KR20170039116A - 진동 출력 장치 및 진동 출력 장치를 포함하는 휴대 전자 기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진동 출력 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 일 실시예는 진동(vibration)을 발생시키는 자기회로, 상기 자기회로의 상면에 접하고, 일 측면 중 적어도 하나는 높이 방향으로 서로 다른 높이로 단턱이 형성되어, 상면에 적어도 하나 이상의 공간이 형성되는 요크 및 상기 요크의 상면 중 적어도 일부에 접하고, 상기 적어도 하나 이상의 공간에서 진동운동하는 탄성체를 포함하는 진동 출력 장치를 제공할 수 있다.

Description

진동 출력 장치 및 진동 출력 장치를 포함하는 휴대 전자 기기{APPARATUS FOR SETTING UP VIBRATION AND PORTABLE ELECTRONIC DEVICE INCLUDING APPARATUS FOR SETTING UP VIBRATION}

본 발명은 진동을 출력하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 골전도 기술을 이용하여 진동을 출력하는 장치 및 이와 같은 진동 출력 장치를 포함하는 휴대 전자 기기에 관한 것이다.

최근 휴대전화에 탑재되면서 널리 알려지게 된 골전도(骨傳導) 기술을 이용한 제품들이 잇따라 등장하고 있다. 골전도 기술을 이용한 다양한 전자 기기, 예를 들어 스피커 또는 보청기 등과 같은 응용제품이 상용화되고 있다. 골전도 관련 기본특허를 보유하고 있는 테무코 재팬은 진공상태에서도 사용할 수 있고, 수중 등 사용장소에 구애받지 않는 스피커, 마이크 등과 같은 골전도 기술을 채용한 제품을 출시할 계획을 가지고 있다.

일반적으로 소리는 공기의 진동이 고막을 울려 그 진동이 달팽이관에 전달되어 인식된다. 이에 반해 골전도는 골로부터 진동을 직접 달팽이관에 전달한다. 귀를 막아도 소리가 들리는 것은 이러한 원리 때문이다. 이로 인해 고막 등에 장애가 있어도 달팽이관과 청신경(聽神經)이 정상이면 골전도로 소리를 들을 수 있다.

골전도 기술 자체는 이전부터 확립되어 있었지만 이를 제품으로 상용화하는 데는 소형화에 장애가 있어왔다. 이는 골전도에 의한 출력이 크기에 비례하기 때문이다. 따라서, 테무코 재팬은 부품수를 줄이고 내부구조를 변화시킨 골전도 스피커를 개발하는데 많은 투자를 하고 있다. 또한, 이를 응용한 음성 통신용 골전도 스피커에 관한 연구도 진행하고 있다.

일반적으로 음향 또는 진동 출력장치는 신호원으로부터 입력되는 전기적 신호를 기계적인 신호로 변환시켜 음향을 출력시키거나 진동력을 발생시키는 스피커ㆍ리시버ㆍ버저ㆍ진동모터(바이브레이터)와 같은 음향 또는 진동력을 출력시키는 장치이며, 골전도(骨傳導) 출력장치도 이에 해당된다.

이러한 음향 또는 진동 출력장치는 크기와 용도에 따라 적용되는 분야가 매우 다양하다. 특히, 정보통신 산업의 성장에 부응하여 통신단말기의 진동호출용으로 널리 사용되는 소형 음향 또는 진동 출력장치 특히, 소형 진동모터는 스마트폰을 포함한 터치스크린 단말기가 인기를 끌면서 기존 회전식 진동모터의 기능을 뛰어 넘는 선형운동 진동모터 채용이 급속히 증가하고 있다.

*선형운동 진동모터가 스마트폰을 포함한 터치폰과 일반 휴대폰 등 휴대용 IT기기에 적용이 확대되고 있는 이유는 회전식 진동모터에 비해 응답속도가 빠르고 소음이 적으며, 제품 수명 또한 크게 개선되었기 때문이다. 응답속도는 최대 변위에서의 진동력의 50%에 도달할 때 걸리는 시간을 의미하며, 선형운동 진동모터를 채택하는 가장 큰 이유이다.

최근, 터치스크린 단말기는 스마트폰으로 진화하여 다양한 애플리케이션을 다운받아 사용하게 되는데, 이러한 애플리케이션은 다양한 기능들을 하며 그러한 기능들에 맞는 피드백 진동이 요구되는데, 이를 만족시키기 위해 당해 기술분야에서는 종래의 선형운동 진동모터보다 응답속도 즉 반응속도가 더욱 빠른 진동모터가 요구되고 있다.

