KR101388140B1 - Apparatus and method for generating ultrasound with multi frequency modulation - Google Patents

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Abstract

멀티 주파수 변조 신호로 초음파를 생성하는 초음파 발생장치 및 방법이 제공된다. 본 발명의 실시예에 따른 초음파 발생장치는, 제1 주파수를 갖는 제1 신호와 제2 주파수를 갖는 제2 신호를 이용하여 전기적 구동신호를 생성하는 변조부 및 변조부에서 생성된 구동신호를 초음파로 변환하여 출력하는 초음파 변환부를 포함한다. 이에 의해, 초음파에 의해 느껴지는 촉감의 세기를 향상시킬 수 있게 된다.An ultrasonic generator and method for generating ultrasonic waves with a multi-frequency modulated signal are provided. The ultrasonic generator according to the embodiment of the present invention, the ultrasonic wave generation unit using the first signal having a first frequency and the second signal having a second frequency to generate an electric drive signal and the drive signal generated by the modulation unit Ultrasonic conversion unit for converting and outputting. Thereby, the intensity of the touch felt by the ultrasonic waves can be improved.

Figure R1020120034403
Figure R1020120034403

Description

멀티 주파수 변조 신호로 초음파를 생성하는 초음파 발생장치 및 방법{Apparatus and method for generating ultrasound with multi frequency modulation}Apparatus and method for generating ultrasound with multi frequency modulation

본 발명은 초음파 발생장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기적 신호를 상응하는 음압으로 변환하여 초음파를 생성하는 초음파 발생장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an ultrasonic generator and method, and more particularly to an ultrasonic generator and method for generating an ultrasonic wave by converting an electrical signal into a corresponding sound pressure.

초음파 발생장치는 전기 에너지로 초음파를 생성하여 출력하는 장치이다. 도 1은 기존의 초음파 발생장치의 블럭도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 초음파 발생장치는, 오실레이터(10), 증폭기(20) 및 초음파 변환기(30)를 구비한다.The ultrasonic generator is a device that generates and outputs ultrasonic waves from electrical energy. 1 is a block diagram of a conventional ultrasonic generator. As shown in FIG. 1, the conventional ultrasonic wave generator includes an oscillator 10, an amplifier 20, and an ultrasonic transducer 30.

도 1에 도시된 초음파 발생장치는, 오실레이터(110)에서 생성된 신호가 증폭기(20)에서 증폭되고, 초음파 변환기(30)가 증폭된 신호를 초음파로 변환하여 출력하게 된다.In the ultrasonic generator illustrated in FIG. 1, the signal generated by the oscillator 110 is amplified by the amplifier 20, and the ultrasonic transducer 30 converts the amplified signal into ultrasonic waves and outputs the ultrasonic waves.

한편, 초음파 변환기(30)에서 출력된 초음파는 사용자의 손으로 방사되어 비접촉식으로 촉감을 제공할 수 있는데, 사용자는 초음파의 음압에 의해 촉감을 느낄 수 있다.On the other hand, the ultrasonic wave output from the ultrasonic transducer 30 may be radiated by the user's hand to provide a touch in a non-contact manner, the user may feel the touch by the sound pressure of the ultrasonic wave.

