 수 있다(단계S93).
그 결과, 상기 진동 발생부는 상기 자성체(12)와 상기 케이스(14)의 충돌을 통해 돔 스위치를 누르는 경우 발생하는 진동과 소리를 발생시켜 사용자에게 제공할 수 있다(단계S97).
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 검출부는 사용자가 디스플레이의 특정 부분을 터치한 후 손가락을 소정 방향으로 이동시키는 제스쳐를 검출할 수 있다. 도 9에서는 사용자는 손가락으로 디스플레이의 우측을 터치한 후 위 또는 아래로 이동시키는 모습을 도시하였다.
이 경우, 상기 제어부(미도시)는 상기 제스쳐를 스크롤로 판단하고(단계S92), 다수 회의 단속적인 진동을 발생시키는 다수 주기의 제 2 펄스 신호를 상기 코일(11)에 공급할 수 있다(단계S94).
그 결과, 상기 진동 발생부는 상기 자성체(12)와 상기 케이스(14)의 충돌을 통해 마우스 휠을 회전하는 경우의 진동과 소리를 발생시켜 사용자에게 제공할 수 있다(단계S97).
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 검출부는 사용자가 아이콘을 드래그하는 제스쳐를 검출할 수 있다(단계S92).
이 경우, 상기 제어부(미도시)는 상기 드래그에 대응하여 연속 진동을 발생시키는 제 3 펄스 신호를 상기 코일(11)에 공급할 수 있다(단계S95).
그 결과, 상기 진동 발생부는 상기 자성체(12)와 상기 케이스(14)의 충돌을 통해 고주파수의 연속적인 진동 및 소리를 발생시켜 사용자에게 제공할 수 있다(단계S97). 실시예에 따라, 상기 연속적인 진동은 충돌이 아닌 상기 탄성체(13)가 제공하는 복원력에 의한 상기 자성체(12)의 단진동 운동을 통해 구현할 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제 1, 2, 3 펄스 신호의 주기, 듀티 또는 주파수는 발생할 진동의 세기, 종류, 시간 간격 등에 따라 다양하게 변경될 수 있다(단계S96).
본 발명에 따르면, 사용자는 다양한 종류의 입력에 대응하여 각기 다른 느낌의 햅틱 피드백을 제공받을 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치를 구비한 이동 단말기의 블록도이다.
이동 단말기는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 명세서에서 기술되는 이동 단말기는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(notebook computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션, 등이 있다.
도시된 이동 단말기(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 검출부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 진동 발생부(10), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 12은 다양한 구성요소를 가지고 있는 이동 단말기를 나타내고 있다. 그러나 도시된 구성요소 모두가 필수구성요소인 것은 아니다. 도시된 구성요소 보다 많은 구성요소에 의해 이동 단말기가 구현될 수도 있고, 그 보다 적은 구성요소에 의해서도 이동 단말기가 구현될 수 있다.
이하 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.
무선 통신부(110)는 이동 단말기(100)와 무선 통신 시스템 간의 무선 통신 또는 이동 단말기(100)와 이동 단말기(100)가 위치한 네트웍간의 무선 통신을 하게 하는 하나 이상의 구성요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신부(110)는 방송 수신 모듈(111), 이동통신 모듈(112), 무선 인터넷 모듈(113), 근거리 통신 모듈(114) 및 위치정보 모듈(115) 등을 포함할 수 있다.
방송 수신 모듈(111)은 방송 채널을 통하여 외부의 방송 관리 서버로부터 방송 신호 및/또는 방송 관련된 정보를 수신한다. 상기 방송 채널은 위성 채널, 지상파 채널을 포함할 수 있다. 상기 방송 관리 서버는, 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 생성하여 송신하는 서버 또는 기 생성된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보를 제공받아 단말기에 송신하는 서버를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함 할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.
한편, 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있으며, 이러한 경우에는 상기 이동통신 모듈(112)에 의해 수신될 수 있다.
상기 방송 관련 정보는 다양한 형태로 존재할 수 있다. 예를 들어, DMB(Digital Multimedia Broadcasting)의 EPG(Electronic Program Guide) 또는 DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld)의 ESG(Electronic Service Guide) 등의 형태로 존재할 수 있다.
