WO2020183247A1 - Air pumping transducer and sensor coupled thereto - Google Patents

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WO2020183247A1
WO2020183247A1 PCT/IB2020/020012 IB2020020012W WO2020183247A1 WO 2020183247 A1 WO2020183247 A1 WO 2020183247A1 IB 2020020012 W IB2020020012 W IB 2020020012W WO 2020183247 A1 WO2020183247 A1 WO 2020183247A1
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transducer
sensor
air
image sensor
fine dust
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PCT/IB2020/020012
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민병일
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아르크소프트 코포레이션 리미티드
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    • H04R9/06Loudspeakers

Definitions

  • the present invention relates to an air pumping transducer.
  • sensors for detecting pollutants have been built into air conditioners such as air conditioners and air cleaners. Sensors for detecting contaminants have been developed in various ways according to sensing methods and precision.
  • the pollutant detection sensor can detect pollutants in the air in a way that allows the air to flow artificially or naturally. Such a method is easy to apply to an air conditioner that occupies a considerable space, but it is difficult to apply to a small electronic device, for example, a smartphone.
  • An embodiment according to an aspect of the present invention provides an air pumping transducer.
  • the air pumping transducer includes a transducer housing having an air permeable region formed on an upper surface thereof, both sides are fixed to an inner wall of the transducer housing, a diaphragm moving up and down at a central portion, and one side is fixed to the diaphragm, and the transducer
  • the diaphragm In order to move the air inside the housing to the outside or to move the air from the outside to the inside of the transducer housing, the diaphragm is repeatedly transformed into a first deformation state and a second deformation state by an electric signal for pumping.
  • the first deformed state is a state in which the central part has moved downward
  • the second deformed state is a state in which the central part has moved upward-and is disposed apart from the voice coil, and for pumping It may include a magnet that pushes or pulls the voice coil by an electric signal.
  • the voice coil may vibrate the diaphragm to generate sound waves by an electric signal for sound waves.
  • the frequency of the electric signal for pumping may be smaller than the frequency of the electric signal for sound waves, and the amplitude of the electric signal for pumping may be greater than the amplitude of the electric signal for sound waves.
  • the voice coil moves the central portion of the diaphragm downward in the first deformed state by the electric signal for pumping, and moves the central portion of the diaphragm upward in the second deformed state.
  • the air pumping transducer is disposed inside the transducer housing, and a light source for irradiating straight light into the transducer housing, and a light receiving surface are 2020/183247 1» (:1' year 2020/020012 It is placed inside the transducer housing so as to be inclined to the straight light, and it detects the straight light reflected by the particles floating in the air inside the transducer housing and detects the sensing signal. It may further include a photodiode to output.
  • the air pumping transducer has a light source that irradiates straight light, a light receiving surface facing a detection area defined in a space through which the straight light passes, and is disposed in front of the detection area in the traveling direction of the straight light.
  • a forward-scattered image sensor and a front-scattered image sensor having a light-receiving surface facing the detection area, and disposed behind the detection area in a traveling direction of the straight light.
  • the field of view of the front-scattered image sensor and the field of view of the back-scattered image sensor may be on the same axis.
  • the forward-scattered image sensor detects straight light scattered by ultrafine dust to generate a forward-scattered image
  • the back-scatter image sensor detects straight light scattered by the fine dust. Scattering images can be generated.
  • the air pumping transducer includes a transducer housing having an air permeable region formed on an upper surface thereof, and both sides are fixed to an inner wall of the transducer housing, and move the air inside the transducer housing to the outside or transfer air from the outside to the transducer.
  • a diaphragm that repeatedly transforms into a first and second deformation state in response to an electric signal for pumping I-Here, in the first deformation state, the central part of the diaphragm moves downward.
  • the deformation state is a state in which the central part is moved upwards -, a light source that is disposed inside the transducer housing and irradiates a straight light into the transducer housing, and It may include a photodiode that is disposed inside the transducer housing so that the light-receiving surface is inclined to the straight light, and outputs a sensing signal by detecting the straight light reflected by particles floating in the air inside the transducer housing.
  • the diaphragm may generate sound waves by an electric signal for sound waves.
  • the air pumping transducer includes a transducer housing having an air permeable region formed on an upper surface thereof, and both sides are fixed to an inner wall of the transducer housing, and move the air inside the transducer housing to the outside or transfer air from the outside to the transducer.
  • a diaphragm that repeatedly transforms into a first and second deformation state in response to an electric signal for pumping I-Here, in the first deformation state, the central part of the diaphragm moves downward.
  • One state, and the second deformed state is a state in which the central part is moved upward -, a light source disposed inside the transducer housing and irradiating a straight light into the transducer housing, and in a space through which the straight light passes
  • the detection area has a light-receiving surface facing a defined detection area, a forward-scattered image sensor disposed in front of the detection area in the traveling direction of the straight light, and a light-receiving surface facing the detection area, and the detection area in the traveling direction of the straight light
  • It may include an air pumping transducer further comprising a forward scattering image sensor disposed at the rear of the.
  • the diaphragm may generate sound waves by an electrical signal for sound waves.
  • the fine dust measurement sensor is in the sensor housing and the sensor housing.
  • a light source for irradiating straight light a light receiving surface disposed inside the sensor housing and facing a detection area defined in a space through which the straight light passes, and disposed in front of the detection area in the traveling direction of the straight light
  • the fine dust measurement sensor may be coupled to the air pumping transducer so as to communicate with air.
  • a sensor through hole is formed in a side wall of the fine dust measuring sensor
  • a transducer through hole is formed in a side wall of the air pumping transducer
  • the fine dust measuring sensor and the air pumping transducer include the The sensor through-hole and the transducer through-hole may be coupled to at least partially coincide.
  • the fine dust measurement sensor, the air pumping of claim 1 In one embodiment, the fine dust measurement sensor, the air pumping of claim 1
  • the field of view of the front-scattered image sensor and the field of view of the back-scattered image sensor may be on the same axis.
  • the forward-scattered image sensor detects straight light scattered by ultrafine dust to generate a forward-scattered image
  • the back-scatter image sensor detects straight light scattered by the fine dust. Scattering images can be generated. 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012
  • the small speaker operating as an air pump according to an embodiment of the present invention can be applied to a small electronic device that does not have a sufficient space to generate an air flow. Therefore, even a small electronic device may be equipped with a sensor that detects pollutants in the air.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a driving principle of an air pumping transducer.
  • Figure 2 is a method of driving the air pumping transducer shown in Figure 1
  • 3 is a diagram schematically illustrating a driving circuit of an air pumping transducer.
  • 4 is an application of a fine dust measurement sensor to an air pumping transducer
  • FIG. 5 shows a process of driving a fine dust measurement sensor in an air pumping transducer 2020/183247 1» (:1' year 2020/020012 is an exemplary flowchart.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a principle of measuring fine dust using an image method.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
  • FIG. 8 is a view showing another embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
  • FIG. 9 is a view showing another embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
  • FIG. 1 ⁇ is a diagram showing another embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
  • FIG. 11 is a view showing another embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an electronic device.
  • the air pumping transducer 100 forcibly sucks outside air into the inside, and forcibly discharges the inside air to the outside.
  • the air pumping transducer 100 may suction or discharge air using a diaphragm 10 that operates according to an electrical signal.
  • the diaphragm 10 can convert an electric signal into sound waves.
  • the diaphragm 10 may generate sound waves in an audible band by generating a small wave in air.
  • Transducer 100 is a portable electronic device, for example, a small size mounted on a smartphone It can be implemented using a speaker (Micro speaker).
  • the air pumping transducer 100 includes a transducer housing 13, a diaphragm 10, a voice coil 11, and a magnet 12.
  • the transducer housing 13 defines an inner space (transducer chamber) of the air pumping transducer 100, and accommodates the diaphragm 10, the voice coil 11, and the magnet 12 therein.
  • An air permeable region in which one or more pores 14 for passing air is formed is formed on the upper surface of the transducer housing 13.
  • the transducer chamber is divided into an upper chamber 15 and a lower chamber 16 by a diaphragm 10, and movement of air between the two chambers may or may not be possible.
  • a liquid barrier for preventing liquid inflow may be disposed above or below the air permeable region.
  • the diaphragm 10 may be a thin film having at least a part fixed to the inner wall of the transducer housing 13. One side of the voice coil 11 is fixed to the diaphragm 10, and the other side is positioned substantially vertically below the fixed portion.
  • the magnet 12 may be disposed inside the voice coil 11 or between two opposite sides of the voice coil 11 so as not to contact the voice coil 11.
  • the voice coil 11 in the form of a cylinder or a square column is suspended from the lower portion of the diaphragm 10, and the voice coil 11 can move up and down along the side of the magnet 12.
  • the air pumping transducer 100 may draw outside air into the upper chamber 15 by an applied electrical signal.
  • the voice coil 11 moves vertically downward due to the interaction between the voice coil 11 and the magnet 12, the diaphragm 10 enters the first deformation state 10a.
  • the central portion of the diaphragm 10 is vertically downward 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 It has moved by the distance ratio.
  • the distance ratio is based on the position of the diaphragm 10 in the absence of a signal.
  • the diaphragm 10 enters the first deformed state 103, the upper chamber 15 expands, thereby generating a negative pressure in the upper chamber 15.
  • the negative pressure may act to move external air to the upper chamber 15.
  • the air pumping transducer 100 may send air in the upper chamber 15 to the outside by an applied electric signal.
  • an electric signal of the opposite polarity to the inflow of air is applied to the voice coil 11
  • the voice coil 11 moves vertically upward by a distance line 2 so that the diaphragm 10 becomes a second deformed state (1 ⁇ ).
  • Distance ⁇ is when the diaphragm 10 changes from the first deformation state 103 to the second deformation state (1 ⁇ ).
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a method of driving the air pumping transducer shown in FIG. 1 by way of example, and (3) of FIG. 2 represents air pumping, and ⁇ ) represents sound wave conversion.
  • the air pumping transducer 100 performs an air pumping operation according to an electric signal for pumping.
  • the electrical signal for pumping may be an analog signal, for example, an AC signal.
  • the electrical signal for pumping is applied to the voice coil 11 to move the voice coil 11 in a vertical direction. Due to this, the diaphragm 10 can repeat the first deformation state (10 3 ) and the second deformation state (1 ⁇ ). 2020/183247 1»(:1' there is 2020/020012. Maximum value of the electrical signal for pumping Minimum value The amplitude can be selected within a range in which the diaphragm 10 is not damaged.
  • the first deformed state 103 and the second deformed state meaning 10, the diaphragm 10 may be in a state in which the diaphragm 10 is maximally deformed.
  • the frequencies of at least some sections of the electric signal for pumping are substantially deformed May be the same.
  • the frequency of some sections of the electrical signal for pumping is about
  • the electrical signal for pumping is the maximum Minimum value
  • ⁇ / _ can be an old file that is repeated In one cycle, the maximum Minimum value
  • the proportions can be substantially the same or different.
  • the frequency of the square wave may be substantially the same in at least some sections.
  • the electric signal for pumping may be a ramp signal that increases or decreases in a stepwise manner.
  • the air pumping transducer 100 performs air pumping operation by an electric signal for sound waves.
  • the electric signal for sound waves is an analog audio signal, and may be generated by synthesizing AC signals of various frequencies.
  • the frequency of the electric signal for sound waves may be between about 2A ⁇ and about 20,(3)A ⁇ , and the amplitude of the electric signal for sound waves may be less than about 50% of the electric signal for pumping.
  • the voice coil 11 vibrates the diaphragm 10 to generate a sound wave.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a driving circuit of an air pumping transducer.
  • the air pumping transducer 100 can operate as a speaker of a portable electronic device. 2020/183247 1»(:1' there is 2020/020012.
  • a smartphone is composed of various parts, but in order to avoid unnecessary explanation, only the configuration related to air pumping and sound wave conversion of the air pumping transducer is illustrated in FIG. 3. Air pumping and sound wave conversion, the processor; 250). Air pumping of the air pumping transducer 100 may be implemented in various ways.
  • the air pumping transducer 100 is driven with an analog signal for the entire duration of the duration, or with a non-analog signal for the entire duration of the duration, or with an analog signal in some sections, and with a non-analog signal for the rest of the duration.
  • the via analog signal may be a square wave or a ramp signal.
  • Processor 250 converts the audio data to digital-to-analog converter 240
  • the digital-analog converter 240 converts audio data into an analog signal 241.
  • the converted analog signal 241 is input to the amplifier 210 of the driving circuit 200.
  • the amplifier 210 amplifies the analog signal 241 and outputs an electrical signal 211 for pumping.
  • the audio data may be sampling information of the analog signal 241.
  • the audio data may include information necessary to generate the analog signal 241, for example, amplitude, frequency, and duration.
  • the duration is a time period in which the pumping electrical signals 211 and 221 are continuously output to the air pumping converter 100.
  • the digital-analog converter 240 is If possible, the analog signal 241 can be generated for a duration.
  • the audio data includes the frequency of the analog signal 241, and the amplification factor of the amplifier 210 may be variable.
  • the amplification factor is output 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012
  • the maximum value of the electrical signal for pumping (211) is not greater than ⁇ ZcOii_max, and the minimum value is
  • the air pumping transducer 100 may convert an electrical signal for sound waves into sound waves.
  • the driving circuit 200 may further include a via analog signal generator 220.
  • the analog signal generator 220 may generate an electrical signal for pumping 221 by using the analog signal data provided by the processor 250.
  • the non-analog signal data may include information necessary to generate the electrical signal 221 for pumping, for example, a duty ratio, a frequency, and a duration time.
  • the pumping electrical signal 221 may be a signal that appears.
  • pumping electricity It may be a signal that increases or decreases in a stepwise manner.
  • the electrical signal for pumping 221 in the form of a via analog may be used to cumulatively increase the negative or positive pressure generated in the upper chamber 15.
  • the electrical signal for pumping 221 in the form of a non-analog is the time required for the diaphragm 10 to change from the first deformation state 103 to the second deformation state (1 ⁇ ) and the second deformation state. (It is possible to set the time required to change from 1 ⁇ to the first deformation state (103) differently.
  • the driving circuit 200 may further include a sensor driver 230.
  • the sensor driver 230 drives a sensor mounted inside the air pumping transducer 100 or coupled to the outside of the air pumping transducer 100.
  • the sensor may be, for example, an image sensor.
  • the sensor driver 230 controls driving of the image sensor and processes the pixel signal output from the image sensor to output an image.
  • the sensor is a sensor for measuring the concentration of fine dust
  • the image is provided to the processor 250, and the processor 250 may calculate the fine dust concentration using the image.
  • FIG. 4 is a view showing an embodiment in which the fine dust measurement sensor is applied to the air pumping transducer, and (3) of FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the fine dust measurement sensor 260 coupled to the air pumping transducer 100, ⁇ ) is a horizontal cross-sectional view of the fine dust measuring sensor 260 along 1 tooth_.
  • the fine dust measurement sensor 260 is disposed in the transducer housing 13 of the air pumping transducer 100.
  • the fine dust measurement sensor 260 may be disposed in the upper chamber 15.
  • the light source 261 is disposed on one side wall (1 ⁇ _) in the upper chamber, and the photodiode 264 is a part of the region through which the light-receiving surface 262 passes.
  • the light source 261 and the photodiode 264 may be disposed inside the side walls (1 pin, 13 teeth) to face the inside of the transducer housing 13. 261 irradiates straight light 262 from one side wall (1 ⁇ _ to the other side wall 13 in a continuous or pulsed form).
  • the light source 261 may be a laser diode or an infrared/near infrared ray.
  • the photodiode 264 When light reflected by fine dust and/or ultrafine dust enters the field of view 265 through which light can enter the photodiode 264, the photodiode 264 outputs a sensing signal. High (fine
  • concentration An index indicating the concentration of the fine dust/ultra fine dust or the cleanliness of the air (hereinafter, collectively referred to as concentration) may be calculated using the time at which the logical high is maintained.
  • FIGS. 4 and 7 shows a process of driving a fine dust measurement sensor in an air pumping transducer 2020/183247 1» (:1' year 2020/020012 As an exemplary flowchart, this is an exemplary driving method applicable to FIGS. 4 and 7 to 11.
  • the electrical signal for pumping is air pumping
  • the processor 250 controls the driving circuit 200 according to an air quality measurement command input from the outside, so that the driving circuit 200 generates an electrical signal for pumping and applies it to the air pumping transducer 100.
  • air pumping external air can be introduced into the upper chamber 15.
  • the fine dust measuring sensor 300 is turned on at the same time as air pumping or after a predetermined time elapses.
  • the light source 310 irradiates the straight light 311, and the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 are in a state in which an image can be acquired according to a capture signal.
  • the forward-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 generate a forward-scattered image and a back-scattered image.
  • the forward-scattered image and the back-scattered image may be obtained substantially simultaneously, and a plurality of the forward-scattered and back-scattered images may be acquired at predetermined time intervals.
  • the fine dust and/or ultrafine dust concentration is calculated using the forward scatter image and the back scatter image.
  • the fine dust measurement sensor 300 uses a light scattering effect that varies depending on the diameter of the particles. Particles floating in the air can be classified into fine dust 20 and ultra fine dust 21 according to their diameter. Fine dust (20) has a diameter of 101 ⁇ or less, 2020/183247 1»(:1' year2020/020012 Ultrafine dust (21) has a diameter of 2.5 nis or less. Light traveling straight is scattered differently by the fine dust 20 and the ultrafine dust 21. Assuming that the light travels from left to right, the brightness of fine dust 20 and ultra-fine dust 21 when viewed from the left, i.e.
  • the fine dust measurement sensor 300 detects a difference in brightness according to the viewing direction as an image.
  • the fine dust measurement sensor 300 includes a light source 310, a forward scatter image sensor 320, and a back scatter image sensor 330 .
  • the light source 310 irradiates the straight light 311 which goes substantially straight.
  • the light source 310 may include, for example, a laser diode. Additionally, the light source 310 may further include a lens that improves the linearity of the straight light 311 by concentrating the light generated by the laser diode.
  • the forward-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 are arranged to direct the detection area 312 defined in a space through which the straight light passes.
  • the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 may be disposed symmetrically.
  • the forward scattering image sensor 320 is disposed in front of the detection area 312 (right side in FIG. 6), and detects forward scattering by the fine dust 20 and/or the ultrafine dust 21 within the detection area.
  • the backscattered image sensor 330 is disposed behind the detection area 312 (left in FIG. 6), and detects backscattering by the fine dust 20 and/or the ultrafine dust 21 within the detection area. .
  • the field of view of the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 ⁇ line; 321 and 331 may overlap in the detection area 312.
  • the fields of view 321 and 331 are determined by an incident angle of light that can be detected by the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330.
  • the fields of view 321 and 331 of the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 may be defined by, for example, a hollow guide.
  • the two visual fields 321 and 331 overlap in a region through which the straight light 311 passes, and the overlap region may be the detection region 312.
