KR102570630B1 - Proximity sensor for bezel-less type electronic device - Google Patents
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Abstract
베젤리스(bezel-less) 전자장치용 근접 센서가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 베젤리스 전자장치용 근접 센서는 가청 주파수 대역 및 초음파 대역에서 전기신호를 음파 또는 초음파로 변환하여 스피커 또는 초음파 발신부로 기능하는 제1압전 액추에이터; 및 가청 주파수 대역 및 초음파 대역에서 음파 또는 초음파를 전기신호로 변환하여 마이크 또는 초음파 수신부로 기능하는 제2압전 액추에이터;를 포함한다. 여기서, 초음파 발신부는 사용자를 향하여 초음파를 발신하고, 초음파 수신부는 발신된 초음파 중에서 사용자에 의해 반사된 초음파를 수신한다. A proximity sensor for bezel-less electronics is provided. A proximity sensor for a bezel-less electronic device according to an embodiment of the present invention includes a first piezoelectric actuator that converts an electrical signal into sound waves or ultrasonic waves in an audible frequency band and an ultrasonic band and functions as a speaker or an ultrasonic transmitter; and a second piezoelectric actuator that converts sound waves or ultrasonic waves into electrical signals in the audible frequency band and ultrasonic band and functions as a microphone or ultrasonic receiver. Here, the ultrasonic transmitter transmits ultrasonic waves toward the user, and the ultrasonic receiver receives ultrasonic waves reflected by the user among the transmitted ultrasonic waves.
Description
본 발명은 근접 센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베젤리스 전자장치용 근접 센서에 관한 것이다. The present invention relates to a proximity sensor, and more particularly, to a proximity sensor for a bezel-less electronic device.
최근 스마트 폰 등과 같은 전자장치는 전면의 디스플레이 영역을 극대화하기 위한 베젤리스(bezel-less)로 구성된다. 이때, 전자장치의 풀 디스플레이화(full display)에 따라 리시버로서 압전 스피커 및 리니어 액추에이터에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 보다 향상된 음질의 구성을 위한 하이브리드화도 활발하게 연구되고 있다. Recently, electronic devices such as smart phones are configured as bezel-less to maximize a front display area. At this time, research on piezoelectric speakers and linear actuators as receivers is being actively conducted according to the full display of electronic devices, and hybridization for configuration of more improved sound quality is also being actively studied.
이와 같은, 베젤리스 전자장치에서, 전면에 리시버를 위한 홀이 생략됨에 따라 전면에 배치되어 하는 근접 센서의 위치나 구현 방식에 새로운 방안이 요구되고 있는 실정이다. In such a bezel-less electronic device, as a hole for a receiver is omitted on the front side, a new method is required for the location or implementation method of the proximity sensor disposed on the front side.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 압전 액추에이터를 이용하여 스피커 및 마이크 기능과 근접 센서 기능을 겸용할 수 있는 베젤리스 전자장치용 근접 센서를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been devised in consideration of the above points, and an object of the present invention is to provide a proximity sensor for a bezel-less electronic device capable of combining speaker and microphone functions and proximity sensor functions using a piezoelectric actuator.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 제1압전 액추에이터 및 제2압전 액추에이터를 포함하는 베젤리스(bezel-less) 전자장치용 근접 센서를 제공한다. 상기 제1압전 액추에이터는 가청 주파수 대역 및 초음파 대역에서 전기신호를 음파 또는 초음파로 변환하여 스피커 및 초음파 발신부로 기능한다. 상기 제2압전 액추에이터는 가청 주파수 대역 및 초음파 대역에서 음파 또는 초음파를 전기신호로 변환하여 마이크 및 초음파 수신부로 기능한다. 여기서, 상기 초음파 발신부는 초음파를 발신하고, 상기 초음파 수신부는 상기 발신된 초음파 중에서 사용자에 의해 반사된 초음파를 수신한다. In order to solve the above problems, the present invention provides a proximity sensor for a bezel-less electronic device including a first piezoelectric actuator and a second piezoelectric actuator. The first piezoelectric actuator converts electrical signals into sound waves or ultrasonic waves in an audible frequency band and an ultrasonic band, and functions as a speaker and an ultrasonic transmitter. The second piezoelectric actuator functions as a microphone and an ultrasonic receiver by converting sound waves or ultrasonic waves into electrical signals in an audible frequency band and an ultrasonic band. Here, the ultrasonic transmitter transmits ultrasonic waves, and the ultrasonic receiver receives ultrasonic waves reflected by a user among the transmitted ultrasonic waves.
