KR20210032008A - 트랜스듀서 장치 - Google Patents

Abstract

전기 입력 신호에 따라 진동을 발생시키는 장치가 제공되는 것으로서, 상기 장치는, 제 1 영구 자석을 포함하는 제 1 영구 자석 배열체; 자성 물질을 포함하는 프레임; 상기 제 1 영구 자석과 상기 프레임 사이에 배열되고 상기 프레임과 결합되도록 구성된 제 2 영구 자석을 포함하되, 상기 프레임의 1 이상의 부분은 상기 제 2 영구 자석의 가장자리 영역에 걸쳐 적어도 일 방향으로 연장되며, 상기 프레임의 1 이상의 부분은 제 2 영구 자석의 가장자리 영역에 걸쳐 적어도 일 방향으로 연장되며, 상기 제 2 영구 자석은 상기 제 1 영구 자석과 상기 제 2 영구 자석 사이의 자기 상호 작용이 장치의 표면에 제 1 힘을 유발시키도록 상기 제 1 영구 자석을 일정 거리에서 대면하도록 또한 구성되며, 상기 프레임은 제 1 힘과 비교하여 반대 방향을 갖는 표면에 제 2 힘을 유발하기 위해 상기 프레임의 상기한 1 이상의 부분과 상기 제 1 영구 자석 배열 사이에서 자기 상호 작용을 야기하도록 상기 제 2 영구 자석에 의해 자화되도록 구성된다.

Description

트랜스듀서 장치{TRANSDUCER ARRANGEMENT}

본 발명은 스피커와 같은, 전기 에너지를 진동으로 변환하기 위한 트랜스듀서(transducer: 변환기)에 관한 것이다.

트랜스듀서는 에너지를 한 형태에서 다른 형태로 변환하는 기능을 할 수 있으며 스피커와 같은 장치에 적용된다. 스피커(loudspeakers)는 사운드를 발생하기 위해 다양한 장소에서 광범위하게 사용된다. 국제특허출원 WO2016/079385호는 스피커 장치를 개시한다. 스피커 장치는 표면과 결합된 제 1 자석 및 베이스와 결합된 제 2 자석을 포함한다. 스피커 장치는 적어도 하나의 지지 부재를 더 포함한다. 상기 제 1 자석, 제 2 자석 및 지지부재는 표면을 평형 상태로 유지한다. 제 1 및 제 2 자석은 서로 마주보도록 배치되고, 또한 코일이 그 자석들 사이에 배열되어 그 코일에 전기 신호가 공급될 때 힘을 발생시킨다. 이 힘은 표면의 평형 상태를 파괴한다. 예를 들어, 상기 기술된 장치 구성에 적용될 수 있는 추가적인 해결책을 제공하는 것이 바람직할 수도 있다. 예를 들어, 평형 상태를 가능하게 하는 추가 해결책이 유익할 수도 있다.

일 양태에 따르면, 독립 청구항에 기재된 주제가 제공된다.

어떤 실시 예들은 종속 청구항들에 기술되어 있다.

일 양태에 따르면, 전기 입력 신호에 따라 진동을 발생시키기 위한 장치가 제공되는바, 상기 장치는: 장치의 표면과 결합되도록 구성된 제 1 영구 자석; 상기 장치의 베이스와 결합되도록 구성된 제 2 영구 자석으로서, 제 1 및 제 2 영구 자석은 서로 마주보도록 배치되고 상기 표면에 제 1 힘을 야기하도록 구성된 제 2 영구 자석; 및 전기 입력 신호를 수신하기 위하여 입력과 결합된 코일을 포함하되, 상기 코일은 상기 표면을 변위시켜 진동을 발생시키기 위해 상기 전기 입력 신호에 따라 자기장을 발생하도록 구성되며, 여기서 상기 장치는 표면과 결합되어 상기 제 1 영구 자석을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성되는 제 1 자성체, 및 상기 베이스와 결합되어 상기 제 2 영구 자석을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 구성되는 제 2 자성체를 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 자성체 중의 적어도 하나는 영구 자석을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 자성체는 서로 마주보도록 배열되고 상기 제 1 힘과 비교하여 반대 방향으로 배열된 표면에 제 2 힘을 야기하도록 구성된다.

일 실시 예에서, 상기 코일은 제 1 영구 자석과 제 2 영구 자석 사이에 배열되도록 구성된다.

일 실시 예에서, 상기 코일은 제 1 영구 자석 및 제 2 영구 자석 중 하나의 주위에 배열되도록 구성된다.

일 실시 예에 있어, 상기 장치는 전기 입력 신호에 따라 오디오 출력을 생성하기 위한 것이다.

일 실시 예에서, 상기 제 2 자성체는 영구 자석을 포함한다.

일 실시 예에서, 상기 제 1 자성체는 영구 자석을 포함한다.

일 실시 예에서, 상기 제 1 영구 자석의 제 1극은 제 2 영구 자석과 대면하고, 상기 제 1 영구 자석의 제 2극은 상기 제 1 자성체에 고정되어 상기 제 2 자성체에 대면하는 상기 제 1 자성체를 자화하도록 한다.

일 실시 예에서, 상기 제 1 자성체는 제 1 영구 자석을 둘러싸고 상기 제 2 자성체는 제 2 영구 자석을 둘러싸고, 상기 제 1 자성체 중의 적어도 하나는 축 방향으로 자화된 영구 자석 링을 포함한다.

일 실시 예에서, 상기 코일은 상기 전기 입력 신호에 따라 제 1 자기장을 생성하도록 구성된 제 1 코일이며, 상기 장치는 상기 제 1 및 제 2 자성체들 사이에 배치되고 전기 입력 신호에 따라서 제 2 자기장을 생성하도록 구성된 제 2 코일을 더 포함한다.

일 실시 예에서, 상기 장치는, 제 1 코일에 입력된 전기 입력 신호의 위상이 제 2 코일에 입력된 전기 입력 신호의 위상과 비교하여 실질적으로 180도가 되도록 상기 전기 입력 신호의 위상을 시프트하기 위한 수단을 더 포함한다.

일 실시 예에서, 상기 제 1 코일의 권선(winding)은 상기 제 2 코일의 권선과 반대이다.

일 실시 예에서, 상기 장치는 자성 재료를 포함하고, 상기 제 1 영구 자석과 상기 제 1 자성체의 영구 자석 사이 및/또는 상기 제 2 영구 자석과 상기 제 2 자성체의 영구 자석 사이에 배열된 적어도 하나의 추가 요소를 더 포함한다.

일 실시 예에서, 상기 적어도 하나의 추가 요소는 제 1 자성체 및/또는 제 2 자성체에 포함된 축 방향으로 자화된 영구 자석 링의 코어를 포함한다.

일 실시 예에서, 상기 적어도 하나의 추가 요소는 제 1 영구 자석 및/또는 제 2 영구 자석을 위한 공동을 포함한다.

일 실시 예에서, 상기한 제 1 힘 및 제 2 힘은 실질적으로 동일한 크기이다.

일 양태에 따르면, 표면, 베이스, 및 전기적 입력 신호에 따라 진동을 발생시키기 위한 상기 장치 중의 적어도 하나를 포함하는 장치가 제공된다.

일 양태에 따르면, 전기 입력 신호에 따라 진동을 발생시키는 장치를 제조하는 방법이 제공되는바, 상기 방법은: 제 1 영구 자석을 장치의 표면과 결합하는 동작; 제 2 영구 자석을 상기 장치의 베이스와 결합시키는 동작으로서, 상기 제 1 및 제 2 영구 자석은 서로 마주보도록 배치되고 상기 표면에 제 1 힘을 야기하도록 배치되는 동작; 상기 제 1 영구 자석과 상기 제 2 영구 자석 사이에 코일을 배치하는 동작으로서, 상기 코일은 전기 입력 신호를 수신하기 위한 입력부와 결합되고, 상기 코일은 표면을 변위시켜 진동을 발생시키기 위해 상기 전기 입력 신호에 따라 자기장을 생성하도록 구성되는 동작을 포함하고; 상기 방법은, 제 1 자성체가 상기 제 1 영구 자석을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 상기 제 1 자성체를 상기 표면과 결합시키는 동작; 제 2 자성체가 상기 제 2 영구 자석을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 상기 제 2 자성체를 베이스와 결합시키는 동작을 더 포함하되, 여기서 상기 제 1 및 제 2 자성체 중의 적어도 하나는 영구 자석을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 자성체는 서로 마주보도록 배열되어, 상기 제 1 힘과 비교하여 반대 방향을 갖는 표면에 제 2 힘을 야기하도록 구성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시 예들에 의해 본 발명을 보다 상세하게 기술할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예들이 적용될 수 있는 장치의 단면도를 도시한다.
도 2는 일 실시 예의 단면도를 도시한다.
도 3은 일 실시 예의 단면도를 도시한다.
도 4A 및 4B는 몇몇 실시 예들을 도시한다.
도 5A 및 5B는 몇몇 실시 예들의 단면도를 도시한다.
도 6A 및 6B는 몇몇 실시 예들에 따른 장치의 평면도를 도시한다.
도 7A, 7B 및 7C는 몇몇 실시 예들을 도시한다.
도 8은 일 실시 예를 도시한다.
도 9는 일 실시 예에 따른 흐름도를 도시한다.
도 10은 일 실시 예에 따른 장치를 도시한다.
도 11, 12, 13, 14, 15 및 16은 다수의 실시 예들을 도시한다.

