KR20100015545A - Ｍｅｍｓ 마이크로폰 - Google Patents

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KR20100015545A
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Abstract

MEMS 마이크로폰은 a) 개방 전면을 갖는 케이스;b) 베이스의 한 면에 장착된 MEMS 멤브레인을 포함하는데, 상기 베이스는 실질적으로 폐쇄된 면 상에 상기 케이스 내에 장착되고, 그리고 c) 마이크로폰이 민감한 동작 주파수들의 한 범위의 적어도 일부에 실질적으로 음향적으로 투명한 상기 전면을 커버하는 메시를 포함한다.
MEMS, 마이크로폰, 음향, 위치결정, 메시

Description

ＭＥＭＳ 마이크로폰{MEMS MICROPHONE}
이 출원은 2007년 3월 14일자 출원된 미국 가 특허 출원 제60/906,813호를 119(e) 하에 우선권 이익을 주장한다.
상기 서류의 내용은 그 전체를 여기에서 참조하기로 한다.
본 발명은 그 일부 실시예들에 있어서, MEMS 마이크로폰과 MEMS 마이크로폰을 수용하는 수신기에 관한 것이며, 특히 배타적이지는 않지만 음향 위치결정 시스템에 사용을 위한 초음파 MEMS 마이크로폰 및 수신기에 관한 것이다.
음향 위치결정 시스템에 사용을 위한 초음파 센서가 필요하다. 그러한 센서는 상당히 넓은 주파수 응답과 넓은 각도 응답(낮은 방향성)을 가져서 러그(rugged) 되는데 너무 높지 않은 출력 임피던스와 전압을 가져서 제조가 비싸지 않게 되는 것이 바람직하다.
현재의 초음파 트랜스듀서는 Prowave 400ET080과 같은 피에조 세라믹 트랜스듀서 및 Prowave 500ES290과 같은 정전 트랜스듀서를 포함한다. 이들 트랜스듀서는 2008년 3월 13일자로 www.prowave.com.tw/english/products/ut/enclose.htm 및 www.prowave.com.tw/english/products/ut/es.htm으로부터 다운로드 된 웹 페이지에 각각 기재되어 있다. 또한, 2008년 3월 13일자 www.measspec.com/myMeas/sensors/piezoSensors.asp로부터 다운로드 된 웹 페이지 상에 기재된 예를 들어, MSI US40KR-01 같은 PVDF 포일을 이용하는 초음파 트랜스듀서 및 2008년 3월 13일자 www.acopacific.com/acopaccat.pdf로부터 다운로드 된 카탈로그에 개시된 Aco-Pacific model 7012 등의 초음파 응답을 갖는 일렉트릿(electret) 마이크로폰이 있다.
이들 초음파 센서들 어느 것도 음향 위치결정 시스템에 사용을 위해 완전하게 만족하지 못한다. 두 개의 공진 주파수를 갖는 특별히 설계된 트랜스듀서가 10kHz 만큼 높은 대역폭을 갖지만, 세라믹 초음파 트랜스듀서는 일반적으로 40kHz 트랜스듀서의 경우에 예를 들어, 2.5kHz(15의 Q값)의 비교적 작은 대역폭을 갖는다. 이들은 또한 공기 중의 파장과 유사하거나 더 큰 직경에 있어서 10mm 이상이 되는 성향을 가져서 비교적 좁은 각도 응답을 갖는다. 이들은 또한 높은 출력 임피던스를 가져서 복잡한 전자 회로를 필요로 하며, 이들은 높은 온도에 민감하여 수동 어셈블리를 필요로 하고, 제조에 비교적 고가이다.
전자 초음파 트랜스듀서는 또한 일반적으로 40kHz 트랜스듀서의 경우에 10kHz보다 낮은 대역폭을 가지며, 일반적으로 직경에 있어서 20 mm이상이므로 좁은 각도 응답을 갖는다. 이들은 높은 출력 임피던스를 가져서 일반적으로 수백 볼트의 높은 전압을 필요로 하므로 비교적 복잡한 회로를 필요로 하고, 실질 전력을 소모하고, 큰 공간을 점유한다. 이들은 또한 고온에 민감하여 수동 어셈블리를 필요로 한다.
PVDF를 사용하는 초음파 트랜스듀서는 또한 6 내지 9의 Q값을 갖는 낮은 대 역폭을 가지며, 10mm 이상의 직경을 가지며, 원통형 트랜스듀서의 z 축 근처의 좁은 각도 응답을 가지며, 높은 출력 임피던스를 갖는다. 이들은 비교적 낮은 감도를 가지며, 소자는 파손되기 쉬어서 보호될 필요가 있으며, 비교적 큰 노출 표면적 때문에 전자 유도 노이즈를 픽업하는 성향이 있다. 전자 및 세라믹 트랜스듀서와 유사하게, 이들은 고온에 민감하여서 수동 어셈블리를 필요로 한다.
대부분의 일렉트릿 마이크로폰은 약 20kHz 이상에만 응답한다. Aco-Pacific model 7012와 같은 초음파 응답을 갖는 것들은 매우 고가이어서 일반적으로 실험(lab) 장비에 사용된다. 이들은 또한 전술한 다른 타입의 초음파 트랜스듀서 만큼 높지는 않지만, 약 2.2kilo-ohm의 비교적 높은 출력 임피던스를 가져서 높은 온도에 민감하다.
이들 결함에도 불구하고, 초음파 트랜스듀서를 사용하는 시장에서 음향 위치결정 시스템이 사용되고 있다. 2008년 3월 13일자로 www.e-beam.com/products/complete.html로부터 다운로드 된 웹 페이지 상에 기재되고, www.mimio.com/products/documentation/mimiointeractive_datasheet.pdf로부터 역시 2008년 3월 13일자로 다운로드 된 데이터시트에 의해 기재된 eBeam 및 Mimio로 시판중인 시스템은 세라믹 초음파 트랜스듀서를 사용한다. www.pegatech.com/Uploads/Downloads/Specs/MNT/MobileNoteTaker.pdf로부터 2008년 3월 13일자로 다운로드 된 데이터시트에 개시된 Pegatech 및 2008년 3월 13일자로 www.navisis.com/ENGLISH/02_tech/principle_navisis.php?tmenu=02로부터 다운로드된 웹 페이지 상에 기술된 Navissis에 의해 시판중인 시스템은 PVDF 트랜스듀서를 사용한다. 이들 제품 모두는 수기(handwriting)를 PC 소프트웨어와 상호작용하는 일련의 좌표로 디지털화한다. 초음파 송신기는 휴대용 도구 내측에 위치한다. 송신기는 기록 영역 근처에 위치한 수신기에 의해 픽업된 전자 신호를 전송한다. 적외선 신호는 초음파 수신기에 통합된 적외선 수신기를 이용하여 송신기를 수신기에 동기화시킨다.
반도체 산업에 사용된 제조 기술로 제조된 작고 얇은 실리콘 멤브레인을 사용하는 MEMS 마이크로폰은 시장 점유에서 신속하게 인기가 오르는 비교적 새로운 분야의 기술이다. 이들의 장점은 작은 풋프린트, 높이, 요철, 제조 반복성 및 정전 및 RF 간섭에 대한 상대적 면역성을 포함한다. 그러나 MEMS 마이크로폰은 일반적으로 초음파 범위에 민감하지 않다. 예는 2008년 3월 13일 www.knowles.com/search/products/m_surface_mount.jsp로부터 다운로드 된 웹 페이지 상에 기술된 Knowles Acoustics model SPM0102이다.
2008년 3월 13일 www.memstwech.com/file/MSM2C-RM-S3540%20Rev%20B.pdf로부터 다운로드된 데이터시트에 기재된 Memstech 마이크로폰 모델 MSM2RM-S5340은 실질적으로 고체 표면의 다른 부분에서 음향 부분 위에 케이스의 전면의 내면 상에 장착된 MEMS 멤브레인 및 베이스를 갖는데, 이 멤브레인은 전면으로부터 케이스의 배면쪽을 향하고 있다.
다음의 특허 및 공개된 특허 출원은 또한 MEMS 마이크로폰을 기술하고 있다. Mullenborn 등의 미국 특허 제6,522,762호, Minervini의 미국 공개 출원 제2004/04625호 및 제2002/0102004호, Harney 등의 미국 공개 출원 제2007/0071268호 및 공개 PCT 출원 W02007/022179호, Mian 등의 미국 특허 제7,301,212호, Wang의 미국 공개 출원 제2007/205492호, Loeppert 등의 미국 공개 출원 제2002/0067663호, Mayer 등의 미국 공개 출원 제2004/0170086호, Song의 공개 PCT 출원 WO2007/018343호 및 제2007/129787호.
본 발명의 일부 실시예들의 한 특징은 넓은 주파수 범위에 걸쳐 초음파에 응답하고 넓은 각도 응답을 갖는 MEMS 마이크로폰 및 이러한 MEMS 마이크로폰을 이용하는 음향 위치결정 시스템에 적합한 수신기에 관한 것이다.
따라서 본 발명의 예시의 실시예에 따르면, MEMS 마이크로폰은
a) 개방 전면을 갖는 케이스
b) 베이스의 일면에 장착된 MEMS 멤브레인을 포함하는데, 상기 베이스는
사실상 폐쇄된 측면 상에서 상기 케이스 내측에 장착되며,
c) 상기 마이크로폰이 민감한 동작 주파수 범위의 적어도 일부에 사실상 음향적으로 투명한 상기 전면을 커버하는 메시를 포함한다.
또한, 상기 마이크로폰은 또한 케이스에 장착된 증폭기를 포함한다.
또한, 마이크로폰이 -60dB 이상의 감도를 갖는 25kHz 이상의 제1 주파수가 있는데, 0dB는 파스칼 당 1볼트로서 정의된다.
또한, 제1 주파수에서의 감도는 -50dB 이상, 또는 -40dB 이상 또는 -30dB 이상이다.
또한, 제1 주파수에서의 감도는 20kHz에서의 마이크로폰의 감도 이하에서 40dB 이상이거나, 20kHz에서의 감도 이하에서 30 dB 이상이거나, 20kHz에서의 감도 이하에서 20dB 이상이다.
또한, 제1 주파수에서의 감도는 20kHz와 제1 주파수 사이의 주파수의 데시벨에서 감도의 평균 이하에서 40dB 이상이다.
또한, 또는 이와는 달리 제1 주파수에서의 감도는 20kHz와 제1 주파수 사이의 주파수의 최대 감도 이하에서 40dB 이상이다.
또한, 상기 감도는 적어도 10kHz에 걸쳐 또는 적어도 20kHz에 걸쳐 또는 적어도 40kHz에 걸쳐 20kHz와 제1 주파수 사이의 어디에서 6dB 이상 변화한다.
또한, 마이크로폰의 방향 감도는 감도가 20kHz이상의 대부분의 감도 주파수의 40dB 이내의 동작 주파수의 범위의 경우에 메시의 전방의 방향에서 30dB 또는 20dB 이상만큼 변화한다.
본 발명의 일 실시예에서, 실질적으로 고체 측이 전면에 대향하는 배면이고, 베이스는 상기 전면과 마주하는 MEMS 멤브레인과 함께 장착된다.
또한, 상기 케이스는 한 측면상에 2mm 큐브, 한 측면상에 1.5mm 큐브 또는 한 측면 상에 1mm 큐브를 포함하는 내부 빈 볼륨을 갖지 않는다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 메시는 70% 이하의 충전 요인을 갖는다.
또한, 실질적으로 메시 내의 모든 천공부들은 0.6mm 이하의 직경을 갖는다.
또한, 메시 내의 천공부들의 중심은 사실상 사방정계 그리드(rhombic grid) 내에 배치된다.
또한, 20kHz이상의 최상의 감도 주파수의 40dB 이내의 감도를 갖고 메시 전방의 일 방향을 갖는 20kHz 이상의 주파수로서 정의된 동작 주파수의 범위에서 적어도 하나의 주파수의 경우에, 메시가 제거되는 경우 마이크로폰과 상대적으로 감도가 10dB 이하만큼 감소한다.
또한, 메시의 전방의 적어도 일 방향의 경우에 동작 주파수의 범위의 모든 주파수에 있어서, 메시가 제거되는 경우 감도는 마이크로폰과 관련하여 10dB 이하만큼 감소된다.
또한, 메시의 전방의 모든 방향의 경우에 동작 주파수의 범위 내의 적어도 하나의 주파수에 있어서, 메시가 제거되는 경우 감도는 마이크로폰과 관련하여 10dB 이하만큼 감소된다.
또한, 메시의 전방의 모든 방향의 경우에 동작 주파수 범위 내의 모든 주파수에 있어서, 메시가 제거되는 경우, 감도는 마이크로폰과 관련하여 10dB 이하만큼 감소된다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 전면은 피킹 및 플레이싱(picking and placing)을 위한 적어도 1 평방mm의 고체 영역을 포함한다.
또한, 전면은 피킹 및 플레이싱을 위한 고체 영역을 포함하고, 케이스는 고체 영역 아래에서 직접적으로 굳게 충전된다.
또한, 멤브레인은 메시 뒤에 1mm 이하에 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 케이스는 실질적 대칭의 평면을 가지며, MEMS 멤브레인의 중심은 실질적 대칭의 평면의 케이스의 가장 큰 직경의 10%와 같은 거리 내에 있다.