본 발명의 바람직한 실시예에 의하면, 상기 제1압전 액추에이터 및 상기 제2압전 액추에이터는 시분할 처리에 의해 상기 음파 및 초음파에 대하여 독립적으로 구동될 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the first piezoelectric actuator and the second piezoelectric actuator can be independently driven with respect to the sound wave and the ultrasonic wave by time division processing.
여기서, 상기 제1압전 액추에이터는 제1압전소자; 및 상기 제1압전소자의 양측에 각각 구비되는 제1전극 및 제2전극을 포함할 수 있다. 이때, 상기 제1압전 액추에이터는 상기 제1전극 및 상기 제2전극 중 어느 하나의 일측에 배치되는 보조 진동체를 더 포함할 수 있다.Here, the first piezoelectric actuator includes a first piezoelectric element; and a first electrode and a second electrode respectively provided on both sides of the first piezoelectric element. In this case, the first piezoelectric actuator may further include an auxiliary vibrating body disposed on one side of one of the first electrode and the second electrode.
또한, 상기 제2압전 액추에이터는 제2압전소자; 및 상기 제2압전소자의 양측에 각각 구비되는 제3전극 및 제4전극을 포함할 수 있다.In addition, the second piezoelectric actuator may include a second piezoelectric element; and a third electrode and a fourth electrode respectively provided on both sides of the second piezoelectric element.
또한, 상기 제1압전 액추에이터는 일측이 상기 제1전극 및 상기 제2전극 중 어느 하나의 일측에 구비되는 제1이격부; 일측이 상기 제1이격부의 타측에 구비되는 제5전극; 일측이 상기 제5전극의 타측에 배치되는 제3압전소자; 및 상기 제3압전소자의 타측에 구비되는 제6전극을 더 포함할 수 있다.In addition, the first piezoelectric actuator may include a first spacer having one side provided on one side of one of the first electrode and the second electrode; a fifth electrode having one side provided on the other side of the first spacer; a third piezoelectric element having one side disposed on the other side of the fifth electrode; and a sixth electrode provided on the other side of the third piezoelectric element.
또한, 상기 제2압전 액추에이터는 일측이 상기 제3전극 및 상기 제4전극 중 어느 하나의 일측에 구비되는 제2이격부; 일측이 상기 제2이격부의 타측에 구비되는 제7전극; 일측이 상기 제7전극의 타측에 배치되는 제4압전소자; 및 상기 제4압전소자의 타측에 구비되는 제8전극을 더 포함할 수 있다.In addition, the second piezoelectric actuator may include a second spacer having one side provided on one side of one of the third electrode and the fourth electrode; a seventh electrode, one side of which is provided on the other side of the second spacer; a fourth piezoelectric element having one side disposed on the other side of the seventh electrode; and an eighth electrode provided on the other side of the fourth piezoelectric element.
본 발명에 의하면, 제1압전 액추에이터를 스피커 및 초음파 발신부 겸용으로 구비하고, 제2압전 액추에이터를 마이크 및 초음파 수신부 겸용으로 구비함으로써, 베젤리스 전자장치에서 별도의 근접 센서를 구비하지 않고도 필수적으로 구비되는 스피커와 마이크를 이용하여 근접 센서를 구현할 수 있으므로 베젤리스 전자장치에서 부품이 실장되는 공간을 감소시킬 수 있다.According to the present invention, the first piezoelectric actuator is provided for both a speaker and an ultrasonic transmitter, and the second piezoelectric actuator is provided for both a microphone and an ultrasonic receiver, so that a bezel-less electronic device is provided without a separate proximity sensor. Since a proximity sensor can be implemented using a speaker and a microphone, it is possible to reduce the space in which components are mounted in a bezel-less electronic device.