다음의 실시 예들은 전형적인 예시들이다. 본 명세서가 텍스트의 여러 위치에서 "하나의 ", "일" 또는 "어떤" 실시 예(들)를 언급할 수도 있지만, 이는 반드시 각각의 언급이 동일한 실시 예(들)에 대한 것이거나 또는 특정한 특징이 하나의 실시 예에만 적용된다는 것을 필연적으로 의미하지는 않는다. 다른 실시 예들의 단일한 특징들은 또한 다른 실시 예들을 제공하기 위해 결합될 수도 있다.

국제특허공보 WO2016079385호의 그 전문이 본 명세서에 참조로 포함된다.

도 1은 햅틱(haptic) 출력(예를 들어, 햅틱 피드백)과 같은 진동 또는 오디오 출력(예를 들어, 오디오 피드백)을 발생시키기 위한 장치(10)를 도시한다. 도 1을 참조하면, 상기 장치(10)는 기계적으로 변위되도록 배치된 표면(102), 상기 표면(102)과 결합된 제 1 자석(110), 상기 표면(102)을 지지하기 위한 적어도 하나의 지지 부재(108), 베이스(104), 상기 베이스(104)에 결합된 제 2 자석(120)을 포함하되, 상기 제 2 자석(120)은 도 1에 도시된 바와 같이 제 1 자석(110)과 마주보도록 배열된다. 상기 장치(10)는 제 1 및 제 2 자석들(110, 120) 사이에 배열된 코일(122), 및 그 코일(122)과 전기적으로 결합된 입력부(130)(예를 들어, 신호 포트)를 더 포함할 수도 있으며, 여기서 전기 신호는 신호 포트(130)와 코일(122) 사이를 이동하도록 구성된다. 제 1 자석(110)과 제 2 자석(120) 사이의 자기장은 표면(102)에 힘을 야기하며, 상기 표면(102) 및 적어도 하나의 지지 부재(108)를 포함하는 개체는 자기장에 의한 힘에 대해 반대의 힘으로서 작용하는 지지 저항력을 제공하는 적어도 하나의 탄성 요소를 포함하며, 상기 표면(102)을 힘의 평형 상태에 있게 하되, 여기서 상기 코일(122)의 전기적 신호는, 그 코일(122)에서의 전기적 신호 또는 상기한 힘의 평형 상태의 위치로부터 표면(102)의 기계적인 변위에 의해 상기한 힘의 평형 상태가 깨질 경우의 상기 표면(102)의 기계적 변위에 비례한다. 즉, 전기 신호가 입력부(130)를 통해 코일(122)에 공급될 때, 힘의 평형이 깨질 수도 있다. 따라서, 표면(102)은 상기한 전기 입력 신호에 따라 진동(화살표 103으로 표시됨)하도록 할 수 있다. 또한, 상기 표면(102)은 상기한 적어도 하나의 지지 부재(108)에 의해 지지될 수도 있는데, 예를 들면, 상기 표면(102)은 영역(들)(101)에서부터 적어도 하나의 지지 부재와 결합될 수도 있음이 주목된다. 예를 들어, 상기 표면(102)은 따라서 베이스(104)에 대해 지지될 수 있다(예컨대, 상기 부재(들)(108)는 베이스(104)에 포함될 수도 있다). 예를 들어, 상기 장치(10)는 전기 입력 신호에 따라 오디오 출력을 생성하기 위한 것일 수도 있다. 오디오 출력은 사람의 귀에 의해 감지될 수 있는 소리, 즉 사람이 들을 수 있는 소리를 의미 및/또는 포함할 수 있다. 어떤 예에서는, 동물(들) 및/또는 오디오 센서(예컨대, 마이크로폰)에 의해 검출될 수 있는 사운드를 지칭할 수도 있다. 예를 들어, 오디오 출력은 음악, 말, 음향 효과 등을 포함할 수도 있다. 상기 표면(102) 및 베이스(104)는 휴대폰, 텔레비전, 컴퓨터, 음악 재생기 또는 어떤 다른 유형의 사용자 장치와 같은 장치의 일부일 수도 있다는 것이 또한 지적된다. 예를 들어, 베이스(104)는 상기 장치의 프레임의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 표면(102)은 상기 장치(예컨대, 전자 장치)의 스크린이거나 스크린에 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 제공된 해결책(솔루션)은 자동차 산업(예컨대, 자동차)에 적용 가능할 수도 있다. 예를 들어, 상기 표면(102)은 자동차 내부 패널(예컨대, 도어 패널, 천장 또는 지붕 패널, 벽 패널, 프레임 패널 또는 자동차 실내의 어떤 다른 일부)과 같은 자동차 패널을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 상기 표면(102)은 자동차 디스플레이를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 상기 표면(102)은 착용형(웨어러블) 전자 장치와 같은 웨어러블 장치에 포함될 수도 있다. 예를 들어, 상기 표면(102)은 시계 또는 손목 장치와 같은 휴대용 전자 장치로 구성될 수도 있다(예컨대, 상기 표면(102)은 그러한 장치의 디스플레이에 포함될 수도 있다).

도 1의 장치(10)에 적용될 수 있는 추가적인 해결책이 제공된다. 이하, 상기한 추가적인 해결책에 대해 더 상세하게 기술할 것이다. 도 2는 실시 예를 도시한다. 도 2를 참조하면, 전기 입력 신호에 따라 진동을 발생시키는 장치(100)가 도시되어 있다. 상기 장치(100)는, 장치의 표면(102)과 결합되도록 구성된 제 1 영구 자석(110)과, 상기 장치의 베이스(104)와 결합되도록 구성된 제 2 영구 자석(120)을 포함하되, 상기 제 1 및 제 2 영구 자석들(110, 120)은 서로 마주보도록 배치되어 상기 표면(102)에 제 1 힘을 야기하도록 구성되며, 상기 제 1 영구 자석(110)과 제 2 영구 자석(120) 사이에 배치되고 전기 입력 신호를 수신하기 위한 입력(130)과 결합된 코일(122)을 포함하되, 상기 코일(122)은 상기 표면(102)을 변위시켜 진동을 발생시키기 위해(예컨대, 도 1에 화살표 103으로 도시됨) 전기 입력 신호에 따라 자기장을 발생시키도록 구성된다. 상기 장치(100)는 표면(102)과 결합되도록 구성된 제 1 자성체(210) 및 베이스(104)와 결합되도록 구성된 제 2 자성체(220)를 더 포함한다. 상기 제 1 및 제 2 자성체(210, 220)는 서로 마주하도록 배열되고 상기 제 1 힘과 비교하여 반대 방향을 갖는 표면(102)에 제 2 힘(즉, 제 1 및 제 2 영구 자석(110, 120)에 의해 표면(102)에 야기되는 힘)을 야기하도록 구성된다. 따라서, 상기 제 2 힘은 도 1과 관련하여 기술된 힘의 평형(force equilibrium) 상태를 획득하기 위해 추가로 사용될 수도 있다. 이는 추가적인 이점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 표면(102)의 가장자리 영역으로부터 반대의 힘(counterforce)이 가해지는 해결책과 비교하여 더욱 균일한 방식으로 표면에 대항력이 가해질 수 있으므로, 표면(102) 상의 변형이 감소할 수 있다. 이러한 반대 힘은 기술된 바와 같은 물체들(210, 220)을 사용함으로써 표면(102)의 휨(벤딩)의 감소를 야기할 수도 있다. 또 다른 이점은, 반대 힘을 더 강한 영구자석에 제공할 가능성이 있기 때문에 더 강한 영구자석(110, 120)이 사용될 수도 있다는 것이다. 상기 표면(102)의 휨 현상은 반대의 힘을 생성할 수도 있고, 어떤 실시 예들에서는 그 반대 힘의 적어도 일부를 제공하도록 사용될 수 있다는 것이 또한 주목된다. 예를 들어, 도 11, 12, 13, 14, 15 및/또는 도 16을 참조하여 설명된 해결책을 이용하여 유사하거나 동일한 효과가 달성될 수 있다.

