KR20230013187A

KR20230013187A - 감지장치

Info

Publication number: KR20230013187A
Application number: KR1020227032951A
Authority: KR
Inventors: 웬준 뎅; 용슈야이 위안; 웬빙 저우; 유지아 황
Original assignee: 썬전 샥 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2021-07-16
Filing date: 2021-07-16
Publication date: 2023-01-26
Also published as: US11698292B2; JP7512411B2; CN116210232A; US20230013504A1; US20230288251A1; WO2023283966A1; EP4142308A4; JP2023539966A; EP4142308A1

Abstract

본 개시의 실시예는 감지장치를 공개한다. 감지장치는 탄성부재, 감지캐비티, 및 에너지변환부재를 포함하고, 상기 탄성부재는 상기 감지캐비티의 제1 측벽을 형성하며, 상기 에너지변환부재는 감지신호를 획득하고 상기 감지신호를 전기신호로 변환하도록 구성되고, 상기 에너지변환부재는 상기 감지캐비티와 연통되고, 상기 감지신호는 감지캐비티의 체적 변화에 관련되며, 적어도 하나의 돌출구조는 상기 탄성부재의 상기 감지캐비티를 향한 일측에 배치되고, 상기 탄성부재는 외부신호에 응답하여 상기 적어도 하나의 돌출구조를 이동시키고, 상기 적어도 하나의 돌출구조의 이동은 상기 감지캐비티의 체적을 변화시킨다.

Description

감지장치

본 개시는 센서에 관한 것으로서, 더 구체적으로는, 필름에 배치된 적어도 하나의 돌출구조를 구비하는 감지장치에 관한 것이다.

감지장치는 일반적으로 사용되는 검출장치 중 하나로서, 획득한 감지신호를 그 내부의 에너지변환부재를 통해 출력을 위한 전기신호 또는 기타 요구된 형태의 정보로 변환한다. 그 민감도는 감지장치의 출력신호의 강도와 입력신호의 강도의 비율을 나타낸다. 민감도가 너무 작으면, 사용자 경험에 영향을 줄 수 있다. 상기 감지장치가 작동하는 경우, 감지장치의 민감도는 감지장치의 감지캐비티의 체적 및 체적 변화와 관련된다.

본 개시는 상기 감지장치의 신뢰도 뿐만 아니라 민감도도 효과적으로 향상시킬 수 있는 감지장치를 제공한다.

감지장치는 탄성부재, 감지캐비티, 및 에너지변환부재를 포함하고, 상기 탄성부재는 상기 감지캐비티의 제1 측벽을 형성하며, 상기 에너지변환부재는 감지신호를 획득하고 상기 감지신호를 전기신호로 변환하도록 구성되고, 상기 에너지변환부재는 상기 감지캐비티와 연통하고, 상기 감지신호는 감지캐비티의 체적 변화에 관련되며, 적어도 하나의 돌출구조는 상기 탄성부재의 상기 감지캐비티를 향한 일측에 배치되고, 상기 탄성부재는 외부신호에 응답하여 상기 적어도 하나의 돌출구조를 이동시키고, 상기 적어도 하나의 돌출구조의 이동은 상기 감지캐비티의 체적을 변화시킨다.

일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조는 상기 감지캐비티의 제2 측벽에 맞닿고, 상기 제2 측벽은 상기 제1 측벽과 마주한다.

일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조는 탄성을 가지며, 상기 적어도 하나의 돌출구조가 움직일 때, 상기 적어도 하나의 돌출구조는 탄성변형을 발생시키고, 상기 탄성변형은 상기 감지캐비티의 체적을 변화시킨다.

일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조는 상기 탄성부재의 표면의 적어도 일부분에서 어레이로 배치된다.

일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조의 형상은 피라미드 형상, 반구체 형상, 또는 줄무늬 형상 중 적어도 하나를 포함한다

일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조의 한쌍의 인접한 돌출구조 사이의 간격은1μm 내지 2000μm이다.

일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조의 한쌍의 인접된 돌출구조 사이의 간격은 10μm 내지 500μm이다.

일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조 각각의 높이는 1μm 내지 1000μm이다.

일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조 각각의 높이는 10μm 내지 300μm이다.

일부 실시예들에서, 상기 탄성부재는 탄성필름과 탄성미세구조층을 포함하고, 상기 적어도 하나의 돌출구조는 상기 탄성미세구조층에 배치된다.

일부 실시예들에서, 상기 탄성미세구조층과 상기 탄성필름은 동일한 재료로 만들어졌다.

일부 실시예들에서, 상기 탄성미세구조층과 상기 탄성필름은 상이한 재료로 만들어졌다.

일부 실시예들에서는, 탄성필름의 두께는 0.1μm 내지 500μm이다.

일부 실시예들에서는, 탄성필름의 두께는 1μm 내지 200μm이다.

일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조 각각의 높이와 상기 감지캐비티의 높이 사이의 차이는 10% 이내이다

일부 실시예들에서, 상기 감지장치는 질량유닛과 셸(shell)을 더 포함하며, 상기 질량유닛은 상기 탄성부재의 다른 측 표면에 배치되고, 상기 질량유닛과 상기 탄성부재는 상기 외부신호에 반응하여 함께 진동하며, 상기 셸은 상기 탄성부재, 상기 질량유닛, 상기 감지캐비티, 및 상기 에너지변환부재를 수용한다.

일부 실시예들에서는, 상기 에너지변환부재는 음향변환기이다.

일부 실시예들에서, 상기 탄성부재는 음향변환기 상부에 배치되고, 상기 감지캐비티는 상기 탄성부재와 상기 음향변환기 사이에 형성된다.

일부 실시예들에서, 상기 탄성부재의 외측 가장자리는 밀봉부재를 통해 상기 음향변환기에 고정연결되고, 상기 탄성부재, 상기 밀봉부재, 및 상기 음향변환기는 공동으로 상기 감지캐비티를 형성한다.

일부 실시예들에서, 상기 탄성부재의 외측 가장자리는 상기 셸에 고정연결되고, 상기 탄성부재, 상기 셸, 및 상기 음향변환기는 공동으로 상기 감지캐비티를 형성한다.

일부 실시예들에서, 상기 질량유닛의 두께는 1μm 내지 1000μm이다.

일부 실시예들에서, 상기 질량유닛의 두께는 50μm 내지 500μm이다.

일부 실시예들에서, 상기 질량유닛과 상기 탄성부재에 의해 형성된 공진 시스템의 공진 주파수는 1500Hz-6000Hz이다.

일부 실시예들에서, 상기 질량유닛과 상기 탄성부재에 의해 형성된 공진 시스템의 공진 주파수는 1500Hz-3000Hz이다.

일부 실시예들에서, 상기 감지장치는 다른 하나의 탄성부재를 더 포함하며, 상기 다른 하나의 탄성부재와 상기 탄성부재는 상기 질량유닛의 양측에서 대칭되게 배치되고, 상기 다른 하나의 탄성부재는 상기 셸에 고정연결된다.

감지소자는 탄성부재와 제1 감지캐비티를 포함하고, 상기 탄성부재는 상기 제1 감지캐비티의 제1 측벽을 형성하고, 적어도 하나의 돌출구조는 상기 탄성부재의 상기 제1 감지캐비티를 향한 일측에 배치되고, 상기 탄성부재는 외부신호에 응답하여 상기 적어도 하나의 돌출구조를 이동시키고, 상기 적어도 하나의 돌출구조의 이동은 상기 제1 감지캐비티의 체적을 변화시킨다.

일부 실시예들에서, 상기 감지소자는 변환기에 부착되고, 상기 변환기는 상기 탄성부재에 마주하여 배치되어 폐쇄된 감지캐비티를 형성하며, 상기 변환기는 폐쇄된 감지캐비티의 체적 변화를 전기신호로 변환시킨다.

진동감지장치에 있어서, 탄성진동부재와 음향변환기를 포함하며, 탄성진동부재는 격막을 포함하고, 상기 음향변환기에서 상기 격막과 상기 음향변환기 사이에 음향캐비티가 형성되고, 상기 음향캐비티는 감지신호를 획득하고 상기 감지신호를 전기신호로 변환하고, 상기 감지신호는 상기 음향캐비티의 체적 변화에 관련되며, 적어도 하나의 돌출구조는 상기 격막의 상기 음향캐비티를 향하는 일측에 배치되고, 상기 탄성진동부재는 외부신호에 응답하여 상기 적어도 하나의 돌출구조를 이동시키고, 상기 적어도 하나의 돌출구조의 이동은 상기 음향캐비티의 체적을 변화시킨다.

감지소자는 탄성부재와 감지캐비티를 포함하고, 상기 탄성부재는 상기 감지캐비티의 제1 측벽을 형성하며, 적어도 하나의 돌출구조는 상기 탄성부재의 상기 감지캐비티를 향한 일측에 배치되고, 상기 적어도 하나의 돌출구조의 영률은 100kPa 내지 1mPa이고, 상기 탄성부재는 외부신호에 응답하여 상기 적어도 하나의 돌출구조의 이동과 변형 중 적어도 하나를 일으키고, 상기 적어도 하나의 돌출구조의 이동과 변형 중 적어도 하나는 상기 감지캐비티의 체적을 변화시킨다.

본 개시는 예시적인 실시예들을 통해 더 설명한다. 상기 예시적인 실시예들은 도면을 참조하면서 상세하게 설명된다. 이러한 실시예들은 비한정적인 예시적인 실시예들이며, 그 중 유사한 도면 부호는 여러 도면에서의 유사한 구조를 표시한다.
도 1은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 감지장치의 예시적인 구조블록도를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 감지장치를 나타내는 개략도이다.
도 3a는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 감지캐비티의 제2 측벽에 맞닿는 돌출구조의 예시적인 부분을 나타내는 개략도이다. 도 3b는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 감지캐비티의 제2 측벽에 맞닿는 상기 적어도 하나의 돌출구조의 예시적인 부분을 나타내는 다른 하나의 개략도이다.
도 4는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 적어도 하나의 돌출구조를 나타내는 구조 개략도이다.
도 5는 본 개시의 일부 다른 실시예들에 따른 적어도 하나의 돌출구조를 나타내는 구조 개략도이다.
도 6은 본 개시의 또 다른 실시예들에 따른 적어도 하나의 돌출구조를 나타내는 구조 개략도이다.
도 7은 본 개시의 일부 다른 실시예들에 따른 예시적인 감지장치를 나타내는 개략도이다.
도 8은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 감지장치를 나타내는 개략도이다.
도 9는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 감지장치를 나타내는 개략도이다.
도 10은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 감지소자와 셸 사이의 예시적인 연결부를 나타내는 개략도이다.
도 11은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 탄성부재와 질량유닛으로 구성된 시스템의 예시적인 간소화한 기계모델을 나타내는 개략도이다.

본 개시의 실시예들에 관련된 기술적 해결책을 설명하기 위해, 아래에서 실시예에 대한 설명에서 참조되는 도면이 간단히 소개된다. 물론 아래의 설명에서 도면은 단지 본 개시의 일부 예 또는 실시예이다. 당업계에서 통상의 기술을 가진 자들은 더 많은 창조적 노력을 하지 않고 이러한 도면들에 의거하여 본 개시를 다른 유사한 경우에 응용할 수 있다. 예시적인 실시예들은 단지 당업계에서 통상의 기술을 가진 자들이 본 개시를 더 잘 이해하고 응용할 수 있게 하기 위해 제공하는 것이고 본 개시의 범위를 한정하려고 의도하지 않음을 이해해야 한다. 문맥에서 명확히 획득되거나 문맥이 달리 설명하지 않는 한 도면의 동일한 부호는 동일한 구조나 동작을 표시한다.

본 개시와 첨부된 청구항에서 사용되는 바와 같이, 단수 형태 "하나", "일" 및 "상기"는 문맥에서 별도로 명확하게 지시하지 않는 한, 복수의 형태를 포함한다. 일반적으로 용어 "포함", "포괄", 및/또는 "함유"는 명시된 단계들과 소자들을 포함함을 제시하며, 이러한 단계들과 소자들은 배타적인 것이 아니다. 상기 방법들 또는 장치들은 기타 단계들 또는 소자들을 포함할 수 있다. 용어 "기초하는"은 "적어도 부분적으로 ??에 기초한다"는 의미이다. 용어 "일 실시예"는 "적어도 하나의 실시예"를 표시하고, 용어 "다른 하나의 실시예"는 "적어도 하나의 다른 실시예"를 표시한다. 다른 용어들에 대한 관련 정의는 아래의 설명에서 제공될 수 있다.

