KR20170127338A - 박형 음향 트랜스듀서 및 이를 구비한 영상표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 두께가 얇으면서도 저역 재생력과 전 주파수 대역에서 음압 레벨이 저하하지 않을 수 있는 박형 음향 트랜스듀서에 관한 것으로서, 진동판; 상기 진동판의 테두리에 설치되는 보이스 코일; 및 상기 보이스 코일의 둘레에 설치되며, 상기 보이스 코일에 자기장을 인가할 수 있도록 형성된 영구 자석;을 포함하며, 상기 진동판의 최대 진폭은 상기 영구 자석의 두께보다 작도록 마련된다.

Description

박형 음향 트랜스듀서 및 이를 구비한 영상표시장치{Slim acoustic transducer and image display apparatus having the same}

본 발명은 소리를 재생할 수 있는 음향 트랜스듀서에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 두께가 얇은 전자기기에 사용될 수 있는 박형 음향 트랜스듀서 및 이를 구비한 영상표시장치에 관한 것이다.

전자기술의 발달에 따라, 텔레비전(TV)의 두께가 점점 얇아져서, 현재는 두께가 얇은 슬림 텔레비전(slim TV)이 대세가 되고 있다. 또한, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터 등과 같은 모바일 기기도 휴대의 편의성을 위해 두께를 얇게 하는 것이 요구되고 있다.

텔레비전이나 모바일 기기의 두께를 얇게 하기 위해서는 영상을 출력하는 액정 디스플레이와 같은 디스플레이부의 두께뿐만 아니라 소리를 출력하는 스피커와 같은 음향 트랜스듀서의 두께를 얇게 할 필요가 있다.

이와 같이 텔레비전이나 모바일 기기의 두께를 얇게 하기 위해 도 1과 같은 박형 음향 트랜스듀서가 개발되어 사용되고 있다.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 박형 음향 트랜스듀서(1)는 진동판(3)의 하부에 영구 자석(5)이 배치되어 있고, 영구 자석(5)의 둘레에 요크(7)가 설치되어 있다. 진동판(3)의 하부에 설치되는 보이스 코일(9)은 영구 자석(5)과 요크(7) 사이에 위치하게 되어, 영구 자석(5)의 자기장이 보이스 코일(9)에 인가되고 있다. 보이스 코일(9), 영구 자석(5), 요크(7)는 진동판(3)을 구동하는 전동계를 구성한다. 따라서, 보이스 코일(9)에 흐르는 전류의 변화에 따라 진동판(3)이 진동하여 소리를 재생하게 된다.

이와 같은 종래 기술에 의한 박형 음향 트랜스듀서(1)는 진동판(3)을 구동하는 전동계, 특히 영구 자석(5)이 진동판(3)의 아래에 설치되어, 전동계와 진동판(3)이 중첩되는 구조로 되어 있다. 따라서, 음향 트랜스듀서(1)의 두께(T)를 줄이기 위해서는 전동계의 두께를 줄이거나 진동판(3)의 가동범위, 즉 진동판의 진폭을 줄일 필요가 있다.

그러나 전동계의 두께를 얇게 할 경우, 영구 자석의 자속 밀도가 줄어들어 자기력이 줄어들게 된다. 그 결과, 전 주파수 대역에서 음압 레벨이 크게 저하된다는 문제가 있다. 또한, 진동판의 가동범위가 줄어드는 경우에는, 저역 재생력이 크게 저하된다는 문제점이 있다.

따라서, 상기와 같은 문제점을 해소할 수 있으면서도, 두께를 줄일 수 있는 박형 음향 트랜스듀서의 개발이 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 두께가 얇으면서도 저역 재생력과 전 주파수 대역에서 음압 레벨이 저하하지 않을 수 있는 박형 음향 트랜스듀서 및 이를 구비한 영상표시장치에 관련된다.

본 발명의 일 측면에 의한 박형 음향 트랜스듀서는, 진동판; 상기 진동판의 테두리에 설치되는 보이스 코일; 및 상기 보이스 코일의 둘레에 설치되며, 상기 보이스 코일에 자기장을 인가할 수 있도록 형성된 영구 자석;을 포함하며, 상기 진동판의 최대 진폭은 상기 영구 자석의 두께보다 작도록 하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 영구 자석은, 상기 보이스 코일의 둘레에 설치되는 중간판; 상기 중간판의 상면에 설치되는 상부 영구 자석; 및 상기 중간판의 하면에 설치되는 하부 영구 자석;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 상부 영구 자석과 상기 하부 영구 자석은 동일 자극이 서로 마주하도록 상기 중간판에 설치될 수 있다.

또한, 상기 상부 영구 자석과 상기 하부 영구 자석 각각에는 반지름 방향으로 복수의 공기 통로가 마련될 수 있다. 이때, 상기 상부 영구 자석과 상기 하부 영구 자석은 각각 복수의 영구 자석 조각으로 형성되며, 상기 복수의 공기 통로는 상기 복수의 영구 자석 조각 사이에 마련될 수 있다.

또한, 상기 중간판, 상기 상부 영구 자석, 및 상기 하부 영구 자석을 지지 및 고정하는 프레임을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 진동판의 상면과 상기 중간판의 상면을 연결하는 서라운드; 및 상기 진동판의 하면과 상기 중간판의 하면을 연결하며, 상기 보이스 코일에 음성 신호를 전달할 수 있도록 마련되는 서스펜션;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 상부 영구 자석의 상면과 상기 하부 영구 자석의 하면과 접촉하도록 설치되는 인클로저(enclosure)를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 진동판의 아래에는 자성체가 설치되지 않을 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르는, 박형 음향 트랜스듀서는, 진동판; 상기 진동판의 테두리에 설치되는 보이스 코일; 및 상기 보이스 코일의 둘레에 설치되며, 상기 보이스 코일에 자기장을 인가하도록 마련된 영구 자석;을 포함하며, 상기 영구 자석은, 상기 보이스 코일의 둘레에 설치되는 중간판; 상기 중간판의 상면에 설치되는 상부 영구 자석; 및 상기 중간판의 하면에 설치되는 하부 영구 자석;을 포함할 수 있다.

이때, 상기 진동판이 상측으로 최대로 이동할 때, 상기 진동판은 상기 상부 영구 자석의 상면 위로 돌출되지 않고, 상기 진동판이 하측으로 최대로 이동할 때, 상기 진동판은 상기 하부 영구 자석의 하면 아래로 돌출되지 않도록 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르는, 슬림 텔레비전은, 영상을 출력하는 평판 디스플레이; 및 상기 평판 디스플레이의 일측에 설치되며, 소리를 출력하는 상술한 특징들 중 적어도 하나의 특징을 포함하는 박형 음향 트랜스듀서;를 포함할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 나타내는 단면도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 나타내는 사시도;
도 3은 도 2의 박형 음향 트랜스듀서를 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 절단한 단면도;
도 4는 도 2의 박형 음향 트랜스듀서의 분해 사시도;
도 5는 도 2의 박형 음향 트랜스듀서의 배면 사시도;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서의 전동계의 자속 흐름을 나타내는 도면;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서의 전동계의 컴퓨터 시뮬레이션 해석 결과를 나타내는 사진;
도 8은 인클로저에 설치된 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 나타내는 단면도;
도 9는 인클로저에 설치된 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 나타내는 평면도;
도 10은 인클로저에 설치된 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 나타내는 배면도;
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 나타내는 사시도;
도 12는 도 11의 박형 음향 트랜스듀서를 선 Ⅱ-Ⅱ을 따라 절단한 단면도;
도 13은 도 11의 박형 음향 트랜스듀서의 분해 사시도;
도 14는 도 11의 박형 음향 트랜스듀서의 배면 사시도;
도 15는 다른 예에 의한 공기 통로를 구비한 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 나타낸 사시도;
도 16은 또 다른 예에 의한 공기 통로를 구비한 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 나타낸 사시도;
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 나타내는 단면도;
도 18은 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서가 설치된 슬림 텔레비전을 나타낸 사시도;
도 19는 도 18의 슬림 텔레비전에 설치된 박형 음향 트랜스듀서를 선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절단하여 나타낸 단면도;
도 20은 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서가 설치된 모바일 기기를 나타내는 사시도;
도 21은 도 20의 모바일 기기에 설치된 박형 음향 트랜스듀서를 선 Ⅳ-Ⅳ을 따라 절단하여 나타낸 단면도;
도 22는 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서로 구현한 스피커를 나타내는 사시도;
도 23은 도 22의 스피커를 선Ⅴ-Ⅴ를 따라 절단하여 나타낸 단면도;
도 24는 본 발명의 다른 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서로 구현한 스피커를 나타내는 사시도;
도 25는 도 24의 스피커를 선Ⅵ-Ⅵ를 따라 절단하여 나타낸 단면도;이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 박형 음향 트랜스듀서 및 이를 포함하는 영상표시장치의 실시 예들에 대하여 상세하게 설명한다.