또한, 본 발명은 제1압전 액추에이터 및 제2압전 액추에이터를 시분할 처리를 통해 가청 주파수 대역 및 초음파 대역에서 구동하게 함으로써, 근접 센서를 별도로 구비하지 않으므로 베젤리스 전자장치에 부품의 실장 공간을 최소화할 수 있는 동시에 비용을 절감할 수 있다.In addition, the present invention drives the first piezoelectric actuator and the second piezoelectric actuator in the audio frequency band and the ultrasonic band through time-division processing, thereby minimizing the mounting space of components in a bezel-less electronic device because a proximity sensor is not separately provided. At the same time, you can save money.
또한, 본 발명은 제1압전 액추에이터 및 제2압전 액추에이터가 가청 주파수 대역 및 초음파 대역에서 독립적으로 구동하는 별도의 압전소자를 구비함으로써, 스피커와 마이크 기능 및 근접 센서 기능 사이의 간섭을 배제할 수 있다.In addition, the present invention provides a separate piezoelectric element for independently driving the first piezoelectric actuator and the second piezoelectric actuator in the audio frequency band and the ultrasonic band, thereby eliminating interference between the speaker and microphone function and proximity sensor function. .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 근접 센서를 적용하기 위한 베젤리스 전자장치를 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 베젤리스 전자장치용 근접 센서의 개략적 배치도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 베젤리스 전자장치용 근접 센서가 사용되는 예를 설명하는 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 근접 센서를 적용한 전자장치를 간략하게 도시한 블록도,
도 5는 도 2의 제1압전 액추에이터의 일례를 도시한 단면도,
도 6은 도 2의 제2압전 액추에이터의 일례를 도시한 단면도,
도 7은 도 2의 제1압전 액추에이터의 다른 예를 도시한 단면도, 그리고,
도 8은 도 2의 제2압전 액추에이터의 다른 예를 도시한 단면도이다.1 is a perspective view showing a bezel-less electronic device for applying a proximity sensor according to an embodiment of the present invention;
2 is a schematic layout diagram of a proximity sensor for a bezel-less electronic device according to an embodiment of the present invention;
3 is a diagram for explaining an example in which a proximity sensor for a bezel-less electronic device according to an embodiment of the present invention is used;
4 is a block diagram schematically illustrating an electronic device to which a proximity sensor according to an embodiment of the present invention is applied;
5 is a cross-sectional view showing an example of the first piezoelectric actuator of FIG. 2;
6 is a cross-sectional view showing an example of the second piezoelectric actuator of FIG. 2;
7 is a cross-sectional view showing another example of the first piezoelectric actuator of FIG. 2, and
8 is a cross-sectional view illustrating another example of the second piezoelectric actuator of FIG. 2 .