대한민국 공개특허: 제10-2010-0101358호

본 발명의 일 실시예가 해결하고자 하는 과제는 탄성체의 가진력을 높이고, 진동을 신체 및 피부에 직접 전달할 수 있는 진동 출력 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 실시예가 해결하고자 하는 과제는 진동을 손실 없이 전달시켜, 골전도율을 향상시킬 수 있는 진동 출력 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 실시예가 해결하고자 하는 과제는 진동을 신체 및 피부에 직접 전달시켜 진동 감쇄에 의한 골전도율 저하 내지 왜곡 현상을 방지할 수 있는 진동 출력 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명에 따른 일 실시예는 진동(vibration)을 발생시키는 자기회로, 상기 자기회로의 상면에 접하고, 일 측면 중 적어도 하나는 높이 방향으로 서로 다른 높이로 단턱이 형성되어, 상면에 적어도 하나 이상의 공간이 형성되는 요크 및 상기 요크의 상면 중 적어도 일부에 접하고, 상기 적어도 하나 이상의 공간에서 진동운동하는 탄성체를 포함하는 진동 출력 장치를 제공할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 진동 출력 장치는 저면부, 상기 저면부의 양 측면에 구비되는 제 1 높이부 및 제 2 높이부를 포함하고, 상기 저면부의 상면에 외부에서 제공되는 교류 신호를 수신하는 코일이 구비된 프레임을 더 포함하되, 상기 자기 회로는 상기 코일이 제공하는 자기장의 변화에 따라 진동할 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 상기 탄성체는 상기 요크의 상면에 접하여 상기 자기회로의 진동에 따라 진동하는 진동부 및 상기 제 1 높이부 및 제 2 높이부 중 적어도 하나에 접하여 상기 진동부가 진동하도록 기준점을 제공하는 고정부를 포함할 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 탄성체는 복수의 탄성체를 포함하되, 상기 제 1 높이부에 접하는 탄성체와 상기 제 2 높이부에 접하는 탄성체는 물리적으로 분리될 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 요크와 상기 탄성체가 접하여 형성되는 상기 공간의 적어도 일부는 외부로 노출될 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 진동 출력 장치는 상기 요크의 상면에 접하여 구비되는 진동 플래이트(vibration plate)를 더 포함하되, 상기 진동 플래이트는 상기 요크의 진동에 따라 상기 진동을 외부로 출력할 수 있다.

또 다른 실시예에 있어서, 상기 진동은 상하진동일 수 있다.

본 발명에 따른 다른 실시예는 진동(vibration)을 발생시키는 자기회로, 상기 자기회로의 상면에 접하고, 일 측면 중 적어도 하나는 높이 방향으로 서로 다른 높이로 단턱이 형성되어, 상면에 적어도 하나 이상의 공간이 형성되는 요크 및 상기 요크의 상면 중 적어도 일부에 접하고, 상기 적어도 하나 이상의 공간에서 진동운동하는 탄성체를 구비하는 진동 출력 장치를 포함하는 휴대 전자 기기를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 또 다른 실시예는 진동을 발생시키는 자기회로, 상기 자기회로의 상면에 접하는 요크 및 상기 요크의 상면 중 적어도 일부에 접하는 탄성체를 포함하는 진동 출력 장치에 있어서, 상기 탄성체의 적어도 일부분이 상하진동하는 공간이 형성되도록 상기 요크의 상면에 형성되는 상기 공간의 모서리의 길이 중 적어도 하나는 상기 요크의 하면의 모서리의 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 진동 출력 장치를 제공할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 공간의 적어도 일부는 외부로 노출되도록 형성되되, 상기 공간의 일 단면에서 외측 방향으로 갈수록 상기 공간의 높이는 증가할 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 상기 요크의 하면의 모서리의 길이는 상기 요크의 하면의 모서리의 길이 중 가장 큰 모서리의 길이일 수 있다.

본 발명에 따른 또 다른 실시예는 진동을 발생시키는 자기회로, 상기 자기회로의 상기 진동에 기초하여 진동운동하는 탄성체, 상기 자기회로와 상기 탄성체 사이에 접하도록 위치하고, 상면 및 하면 중 하나의 표면적은 가장 큰 표면적으로 형성되는 요크 및 상기 요크의 상면에 접하여 구비되고, 상기 요크의 진동에 따라 상기 진동을 외부로 출력하는 진동 플래이트(vibration plate)를 포함하는 진동 출력 장치를 제공할 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 탄성체의 하면은 상기 요크의 상면의 일부에 접할 수 있다.

다른 실시예에 있어서, 상기 요크의 상면의 표면적은 상기 요크의 하면의 표면적보다 큰 표면적으로 구비되도록, 상기 요크의 상면에는 적어도 일부가 외부로 노출되는 개방홈이 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 또 다른 실시예는 진동을 발생시키는 자기회로, 상기 자기회로의 상기 진동에 기초하여 진동운동하는 탄성체, 상기 자기회로와 상기 탄성체 사이에 접하도록 위치하고, 상면 및 하면 중 하나의 표면적은 가장 큰 표면적으로 형성되는 요크 및 상기 요크의 상면에 접하여 구비되고, 상기 요크의 진동에 따라 상기 진동을 외부로 출력하는 진동 플래이트(vibration plate)를 구비하는 진동 출력 장치를 포함하는 휴대 전자 기기를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 또 다른 실시예는 진동을 발생시키는 자기회로, 상기 자기회로의 상면에 접하고, 상기 진동을 전달하는 요크, 상기 요크의 상면 중 적어도 일부에 접하는 탄성체 및 상기 요크의 상면 중 적어도 일부에 접하여 구비되는 진동 플래이트를 포함하는 진동 출력 장치에 있어서, 상기 자기회로의 진동은 상기 요크에 전달된 후 상기 진동 플래이트로 전달되어 외부로 출력되는 것을 특징으로 하는 진동 출력 장치를 제공할 수 있다.