  • the first rear area 3213 of the detection area belongs only to the field of view 321 of the front-scattered image sensor 320
  • the second rear area 3313 is a rear-scattered image sensor. It belongs only to the field of view 331 of 330. Accordingly, the forward-scattered image sensor 320 cannot acquire an image of the fine dust 20 and/or the ultra-fine dust 21 of the second rear area 3313, and similarly, the back-scattered image sensor 330 is 1 An image of the rear area 3213 cannot be acquired. As the angle 0 between the fields of view 321 and 331 increases, the volume of the detection area 312 increases, and forward scattering and back scattering can be more clearly distinguished.
  • the forward-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 may be monochromatic image sensors.
  • the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 may output gray scale images 322 and 332.
  • the fine dust 20 and/or the ultra-fine dust 21 may include a first forward scatter image 322 generated by the forward scatter image sensor 320 and a first rear scatter image 322 generated by the back scatter image sensor 330. It can be identified using the scattering image 332.
  • the first forward scattering image 322 includes fine dust 20 existing in the detection area 312 and the first rear area 3213, and 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 Represents ultrafine dust 21, and the first backscattered image 332 shows fine particles present in the detection area 312 and the second rear area 3313). Dust (20) and ultra-fine dust (21) can be expressed.
  • the first forward scattered image 322 may be used to detect the ultrafine dust 21, and the first backscattered image 332 may be used to detect the fine dust 20.
  • the first forward scattering image 322 represents the fine dust 20 and/or the ultrafine dust 21 present in the detection region 312 and the first rear region 3213, and the first backscatter image 332 ) Represents the fine dust 20 and/or the ultrafine dust 21 present in the detection region 312 and the second rear region 331 li.
  • a region expressed relatively brightly in the first forward scattering image 322 When the area of is calculated, the concentration of the ultrafine dust 21 is obtained, and by calculating the area of the area that is relatively brightly expressed in the first backscatter image 332, the concentration of the fine dust 20 can be obtained.
  • the concentration of the fine dust 20 and/or the ultrafine dust 21 may be calculated in consideration of the correlation between the first forward-scattered image 322 and the first back-scattered image 332.
  • the concentration of the fine dust 20 is calculated by detecting a darkly expressed area in the first forward scattering image 322 and a brightly expressed area in the first backscattering image 332, and in the first forward scattering image 322
  • the concentration of the ultrafine dust 21 may be calculated by detecting a brightly expressed area and a darkly expressed area in the first backscattered image 332.
  • the volumes of the detection area 312 and the rear areas 3213 and 3313 are the cross-sectional area of the straight light 311, the field of view 321,
  • the concentration of the fine dust 20 and/or the ultrafine dust 21 may be calculated in consideration of the correlation between the first forward-scattered image 322 and the first back-scattered image 332.
  • the first forward-scattered image 322 and the first back-scattered image 332 are compared, and the fine dust 20 that exists only in the detection area 312 is And the ultrafine dust 21, or it is possible to identify both the fine dust 20 and the ultrafine dust 21 present in the detection area 312 and the rear area (321 ⁇ 4 331 li).
  • Forward scattering image sensor 320, the back-scattered image sensor 330 and the straight light 311 are located in substantially the same plane, and the light-receiving surfaces of the forward-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 are substantially perpendicular to the plane.
  • the identification of the same fine dust 20 and/or ultrafine dust 21 in the first forward scatter image 322 and the first back scatter image 332 It can be achieved by comparing the distance from the top to the fine dust 20 and/or the ultrafine dust 21.
  • the second front-scattered image 323 and the second back-scattered image 333 are the detection area 312 It is possible to represent the fine dust 20 and/or the ultrafine dust 21 present in the.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
  • the fine dust measurement sensor 300 and the air pumping transducer 100 may be integrally implemented.
  • (3) of FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of the fine dust measurement sensor 300 implemented in the air pumping transducer 100, and ( ⁇ ) and ((:) are horizontal of the fine dust measurement sensor 300 according to 11-11_ It is a cross-sectional view. 2020/183247 1» (:1' year 2020/020012 Fine dust measurement sensor 300 is placed in the transducer housing 13 of the air pumping transducer 100.
  • (3) of FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of the fine dust measurement sensor 300 implemented in the air pumping transducer 100, and ( ⁇ ) and ((:) are horizontal of the fine dust measurement sensor 300 according to 11-11_ It is a cross-sectional view. 2020/183247 1» (:1' year 2020/020012 Fine dust measurement sensor 300 is placed in the transducer housing 13 of the air pumping transducer 100.
  • (3) of FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of the fine
  • the fine dust measurement sensor 300 is shown to be disposed above the diaphragm 10, but the shape of the voice coil 11 is a straight light 311 and a field of view 321, If it does not interfere with 331, it may be disposed under the diaphragm 10.
  • the light source 310 and the backscattered image sensor 330 are disposed on one side wall 131_ in the upper chamber 15, and the forward scattered image
  • the sensor 320 is illustrated as being disposed on the other side wall 133 ⁇ 4 opposite to one side wall 131_.
  • the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 are the same sidewalls, for example, It may be disposed on the horizontal wall (13 teeth).
  • the light source 310, the front-scattered image sensor 320, and the back-scattered image sensor 330 are side walls (1 pin _, 13.
  • the light source 310 irradiates straight light 311 from one side wall to the other side wall.
  • the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 may include straight light 311 ) Is disposed to be inclined toward the detection region 312, which is a part of the passing region. Accordingly, the field of view 321 of the front-scattered image sensor 320 and the field of view of the back-scattered image sensor 330 are the detection region 312 Cross at
  • FIG. 7 shows a structure in which the field of view 321 of the front-scattered image sensor 320 and the field of view 331 of the back-scattered image sensor 330 are disposed on substantially the same axis.
  • the scattering image sensor 320 and the back scattering image sensor 330 are disposed on the other side wall 13 and one side wall (1 ⁇ _), and face each other so that the fields of view 321 and 331 are inclined to the straight light 311 Compared with . ⁇ ), since the background area visible only to one image sensor does not exist substantially, the microscopic image using the forward-scattered image and the back-scattered image 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 The amount of computation required to measure the dust/ultra-fine dust concentration can be significantly reduced.
  • FIG. 8 is a view showing another embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
  • the fine dust measuring sensor 301 and the air pumping transducer 101 may be independently manufactured and then combined.
  • (3) of Figure 8 is a combined air pumping
  • Fine dust measurement sensor 301 pumps air to enable air communication
  • the fine dust measurement sensor 301 includes a sensor housing 301 (:), a light source 310 disposed in an inner space (sensor chamber) of the sensor housing 301, a front scattering image sensor 320, and a back scattering image sensor 330.
  • the transducer through-hole 133 is formed on one side wall (1 ⁇ _) of the air pumping transducer 101, and the sensor through hole 3013 is the other side wall ( It is formed in 301.
  • the other side wall 301 of the sensor housing 301 (:) is one side wall of the air pumping transducer 101 so that the sensor through hole 3013 and the transducer through hole 133 at least partially coincide.
  • the air can move between the transducer chamber and the sensor chamber through the air passage through the sensor through-hole 3013 and the transducer through-hole 133 that are at least partially matched.
  • the light source 310 is disposed on one side wall 3011_ and irradiates straight light toward the other side wall 301.
  • the front scattered image sensor 320 is disposed on the other side wall 301
  • the back scattered image sensor ( 330) is 2020/183247 1» (:1' year 2020/020012 Arranged on one side wall (3011_).
  • the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 may be disposed on, for example, a horizontal wall 301.
  • the fine dust measurement sensor 301 is an ultrafine particle sensor. Dust is measured, and the air pumping transducer 101 can measure fine dust and ultrafine dust.
  • the fine dust measurement sensor 260 is in the upper chamber 15 of the air pumping transducer 101. It is disposed, and a filter (not shown) that blocks movement of fine dust toward the sensor chamber may be disposed in the air passage.
  • FIG. 9 is a view showing another embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
  • the fine dust measuring sensor 302 and the air pumping transducer 102 may be independently manufactured and then combined.
  • 9 (3) and ( ⁇ ) are vertical cross-sectional views of the combined air pumping transducer 102 and the fine dust measuring sensor 302, ((:) is the air pumping transducer 102 and the fine dust measuring sensor ( 302) is a perspective view showing an exemplary coupling structure.
  • the fine dust measurement sensor 302 pumps air to enable air communication
  • the fine dust measurement sensor 302 includes a sensor housing 302 (:) defining a sensor chamber, a light source 310 disposed in the sensor chamber, a front scattering image sensor 320 and a back scattering image sensor 330.
  • the first transducer through-hole 133 and the second transducer through-hole (13 ⁇ 4) are formed in one side wall (131_) of the air pumping transducer 102, and the first sensor through-hole 3023 and the second sensor
  • the through hole 302 is formed in the other side wall 301 of the sensor housing 3010.
  • the first 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 Transducer through hole 133 is formed in the upper chamber 15 side
  • the through hole 13 is formed on the side of the lower chamber 16.
  • the other side wall (3023 ⁇ 4) of the sensor housing 3020 is at least partially coincident with the first sensor through hole 3023 and the first transducer through hole 133
  • the second sensor through-hole (302) and the second transducer through-hole (13) are coupled to one side wall (131_) of the air pumping transducer 101 to at least partially coincide with each other.
  • the air is through the first sensor through-hole (13). Through the first air passage through the 3023 and the first transducer through hole 133, it is possible to move between the upper chamber 15 and the sensor chamber, and the second sensor through hole 302 and the second transducer through hole (It is possible to move between the lower chamber 16 and the sensor chamber through the second air passage by 13 tails.
  • the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 may be disposed so that the light-receiving surfaces do not face each other, or the light-receiving surfaces may be disposed to face each other.
  • the front scattering image sensor 320 is disposed inclined near the lower end of one side wall 302!_
  • the back scattering image sensor 330 is disposed inclined near the lower end of the other side wall 302. This In the arrangement, the light-receiving surfaces of the forward-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 are inclined to direct the detection area through which the straight light irradiated by the light source 310 passes. The detection area is the forward-scattered image sensor.
  • the light-receiving surfaces of the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 do not face each other.
  • the front scattering image sensor 320 is disposed to be inclined near the lower end of one side wall 3021_
  • the back scattered image sensor 330 is disposed to be inclined near the upper end of the other side wall 302 3 ⁇ 4.
  • the light-receiving surfaces of the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 are inclined to direct the detection area through which the straight light irradiated by the light source 310 passes.
  • the detection area is the forward-scattered image. Since it is between the sensor 320 and the back-scattered image sensor 330, the light-receiving surfaces of the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 face each other.
  • FIG. 1 ⁇ is a diagram showing another embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
  • the transducer 103 may be independently manufactured and then combined.
  • (3) of FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the combined air pumping transducer 103 and the fine dust measurement sensor 303, ⁇ ) It is a horizontal cross-sectional view of the fine dust measuring sensor 303, ((:) is a perspective view showing an exemplary coupling structure between the air pumping transducer 103 and the fine dust measuring sensor 303.
  • the fine dust measurement sensor 303 pumps air to enable air communication
  • the fine dust measurement sensor 303 includes a first sensor housing 303-1, a second sensor housing 303-2, a light source 310 disposed in the first sensor housing 303-1, and a back scattering image sensor. 330, and forward scattering disposed in the second sensor housing 303-2 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 Including image sensor 320.
  • the first transducer through-hole 133 and the second transducer through-hole (13 ratio is formed in one side wall 131_ of the air pumping transducer 103), and the third transducer through hole (13 is air pumping transducer ( 103.
  • the first to third transducer through holes 133 and 13 are formed in the upper chamber 15.
  • the first sensor hole 3033 and the second sensor hole The 303 ratio is formed in the first sensor housing 303-1, and the third sensor hole 303 is formed in the second sensor housing 303-2.
  • the first housing 303-1 is formed in the first sensor hole ( 3033) and the first transducer through-hole 133 at least partially coincide, and the second sensor hole 303 and the second transducer through-hole 13 at least partially coincide, the work of the air pumping transducer 101 It is coupled to the side wall (1 ⁇ _).
  • the second housing 303-2 is formed of the air pumping transducer 101 so that the third sensor hole 303 and the third transducer through hole 13 are at least partially aligned. It is connected to the other side wall (133 ⁇ 4. 2nd transducer)
  • the through hole 13 and the second sensor hole 303 are formed to be inclined with respect to one side wall 131_, and the third transducer through hole 13 and the third sensor hole 303 may be formed to be inclined with respect to the other side wall 13.
  • the light source 310 is disposed in the first sensor hole 3033, the front scattered image sensor 320 is disposed in the third sensor hole 303, and the back scattered image sensor 330 is disposed in the second sensor hole 303 Can be placed in the rain.
  • FIG. 11 is a view showing another embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
  • the fine dust measurement sensor 304 and the air pumping transducer 104 may be independently manufactured and then combined.
  • (3) of Figure 11 is a combined air pumping
  • the fine dust measurement sensor 304 is coupled to the upper surface of the air pumping transducer 104.
  • the fine dust measurement sensor 304 includes a sensor housing 3040, a light source 310 disposed in the sensor housing 3040, a front scattering image sensor 320, and a back scattering image sensor 330.
  • the sensor housing 3040 Exposing the air permeable region formed on the upper surface (1 ⁇ ) of the air pumping transducer 104, and coupled to the periphery of the air permeable region.
  • the first sensor hole 3043 and the second sensor hole 304 are a sensor housing.
  • the second sensor hole 304 is, one side wall (131_) ), and the third sensor hole 304 (:) may be formed to be inclined with respect to the other side wall 13.
  • the light source 310 is disposed in the first sensor hole 3043, and the forward scattering image sensor ( 320 may be disposed in the third sensor hole 304 (:), and the backscattered image sensor 330 may be disposed within the second sensor hole 304.
  • the fine dust measurement sensor 304 shown in FIG. 11 is disposed outside the air pumping transducer 104 and measures fine dust and/or ultrafine dust from the air introduced or discharged into the upper chamber 15. . To this end, the fine dust measurement sensor 304 may be disposed between the air pumping transducer 104 and the electronic device housing.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an electronic device.
  • the fine dust measurement sensor 400 is applied to the portable electronic device 500.
  • 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 will be built.
  • the portable electronic device 500 is composed of a housing 520 containing electronic and mechanical components and a protective glass 510 coupled to the top of the housing 520.
  • the fine dust measuring device 400 is disposed inside the housing 520 and may be isolated from the outside by a protective glass 510.
  • the fine dust measurement sensor 400 includes a housing 410, a light source 310 disposed inside the housing 410, a front scattering image sensor 320, and a back scattering image sensor 330. At least a portion of the upper portion of the housing 410 is open. On the upper portion of the housing 410, a cover 420 having at least a portion of which is optically transparent may be disposed. Here, the cover 420 may be provided as a part of the housing 410 or may be a protective glass 510 of the portable electronic device 500. In the following, the housing 410
  • a third transmission region 423 corresponding to the field of view 331 of 330 is formed.
  • the first to third transmission regions 421 to 423 are optically transparent to allow the straight light 311 to pass (first transmission region) or the light emitted from the detection region 312 (second and Third transmissive area).
  • the detection area 312 is located outside the portable electronic device 500.
  • the light source 310 is disposed toward the first transmission region 421.
  • the straight light 311 passes through the first transmission region 421
  • the forward-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 receive light that passes through the second transmission region 422 and the third transmission region 423, respectively, to receive the forward-scattered image and the back-scattered image. Generate. 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012
  • the light source 310 can minimize the effect of ambient light by irradiating laser or infrared rays at a certain period or at a specific wavelength.
  • the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 operate when the light source 310 is driven to generate a front-scattered image and a back-scattered image.
  • the second transmission region 422 and the third transmission region 423 may be filters that transmit only light having substantially the same wavelength as the straight light 311.

Landscapes

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Abstract

An air pumping transducer (100) comprising: a transducer housing (13) having an air passage area on the upper surface thereof; a diaphragm (10) of which both sides are fixed to the inner side walls of the transducer housing (13), and of which a center part moves vertically; a voice coil (11) of which one side is fixed to the diaphragm (10); in order to move the air inside the transducer housing (13) to the outside or to move the air from the outside to the inside of the transducer housing (13), an electrical signal for pumping is used to repeatedly change the shape of the diaphragm (10) between a first changed state (10a) and a second changed state (10b), wherein the first changed state (10a) is when the center part is moving downward, and the second changed state is when the center part is moving upward; and a magnet (12) configured to be separate from the voice coil (11) and used for pushing away or pulling in the voice coil (11) by means of the electrical signal for pumping. The voice coil (11) vibrates by means of an electrical signal for sound waves so that the diaphragm (10) generates a sound wave.

Description

【발명의 설명】 【Explanation of the invention】
【발명의 명칭】 【Name of invention】
에어 펌핑 트랜스듀서 및 에어 펌핑 트랜스듀서에 결합된 센서 {Air pumping transducer and sensor coupled to the same} Air pumping transducer and sensor coupled to the same}
【기술분야】 【Technical field】
본 발명은 에어 펌핑 트랜스듀서에 관한 것이다. The present invention relates to an air pumping transducer.
【발명의 배경이 되는 기술】 【Technology behind the invention】
산업화로 인해, 환경 오염이 심각한 문제가 되었다. 입자의 직경에 따라 분류되는 미세 먼지 또는 초미세 먼지는, 호홉기질환을 유발한다고 알려져 있다. 한편, 황산화물, 질소산화물 등과 같은 유해 가스는, 인체에 치명적인 손상을 유발할 수 있다. 이러한 오염 물질은 센서에 의해 검출 가능하다. 최근 들어, 오염 물질을 검출하는 센서가 에어컨이나 공기 청정기 등의 공조 기기에 내장되고 있다. 오염 물질을 검출하는 센서는, 센싱 방식이나 정밀도에 따라 다양하게 개발되어 있다. 오염 물질 검출 센서는, 공기를 인위적으로 또는 자연적으로 흐르게 하는 방식으로, 공기중의 오염 물질을 검출할 수 있다. 이와 같은 방식은, 상당한 공간을 점유하는 공조 기기에는 적용하기 쉽지만, 소형 전자장치, 예를 들어, 스마트폰 등에는 적용하기 어렵다. Due to industrialization, environmental pollution has become a serious problem. It is known that fine dust or ultrafine dust classified according to the diameter of the particle causes respiratory disease. Meanwhile, harmful gases such as sulfur oxide and nitrogen oxide may cause fatal damage to the human body. These contaminants can be detected by sensors. In recent years, sensors for detecting pollutants have been built into air conditioners such as air conditioners and air cleaners. Sensors for detecting contaminants have been developed in various ways according to sensing methods and precision. The pollutant detection sensor can detect pollutants in the air in a way that allows the air to flow artificially or naturally. Such a method is easy to apply to an air conditioner that occupies a considerable space, but it is difficult to apply to a small electronic device, for example, a smartphone.