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. This invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 베젤리스 전자장치용 근접 센서를 설명하고자 한다. Hereinafter, a proximity sensor for a bezel-less electronic device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1 및 도 2를 참조하면, 베젤리스 전자장치용 근접 센서(100)는 제1압전 액추에이터(110) 및 제2압전 액추에이터(120)를 포함한다. Referring to FIGS. 1 and 2 , a
베젤리스 전자장치용 근접 센서(100)는 베젤리스 전자장치(10)의 후면에 장착될 수 있다. 여기서, 제1압전 액추에이터(110)는 스피커 및 초음파 발신부로 겸용될 수 있다. 또한, 제2압전 액추에이터(120)는 마이크 및 초음파 수신부로 겸용될 수 있다. The
이에 의해, 베젤리스 전자장치(10)에서 별도의 근접 센서를 구비하지 않고도 필수적으로 구비되는 스피커와 마이크를 이용하여 근접 센서를 구현할 수 있다. 따라서 베젤리스 전자장치(10)에서 부품이 실장되는 공간을 감소시킬 수 있다.Accordingly, in the bezel-less
이때, 제1압전 액추에이터(110) 및 제2압전 액추에이터(120)는 도 2에 도시된 바와 같이, 베젤리스 전자장치(10)의 백프레임 또는 디스플레이 패널의 후면에 장착될 수 있다. 일례로, 제1압전 액추에이터(110)는 베젤리스 전자장치(10)의 백프레임 또는 디스플레이 패널의 후면의 일측(도 2에서 상측)에 배치될 수 있다. In this case, the first
또한, 제2압전 액추에이터(120)는 베젤리스 전자장치(10)의 백프레임 또는 디스플레이 패널의 후면의 타측(도 2에서 하측)에 배치될 수 있다. 여기서, 백프레임 또는 디스플레이 패널은 스피커로 기능하는 제1압전 액추에이터(110)의 진동판 기능을 가질 수 있다. In addition, the second
여기서, 제1압전 액추에이터(110) 및 제2압전 액추에이터(120)는 음파 및 초음파를 발생시키기 위하여 진동체에 최적화된 사이즈를 갖는다. 이때, 피진동체와의 적절한 진동력을 전달하기 위하여 접착층(Adhesive)으로 부착 가능하며 적정한 탄성력과 부착력을 가져 음파 및 초음파의 픽딥(Pick Dip)을 완화하고 평탄화 하는 것이 가능하다. Here, the first
본 발명은 압전 액추에이터를 활용하여 마이크와 스피커 기능 및 근접 센서 기능을 겸용하기 위한 것이다. 이를 위해, 제1압전 액추에이터(110)는 가청 주파수 대역 및 초음파 대역에서 전기신호를 음파 또는 초음파로 변환하여 스피커 및 초음파 발신부로 기능한다. The present invention is to combine a microphone and speaker function and a proximity sensor function by utilizing a piezoelectric actuator. To this end, the first
또한, 제2압전 액추에이터(120)는 가청 주파수 대역 및 초음파 대역에서 음파 또는 초음파를 전기신호로 변환하여 마이크 및 초음파 수신부로 기능한다. In addition, the second
도 3을 참고하면, 초음파 대역에서, 제1압전 액추에이터(110)는 초음파 발신부로서, 사용자를 향하여 초음파를 발신한다. 이때, 제2압전 액추에이터(120)는 초음파 수신부로서, 제1압전 액추에이터(110)에 의해 발신된 초음파 중에서 사용자의 얼굴(1)에 의해 반사되는 초음파를 수신한다. Referring to FIG. 3 , in the ultrasonic band, the first
또한, 음파 대역에서, 제1압전 액추에이터(110)는 스피커로서, 사용자가 귀를 통해 들을 수 있도록 음파가 출력될 수 있다. 이때, 제2압전 액추에이터(120)는 마이크로서, 사용자가 입을 통해 통화할 수 있도록 음파를 수신할 수 있다.Also, in the sound wave band, the first
도 4를 참조하면, 제1압전 액추에이터(110) 및 제2압전 액추에이터(120)는 시분할 처리부(11)를 통하여 시분할 처리됨으로써, 음파 및 초음파에 대하여 독립적으로 구동될 수 있다.Referring to FIG. 4 , the first
일례로, 시분할 처리부(11)는 통화를 위한 음파 및 근접 센싱을 위한 초음파 각각에 대하여 음향 제어부(12) 및 근접 센서 제어부(13)를 베젤리스 전자장치용 근접 센서(100)와 연동시킬 수 있다. For example, the time
즉, 베젤리스 전자장치용 근접 센서(100)가 근접 센서로 기능하는 경우, 시분할 처리부(11)는 근접 센서 제어부(13)와 베젤리스 전자장치용 근접 센서(100)를 연동시킬 수 있다. That is, when the
이때, 제1압전 액추에이터(110)는 근접 센서 제어부(13)의 제어에 따라 초음파 신호를 발신할 수 있다. 제2압전 액추에이터(120)는 근접 센서 제어부(13)의 제어에 따라 초음파 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 근접 센서 제어부(13)는 초음파의 발신 시각과 초음파의 수신 시각을 기초로 그 차이를 이용하여 사용자의 근접 여부를 판단할 수 있다.At this time, the first