또한, 케이스는 베이스가 장착된 평면 측을 포함하고, MEMS 멤브레인의 중심은 케이스의 가장 큰 직경의 10% 이내로 평면 측의 중심과 정렬된다.
또한, 가장 큰 치수는 7mm 이하이다.
또한, 메시는 도전 물질을 포함한다.
또한 본 발명의 예시의 실시예에 따라,
a) 수신하는 초음파 파형에 응답하여 한 신호를 생성하는 적어도 두 개의 MEMS 마이크로폰을 포함하는 수신기;
b) 수신기가 위치하는 상부 면에서 위치결정 면상에서 수신기와 상대적으로 이동하고, 상기 수신기로 초음파를 전송하는 적어도 하나의 초음파 송신기를 포함하는 도구;
c) 위치결정면 상에서 상기 도구의 위치를 추적하도록 상기 신호를 이용하는 제어기를 포함하는 음향 위치결정 시스템이 제공된다.
또한, 제어기는 20cm/sec 이하의 속도에서 이동하는 경우 적어도 20cm × 15cm의 영역에 걸쳐 4mm 이내에서 상기 도구의 위치를 추적한다.
또한, 적어도 하나의 마이크로폰은 수신기상에 장착되어 수신기가 위치결정 면상에 위치하는 경우 케이스의 전면이 수평면상에서 마주한다.
또한, 상기 마이크로폰의 전면은 상기 수평면상에서 45도 이상으로 마주하고 있다.
또한, 상기 마이크로폰의 전면은 상기 수평면상에서 45도 이하로 마주하고 있다.
또한, 상기 마이크로폰의 중심은 상기 수신기가 위치결정 면에 위치하고 있는 경우, 위치결정면 위에서 10mm 이하로 위치한다.
또한, 상기 마이크로폰의 중심은 상기 수신기가 위치결정 면에 위치하고 있는 경우, 위치결정면 위에 적어도 1mm에 위치한다.
본 발명의 일 실시예에서, 적어도 하나의 마이크로폰은 수신기상에서 장착되어 마이크로폰의 외부면이 상기 마이크로폰과 인접하는 그리고 상기 마이크로폰을 둘러싸는 수신기의 면과 실질적으로 같은 높이로 된다(flush).
또한, 수신기의 표면은 마이크로폰의 외부면에 실질적으로 나란하다.
또한, 적어도 하나의 마이크로폰에 인접하는 수신기의 표면은 볼록하게 굴곡 된다.
또한, 위치결정 면에 위치하는 바닥면과는 달리 수신기의 표면은 실질적으로 수평면 아래의 방향으로 방위되어 있지 않다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 시스템은 또한 도구상에 장착된 적어도 하나의 광학 송신기를 포함하고, 상기 적어도 하나의 광학 송신기로부터 광을 수신하는 수신기 내에 적어도 하나의 윈도우를 포함하여 상기 수신기를 도구의 상기 적어도 하나의 초음파 송신기와 동기화시킨다.
또한, 광은 적외선이다.
또한, 수신기는 상기 적어도 하나의 윈도우의 제1 윈도우를 갖는 전면을 포함하고, 적어도 두 개의 마이크로폰의 제1 및 제2 마이크로폰은 제1 윈도우의 대향 측면상에 수평으로 배치된다.
또한, 적어도 상기 제1 마이크로폰은 제1 윈도우 쪽으로 방위되어 상기 제1 윈도우의 시계(field of view)의 일부를 차단한다.
또한, 수신기는 제1 마이크로폰과 인접하는 수신기의 제2 측면상에 장착된 제2 윈도우를 포함하고, 제2 윈도우는 상기 제1 마이크로폰에 의해 차단된 제1 윈도우의 시계의 적어도 일부를 포함하는 시계를 갖는다.
또한 제2 마이크로폰은 제1 윈도우쪽으로 방위되어 제1 마이크로폰에 의해 차단된 부분으로부터 대향쪽 상에 제1 윈도우의 시계의 일부를 차단하고, 수신기는 또한 제2 마이크로폰에 인접한 수신기의 제3쪽에 장착된 제3 윈도우를 포함하고, 제3 윈도우는 제2 마이크로폰에 의해 차단된 제1 윈도우의 시계의 적어도 일부를 포함하는 시계를 갖는다.
또한, 시스템은 더불어 도구상에 장착된 적어도 하나의 RF 송신기를 포함하고, 상기 적어도 하나의 RF 송신기로부터 전파(radio wave)를 수신하는 수신기 내의 적어도 하나의 RF 수신 소자를 포함하여 상기 도구의 적어도 하나의 초음파 송신기와 수신기를 동기화시킨다.
본 발명의 일 실시예에서, 마이크로폰들의 적어도 하나의 전면은 5mm 길이 이하인 수신기 내의 원추형 개구 뒤에 수신기의 전면의 내면에 직접적으로 또는 간접적으로 장착되며, 상기 마이크로폰은 사실상 음향 부분을 갖는 고체 전면을 가지며, 뒤쪽으로 향하는 전면의 내면 상에 음향 부분에 걸쳐 장착된 베이스 상의 MEMS 멤브레인을 갖는다.
본 발명의 일 실시예에서, 수신기는 마이크로폰 중 적어도 하나를 커버링하는 보호 그릴을 포함한다.
또한, 적어도 하나의 마이크로폰은 본 발명의 일 실시예에 따른 마이크로폰이다.
또한, 도구가 추적되는 영역의 어디에서 도구와 마주하는 수신기의 전면은 수신기가 위치결정면 상에 위치되는 경우 위치결정 면에 100도 이상의 각도로 방위된다.
또한, 시스템은 마이크로폰의 전면이 내면에 장착되는 가요성 인쇄회로기판을 포함한다.
또한, 마이크로폰의 전면은 내면에 직접적으로 장착된다.
또한, 마이크로폰의 전면은 적어도 1mm 만큼 마이크로폰의 에지를 지나서 연장하는 인쇄회로기판을 포함하는데, 인쇄회로기판의 연장된 부분의 후부는 수신기에 마이크로폰의 조립 동안 마이크로폰을 조정하는 부착 표면을 제공한다.
또한, 그릴은 수신기가 위치결정 면상에 위치되는 경우 수평 반사에 대해 대칭이다.
또한, 또는 이와는 달리, 그릴은 수신기가 위치결정 면상에서 위치되는 경우 수직 반사에 대해 대칭이다.
또한, 그릴의 충전(fill) 요인은 50% 이하이다.
또한, 그릴의 부분들 사이의 간격은 기기의 위치를 추적하기 위해 제어기에 의해 사용된 신호의 실질적으로 최고 주파수 성분에 대한 초음파 파장의 절반 이하이다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 수신기는 적어도 하나의 마이크로폰 뒤에 전자 기판을 포함하고, 마이크로폰의 케이스의 후부의 외부면은 전자 기판에 대한 접속부를 포함한다.
또한, 도구의 위치를 추적하도록 제어기에 의해 사용된 신호의 임의의 주파수 성분의 경우에 적당한 위치에 그릴을 갖는 마이크로폰의 감도는 그릴이 제거되는 경우, 감도와 비례하여 10dB 이하만큼 감소된다.
다르게 정의하지 않은 한, 여기에서 사용된 모든 기술적 및/또는 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 당업자가 공통적으로 이해하는 것과 같은 의미를 갖는다. 여기에 기술된 것과 유사하거나 같은 방법 및 물질들이 본 발명의 실시예들의 프랙티스나 테스팅에서 사용될 수 있을지라도, 예시의 방법 및/또는 물질을 기술한다. 콘플릭트의 경우, 정의를 포함한 특허 명세서는 제어된다. 또한, 물질, 방법 및 예들은 예시 목적이며 불필요하게 한정으로 해석되지 않는다.
본 발명의 몇몇 실시예들은 첨부 도면을 참조로 예시 목적으로만 개시된다. 이제 도면을 구체적으로 참조하면, 도시한 특정 예들은 예로서 본 발명의 실시예들의 예시적 설명목적으로만 되었음을 강조한다. 이와 관련하여, 도면과 관련한 설명은 이 기술의 당업자에게 본 발명의 실시예들이 실시될 수 있는 방법을 명확하게 한다.
도 1a 및 1b는 정면도로부터 메시가 제거된 본 발명의 일례의 실시예에 따른 MEMS 마이크로폰의 개략 측면도 및 정면도이다.
도 2a 및 2b는 메시 및 "픽 앤드 플레이스" 영역을 각각 도시하는 본 발명의 두 개의 다른 예시의 실시예에들에 따른 MEMS 마이크로폰의 개략 정면도이다.
도 3a-3d는 다른 위치들에서 "픽 앤드 플레이스" 영역들을 갖는 본 발명의 4개의 다른 예시의 실시예들의 경우에 MEMS 멤브레인 및 그 뒤에 볼 수 있는 베이스를 갖는 MEMS 마이크로폰에 대한 메시를 개략적으로 도시한다.
도 4는 본 발명의 예시의 실시예에 따른 MEMS 마이크로폰의 경우에 메시에 대한 천공 패턴을 개략적으로 도시한다.
도 5a-5d는 종래 기술에 따른 MEMS 마이크로폰의 측면도, 케이스가 제거된 배면을 갖는 배면도, 정면도 및 배면도를 개략적으로 도시한다.
도 6a 및 6b는 본 발명의 예시의 실시예에 따른 음향 위치결정 시스템에 대한 MEMS 마이크로폰을 구비하는 수신기의 상부면 및 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 7은 본 발명의 다른 예시의 실시예에 따른 음향 위치결정 시스템에 대한 MEMS 마이크로폰을 구비하는 수신기의 상부면도를 개략적으로 도시한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치결정 시스템에 대한 MEMS 마이크로폰을 구비하는 수신기의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 9는 본 발명의 예시의 실시예에 따른 MEMS 마이크로폰을 이용하는 음향 위치결정 시스템의 측면도를 개략적으로 도시한다.
도 10은 본 발명의 예시의 실시예에 따른 음향 위치결정 시스템에 대한 MEMS 마이크로폰을 구비하는 수신기의 사시도를 개략적으로 도시한다.
도 11a-11c는 본 발명의 다른 3개의 예시의 실시예들에 따른 음향 위치결정 시스템에 대한 수신기의 전면에 부착된 MEMS 마이크로폰의 측면도를 개략적으로 도시한다.
본 발명의 일부 실시예들에 있어서, 본 발명은 MEMS 마이크로폰 및 MEMS 마이크로폰을 통합하는 수신기에 관한 것으로 특히 배타적이지는 않지만, 음향 위치결정 시스템에 사용을 위한 초음파 MEMS 마이크로폰 및 수신기에 관한 것이다.
본 발명의 일부 실시예들의 특징은 광 대역폭에 걸쳐 초음파에 민감한 메시에 의해 커버되는 개방 케이스를 갖는 MEMS 마이크로폰에 관한 것이다. 종래 기술의 MEMS 마이크로폰에 사용된 MEMS 멤브레인이 초음파 주파수에 응답할 수 있을지라도, 종래 기술의 MEMS 마이크로폰은 20kHz이하의 오디오 주파수만을 위해 설계되고, 마이크로폰을 초음파에 민감하지 않게 하거나, 넓은 주파수 대역에 민감하지 않게 하는 방식으로 종종 조립된다. 넓은 주파수 대역을 갖는 것은 위치 모호성이 마이크로폰으로부터 본체의 거리를 측정하도록 넓은 범위의 주파수를 이용하여 제거될 수 있기 때문에 음향 위치결정 시스템 또는 레인징 시스템에 사용된 마이크로폰에서 잠재적으로 장점이 된다. 시간 영역에서와 동등하게, 마이크로폰이 넓은 대역폭을 갖는 경우, 쇼트 펄스의 도착시간이 정확하게 측정될 수 있는데, 이는 쇼트 펄스가 마이크로폰의 범위 확장을 일으키지 않기 때문이다. 또한, 넓은 대역폭을 가짐으로써 둘 이상의 직교 신호들이 송신기로부터 수신기로 보다 용이하게 전송되어 잠재적으로 보다 정확한 측정을 할 수 있다.
동작 주파수 범위에서 사실상 주파수들에 음향적으로 투명한 메시에 의해 커버된 개방 케이스를 갖는 마이크로폰이 케이스에서 임의의 공진 캐비티를 갖지 않는 성향을 가져서 좁은 대역폭 또는 왜곡된 신호를 생성한다. 메시는 또한 낮은 충분한 충전 요인을 갖고, 동작 범위에 있어서 최단 파장보다 작은 천공부들을 가짐으로써 실질적 음향 투명성을 달성한다. 메시는 또한, 기계적 손상에 대한 보호를 제공하는데, 메시가 또한 RF 간섭 및 정전 방전에 대해 금속 또는 다른 도전 물질로 만들어지기 때문이다.