【발명의 내용】 【Contents of the invention】
【해결하고자 하는 과제】 【Problem to be solved】
소형 전자장치에 적용 가능한 에어 펌프로 동작하는 소형 스피커 및 이에 적용된 센서를 제공하고자 한다. 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 It is intended to provide a small speaker that operates as an air pump applicable to small electronic devices and a sensor applied thereto. 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012
【과제의 해결 수단】 【Means to solve problems】
본 발명의 일 측면에 따른 실시예는, 에어 펌핑 트랜스듀서를 제공한다. 에어 펌핑 트랜스듀서는, 공기 투과 영역이 상면에 형성된 트랜스듀서 하우징, 상기 트랜스듀서 하우징 내측벽에 양측이 고정되며, 중앙부는 상하로 이동하는 다이아프램, 상기 다이아프램에 일측이 고정되며, 상기 트랜스듀서 하우징 내부의 공기를 외부로 이동시키거나 상기 외부로부터 공기를 상기 트랜스듀서 하우징 내부로 이동시키기 위하여, 펌핑용 전기 신호에 의해, 상기 다이아프램을 제 1 변형 상태와 제 2 변형 상태로 반복적으로 변형하는 보이스 코일-여기서, 상기 제 1 변형 상태는 상기 중앙부가 하방으로 이동한 상태이며, 상기 제 2 변형 상태는 상기 중앙부가 상방으로 이동한 상태임-, 상기 보이스 코일로부터 이격되어 배치되며, 상기 펌핑용 전기 신호에 의해 상기 보이스 코일을 밀어내거나 끌어당기는 자석을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 보이스 코일은, 음파용 전기 신호에 의해, 상기 다이아프램이 음파를 생성하도록 진동시킬 수 있다. An embodiment according to an aspect of the present invention provides an air pumping transducer. The air pumping transducer includes a transducer housing having an air permeable region formed on an upper surface thereof, both sides are fixed to an inner wall of the transducer housing, a diaphragm moving up and down at a central portion, and one side is fixed to the diaphragm, and the transducer In order to move the air inside the housing to the outside or to move the air from the outside to the inside of the transducer housing, the diaphragm is repeatedly transformed into a first deformation state and a second deformation state by an electric signal for pumping. Voice coil-Here, the first deformed state is a state in which the central part has moved downward, and the second deformed state is a state in which the central part has moved upward-and is disposed apart from the voice coil, and for pumping It may include a magnet that pushes or pulls the voice coil by an electric signal. Here, the voice coil may vibrate the diaphragm to generate sound waves by an electric signal for sound waves.
일 실시예로, 상기 펌핑용 전기 신호의 주파수는 상기 음파용 전기 신호의 주파수보다 작으며, 상기 펌핑용 전기 신호의 진폭은 상기 음파용 전기 신호의 진폭보다 클 수 있다. In one embodiment, the frequency of the electric signal for pumping may be smaller than the frequency of the electric signal for sound waves, and the amplitude of the electric signal for pumping may be greater than the amplitude of the electric signal for sound waves.
일 실시예로, 상기 보이스 코일은, 상기 펌핑용 전기 신호에 의해 상기 제 1 변형 상태시 상기 다이아프램의 중앙부를 하방으로 최대 이동시키며, 상기 제 2 변형 상태시 상기 다이아프램의 중앙부를 상방으로 최대 이동시킬 수 있다. 일 실시예로, 에어 펌핑 트랜스듀서는, 상기 트랜스듀서 하우징 내부에 배치되며, 직진광을 상기 트랜스듀서 하우징 내부로 조사하는 광원, 및 수광면이 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 상기 직진광에 경사지도록 상기 트랜스듀서 하우징 내부에 배치되며, 상기 트랜스듀서 하우징 내부의 공기중에 부유하는 입자에 반사된 직진광을 검출하여 센싱 신호를 출력하는 포토 다이오드를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the voice coil moves the central portion of the diaphragm downward in the first deformed state by the electric signal for pumping, and moves the central portion of the diaphragm upward in the second deformed state. Can be moved. In one embodiment, the air pumping transducer is disposed inside the transducer housing, and a light source for irradiating straight light into the transducer housing, and a light receiving surface are 2020/183247 1» (:1' year 2020/020012 It is placed inside the transducer housing so as to be inclined to the straight light, and it detects the straight light reflected by the particles floating in the air inside the transducer housing and detects the sensing signal. It may further include a photodiode to output.
일 실시예로, 에어 펌핑 트랜스듀서는, 직진광을 조사하는 광원, 상기 직진광이 지나는 공간에 정의된 검출 영역을 향하는 수광면을 가지며, 상기 직진광의 진행 방향으로 상기 검출 영역의 전방에 배치된 전방 산란 이미지 센서, 및 상기 검출 영역을 향하는 수광면을 가지며, 상기 직진광의 진행 방향으로 상기 검출 영역의 후방에 배치된 전방 산란 이미지 센서를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the air pumping transducer has a light source that irradiates straight light, a light receiving surface facing a detection area defined in a space through which the straight light passes, and is disposed in front of the detection area in the traveling direction of the straight light. A forward-scattered image sensor and a front-scattered image sensor having a light-receiving surface facing the detection area, and disposed behind the detection area in a traveling direction of the straight light.
일 실시예로, 상기 전방 산란 이미지 센서의 시야와 상기 후방 산란 이미지 센서의 시야는 동일 축상에 있을 수 있다. In one embodiment, the field of view of the front-scattered image sensor and the field of view of the back-scattered image sensor may be on the same axis.
일 실시예로, 상기 전방 산란 이미지 센서는, 초미세 먼지에 의해 산란된 직진광을 검출하여 전방 산란 영상을 생성하며, 상기 후방 산란 이미지 센서는, 미세 먼지에 의해 산란된 직진광을 검출하여 후방 산란 영상을 생성할 수 있다. 본 발명의 일 측면에 따른 다른 실시예는, 에어 펌핑 트랜스듀서를 제공한다. 에어 펌핑 트랜스듀서는, 공기 투과 영역이 상면에 형성된 트랜스듀서 하우징, 상기 트랜스듀서 하우징 내측벽에 양측이 고정되며, 상기 트랜스듀서 하우징 내부의 공기를 외부로 이동시키거나 상기 외부로부터 공기를 상기 트랜스듀서 하우징 내부로 이동시키기 위하여, 펌핑용 전기 신호에 으 I해, 제 1 변형 상태와 제 2 변형 상태로 반복적으로 변형하는 다이아프램-여기서, 상기 제 1 변형 상태는 상기 다이아프램의 중앙부가 하방으로 이동한 상태이며, 상기 제 2 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 변형 상태는 상기 중앙부가 상방으로 이동한 상태임-, 상기 트랜스듀서 하우징 내부에 배치되며, 직진광을 상기 트랜스듀서 하우징 내부로 조사하는 광원, 및 수광면이 상기 직진광에 경사지도록 상기 트랜스듀서 하우징 내부에 배치되며, 상기 트랜스듀서 하우징 내부의 공기중에 부유하는 입자에 반사된 직진광을 검출하여 센싱 신호를 출력하는 포토 다이오드를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 다이아프램은, 음파용 전기 신호에 의해, 음파를 생성할 수 있다. In one embodiment, the forward-scattered image sensor detects straight light scattered by ultrafine dust to generate a forward-scattered image, and the back-scatter image sensor detects straight light scattered by the fine dust. Scattering images can be generated. Another embodiment according to an aspect of the present invention provides an air pumping transducer. The air pumping transducer includes a transducer housing having an air permeable region formed on an upper surface thereof, and both sides are fixed to an inner wall of the transducer housing, and move the air inside the transducer housing to the outside or transfer air from the outside to the transducer. In order to move inside the housing, a diaphragm that repeatedly transforms into a first and second deformation state in response to an electric signal for pumping I-Here, in the first deformation state, the central part of the diaphragm moves downward. One state, the second 2020/183247 1» (: 1'year 2020/020012 The deformation state is a state in which the central part is moved upwards -, a light source that is disposed inside the transducer housing and irradiates a straight light into the transducer housing, and It may include a photodiode that is disposed inside the transducer housing so that the light-receiving surface is inclined to the straight light, and outputs a sensing signal by detecting the straight light reflected by particles floating in the air inside the transducer housing. Here, the diaphragm may generate sound waves by an electric signal for sound waves.
본 발명의 일 측면에 따른 또 다른 실시예는, 에어 펌핑 트랜스듀서를 제공한다. 에어 펌핑 트랜스듀서는, 공기 투과 영역이 상면에 형성된 트랜스듀서 하우징, 상기 트랜스듀서 하우징 내측벽에 양측이 고정되며, 상기 트랜스듀서 하우징 내부의 공기를 외부로 이동시키거나 상기 외부로부터 공기를 상기 트랜스듀서 하우징 내부로 이동시키기 위하여, 펌핑용 전기 신호에 으 I해, 제 1 변형 상태와 제 2 변형 상태로 반복적으로 변형하는 다이아프램-여기서, 상기 제 1 변형 상태는 상기 다이아프램의 중앙부가 하방으로 이동한 상태이며, 상기 제 2 변형 상태는 상기 중앙부가 상방으로 이동한 상태임-, 상기 트랜스듀서 하우징 내부에 배치되며, 직진광을 상기 트랜스듀서 하우징 내부로 조사하는 광원, 상기 직진광이 지나는 공간에 정의된 검출 영역을 향하는 수광면을 가지며, 상기 직진광의 진행 방향으로 상기 검출 영역의 전방에 배치된 전방 산란 이미지 센서, 및 상기 검출 영역을 향하는 수광면을 가지며, 상기 직진광의 진행 방향으로 상기 검출 영역의 후방에 배치된 전방 산란 이미지 센서를 더 포함하는 에어 펌핑 트랜스듀서를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 상기 다이아프램은, 음파용 전기 신호에 의해, 음파를 생성할 수 있다. 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 본 발명의 다른 측면에 따른 일 실시예는, 미세먼지 측정 센서를 Another embodiment according to an aspect of the present invention provides an air pumping transducer. The air pumping transducer includes a transducer housing having an air permeable region formed on an upper surface thereof, and both sides are fixed to an inner wall of the transducer housing, and move the air inside the transducer housing to the outside or transfer air from the outside to the transducer. In order to move inside the housing, a diaphragm that repeatedly transforms into a first and second deformation state in response to an electric signal for pumping I-Here, in the first deformation state, the central part of the diaphragm moves downward. One state, and the second deformed state is a state in which the central part is moved upward -, a light source disposed inside the transducer housing and irradiating a straight light into the transducer housing, and in a space through which the straight light passes The detection area has a light-receiving surface facing a defined detection area, a forward-scattered image sensor disposed in front of the detection area in the traveling direction of the straight light, and a light-receiving surface facing the detection area, and the detection area in the traveling direction of the straight light It may include an air pumping transducer further comprising a forward scattering image sensor disposed at the rear of the. Here, the diaphragm may generate sound waves by an electrical signal for sound waves. 2020/183247 1» (:1' year 2020/020012 According to another aspect of the present invention, an embodiment of a fine dust measurement sensor
제공한다. 미세먼지 측정 센서는, 센서 하우징, 상기 센서 하우징 내부에 to provide. The fine dust measurement sensor is in the sensor housing and the sensor housing.
배치되며, 직진광을 조사하는 광원, 상기 센서 하우징 내부에 배치되고, 상기 직진광이 지나는 공간에 정의된 검출 영역을 향하는 수광면을 가지며, 상기 직진광의 진행 방향으로 상기 검출 영역의 전방에 배치된 전방 산란 이미지 센서, 및 상기 센서 하우징 내부에 배치되고, 상기 검출 영역을 향하는 수광면을 가지며, 상기 직진광의 진행 방향으로 상기 검출 영역의 후방에 배치된 전방 산란 이미지 센서를 포함할 수 있다. And a light source for irradiating straight light, a light receiving surface disposed inside the sensor housing and facing a detection area defined in a space through which the straight light passes, and disposed in front of the detection area in the traveling direction of the straight light A forward scattering image sensor, and a forward scattering image sensor disposed inside the sensor housing, having a light-receiving surface facing the detection area, and disposed behind the detection area in a traveling direction of the straight light.
일 실시예로, 상기 미세먼지 측정 센서는, 에어 펌핑 트랜스듀서에 공기 연통 가능하게 결합될 수 있다. In one embodiment, the fine dust measurement sensor may be coupled to the air pumping transducer so as to communicate with air.
일 실시예로, 상기 미세먼지 측정 센서의 측벽에 센서 관통홀이 형성되고, 상기 에어 펌핑 트랜스듀서의 측벽에 트랜스듀서 관통홀이 형성되며, 상기 미세먼지 측정 센서와 상기 에어 펌핑 트랜스듀서는, 상기 센서 관통홀과 상기 트랜스듀서 관통홀은 적어도 부분적으로 일치하도록 결합될 수 있다. In one embodiment, a sensor through hole is formed in a side wall of the fine dust measuring sensor, a transducer through hole is formed in a side wall of the air pumping transducer, and the fine dust measuring sensor and the air pumping transducer include the The sensor through-hole and the transducer through-hole may be coupled to at least partially coincide.
일 실시예로, 상기 미세먼지 측정 센서는, 청구항 1의 에어 펌핑 In one embodiment, the fine dust measurement sensor, the air pumping of claim 1
트랜스듀서의 상면에 배치될 수 있다. It can be placed on the top of the transducer.
일 실시예로, 상기 전방 산란 이미지 센서의 시야와 상기 후방 산란 이미지 센서의 시야는 동일 축상에 있을 수 있다. In one embodiment, the field of view of the front-scattered image sensor and the field of view of the back-scattered image sensor may be on the same axis.
일 실시예로, 상기 전방 산란 이미지 센서는, 초미세 먼지에 의해 산란된 직진광을 검출하여 전방 산란 영상을 생성하며, 상기 후방 산란 이미지 센서는, 미세 먼지에 의해 산란된 직진광을 검출하여 후방 산란 영상을 생성할 수 있다. 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 In one embodiment, the forward-scattered image sensor detects straight light scattered by ultrafine dust to generate a forward-scattered image, and the back-scatter image sensor detects straight light scattered by the fine dust. Scattering images can be generated. 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012
【발명의 효과】 【Effects of the Invention】
본 발명의 실시예에 따른 에어 펌프로 동작하는 소형 스피커는, 공기 흐름을 발생시킬 수 있는 충분한 공간을 갖지 않은 소형 전자장치에 적용될 수 있다. 따라서 소형 전자장치에도 공기 중의 오염 물질을 검출하는 센서가 장착될 수 있다. The small speaker operating as an air pump according to an embodiment of the present invention can be applied to a small electronic device that does not have a sufficient space to generate an air flow. Therefore, even a small electronic device may be equipped with a sensor that detects pollutants in the air.
【도면의 간단한 설명】 【Simple explanation of drawings】
이하에서, 본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명된다. 이해를 돕기 위해, 첨부된 전체 도면에 걸쳐, 동일한 구성 요소에는 동일한 도면 부호가 할당되었다. 첨부된 도면에 도시된 구성은 본 발명을 설명하기 위해 예시적으로 구현된 실시예에 불과하며, 본 발명의 범위를 이에 한정하기 위한 것은 아니다. 특히, 첨부된 도면들은, 발명의 이해를 돕기 위해서, 일부 구성 요소를 다소 과장하여 표현하고 있다. 도면은 발명을 이해하기 위한 수단이므로, 도면에 표현된 구성 요소의 폭이나두께 등은 실제 구현시 달라질 수 있음을 이해하여야 한다. In the following, the present invention is explained with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings. For ease of understanding, throughout the accompanying drawings, like reference numerals are assigned to like elements. The configurations shown in the accompanying drawings are merely exemplary embodiments to describe the present invention, and are not intended to limit the scope of the present invention . In particular, in the accompanying drawings, some constituent elements are somewhat exaggerated to help understand the invention. Since the drawings are a means for understanding the invention, it should be understood that the width or thickness of the constituent elements represented in the drawings may vary in actual implementation.
도 1은 에어 펌핑 트랜스듀서의 구동 원리를 개략적으로 설명한 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 에어 펌핑 트랜스듀서를 구동하는 방식을 1 is a diagram schematically illustrating a driving principle of an air pumping transducer. Figure 2 is a method of driving the air pumping transducer shown in Figure 1
예시적으로 설명한 도면이다. It is an illustrative drawing.
도 3은 에어 펌핑 트랜스듀서의 구동 회로를 개략적으로 설명한 도면이다. 도 4는 미세먼지 측정 센서를 에어 펌핑 트랜스듀서에 적용한 일 3 is a diagram schematically illustrating a driving circuit of an air pumping transducer. 4 is an application of a fine dust measurement sensor to an air pumping transducer
실시예를 도시한 도면이다. It is a diagram showing an embodiment.
도 5는 에어 펌핑 트랜스듀서에서 미세먼지 측정 센서를 구동하는 과정을 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 예시적으로 도시한 흐름도이다. 5 shows a process of driving a fine dust measurement sensor in an air pumping transducer 2020/183247 1» (:1' year 2020/020012 is an exemplary flowchart.
도 6은 영상 방식의 미세먼지 측정 원리를 개략적으로 설명한 도면이다. 도 7은 도 6의 미세먼지 측정 센서를 에어 펌핑 트랜스듀서에 적용한 일 실시예를 도시한 도면이다. 6 is a diagram schematically illustrating a principle of measuring fine dust using an image method. FIG. 7 is a diagram illustrating an embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
도 8은 도 6의 미세먼지 측정 센서를 에어 펌핑 트랜스듀서에 적용한 다른 실시예를 도시한 도면이다. 8 is a view showing another embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
도 9는 도 6의 미세먼지 측정 센서를 에어 펌핑 트랜스듀서에 적용한 또 다른 실시예를 도시한 도면이다. 9 is a view showing another embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
도 1◦은 도 6의 미세먼지 측정 센서를 에어 펌핑 트랜스듀서에 적용한 또 다른 실시예를 도시한 도면이다. FIG. 1 ◦ is a diagram showing another embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
도 11은 도 6의 미세먼지 측정 센서를 에어 펌핑 트랜스듀서에 적용한 또 다른 실시예를 도시한 도면이다. 11 is a view showing another embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
도 12는 도 6의 미세먼지 측정 센서를 전자장치에 적용한 일 실시예를 도시한 도면이다. 12 is a diagram illustrating an embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an electronic device.
【발명을 실시하기 위한 구체적인 내용】 【Specific contents for carrying out the invention】
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 특히, 이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명될 기능, 특징, 실시예들은, 단독으로 또는 다른 실시예와 결합하여 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 구현될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위가 첨부된 도면에 도시된 형태에만 한정되는 것이 아님을 유의하여야 한다. In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided. Specific embodiments are illustrated in the drawings and will be described in detail through detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In particular, functions, features, and embodiments to be described below with reference to the accompanying drawings, alone or in combination with other embodiments, 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 Can be implemented. Therefore, it should be noted that the scope of the present invention is not limited only to the form shown in the accompanying drawings.
