KR20130010591A - 멀티 모드 진동 발생 장치 및 이를 포함하는 모바일 디바이스 - Google Patents

Abstract

구동 전원을 공급받아 전자기력에 의해 진동을 발생하는 진동 발생 장치로서, 상기 구동 전원을 공급받아 전자기력을 발생하는 전자기회로부; 상기 전자기회로부 상부에 배치되며, 상기 전자기력에 의해 진동하고 상기 구동 전원의 주파수에 따라 진동하는 구동부; 및 상기 전자기회로부 및 상기 구동부를 둘러싸고 있는 케이스부;를 포함하는 멀티 모드 진동 발생 장치가 개시된다.

Description

멀티 모드 진동 발생 장치 및 이를 포함하는 모바일 디바이스{AN APPRATUS FOR GENERATING MULTI-MODE VIBRATIONS}

본 발명은 멀티 모드 진동 발생 장치 및 이를 포함하는 모바일 디바이스에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구동 전원의 주파수에 따라 복수의 주파수로 진동 효과를 제공하는 멀티 모드 진동 발생 장치 및 이를 포함하는 모바일 디바이스에 관한 것이다.

최근 들어, 가전 제품 또는 모바일 디바이스 등을 포함하는 전자 기기에 진동 발생 장치를 구비하는 경우가 급속히 증가하고 있다. 종래의 전자 기기들은 시청각적 효과만으로 사용자의 경험을 만족시켰으나, 소형 진동 발생 장치의 기술 개발로 인해, 촉각 효과를 사용자에게 제공할 수 있게 되었다. 또한, 이러한 전자 기기들은 단순히 진동을 이용한 촉각 효과를 제공하는 것이 아니라, 시청각적 효과와 연동하여 작용하는 촉각 효과를 제공하고 있다.

이러한 추세에 발맞추어, 진동 발생 장치의 진동 효과를 다양화하기 위한 시도가 이루어지고 있다. 사용자가 감지할 수 있는 다양한 진동 효과가 제공된다면, 모바일 디바이스 또는 휴대 기기 등의 시청각 효과와 함께 사용할 수 있어, 사용자 경험 만족도를 더욱 향상시킬 수 있을 것이다.

따라서, 이러한 진동 발생 장치에 복수의 주파수의 진동을 제공할 수 있는 멀티 모드 진동 발생 장치에 대한 개발이 필요하다.

본 발명은 복수의 진동 효과를 발생하기 위한 멀티 모드 진동 발생 장치 및 이를 포함하는 모바일 디바이스를 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치는, 구동 전원을 공급받아 전자기력에 의해 진동을 발생하는 진동 발생 장치로서, 상기 구동 전원을 공급받아 전자기력을 발생하는 전자기회로부; 상기 전자기회로부 상부에 배치되며, 상기 전자기력에 의해 진동하고 상기 구동 전원의 주파수에 따라 진동하는 구동부; 및 상기 전자기회로부 및 상기 구동부를 둘러싸고 있는 케이스부;를 포함할 수 있다. 상기 구동부는 특정 주파수에 따라 특정 방향으로 진동할 수 있다.

상기 구동부는: 상기 전자기력에 의해 진동하며, 내부에 공간을 형성하는 매스(mass); 상기 매스에 형성된 공간에 배치되어, 상기 전자기회로부에 자기장을 제공하는 자성체; 및 상기 매스와 상기 케이스부에 고정되고, 상기 케이스부에 고정되는 지점을 중심으로 상기 매스가 탄성운동을 하도록 하는 탄성체를 포함할 수 있다. 상기 매스는 상기 구동 전원의 주파수(f1, f2)에 따라 서로 다른 방향으로 진동할 수 있다.

상기 탄성체는: 상기 매스에 고정되는 일단; 및 상기 케이스부에 고정되는 타단;을 형성하여 상기 일단으로부터 상기 타단으로부터 연장되며, 상기 케이스부에 고정되는 타단에는 고정을 위한 복수의 용접 포인트가 형성될 수 있다. 또한, 상기 탄성체는: 상기 매스에 연결되는 일단으로부터 상기 케이스부에 연결되는 타단으로 판의 형태로 연장되어 형성되며, 상기 타단에는: 상기 케이스부에 고정을 위한 복수의 용접 포인트를 형성하기 위한 고정부를 구비할 수 있다.

상기 구동부는 상기 케이스부 측으로 배치되는 요크를 더 구비할 수 있다.

상기 전자기회로부는: 상기 구동 전원을 입력받아 전자기력을 발생하는 코일; 및 상기 코일이 배치되어 있는 하부케이스부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 멀티 모드 진동 발생 장치는: 상기 하부케이스부에 형성되며, 상기 코일의 높이 보다 높게 형성되어 상기 코일과 상기 구동부와의 마찰을 방지하기 위한 몰딩부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 디바이스는, 전술한 멀티 모드 진동 발생 장치 중 어느 하나; 및 상기 멀티 모드 진동 발생 장치에 인가되는 구동 전원을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면 멀티 모드 진동 발생 장치는 서로 상호작용하는 전자기회로부 및 구동부를 구비하여 복수의 진동 효과를 생성할 수 있다. 또한, 이 멀티 모드 진동 발생 장치의 진동 방향은 복수의 방향이며, 복수의 진동 주파수를 가질 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치의 전자기회로부 및 구동부의 동작을 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치의 구동부의 운동을 설명하는 도면이다.
도 6 및 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치의 진동 효과를 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치의 구동 전원 주파수에 대한 진동량을 설명하는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치의 탄성체를 나타내는 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글 모드 진동 발생 장치의 사시도를 나타낸다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글 모드 진동 발생 장치의 분해 사시도를 도시한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글 모드 진동 발생 장치의 구동부를 도시한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 싱글 모드 진동 발생 장치의 탄성체를 도시한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 모바일 디바이스의 블록도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치를 구비한 모바일 디바이스를 도시한다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 포괄하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치(1)의 사시도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치(1)는 구동 전원을 공급받아 전자기력에 의해 진동을 발생하는 진동 발생 장치로서, 구동 전원을 공급받아 전자기력을 발생하는 전자기회로부(10); 상기 전자기회로부 상부에 배치되며, 상기 전자기력에 의해 진동하고 상기 구동 전원의 주파수에 따라 복수의 진동 주파수로 진동하는 구동부(20); 및 상기 전자기회로부 및 상기 구동부를 둘러싸고 있는 케이스부(30);를 포함할 수 있다.

전자기회로부(10) 및 구동부(20)는 서로 마주보도록 배치되어, 상호작용할 수 있다. 구동부(20)는 본 멀티 모드 진동 발생 장치(1)를 구동하기 위한 구성요소로서, 전자기회로부(10)와 상호작용하여 진동하기 위한 매스(21); 매스(21)에 형성된 공간에 배치되고 전자기회로부(10)로 자기장을 제공하는 자성체(23); 및 케이스부(30) 및 매스(21)에 연결되어 매스(21)가 진동운동 하도록 하는 탄성체(22)를 포함할 수 있다.