일반적으로, MEMS는 제조에 있어서 큰 러지드니스(ruggedness), 양호한 반복성, 낮은 출력 임피던스 그리고 적절히 설계되는 경우 넓은 주파수 응답을 포함하는 다른 타입의 마이크로폰에 대해 다수의 잠재적인 장점을 가진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 MEMS 마이크로폰은 예를 들어, 적어도 25kHz, 또는 적어도 30kHz, 또는 적어도 40kHz 또는 적어도 70kHz 또는 적어도 100kHz인 제1 주파수에서 -60dB, 또는 -50dB, 또는 -40dB, 또는 -30dB의 감도를 갖는다. 여기서 0dB의 감도는 파스칼당 1볼트로서 정의된다. 달리 기술하지 않는 한, 감도는 메시가 방위된 방향으로부터 들어오는 사운드 파형에 대해 정의된다. 제1 주파수에서의 감도는 20kHz에서 마이크로폰의 감도 이하에서 40dB 이하이고, 20kHz와 제1 주파수 사이의 데시레벨에 있어서 평균 감도 이하이고, 20kHz와 제1 주파수 사이의 임의의 주파수의 최대 감도 이하이고, 30dB이하 보다 작거나, 20dB 이하보다 작고, 10dB 이하보다 작다. 20kHz 이상의 또한 제1 주파수보다 크지 않은 주파수 동작 범위 내에서, 감도가 10kHz, 또는 20kHz 또는 40kHz 또는 80kHz에 걸쳐 60dB이하로 변화하는 적어도 하나의 주파수가 있다. 또한, 주파수의 동작 범위는 감도가 약 20kHz 이상의 대부분의 감도 주파수의 40dB 내의 범위 내에 있다.
상기 마이크로폰은 케이스 안쪽에 장착된 베이스 상에 장착된 MEMS 멤브레인을 포함한다. 케이스는 선택적으로 마이크로폰에 유용한 출력 신호를 생성하는 전치 증폭기 또는 임의의 소자를 또한 포함하는 여기에서 정의된 증폭기를 그 안쪽에 장착하고 있다. 증폭기는 마이크로폰이 민감한 초음파 주파수 범위를 포함하는 동작 주파수를 갖는다. 증폭기의 출력 임피던스는 예를 들어, 1000오옴 또는 500오옴이하이다. 마이크로폰은 10볼트 이하의 전압 예를 들어 5볼트 이하의 전압에서 전기 전력을 사용한다.
또한 마이크로폰이 넓은 주파수 범위에 걸쳐 초음파에 민감하게 유지되는 한가지 방식은 주파수 범위에 있어서 초음파 파장과 유사거나 초음파 파장보다 큰 MEMS 멤브레인 근처의 사실상 폐쇄된 캐비티를 갖는 것을 가능한 한 정도로 회피하는 것에 의한다. 예를 들어, 케이스의 내의 어디에도 예를 들어, 2mm 또는 1.5mm 또는 1mm의 최고 동작 주파수의 경우에 파장의 절반보다 큰 폭의 입방 체적을 포함하는 빈 공간이 없다. 이러한 캐비티들은 좁은 공진 및/또는 초음파의 흡수를 유도할 수 있다.
본 발명의 일부의 실시예에 있어서, 케이스의 전면은 완전히 개방되지 있지 않지만, 고체 "픽 앤드 플레이스" 영역 및 메시 상의 대응 고체 영역을 포함한다. "픽 앤드 플레이스 영역"은 마이크로폰 상에 로보틱 어셈블리에 대한 메시를 픽업하고, 마이크로폰을 사용하는 음향 위치결정 시스템과 같은 시스템의 로보틱 어셈 블리에 대한 완전한 마이크로폰을 픽업하는데 사용될 수 있다.
MEMS 멤브레인의 베이스는 또한 케이스의 배면의 중심 근처에 장착되고, 이 케이스는 마이크로폰의 감도가 방위각의 방향에 비교적 독립적으로 될 수 있는 잠재적인 이점을 갖는다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 케이스는 적어도 하나의 대칭 평면을 가지며, 베이스는 대칭 평면 근처에 장착되는데, 대칭 평면은 감도의 방향적 독립성이 대칭의 평면 주위에 거의 대칭인 잠재적인 이점을 갖는다.
또한, 마이크로폰의 가장 큰 치수는 최대 동작 주파수에서 또는 예를 들어, 7mm 이하, 또는 5mm이하 또는 4mm 이하의 일반적인 동작 주파수에서 초음파 파장과 유사하거나 초음파 파장보다 작다. 작은 직경을 가지면, 마이크로폰이 상기 주파수에서 비교적 낮은 방향성을 가지며, 넓은 범위의 방향들로부터 들어오는 초음파에 동등하게 민감하게 되는 잠재적인 이점을 갖는다.
본 발명의 몇몇 실시예들의 한 특징은 적어도 2개의 MEMS 마이크로폰을 사용하는 수신기를 갖는 음향 위치결정 시스템에 관한 것이다. 이 시스템은 또한 수신기에 의해 수신되고, 위치결정면 상의 도구의 위치를 추적하도록 제어기에 의해 사용된 초음파를 전송하고, 위치결정 면을 이동하는 도구를 포함한다. 제어기는 예를 들어, 적절하게 프로그램된 외부 컴퓨터 또는 수신기에 패키징된 적절하게 프로그램된 마이크로프로세서 또는 마이크로폰 데이터를 이용하여 기기의 위치를 계산하도록 설계된 ASIC이다. 시스템은 예를 들어 수기를 디지털화하도록 펜으로서 사용된 도구와 함께 사용된다.
또한, 선택적으로, 제어기는 적어도 5 평방 cm, 적어도 10 평방 cm, 또는 적 어도 20cm 폭 × 15cm 길이, 적어도 20 평방 cm, 또는 적어도 50 평방 cm, 또는 적어도 100 평방 cm 또는 적어도 200 평방 cm, 또는 적어도 400 평방 cm영역의 어디에서 상기 영역의 폭의 2%, 또는 1%, 또는 0.5%, 또는 0.2%, 또는 0.1% 또는 0.05% 또는 0.02% 또는 0.01% 또는 0.005%의 내로 제어기가 1초에서 상기 영역의 폭을 이동하는 경우에도 도구의 위치를 구할 수 있다. 이러한 위치결정의 정밀도는 예를 들어, 20kHz와 80kHz 사이의 범위 내의 주파수의 초음파를 이용하여 또는 마이크로폰에 대한 전술한 다른 가능한 범위들의 어느 것에 의해 달성된다.
또한, 마이크로폰의 적어도 하나는 전술한 바와 같이 음향적으로 투명한 메시에 의해 커버된 개방 케이스를 갖는다. 또한, 적합한 종래 기술의 MEMS 마이크로폰 예컨대 Memstech MSM2RM-S3540 마이크로폰 등이 사용된다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 단일 MEMS 마이크로폰만이 있으며, 시스템은 도구의 범위만을 구하는 데에만 사용된다. 본 발명의 몇몇 실시예들에서, 적어도 3개의 MEMS 마이크로폰이 있으며, 시스템은 3차원으로 도구의 위치를 구하는데 사용된다.
수신기는 또한 위치결정면 상에 위치된다. 여기에서 사용되는 바와 같이, "위로", "상부" 및 "위에"와 같은 용어는 중력의 방향에 무관하게 위치결정면으로부터 떨어진 정상적인 방향을 참조하며, "아래에", "수평" 및 "측면"과 같은 용어는 "위로"의 이 정의와 상대적으로 사용된다. 예를 들어, "수평" 방향은 위치결정 면에 나란한 방향을 의미하며, "수평 아래에"는 위치결정 면쪽으로 직접적으로 마주하는 또는 비스듬한 각도에 있는 것을 의미한다.
인터레스트의 범위에서 초음파 주파수에서 공진하는 캐비티를 방지하는 것이 잠재적으로 바람직한 마이크로폰 자체의 설계에서와 같이, 수신기의 설계에서 마이크로폰과 인입 초음파 사이의 캐비티를 방지하고, 위치결정면 또는 수신기의 면을 포함하는 면들로부터 초음파가 반사할 수 있는 그리고 다중 경로에 의해 마이크로폰에 도달하는 기하적 구성을 방지하는 것이 잠재적으로 바람직하다. 이러한 이유로, 적어도 어느 정도로 상방으로 마주하는 하나 이상의 마이크로폰들을 갖는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 적어도 하나의 마이크로폰은 그 가장 큰 감도의 방향이 30도 이하로 또는 30도와 45도 사이로 또는 45도와 60도 사이로 또는 60도 이상으로 또는 80도 이상으로 수평이상으로 방위된다. 또한 마이크로폰의 전면의 방위의 방향은 예를 들어, 30도 이내로 또는 15도 이내로 가장 큰 감도의 방향에 사실상 수직이고, 또한 마이크로폰은 예를 들어, 5mm 또는 2.5mm 또는 1mm 이내에서 또는 송신기에 의해 전송된 최고 주파수의 파장의 절반 이내에서 마이크로폰을 에워싸는 수신기의 표면과 사실상 같은 높이로 된다. 또한, 마이크로폰의 표면은 예를 들어, 30도 또는 15도 이내에서 수신기의 그 표면과 사실상 나란하다.
또한, 수신기는 위치결정면에서 위치하는 바닥면을 제외하고, 수평면 이하 하방으로 방위된 표면들을 갖지않는다. 또한, 수신기는 30도 이하로, 또는 30과 45도 이하로 또는 45와 60도 이하로 또는 60도 이상으로 수평면 이상의 방향에서 방위된 전면을 갖는다. 상방으로 마주하는 각도에서 방위된 전면을 가짐으로써, 수신기는 초음파를 상방으로 반사하는 성향을 가져서 초음파가 마이크로폰과 다른 경로에 의해 다시 반사하지 않는다.
또한, 마이크로폰의 적어도 하나와 인접하는 수신기의 면은 볼록으로 굴곡지어서 초음파가 도구로부터 마이크로폰쪽으로 직접적으로 오지 않는 경우 마이크로폰으로부터 멀리 초음파를 반사시킨다. 본 발명의 몇몇 실시예들에서 도구가 위치결정면의 위치결정범위 내에 있는 경우, 선택적으로 예를 들어 5mm 또는 2.5mm 또는 1mm이하로 전송된 최고 주파수 초음파 파장의 절반 이하로 표면으로부터 배치된 피쳐들을 제외하고, 도구 내의 송신기의 시선내에 있을 수 있는 수신기의 표면의 모든 부분이 평형하거나 볼록이다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 도구는 광 예를 들어, 적외선을 전송하며, 수신기는 수신기와 도구의 초음파 송신기를 동기화시키도록 광을 수신하는 적어도 하나의 윈도우를 갖는다. 또한, 동기화는 도구에 의해 송신되고, 수신기에서 RF 수신기에 의해 수신된 전파에 의해 수행된다. 본 발명의 몇몇 실시예에서, 도구 및 송신기는 동기화되지 않지만, 동기화되지 않더라도 도구의 위치를 결정하는데 사용된 추가의 마이크로폰이 있다.
또한, 수신기는 각 측면에서 마이크로폰으로 둘러싸여 진 중간에 그러한 윈도우와 더불어 전면을 갖는다. 몇몇 실시예에서 하나 또는 두 개의 마이크로폰이 윈도우쪽에 위치하여 윈도우의 시계를 부분적으로 차단한다. 또한, 차단된 시계의 일부를 포함하는 시계와 더불어 마이크로폰의 다른 측면 상에 전면에 인접한 수신기의 한 측면 또는 두 측면상에 다른 그러한 윈도우가 있다.
본 발명의 몇몇 실시예에서, 특히 마이크로폰이 케이스의 사실상 고체 전면 에 음향 부분을 포함하는 설계 타입을 갖는 경우, 마이크로폰은 수신기 내의 원추형 개구 뒤에 장착된다. 여기에서 사용되는 바와 같이, "원추형 개구"는 절두체(frustum) 같은 원추나 피라미드의 트렁케이티드 부분의 형상에서 개구를 포함한다.
적어도 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기 이전에, 본 발명은 구성의 상세한 설명으로 이 출원에서 불필요하게 한정되지 않으며, 부품 및/또는 방법의 배치는 이하의 설명에서 설명되고, 및/또는 도면에서 개시됨을 이해해야 한다. 본 발명은 다른 실시예를 여러 가지 방식으로 수행 및 실시할 수 있다.
도 1a를 참조하면, 도 1a는 MEMS 마이크로폰(100)의 측단면도를 도시한다. 케이스(102)는 또한, 고체 배면을 포함하는데, 인쇄 회로 기판(PCB)를 포함한다. MEMS 멤브레인(104)은 케이스(102)의 배면 상에 장착된 베이스(106) 상에 장착되며, 증폭기(108)는 또한 베이스(106) 아래의 케이스(102)의 배면 상에 장착된다. 케이스(102)는 도 3a~3d 및 도 4에서 상세히 기술되는 메시(110)에 의해 커버되며, 이 메시는 마이크로폰이 수신하도록 설계된 주파수 범위에서 초음파에 크게 투명하도록 설계되어 있다. 또한, MEMS 멤브레인(104)은 예를 들어, 마이크로폰의 최고 동작 주파수에 대해 메시의 파장의 절반 이내 또는 메시의 1mm 이내 또는 메시의 0.5mm 이내로 메시의 뒤에 너무 멀지 않게 위치한다. MEMS 멤브레인을 메시(110)에 가까이 위치시키면 마이크로폰의 동작 주파수 범위 내에서 메시와 멤브레인 사이의 공진 볼륨 생성을 방지할 수 있다.
