(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電シートと、
超音波信号発生器と、
超音波受信センサーと、
オーディオ信号入力回路と、
切り替え回路と、
前記切り替え回路を制御するパタ−ン認識回路と、
を含み、
前記切り替え回路の入力端は、前記超音波信号発生器と前記オーディオ信号入力回路にそれぞれ接続され、両者の間を切り替え、
前記切り替え回路の出力端は前記圧電シートに接続され、
前記超音波受信センサーによって受信された超音波エコー信号は、ジェスチャ認識に使用される、
ことを特徴とする圧電受話器と超音波発生器の複合構造。
【請求項２】
内側にボス部が設置されるカバーを更に含み、前記圧電シートの一端は前記ボス部に接着される、ことを特徴とする請求項１に記載の圧電受話器と超音波発生器の複合構造。
【請求項３】
前記圧電シートの他端に接着される釣合重りを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の圧電受話器と超音波発生器の複合構造。
【請求項４】
前記釣合重りは、前記圧電シートの前記カバーに近接する側に接着されることを特徴とする請求項３に記載の圧電受話器と超音波発生器の複合構造。
【請求項５】
センサー溝が設置されるカバーを更に含み、前記超音波受信センサーは前記センサー溝の内に設置され、前記超音波受信センサーの受信側は前記カバーの外側を向くことを特徴とする請求項１に記載の圧電受話器と超音波発生器の複合構造。
【請求項６】
前記カバーには超音波音声チャネルが設置されていることを特徴とする請求項５に記載の圧電受話器と超音波発生器の複合構造。
【請求項７】
前記超音波受信センサーは２つであり、前記超音波音声チャネルは２つの前記超音波受信センサーの間に設置されることを特徴とする請求項６に記載の圧電受話器と超音波発生器の複合構造。
【請求項８】
前記超音波音声チャネルは蜂の巣状の音声孔であることを特徴とする請求項６に記載の圧電受話器と超音波発生器の複合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子技術分野に関し、更に、圧電受話器と超音波発生器の複合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
モバイルインターネット時代において、大衆消費電子情報製品はますます注目され、大量のインテリジェント装置が人々の日常生活に現れている。人と機械の相互関係において、大型スクリーンのインテリジェント装置の操作は、ジェスチャー認識の応用により、さらに便利になっている。科学技術の発展と基礎材料に対する更なる研究に伴って、インテリジェント装置におけるジェスチャー認識に関する感知装置も日々増え、圧電セラミックスの超音波反響定位原理を利用して非接触ジェスチャー認識を実現するという技術も日々発展している。携帯電話における伝統的な音響機器は、超音波帯域の性能が劣り、超音波センサーの要求を満たせない。従って、このような機能を実現するには、少なくとも超音波信号発生器、超音波変換器と超音波受信センサーの増加を必要とする。部品の増加によって、携帯電話の空間とコストも増加される。これは、携帯電話の軽薄化を恐れず挑戦し続ける。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、圧電受話器と超音波発生器の複合構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の圧電受話器と超音波発生器の複合構造は、
圧電シートと、
超音波信号発生器と、
オーディオ信号入力回路と、
切り替え回路と、
を含み、
前記切り替え回路の入力端は、前記超音波信号発生器と前記オーディオ信号入力回路にそれぞれ接続され、両者の間に切り替えを行い、
前記切り替え回路の出力端は前記圧電シートに接続される。
【０００５】
好ましくは、前記切り替え回路を制御するパタ−ン認識回路を更に含む。
【０００６】
好ましくは、超音波受信センサーを更に含む。
【０００７】
好ましくは、内側にボス部が設置されるカバーを更に含み、前記圧電シートの一端は前記ボス部に接着される。
【０００８】
好ましくは、前記圧電シートの他端に接着される釣合重りを更に含む。
【０００９】
好ましくは、前記釣合重りは、前記圧電シートの前記カバーに近接する側に接着される。
【００１０】
