KR20200074697A - 무선 헤드셋 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 헤드셋에 관한 것으로서, 상기 무선 헤드셋은 본체, 상기 본체에 위치하는 통신부, 상기 본체에 위치하고 상기 통신부를 통해 전송되는 음향 신호를 음향으로 출력하는 스피커부 및 상기 본체에 위치하는 음향출력 겸용 진동 모터를 포함하고, 상기 음향출력 겸용 진동 모터는 인가되는 구동 주파수의 크기에 따라 진동을 발생시키는 진동 모드 또는 음향을 출력하는 음향 모드로 기능한다.

Description

무선 헤드셋{WIRELESS HEADSET}

본 발명은 무선 헤드셋에 관한 것으로서, 스피커로도 이용 가능한 진동 모터를 내장한 무선 헤드셋에 관한 것이다.

최근 스마트 폰(smart phone) 등과 같은 휴대 단말기는 별도로 무선 헤드셋을 사용하여, 사용자가 휴대 단말기를 직접 손 등에 직접 휴대하지 않는 상태에서 전화 통화를 실시하거나 음악 등을 청취할 수 있도록 한다.

이때, 주로 사용되는 무선 통신 기술은 근거리 무선 통신으로서, 블루투스(Bluetooth), WLAN(wireless Lan), WPAN(wireless personal area network), RFID(radio frequency identification) 등을 이용한다.

이러한 무선 헤드셋은 통화 등을 위해 소리를 출력하는 스피커(speaker)와 진동을 발생시키는 진동 모터를 구비하여, 전화 및 문자 수신 상태, 통화 동작 및 음악 출력 등이 이루어지도록 한다.

무선 헤드셋은 사용자의 귀속, 귓바퀴에 장착되는 이어셋(ear-set) 형태나 목에 착용하는 목걸이 형태 등으로 이루어져 있어, 사용 중에서 이어폰을 귀속 등에 착용하여 음악 청취나 전화 통화를 실시하게 된다.

따라서, 이러한 무선 헤드셋의 경우, 주변의 사람과 음악이나 전화 통화를 공유할 수 없고, 오로지 사용자 혼자만 음악 청취나 전화 통화를 할 수 있다.

대한민국 등록특허 제10-1503868호(공고일자: 2015년 03월 18일, 발명의 명칭: 진동모터 겸용 스피커) 대한민국 등록특허 제10-0844480호(공고일자: 2008년 07월 07일, 발명의 명칭: 이어폰을 구비한 블루투스 무선 헤드셋)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 여러 사람과 음악이나 전화 통화를 공유할 수 있어 사용자의 편리성을 향상시키기 위한 것이다.

본 발명이 해결하려는 다른 과제는 진동 모터를 스피커로도 사용하므로, 무선 헤드셋의 설계의 여유도를 증가시키기 위한 것이다.

본 발명의 한 특징에 따른 무선 헤드셋은 본체, 상기 본체에 위치하는 통신부, 상기 본체에 위치하고 상기 통신부를 통해 전송되는 음향 신호를 음향으로 출력하는 스피커부 및 상기 본체에 위치하는 음향출력 겸용 진동 모터를 포함하고, 상기 음향출력 겸용 진동 모터는 인가되는 구동 주파수의 크기에 따라 진동을 발생시키는 진동 모드 또는 음향을 출력하는 음향 모드로 기능한다.

상기 특징에 따른 무선 헤드셋은 상기 통신부, 상기 스피커부 및 상기 음향출력 겸용 진동 모터에 연결되어 있는 동작 제어부를 더 포함할 수 있고, 상기 동작 제어부는 상기 통신부로 전달되는 신호의 종류에 따라 상기 스피커부와 상기 음향출력 겸용 진동 모터 중 적어도 하나를 구동할 수 있다.

상기 특징에 따른 무선 헤드셋은 상기 동작 제어부에 연결되어 있는 모드 선택 스위치를 더 포함할 수 있고, 상기 동작 제어부는 상기 통신부로 인가되는 음향 신호가 수신되고 상기 모드 선택 스위치에 의해 선택된 동작 모드가 스피커부 구동 모드이면 상기 스피커부를 구동하고, 상기 모드 선택 스위치에 의해 선택된 동작 모드가 진동 모터 구동 모드이면 상기 음향출력 겸용 진동 모터로 음향 모드를 위한 제2 구동 주파수를 출력하여 상기 음향출력 겸용 진동 모터를 스피커로 이용할 수 있다.

상기 특징에 따른 무선 헤드셋은 상기 동작 제어부에 연결되어 있는 모드 선택 스위치를 더 포함할 수 있고, 상기 동작 제어부는 상기 통신부를 통해 전화가 수신되고 상기 모드 선택 스위치에 의해 선택된 동작 모드가 스피커부 구동 모드이면 상기 스피커부로 구동하고, 상기 모드 선택 스위치에 의해 선택된 동작 모드가 진동 모터 구동 모드이면 상기 음향출력 겸용 진동 모터로 음향 모드를 위한 제2 구동 주파수를 출력하여 상기 음향출력 겸용 진동 모터를 스피커로 이용할 수 있다.

상기 동작 제어부는 상기 동작 모드가 스피커부 구동 모드이면 상기 스피커부로 구동하기 전에 상기 음향출력 겸용 진동 모터로 진동 모드를 위한 제1 구동 주파수를 출력하여 상기 전화 수신 상태를 진동으로 알릴 수 있다.

상기 동작 제어부는 상기 동작 모드가 진동 모터 구동 모드이면 상기 음향출력 겸용 진동 모터를 구동하기 전에 상기 음향출력 겸용 진동 모터로 음향 모드를 위한 제2 구동 주파수를 출력하여 상기 전화 수신 상태를 음향으로 알릴 수 있다.