또한, 메시는 마이크로폰의 동작 주파수 범위의 적어도 일부에 대해 메시를 통과하는 초음파에 대해 비교적 작은 영향을 갖는다. 예를 들어, 메시가 제거된 경우 마이크로폰의 특성이 될 수 있는 것과 비교하여 메시는 마이크로폰의 가장 큰 감도의 방향으로부터 들어오는 사운드에 대해 또는 메시의 전방의 임의의 방향으로부터 들어오는 사운드에 대해 메시는 동작 주파수의 범위에서 적어도 하나의 주파수에 대한 마이크로폰의 감도에 있어 10dB 이하의 손실을 유발한다. 또한, 이는 20kHz와 70kHz사이에서 또는 전술한 임의의 다른 범위의 주파수 동작 범위 내에서 모든 주파수에 대해 적용된다. 또한 동작 주파수의 범위는 20kHz 이상의 임의의 주파수에 대해 가장 큰 감도의 40dB 이내의 감도를 갖는 20kHz이상의 범위이다.
마이크로폰(100)의 전체 치수는 예를 들어, 3과 6mm 높이 사이, 1mm와 2mm 두께 사이, 2.5mm와 5mm 폭 사이에 있다. 예시의 실시예에 있어서, 마이크로폰은 4.72mm 높이이고, 3.76mm 폭이고, 1.25mm 두께이며, Knowles 음향 모델 SPM0102 MEMS 마이크로폰과 같은 치수이다.
도 1b는 메시(110)가 제거된 정면에서 본 마이크로폰(100)을 도시한다. 마이크로폰이 초음파에 광대역 응답을 가지기 위해서 MEMS 멤브레인(104)는 또한 멤브레인(110)에 가까이 있다. 또한, 공진 캐비티의 형성을 방지하도록 특히 MEMS 멤브레인 가까이 마이크로폰 안쪽에 비교적 작은 빈 공간이 있다. 예를 들어, 일 측에서 1mm 큐브를 유지하기에 충분히 큰 빈 공간이 없으며, 일 측에서 0.8mm 큐브를 유지하기에 충분히 큰 빈 공간이 없으며, 일 측에서 1.2mm 큐브를 유지하기에 충분히 큰 빈 공간이 없다. 또한, 이러한 이유로, 영역(112)은 고체로 충전된다. 베이스(106) 및 MEMS 멤브레인(104)은 또한 마이크로폰(100)의 방향 감도가 방위각 에 아주 종속되는 것을 방지하도록 정면에서 보는 바와 같이 케이스(102)의 중심 근처에 위치한다. 마이크로폰(100)의 방향 감도는 마이크로폰의 전면에 대한 각도와 비교적 무관한데, 이는 마이크로폰(100)의 치수가 마이크로폰이 사용되는 주파수 각도에서 초음파 파장과 유사하거나 이 파장보다 작기 때문이다.
도 2a는 MEMS 마이크로폰(202)을 커버링하는 메시(210)를 갖는 마이크로폰(100)과 유사한 MEMS 마이크로폰(202)의 정면도이다. 마이크로폰(202)의 정면의 부분은 고체 "픽 앤드 플레이스" 영역(212)이다. 특히, 영역(222)이 고체인 경우, 그 아래의 영역 내에 도 1b에서의 영역(112)를 충전하여 거기에 충전 캐비티의 생성을 방지하는 것이 잠재적으로 바람직하다. 도 2b는 예를 들어 증폭기(108) 아래에 공진 캐비티가 없도록 증폭기(108) 위에 바닥 근처의 픽 앤드 플레이스 영역(216)을 갖는 다른 마이크로폰(214)을 도시한다. 또한, 픽 앤드 플레이스 영역은 MEMS 멤브레인 및 픽 앤드 플레이스 영역이 충전된 상태에서 볼륨을 실질적으로 커버링하지 않는 어디에나 위치한다. 또한, "픽 앤드 플레이스" 영역은 가장 작은 치수에서 1 mm 또는 2mm 이하이고, 그 가장 큰 치수에서 1mm 또는 2mm 또는 3mm 또는 4mm이하이거나, 마이크로폰의 정면의 영역의 10% 이하 또는 상기 영역의 20% 이하 또는 상기 영역의 30% 이하를 커버한다.
도 3a는 예를 들어 마이크로폰(214)의 경우에 사용될 수 있는 원형 천공부들을 갖는 메시(300)를 도시한다. 메시는 또한 마이크로폰(100) 또는 마이크로폰(202) 또는 마이크로폰(214)의 정면의 치수와 같은 예를 들어, 4.72mm 높이 × 3.76mm 폭의 높이 및 폭을 갖는다. 고체 영역(302)은 또한, 영역(216)과 같은 픽 앤드 플레이스 영역을 제공하는 1mm 높이 × 1.3mm폭으로 임의의 천공부를 갖지 않는다. MEMS 멤브레인(104)을 갖는 베이스(106)는 메시(300) 뒤에서 볼 수 있다. 도 3b, 3c 및 3d는 메시(304, 306, 및 308)를 갖는 다른 설계를 도시한다. 이들 메시에 있어서, 영역(302)은 다른 위치에서 MEMS 멤브레인에 점진적으로 가깝다.
도시한 메시(300) 및 다른 메시 설계는 인터레스트 주파수에서 초음파에 크게 투명한데, 이는 천공부들이 각기 최고 동작 주파수의 경우에 초음파의 파장의 절반보다 작고, 천공부들이 메시의 영역의 실질적인 부분 즉, 메시(300)의 케이스에서 약 35%를 형성하기 때문으로 충전 요인은 65%이다. 또한, 메시의 충전 요인은 70% 이하, 또는 60% 이하, 또는 50% 이하 또는 40% 이하 또는 30% 이하 또는 20% 이하이다.
80kHz에서 공기에서의 초음파의 파장은 예를 들어, 약 4mm인 한편, 메시(300)에서의 천공부들은 직경에서 0.4mm로서 파장의 절반 이하이다. 또한, 천공부들은 2π로 분할된 최고 동작 주파수에서 파장보다 직경에 있어서 작다. 또한, 천공부들은 0.7mm, 또는 0.6mm 또는 0.5mm 또는 0.4mm 또는 0.3mm이하이다. 메시(300)에서의 천공부들 사이의 가장 좁은 간격은 충분히 커서 예를 들어 메시가 중단없이 비교적 저렴하게 제조될 수 있다. 또한, 메시는 최고 동작 주파수의 경우의 4분의 1 보다 얇은데 예를 들어, 0.3mm, 또는 0.2mm 또는 0.1mm 또는 0.05mm보다 얇다.
또한 천공부들은 형상에 있어서, 원형, 6각형 또는 장방형으로 배치되어 사방정계 그리드에서 예를 들어, 장방형 그리드, 또는 벌집 같은 등변 삼각형 그리드 또는 장방형 그리드의 사방정계 그리드에서 그 중심을 갖는다.
도 4는 메시의 영역의 약 78%를 형성하는 벌집 패턴으로 배치된 정 6각형 천공부들을 갖는 메시(400)의 부분을 도시하므로 충전 요인은 단지 약 22%이다. 6각형 천공부들은 메시(300)에서 원형 천공부들과 유사하게 직경에 있어서, 0.4mm이지만, 인접 천공부들 사이의 간격은 단지 0.05mm이다. 메시는 예를 들어, 0.05mm 두께의 스텐레스 스틸로 만들어진다. 또한, 임의의 메시 설계의 경우에, 케이스의 측면들을 초과하는 예를 들어 중심에서 천공된 영역을 초과하는 메시를 프레이밍(framing)하는 고체 영역이 있다. 프레이밍 영역은 메시에 기계적 강도 및 강성을 제공하고, 메시는 메시가 중단되거나 왜곡되지 않고 케이스에 보다 조립될 수 있는 잠재적인 이점을 갖는다.
도 5a-5d는 도 11a-11c에서 이하 도시하는 바와 같이, 음향 위치결정 시스템에서 사용에 적합할 수 있기 때문에 여기에서 도시한 다른 종래 기술의 설계의 MEMS 마이로폰(500)을 도시한다. 마이크로폰(500)은 "Exox" 타입 설계로서 알려져 있으며, 예를 들어, Memstech 마이크로폰 모델 MSM2RM-S3540과 유사하다. 도 5a는 측면도를 도시한다. MEMS 멤브레인(104) 및 증폭기(108)을 갖는 베이스(106)는 실질적으로 음향 포트(504)를 제외하고, 또한 인쇄회로기판(106)을 포함하는 고체, 즉 케이스의 전면(502)에 장착된다. 베이스(106)는 전면(502)으로부터 떨어져 대면하는 MEMS 메브레인(104)을 구비하는 음향 포트(504) 위에 장착된다. 베이스(106) 내측에 빈 공간이 있지만, MEMS 멤브레인(104)에 도달하도록 베이스를 통해 초음파가 통과하며, 이 빈 공간은 인터레스트 주파수에 대해 공진 캐비티를 형 성하지 않는데, 이는 그 치수가 인터레스트 초음파 주파수의 경우에 공기 중의 파장의 훨씬 이하이기 때문이다. 케이스는 또한 실질적으로 고체 배면(506)을 포함하고, 또한 인쇄회로기판 및 측면(510)을 포함한다. 또한 배면(506)은 음향 위치결정 시스템의 경우에 수신기 내에 마이크로폰(500)을 장착하는데 사용된 PCB 패드(508)를 갖는다. 도 5b는 MEMS 멤브레인(104), 베이스(106) 및 증폭기(108)를 볼 수 있도록 배면(506)이 제거된 뒤에서 본 마이크로폰(500)의 도면이다. 도 5c는 전면(502) 및 음향 포트(504)를 볼 수 있는 전면을 갖는 정면에서 본 마이크로폰(500)을 도시한다. 도 5d는 제 위치에 배면(506)을 가지며, 패드(508)를 볼 수 있는 배면으로부터 본 마이크로폰(500)을 도시한다.
도 6a는 음향 위치결정 시스템의 경우에 수신기(600)의 상부면도이다. 시스템은 위치가 추적되는 도시되지 않은 도구에서 초음파 송신기에 수신기를 동기화시키도록 광 예를 들어 적외선을 사용한다. 광학 윈도우(602)는 위치결정 시스템에 동작하는 경우 도구와 대면하는 수신기(600)의 전면의 중심에 위치한다. 또한, 윈도우(602)는 사용되는 광 예를 들어 적외선의 파장을 우선적으로 전송한다.
MEMS 마이크로폰(604 및 606)은 윈도우(602)의 각 측에서 윈도우(602) 보다 더욱 전방에 위치한다. 마이크로폰을 더욱 전방에 위치시키면 도구로부터 들어오는 거의 모든 초음파가 다수의 경로를 유도하는 수신기(600)의 나머지로부터 반사하거나 간섭하지 않고 마이크로폰에 직접적으로 도달할 수 있는 잠재적인 이점을 가진다. 그러나 마이크로폰(604 및 606)은 측면에 대해 윈도우(602)의 시계의 부분을 차단한다. 또한, 추가의 윈도우(608 및 610)는 전면에 인접한 수신기(600)의 측면들 상에 위치하고, 윈도우(608 및 610)는 마이크로폰(604 및 606)에 의해 차단된 윈도우(602)의 시계의 적어도 일부를 포함하는 시계를 제공한다.
도 6b는 수신기(600)의 측면도이다. 또한, 마이크로폰(604)을 포함하는 수신기의 전면(600)은 마이크로폰(604)이 수평 이상의 사각 예를 들어 약 30도로 대면하도록 방위된다. 이 방위는 수신기(600)의 전면에 도달하지만 마이크로폰들이 다른 경로에 의해 마이크로폰들로 다시 되돌아 가지 않는 성향을 갖도록 상방으로 반사되는 마이크로폰들에는 도달하지 않는다. 초음파의 실질적인 부분을 가짐으로써 도구의 위치를 추적하는데 있어서 에러를 초래할 수 있는 도구 내의 송신기로부터의 다수의 경로에 의해 마이크로폰들에 도달하게 된다.
도 7은 다른 설계를 갖는 수신기(700)를 도시한다. 수신기(700)에 있어서, 2 개의 MEMS 마이크로폰(704 및 706)에 의해 둘러싸인 수신기의 전면 상에 윈도우(702) 예를 들어, 적외선 윈도우가 있으며, MEMS 마이크로폰은 윈도우(702)의 전방에 위치하지 않으며, 윈도우(702)의 시계를 차단하지 않는다. 측면 상에는 추가적인 윈도우가 없다. 본 발명의 다른 실시예들에서, 하나의 마이크로폰은 그 시계의 부분을 차단하는 제1 윈도우 전방에 위치하고, 다른 쪽의 마이크로폰은 제1 윈도우의 전방에 위치하지 않으며, 그 시계를 차단하지 않는다. 또한, 한 측면 상에 예를 들어, 마이크로폰이 제1 윈도우의 시계를 차단하는 측면 상에 추가적인 윈도우가 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수신기(800)의 측면도이다. 수신기(800)에 있어서, 마이크로폰(802)은 사실상 상방으로 대면하고 있다. 또한, 도 8의 측면도에서 마이크로폰(802)의 뒤쪽에 있기 때문에 볼 수 없는 다른 마이크로폰은 또한 사실상 상방으로 대면하고 있다. 또한 마이크로폰(802)은 수신기(800)의 바닥에서 인쇄회로기판(804) 상에 장착된다. 마이크로폰(802) 및 또한 다른 마이크로폰도 비교적 낮게 위치하고 있으므로, 이 마이크로폰은 높게 위치한 예를 들어, 표면(806) 상에 높게 위치한 윈도우의 시계를 차단한다. 표면(806)은 또한 비스듬하게 상방으로 방위되어 있어서, 초음파를 다시 마이크로폰(802)으로 반사하지 않는다. 마이크로폰(802)의 가장 큰 감도의 방위는 또한 직선 상방이지만, 마이크로폰(802)은 측면으로부터 도 8의 좌측면으로부터 들어오는 초음파에 실질적으로 여전히 민감한데, 이는 마이크로폰(802)이 한 파장과 유사하거나 작은 치수를 가지므로 넓은 시계의 각도를 가질 수 있기 때문이다. 또한, 마이크로폰(802)은 그 표면에 나란한 방향에서 또는 특히 도 8에서 그 좌측면에 나란한 방향에서 특히 향상된 감도를 갖도록 설계된다. 또한, 마이크로폰(802)은 전방향성 마이크로폰이다.