상기 매스(21)는 상기 탄성체(22)에 연결되어 전자기력에 의해 진동운동을 하게 되고, 이러한 진동은 상기 탄성체(22)의 강성도(stiffness)와 상기 매스(21)의 질량에 따라 여러 종류의 고유 진동수를 가지게 된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치(1)를 구성하는 매스(21) 또는 탄성체(22)의 특성에 따라 X축 방향으로의 진동에 대한 고유 진동 주파수 및 Y축 방향으로의 진동에 대한 고유 진동 주파수가 결정될 수 있다.

예컨대, X축 방향으로의 진동에 대한 고유 진동 주파수가 f1인 경우, 구동 전원의 주파수가 f1으로 입력되면, 전자기회로부(10)가 생성하는 전자기력의 진동 주파수 역시 f1일 것이고, 이에 따라 구동부(20) 또는 매스(21)는 X축 방향으로 주파수 f1으로 공진할 수 있다. 또한, Y축 방향으로의 진동에 대한 고유 진동 주파수가 f2인 경우, 구동 전원의 주파수가 f2로 입력되면, 전자기회로부(10)가 생성하는 전자기력의 진동 주파수 역시 f2일 것이고, 이에 따라 구동부(20) 또는 매스(21)는 Y축 방향으로 주파수 f2로 공진할 수 있다.

구동부(20)의 자성체(23)에 의해 상기 멀티 모드 진동 발생 장치(1) 내에 자기장이 형성되고나서, 전자기회로부(10)의 코일(미도시)에 전류가 흐르면 로렌츠의 힘이 발생하여 탄성체에 연결된 매스(21)가 진동운동을 할 수 있다. 이러한 진동운동은 구동 전원의 주파수에 따라 진동운동의 주파수가 결정되고, 진동운동의 운동 방향이 결정될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치(1)의 분해 사시도를 도시한다. 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치(1)는 크게 3개의 구성 요소로 구분될 수 있다. 다시 말하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치(1)는 구동 전원을 입력받아 전자기력을 발생하기 위한 전자기회로부(10); 상기 전자기회로부에 자기장을 제공하고, 상기 전자기회로부에 전류가 흐르면 전자기력을 받아 진동하는 구동부(20); 및 상기 전자기회로부 및 상기 구동부를 덮는 케이스부(30)로 구성된다.

전자기회로부(10)는 구동 전원을 입력받아 로렌츠의 힘을 생성하는 코일(11); 및 상기 코일이 배치되어 있는 하부케이스부(12)를 포함할 수 있다. 코일(11)은 하부케이스부(12)에 고정되어 있고, 하부케이스(12)는 케이스부(30)와 결합하여 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치(1) 진동운동의 중심이 될 수 있다. 코일(11)에 흐르는 전류의 방향에 따라 발생하는 전자기력의 방향이 바뀔 수 있다.

구동부(20)는 전자기회로부(10)와 상호작용하여 진동하기 위한 매스(21); 매스(21)에 형성된 공간에 배치되고 전자기회로부(10)로 자기장을 제공하는 자성체(23); 및 케이스부 및 매스(21)에 연결되어 매스(21)가 진동운동 하도록 하는 탄성체(22)를 포함할 수 있다.

자성체(23)는 코일(11)과 서로 마주보도록 배치되며, 도 2에 도시된 것처럼, 코일(11)의 배치 방향이 X, Y축 어느 것과도 평행하지 않도록 배치되었으므로, 자성체(23)도 코일(11)의 배치 방향과 대응하도록 배치될 수 있다. 다시 말하면, 코일(11)의 기준이 되는 X 및 Y축과 소정의 각도로 기울어져 있으며, 이에 따라 자성체(23)도 코일(11)이 X 및 Y축과 유지하고 있는 소정의 각도만큼 기울어져 있을 수 있다. 매스(21)에 형성되는 공간의 형상에 따라 자성체(23)의 배치 방향이 결정될 수 있다.

또한, 탄성체(22)는 일 단부는 매스(21)에 연결 또는 고정되며, 타 단부는 케이스부(30)에 연결 또는 고정될 수 있다. 탄성체는 앞서 언급한 것처럼 진동운동을 제공하고, 따라서 케이스부(30)에 고정되어 매스(21)가 진동하도록 할 수 있다.

탄성체(22)는 소정의 탄성 계수를 가지고 케이스부(30)와 구동부(20) 또는 매스(21)를 연결하는 판 스프링일 수 있다. 탄성체의 특성은 판 두께와 형상 치수에 의해 결정될 수 있다. 탄성체(22)의 일 단부는 구동부 또는 매스(21)에 연결 또는 고정되고, 타 단부는 케이스부(30)에 연결될 수 있다. 전자기회로부(10)에 의해 발생한 전자기력에 의한 구동부 또는 매스(21)의 운동을 케이스부(30)에 전달할 수 있고, 탄성체(22)는 케이스부(30)에 지지되어 탄성운동을 할 수 있다.

케이스부(30)는 하부케이스부(12)와 결합되어, 내부의 구성 요소 등을 보호하며, 코일(11)이 고정된 하부케이스부(12)와 결합하므로 탄성체(22)를 고정하여 탄성체(22)에 연결된 매스(21)가 진동하도록 한다. 케이스부(30)는 이러한 진동을 외부로 전달할 수 있다. 또한 케이스부(30)는 적어도 일부를 자성체 재질로 구성하여 자성체(23)에 의해 생성되는 자기장의 방향을 결정할 수 있다.

또한, 하부케이스부(12)는 자성체(23)가 구동부(20)에 고정되어 있는 경우, 비자성체 재질로 구성될 수 있다. 물론, 전자기회로부(10)의 구조에 따라 자성체 재질로 구성될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치(1)의 정면도를 도시한다. Z축 위에서 바라본 것을 기준으로 도시했으므로, 전자기회로부(10)는 구동부(20)에 가려서 보이지 않는다.

매스(21)는 탄성체(22)에 의해 케이스부(30)와 결합되므로, 전자기회로부에 의한 전자기력에 의해 구동부가 움직이면, 탄성체(22)는 탄성운동을 하게 되고, 결과적으로 매스(21)가 탄성운동하게 된다.

탄성체(22)의 일 단부(221)는 케이스부(30)와 연결되며, 타 단부(222)는 매스(21)와 연결될 수 있다. 탄성체(22)의 형상으로 인해 매스(21)는 X축 또는 Y축 방향으로 진동운동을 하며, 탄성체(22) 또는 매스(21)의 특성으로 인해 매스(21)의 고유 진동 주파수가 결정될 수 있다.