이하에서 설명되는 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들과 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 나타내는 사시도이다. 도 3은 도 2의 박형 음향 트랜스듀서를 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 절단한 단면도이다. 도 4는 도 2의 박형 음향 트랜스듀서의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서의 배면 사시도이다.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10)는 진동판(11), 보이스 코일(20), 영구 자석(30)을 포함한다.

진동판(11)은 보이스 코일(20)의 이동에 따라 진동하여 공기 입자의 소밀파를 만들어 소리를 만들어 내는 것으로서, 얇은 판 형상으로 형성된다. 진동판(11)은 면포, 압착 성형 스폰지, 고무, 합성 수지, 금속 등으로 만들어질 수 있다. 진동판(11)의 중량 및 면적에 따라 저역 한계 주파수가 달라질 수 있다.

보이스 코일(20)은 진동판(11)의 테두리에 설치된다. 이때, 진동판(11)의 테두리에 보이스 코일(20)만 수직하게 설치할 수 있다. 또는, 다른 예로서, 진동판(11)의 테두리에 중공의 보빈(21)을 설치하고, 보빈(21)의 외주면에 와이어를 권선하여 보이스 코일(20)을 형성할 수 있다. 따라서, 보이스 코일(20)이 진동하면, 진동판(11)이 진동하여 소리를 재생하게 된다.

영구 자석(30)은 보이스 코일(20)의 둘레, 즉 진동판(11)과 보이스 코일(20)을 둘러싸도록 설치된다. 영구 자석(30)은 보이스 코일(20)에 자기장을 인가하여 보이스 코일(20)에 흐르는 전류의 변화에 따라 보이스 코일(20)이 진동할 수 있도록 형성된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 영구 자석(30)은 중간판(31), 상부 영구 자석(33), 하부 영구 자석(35)을 포함할 수 있다.

중간판(31)은 보이스 코일(20)의 둘레에 설치된다. 구체적으로, 중간판(31)은 얇은 도넛 형상으로 형성되며, 중앙에는 진동판(11)과 보이스 코일(20)이 설치된다. 중간판(31)은 자성체로 형성된다. 예를 들면, 중간판(31)은 냉간 압연 강판(SPCC, steel plate cold commercial)로 만들 수 있다.

상부 영구 자석(33)은 중간판(31)의 상면에 설치되고, 하부 영구 자석(35)은 중간판(31)의 하면에 설치된다. 따라서, 중간판(31)은 상부 영구 자석(33)과 하부 영구 자석(35)의 사이에 끼워진 상태로 설치된다. 즉, 하부 영구 자석(35), 중간판(31), 상부 영구 자석(33)이 차례로 적층된 구조로 되어 있다. 상부 영구 자석(33)과 하부 영구 자석(35)의 두께는 진동판(11)의 최대 변위보다 크도록 정해질 수 있다. 구체적으로, 진동판(11)이 진동할 때, 진동판(11)이 상부 영구 자석(33)의 위나 하부 영구 자석(35)의 아래로 돌출되지 않도록 상부 영구 자석(33)과 하부 영구 자석(35)의 두께를 결정할 수 있다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상부 영구 자석(33)과 하부 영구 자석(35)은 동일 자극이 서로 마주하도록 중간판(31)에 설치된다. 이와 같이 중간판(31)을 사이에 두고 동일 자극이 마주하도록 상부 영구 자석(33)과 하부 영구 자석(35)을 설치하면, 반발 자계에 의해 누설 자속을 최소화함으로써 큰 자속을 얻을 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서의 전동계의 자속 흐름을 나타내는 도면이다. 여기서, 전동계는 진동판(11)을 동작시키는 것으로서, 보이스 코일(20), 상부 영구 자석(33), 하부 영구 자석(35), 및 중간판(31)으로 구성된다.

도 6을 참조하면, 상부 영구 자석(33)의 N극이 중간판(31)의 상면에 접촉하도록 설치되고, 하부 영구 자석(35)의 N극이 중간판(31)의 하면에 접촉하도록 설치되어 있다. 따라서, 상부 영구 자석(33)과 하부 영구 자석(35)의 자속은 중간판(31)을 통해 보이스 코일(20)에 집중된다. 따라서, 진동판(11)의 아래에 자석이나 자성체를 설치하지 않아도, 누설 자속을 최소화하여, 보이스 코일(20)에 큰 자속을 인가할 수 있다.

발명자들은 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10)의 전동계가 폐자로(closed flux path)를 형성하는지 여부 및 자속이 보이스 코일(20)로 집중되는지를 확인하기 위해 자기장 해석을 수행하였다.

이때, 상부 영구 자석(33)과 하부 영구 자석(35)의 물성은 NdFeB-48H Grade를 적용하였고 중간판(31)은 SPCC를 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션 해석을 수행하였다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10)의 전동계의 컴퓨터 시뮬레이션 해석 결과를 나타내는 사진이다.

도 7을 참조하면, 박형 음향 트랜스듀서(10)의 전동계의 폐자로가 중간판(31)을 기점으로 위아래로 퍼져나가면서 형성되며, 반발 자계에 의해 자속(F)이 최대한 보이스 코일(20)로 집중되어 형성되는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 반발 자계를 적용하여 박형 음향 트랜스듀서(10)의 전동계를 구성하면 누설자속에 의한 자기력 손실을 최소화할 수 있음을 알 수 있다.

도 6에서는 상부 영구 자석(33)의 N극과 하부 영구 자석(35)의 N극이 서로 마주하도록 중간판(31)에 설치되어 있으나, 반대로 설치할 수도 있다. 도시하지는 않았지만, 상부 영구 자석(33)의 S극과 하부 영구 자석(35)의 S극이 서로 마주하도록 중간판(31)에 설치할 수도 있다.

상부 영구 자석(33)은 복수의 영구 자석 조각(33a)으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 상부 영구 자석(33)은, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이, 도넛 형상의 영구 자석을 여러 개의 조각으로 절단한 형상의 복수의 영구 자석 조각(33a)으로 형성된다. 따라서, 상부 영구 자석(33)은 복수의 영구 자석 조각(33a)을 중간판(31)의 상면에 일정 간격으로 원형으로 배치하여 형성할 수 있다. 이때, 인접한 2개의 영구 자석 조각(33a) 사이의 간격은 공기가 통과하는 공기 통로(41)를 형성한다. 따라서, 상부 영구 자석(33)은 복수의 영구 자석 조각(33a) 사이에 마련되는 복수의 공기 통로(41)를 포함한다. 복수의 공기 통로(41)는 상부 영구 자석(33)의 중심, 즉 진동판(11)의 중심(C)에서 반지름 방향으로 형성된다. 이러한, 복수의 공기 통로(41)는 진동판(11)이 진동할 때, 공기가 이동하는 경로가 된다.