상기 음향출력 겸용 진동 모터는 내부 공간을 형성하는 하우징, 상기 하우징에 결합되고, 제1 요크 및 상기 제1 요크에 권선된 제1 코일을 포함하는 고정자, 상기 제1 코일과의 상호 간에 발생하는 전자기력에 의해 상기 내부 공간에서 왕복 운동하고, 마그네트 및 중량체를 포함하는 진동자, 상기 하우징 및 상기 진동자 사이에 결합되는 탄성체 및 적어도 일부가 상기 마그네트와 대향되는 제2 코일 및 상기 제2 코일과 상기 하우징에 결합된 진동판을 포함하는 음향발생부를 포함할 수 있고, 상기 진동자는 제1 구동 주파수의 구동 신호가 인가될 때 상기 진동을 발생시키고, 상기 음향발생부는 상기 제1 구동 주파수와 다른 제2 구동 주파수의 구동 신호가 인가될 때 음향을 출력할 수 있다.

상기 제1 구동 주파수의 크기는 100 내지 250Hz이고, 상기 제2 구동 주파수의 크기는 50 내지 10kHz일 수 있다.

상기 하우징은 상기 진동판과 대향되면서 이격되어 이격 공간을 형성하는 이격부를 포함할 수 있고, 상기 진동판은 상기 제2 코일과 상기 마그네트와의 상호 간에 발생하는 전자기력에 의해 상기 내부 공간에서 왕복 운동하면서 일부 시점에 상기 이격 공간의 내부에 위치할 수 있다.

상기 이격부에는 상기 하우징의 외부 공간과 상기 내부 공간을 연통하는 적어도 하나의 음향홀이 형성될 수 있다.

상기 마그네트는 가운데 부분이 관통된 링 형태로 형성될 수 있고,

상기 제1 코일은 상기 마그네트의 내주면과 대향하고, 상기 제2 코일은 상기 마그네트의 상면 또는 하면과 대향할 수 있다.

상기 음향발생부는 상기 제2 코일에 권선되는 제2 요크를 더 포함할 수 있다.

이러한 특징에 따르면, 음향출력 겸용 진동 모터를 이용하여 전화 통화를 실시할 경우, 무선 헤드셋을 이용하여 전화 통화를 실시하더라도 주변 사람들과 함께 전화 통화 내용을 공유할 수 있다.

또한, 하나의 음향출력 겸용 진동 모터가 진동 발생기나 스피커로 이용되므로, 스피커 장착을 위한 공간 확보가 필요 없어 무선 헤드셋에 대한 설계의 여유도가 증가하며, 무선 헤드셋의 제조 비용 역시 감소한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 헤드셋의 블럭도이다.
도 2는 도 1에 도시한 음향출력 겸용 진동 모터의 한 예에 대한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 헤드셋의 한 예를 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 헤드셋의 동작 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "접속되어" 있다거나 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 접속되어 있거나 연결되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 접속되어" 있다거나 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 헤드셋에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1을 참고로 하여, 본 예의 무선 헤드셋(1)에 대하여 설명한다.

본 예의 무선 헤드셋(1)은 핸즈프리(hands-free) 기능이 내장되어 있다. 따라서, 도시하지 않은 사용자 단말에 통화 기능 및 음악이나 녹음 파일과 같은 음향 신호의 청취 기능 중 적어도 하나가 내장되어 있을 때, 무선 헤드셋(1)은 사용자 단말을 통한 통화 기능이나 음향 신호 청취 기능을 선택할 수 있다. 이때, 핸즈프리 기능은 블루투스를 이용한 블루투스 핸즈프리일 수 있다.

이러한 무선 헤드셋(1)은, 도 1에 도시한 것처럼, 통신부(11), 사용자 입력부(12), 통신부(11)와 사용자 입력부(12)에 연결되어 있는 동작 제어부(14), 동작 제어부(14)에 연결되어 있는 스피커부(15a)과 음향출력 겸용 진동 모터(15b), 그리고 동작 제어부(14)에 연결되어 있는 핸즈프리부(16)를 구비한다.

이러한 무선 헤드셋(1)은 도 1에 도시된 구성요소들(11-16) 외에도 저장부와 같은 적어도 하나의 구성요소가 추가로 구비되거나 이들 중 적어도 하나의 구성요소가 생략될 수 있다.

통신부(11)는 본 예의 무선 헤드셋(1)과 분리되어 이격되어 있는 사용자 단말과의 통신을 위한 것으로서, 근거리 통신을 위한 근거리 통신 모듈을 구비할 수 있다.

본 예에서, 근거리 통신 기술로는 블루투스(Bluetooth), RFID(Radio Frequency Identification), 적외선 통신(IrDA, infrared Data Association), UWB(Ultra Wideband), 또는 지그비(ZigBee) 등이 사용될 수 있다.

사용자 입력부(12)는 무선 헤드셋(1)의 동작 제어를 위한 명령이나 데이터 등의 입력에 대한 신호를 발생시키는 장치로서, 전원 스위치(12a), 모드 선택 스위치(12b) 및 통화 스위치(12c)를 구비할 수 있다.

전원 스위치(12a)는 무선 헤드셋(1)의 동작에 필요한 전원 공급을 위한 스위치이고, 모드 선택 스위치(12b)는 무선 헤드셋(1)의 동작 모드를 선택하기 위한 것이다.

본 예의 무선 헤드셋(1)은 모드 선택 스위치(12b)의 동작에 따라, 스피커부(15a)의 동작과 진동 발생을 위해 음향출력 겸용 진동 모터(15b)를 동작시키는 제1 모드(예, 스피커부 구동 모드)와 음향 출력을 위한 스피커로서 음향출력 겸용 진동 모터(15b)를 동작시키는 제2 모드(예, 진동모터 구동 모드)를 구비한다.