이러한 고유 진동 주파수는 매스(21)의 운동 방향을 결정할 수 있다. 예컨대, 고유 진동 주파수가 f1 또는 f2라 하면, 구동 전원이 f1의 주파수로 입력되는 경우 매스(21)는 f1의 주파수로 그리고 X축 방향으로 진동할 수 있다. 또한, 구동 전원이 f2의 주파수로 입력되는 경우 매스(21)는 f2의 주파수로 그리고 Y축 방향으로 진동할 수 있다.

또한, 탄성체(22)는 매스(21)의 외부를 둘러싸도록 형성되어 2개의 굴곡부(223, 224)를 형성할 수 있다. 탄성체(22)는 추가로 더 많은 수의 굴곡부를 형성할 수 있다.

매스(21)에 형성된 공간에 삽입된 자성체(23)는 사각형으로 도시되었으나, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되지 않는다. 자성체(23)는 방향(A)에 따라 회전하여 X 및 Y축과 소정의 각도를 이룬 채 배치될 수 있다. 이는 전자기회로부(10)의 코일(11)과 마주보고 그 방향도 코일(11)과 대응하도록 배치된 것이다.

코일(11)과 자성체(23)가 X-Y 평면에 일정한 각도로 기울어진 채 배치됨으로써, 구동부 또는 매스(21)는 X-Y축 평면 상에서 X 축 및 Y축 방향으로 진동 운동을 하도록 설계될 수 있다. 이 2개의 축 방향으로의 운동은 도 4에서 더욱 상세하게 설명될 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치의 진동 방향은 매스(21)의 무게와 탄성체(22)의 탄성 계수 등, 즉 매스(21) 또는 탄성체(22)의 특성에 따라 결정될 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기회로부(10) 및 구동부(20)의 진동 운동 원리를 도시한다. 전자기회로부(10)의 코일(11)에 전류를 인가할 수 있다. 인가될 전류가 지면을 들어가거나 나오는 방향으로 흐르도록 하고, 자성체(23)가 형성하는 자기장의 방향은 자성체(23)의 N극으로부터 나와 코일(11)을 관통하여 하부케이스부 또는 하부 요크(232)를 따라 자성체(23)의 S극으로 들어가서 상부 요크(231)를 따라 다시 자성체(23)의 N극으로 들어가는 방향일 수 있다.

도 4에 도시된 코일(11)의 좌측 단면으로부터 전류가 흘러나오면, 형성되어 있는 자기장의 방향에 따라 로렌츠의 힘이 우측방향으로 생성되어 자성체(23)를 포함하는 구동부(20)가 우측으로 움직인다. 또한, 도 4에 도시된 코일(11)의 우측 단면으로 전류가 흘러 들어가면, 형성되어 있는 자기장의 방향에 따라 로렌츠의 힘이 우측방향으로 생성되어 자성체(23)를 포함하는 구동부(20)가 우측으로 움직인다.

이렇게, 좌측으로 운동하는 구동부(20)는 탄성체(22)에 의해 케이스부(30)에 연결되어 전자기력과 탄성체(22)의 탄성력에 의해 좌우측으로 운동하게 된다. 도 4의 상부에는 전자기력에 의한 운동 방향으로 표시하였다.

도 4에 도시된 상부 요크(231) 또는 하부 요크(232)는 구동부(20) 또는 전자기회로부(10)의 구성에 따라 구동력을 제어하거나, 자성체(23)의 단가 상승 요인에 따른 제조 비용에 미치는 영향을 줄이기 위해 추가될 수 있다.

한편, 도 4는 전자기회로부(10) 및 구동부(20)를 정면으로 바라본 것을 도시한 것이므로, 이는 실제로는 도 1 내지 3의 Y축과 소정의 각도만큼 기울어져 있을 것이다. 따라서, 하나의 매스(21)를 이용하여 적어도 두 방향의 진동운동 효과를 생성할 수 있다. 이러한 각도에 의해 발생하는 진동 운동 효과는 도 5에서 추가로 설명한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치의 자성체(23)의 운동을 도시한다. 설명의 간단함을 위해 구동부의 매스를 도시하지 않았다. 자성체(23)는 앞서 도시한 것처럼 점선(A)의 방향대로 기울어져 구동부의 매스에 배치될 수 있다. 다시 말하면, 자성체(23)는 X-Y축을 기준으로 소정의 각도만큼 기울어져 있다. 따라서, 자성체(23)는 도 5의 F의 화살표 방향으로 전자기력(로렌츠의 힘)을 받을 수 있다.

로렌츠의 힘(F)은 X축과 Y축으로 분해되어 X 및 Y축 방향 양쪽으로 힘이 작용하며, 자성체(23)는 X축 및 Y축 방향으로 운동하며, 탄성체(22)에 연결된 자성체(23)(매스 내부의 공간에 탑재되어)는 진동 운동할 수 있다.

이러한 구조적인 특징을 이용하여, 본원의 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치는 구동 전원의 주파수를 제어하여 X축 방향 또는 Y축 방향으로 운동할 수 있고, 양축 방향 모두로 운동할 수도 있다.

도 6 및 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치의 운동을 도시한다. 본 멀티 모드 진동 발생 장치는 자성체(23)의 배치 방향, 즉 방향(A)대로 기울어져 있고, 특정 주파수에 따라 X축 중심의 운동 또는 Y축 중심의 운동을 할 수 있다. 이러한 X축 중심의 운동을 "X축 모드"라하고, Y축 중심의 운동을 "Y축 모드"라 할 수 있다. 이러한 특정 주파수에 따른 X축 모드 또는 Y축 모드는, 멀티 모드 진동 발생 장치의 구조적인 특성으로 결정될 수 있다. 즉, 멀티 모드 진동 발생 장치의 공진 주파수는 이 장치의 전체 무게와 탄성체의 탄성 계수(k)에 의해 결정될 수 있다.

예컨대, 도 6에서 도시된 것처럼, 전자기회로부(10)에 f1의 주파수를 갖는 구동 전원을 인가하면, 전자기력(F)은 각각 X축 및 Y축으로 Fx 및 Fy로 분해되어, 구동부(20) 또는 매스(21)는 상기 구동 전원의 주파수 f1에 해당하는 X축 모드로 진동하여 최종적으로 X축 방향으로 f1의 진동 주파수를 가지고 진동할 수 있다.

도 7에 도시된 것처럼, 전자기회로부(10)에 f2의 주파수를 갖는 구동 전원을 인가하면, 전자기력(F)은 각각 X축 및 Y축 방향으로 Fx 및 Fy로 분해되어, 구동부(20) 또는 매스(21)는 상기 구동 전원의 주파수 f2에 해당하는 Y축 모드로 진동하여 최종적으로 Y축 방향으로 f2의 진동 주파수를 가지고 진동할 수 있다.