도 2 및 도 4에서 상부 영구 자석(33)은 8개의 영구 자석 조각(33a)과 8개의 공기 통로(41)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 영구 자석 조각(33a)과 공기 통로(41)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다. 필요로 하는 음향 트랜스듀서(10)의 특성에 따라, 상부 영구 자석(33)의 영구 자석 조각(33a)과 공기 통로(41) 각각의 개수는 다양하게 결정될 수 있다.

하부 영구 자석(35)도 복수의 영구 자석 조각(35a)으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 하부 영구 자석(35)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 도넛 형상의 영구 자석을 여러 개의 조각으로 절단한 형상의 복수의 영구 자석 조각(35a)으로 형성된다. 따라서, 하부 영구 자석(35)은 복수의 영구 자석 조각(35a)을 중간판(31)의 하면에 일정 간격으로 원형으로 배치하여 형성할 수 있다. 이때, 인접한 2개의 영구 자석 조각(35a) 사이의 간격은 공기가 통과하는 공기 통로(42)를 형성한다. 따라서, 하부 영구 자석(35)은 복수의 영구 자석 조각(35a) 사이에 마련되는 복수의 공기 통로(42)를 포함한다. 복수의 공기 통로(42)는 하부 영구 자석(35a)의 중심, 즉 진동판(11)의 중심(C)에서 반지름 방향으로 형성된다. 이와 같은 복수의 공기 통로(42)는 진동판(11)이 진동할 때, 공기가 이동하는 경로가 된다.

도 4 및 도 5에서 하부 영구 자석(35)은 8개의 영구 자석 조각(35a)과 8개의 공기 통로(42)를 포함하는 것으로 도시되어 있으나, 영구 자석 조각(35a)과 공기 통로(42)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다. 필요로 하는 음향 트랜스듀서(10)의 특성에 따라, 하부 영구 자석(35)의 영구 자석 조각(35a)과 공기 통로(42)의 개수는 다양하게 결정될 수 있다. 또한, 하부 영구 자석(35)을 구성하는 복수의 영구 자석 조각(35a)과 공기 통로(42)의 개수는 상술한 상부 영구 자석(33)을 구성하는 복수의 영구 자석 조각(33a)과 복수의 공기 통로(41)의 개수와 다르게 정할 수 있다.

또한, 도 2 및 도 5를 참조하면, 상부 영구 자석(33)의 복수의 공기 통로(41)와 하부 영구 자석(35)의 복수의 공기 통로(42)는 수직 방향으로 서로 일치하도록 배치되어 있으나, 이는 일 예일 뿐이다. 도시하지는 않았으나, 상부 영구 자석(33)의 복수의 공기 통로(41)와 하부 영구 자석(35)의 복수의 공기 통로(42)는 수직 방향으로 서로 어긋나도록 배치할 수도 있다.

중간판(31)은 프레임(50)에 고정되며, 진동판(11)을 지지하는 역할을 한다. 이를 위해, 진동판(11)의 상면과 중간판(31)의 상면은 서라운드(60)로 연결되어 있다. 구체적으로, 진동판(11) 상면의 가장자리와 중간판(31)의 상면의 내측 가장자리는 서라운드(60)로 연결되어 진동판(11)이 중간판(31)에 고정되게 된다. 이때, 서라운드(60)는 진동판(11) 상면의 가장자리 전 둘레에 걸쳐 설치된다. 서라운드(60)는 진동판(11)이 보이스 코일(20)과 일체로 상하로 진동할 수 있도록 고무와 같은 탄성재질로 형성된다.

또한, 진동판(11)의 하면과 중간판(31)의 하면은 서스펜션(70)으로 연결되어 있다. 구체적으로, 진동판(11) 하면의 가장자리와 중간판(31)의 하면의 내측 가장자리는 서스펜션(70)으로 연결되어 있다. 서스펜션(70)은 얇은 금속 판으로 형성되어, 보이스 코일(20)로 전류를 전달할 수 있도록 마련된다. 즉, 서스펜션(70)은 진동판(11)을 지지하는 기능과 함께 보이스 코일(20)로 전류를 전달하는 리드선의 기능을 수행하도록 형성된다.

이를 위해, 도 4에 도시된 바와 같이, 서스펜션(70)은 진동판(11) 하면의 가장자리를 지지할 수 있는 분리된 2개의 서스펜션, 즉 제1서스펜션(71)과 제2서스펜션(72)으로 구성될 수 있다. 제1서스펜션(71)과 제2서스펜션(72)은 각각 진동판(11) 하면의 가장자리의 절반을 지지할 수 있도록 형성될 수 있다.

구체적으로, 제1서스펜션(71)은 중간판(31)에 고정되는 고정부(71a)와 진동판(11)에 고정되는 지지부(71b)를 포함한다. 지지부(71b)는 진동판(11)의 가장자리에 대응하는 형상으로 형성되며, 고정부(71a)는 지지부(71b)를 따라 절곡되며, 고정부(71a)의 말단부(71c)는 반지름 방향으로 절곡된다. 고정부(71a)는 2개가 마련되며, 고정부(71a)의 말단부(71c)는 하부 영구 자석(35)의 공기 통로(42)에 삽입될 수 있도록 형성될 수 있다. 제2서스펜션(72)은 제1서스펜션(71)과 동일하게 형성될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 도 4에서는 고정부(71a)가 2개 형성된 경우를 도시 및 설명하고 있으나, 고정부(71a)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니다. 고정부(71a)는 필요에 따라 3개 이상으로 마련될 수 있다.

제1서스펜션(71)에는 보이스 코일(20)의 일단이 연결되고, 제2서스펜션(72)에는 보이스 코일(20)의 타단이 연결된다. 따라서, 보이스 코일(20)은 서스펜션(70)을 통해 음성 신호에 대응하는 전류를 출력하는 전자회로(미도시)와 연결될 수 있다.

상술한 중간판(31), 상부 영구 자석(33), 및 하부 영구 자석(35)은 프레임(50)에 고정되어 지지될 수 있다. 구체적으로, 프레임(50)은 상부 영구 자석(33)과 하부 영구 자석(35)에 대응하는 형상으로 형성된다. 본 실시예의 경우에는 상부 영구 자석(33)과 하부 영구 자석(35)이 원형으로 형성되므로, 프레임(50)도 대략 원형으로 형성된다. 프레임(50)에는 상부 영구 자석(33)과 하부 영구 자석(35) 각각의 복수의 공기 통로(41,42)에 대응하는 복수의 개구(51,52)가 마련된다. 따라서, 진동판(11) 상부 및 하부의 공간과 박형 음향 트랜스듀서(10)의 외부는 프레임(50)의 복수의 개구(51,52)와 영구 자석(30)의 복수의 공기 통로(41,42)를 통해 연통된다.

프레임(50)의 내주면에는 복수의 안치부(53)가 형성된다. 복수의 안치부(53)는 프레임(50)의 내면에서 중심을 향해 돌출되도록 형성된다. 복수의 안치부(53)의 상면에는 상부 영구 자석(33)을 구성하는 복수의 영구 자석 조각(33a)이 안치되며, 복수의 안치부(53)의 하면에는 하부 영구 자석(35)을 구성하는 복수의 영구 자석 조각(35a)이 안치된다. 복수의 안치부(53)의 두께는 중간판(31)의 두께와 동일하게 형성된다. 복수의 안치부(53) 사이에는 중간판(31)을 고정하는 복수의 고정돌기(55)가 마련된다.