하지만, 도 1에 도시된 기존의 초음파 발생장치에 의해 발생되는 초음파의 음압으로 사용자가 느끼는 촉감은 매우 미약하다. 오실레이터(10)에 의해 생성되는 신호의 주파수를 높이거나, 증폭기(20)의 게인을 높이더라도 느껴지는 촉감의 세기 변화는 매우 미미하다는데 문제가 있다.
However, the user feels very little by the sound pressure of the ultrasonic wave generated by the conventional ultrasonic wave generator shown in FIG. 1. Even if the frequency of the signal generated by the oscillator 10 is increased or the gain of the amplifier 20 is increased, the change in the intensity of the feel felt is very small.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 초음파에 의해 느껴지는 촉감의 세기를 향상시키기 위한 방안으로, 멀티 주파수 변조 신호로 초음파를 생성하는 초음파 발생장치 및 방법을 제공함에 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to improve the strength of the tactile sense felt by the ultrasonic wave, an ultrasonic generator and method for generating ultrasonic waves with a multi-frequency modulated signal In providing.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른, 초음파 발생장치는, 제1 주파수를 갖는 제1 신호와 제2 주파수를 갖는 제2 신호를 이용하여 전기적 구동신호를 생성하는 변조부; 및 상기 변조부에서 생성된 상기 구동신호를 초음파로 변환하여 출력하는 초음파 변환부;를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, an ultrasonic generator includes: a modulator configured to generate an electrical driving signal using a first signal having a first frequency and a second signal having a second frequency; And an ultrasonic converter for converting the driving signal generated by the modulator into ultrasonic waves and outputting the ultrasonic waves.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 발생장치는, 상기 제1 신호를 생성하는 오실레이터; 및 상기 오실레이터에서 생성된 상기 제1 신호의 듀티-사이클을 조절하는 듀티-사이클 조절부;를 더 포함하고, 상기 변조부는, 상기 듀티-사이클 조절부에서 듀티-사이클이 조절된 제1 신호와 상기 제2 신호를 이용하여 상기 구동신호를 생성할 수 있다.In addition, the ultrasonic wave generator according to the embodiment of the present invention, the oscillator for generating the first signal; And a duty-cycle controller configured to adjust a duty-cycle of the first signal generated by the oscillator, wherein the modulator comprises: a first signal whose duty-cycle is adjusted by the duty-cycle controller; The driving signal may be generated using a second signal.

또한, 상기 초음파의 세기는, 상기 듀티-사이클에 비례할 수 있다.In addition, the intensity of the ultrasonic wave may be proportional to the duty cycle.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 발생장치는, 듀티-사이클이 조절된 상기 제1 신호의 위상을 조절하는 위상 조절부;를 더 포함하고, 상기 변조부는, 상기 위상 조절부에서 위상 조절된 제1 신호와 상기 제2 신호를 이용하여 상기 구동신호를 생성할 수 있다.In addition, the ultrasonic generator according to the embodiment of the present invention, the phase adjustment unit for adjusting the phase of the first signal of the duty-cycle is further included; wherein the modulator, the phase adjustment unit The driving signal may be generated using the first signal and the second signal.

또한, 상기 제1 주파수는 상기 제2 주파수 보다 높을 수 있다.In addition, the first frequency may be higher than the second frequency.

그리고, 상기 변조부는, 상기 제1 신호와 상기 제2 신호를 승산하여 상기 구동신호를 생성할 수 있다.The modulator may generate the driving signal by multiplying the first signal by the second signal.

또한, 상기 제2 주파수는, 다수의 주파수들 중 선택된 하나일 수 있다.In addition, the second frequency may be a selected one of a plurality of frequencies.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 음파 발생방법은, 제1 주파수를 갖는 제1 신호를 생성하는 단계; 상기 제1 신호와 제2 주파수를 갖는 제2 신호를 이용하여 전기적 구동신호를 생성하는 단계; 및 상기 구동신호를 초음파로 변환하여 출력하는 단계;를 포함한다.
On the other hand, according to another embodiment of the present invention, a sound wave generating method, generating a first signal having a first frequency; Generating an electrical driving signal using the second signal having the first signal and the second frequency; And converting the driving signal into ultrasonic waves and outputting the ultrasonic waves.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 멀티 주파수 변조 신호로 초음파를 생성할 수 있게 되어, 초음파에 의해 느껴지는 촉감의 세기를 향상시킬 수 있게 된다.As described above, according to the present invention, it is possible to generate an ultrasonic wave with a multi-frequency modulated signal, thereby improving the intensity of the touch felt by the ultrasonic wave.

또한, 본 발명에 따른 초음파 발생장치 및 방법에서 이용하는 멀티 주파수는 필요에 따라 선택적으로 적용가능하므로, 적용과 응용의 다양성을 제공할 수도 있다.
In addition, since the multi-frequency used in the ultrasonic wave generating apparatus and method according to the present invention can be selectively applied as needed, it may provide a variety of applications and applications.