이때, 제2 모드일 때, 스피커부(15a)의 동작은 이루어지지 않는 것이 바람직하다.

또한, 통화 스위치(12c)는 핸즈프리부(16)의 동작 모드를 사용자 단말로 걸려온 전화의 수신을 제어하는 휴대폰 모드와 사용자 단말로부터 전송되는 음향 신호를 출력을 제어하는 헤드셋 모드 중 하나로 선택하여 핸즈프리부(16)의 동작을 제어하기 위한 것이다.

따라서, 사용자 단말로부터 무선 헤드셋(1)로 전화 수신 상태가 전달되어 음향출력 겸용 진동 모터(15b)를 통해 사용자에게 통지되면, 사용자는 통화 스위치(12c)를 동작시켜 사용자 단말의 전화 수신해 전화 통화를 실시하거나 전화 통화를 종료하며, 사용자 단말에 저장되어 있는 음악 등을 청취할 수 있다

이러한 통화 스위치(12c)를 이용한 무선 헤드셋(1)의 핸즈프리 기능은 이미 공지되어 있는 핸즈프리 기능을 이용한다.

따라서, 동작 제어부(14)는 무선 헤드셋(1)의 전반적인 동작을 제어하는 제어 유닛으로서, 동작 제어부(14)의 제어에 따른 스피커부(15a)와 음향출력 겸용 진동 모터(15b)의 동작을 제어하며, 핸즈프리부(16)의 동작 역시 제어된다.

이러한 동작 제어부(14)는 내부에 메모리와 같은 저장부(14a)를 구비하여, 동작에 필요한 데이터나 동작 중에 생성된 데이터를 저장한다.

이때, 저장부(14a)는 동작 제어부(14)와 별개의 구성요소로 이루어져 동작 제어부(14)의 외부에 구비될 수 있다.

이러한 동작 제어부(14)의 동작은 다음에 좀 더 자세히 설명한다.

스피커부(15a)는 스피커(speaker)를 구비하여 통신부(11)을 통해 사용자 단말로부터 수신되는 전화나 음향 신호를 처리하여 해당하는 소리를 출력한다.

이러한 스피커부(15a)는 핸즈프리부(16)의 한 구성요소로 포함되어 핸즈프리부(16)의 동작에 따른 소리를 출력한다.

본 예의 음향출력 겸용 진동 모터(15b)는 무선 헤드셋(1)의 본체(19) 내부에 부착되어 있고, 동작 제어부(14)의 제어에 따라 정해진 상태로 동작하여, 진동을 발생시키는 진동부와 소리를 출력하는 스피커 중 하나로 기능한다.

따라서, 이러한 본 예의 음향출력 겸용 진동 모터(15b)는 동작하려는 목적에 따라 진동 모드(즉, 진동모터 구동 모드)와 음향 모드(즉, 스피커부 구동 모드)로 동작할 수 있다. 음향출력 겸용 진동 모터(15b)의 동작 모드는 음향출력 겸용 진동 모터(15b)에 인가되는 구동 주파수의 범위에 따라 결정될 수 있다.

따라서, 동작 제어부(14)는 음향출력 겸용 진동 모터(15b)의 각 모드에 맞는 구동 주파수를 발생시켜 음향출력 겸용 진동 모터(15b)로 인가한다.

본 예에서, 음향출력 겸용 진동 모터(15b)가 진동 모드로서 진동부로 기능할 때, 동작 제어부(14)에서 음향출력 겸용 진동 모터(15b)로 출력되는 구동 신호의 주파수(예, 제1 구동 주파수)의 크기는 100 내지 250Hz일 수 있다.

또한, 음향출력 겸용 진동 모터(15b)가 음향 모드로서 스피커로 기능할 때, 동작 제어부(14)에서 음향출력 겸용 진동 모터(15b)로 출력되는 구동 신호의 주파수(예, 제2 구동 주파수)의 크기는 50 내지 10kHz일 수 있다.

이처럼, 동작 제어부(14)에서 인가되는 구동 주파수의 크기에 따라 음향출력 겸용 진동 모터(15b)의 진동 상태가 변하게 되어, 음향출력 겸용 진동 모터(15b)에서 발생되는 진동의 주파수(즉, 진동 주파수)는 비가청 주파수 대역 또는 가청 주파수 대역을 갖게 되고, 이러한 음향출력 겸용 진동 모터(15b)의 동작에 의해 발생하는 진동 주파수에 따라 해당하는 소리나 해당 상태의 진동이 발생하게 된다.

따라서, 음향출력 겸용 진동 모터(15b)의 동작에 의해 발생된 진동은 무선 헤드셋(1)의 본체 외부 케이스로 전달되어 무선 헤드셋(1)의 본체(19)를 진동시키거나 외부로 소리로서 출력된다.

이러한 음향출력 겸용 진동 모터(15b)의 구조는 도 2에 도시되어 있다.

도 2에 도시한 것처럼, 본 예의 음향출력 겸용 진동 모터(15b)는 하우징(110), 고정자(120), 진동자(130), 탄성체(140), 음향발생부(150) 및 회로부(160)를 포함한다.

하우징(110)은 내부 공간을 형성하고, 후술되는 진동판(153)의 일면과 결합된다. 이러한 하우징(110)은 케이스(111), 음향홀(112) 및 브라켓(113)을 포함한다.