상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10)는 영구 자석(30)이 진동판(11)의 둘레에 설치되어 있으므로, 영구 자석(30)의 크기가 진동판(11)에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어, 박형 음향 트랜스듀서(10)의 두께(T)가 제한되는 경우에, 영구 자석(30)의 지름을 크게 하여 자기력을 증가시킬 수 있다.

상술한 본 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10)는 인클로저(enclosure)(80)에 수용될 수 있다. 인클로저(80)는 진동판(11)의 상부가 개방되고, 진동판(11)의 하부를 감싸는 형상으로 형성할 수 있다. 그리고 인클로저(80)의 높이(또는 두께)(H)를 낮게 하기 위해서는 박형 음향 트랜스듀서(10)의 상면과 하면이 인클로저(80)의 상부 벽(81)과 하부 벽(82)에 접촉하도록 형성할 수 있다.

이하, 도 8 내지 도 10를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서가 설치된 인클로저에 대해 설명한다.

도 8은 인클로저에 설치된 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 나타내는 단면도이다. 도 9는 인클로저에 설치된 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 나타내는 평면도이고, 도 10은 인클로저에 설치된 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 나타내는 배면도이다. 참고로, 도 9에서는 상부 영구 자석(33)을 덮는 인클로저(80)의 상부 벽(81)이 제거된 상태이며, 도 10에서는 하부 영구 자석(35)을 덮는 인클로저(80)의 하부 벽(82)이 제거된 상태이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10)의 상면과 하면은 인클로저(80)의 상부 벽(81)과 하부 벽(82)에 의해 덮여 있다. 구체적으로, 박형 음향 트랜스듀서(10)의 상부 영구 자석(33)의 상면과 인클로저(80)의 상부 벽(81)이 접촉하고, 하부 영구 자석(35)의 하면이 인클로저(80)의 하부 벽(82)과 접촉하도록 설치되어 있다.

따라서, 박형 음향 트랜스듀서(10)의 진동판(11)의 상측은 인클로저(80)의 상부 벽(81)에 의해 덮인 상태가 되어 상부 영구 자석(33)에 의해 둘러싸인 진동판(11)의 상면과 인클로저(80)의 상부 벽(81) 사이에는 진동판(11)의 상측 공간(91)이 형성된다. 이때, 상부 영구 자석(33)의 두께는 진동판(11)의 최대 변위보다 큰 사이즈로 정해지므로, 진동판(11)이 보이스 코일(20)에 의해 상하로 진동하는 경우에, 진동판(11)과 서라운드(60)는 인클로저(80)의 상부 벽(81)에 접촉하지 않는다. 또한, 인클로저(80)의 일 측벽에는 진동판(11)의 상측 공간(91)과 연통되는 상부 개구(83)가 마련된다.

한편, 박형 음향 트랜스듀서(10)의 진동판(11)의 하측은 인클로저(80)의 하부 벽(82)에 의해 덮인 상태가 되어 하부 영구 자석(35)에 의해 둘러싸인 진동판(11)의 하면과 인클로저(80)의 하부 벽(82) 사이에는 진동판(11)의 하측 공간(92)이 형성된다. 이때, 하부 영구 자석(35)의 두께는 진동판(11)의 최대 변위보다 큰 사이즈로 정해지므로, 진동판(11)이 보이스 코일(20)에 의해 상하로 진동하는 경우에, 진동판(11)과 서스펜션(70)은 인클로저(80)의 하부 벽(82)에 접촉하지 않는다. 또한, 인클로저(80)의 타 측면에는 진동판(11)의 하측 공간(92)과 연통되는 하부 개구(84)가 마련된다. 하부 개구(84)는 박형 음향 트랜스듀서(10)의 일측에 마련된 인클로저(80)의 내부 공간(87)과 연통된다. 인클로저(80)의 내부 공간(87)은 인클로저(80)의 상부 벽(81), 하부 벽(82), 및 측벽(86)에 의해 형성된 폐공간으로 형성될 수 있다.

또한, 진동판(11)의 상측 공간(91)과 하측 공간(92)은 인클로저(80)의 중간 벽(85)에 의해 서로 격리되어 있다. 따라서, 진동판(11)의 상측 공간(91)은 인클로저(80)의 내부 공간(87)과 연통되지 않는다.

따라서, 재생하고자 하는 소리에 대응하는 음성 신호가 서스펜션(70)을 통해 보이스 코일(20)에 입력되면, 보이스 코일(20)이 상부 영구 자석(33)과 하부 영구 자석(35)에 의해 인가되는 자기장에 의해 진동하게 된다. 그러면, 보이스 코일(20)이 일체로 설치된 진동판(11)이 진동하여 소리를 발생시킨다. 진동판(11)이 진동하여 소리를 발생시킬 때, 진동판(11)의 상측 공간(91)과 하측 공간(92)의 체적이 변화하여 공기의 유동이 발생하게 된다.

예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이 진동판(11)이 상측으로 이동하면, 진동판(11)의 상측 공간(91)의 체적이 작아지므로 상측 공간(91)에 있던 공기는 상부 영구 자석(33)에 마련된 복수의 공기 통로(41)를 통해 상부 영구 자석(33)의 외부로 배출된다. 이때, 상부 영구 자석(33)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 일 측면만 개방되어 있고 다른 측면은 인클로저(80)에 의해 둘러싸여 있으므로 복수의 공기 통로(41)로 배출된 공기는 인클로저(80)의 상부 개구(83)를 통해 인클로저(80)의 외부로 배출된다(도 9의 화살표 참조).

한편, 도 8에 도시된 바와 같이 진동판(11)이 상측으로 이동하면, 진동판(11)의 하측 공간(92)의 체적이 커지므로 하부 영구 자석(35)에 마련된 복수의 공기 통로(42)를 통해 인클로저(80)의 내부 공간(87)의 공기가 진동판(11)의 하측 공간(92)으로 인입된다. 이때, 하부 영구 자석(35)은, 도 10에 도시된 바와 같이, 일 측면만 개방되어 있고 다른 측면은 인클로저(80)에 의해 둘러싸여 있으므로 인클로저(80)의 내부 공간(87)의 공기는 인클로저(80)의 하부 개구(84)를 통해 인입되어 하부 영구 자석(35)의 복수의 공기 통로(42)를 통해 진동판(11)의 하측 공간(92)으로 이동한다(도 10의 화살표 참조).

도시하지는 않았지만, 진동판(11)이 하측으로 이동하면, 진동판(11)의 상측 공간(91)의 체적이 커지고, 하측 공간(92)의 체적이 작아지므로 상술한 설명과 반대로 공기가 이동한다.

이상에서는, 서스펜션(70)이 진동판(11)을 지지하는 기능과 보이스 코일(20)로 음성 신호를 전달하는 기능을 수행할 수 있도록 형성된 박형 음향 트랜스듀서(10)에 대해 설명하였으나, 서스펜션은 진동판을 지지하는 기능만 수행할 수 있도록 박형 음향 트랜스듀서를 형성할 수도 있다.

이하, 도 11 내지 도 14를 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서에 대해 설명한다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 나타내는 사시도이다. 도 12는 도 11의 박형 음향 트랜스듀서를 선 Ⅱ-Ⅱ을 따라 절단한 단면도이다. 도 13은 도 11의 박형 음향 트랜스듀서의 분해 사시도이고, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서의 배면 사시도이다.

도 11 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10')는 진동판(11), 보이스 코일(20), 영구 자석(30), 서라운드(60'), 서스펜션(90), 프레임(50')을 포함한다.