상기 방송 수신 모듈(111)은, 각종 방송 시스템을 이용하여 방송 신호를 수신하는데, 특히, DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial), DMB-S(Digital Multimedia Broadcasting-Satellite), MediaFLO(Media Forward Link Only), DVB-H(Digital Video Broadcast-Handheld), ISDB-T(Integrated Services Digital Broadcast-Terrestrial) 등의 디지털 방송 시스템을 이용하여 디지털 방송 신호를 수신할 수 있다. 물론, 상기 방송 수신 모듈(111)은, 상술한 디지털 방송 시스템뿐만 아니라 방송 신호를 제공하는 모든 방송 시스템에 적합하도록 구성된다.
방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.
또한, 이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 여기에서, 상기 무선 신호는, 음성 호 신호, 화상 통화 호 신호 또는 문자/멀티미디어 메시지 송수신에 따른 다양한 형태의 데이터를 포함할 수 있다.
무선 인터넷 모듈(113)은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 무선 인터넷 모듈(113)은 내장되거나 외장될 수 있다.
근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.
또한, 위치정보 모듈(115)은 이동 단말기의 위치를 확인하거나 얻기 위한 모듈이다. 일례로 GPS(Global Position System) 모듈이 있다. GPS 모듈은 복수 개의 인공위성으로부터 위치 정보를 수신한다. 여기에서, 위치 정보는 위도 및 경도로 표시되는 좌표 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, GPS 모듈은, 3개 이상의 위성으로부터 정확한 시간과 거리를 측정하여 3개의 각각 다른 거리를 삼각 방법에 따라서 현 위치를 정확히 계산할 수 있다. 3개의 위성으로부터 거리와 시간 정보를 얻고 1개 위성으로 오차를 수정하는 방법이 사용될 수 있다. 특히, GPS 모듈은 위성으로부터 수신한 위치 정보로부터, 위도, 경도, 고도의 위치뿐만 아니라 3차원의 속도 정보와 함께 정확한 시간까지 얻을 수 있다.
한편, A/V(Audio/Video) 입력부(120)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 입력을 위한 것으로, 이에는 카메라(121)와 마이크(122) 등이 포함될 수 있다. 카메라(121)은 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영 상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 그리고, 처리된 화상 프레임은 디스플레이부(151)에 표시될 수 있다.
카메라(121)에서 처리된 화상 프레임은 메모리(160)에 저장되거나 무선 통신부(110)를 통하여 외부로 전송될 수 있다. 카메라(121)은 단말기의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.
마이크(122)은 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 그리고, 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)를 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)는 외부의 음향 신호를 입력 받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)를 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.
검출부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 검출부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다. 특히, 터치 패드가 후술하는 디스플레이부(151)과 상호 레이어 구조를 이룰 경우, 이를 터치 스크린이라 부를 수 있다.
센싱부(140)는 이동 단말기(100)의 개폐 상태, 이동 단말기(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 이동 단말기의 방위, 이동 단말기의 가속/감속 등과 같이 이동 단말기(100)의 현 상태를 감지하여 이동 단말기(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 이동 단말기(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라 이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등과 관련된 센싱 기능을 담당한다.
인터페이스부(170)는 이동 단말기(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 인터페이스 역할을 한다. 예를 들어, 유/무선 헤드셋 포트, 외부 충전기 포트, 유/무선 데이터 포트, 메모리 카드(memory card) 포트, 식별 모듈이 구비된 장치를 연결하는 포트, 오디오 I/O(Input/Output) 포트, 비디오 I/O(Input/Output) 포트, 이어폰 포트 등이 포함될 수 있다.