또한, 베젤리스 전자장치용 근접 센서(100)가 마이크 및 스피커로 기능하는 경우, 시분할 처리부(11)는 음향 제어부(12)와 베젤리스 전자장치용 근접 센서(100)를 연동시킬 수 있다. In addition, when the
이때, 제1압전 액추에이터(110)는 음향 제어부(12)의 제어에 따라 전자장치(10)의 오디오 기능에 대응하는 음파를 출력할 수 있다. 제2압전 액추에이터(120)는 음향 제어부(12)의 제어에 따라 사용자 음성 또는 주변 음향에 대응하는 음파를 수신할 수 있다. At this time, the first
이에 의해, 베젤리스 전자장치용 근접 센서(100)는 근접 센서를 위한 별도로 구비하지 않으므로 베젤리스 전자장치(10)에 부품의 실장 공간을 최소화할 수 있는 동시에 비용을 절감할 수 있다.Accordingly, since the
도 5를 참조하면, 제1압전 액추에이터(110)는 제1압전소자(111), 제1전극(112) 및 제2전극(114)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5 , the first
제1압전소자(111)는 제1전극(112) 및 제2전극(114)에 인가되는 전기 신호에 따라 진동하여 초음파를 출력할 수 있다. 이때, 제1압전소자(111)에 인가되는 전기 신호는 근접 센서 제어부(13)로부터 제공되는 초음파 발진 신호일 수 있다. The first
또한, 제1압전소자(111)는 초음파 대역보다 낮은 가청 주파수 대역에서 구동될 수 있다. 이때, 제1압전소자(111)는 오디오 기능을 갖는 전자장치(10)에서 음향 제어부(12)로부터 출력되는 음향 제어 신호에 따라 진동하여 가청 주파수 대역의 음파를 출력할 수 있다.In addition, the first
제1전극(112)은 제1압전소자(111)의 상측에 배치되며, 제2전극(114)은 제1압전소자(111)의 하측에 배치될 수 있다. 여기서, 제1전극(112) 및 제2전극(114)이 제1압전소자(111)에 형성되는 위치는 도 5를 기준으로 설명한 것일 뿐 특별히 한정되지 않는다. The
또한, 제1압전 액추에이터(110)는 보조 진동체(116)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 보조 진동체(116)는 제1전극(112) 및 제2전극(114) 중 어느 하나의 일측에 배치될 수 있다. 일례로, 보조 진동체(116)는 제1전극(112)의 상측에 배치될 수 있다. 이에 의해, 제1압전 액추에이터(110)는 전기신호를 음파로 변환하는 특성을 향상시킬 수 있다. In addition, the first
도 6을 참조하면, 제2압전 액추에이터(120)는 제2압전소자(121), 제3전극(122) 및 제4전극(124)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the second
제2압전소자(121)는 입력되는 초음파 진동에 따른 전기 신호를 출력할 수 있다. 이때, 제2압전소자(121)는 사용자 등과 같이 대상물에 의해 반사된 초음파 진동을 감지하여 그에 대응하는 전기신호를 출력하는 기능을 갖는다. The second
또한, 제2압전소자(121)는 초음파 대역보다 낮은 가청 주파수 대역의 음파 진동을 수신할 수 있다. 이때, 제2압전소자(121)는 사용자 음성 또는 주변 음향에 의한 진동을 감지하여 그에 대응하는 전기신호를 출력하는 기능을 갖는다. In addition, the second
제3전극(122)은 제2압전소자(121)의 상측에 배치되며, 제4전극(124)은 제2압전소자(121)의 하측에 배치될 수 있다. 여기서, 제3전극(122) 및 제4전극(124)이 제2압전소자(121)에 형성되는 위치는 도 6을 기준으로 설명한 것일 뿐 특별히 한정되지 않는다. The
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 베젤리스 전자장치용 근접 센서(100)는 제1압전 액추에이터(110) 및 제2압전 액추에이터(120)가 초음파 대역 및 가청 주파수 대역 각각에 대하여 독립적으로 구동하도록 이중 구조로 구성될 수 있다. 즉, 제1압전 액추에이터(110) 및 제2압전 액추에이터(120)는 초음파 대역 및 가청 주파수 대역 각각에 대하여 구조적으로 독립적인 신호를 출력하도록 별도의 압전소자를 구비할 수 있다. Meanwhile, in the
이에 의해, 스피커와 마이크 기능과 근접 센서 기능 사이의 간섭을 배제함으로써 각 기능의 효율 및 특성을 향상시킬 수 있다. 특히 수신 성능의 극대화를 통해 스피커와 마이크 기능과 근접 센서 기능 각각을 최적화할 수 있다.Accordingly, the efficiency and characteristics of each function can be improved by eliminating interference between the speaker/microphone function and the proximity sensor function. In particular, each of the speaker and microphone functions and proximity sensor functions can be optimized through maximization of reception performance.