본 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10')는 진동판(11), 보이스 코일(20), 영구 자석(30)은 상술한 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10)의 진동판(11), 보이스 코일(20), 영구 자석(30)과 동일하고, 서라운드(60'), 서스펜션(90), 프레임(50')이 상술한 실시예의 박형 음향 트랜스듀서(10)의 서라운드(60), 서스펜션(70), 프레임(50)과 상이하다.

따라서, 이하에서는, 진동판(11), 보이스 코일(20), 영구 자석(30)에 대해 상세한 설명은 생략하고, 서라운드(60'), 서스펜션(90), 프레임(50')에 대해서만 설명한다. 또한, 동일한 기능을 하는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하여 설명한다.

서라운드(60')는 진동판(11)이 영구 자석(30)에 대해 상하로 진동할 수 있도록 프레임(50')에 대해 지지하는 것으로서, 진동판(11)의 상면과 프레임(50')의 상면을 연결한다. 구체적으로, 진동판(11) 상면의 가장자리와 프레임(50') 상면의 내측 가장자리는 서라운드(60')로 연결되어 진동판(11)이 프레임(50')에 고정되게 된다. 이때, 서라운드(60')는 진동판(11) 상면의 가장자리 전 둘레에 걸쳐 설치된다. 서라운드(60')는 진동판(11)이 보이스 코일(20)과 일체로 상하로 진동할 수 있도록 고무와 같은 탄성재질로 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우에는, 프레임(50')이 중간판(31)의 상면과 하면을 덮는 형태로 형성되어 있어 서라운드(60')가 프레임(50')의 상면에 고정된다. 그러나 상술한 실시예와 같이 중간판(31)이 프레임(50')에서 내측으로 노출되는 구조인 경우에는 서라운드(60')는 중간판(31)의 상면에 고정될 수 있다.

서스펜션(90)은 진동판(11)이 영구 자석(30)에 대해 상하로 진동할 수 있도록 프레임(50')에 대해 진동판(11)의 하면을 지지하는 것으로서, 진동판(11)의 하면과 프레임(50')의 하면을 연결한다. 구체적으로, 진동판(11) 하면의 가장자리와 프레임(50') 하면의 내측 가장자리는 서스펜션(90)으로 연결되어 있어, 진동판(11)이 프레임(50')에 의해 지지된다. 이때, 서스펜션(90)은 진동판(11)의 하면의 가장자리 전 둘레에 걸쳐 설치된다. 따라서, 서스펜션(90)은 상술한 서라운드(60')와 동일하거나 유사한 형상으로 형성될 수 있다. 또한, 서스펜션(90)은 진동판(11)이 보이스 코일(20)과 일체로 상하로 진동할 수 있도록 고무와 같은 탄성재질로 형성될 수 있다. 본 실시예의 경우에는, 프레임(50')이 중간판(31)의 하면을 덮는 형태로 형성되어 있어 서라운드(90)가 프레임(50')의 하면에 고정된다. 그러나 상술한 실시예와 같이 중간판(31)이 프레임(50)에서 내측으로 노출되는 구조인 경우에는 서스펜션(90)은 중간판(31)의 하면에 고정될 수 있다.

프레임(50')은 중간판(31)과 영구 자석(30)을 구성하는 상부 영구 자석(33) 및 하부 영구 자석(35)을 고정하고 지지할 수 있도록 형성된다. 구체적으로, 프레임(50')은 상부 영구 자석(33)과 하부 영구 자석(35)에 대응하는 형상으로 형성된다. 본 실시예의 경우에는 상부 영구 자석(33)과 하부 영구 자석(35)이 원형으로 형성되므로, 프레임(50')도 대략 원형으로 형성된다. 프레임(50')에는 복수의 공기 통로(41,42)에 대응하는 복수의 개구(51,52)가 마련된다. 따라서, 진동판(11) 상부 및 하부의 공간과 박형 음향 트랜스듀서(10')의 외부는 프레임(50')의 복수의 개구(51,52)와 영구 자석(30)의 복수의 공기 통로(41,42)를 통해 연통된다.

프레임(50')의 내주면에는 복수의 안치부(53)가 형성된다. 복수의 안치부(53)는 프레임(50')의 내면에서 중심을 향해 돌출되도록 형성된다. 복수의 안치부(53)의 상면에는 상부 영구 자석(33)을 구성하는 복수의 영구 자석 조각(33a)이 안치되며, 복수의 안치부(53)의 하면에는 하부 영구 자석(35)을 구성하는 복수의 영구 자석 조각(35a)이 안치된다. 복수의 안치부(53)의 두께는 중간판(31)의 두께와 동일하게 형성될 수 있다. 복수의 안치부(53)의 안쪽으로는 중간판(31)을 지지하는 지지링(57)이 마련된다. 상술한 서라운드(60')는 프레임(50')의 지지링(57)의 상면에 설치되고, 서스펜션(90)은 프레임(50')의 지지링(57)의 하면에 설치된다. 복수의 안치부(53) 사이에는 프레임(50')에 대해 지지링(57)을 지지하는 복수의 고정돌기(55')가 마련된다.

본 실시예의 경우에는 서스펜션(90)이 금속으로 형성되지 않아 보이스 코일(20)에 음성 신호를 전달하는 기능을 수행하지 않는다. 따라서, 보이스 코일(20)의 양단에서 연장되는 와이어(23)가 외부의 전자회로(미도시)에 직접 연결된다. 이를 위해, 프레임(50')에는 보이스 코일(20)의 와이어(23)가 통과할 수 있는 홈(미도시)이 마련되어 있다.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10,10')는 복수의 공기 통로(41,42)를 마련하기 위해 상부 영구 자석(33)과 하부 영구 자석(35)을 복수의 영구 자석 조각(33a,35a)으로 형성하였으나, 상부 영구 자석(33)과 하부 영구 자석(35)의 구조가 이에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예로서, 상부 영구 자석과 하부 영구 자석 각각은 일체로 형성할 수 있다.

이하, 도 15 및 도 16을 참조하여 일체로 된 상부 영구 자석과 하부 영구 자석을 구비한 박형 음향 트랜스듀서에 대해 설명한다.

도 15는 다른 예에 의한 공기 통로를 구비한 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 나타낸 사시도이다.

도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(100)는 진동판(111), 보이스 코일, 서라운드(160), 서스펜션은 상술한 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10)의 진동판(11), 보이스 코일(20), 서라운드(60), 서스펜션(70)과 동일하고, 영구 자석(130)과 프레임(150)이 상술한 실시예의 박형 음향 트랜스듀서(10)의 영구 자석(30), 프레임(50)과 상이하다.

따라서, 이하에서는, 진동판(111), 보이스 코일, 서라운드(160), 서스펜션에 대해 상세한 설명은 생략하고, 영구 자석(130)과 프레임(150)에 대해서만 설명한다.

영구 자석(130)은 상부 영구 자석(133)과 하부 영구 자석(135)을 포함한다. 상부 영구 자석(133)과 하부 영구 자석(135)은 도넛 형상으로 형성되어 있다. 상부 영구 자석(133)에는 반지름 방향으로 복수의 관통공(141)이 마련된다. 또한, 하부 영구 자석(135)에도 반지름 방향으로 복수의 관통공(142)이 마련된다. 이 복수의 관통공(141,142)을 통해 진동판(111)의 상측 공간과 하측 공간이 외부와 연통된다. 따라서, 이 복수의 관통공(141,142)이 상술한 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10)의 복수의 공기 통로(41,42)를 형성한다.