대안적인 실시 예에서, 코일(122)은 영구 자석들(110, 120) 사이에 배치하는 것 대신에 자성체들(210, 220) 사이에 배치된다

도 1 및 2에 도시된 바와 같이, 영구 자석(110, 120)은 서로 거리를 두고 배치될 수도 있다. 유사하게, 상기 물체들(210, 220)은 서로 거리를 두고 배치될 수 있다. 이것은 표면(102)이 코일(122)의 신호에 따라 진동하게 할 수 있다. 또한 표면(102)은 적어도 일부 영역에서 베이스(104)로부터 떨어져 있을 수도 있다는 것으로 인식된다. 즉, 상기 표면(102)은 매달릴 수 있게 배열되거나, 미리 장력을 주거나 및/또는 다른 방식으로 진동할 수 있도록 배열된다.

전술한 해결책을 더욱 향상시키기 위해, 제 1 및 제 2 자성체(210, 220)의 배치는 상기 제 1 자성체(210)가 제 1 영구 자석(110)을 적어도 부분적으로 둘러싸거나 및/또는 에워싸도록 그리고 상기 제 2 자성체(220)가 제 2 영구 자석(120)을 적어도 부분적으로 둘러싸거나 및/또는 에워싸도록 이루어질 수 있다. 상기한 둘러싸는 배치는 상기 자성체(210, 220)가 해당하는 자석을 완전히 둘러싸거나 적어도 각각의 자석의 대향 측면으로 연장되도록(즉, 영구 자석(110, 120)이 각각의 자성체(210, 220)의 적어도 두 부분 사이에 배치되도록) 이루어질 수 있다. 상기 자성체(210, 220)는 각각의 영구 자석(110, 120)을 적어도 부분적으로 둘러싸는 조각들로 만들어질 수 있으며, 이는 상기 자성체(210, 220)의 모든 부분이 반드시 자성인 것은 아님을 의미한다.

상기 제 1 및 제 2 자성체(210, 220) 사이의 자기 상호 작용에 의해 야기되는 제 2 힘(반대의 힘으로도 지칭함)을 달성하는 다른 가능한 방법이 존재한다. 일례로서, 상기 제 1 및 제 2 자성체(210, 220) 중 적어도 하나는 영구 자석이다(예를 들면, 하나는 영구 자석이고 다른 하나는 자성 물질을 포함하거나, 아니면 둘 다 영구 자석임).

상기 제 1 자성체(210)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 영구 자석(110)으로부터 거리를 두고 배치될 수 있음에 유의하여야 한다. 마찬가지로, 상기 제 2 자성체(220)와 제 2 영구 자석(120) 사이에는 일정한 간격이 존재할 수도 있다. 그 사이의 간격을 이용하여, 예를 들어, 제 2 영구 자석(120)과 제 1 자성체(210) 사이의 자기력의 상호 작용을 감소시킬 수 있다. 마찬가지로, 상기한 간격은 제 1 영구 자석(110)과 제 2 자성체(220) 사이의 자기력의 상호 작용을 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 간격을 사용하여 상기 제공된 해결책을 더욱 개선할 수도 있다. 상기 제 1 자성체(210)와 제 1 영구 자석(110) 사이 및/또는 제 2 자성체(220)와 제 2 영구 자석(120) 사이의 거리 또는 간격은, 예를 들어, 적어도 1mm, 5mm, 1cm, 2cm, 3cm, 4cm, 5cm, 10cm 또는 그 이상일 수도 있다. 상기한 간격은 에어 갭(air gap) 또는 어떤 다른 가스를 지칭할 수도 있고, 또는 대체로 비자성인 재료를 포함할 수도 있다. 후술하는 바와 같이, 자석과 자성체 사이에 자성 물질이 사용될 수도 있다.

자석 또는 자성체와 표면(102) 또는 베이스(104)의 결합(커플링)은 상기 자석 또는 자성체를 상기 표면(102) 또는 베이스(104)에 고정 또는 부착하는 것을 지칭할 수도 있다. 이러한 고정은, 예를 들어, 접착제 및/또는 나사를 사용해 이루어질 수도 있다. 어떤 예에서는, 상이한 자석(들) 및/또는 자성체(들)는 표면(102) 및/또는 베이스(104) 상에 인쇄될 수도 있다. 따라서, 상기 결합은 또한 인쇄(예를 들어, 전자 프린팅)를 포함할 수 있다. 또한, 영구 자석들(110, 120) 사이의 코일(122)의 배열은 상기 코일(122)을 제 2 영구 자석(120) 또는 제 1 영구 자석(110)과 결합(예를 들어, 고정 또는 부착)하는 것을 포함할 수도 있다. 그러나 영구 자석들(110, 120) 사이에 코일(122)을 물리적으로 상기 영구 자석들(110, 120) 중 어느 것도 건드리지 않도록 별도의 요소들을 사용하여 배열하는 것이 가능할 수도 있다. 예를 들어, 상기 요소(들)는 상기 장치의 베이스(104) 또는 다른 부분에 부착될 수 있다. 마찬가지로, 사용 가능한 추가적인 코일(예컨대, 코일(722))에 대한 부착이 이용될 수도 있다.

또한, 상기 표면(102)은 다수의 상이한 해결책들을 사용하여 베이스(104)에 대해 지지될 수도 있다. 예를 들어, 1 이상의 탄성 및/또는 가요성 요소가 표면(102)을 지지하기 위해 사용될 수도 있다. 일례로서, 상기한 1 이상의 탄성 및/또는 가요성 요소는 표면(102)과 베이스(104) 사이에 배치된 스프링(들)을 포함한다. 그러나 상기한 반대 힘은 자성체(210, 220)를 사용하여 부분적으로 또는 전적으로 달성될 수 있기 때문에 이들은 반드시 필요하지 않을 수도 있다. 따라서, 이들 1 이상의 탄성 및/또는 가요성 요소에 대해서는 더 상세히 논의되지 않는다. 상기 표면(102)은 베이스(104)(예컨대, 스크린과 같은 표면(102)의 가장자리 영역(101))에 대해 적어도 하나의 영역(101)으로부터 지지되는 것으로 충분할 수 있다. 상기 영역(들)(101) 상의 지지부는 입력부(130)를 통해 코일(122)로 입력된 전자 신호에 따라 표면(102)이 베이스(104)에 대해 가장자리 영역으로부터 또한 이동할 수 있도록 적어도 부분적으로 탄력적일 수도 있고 및/또는 여유 간극을 포함할 수도 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 제공된 장치는 상기 요소들(310 및 320) 사이에 배치된(예를 들어, 반대 힘을 제공하기 위해 두 요소에 고정됨) 1 이상의 탄성 요소들(예를 들어, 스프링)을 포함한다. 유사하게, 단지 2개의 자석(예컨대, 자석(110, 120))만 사용되는 경우, 상기 스프링은 자석과 결합된(예컨대, 고정된)베이스 사이에 배열될 수도 있다. 따라서, 예를 들어, 자석(110)은 베이스를 포함하거나 베이스와 결합될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 자석(120)도 베이스를 포함하거나 베이스와 결합될 수 있다. 따라서, 상기 스프링 또는 유사한 요소는 베이스에 연결될 수도 있다. 따라서, 설명된 바와 같이, 상기 장치는 시초에는 표면(102) 및 베이스(104)를 반드시 필요로 하지는 않지만, 상기 장치가 평형 상태에 있도록 이미 구성될 수 있으므로 최소한의 노력으로 상기한 표면(102) 및 베이스(104)를 포함하는 그러한 시스템 또는 장치에 배열될 수 있다.

상기 표면(102)은 강성(즉, 거의 구부러지지 않거나 또는 전혀 구부러지지 않는, 예컨대, 비-유연성인)일 수 있음이 또한 주목된다. 상기 표면(102)은, 예를 들어, 평면을 포함할 수 있다. 상기 표면(102)은, 예를 들면, 금속, 나무, 유리 및/또는 플라스틱을 포함할 수도 있다. 일 실시 예에서, 상기 표면(102)의 두께는 적어도 1mm, 2mm, 3mm, 또는 5mm이다. 일 실시 예에서, 상기 표면(102)의 두께는 1cm 이상이다. 일 실시 예에서, 상기 표면(102)의 두께는 2cm 이상이다. 일 실시 예에서, 상기 표면(102)의 두께는 5cm 이상이다.