본 발명에 따른 또 다른 실시예는 진동을 발생시키는 자기회로, 상기 자기회로의 상면에 접하고, 상기 진동을 전달하는 요크, 상기 요크의 상면 중 적어도 일부에 접하는 탄성체 및 상기 요크의 상면 중 적어도 일부에 접하여 구비되는 진동 플래이트를 구비하고, 상기 자기회로의 진동은 상기 요크에 전달된 후 상기 진동 플래이트로 전달되어 외부로 출력되는 진동 출력 장치를 포함하는 휴대 전자 기기를 제공 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 진동 출력 장치는 탄성체의 가진력을 높이고, 진동을 신체 및 피부에 직접 전달할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 진동 출력 장치는 진동을 손실 없이 전달시켜, 골전도율을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 진동 출력 장치는 진동을 신체 및 피부에 직접 전달시켜 진동 감쇄에 의한 골전도율 저하 내지 왜곡 현상을 방지할 수 있다.

본 발명의 효과는 상기 언급된 것으로 제한되지는 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

다양한 양상들이 이제 도면들을 참조로 기재되며, 여기서 유사한 참조 번호들은 총괄적으로 유사한 구성요소들을 지칭하는데 이용된다. 이하의 실시예에서, 설명 목적을 위해, 다수의 특정 세부사항들이 하나 이상의 양상들의 총체적 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나 그러한 양상(들)이 이러한 특정 세부사항들 없이 실시될 수 있음은 명백할 것이다. 다른 예시들에서, 공지의 구조들 및 장치들이 하나 이상의 양상들의 기재를 용이하게 하기 위해 블록도 형태로 도시된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 출력 장치의 일 단면을 나타낸 단면도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 요크를 나타낸 사시도이고, 도 2의 (b) 및 (c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 요크를 일 측면에서 바라본 것을 나타낸 것이고, 도 2의 (d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 요크를 위에서 바라본 것을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 요크를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체를 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 요크의 상면에 접하는 탄성체를 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체가 미리 정해진 공간에서 진동하는 것을 나타낸 모식도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임을 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 출력 장치를 나타낸 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 출력 장치를 나타낸 분해도이다.
도 10 및 도 11은 휴대 전자 기기에 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 출력 장치가 장착된 것을 나타낸 모식도이다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 실시예를 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하의 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

본 발명의 개념에 따른 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시예들은 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태에 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소는 제1 구성 요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접속되어" 또는 "접하여" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "～사이에"와 "바로 ～사이에" 또는 "～에 인접하는"과 "～에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 출력 장치의 일 단면을 나타낸 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 출력 장치(10)는 자기회로(100), 요크(200) 및 탄성체(300)를 포함할 수 있다.

자기회로(100)는 진동을 발생시킬 수 있다. 자기회로(100)는 마그네트(110)와 탑플래이트(120)를 포함할 수 있다. 여기서, 마그네트(110)는 자력을 가지는 물질로 구성될 수 있으며, 주변 자기장의 변화에 따라 진동할 수 있다. 또한, 탑플래이트(120)는 마그네트(110)의 자기력을 집중시킬 수 있다. 자기회로(100)는 코일(130)과 일정한 간격을 두고 구비될 수 있다. 코일(130)에 교류 신호가 인가되면, 코일(130)에 인가된 교류 신호의 방향과 세기 및 주파수의 크기에 따라 마그네트(110)는 진동할 수 있다. 즉, 마그네트(110)는 코일(130)에 인가된 교류 신호에 따라 진동하는 진동자의 역할을 할 수 있다. 이는 자기장 내에 놓여있는 도체는 일정방향으로 힘을 받는다는 플레밍의 왼손법칙에 기인한 것으로 그 원리와 관련된 이론은 공지의 기술로 자세한 설명은 생략하기로 한다. 종래에는 브러쉬와 정류자를 사용하는 진동모터가 자주 사용되었으나, 과도한 소음과 소형화에 문제점이 있어, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 출력 장치(10)는 진동을 발생시키기 위해 코일(130)과 자기회로(100)를 포함할 수 있다. 자기회로(100)에 의해 발생된 진동은 자기회로(100)의 상면에 접하는 요크(200)에 직접 전달될 수 있다.