프레임(150)은 하나의 몸체로 형성된 상부 영구 자석(133)과 하부 영구 자석(135)을 고정하고, 상부 영구 자석(133)과 하부 영구 자석(135)의 사이에 설치되는 중간판(미도시)을 지지할 수 있도록 형성된다. 프레임(150)에는 복수의 관통공(141,142)에 대응하는 복수의 개구(151,152)가 마련되어 있다.

도 16은 또 다른 예에 의한 공기 통로를 구비한 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 나타낸 사시도이다.

도 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(200)는 진동판(211), 보이스 코일, 서라운드(260), 서스펜션은 상술한 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10)의 진동판(11), 보이스 코일(20), 서라운드(60), 서스펜션(70)과 동일하고, 영구 자석(230)과 프레임(250)이 상술한 실시예의 박형 음향 트랜스듀서(10)의 영구 자석(30), 프레임(50)과 상이하다.

따라서, 이하에서는, 진동판(211), 보이스 코일, 서라운드(260), 서스펜션에 대해 상세한 설명은 생략하고, 영구 자석(230)과 프레임(250)에 대해서만 설명한다.

영구 자석(230)은 상부 영구 자석(233)과 하부 영구 자석(235)을 포함한다. 상부 영구 자석(233)과 하부 영구 자석(235)은 도넛 형상으로 형성되어 있다. 상부 영구 자석(233)의 상면에는 반지름 방향으로 복수의 장홈(241)이 마련된다. 또한, 하부 영구 자석(235)의 하면에도 반지름 방향으로 복수의 장홈(242)이 마련된다. 이 복수의 장홈(241,242)을 통해 진동판(211)의 상측 공간과 하측 공간이 외부와 연통된다. 따라서, 이 복수의 장홈(241,242)이 상술한 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10)의 복수의 공기 통로(41,42)를 형성한다.

프레임(250)은 하나의 몸체로 형성된 상부 영구 자석(233)과 하부 영구 자석(235)을 고정하고, 상부 영구 자석(233)과 하부 영구 자석(235)의 사이에 설치되는 중간판(미도시)을 지지할 수 있도록 형성된다. 프레임(250)에는 복수의 장홈(241,242)에 대응하는 복수의 개구(251,252)가 마련되어 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10,10',100,200)는 영구 자석(30,130,230)이 진동판(11,111,211)의 아래에 설치되지 않고, 진동판(11,111,211)의 둘레에 설치된다. 따라서, 영구 자석(5)과 자성체인 요크(7)가 진동판(3)의 하측에 설치되는 종래 기술에 의한 음향 트랜스듀서(1)에 비해 두께를 얇게 할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10,10',100,200)는 진동판(11,111,211)과 영구 자석(30,130,230)이 적층된 구조가 아니므로, 두께를 얇게 하는 경우에도 종래 기술에 의한 음향 트랜스듀서에 비해 진동판의 진폭을 크게 할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서의 두께를 종래 기술에 의한 음향 트랜스듀서의 두께와 동일하게 할 경우에, 종래 기술에 의한 음향 트랜스듀서보다 저역 재생력(bass performance)을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10,10',100,200)를 이용하면, 저역 재생이 가능한 초박형 우퍼를 구현할 수 있다.

이상에서는, 영구 자석이 상부 영구 자석과 하부 영구 자석으로 구성된 경우에 대해 설명하였으나, 영구 자석의 구조가 이에 한정되는 것은 아니다. 영구 자석은 한 개의 자석으로 형성될 수도 있다.

이하, 도 17을 참조하여 영구 자석이 한 개의 자석으로 형성된 박형 음향 트랜스듀서에 대해 설명한다.

도 17은 본 발명의 다른 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 나타내는 단면도이다.

도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(300)는 진동판(311), 보이스 코일(320), 서라운드(360), 서스펜션(370)은 상술한 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10)의 진동판(11), 보이스 코일(20), 서라운드(60), 서스펜션(70)과 동일하거나 유사하고, 영구 자석(330)이 상술한 실시예의 박형 음향 트랜스듀서(10)의 영구 자석(30)과 상이하다.

따라서, 이하에서는, 진동판(311), 보이스 코일(320), 서라운드(360), 서스펜션(370)에 대해 상세한 설명은 생략하고, 영구 자석(330)에 대해서만 설명한다.

영구 자석(330)은 도넛 형상으로 형성되며, 상면과 하면에는 각각 복수의 공기 통로(341,342)가 형성된다. 복수의 공기 통로(341,342)는 영구 자석(330)의 상면과 하면에 복수의 장홈으로 형성될 수 있다.

서라운드(360)와 서스펜션(370)은 영구 자석(330)의 내면에 설치되는 고정링(350)의 상면과 하면에 고정되어 진동판(311)을 지지할 수 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(300)는 보이스 코일(320)에 음성 신호가 흐르면, 진동판(311)이 상하로 진동하여 소리를 재생할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10,10',100,200,300)는 진동판(11,111,211,311)이 원형인 경우를 예로 들어 설명하였으나, 진동판의 형상이 이에 한정되는 것은 아니다. 도시하지는 않았으나, 진동판은 직사각형, 타원형, 장원 형상 등으로 형성될 수 있다. 이 경우, 영구자석도 이에 대응하는 형상으로 형성될 수 있다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 구비한 영상표시장치에 대해 도 18 내지 도 21을 참조하여 설명한다. 영상표시장치의 예로서는 슬림 텔레비전과 모바일 기기에 대해 설명한다. 그러나, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서가 적용되는 영상표시장치가 이에 한정되는 것은 아니다.

먼저, 도 18과 도 19를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서가 슬림 텔레비전에 설치된 경우에 대해 설명한다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서가 설치된 슬림 텔레비전을 나타낸 사시도이고, 도 19는 도 18의 슬림 텔레비전에 설치된 박형 음향 트랜스듀서를 선 Ⅲ-Ⅲ을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.

도 18을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10)는 슬림 텔레비전(400)의 좌우에 2개가 설치되어 있다. 이때, 박형 음향 트랜스듀서(10)는 소리를 바닥을 향해 방출하도록 설치된다.

구체적으로, 도 19를 참조하면, 박형 음향 트랜스듀서(10)는 평판 디스플레이(410)의 뒤에 설치되며, 인클로저(80)의 내부에 설치되어 있다. 인클로저(80)의 외부와 연통되는 제1개구(83)가 슬림 텔레비전(400)의 하면(401)에 마련되어 박형 음향 트랜스듀서(10)에 의해 재생되는 소리는 제1개구(83)를 통해 슬림 텔레비전(400)의 외부로 출력된다. 또한, 인클로저(80)의 제2개구(84)는 제1개구(83)와 반대쪽으로 인클로저(80)의 내부 공간(87)과 연통되도록 마련된다.

따라서, 슬림 텔레비전(400)이 영상을 출력할 때, 소리는 슬림 텔레비전(400)의 좌우의 하부에 마련된 2개의 박형 음향 트랜스듀서(10)에 의해 재생된다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10)는 두께가 매우 얇기 때문에, 평판 디스플레이(410)와 박형 음향 트랜스듀서(10)를 적층하여도 슬림 텔레비전(400)의 두께를 줄일 수 있다는 이점이 있다.

도 18 및 도 19에 도시된 슬림 텔레비전(400)에서는 박형 음향 트랜스듀서(10)가 소리를 바닥을 향해 방출하도록 설치된 경우에 대해 설명하였으나, 박형 음향 트랜스듀서(10)가 소리를 방출하는 방향은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 박형 음향 트랜스듀서(10)가 소리를 슬림 텔레비전(400)의 좌우로 방출하도록 설치할 수도 있다. 또는, 음도관(waveguide)(미도시)을 설치하여 박형 음향 트랜스듀서(10)가 소리를 슬림 텔레비전(400)의 전방으로 방출하도록 설치할 수도 있다.