본 개시의 일부 실시예들은 감지장치에 관련된다. 상기 감지장치는 탄성부재, 감지캐비티, 및 에너지변환부재를 포함할 수 있다. 상기 탄성부재는 상기 감지캐비티의 제1 측벽을 형성한다. 상기 에너지변환부재는 상기 감지캐비티에 연결될 수 있으며, 상기 에너지변환부재는 감지신호를 획득하고 상기 감지신호를 전기신호로 변환하도록 구성될 수 있고, 상기 감지신호는 감지캐비티의 체적 변화에 관련될 수 있다. 상기 감지장치의 민감도는 감지캐비티의 체적이 작아짐에 따라 및 체적 변화가 커짐에 따라 커질 수 있다. 적어도 하나의 돌출구조는 상기 탄성부재의 상기 감지캐비티를 향한 일측에 배치될 수 있고, 상기 적어도 하나의 돌출구조는 상기 감지캐비티의 체적을 감소시켜 상기 감지장치의 민감도를 높일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조는 상기 감지캐비티의 제2 측벽에 맞닿도록 구성될 수 있고, 상기 감지장치가 작동상태에 있을 때, 상기 탄성부재는 상기 적어도 하나의 돌출구조를 진동시키고 상기 감지캐비티의 상기 제2 측벽에 의해 조여질 수 있어서, 탄성변형될 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌출구조가 탄성변형을 일으키는 경우, 상기 감지캐비티의 체적 변화가 개선될 수 있으며, 따라서 상기 감지장치의 민감도가 개선될 수 있다. 또한, 상기 적어도 하나의 돌출구조의 존재는 상기 탄성부재와 상기 감지캐비티의 제2 측벽 사이의 접촉면적을 효과적으로 감소시킬 수 있고, 따라서 상기 제2 측벽에 붙어 상기 감지캐비티를 형성하는 것을 방지할 수 있고, 상기 감지장치의 안정성과 신뢰성을 효과적으로 개선할 수 있다.

도 1은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 감지장치를 나타내는 개략도이다. 상기 감지장치(10)는 외부신호를 획득하고 상기 외부신호에 근거하여 필요신호(예를 들면 전기신호)를 생성할 수 있다. 상기 외부신호는 기계적 진동신호, 음향신호, 광신호, 전기신호, 등을 포함할 수 있다. 상기 감지장치(10)의 유형은 압력감지장치, 진동감지장치, 촉각감지장치, 등을 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 일부 실시예들에서, 상기 감지장치(10)는 이동 장치, 웨어러블 장치, 가상현실 장치, 증강현실 장치 등, 또는 이들의 임의의 조합에 응용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 이동장치는 스마트폰, 태블릿, 개인 디지털 어시스턴트(PDA), 게임 장치, 내비게이션 장치, 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 웨어러블 장치는 스마트 팔찌, 헤드폰, 보청기, 스마트 헬멧, 스마트 시계, 지능형 의류, 스마트 백팩, 스마트 액세서리, 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 가상현실 장치 및/또는 증강현실 장치는 가상현실 헬멧, 가상현실 안경, 가상현실 패치, 증강현실 헬멧, 증강현실 안경, 증강현실 패치, 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 가상현실 장치 및/또는 증강현실 장치는 구글 글래스, 오큘러스 리프트, 홀로렌스, 기어 VR, 등을 포함할 수 있다.

도 1에 표시하는 바와 같이, 상기 감지장치(10)는 탄성부재(20), 에너지변환부재(30), 셸(40), 및 감지캐비티(50)를 포함할 수 있다. 상기 셸(40)의 내부는 상기 감지장치(10)의 적어도 하나의 부재를 수용하기 위한 수용공간을 구비할 수 있다. 예를 들면, 상기 셸(40)은 상기 탄성부재(20)와 기타 부재(예를 들면, 도 2에 표시하는 질량유닛(260)과 밀봉유닛(270))들을 수용할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 셸(40)은 상기 감지장치(10)의 기타 부재들(예를 들면, 상기 탄성부재(20), 변환가능부재들(30), 등.)에 연결되어 상기 수용공간을 형성할 수 있다. 예를 들면, 도 2에 표시하는 상기 실시예에서, 셸(240)은 에너지변환부재(230)에 연결되어 수용공간(241)을 형성할 수 있다.

일부 실시예들에서는, 상기 셸(40)은 상이한 형상일 수 있다. 예를 들면, 상기 셸(40)은 정육면체, 직육면체, 근사 직육면체(예를 들면, 상기 직육면체의 여덟 모서리가 호로 대체되는 구조), 타원체, 구체, 또는 임의의 기타 형상들로 배치될 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 셸(40)은 일정한 경도 또는 강도를 가지는 재료로 만들어 질 수 있으며, 따라서 상기 셸(40)은 상기 감지장치(10)와 그 내부의 소자들(예를 들면, 상기 탄성부재(20))을 보호할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 셸(40)을 만들기 위한 재료는 인쇄회로판(PCB)재료(예를 들면 FR-1 페놀성 종이판, FR-2 페놀성 종이판, FR-3 에폭시 종이판, FR-4 에폭시 유리천판, CEM-1 에폭시 유리천종이 복합보드, CEM-3 에폭시 유리천, 유리 보드 등.), 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 공중합체(ABS), 폴리스티렌(PS), 고충격 폴리스티렌(HIPS), 폴리프로필렌(PP), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리에스테르(PES), 폴리카보네이트(PC), 폴리아미드(PA), 폴리염화비닐(PVC), 폴리우레탄(PU), 폴리비닐리덴 클로라이드, 폴리에틸렌(PE), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 폴리-에테르-에테르-케톤(PEEK), 페놀류(PF), 요소-포름알데히드(UF), 멜라민 포름알데히드(MF), 금속 또는 합금(예를 들면, 알루미늄 합금, 크롬 몰리브덴강, 스칸듐 합금, 마그네슘 합금, 티타늄 합금, 마그네슘-리튬 합금, 니켈 합금 등), 유리섬유 또는 탄소섬유, 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있지만 이들에 한정되지 않는다. 일부 실시예들에서, 상기 셸(40)을 만들기 위한 재료는 유리섬유, 탄소섬유, PC, PA, 또는 기타 재료의 임의의 조합일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 셸(40)을 만들기 위한 재료는일정한 비율의 탄소섬유, 및 PC의 혼합물일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 셸(40)을 만들기 위한 재료는 일정한 비율의 탄소섬유, 유리섬유, 및 PC의 혼합물일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 셸(40)을 만들기 위한 재료는 일정한 비율로 혼합된 유리섬유와 PC로 만들어 질 수 있으며, 또는 일정한 비율로 혼합된 유리섬유와 PA로 만들어 질 수 있다.

상기 감지캐비티(50)는 상기 감지장치(10)내에 배치될 수 있다. 상기 감지캐비티(50)는 상기 에너지변환부재(30)에 의해 획득된 감지신호와 관련될 수 있다. 상기 감지캐비티(50)는 상기 감지장치(10)의 하나 이상의 부재들에 의해 형성된 폐쇄 또는 반폐쇄 캐비티일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 감지캐비티(50)는 상기 탄성부재(20)와 기타 부재들로 형성된 폐쇄 또는 반폐쇄 캐비티일 수 있다. 예를 들면, 상기 감지캐비티(50)는 상기 탄성부재(20), 상기 에너지변환부재(30), 및 상기 셸(40)로 형성된 폐쇄 캐비티일 수 있다. 상기 감지캐비티(50)는 일정한 체적을 가질 수 있으며, 상기 감지캐비티(50)의 내부는 가스로 충전될 수 있다. 상기 가스는 안정된 성질을 구비하는 가스일 수 있다(예를 들면, 쉽게 액화, 연소 또는 폭발하지 않는 가스). 예를 들면, 상기 가스는 공기, 질소, 불활성 가스, 등을 포함할 수 있다.

상기 감지장치(10)가 작동할 때, 상기 감지캐비티(50)의 체적은 변할 수 있다. 상기 감지캐비티(50)는 적어도 두개의 마주하는 측벽들을 포함할 수 있다. 상기 두개의 마주하는 측벽은 제1 측벽과 제2 측벽을 포함할 수 있다. 상기 감지장치(10)가 작동할 때, 상기 감지캐비티(50)의 상기 제1 측벽(또는 상기 제1 측벽에 배치된 구조의 일부분) 및/또는 상기 제2 측벽(또는 상기 제2 측벽에 배치된 구조의 일부분)은 상대적인 변위를 가질 수 있어서, 상기 감지캐비티(50)의 체적의 변화를 초래할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 제1 측벽 및/또는 상기 제2 측벽은 상기 감지장치(10)의 하나 이상의 부재들로 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 측벽은 상기 탄성부재(20) 또는 그의 하나 이상의 소자/유닛으로 구성될 수 있다. 상기 제2 측벽은 상기 에너지변환부재(30) 또는 그의 하나 이상의 소자/유닛으로 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 감지장치(10)의 작동 과정에서, 상기 감지캐비티(50)의 제1 측벽을 구성하는 상기 탄성부재(20)(또는 상기 탄성부재(20)의 상기 감지캐비티(50))를 향한 표면(내표면이라고도 알려진다)에 배치된 미세구조, 이를 테면 적어도 하나의 돌출구조) 및/또는 상기 감지캐비티(50)의 상기 제2 측벽을 형성하는 상기 에너지변환부재(30)는 외부진동신호에 의해 구동될 때 상대적으로 움직일 수 있으며(예를 들면, 진동에 대한 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽의 불일치한 응답에 의한 상대적 이동), 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽의 내면 사이의 거리는 변할 수 있으며, 따라서 상기 감지캐비티(50)의 체적을 변화시킨다.

상기 에너지변환부재(30)는 감지신호를 획득하고 상기 감지신호를 필요신호로 변환시킬 수 있는 소자이다. 상기 감지신호는 음향신호를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 에너지변환부재(30)는 상기 감지신호를 전기신호로 변환시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 에너지변환부재(30)는 음향신호(예를 들면, 음압)를 전기신호로 변환시킬 수 있다. 다른 하나의 예로서, 상기 에너지변환부재(30)는 기계적 진동신호를 전기신호로 변환시킬 수 있다. 상기 에너지변환부재(30)는 상기 감지캐비티(50)와 연통하여 상기 감지신호를 획득할 수 있다. 예를 들면, 상기 에너지변환부재(30) 또는 상기 에너지변환부재(30)의 소자/유닛(예를 들면, 상기 에너지변환부재(30)에서 상기 감지신호를 획득하는데 사용되는 소자)의 표면은 상기 감지캐비티(50)의 제2 측벽으로 사용될 수 있다. 상기 에너지변환부재(30)는 상기 감지캐비티(50)의 내부와 연통하여 상기 감지신호를 획득할 수 있다. 상기 감지신호는 상기 감지캐비티(50)의 하나 이상의 피라미터에 관련될 수 있다. 상기 하나 이상의 피라미터는 캐비티 높이, 체적 크기, 체적 변화, 기압, 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 감지신호는 상기 감지캐비티(50)의 체적 변화에 관련될 수 있다. 단지 예로서만, 상기 감지캐비티(50)의 체적이 변할 때, 상기 감지캐비티(50)에 충전된 가스(예를 들면, 공기)의 기압이 변할 수 있다. 상기 에너지변환부재(30)에서 상기 감지신호를 획득하는데 사용되는 소자는 상기 기압 변화를 획득하고 상응한 전기신호를 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 에너지변환부재(30)는 음향변환기일 수 있다. 예를 들면, 상기 에너지변환부재(30)는 기전도 마이크로폰("공기전도 마이크로폰"이라도 한다)일 수 있다. 상기 기전도 마이크로폰은 상기 감지캐비티(50)의 음압변화를 획득하고 상기 음압변화를 전기신호로 변환시킬 수 있다.

상기 탄성부재(20)는 외부신호(예를 들면, 진동)에 응답하여 진동하거나 또는 탄성변형(상기 탄성부재(20)는 일정한 탄성을 가진다)될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 탄성부재(20)는 상기 감지캐비티(50)의 제1 측벽을 형성할 수 있다. 상기 탄성부재(20)가 진동하거나 또는 탄성변형될 때, 상기 제1 측벽의 내면의 위치는 변할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 감지캐비티(50)의 제2 측벽의 위치는 고정 또는 실질적 고정을 유지할 수 있다. 이 때, 상기 제1 측벽의 내면과 상기 제2 측벽의 내면 사이의 거리는 상대적으로 변할 수 있으며, 상기 감지캐비티(50)의 체적은 변할 수 있다(상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽 사이의 측벽은 상대적인 고정을 유지한다고 가정한다). 일부 실시예들에서는, 상기 감지캐비티(50)의 제2 측벽의 위치도 변할 수 있다. 예를 들면, 상기 감지캐비티(50)의 상기 제2 측벽과 상기 제1 측벽의 양자는 모두 진동할 수 있다. 상기 제2 측벽의 진동위상이 상기 제1 측벽의 진동위상과 다르면, 상기 제1 측벽의 내면과 상기 제2 측벽의 내면 사이의 거리는 상대적으로 변할 수 있으며, 상기 감지캐비티(50)의 체적은 변할 수 있다(상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽 사이의 측벽은 상대적인 고정을 유지한다고 가정한다). 다른 하나의 예로서, 상기 감지캐비티(50)의 상기 제2 측벽과 상기 제1 측벽의 양자는 모두 탄성변형을 가진다. 상기 제2 측벽의 탄성변형이 상기 제1 측벽의 탄성변형과 다르면, 상기 제1 측벽의 내면과 상기 제2 측벽의 내면 사이의 거리는 상대적으로 변할 수 있으며, 상기 감지캐비티(50)의 체적은 변할 수 있다(상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽 사이의 측벽은 상대적인 고정을 유지한다고 가정한다).

예시적으로, 상기 탄성부재(20)와 상기 에너지변환부재(30) 또는 그 소자/유닛 (예를 들면, 상기 에너지변환부재(30)에서 상기 감지신호를 얻기 위한 소자)은 각각 상기 감지캐비티(50)의 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽을 형성할 수 있다. 상기 외부신호는 기계적 진동일 수 있다. 상기 기계적 진동은 상기 셸(40)을 통해 에너지변환부재(30) 및 상기 탄성부재(20)에 전도될 수 있다. 상기 기계적 진동에 응답하여, 상기 에너지변환부재(30)와 상기 탄성부재(20)의 양자는 모두 진동할 수 있다. 상기 에너지변환부재(30)와 상기 탄성부재(20)의 상이한 진동위상으로 의해, 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽 사이의 내면들 사이의 거리는 변할 수 있고, 상기 감지캐비티(50)의 체적은 변할 수 있다.