요크(200)는 자기회로(100)의 상면에 접하도록 구비될 수 있다. 여기서, 요크(200)가 자기회로(100)에 접한다는 것은 요크(200)와 자기회로(100) 사이에 별도의 진동 전달체를 구비하지 않고, 자기회로(100)에서 발생된 진동이 요크(200)에 직접 전달되도록 구비한다는 것을 의미한다. 즉, 자기회로(100)의 상면에 요크(200)를 순차적으로 적층 하거나, 제조 당시에 자기회로(100)와 요크(200)를 일체형으로 제조하여 자기회로(100)에서 발생된 진동이 직접 요크(200)에 전달되도록 할 수 있다.

이때, 요크(200)는 탄성체(300)가 진동할 수 있도록 미리 정해진 공간(210)을 제공할 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 요크(200)는 전체적으로 직육면체 형상으로 구현이 가능하며, 요크(200)의 직육면체 형상 중 일 측면은 높이 방향으로 서로 다른 높이로 단턱(220)이 형성되어, 상면에 적어도 하나 이상의 공간(210)이 형성되는 구조가 될 수 있다.

도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 요크를 나타낸 사시도이고, 도 2의 (b) 및 (c)는 본 발명의 일 실시예에 따른 요크를 일 측면에서 바라본 것을 나타낸 것이고, 도 2의 (d)는 본 발명의 일 실시예에 따른 요크를 위에서 바라본 것을 나타낸 것이다.

도 2의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 요크(200)의 하면에는 자기회로(100)가 접할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 요크(200)의 상면에는 진동 플래이트(400) 및 탄성체(300)가 접할 수 있다. 더 나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 요크(200)의 상면에는 탄성체(300)가 진동할 수 있도록 미리 정해진 공간(210)이 형성될 수 있다. 여기서, 미리 정해진 공간(210)은 복수가 될 수 있다. 일 실시예에서, 물리적으로 분리된 2개의 탄성체(300)가 사용되는 경우, 2개의 탄성체(300)가 진동할 수 있도록 적어도 2개의 공간(210)이 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체(300)가 진동할 수 있는 공간(210)은 요크(200)의 상면을 절삭 가공하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 요크(200)가 직육면체 형상인 경우, 직육면체 형상의 요크(200)의 상면의 일부를 깍아 내어 미리 정해진 공간(210)을 형성할 수 있다. 요크(200)의 상면에 형성된 미리 정해진 공간(210)에 의해, 요크(200)는 일 측면에서 바라봤을 때, 서로 다른 높이가 형성될 수 있다. 이와 관련하여, 이하에서 자세히 살펴보기로 한다.

도 2의 (b)를 참조하면, 요크(200)의 상면의 일부를 직육면체 형상으로 절삭 가공하고, 일 측면에서 바라보면, 서로 다른 높이 H1 및 H2를 관찰할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 요크(200)는 H1의 높이로 구비된 요크(200)와 H2의 높이로 구비된 요크(200)가 만나는 부분에 H1과 H2의 차이로 형성되는 단턱(220)이 구비될 수 있다. 여기서, 단턱(220)이 형성되는 부분은 사용자의 설정에 따라 다양하게 정해질 수 있으며, 본 발명의 권리범위를 단턱(220)이 형성되는 특별한 위치로 한정하는 것은 아니다. 도 2의 (b)에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 요크(200)의 높이를 H1과 H2로 예를 들어 설명했으나, 본 발명의 권리 범위를 특정 요크(200)의 높이로 한정하는 것은 아니며, 사용자의 설정에 따라 다양한 높이의 요크(200)가 구현될 수 있다. 더 나아가 H1은 본 발명의 일 실시예에 따른 요크(200)의 전체 높이를 의미하므로 절삭 가공되어 형성되는 공간(210)의 높이는 H1-H2가 될 것이고, 공간(210)의 높이 H1-H2이 0이 되지 않는다면 본원 발명의 권리범위에 포함될 수 있을 것이다.

도 2의 (c)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 요크(200)가 절삭 가공되어 형성되는 공간(210)의 저면(230)은 일정한 기울기를 가질 수도 있다. 위에서는 단턱(220)의 높이가 H1-H2으로 정해졌으나, 절삭 가공되어 형성되는 공간(210)의 저면(230)에 수평면을 기준으로 일정한 기울기가 형성되면, 단턱(220)의 높이는 H1-H2보다 작아질 수 있다. 이하에서 상세히 설명하겠지만, 본 발명의 일 실시예에 따른 요크(200)의 상면에 형성된 공간(210)은 탄성체(300)가 진동할 수 있는 공간(210)으로 활용될 것이므로, 공간(210)의 외측으로 갈수록 공간(210)의 높이가 증가 되도록 할 수 있다. 여기서, 요크(200)의 상면에 형성되는 공간(210)의 저면(230)의 기울기는 사용자의 설정에 따라 다양하게 구현이 가능하다. 예를 들어, 탄성체(300)의 진동 폭이 큰 경우, 진동할 수 있는 영역을 제공하는 공간(210)은 큰 것이 바람직하므로 H1과 H2가 차이가 많이 나도록 구현할 수 있다. 절삭 가공과정에서 재료의 손실 등을 고려하여, 요크(200)의 상면에 형성되는 공간(210)의 외측으로 갈수록 공간(210)의 높이가 증가하도록 잘삭 가공할 수 있다.