여기에서, 식별 모듈은 이동 단말기(100)의 사용 권한을 인증하기 위한 각종 정보를 저장한 칩으로서, 사용자 인증 모듈(User Identify Module; 'UIM'), 가입자 인증 모듈(Subscriber Identify Module; 'SIM'), 범용 사용자 인증 모듈(Universal Subscriber Identity Module; 'USIM') 등을 포함할 수 있다. 또한, 식별 모듈이 구비된 장치(이하 '식별 장치')는, 스마트 카드(smart card) 형식으로 제작될 수 있다. 따라서 식별 장치는 포트를 통하여 단말기(100)와 연결될 수 있다. 이와 같은 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나 전원을 공급받아 이동 단말기(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나 이동 단말기(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 한다.
출력부(150)는 오디오 신호 또는 비디오 신호 또는 알람(alarm) 신호의 출력을 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151)과 음향 출력 모듈(152), 알람부(153) 등이 포함될 수 있다.
디스플레이부(151)는 이동 단말기(100)에서 처리되는 정보를 표시 출력한다. 예를 들어 이동 단말기가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 그리고 이동 단말기(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.
한편, 전술한 바와 같이, 디스플레이부(13)과 터치패드가 상호 레이어 구조를 이루어 터치 스크린으로 구성되는 경우, 디스플레이부(151)은 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 디스플레이부(151)은 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 이동 단말기(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)이 2개 이상 존재할 수도 있다. 예를 들어, 이동 단말기(100)에 외부 디스플레이부(미도시)과 내부 디스플레이부(미도시)이 동시에 구비될 수 있다.
음향 출력 모듈(152)는 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력한다. 또한, 음향 출력 모듈(152)은 이동 단말기(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.
알람부(153)는 이동 단말기(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력 한다. 이동 단말기에서 발생되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력 등이 있다. 알람부(153)은 오디오 신호나 비디오 신호 이외에 다른 형태로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 예를 들면, 진동 형태로 신호를 출력할 수 있다. 호 신호가 수신되거나 메시지가 수신된 경우, 이를 알리기 위해 알람부(153)은 진동을 출력할 수 있다. 또는, 키 신호가 입력된 경우, 키 신호 입력에 대한 피드백으로 알람부(153)은 진동을 출력할 수 있다. 상기와 같은 진동 출력을 통해 사용자는 이벤트 발생을 인지할 수 있다. 물론 이벤트 발생 알림을 위한 신호는 디스플레이부(151)이나 음성 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있다.
진동 발생부(10)는 상술한 본 발명의 진동 발생 장치로서, 상기 검출부(130)가 검출한 사용자 입력에 대응하여 다양한 진동을 발생한다.
메모리(160)는 제어부(180)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다.
메모리(160)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(RAM, Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적 어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 또한, 이동 단말기(100)는 인터넷(internet)상에서 메모리(150)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)를 운영할 수도 있다.
그리고 제어부(180)는 통상적으로 이동 단말기의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 또한, 제어부(180)는 멀티 미디어 재생을 위한 멀티미디어 모듈(181)을 구비할 수도 있다. 멀티미디어 모듈(181)은 제어부(180) 내에 구현될 수도 있고, 제어부(180)와 별도로 구현될 수도 있다.
전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.
이상 실시예를 통해 본 발명을 설명하였으나, 위 실시예는 단지 본 발명의 사상을 설명하기 위한 것이며, 이에 한정되지 않는다. 당업자는 위에 설명한 실시예에 다양한 변형이 가해질 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위의 해석을 통해서만 정해진다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 진동 발생 장치(10)의 단면도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 진동 발생 장치(10)의 단면도 및 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 1 펄스 신호의 파형을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 제 2 펄스 신호의 파형을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제 3 펄스 신호의 파형을 나타내는 그래프이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치(10)가 배치된 이동 단말기(100)의 평면도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 단말기(100)의 동작을 설명하는 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치를 구비한 이동 단말기의 블록도이다.