케이스(111)는 브라켓(113)이 결합되는 부분이 개방된 통 형태를 가지고, 케이스(111)의 상면은 하우징(110)의 타면을 구성할 수 있다. 구체적으로 케이스(111)는 하부가 개방되고 하부의 둘레보다 상부의 둘레가 작게 형성되는 단턱을 지닌 원기둥 형상의 회전체이다.

케이스(111)의 하부에는 브라켓(113)이 결합되고, 케이스(111)의 내부에는 고정자(120), 진동자(130), 탄성체(140), 음향발생부(150) 및 회로부(160)의 일부가 실장될 수 있다.

또한, 하우징(110)은 후술되는 진동판(153)과 대향되면서 이격되어 이격 공간(S)을 형성하는 이격부를 포함하며, 이격부는 이격 공간(S) 및 음향홀(112)을 포함할 수 있다.

이격부에는 하우징(111)의 외부 공간과 내부 공간을 연통하는 적어도 하나의 음향홀(112)이 형성되는데, 이러한 음향홀(112)의 개수는 복수 개이지만 이에 한정되는 것이 아니다.

또한, 음향홀(112)은 케이스(111)의 상면과 수직하도록 관통되는 것이 일반적이나, 음향이 발생하는 방향 등을 고려하여 음향이 외부의 한점으로 모아지거나 방사상으로 퍼질 수 있도록 음향홀(112)의 관통 방향이 형성될 수도 있다.

브라켓(113)은 케이스(111)의 개방된 하부와 결합되는 판 형태를 지님에 따라 하우징(110)의 일면을 구성한다. 브라켓(113)은 케이스(111)의 개방된 하부와 상응하도록 원판인 것이 바람직하며, 케이스(111)와 동일한 재질로 구성될 수 있다.

고정자(120)는 하우징(110)의 일면에 결합되고, 이러한 고정자(120)는 제1 요크(121) 및 제1 코일(122)을 포함한다.

제1 요크(121)는 원판의 중앙부로부터 수직하게 연장 형성되는 회전체로서, 브라켓(113)의 상면 중앙부에 고정된다. 제1 요크(121)의 상부는 하부보다 넓게 형성되어 있으며, 철과 같은 자성체로 이루어져 있다.

제1 코일(122)은 제1 요크(121)에 권선된다. 보다 구체적으로 제1 코일(122)은 제1 요크(121)의 상부를 제외한 중앙부 측부를 둘러싸도록 권선되고, 이러한 제1 코일(122)이 전기적으로 연결되면 후술되는 마그네트(131)와 자기 회로를 형성하고 자기 회로가 제1 코일(122) 쪽으로 집중하도록 한다.

제1 인출선(123)은 제1 코일(122)의 권선부에서 컨택부(162)까지 연장되어 제1 코일(122)과 컨택부(162)를 전기적으로 연결하는 전기선으로 제1 코일(122)에 포함된다. 이러한 제1 인출선(123)은 후술되는 컨택부(162)에 연결되되, 하우징(110)의 내부에 위치하는 컨택부(162)와 연결된다.

진동자(130)는 마그네트(131) 및 중량체(132)를 포함한다.

마그네트(131)는 가운데 부분이 관통된 링 형태로 형성된다. 구체적으로 마그네트(131)는 제1 요크(121) 및 제1 요크(121)에 권선된 제1 코일(122)의 측부를 둘러싸도록 위치한다. 이때, 마그네트(131)의 내주면은 제1 요크(121)의 상부 외주면보다 크게 형성된다. 따라서, 마그네트(131)의 내주면은 제1 요크(121) 및 제1 코일(122)와 접하지 않으면서 이격된 상태를 유지하게 된다.

이와 같은 마그네트(131)는 제1 코일(122)이 전기적으로 연결되면 제1 코일(122)과 함께 자기 회로를 형성함에 따라 전자기력을 발생하고, 그에 따라 해당 방향으로 진동하게 된다.

중량체(132)는 정해진 크기의 중량을 가지는 물체로서, 중량체(132)의 질량에 의해 공진 주파수가 결정될 수 있다. 따라서, 중량체(132)는 진동자(130)의 원하는 공진 주파수를 생성할 수 있는 질량을 조정할 수 있고, 중량체(132)의 질량을 조정하여 진동자(300)가 최대의 진동량을 가지도록 할 수도 있다.

중량체(132)는 마그네트(131)의 측면을 둘러싸도록 마그네트(131)와 결합됨에 따라 마그네트(131)와 일체로 진동하게 된다.

탄성체(140)는 하우징(110) 및 진동자(130) 사이에 결합된다. 구체적으로 탄성체(140)는 진동자(130)를 하우징(110)에 연결하기 위한 것으로, 탄성력을 가지는 원형이나 사각형 등의 판 스프링으로 이루어질 수 있다.

또한, 탄성체(140)의 상부는 마그네트(131)의 하부와 연결되고, 그에 따라 탄성체(140)는 마그네트(131)를 지지하게 된다. 이러한 탄성체(140)는 제1 코일(121)이 전기적으로 연결되어 마그네트(131)와 자기 회로를 형성함에 따라 발생하는 전자기력에 의해 운동하는 마그네트(131)를 지지하는 역할을 한다.

음향발생부(150)는 제2 요크(151), 적어도 일부가 마그네트(131)와 대향되는 제2 코일(152) 및 제2 코일(152)와 하우징(110)에 결합된 진동판(153)을 포함한다.

제2 요크(151)는 제2 코일(152)에 권선된다. 구체적으로 제1 요크(121)의 상부에 위치하면서 제1 요크(121)와 이격되도록 위치한다. 도 2에는 제2 요크(151)의 외경은 마그네트(131)의 내경보다 크게 형성되는 것으로 도시하였으나, 제2 요크(151)의 외경은 마그네트(131)의 내경보다 작은 것도 가능하다. 본 실시예는 제2 요크(151)의 외경과 마그네트(131)의 외경 관계에 한정되지 않는다. 이러한 제2 요크(151)는 진동판(153)의 하면 중앙부에 밀착된다.