도 2의 (d)에 나타낸 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 요크(200)를 위에서 바라보면, 요크(200)의 상면에 형성된 공간(210)은 가상의 제 1 측면(211)과 가상의 제 2 측면(212)으로 구획될 수 있고, 외부로 개방되어 노출될 수 있다. 또한, 요크(200)의 상면에 형성된 공간(210)은 제 3 측면(213)과 제 4 측면(214)으로 구획될 수 있고, 제 3 측면(213)과 제 4 측면(214)은 요크(200)의 내측면의 일부가 될 수 있다. 도 2의 (d)에서는 가상의 제 2 측면(212)이 외측으로 노출되는 것으로 나타냈으나, 다른 실시예에서는 요크(200)의 상면에서 형성되는 공간(210)이 외부로 노출되는 면을 최소화할 수 있다. 즉, 가상의 제 2 측면을 요크(200)의 상면에서 형성되는 공간(210)의 내측면으로 구현하여, 가상의 제 1 측면(211)만 외부로 노출되도록 할 수도 있다.

다시, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 출력 장치(10)는 요크(200)의 상면에 접하는 탄성체(300)를 포함할 수 있다. 탄성체(300)는 요크(200)의 상면 중 적어도 일부에 접할 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 요크(200)의 상면에는 탄성체(300)가 진동할 수 있는 공간(210)이 형성되므로, 공간(210)이 형성된 부분을 제외한 요크(200)의 상면에 탄성체(300)의 일부가 접할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체(300)는 복수가 될 수 있다. 코일(130)에 인가되는 교류 신호에 따라 자기회로(100)가 진동하면, 자기회로(100)에 접하고 있는 요크(200)에 직접 전달되고, 요크(200)에 전달된 진동은 요크(200)의 상면에 접하는 탄성체(300)에까지 전달된다. 이때, 탄성체(300)는 요크(200)의 진동과 동시에 진동하는 진동부(310)와 진동부(310)가 진동할 수 있는 기준점을 제공하는 고정부(320)로 구분될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 요크를 나타낸 사시도이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 출력 장치(10)는 진동을 발생시키는 자기회로(100), 상기 자기회로(100)의 상면에 접하는 요크(200) 및 상기 요크(200)의 상면 중 적어도 일부에 접하는 탄성체(300)를 포함할 수 있으며, 여기서, 상기 탄성체(300)의 적어도 일부분이 상하진동하는 공간(210)이 형성되도록 상기 요크(200)의 상면에 형성되는 상기 공간(210)의 모서리의 길이 중 적어도 하나는 상기 요크(200)의 하면의 모서리의 길이보다 작을 수 있다.

예를 들어, L1을 요크(200)의 하면의 모서리 길이라고 하고, L2, L3, L4, L5를 요크(200)의 상면의 모서리 길이라고 하면, 요크(200)의 상면에는 탄성체(300)가 진동할 수 있는 공간(210)이 형성되어야 하므로, 형성된 공간(210)에 의해 상면의 모서리 길이(L2, L3, L4, L5)는 하면의 모서리 길이(L1)보다 작아야 한다. 즉, 상면의 모서리 길이가 L2 및 L3이라고 하더라도, 모서리의 일부는 탄성체(300)가 진동할 수 있는 공간(210)의 모서리의 일부(L2 및 L3)가 되어, 요크(200)의 상면의 모서리의 길이(L2, L3, L4, L5)는 하면의 모서리의 길이(L1)보다 작아야 한다. 도 3에 나타낸 것처럼, 요크(200)의 상면의 모서리 길이는 L2, L3, L4, L5 등으로 표시가 되나, L2, L3, L4, L5 중 어느 하나도 L1보다 클 수 없다.

또한, 탄성체(300)가 진동하는 공간(210)의 적어도 일부는 외부로 노출되도록 형성될 수 있으며, 요크(200)의 상면에 형성된 공간(210)의 일 단면에서 외측 방향으로 갈수록 공간(210)의 높이는 증가할 수 있다. 위에서 설명한 것처럼, 요크(200)의 상면에 형성된 공간(210)의 저면(230)에 기울기를 부여하면, 탄성체(300)가 진동하는 폭을 더 크게 할 수 있고, 강한 진동을 사용자 등에게 전달할 수 있다.