도 1은 기존의 초음파 발생장치의 블럭도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 발생장치의 블럭도, 그리고,
도 3은 고주파 신호(f)와 저주파 신호(f1)를 승산하여 구동 신호를 생성하는 변조 방식을 도식적으로 나타낸 도면이다.1 is a block diagram of a conventional ultrasonic wave generator,
2 is a block diagram of an ultrasonic wave generator according to a preferred embodiment of the present invention, and
3 is a diagram schematically illustrating a modulation method of generating a driving signal by multiplying a high frequency signal f and a low frequency signal f 1 .

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 발생장치의 블럭도이다. 도시된 초음파 발생장치는 사용자의 신체(예를 들면, 손)에 초음파를 방사하여, 음압에 의해 비접촉식으로 촉감을 전달한다.2 is a block diagram of an ultrasonic wave generator according to a preferred embodiment of the present invention. The illustrated ultrasonic wave generator radiates ultrasonic waves to a user's body (for example, a hand) and transmits a touch in a non-contact manner by sound pressure.

이와 같은 기능을 수행하는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초음파 발생장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 오실레이터(110), 듀티-사이클(Duty-Cycle) 조절부(120), 위상(Phase) 조절부(130), 주파수 선택부(140), 변조부(150), 증폭부(160) 및 초음파 변환부(170)를 구비한다.As shown in FIG. 2, the ultrasonic wave generator according to the preferred embodiment of the present invention performs such a function, the oscillator 110, the duty-cycle controller 120, and a phase. The controller 130, the frequency selector 140, the modulator 150, the amplifier 160, and the ultrasonic transducer 170 are provided.

오실레이터(110)는 주파수가 "f" 이고 진폭이 "V"인 전기신호를 생성하여 출력한다. 오실레이터(110)의 출력 신호는 후술할 초음파 변환부(170)를 구동시키기 위한 신호로 이용된다.The oscillator 110 generates and outputs an electrical signal having a frequency of “f” and an amplitude of “V”. The output signal of the oscillator 110 is used as a signal for driving the ultrasonic transducer 170 to be described later.

듀티-사이클 조절부(120)는 오실레이터(110)에서 생성된 신호의 듀티-사이클을 조절한다. 듀티-사이클은 듀티-사이클 조절부(120)로 인가되는 듀티-사이클 조절계수에 의해 조절량이 결정되며, 초음파 변환부(170)에서 출력되는 초음파의 음압(Sound Pressure Level : SPL) 세기는 이 듀티-사이클에 의해 결정된다.The duty-cycle controller 120 adjusts the duty-cycle of the signal generated by the oscillator 110. The duty cycle is determined by the duty cycle control coefficient applied to the duty cycle controller 120, and the intensity of the sound pressure level (SPL) of the ultrasonic wave output from the ultrasonic converter 170 is the duty. It is determined by the cycle.

구체적으로, 듀티-사이클이 높을수록 초음파의 음압 세기가 높아지고, 듀티-사이클이 낮을수록 초음파의 음압 세기가 낮아진다.Specifically, the higher the duty-cycle, the higher the sound pressure intensity of the ultrasonic waves, and the lower the duty-cycle, the lower the sound pressure intensity of the ultrasonic waves.

위상 조절부(130)는 듀티-사이클 조절부(120)에서 듀티-사이클이 조절된 신호의 위상을 조절한다. 위상은 위상 조절부(130)로 인가되는 위상 조절계수에 의해 조절량이 결정된다.The phase adjuster 130 adjusts the phase of the signal whose duty-cycle is adjusted in the duty-cycle adjuster 120. The amount of phase is determined by the phase control coefficient applied to the phase controller 130.