제2 코일(152)은 마그네트(131)의 상면 또는 하면과 대향하도록 위치할 수 있다. 구체적으로 도 2에서, 제2 코일(152)의 권선된 권선부의 내경이 마그네트(131)의 내경보다 크게 형성되는 것으로 도시하였으나, 제2 코일(151)의 내경은 마그네트(131)의 내경보다 작은 것도 가능하다. 본 예는 제2 요크(151)의 내경과 마그네트(131)의 내경 관계에 한정되지 않는다. 이러한 제2 코일(152)은 진동판(153)의 타면과 결합된다.

또한, 제1 코일(122) 및 제2 코일(152)은 마그네트(131)의 서로 다른 면과 대향하도록 위치한다.

진동판(153)은 탄성 혹은 신축성을 가진 연성 재질로 구성될 수 있으며, 그에 외에 금속 재질로도 사용이 가능하며, 이러한 진동판(153)의 재질은 상기한 바에 한정되지 않는다.

진동판(153)은 하우징(110)의 일면과 대향되는 하우징(110)의 타면에 결합된다. 구체적으로 진동판(153)의 테두리 부분은 하우징(110)에 결합되고, 진동판(153)의 가운데 부분은 이격부와 대향되면서 이격된다. 이때, 진동판(153)은 하우징(110)과 용접이나 접착제를 이용하여 직접 결합하는 방식으로 결합될 수 있다. 또한, 진동판(153)은 상기한 직접 결합하는 방식 이외에 별도의 연결부재를 이용한 간접 결합 방식으로 하우징(110)과 결합할 수도 있다.

또한, 진동판(153)은 하우징(110)의 일면과 대향되는 하우징(110)의 타면에 결합되고, 이러한 진동판(153)은 제2 코일(152)과 마그네트(131)와의 상호 간에 발생하는 전자기력에 의해 내부 공간에서 왕복 운동하면서 일부 시점에 이격 공간의 내부에 위치한다. 이를 위한 구성요소인 제2 요크(151) 및 제2 요크(152)를 둘러싸는 제2 코일(152)은 진동판(153)의 하면에 밀착되어 제2 코일(152)이 전기적으로 연결되면 진동판(153)을 진동시켜 음향을 전달한다.

전술한 탄성체(140)와 음향발생부(150)는 진동자(130)를 중심으로 서로 반대 방향에 위치한다.

제2 인출선(154)은 제2 코일(152)의 권선부에서 양단까지 연장되고, 하우징(110)의 일면과 하우징(110)의 타면을 연결하는 측면에 결합된다. 또한, 제2 인출선(154)은 제2 코일(152)와 컨택부(162)를 전기적으로 연결하는 전기선으로 하우징(110)의 내부에 실장된 진동자(130)와 접촉하지 않도록 하우징(110)의 내측면으로 배선하는 것이 바람직하다.

또한, 제2 인출선(154)은 하우징(110)의 내부에 위치한 회로부(160)의 컨택부(162)와 전기적으로 연결된다.

회로부(160)는 회로기판(161), 컨택부(162) 및 신호 입력단(165, 166)을 포함한다.

회로기판(161)은 폴리이미드 필름, 에폭시 수지 또는 페놀 수지 등 절연 재료로 구성되어 전기 부품을 부착하고 서로 접속하여 회로를 형성하기 위한 전자 부품이다.

회로기판(161)은 하우징(110)의 일면에 결합되고, 컨택부(162) 및 신호입력단(165, 166)을 포함한다. 구체적으로 회로기판(161)은 브라켓(113)의 상면에 적층되고 회로기판(161)의 상부에는 제1 코일(122)이 위치할 수 있다.

또한, 회로기판(161)은 하우징(110)의 내부에서 외부까지 연장될 수 있다. 구체적으로, 회로기판(161)의 컨택부(162)는 하우징(110)의 내부에 위치하고, 신호 입력단(165, 166)은 하우징(110)의 외부에 위치한다. 컨택부(162)와 신호 입력단(165, 166)은 회로기판(161)의 도전성 패턴 의해 전기적으로 연결될 수 있다.

컨택부(162)는 회로기판(161)의 상면에 형성되는 도전체이다. 컨택부(162)는 제1 코일(122) 및 제2 코일(152) 각각의 양단과 전기적으로 연결된다.

신호 입력단(165, 166)은 제1 신호입력단(165) 및 제2 신호입력단(166)을 포함하고, 이러한 신호 입력단(165, 166)은 컨택부(162)와 전기적으로 연결된다.

제1 신호입력단(165)은 컨택부(162)를 통해 제1 인출선(123)과 연결되어 고정자(120)와 진동자(130)의 동작을 제어한다.

또한, 제2 신호입력단(166)은 컨택부(162)를 통해 제2 인출선(154)과 연결되어 음향발생부(150)의 동작을 제어한다.

본 예에서, 고정자(120)와 진동자(130)는 진동 모드에서 동작하므로, 동작 제어부(14))에 의해 제1 신호입력단(165)으로 제1 구동 주파수의 구동 신호가 인가되며, 음향 모드일 때 동작하는 음향 발생부(150)를 위해 동작 제어부(14)는 제2 신호입력단(166)으로 제2 구동 주파수의 구동 신호를 출력한다.

이미 기술한 것처럼, 이러한 음향출력 겸용 진동 모터(15b)는 동작 제어부(14)의 제어에 따라 동작하여 진동을 발생시키거나 소리를 출력한다.