도 7을 참조하면, 제1압전 액추에이터(210)는 제1압전소자(111), 제1전극(112) 및 제2전극(114)에 더하여 제3압전소자(215), 제5전극(216), 제6전극(218) 및 제1이격부(119)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7 , the first
이때, 제1압전소자(111), 제1전극(112) 및 제2전극(114)은 제1기능부이고, 제3압전소자(215), 제5전극(216) 및 제6전극(218)은 제2기능부일 수 있다. 일례로, 제1기능부는 초음파 발신부이고, 제2기능부는 스피커일 수 있거나, 그 반대일 수 있다. At this time, the first
제1기능부는 도 5와 동일하므로 여기서 구체적인 생략한다. 제2기능부는 제1기능부와 유사하게, 제3압전소자(215)의 양측에 제5전극(216) 및 제6전극(218)이 구비될 수 있다. Since the first functional unit is the same as that of FIG. 5 , details are omitted here. Similar to the first functional unit, the second functional unit may include a
여기서, 제1압전소자(111) 및 제3압전소자(215)는 그 기능에 따라 초음파 대역 또는 가청 주파수 대역에서 독립적으로 구동될 수 있다. Here, the first
본 실시예에서 제1기능부가 상측에 배치되고 제2기능부가 하측에 배치되는 것으로 도시되고 설명되었으나 이에 한정되지 않고 반대로 적층될 수도 있다. In this embodiment, the first functional unit is shown and described as being disposed on the upper side and the second functional unit is disposed on the lower side, but is not limited thereto and may be stacked on the contrary.
제1이격부(119)는 제1기능부와 제2기능부 사이에 배치될 수 있다. 이러한 제1이격부(119)는 제1기능부와 제2기능부가 독립적으로 구동되도록 하는 역할을 한다. 즉, 제1이격부(119)는 제1기능부에서 출력하는 진동과 제2기능부에서 출력하는 진동이 서로 간섭하지 않도록 하는 기능을 가질 수 있다. 일례로, 제1이격부(119)는 진동 흡수체일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. The first spacer 119 may be disposed between the first functional unit and the second functional unit. The first spacer 119 serves to independently drive the first function unit and the second function unit. That is, the first spacer 119 may have a function of preventing vibrations output from the first function unit and vibrations output from the second function unit from interfering with each other. For example, the first spacer 119 may be a vibration absorber, but is not limited thereto.
도 8을 참조하면, 제2압전 액추에이터(220)는 제2압전소자(121), 제3전극(122) 및 제4전극(124)에 더하여 제4압전소자(225), 제7전극(226), 제8전극(228) 및 제2이격부(219)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8 , the second
이때, 제2압전소자(121), 제3전극(122) 및 제4전극(124)은 제3기능부이고, 제4압전소자(225), 제7전극(226) 및 제8전극(228)은 제4기능부일 수 있다. 일례로, 제3기능부는 초음파 수신부이고, 제4기능부는 마이크일 수 있거나, 그 반대일 수 있다. At this time, the second
제3기능부는 도 6과 동일하므로 여기서 구체적인 생략한다. 제4기능부는 제3기능부와 유사하게, 제4압전소자(225)의 양측에 제7전극(226) 및 제8전극(228)이 구비될 수 있다.Since the third functional unit is the same as that of FIG. 6 , detailed description thereof is omitted. Similar to the third functional unit, the fourth functional unit may include a
여기서, 제2압전소자(121) 및 제4압전소자(225)는 그 기능에 따라 초음파 대역 또는 가청 주파수 대역에서 독립적으로 구동될 수 있다. Here, the second
본 실시예에서 제3기능부가 상측에 배치되고 제4기능부가 하측에 배치되는 것으로 도시되고 설명되었으나 이에 한정되지 않고 반대로 적층될 수도 있다. In this embodiment, the third functional unit is shown and described as being disposed on the upper side and the fourth functional unit is disposed on the lower side, but is not limited thereto and may be stacked on the contrary.
제2이격부(219)는 제3기능부와 제4기능부 사이에 배치될 수 있다. 이러한 제2이격부(219)는 제3기능부와 제4기능부가 독립적으로 구동되도록 하는 역할을 한다. 즉, 제2이격부(219)는 제3기능부에서 감지되는 진동과 제4기능부에서 감지하는 진동이 서로 간섭하지 않도록 하는 기능을 가질 수 있다. 일례로, 제2이격부(219)는 진동 흡수체일 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. The
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented herein, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention may add elements within the scope of the same spirit. However, other embodiments can be easily proposed by means of changes, deletions, additions, etc., but these will also fall within the scope of the present invention.