Claims (15)

  1. 전원을 공급받아 자속을 생성하는 코일;
    상기 자속과 상호 작용하여 왕복 운동하는 자성체;
    상기 자성체를 복원시키는 탄성체;
    상기 자성체와 충돌하여 진동을 발생하는 케이스; 및
    상기 코일에 다수의 패턴의 전원 신호를 공급하는 제어부;
    를 포함하는 진동 발생 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 충돌 부위에 구비되어 상기 진동을 감쇠시키는 감쇠재를 더 포함하는 진동 발생 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 코일은 상기 자성체의 외측을 둘러싸도록 형성된 진동 발생 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 코일은 상기 자성체의 내측에 형성되는 진동 발생 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성체는 코일 스프링 및 판 스프링 중 어느 하나인 진동 발생 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 한 회의 단속 진동을 발생시키는 한 주기의 제 1 펄스 신호, 다수 회의 단속 진동을 발생시키는 다수 주기의 제 2 펄스 신호 및 연속 진동을 발생시키는 제 3 펄스 신호 중 적어도 하나를 공급하는 진동 발생 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 펄스 신호, 제 2 펄스 신호 및 제 3 펄스 신호의 주기 또는 듀티(duty)를 변경하는 진동 발생 장치.
  8. 다수의 사용자 입력을 검출하는 검출부; 및
    전원을 공급받아 자속을 생성하는 코일;
    상기 자속과 상호 작용하여 왕복 운동하는 자성체;
    상기 자성체를 복원시키는 탄성체;
    상기 자성체와 충돌하여 진동을 발생하는 케이스; 및
    상기 검출된 다수의 사용자 입력에 따라 상기 코일에 다수의 패턴의 전원 신호를 공급하는 제어부;를 포함하여, 상기 검출된 사용자 입력에 대응하는 진동을 발생하는 진동 발생부;
    를 포함하는 이동 단말기.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 검출부는 터치 스크린 패드이며, 상기 검출된 사용자 입력은 클릭, 스크롤 및 드래그 중 적어도 하나인 이동 단말기.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 검출된 사용자 입력이 클릭인 경우, 상기 제어부는 한 회의 단속 진동을 발생시키는 한 주기의 제 1 펄스 신호를 공급하고,
    상기 검출된 사용자 입력이 스크롤인 경우, 상기 제어부는 다수 회의 단속 진동을 발생시키는 다수 주기의 제 2 펄스 신호를 공급하고,
    상기 검출된 사용자 입력이 드래그인 경우, 상기 제어부는 연속 진동을 발생시키는 제 3 펄스 신호를 공급하는 이동 단말기.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제 1 펄스 신호, 제 2 펄스 신호 및 제 3 펄스 신호의 주기 또는 듀티를 변경하는 진동 발생 장치.
  12. 다수의 사용자 입력을 검출하는 단계;
    상기 검출된 다수의 사용자 입력에 따라 다수의 패턴의 전원 신호를 공급하는 단계; 및
    상기 공급된 전원 신호를 이용하여 물체 간의 충돌을 통한 진동을 발생하는 단계;
    를 포함하는 진동 발생 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 사용자 입력 검출 단계는
    터치 스크린 패드에 대한 클릭, 스크롤 및 드래그 중 적어도 하나를 검출하는 단계를 포함하는 진동 발생 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 전원 신호 공급 단계는
    상기 검출된 사용자 입력이 클릭인 경우, 한 회의 단속 진동을 발생시키는 한 주기의 제 1 펄스 신호를 공급하는 단계;
    상기 검출된 사용자 입력이 스크롤인 경우, 다수 회의 단속 진동을 발생시키는 다수 주기의 제 2 펄스 신호를 공급하는 단계; 및
    상기 검출된 사용자 입력이 드래그인 경우, 연속 진동을 발생시키는 제 3 펄스 신호를 공급하는 단계;
    를 포함하는 진동 발생 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 전원 신호 공급 단계는
    상기 제 1 펄스 신호, 제 2 펄스 신호 및 제 3 펄스 신호의 주기 또는 듀티를 변경하는 단계를 더 포함하는 진동 발생 방법.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101067077B1 (ko) * 2010-07-01 2011-09-26 삼성전기주식회사 터치스크린장치 및 이에 의한 표면질감 제공방법
KR20130070100A (ko) * 2011-12-19 2013-06-27 삼성전기주식회사 진동발생장치
KR20220011325A (ko) * 2020-07-21 2022-01-28 주식회사 엠플러스 전자석 구조를 갖는 선형 진동 액츄에이터

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