이하, 도 20 및 도 21을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서가 모바일 기기에 설치된 경우에 대해 설명한다.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서가 설치된 모바일 기기를 나타내는 사시도이고, 도 21은 도 20의 모바일 기기에 설치된 박형 음향 트랜스듀서를 선 Ⅳ-Ⅳ을 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.

도 20을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10)는 스마트폰(500)의 하부 일측에 설치된다.

구체적으로, 도 21을 참조하면, 박형 음향 트랜스듀서(10)는 평판 디스플레이(510)의 뒤에 설치되며, 인클로저(80)의 내부에 설치되어 있다. 인클로저(80)의 외부와 연통되는 제1개구(83)가 스마트폰(500)의 일 측면(501)에 마련되어, 박형 음향 트랜스듀서(10)에 의해 재생되는 소리는 제1개구(83)를 통해 스마트폰(500)의 외부로 출력된다. 또한, 인클로저(80)의 제2개구(84)는 제1개구(83)와 반대쪽으로 인클로저(80)의 내부 공간(87)과 연통되도록 마련된다.

따라서, 스마트폰(500)으로 소리를 재생할 때, 소리는 스마트폰(500)의 하부의 일측에 마련된 박형 음향 트랜스듀서(10)에 의해 재생된다.

이와 같이 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10)는 두께가 매우 얇기 때문에, 평판 디스플레이(510)와 박형 음향 트랜스듀서(10)를 적층하여도 스마트폰(500)의 두께를 줄일 수 있다는 이점이 있다.

이상에서는, 모바일 기기의 일 예로서 스마트폰을 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서가 사용되는 모바일 기기가 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서는 태블릿 컴퓨터, 노트북 컴퓨터, 휴대용 게임기 등 다양한 모바일 기기에 사용될 수 있음은 당연하다.

이상에서는, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서가 슬림 텔레비전이나 모바일기기와 같은 영상표시장치에 사용된 경우에 대해 설명하였으나, 본 발명에 의한 박형 음향 트랜스듀서의 적용 분야는 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서는 독립적인 스피커 또는 사운드바(soundbar)로 구현될 수 있다.

이하, 도 22 내지 도 25를 참조하여 독립적인 스피커 또는 사운드바(soundbar)로 구현된 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서에 대해 설명한다.

도 22는 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서로 구현한 스피커를 나타내는 사시도이고, 도 23은 도 22의 스피커를 선Ⅴ-Ⅴ를 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.

도 22 및 도 23을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 스피커(600)는 스피커(600)의 몸체(620)가 인클로저를 형성한다. 즉, 인클로저(620)가 스피커(600)의 외형을 형성한다. 박형 음향 트랜스듀서(610)는 인클로저(620)의 내부에 설치되어 있다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(610)의 상면과 하면은 인클로저(620)의 상부 벽(621)과 하부 벽(622)에 의해 덮여 있다. 따라서, 박형 음향 트랜스듀서(610)의 진동판(611)의 상측은 인클로저(620)의 상부 벽(621)에 의해 덮인 상태가 되어 상부 영구 자석(612)에 의해 둘러싸인 진동판(611)의 상면과 인클로저(620)의 상부 벽(621) 사이에는 진동판(611)의 상측 공간(631)이 형성된다. 또한, 인클로저(620)의 일 측벽에는 진동판(611)의 상측 공간(631)을 외부와 연통시키는 제1개구(623)가 마련된다. 이때, 인클로저(620)의 상부 벽(621)은 상부 영구 자석(612)의 상면과 접촉하거나 이격되도록 설치될 수 있다. 스피커(600)의 두께를 최소화할 경우에는 인클로저(620)의 상부 벽(621)과 상부 영구 자석(612)의 상면은 접촉하도록 설치된다.

박형 음향 트랜스듀서(610)의 진동판(611)의 하측은 인클로저(620)의 하부 벽(622)에 의해 덮인 상태가 되어 하부 영구 자석(613)에 의해 둘러싸인 진동판(611)의 하면과 인클로저(620)의 하부 벽(622) 사이에는 진동판(611)의 하측 공간(632)이 형성된다. 이때, 인클로저(620)의 하부 벽(622)은 하부 영구 자석(613)의 하면과 접촉하거나 이격되도록 설치될 수 있다. 스피커(600)의 두께를 최소화할 경우에는 인클로저(620)의 하부 벽(622)과 하부 영구 자석(613)의 하면은 접촉하도록 설치된다.

진동판(611)의 상측 공간(631)과 하측 공간(632)은 인클로저(620)의 중간 벽(626)에 의해 서로 격리되어 있다. 박형 음향 트랜스듀서(610)의 다른 구성은 상술한 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

박형 음향 트랜스듀서(610)의 일측으로는 내부 공간(633)이 마련된다. 인클로저(620)의 내부 공간(633)은 상부 벽(621), 하부 벽(622), 및 상부 벽(621)과 하부 벽(622)을 연결하는 측벽(625)에 의해 형성된 폐공간으로 형성될 수 있다. 내부 공간(633)과 상측 공간(631)은 중간 벽(626)에서 연장되는 격벽(627)에 의해 격리되어 있으며, 하측 공간(632)은 제2개구(624)를 통해 내부 공간(633)과 연통된다. 따라서, 인클로저(620)의 상측 공간(631)은 내부 공간(633)과 연통되지 않는다. 인클로저(620)의 제2개구(624)는 제1개구(623)와 반대쪽으로 마련될 수 있다.

따라서, 재생하고자 하는 소리에 대응하는 음성 신호에 의해 진동판(611)이 진동하여 발생되는 소리는 상부 벽(621)에 충돌한 후 제1개구(623)를 통해 스피커(600)의 외부로 출력된다.

도 24는 본 발명의 다른 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서로 구현한 스피커를 나타내는 사시도이고, 도 25는 도 24의 스피커를 선Ⅵ-Ⅵ를 따라 절단하여 나타낸 단면도이다.

도 24 및 도 25를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 스피커(700)는 스피커(700)의 몸체(720)가 인클로저를 형성한다. 즉, 인클로저(720)가 스피커(700)의 외형을 형성한다. 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(710)는 인클로저(720)의 내부에 설치되어 있다. 다만, 본 실시예에 의한 스피커(700)는 소리의 출력 방향이 도 22 및 도 23에 도시한 스피커(600)와 상이하다.

구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(710)의 상면과 하면은 인클로저(720)의 상부 벽(721)과 하부 벽(722)에 의해 덮여 있다. 상부 벽(721)에는 진동판(711)에 대응하는 제1개구(723)가 마련되어 있다. 따라서, 박형 음향 트랜스듀서(710)의 상부 영구 자석(712)은 상부 벽(721)에 의해 덮인 상태이고, 상부 영구 자석(712)에 둘러싸인 진동판(711)의 상부 공간(731)은 외부로 노출된 상태이다. 진동판(711)의 상부 공간(731)이 직접 외부와 연통되어 있으므로, 상부 영구 자석(712)은 상술한 실시예에 의한 상부 영구 자석(10)과 달리 복수의 공기 통로를 구비하지 않는다.

박형 음향 트랜스듀서(710)의 진동판(711)의 하측은 인클로저(720)의 하부 벽(722)에 의해 덮인 상태가 되어 하부 영구 자석(713)에 의해 둘러싸인 진동판(711)의 하면과 인클로저(720)의 하부 벽(722) 사이에는 진동판(711)의 하측 공간(732)이 형성된다.

진동판(711)의 상측 공간(731)과 하측 공간(732)은 인클로저(720)의 중간 벽(726)에 의해 서로 격리되어 있다. 박형 음향 트랜스듀서(710)의 다른 구성은 상술한 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서(10)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.