일부 실시예들에서, 적어도 하나의 돌출구조(23)(예를 들면, 도 2에 표시되는 돌출구조(223))는 상기 탄성부재(20)의 내면(즉, 상기 감지캐비티(50)를 향한 표면)에 배치될 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)는 상기 탄성부재(20)의 내면의 구역 중 적어도 일부분 구역에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)는 상기 탄성부재(20)의 전체 내면에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)는 상기 탄성부재(20)의 내면의 일부분에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)가 점유한 면적과 상기 탄성부재(20)의 내면의 면적의 비율은3/4보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)가 점유한 면적과 상기 탄성부재(20)의 내면의 면적의 비율은 2/3보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)가 점유한 면적과 상기 탄성부재(20)의 내면의 면적의 비율은 1/2보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)가 점유한 면적과 상기 탄성부재(20)의 내면의 면적의 비율은 1/3보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)가 점유한 면적과 상기 탄성부재(20)의 내면의 면적의 비율은 1/4보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)가 점유한 면적과 상기 탄성부재(20)의 내면의 면적의 비율은 1/5보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)가 점유한 면적과 상기 탄성부재(20)의 내면의 면적의 비율은 1/6보다 작을 수 있다. 예를 들면, 상기 탄성부재(20)의 내면은 중심부와 주변부로 나뉠 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)는 상기 주변부에 배치될 수 있고, 동시에 상기 중심부는 돌출구조(23)를 구비하지 않을 수 있다. 상기 주변부가 점유한 면적과 상기 탄성부재(20)의 내면의 면적의 비율은 3/4, 2/3, 1/2, 1/3, 1/4, 1/5, 1/6, 등보다 작을 수 있다.

상기 적어도 하나의 돌출구조(23)는 상기 탄성부재(20)의 내면에 균일하게 또는 불균일하게 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)는 상기 탄성부재(20)의 내면에 어레이로 배치될 수 있다. 예를 들면, 인접된 돌출구조(23)는 상기 탄성부재(20)의 내면에 규칙적인 간격으로 거리를 둘 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성부재(20)의 내면에서의 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)의 분포는 균일하지 않을 수 있다. 예를 들면, 한쌍의 인접된 돌출구조(23) 사이의 간격은 상기 인접된 돌출구조(23)의 위치에 의해 변할 수 있다.

상기 적어도 하나의 돌출구조(23)는 특정된 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 특정된 형상은 규칙적인 형상 예를 들면 파라미드 형상, 반구체 형상, 줄무늬 형상, 사다리 형상, 원기둥형 형상, 등을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 특정된 형상은 비규칙적인 형상일 수 있다.

전통적인 탄성부재는 상기 감지캐비티(50)의 제1 측벽의 작용을 할 수 있는 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)를 포함하지 않으며, 상기 감지캐비티(50)의 제1 측벽은 큰 진동진폭에 의해 진동시 상기 감지캐비티(50)의 제2 측벽(예를 들면, 상기 에너지변환부재(30))에 붙을 수 있으며, 결국 상기 감지장치(10)의 고장을 초래할 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)의 존재는 상기 탄성부재(20)와 상기 감지캐비티(50)의 제2 측벽 사이의 상기 접촉면적을 효과적으로 감소시킬 수 있고, 따라서 상기 제1 측벽이 상기 감지캐비티(50)의 제2 측벽에 붙는 것을 방지하고 상기 감지장치(10)의 안정성과 신뢰성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.

상기 적어도 하나의 돌출구조(23)는 상기 감지장치(10)의 민감도에 영향을 줄 수 있다. 상기 민감도는 상기 감지장치(10)의 기능을 반영하는 중요한 파라미터일 수 있다. 상기 민감도는 작동과정에서 구체적인 외부신호에 대한 상기 감지장치(10)의 응답의 진폭으로 이해할 수 있다. 상기 감지장치(10)에 있어서, 상기 에너지변환부재(30)는 상기 감지캐비티(50)와 유체 연통될 수 있다. 상기 에너지변환부재(30)에 의해 획득된 상기 감지신호는 상기 감지캐비티(50)의 체적 변화와 관련될 수 있다. 상기 감지장치(10)의 민감도는 상기 감지캐비티(50)의 체적 크기 및/또는 체적 변화와 관련될 수 있다. 동일한 외부신호에 있어서, 상기 감지캐비티(50)의 체적 변화가 클수록, 상기 감지장치(10)의 응답이 더 클 수 있으며, 상응하게, 상기 감지장치(10)의 민감도가 높을 수 있으며, 상기 감지캐비티(50)의 체적이 작을수록, 상기 감지장치(10)의 응답이 더 크고, 상응하게, 상기 감지장치(10)의 민감도가 높을 수 있다. 따라서, 상기 감지장치(10)의 민감도는 상기 감지장치(10)의 작동과정에서 상기 감지캐비티(50)의 체적 변화 및/또는 상기 감지캐비티(50)의 체적의 변화량에 따라 다를 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)가 상기 감지캐비티(50)의 내부로 돌출되고 상기 감지캐비티(50)의 체적의 일부분을 점하기 때문에, 상기 감지캐비티(50)의 체적은 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)의 상기 탄성부재(20)를 구비하지 않는 경우와 비교하여 작으며, 따라서 상기 감지장치(10)는 더 높은 민감도를 가질 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)는 일정한 탄성을 가질 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)가 탄성이 있기 때문에, 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)는 외력에 의해 눌릴 때 탄성변형이 발생할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)는 상기 감지캐비티(50)의 제2 측벽(예를 들면, 상기 에너지변환부재(30) 또는 그의 하나 이상의 부재들의 표면)에 맞닿을 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)가 상기 감지캐비티(50)의 제2 측벽에 맞닿는 경우, 상기 탄성부재(20)의 진동은 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)를 이동시킬 수 있다. 이 때, 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)는 상기 감지캐비티(50)의 제2 측벽에 의해 조여질 수 있어서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)의 탄성변형을 초래한다. 상기 탄성변형은 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)가 상기 감지캐비티(50)내로 더 돌출되도록 하며 상기 감지캐비티(50)의 체적을 감소시킬 수 있다. 따라서, 상기 감지캐비티(50)의 체적 변화는 더 개선될 수 있으며, 따라서 상기 감지장치(10)의 민감도를 개선할 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌출구조와 상기 적어도 하나의 돌출구조가 상기 감지장치의 민감도를 어떻게 개선하는가에 관한 더 상세한 내용은 본 개시의 다른 부분에서 찾을 수 있다. 예를 들면, 도 2 내지 6, 및 그들에 대한 설명을 참조할 수 있으며, 여기서는 중복하지 않는다.

일부 실시예들에서는, 상기 탄성부재(20)는 탄성필름(21)을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)는 상기 탄성필름(21)의 상기 감지캐비티(50)를 향한 표면(예를 들면, 상기 내면)에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성필름(21)을 제조하기 위한 재료는 이를 테면 폴리이미드(PI), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE), 등 폴리머 재료를 포함할 수 있다. 상기 탄성필름에 대한 더 상세한 내용은 본 개시의 다른 부분, 예를 들면, 도 2, 도 7, 및 그에 대한 설명에서 찾아 볼 수 있으며, 여기서는 중복하지 않는다.

상기 감지장치(10)에 대한 상기 설명은 단지 구체적인 예이며, 유일한 가능한 실시예로 간주하지 말아야 한다. 물론, 당업계에서 통상의 기술을 가진 자들에 있어서, 상기 감지장치(10)의 기본 원리를 이해한 후, 상기 원리를 벗어나지 않는 전제하에서, 상기 감지장치(10)의 구현방법 및 단계 형식과 세부사항에 대하여 다양한 수정과 변경을 진행할 수 있으며, 이러한 수정과 변경은 여전히 상술한 범위내에 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 감지장치(10)는 하나 이상의 기타 부재들, 예를 들면 질량유닛(도2에 표시하는 상기 질량유닛(260)), 밀봉유닛(도 2에 표시되는 상기 밀봉유닛(270)), 등, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 감지장치(10)의 복수의 부재들은 하나의 부재로 조합될 수 있다. 예를 들면, 상기 질량유닛은 상기 탄성부재(20)에 일체로 형성되어 상기 탄성부재(20)와 함께 공진 시스템을 형성할 수 있다. 상기 공진 시스템은 외부신호에 응답하여 진동한다. 일부 실시예들에서, 상기 감지장치(10)의 부재는 하나 이상의 서브 부재들로 분해될 수 있다. 예를 들면, 상기 탄성부재(20)는 탄성필름(도7에 표시되는 상기 탄성필름(721))과 탄성미세구조층(도7에 표시되는 상기 탄성미세구조층(725))으로 나뉠 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌출구조(23)는 상기 탄성미세구조층에 배치될 수 있다.

도 2는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 감지장치를 나타내는 개략도이다. 본 실시예에서, 상기 감지장치(210)는 진동감지장치일 수 있다. 상기 진동감지장치는 진동신호를 획득하고 상기 진동신호를 전기신호로 변환할 수 있다. 예를 들면, 상기 감지장치(210)는 마이크로폰의 일부분, 예를 들면 골전도 마이크로폰(골전도 마이크로폰으로도 알려짐)일 수 있다. 상기 골전도 마이크로폰은 진동신호를 음성신호로 변환할 수 있다. 예를 들면, 상기 골전도 마이크로폰은 사용자가 말할 때 얼굴 근육에 의해 생성되는 진동신호를 획득하고, 상기 진동신호를 음성정보를 포함하는 전기신호로 변환할 수 있다.

도 2에 표시하는 바와 같이, 상기 감지장치(210)는 탄성부재(220), 에너지변환부재(230), 셸(240), 질량유닛(260), 및 밀봉유닛(270)을 포함할 수 있다. 상기 셸(240)은 상기 감지장치(210)의 하나 이상의 부재들(예를 들면, 상기 탄성부재(220), 상기 질량유닛(260), 및 상기 밀봉유닛(270))을 수용하기 위한 상기 수용공간(241)을 구비할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 셸(240)은 에너지변환부재(230)에 연결되어 상기 수용공간(241)을 형성하는 반폐쇄 셸일 수 있다. 예를 들면, 상기 셸(240)은 상기 에너지변환부재(230) 상부에 설치 및 덮어져 상기 수용공간(241)을 형성할 수 있다.

일부 실시예들에서는, 도2에 표시하는 상기 감지장치(210)는 마이크로폰의 분야에서 진동감지장치, 예를 들면 골전도 마이크로폰에 응용될 수 있다. 예를 들면, 골전도 마이크로폰에 응용하는 경우, 상기 감지캐비티(250)는 음향캐비티일 수도 있으며, 상기 에너지변환부재(230)는 음향변환기일 수 있다. 상기 음향변환기는 상기 음향캐비티의 음압변화를 획득하고 상기 음향캐비티의 음압변화를 전기신호로 변환할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성부재(220)는 상기 음향변환기(즉, 상기 에너지변환부재(230))의 상부에 배치될 수 있으며, 감지캐비티(250)는 상기 탄성부재(220)와 상기 음향변환기 사이에 형성될 수 있다.

상기 탄성부재(220)는 탄성필름(221)을 포함할 수 있다. 적어도 하나의 돌출구조(223)는 상기 에너지변환부재(230)의 가까이의 상기 탄성필름(221)의 표면("내면"이라고도 한다)에 배치된다. 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)와 상기 탄성필름(221)(상기 감지캐비티(250)의 제1 측벽을 형성한다)는 상기 에너지변환부재(230)(상기 감지캐비티(250)의 제2 측벽을 형성한다)와 함께 상기 감지캐비티(250)를 형성할 수 있다. 진동감지장치에 있어서, 상기 감지캐비티(250)는 음향캐비티일 수도 있다. 상기 탄성필름(221)은 격막일 수도 있다.