도 9는 음향 위치결정 시스템에 있어서 수신기(900)의 측면도이다. 필기 도구(902)는 한 장의 종이 같은 위치결정면(904) 상에서 이동하고, 수신기(900)의 전면 상에서 MEMS 마이크로폰(906)으로 초음파를 전송한다. 일반적으로, 도 10에 대해 이하 기술하는 바와 같이, 도 9에 도시하지 않은 제2 MEMS 마이크로폰이 있을 수 있는데, 이는 마이크로폰이 도면의 평면 내에 있지 않고, 예를 들어 마이크로폰(906) 뒤에 있기 때문이다.
경로(908)를 따르는 초음파는 도구(902)로부터 직접적으로 마이크로폰(906)에 도달한다. 경로(910)를 따르는 초음파는 마이크로폰(906) 상의 수신기(900)를 히트하고, 마이크로폰에 인접한 수신기(900)의 전면의 볼록하게 굴곡진 부분으로부터 반사한다. 볼록 만곡에 의해 반사된 웨이브가 상방으로 진행하여 수렴하고, 웨이브가 마이크로폰(906)에 다시 반사하는 것을 유사하지 않게 만들고, 경로(908)를 따르는 초음파 웨이브와는 다른 경로에 의해 마이크로폰에 도달한다. 경로(912)를 따르는 초음파는 또한 마이크로폰(906)을 미스하여 마이크로폰 아래의 수신기(900)의 전면으로부터 위치결정면(904) 쪽으로 다시 도구(902)를 향하여 반사한다.
마이크로폰(906)은 수신기(900)의 바닥 위치결정면(904)에 상당히 가깝게 위치하여 마이크로폰 아래의 수신기를 반사한 후 마이크로폰 쪽으로 다시 그 길을 찾는 임의의 초음파의 전력을 최소화시키고, 경로(908)를 직접적으로 따르는 마이크로폰(906)에 도달하는 초음파와 표면(904)을 반사한 후의 마이크로폰(906)에 도달하는 임의의 초음파 사이의 경로 길이의 차이를 최소화한다. 그러나 마이크로폰(906)은 위치결정면(904)에 너무 가깝게 위치하지 않아서 초음파가 임의의 범프 또는 표면(904) 내의 임의의 불규칙성에 영향을 받지 않고, 마이크로폰(906)에 도달할 수 있다. 또한 마이크로폰(906)의 전면의 중심 또는 마이크로폰 내의 MEMS 멤브레인의 중심은 수신기(900)의 바닥 위에 단지 10mm 또는 5mm 또는 2mm에 위치하고, 사실상 위치결정 시스템에 의해 사용된 최고 주파수의 경우 단지 파장의 절반 이하이다. 또한, 마이크로폰(906)의 전면의 중심은 마이크로폰 내의 MEMS 멤브레인의 중심이고, 수신기(900)의 바닥 위 또는 위치결정면의 임의의 불규칙면 위의 적어도 1mm 또는 2mm에 위치한다.
또한, 마이크로폰(906)의 표면은 수신기(900)의 전면과 같은 높이로 된다. 이는 수신기(900)의 전면에 도달하는 초음파는 사실상 초음파가 마이크로폰(906)의 자체에 도달하지 않는 한 마이크로폰(906)과 상호동작하지 않는 잠재적인 이점을 갖는다. k-스페이스와 관련하여, 초음파의 평면 파에 대한 마이크로폰(906)의 응답은 마이크로폰에서의 상기 평면 파와 마이크로폰에 인접한 위치에서의 상기 평면 파에 사이의 위상 차에 아주 크게 좌우되지 않으며, 단지 고작해야 마이크로폰에 걸리는 위상 차에 좌우된다. 마이크로폰(906)의 직경은 일반적으로 음향 위치결정 시스템에 의해 사용된 주파수에서의 초음파의 파장 이하이거나 유사하므로 이는 마이크로폰(906)이 넓은 각도 응답을 갖는 것을 의미한다. 마이크로폰(906) 내의 중요한 공진 캐비티 또는 다른 응답 영향이 없을 정도로 마이크로폰의 유효 크기는 MEMS 멤브레인의 직경만 일 수 있으며, 각도 응답은 더욱 넓을 수 있다. 넓은 각도 응답을 가짐으로써 잠재적으로 위치결정 시스템이 넓은 범위의 위치결정 면에 걸쳐 동작할 수 있으며, 및/또는 위치결정면의 사용가능한 영역에 가까운 수신기와 더불어 동작할 수 있으며, 따라서 전력 요건을 감소시킬 수 있으며, 및/또는 시스템의 정밀도를 개선할 수 있다.
도 10은 도 9의 수신기(900)와 유사한 음향 위치결정 시스템에 있어서 수신기(1000)를 도시한다. 수신기(1000)는 마이크로폰(1002 및 1004)을 갖는다. 임의의 거리로 떨어진 두 개의 마이크로폰을 가짐으로써 음향 위치결정 시스템이 송신기와 두 개의 마이크로폰 각각의 시간 지연 또는 위상 차를 측정함으로써 초음파를 전송하는 도구의 2 차원 위치를 결정할 수 있다. 또한 마이크로폰(1002)은 보호 그릴(1006)을 가지며, 마이크로폰(1004)은 보호 그릴(1008)을 갖는다. 또한 하나 또는 두 개의 그릴은 수평 및/또는 수직 편향에 대해 대칭이어서 각 마이크로폰의 방향 감도를 보다 대칭적으로 만드는 잠재적인 이점을 갖는다. 각 그릴의 부분들 및 이들 사이의 간격들은 또한 위치결정 시스템에 의해 사용된 주파수 범위에서의 초음파 파장에 비해 모두 작으며, 그릴은 또한 그 마이크로폰의 전방에서 영역의 비교적 작은 부분을 커버한다. 이러한 설계 특징들로 그릴은 초음파에 크게 투명하게 되고, 마이크로폰은 여전히 수신기의 표면과 실제로 같은 높이의 그 표면을 갖는 음향적 장점을 가질 수 있다. 특히, 도구의 위치를 추적하도록 제어기에 의해 사용된 임의의 주파수에 대한 마이크로폰의 감도는 10dB 이하만큼 그릴에 의해 감소된다. 그릴은 마이크로폰을 보호할 수 있으며, 특히 예를 들어 예리한 물체에 의한 손상으로부터 MEMS 멤브레인을 보호할 수 있다. 이는 마이크로폰이 수신기의 표면에 또는 그 근처에 위치한 경우 특히 유용하다.
여기에서 정의된 바와 같이, 수신기 내에 장착된 마이크로폰의 전면은 그 전면이 보호 그릴 커버링을 갖는 경우에도 전면이 보호 그릴의 부재시 플러시(flush) 되거나 또는 사실상 플러시되는 경우에도 수신기의 주변 표면과 여전히 "같은 높이" 또는 "실질적으로 같은 높이"로 고려된다.
도 11a, 11b 및 11c는 음향 위치결정 시스템에 대해 수신기에서 도 5a-5d에서 전술한 바와 같이, MEMS 마이크로폰(500)을 장착하는 다른 방식을 도시한다. 마이크로폰(500)은 또한 인쇄회로기판으로 만들어진 전면(502)을 가지며, 인쇄회로기판 위에 MEMS 멤브레인의 베이스 및 증폭기가 장착된다. 마이크로폰(500) 안쪽의 베이스는 전면(502)에서 음향 부분(504) 위에 장착된다. 도 11a-11c에 도시된 모두 3개의 구성에 있어서, 또한 원추형 개구(102)를 갖는 수신기의 전방 벽(1100)이 도시되고, 개구의 정점은 음향 포트(504)에 위치한다. 또한, 원추형 개구는 적어도 60도, 90도 또는 120도의 개구 각도를 갖는다. 또한, 개구의 전체 길이는 위치결정 시스템에 의해 사용된 실질적으로 최고 주파수에서 사운의 파장의 절반 이하이다. 이러한 큰 개구 각도 및/또는 짧은 개구를 사용하면, 도구로부터 초음파가 다수의 경로에 의해 마이크로폰에 도달하지 않거나, 개구에서 정상 파(standing wave)를 형성하는 잠재적인 이점을 갖는다.
도 11a에 있어서, 마이크로폰(500)의 전면(502)은 가요성 인쇄회로기판(1104)의 다른 피스에 장착되고, 이 인쇄회로기판(1104)은 전방 벽(1100)의 내면 상에 직접적으로 장착된다. 인쇄회로기판(1104)은 음향 포트(504) 및 원추형 개구(1102)와 동심원인 개구를 가지며, 또한, 그들 사이의 직경에서 중간부를 가져서 원추형 개구(1102)의 비교적 원활한 연속을 형성할 수 있다.
도 11b에 있어서, 마이크로폰(500)의 전면(502)은 마이크로폰(500)의 위의 상부 에지를 연장하는 부분(1106)을 가져서 길게 되고, 전면(502)은 전방 벽(1100)의 내면 상에 직접적으로 장착된다.
도 11c에 있어서, 마이크로폰(500)의 전면(502)은 전방 벽(1100)의 내면 상에 직접적으로 장착되고, 마이크로폰(500)의 배면 상에 다른 인쇄회로기판(1108)이 있다.
도 11a내의 가요성 인쇄회로기판(1104), 도 11b에서 연장된 부분(1106) 및 도11c에서 인쇄회로기판(1108)은 모두는 또한 마이크로폰(500)을 홀드하는데 도움 을 주도록 사용되는 한편, 전방 벽(1100)의 내면 상에서 예를 들어 로봇식으로 장착된다. 또한, 또는 대안적으로, 보드(1104), 연장 부분(1106) 및 보드(1108)는 또한 수신기(1000) 내측의 마이크로폰 뒤에 위치한 도면에 도시하지 않은 마이크로폰과 전자 기판 사이에 접속부를 제공하는데 사용된다. 전자 기판은 또한 그것이 수신기 내에 배치되는 경우 제어기를 포함하고, 및/또는 제어기가 수신기 외측에 있는 경우 외부 제어기에 대한 접속부를 포함하고, 및/또는 제어기의 출력을 제공하기 위해 케이블 또는 무선 장치에 대한 접속부를 포함한다.
여기에서 사용되는 바와 같이, "약"은 ±10%를 말한다.
용어 "포함하다", "포함하는", "구비하다", "구비하는", "갖는" 및 이들과 유사한것은 "포함하지만 한정되지 않은 것"을 의미한다. 이 용어는 용어 "구성되는" 및 "필수적으로 구성되는"을 망라한다.
구 "필수적으로 구성되는"은 혼합물 또는 방법이 추가적인 성분 및/또는 단계를 포함하는데 그러나 추가 성분 및/또는 단계가 청구된 혼합물 또는 방법의 기본적이고 신규한 특징을 포함하지는 경우에만 그렇다.
여기에서 사용되는 바와 같이, 단일 형태, "하나의" 및 "그"는 문맥이 명확하게 달리 기술하지 않는 한 복수의 참조를 포함한다. 예를 들어, 용어 "하나의 화합물" 또는 "적어도 하나의 화합물"은 그 혼합물을 포함하는 복수의 화합물을 포함할 수 있다.
이 출원을 통해서 본 발명의 여러 실시예들은 렌지 포맷에서 제공될 수 있다. 이 범위 포맷의 설명은 단순히 편의와 간략화를 위한 것이고, 본 발명의 영역 에서 융통성없는 한정으로 해석되지 말아야 함은 물론이다. 따라서, 범위의 설명은 특히 개시된 모든 가능한 부범위 뿐만 아니라 그 범위 내의 각각의 수치 값들을 포함하는 것으로 해석되어야 한다. 예를 들어, 1 내지 6과 같은 범위의 설명은 1 내지 3, 1 내지 4, 1 내지 5, 2 내지 4, 2 내지 6, 3 내지 6 등뿐만 아니라 예를 들어, 1,2,3,4,5 및 6과 같은 범위 내의 각각의 수와 같은 특별히 개시된 부범위를 포함하는 것으로 해석되어야 할 것이다. 이는 범위의 폭과 무관하게 적용된다.
수치 범위를 여기에서 나타낼 때마다, 나타낸 범위 내의 임의의 인용된 수치(부분적 또는 일체적)를 포함하는 것을 의미한다. 제1 지시 수 와 제2 지시 수 "사이의 레인징/범위"의 구는 제1 지시수로부터 제2 지시수로의 "레인징/범위"의 구는 여기에서 상호 교환적으로 사용되고, 제1 및 제2 지시수 및 그 사이의 모든 부분적인 및 일체적인 수치를 포함하는 것을 의미한다. 명확화를 위해 각각의 실시예들과 관련하여 기술된 본 발명의 임의의 특징들은 단일 실시예에서 조합하여 제공될 수 있다. 역으로, 단일 실시예와 관련하여 개별적으로 본 발명의 여러 특징들은 개별적으로 또는 적합한 부조합으로 또는 본 발명의 임의의 다른 기술된 실시예에서 적합한 식으로 제공될 수 있다. 여러 실시예들과 관련하여 기술된 여러 특징들은 실시예가 그러한 소자들 없이 비동작하지 않는 한 그러한 실시예들의 필수적인 특징으로서 해석되지 않아야 한다.