도 3은 일 실시 예에 따른 장치(100)를 도시한다. 도 3을 참조하면, 제 1 및 제 2 자성체(210, 220)는 각각 영구 자석(211, 221)을 포함한다. 영구 자석의 수는 반드시 2개로 제한될 필요는 없지만, 적어도 몇몇 예(예를 들어, 링 자석)에서는 2개로 충분할 수도 있다. 도 3의 예에서, 상기 제 1 및 제 2 영구 자석(110, 120)은 그 자석(110, 120)을 서로 멀어지게 하는 힘을 야기한다. 그러나 제 1 및 제 2 자성체(210, 220)(또는 보다 정확하게는, 영구 자석(211, 221))는 서로 끌어당기도록 배치된다. 따라서, 표면(102)에 대한 전체 힘은 상기한 2개의 밀고 당기는 힘들의 합이 될 수 있다. 당연히, 상기한 힘은 반대 방식으로 주위에 배열될 수 있다(즉, 영구 자석(110, 120)은 서로 당기고 영구 자석(211, 221)은 서로 밀게 된다).

앞에서, 자성체(210)와 영구 자석(110) 사이, 그리고 유사하게는, 자성체(220)와 영구 자석(120) 사이에 간격이 있을 수 있다는 것이 설명되었다. 일 실시 예에서, 상기 장치(100)는 자성 물질을 포함하는 적어도 하나의 추가 요소(310, 320)를 더 포함한다. 예를 들어, 제 1 추가 요소(310)는 제 1 영구 자석(110) 및 제 1 자성체(210)의 영구 자석(211) 사이에 배열될 수 있다. 예를 들어, 제 2 추가 요소(320)는 제 2 영구 자석(120) 및 제 2 자성체(220)의 영구 자석(221) 사이에 배열될 수 있다. 상기 적어도 하나의 추가 요소(310, 320)는 자석들(211, 110) 사이 및 자석들(221, 120) 사이의 버퍼로서 작용할 수 있다. 여기서 버퍼는, 전술한 간격을 사용하여 감소한 자기 상호작용이 상기 영구 자석들 사이의 상기한 적어도 하나의 추가 요소(310, 320)를 사용하여 더욱 감소할 수 있음을 의미할 수 있다. 그러므로 이러한 간격(들)이 필요 없을 수도 있고, 이에 따라서 상기한 간격(들)에 대한 필요가 없어지므로, 더 작은 장치가 달성될 수도 있다. 그렇지만, 상기한 적어도 하나의 추가 요소(310, 320) 외에, 자석들 사이의 간격(들)이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 상기한 적어도 하나의 추가 요소(310, 320)는, 철과 같은, 강자성(ferromagnetic) 및/또는 페리자성(ferrimagnetic) 물질(들)을 포함하고 및/또는 그로부터 이루어진다.

일 실시 예에서, 제 1 자성체(210)는 제 1 요소(310)에 결합(예컨대, 부착 또는 고정) 된다.

일 실시 예에서, 제 2 자성체(220)는 제 2 요소(320)에 결합(예컨대, 부착 또는 고정) 된다.

일 실시 예에서, 제 1 영구 자석(110)은 제 1 요소(310)에 결합(예컨대, 부착 또는 고정) 된다.

일 실시 예에서, 제 2 영구 자석(120)은 제 2 요소(320)에 결합(예컨대, 부착 또는 고정) 된다.

일 실시 예에서, 적어도 하나의 추가 요소(310, 320)는 제 1 자성체(210) 및/또는 제 2 자성체(220)에 포함된 축 방향 자화 영구 자석 링의 코어를 포함한다. 예를 들어, 제 1 요소(310)는 코어를 형성할 수 있다 예를 들어, 제 2 요소(310)는 축 방향 자화 영구 자석 링(221)의 코어를 형성할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기한 적어도 하나의 추가 요소(310, 320)는 제 1 영구 자석(110) 및/또는 제 2 영구 자석(120)을 위한 공동을 포함한다. 이것은 도 3에 도시될 수 있는데, 여기에서 제 1 영구 자석(110)은 상기 링 자석(211)의 코어를 형성하는 제 1 요소(310)의 공동에 배치될 수도 있다. 마찬가지로, 제 2 영구 자석(120)은 링 자석(221)의 코어를 형성하는 제 2 요소(320)의 공동 내에 배치될 수 있다. 상기 코일(122)은 상기한 적어도 하나의 추가 요소(310, 320)의 영역(예를 들어, 요소들(310, 320) 사이의)에 도달할 수 있다. 그러나 이것은 필요하지 않을 수도 있다.

도 4A 및 4B는 영구 자석 및/또는 자성체의 상이한 배열의 몇몇 예들을 도시한다. 예를 들어, 도 4A를 참조하면, 영구 자석(110, 120)의 N극이 서로 마주보도록 배치되면, 자성체들(210, 220)은 하나는 S극을 제공하고 다른 하나는 N극을 제공하도록 배열될 수도 있다. 따라서, 제 1 힘 및 제 2 힘은 반대 방향을 향하게 할 수도 있다. 도 4B를 참조하면, 제 2 영구 자석(120)이 뒤집혀서 자석들(110, 120) 사이에 인력이 존재한다. 따라서, 그 사이에서 대항하는 힘을 달성하도록 상기 자성체들(210, 220) 중의 적어도 하나를 배열하는 것이 필요할 수도 있다.

영구 자석(211, 221)의 사용이 모든 경우에 필요한 것은 아니다. 그러한 구성의 예는 몇몇 실시 예들을 나타내는 도 5A 및 5B에 도시될 수 있다. 도 5A 및 5B를 참조하면, 제 1 자성체(210) 또는 제 2 자성체(220)는 요소(510 또는 520)를 포함할 수도 있다. 상기 요소(510, 520)는 강자성(ferromagnetic) 및/또는 페리자성체(ferromagnetic) 재료와 같은 자성 물질이거나 및/또는 그로부터 제조될 수 있다. 따라서, 상기 제 1 및 제 2 자성체들(210, 220) 중 다른 하나가 영구 자석을 포함하는 경우, 두 자성체(210, 220) 모두가 영구 자석을 포함하는 상황에서와 유사하게 반대 힘을 제공하기 위해 상기 요소(510, 520)가 사용될 수 있다.

일 실시 예에 따르면(도 5A 참조), 제 1 영구 자석(110)의 제 1극은 제 2 영구 자석(120)과 대면하고, 여기서 제 1 영구 자석(110)의 제 2극은 제 2 자성체(220)와 대면하는 제 1 자성체(210)(또는 더 상세하게는, 상기 요소(510))에 고정되어 상기 제 1 자성체(210)를 자화시킨다. 이 경우, 상기 제 2 자성체(220)는 영구 자석(예를 들어, 도 5A에 도시된 바와 같은 영구 자석(221))을 포함할 수 있다.

일 실시 예에 따르면(도 5B 참조), 제 2 영구 자석(120)의 제 1극은 제 1 영구 자석(110)과 대면하도록 배치되며, 여기서 제 2 영구 자석(120)의 제 2극은 제 1 자성체(210)와 대면하는 제 2 자성체(220)(또는 더 상세하게는, 상기 요소(520))에 고정되어 그것을 자화한다. 이 경우, 상기 제 1 자성체(210)는, 예를 들어, 영구 자석(예를 들어, 도 5B에 도시된 바와 같은 영구 자석(211))을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1극은 N극이고 제 2극은 S극일 수 있다. 반대 방식으로, 제 1극은 S극이고 제 2극은 N극일 수 있다. 상기한 도면(예컨대, 도 5A 및 5B)에서, 하나의 자극(예컨대, 제 1극)은 백슬래시(backslashes, '＼')로 이루어진 패턴이 채워진 것으로 표시될 수 있는 한편, 다른 자극(예컨대, 제 2극)은 슬래시(/) 또는 사선(solidus)로 이루어진 패턴이 채워진 것으로 표시된다.

도 5A 및 5B에 도시된 바와 같이, 상기 자성체(210, 220)가 영구 자석(110, 120)을 사용하여 자화되면, 상기 자성체(210, 220)는 자화된 요소(510, 520)로 지칭될 수도 있다(즉, 자성체(210)는 요소 510이고, 상기 자성체(220)는 요소 520이다). 따라서, 영역들(512, 522)은 이들이 반대 힘을 제공할 수 있도록 자화될 수 있다. 예를 들어, 도 5A를 참조하면, 제 1 및 제 2 영구 자석(110, 120)의 동일한 극이 서로 대면하는 경우, 상기 자화 요소(510)는, 상기 영역(512)이 제 1 영구자석(110)의 대향하는 극으로(즉, 제 2 영구자석(120)에 마주하는 극에 반대되는) 자화될 수 있으므로, 상기 영역(512)으로부터 자석(221)으로 끌어당기게 된다. 마찬가지로, 도 5B의 영역(522)은 동일한 원리에 따라 자화될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 도 5A에서, 영역(512)은 이들이 제 2극(즉, 백슬래시로 채워진 부분)을 나타내도록 자화될 수 있다.