도 2에 표시하는 바와 같이, 상기 탄성필름(221)의 외측 가장자리는 상기 에너지변환부재(230)에 물리적으로 연결될 수 있다. 상기 물리적 연결은 접착연결, 못 연결, 클램핑 연결, 및 추가적인 연결부재들(예를 들면, 상기 밀봉유닛(270))에 의한 연결을 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 탄성필름(221)의 외측 가장자리는 접착제에 의해 상기 에너지변환부재(230)에 접착되어 상기 감지캐비티(250)를 형성할 수 있다. 그러나, 상기 접착제 접착의 밀봉 기능은 약하며 상기 감지장치(210)의 민감도를 다소 감소시킨다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 상부는 상기 에너지변환부재(230)의 표면에 맞닿는다. 상기 상부는 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 상기 탄성필름(221)에서 멀리 떨어진 단부이다. 상기 탄성필름(221)의 주변에 배치된 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 상부와 상기 에너지변환부재(230)의 표면 사이의 연결은 상기 밀봉유닛(270)에 의해 실행될 수 있으며, 따라서 상기 적어도 하나의 돌출구조(223), 상기 탄성필름(221), 상기 밀봉유닛(270) 및 상기 에너지변환부재(230)는 함께 폐쇄된 감지캐비티(250)를 형성할 수 있다. 상기 밀봉유닛(270)의 위치는 상술한 바에 한정되지 않음을 이해할 수 있을 것이다. 일부 실시예들에서, 상기 밀봉유닛(270)은 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 상부와 상기 에너지변환부재(230)의 표면 사이의 연결부에만 배치된 것이 아니고, 상기 감지캐비티(250)를 형성하기 위한 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 주변(예를 들면, 상기 감지캐비티(250)로부터 멀리 떨어진 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 일측)에도 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 밀봉 기능을 더 개선하기 위해, 상기 감지캐비티(250) 내부에 밀봉구조를 배치할 수도 있다. 상기 밀봉유닛(270)를 통해 상기 탄성부재(220)와 상기 에너지변환부재(230) 사이의 연결을 실행함으로써, 상기 전체 감지캐비티(250)의 밀봉 기능은 확보될 수 있고, 상기 감지장치(210)의 신뢰성과 안정성은 효과적으로 개선될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 밀봉유닛(270)은 실리카 겔, 고무, 및 기타 상기 밀봉유닛(270)의 밀봉 기능을 더 개선하는 재료로 제조될 수 있다. 일부 실시예들에서, 밀봉유닛(270)의 유형은 하나 이상의 밀봉고리, 밀봉 개스킷, 및 밀폐제 스트립을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 탄성필름(221)은 일정한 두께를 가질 수 있으며, 상기 탄성필름(221)의 두께는 상기 제1 방향에서의 상기 탄성필름(221)의 크기를 의미한다. 쉽게 이해하기 위해, 상기 탄성필름(221)의 두께는 도 2에서 H3으로 표시될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성필름(221)의 두께 H3은 0.1μm 내지 500μm의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성필름(221)의 두께 H3은 0.2μm 내지 400μm의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성필름(221)의 두께 H3은 0.4μm 내지 350μm의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성필름(221)의 두께 H3은 0.6μm 내지 300μm의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성필름(221)의 두께 H3은 0.8μm 내지 250μm의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성필름의 두께 H3은 1μm 내지 200μm의 범위내에 있을 수 있다.

상기 질량유닛(260)은 상기 탄성부재(220)에 연결되고, 상기 탄성부재(220)의 상 기 감지캐비티(250)로부터 멀리 떨어진 측에 위치할 수 있다. 예를 들면, 상기 질량유닛(260)은 상기 탄성필름(221)에 배치되고, 상기 감지캐비티(250)로부터 멀리 떨어진 측에 위치할 수 있다. 상기 셸(240) 및/또는 상기 에너지변환부재(230)의 진동에 응답하여, 상기 질량유닛(260)은 상기 탄성부재(220)와 함께 공진 시스템을 형성하여 진동을 생성할 수 있다. 상기 질량유닛(260)은 일정한 질량을 가지며, 따라서 상기 탄성부재(220)의 상기 셸(240)에 상대적인 진동진폭은 향상될 수 있으며, 따라서 상기 감지캐비티(250)의 체적 변화는 상이한 강도의 외부진동의 작용하에서 선명히 변할 수 있으며, 따라서 상기 감지장치(210)의 민감도를 개선한다.

일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)은 규칙적인 구조 이를 테면 원기둥체, 정육면체, 직육면체, 또는 기타 비규칙적인 구조를 포함할 수 있다. 도 2에 표시하는 바와 같이, 상기 질량유닛(260)은 원기둥체 구조를 가질 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)은 상대적으로 높은 밀도의 재료로 만들어 질 수 있다. 예시적으로, 상기 질량유닛(260)은 구리, 철, 스테인리스강, 납, 텅스텐, 몰리브덴, 및 기타 재료로 만들어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)은 구리로 만들어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)은 어떤 탄성재료로 만들어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상술한 탄성재료로 만들어진 상기 질량유닛(260)은 상기 탄성부재(220)의 상기 에너지변환부재(230)를 향하는 측에 배치될 수 있다. 예를 들면, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)는 상기 질량유닛(260)의 상기 에너지변환부재(230)를 향하는 측면에 직접 제공(예를 들면, 절단, 사출성형, 접착, 등을 통해)될 수 있다. 상기 질량유닛(260)이 탄성이 있기 때문에, 상기 질량유닛(260)에 제공된 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)도 탄성이 있을 수 있다. 이 실시예에서, 상기 질량유닛(260)은 상기 감지캐비티(250)의 체적을 감소시켜 상기 감지장치(210)의 민감도를 일정하게 개선할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)에 제공된 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 상부는 상기 에너지변환부재(230)의 표면에 맞닿을 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 탄성필름(221)의 영률과 상기 질량유닛(260)의 영률은 상이한 유형 및/또는 크기의 상기 감지장치(210)와 상이한 값을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성필름(221)의 영률값은 500MPa보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성필름(221)의 영률값은 300MPa보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성필름(221)의 영률값은 200MPa보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성필름(221)의 영률값은 100MPa보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성필름(221)의 영률값은 80MPa보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성필름(221)의 영률값은 60MPa보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성필름(221)의 영률값은 40MPa보다 작을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 영률값은 10GPa보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 영률값은 50GPa보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 영률값은 80GPa보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 영률값은 100GPa보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 영률값은 200GPa보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 영률값은 500GPa보다 클 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 영률값은 1000GPa보다 클 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)은 일정한 두께를 가질 수 있다. 상기 질량유닛의 두께는 상기 제1 방향에서 상기 질량유닛(260)의 크기를 의미한다. 쉽게 이해하기 위해, 상기 질량유닛(260)의 두께는 도 2에서 H4로 표시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 두께 H4는 1μm 내지 1000μm의 범위내에 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 두께 H4는 10μm 내지 900μm의 범위내에 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 두께 H4는 20μm 내지 800μm의 범위내에 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 두께 H4는 30μm 내지 700μm의 범위내에 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 두께 H4는 40μm 내지 600μm의 범위내에 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 두께 H4는 50μm to 500μm의 범위내에 있다.

상이한 유형 및/또는 크기의 상기 감지장치(210)에 있어서, 상기 질량유닛(260)의 두께 H4와 상기 탄성필름(221)의 두께 H3 사이의 비율 또는 차이는 일정한 범위내에 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 두께 H4와 상기 탄성필름(221)의 두께 H3의 비율은 1 내지 100000의 범위내에 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 두께 H4와 상기 탄성필름(221)의 두께 H3의 비율은 1 내지 50000의 범위내에 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 두께 H4와 상기 탄성필름(221)의 두께 H3의 비율은 10 내지 10000의 범위내에 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 두께 H4와 상기 탄성필름(221)의 두께 H3의 비율은 100 내지 5000의 범위내에 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 두께 H4와 상기 탄성필름(221)의 두께 H3의 비율은 100 내지 1000의 범위내에 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 두께 H4와 상기 탄성필름(221)의 두께 H3의 비율은 100 내지 5000의 범위내에 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 두께 H4와 상기 탄성필름(221)의 두께 H3의 비율은 500 내지 2000의 범위내에 있다.

일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)은 상기 탄성부재(220)(예를 들면, 상기 탄성필름(221))의 중심부에 위치할 수 있다. 상기 중심부는 상기 탄성부재(220)의 제2 방향에서의 중심부를 의미한다. 예를 들면, 상기 탄성필름(221)은 원형일 수 있으며, 상기 질량유닛(260)은 원기둥체 구조를 가질 수 있다. 상기 질량유닛(260)은 상기 탄성필름(221)의 중심부에 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 제2 방향에서 상기 질량유닛(260)의 축과 상기 탄성필름(221)의 중점 사이의 거리는 한계치 거리보다 작을 수 있다. 상기 한계치 거리는 50μm, 0.1mm, 0.5mm, 1mm, 2mm, 등일 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 탄성필름(221)의 중점은 상기 질량유닛(260)의 축에 있다. 상기 질량유닛(260)을 상기 탄성필름(221)의 중간에 설정함으로써, 상기 질량유닛(260)의 상기 제2 방향에서의 변위가 감소될 수 있고 상기 감지장치(210)의 민감도를 개선할 수 있다.

도 2에 표시하는 바와 같이, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적은 상기 탄성부재(220)의 상기 제1 방향에서의 투영면적보다 작을 수 있다. 상이한 유형 및/또는 크기의 상기 감지장치(210)에 있어서, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 탄성부재(220)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 일정한 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 탄성부재(220)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 0.05 내지 0.95의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 탄성부재(220)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 0.1 내지 0.9의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 탄성부재(220)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 0.2 내지 0.9의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 탄성부재(220)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 0.3 내지 0.8의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 탄성부재(220)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 0.4 내지 0.7의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 탄성부재(220)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 0.5 내지 0.6의 범위내에 있을 수 있다.

상이한 유형 및/또는 크기의 상기 감지장치(210)에 있어서, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 감지캐비티(250)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 일정한 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 감지캐비티(250)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 0.05 내지 0.95의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 감지캐비티(250)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 0.1 내지 0.9의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 감지캐비티(250)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 0.2 내지 0.9의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 감지캐비티(250)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 0.3 내지 0.8의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 감지캐비티(250)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 0.4 내지 0.7의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 감지캐비티(250)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 0.5 내지 0.6의 범위내에 있을 수 있다.

본 실시예에서, 상기 탄성부재(220)(예를 들면 상기 탄성필름(221))은 상기 셸(240)보다 높은 탄성을 가질 수 있으며, 따라서 상기 탄성부재(220)는 상기 셸(240)에 상대적으로 이동할 수 있다. 외부진동이 상기 셸(240)에 작용할 때, 상기 셸(240), 상기 에너지변환부재(230), 상기 탄성부재(220), 및 기타 부재들은 진동할 수 있다. 상기 탄성부재(220)의 진동위상이 상기 에너지변환부재(230)의 진동위상과 상이하기 때문에, 상기 감지캐비티(250)의 체적(예를 들면, 상기 음향캐비티)은 변하여, 상기 음향캐비티의 음압의 변화를 초래할 수 있으며, 이는 상기 에너지변환부재(230)에 의해 상기 전기신호로 변환되어 골전도 소리의 픽업을 구현한다.

더 잘 이해하기 위해, 상기 탄성부재(220)(상기 탄성필름(221)와 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)를 포함)와 상기 질량유닛(260)로 구성된 구조는 간단화되어 도 11에 표시되는 질량 스프링 댐핑 시스템 모델과 동등할 수 있으며, 여기서 상기 탄성부재(220)는 상기 시스템에 스프링과 댐핑 효과를 제공하고, 상기 질량유닛(260)은 상기 시스템에 질량 효과를 제공한다. 상기 시스템이 작동하는 경우, 상기 질량 스프링 댐핑 시스템 모델은 상기 여기력의 작용하에 운동하고, 상기 이동의 진동법칙은 상기 질량 스프링 댐핑 시스템의 법칙에 부합된다. 특히, 상기 시스템의 운동은 미분방정식 (1)로 표시할 수 있다.

（1）

여기서

는 상기 시스템의 질량을 표시하고,

는 상기 시스템의 댐핑이고,

는 상기 시스템의 탄성계수이고,

는 구동력의 진폭이며,

는 시스템의 변위이고,

는 구동력의 원주파수이다. 방정식(1)에 의해 정상상태변위를 풀면,

（2）

여기서

이다.

또한, 방적식(1)과 방정식(2)에 의하면, 변위 진폭비(정규화) 방정식을 얻을 수 있다.

（3)

여기서,

는 상기 시스템의 주파수를 표시하고,

은 상기 시스템의 공진주파수를 표시하고,

,

는 기계적 품질계수를 표시하며，

는 정적변위진폭(또는 시간변위진폭)을 표시한다.

상기 질량유닛(260)이 외부진동신호의 여기하에서 진동하는 경우, 상기 감지캐비티(250)의 체적은 압축되거나 팽창하며, 압축 또는 팽창 과정에서 상기 감지캐비티(250)의 체적 변화는

이다. 상기 감지장치(210)의 민감도S는

를 만족시킬 수 있으며, 즉, 상기 감지장치(210)의 민감도 S는 상기 감지캐비티(250)의 상기 체적 변화

에 정비례하며, 상기 감지캐비티(250)의 체적

에 반비례한다. 상술한 원리에 근거하여, 일부 실시예들에서, 상기 감지장치(210)의 민감도는 상기 감지캐비티(250)의 체적 변화

의 증가 및/또는 상기 감지캐비티(250)의 체적

의 감소에 따라 향상될 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 감지캐비티(250)는 탄성부재(220), 상기 에너지변환부재(230), 및 기타 부재들로 구성될 수 있다. 예를 들면, 상기 감지캐비티(250)는 상기 탄성부재(220), 에너지변환부재(230) 및 밀봉유닛(270)으로 구성될 수 있다. 상술한 실시예에서, 상기 탄성부재(예를 들면, 상기 탄성필름(221)과 상기 적어도 하나의 돌출구조(223))와 상기 에너지변환부재(예를 들면, 상기 에너지변환부재(230))는 각각 상기 감지캐비티(250)의 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽의 작용을 할 수 있다. 따라서, 상기 탄성부재(220)와 상기 에너지변환부재(230)의 구조는 상기 감지장치(210)가 작동할 때 상기 감지장치(210)의 상기 감지캐비티(250)의 체적과 상기 감지캐비티(250)의 체적 변화에 영향을 줄 수 있다. 상기 탄성부재(220)에 있어서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)가 상기 탄성필름(221)의 내면에 배치되기 때문에, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)는 상기 감지캐비티(250)내로 돌출할 수 있고, 상기 감지캐비티(250)의 체적이 감소될 수 있으며, 따라서 상기 감지장치(210)의 민감도가 개선될 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 감지캐비티(250)의 체적

은 상기 감지캐비티(250)를 형성하는 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 밀도와 관련될 수 있다. 이는 한쌍의 인접된 돌출구조(223) 사이의 간격이 작을수록, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 분포 밀도는 클 수 있으며, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)로 구성된 상기 감지캐비티(250)의 체적

은 더 작을 수 있음으로 이해할 수 있다. 한쌍의 인접된 돌출구조(223) 사이의 간격은 인접된 돌출구조(223)의 중심 사이의 거리를 의미한다. 상기 중심은 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 횡단면의 중심으로 이해할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 한쌍의 인접된 돌출구조(223) 사이의 간격은 도 2에서 L1로 표시될 수 있으며, 즉, 인접된 돌출구조의 상부 또는 중심 사이의 거리이다. 일부 실시예들에서, 한쌍의 인접된 돌출구조(223) 사이의 간격 L1은 1μm 내지 2000μm의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 한쌍의 인접된 돌출구조(223) 사이의 간격 L1은 4μm 내지 1500μm의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 한쌍의 인접된 돌출구조(223) 사이의 간격 L1은 8μm 내지 1000μm의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 한쌍의 인접된 돌출구조(223) 사이의 간격 L1은 10μm 내지 500μm의 범위내에 있을 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 감지캐비티(250)의 체적

은 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 폭과 관련될 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 폭은 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 상기 제2 방향에서의 크기로 이해할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 하나의 돌출구조(223)의 상기 제2 방향에서의 크기는 도 2에서 L2로 표시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나의 돌출구조(223)의 폭 L2는 1μm 내지 1000μm의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나의 돌출구조(223)의 폭 L2는 2μm 내지 800μm의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나의 돌출구조(223)의 폭 L2는 3μm 내지 600μm의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 하나의 돌출구조(223)의 폭 L2는 6μm 내지 400μm의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서,하나의 돌출구조(223)의 폭 L2는 10μm 내지 300μm의 범위내에 있을 수 있다.