好ましくは、センサー溝が設置されるカバーを更に含み、前記超音波受信センサーは前記センサー溝の内に設置され、前記超音波受信センサーの受信側は前記カバーの外側を向く。
【００１１】
好ましくは、前記カバーには超音波音声チャネルが設置されている。
【００１２】
好ましくは、前記超音波受信センサーは２つであり、前記超音波音声チャネルは２つの前記超音波受信センサーの間に設置される。
【００１３】
好ましくは、前記超音波音声チャネルは蜂の巣状の音声孔である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の発明者は、従来技術に圧電受話器と超音波発生器を結合した構造がないことを見つけた。従って、本発明は新たな技術的解決手段である。
【００１５】
本発明の技術効果は、圧電受話器と超音波発生器を結合し、１つの圧電シートのみで圧電受話器と超音波発生器の機能を果たすことができ、電子機器のコストと空間を節約するということである。
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の例示的な実施例を詳細に説明する。それにより、本発明のその他の特徴及びその利点は明らかになる。明細書に結合され明細書の一部を構成する図面は、本発明の実施例を示し、その説明とともに本発明の原理の解釈に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明による圧電受話器と超音波発生器の複合構造の実施例の回路ブロック図である。
【図２】本発明による圧電受話器と超音波発生器の複合構造の実施例の分解図である。
【図３】それぞれ本発明による圧電受話器と超音波発生器の複合構造の実施例の背面、正面、側面の構造を示す図である。
【図４】それぞれ本発明による圧電受話器と超音波発生器の複合構造の実施例の背面、正面、側面の構造を示す図である。
【図５】それぞれ本発明による圧電受話器と超音波発生器の複合構造の実施例の背面、正面、側面の構造を示す図である。
【図６】それぞれ蜂の巣構造の斜視、鳥瞰、側面の構造を示す図である。
【図７】それぞれ蜂の巣構造の斜視、鳥瞰、側面の構造を示す図である。
【図８】それぞれ蜂の巣構造の斜視、鳥瞰、側面の構造を示す図である。
【図９】本発明による圧電受話器と超音波発生器の複合構造を利用してジェスチャー認識を行う原理を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の様々な例示的な実施例を詳細に説明する。注意すべきことは、別途具体的に説明しない限り、これらの実施例に記載された部品、ステップに対応する配置、数値式と数値は本発明の範囲を限定しない。
【００１９】
以下、少なくとも1つの例示的な実施例に対する説明は実質的に説明的なものであり、決して本発明及びその応用或いは使用を制限するものではない。
【００２０】
かかる分野の一般的な技術者に周知の技術、方法及び装置に対し、詳細に検討しないかも知れないが、適切な場合、技術、方法及び装置は明細書の一部と見なされるべきである。
【００２１】
ここで示され検討される全ての実施例において、いかなる具体値は、限定的なものではなく、例示的なものに解釈されるべきである。従って、例示的な実施例のその他の実例は異なる値を有することができる。
【００２２】
注意すべきことは、類似する符号とアルファベットは以下の図面において類似する項目を示し、従って、一旦ある項目が1つの図面に定義された場合、その後の図面においてさらに検討する必要がない。
【００２３】
受話器はレシーバーとも呼ばれ、音漏れのない条件でオーディオ電気信号を音声信号に変換する電気音響装置であり、携帯電話、固定電話及び補聴器等の通信端末機器に幅広く使用され、オーディオ（通話音声や音楽など）再生を実現する。携帯電話を例として従来の圧電受話器の回路接続方式を説明し、オーディオ信号（通話音声や音楽などを含む）の入力回路はパワーアンプ回路を介して圧電シートに接続され、圧電シートは逆圧電効果により振動し、パネルに接続される連結構造により振動を携帯電話のパネルに伝えて、音声を発生し、そのため、パネル全体が振動により音声を発生するため、音声孔を開設する必要がない。
【００２４】