다시 도 1로 돌아가면, 핸즈프리부(16)는 사용자 단말과의 근거리 통신을 이용하여 사용자 단말을 경유한 전화 통화와 음향 신호 청취 동작을 실시할 수 있도록 한다.

이러한 핸즈프리부(16)는 스피커부(15a)가 내장되어 있는 이어폰(19a)과 마이크(microphone) 등을 구비한다.

따라서, 핸즈프리부(16)의 동작에 의한 사용자는 사용자 단말을 이용하지 않고도 편리하게 사용자 단말로 걸려온 전화를 받을 수 있으며, 사용자 단말에 저장되어 있는 음악 등을 청취할 수 있다.

이러한 구조를 갖는 무선 헤드셋(1)는 하나의 예로서 도 3에 도시한 형상을 갖는다.

즉, 도 3에 도시한 것처럼, 본 예의 무선 헤드셋(1)은 사용자의 목에 걸 수 있는 목걸이 형태로 이루어져 있어, 이미 기술한 것처럼, 목에 착용되는 본체(19)를 구비한다.

본체(19)는 일단과 타단이 목의 형태에 맞게 대략 타원형으로 연결되어 곡선 형태의 타원형 띠 형상을 갖고 있다. 따라서, 본체(19)에 의해 에워싸여진 가운데 부분은 사용자의 목이 삽입될 수 있도록 대략 타원형의 빈 공간이 된다.

이러한 본체(19)에는 도 1에 도시한 구성요소(11-16)가 내장되거나 부착되어 있다.

본체(19)에는 핸즈프리 기능을 위해 이어폰(19a)과 마이크(도시하지 않음)가 장착되어 있다.

한 쌍의 이어폰(19a)은 무선 헤드셋(1)의 본체(19) 양 끝단에 연결선(L19)을 통해 각각 위치하여 핸즈프리부(16)와 연결되어 있고, 마이크는 본체(19)의 정해진 부분에 위치할 수 있다.

본체(19)에는 전원 스위치(12a), 모드 선택 스위치(12b) 및 통화 스위치(12c) 등의 사용자 입력부(12)가 장착되는 스위치 장착부(19b)가 위치하며, 이 스위치 장착부(19b)에는 도 1에 도시한 스위치(12a-12c) 이외에는 소리의 크기를 조정할 수 있는 볼륨 스위치 등이 본체(19)에 위치할 수 있다.

통화 스위치(12c)는 이미 기술한 것처럼 핸즈프리 기능을 위한 것으로서, 무선헤드셋(1)의 동작 중에 사용자 단말로 전화가 걸려오면 무선 헤드셋(1)의 핸즈프리부(16)를 동작시켜 전화를 받을 수 있고 또한 음악 등을 청취할 수 있도록 한다.

다음, 도 4a 및 도 4b를 참고로 하여, 이러한 구조를 갖는 무선 헤드셋(1)의 동작을 설명한다.

먼저, 전원 스위치(12a)의 동작에 의해 무선 헤드셋(1)의 동작이 시작되면(S10), 동작 제어부(14)는 모드 선택 스위치(12b)로부터 인가되는 신호를 판독하여 사용자에 의해 선택된 동작 모드가 제1 모드인지 제2 모드인지 판정하여 저장부(14a)에 저장한다(S11, S12).

다음, 동작 제어부(14)는 무선 헤드셋(1)과 통신부(11)를 통해 무선 연결된 외부 기기(예, 휴대 단말)로부터 MP3 신호 등과 같은 음향 신호가 전송되는지 판단한다(S13).

음향 신호가 외부 기기로부터 전송되면(S13), 동작 제어부(14)는 현재 무선 헤드셋(1)의 동작 모드가 제1 모드 즉, 스피커부(15a)를 통해 음향 신호를 출력하는 스피커부 구동 모드인지 판단한다(S14).

판정된 무선 헤드셋(1)의 동작 모드가 제1 모드이면(S14), 동작 제어부(14)는 핸즈프리부(16)의 이어폰(19a)으로 음향 신호를 출력하여 스피커부(15a)를 구동시킨다(S15). 이로 인해, 외부로부터 전송되는 음향 신호를 이어폰(19a)에 내장된 스피커부(15a)를 통해 해당 소리로 출력된다.

하지만, 판정된 무선 헤드셋(1)의 동작 모드가 제1 모드가 아닌 제2 모드, 즉, 음향출력 겸용 진동 모터(15b)를 통해 음향 신호를 출력하는 진동모터 구동 모드이면(S14), 동작 제어부(14)는 제2 구동 주파수의 구동 신호를 음향출력 겸용 진동 모터(15b)로 인가하여 음향출력 겸용 진동 모터(15b)가 스피커로 동작하도록 한다(S16).

따라서, 음향출력 겸용 진동 모터(15b)는 인가되는 구동 신호에 따라 음향 발생부(150)가 동작하여 해당 음향 신호에 대응하는 소리를 음향홀(112)을 통해 출력한다.

그런 다음, 동작 제어부(14)는 통화 스위치(12c)에서 인가되는 신호를 판독하여, 통화 스위치(12c)가 동작된 상태, 즉 음향 신호의 출력을 중지하고자 하는 동작이 이루어졌는지 판단한다(S17).

스피커부(15a)나 음향출력 겸용 진동 모터(15b)를 통해 음향 신호에 대응하는 해당 음향이 출력되는 도중에 통화 스위치(12c)가 동작된 상태로 판단되면(S18), 동작 제어부(14)는 현재 구동 중인 스피커부(15a)나 음향출력 겸용 진동 모터(15b)의 동작을 중지하여 해당 음향 신호의 출력을 중지한다(S19).