'초음파 변환부(170)'가 다수로 구비되어 다수의 초음파들을 출력하는 경우, 위상 조절부(130)에 의해 조절되는 위상은, 출력되는 다른 초음파들과의 관계에서 출력 타이밍을 조절하기 위한 파라미터로서 활용된다. 구체적으로, 다수의 초음파 변환부들이 신호의 위상을 각기 다르게 제어하여, 생성되는 다수의 초음파들에 의한 공간상에서의 압력 분포를 일 지점에 수렴(집중)시킬 수 있다.When a plurality of ultrasonic converters 170 are provided to output a plurality of ultrasonic waves, the phase adjusted by the phase adjuster 130 is a parameter for adjusting the output timing in relation to other ultrasonic waves that are output. It is utilized as. In detail, the plurality of ultrasonic transducers may control the phase of the signal differently, thereby converging (focusing) the pressure distribution in the space by the generated plurality of ultrasonic waves at one point.

주파수 선택부(140)는 입력가능한 다수의 주파수 신호들 중 하나를 선택적으로 출력한다. 이때, 선택되는 주파수는 주파수 선택부(140)로 입력되는 주파수 조절계수에 의해 결정된다.The frequency selector 140 selectively outputs one of a plurality of input frequency signals. In this case, the selected frequency is determined by the frequency control coefficient input to the frequency selector 140.

주파수 선택부(140)로 입력되는 신호들의 주파수는 오실레이터(110)에서 출력되는 신호의 주파수 보다 낮게 구현된다. 예를 들어, 오실레이터(110)에서 출력되는 신호의 주파수를 40kHz로, 주파수 선택부(140)로 입력되는 신호들의 주파수들(f1, f2, ... , fn)은 100Hz, 200Hz, ... , (100*n)Hz로 구현할 수 있다.The frequency of the signals input to the frequency selector 140 is lower than the frequency of the signal output from the oscillator 110. For example, the frequency of the signal output from the oscillator 110 is 40 kHz, and the frequencies f 1 , f 2 , ..., f n of the signals input to the frequency selector 140 are 100 Hz, 200 Hz, ..., (100 * n) Hz can be implemented.

주파수 선택부(140)에서 100Hz의 신호가 선택된다고 가정하면, 오실레이터(110)에서 출력되는 신호의 주파수는 주파수 선택부(140)에서 출력되는 신호의 주파수 보다 40(=40,000/100)배가 높다.Assuming that a signal of 100 Hz is selected by the frequency selector 140, the frequency of the signal output from the oscillator 110 is 40 (= 40,000 / 100) times higher than the frequency of the signal output from the frequency selector 140.

변조부(150)는 '위상 조절부(130)에서 출력되는 신호'와 '주파수 선택부(140)에서 출력되는 신호'를 승산(乘算)하여(곱하여) 구동 신호를 생성하고, 생성된 구동 신호를 증폭부(160)로 출력한다.The modulator 150 generates a drive signal by multiplying (multiplying) the signal output from the phase controller 130 and the signal output from the frequency selector 140 to generate a drive signal, and generates the generated drive signal. The signal is output to the amplifier 160.

즉, 변조부(150)는 i) 오실레이터(110)에서 생성되어, 듀티-사이클 조절부(120)에서 듀티-사이클이 조절된 후, 위상 조절부(130)에서 위상이 조절된 신호와 ii) 주파수 선택부(140)에서 선택된 신호를 승산하는 방식의 변조를 통해 구동 신호를 생성한다고 할 수 있다.That is, the modulator 150 is i) generated by the oscillator 110, after the duty-cycle is adjusted by the duty-cycle controller 120, and the phase-adjusted signal by the phase controller 130 and ii) The driving signal may be generated by modulating the signal selected by the frequency selector 140.

여기서, 'i)' 신호의 주파수는 'ii)' 신호의 주파수 보다 높음은 전술한 바 있다. 즉, 'i)'은 고주파 신호이고 'ii)'는 저주파 신호이며, 변조부(150)에 의해 고주파 신호는 저주파 신호로 변조된다고 볼 수 있다.Here, the frequency of the 'i)' signal is higher than the frequency of the 'ii)' signal has been described above. That is, 'i)' is a high frequency signal and 'ii)' is a low frequency signal, and the high frequency signal is modulated by the modulator 150 to be a low frequency signal.