또한, 상기 요소들(510, 520)은 영구 자석(110, 120)을 위한 공동을 포함할 수 있다는 것이 주목된다. 또한, 상기 공동은 신장된 영역 또는 영역(512, 522)이 영구 자석들(110, 120)과 직접 접촉하지 않도록(도 5B에 도시된 바와 같이) 할 수 있음에 주목하여야 할 것이다. 따라서, 상기 요소(510, 520) 및 영구 자석(110, 120)은 상기 영구 자석(110, 120)의 하나의 극만이 상기 요소(510, 520)와 직접 접촉하도록 구성될 수 있고, 따라서 상기 요소(510, 520)는 필요한 극(즉, 영구 자석(110, 120)과 접촉 상태인 동일한 극)으로 자화될 수 있다.

도 6A 및 6B는 어떤 실시 예에 따른 상기 장치(100)의 조감도를 도시한다. 도 6A를 참조하면, 자성체(610)는 영구 자석(630)을 둘러싼다. 자성체(610)는 제 1 자성체(210) 및 제 2 자성체(220) 중의 하나 또는 둘 모두를 지칭할 수도 있다. 그에 대응하여, 상기 영구 자석(630)은 제 1 영구 자석(110) 및 제 2 영구 자석(120) 중의 하나 또는 둘 모두를 지칭할 수도 있다. 상기한 둘러싸는 자성체(610)는 전술한 바와 같이 완전히 또는 부분적으로 자성체일 수도 있다는 것에 유념할 필요가 있을 것이다.

일 실시 예에서, 상기 자성체(610)는 축 방향으로 자화된 영구 자석 링을 포함한다. 즉, 상기한 링 자석은 영구 자석(630)을 둘러쌀 수도 있다.

일 실시 예에서, 도 6A를 참조하면, 추가 자기 요소(620)가 상기 자성체(610)와 영구 자석(630) 사이에 배치될 수 있다. 상기 추가 요소(620)는 도 3의 요소(310) 및 요소(320) 중 하나 또는 둘 모두를 지칭할 수도 있다. 일 실시 예에서, 상기 요소(620)는 축 방향으로 자화된 영구 자석 링(즉, 요소 610을 포함하거나 형성함)의 코어를 형성한다. 상기 요소(620)는 영구 자석(630)을 위한 공동(cavity) 또는 슬롯을 더 포함할 수 있다. 따라서, 상기 영구 자석(630)은 상기 요소(620)에 내장될 수 있고, 상기 요소(620)는 링 자석에 내장될 수도 있다(즉, 구성 요소(610)를 포함하거나 형성함).

도 6B를 참조하면, 도 5A 및 5B와 관련하여 예시되고 논의된 상황이 더 상세히 도시될 수 있다. 즉, 영구 자석(630)은 그 영구 자석(630)에 의해 자화될 수 있는 요소(640)(예컨대, 강자성 물질을 포함하는)에 의해 둘러싸일 수도 있다. 전술한 바와 같이, 영구 자석(630)과 요소(640) 사이에는 간격(650)이 있을 수 있으며, 상기 간격(650)은 영구 자석(630)이 그 영구 자석(630)의 하나의 극만을 통해 상기 요소(640)와 접촉할 수 있도록 한다. 상기 요소(640)는 도 5A 및 5B의 요소(510) 및 요소(520) 중의 하나 또는 둘 모두를 지칭할 수도 있다.

일 실시 예에서, 상기 영구 자석(630)은 디스크 자석, 즉 축 방향으로 자화된 영구 디스크 자석(630)이다.

예를 들어, 상기 요소(620)는 원통형 공동을 갖는 실린더일 수 있고, 디스크 자석(630)은 상기 원통형 공동에 배치될 수 있다. 상기 공동은 직사각형일 수도 있고, 따라서 상기 자석(630)은 직사각형일 수 있다. 상기 자성체(610)는 요소(620)를 둘러쌀 수도 있다. 일 실시 예에서, 상기 자성체(610)는 원통형 공동(또는 다른 형태)을 갖는 실린더(또는 어떤 다른 형태)이며, 여기서 상기 요소(620)는 상기 자성체(610)에 의해 형성된 공동에 배치될 수 있다.

도 7A 내지 7C는 몇몇 실시 예들을 도시한다. 일 실시 예에 따르면, 상기 장치(100)는 제 1 및 제 2 자성체(210, 220) 사이에 배치되고 전기 입력 신호에 따라 제 2 자계를 생성하도록 구성된 제 2 코일(722)을 더 포함한다. 상기 코일(122)(이하, '제 1 코일(122)'로 지칭함) 및 제 2 코일(722)은 동일한 입력(130) 또는 상이한 입력과 결합될 수도 있다. 따라서, 상기 장치(100)는 표면(102)을 변위시켜 진동을 발생시키기 위한 상이한 자기장을 발생시키기 위해 복수의 상이한 방식으로 사용될 수도 있다. 상기 입력(130) 및/또는 다른 입력을 통한 어떤 입력도 없으면, 상기 표면(102)은 힘의 평형 상태에 있을 수 있다. 그러나 상기 코일(들)(122, 722)에 입력이 제공될 경우, 평형 상태가 깨질 수도 있다. 상기 제 2 코일(722)은 제 2 자성체(220)와 결합될 수도 있다. 그러나 그것은 제 1 자성체(210)에 결합되거나, 그렇지 않으면 상기 자성체들(210, 220) 사이에 배열될 수도 있다.

이제, 일 실시 예에 따르면, 상기 코일(122, 722)은 동일한 입력(130)에 연결된다(예컨대, 도 7A). 즉, 동일하거나 유사한 전기 입력 신호가 두 코일(122, 722)에 동시에 입력될 수도 있다. 대안적인 실시 예에 따르면, 다른 전기 신호가 코일들(122, 722) 모두에 입력될 수도 있고, 및/또는 그 입력 신호(들)는 다른 시간 주기로 입력될 수도 있다.

상기 장치(100)의 일 실시 예에 따르면, 상기 코일(122, 722) 및/또는 입력(130)은 상기 코일들(122, 722)에 의해 생성된 자기장이 둘 다 실질적으로 동일한 방향으로(예를 들어, 베이스(104) 쪽으로 또는 베이스(104)로부터 바깥쪽으로) 표면(102)에 힘을 야기하도록 배열된다. 이를 달성하기 위한 복수의 상이한 방법이있을 수도 있다. 그러나 사용될 수 있는 적어도 2개의 해결책이 있을 수도 있다.

도 7B를 참조하면, 상기 장치(100)는 제 1 코일(122)에 입력된 전기 입력 신호의 위상이 제 2 코일(722)에 입력된 전기 입력 신호의 위상과 대체로 180도 다르게끔, 전기 입력 신호의 위상을 시프팅하기 위한 이상기(phase shifter)(720)를 더 포함한다. 즉, 동일하거나 유사한 신호가 입력으로서 사용되는 경우, 그 신호가 코일(122, 722)에 입력되기 전에, 상기 코일에 입력된 신호가 서로에 대해 역-위상이 되도록 상기 신호가 처리되거나 변경될 수 있다(예를 들어, 아날로그 및/또는 디지털 방식의 처리). 이러한 처리의 일례는 입력 신호의 위상을 제 2 코일(722)로 지연시키는 것일 수도 있다.

도 7C를 참조하면, 제 1 코일(122)의 권선은 제 2 코일(722)의 권선과 반대일 수 있다. 예를 들면, 제 1 코일(122)의 권선이 방향(750)으로 향하는 경우, 제 2 코일(722)의 권선은 반대 방향(760)으로 향할 수 있다. 따라서, 동일한 위상을 갖는 입력 신호가 두 코일들(122, 722)에 입력되면, 그 코일들은 (적어도) 실질적으로 다른 방향으로 자기장을 제공할 수도 있는바, 즉 같거나 동일한 입력 신호가 두 코일들(122, 722)에 입력되도록 구성된다. 본 명세서 전체에 걸쳐, 입력 신호 또는 전기 입력 신호와 같은 문구가 사용되는 것을 주목하여야 할 것이다. 이것은 교류(AC) 성분을 갖는 전기 입력 신호를 지칭할 수도 있다. 상기 신호는 직류(DC) 성분을 갖거나 갖지 않을 수도 있다. 그러나 일반적으로 알려진 바와 같이, 코일에서의 교류는 자기장을 유발할 수 있다. 이것은 일반적으로 전자기적 기능이라고 지칭될 것이다.