본 발명을 그 특정 실시예들과 관련하여 기술하였지만, 많은 다른 실시예, 변형 및 변경이 이 기술의 당업자에게 명확함은 물론이다. 따라서, 부속 청구범위의 사상 및 영역 내에 있는 모든 그러한 다른 실시예, 변형 및 변경을 포함하는 것 을 목적으로 한다.
이 명세서에서 언급된 모든 공보, 특허, 특허 출원은 각각의 공보, 특허 또는 특허 출원이 특히 및 개별적으로 여기에서 참조되도록 나타내는 것과 같은 정도로 명세서 내에 그 전체를 참조로 한다. 또한, 이 출원에서 임의의 참조 문헌에 대한 인용 또는 표시는 그러한 참조가 본 발명에 대한 종래 기술로서 활용가능한 허용으로서 해석되지 않아야 한다. 섹션 서두가 사용되는 정도로 이들은 반드시 한정으로 해석되지 않아야 한다.

Claims (68)

  1. a) 개방 전면을 갖는 케이스;
    b) 베이스의 한 면에 장착된 MEMS 멤브레인을 포함하는데, 상기 베이스는 실질적으로 폐쇄된 면 상에 상기 케이스 내에 장착되고,
    c) 마이크로폰이 민감한 동작 주파수들의 한 범위의 적어도 일부에 실질적으로 음향적으로 투명한 상기 전면을 커버하는 메시를 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 케이스 내에 장착된 증폭기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    마이크로폰이 -60 dB 이상의 감도를 갖는 25kHz 이상의 제1 주파수가 있으며, 0dB는 파스칼 당 1볼트로서 정의되는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 주파수는 40kHz 이상인 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 주파수는 70kHz 이상인 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 주파수는 100kHz 이상인 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  7. 제3 항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 주파수에서의 감도는 -50dB 이상인 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 주파수에서의 감도는 -40dB이상인 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 주파수에서의 감도는 -30dB 이상인 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  10. 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 주파수에서의 감도는 20kHz에서의 마이크로폰의 감도 이하에서 40dB 이하인 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 주파수에서의 감도는 20kHz에서의 마이크로폰의 감도 이하에서 30dB 이하인 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 주파수에서의 감도는 20kHz에서의 마이크로폰의 감도 이하에서 20dB 이하인 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  13. 제3항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 주파수에서의 감도는 20kHz와 제1 주파수 사이의 주파수들의 데시벨 감도 평균 이하에서 40dB 이하인 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 주파수에서의 감도는 20kHz와 제1 주파수 사이의 최대 감도의 주파수들의 이하에서 40dB 이하인 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  15. 제3항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감도는 20kHz와 제1 주파수 사이의 어디에서 적어도 10kHz 이상에서 6 dB 이하인 만큼 변하는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 감도는 20kHz와 제1 주파수 사이의 어디에서 적어도 20kHz 이상에서 6dB 만큼 변하는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 감도는 20kHz와 제1 주파수 사이의 어디에서 적어도 40kHz 이상에서 6dB 이하만큼 변하는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  18. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로폰의 방향 감도는 상기 감도가 20kHz 이상의 가장 큰 감도 주파수의 40dB 이내인 동작 주파수의 범위의 경우에 메시의 전방의 방향들에 대해 30dB 이하만큼 변하는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 감도는 동작 주파수들의 범위의 경우에 메시의 전방의 방향들에서 20dB 이하 만큼 변하는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  20. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사실상 고체 면이 전면에 대향하는 배면이고, 상기 베이스는 상기 전면과 마주하는 MEMS 멤브레인과 함께 장착되는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  21. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이스는 한 측면 상에 2mm 큐브를 포함하는 내부 빈 볼륨을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 케이스는 한 측면 상에 1.5mm 큐브를 포함하는 내부 빈 볼륨을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 케이스는 한 측면 상에 1mm 큐브를 포함하는 내부 빈 볼륨을 갖지 않는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  24. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메시는 70% 이하의 충전 요인을 갖는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  25. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    사실상 상기 메시 내의 모든 천공부들은 0.6mm 이하의 직경을 갖는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  26. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메시 내의 천공부들의 중심들은 사실상 사방정계 그리드 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  27. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    동작 주파수들의 범위 내의 적어도 하나의 주파수의 경우에 20kHz 이상의 가장 큰 감도 주파수의 40dB 이내의 감도를 갖는 20kHz 이상의 주파수로서 정의되고, 메시 전방의 한 방향에서 상기 감도는 메시가 제거되는 경우 상기 마이크로폰과 관련하여 10dB 이하만큼 감소되는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  28. 제27항에 있어서,
    동작 주파수들의 범위 내의 모든 주파수들의 경우에, 메시의 전방의 적어도 한 방향에 대해 상기 감도는 메시가 제거되는 경우 마이크로폰과 관련하여 10dB 이하 만큼 감소되는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  29. 제27항 또는 제28항에 있어서,
    동작 주파수들의 범위 내의 적어도 하나의 주파수의 경우에, 메시의 전방의 모든 방향에 대해, 상기 감도는 메시가 제거되는 경우 마이크로폰과 관련하여 10dB이하 만큼 감소되는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  30. 제29항에 있어서,
    동작 주파수들의 범위 내의 모든 주파수들의 경우에, 메시의 전방의 모든 방향에 대해, 상기 감도는 메시가 제거되는 경우 마이크로폰과 관련하여 10dB 이하 만큼 감소되는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  31. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전면은 피킹 및 플레이싱(picking and placing)을 위한 적어도 1평방 mm의 고체 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  32. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전면은 피킹 및 플레이싱을 위한 고체 영역을 포함하고, 상기 케이스는 상기 고체 영역 아래에 직접적으로 굳게 충전되는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  33. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 멤브레인은 상기 메시 뒤에 1mm 이하인 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  34. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이스는 실질적으로 대칭인 평면을 가지며, 상기 MEMS 멤브레인의 중심은 실질적 대칭 평면의 케이스의 최대 직경의 10%와 동일한 거리 이내에 있는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  35. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 케이스는 베이스가 장착되는 평면 측이고, 상기 MEMS 멤브레인의 중심은 케이스의 가장 큰 직경의 10% 이내로 상기 평면 측의 중심과 정렬되는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  36. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
    가장 큰 치수는 7mm 이하인 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰.
  37. 음향 위치결정 시스템으로서,
    a) 수신하는 초음파에 응답하여 신호를 생성하는 적어도 2개의 MEMS 마이크로폰을 포함하는 수신기;
    b) 수신기가 위치하는 상부 면 상에서 위치결정면 상의 수신기 쪽으로 이동하고, 수신기에 초음파를 전송하는 적어도 하나의 송신기를 포함하는 도구; 및
    c) 상기 위치결정면 상의 상기 도구의 위치를 추적하는 신호를 이용하는 제 어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  38. 제37항에 있어서,
    상기 제어기는 20 cm/sec 이하 임의의 속도에서 이동하는 경우 적어도 15cm × 20cm의 영역에 걸쳐 4mm 이내로 상기 도구의 위치를 추적하는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  39. 제37항 또는 제38항에 있어서,
    적어도 하나의 마이크로폰은 상기 수신기상에 장착되어 상기 케이스의 전면이 상기 수신기가 상기 위치결정 면상에서 위치하는 경우 상기 수평면 위에서 대면하는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  40. 제39항에 있어서,
    상기 마이크로폰의 전면은 상기 수평면 위에서 45도 이상으로 대면하는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  41. 제39항에 있어서,
    상기 마이크로폰의 전면은 상기 수평면 위에서 45도 이하로 대면하는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  42. 제37항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로폰의 중심은 상기 수신기가 상기 위치결정 면 위에서 위치하는 경우 상기 위치결정면 위에 10mm 이하로 위치하는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  43. 제37항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로폰의 중심은 상기 수신기가 상기 위치결정 면 위에 위치하는 경우 상기 위치결정면 위에 적어도 1mm에 위치하는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  44. 제37항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 마이크로폰은 수신기 위에 장착되어서 상기 마이크로폰의 외부 면이 상기 마이크로폰에 인접하고, 상기 마이크로폰을 에워싸는 수신기의 면과 실질적으로 같은 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  45. 제44항에 있어서,
    상기 수신기의 상기 표면은 상기 마이크로폰의 표면과 사실상 나란한 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  46. 제37항 내지 제45항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 마이크로폰에 인접하는 수신기의 면은 볼록으로 굴곡지는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  47. 제37항 내지 제46항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치결정면에 위치하는 바닥면과 다른 수신기는 수평면 이하의 방향에서 방위되는 표면이 없는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  48. 제37항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도구상에 장착된 적어도 하나의 광학 송신기 및 상기 도구의 적어도 하나의 초음파 송신기와 수신기를 동기화시키도록 상기 적어도 하나의 광학 송신기로부터 광을 수신하는 수신기 내의 적어도 하나의 윈도우를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  49. 제48항에 있어서,
    상기 광은 적외선인 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  50. 제48항 또는 제49항에 있어서,
    상기 수신기는 상기 적어도 하나의 윈도우의 제1 윈도우를 갖는 전면을 포함하고, 상기 적어도 3개의 마이크로폰의 제1 및 제2 마이크로폰은 상기 제1 윈도우의 대향 측면들 상에 수평으로 배치되는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스 템.
  51. 제50항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제1 마이크로폰은 제1 윈도우 전면이어서 제1 윈도우의 시계의 부분을 차단하는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  52. 제51항에 있어서,
    상기 수신기는 또한 상기 제1 마이크로폰에 인접하는 수신기의 제2 측면 상에 장착되고, 상기 제2 윈도우는 상기 제1 마이크로폰에 의해 차단된 제1 윈도우의 시계의 적어도 일부를 포함하는 시계를 갖는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  53. 제52항에 있어서,
    상기 제2 마이크로폰은 또한 상기 제1 윈도우의 전면이어서 상기 제1 마이크로폰에 의해 차단된 부분으로부터 상기 대향 측면 상에서 상기 제1 윈도우의 시계의 일부를 차단하고, 상기 수신기는 또한 상기 제2 마이크로폰에 인접한 수신기의 제3 측면상에 장착된 제3 윈도우를 포함하고, 상기 제3 윈도우는 상기 제2 마이크로폰에 의해 차단된 제1 윈도우의 시계의 적어도 일부를 포함하는 시계를 갖는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  54. 제37항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도구상에 장착된 적어도 하나의 RF 송신기 및 상기 수신기를 상기 기기의 적어도 하나의 초음파 송신기와 동기화시키도록 상기 적어도 하나의 RF 송신기로부터 전파를 수신하는 수신기 내의 적어도 하나의 RF 수신 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  55. 제37항 내지 제43항 또는 제47항 내지 제53항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 마이크로폰들의 적어도 하나의 전면은 5mm 길이 이하인 수신기 내의 원추형 개구 뒤의 수신기의 전면의 내면에 직접적으로 또는 간접적으로 장착되며, 상기 마이크로폰은 음향 부분을 갖는 사실상 고체 전면과 후방으로 대면하는 전면의 내면상의 음향 부분 위에 장착된 베이스 상의 MEMS 멤브레인을 갖는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  56. 제37항 내지 제55항에 있어서,
    상기 수신기는 적어도 하나의 마이크로폰을 커버링하는 보호 그릴을 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  57. 제37항 내지 제54항 또는 제56항에 있어서,
    적어도 하나의 마이크로폰은 청구항 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 따른 마이크로폰인 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  58. 제37항 내지 제57항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 도구가 추적되는 영역 내의 어디에서의 도구와 마주하는 수신기의 전면은 상기 수신기가 상기 위치결정면 상에 위치하는 경우, 상기 위치결정면에 100도 이상의 각도로 지향되는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  59. 제55항에 있어서,
    상기 마이크로폰의 전면이 내면에 장착되는 가요성 인쇄회로기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  60. 제55항에 있어서,
    상기 마이크로폰의 전면은 상기 내면 상에 직접적으로 장착되는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  61. 제60항에 있어서,
    상기 마이크로폰의 전면은 적어도 1mm만큼 상기 마이크로폰의 에지를 지나 연장하는 인쇄회로기판을 포함하며, 상기 인쇄회로기판의 연장 부분의 배면은 상기 수신기에 상기 마이크로폰의 조립 동안 상기 마이크로폰을 조정하기 위한 부착 표면을 제공하는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  62. 제56항에 있어서,
    상기 그릴은 상기 수신기가 위치결정면 상에 위치하는 경우 수평 반사에 대칭인 음향 위치결정 시스템.