상이한 유형 및/또는 크기의 상기 감지장치(210)에 있어서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 폭 L2와 한쌍의 인접된 돌출구조(223) 사이의 간격 L1의 비율은 일정한 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 폭 L2와 한쌍의 인접된 돌출구조(223) 사이의 간격 L1의 비율은 0.05 내지 20의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 폭 L2와 한쌍의 인접된 돌출구조(223) 사이의 간격 L1의 비율은 0.1 내지 20의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 폭 L2와 한쌍의 인접된 돌출구조(223) 사이의 간격 L1의 비율은 0.1 내지 10의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 폭 L2와 한쌍의 인접된 돌출구조(223) 사이의 간격 L1의 비율은 0.5-8의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 폭 L2와 한쌍의 인접된 돌출구조(223) 사이의 간격 L1의 비율은 1 내지 6의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 폭 L2와 한쌍의 인접된 돌출구조(223) 사이의 간격 L1의 비율은 2-4의 범위내에 있을 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 감지캐비티(250)의 체적

는 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1과 관련될 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이는 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)가 자연상태에 있을 때(예를 들면, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)가 조여져 탄성변형을 생성하는 상태가 아닌 경우)의 상기 제1 방향에서의 크기로 이해할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 상기 제1 방향에서의 크기는 도 2에서 H1로 표시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1은 1μm 내지 1000μm 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1은 2μm 내지 800μm 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1은 4μm 내지 600μm 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1은 6μm 내지 500μm 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1은 8μm 내지 400μm 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1은 10μm 내지 300μm 범위내에 있을 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 감지캐비티(250)의 높이와 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이의 차이는 일정한 범위내에 있을 수 있다. 예를 들면, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 적어도 일부분은 상기 에너지변환부재(230)와 접촉하지 않을 수 있다. 이 때, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)와 상기 에너지변환부재(230)의 표면 사이에 일정한 틈이 존재할 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)와 상기 에너지변환부재(230) 표면 사이의 틈은 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 상부와 상기 에너지변환부재(230)의 표면 사이의 거리일 수 있다. 상기 틈은 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 제작 또는 상기 탄성부재(220)의 장착 과정에서 형성될 수 있다. 상기 감지캐비티(250)의 높이는 자연상태(예를 들면, 상기 제1 측벽과 상기 제2 측벽이 진동하지 않거나 또는 탄성변형되지 않은 경우)에서의 상기 감지캐비티(250)의 상기 제1 방향에서의 크기로 이해할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 상기 감지캐비티(250)의 상기 제1 방향에서의 크기는 도 2에서 H2로 표시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1과 상기 감지캐비티(250)의 높이 H2 사이의 차이는 20% 이내일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1과 상기 감지캐비티(250)의 높이 H2 사이의 차이는 15% 이내일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1과 상기 감지캐비티(250)의 높이 H2 사이의 차이는 10% 이내일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1과 상기 감지캐비티(250)의 높이 H2 사이의 차이는 5% 이내일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)와 상기 에너지변환부재(230)의 표면 사이의 틈은 10μm이내일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)와 상기 에너지변환부재(230) 표면 사이의 틈은 5μm 이내일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)와 상기 에너지변환부재(230) 표면 사이의 틈은 1μm 이내일 수 있다.

상기 감지장치(210)의 작동과정에서, 상기 탄성부재(220)는 외부신호(예를 들면, 진동신호)를 받은 후 진동 또는 탄성변형을 생성할 수 있으며, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)를 구동하여 도2에 표시되는 상기 제1 방향으로 이동하게 하며, 따라서 상기 감지캐비티(250)는 축소되거나 확장되며, 상기 감지캐비티(250)의 체적 변화는

로 표시할 수 있다. 상기 탄성부재(220)와 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 상기 제1 방향에서의 이동진폭이 작기 때문에, 예를 들면, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 상기 제1 방향에서의 이동진폭은 일반적으로 1μm보다 작을 수 있으며, 상기 과정에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)는 상기 에너지변환부재(230)의 표면과 접촉하지 않을 수 있으며, 따라서

는 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)와 무관할 수 있으며, 상기

의 값은 작을 수 있다.

상이한 유형 및/또는 크기의 상기 감지장치(210)에 있어서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1과 상기 탄성필름(221)의 두께 H3 사이의 비율 또는 차이는 일정한 범위 이내일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1과 상기 탄성필름(221)의 두께 H3 사이의 비율은 0.5 내지 500의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1과 상기 탄성필름(221)의 두께 H3 사이의 비율은 1 내지 500의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1과 상기 탄성필름(221)의 두께 H3 사이의 비율은 1 내지 200의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1과 상기 탄성필름(221)의 두께 H3 사이의 비율은 1 내지 100의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1과 상기 탄성필름(221)의 두께 H3 사이의 비율은 10 내지 90의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1과 상기 탄성필름(221)의 두께 H3 사이의 비율은 20 내지 80의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1과 상기 탄성필름(221)의 두께 H3 사이의 비율은 40 내지 60의 범위내에 있을 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)는 직접 상기 에너지변환부재(230)의 표면에 접촉될 수 있다. 이 때, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 높이 H1은 상기 감지캐비티(250)의 높이 H2와 같거나 유사할 수 있다. 도 3a는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 감지캐비티의 제2 측벽에 맞닿는 돌출구조의 예시적인 부분을 나타내는 개략도이고; 도 3b는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 감지캐비티의 제2 측벽에 맞닿는 상기 적어도 하나의 돌출구조의 예시적인 부분을 나타내는 다른 하나의 개략도이고; 도3a에 표시하는 바와 같이, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)는 상기 감지캐비티(250)의 제2 측벽에 맞닿을 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)는 일정한 탄성을 가질 수 있다. 이 실시예에서, 상기 탄성부재(220)가 외력에 의해 구동되어 이동하는 경우, 상기 탄성부재(220)는 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)를 구동하여 상기 에너지변환부재(230)의 상기 방향으로 이동시킨다. 상기 탄성부재(220)와 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)는 상기 감지캐비티(250)의 체적을 감소시킬 수 있고, 상기 감지캐비티(250)의 체적은 가변체적

으로 표시할 수 있다. 그리고, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)가 상기 에너지변환부재(230)에 맞닿을 수 있기 때문에, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)는 외력의 작용하에서 상기 에너지변환부재(230)에 의해 조여질 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)는 일정한 탄성을 가질 수 있기 때문에, 조여져서 생성되는 힘은 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 유연한 변형을 초래할 수 있다. 상기 탄성변형이 발생할 때 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)는 상기 감지캐비티(250)의 체적을 더 감소시킬 수 있다. 도 3b는 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 상기 제1 방향에서의 이동진폭과 생성된 상기 탄성변형을 나타낸다. 실선 P1은 조여진 후의 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 윤곽과 위치를 나타낸다. 점선 P2는 조여지기 전의 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 윤곽과 위치를 나타낸다. 여기서 상기 도면에서 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 탄성변형에 의해, 상기 감지캐비티(250)의 체적이 더 작아짐을 알 수 있다. 설명의 편의를 위해, 상기 감지캐비티(250)의 제2 측벽이 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)를 조여서 발생하는 상기 감지캐비티(250)의 체적 변화의 값은

로 표시할 수 있다. 상술한 내용에 의하면 , 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)가 상기 감지캐비티(250)의 제2 측벽에 맞닿으면, 상기 감지캐비티(250)의 체적 변화

는 상기 감지장치(210)의 작동과정에서

와

의 합일 수 있다. 따라서, 상기 감지캐비티(250)의 상기 체적 변화

는

보다 클 수 있으며, 따라서 상기 감지장치(210)의 민감도를 더 개선할 수 있다. 그리고, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 변형에 의해, 상기 자연상태와 비교하여, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 상기 제1 방향에서의 크기는 더 작아지며, 따라서 상기 감지캐비티(250)의 높이 H2는 상기 자연 상태에서의 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 크기(즉, H1)보다 작을 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 감지캐비티(250)의 체적 변화

는 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 재료와 관련될 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)는 일정한 특성을 가지는 재료로 만들어질 수 있다. 예를 들면, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)는 특정된 영률값을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 영률값은 10kpa 내지 10mpa이다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 영률값은 20kPa 내지 8MPa이다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 영률값은 50kPa 내지 5MPa이다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 영률값은 80kPa 내지 2MPa이다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 영률값은 100kpa 내지 1MPa이다. 상이한 유형 및/또는 크기의 상기 감지장치(210)에 있어서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 영률과 상기 탄성필름(221)의 영률 사이의 비율 또는 차이는 일정한 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 영률과 상기 탄성필름(221)의 영률의 비율은 0.005 내지 1의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 영률과 상기 탄성필름(221)의 영률의 비율은 0.01 내지 1의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 영률과 상기 탄성필름(221)의 영률의 비율은 0.05 내지 0.8의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 영률과 상기 탄성필름(221)의 영률의 비율은 0.1 내지 0.6의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 영률과 상기 탄성필름(221)의 영률의 비율은 0.2 내지 0.4의 범위내에 있을 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)를 만들기 위한 재료는 실리카 겔, 실리콘 겔, 실리콘 고무, PDMS, 및 스티렌 부타디엔 스티렌 블록 공중합체(SBS) 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 따라서 동일한 외력의 작용하에서 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)가 높은 탄성과 큰 탄성변형이 생기도록 확보하며, 따라서 상기 감지캐비티(250)의 체적 변화

는 더 클 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 감지캐비티(250)의 체적 변화

는 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 형상에 관련될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 형상은 다양한 형상일 수 있다. 도 4 내지 도6은 각각 적어도 하나의 돌출구조의 세가지 상이한 형상을 나타낸다. 도 4에서 상기 적어도 하나의 돌출구조(423)는 파라미드 형상을 가지며, 상기 탄성부재(420)의 내면에서 점어레이의 형식으로 분포되었다. 도 5에서 상기 적어도 하나의 돌출구조(523)의 형상은 반구체 형상이고, 탄성부재(520)의 내면에서 점어레이의 형식으로 분포되었다. 도 6에서 상기 적어도 하나의 돌출구조(623)의 형상은 줄무늬 형상을 가지며, 탄성부재(620)의 내면에서 선어레이의 형식으로 분포되었다. 이는 단지 설명의 목적을 위한 것이며, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 형상을 제한하기 위함이 아님을 이해할 수 있을 것이다. 상기 돌출구조(223)는 다른 가능한 형상을 가질 수도 있다. 예를 들면, 사다리 형상, 원통형, 타원체, 등.

도 4를 참조하면, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 형상은 파라미드형이며, 기타 형상에 비교하여(예를 들면, 반구체), 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)가 외력을 받을 때, 상기 파라미드형 돌출구조(223)는 상기 상부에 응력이 집중될 수 있다. 적어도 하나의 돌출구조(223)의 상기 상이한 형상에 있어서, 그들의 영률이 같으면, 상기 파라미드형 돌출구조(223)의 등가 강도는 낮을 수 있고, 상기 탄성계수는 낮을 수 있으며, 상기 탄성변형은 클 수 있고, 이는 상기 감지캐비티(50)의 체적 변화

를 크게 할 수 있고, 감지장치(210)의 민감도 증폭은 커질 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 감지장치(210)의 민감도는 상기 질량유닛(260)과 상기 탄성부재(220)로 구성된 시스템의 상기 공진 주파수

(예를 들면, 상기 방정식(3)의

)와 관련될 수 있다. 특히,

, 상기

이 작아지는 경우, 상기 감지장치(210)의 상기 감지캐비티(250)의 상기 음압변화

는 커질 수 있으며, 상기 시스템의 공진 주파수는 작아질 수 있다. 상기 공진 주파수

는 상기 공진 주파수 앞뒤의 일정한 주파수범위내에서 상기 감지장치(210)의 민감도에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 상기 감지장치(210)의 공진 주파수를 조절함으로써 상기 감지장치(210)의 민감도를 조절하는 과정에서, 상기 감지장치(210)의 민감도에 대한 주파수범위의 영향을 고려해야 한다. 일부 실시예들에서, 상기 감지장치(210)의 공진 주파수는 1500Hz 내지 6000Hz의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 감지장치(210)의 공진 주파수는 1500Hz 내지 5000Hz의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 감지장치(210)의 공진 주파수는 1500Hz 내지 4000Hz의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 감지장치(210)의 공진 주파수는 1500Hz 내지 3000Hz의 범위내에 있을 수 있다.