상기 코일(들)(122, 722)은, 입력 신호(들)에 의해 상기한 표면으로 유발되는 힘의 주성분이 베이스를 향해 대체로 직교하거나 멀어지도록, 자석(110, 120)과 자성체(210, 220) 사이에 배치될 수도 있다. 예를 들어, 권선은 코일(122, 722)의 평면도를 예시하는 도 7C에 도시된 바와 같이 자석(120) 또는 자성체(220) 상에 배치될 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 코일(들)(122, 722)은 철 코어(iron core)와 같은 코어를 갖는다. 상기 코어는 코일(122) 또는 제 2 코일(722)이 상기 자석(120) 상에 또는 상기 자성체(220) 상에 배치될 때 상기 자석(120) 또는 자성체(220)에 대해 직교할 수도 있다.

일 실시 예에서, 상기한 제 1 힘 및 제 2 힘은 실질적으로 동일한 크기이다. 즉, 상기 자성체(210, 220) 및 영구 자석(110, 120)은 그 힘들이 실질적으로 동일하도록 배열, 치수 및 구성이 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 표면(102)이 힘 평형 상태에 있을 때 그 표면(102)에 대한 변형은 더욱 감소할 수 있다. 그 힘이 동일하지 않은 크기라면, 그 평형 상태는 탄성 요소(예를 들어, 108)를 사용하거나 및/또는 굴곡 표면(102)에 의해 야기되는 스프링 힘에 의존하여 달성될 수도 있다.

일 실시 예에서, 상기 코일(722)은 제 2 자성체(220)의 영구 자석 또는 제 1 자성체(210)의 영구 자석에 부착된다. 예를 들어, 상기 코일(722)은 제 1 및 제 2 자성체(210, 220)(예컨대, 도 3) 모두에서 영구자석을 이용하는 실시 예들, 및 하나의 영구 자석과 하나의 자화된 요소(예를 들어, 도 5A 및 5B)를 이용하는 실시 예들에서 사용될 수도 있다.

또한, 도 7C에 도시되지는 않았지만, 상기 코일(122, 722)은 폐쇄된 전기 회로(들)가 형성될 수 있도록 다른 단부로부터 접지 전위로 연결될 수 있다. 이는 당해 기술 분야의 전문가의 능력 범위 내에 있는 것으로 여겨지므로 더 상세한 설명은 하지 않는다.

도 8은 일 실시 예를 도시한다. 도면을 참조하면, 장치(800)가 도시되고 있다. 상기 장치(800)는 표면(102)(예를 들어, 상기 장치(800)의 디스플레이) 및 베이스(104)(도 8에는 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 장치(800)는 전술 및/또는 후술한 바와 같은 적어도 하나의 장치(100)를 포함할 수 있다. 상기 장치(100)는 도 8에서 장치(810A 및 810B)로 도시되어있다. 상기 장치(800)에서 장치(100)를 사용하면 추가 진동 요소 및/또는 스피커를 사용할 필요가 없어질 수도 있다. 따라서, 예를 들어, 디스플레이를 위한 장치에 더 많은 공간이 있을 수 있다. 그러한 것은, 예를 들어 휴대폰, 텔레비전 등에 유리한 특징일 수도 있다.

도 9는 전기 입력 신호에 따라 진동을 발생시키는 장치(100)를 제조하는 방법의 흐름도를 도시하는 것으로서, 상기 방법은: 제 1 영구 자석을 장치의 표면과 결합하는 동작(블록 902); 제 2 영구 자석을 상기 장치의 베이스와 결합시키는 동작으로서, 상기 제 1 및 제 2 영구 자석은 서로 마주보도록 배치되고 상기 표면에 제 1 힘을 야기하도록 배치되는 것인 동작(블록 904); 상기 제 1 영구 자석과 제 2 영구 자석 사이에 코일을 배치하는 동작으로서, 상기 코일은 전기 입력 신호를 수신하기 위한 입력부와 결합되고, 상기 코일은 표면을 변위시켜 진동을 발생시키기 위해 전기 입력 신호에 따라 자기장을 발생시키도록 구성되는 것인 동작(블록 906); 제 1 자성체가 상기 제 1 영구 자석을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 상기 제 1 자성체를 상기 표면과 결합시키는 동작(블록 908); 제 2 자성체가 상기 제 2 영구 자석을 적어도 부분적으로 둘러싸도록 상기 제 2 자성체를 상기 베이스와 결합시키는 동작(블록 910)을 포함하되, 상기 제 1 및 제 2 자성체 중 적어도 하나는 영구 자석을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 자성체는 서로 대향하고 제 1 힘과 비교하여 반대 방향을 갖는 표면에 제 2 힘을 야기하도록 배열된다.

도 10은 일 실시 예에 따른 장치(100)를 도시한다. 도면에 도시된 바와 같이, 상기 장치(100)는 표면(102) 및 베이스(104)를 반드시 포함할 필요는 없을 것이다. 그러나 상기 장치(100)는 그 장치(100)가 표면(102) 및 베이스(104)에 부착 가능하도록 배열될 수 있다. 4개의 영구 자석이 도시되어 있지만(즉, 110, 120, 211, 221), 본 해결책은 더 적은 수의 영구 자석을 이용하는 해법에 유사하게 적용될 수 있다(예를 들어, 도 5A 및 5B). 예를 들어, 자석들(120 및 221)은 요소(320)를 통해 서로 부착될 수 있고, 코일(122)은 상기 형성된 제 1 개체에 부착될 수 있다. 제 2 개체는 요소(310)를 통해 자석(211 및 110)을 서로 부착함으로써 형성될 수 있다. 그 다음, 상기 제 2 개체는, 예를 들어, 표면(102)에 그리고 제 1 개체는 베이스(104)에 부착될 수도 있다. 어떤 경우, 상기한 부착은 반대 방식으로 될 수도 있다(즉, 제 1 개체가 표면(102)에 부착될 수도 있다). 코일(722)은 도 10의 실시 예에서 사용되는 것이 가능하다(즉, 도 7A 내지 7C의 예). 또한, 스프링 또는 어떤 다른 탄성 요소들(만약 사용된다면)은 제 1 개체와 제 2 개체 사이에 직접 배치될 수도 있다(예를 들어, 상기 개체들 사이에 부착됨). 따라서, 제 1 및 제 2 개체들을 포함하는 조립체가 진동을 얻기 위한 장치(예컨대, 소리 발생 장치)의 표면 및 베이스에 용이하게 부착될 수도 있다.

본 출원에서 사용되는 것으로서, 강자성 물질은 코발트, 철, 니켈, 가돌리늄(gadolinium), 디스프로슘(dysprosium), 퍼멀로이(permalloy), 아와루아이트(awaruite), 와이라카이트(wairakite) 및 마그네타이트(magnetite) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에 있어, 상기 강자성 물질은 상기 재료 중의 둘 또는 그 이상을 포함한다. 예를 들어, 전술한 영구 자석은 상기 설명된 재료로 제조되거나 및/또는 이를 포함할 수 있다.

일 실시 예에서, 상기 제 1 자석(110) 및/또는 상기 제 2 자석(120)은 네오디뮴(neodymium) 및/또는 페라이트(ferrite)로 제조되거나 및/또는 이를 포함한다. 그러한 경우에, 제 1 및/또는 제 2 자석(110, 120)의 kJ/m³값은, 예를 들면, 250-400kJ/m³사이일 수 있다. 유사하게, 전술한 다른 영구 자석들은 상기 재료(들)를 포함할 수도 있다.

일 양태에 따르면, 전기 입력 신호에 따라 진동을 발생시키기 위한 장치(100)가 제공되며, 상기 장치는: 제 1 영구 자석(110)을 포함하는 제 1 영구 자석 장치; 자성 물질을 포함하는 프레임(1110); 상기 제 1 영구 자석(110)과 프레임(1110) 사이에 배치되고 프레임(1110)과 결합되도록 구성되는 제 2 영구 자석(120)을 포함하되, 상기 프레임(1110)의 1 이상의 부분은 제 2 영구 자석(120)의 가장자리 영역에 걸쳐 적어도 일 방향으로 연장되며, 제 2 영구 자석(120)은 상기 제 1 영구 자석(110)과 제 2 영구 자석(120) 사이의 자기 상호 작용이 장치의 표면(102)에 제 1 힘을 야기하도록, 제 1 영구 자석(110)을 일정 간격으로 대면하도록 추가로 구성되며, 여기서 상기 프레임(1110)은 상기 제 1 힘에 비교해 반대 방향인 표면(1110)으로 제 2 힘을 야기하도록 상기 프레임(1110)의 상기한 1 이상의 부분과 상기 제 1 영구 자석 장치 사이의 자기 상호 작용을 야기하기 위해 상기 제 2 영구 자석(120)에 의해 자화되도록 구성되며; 그리고 전기 입력 신호를 수신하기 위한 입력과 결합된 코일(122)을 포함하되, 상기 코일은 표면을 변위시켜 진동을 발생시키기 위해 전기 입력 신호에 따라 자기장을 생성하도록 구성된다.