다른 측면에서 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 출력 장치(10)는 진동을 발생시키는 자기회로(100), 상기 자기회로(100)의 진동에 기초하여 진동운동하는 탄성체(300), 자기회로(100)와 탄성체(300) 사이에 접하도록 위치하고, 상면 및 하면 중 하나의 표면적은 가장 큰 표면적으로 형성되는 요크(200) 및 상기 요크(200)의 상면에 접하여 구비되고, 상기 요크(200)의 진동에 따라 상기 진동을 외부로 출력하는 진동 플래이트(400)(vibration plate)를 포함할 수 있다. 즉, 요크(200)의 상면 및 하면 중 하나에 탄성체(300)가 진동할 수 있는 공간(210)이 형성되면, 요크(200)의 상면 및 하면의 표면적은 차이가 날 수밖에 없고, 이 중 더 큰 표면적을 가지는 면에서 탄성체(300)는 진동운동을 할 수 있다. 또한, 요크(200)의 상면의 표면적이 요크(200)의 하면의 표면적보다 큰 표면적으로 구비되면, 요크(200)의 상면에는 미리 정해진 공간(210)이 형성될 수 있다. 예를 들어, 미리정해진 공간(210)은 적어도 일부가 외부로 노출되는 개방홈이 될 수도 있다. 여기서, 외부로 노출되는 개방홈이란 밀폐된 공간(210)을 제외하는 것으로 외부에서 관찰했을때, 3개의 내측면(정면, 우측면, 저면)을 관찰할 수 있는 개방홈을 의미한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체를 나타낸 사시도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체(300)는 진동부(310)와 고정부(320)를 포함할 수 있다.

진동부(310)는 요크(200)의 상면에 접하여 자기회로(100)의 진동에 따라 진동할 수 있다. 탄성체(300)의 진동부(310)의 하면은 요크(200)의 상면과 접하고, 요크(200)의 하면은 자기회로(100)의 상면과 접하므로 자기회로(100)에 의해 발생된 진동은 요크(200)를 통해 탄성체(300)까지 직접 전달될 수 있다. 예를 들어, 자기회로(100)가 상측 방향으로 진동 운동하면, 요크(200)와 탄성체(300)도 상측 방향으로 진동 운동하고, 탄성체(300)의 진동부(310)도 상측 방향으로 진동 운동한다. 탄성체(300)의 탄성에 의해 탄성체(300)의 고정부(320)는 하측 방향으로 응력(應力)을 제공받고, 탄성체(300)의 진동부(310)는 하측 방향으로 진동 운동을 할 수 있다. 이와 같은 과정이 반복되면서, 자기회로(100)와 요크(200)는 상하로 움직이는 진동운동을 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 요크의 상면에 접하는 탄성체를 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 출력 장치(10)는 요크(200)의 상면에 접하는 탄성체(300)를 포함할 수 있다. 탄성체(300)는 요크(200)의 상면 중 적어도 일부에 접할 수 있다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 요크(200)의 상면에는 탄성체(300)가 진동할 수 있는 공간(210)이 형성되므로, 공간(210)이 형성된 부분을 제외한 요크(200)의 상면에 탄성체(300)의 일부가 접할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체(300)는 복수가 될 수 있다. 도 3에 나타낸 것처럼, 물리적으로 분리된 2개의 탄성체(310, 320)가 요크(200)의 서로 다른 상면의 일부에 접할 수 있다. 도 5에서는 물리적으로 분리된 2개의 탄성체를 나타냈으나, 본 발명의 권리범위를 특정 탄성체의 개수나 형태로 한정하는 것은 아니며, 다양한 형태의 탄성체가 사용될 수 있다. 예를 들어, 탄성체는 판스프링의 형태가 될 수 있고, 판스프링의 형태는 다각형의 형상을 가질 수도 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체가 미리 정해진 공간에서 진동하는 것을 나타낸 모식도이다.

도 6의 (a)를 참조하면, 자기회로(100)가 상측 방향으로 이동하면, 자기회로(100)의 상면에 접하는 요크(200)도 상측 방향으로 이동하고, 탄성체(300) 중 진동부(310)도 동일한 방향으로 이동한다. 이때, 탄성체(300)의 고정부(320)는 이동하지 않으므로, 탄성에 의해 탄성체(300)는 휘어질 수 있다. 탄성체(300)가 휘어지기 위해서는 휘어질 수 있는 공간(210)이 제공되어야 하는바, 본 발명의 일 실시예에 따른 요크(200)의 상면에는 탄성체(300)가 진동운동할 수 있는 공간(210)이 구비될 수 있다.

도 6의 (b)를 참조하면, 자기회로(100)가 하측 방향으로 이동하면, 자기회로(100)의 상면에 접하는 요크(200)도 하측 방향으로 이동하고, 탄성체(300) 중 진동부(310)도 동일한 방향으로 이동한다. 이때, 탄성체(300)의 고정부(320)는 이동하지 않으므로, 탄성에 의해 탄성체(300)는 휘어질 수 있다. 도 5의 (a)에서와는 달리, 휘어지기 위한 공간(210)이 요구되지 않는다.