100 : 베젤리스 전자장치용 근접 센서
110,210 : 제1압전 액추에이터 111 : 제1압전소자
112 : 제1전극 114 : 제2전극
116 : 보조 진동체 120,220 : 제2압전 액추에이터
121 : 제2압전소자 122 : 제3전극
124 : 제4전극 215 : 제3압전소자
216 : 제5전극 218 : 제6전극
219 : 제1이격부 225 : 제4압전소자
226 : 제7전극 228 : 제8전극
229 : 제2이격부100: proximity sensor for bezel-less electronics
110,210: first piezoelectric actuator 111: first piezoelectric element
112: first electrode 114: second electrode
116: auxiliary vibrating body 120,220: second piezoelectric actuator
121: second piezoelectric element 122: third electrode
124: fourth electrode 215: third piezoelectric element
216: fifth electrode 218: sixth electrode
219: first spacer 225: fourth piezoelectric element
226: 7th electrode 228: 8th electrode
229: second separation part
Claims (7)
가청 주파수 대역에 대한 전기신호를 음파로 변환하는 상기 스피커 기능과, 초음파 대역에 대한 전기신호를 초음파로 변환하는 초음파 발신부 기능을 겸용으로 수행하는 제1압전 액추에이터; 및
가청 주파수 대역에 대한 음파를 전기신호로 변환하는 상기 마이크 기능과, 초음파 대역에 대한 초음파를 전기신호로 변환하는 초음파 수신부 기능을 겸용으로 수행하는 제2압전 액추에이터;를 포함하며,
상기 제1압전 액추에이터가 상기 초음파 발신부 기능에 따라 초음파를 발신하고 상기 제2압전 액추에이터가 상기 초음파 수신부 기능에 따라 상기 발신된 초음파 중에서 사용자에 의해 반사된 초음파를 수신함으로써, 상기 근접 센서 기능을 수행하는 베젤리스(bezel-less) 전자장치용 근접 센서.As a proximity sensor that is applied to a bezel-less electronic device that includes a display on the front but omits a hole for a receiver for sound waves and ultrasonic waves from the front, and performs both a speaker function, a microphone function, and a proximity sensor function. ,
a first piezoelectric actuator that performs both the speaker function of converting an audio frequency band into sound waves and the ultrasonic transmitter function of converting an ultrasonic wave into ultrasonic waves; and
A second piezoelectric actuator that simultaneously performs the function of the microphone for converting sound waves in the audible frequency band into electrical signals and the function of an ultrasonic receiver for converting ultrasonic waves in the ultrasonic band into electrical signals,
The first piezoelectric actuator transmits ultrasonic waves according to the function of the ultrasonic transmitter and the second piezoelectric actuator receives ultrasonic waves reflected by a user among the transmitted ultrasonic waves according to the function of the ultrasonic receiver, thereby performing the function of the proximity sensor Proximity sensor for bezel-less electronics.
상기 제1압전 액추에이터 및 상기 제2압전 액추에이터는 상기 음파에 대한 처리와 상기 초음파에 대한 처리를 각각 시분할 처리에 따라 별도로 수행함으로써 상기 음파 및 상기 초음파를 독립적으로 처리하는 베젤리스(bezel-less) 전자장치용 근접 센서.According to claim 1,
The first piezoelectric actuator and the second piezoelectric actuator separately process the sound wave and the ultrasonic wave according to time division processing, thereby independently processing the sound wave and the ultrasonic wave. Proximity sensor for devices.
제1압전소자; 및
상기 제1압전소자의 양측에 각각 구비되는 제1전극 및 제2전극을 포함하는 베젤리스(bezel-less) 전자장치용 근접 센서.The method of claim 1, wherein the first piezoelectric actuator,
a first piezoelectric element; and
A proximity sensor for a bezel-less electronic device including a first electrode and a second electrode provided on both sides of the first piezoelectric element, respectively.
상기 제1압전 액추에이터는 상기 제1전극 및 상기 제2전극 중 어느 하나의 일측에 배치되는 보조 진동체를 더 포함하는 베젤리스(bezel-less) 전자장치용 근접 센서.According to claim 3,
The first piezoelectric actuator further comprises an auxiliary vibrating body disposed on one side of one of the first electrode and the second electrode.