한편, 본 명세서에서 사용되는 용어 중 "실질적으로", "거의", "약" 등과 같은 표현은 실제 구현시 적용되는 마진이나 발생가능한 오차를 고려하기 위한 표현이다. 예를 들어, "실질적으로 9◦도"는 9◦도일 때의 효과와 동일한 효과를 기대할 수 있는 각도까지 포함하는 의미로 해석되어야 한다. 다른 예로, "거의 없는"은 무엇인가가 미미하게 존재하더라도 무시할 수 있는 정도까지 포함하는 의미로 해석되어야 한다. Meanwhile, expressions such as "substantially", "nearly", and "about" among terms used in the present specification are expressions for considering margins or possible errors applied in actual implementation. For example, "9° in practical terms" should be interpreted as including the angle at which the same effect as the effect of 9° can be expected. In other instances, "nearly absent" should be construed as including to the extent that something is negligible, even if it is insignificant.
한편, 특별한 언급이 없는 한, "측면", 또는 "수평"은 도면의 좌우 방향을 언급하기 위한 것이며, "수직"은 도면의 상하 방향을 언급하기 위한 것이다. 또한, 특별히 정의되지 않는 한, 각도, 입사각 등은 도면에 표시된 수평면에 수직한 가상의 직선을 기준으로 한다. On the other hand, unless otherwise specified, "side" or "horizontal" is for referring to the left and right directions of the drawing, and "vertical" is for referring to the vertical direction of the drawing. In addition, unless otherwise defined, the angle, the angle of incidence, etc. are based on a virtual straight line perpendicular to the horizontal plane indicated in the drawings.
첨부된 도면 전체에 걸쳐서, 동일하거나 유사한 요소는 동일한 도면 부호를 사용하여 인용된다. Throughout the accompanying drawings, the same or similar elements are referred to using the same reference numerals.
도 1은 에어 펌핑 트랜스듀서의 구동 원리를 개략적으로 설명한 도면이다. 에어 펌핑 트랜스듀서 (100)는, 외부 공기를 내부로 강제 흡입하며, 내부 공기를 외부로 강제 배출한다. 에어 펌핑 트랜스듀서 (100)는, 전기 신호에 따라 동작하는 다이아프램 (10)을 이용하여 공기를 흡입 또는 배출할 수 있다. 한편, 다이아프램 (10)은, 전기 신호를 음파로 변환할 수 있다. 다이아프램 (10)은 공기에 소밀파를 발생시켜 가청 대역의 음파를 발생할 수 있다. 에어 펌핑 1 is a diagram schematically illustrating a driving principle of an air pumping transducer. The air pumping transducer 100 forcibly sucks outside air into the inside, and forcibly discharges the inside air to the outside. The air pumping transducer 100 may suction or discharge air using a diaphragm 10 that operates according to an electrical signal. On the other hand, the diaphragm 10 can convert an electric signal into sound waves. The diaphragm 10 may generate sound waves in an audible band by generating a small wave in air. Air pumping
트랜스듀서 (100)는, 휴대용 전자장치, 예를 들어, 스마트폰에 장착되는 소형 스피커 (Micro speaker)를 이용하여 구현될 수 있다. Transducer 100 is a portable electronic device, for example, a small size mounted on a smartphone It can be implemented using a speaker (Micro speaker).
에어 펌핑 트랜스듀서 (100)는, 트랜스듀서 하우징 (13), 다이아프램 (10), 보이스 코일 (11), 및 자석 (12)을 포함한다. 트랜스듀서 하우징 (13)는, 에어 펌핑 트랜스듀서 (100)의 내부 공간 (트랜스듀서 챔버)을 정의하며, 다이아프램 (10), 보이스 코일 (11) 및 자석 (12)을 내부에 수용한다. 공기를 통과시키는 하나 이상의 기공 (14)이 형성된 공기 투과 영역은 트랜스듀서 하우징 (13)의 상면에 형성된다. 트랜스듀서 챔버는 다이아프램 (10)에 의해 상부 챔버 (15)과 하부 챔버 (16)으로 구분되며, 양 챔버 사이에서 공기의 이동은 가능하거나 불가능할 수 있다. The air pumping transducer 100 includes a transducer housing 13, a diaphragm 10, a voice coil 11, and a magnet 12. The transducer housing 13 defines an inner space (transducer chamber) of the air pumping transducer 100, and accommodates the diaphragm 10, the voice coil 11, and the magnet 12 therein. An air permeable region in which one or more pores 14 for passing air is formed is formed on the upper surface of the transducer housing 13. The transducer chamber is divided into an upper chamber 15 and a lower chamber 16 by a diaphragm 10, and movement of air between the two chambers may or may not be possible.
추가적으로, 액체 유입을 방지하는 액체 방지막은 공기 투과 영역의 상부 또는 하부에 배치될 수 있다. Additionally, a liquid barrier for preventing liquid inflow may be disposed above or below the air permeable region.
다이아프램 (10)은, 트랜스듀서 하우징 (13)의 내측벽에 적어도 일부가 고정된 박막일 수 있다. 보이스 코일 (11)의 일측은 다이아프램 (10)에 고정되며, 타측은 고정 부분으로부터 실질적으로 수직 하부에 위치한다. 자석 (12)은 보이스 코일 (11)과 접하지 않도록 보이스 코일 (11) 내부 또는 보이스 코일 (11)의 대향하는 두 면 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 원기둥 또는 사각 기둥 형태의 보이스 코일 (11)은, 다이아프램 (10)의 하부에 매달리며, 보이스 코일 (11)은 자석 (12)의 측면을 따라 상하로 이동할 수 있다. The diaphragm 10 may be a thin film having at least a part fixed to the inner wall of the transducer housing 13. One side of the voice coil 11 is fixed to the diaphragm 10, and the other side is positioned substantially vertically below the fixed portion. The magnet 12 may be disposed inside the voice coil 11 or between two opposite sides of the voice coil 11 so as not to contact the voice coil 11. For example, the voice coil 11 in the form of a cylinder or a square column is suspended from the lower portion of the diaphragm 10, and the voice coil 11 can move up and down along the side of the magnet 12.
에어 펌핑 트랜스듀서 (100)는, 인가된 전기 신호에 의해서, 외부 공기를 상부 챔버 (15)으로 끌어들일 수 있다. 보이스 코일 (11)과 자석 (12)간 상호 작용에 의해, 보이스 코일 (11)이 수직 하방으로 이동하면, 다이아프램 (10)은 제 1 변형 상태 (10a)가 된다. 제 1 변형 상태 (10a)는 다이아프램 (10)의 중앙부가 수직 하방으로 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 거리 비만큼 이동한 상태이다. 거리 비는 신호가 없을 때 다이아프램 (10)의 위치를 기준으로 한다. 다이아프램 (10)이 제 1 변형 상태 (103)가 되면, 상부 챔버 (15)이 확장되며 이로 인해 음압이 상부 챔버 (15) 내에 발생한다. 음압은 외부의 공기를 상부 챔버 (15)으로 이동시키는 작용을 할 수 있다. The air pumping transducer 100 may draw outside air into the upper chamber 15 by an applied electrical signal. When the voice coil 11 moves vertically downward due to the interaction between the voice coil 11 and the magnet 12, the diaphragm 10 enters the first deformation state 10a. In the first deformed state (10a), the central portion of the diaphragm 10 is vertically downward 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 It has moved by the distance ratio. The distance ratio is based on the position of the diaphragm 10 in the absence of a signal. When the diaphragm 10 enters the first deformed state 103, the upper chamber 15 expands, thereby generating a negative pressure in the upper chamber 15. The negative pressure may act to move external air to the upper chamber 15.
에어 펌핑 트랜스듀서 (100)는, 인가된 전기 신호에 의해서, 상부 챔버 (15) 내 공기를 외부로 내보낼 수 있다. 공기 유입시와 반대 극성의 전기 신호가 보이스 코일 (11)에 인가되면, 보이스 코일 (11)은 수직 상방으로 거리 선2만큼 이동하여 다이아프램 (10)을 제 2 변형 상태 (1◦的가 되도록 한다. 거리 山는, 다이아프램 (10)이 제 1 변형 상태 (103)에서 제 2 변형 상태 (1◦的로 변할 때 The air pumping transducer 100 may send air in the upper chamber 15 to the outside by an applied electric signal. When an electric signal of the opposite polarity to the inflow of air is applied to the voice coil 11, the voice coil 11 moves vertically upward by a distance line 2 so that the diaphragm 10 becomes a second deformed state (1◦的). Distance 山 is when the diaphragm 10 changes from the first deformation state 103 to the second deformation state (1◦的).
다이아프램 (10)의 중앙부가 이동한 거리이다. 다이아프램 (10)이 제 2 변형 상태 (1◦的가 되면, 상부 챔버 (15)이 축소되며 이로 인해 양압이 상부 챔버 (15) 내에 발생한다. 양압은 상부 챔버 (15) 내부의 공기를 외부로 이동시키는 작용을 할 수 있다. This is the distance traveled by the center of the diaphragm 10. When the diaphragm 10 is in the second deformed state (1◦的), the upper chamber 15 is contracted, resulting in a positive pressure in the upper chamber 15. The positive pressure causes the air inside the upper chamber 15 to be transferred to the outside. It can act to move to.
도 2는 도 1에 도시된 에어 펌핑 트랜스듀서를 구동하는 방식을 예시적으로 설명한 도면이며, 도 2의 ⑶는 에어 펌핑을 나타내며 ,犯)는 음파 변환을 나타낸다. FIG. 2 is a diagram illustrating a method of driving the air pumping transducer shown in FIG. 1 by way of example, and ⑶ of FIG. 2 represents air pumping, and 犯) represents sound wave conversion.
도 2의 (3)를 참조하면, 에어 펌핑 트랜스듀서 (100)는 펌핑용 전기 신호에 의해 에어 펌핑 동작한다. 일 실시예로, 펌핑용 전기 신호는 아날로그 형태의 신호일 수 있으며, 예를 들어, 교류 신호일 수 있다. 펌핑용 전기 신호는, 보이스 코일 (11)에 인가되어 보이스 코일 (11)을 수직 방향으로 이동시킬 수 있다. 이로 인해, 다이아프램 (10)은 제 1 변형 상태 (103)와 제 2 변형 상태 (1◦的를 반복할 수 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 있다. 펌핑용 전기 신호의 최대값
Figure imgf000013_0001
최소값
Figure imgf000013_0002
진폭은, 다이아프램 (10)이 손상되지 않는 범위 내에서 선택될 수 있다. 예를 들어, 제 1 변형 상태 (103) 및 제 2 변형 상태 (10미는, 다이아프램 (10)이 최대로 변형된 상태일 수 있다. 한편, 펌핑용 전기 신호의 적어도 일부 구간의 주파수는 실질적으로 동일할 수 있다. 예를 들어, 펌핑용 전기 신호의 일부 구간의 주파수는 약
Referring to (3) of FIG. 2, the air pumping transducer 100 performs an air pumping operation according to an electric signal for pumping. In one embodiment, the electrical signal for pumping may be an analog signal, for example, an AC signal. The electrical signal for pumping is applied to the voice coil 11 to move the voice coil 11 in a vertical direction. Due to this, the diaphragm 10 can repeat the first deformation state (10 3 ) and the second deformation state (1◦的). 2020/183247 1»(:1' there is 2020/020012. Maximum value of the electrical signal for pumping
Figure imgf000013_0001
Minimum value
Figure imgf000013_0002
The amplitude can be selected within a range in which the diaphragm 10 is not damaged. For example, the first deformed state 103 and the second deformed state (meaning 10, the diaphragm 10 may be in a state in which the diaphragm 10 is maximally deformed. Meanwhile, the frequencies of at least some sections of the electric signal for pumping are substantially deformed) May be the same. For example, the frequency of some sections of the electrical signal for pumping is about
2아七이하일 수 있다. It can be less than 2 hours.
*33다른 실시예로, 펌핑용 전기 신호는 최대값
Figure imgf000013_0003
최소값
*33 In another embodiment, the electrical signal for pumping is the maximum
Figure imgf000013_0003
Minimum value
\/ _ 이 반복되는 구형파일 수 있다. 한 주기에서, 최대값
Figure imgf000013_0004
최소값
Figure imgf000013_0005
비율은 실질적으로 동일하거나 상이할 수 있다. 아날로그 형태의 경우와 마찬가지로, 구형파의 주파수는 적어도 일부 구간에서 실질적으로 동일할 수 있다. 또 다른 실시예로, 펌핑용 전기 신호는 계단식으로 증가 또는 감소하는 램프 신호일 수 있다.
\/ _ can be an old file that is repeated In one cycle, the maximum
Figure imgf000013_0004
Minimum value
Figure imgf000013_0005
The proportions can be substantially the same or different. As in the case of the analog type, the frequency of the square wave may be substantially the same in at least some sections. In another embodiment, the electric signal for pumping may be a ramp signal that increases or decreases in a stepwise manner.
도 2의 (的를 참조하면, 에어 펌핑 트랜스듀서 (100)는 음파용 전기 신호에 의해 에어 펌핑 동작한다. 음파용 전기 신호는 아날로그 오디오 신호이며, 다양한 주파수의 교류 신호를 합성하여 생성될 수 있다. 음파용 전기 신호의 주파수는 약 2아^ 내지 약 20,⑶아^ 사이일 수 있으며, 음파용 전기 신호의 진폭은 펌핑용 전기 신호의 약 50%이하일 수 있다. 음파용 전기 신호가 인가되면, 보이스 코일 (11)이 다이아프램 (10)을 진동시켜 음파가 발생한다. 2, the air pumping transducer 100 performs air pumping operation by an electric signal for sound waves. The electric signal for sound waves is an analog audio signal, and may be generated by synthesizing AC signals of various frequencies. The frequency of the electric signal for sound waves may be between about 2A^ and about 20,⑶A^, and the amplitude of the electric signal for sound waves may be less than about 50% of the electric signal for pumping. , The voice coil 11 vibrates the diaphragm 10 to generate a sound wave.
도 3은 에어 펌핑 트랜스듀서의 구동 회로를 개략적으로 설명한 도면이다. 에어 펌핑 트랜스듀서 (100)는, 휴대용 전자장치의 스피커로 동작할 수 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 있다. 휴대용 전자장치의 일 예로, 스마트폰은 다양한 부품으로 구성되지만, 불필요한 설명을 피하기 위해서, 에어 펌핑 트랜스듀서의 에어 펌핑 및 음파 변환에 관련된 구성만 도 3에 도시되어 있다. 에어 펌핑 및 음파 변환은, 프로세서 ; 250)에 의해 제어되는 동작이다. 에어 펌핑 트랜스듀서 (100)의 에어 펌핑은, 다양한 방법으로 구현될 수 있다. 에어 펌핑 트랜스듀서 (100)는 지속 시간의 전체 구간 동안 아날로그 신호로 구동되거나, 지속 시간의 전체 구간 동안 비아날로그 신호로 구동되거나, 일부 구간에서는 아날로그 신호로 구동되며, 나머지 구간에서는 비아날로그 신호로 구동될 수 있다. 여기서, 비아날로그 신호는 구형파 또는 램프 신호일 수 있다. 3 is a diagram schematically illustrating a driving circuit of an air pumping transducer. The air pumping transducer 100 can operate as a speaker of a portable electronic device. 2020/183247 1»(:1' there is 2020/020012. As an example of a portable electronic device, a smartphone is composed of various parts, but in order to avoid unnecessary explanation, only the configuration related to air pumping and sound wave conversion of the air pumping transducer is illustrated in FIG. 3. Air pumping and sound wave conversion, the processor; 250). Air pumping of the air pumping transducer 100 may be implemented in various ways. The air pumping transducer 100 is driven with an analog signal for the entire duration of the duration, or with a non-analog signal for the entire duration of the duration, or with an analog signal in some sections, and with a non-analog signal for the rest of the duration. Can be. Here, the via analog signal may be a square wave or a ramp signal.
프로세서 (250)는 오디오 데이터를 디지털-아날로그 컨버터 (240)로 Processor 250 converts the audio data to digital-to-analog converter 240
제공하며, 디지털-아날로그 컨버터 (240)는 오디오 데이터를 아날로그 신호 (241)로 변환한다. 변환된 아날로그 신호 (241)는 구동 회로 (200)의 증폭기 (210)로 입력된다. 증폭기 (210)는 아날로그 신호 (241)를 증폭하여 펌핑용 전기 신호 (211)를 출력한다. 일 실시예로, 오디오 데이터는, 아날로그 신호 (241)의 샘플링 정보일 수 있다. 한편, 오디오 데이터는, 아날로그 신호 (241)를 생성하는데 필요한 정보, 예를 들어, 진폭, 주파수, 지속 시간을 포함할 수도 있다. 여기서, 지속 시간은, 펌핑용 전기 신호 (211, 221)가 에어 펌핑 변환기 (100)에 지속적으로 출력되는 시구간이다. And the digital-analog converter 240 converts audio data into an analog signal 241. The converted analog signal 241 is input to the amplifier 210 of the driving circuit 200. The amplifier 210 amplifies the analog signal 241 and outputs an electrical signal 211 for pumping. In an embodiment, the audio data may be sampling information of the analog signal 241. Meanwhile, the audio data may include information necessary to generate the analog signal 241, for example, amplitude, frequency, and duration. Here, the duration is a time period in which the pumping electrical signals 211 and 221 are continuously output to the air pumping converter 100.
증폭기 (210)의 증폭율 )이 으로 고정된 경우, 디지털-아날로그 컨버터 (240)는 진쑥이
Figure imgf000014_0001
되도록 아날로그 신호 (241)를 지속 시간 동안 생성할 수 있다. 다른 실시예로, 오디오 데이터는, 아날로그 신호 (241)의 주파수를 포함하며, 증폭기 (210)의 증폭율 은 가변될 수 있다. 증폭율 은, 출력되는 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 펌핑용 전기 신호 (211)의 최대값이 \ZcOii_max보다 크지 않으며 최소값이
Figure imgf000015_0001
When the amplification factor of the amplifier 210) is fixed to, the digital-analog converter 240 is
Figure imgf000014_0001
If possible, the analog signal 241 can be generated for a duration. In another embodiment, the audio data includes the frequency of the analog signal 241, and the amplification factor of the amplifier 210 may be variable. The amplification factor is output 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 The maximum value of the electrical signal for pumping (211) is not greater than \ZcOii_max, and the minimum value is
Figure imgf000015_0001
작지 않도록 조정될 수 있다. 한편, 에어 펌핑 트랜스듀서 (100)는 음파용 전기 신호를 음파로 변환할 수 있다. It can be adjusted not to be small. Meanwhile, the air pumping transducer 100 may convert an electrical signal for sound waves into sound waves.