  63. 제56항 또는 제62항에 있어서,
    상기 그릴은 상기 수신기가 상기 위치결정면 상에 위치하는 경우 수직 반사에 대칭인 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  64. 제56항, 제62항 또는 제63항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 그릴의 충전 팩터는 50% 이하인 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  65. 제56항, 제62 내지 제64항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 그릴의 부분들 사이의 간격은 상기 도구의 위치를 추적하도록 상기 제어기에 의해 사용된 신호의 사실상 최고 주파수 성분에 대해 초음파 파장의 절반 보다 작은 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  66. 제37항 내지 제65항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신기는 적어도 하나의 마이크로폰의 뒤에 전자 기판을 포함하고, 상기 마이크로폰의 케이스의 배면의 외부면은 상기 전자 기판에 대한 접속부들을 포 함하는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
  67. 제1항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 메시는 도전 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 MEMS 마이크로폰
  68. 제56항 또는 제62항 내지 제65항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기기의 위치를 추적하도록 상기 제어기에 의해 사용된 신호의 임의의 주파수 성분의 경우에, 제자리에 그릴을 갖는 마이크로폰의 감도는 그릴이 제거되는 경우 감도와 관련하여 10dB 만큼 감소되는 것을 특징으로 하는 음향 위치결정 시스템.
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Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE60308018T2 (de) 2002-04-15 2007-03-29 Epos Technologies Ltd., Road Town Verfahren und system zum erfassen von positionsdaten
CN101180601B (zh) 2005-03-23 2014-09-17 高通股份有限公司 数字笔和数字笔系统
EP2138010B1 (en) 2007-03-14 2013-11-06 QUALCOMM Incorporated Mems microphone
EP2147567B1 (en) 2007-04-19 2013-04-10 Epos Development Ltd. Voice and position localization
EP2271134A1 (en) 2009-07-02 2011-01-05 Nxp B.V. Proximity sensor comprising an acoustic transducer for receiving sound signals in the human audible range and for emitting and receiving ultrasonic signals.
US8624878B2 (en) * 2010-01-20 2014-01-07 Apple Inc. Piezo-based acoustic and capacitive detection
DE102010040370B4 (de) * 2010-09-08 2016-10-06 Robert Bosch Gmbh MEMS-Mikrofon-Package
US8536663B1 (en) * 2011-04-28 2013-09-17 Amkor Technology, Inc. Metal mesh lid MEMS package and method
JP2013090142A (ja) * 2011-10-18 2013-05-13 Hosiden Corp エレクトレットコンデンサマイクロホン
KR101981831B1 (ko) 2012-03-29 2019-08-28 로베르트 보쉬 게엠베하 공동 패키지 디자인
WO2014100012A1 (en) 2012-12-20 2014-06-26 The Regents Of The University Of California Electrostatic graphene speaker
EP2804009A1 (en) * 2013-05-17 2014-11-19 BlackBerry Limited Phase sensitive low power digital ultrasonic microphone for determining the position of an ultrasonic emitter.
US9235294B2 (en) 2013-05-17 2016-01-12 Blackberry Limited Phase sensitive low power digital ultrasonic microphone
KR101346583B1 (ko) * 2013-05-23 2014-01-03 (주)에스엠인스트루먼트 Ｍｅｍｓ 마이크로폰을 이용한 유연 기판 부착형 음향 측정 장치 및 그 제조 방법
US9332330B2 (en) 2013-07-22 2016-05-03 Infineon Technologies Ag Surface mountable microphone package, a microphone arrangement, a mobile phone and a method for recording microphone signals
US9380384B2 (en) 2013-11-26 2016-06-28 Qualcomm Incorporated Systems and methods for providing a wideband frequency response
WO2016054366A1 (en) 2014-10-02 2016-04-07 Knowles Electronics, Llc Low power acoustic apparatus and method of operation
US20160097855A1 (en) * 2014-10-02 2016-04-07 Knowles Electronics, Llc Acoustic apparatus with ultrasonic detector
FR3027762B1 (fr) * 2014-10-27 2018-01-19 Universite Du Maine Transducteur electroacoustique, ensemble et systeme associes
EP3271693B1 (en) 2015-03-16 2023-06-14 The Regents of The University of California Ultrasonic microphone and ultrasonic acoustic radio
US10129651B2 (en) 2015-12-18 2018-11-13 Robert Bosch Gmbh Center-fixed MEMS microphone membrane
CN110100259A (zh) * 2016-12-30 2019-08-06 美商楼氏电子有限公司 具有认证的麦克风组件
US11161147B2 (en) * 2018-02-08 2021-11-02 The Trustees Of Princeton University System and method for acoustic to electronic transduction
JP2019145934A (ja) * 2018-02-19 2019-08-29 新日本無線株式会社 Ｍｅｍｓトランスデューサ装置及びその製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050002541A1 (en) * 2001-01-23 2005-01-06 Killion Mead C. Acoustic resistor for hearing improvement and audiometric applications, and method of making same
US20050077102A1 (en) * 2003-10-14 2005-04-14 Banter Chad A. Protective acoustic cover assembly
JP2006157777A (ja) * 2004-12-01 2006-06-15 Karaku Denshi Kofun Yugenkoshi エレクトレットコンデンサ型マイクロホン

Family Cites Families (161)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2567407A (en) 1948-04-23 1951-09-11 Stromberg Carlson Co Electroacoustic transducer
JPS53117466U (ko) 1977-02-26 1978-09-19
JPS5483856A (en) 1977-12-16 1979-07-04 Furuno Electric Co Ultrasonic wave transmitterrreceiver
US4183011A (en) 1977-12-22 1980-01-08 Fred M. Dellorfano, Jr. Ultrasonic cleaning systems
US4211489A (en) 1978-01-16 1980-07-08 Rca Corporation Photomask alignment system
GB2043899B (en) 1979-02-15 1983-03-09 Redding R J Ultrasonic apparatus for locating interfaces in media
US4433399A (en) 1979-07-05 1984-02-21 The Stoneleigh Trust Ultrasonic transducers
JPS56134577A (en) 1980-03-18 1981-10-21 Obayashi Gumi Kk Massive concrete curing method
US4297607A (en) 1980-04-25 1981-10-27 Panametrics, Inc. Sealed, matched piezoelectric transducer
JPS57108769U (ko) 1980-12-22 1982-07-05
JPS58123699U (ja) 1982-02-15 1983-08-23 松下電工株式会社 静電型振動子
GB2121174B (en) 1982-05-20 1986-01-08 Robert James Redding Measurement of distance using ultrasound
US4501186A (en) 1982-06-21 1985-02-26 Nippon Gakki Seizo Kabushiki Kaisha Pickup device for stringed musical instrument
DE3316631C2 (de) 1983-05-06 1985-07-25 Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch Vorrichtung zur Laufzeitbestimmung von Ultraschallimpulsen in einem Fluid
GB8317247D0 (en) 1983-06-24 1983-07-27 Atomic Energy Authority Uk Ultrasonic scanning probe
US4554834A (en) 1983-10-28 1985-11-26 Carnegie-Mellon University Acoustic sensor and method of using same for determining the position of a tool relative to a workpiece
IT1178828B (it) 1984-01-20 1987-09-16 Olivetti & Co Spa Dispositivo di stampa a getto selettivo di inchiostro
US4641291A (en) 1985-02-19 1987-02-03 Ametek, Inc. Phased array Doppler sonar transducer
JPH0415869Y2 (ko) 1985-04-22 1992-04-09
US4672592A (en) 1985-12-23 1987-06-09 Westinghouse Electric Corp. Shaded transducer
US4855961A (en) 1986-07-31 1989-08-08 Woods Hole Oceanographic Institute Imaging apparatus
JPS63106585U (ko) 1986-12-25 1988-07-09
US5062089A (en) 1987-04-17 1991-10-29 Argotec Inc. Sonar projector with liquid mass loading for operation at lower frequency
DE3854173T2 (de) 1987-08-25 1995-11-30 Canon Kk Codiereinrichtung.
ES2005624A6 (es) 1987-09-16 1989-03-16 Ezquerra Perez Jose Manuel Procedimiento de determinacion de la posicion y estado de un objeto en una superficie cualquiera por medio de ultrasonidos
US4814552A (en) 1987-12-02 1989-03-21 Xerox Corporation Ultrasound position input device
US5588432A (en) 1988-03-21 1996-12-31 Boston Scientific Corporation Catheters for imaging, sensing electrical potentials, and ablating tissue
US5372138A (en) 1988-03-21 1994-12-13 Boston Scientific Corporation Acousting imaging catheters and the like
JP2686645B2 (ja) 1989-05-08 1997-12-08 キヤノン株式会社 走査型トンネル電流検出装置
US4991148A (en) 1989-09-26 1991-02-05 Gilchrist Ian R Acoustic digitizing system
US5394741A (en) 1990-07-11 1995-03-07 Olympus Optical Co., Ltd. Atomic probe microscope
US5245863A (en) 1990-07-11 1993-09-21 Olympus Optical Co., Ltd. Atomic probe microscope
JPH0477605A (ja) 1990-07-20 1992-03-11 Olympus Optical Co Ltd 走査型トンネル顕微鏡、及び、この顕微鏡に使用されるプローブ
US5142506A (en) 1990-10-22 1992-08-25 Logitech, Inc. Ultrasonic position locating method and apparatus therefor
US6485413B1 (en) 1991-04-29 2002-11-26 The General Hospital Corporation Methods and apparatus for forward-directed optical scanning instruments
FR2676568B1 (fr) 1991-05-17 1997-04-18 Aviau De Piolant Jean Louis D Systeme de dessin graphique.
US5339259A (en) 1992-07-10 1994-08-16 Northrop Grumman Corporation High speed high resolution ultrasonic position and orientation tracker
US5391197A (en) 1992-11-13 1995-02-21 Dornier Medical Systems, Inc. Ultrasound thermotherapy probe
US5402150A (en) 1993-06-24 1995-03-28 Stratos Product Development Group, Inc. Pointing device with improved pivot
EP0706345B1 (en) 1993-07-01 2003-02-19 Boston Scientific Limited Imaging, electrical potential sensing, and ablation catheters
US5840031A (en) 1993-07-01 1998-11-24 Boston Scientific Corporation Catheters for imaging, sensing electrical potentials and ablating tissue
IL108566A0 (en) 1994-02-04 1994-05-30 Baron Research & Dev Company L Handwriting input apparatus using more than one sensing technique
JPH07255764A (ja) 1994-03-18 1995-10-09 Kanda Tsushin Kogyo Co Ltd 排尿警告方法及びその装置
JPH07287632A (ja) 1994-04-19 1995-10-31 Alps Electric Co Ltd 座標検出装置
US5781661A (en) 1994-06-29 1998-07-14 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Handwritting information detecting method and apparatus detachably holding writing tool
US5579238A (en) 1994-10-21 1996-11-26 Krugman; Michael Instrumented computer keyboard for prevention of injury
JPH08129446A (ja) 1994-11-01 1996-05-21 Murata Mfg Co Ltd 座標情報入力装置
JP3007933B2 (ja) 1994-12-15 2000-02-14 富士通株式会社 超音波座標入力装置
FI103837B1 (fi) 1994-12-22 1999-09-30 Nokia Mobile Phones Ltd Tiedonsiirto- ja käsittelymenetelmä
US5502782A (en) 1995-01-09 1996-03-26 Optelecom, Inc. Focused acoustic wave fiber optic reflection modulator
US5515853A (en) 1995-03-28 1996-05-14 Sonometrics Corporation Three-dimensional digital ultrasound tracking system
US5511043A (en) 1995-04-06 1996-04-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Multiple frequency steerable acoustic transducer
US5530683A (en) 1995-04-06 1996-06-25 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Steerable acoustic transducer
US5691580A (en) 1995-05-22 1997-11-25 Shelby; Kevin Alan Button interface for state machine
JP3167093B2 (ja) 1995-05-26 2001-05-14 株式会社シチズン電子 電磁型発音体
DE29509613U1 (de) * 1995-06-13 1995-08-24 Samland, Thomas, Dipl.-Math., 48151 Münster Gasgefüllte Lampe mit Mikrowellen-Ionisierung
US5550791A (en) 1995-08-02 1996-08-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Composite hydrophone array assembly and shading
US7113173B1 (en) 1995-10-16 2006-09-26 Nec Corporation Local handwriting recognition in a wireless interface tablet device
US5867146A (en) 1996-01-17 1999-02-02 Lg Electronics Inc. Three dimensional wireless pointing device
JP2001518209A (ja) 1996-03-05 2001-10-09 クラグマン，マイケル 損傷防止のためのコンピューターキーボード
JPH09243343A (ja) 1996-03-07 1997-09-19 Toshiba Corp 超音波可視化装置及び方法
JP3895406B2 (ja) 1996-03-12 2007-03-22 株式会社東邦ビジネス管理センター データ処理装置およびデータ処理方法
US5702629A (en) 1996-03-21 1997-12-30 Alliedsignal Inc. Piezeoelectric ceramic-polymer composites
US5866856A (en) 1997-02-28 1999-02-02 Electronics For Imaging, Inc. Marking device for electronic presentation board
IL120417A (en) 1997-03-10 2000-09-28 Electronics For Imaging Inc Presentation board digitizer systems
US6292177B1 (en) 1997-03-05 2001-09-18 Tidenet, Inc. Marking device for electronic presentation board
US6265676B1 (en) 1997-03-10 2001-07-24 Electronics For Imaging, Inc. Systems and processing algorithms for ultrasound time-of-flight digitizer systems
US5977958A (en) 1997-06-30 1999-11-02 Inmotion Technologies Ltd. Method and system for digitizing handwriting
US5986749A (en) 1997-09-19 1999-11-16 Cidra Corporation Fiber optic sensing system
JPH11237950A (ja) 1998-02-24 1999-08-31 Fujitsu General Ltd 超音波ディジタイザ装置
US6151014A (en) 1998-02-26 2000-11-21 Pagasus Technologies Ltd. Systems and processing algorithms for ultrasound time-of-flight digitizer systems
US6831781B2 (en) 1998-02-26 2004-12-14 The General Hospital Corporation Confocal microscopy with multi-spectral encoding and system and apparatus for spectroscopically encoded confocal microscopy
JP3489989B2 (ja) 1998-04-06 2004-01-26 セイコーインスツルメンツ株式会社 パターン膜形成方法及びそれに用いる集束イオンビーム加工装置
US6307956B1 (en) 1998-04-07 2001-10-23 Gerald R. Black Writing implement for identity verification system
US6282340B1 (en) 1998-04-23 2001-08-28 The Furukawa Electric Co., Ltd. Light wavelength tuning device and light source optical demultiplexer and wavelength division multiplexed optical communication system using the tuning device
US5913629A (en) 1998-05-07 1999-06-22 Ttools, Llc Writing implement including an input stylus
KR100274075B1 (ko) 1998-05-09 2001-01-15 서원석 광섬유 격자 및 이를 이용한 광섬유 소자
US6147681A (en) 1998-05-14 2000-11-14 Virtual Ink, Corp. Detector for use in a transcription system
US6232962B1 (en) 1998-05-14 2001-05-15 Virtual Ink Corporation Detector assembly for use in a transcription system
US6211863B1 (en) 1998-05-14 2001-04-03 Virtual Ink. Corp. Method and software for enabling use of transcription system as a mouse
US6111565A (en) 1998-05-14 2000-08-29 Virtual Ink Corp. Stylus for use with transcription system
NL1009485C2 (nl) 1998-06-24 2000-01-11 Wilhelm Henricus Jurriaan Van Akoestische looptijdmeting.