圧電シート自体が優れた超音波性能を有し、20Hz-20kHz帯域（人の耳の可聴域）と20kHz以上の超音波帯域でよく作動することができるため、本発明は圧電受話器をもとに、圧電シート自体の優れた超音波性能によって、受話器と超音波発生器の結合を実現し、その異なる作動帯域を利用してオーディオ再生とジェスチャー認識の二重機能を実現することができる。回路の接続は、図１を参照することができ、パタ−ン認識回路１は、超音波パターンとその他のパターン（例えば、通話パタ−ン、音楽再生パタ−ンなど）を識別するのに用いられ、携帯電話では、パタ−ン認識回路１は、携帯電話プロセッサが担当することができる。パタ−ン認識回路１は、切り替え回路２を制御して、オーディオ信号入力回路３と超音波信号発生器４を切り替え、超音波信号発生器４は超音波帯域の電気信号を送信するのに用いられる。超音波パターンでは、切り替え回路２は超音波信号発生器４に接続され、超音波信号発生器４は超音波電気信号を出力しパワーアンプ回路５を介して圧電シート６に接続され、圧電シート６は逆圧電効果により振動し超音波を発する。その他のパターンでは、切り替え回路２はオーディオ信号入力回路３に接続される。さらに、超音波受信センサーと超音波プロセッサを更に含み、超音波受信センサーは超音波の反響を受信し、超音波プロセッサにより演算してジェスチャー位置決めを実現する。
【００２５】
図２〜図５を参照して、本発明の圧電受話器と超音波発生器の複合構造の具体的な設置方式を説明し、電子機器のカバーはパネルで構成され、そのうちの１つのパネルの裏面のエッジに近接する位置にはボス部１５が設置され、圧電シート６の一端は両面テープ１２によりボス部１５に接着され、フレキシブル釣合重り１３は両面テープ１１により圧電シート６の他端に接着され当該パネルに向き、フレキシブル釣合重り１３を利用して圧電シート６の振動特性と共振周波数を調整することができ、パネルの裏面とは、パネルの電子機器の内部を向く面を指す。当該パネルの正面において、圧電シート６の両側に、それぞれ１つのセンサー溝１４が設置され、超音波反響を受信するための２つの超音波受信センサー７はそれぞれセンサー溝１４内に設置され、超音波受信センサー７の受信側はカバーの外側を向く。当該パネルは、２つのセンサー溝１４の中央に超音波音声チャネル１６が設置され、当該音声チャネル内には蜂の巣構造１７が設置されている。蜂の巣構造１７の具体的な構造は、図６〜図８を参照することができ、超音波の散乱に有利であるように、音声孔１７１は放射状に配置されている。
【００２６】
超音波音声チャネル１６のサイズ、音声孔の数、形状、配列方式及び超音波受信センサー７の位置、数、配列方式は、実際の応用環境によってさらに最適化することができる。
【００２７】
図９を参照して、本発明のジェスチャー認識の原理を説明する。超音波ジェスチャー認識パターンで指が移動し、圧電シート６が振動して超音波を発し、超音波受信センサー７が反響を受信し、超音波プロセッサ８が反射の時間差を計算して、指の位置を計算することにより、ジェスチャー認識を実現する。
【００２８】
本発明の圧電受話器と超音波発生器の複合構造の技術効果は以下の通りである。
１．複合構造は20Hz-20kHz帯域で作動する時、受話器として使用されることができる。
２．複合構造は20kHz以上の超音波帯域で作動する時、超音波発生器として使用されることができる。
３．受話器と超音波発生器を結合して、携帯電話の空間とコストを節約する。
４．本発明の圧電受話器と超音波発生器の複合構造を採用することにより、ジェスチャー認識機能を実現することができる。
【００２９】
実例を通じて本発明の幾つかの特定の実施例を詳細に説明したが、当業者であれば、上記の実例は、本発明の説明するためのものであり、本発明を限定するものではないことを理解すべきである。当業者であれば、本発明の範囲と趣旨を逸脱しない限り、上記実施例を修正することができることを理解すべきである。本発明の範囲は請求の範囲により限定される。
【符号の説明】
【００３０】
１  パタ−ン認識回路、２  切り替え回路、３  オーディオ信号入力回路、４  超音波信号発生器、５  パワーアンプ回路、６  圧電シート、７  超音波受信センサー、８  超音波プロセッサ、１１  両面テープ、１２  両面テープ、１３  フレキシブル釣合重り、１４  センサー溝、１５  ボス部、１６  超音波音声チャネル、１７  蜂の巣構造、１７１  音声孔。
【図１】
0006535743.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0006535743.tif 000009
【図９】
0006535743.tif 000010