이러한 X축 모드 또는 Y축 모드 운동은, 실제로는 탄성체(22)의 형상으로 인해 각 축을 중심으로 작용하는 회전운동일 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동 전원의 주파수에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치의 진동량을 도시한 그래프이다. 도 8에 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치는 서로 다른 고유 진동 주파수 f1 및 f2를 가지는 2개의 진동 모드(X축 모드 또는 Y축 모드)를 구비할 수 있으며, f1 또는 f2 중 어느 하나의 주파수를 가지는 주파수를 가지는 구동 전원을 전자기회로부(10)에 인가하여 2개의 모드 중 하나의 진동 모드로 진동을 발생할 수 있다.

예컨대, 구동 전원의 주파수가 f1이면, 구동부(20) 또는 매스(21)는 X축 모드로 진동하며, 구동 전원의 주파수가 f2이면, 구동부(20) 또는 매스(21)는 Y축 모드로 진동할 수 있다. 또한, 구동 전원을 f1 및 f2가 합성된 형태의 파형으로 인가하여 또다른 모드의 진동 효과를 구현할 수 있다.

한편, 도 6 및 도 7에서, 탄성체(22)와 케이스부(30)가 고정된 위치(도 3의 도면 부호 221)가 X축 상에 있는 것으로 도시하였기 때문에, 구동 전원의 주파수(f1)가 입력되는 경우 X축 모드, 구동 전원의 주파수(f2)가 입력되는 경우 Y축 모드로 운동하는 것으로 설명하였으나, 이는 X축 및 Y축을 어디를 기준으로 잡느냐에 따라 결정될 수 있다. 따라서, X축 및 Y축의 설정에 따라, 구동 전원의 주파수(f1)가 입력되는 경우 Y축 모드 그리고 구동 전원의 주파수(f2)가 입력되는 경우 X축 모드로 운동할 수도 있다. 또한, 기준을 X축 및 Y축으로 설정하지 않고, X축 및 Z축 또는 Y축 및 Z축으로 설정하는 경우에는, X축 모드 및 Z축 모드, 또는 Y축 모드 및 Z축 모드로 운동할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치의 탄성체(22)를 도시한다. 탄성체(22)는 매스(21)에 고정하기 위한 되는 일단(225); 및 케이스부(30)에 고정하기 위한 타단(226)을 형성할 수 있다. 탄성체(22)는 판 형태로 상기 일단으로부터 상기 타단으로 연장되며, 케이스부(30)에 고정되는 타단(226)에는 상기 고정을 위한 복수의 용접 포인트(227, 228)가 형성될 수 있다.

이러한 용접 포인트(227, 228)는 탄성운동에 의해 탄성체(22)에 인가되는 힘을 분산하여, 상기 탄성체(22)의 일단에 생길 수 있는 크랙 등을 방지하여 탄성체(22)의 수명을 반 영구적으로 연장할 수 있다.

도 9에 도시되는 것처럼 용접 포인트(227, 228)가 형성되는 탄성체(22)의 타단(226)은 "U 자" 또는 "ㄷ자"로 형성될 수 있다. 탄성체(22)의 타단(226)을 도 9와 같이 형성함으로서, 탄성체의 타단(226)에 걸리는 하중을 2개의 용접 포인트(227, 228) 사이의 특정 지점으로 분산시킬 수 있다.

또한, 탄성체(22)는 매스(21)에 연결되는 일단으로부터 케이스부(30)에 연결되는 타단으로 판의 형태로 연장되어 형성되며, 상기 타단에는: 상기 케이스부에 고정을 위한 복수의 용접 포인트를 형성하기 위한 고정부를 구비할 수 있다.

또한, 탄성체(22)는 케이스부(30) 및 구동부(20)에 고정되는 메인부; 및 상기 메인부가 케이스부(30)에 고정되는 일 단부(226)에 형성되어 상기 메인부에 걸리는 하중을 분산하기 위한 서브부;를 포함하며, 상기 서브부에는 케이스부(30)에 고정을 위한 복수의 용접 포인트가 형성될 수 있다.

탄성체(22)는 판의 형태로 상기 일단(225)으로부터 상기 타단(226)으로 연장되어 도 3에서와 같이 적어도 2개의 굴곡부(223, 224)를 형성할 수 있다. 이러한 굴곡부(223, 224)에 의해 매스(21)는 여러 방향으로 진동할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치를 도시한다. 도 10에 도시된 것은, 한쪽 방향으로의 진동, 즉 싱글 모드로 진동하기 위한 진동 발생 장치이다. 다시 말하면, 멀티 모드 진동 발생 장치가 한 방향으로의 진동만을 발생하도록 선택할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치(2)는 구동 전원을 공급받아 전자기력에 의해 진동을 발생하는 진동 발생 장치로서, 구동 전원을 공급받아 전자기력을 발생하는 전자기회로부; 상기 전자기회로부 상부에 배치되며, 상기 전자기력에 의해 진동하고 상기 구동 전원의 주파수에 따라 진동하는 구동부; 및 상기 전자기회로부 및 상기 구동부를 둘러싸고 있는 케이스부를 포함할 수 있다.

구동부는 전자기회로부와 상호작용하여 진동하기 위한 매스(2100); 매스(2100)에 형성된 공간에 배치되고 전자기회로부로 자기장을 제공하는 자성체(2300); 및 상기 케이스부 및 상기 매스에 연결되어 상기 매스가 진동운동 하도록 하는 탄성체(2200)를 포함할 수 있다.

탄성체(2200)는 구동부와 일단(2202)에서 고정되며, 케이스부(3000)와 타단(2203)에서 고정될 수 있다. 또한, 탄성체(2200)는 일단(2202)에서 구동부와 고정하기 위한 브라켓(2201)을 추가로 구비할 수 있다.

상기 매스(2100)는 상기 탄성체(2200)에 연결되어 전자기력에 의해 진동운동을 하게 되고, 이러한 진동은 상기 탄성체(2200)의 강성도(stiffness)와 상기 매스(2100)의 질량에 따라 여러 종류의 고유 진동수를 가지게 된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치(2)를 구성하는 매스(2100) 또는 탄성체(2200)의 특성에 따라 고유 진동 주파수가 결정될 수 있다.

예컨대, X축 방향으로의 진동에 대한 고유 진동 주파수가 f1인 경우, 구동 전원의 주파수가 f1으로 입력되면, 전자기회로부가 생성하는 전자기력의 진동 주파수 역시 f1일 것이고, 이에 따라 구동부 또는 매스(2100)는 X축 방향으로 주파수 f1으로 공진할 수 있다. 또한, Y축 방향으로의 진동에 대한 고유 진동 주파수가 f2인 경우, 구동 전원의 주파수가 f2로 입력되면, 전자기회로부(10)가 생성하는 전자기력의 진동 주파수 역시 f2일 것이고, 이에 따라 구동부(20) 또는 매스(21)는 Y축 방향으로 주파수 f2로 공진할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치(2)는 X축 또는 Y축 중 어느 한 방향으로만 진동하도록 설계될 수 있다. 따라서, 도 1 내지 도 3 등의 멀티 모드 진동 발생 장치(1)와 상이하게 매스(2100) 내부의 공간이 X축 또는 Y축에 평행하게, 즉 X축 또는 Y축에 기울어지지 않도록 형성되어 있고, 이에 따라 자성체(2300)도 마찬가지로 배치될 수 있다.