제2압전소자; 및
상기 제2압전소자의 양측에 각각 구비되는 제3전극 및 제4전극을 포함하는 베젤리스 전자장치용 근접 센서.The method of claim 1, wherein the second piezoelectric actuator,
a second piezoelectric element; and
A proximity sensor for a bezel-less electronic device including a third electrode and a fourth electrode provided on both sides of the second piezoelectric element, respectively.
상기 제1압전 액추에이터 및 상기 제2압전 액추에이터는 상기 음파를 처리하는 구조와 상기 초음파를 처리하는 구조가 각각 독립적으로 구현된 이중 구조를 포함하고,
상기 제1압전 액추에이터는,
일측이 상기 제1전극 및 상기 제2전극 중 어느 하나의 일측에 구비되는 제1이격부;
일측이 상기 제1이격부의 타측에 구비되는 제5전극;
일측이 상기 제5전극의 타측에 배치되는 제3압전소자; 및
상기 제3압전소자의 타측에 구비되는 제6전극;을 더 포함하며,
상기 제1압전 액추에이터에서, 상기 제1전극, 상기 제2전극 및 상기 제1압전소자가 상기 음파를 처리하는 구조에 포함되고, 상기 제5전극 및 상기 제6전극 및 상기 제3압전소자가 상기 초음파를 처리하는 구조에 포함되는 베젤리스(bezel-less) 전자장치용 근접 센서.According to claim 3,
The first piezoelectric actuator and the second piezoelectric actuator include a dual structure in which a structure for processing the sound wave and a structure for processing the ultrasonic wave are implemented independently, respectively;
The first piezoelectric actuator,
a first spacer having one side provided on one side of either the first electrode or the second electrode;
a fifth electrode having one side provided on the other side of the first spacer;
a third piezoelectric element having one side disposed on the other side of the fifth electrode; and
Further comprising a sixth electrode provided on the other side of the third piezoelectric element,
In the first piezoelectric actuator, the first electrode, the second electrode, and the first piezoelectric element are included in a structure for processing the sound wave, and the fifth electrode, the sixth electrode, and the third piezoelectric element are Proximity sensor for bezel-less electronics embedded in a structure that processes ultrasonic waves.
상기 제1압전 액추에이터 및 상기 제2압전 액추에이터는 상기 음파를 처리하는 구조와 상기 초음파를 처리하는 구조가 각각 독립적으로 구현된 이중 구조를 포함하고,
상기 제2압전 액추에이터는,
일측이 상기 제3전극 및 상기 제4전극 중 어느 하나의 일측에 구비되는 제2이격부;
일측이 상기 제2이격부의 타측에 구비되는 제7전극;
일측이 상기 제7전극의 타측에 배치되는 제4압전소자; 및
상기 제4압전소자의 타측에 구비되는 제8전극을 더 포함하며,
상기 제2압전 액추에이터에서, 상기 제3전극, 상기 제4전극 및 상기 제2압전소자가 상기 음파를 처리하는 구조에 포함되고, 상기 제7전극 및 상기 제8전극 및 상기 제4압전소자가 상기 초음파를 처리하는 구조에 포함되는 베젤리스(bezel-less) 전자장치용 근접 센서.According to claim 5,
The first piezoelectric actuator and the second piezoelectric actuator include a dual structure in which a structure for processing the sound wave and a structure for processing the ultrasonic wave are implemented independently, respectively;
The second piezoelectric actuator,
a second spacer having one side provided on one side of one of the third electrode and the fourth electrode;
a seventh electrode, one side of which is provided on the other side of the second spacer;
a fourth piezoelectric element having one side disposed on the other side of the seventh electrode; and
Further comprising an eighth electrode provided on the other side of the fourth piezoelectric element,
In the second piezoelectric actuator, the third electrode, the fourth electrode, and the second piezoelectric element are included in a structure for processing the sound wave, and the seventh electrode, the eighth electrode, and the fourth piezoelectric element are Proximity sensor for bezel-less electronics embedded in a structure that processes ultrasonic waves.
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- 2018-11-01 KR KR1020180132711A patent/KR102570630B1/en active IP Right Grant
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