전술한 바와 같이, 상기 프레임(1110)의 상기한 1 이상의 부분은 제 2 영구 자석(120)의 가장자리 영역에 걸쳐 적어도 일 방향으로 연장될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 상기 제 2 영구 자석(120)이 프레임(1110) 상에 위치하면, 상기 제 2 영구 자석(120)에 대향하여 배치된 프레임(1110)의 표면의 표면적은 프레임(1110)에 대향하여 배치된 제 2 영구 자석(120)의 표면의 표면적보다 더 클 수 있는데, 즉 영구 자석(120)의 가장자리 위로 일 방향으로 연장될 수도 있다. 그리하여, 예를 들어, 상기 프레임(1110)의 상기한 1 이상의 부분은 도 15의 평면도에서 보일 수도 있다. 상기 프레임(1110)은 또한, 예를 들어, 원형 또는 다른 형상일 수 있다.

도 11, 12, 13, 14, 15 및 16은 몇몇 실시 예들을 도시한다. 프레임(1110)은, 예를 들어, 자성체(210 또는 220), 또는 요소(310, 320)이거나 또는 그에 포함될 수도 있다. 따라서, 상기 프레임은, 예를 들어, 자화된 요소(310, 320)와 유사할 수 있다. 그러나 일 실시 예에 따르면, 상기 프레임(1110)(및, 필요 시, 제 2 프레임(1120), 이것은 필요하지 않을 수도 있지만, 유용할 수도 있다)은 자석 또는 영구 자석이 아니라, 예를 들어, 영구 자석(예컨대, 자석(120))을 사용하여 자화될 수 있는 자성 물질을 포함하는 요소이다. 예를 들어, 제 2 영구 자석(120)은 프레임(1110)과 물리적으로 결합되어 그 프레임(1110)을 자화시킬 수도 있다.

도 11, 12 및 13은 상기 코일(122)이 제 2 영구 자석(120)을 둘러싸도록 배열되어 구성되는 어떤 실시 예들을 도시한다. 즉, 상기 코일(122)은 영구 자석(110, 120) 사이에 반드시 있을 필요는 없다. 그러나 그러한 해결책이 또한 이용될 수도 있다. 영구 자석(120)을 코일(122)로 둘러쌈으로써, 예를 들어, 자석들(110, 120) 사이의 공간을 감소시키는 이점을 제공할 수 있다. 따라서, 상기한 제 1 힘이 증가 될 수 있어서, 더 효율적인 해결책을 제공할 수 있다. 일 실시 예에 있어, 상기 코일(122)은 제 2 영구 자석 주위에서 루프를 이루도록 구성된다. 코일(122)을 영구 자석(120) 주위 또는 제 1 영구 자석(110) 주위에 배치하는 것은 또한 전술한 다른 해결책에서 사용될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 제 1 영구 자석 배열은 표면(102)과 결합 되고 프레임(1110)은 상기 장치의 베이스(104)와 결합 된다. 그러나 이것은 반대 방식일 수도 있다. 즉, 상기 프레임(1110)은 표면(102)과 결합되고, 제 1 영구 자석 장치는 베이스(104)와 결합될 수 있다.

도 11, 12 및 13에 도시된 바와 같이, 프레임(1110)의 형상은 상이할 수 있다. 예를 들어, 이것은 도 12 및 13에 도시된 것과 같은 단순히 평면 또는 평판일 수 있거나, 또는 도 11에 도시된 바와 같이 제 2 영구 자석(120) 및/또는 코일(122)을 위한 공동을 제공할 수 있다. 두 경우 모두, 상기한 제 2 힘은 제 1 영구 자석(110)과 프레임(1110) 사이의 자기 상호 작용에 의해 야기된다. 즉, 이것은 제 2 영구 자석(120)에 의해 덮이지 않는 영역들에서 일어날 수도 있다. 예를 들어, 어떤 입력 신호가 코일(122)에 제공되지 않더라도 자기 상호 작용은 코일(122)을 통해 일어날 수 있다. 예를 들어, 제 2 영구 자석(120)의 모서리 부분에 걸쳐 연장되는 상기 프레임(1110)의 부분들은 프레임(1110)에 부착된 제 2 영구 자석(120)의 극과 동일한 극성으로 자화될 수 있다.

일 실시 예에 따르면, 상기 코일(122)은 적어도 일 방향으로 제 2 영구 자석(120)의 가장자리 영역 위로 연장되는 프레임(1110)의 상기한 1 이상의 부분과 제 1 영구 자석 배열 사이에 위치한다. 이것은, 예를 들어, 도 11, 12 및 13에 예시되어 있다.

일 실시 예에서, 제 1 및 제 2 영구 자석(110, 120)의 동일한 극성은 서로 마주보도록 배열된다. 따라서, 예를 들어, N극 또는 S극이 서로 대면하여 상기 표면(102)을 베이스(104)로부터 멀어지게 미는 힘을 발생시킬 수 있다. 따라서, 예를 들어, S극이 서로 대면하도록 배치되면, 제 2 영구 자석(120)은 N극 극성으로써 프레임(1110)을 자화한다. 따라서, 상기 프레임(1110)의 상기한 1 이상의 부분과 제 1 영구 자석 배열 사이의 자기 상호 작용은 인력을 야기할 수 있다(즉, 표면이 베이스(104)를 향해 당겨짐). 전술한 바와 같이, 이것은 제 1 힘에 균형적 힘을 제공할 수 있다. 그러나 상기 제 1 및 제 2 힘은 반드시 동일한 크기일 필요는 없다. 일 실시 예에서, 제 1 및 제 2 힘은 대체로 동일한 크기이다.

도 11, 12 및 13을 더 참조하면, 일 실시 예에서, 제 2 영구 자석(120)과 대면하는 제 1 영구 자석(110)의 표면의 표면적은 제 1 영구 자석(110)과 대면하는 제 2 영구 자석(120)의 표면의 표면적보다 더 크다. 이들의 추가적인 예는 원형의 자석들(110, 120)이 사용되고 있는 도 15 및 16에서 볼 수 있다. 그러나 다른 형상의 자석들을 사용하는 것도 동일하게 가능하다. 이러한 접근법을 사용하여 제 1 영구 자석(110)과 프레임(1110) 사이의 상호 작용에 의해 상기한 제 2 힘이 야기되도록 할 수 있는데, 이는 그것들이 적어도 일부 부분에서 서로 직접 대면하기 때문이다. 상기 코일(122)은 제 1 영구 자석(110)과 프레임(1110) 사이에 배열될 수도 있으며, 이것은 표면(102)을 진동시키는 코일(122)의 능력을 더욱 향상시킬 수도 있다.

일 실시 예에서, 상기한 제 2 힘은 적어도 제 1 영구 자석(110)과 프레임(1110)의 상기한 1 이상의 부분 사이의 자기 상호 작용에 의해 야기된다. 그 예들은, 예컨대, 도 11, 12 및 13에 예시된다.

일 실시 예에서, 상기 코일(122)은 프레임(1110)의 상기한 1 이상의 부분과 제 1 영구 자석(110) 사이에 직접 위치한다. 그 예들은, 또한, 도 11, 12 및 13에 예시되어 있다.

도 14는 일 실시 예를 도시한다. 도 14를 참조하면, 제 1 영구 자석 배열 장치는, 상기 프레임(1110)의 상기한 1 이상의 부분과 상기 제 1 영구 자석 배열 사이의 자기 상호 작용을 발생시키기 위해, 프레임(1110)의 상기한 1 이상의 부분(즉, 제 2 영구 자석(120)의 가장자리 영역 위로 연장되는 부분(들))을 대면하도록 구성된 제 3 영구 자석(1410)을 더 포함한다.

일 실시 예에서, 상기 제 3 영구 자석(1410)은 제 1 영구 자석(110)을 둘러싸도록 구성된다. 예를 들어, 제 3 자석(1410)은 영구 자석 링일 수도 있다.

또한, 상기 제 3 영구 자석(1410)은 제 2 영구 자석(120)과 자기적으로 직접 상호 작용하는 것이 가능하다. 따라서, 이는 추가적인 인력을 발생시키거나 제 2 힘의 크기를 증가시킬 수 있다.