구동부의 자성체(2300)에 의해 진동 발생 장치(2) 내에 자기장이 형성되고나서, 전자기회로부의 코일(미도시)에 전류가 흐르면 로렌츠의 힘이 발생하여 탄성체에 연결된 매스(2100)가 진동운동을 할 수 있다. 이러한 진동운동은 구동 전원의 주파수에 따라 진동운동의 주파수가 결정되고, 진동운동의 운동 방향이 결정될 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치(2)의 분해 사시도를 도시한다. 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치(2)는 크게 3개의 구성 요소로 구분될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치(2)는 구동 전원을 입력받아 전자기력을 발생하기 위한 전자기회로부(1000); 상기 전자기회로부에 자기장을 제공하고, 상기 전자기회로부에 전류가 흐르면 전자기력을 받아 진동하는 구동부(2000); 및 상기 전자기회로부 및 상기 구동부를 덮는 케이스부(3000)로 구성된다.

전자기회로부(1000)는 구동 전원을 입력받아 로렌츠의 힘을 생성하는 코일(1100); 및 상기 코일이 배치되어 있는 하부케이스부(1200)를 포함할 수 있다. 코일(1100)은 하부케이스부(1200)에 고정되어 있고, 하부케이스(1200)는 케이스부(3000)와 결합하여 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치(2) 진동운동의 중심이 될 수 있다. 코일(1100)에 흐르는 전류의 방향에 따라 발생하는 전자기력의 방향이 바뀔 수 있다.

구동부(2000)는 전자기회로부(1000)와 상호작용하여 진동하기 위한 매스(2100); 매스(2100)에 형성된 공간에 배치되고 전자기회로부(1000)로 자기장을 제공하는 자성체(2300); 및 케이스부 및 매스(2100)에 연결되어 매스(2100)가 진동운동 하도록 하는 탄성체(2200)를 포함할 수 있다. 탄성체(2200)는 자신과 매스(2100)를 고정하기 위한 브라켓(2201)을 더 구비할 수 있다.

자성체(2300)는 코일(1100)과 마주보도록 배치되며, 도 11에 도시된 것처럼, 코일(1100)의 배치 방향이 X축 또는 Y축과 평행하도록 배치되었으므로, 자성체(2300)도 코일(1100)의 배치 방향과 대응하도록 배치될 수 있다. 매스(2100)에 형성되는 공간의 형상에 따라 자성체(2300)의 배치 방향이 결정될 수 있다.

또한, 탄성체(2200)는 일 단부는 매스(2100)에 연결 또는 고정되며, 타 단부는 케이스부(3000)에 연결 또는 고정될 수 있다. 탄성체는 앞서 언급한 것처럼 진동운동을 제공하고, 따라서 케이스부(3000)에 고정되어 매스(2100)가 진동하도록 할 수 있다.

탄성체(2200)는 소정의 탄성 계수를 가지고 케이스부(3000)와 구동부(2000) 또는 매스(2100)를 연결하는 판 스프링일 수 있다. 탄성체의 특성은 판 두께와 형상 치수에 의해 결정될 수 있다. 탄성체(2200)의 일 단부는 구동부 또는 매스(2100)에 연결 또는 고정되고, 타 단부는 케이스부(3000)에 연결될 수 있다. 전자기회로부(1000)에 의해 발생한 전자기력에 의한 구동부 또는 매스(2100)의 운동을 케이스부(3000)에 전달할 수 있고, 탄성체(2200)는 케이스부(3000)에 지지되어 탄성운동을 할 수 있다.

케이스부(3000)는 하부케이스부(1200)와 결합되어, 내부의 구성 요소 등을 보호하며, 코일(1100)이 고정된 하부케이스부(1200)와 결합하므로 탄성체(2200)를 고정하여 탄성체(2200)에 연결된 매스(2100)가 진동하도록 한다. 케이스부(3000)는 이러한 진동을 외부로 전달할 수 있다. 또한 케이스부(3000)는 적어도 일부를 자성체 재질로 구성하여 자성체(23)에 의해 생성되는 자기장의 방향을 결정할 수 있다.

또한, 하부케이스부(1200)는 자성체(2300)가 구동부(2000)에 고정되어 있는 경우, 비자성체 재질로 구성될 수 있다. 물론, 전자기회로부(1000)의 구조에 따라 자성체 재질로 구성될 수도 있다. 하부케이스(1200)에는 구동부(2000)의 진동운동에 의해 코일(1000)이 손상되지 않도록 몰딩부(1300)가 추가로 형성될 수 있다. 몰딩부(1300)는 코일(1000)의 높이 보다 높게 형성되어 상기 코일(1000)과 구동부(2000)와의 마찰을 방지할 수 있다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치(2)의 구동부를 도시한다. 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치(2)의 정면도를 도시한다. Z축 위에서 바라본 것을 기준으로 도시했으므로, 전자기회로부(1000)는 구동부(2000)에 가려서 보이지 않는다.

매스(2100)는 탄성체(2200)에 의해 케이스부(3000)와 결합되므로, 전자기회로부에 의한 전자기력에 의해 구동부가 움직이면, 탄성체(2200)는 탄성운동을 하게 되고, 결과적으로 매스(2100)가 탄성운동하게 된다.

탄성체(2200)의 일 단부(2202)는 매스(2100)와 연결되며, 타 단부(2203)는 케이스부(3000)와 연결될 수 있다. 탄성체(2200)는 일 단부(2202)를 매스(2100)와 고정하기 위해 브라켓(2201)을 추가로 구비할 수 있다. 도 13에 도시된 것처럼, 탄성체(2200)의 일 단부에는 브라켓(2201)이 형성되어 매스(2100)와의 고정을 용이하게 할 수 있다.

탄성체(2200)의 형상으로 인해 매스(2100)는 X축 또는 Y축 방향으로 진동운동을 하며, 탄성체(2200) 또는 매스(2100)의 특성으로 인해 매스(21)의 고유 진동 주파수가 결정될 수 있다.