구동 회로 (200)는, 비아날로그 신호 발생기 (220)를 더 포함할 수 있다. 비아날로그 신호 발생기 (220)는, 프로세서 (250)가 제공한 비아날로그 신호 데이터를 이용하여 펌핑용 전기 신호 (221)를 생성할 수 있다. 비아날로그 신호 데이터는, 펌핑용 전기 신호 (221)를 생성하는데 필요한 정보, 예를 들어, 듀티비, 주파수, 지속 시간을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 펌핑용 전기 신호 (221)는, 나타나는 신호일 수 있다. 다른 실시예로, 펌핑용 전기
Figure imgf000015_0002
사이를 계단식으로 증가 또는 감소하는 신호일 수 있다. 비아날로그 형태의 펌핑용 전기 신호 (221)는, 상부 챔버 (15)에 발생하는 음압 또는 양압을 누적적으로 증가시키는데 이용될 수 있다. 예를 들어, 비아날로그 형태의 펌핑용 전기 신호 (221)는, 다이아프램 (10)이 제 1 변형 상태 (103)에서 제 2 변형 상태 (1◦的로 변경하는데 소요되는 시간과 제 2 변형 상태 (1◦的에서 제 1 변형 상태 (103)로 변경하는데 소요되는 시간을 상이하게 설정할 수 있게 한다.
The driving circuit 200 may further include a via analog signal generator 220. The analog signal generator 220 may generate an electrical signal for pumping 221 by using the analog signal data provided by the processor 250. The non-analog signal data may include information necessary to generate the electrical signal 221 for pumping, for example, a duty ratio, a frequency, and a duration time. In one embodiment, the pumping electrical signal 221 may be a signal that appears. In another embodiment, pumping electricity
Figure imgf000015_0002
It may be a signal that increases or decreases in a stepwise manner. The electrical signal for pumping 221 in the form of a via analog may be used to cumulatively increase the negative or positive pressure generated in the upper chamber 15. For example, the electrical signal for pumping 221 in the form of a non-analog is the time required for the diaphragm 10 to change from the first deformation state 103 to the second deformation state (1◦的) and the second deformation state. (It is possible to set the time required to change from 1◦的 to the first deformation state (103) differently.
추가적으로, 구동 회로 (200)는, 센서 드라이버 (230)를 더 포함할 수 있다. 센서 드라이버 (230)는, 에어 펌핑 트랜스듀서 (100)의 내부에 장착되거나 에어 펌핑 트랜스듀서 (100)의 외부에 결합된 센서를 구동한다. 센서는, 예를 들어, 이미지 센서일 수 있다. 이 경우, 센서 드라이버 (230)는, 이미지 센서의 구동을 제어하며, 이미지 센서가 출력한 화소 신호를 처리하여 영상을 출력할 수 있다. 센서가 미세 먼지 농도를 측정하기 위한 센서인 경우, 센서 드라이버 (230)는 영상을 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 분석하여 미세 먼지 농도를 출력할 수도 있다. 한편, 영상은 프로세서 (250)에 제공되며, 프로세서 (250)는 영상을 이용하여 미세 먼지 농도를 산출할 수도 있다. 도 4는 미세먼지 측정 센서를 에어 펌핑 트랜스듀서에 적용한 일 실시예를 도시한 도면으로, 도 4의 ⑶는 에어 펌핑 트랜스듀서 (100)에 결합된 미세먼지 측정 센서 (260)의 수직 단면도이고 ,犯)는 1니_에 따른 미세먼지 측정 센서 (260)의 수평 단면도이다. Additionally, the driving circuit 200 may further include a sensor driver 230. The sensor driver 230 drives a sensor mounted inside the air pumping transducer 100 or coupled to the outside of the air pumping transducer 100. The sensor may be, for example, an image sensor. In this case, the sensor driver 230 controls driving of the image sensor and processes the pixel signal output from the image sensor to output an image. When the sensor is a sensor for measuring the concentration of fine dust, the sensor driver 230 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 You can also print out the fine dust concentration by analyzing it. Meanwhile, the image is provided to the processor 250, and the processor 250 may calculate the fine dust concentration using the image. 4 is a view showing an embodiment in which the fine dust measurement sensor is applied to the air pumping transducer, and ⑶ of FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the fine dust measurement sensor 260 coupled to the air pumping transducer 100,犯) is a horizontal cross-sectional view of the fine dust measuring sensor 260 along 1 tooth_.
미세먼지 측정 센서 (260)는 에어 펌핑 트랜스듀서 (100)의 트랜스듀서 하우징 (13)에 배치된다. 도 4의 ⑶에 도시된 구조에서, 미세먼지 측정 센서 260)는 상부 챔버 (15)에 배치될 수 있다. 도 4의 (的에 도시된 구조에서, 광원 (261)은 상부 챔버 내 일측벽 (1引 _)에 배치되며, 포토 다이오드 (264)는 수광면이 직진광 (262)이 통과하는 영역 중 일부인 검출 영역 (263)을 향하도록 배치된다. 광원 (261) 및 포토 다이오드 (264)는 트랜스듀서 하우징 (13)의 내부를 향하도록 측벽 (1引_, 13니) 내부에 배치될 수 있다. 광원 (261)은 일측벽 (1引 _에서 타측벽 (13 방향으로 직진광 (262)을 연속적으로 또는 펄스 형태로 조사한다. 여기서, 광원 (261)은 레이저 다이오드 또는 적외선/근적외선 내 일 수 있다. 포토 다이오드 (264)에 빛이 입사할 수 있는 시야 (265)로 미세 먼지 및/또는 초미세 먼지에 의해 반사된 빛이 들어오면, 포토 다이오드 (264)는 센싱 신호를 출력한다. 센싱 신호는 논리적 하이 (미세 The fine dust measurement sensor 260 is disposed in the transducer housing 13 of the air pumping transducer 100. In the structure shown in ⑶ of FIG. 4, the fine dust measurement sensor 260 may be disposed in the upper chamber 15. In the structure shown in Figure 4 (的, the light source 261 is disposed on one side wall (1 引 _) in the upper chamber, and the photodiode 264 is a part of the region through which the light-receiving surface 262 passes. The light source 261 and the photodiode 264 may be disposed inside the side walls (1 pin, 13 teeth) to face the inside of the transducer housing 13. 261 irradiates straight light 262 from one side wall (1 引 _ to the other side wall 13 in a continuous or pulsed form). Here, the light source 261 may be a laser diode or an infrared/near infrared ray. When light reflected by fine dust and/or ultrafine dust enters the field of view 265 through which light can enter the photodiode 264, the photodiode 264 outputs a sensing signal. High (fine
먼지/초미세 먼지 감지시) 및 논리적 로우 (미감지乂|)를 포함할 수 있다. 미세 먼지/초미세 먼지의 농도 또는 공기의 청정도를 나타내는 지표 (이하에서는 농도로 총칭함)는, 논리적 하이가 유지된 시간을 이용하여 산출될 수 있다. It can include dust/ultra-fine dust detection) and logical row (undetected 乂|). An index indicating the concentration of the fine dust/ultra fine dust or the cleanliness of the air (hereinafter, collectively referred to as concentration) may be calculated using the time at which the logical high is maintained.
도 5는 에어 펌핑 트랜스듀서에서 미세먼지 측정 센서를 구동하는 과정을 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 예시적으로 도시한 흐름도로서, 도 4 및 도 7 내지 11에 적용될 수 있는 예시적인 구동 방식이다. 5 shows a process of driving a fine dust measurement sensor in an air pumping transducer 2020/183247 1» (:1' year 2020/020012 As an exemplary flowchart, this is an exemplary driving method applicable to FIGS. 4 and 7 to 11.
도 5를 참조하면 , 2◦에서, 펌핑용 전기 신호가 에어 펌핑 5, in 2◦, the electrical signal for pumping is air pumping
트랜스듀서 (100)에 인가된다. 프로세서 (250)는, 외부로부터 입력된 공기질 측정 명령에 따라, 구동 회로 (200)를 제어하여, 구동 회로 (200)가 펌핑용 전기 신호를 생성하여 에어 펌핑 트랜스듀서 (100)에 인가하도록 한다. 에어 펌핑에 의해, 외부 공기가 상부 챔버 (15)로 유입될 수 있다. It is applied to the transducer 100. The processor 250 controls the driving circuit 200 according to an air quality measurement command input from the outside, so that the driving circuit 200 generates an electrical signal for pumping and applies it to the air pumping transducer 100. By air pumping, external air can be introduced into the upper chamber 15.
21에서, 에어 펌핑과 동시에 또는 소정 시간 경과 후, 미세먼지 측정 센서 (300)가 턴온된다. 광원 (310)은 직진광 (311)을 조사하며, 전방 산란 이미지 센서 (320) 및 후방 산란 이미지 센서 (330)는 캡쳐 신호에 따라 영상을 획득할 수 있는 상태가 된다. At 21, the fine dust measuring sensor 300 is turned on at the same time as air pumping or after a predetermined time elapses. The light source 310 irradiates the straight light 311, and the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 are in a state in which an image can be acquired according to a capture signal.
22에서, 전방 산란 이미지 센서 (320) 및 후방 산란 이미지 센서 (330)는 전방 산란 영상 및 후방 산란 영상을 생성한다. 전방 산란 영상 및 후방 산란 영상은 실질적으로 동시에 획득될 수 있으며, 복수개의 전방 산란 영상 및 후방 산란 영상이 소정의 시간 간격으로 획득될 수 있다. At 22, the forward-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 generate a forward-scattered image and a back-scattered image. The forward-scattered image and the back-scattered image may be obtained substantially simultaneously, and a plurality of the forward-scattered and back-scattered images may be acquired at predetermined time intervals.
23에서, 미세 먼지 및/또는 초미세 먼지 농도는 전방 산란 영상 및 후방 산란 영상을 이용하여 산출된다. At 23, the fine dust and/or ultrafine dust concentration is calculated using the forward scatter image and the back scatter image.
도 6은 영상 방식의 미세먼지 측정 원리를 개략적으로 설명한 도면이다. 미세먼지 측정 센서 (300)는, 입자의 직경에 따라 달라지는 빛의 산란 효과를 이용한다. 공기중에 부유하는 입자는, 직경에 따라 미세 먼지 (20) 및 초미세 먼지 (21)로 구별될 수 있다. 미세 먼지 (20)는, 101^이하의 직경을 가지며, 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 초미세 먼지 (21)는 2.5니이 이하의 직경을 갖는다. 직진하는 빛은, 미세 먼지 (20)와 초미세 먼지 (21)에 의해 상이하게 산란된다. 빛이 좌측에서 우측으로 진행한다고 가정하면, 미세 먼지 (20)와 초미세 먼지 (21)를 좌측, 즉, 후방에서 바라볼 때의 밝기와 우측, 즉, 전방에서 바라볼 때의 밝기가 서로 다르다. 미세 먼지 (20)의 경우, 전방에서 볼 때의 밝기는, 후방에서 볼 때의 밝기보다 어둡다. 반대로, 초미세 먼지 (21)의 경우, 전방에서 볼 때의 밝기는, 후방에서 볼 때의 밝기보다 더 밝다. 따라서 미세먼지 측정 센서 (300)는, 바라보는 방향에 따른 밝기 차이를 영상으로 검출한다. 6 is a diagram schematically illustrating a principle of measuring fine dust using an image method. The fine dust measurement sensor 300 uses a light scattering effect that varies depending on the diameter of the particles. Particles floating in the air can be classified into fine dust 20 and ultra fine dust 21 according to their diameter. Fine dust (20) has a diameter of 101^ or less, 2020/183247 1»(:1' year2020/020012 Ultrafine dust (21) has a diameter of 2.5 nis or less. Light traveling straight is scattered differently by the fine dust 20 and the ultrafine dust 21. Assuming that the light travels from left to right, the brightness of fine dust 20 and ultra-fine dust 21 when viewed from the left, i.e. from the rear, and the brightness when viewed from the right, i.e., from the front, are different. . In the case of the fine dust 20, the brightness when viewed from the front is darker than the brightness when viewed from the rear. Conversely, in the case of the ultrafine dust 21, the brightness when viewed from the front is brighter than the brightness when viewed from the rear. Therefore, the fine dust measurement sensor 300 detects a difference in brightness according to the viewing direction as an image.
미세먼지 측정 센서 (300)는, 광원 (310), 전방 산란 이미지 센서 (320) 및 후방 산란 이미지 센서 (330)를 포함한다. 광원 (310)은, 실질적으로 직진하는 직진광 (311)을 조사한다. 광원 (310)은, 예를 들어, 레이저 다이오드를 포함할 수 있다. 추가적으로, 광원 (310)은, 레이저 다이오드가 생성한 빛을 집중시켜 직진광 (311)의 직진성을 향상시키는 렌즈를 더 포함할 수 있다. The fine dust measurement sensor 300 includes a light source 310, a forward scatter image sensor 320, and a back scatter image sensor 330 . The light source 310 irradiates the straight light 311 which goes substantially straight. The light source 310 may include, for example, a laser diode. Additionally, the light source 310 may further include a lens that improves the linearity of the straight light 311 by concentrating the light generated by the laser diode.
전방 산란 이미지 센서 (320) 및 후방 산란 이미지 센서 (330)는, 직진광이 통과하는 공간에 정의된 검출 영역 (312)을 지향하도록 배치된다. 예를 들어, 전방 산란 이미지 센서 (320) 및 후방 산란 이미지 센서 (330)는, 대칭적으로 배치될 수 있다. 전방 산란 이미지 센서 (320)는 검출 영역 (312)의 전방 (도 6에서 우측)에 배치되며, 검출 영역 내에서 미세 먼지 (20) 및/또는 초미세 먼지 (21)에 의한 전방 산란을 검출한다. 후방 산란 이미지 센서 (330)는 검출 영역 (312)의 후방 (도 6에서 좌측)에 배치되며, 검출 영역 내에서 미세 먼지 (20) 및/또는 초미세 먼지 (21)에 의한 후방 산란을 검출한다. 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 전방 산란 이미지 센서 (320)와 후방 산란 이미지 센서 (330)의 시야千 선 ; 321, 331)는, 검출 영역 (312)에서 중첩될 수 있다. 시야 (321, 331)는 전방 산란 이미지 센서 (320)와 후방 산란 이미지 센서 (330)가 검출할 수 있는 빛의 입사각에 의해 결정된다. 전방 산란 이미지 센서 (320)와 후방 산란 이미지 센서 (330)의 시야 (321, 331)는, 예를 들어, 중공형 가이드에 의해 정의될 수 있다. 두 시야 (321, 331)는 직진광 (311)이 통과하는 영역에서 중첩되며, 중첩 영역이 검출 영역 (312)일 수 있다. 직진광 (311)이 통과하는 영역 중 검출 영역의 제 1 후방 영역 (3213)은, 전방 산란 이미지 센서 (320)의 시야 (321)에만 속하며, 제 2 후방 영역 (3313)은, 후방 산란 이미지 센서 (330)의 시야 (331)에만 속한다. 따라서 전방 산란 이미지 센서 (320)는 제 2 후방 영역 (3313)의 미세 먼지 (20) 및/또는 초미세 먼지 (21)의 영상을 획득할 수 없으며, 마찬가지로, 후방 산란 이미지 센서 (330)는 제 1 후방 영역 (3213)의 영상을 획득할 수 없다. 시야 (321, 331) 사이 각도 0가 증가할수록, 검출 영역 (312)의 체적이 증가하며, 전방 산란과 후방 산란이 더욱 명확하게 구분될 수 있다. The forward-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 are arranged to direct the detection area 312 defined in a space through which the straight light passes. For example, the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 may be disposed symmetrically. The forward scattering image sensor 320 is disposed in front of the detection area 312 (right side in FIG. 6), and detects forward scattering by the fine dust 20 and/or the ultrafine dust 21 within the detection area. . The backscattered image sensor 330 is disposed behind the detection area 312 (left in FIG. 6), and detects backscattering by the fine dust 20 and/or the ultrafine dust 21 within the detection area. . 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 The field of view of the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 千 line; 321 and 331 may overlap in the detection area 312. The fields of view 321 and 331 are determined by an incident angle of light that can be detected by the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330. The fields of view 321 and 331 of the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 may be defined by, for example, a hollow guide. The two visual fields 321 and 331 overlap in a region through which the straight light 311 passes, and the overlap region may be the detection region 312. Among the areas through which the straight light 311 passes, the first rear area 3213 of the detection area belongs only to the field of view 321 of the front-scattered image sensor 320, and the second rear area 3313 is a rear-scattered image sensor. It belongs only to the field of view 331 of 330. Accordingly, the forward-scattered image sensor 320 cannot acquire an image of the fine dust 20 and/or the ultra-fine dust 21 of the second rear area 3313, and similarly, the back-scattered image sensor 330 is 1 An image of the rear area 3213 cannot be acquired. As the angle 0 between the fields of view 321 and 331 increases, the volume of the detection area 312 increases, and forward scattering and back scattering can be more clearly distinguished.
전방 산란 이미지 센서 (320) 및 후방 산란 이미지 센서 (330)는 단색 이미지 센서일 수 있다. 예를 들어, 전방 산란 이미지 센서 (320) 및 후방 산란 이미지 센서 (330)는, 그레이 스케일 영상 (322, 332)을 출력할 수 있다. The forward-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 may be monochromatic image sensors. For example, the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 may output gray scale images 322 and 332.
미세 먼지 (20) 및/또는 초미세 먼지 (21)는, 전방 산란 이미지 센서 (320)에 의해 생성된 제 1 전방 산란 영상 (322)과 후방 산란 이미지 센서 (330)에 의해 생성된 제 1 후방 산란 영상 (332)을 이용하여 식별될 수 있다. 제 1 전방 산란 영상 (322)은, 검출 영역 (312) 및 제 1 후방 영역 (3213)에 존재하는 미세 먼지 (20) 및 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 초미세 먼지 (21)를 표현하며, 제 1 후방 산란 영상 (332)은, 검출 영역 (312) 및 제 2 후방 영역 (3313)에 존재하는 미세 먼지 (20) 및 초미세 먼지 (21)를 표현할 수 있다. 일 실시예로, 제 1 전방 산란 영상 (322)은 초미세 먼지 (21)를 검출하는데 이용되며, 제 1 후방 산란 영상 (332)은 미세 먼지 (20)를 검출하는데 이용될 수 있다. 제 1 전방 산란 영상 (322)은 검출 영역 (312) 및 제 1 배후 영역 (3213)에 존재하는 미세 먼지 (20) 및/또는 초미세 먼지 (21)를 표현하며, 제 1 후방 산란 영상 (332)은 검출 영역 (312) 및 제 2 배후 영역 (331리에 존재하는 미세 먼지 (20) 및/또는 초미세 먼지 (21)를 표현한다. 제 1 전방 산란 영상 (322)에서 상대적으로 밝게 표현되는 영역의 면적을 산출하면 초미세 먼지 (21)의 농도가 획득되며, 제 1 후방 산란 영상 (332)에서 상대적으로 밝게 표현되는 영역의 면적을 산출하면 미세 먼지 (20)의 농도가 획득될 수 있다. The fine dust 20 and/or the ultra-fine dust 21 may include a first forward scatter image 322 generated by the forward scatter image sensor 320 and a first rear scatter image 322 generated by the back scatter image sensor 330. It can be identified using the scattering image 332. The first forward scattering image 322 includes fine dust 20 existing in the detection area 312 and the first rear area 3213, and 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 Represents ultrafine dust 21, and the first backscattered image 332 shows fine particles present in the detection area 312 and the second rear area 3313). Dust (20) and ultra-fine dust (21) can be expressed. In an embodiment, the first forward scattered image 322 may be used to detect the ultrafine dust 21, and the first backscattered image 332 may be used to detect the fine dust 20. The first forward scattering image 322 represents the fine dust 20 and/or the ultrafine dust 21 present in the detection region 312 and the first rear region 3213, and the first backscatter image 332 ) Represents the fine dust 20 and/or the ultrafine dust 21 present in the detection region 312 and the second rear region 331 li. A region expressed relatively brightly in the first forward scattering image 322 When the area of is calculated, the concentration of the ultrafine dust 21 is obtained, and by calculating the area of the area that is relatively brightly expressed in the first backscatter image 332, the concentration of the fine dust 20 can be obtained.