도 6에서는 탄성체(300)가 휘어지는 정도를 모식적으로 나타냈으나, 본 발명의 권리범위를 특정한 탄성체(300)의 탄성계수나 탄성체(300)가 휘어지는 각도로 한정하는 것은 아니다. 다만, 진동의 세기를 크게하기 위해서는 요크(200) 및 탄성체(300)의 진동의 폭을 크게 해야 하고, 탄성체(300)가 진동하는 공간(210)을 크게 확보해야 하므로, 진동 출력 장치(10)의 성능에 따라, 요크(200)의 상면에 다양한 체적을 갖는 공간(210)을 구비하도록 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체(300)가 상하로 움직이는 진동운동을 하기 위해서는 탄성체(300)의 진동부(310)가 진동할 수 있도록 고정된 기준점을 제공할 필요가 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체(300)는 고정부(320)를 포함할 수 있다. 탄성체(300)의 고정부(320)는 진동하지 않는 부분에 결합될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임(500)을 나타낸 사시도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임(500)은 저면부(510), 제 1 높이부(520) 및 제 2 높이부(530)를 포함할 수 있다.

저면부(510)의 상면에는 코일(130)이 구비될 수 있다. 또한, 저면부(510)의 양 측면에는 제 1 높이부(520) 및 제 2 높이부(530)가 구비될 수 있다. 저면부(510)는 수평면과 평행하게 구비될 수 있다. 제 1 높이부(520) 및 제 2 높이부(530)는 저면부(510)의 양 측면에 구비되어 탄성체(300)가 진동 운동할 수 있도록 기준점을 제공할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 탄성체(300)의 고정부(320)는 프레임(500)의 제 1 높이부(520)에 접하도록 구비될 수 있고, 탄성체(300)의 진동부(310)는 요크(200)의 상면의 일부에 접하도록 구비될 수 있다. 요크(200)의 진동운동으로 탄성체(300)의 진동부(310)는 탄성체(300)의 고정부(320)를 기준으로 상하로 진동운동을 할 수 있다.

다시, 도 1을 참조하면, 탄성체(300)는 복수가 될 수 있다. 즉, 복수의 탄성체(300)가 하나의 요크(200) 상면에 접하도록 구비될 수 있다. 복수의 탄성체(300)를 사용한다면, 제 1 높이부(520)에 접하는 탄성체(300)와 제 2 높이부(530)에 접하는 탄성체(300)는 물리적으로 분리되도록 할 수도 있다. 도 1에서는 물리적으로 분리된 2개의 탄성체(300)를 예를 들어 설명했지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 하나의 판스프링을 탄성체(300)로 사용할 수도 있으며, 2개 이상의 판스프링을 사용할 수도 있다. 또한, 탄성체(300)는 탄성을 제공하는 소재로 구성되면 충분하고, 본 발명의 권리 범위를 특정형태를 가지거나 특정 소재로 이루어진 탄성체(300)로 한정하는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시예에 따른 진동 출력 장치(10)는 요크(200)의 상면에 접하여 구비되는 진동 플래이트(400)를 더 포함할 수 있다. 진동 플래이트(400)는 요크(200)의 진동에 따라 진동을 외부로 출력할 수 있다. 사용자 등은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 플래이트(400)를 신체의 일부에 접촉시켜 진동 신호 또는 음성 신호를 수신할 수 있다. 자기회로(100)에서 발생된 진동은 요크(200)와 진동 플래이트(400)를 통해 사용자 등에게 직접 전달되므로 진동 신호가 왜곡되거나 약해지는 문제점을 완화시킬 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 출력 장치를 나타낸 사시도이고, 도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 출력 장치를 나타낸 분해도이다.

도 8 및 도 9을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 출력 장치(10)는 PCB 기판(810)을 포함할 수 있다. PCB 기판(810)은 진동 출력 장치(10)를 지지할 수 있는 수단이 될 수 있다. PCB 기판(810)의 상면에는 캡(820)이 구비될 수 있다. 캡(820)은 프레임(500)과 PCB 기판(810)을 연결하여 고정 시킬 수 있다. 앞에서 설명한 것처럼, 프레임(500)은 저면부(510)와 저면부(510)의 양 측면에 구비된 제 1 높이부(520) 및 제 2 높이부(530)를 포함할 수 있다. 프레임(500)의 저면부(510)에는 코일(130)이 구비될 수 있다. 코일(130)은 외부에서 인가되는 교류 신호에 따라 자기장의 변화를 제공할 수 있다. 코일(130)과 접하지 않으면서 일정한 간격을 두고 자기회로(100)가 구비될 수 있다. 자기회로(100)의 하면에는 자기회로(100)의 자기력을 집중시킬 수 있는 탑플래이트(120)가 구비될 수 있다. 자기회로(100)의 상면에는 요크(200)가 구비될 수 있고, 자기회로(100)의 진동은 요크(200)에 전달될 수 있다. 요크(200)의 상면 중 일부에는 탄성체(300)의 진동부(310)가 접할 수 있고, 탄성체(300)의 고정부(320)는 프레임(500)의 제 1 높이부(520) 및 제 2 높이부(530)에 접할 수 있다. 요크(200)의 상면에는 진동 플래이트(400)가 구비되어 자기회로(100)의 진동을 사용자 등에게 전달할 수 있다. 또한, 요크(200) 및 진동 플래이트(400)의 중앙에는 리벳(830)이 연결될 수 있는 통공(840)이 형성될 수 있다. 위에서 설명한 각각의 구성요소가 리벳(830)과 요크 폴(850)에 의해 결합되어 하나의 진동 출력 장치(10)가 될 수 있다.