이와 같이, 사용자에 의해 선택된 동작 모드에 따라 외부로부터 전송되는 음향 신호는 이어폰(19a)에 내장된 스피커부(15a)나 본체(19)에 부착된 음향출력 겸용 진동 모터(15b)를 통해 출력된다.

따라서, 음향출력 겸용 진동 모터(15b)를 통해 음향 신호가 출력되는 경우, 무선 헤드셋(1)의 이용자뿐만 아니라 무선 헤드셋(1) 주변으로도 음향 신호가 출력되어 전송되는 음악 등을 여러 사람과 함께 청취할 수 있는 효과가 발생한다.

다시, 단계(S13)로 넘어가, 외부로부터 음향 신호가 전송되지 않으면(S13), 동작 제어부(14)는 외부 기기로부터 전화가 수신되는 지 판단하고 음성 통화나 화상 통화와 같이 전화 통화를 위한 호 신호가 수신되면(즉 전화가 수신되면)(S11), 저장부(14a)에 저장되어 있는 현재의 동작 모드를 판단한다(S111).

따라서, 판단된 동작 모드가 제1 모드인 경우, 동작 제어부(14)는 음향출력 겸용 진동 모터(15b)로 설정 시간동안 제1 구동 주파수의 구동 신호를 출력하여, 음향출력 겸용 진동 모터(15b)가 진동부로 동작하도록 하여, 전화 수신 상태를 진동으로 알려준다(S112). 따라서, 음향출력 겸용 진동 모터(15b)는 인가되는 제1 구동 주파수의 구동 신호에 의해 진동자(130)가 동작하여 진동을 발생시킨다.

그런 다음, 동작 제어부(14)는 통화 스위치(12c)로부터 인가되는 신호를 판독하여, 통화를 위한 통화 스위치(12c)가 동작된 상태인지 판단한다(S114).

통화를 위한 통화 스위치(12c)가 동작된 판단되면, 동작 제어부(14)는 이어폰(19a) 내의 스피커부(15a)로 구동시켜 이어폰(19a)를 통해 전화 통화가 이루어질 수 있도록 한다(S115).

따라서, 동작 제어부(14)는 통화 종료를 위한 통화 스위치(12c)의 구동이 이루어지거나 연결된 사용자 단말로부터 통화 종료 명령이 입력될 때까지 이어폰(19a)의 스피커부(15a)를 이용하여 전화 통화를 실시하게 된다(S116-S118).

하지만, 단계(S111)에서 판단된 무선 헤드셋(1)의 동작 모드가 제1 모드가 아닌 제2 모드인 경우(S111), 동작 제어부(14)는 제2 구동 주파수의 구동 신호를 정해진 시간 동안 음향출력 겸용 진동 모터(15b)로 인가하여 음향출력 겸용 진동 모터(15b)가 스피커로 동작하도록 한다(S119). 이로 인해, 음향출력 겸용 진동 모터(15b)는 인가되는 제2 구동 주파수의 구동 신호에 의해 음향발생부(150)가 동작하여 해당하는 음향을 발생시킨다.

따라서, 음향출력 겸용 진동 모터(15b)는 인가되는 구동 신호에 따라 음향발생부(150)가 동작하여 가청 주파수 대역의 진동 주파수를 발생시켜 해당 전화음이 출력하여, 사용자에게 전화가 왔음을 소리로 알려준다. 이때, 음향출력 겸용 진동 모터(15b)의 동작에 의해 외부로 출력되는 소리는 저장부(14a)에 이미 저장되어 있는 음향 신호에 의해 정해질 수 있다.

그런 다음, 이미 기술한 것처럼, 동작 제어부(14)는 통화 스위치(12c)로부터 인가되는 신호를 판독하여, 통화를 위한 통화 스위치(12c)가 동작된 상태인지 판단한다(S12).

통화를 위한 통화 스위치(12c)가 동작된 판단되면(S12), 동작 제어부(14)는 음향출력 겸용 진동 모터(15b)로 제2 구동 주파수의 구동 신호를 출력하여 음향출력 겸용 진동 모터(15b)의 동작 상태를 스피커로 전환시킨다(S12a, S12b).

이로 인해, 정상적으로 전화 통화를 실시하는 상대방의 전화기로부터 전송되는 통화 신호가 음향출력 겸용 진동 모터(15b)의 음향발생부(150)를 통해 출력되어 정상적인 전화 통화가 이루어지도록 한다.

그런 다음, 동작 제어부(14)는 통화 종료를 위한 통화 스위치(12c)의 동작이나 통화 종료 명령이 입력될 까지 음향출력 겸용 진동 모터(125)를 이용하여 전화 통화를 실시하게 된다(S12c-S125).

이와 같이, 음향출력 겸용 진동 모터(125)를 이용하여 전화 통화를 실시할 경우, 무선 헤드셋(1)을 이용하여 전화 통화를 실시함에도 불구하고 주변 사람들과 함께 전화 통화 내용을 공유하게 되므로, 회의 등과 같이 여러 사람이 통화 내용을 공유해야 하는 경우에 매우 유용하다.