도 7은 본 개시의 일부 다른 실시예들에 따른 예시적인 감지장치를 나타내는 개략도이다. 상기 감지장치(210)와 유사하게, 상기 감지장치(710)는 에너지변환부재(230), 셸(240), 감지캐비티(250), 질량유닛(260), 밀봉유닛(270), 및 탄성부재(720)를 포함할 수 있다. 상기 셸(240)은 상기 에너지변환부재(230)를 덮어 상기 수용공간(241)를 형성할 수 있다. 상기 탄성부재(720), 상기 질량유닛(260), 및 상기 밀봉유닛(270)은 상기 수용공간(241)에 수용될 수 있다. 상기 탄성부재(720)의 외측 가장자리는 상기 밀봉유닛(270)을 통해 상기 에너지변환부재(230)에 고정연결될 수 있다. 상기 탄성부재(720), 상기 에너지변환부재(230), 및 상기 밀봉유닛(270)은 함께 상기 감지캐비티(250)를 형성할 수 있다. 상기 질량유닛(260)은 상기 탄성부재(720)의 상기 감지캐비티(250)로부터 멀리 떨어진 측에 배치되어 상기 탄성부재(720)의 진동진폭을 커지게 할 수 있다.

일부 실시예들에서는, 도 7에 표시하는 상기 감지장치(710)는 골전도 마이크로폰과 같은, 진동감지장치로서의 마이크로폰의 분야에 응용할 수 있다. 예를 들면, 골전도 마이크로폰에 응용할 경우, 상기 감지캐비티(250)는 음향캐비티일 수 있으며, 상기 에너지변환부재(230)는 음향변환기일 수 있다. 상기 음향변환기는 상기 음향캐비티의 음압변화를 획득하고 상기 음향캐비티의 음압변화를 전기신호로 변환할 수 있다.

도2에 표시되는 상기 감지장치(210)와 달리, 도7에 표시하는 상기 감지장치(710)에서는, 상기 탄성부재(720)는 탄성필름(721)과 탄성미세구조층(725)를 포함할 수 있다. 상기 탄성미세구조층(725)의 일측은 상기 탄성필름(721)에 연결될 수 있으며, 다른 일측 표면에는 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)가 제공될 수 있다. 예를 들면, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)는 두가지 방법으로 제조될 수 있다. 방법(1)은 실리콘 웨이퍼에 홈을 식각하고, 상기 홈의 형상을 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)의 형상에 대응되게 만든다. 그리고, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)를 만들기 위한 재료 (예를 들면, PDMS)를 상기 실리콘 웨이퍼에 코팅한다. 상기 PDMS은 상기 실리콘 웨이퍼의 홈에 충전되어 상기 실리콘 웨이퍼의 표면에 PDMS 필름을 형성한다. 그리고, 상기 홈내의 상기 PDMS와 상기 실리콘 웨이퍼 표면의 상기 PDMS 필름이 경화되기 전에, 상기 탄성필름(721)을 만들기 위한 재료, 이를 테면 PI를 상기 PDMS 필름의 표면에 코팅한다. 마지막으로, 상기 PDMS 필름, 상기 탄성필름(721) 및 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)는 경화된 후 제거된다. 방법(2)도 상기 실리콘 웨이퍼에 홈을 식각한다. 그리고, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)를 만들기 위한 상기 재료(예를 들면, PDMS)를 상기 실리콘 웨이퍼에 코팅할 수 있다. 상기 홈내의 상기 PDMS와 상기 실리콘 웨이퍼 표면의 상기 PDMS 필름이 경화된 후, 상기 탄성필름(721)을 만들기 위한 상기 재료(예를 들면, PI)를 상기 PDMS 필름의 표면에 코팅할 수 있거나 또는 코팅하기 전에 접착제를 추가할 수 있다. 마지막으로, 상기 탄성필름(721)이 경화되는 것을 기다려서 제거한다. 상술한 두가지 방법으로 제조된 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)와 상기 탄성필름(721)은 상기 탄성미세구조층(725)일 수 있는 PDMS 필름층을 포함할 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 탄성미세구조층(725)은 상기 탄성필름(721)과 같은 재료로 제조될 수 있다. 예를 들면, 상기 탄성미세구조층(725)과 상기 탄성필름(721)의 양자는 모두 PDMS로 제조될 수 있다. 특히, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)를 제조할 때, PDMS 필름을 상기 PDMS 필름(예를 들면, 상기 탄성미세구조층(725))의 표면에 상기 탄성필름(721)로써 코팅한다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성미세구조층(725)은 상기 탄성필름(721)과 다른 재료로 만들어 질 수 있다. 예를 들면, 상기 탄성미세구조층(725)는 PDMS로 만들어지고, 상기 탄성필름(721)은 PI로 만들어질 수 있다. 다른 하나의 예로서, 상기 탄성미세구조층(725)은 PDMS로 만들어지고, 상기 탄성필름(721)은 PTFE로 만들어질 수 있다.

일부 실시예들에서, 상기 탄성필름(721)의 두께는 상술한 실시예 중의 상기 탄성필름(221)의 두께와 같거나 다를 수 있다. 상기 탄성미세구조층(725)의 두께는 상기 탄성미세구조층(725)의 상기 제1 방향에서의 크기이고, 도 7에서 H5로 표시될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성미세구조층(725)의 두께 H5는 1μm 내지 1000μm의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성미세구조층(725)의 두께 H5는 10μm 내지 200μm의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성미세구조층(725)의 두께 H5는 20μm 내지 100μm의 범위내에 있을 수 있다.

일부 실시예들에서, 상이한 유형 및/또는 크기의 상기 감지장치(210)를 비교하면, 상기 탄성미세구조층(725)의 두께 H5와 상기 탄성부재(720)의 두께(즉, H5와 H3의 합)의 비율은 0.5 내지 1의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성미세구조층(725)의 두께 H5와 상기 탄성부재(720)의 두께의 비율은 0.8 내지 1의 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성미세구조층(725)의 두께 H5와 상기 탄성부재(720)의 두께의 비율은0.9 내지 1의 범위내에 있을 수 있다.

도 8은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 감지장치를 나타내는 개략도이다. 도 8에 표시하는 바와 같이, 상기 감지장치(810)는 상기 에너지변환부재(230), 상기 셸(240), 상기 감지캐비티(250), 상기 질량유닛(260), 및 탄성부재(820)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 감지캐비티(250)의 상이한 밀봉방법을 제외하고, 도 8에 표시하는 상기 감지장치(810)는 도 7에 표시하는 상기 감지장치(710)와 유사할 수 있다. 상기 감지장치(810)의 상기 탄성부재(820)의 외측 가장자리는 상기 셸(240)에 직접 고정연결될 수 있으며, 상기 감지캐비티(250)는 상기 에너지변환부재(230), 상기 셸(240) 및 상기 탄성부재(820)로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 탄성부재(820)는 탄성필름(821)과 탄성미세구조층(825)을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)는 상기 탄성미세구조층(825)의 일부분일 수 있다. 상기 탄성미세구조층(825)은 상기 탄성필름(821)의 상기 감지캐비티(250)로부터 멀리 떨어진 일측에 연결될 수 있다. 상기 탄성미세구조층(825)의 상기 감지캐비티(250) 가까이의 일측은 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)에 배치될 수 있다. 상기 탄성필름(821) 및/또는 상기 탄성미세구조층(825)은 상기 셸(240)에 직접 연결될 수 있으며, 상기 연결방법은 접합연결,클램핑 연결, 리벳팅 연결, 및 못 연결, 등을 포함할 수 있다. 예를 들면, 도8에 표시하는 바와 같이, 상기 탄성필름(821)의 한 변은 상기 셸(240)의 측벽에 직접 삽입되고, 상기 탄성미세구조층(825)은 상기 셸(240)의 내벽에 밀접하여 상기 감지캐비티(250)의 밀봉 기능을 확보할 수 있다. 상기 실시예에서, 상기 탄성부재(820)는 직접 상기 셸(240)에 연결될 수 있다. 일 방면에서, 상기 탄성부재(820)와 상기 셸(240)의 연결은 상기 감지캐비티(250)가 우수한 밀봉 기능을 가지도록 확보할 수 있다. 다른 일 방면에서, 상기 탄성부재(820)와 상기 셸(240)의 연결은 상기 밀봉유닛을 제외하고, 상기 감지장치(810)의 구조를 간단화하고, 상기 감지장치(810)의 제조과정을 간단화할 수 있다.

일부 실시예들에서는, 상기 탄성부재(820)가 직접 상기 셸(240)에 연결된 경우, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적은 상기 감지캐비티(250)의 상기 제1 방향에서의 투영면적보다 작다. 특히, 상기 탄성부재(820)(예를 들면, 상기 탄성부재(820)의 상기 탄성필름(821)과 상기 탄성미세구조층(825))가 상기 셸(240)에 직접 고정연결되면, 상기 감지캐비티(250)의 상기 제1 방향에서의 투영면적은 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적보다 커야 할 수 있으며, 따라서 상기 질량유닛(260)의 일변은 상기 셸(240)과의 사이에 일정한 틈을 가질 수 있고, 상기 질량유닛(260)은 상기 제1 방향으로 진동할 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 감지캐비티(250)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 0.05 내지 0.95 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 감지캐비티(250)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 0.1 내지 0.9 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 감지캐비티(250)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 0.2 내지 0.9 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 감지캐비티(250)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 0.3 내지 0.8 범위내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 감지캐비티(250)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 0.4 내지 0.7 범위내에 있을 수 있다.일부 실시예들에서는, 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 투영면적과 상기 감지캐비티(250)의 상기 제1 방향에서의 투영면적의 비율은 0.5 내지 0.6 범위내에 있을 수 있다.

도 9는 본 개시의 일부 실시예들에 따른 예시적인 감지장치를 나타내는 개략도이다. 상기 감지장치(910)의 탄성부재(920)가 제1 탄성부재(920-1)와 제2 탄성부재(920-2)를 포함할 수 있는 점을 제외하고 도9에 표시되는 감지장치(910)는 도 2에 표시되는 상기 감지장치(210)와 유사하다. 상기 제1 탄성부재(920-1)와 상기 제2 탄성부재(920-2)는 각각 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 양측에 배치될 수 있다. 상기 제1 탄성부재(920-1)는 상기 질량유닛(260)의 상기 에너지변환부재(230)에 가까운 측에 위치할 수 있고, 상기 제2 탄성부재(920-2)는 상기 질량유닛(260)의 상기 에너지변환부재(230)로부터 멀리 떨어진 측에 위치할 수 있다. 도 2에 표시되는 상기 탄성부재(220)와 유사하게, 상기 제1 탄성부재(920-1)는 제1 탄성필름(221-1)와 상기 제1 탄성필름(221-1)의 상기 감지캐비티(250)를 향한 표면("내면"이라고도 한다)에 배치된 적어도 하나의 제1 돌출구조(223-1)를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 제1 돌출구조(223-1)의 가장자리는 제1 밀봉유닛(270-1)을 통해 상기 에너지변환부재(230)에 기밀적으로 연결될 수 있으며, 따라서 상기 제1 탄성필름(221-1), 상기 적어도 하나의 제1 돌출구조(223-1), 상기 제1 밀봉유닛(270-1), 및 상기 에너지변환부재(230)는 공동으로 상기 감지캐비티(250)를 형성할 수 있다. 상기 제2 탄성부재(920-2)는 제2 탄성필름(221-2)과 상기 제2 탄성필름(221-2)의 상기 감지캐비티(250)로부터 멀리 떨어진 측에 배치된 적어도 하나의 제2 돌출구조(223-2)를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 제2 돌출구조(223-2)의 가장자리는 제2 밀봉유닛(270-2)을 통해 상기 셸(240)의 상벽(예를 들면, 상기 셸(240)의 상기 에너지변환부재(230)로부터 멀리 떨어진 측)에 기밀적으로 연결될 수 있다.

일부 실시예들에서는, 상기 제1 탄성부재(920-1) 및 상기 제2 탄성부재(920-2) 중 적어도 하나는 탄성미세구조층(미도시)을 포함할 수 있다. 상기 제1 탄성부재(920-1)를 예로 들면, 상기 제1 탄성부재(920-1)는 상기 제1 탄성필름(221-1)과 제1 탄성미세구조층을 포함하고 상기 제1 탄성필름(221-1)의 상기 에너지변환부재(230)를 향하는 측에 배치될 수 있다. 상기 제1 탄성미세구조층의 상기 에너지변환부재(230)를 향하는 측은 적어도 하나의 제1 돌출구조(223-1)를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 제1 돌출구조(223-1)는 상기 제1 탄성미세구조층의 일부분일 수 있다. 상기 탄성미세구조층은 상술한 하나 이상의 실시예들에서의 상기 탄성미세구조층(예를 들면, 도 7에 표시되는 상기 탄성미세구조층(725))와 같거나 유사할 수 있으며, 여기서는 중복하지 않는다.