구체적으로, 'i)'의 고주파 신호는 'ii)'의 저주파 신호에 의해 on/off되는데, 이는 'ii)'의 저주파 신호가 "high"인 구간에서는 변조부(150)에서 'i)'의 고주파 신호가 출력(on)되는 반면, 'ii)'의 저주파 신호가 "low"인 구간에서는 변조부(150)에서 'i)'의 고주파 신호가 미출력(off)됨을 의미한다.Specifically, the high frequency signal of 'i)' is turned on / off by the low frequency signal of 'ii)', which is 'i)' in the modulator 150 in a section in which the low frequency signal of 'ii)' is “high”. While the high frequency signal of the output (on), while the low frequency signal of "ii)" low "means that the high frequency signal of" i "in the modulator 150 is not output (off).

도 3에는 변조부(150)에서 고주파 신호(f)와 저주파 신호(f1)를 승산하여 생성하는 구동 신호(f*f1)가 도식적으로 나타나 있는데, 저주파 신호(f1)가 "high"인 구간에서만 고주파 신호(f)가 나타남을 확인할 수 있다.FIG. 3 schematically illustrates a driving signal f * f 1 generated by multiplying the high frequency signal f and the low frequency signal f 1 by the modulator 150, and the low frequency signal f 1 is “high”. It can be seen that the high frequency signal f appears only in the interval.

다시, 도 2를 참조하여 설명한다.Referring again to FIG.

증폭부(160)는 변조부(150)에서 출력되는 구동신호를 증폭하고, 증폭된 구동신호를 초음파 변환부(170)로 인가한다.The amplifier 160 amplifies the drive signal output from the modulator 150 and applies the amplified drive signal to the ultrasonic converter 170.

초음파 변환부(170)는 증폭부(160)에서 증폭된 구동 신호를 초음파로 변환하여 출력하는데, 구체적으로 구동 신호로 압전소자에 대한 수축과 신장을 반복시켜 초음파로 변환하여 출력한다.The ultrasonic converter 170 converts the driving signal amplified by the amplifier 160 into an ultrasonic wave, and specifically, converts the ultrasonic wave into a ultrasonic wave by repeating the contraction and extension of the piezoelectric element with the driving signal.

초음파 변환부(170)로 인가되는 구동 신호는 고주파 신호와 저주파 신호가 승산된 신호이므로, 초음파 변환부(170)에는 고주파 신호가 저주파수에 따라 인가되게 된다(도 3 참조).Since the driving signal applied to the ultrasonic converter 170 is a signal obtained by multiplying a high frequency signal and a low frequency signal, the high frequency signal is applied to the ultrasonic converter 170 according to the low frequency (see FIG. 3).

초음파 변환부(170)에서는 구동 신호에 상응하여 초음파가 생성되어 출력되는데, 초음파 변환부(170)에 인가되는 구동 신호는 고주파 신호가 저주파로 on/off를 반복하는 신호이다.The ultrasonic transducer 170 generates and outputs ultrasonic waves corresponding to the driving signal. The driving signal applied to the ultrasonic transducer 170 is a signal in which high frequency signals are repeatedly turned on and off at low frequencies.

따라서, 초음파 변환부(170)에서는 초음파가 지속적으로 출력되지 않고, 간헐적으로 출력된다(즉, 주기적으로 출력과 비출력을 반복한다). 도 3에서와 같이 저주파 신호의 주파수가 "f1"라면, 초음파는 "f1"에 따라 출력된다.Therefore, the ultrasonic transducer 170 does not continuously output the ultrasonic waves, but outputs them intermittently (that is, the output and the specific output are periodically repeated). If the frequency of the low frequency signal is "f 1 " as shown in Figure 3, the ultrasonic wave is output according to "f 1 ".

초음파 변환부(170)에서 출력되는 초음파는 사용자의 손으로 방사되어, 음압에 의해 비접촉식으로 촉감을 전달한다. 초음파 변환부(170)에서 출력되는 초음파는 간헐적으로(주기적으로) 출력되는 초음파인데, 지속적으로 출력되는 초음파 보다 사용자에게 촉감 전달 효율이 더 뛰어나다.The ultrasonic waves output from the ultrasonic transducer 170 are radiated to the user's hand to transmit the touch in a non-contact manner by sound pressure. The ultrasonic waves output from the ultrasonic transducer 170 are ultrasonic waves that are output intermittently (periodically), and have higher tactile transmission efficiency to the user than ultrasonic waves that are continuously output.