박형 음향 트랜스듀서(710)의 일측으로는 내부 공간(733)이 마련된다. 인클로저(720)의 내부 공간(733)은 상부 벽(781), 하부 벽(782), 및 측벽(785)에 의해 형성된 폐공간으로 형성될 수 있다. 내부 공간(733)과 진동판(711)의 상측 공간(731)은 중간 벽(726)에서 연장되는 격벽(727)에 의해 격리되어 있으며, 하측 공간(732)은 제2개구(724)를 통해 내부 공간(733)과 연통된다.

따라서, 재생하고자 하는 소리에 대응하는 음성 신호에 의해 진동판(711)이 진동하여 발생되는 소리는 바로 제1개구(723)를 통해 외부로 출력된다.

도 22 내지 도 25에 도시한 본 발명의 일 실시예에 의한 박형 음향 트랜스듀서를 이용하여 독립적으로 형성한 스피커(600,700) 또는 사운드바는 고정장치(미도시)를 이용하여 벽, 가구 등에 고정할 수 있다.

상기에서 본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며, 한정의 의미로 이해되어서는 안 될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 청구범위의 범주 내에서 자유로이 실시될 수 있을 것이다.

10,10',100,200; 박형 음향 트랜스듀서
11,111,211,311; 진동판 20,320; 보이스 코일
21; 보빈 30,130,230,330; 영구 자석
31; 중간판 33,133,233; 상부 영구 자석
33a,35a; 영구 자석 조각 35,135,235; 하부 영구 자석
41,42; 공기 통로 50,50',150,250; 프레임
51,52; 개구 53; 안치부
55; 고정돌기 57; 지지링
60; 서라운드 70; 서스펜션
80; 인클로저 81; 상부 벽
82; 하부 벽 83; 상부 개구,제1개구
84; 하부 개구,제2개구 91; 상측 공간
92; 하측 공간 141,142; 관통공
241,242; 장홈 350; 고정링
400; 슬림 텔레비전 410; 평판 디스플레이
500; 스마트폰 510; 평판 디스플레이
600,700; 스피커 610,710; 박형 음향 트랜스듀서
620,720; 몸체 (인클로저)

Claims (20)

1. 진동판;
   상기 진동판의 테두리에 설치되는 보이스 코일; 및
   상기 보이스 코일의 둘레에 설치되며, 상기 보이스 코일에 자기장을 인가할 수 있도록 형성된 영구 자석;을 포함하며,
   상기 진동판의 최대 진폭은 상기 영구 자석의 두께보다 작은, 박형 음향 트랜스듀서.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 영구 자석은,
   상기 보이스 코일의 둘레에 설치되는 중간판;
   상기 중간판의 상면에 설치되는 상부 영구 자석; 및
   상기 중간판의 하면에 설치되는 하부 영구 자석;을 포함하는 박형 음향 트랜스듀서.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 상부 영구 자석과 상기 하부 영구 자석은 동일 자극이 서로 마주하도록 상기 중간판에 설치되어 반발자계를 형성하는, 박형 음향 트랜스듀서.
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 상부 영구 자석과 상기 하부 영구 자석 각각에는 반지름 방향으로 복수의 공기 통로가 마련되는, 박형 음향 트랜스듀서.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 복수의 공기 통로는 상기 상부 영구 자석과 상기 하부 영구 자석을 반지름 방향으로 관통하는 복수의 관통공으로 마련되는 것을 특징으로 하는 박형 음향 트랜스듀서.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 복수의 공기 통로는 상기 상부 영구 자석의 상면과 상기 하부 영구 자석의 하면 각각에 반지름 방향으로 형성되는 장홈으로 마련되는 것을 특징으로 하는 박형 음향 트랜스듀서.
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 상부 영구 자석과 상기 하부 영구 자석은 각각 복수의 영구 자석 조각으로 형성되며,
   상기 복수의 공기 통로는 상기 복수의 영구 자석 조각 사이에 마련되는 것을 특징으로 하는 박형 음향 트랜스듀서.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 중간판, 상기 상부 영구 자석, 및 상기 하부 영구 자석을 지지 및 고정하는 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 음향 트랜스듀서.
9. 제 2 항에 있어서,
   상기 진동판의 상면과 상기 중간판의 상면을 연결하는 서라운드; 및
   상기 진동판의 하면과 상기 중간판의 하면을 연결하는 서스펜션;을 포함하는 것을 특징으로 하는 박형 음향 트랜스듀서.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 서스펜션은 전도성 물질로 형성되며,
    상기 서스펜션은 상기 보이스 코일에 음성 신호를 전달할 수 있도록 마련되는 것을 특징으로 하는 박형 음향 트랜스듀서.
11. 제 2 항에 있어서,
    상기 상부 영구 자석의 상면과 상기 하부 영구 자석의 하면과 접촉하도록 설치되는 인클로저(enclosure)를 더 포함하는 것을 특징으로 박형 음향 트랜스듀서.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 인클로저는 상기 진동판의 상측을 덮도록 설치되며,
    상기 인클로저의 일측면에는 상기 진동판의 상측 공간과 연통되는 상부 개구가 마련되며,
    상기 인클로저의 타측면에는 상기 진동판의 하측 공간과 연통되는 하부 개구가 마련되는 것을 특징으로 하는 박형 음향 트랜스듀서.
13. 제 1 항에 있어서,
    상기 진동판의 아래에는 자성체가 설치되지 않는 것을 특징으로 하는 박형 음향 트랜스듀서.
14. 진동판;
    상기 진동판의 테두리에 설치되는 보이스 코일; 및
    상기 보이스 코일의 둘레에 설치되며, 상기 보이스 코일에 자기장을 인가하도록 마련된 영구 자석;을 포함하며,
    상기 영구 자석은,
    상기 보이스 코일의 둘레에 설치되는 중간판;
    상기 중간판의 상면에 설치되는 상부 영구 자석; 및
    상기 중간판의 하면에 설치되는 하부 영구 자석;을 포함하는, 박형 음향 트랜스듀서.
15. 제 14 항에 있어서,
    상기 진동판이 상측으로 최대로 이동할 때, 상기 진동판은 상기 상부 영구 자석의 상면 위로 돌출되지 않고,
    상기 진동판이 하측으로 최대로 이동할 때, 상기 진동판은 상기 하부 영구 자석의 하면 아래로 돌출되지 않는, 박형 음향 트랜스듀서.
16. 제 14 항에 있어서,
    상기 상부 영구 자석과 상기 하부 영구 자석은 동일 자극이 서로 마주하도록 상기 중간판에 설치되는, 박형 음향 트랜스듀서.
17. 제 14 항에 있어서,
    상기 상부 영구 자석과 상기 하부 영구 자석 각각에는 반지름 방향으로 복수의 공기 통로가 마련되는, 박형 음향 트랜스듀서.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 복수의 공기 통로는 상기 상부 영구 자석의 상면과 상기 하부 영구 자석의 하면 각각에 반지름 방향으로 형성되는 장홈으로 마련되는 것을 특징으로 하는 박형 음향 트랜스듀서.
19. 제 17 항에 있어서,
    상기 상부 영구 자석과 상기 하부 영구 자석은 각각 복수의 영구 자석 조각으로 형성되며,
    상기 복수의 공기 통로는 상기 복수의 영구 자석 조각 사이에 마련되는 것을 특징으로 하는 박형 음향 트랜스듀서.
20. 영상을 출력하는 평판 디스플레이; 및
    상기 평판 디스플레이의 일측에 설치되며, 소리를 출력하는 제 1 항 내지 제 19 항 중의 어느 한 항의 박형 음향 트랜스듀서;를 포함하는 영상표시장치.
    

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