US6169281B1 (en) 1998-07-29 2001-01-02 International Business Machines Corporation Apparatus and method for determining side wall profiles using a scanning probe microscope having a probe dithered in lateral directions
US6577299B1 (en) 1998-08-18 2003-06-10 Digital Ink, Inc. Electronic portable pen apparatus and method
US20100008551A9 (en) 1998-08-18 2010-01-14 Ilya Schiller Using handwritten information
WO2000021203A1 (en) 1998-10-02 2000-04-13 Comsense Technologies, Ltd. A method to use acoustic signals for computer communications
CA2341907A1 (en) 1998-08-27 2000-03-09 Comsense Technologies, Ltd. Method and system for measuring the distance from a piezoelectric element
US6137621A (en) 1998-09-02 2000-10-24 Cidra Corp Acoustic logging system using fiber optics
TW394833B (en) 1998-09-17 2000-06-21 Divecom Ltd A method for carrying out an underwater search and location, and underwater system based on said method
JP2002527012A (ja) 1998-10-02 2002-08-20 コムセンス・テクノロジーズ・リミテッド コンピュータとの相互作用のためのカード
JP3763682B2 (ja) 1998-10-14 2006-04-05 パイオニア株式会社 スピーカ装置
IL129450A (en) 1999-04-14 2004-09-27 Pegasus Technologies Ltd Digitizer for erasable white whiteboards
US6292180B1 (en) 1999-06-30 2001-09-18 Virtual Ink Corporation Mount for ultrasound transducer
JP2001042888A (ja) 1999-07-29 2001-02-16 Omron Corp マイクロホンの設置方法および音信号処理方法、およびこれらの方法を用いた音信号の入力装置、記録装置、処理装置、ならびに音声認識処理装置、音信号処理用のプログラムが記録された記録媒体
CA2315417A1 (en) 1999-08-11 2001-02-11 Hiroshi Une Electret capacitor microphone
JP3427032B2 (ja) * 2000-02-28 2003-07-14 京セラ株式会社 エレクトレットコンデンサマイクロホン
JP2001054196A (ja) 1999-08-11 2001-02-23 Kyocera Corp エレクトレットコンデンサマイクロホン
US6522762B1 (en) 1999-09-07 2003-02-18 Microtronic A/S Silicon-based sensor system
MXPA02004592A (es) * 1999-11-08 2004-09-10 Itpen Europ Ltd Aparato para digitalizar escritura y dibujo con capacidad de borrado y/o senalizacion.
US6367335B1 (en) 2000-01-21 2002-04-09 Sdl, Inc. Strain sensor for optical fibers
US6816266B2 (en) 2000-02-08 2004-11-09 Deepak Varshneya Fiber optic interferometric vital sign monitor for use in magnetic resonance imaging, confined care facilities and in-hospital
JP4618840B2 (ja) 2000-02-21 2011-01-26 株式会社沖データ 座標入力装置
US6388612B1 (en) 2000-03-26 2002-05-14 Timothy J Neher Global cellular position tracking device
US6321428B1 (en) 2000-03-28 2001-11-27 Measurement Specialties, Inc. Method of making a piezoelectric transducer having protuberances for transmitting acoustic energy
US6392330B1 (en) 2000-06-05 2002-05-21 Pegasus Technologies Ltd. Cylindrical ultrasound receivers and transceivers formed from piezoelectric film
WO2002001466A2 (en) 2000-06-23 2002-01-03 Virtual Ink Corporation Ultrasonic transcription system stylus with personality cap
US6535460B2 (en) 2000-08-11 2003-03-18 Knowles Electronics, Llc Miniature broadband acoustic transducer
JP3629515B2 (ja) 2000-09-11 2005-03-16 独立行政法人情報通信研究機構 モード同期レーザ装置
JP3701850B2 (ja) 2000-09-19 2005-10-05 日本放送協会 音声言語の韻律表示装置および記録媒体
JP2002132436A (ja) 2000-10-23 2002-05-10 Fujitsu Ltd 座標入力装置
JP4552308B2 (ja) 2000-10-24 2010-09-29 パナソニック株式会社 超音波座標入力装置およびインタラクティブボード
JP3871524B2 (ja) 2000-11-17 2007-01-24 富士通株式会社 座標入力装置
US7166910B2 (en) 2000-11-28 2007-01-23 Knowles Electronics Llc Miniature silicon condenser microphone
JP2002236546A (ja) 2001-02-08 2002-08-23 Canon Inc 座標入力装置及びその制御方法、コンピュータ可読メモリ
US6778735B2 (en) 2001-03-19 2004-08-17 Micron Optics, Inc. Tunable fiber Bragg gratings
DE10117596C1 (de) 2001-04-07 2002-11-28 Itt Mfg Enterprises Inc Wipp- und/oder Tastschalter
US7279646B2 (en) 2001-05-25 2007-10-09 Intel Corporation Digital signature collection and authentication
SE0102287L (sv) 2001-06-26 2002-12-27 Anoto Ab Elektronisk penna, monteringsstycke därtill samt sätt att framställa pennan
US6710417B2 (en) * 2001-09-27 2004-03-23 Seagate Technology Llc Armor coated MEMS devices
JP3922233B2 (ja) 2001-10-31 2007-05-30 松下電器産業株式会社 超音波流量計測装置
US6873415B2 (en) 2001-11-13 2005-03-29 Battelle Memorial Institute Photoacoustic spectroscopy sample array vessel and photoacoustic spectroscopy method for using the same
US7257255B2 (en) 2001-11-21 2007-08-14 Candledragon, Inc. Capturing hand motion
US6860616B2 (en) 2001-12-14 2005-03-01 Iq Hong Kong, Ltd. Ultraviolet light writing system
US6823105B2 (en) 2002-01-18 2004-11-23 Pegasus Technologies Ltd. Infrared communications link with attachment configuration
US6771006B2 (en) 2002-01-18 2004-08-03 Pegasus Technologies Ltd. Cylindrical ultrasound transceivers
US6800987B2 (en) 2002-01-22 2004-10-05 Measurement Specialties, Inc. Protective housing for ultrasonic transducer apparatus
US20030142065A1 (en) 2002-01-28 2003-07-31 Kourosh Pahlavan Ring pointer device with inertial sensors
US7109979B2 (en) 2002-02-08 2006-09-19 Virtual Ink Corporation System and method for recording writing performed on a surface
SE0200419L (sv) 2002-02-12 2003-08-13 Anoto Ab Elektronisk penna samt sensorarrangemang och styranordning vid sådan
DE60308018T2 (de) 2002-04-15 2007-03-29 Epos Technologies Ltd., Road Town Verfahren und system zum erfassen von positionsdaten
US8446359B2 (en) 2002-05-31 2013-05-21 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Instrument-activated sub-surface computer buttons and system and method incorporating same
JP2004007330A (ja) 2002-05-31 2004-01-08 Goro Yamauchi マイクロホン用防水風防兼静電遮蔽装置
KR100473788B1 (ko) 2002-07-15 2005-03-10 주식회사 씨에스티 마이크로폰용 커넥터
JP2005534230A (ja) 2002-07-22 2005-11-10 メジャメント スペシャリティーズ インク 音響信号の軸方向伝送用の超音波トランスデューサを有するハンドヘルド型機器
KR100470694B1 (ko) 2002-07-24 2005-03-10 (주)제이엠씨 휴대폰용 마이크 접속핀
JP4145095B2 (ja) * 2002-08-09 2008-09-03 富士通株式会社 座標入力装置
JP4146188B2 (ja) 2002-08-15 2008-09-03 富士通株式会社 超音波型座標入力装置
US6781231B2 (en) 2002-09-10 2004-08-24 Knowles Electronics Llc Microelectromechanical system package with environmental and interference shield
IL152439A0 (en) 2002-10-23 2003-05-29 Membrane-less microphone capable of functioning in a very wide range of frequencies and with much less distortions
JP2004164505A (ja) 2002-11-15 2004-06-10 Fujitsu Ltd 座標出力装置
JP2003177042A (ja) 2002-12-13 2003-06-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd 超音波流量計
US7489308B2 (en) 2003-02-14 2009-02-10 Microsoft Corporation Determining the location of the tip of an electronic stylus
US6745632B1 (en) 2003-06-03 2004-06-08 Joseph Ernest Dryer Method for measuring ultrasonic transit times
CN1462864A (zh) 2003-06-19 2003-12-24 上海交通大学 智能报靶定位系统
TWI235010B (en) * 2003-09-29 2005-06-21 Taiwan Carol Electronics Co Lt Micro-type single-chip microphone and its manufacturing method
JP2005174190A (ja) * 2003-12-15 2005-06-30 Sanyo Electric Co Ltd 電子ペン位置検出回路、電子ペン位置検出装置、電子ペン位置検出システム、電子ペン位置検出回路の回路素子実装方法
JP4419551B2 (ja) 2003-12-16 2010-02-24 パナソニック株式会社 エレクトレットコンデンサー及びその製造方法
AU2005243022B2 (en) 2004-05-17 2009-06-11 Qualcomm Incorporated Acoustic robust synchronization signaling for acoustic positioning system
US7301212B1 (en) 2004-07-30 2007-11-27 National Semiconductor Corporation MEMS microphone
CN101180601B (zh) * 2005-03-23 2014-09-17 高通股份有限公司 数字笔和数字笔系统
US20070071268A1 (en) 2005-08-16 2007-03-29 Analog Devices, Inc. Packaged microphone with electrically coupled lid
CN101213142A (zh) * 2005-06-30 2008-07-02 皇家飞利浦电子股份有限公司 制造mems元件的方法
KR100675027B1 (ko) 2005-08-10 2007-01-30 주식회사 비에스이 실리콘 콘덴서 마이크로폰 및 이를 위한 실장 방법
US20070040231A1 (en) 2005-08-16 2007-02-22 Harney Kieran P Partially etched leadframe packages having different top and bottom topologies
SG130158A1 (en) * 2005-08-20 2007-03-20 Bse Co Ltd Silicon based condenser microphone and packaging method for the same
JP4468280B2 (ja) * 2005-10-07 2010-05-26 パナソニック株式会社 マイクロホン装置
ATE462276T1 (de) * 2006-01-26 2010-04-15 Sonion Mems As Elastomerschild für miniaturmikrofone
US7436054B2 (en) 2006-03-03 2008-10-14 Silicon Matrix, Pte. Ltd. MEMS microphone with a stacked PCB package and method of producing the same
KR100722686B1 (ko) 2006-05-09 2007-05-30 주식회사 비에스이 부가적인 백 챔버를 갖고 기판에 음향홀이 형성된 실리콘콘덴서 마이크로폰
EP2138010B1 (en) 2007-03-14 2013-11-06 QUALCOMM Incorporated Mems microphone
US8248289B2 (en) * 2010-08-25 2012-08-21 Texas Instruments Incorporated Power and area efficient interleaved ADC

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050002541A1 (en) * 2001-01-23 2005-01-06 Killion Mead C. Acoustic resistor for hearing improvement and audiometric applications, and method of making same
US20050077102A1 (en) * 2003-10-14 2005-04-14 Banter Chad A. Protective acoustic cover assembly
JP2006157777A (ja) * 2004-12-01 2006-06-15 Karaku Denshi Kofun Yugenkoshi エレクトレットコンデンサ型マイクロホン

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010521861A (ja) 2010-06-24
WO2008111011A2 (en) 2008-09-18
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US8861312B2 (en) 2014-10-14
IL200938A0 (en) 2010-05-17
EP2271133A1 (en) 2011-01-05
CA2680226A1 (en) 2008-09-18
EP2138010A2 (en) 2009-12-30
AU2008224542A1 (en) 2008-09-18
CN101690262B (zh) 2014-11-26
NZ580288A (en) 2012-07-27
CN103399675A (zh) 2013-11-20

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