다른 실시예로, 제 1 전방 산란 영상 (322)과 제 1 후방 산란 영상 (332)의 상관 관계를 고려하여 미세 먼지 (20) 및/또는 초미세 먼지 (21)의 농도가 산출될 수 있다. 제 1 전방 산란 영상 (322)에서 어둡게 표현된 영역과 제 1 후방 산란 영상 (332)에서 밝게 표현된 영역을 검출하여 미세 먼지 (20)의 농도를 계산하며, 제 1 전방 산란 영상 (322)에서 밝게 표현된 영역과 제 1 후방 산란 영상 (332)에서 어둡게 표현된 영역을 검출하여 초미세 먼지 (21)의 농도를 계산할 수 있다. 검출 영역 (312) 및 후방 영역 (3213, 3313)의 체적은, 직진광 (311)의 단면적, 시야 (321, In another embodiment, the concentration of the fine dust 20 and/or the ultrafine dust 21 may be calculated in consideration of the correlation between the first forward-scattered image 322 and the first back-scattered image 332. The concentration of the fine dust 20 is calculated by detecting a darkly expressed area in the first forward scattering image 322 and a brightly expressed area in the first backscattering image 332, and in the first forward scattering image 322 The concentration of the ultrafine dust 21 may be calculated by detecting a brightly expressed area and a darkly expressed area in the first backscattered image 332. The volumes of the detection area 312 and the rear areas 3213 and 3313 are the cross-sectional area of the straight light 311, the field of view 321,
331)의 단면적 및 각도 0를 이용하여 계산될 수 있다. 331) can be calculated using the cross-sectional area and angle 0.
또 다른 실시예로, 제 1 전방 산란 영상 (322)과 제 1 후방 산란 영상 (332)의 상관 관계를 고려하여 미세 먼지 (20) 및/또는 초미세 먼지 (21)의 농도가 산출될 수 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 있다. 미세 먼지 (20) 및 초미세 먼지 (21)는 3차원 공간인 검출 영역 (312) 및 후방 영역 (3213, 3313) 내에 존재하므로, 제 1 전방 산란 영상 (322)과 제 1 후방 산란 영상 (332)에서 표현되는 위치가 서로 상이할 수 있다. 3차원 공간 내에 배치된 물체를 식별하는 기술은 널리 알려져 있으므로, 제 1 전방 산란 영상 (322)과 제 1 후방 산란 영상 (332)를 비교하여, 검출 영역 (312)에만 존재하는 미세 먼지 (20) 및 초미세 먼지 (21)를 식별하거나, 검출 영역 (312) 및 후방 영역 (32¼ 331리 내에 존재하는 미세 먼지 (20) 및 초미세 먼지 (21)를 모두 식별하는 것은 가능하다. 전방 산란 이미지 센서 (320), 후방 산란 이미지 센서 (330) 및 직진광 (311)이 실질적으로 동일한 평면에 위치하며 전방 산란 이미지 센서 (320)와 후방 산란 이미지 센서 (330)의 수광면이 그 평면에 실질적으로 수직하게 배치되었다고 가정하자. 예를 들어, 제 1 전방 산란 영상 (322)과 제 1 후방 산란 영상 (332)에서 동일한 미세 먼지 (20) 및/또는 초미세 먼지 (21)의 식별은, 각 영상의 상단부터 미세 먼지 (20) 및/또는 초미세 먼지 (21)까지의 거리를 비교함으로써 이루어질 수 있다. 제 2 전방 산란 영상 (323) 및 제 2 후방 산란 영상 (333)은, 검출 영역 (312)에 존재하는 미세 먼지 (20) 및/또는 초미세 먼지 (21)를 표현할 수 있다. In another embodiment, the concentration of the fine dust 20 and/or the ultrafine dust 21 may be calculated in consideration of the correlation between the first forward-scattered image 322 and the first back-scattered image 332. 2020/183247 1»(:1' there is 2020/020012. Since the fine dust 20 and the ultra-fine dust 21 exist in the detection area 312 and the rear areas 3313 and 3313 which are three-dimensional spaces, the first front scattering image 322 and the first back scattering image 332 ) May be different from each other. Since a technique for identifying an object disposed in a three-dimensional space is widely known, the first forward-scattered image 322 and the first back-scattered image 332 are compared, and the fine dust 20 that exists only in the detection area 312 is And the ultrafine dust 21, or it is possible to identify both the fine dust 20 and the ultrafine dust 21 present in the detection area 312 and the rear area (32¼ 331 li). Forward scattering image sensor 320, the back-scattered image sensor 330 and the straight light 311 are located in substantially the same plane, and the light-receiving surfaces of the forward-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 are substantially perpendicular to the plane. For example, the identification of the same fine dust 20 and/or ultrafine dust 21 in the first forward scatter image 322 and the first back scatter image 332 It can be achieved by comparing the distance from the top to the fine dust 20 and/or the ultrafine dust 21. The second front-scattered image 323 and the second back-scattered image 333 are the detection area 312 It is possible to represent the fine dust 20 and/or the ultrafine dust 21 present in the.
도 7은 도 6의 미세먼지 측정 센서를 에어 펌핑 트랜스듀서에 적용한 일 실시예를 도시한 도면이다. FIG. 7 is a diagram illustrating an embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
도 7을 참조하면, 미세먼지 측정 센서 (300)와 에어 펌핑 트랜스듀서 (100)는 일체로 구현될 수 있다. 도 7의 ⑶는 에어 펌핑 트랜스듀서 (100)에 구현된 미세먼지 측정 센서 (300)의 수직 단면도이고 ,犯) 및 ((:)는 11-11_에 따른 미세먼지 측정 센서 (300)의 수평 단면도이다. 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 미세먼지 측정 센서 (300)는 에어 펌핑 트랜스듀서 (100)의 트랜스듀서 하우징 (13)에 배치된다. 도 7의 ⑶에 도시된 구조에서, 미세먼지 측정 센서 (300)는 다이아프램 (10) 상부에 배치된 것으로 도시되어 있으나, 보이스 코일 (11)의 형상이 직진광 (311) 및 시야 (321, 331)를 간섭하지 않는다면, 다이아프램 (10) 하부에 배치될 수도 있다. 도 7의 (的에 도시된 구조에서, 광원 (310) 및 후방 산란 이미지 센서 (330)은, 상부 챔버 (15) 내 일측벽 (131_)에 배치되며, 전방 산란 이미지 Referring to FIG. 7, the fine dust measurement sensor 300 and the air pumping transducer 100 may be integrally implemented. ⑶ of FIG. 7 is a vertical cross-sectional view of the fine dust measurement sensor 300 implemented in the air pumping transducer 100, and (犯) and ((:) are horizontal of the fine dust measurement sensor 300 according to 11-11_ It is a cross-sectional view. 2020/183247 1» (:1' year 2020/020012 Fine dust measurement sensor 300 is placed in the transducer housing 13 of the air pumping transducer 100. In the structure shown in ⑶ of FIG. 7, the fine dust measurement sensor 300 is shown to be disposed above the diaphragm 10, but the shape of the voice coil 11 is a straight light 311 and a field of view 321, If it does not interfere with 331, it may be disposed under the diaphragm 10. In the structure shown in FIG. 7 (的, the light source 310 and the backscattered image sensor 330 are disposed on one side wall 131_ in the upper chamber 15, and the forward scattered image
센서 (320)는 일측벽 (131_)에 대향하는 타측벽 (13¾에 배치된 것으로 예시되어 있다. 그러나, 전방 산란 이미지 센서 (320) 및 후방 산란 이미지 센서 (330)는 동일한 측벽, 예를 들어, 수평벽 (13니)에 배치될 수도 있다. 광원 (310), 전방 산란 이미지 센서 (320) 및 후방 산란 이미지 센서 (330)은 트랜스듀서 하우징 (13)의 내부를 향하도록 측벽 (1引 _, 13 내부에 배치될 수 있다. 광원 (310)은 일측벽에서 타측벽 방향으로 직진광 (311)을 조사한다. 전방 산란 이미지 센서 (320)와 후방 산란 이미지 센서 (330)는, 직진광 (311)이 통과하는 영역 중 일부인 검출 영역 (312)을 향하도록 경사지게 배치된다. 따라서, 전방 산란 이미지 센서 (320)의 시야 (321)와 후방 산란 이미지 센서 (330)의 시야는, 검출 영역 (312)에서 교차한다. The sensor 320 is illustrated as being disposed on the other side wall 13¾ opposite to one side wall 131_. However, the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 are the same sidewalls, for example, It may be disposed on the horizontal wall (13 teeth). The light source 310, the front-scattered image sensor 320, and the back-scattered image sensor 330 are side walls (1 pin _, 13. The light source 310 irradiates straight light 311 from one side wall to the other side wall. The front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 may include straight light 311 ) Is disposed to be inclined toward the detection region 312, which is a part of the passing region. Accordingly, the field of view 321 of the front-scattered image sensor 320 and the field of view of the back-scattered image sensor 330 are the detection region 312 Cross at
한편, 도 7의 ((:)는 전방 산란 이미지 센서 (320)의 시야 (321)와 후방 산란 이미지 센서 (330)의 시야 (331)가 실질적으로 동일한 축상에 배치된 구조를 도시하고 있다. 전방 산란 이미지 센서 (320)와 후방 산란 이미지 센서 (330)는, 타측벽 (13 및 일측벽 (1引 _)에 배치되며, 시야 (321, 331)가 직진광 (311)에 경사지도록, 대향한다 .犯)와 비교할 때, 어느 한 이미지 센서에만 보이는 배후 영역이 실질적으로 존재하지 않으므로, 전방 산란 영상과 후방 산란 영상을 이용한 미세 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 먼지/초미세 먼지 농도 측정에 소요되는 연산량이 상당히 감소될 수 있다. On the other hand, ((:) of FIG. 7 shows a structure in which the field of view 321 of the front-scattered image sensor 320 and the field of view 331 of the back-scattered image sensor 330 are disposed on substantially the same axis. The scattering image sensor 320 and the back scattering image sensor 330 are disposed on the other side wall 13 and one side wall (1 引 _), and face each other so that the fields of view 321 and 331 are inclined to the straight light 311 Compared with .犯), since the background area visible only to one image sensor does not exist substantially, the microscopic image using the forward-scattered image and the back-scattered image 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 The amount of computation required to measure the dust/ultra-fine dust concentration can be significantly reduced.
도 8은 도 6의 미세먼지 측정 센서를 에어 펌핑 트랜스듀서에 적용한 다른 실시예를 도시한 도면이다. 8 is a view showing another embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
도 8을 참조하면, 미세먼지 측정 센서 (301)와 에어 펌핑 트랜스듀서 (101)는 독립적으로 제작된 후 결합될 수 있다. 도 8의 ⑶는 결합된 에어 펌핑 Referring to FIG. 8, the fine dust measuring sensor 301 and the air pumping transducer 101 may be independently manufactured and then combined. ⑶ of Figure 8 is a combined air pumping
트랜스듀서 (101) 및 미세먼지 측정 센서 (301)의 수직 단면도이고 , (미는 111-11「에 따른 결합된 에어 펌핑 트랜스듀서 (101) 및 미세먼지 측정 센서 (301)의 수평 단면도이며, ((:)는 에어 펌핑 트랜스듀서 (101)와 미세먼지 측정 센서 (301)간 결합 구조를 예시적으로 나타낸 사시도이다. It is a vertical cross-sectional view of the transducer 101 and the fine dust measuring sensor 301, (((((((((()))))))))))))))))))))))))))))))))))))))))); :) is a perspective view showing an exemplary coupling structure between the air pumping transducer 101 and the fine dust measurement sensor 301.
미세먼지 측정 센서 (301)는, 공기 연통 가능하게 에어 펌핑 Fine dust measurement sensor 301 pumps air to enable air communication
트랜스듀서 (101)에 결합된다. 미세먼지 측정 센서 (301)는, 센서 하우징 (301(:), 센서 하우징 (301 의 내부 공간 (센서 챔버)에 배치된 광원 (310), 전방 산란 이미지 센서 (320) 및 후방 산란 이미지 센서 (330)를 포함한다. 트랜스듀서 관통홀 (133)은 에어 펌핑 트랜스듀서 (101)의 일측벽 (1引 _)에 형성되며, 센서 관통홀 (3013)은 센서 하우징 (301(:)의 타측벽 (301 에 형성된다. 센서 하우징 (301(:)의 타측벽 (301 은, 센서 관통홀 (3013)과 트랜스듀서 관통홀 (133)이 적어도 부분적으로 일치하도록, 에어 펌핑 트랜스듀서 (101)의 일측벽 (1引 _)에 결합된다. 공기는, 적어도 부분적으로 일치한 센서 관통홀 (3013)과 트랜스듀서 관통홀 (133)에 의한 공기 통로를 통해, 트랜스듀서 챔버와 센서 챔버 사이를 이동할 수 있다. 광원 (310)은 일측벽 (3011_)에 배치되며 타측벽 (301 을 향해 직진광을 조사한다. 도시된 구조에서, 전방 산란 이미지 센서 (320)는 타측벽 (301 에 배치되며 후방 산란 이미지 센서 (330)는 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 일측벽 (3011_)에 배치된다. 도시되진 않았지만, 전방 산란 이미지 센서 (320) 및 후방 산란 이미지 센서 (330)는, 예를 들어, 수평벽 (301리에 배치될 수도 있다. 일 실시예로, 미세먼지 측정 센서 (301)는 초미세 먼지를 측정하며, 에어 펌핑 트랜스듀서 (101)는 미세 먼지 및 초미세 먼지를 측정할 수 있다. 도 4에 미세먼지 측정 센서 (260)는 에어 펌핑 트랜스듀서 (101)의 상부 챔버 (15)에 배치되며, 미세 먼지의 센서 챔버측 이동을 차단하는 필터 (미도乂|)가 공기 통로에 배치될 수 있다. It is coupled to the transducer 101. The fine dust measurement sensor 301 includes a sensor housing 301 (:), a light source 310 disposed in an inner space (sensor chamber) of the sensor housing 301, a front scattering image sensor 320, and a back scattering image sensor 330. The transducer through-hole 133 is formed on one side wall (1 引 _) of the air pumping transducer 101, and the sensor through hole 3013 is the other side wall ( It is formed in 301. The other side wall 301 of the sensor housing 301 (:) is one side wall of the air pumping transducer 101 so that the sensor through hole 3013 and the transducer through hole 133 at least partially coincide. The air can move between the transducer chamber and the sensor chamber through the air passage through the sensor through-hole 3013 and the transducer through-hole 133 that are at least partially matched. The light source 310 is disposed on one side wall 3011_ and irradiates straight light toward the other side wall 301. In the illustrated structure, the front scattered image sensor 320 is disposed on the other side wall 301, and the back scattered image sensor ( 330) is 2020/183247 1» (:1' year 2020/020012 Arranged on one side wall (3011_). Although not shown, the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 may be disposed on, for example, a horizontal wall 301. In one embodiment, the fine dust measurement sensor 301 is an ultrafine particle sensor. Dust is measured, and the air pumping transducer 101 can measure fine dust and ultrafine dust. In Fig. 4, the fine dust measurement sensor 260 is in the upper chamber 15 of the air pumping transducer 101. It is disposed, and a filter (not shown) that blocks movement of fine dust toward the sensor chamber may be disposed in the air passage.
도 9는 도 6의 미세먼지 측정 센서를 에어 펌핑 트랜스듀서에 적용한 또 다른 실시예를 도시한 도면이다. 9 is a view showing another embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
9를 참조하면, 미세먼지 측정 센서 (302)와 에어 펌핑 트랜스듀서 (102)는 독립적으로 제작된 후 결합될 수 있다. 도 9의 (3) 및 (的는 결합된 에어 펌핑 트랜스듀서 (102) 및 미세먼지 측정 센서 (302)의 수직 단면도이고 , ((:)는 에어 펌핑 트랜스듀서 (102)와 미세먼지 측정 센서 (302)간 결합 구조를 예시적으로 나타낸 사시도이다. Referring to FIG. 9 , the fine dust measuring sensor 302 and the air pumping transducer 102 may be independently manufactured and then combined. 9 (3) and (的) are vertical cross-sectional views of the combined air pumping transducer 102 and the fine dust measuring sensor 302, ((:) is the air pumping transducer 102 and the fine dust measuring sensor ( 302) is a perspective view showing an exemplary coupling structure.