도 9에 표시하는 바와 같이, 상기 제1 탄성부재(920-1)와 상기 제2 탄성부재(920-2)는 상기 질량유닛(260)의 상기 제1 방향에서의 양측에 분포될 수 있다. 상기 제1 탄성부재(920-1)와 상기 제2 탄성부재(920-2)는 대체로 탄성부재(920)로 여길 수 있다. 설명의 편의를 위해, 상기 제1 탄성부재(920-1)와 상기 제2 탄성부재(920-2)로 형성된 상기 탄성부재(920)는 전체로서 상기 제3 탄성부재일 수 있다. 상기 제3 탄성부재의 중심은 상기 질량유닛(260)의 무게중심과 일치하거나 거의 일치할 수 있으며, 상기 제2 탄성부재(920-2)는 상기 셸(240)의 상벽(예를 들면, 상기 셸(240)의 상기 에너지변환부재(230)로부터 멀리 떨어진 측)에 기밀적으로 연결될 수 있으며, 따라서 목표 주파수범위내에서(예를 들면, 3000Hz 아래), 상기 셸(240)의 상기 제1 방향에서의 진동에 대한 상기 제3 탄성부재의 응답 민감도는 상기 셸(240)의 상기 제2 방향에서의 진동에 대한 상기 제3 탄성부재의 응답 민감도보다 높을 수 있다.

일부 실시예들에서는, 상기 제3 탄성부재(예를 들면, 상기 탄성부재(920)는 상기 셸(240)의 진동에 응답하여 상기 제1 방향에서 진동을 생성할 수 있다. 상기 제1 방향에서의 진동은 상기 감지장치(910)(예를 들면, 상기 진동감지장치)에 의해 픽업된 목표신호로 간주할 수 있으며, 상기 제2 방향에서의 진동은 노이즈 신호로 간주할 수 있다. 상기 감지장치(910)의 작동 과정에서, 상기 셸(240)의 상기 제2 방향에서의 진동에 대한 상기 제3 탄성부재의 응답 민감도는 상기 제2 방향에서 상기 제3 탄성부재에 의해 생성된 진동이 감소됨으로써 저하될 수 있으며, 따라서 상기 감지장치(910)의 방향 선택성을 향상시키고 상기 노이즈 신호의 소리 신호에 대한 간섭을 감소시킨다.

일부 실시예들에서, 상기 제3 탄성부재가 상기 셸(240)의 진동에 응답하여 진동할 때, 상기 제3 탄성부재의 중심이 상기 질량유닛(260)의 무게 중심과 일치하거나 거의 일치하고, 상기 제2 탄성부재(920-2)는 상기 셸(240)의 상기 상벽(즉, 상기 셸(240)의 상기 에너지변환부재(230)로부터 멀리 떨어진 측)에 기밀적으로 연결되면, 상기 셸(240)의 상기 제1 방향에서의 진동에 대한 상기 제3 탄성부재의 응답 민감도가 기본상 변하지 않는 전제하에서, 상기 질량유닛(260)의 상기 제2 방향에서의 진동은 감쇠될 수 있고, 따라서 상기 셸(240)의 상기 제2 방향에서의 진동에 대한 상기 제3 탄성부재의 응답 민감도를 저하시키고, 상기 감지장치(910)의 방향 선택성을 향상시키는 것을 구현할 수 있다. 상기 제3 탄성부재의 중심은 상기 질량유닛(260)의 무게 중심에 거의 일치함에 유의해야 하며, 이는 균일한 밀도를 가지는 상기 제3 탄성부재가 규칙적인 기하학 구조임으로 이해할 수 있으며, 따라서 상기 제3 탄성부재의 중심은 그의 무게 중심과 거의 일치한다. 상기 제3 탄성부재의 무게 중심은 상기 질량유닛(260)의 무게 중심으로 간주할 수 있다. 이 때, 상기 제3 탄성부재의 중심은 상기 질량유닛(260)의 무게 중심과 거의 일치한다고 간주할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 제3 탄성부재가 불규칙적인 구조이거나 또는 밀도가 불균일한 경우, 상기 제3 탄성부재의 실제 무게 중심이 상기 질량유닛(260)의 무게 중심과 거의 일치한다고 간주할 수 있다. 거의 일치한다는 것은 상기 제3 탄성부재의 실제 무게중심 또는 상기 제3 탄성부재의 중심과 상기 질량유닛(260)의 무게 중심 사이의 거리가 일정한 범위내에 있다는 것, 예를 들면, 100μm보다 작거나, 500μm보다 작거나, 1mm보다 작거나, 2mm보다 작거나, 3mm보다 작거나, 5mm보다 작거나, 10mm보다 작은 범위, 등을 의미한다.

상기 제3 탄성부재의 중심이 상기 질량유닛(260)의 무게 중심과 일치하거나 거의 일치하는 경우, 상기 제3 탄성부재의 상기 제1 방향에서의 진동의 공진 주파수가 변하지 않는 상황에서 상기 제3 탄성부재의 상기 제2 방향에서의 진동의 공진 주파수는 고주파수로 변환될 수 있다. 상기 제3 탄성부재의 상기 제1 방향에서의 공진 주파수는 기본상 변경되지 않을 수 있으며, 예를 들면, 상기 제3 탄성부재의 상기 제1 방향에서의 공진 주파수는 주파수범위(예를 들면, 20Hz 내지 2000Hz, 2000Hz 내지 3000Hz, 등)내의 사람 귀에 의해 쉽게 감지될 수 있는 주파수일 수 있다. 상기 제3 탄성부재의 상기 제2 방향에서의 진동의 공진 주파수는 고주파수로 변환될 수 있으며, 사람 귀의 감지가 상대적으로 약한 주파수범위(예를 들면, 5000Hz 내지9000Hz, 1 kHz 내지 14 kHz, 등)내에 위치할 수 있다.

도 10은 본 개시의 일부 실시예들에 따른 감지소자와 셸 사이의 예시적인 연결부를 나타내는 개략도이다. 상기 감지소자(1010)는 독립적인 부재일 수 있다. 상기 감지소자(1010)는 특정 유형의 에너지변환부재(미도시)와 조립됨으로써(예를 들면, 점착 또는 접착, 또는 기타 분리 가능한 수단에 의해) 고민감도 감지장치(예를 들면, 상기 감지장치(10), 상기 감지장치(210))를 형성할 수 있다. 상기 특정 유형의 에너지변환부재는 상기 제1 감지캐비티(1050)의 체적 변화에 응답하여 필요신호(예를 들면 전기신호)를 생성할 수 있다. 상기 특정 유형의 에너지변환부재는 예를 들면 음향에너지변환부재, 이를테면 기전도 마이크로폰을 포함할 수 있다.

도 10에 표시하는 바와 같이, 상기 감지소자(1010)는 상기 셸(240), 상기 질량유닛(260), 제1 감지캐비티(1050), 및 상기 탄성부재(820)를 포함할 수 있다. 도 10에 표시하는 상기 탄성부재(820), 상기 질량유닛(260), 및 상기 셸(240)은 도8에 표시하는 상기 감지장치(810)의 상응한 부재들 또는 유닛들과 같거나 유사할 수 있으며, 여기서는 중복하지 않는다. 상기 탄성부재(820)는 상기 제1 감지캐비티(1050)의 제1 측벽으로 사용되어 상기 셸(240)과 함께 상기 제1 감지캐비티(1050)를 형성할 수 있다. 상기 제1 감지캐비티(1050)는 반폐쇄 구조일 수 있다. 그리고, 상기 감지소자(1010)의 상기 제1 감지캐비티(1050)는 폐쇄되지 않을 수 있으며, 따라서 먼지와 불순물은 이송 및 장착 과정에서 상기 제1 감지캐비티(1050)내에 들어가서, 상기 감지소자(1010)의 기능에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 방진구조는 상기 폐쇄된 감지소자(1010)의 개구, 즉, 상기 제1 감지캐비티(1050)의 개구측에 제공될 수 있다. 예를 들면 방진구조는 방진필름, 방진커버, 등을 포함할 수 있다.

독립적인 부재로써, 상기 감지소자(1010)는 상기 특정 유형의 에너지변환부재에 연결되어 감지장치(예를 들면, 상기 감지장치(10), 상기 감지장치(210))를 형성할 수 있다. 예를 들면, 상기 감지소자(1010)는 에너지변환부재(예를 들면, 음향변환기를 포함)와 결합될 수 있으며, 상기 에너지변환부재는 상기 탄성부재(820)에 관하여 배치되어 폐쇄된 감지캐비티를 형성할 수 있다. 상기 에너지변환부재는 상기 폐쇄된 감지캐비티의 체적 변화를 상기 전기신호로 변환할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 에너지변환부재는 연결판(1031)에 연결될 수 있다. 예를 들면, 상기 에너지변환부재는 상기 감지소자(1010)로부터 멀리 떨어진 상기 연결판(1031)에 연결될 수 있다. 상기 연결판(1031)은 인쇄회로판(PCB), 예를 들면, 페놀계 PCB 페이퍼 기판, 복합 PCB기판, 유리섬유 PCB기판, 금속계 PCB기판, 빌드업 다층 PCB기판, 등일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 연결판(1031)은 에폭시 유리섬유 천으로 만들어진 FR-4 등급 유리섬유 PCB기판일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 연결판(1031)은 플렉시블 인쇄회로판(FPC)일 수도 있다. 상기 연결판(1031)은 회로 및 기타 부재들, 이를 테면 프로세서, 메모리, 등이 제공(예를 들면, 레이저 식각, 화학 식각, 내장, 등)될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 에너지변환부재는 고정점착제 또는 금속 리드 프레임을 통해 상기 연결판(1031)에 고정연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 고정점착제는 전도성 접착제(예를 들어, 은 전도성 접착제, 구리 분말 전도성 접착제, 니켈 탄소 전도성 접착제, 은황 전도성 접착제 등)일 수 있다. 상기 도전성 접착제는 도전성 점착제, 도전성 접착필름, 도전성 고무 링, 도전성 접착테이프 등일 수 있다. 상기 연결판(1031)은 적어도 하나의 개구(1033)를 포함할 수 있다. 감지신호를 획득하기 위한 소자(예를 들면, 상기 기전도 마이크로폰의 격막)는 상기 에너지변환부재내에서 상기 개구(1033)를 통해 제1 감지캐비티(1050)에 연결될 수 있다.

상기 감지소자(1010)의 상기 셸(240)을 상기 연결판(1031)과 연결함으로써, 상기 감지소자(1010), 상기 연결판(1031), 및 상기 연결판(1031)에 연결된 상기 에너지변환부재는 감지장치를 형성할 수 있다. 상기 셸(240)과 상기 연결판(1031) 사이의 연결방법은 접합연결, 클램핑 연결, 용접 연결, 리벳팅 연결, 못 연결, 등을 포함할 수 있다. 이 때, 상기 탄성부재(820), 상기 셸(240), 상기 연결판(1031), 및 상기 감지신호를 획득하기 위한 상기 에너지변환부재의 상기 소자는 공동으로 폐쇄된 감지캐비티(이를 테면 상기 감지캐비티(250))를 형성할 수 있다. 상기 제1 감지캐비티(1050)는 폐쇄된 감지캐비티의 일부분(예를 들면, 서브 캐비티)일 수 있다. 상기 연결판(1031)과 상기 에너지변환부재의 감지신호를 얻기 위한 소자는 감지캐비티의 제2 측벽을 형성할 수 있다.

상기 탄성부재(820)에 의해 형성된 상기 제1 측벽은 적어도 하나의 돌출구조(823)를 구비할 수 있다. 상기 적어도 하나의 돌출구조(823)는 상기 감지캐비티 또는 상기 제1 감지캐비티(1050) 부분의 체적을 감소시켜 상기 감지장치의 민감도를 향상시킬 수 있다. 일부 실시예들에서, 상기 감지소자(1010)가 상기 에너지변환부재를 구비하는 감지장치를 형성할 때, 상기 적어도 하나의 돌출구조는 상기 감지캐비티의 제2 측벽에 맞닿도록 구성될 수 있다. 상기 감지장치(1010)가 작동상태에 있을 때, 상기 탄성부재(820)는 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)를 진동시키고 상기 감지캐비티의 제2 측벽에 의해 조여져서, 탄성변형을 초래한다. 상기 적어도 하나의 돌출구조가 탄성변형된 경우, 상기 감지캐비티의 체적 변화가 개선될 수 있으며, 따라서 상기 감지장치(1010)의 민감도를 향상시킨다. 그리고, 상기 적어도 하나의 돌출구조의 존재는 상기 탄성부재(820)와 상기 감지캐비티의 제2 측벽 사이의 접촉면적을 효과적으로 감소시키고, 상기 제2 측벽에 붙어 상기 감지캐비티를 형성하는 것을 방지하고 상기 감지장치(1010)의 안정성과 신뢰성을 개선한다.

상기 연결판(1031)은 상기 감지소자(1010)의 일부분일 수도 있고, 상기 특정 유형의 에너지변환부재는 상기 연결판(1031)과 연결됨으로써 상기 감지소자(1010)와 함께 감지장치를 형성할 수 있음에 유의해야 한다. 이 때, 상기 탄성부재, 상기 셸(240), 및 상기 연결판(1031)은 상기 제1 감지캐비티(1050)의 부재를 형성할 수 있다.