이러한 고유 진동 주파수는 매스(2100)의 운동 방향을 결정할 수 있다. 예컨대, 고유 진동 주파수가 f1 또는 f2라 하면, 구동 전원이 f1의 주파수로 입력되는 경우 매스(2100)는 f1의 주파수로 그리고 X축 방향으로 진동할 수 있다. 또한, 구동 전원이 f2의 주파수로 입력되는 경우 매스(2100)는 f2의 주파수로 그리고 Y축 방향으로 진동할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치(2)는 공진 주파수 f1에 의해 X축 방향(X축 모드)으로 진동할 수 있다. 앞서 언급한 것처럼, 매스(2100) 또는 탄성체(2200)의 특성에 따라 고유 진동 주파수와 진동 방향이 결정될 수 있으므로, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 발생 장치(2)는 공진 주파수 f1과 그에 따른 X축 운동 방향을 획득하였으며, X축 방향으로의 진동운동을 의도하므로 자성체(2300)의 배치 방향도 X축 또는 Y축에 평행하도록 배치될 수 있다.

또한, 탄성체(2200)는 매스(2100)의 외부를 둘러싸도록 형성되어 2개의 굴곡부를 형성할 수 있다. 탄성체(2200)는 추가로 더 많은 수의 굴곡부를 형성할 수 있다. 매스(2100)에 형성된 공간에 삽입된 자성체(2300)는 사각형으로 도시되었으나, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되지 않는다.

도 14는 본 발명의 일 실시예와 관련된 모바일 디바이스의 블록 구성도(block diagram)이다.

본 명세서에서 설명되는 모바일 디바이스에는 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.

상기 모바일 디바이스(100)는 무선 통신부(110), A/V(Audio/Video) 입력부(120), 사용자 입력부(130), 센싱부(140), 출력부(150), 메모리(160), 인터페이스부(170), 제어부(180) 및 전원 공급부(190) 등을 포함할 수 있다. 도 14에 도시된 구성요소들이 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 모바일 디바이스가 구현될 수도 있다.

이하, 상기 구성요소들에 대해 차례로 살펴본다.

무선 통신부(110)는 모바일 디바이스(100)와 무선 통신 시스템 사이 또는 모바일 디바이스(100)와 모바일 디바이스(100)가 위치한 네트워크 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 하나 이상의 모듈을 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 신호는, TV 방송 신호, 라디오 방송 신호, 데이터 방송 신호를 포함할 뿐만 아니라, TV 방송 신호 또는 라디오 방송 신호에 데이터 방송 신호가 결합한 형태의 방송 신호도 포함할 수 있다.

상기 방송 관련 정보는, 방송 채널, 방송 프로그램 또는 방송 서비스 제공자에 관련한 정보를 의미할 수 있다. 상기 방송 관련 정보는, 이동통신망을 통하여도 제공될 수 있다. 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, 예를 들어, 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 다른 방송 시스템에 적합하도록 구성될 수도 있다.

방송 수신 모듈(111)을 통해 수신된 방송 신호 및/또는 방송 관련 정보는 메모리(160)에 저장될 수 있다.

이동통신 모듈(112)은, 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다. 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, 모바일 디바이스(100)에 내장되거나 외장될 수 있다. 무선 인터넷 기술로는 WLAN(Wireless LAN)(Wi-Fi), Wibro(Wireless broadband), Wimax(World Interoperability for Microwave Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 등이 이용될 수 있다.

근거리 통신 모듈(114)은 근거리 통신을 위한 모듈을 말한다. 근거리 통신(short range communication) 기술로 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), ZigBee 등이 이용될 수 있다.

위치정보 모듈(115)은 모바일 디바이스의 위치를 획득하기 위한 모듈로서, 그의 대표적인 예로는 GPS(Global Position System) 모듈이 있다.

도 14를 참조하면, 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)는 화상 통화모드 또는 촬영 모드에서 이미지 센서에 의해 얻어지는 정지영상 또는 동영상 등의 화상 프레임을 처리한다. 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)는 사용 환경에 따라 2개 이상이 구비될 수도 있다.

마이크(122)는 통화모드 또는 녹음모드, 음성인식 모드 등에서 마이크로폰(Microphone)에 의해 외부의 음향 신호를 입력받아 전기적인 음성 데이터로 처리한다. 처리된 음성 데이터는 통화 모드인 경우 이동통신 모듈(112)을 통하여 이동통신 기지국으로 송신 가능한 형태로 변환되어 출력될 수 있다. 마이크(122)에는 외부의 음향 신호를 입력받는 과정에서 발생되는 잡음(noise)을 제거하기 위한 다양한 잡음 제거 알고리즘이 구현될 수 있다.

또한 본 발명에서는 마이크가 음향센서로서 역할을 한다. 즉, 단말기에 대한 사용자의 동작을 감지하기 위해, 사용자가 단말기에 히팅을 하면, 이에 대한 진동을 상기 마이크(122)를 통해 감지할 수 있다. 이 마이크 대신에 쇼크센서(shock sensor)가 이용될 수 있다. 이 마이크 및 쇼크 센서는 센싱부를 대신하여, 사용자의 단말기에 대한 동작을 감지할 수 있게 된다.

사용자 입력부(130)는 사용자가 단말기의 동작 제어를 위한 입력 데이터를 발생시킨다. 사용자 입력부(130)는 키 패드(key pad) 돔 스위치 (dome switch), 터치 패드(정압/정전), 조그 휠, 조그 스위치 등으로 구성될 수 있다.

센싱부(140)는 모바일 디바이스(100)의 개폐 상태, 모바일 디바이스(100)의 위치, 사용자 접촉 유무, 모바일 디바이스의 방위, 모바일 디바이스의 가속/감속 등과 같이 모바일 디바이스(100)의 현 상태를 감지하여 모바일 디바이스(100)의 동작을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시킨다. 예를 들어 모바일 디바이스(100)가 슬라이드 폰 형태인 경우 슬라이드 폰의 개폐 여부를 센싱할 수 있다. 또한, 전원 공급부(190)의 전원 공급 여부, 인터페이스부(170)의 외부 기기 결합 여부 등을 센싱할 수도 있다. 한편, 상기 센싱부(140)는 근접 센서(141), 터치센서(142) 및 기울기 센서(143)를 포함할 수 있다.

출력부(150)는 시각, 청각 또는 촉각 등과 관련된 출력을 발생시키기 위한 것으로, 이에는 디스플레이부(151), 음향 출력 모듈(152), 알람부(153), 및 햅틱 모듈(154) 등이 포함될 수 있다.

디스플레이부(151)는 모바일 디바이스(100)에서 처리되는 정보를 표시(출력)한다. 예를 들어, 모바일 디바이스가 통화 모드인 경우 통화와 관련된 UI(User Interface) 또는 GUI(Graphic User Interface)를 표시한다. 모바일 디바이스(100)가 화상 통화 모드 또는 촬영 모드인 경우에는 촬영 또는/및 수신된 영상 또는 UI, GUI를 표시한다.