미세먼지 측정 센서 (302)는, 공기 연통 가능하게 에어 펌핑 The fine dust measurement sensor 302 pumps air to enable air communication
트랜스듀서 (102)의 상부 챔버 (15) 및 하부 챔버 (16)에 결합된다. 미세먼지 측정 센서 (302)는, 센서 챔버를 정의하는 센서 하우징 (302(:), 센서 챔버에 배치된 광원 (310), 전방 산란 이미지 센서 (320) 및 후방 산란 이미지 센서 (330)를 포함한다. 제 1 트랜스듀서 관통홀 (133) 및 제 2 트랜스듀서 관통홀 (1¾)은 에어 펌핑 트랜스듀서 (102)의 일측벽 (131_)에 형성되며, 제 1 센서 관통홀 (3023) 및 제 2 센서 관통홀 (302的은 센서 하우징 (3010의 타측벽 (301 에 형성된다. 여기서, 제 1 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 트랜스듀서 관통홀 (133)은 상부 챔버 (15)측에 형성되며, 제 2 트랜스듀서 It is coupled to the upper chamber 15 and the lower chamber 16 of the transducer 102. The fine dust measurement sensor 302 includes a sensor housing 302 (:) defining a sensor chamber, a light source 310 disposed in the sensor chamber, a front scattering image sensor 320 and a back scattering image sensor 330. The first transducer through-hole 133 and the second transducer through-hole (1¾) are formed in one side wall (131_) of the air pumping transducer 102, and the first sensor through-hole 3023 and the second sensor The through hole 302 is formed in the other side wall 301 of the sensor housing 3010. Here, the first 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 Transducer through hole 133 is formed in the upper chamber 15 side, and the second transducer
관통홀 (13的은 하부 챔버 (16)측에 형성된다. 센서 하우징 (3020의 타측벽 (302¾은, 제 1 센서 관통홀 (3023)과 제 1 트랜스듀서 관통홀 (133)이 적어도 부분적으로 일치하며, 제 2 센서 관통홀 (302미과 제 2 트랜스듀서 관통홀 (13미이 적어도 부분적으로 일치하도록, 에어 펌핑 트랜스듀서 (101)의 일측벽 (131_)에 결합된다. 공기는, 제 1 센서 관통홀 (3023)과 제 1 트랜스듀서 관통홀 (133)에 의한 제 1 공기 통로를 통해, 상부 챔버 (15)와 센서 챔버 사이를 이동할 수 있으며, 제 2 센서 관통홀 (302미과 제 2 트랜스듀서 관통홀 (13미에 의한 제 2 공기 통로를 통해 하부 챔버 (16)와 센서 챔버 사이를 이동할 수 있다. 다이아프램 (10)이 상방으로 변형되면, 상부 챔버 (15)의 공기 중 일부는 에어 펌핑 트랜스듀서 (102)의 외부로 배출되고, 나머지 일부는 센서 챔버로 이동하며, 센서 챔버의 공기 중 일부는 하부 챔버 (16)로 이동한다. 반대로, 다이아프램 (10)이 하방으로 변형되면, 하부 챔버 (16)의 공기는 센서 챔버로 이동하고, 센서 챔버의 공기는 상부 챔버 (15)로 이동하며, 외부에서 공기가 상부 챔버 (15)로 유입된다. The through hole 13 is formed on the side of the lower chamber 16. The other side wall (302¾) of the sensor housing 3020 is at least partially coincident with the first sensor through hole 3023 and the first transducer through hole 133 And, the second sensor through-hole (302) and the second transducer through-hole (13) are coupled to one side wall (131_) of the air pumping transducer 101 to at least partially coincide with each other. The air is through the first sensor through-hole (13). Through the first air passage through the 3023 and the first transducer through hole 133, it is possible to move between the upper chamber 15 and the sensor chamber, and the second sensor through hole 302 and the second transducer through hole (It is possible to move between the lower chamber 16 and the sensor chamber through the second air passage by 13 tails. When the diaphragm 10 is deformed upward, some of the air in the upper chamber 15 is converted to an air pumping transducer ( 102) is discharged to the outside, the remaining part moves to the sensor chamber, and some of the air in the sensor chamber moves to the lower chamber 16. Conversely, when the diaphragm 10 is deformed downward, the lower chamber 16 ) Of the air moves to the sensor chamber, the air from the sensor chamber moves to the upper chamber 15, and air is introduced into the upper chamber 15 from the outside.
전방 산란 이미지 센서 (320)와 후방 산란 이미지 센서 (330)는 수광면이 서로 대향하지 않게 배치되거나, 수광면이 서로 대향하도록 배치될 수 있다. 도 9의 ⑶에서, 전방 산란 이미지 센서 (320)는 일측벽 (302!_)의 하단 부근에 경사지게 배치되며, 후방 산란 이미지 센서 (330)는 타측벽 (302 의 하단 부근에 경사지게 배치된다. 이 배치에서, 전방 산란 이미지 센서 (320)와 후방 산란 이미지 센서 (330)의 수광면은, 광원 (310)에 의해 조사된 직진광이 지나는 검출 영역을 지향하도록 경사지게 된다. 검출 영역은 전방 산란 이미지 센서 (320)와 후방 산란 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 이미지 센서 (330) 사이에 있으므로, 전방 산란 이미지 센서 (320)와 후방 산란 이미지 센서 (330)의 수광면은 서로 대향하지 않는다. 한편, 도 9의 (的에서, 전방 산란 이미지 센서 (320)는 일측벽 (3021_)의 하단 부근에 경사지게 배치되며, 후방 산란 이미지 센서 (330)는 타측벽 (302¾의 상단 부근에 경사지게 배치된다. 이 배치에서, 전방 산란 이미지 센서 (320)와 후방 산란 이미지 센서 (330)의 수광면은, 광원 (310)에 의해 조사된 직진광이 지나는 검출 영역을 지향하도록 경사지게 된다. 검출 영역은 전방 산란 이미지 센서 (320)와 후방 산란 이미지 센서 (330) 사이에 있으므로, 전방 산란 이미지 센서 (320)와 후방 산란 이미지 센서 (330)의 수광면은 서로 대향하게 된다. The front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 may be disposed so that the light-receiving surfaces do not face each other, or the light-receiving surfaces may be disposed to face each other. In ⑶ of FIG. 9, the front scattering image sensor 320 is disposed inclined near the lower end of one side wall 302!_, and the back scattering image sensor 330 is disposed inclined near the lower end of the other side wall 302. This In the arrangement, the light-receiving surfaces of the forward-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 are inclined to direct the detection area through which the straight light irradiated by the light source 310 passes. The detection area is the forward-scattered image sensor. 320 and backscatter 2020/183247 1» (:1' year 2020/020012 Since it is between the image sensor 330, the light-receiving surfaces of the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 do not face each other. Meanwhile, in FIG. 9, the front scattering image sensor 320 is disposed to be inclined near the lower end of one side wall 3021_, and the back scattered image sensor 330 is disposed to be inclined near the upper end of the other side wall 302 ¾. In this arrangement, the light-receiving surfaces of the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 are inclined to direct the detection area through which the straight light irradiated by the light source 310 passes. The detection area is the forward-scattered image. Since it is between the sensor 320 and the back-scattered image sensor 330, the light-receiving surfaces of the front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 face each other.
도 1◦은 도 6의 미세먼지 측정 센서를 에어 펌핑 트랜스듀서에 적용한 또 다른 실시예를 도시한 도면이다. FIG. 1 ◦ is a diagram showing another embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
도 1◦을 참조하면, 미세먼지 측정 센서 (303)와 에어 펌핑 Referring to Fig. 1◦, the fine dust measurement sensor 303 and air pumping
트랜스듀서 (103)는 독립적으로 제작된 후 결합될 수 있다. 도 1◦의 (3)는 결합된 에어 펌핑 트랜스듀서 (103) 및 미세먼지 측정 센서 (303)의 수직 단면도이고 ,犯)는
Figure imgf000026_0001
미세먼지 측정 센서 (303)의 수평 단면도이며, ((:)는 에어 펌핑 트랜스듀서 (103)와 미세먼지 측정 센서 (303)간 결합 구조를 예시적으로 나타낸 사시도이다.
The transducer 103 may be independently manufactured and then combined. (3) of FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the combined air pumping transducer 103 and the fine dust measurement sensor 303, 犯)
Figure imgf000026_0001
It is a horizontal cross-sectional view of the fine dust measuring sensor 303, ((:) is a perspective view showing an exemplary coupling structure between the air pumping transducer 103 and the fine dust measuring sensor 303.
미세먼지 측정 센서 (303)는, 공기 연통 가능하게 에어 펌핑 The fine dust measurement sensor 303 pumps air to enable air communication
트랜스듀서 (103)의 상부 챔버 (15)에 결합된다. 미세먼지 측정 센서 (303)는, 제 1 센서 하우징 (303-1), 제 2 센서 하우징 (303-2), 제 1 센서 하우징 (303-1)에 배치된 광원 (310) 및 후방 산란 이미지 센서 (330), 및 제 2 센서 하우징 (303-2)에 배치된 전방 산란 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 이미지 센서 (320)를 포함한다. 제 1 트랜스듀서 관통홀 (133) 및 제 2 트랜스듀서 관통홀 (13비은 에어 펌핑 트랜스듀서 (103)의 일측벽 (131_)에 형성되며, 제 3 트랜스듀서 관통홀 (13리은 에어 펌핑 트랜스듀서 (103)의 타측벽 (13¾에 형성된다. 제 1 내지 제 3 트랜스듀서 관통홀 (133, 13솨 13리은 상부 챔버 (15)측에 형성된다. 제 1 센서 홀 (3033) 및 제 2 센서 홀 (303비은 제 1 센서 하우징 (303-1)에 형성되며, 제 3 센서 홀 (303리은 제 2 센서 하우징 (303-2)에 형성된다. 제 1 하우징 (303-1)은, 제 1 센서 홀 (3033)과 제 1 트랜스듀서 관통홀 (133)이 적어도 부분적으로 일치하며, 제 2 센서 홀 (303비과 제 2 트랜스듀서 관통홀 (13리이 적어도 부분적으로 일치하도록, 에어 펌핑 트랜스듀서 (101)의 일측벽 (1引 _)에 결합된다. 제 2 하우징 (303-2)은, 제 3 센서 홀 (303리과 제 3 트랜스듀서 관통홀 (13리이 적어도 부분적으로 일치하도록, 에어 펌핑 트랜스듀서 (101)의 타측벽 (13¾에 결합된다. 제 2 트랜스듀서 It is coupled to the upper chamber 15 of the transducer 103. The fine dust measurement sensor 303 includes a first sensor housing 303-1, a second sensor housing 303-2, a light source 310 disposed in the first sensor housing 303-1, and a back scattering image sensor. 330, and forward scattering disposed in the second sensor housing 303-2 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 Including image sensor 320. The first transducer through-hole 133 and the second transducer through-hole (13 ratio is formed in one side wall 131_ of the air pumping transducer 103), and the third transducer through hole (13 is air pumping transducer ( 103. The first to third transducer through holes 133 and 13 are formed in the upper chamber 15. The first sensor hole 3033 and the second sensor hole The 303 ratio is formed in the first sensor housing 303-1, and the third sensor hole 303 is formed in the second sensor housing 303-2. The first housing 303-1 is formed in the first sensor hole ( 3033) and the first transducer through-hole 133 at least partially coincide, and the second sensor hole 303 and the second transducer through-hole 13 at least partially coincide, the work of the air pumping transducer 101 It is coupled to the side wall (1 引 _). The second housing 303-2 is formed of the air pumping transducer 101 so that the third sensor hole 303 and the third transducer through hole 13 are at least partially aligned. It is connected to the other side wall (13¾. 2nd transducer)
관통홀 (13비과 제 2 센서 홀 (303비은, 일측벽 (131_)에 대해 경사지게 형성되며, 제 3 트랜스듀서 관통홀 (13리과 제 3 센서 홀 (303리은 타측벽 (13 에 대해 경사지게 형성될 수 있다. 광원 (310)은 제 1 센서 홀 (3033) 내에 배치되고, 전방 산란 이미지 센서 (320)는 제 3 센서 홀 (303리에 배치되며, 후방 산란 이미지 센서 (330)는 제 2 센서 홀 (303비 내에 배치될 수 있다. The through hole 13 and the second sensor hole 303 are formed to be inclined with respect to one side wall 131_, and the third transducer through hole 13 and the third sensor hole 303 may be formed to be inclined with respect to the other side wall 13. The light source 310 is disposed in the first sensor hole 3033, the front scattered image sensor 320 is disposed in the third sensor hole 303, and the back scattered image sensor 330 is disposed in the second sensor hole 303 Can be placed in the rain.
도 11은 도 6의 미세먼지 측정 센서를 에어 펌핑 트랜스듀서에 적용한 또 다른 실시예를 도시한 도면이다. 11 is a view showing another embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an air pumping transducer.
도 11을 참조하면, 미세먼지 측정 센서 (304)와 에어 펌핑 트랜스듀서 (104)는 독립적으로 제작된 후 결합될 수 있다. 도 11의 ⑶는 결합된 에어 펌핑 Referring to FIG. 11, the fine dust measurement sensor 304 and the air pumping transducer 104 may be independently manufactured and then combined. ⑶ of Figure 11 is a combined air pumping
트랜스듀서 (104) 및 미세먼지 측정 센서 (304)의 수직 단면도이고 ,
Figure imgf000027_0001
2020/183247 1»(:1'해2020/020012 따른 미세먼지 측정 센서 (304)의 수평 단면도이며, ((:)는 에어 펌핑
It is a vertical cross-sectional view of the transducer 104 and the fine dust measurement sensor 304,
Figure imgf000027_0001
2020/183247 1» (:1' is a horizontal cross-sectional view of the fine dust measurement sensor 304 according to 2020/020012, ((:) is air pumping
트랜스듀서 (104)와 미세먼지 측정 센서 (304)간 결합 구조를 예시적으로 나타낸 사시도이다. It is a perspective view showing an exemplary coupling structure between the transducer 104 and the fine dust measurement sensor 304.
미세먼지 측정 센서 (304)는, 에어 펌핑 트랜스듀서 (104)의 상면 (1計)에 결합된다. 미세먼지 측정 센서 (304)는, 센서 하우징 (3040, 센서 하우징 (3040에 배치된 광원 (310), 전방 산란 이미지 센서 (320) 및 후방 산란 이미지 센서 (330)를 포함한다. 센서 하우징 (3040은, 에어 펌핑 트랜스듀서 (104)의 상면 (1計)에 형성된 공기 투과 영역을 노출하며, 공기 투과 영역의 주변에 결합된다. 제 1 센서 홀 (3043) 및 제 2 센서 홀 (304的은 센서 하우징 (3040의 일측벽 (304!_)에 형성되며, 제 3 센서 홀 (304(:)은 센서 하우징 (3040의 타측벽 (304¾에 형성된다. 제 2 센서 홀 (304的은, 일측벽 (131_)에 대해 경사지게 형성되며, 제 3 센서 홀 (304(:)은 타측벽 (13 에 대해 경사지게 형성될 수 있다. 광원 (310)은 제 1 센서 홀 (3043) 내에 배치되고, 전방 산란 이미지 센서 (320)는 제 3 센서 홀 (304(:)에 배치되며, 후방 산란 이미지 센서 (330)는 제 2 센서 홀 (304미 내에 배치될 수 있다. The fine dust measurement sensor 304 is coupled to the upper surface of the air pumping transducer 104. The fine dust measurement sensor 304 includes a sensor housing 3040, a light source 310 disposed in the sensor housing 3040, a front scattering image sensor 320, and a back scattering image sensor 330. The sensor housing 3040 , Exposing the air permeable region formed on the upper surface (1 計) of the air pumping transducer 104, and coupled to the periphery of the air permeable region. The first sensor hole 3043 and the second sensor hole 304 are a sensor housing. (It is formed on one side wall (304!_) of the 3040, and the third sensor hole (304(:) is formed on the other side wall (304¾) of the sensor housing 3040. The second sensor hole 304 is, one side wall (131_) ), and the third sensor hole 304 (:) may be formed to be inclined with respect to the other side wall 13. The light source 310 is disposed in the first sensor hole 3043, and the forward scattering image sensor ( 320 may be disposed in the third sensor hole 304 (:), and the backscattered image sensor 330 may be disposed within the second sensor hole 304.
도 11에 도시된 미세먼지 측정 센서 (304)는, 에어 펌핑 트랜스듀서 (104)의 외부에 배치되며, 상부 챔버 (15)로 유입되거나 배출되는 공기에서 미세 먼지 및/또는 초미세 먼지를 측정한다. 이를 위해서, 미세먼지 측정 센서 (304)는, 에어 펌핑 트랜스듀서 (104)와 전자장치 하우징 사이에 배치될 수 있다. The fine dust measurement sensor 304 shown in FIG. 11 is disposed outside the air pumping transducer 104 and measures fine dust and/or ultrafine dust from the air introduced or discharged into the upper chamber 15. . To this end, the fine dust measurement sensor 304 may be disposed between the air pumping transducer 104 and the electronic device housing.
도 12는 도 6의 미세먼지 측정 센서를 전자장치에 적용한 일 실시예를 도시한 도면이다. 12 is a diagram illustrating an embodiment in which the fine dust measurement sensor of FIG. 6 is applied to an electronic device.
12를 참조하면, 미세먼지 측정 센서 (400)는 휴대용 전자장치 (500)에 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 내장된다. 휴대용 전자장치 (500)는 전자적 및 기계적 구성 요소들을 내장하는 하우징 (520) 및 하우징 (520)의 상부에 결합되는 보호 유리 (510)로 구성된다. Referring to FIG. 12 , the fine dust measurement sensor 400 is applied to the portable electronic device 500. 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 will be built. The portable electronic device 500 is composed of a housing 520 containing electronic and mechanical components and a protective glass 510 coupled to the top of the housing 520.
미세먼지 측정 장치 (400)는, 하우징 (520) 내부에 배치되며, 보호 유리 (510)에 의해 외부로부터 격리될 수 있다. The fine dust measuring device 400 is disposed inside the housing 520 and may be isolated from the outside by a protective glass 510.
미세먼지 측정 센서 (400)는 하우징 (410), 하우징 (410) 내부에 배치되는 광원 (310), 전방 산란 이미지 센서 (320), 및 후방 산란 이미지 센서 (330)를 포함한다. 하우징 (410)의 상부는 적어도 일부가 개방된다. 하우징 (410)의 상부에는, 적어도 일부 영역이 광학적으로 투명한 커버 (420)가 배치될 수 있다. 여기서, 커버 (420)는, 하우징 (410)의 일부로서 구비되거나, 휴대용 전자장치 (500)의 보호 유리 (510)일 수 있다. 이하에서는 하우징 (410)으 | 일부인 경우를 주로 설명한다. 커버 (420)에는, 직진광 (311)이 통과하는 제 1 투과 영역 (421), 전방 산란 이미지 센서 (320)의 시야 (321)에 대응하는 제 2 투과 영역 (422), 및 후방 산란 이미지 센서 (330)의 시야 (331)에 대응하는 제 3 투과 영역 (423)이 형성된다. 제 1 내지 제 3 투과 영역 (421 내지 423)은 광학적으로 투명하여 직진광 (311)을 통과시키거나 (제 1 투과 영역), 검출 영역 (312)에서 나온 빛을 통과시킬 수 있다 (제 2 및 제 3 투과 영역). The fine dust measurement sensor 400 includes a housing 410, a light source 310 disposed inside the housing 410, a front scattering image sensor 320, and a back scattering image sensor 330. At least a portion of the upper portion of the housing 410 is open. On the upper portion of the housing 410, a cover 420 having at least a portion of which is optically transparent may be disposed. Here, the cover 420 may be provided as a part of the housing 410 or may be a protective glass 510 of the portable electronic device 500. In the following, the housing 410 | Some cases are mainly explained. In the cover 420, a first transmission region 421 through which the straight light 311 passes, a second transmission region 422 corresponding to the field of view 321 of the forward scatter image sensor 320, and a back scatter image sensor A third transmission region 423 corresponding to the field of view 331 of 330 is formed. The first to third transmission regions 421 to 423 are optically transparent to allow the straight light 311 to pass (first transmission region) or the light emitted from the detection region 312 (second and Third transmissive area).