상기 감지소자(1010)의 상기 구조에 대한 설명은 단지 구체적인 예이며, 유일한 가능한 실시방안으로 간주하지 말아야 한다. 물론, 당업계에서 통상의 기술을 가진 자들에 있어서, 골전도 스피커의 기본 원리를 이해한 후, 상기 원리를 벗어나지 않는 전제하에서, 상기 감지소자(1010)의 구현방법 및 조작의 형식과 세부사항에 대하여 다양한 수정과 변경을 진행할 수 있으며, 이러한 수정과 변경은 여전히 상술한 범위내에 있다. 예를 들면, 상기 감지소자(1010)는 질량유닛(260)을 포함할 수 있다. 다른 하나의 예에 있어서, 상기 감지소자(1010)가 상기 음향변환기의 상기 연결판(1031)에 연결된 경우, 상기 적어도 하나의 돌출구조(223)는 상기 연결판(1031)로 구성된 상기 제2 측벽에 맞닿지 않을 수 있다.

이상에서 기본 원칙을 설명하였다. 물론 당업계에서 통상의 기술을 가진 자들에 있어서 상기의 상세설명은 하나의 실시예 뿐이고 본 개시에 대한 한정이 아니다. 여기에서 명기하지 않았지만 당업계에서 통상의 기술을 가진 자들에 있어서 본 개시에 대하여 다양한 변화, 개량, 또는 수정이 가능하다. 이러한 변화, 개량, 또는 수정은 본 개시의 제시를 받았으며, 이는 본 개시의 바람직한 실시예의 요지와 범위내에 있는 것이다.

또한 본 개시의 실시예들을 설명하는데 특정된 용어를 사용한다. 이를테면 "하나의 실시예", "일 실시예", 및/또는 "일부 실시예"는 실시예와 관련하여 설명한 상세한 특징, 구조 또는 특성은 본 개시의 적어도 하나의 실시예에 포함됨을 의미한다. 따라서 본 명세서의 상이한 부분에서 기술한 2개 이상의 "하나의 실시예", "일 실시예", 또는 "하나의 변형 실시예"는 전부 동일한 실시예로 여길 필요가 없음을 강조하고 인정한다. 그리고 하나 이상의 실시예의 본 개시에서 일부 특징, 구조 또는 특성은 적당히 조합될 수 있다.

또한 분야의 기술자들에 있어서 본 공개의 각 방면은 임의의 새롭고 유용한 처리, 기계, 제품 또는 이들의 조합 또는 물질의 조합 또는 그들의 새롭고 유용한 개량을 포함하는 여러가지 특허 가능한 종류 또는 상황을 통해 기술하고 설명될 수 있다. 상응하게 본 개시의 각 방면은 전체적으로 하드웨어, 전체적으로 소프트웨어(펌웨어, 상주 소프트웨어, 마이크로 코드 등) 또는 소프트웨어와 하드웨어를 조합하여 구현될 수 있다. 상기 하드웨어, 소프트웨어는 "데이터 블록", "모듈", "엔진", "유닛", "부재", 또는 "시스템"을 의미할 수 있다. 또한 본 공개의 각 방면들은 하나 이상의 컴퓨터 판독가능한 매체내에 있는 컴퓨터 제품, 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드를 내장한 제품의 형식을 취할 수 있다.

또한, 처리 요소 또는 순서, 또는 숫자, 문자 또는 기타 명칭의 사용은 청구범위에 명시된 경우를 제외하고 주장된 프로세스 및 방법을 제한하기 위한 것이 아니다. 상기 공개는 상기 공개의 여러 다양한 유용한 실시예를 통해 현재 본 공개의 다양한 유용한 실시예로 간주되는 것이 무엇인지를 논의하지만, 이러한 상세내용은 오로지 그 목적을 위한 것이며, 첨부된 청구범위들이 개시된 실시예들에 한정되는 것이 아니라, 그 반대로, 수정과 공개된 실시예들의 요지와 범위내에 있는 방안과 동등한 방안을 포괄하기 위한 것임을 이해하여야 한다. 예를 들어, 위에서 설명한 다양한 구성 요소의 구현이 하드웨어 장치에 구현될 수 있지만, 소프트웨어 전용 솔루션(예를 들면 기존 서버나 모바일 장치에 설치)으로 구현될 수도 있다.

유사하게, 본 개시의 상기 실시예에 대한 설명에서, 하나 이상의 다양한 실시예의 이해를 돕는 개시를 능률화하기 위해 어떤 경우 다양한 특징들이 하나의 실시예, 도면 또는 그에 대한 기재에 함께 집중될 수 있음을 이해해야 한다. 그러나 이러한 개시는 각 청구항들에서 언급된 특징보다 더 많은 특징을 요구한다는 의미가 아니다. 오히려, 청구된 주제는 상기 공개된 하나의 실시예의 모든 특징들보다 적은 특징을 가질 수 있다.

일부 실시예에서는, 본 출원의 일부 실시예에서 기재하고 주장하는데 사용된 구성요소 및 속성 등의 개수를 표시하는 여러가지 숫자는 어떤 경우 "약", "유사", 또는 "기본상" 등으로 수정하여 이해하여야 한다. 별도의 설명이 없는 경우 "약", "유사" 또는 "기본상"은 그 묘사하는 값이 ±20%의 변화가 있음을 표시할 수 있다. 따라서 일부 실시예에서 설명과 청구범위에서 사용한 수치 계수는 유사치이며, 그 유사치는 개별 실시예에서 얻으려는 성질에 따라 변화할 수 있다. 일부 실시예에서 숫자 데이터는 지정된 유효 숫자를 고려하고 일반적인 숫자 보유 알고리즘을 채택해야 한다. 본 개시의 일부 실시예에서 범위를 확인하는데 사용된 수치 범위와 계수는 유사치이지만 구체적인 실시예에서 이러한 수치의 설정은 가능한 범위에서 될수록 정확하다.

상술한 바와 같이 여기에서 공개한 본 출원의 실시예들은 본 출원의 실시예들의 원칙들을 예시하는 것임을 이해할 수 있다. 기타 수정은 본 출원의 범위내에서 응용될 수 있다. 따라서 예를 들어 본 출원의 실시예들의 비한정적인 대안 형태는 여기에서 주는 암시에 따라 이용될 수 있다. 그러므로 본 출원의 실시예들은 보여주고 묘사된대로 정확하게 한정된 것이 아니다.

Claims

감지장치로서,
탄성부재, 감지캐비티(sensing cavity), 및 에너지변환부재를 포함하고,
상기 탄성부재는 상기 감지캐비티의 제1 측벽을 형성하며,
상기 에너지변환부재는 감지신호를 획득하고 상기 감지신호를 전기신호로 변환하도록 구성되고, 상기 에너지변환부재는 상기 감지캐비티와 연통되고, 상기 감지신호는 감지캐비티의 체적 변화에 관련되며,
적어도 하나의 돌출구조는 상기 탄성부재의 상기 감지캐비티를 향한 일측에 배치되고, 상기 탄성부재는 외부신호에 응답하여 상기 적어도 하나의 돌출구조를 이동시키고, 상기 적어도 하나의 돌출구조의 이동은 상기 감지캐비티의 체적을 변화시키는 감지장치.
제 1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 돌출구조는 상기 감지캐비티의 제2 측벽에 맞닿고, 상기 제2 측벽은 상기 제1 측벽과 마주하는 감지장치.
제 2 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 돌출구조는 탄성을 가지며, 상기 적어도 하나의 돌출구조가 움직일 때, 상기 적어도 하나의 돌출구조는 탄성변형을 발생시키고, 상기 탄성변형은 상기 감지캐비티의 체적을 변화시키는 감지장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 돌출구조는 상기 탄성부재의 표면의 적어도 일부분에서 어레이로 배치되는 감지장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 돌출구조의 형상은 피라미드 형상, 반구체 형상, 또는 줄무늬 형상 중 적어도 하나를 포함하는 감지장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 돌출구조의 한쌍의 인접된 돌출구조 사이의 간격은 1μm 내지 2000μm인 감지장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 돌출구조의 한쌍의 인접된 돌출구조 사이의 간격은 10μm 내지 500μm인 감지장치.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 돌출구조 각각의 높이는 1μm 내지 1000μm인 감지장치.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 돌출구조 각각의 높이는 10μm 내지 300μm인 감지장치.
제 1항에 있어서,
상기 탄성부재는 탄성필름과 탄성미세구조층을 포함하고, 상기 적어도 하나의 돌출구조는 상기 탄성미세구조층에 배치되는 감지장치.
제 10 항에 있어서,
상기 탄성미세구조층과 상기 탄성필름은 동일한 재료로 만들어진 감지장치.
제 10 항에 있어서,
상기 탄성미세구조층과 상기 탄성필름은 상이한 재료로 만들어진 감지장치.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
탄성필름의 두께는 0.1μm 내지 500μm인 감지장치.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
탄성필름의 두께는 1μm 내지 200μm인 감지장치.
제 10 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 돌출구조 각각의 높이와 상기 감지캐비티의 높이 사이의 차이는 10% 이내인 감지장치.
제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감지장치는 질량유닛과 셸(shell)을 더 포함하며,
상기 질량유닛은 상기 탄성부재의 다른 측 표면에 배치되고, 상기 질량유닛과 상기 탄성부재는 상기 외부신호에 응답하여 함께 진동하며,
상기 셸은 상기 탄성부재, 상기 질량유닛, 상기 감지캐비티, 및 상기 에너지변환부재를 수용하는 감지장치.
제 16 항에 있어서,
상기 에너지변환부재는 음향변환기인 감지장치.
제 17 항에 있어서,
상기 탄성부재는 음향변환기 상부에 배치되고, 상기 감지캐비티는 상기 탄성부재와 상기 음향변환기 사이에 형성되는 감지장치.
제 18 항에 있어서,
상기 탄성부재의 외측 가장자리는 밀봉부재를 통해 상기 음향변환기에 고정연결되고, 상기 탄성부재, 상기 밀봉부재, 및 상기 음향변환기는 공동으로 상기 감지캐비티를 형성하는 감지장치.
제 18 항에 있어서,
상기 탄성부재의 외측 가장자리는 상기 셸에 고정연결되고, 상기 탄성부재, 상기 셸, 및 상기 음향변환기는 공동으로 상기 감지캐비티를 형성하는 감지장치.
제 16 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 질량유닛의 두께는 1μm 내지 1000μm인 감지장치.
제 16 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 질량유닛의 두께는 50μm 내지 500μm인 감지장치.
제 16 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 질량유닛과 상기 탄성부재에 의해 형성된 공진 시스템의 공진 주파수는 1500Hz-6000Hz인 감지장치.
제 16 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 질량유닛과 상기 탄성부재에 의해 형성된 공진 시스템의 공진 주파수는 1500Hz-3000Hz인 감지장치.
제 16 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
다른 하나의 탄성부재를 더 포함하며, 상기 다른 하나의 탄성부재와 상기 탄성부재는 상기 질량유닛의 양측에서 대칭되게 배치되고, 상기 다른 하나의 탄성부재는 상기 셸에 고정연결되는 감지장치.
감지소자로서,
탄성부재와 제1 감지캐비티를 포함하고,
상기 탄성부재는 상기 제1 감지캐비티의 제1 측벽을 형성하고,
적어도 하나의 돌출구조는 상기 탄성부재의 상기 제1 감지캐비티를 향한 일측에 배치되고, 상기 탄성부재는 외부신호에 응답하여 상기 적어도 하나의 돌출구조를 이동시키고, 상기 적어도 하나의 돌출구조의 이동은 상기 제1 감지캐비티의 체적을 변화시키는 감지소자.
제 26 항에 있어서,
상기 감지소자는 변환기에 부착되고, 상기 변환기는 상기 탄성부재에 마주하여 배치되어 폐쇄된 감지캐비티를 형성하며, 상기 변환기는 폐쇄된 감지캐비티의 체적 변화를 전기신호로 변환시키는 감지소자.
진동감지장치로서,
탄성진동부재와 음향변환기를 포함하며,
탄성진동부재는 격막을 포함하고,
상기 음향변환기에서 상기 격막과 상기 음향변환기 사이에 음향캐비티가 형성되고, 상기 음향캐비티는 감지신호를 획득하고 상기 감지신호를 전기신호로 변환하도록 구성되고, 상기 감지신호는 상기 음향캐비티의 체적 변화에 관련되며,
적어도 하나의 돌출구조는 상기 격막의 상기 음향캐비티를 향하는 일측에 배치되고, 상기 탄성진동부재는 외부신호에 응답하여 상기 적어도 하나의 돌출구조를 이동시키고, 상기 적어도 하나의 돌출구조의 이동은 상기 음향캐비티의 체적을 변화시키는 진동감지장치.
감지소자로서,
탄성부재와 감지캐비티를 포함하고,
상기 탄성부재는 상기 감지캐비티의 제1 측벽을 형성하며,
적어도 하나의 돌출구조는 상기 탄성부재의 상기 감지캐비티를 향한 일측에 배치되고, 상기 적어도 하나의 돌출구조의 영률은 100kPa 내지 1mPa이고,
상기 탄성부재는 외부신호에 응답하여 상기 적어도 하나의 돌출구조의 이동과 변형 중 적어도 하나를 일으키고, 상기 적어도 하나의 돌출구조의 이동과 변형 중 적어도 하나는 상기 감지캐비티의 체적을 변화시키는 감지소자.