또한, 하나의 음향출력 겸용 진동 모터(15b)가 진동을 발생시키는 진동 발생기뿐만 아니라 소리를 출력하는 스피커로 기능하므로, 스피커 장착을 위한 공간 확보가 필요 없어 무선 헤드셋(1)에 대한 설계의 여유도가 증가하며, 무선 헤드셋(1)의 제조 비용 역시 감소한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1: 무선 헤드셋 12a: 모드 선택 스위치
12b: 통화 스위치 14: 동작 제어부
15a: 스피커부 15b: 음향출력 겸용 진동 모터
110: 하우징 111: 케이스
112: 음향홀 113: 브라켓
120: 고정자 121: 제1 요크
122: 제1 코일 123: 제1 인출선
130: 진동자 131: 마그네트
132: 중량체 140: 탄성체
150: 음향발생부 151: 제2 요크
152: 제2 코일 153: 진동판
154: 제2 인출선 160: 회로부
161: 회로기판 162: 컨택부
165: 제1 신호입력단 166: 제2 신호입력단
S: 이격 공간

Claims (12)

1. 본체;
   상기 본체에 위치하는 통신부;
   상기 본체에 위치하고 상기 통신부를 통해 전송되는 음향 신호를 음향으로 출력하는 스피커부; 및
   상기 본체에 위치하는 음향출력 겸용 진동 모터
   를 포함하고,
   상기 음향출력 겸용 진동 모터는 인가되는 구동 주파수의 크기에 따라 진동을 발생시키는 진동 모드 또는 음향을 출력하는 음향 모드로 기능하는
   무선 헤드셋.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 통신부, 상기 스피커부 및 상기 음향출력 겸용 진동 모터에 연결되어 있는 동작 제어부
   를 더 포함하고,
   상기 동작 제어부는 상기 통신부로 전달되는 신호의 종류에 따라 상기 스피커부와 상기 음향출력 겸용 진동 모터 중 적어도 하나를 구동하는 무선 헤드셋.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 동작 제어부에 연결되어 있는 모드 선택 스위치
   를 더 포함하고,
   상기 동작 제어부는,
   상기 통신부로 인가되는 음향 신호가 수신되고 상기 모드 선택 스위치에 의해 선택된 동작 모드가 스피커부 구동 모드이면 상기 스피커부를 구동하고,
   상기 모드 선택 스위치에 의해 선택된 동작 모드가 진동 모터 구동 모드이면 상기 음향출력 겸용 진동 모터로 음향 모드를 위한 제2 구동 주파수를 출력하여 상기 음향출력 겸용 진동 모터를 스피커로 이용하는
   무선 헤드셋.
4. 제2 항에 있어서,
   상기 동작 제어부에 연결되어 있는 모드 선택 스위치
   를 더 포함하고,
   상기 동작 제어부는,
   상기 통신부를 통해 전화가 수신되고 상기 모드 선택 스위치에 의해 선택된 동작 모드가 스피커부 구동 모드이면 상기 스피커부로 구동하고,
   상기 모드 선택 스위치에 의해 선택된 동작 모드가 진동 모터 구동 모드이면 상기 음향출력 겸용 진동 모터로 음향 모드를 위한 제2 구동 주파수를 출력하여 상기 음향출력 겸용 진동 모터를 스피커로 이용하는
   무선 헤드셋.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 동작 제어부는 상기 동작 모드가 스피커부 구동 모드이면 상기 스피커부로 구동하기 전에 상기 음향출력 겸용 진동 모터로 진동 모드를 위한 제1 구동 주파수를 출력하여 상기 전화 수신 상태를 진동으로 알리는 무선 헤드셋.
6. 제4 항에 있어서,
   상기 동작 제어부는 상기 동작 모드가 진동 모터 구동 모드이면 상기 음향출력 겸용 진동 모터를 구동하기 전에 상기 음향출력 겸용 진동 모터로 음향 모드를 위한 제2 구동 주파수를 출력하여 상기 전화 수신 상태를 음향으로 알리는 무선 헤드셋.
7. 제3 항에 있어서,
   상기 음향출력 겸용 진동 모터는,
   내부 공간을 형성하는 하우징;
   상기 하우징에 결합되고, 제1 요크 및 상기 제1 요크에 권선된 제1 코일을 포함하는 고정자;
   상기 제1 코일과의 상호 간에 발생하는 전자기력에 의해 상기 내부 공간에서 왕복 운동하고, 마그네트 및 중량체를 포함하는 진동자;
   상기 하우징 및 상기 진동자 사이에 결합되는 탄성체; 및
   적어도 일부가 상기 마그네트와 대향되는 제2 코일 및 상기 제2 코일과 상기 하우징에 결합된 진동판을 포함하는 음향발생부
   를 포함하고,
   상기 진동자는 제1 구동 주파수의 구동 신호가 인가될 때 상기 진동을 발생시키고, 상기 음향발생부는 상기 제1 구동 주파수와 다른 제2 구동 주파수의 구동 신호가 인가될 때 음향을 출력하는 무선 헤드셋.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 제1 구동 주파수의 크기는 100 내지 250Hz이고, 상기 제2 구동 주파수의 크기는 50 내지 10kHz인 무선 헤드셋.
9. 제7 항에 있어서,
   상기 하우징은 상기 진동판과 대향되면서 이격되어 이격 공간을 형성하는 이격부를 포함하고,
   상기 진동판은 상기 제2 코일과 상기 마그네트와의 상호 간에 발생하는 전자기력에 의해 상기 내부 공간에서 왕복 운동하면서 일부 시점에 상기 이격 공간의 내부에 위치하는
   무선 헤드셋.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 이격부에는 상기 하우징의 외부 공간과 상기 내부 공간을 연통하는 적어도 하나의 음향홀이 형성된 무선 헤드셋.
11. 제7 항에 있어서,
    상기 마그네트는 가운데 부분이 관통된 링 형태로 형성되고,
    상기 제1 코일은 상기 마그네트의 내주면과 대향하고,
    상기 제2 코일은 상기 마그네트의 상면 또는 하면과 대향하는
    무선 헤드셋.
12. 제7 항에 있어서,
    상기 음향발생부는 상기 제2 코일에 권선되는 제2 요크를 더 포함하는
    무선 헤드셋.
    

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