검출 영역 (312)은 휴대용 전자장치 (500)의 외부에 위치한다. 광원 (310)은 제 1 투과 영역 (421)을 향해 배치된다. 직진광 (311)은, 제 1 투과 영역 (421)을 The detection area 312 is located outside the portable electronic device 500. The light source 310 is disposed toward the first transmission region 421. The straight light 311 passes through the first transmission region 421
통과하여 외부로 진행한다. 전방 산란 이미지 센서 (320) 및 후방 산란 이미지 센서 (330)는, 각각 제 2 투과 영역 (422) 및 제 3 투과 영역 (423)을 통과하여 입사하는 빛을 수광하여 전방 산란 영상 및 후방 산란 영상을 생성한다. 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 광원 (310)은 레이저 또는 적외선을, 일정 주기로 또는 특정 파장으로 조사하여, 주변광에 의한 영향을 최소화할 수 있다. 전방 산란 이미지 센서 (320) 및 후방 산란 이미지 센서 (330)는, 광원 (310) 구동시에 동작하여 전방 산란 영상 및 후방 산란 영상을 생성한다. 추가적으로, 주변광에 의한 영향을 감소시키기 위해서, 제 2 투과 영역 (422) 및 제 3 투과 영역 (423)은, 직진광 (311)과 실질적으로 동일한 파장의 빛만 투과시키는 필터일 수 있다. Go through and go outside. The forward-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 receive light that passes through the second transmission region 422 and the third transmission region 423, respectively, to receive the forward-scattered image and the back-scattered image. Generate. 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 The light source 310 can minimize the effect of ambient light by irradiating laser or infrared rays at a certain period or at a specific wavelength. The front-scattered image sensor 320 and the back-scattered image sensor 330 operate when the light source 310 is driven to generate a front-scattered image and a back-scattered image. Additionally, in order to reduce the influence of ambient light, the second transmission region 422 and the third transmission region 423 may be filters that transmit only light having substantially the same wavelength as the straight light 311.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 특히, 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 특징은, 특정 도면에 도시된 구조에 한정되는 것이 아니며, 독립적으로 또는 다른 특징에 결합되어 구현될 수 있다. The above description of the present invention is for illustrative purposes only, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative and non-limiting in all respects. In particular, the features of the present invention described with reference to the drawings are not limited to the structures shown in the specific drawings, and may be implemented independently or in combination with other features.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. .

Claims

2020/183247 1»(:1'해2020/020012 【청구범우 I】 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 【Claim Woo I】
【청구항 1】 【Claim 1】
공기 투과 영역이 상면에 형성된 트랜스듀서 하우징; A transducer housing having an air permeable region formed on an upper surface thereof;
상기 트랜스듀서 하우징 내측벽에 양측이 고정되며, 중앙부는 상하로 이동하는 다이아프램; A diaphragm having both sides fixed to the inner wall of the transducer housing and moving up and down at a central portion;
상기 다이아프램에 일측이 고정되며, 상기 트랜스듀서 하우징 내부의 공기를 외부로 이동시키거나 상기 외부로부터 공기를 상기 트랜스듀서 하우징 내부로 이동시키기 위하여, 펌핑용 전기 신호에 의해, 상기 다이아프램을 제 1 변형 상태와 제 2 변형 상태로 반복적으로 변형하는 보이스 코일-여기서, 상기 제 1 변형 상태는 상기 중앙부가 하방으로 이동한 상태이며, 상기 제 2 변형 상태는 상기 중앙부가 상방으로 이동한 상태임-; 및 One side is fixed to the diaphragm, and in order to move the air inside the transducer housing to the outside or to move the air from the outside to the inside of the transducer housing, the diaphragm is first moved by an electric signal for pumping. A voice coil that repeatedly deforms into a deformed state and a second deformed state, wherein the first deformed state is a state in which the central portion is moved downward, and the second deformed state is a state in which the central portion is moved upward; And
상기 보이스 코일로부터 이격되어 배치되며, 상기 펌핑용 전기 신호에 의해 상기 보이스 코일을 밀어내거나 끌어당기는 자석을 포함하되, It is disposed to be spaced apart from the voice coil, comprising a magnet that pushes or pulls the voice coil by the electric signal for pumping,
상기 보이스 코일은, 음파용 전기 신호에 의해, 상기 다이아프램이 음파를 생성하도록 진동시키는 에어 펌핑 트랜스듀서. The voice coil is an air pumping transducer that vibrates so that the diaphragm generates sound waves by an electrical signal for sound waves.
【청구항 2】 【Claim 2】
청구항 1에 있어서, 상기 펌핑용 전기 신호의 주파수는 상기 음파용 전기 신호의 주파수보다 작으며, 상기 펌핑용 전기 신호의 진폭은 상기 음파용 전기 신호의 진폭보다 큰, 에어 펌핑 트랜스듀서. The air pumping transducer of claim 1, wherein a frequency of the electric signal for pumping is less than a frequency of the electric signal for sound waves, and an amplitude of the electric signal for pumping is greater than an amplitude of the electric signal for sound waves.
【청구항 3】 【Claim 3】
청구항 2에 있어서, 상기 보이스 코일은, 상기 펌핑용 전기 신호에 의해 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 상기 제 1 변형 상태시 상기 다이아프램의 중앙부를 하방으로 최대 이동시키며, 상기 제 2 변형 상태시 상기 다이아프램의 중앙부를 상방으로 최대 이동시키는 에어 펌핑 트랜스듀서. The method of claim 2, wherein the voice coil, by the electric signal for pumping 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 Air pumping that moves the central part of the diaphragm downward in the first deformed state, and moves the central part of the diaphragm upward in the second deformed state. Transducer.
【청구항 4】 【Claim 4】
청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
상기 트랜스듀서 하우징 내부에 배치되며, 직진광을 상기 트랜스듀서 하우징 내부로 조사하는 광원; 및 A light source disposed inside the transducer housing and irradiating straight light into the transducer housing; And
수광면이 상기 직진광에 경사지도록 상기 트랜스듀서 하우징 내부에 배치되며, 상기 트랜스듀서 하우징 내부의 공기중에 부유하는 입자에 반사된 직진광을 검출하여 센싱 신호를 출력하는 포토 다이오드를 더 포함하는 에어 펌핑 트랜스듀서. Air pumping further comprising a photodiode that is disposed inside the transducer housing so that the light-receiving surface is inclined to the straight light, and outputs a sensing signal by detecting the straight light reflected by the particles floating in the air inside the transducer housing Transducer.
【청구항 5】 【Claim 5】
청구항 1에 있어서, The method according to claim 1,
직진광을 조사하는 광원; A light source that irradiates straight light;
상기 직진광이 지나는 공간에 정의된 검출 영역을 향하는 수광면을 가지며, 상기 직진광의 진행 방향으로 상기 검출 영역의 전방에 배치된 전방 산란 이미지 센서; 및 상기 검출 영역을 향하는 수광면을 가지며, 상기 직진광의 진행 방향으로 상기 검출 영역의 후방에 배치된 전방 산란 이미지 센서를 더 포함하는 에어 펌핑 트랜스듀서. A forward scattering image sensor having a light-receiving surface facing a detection area defined in a space through which the straight light passes, and disposed in front of the detection area in a traveling direction of the straight light; And a forward scattering image sensor having a light-receiving surface facing the detection area and disposed behind the detection area in a traveling direction of the straight light.
【청구항 6】 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 청구항 5에 있어서, 【Claim 6】 2020/183247 1»(:1' year 2020/020012 In claim 5,
상기 전방 산란 이미지 센서의 시야와 상기 후방 산란 이미지 센서의 시야는 동일 축상에 있는 에어 펌핑 트랜스듀서. An air pumping transducer in which the field of view of the forward scattering image sensor and the field of view of the back scattering image sensor are on the same axis.
【청구항 7】 【Claim 7】
청구항 5에 있어서, 상기 전방 산란 이미지 센서는, 초미세 먼지에 의해 산란된 직진광을 검출하여 전방 산란 영상을 생성하며, The method according to claim 5, wherein the forward-scattered image sensor generates a forward-scattered image by detecting straight light scattered by ultrafine dust,
상기 후방 산란 이미지 센서는, 미세 먼지에 의해 산란된 직진광을 검출하여 후방 산란 영상을 생성하는 에어 펌핑 트랜스듀서. The back-scattered image sensor is an air pumping transducer configured to generate a back-scattered image by detecting straight light scattered by fine dust.
【청구항 8】 【Claim 8】
센서 하우징; Sensor housing;
상기 센서 하우징 내부에 배치되며, 직진광을 조사하는 광원; A light source disposed inside the sensor housing and irradiating straight light;
상기 센서 하우징 내부에 배치되고, 상기 직진광이 지나는 공간에 정의된 검출 영역을 향하는 수광면을 가지며, 상기 직진광의 진행 방향으로 상기 검출 영역의 전방에 배치된 전방 산란 이미지 센서; 및 상기 센서 하우징 내부에 배치되고, 상기 검출 영역을 향하는 수광면을 가지며, 상기 직진광의 진행 방향으로 상기 검출 영역의 후방에 배치된 전방 산란 이미지 센서를 포함하는 미세먼지 측정 센서. A forward scattering image sensor disposed inside the sensor housing, having a light-receiving surface facing a detection area defined in a space through which the straight light passes, and disposed in front of the detection area in a traveling direction of the straight light; And a front scattering image sensor disposed inside the sensor housing, having a light-receiving surface facing the detection area, and disposed behind the detection area in a traveling direction of the straight light.
【청구항 9】 【Claim 9】
청구항 8에 있어서, 상기 미세먼지 측정 센서는, 청구항 1의 에어 펌핑 트랜스듀서에 공기 연통 가능하게 결합되는 미세먼지 측정 센서. The fine dust measuring sensor of claim 8, wherein the fine dust measuring sensor is coupled to the air pumping transducer of claim 1 to enable air communication.
【청구항 10】 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 청구항 9에 있어서, 상기 미세먼지 측정 센서의 측벽에 센서 관통홀이 형성되고, 상기 에어 펌핑 트랜스듀서의 측벽에 트랜스듀서 관통홀이 형성되며, 상기 미세먼지 측정 센서와 상기 에어 펌핑 트랜스듀서는, 상기 센서 관통홀과 상기 트랜스듀서 관통홀은 적어도 부분적으로 일치하도록 결합되는, 미세먼지 측정 센서. 【Claim 10】 2020/183247 1» (:1' year 2020/020012) The method according to claim 9, wherein a sensor through hole is formed in a side wall of the fine dust measurement sensor, a transducer through hole is formed in a side wall of the air pumping transducer, and the The fine dust measuring sensor and the air pumping transducer are coupled to at least partially coincide with the sensor through-hole and the transducer through-hole.
【청구항 11】 【Claim 11】
청구항 8에 있어서, 상기 미세먼지 측정 센서는, 청구항 1의 에어 펌핑 트랜스듀서의 상면에 배치되는 미세먼지 측정 센서. The method of claim 8, wherein the fine dust measurement sensor, the fine dust measurement sensor disposed on the upper surface of the air pumping transducer of claim 1.
【청구항 12】 【Claim 12】
청구항 8에 있어서, 상기 전방 산란 이미지 센서의 시야와 상기 후방 산란 이미지 센서의 시야는 동일 축상에 있는 미세먼지 측정 센서. The fine dust measurement sensor of claim 8, wherein a field of view of the front-scattered image sensor and a field of view of the back-scattered image sensor are on the same axis.
【청구항 13】 【Claim 13】
청구항 8에 있어서, 상기 전방 산란 이미지 센서는, 초미세 먼지에 의해 산란된 직진광을 검출하여 전방 산란 영상을 생성하며, The method of claim 8, wherein the forward-scattered image sensor generates a forward-scattered image by detecting straight light scattered by ultrafine dust,
상기 후방 산란 이미지 센서는, 미세 먼지에 의해 산란된 직진광을 검출하여 후방 산란 영상을 생성하는 미세먼지 측정 센서. The back-scattered image sensor is a fine dust measurement sensor for generating a back-scattered image by detecting straight light scattered by fine dust.
【청구항 14】 【Claim 14】
공기 투과 영역이 상면에 형성된 트랜스듀서 하우징; A transducer housing having an air permeable region formed on an upper surface thereof;
상기 트랜스듀서 하우징 내측벽에 양측이 고정되며, 상기 트랜스듀서 하우징 내부의 공기를 외부로 이동시키거나 상기 외부로부터 공기를 상기 트랜스듀서 하우징 내부로 이동시키기 위하여, 펌핑용 전기 신호에 으 |해, 제 1 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 변형 상태와 제 2 변형 상태로 반복적으로 변형하는 다이아프램-여기서, 상기 제 1 변형 상태는 상기 다이아프램의 중앙부가 하방으로 이동한 상태이며, 상기 제 2 변형 상태는 상기 중앙부가 상방으로 이동한 상태임-; Both sides are fixed to the inner wall of the transducer housing, and in order to move the air inside the transducer housing to the outside or to move the air from the outside to the inside of the transducer housing, it is controlled by an electric signal for pumping. One 2020/183247 1» (: 1'year 2020/020012 A diaphragm that repeatedly deforms into a deformed state and a second deformed state-Here, the first deformed state is a state in which the central part of the diaphragm has moved downward, and the The second deformed state is a state in which the central portion has moved upward -;
상기 트랜스듀서 하우징 내부에 배치되며, 직진광을 상기 트랜스듀서 하우징 내부로 조사하는 광원; 및 A light source disposed inside the transducer housing and irradiating straight light into the transducer housing; And
수광면이 상기 직진광에 경사지도록 상기 트랜스듀서 하우징 내부에 배치되며, 상기 트랜스듀서 하우징 내부의 공기중에 부유하는 입자에 반사된 직진광을 검출하여 센싱 신호를 출력하는 포토 다이오드를 포함하되, A photodiode that is disposed inside the transducer housing so that the light-receiving surface is inclined to the straight light, and detects the straight light reflected by the particles floating in the air inside the transducer housing and outputs a sensing signal,
상기 상기 다이아프램은, 음파용 전기 신호에 으 |해, 음파를 생성하는 에어 펌핑 트랜스듀서. The diaphragm is an air pumping transducer that generates sound waves based on an electrical signal for sound waves.
【청구항 15】 【Claim 15】
공기 투과 영역이 상면에 형성된 트랜스듀서 하우징; A transducer housing having an air permeable region formed on an upper surface thereof;
상기 트랜스듀서 하우징 내측벽에 양측이 고정되며, 상기 트랜스듀서 하우징 내부의 공기를 외부로 이동시키거나 상기 외부로부터 공기를 상기 트랜스듀서 하우징 내부로 이동시키기 위하여, 펌핑용 전기 신호에 으 |해, 제 1 변형 상태와 제 2 변형 상태로 반복적으로 변형하는 다이아프램-여기서, 상기 제 1 변형 상태는 상기 다이아프램의 중앙부가 하방으로 이동한 상태이며, 상기 제 2 변형 상태는 상기 중앙부가 상방으로 이동한 상태임-; Both sides are fixed to the inner wall of the transducer housing, and in order to move the air inside the transducer housing to the outside or to move the air from the outside to the inside of the transducer housing, it is controlled by an electric signal for pumping. A diaphragm that repeatedly deforms into a 1 deformed state and a second deformed state-Here, the first deformed state is a state in which the central part of the diaphragm has moved downward, and the second deformed state is a state in which the central part is moved upward. State -;
상기 트랜스듀서 하우징 내부에 배치되며, 직진광을 상기 트랜스듀서 하우징 내부로 조사하는 광원; A light source disposed inside the transducer housing and irradiating straight light into the transducer housing;
상기 직진광이 지나는 공간에 정의된 검출 영역을 향하는 수광면을 2020/183247 1»(:1'해2020/020012 가지며, 상기 직진광의 진행 방향으로 상기 검출 영역의 전방에 배치된 전방 산란 이미지 센서; 및 상기 검출 영역을 향하는 수광면을 가지며, 상기 직진광의 진행 방향으로 상기 검출 영역의 후방에 배치된 전방 산란 이미지 센서를 더 포함하는 에어 펌핑 트랜스듀서를 포함하되, The light-receiving surface facing the detection area defined in the space through which the straight light passes 2020/183247 1» (: 1'year 2020/020012, a forward scattering image sensor disposed in front of the detection area in the traveling direction of the straight light; And an air pumping transducer having a light-receiving surface facing the detection area, and further comprising a forward scattering image sensor disposed behind the detection area in a traveling direction of the straight light,
상기 상기 다이아프램은, 음파용 전기 신호에 으 |해, 음파를 생성하는 에어 펌핑 트랜스듀서. The diaphragm is an air pumping transducer that generates sound waves based on an electrical signal for sound waves.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102686649B1 (en) * 2021-09-02 2024-07-19 방서현 Portable Positive Pressure Negative Pressure Cage

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060232773A1 (en) * 2005-04-14 2006-10-19 The Boeing Company Apparatus and method for detecting aerosol
JP2014233063A (en) * 2013-06-28 2014-12-11 有限会社ZenTec Piezoelectric speaker structure
US20170006382A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 Apple Inc. Graphene composite acoustic diaphragm
CN108398364A (en) * 2017-01-10 2018-08-14 现代自动车株式会社 Dust sensor with flow control function

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5995260A (en) * 1997-05-08 1999-11-30 Ericsson Inc. Sound transducer and method having light detector for detecting displacement of transducer diaphragm
FI118548B (en) * 2002-09-30 2007-12-14 Noveltech Solutions Ltd Photoacoustic detector
JP4150611B2 (en) * 2003-02-28 2008-09-17 スター精密株式会社 Electroacoustic transducer device
KR101144424B1 (en) * 2005-08-10 2012-05-10 삼성전자주식회사 Method for controlling amplitude of vibration in sound and vibration output apparatus with vibration speaker
KR102163738B1 (en) * 2014-07-24 2020-10-08 삼성전자주식회사 mobile device being capable of sensing particulate matter and particulate matter sensing method thereof
CN105549357B (en) * 2014-10-23 2020-02-14 株式会社理光 Powder detection device, developer remaining amount detection device, and powder detection method
KR20180076195A (en) * 2016-12-27 2018-07-05 (재)한국나노기술원 Apparatus for measuring Fine Particle Matter
KR101976058B1 (en) * 2017-04-07 2019-08-28 주식회사 엑스엘 Ultra thin micro particulate matter sensor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060232773A1 (en) * 2005-04-14 2006-10-19 The Boeing Company Apparatus and method for detecting aerosol
JP2014233063A (en) * 2013-06-28 2014-12-11 有限会社ZenTec Piezoelectric speaker structure
US20170006382A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 Apple Inc. Graphene composite acoustic diaphragm
CN108398364A (en) * 2017-01-10 2018-08-14 现代自动车株式会社 Dust sensor with flow control function

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