디스플레이부(151)는 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

이들 중 일부 디스플레이는 그를 통해 외부를 볼 수 있도록 투명형 또는 광투과형으로 구성될 수 있다. 이는 투명 디스플레이라 호칭될 수 있는데, 상기 투명 디스플레이의 대표적인 예로는 TOLED(Transparant OLED) 등이 있다. 디스플레이부(151)의 후방 구조 또한 광 투과형 구조로 구성될 수 있다. 이러한 구조에 의하여, 사용자는 단말기 바디의 디스플레이부(151)가 차지하는 영역을 통해 단말기 바디의 후방에 위치한 사물을 볼 수 있다.

모바일 디바이스(100)의 구현 형태에 따라 디스플레이부(151)가 2개 이상 존재할 수 있다. 예를 들어, 모바일 디바이스(100)에는 복수의 디스플레이부들이 하나의 면에 이격되거나 일체로 배치될 수 있고, 또한 서로 다른 면에 각각 배치될 수도 있다.

디스플레이부(151)와 터치 동작을 감지하는 센서(이하, '터치 센서'라 함)가 상호 레이어 구조를 이루는 경우(이하, '터치 스크린'이라 함)에, 디스플레이부(151)는 출력 장치 이외에 입력 장치로도 사용될 수 있다. 터치센서(142)는, 예를 들어, 터치 필름, 터치 시트, 터치 패드 등의 형태를 가질 수 있다.

터치센서(142)는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 가해진 압력 또는 디스플레이부(151)의 특정 부위에 발생하는 정전 용량 등의 변화를 전기적인 입력신호로 변환하도록 구성될 수 있다. 터치센서(142)는 터치 되는 위치 및 면적뿐만 아니라, 터치 시의 압력까지도 검출할 수 있도록 구성될 수 있다.

터치센서(142)에 대한 터치 입력이 있는 경우, 그에 대응하는 신호(들)는 터치 제어기로 보내진다. 터치 제어기는 그 신호(들)를 처리한 다음 대응하는 데이터를 제어부(180)로 전송한다. 이로써, 제어부(180)는 디스플레이부(151)의 어느 영역이 터치 되었는지 여부 등을 알 수 있게 된다.

도 14를 참조하면, 상기 터치스크린에 의해 감싸지는 모바일 디바이스의 내부 영역 또는 상기 터치 스크린의 근처에 근접 센서(141)가 배치될 수 있다. 상기 근접 센서는 소정의 검출면에 접근하는 물체, 혹은 근방에 존재하는 물체의 유무를 전자계의 힘 또는 적외선을 이용하여 기계적 접촉이 없이 검출하는 센서를 말한다. 근접 센서는 접촉식 센서보다는 그 수명이 길며 그 활용도 또한 높다.

상기 근접 센서의 예로는 투과형 광전 센서, 직접 반사형 광전 센서, 미러 반사형 광전 센서, 고주파 발진형 근접 센서, 정전용량형 근접 센서, 자기형 근접 센서, 적외선 근접 센서 등이 있다. 상기 터치스크린이 정전식인 경우에는 상기 포인터의 근접에 따른 전계의 변화로 상기 포인터의 근접을 검출하도록 구성된다. 이 경우 상기 터치 스크린(터치 센서)은 근접 센서로 분류될 수도 있다.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 상기 터치스크린 상에 포인터가 접촉되지 않으면서 근접되어 상기 포인터가 상기 터치스크린 상에 위치함이 인식되도록 하는 행위를 "근접 터치(proximity touch)"라고 칭하고, 상기 터치스크린 상에 포인터가 실제로 접촉되는 행위를 "접촉 터치(contact touch)"라고 칭한다. 상기 터치스크린 상에서 포인터로 근접 터치가 되는 위치라 함은, 상기 포인터가 근접 터치될 때 상기 포인터가 상기 터치스크린에 대해 수직으로 대응되는 위치를 의미한다.

상기 근접센서는, 근접 터치와, 근접 터치 패턴(예를 들어, 근접 터치 거리, 근접 터치 방향, 근접 터치 속도, 근접 터치 시간, 근접 터치 위치, 근접 터치 이동 상태 등)을 감지한다. 상기 감지된 근접 터치 동작 및 근접 터치 패턴에 상응하는 정보는 터치 스크린상에 출력될 수 있다.

음향 출력 모듈(152)은 호신호 수신, 통화모드 또는 녹음 모드, 음성인식 모드, 방송수신 모드 등에서 무선 통신부(110)로부터 수신되거나 메모리(160)에 저장된 오디오 데이터를 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(152)은 모바일 디바이스(100)에서 수행되는 기능(예를 들어, 호신호 수신음, 메시지 수신음 등)과 관련된 음향 신호를 출력하기도 한다. 이러한 음향 출력 모듈(152)에는 리시버(Receiver), 스피커(speaker), 버저(Buzzer) 등이 포함될 수 있다.

알람부(153)는 모바일 디바이스(100)의 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력한다. 모바일 디바이스에서 발생 되는 이벤트의 예로는 호 신호 수신, 메시지 수신, 키 신호 입력, 터치 입력 등이 있다. 알람부(153)는 비디오 신호나 오디오 신호 이외에 다른 형태, 예를 들어 진동으로 이벤트 발생을 알리기 위한 신호를 출력할 수도 있다. 상기 비디오 신호나 오디오 신호는 디스플레이부(151)나 음향 출력 모듈(152)을 통해서도 출력될 수 있어서, 그들(151,152)은 알람부(153)의 일부로 분류될 수도 있다.

햅틱 모듈(haptic module)(154)은 사용자가 느낄 수 있는 다양한 촉각 효과를 발생시킨다. 햅틱 모듈(154)이 발생시키는 촉각 효과의 대표적인 예로는 진동이 있다. 햅택 모듈(154)이 발생하는 진동의 세기와 패턴 등은 제어가능하다. 예를 들어, 서로 다른 진동을 합성하여 출력하거나 순차적으로 출력할 수도 있다.

햅틱 모듈(154)은, 진동 외에도, 접촉 피부면에 대해 수직 운동하는 핀 배열, 분사구나 흡입구를 통한 공기의 분사력이나 흡입력, 피부 표면에 대한 스침, 전극(eletrode)의 접촉, 정전기력 등의 자극에 의한 효과와, 흡열이나 발열 가능한 소자를 이용한 냉온감 재현에 의한 효과 등 다양한 촉각 효과를 발생시킬 수 있다.

햅틱 모듈(154)은 직접적인 접촉을 통해 촉각 효과의 전달할 수 있을 뿐만 아니라, 사용자가 손가락이나 팔 등의 근 감각을 통해 촉각 효과를 느낄 수 있도록 구현할 수도 있다. 햅틱 모듈(154)은 휴대 단말기(100)의 구성 태양에 따라 2개 이상이 구비될 수 있다.