이는, 인간의 피부 세포내의 감각을 인지하고 전달하는 감각기관과 수용체의 특성에 기인한 것으로, 특정 빈도 이상(수 KHz 이상)의 자극이 지속될 경우에 인간은 이를 인지하지 못하기 때문인 것으로 분석된다.This is due to the characteristics of sensory organs and receptors that sense and transmit the senses in human skin cells, and it is analyzed that humans do not recognize the stimulus at a certain frequency (more than a few KHz).

지금까지, 고주파 신호를 저주파 신호로 변조하여 생성한 구동 신호로 초음파를 생성하는 초음파 발생장치 및 그의 초음파 발생방법에 대해 바람직한 실시예들을 들어 상세히 설명하였다.Up to now, the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments of the ultrasonic wave generating apparatus for generating ultrasonic waves with a drive signal generated by modulating a high frequency signal into a low frequency signal and an ultrasonic wave generating method thereof.

위 실시예에서 언급한 구체적 수치의 주파수들은 설명의 편의를 위해 든 예들에 불과하므로, 주파수들의 크기는 필요와 사양에 따라 수정을 가하여 적절히 구현하면 된다.The frequencies of specific values mentioned in the above embodiments are only examples for convenience of description, and the magnitude of the frequencies may be appropriately implemented by modifying them according to needs and specifications.

또한, 위 실시예에서는 고주파 신호와 저주파 신호를 승산하여 구동 신호를 생성하는 것으로 도시하고 설명하였으나, 이 역시 설명의 편의를 위한 일 예에 불과한 것으로 변형이 가능하다. 즉, 구주파 신호와 저주파 신호를 승산 이외의 다른 방식으로 변조하여 구동 신호를 생성하는 것이 가능하다.In addition, in the above embodiment, the driving signal is generated by multiplying the high frequency signal and the low frequency signal, but the driving signal may be modified. That is, it is possible to generate the drive signal by modulating the nine-wave signal and the low-frequency signal in a manner other than multiplication.

그리고, 위 실시예에서는 2개의 신호를 합성하는 변조 방식을 상정하였으나, 3개 이상의 신호를 합성하는 변조 방식으로 대체하는 것도 본 발명의 기술적 사상이 적용가능하다.In addition, in the above embodiment, a modulation scheme for synthesizing two signals is assumed, but the technical idea of the present invention may be applied to a modulation scheme for synthesizing three or more signals.

아울러, 위 실시예에서는 생성된 초음파를 사용자의 신체(예를 들면, 손)에 방사하여 비접촉식으로 촉감을 전달하는 용도로 초음파 발생장치가 사용되는 것으로 설명하였으나 이 또한 예시적인 것에 불과하다. 이외의 다른 용도로 사용되는 초음파 발생장치에도 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있다.In addition, in the above embodiment, the ultrasonic generator is used to transmit the touch in a non-contact manner by radiating the generated ultrasonic waves to the user's body (for example, the hand), but this is also merely exemplary. The technical idea of the present invention may also be applied to an ultrasonic wave generator used for other purposes.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.

110 : 오실레이터
120 : 듀티-사이클(Duty-Cycle) 조절부
130 : 위상(Phase) 조절부 140 : 주파수 선택부
150 : 변조부 160 : 증폭부
170 : 초음파 변환부110: oscillator
120: Duty-Cycle Control
130: phase adjuster 140: frequency selector
150: modulator 160: amplifier
170: ultrasonic transducer

Claims (8)