본 발명에 따른 일 실시예는 진동(vibration)을 발생시키는 자기회로(100), 상기 자기회로(100)의 상면에 접하고, 일 측면 중 적어도 하나는 높이 방향으로 서로 다른 높이로 단턱(220)이 형성되어, 상면에 적어도 하나 이상의 공간(210)이 형성되는 요크(200) 및 상기 요크(200)의 상면 중 적어도 일부에 접하고, 상기 적어도 하나 이상의 공간(210)에서 진동운동하는 탄성체(300)를 구비하는 진동 출력 장치(10)를 포함하는 휴대 전자 기기를 제공할 수 있다. 여기서, 휴대 전자 기기는 음성 신호 또는 진동 신호의 전달이 필요한 전자 기기 등을 포함할 수 있다. 예를 들어, 휴대 전자 기기는 휴대 단말기(Portable Terminal), 이동 단말기(Mobile Terminal), 텔레매틱스 단말기(Telematics Terminal), 노트북 컴퓨터(Notebook Computer), 디지털방송용 단말기, 개인 정보 단말기(Personal Digital Assistant: PDA), 와이브로 단말기(Wibro Terminal), IPTV(Internet Protocol Television) 단말기, AVN(Audio Video Navigation) 단말기, PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 단말기(차량 네비게이션 장치)(Navigation Terminal) 등과 같은 다양한 전가 기기 중 어느 하나가 될 수 있다. 또한, 휴대 전자 기기는 구글(google)사의 구글 글래스를 포함할 수 있다.

도 10 및 도 11은 휴대 전자 기기에 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 출력 장치가 장착된 것을 나타낸 모식도이다.

도 10의 (a) 및 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 진동 출력 장치(10)는 휴대 전자 기기(1000)의 내측에 장착될 수 있다. 여기서, 휴대 전자 기기(1000)는 구글(google)사의 구글 글래스(1000)를 포함할 수 있다. 구글 글래스(1000)는 외부의 영상을 촬영할 수 있는 카메라(1010), 사용자 등에게 영상을 제공할 수 있는 비주얼 오버레이(1020)를 포함할 수 있다. 또한, 구글 글래스(1000)는 외부 통신망과 데이터를 교환할 수 있는 통신 모듈(1030) 및 수신한 데이터를 연산할 수 있는 CPU와 같은 연산 처리 장치(1040)를 포함할 수 있다. 더 나아가, 구글 글래스(1000)는 에너지를 공급할 수 있는 충전 가능한 배터리부(1050)와 사용자 등이 안경처럼 착용할 수 있도록 보조하는 받침수단(1060)을 포함할 수 있다. 그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 구글 글래스(1000)는 자기회로(100), 요크(200) 및 탄성체(300)를 구비하는 진동 출력 장치(10)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 진동 출력 장치(10)는 구글 글래스(1000)와 사용자 등의 골전도 영역이 접하는 부분에 설치되는 것이 바람직하다.

도 11에 나타낸 것처럼, 사용자 등은 구글 글래스(1000)를 착용하고, 구글 글래스(1000)에 구비된 진동 출력 장치(10)를 통해서 음성 신호 및 음악과 같은 소리 신호를 진동신호로 수신할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100: 자기회로
110: 마그네트
120: 탑플래이트
130: 코일
200: 요크
210: 요크의 상면에 형성된 공간
211: 가상의 제 1 측면
212: 가상의 제 2 측면
213: 제 3 측면
214: 제 4 측면
220: 요크의 상면에 형성된 단턱
230: 요크의 상면에 형성된 저면
300: 탄성체
310: 진동부
320: 고정부
400: 진동 플래이트
500: 프레임
510: 저면부
520: 제 1 높이부
530: 제 2 높이부
810: PCB 기판
820: 캡
830: 리벳
840: 통공
850: 요크 폴
1000: 휴대 전자 기기

Claims (1)

1. 진동(vibration)을 발생시키며 요크의 적어도 일부에 접하는 자기회로;
   상기 자기회로의 상면에 접하고, 일 측면 중 적어도 하나는 높이 방향으로 서로 다른 높이로 단턱이 형성되어, 상면에 적어도 하나 이상의 공간이 형성되는 요크; 및
   상기 요크의 상면 중 적어도 일부에 접하고, 상기 적어도 하나 이상의 공간에서 진동운동하는 탄성체―상기 탄성체는 제 1 탄성체 유닛과 제 2 탄성체 유닛을 포함함―;
   를 포함하는
   진동 출력 장치.
   
   

Images