메모리(160)는 제어부(180)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 데이터들(예를 들어, 폰북, 메시지, 정지영상, 동영상 등)을 임시 저장할 수도 있다. 상기 메모리(160)는 상기 터치스크린 상의 터치 입력시 출력되는 다양한 패턴의 진동 및 음향에 관한 데이터를 저장할 수 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(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 모바일 디바이스(100)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리(160)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

인터페이스부(170)는 모바일 디바이스(100)에 연결되는 모든 외부기기와의 통로 역할을 한다. 인터페이스부(170)는 외부 기기로부터 데이터를 전송받거나, 전원을 공급받아 모바일 디바이스(100) 내부의 각 구성 요소에 전달하거나, 모바일 디바이스(100) 내부의 데이터가 외부 기기로 전송되도록 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 인터페이스부(170)에 포함될 수 있다.

식별 모듈은 모바일 디바이스기(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. 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.

상기 인터페이스부는 이동단말기(100)가 외부 크래들(cradle)과 연결될 때 상기 크래들로부터의 전원이 상기 이동단말기(100)에 공급되는 통로가 되거나, 사용자에 의해 상기 크래들에서 입력되는 각종 명령 신호가 상기 이동단말기로 전달되는 통로가 될 수 있다. 상기 크래들로부터 입력되는 각종 명령 신호 또는 상기 전원은 상기 이동단말기가 상기 크래들에 정확히 장착되었음을 인지하기 위한 신호로 동작될 수도 있다.

제어부(controller, 180)는 통상적으로 모바일 디바이스의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들어 음성 통화, 데이터 통신, 화상 통화 등을 위한 관련된 제어 및 처리를 수행한다. 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.

상기 제어부(180)는 상기 터치스크린 상에서 행해지는 필기 입력 또는 그림 그리기 입력을 각각 문자 및 이미지로 인식할 수 있는 패턴 인식 처리를 행할 수 있다.

전원 공급부(190)는 제어부(180)의 제어에 의해 외부의 전원, 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 전원을 공급한다.

여기에 설명되는 다양한 실시예는 예를 들어, 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.

하드웨어적인 구현에 의하면, 여기에 설명되는 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기타 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 일부의 경우에 본 명세서에서 설명되는 실시예들이 제어부(180) 자체로 구현될 수 있다.

소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 명세서에서 설명되는 절차 및 기능과 같은 실시예들은 별도의 소프트웨어 모듈들로 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 모듈들 각각은 본 명세서에서 설명되는 하나 이상의 기능 및 작동을 수행할 수 있다. 적절한 프로그램 언어로 쓰여진 소프트웨어 어플리케이션으로 소프트웨어 코드가 구현될 수 있다. 상기 소프트웨어 코드는 메모리(160)에 저장되고, 제어부(180)에 의해 실행될 수 있다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티 모드 진동 발생 장치(1)를 구비한 모바일 디바이스(100)를 도시한다. 진동 발생 장치(1)는 앞서 설명한 것처럼 사용자의 입력 또는 호(call)의 수신에 응답하여 진동을 발생하여 사용자에게 촉각적인 피드백을 제공할 수 있다. 상기 진동 발생 장치(1)의 구조 및 동작은 앞서 설명한 것과 같으며, 상기 모바일 디바이스(100)는 하나 이상의 진동 발생 장치(1)를 구비할 수 있다.

상기 진동 발생 장치(1)의 동작은 제어부(180)에 의해 제어될 수 있고, 전원 공급부(190)로부터 각 구성요소들에 필요한 전원을 공급할 수 있다.

위에서 본 발명의 실시예들이 설명되었으며, 당해 기술 분야에 속한 통상의 지식을 가진 자는 이러한 실시예들은 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 단지 예시적인 것임을 인식할 수 있고, 본 발명의 범위 또는 사상을 벗어나지 않고 변형, 수정 등이 가능함을 인식할 것이다.

10, 1000: 전자기회로부 11, 1100: 코일
12, 1200: 하부케이스부 21, 2100: 매스
22, 2200: 탄성체 23, 2300: 자성체
30, 3000: 케이스부 20, 2000: 구동부
1300: 몰딩부 2201: 브라켓

Claims (10)

1. 구동 전원을 공급받아 전자기력에 의해 진동을 발생하는 진동 발생 장치로서,
   상기 구동 전원을 공급받아 전자기력을 발생하는 전자기회로부;
   상기 전자기회로부 상부에 배치되며, 상기 전자기력에 의해 진동하고 상기 구동 전원의 주파수에 따라 진동하는 구동부; 및
   상기 전자기회로부 및 상기 구동부를 둘러싸고 있는 케이스부;를 포함하고, 멀티 모드 진동 발생 장치.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 구동부는:
   상기 전자기력에 의해 진동하며, 내부에 공간을 형성하는 매스(mass);
   상기 매스에 형성된 공간에 배치되어, 상기 전자기회로부에 자기장을 제공하는 자성체; 및
   상기 매스와 상기 케이스부에 고정되고, 상기 케이스부에 고정되는 지점을 중심으로 상기 매스가 탄성운동을 하도록 하는 탄성체를 포함하는, 멀티 모드 진동 발생 장치.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 탄성체는:
   상기 매스에 고정되는 일단; 및 상기 케이스부에 고정되는 타단;을 형성하여 상기 일단으로부터 상기 타단으로부터 연장되며,
   상기 케이스부에 고정되는 타단에는 고정을 위한 복수의 용접 포인트가 형성되는, 멀티 모드 진동 발생 장치.
   
4. 제2항에 있어서, 상기 탄성체는:
   상기 매스에 연결되는 일단으로부터 상기 케이스부에 연결되는 타단으로 판의 형태로 연장되어 형성되며, 상기 타단에는:
   상기 케이스부에 고정을 위한 복수의 용접 포인트를 형성하기 위한 고정부를 구비하는, 멀티 모드 진동 발생 장치.
   
5. 제1항에 있어서, 상기 구동부는 상기 케이스부 측으로 배치되는 요크를 더 구비하는, 멀티 모드 진동 발생 장치.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 전자기회로부는:
   상기 구동 전원을 입력받아 전자기력을 발생하는 코일; 및
   상기 코일이 배치되어 있는 하부케이스부를 포함하는, 멀티 모드 진동 발생 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 하부케이스부에 형성되며, 상기 코일의 높이 보다 높게 형성되어 상기 코일과 상기 구동부와의 마찰을 방지하기 위한 몰딩부를 더 포함하는, 멀티 모드 진동 발생 장치.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 구동부는 특정 주파수에 따라 특정 방향으로 진동하는, 멀티 모드 진동 발생 장치.
   
9. 제2항에 있어서, 상기 매스는 상기 구동 전원의 주파수(f1, f2)에 따라 서로 다른 방향으로 진동하는, 멀티 모드 진동 발생 장치.
   
10. 상기 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항의 멀티 모드 진동 발생 장치; 및
    상기 멀티 모드 진동 발생 장치에 인가되는 구동 전원을 제어하는 제어부를 포함하는, 모바일 디바이스.
    

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