제1 주파수를 갖는 제1 신호를 생성하는 오실레이터;
상기 오실레이터에서 생성된 상기 제1 신호의 듀티-사이클을 조절하는 듀티-사이클 조절부;
듀티-사이클이 조절된 상기 제1 신호의 위상을 조절하는 위상 조절부;
상기 듀티-사이클 조절부에서 듀티-사이클이 조절된 후 상기 위상 조절부에서 위상 조절된 상기 제1 신호와 제2 주파수를 갖는 제2 신호를 승산하여 전기적 구동신호를 생성하는 변조부; 및
상기 변조부에서 생성된 상기 구동신호를 초음파로 변환하여 출력하는 초음파 변환부;를 포함하고,
상기 제2 주파수는, 다수의 주파수들 중 선택된 하나이며,
상기 위상 조절부는,
상기 초음파 변환부와 다른 초음파 변환부들에서 출력되는 다른 초음파들의 위상들과 다르게 제어하여, 상기 초음파 변환부에서 출력되는 초음파와 다른 초음파 변환부에서 출력되는 초음파들에 의한 공간상에서의 압력 분포를 수렴시키는 것을 특징으로 하는 초음파 발생장치.
An oscillator for generating a first signal having a first frequency;
A duty cycle controller configured to adjust a duty cycle of the first signal generated by the oscillator;
A phase adjuster for adjusting a duty-cycle phase of the first signal;
A modulator configured to generate an electrical driving signal by multiplying a second signal having a second frequency with the first signal phase-adjusted by the phase adjuster after the duty-cycle is adjusted by the duty-cycle adjuster; And
And an ultrasonic transducer for converting the driving signal generated by the modulator into ultrasonic waves and outputting the ultrasonic waves.
The second frequency is selected one of a plurality of frequencies,
Wherein the phase adjusting unit comprises:
Differently control the phases of the other ultrasonic waves output from the ultrasonic transducer and the other ultrasonic transducers, thereby converging the pressure distribution in space by the ultrasonic waves output from the ultrasonic transducer and the ultrasonic waves output from the other ultrasonic transducers. Ultrasonic generator characterized in that.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 초음파의 세기는, 상기 듀티-사이클에 비례하는 것을 특징으로 하는 초음파 발생장치.
The method of claim 1,
And the intensity of the ultrasonic waves is proportional to the duty cycle.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 제1 주파수는 상기 제2 주파수 보다 높은 것을 특징으로 하는 초음파 발생장치.
The method of claim 1,
And the first frequency is higher than the second frequency.
삭제delete 삭제delete 제1 주파수를 갖는 제1 신호를 생성하는 단계;
상기 생성단계에서 생성된 상기 제1 신호의 듀티-사이클을 조절하는 제1 조절단계;
듀티-사이클이 조절된 상기 제1 신호의 위상을 조절하는 제2 조절단계;
상기 제1 조절단계에서 듀티-사이클이 조절된 후 상기 제2 조절단계에서 위상 조절된 상기 제1 신호와 제2 주파수를 갖는 제2 신호를 승산하여 전기적 구동신호를 생성하는 단계; 및
초음파 변환부가 상기 구동신호를 초음파로 변환하여 출력하는 단계;를 포함하고,
상기 제2 주파수는, 다수의 주파수들 중 선택된 하나이고,
상기 초음파 변환부와 다른 초음파 변환부들에서 출력되는 다른 초음파들의 위상들과 다르게 제어하여, 상기 초음파 변환부에서 출력되는 초음파와 상기 다른 초음파 변환부들에서 출력되는 초음파들에 의한 공간상에서의 압력 분포를 수렴시키는 것을 특징으로 하는 초음파 발생방법.
Generating a first signal having a first frequency;
A first adjusting step of adjusting a duty-cycle of the first signal generated in the generating step;
A second adjusting step of adjusting a duty-cycle phase of the first signal;
Generating an electrical driving signal by multiplying a second signal having a second frequency with the first signal phase-adjusted in the second adjusting step after the duty-cycle is adjusted in the first adjusting step; And
And an ultrasonic conversion unit converting the driving signal into ultrasonic waves and outputting the ultrasonic waves.
The second frequency is a selected one of a plurality of frequencies,
By controlling differently from the phases of the other ultrasonic waves output from the ultrasonic transducer and other ultrasonic transducers, convergence of the pressure distribution in space by the ultrasonic waves output from the ultrasonic transducer and ultrasonic waves output from the other ultrasonic transducers Ultrasonic generating method characterized in that.
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