따라서, 예를 들어, 제 1 영구 자석 배열은 반대되는 자기적 극성(magnetic polarization)을 갖는 2개의 영구 자석들(110, 1410) 및 모두 함께 결합된 철 컵(iron cup)(예를 들어, 프레임(1120))을 포함할 수 있다. 제 2 영구 자석(120)은 제 1 영구 자석(110)과의 척력(즉, 제 1 힘) 및 제 3 자석(1410)과의 인력(즉, 제 2 힘)을 생성할 수 있다.

예를 들어, 자석들 및 철 컵(프레임 1110 및/또는 1120은 철 컵으로도 지칭될 수 있음)의 치수 및 재료는, 상기 코일(122)에 전기 입력 신호가 없는 경우(예를 들어, 음성 코일), 이러한 척력 및 인력이 설계된 중심 위치에서 상하 방향으로 서로 보상하도록 하는 방식으로 선택된다. 전기 입력 신호는 표면에 추가적인 힘을 생성한다. 이 힘은 전류의 방향에 따라 척력 또는 인력이 될 수 있으므로, 코일(122)에서의 교류 전류는 전기 입력 신호에 따라 표면 부분을 상하 방향으로 진동하도록 만든다.

도 14의 예시적인 실시 예에서, 제 1 영구 자석(110)은 프레임(1110)과 실질적인 자기 상호 작용을 가질 필요는 없다. 따라서, 제 2 힘은 제 3 및 제 2 영구 자석(1410, 120) 사이 및, 가능하게는, 프레임(1110)의 상기한 1 이상의 부분과 제 3 영구 자석(1410)의 사이의 상호 작용에 의해 야기 될 수도 있다.

일 실시 예에서, 프레임은 코일(122) 및 제 2 영구 자석(130)을 위한 공동을 포함한다. 이것의 예는, 예를 들어, 도 11에서 볼 수 있다.

일 실시 예에서, 제 1 영구 자석 배열은 자성 물질을 포함하는 제 2 프레임(1120)을 포함하고, 상기 제 2 프레임(1120)은 상기 제 1 영구 자석 배열의 1 이상의 영구 자석들(예를 들어, 110)에 의해 자화되도록 구성되어, 이로써 상기 제 1 영구 자석 배열과 상기 제 2 영구 자석(120)과 결합된 프레임(1110)의 상기한 1 이상의 부분 사이의 자기 상호 작용에 의해 야기된 제 2 힘을 증가시키도록 한다. 이들의 예는 도 11, 12 및 14에서 볼 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이, 제 2 프레임(1120)의 사용은 필요하지 않을 수도 있다. 그러나 제 2 프레임(1120)을 사용하면, 예를 들어, 제 2 힘의 구성 능력을 더욱 향상시킬 수 있다.

전술한 바와 같이, 도 15 및 16은 상기 장치(100)의 일부에 원형의 제 2 영구 자석(120) 및 상기 장치(100)의 다른 부분에 원형의 제 1 영구 자석(110)을 갖는 어떤 실시 예를 도시할 수 있다. 유사하게, 코일(122) 및 프레임(1110)이 도시되어 있다. 또한, 제 2 프레임(1120)이 사용되는 경우, 이는 도 16에 예시된 바와 같이 배치될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 제 2 프레임(1120)은 그것이 일 측면에서 적어도 보일 수 있도록 제 1 영구 자석(110)을 수용/장착하기 위한 공동을 제공할 수 있다. 제 2 영구 자석(120) 및 코일(122)에 대해 제 1 프레임(1110)을 사용함으로써 유사한 하우징이 배열될 수도 있다.

이상, 본 발명은 첨부 도면에 따른 예를 참조하여 설명되었지만, 본 발명은 이에 국한되지 않고, 첨부된 청구 범위의 범주 내에서 여러 방식으로 변형될 수도 있음이 명백하다. 따라서, 모든 용어들과 표현들은 광의로 해석되어야 할 것이며, 이들은 그 실시 예를 제한하지 않고 예시하는 것으로 의도된다. 기술의 진보에 따라, 본 발명의 개념은 다양한 방식으로 구현될 수 있다는 것을 당해 기술분야의 전문가라면 명백히 이해할 것이다. 본 발명 및 그 실시 예는 전술한 예에만 국한되는 것이 아니라 후술하는 청구 범위의 영역 내에서 달라질 수도 있다.

Claims (15)

1. 전기 입력 신호에 따라 진동을 발생시키기 위한 장치에 있어서,
   베이스;
   진동을 발생시키기 위해 변위되는 표면;
   상기 표면에 결합되고 제 1 영구 자석을 포함하는 제 1 영구 자석 배열체;
   상기 베이스에 결합되고 자성 물질을 포함하는 프레임;
   상기 제 1 영구 자석과 상기 프레임 사이에 배치되고 상기 프레임과 결합되도록 구성되는 제 2 영구 자석을 포함하되, 상기 프레임의 1 이상의 부분은 상기 제 2 영구 자석의 가장자리 영역에 걸쳐 적어도 일 방향으로 연장되고, 여기서 상기 제 1 영구 자석은 제 2 영구 자석 및 표면 사이에 있고,
   상기 제 2 영구 자석은 상기 제 1 영구 자석과 상기 제 2 영구 자석 사이의 자기 상호 작용이 장치의 표면에 제 1 힘을 야기하도록, 상기 제 1 영구 자석과 일정 거리를 두고 대면하도록 구성되고,
   상기 프레임은 상기 프레임의 상기 1 이상의 부분과 상기 제 1 영구 자석 배열체 사이에 자기 상호 작용을 야기하도록 상기 프레임과 결합된 제 2 영구 자석의 극의 극성과 동일한 제 2 영구 자석의 극성으로 자화되어 상기 제 1 힘과 비교하여 반대 방향을 갖는 상기 표면에 제 2 힘을 야기하도록 구성되며; 그리고
   전기 입력 신호를 수신하기 위한 입력과 결합된 코일로서, 상기 코일은 상기 표면을 변위시켜 진동을 발생시키기 위해 상기 전기 입력 신호에 따라 자기장을 발생시키도록 구성되는 코일을 포함하는 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 코일은 상기 제 2 영구 자석을 둘러싸도록 배열되어 구성되는 것인 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 코일은 상기 프레임의 상기 1 이상의 부분과 상기 제 1 영구 자석 배열체 사이에 위치하도록 구성되는 것인 장치.
   
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 프레임은 상기 제 2 영구 자석을 위한 공동을 포함하는 것인 장치.
   
5. 제1항에 있어서,
   동일한 극성의 상기 제 1 및 제 2 영구 자석들이 서로 대면하도록 구성되는 것인 장치.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제 2 영구 자석과 대면하도록 구성된 상기 제 1 영구 자석의 표면의 표면적은 상기 제 1 영구 자석과 대면하도록 구성된 상기 제 2 영구 자석의 표면의 표면적보다 더 큰 것인 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 제 2 힘은 상기 제 1 영구 자석과 상기 프레임의 1 이상의 부분 사이의 자기 상호 작용에 의해 적어도 야기되도록 구성되는 것인 장치.
   
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
   상기 코일은 상기 프레임의 상기 1 이상의 부분과 상기 제 1 영구 자석 사이에 직접 배치되도록 구성되는 것인 장치.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 제 1 영구 자석 배열체는 상기 프레임의 상기 1 이상의 부분과 상기 제 1 영구 자석 배열체 사이의 자기 상호 작용을 발생시키기 위해 상기 프레임의 상기 1 이상의 부분과 대면하도록 구성된 제 3 영구 자석을 더 포함하는 것인 장치.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 제 3 영구 자석은 상기 제 1 영구 자석을 둘러싸도록 구성되는 것인 장치.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 코일 및 제 2 영구 자석을 위한 공동을 포함하는 것인 장치.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 영구 자석 배열체는 자성 물질을 포함하는 제 2 프레임을 포함하고, 상기 제 2 프레임은 상기 제 1 영구 자석 배열체와 상기 제 2 영구 자석과 결합된 프레임의 상기한 1 이상의 부분 사이의 자기 상호 작용에 의해 야기되는 상기 제 2 힘을 증가시키기 위해 상기 제 1 영구 자석 배열체의 1 이상의 영구 자석에 의해 자화되도록 구성되는 것인 장치.
    
13. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 상기 전기 입력 신호에 따라 오디오 출력을 생성하기 위한 것인 장치.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 장치는 상기 전기 입력 신호에 따라 햅틱 피드백(haptic feedback)을 생성하기 위한 것인 장치.
    
15. 제1항에 있어서,
    상기 코일은 상기 제 2 영구 자석 주위에서 루프를 형성하도록 구성되는 것인 장치.

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