JP2003145048A - 骨伝導振動アクチュエータ及び携帯用電子装置 - Google Patents
骨伝導振動アクチュエータ及び携帯用電子装置Info
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- JP2003145048A JP2003145048A JP2001351879A JP2001351879A JP2003145048A JP 2003145048 A JP2003145048 A JP 2003145048A JP 2001351879 A JP2001351879 A JP 2001351879A JP 2001351879 A JP2001351879 A JP 2001351879A JP 2003145048 A JP2003145048 A JP 2003145048A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 １つのアクチュエータにて音声スピーカと骨
伝導アクチュエータを安価に実現するもので、しかも電
話機等の着信時や非常時の警報の際は体感振動のバイブ
レーションモード出力をも可能とする骨伝導振動アクチ
ュエータと、それを用いた携帯用電子装置を提供するこ
と。 【解決手段】 駆動部１０を備え、携帯通信端末器等の
筐体２１に音源として搭載される振動アクチュエータ１
１において、前記駆動部１０は、電気信号を振動に変換
する圧電体１と、前記圧電体１のほぼ中央部と前記筐体
２１を一体化する固定部材と、前記圧電体１の外周部に
固着されたリング状の弾性体２と、前記弾性体２と固着
される重錘３とを備えている。
伝導アクチュエータを安価に実現するもので、しかも電
話機等の着信時や非常時の警報の際は体感振動のバイブ
レーションモード出力をも可能とする骨伝導振動アクチ
ュエータと、それを用いた携帯用電子装置を提供するこ
と。 【解決手段】 駆動部１０を備え、携帯通信端末器等の
筐体２１に音源として搭載される振動アクチュエータ１
１において、前記駆動部１０は、電気信号を振動に変換
する圧電体１と、前記圧電体１のほぼ中央部と前記筐体
２１を一体化する固定部材と、前記圧電体１の外周部に
固着されたリング状の弾性体２と、前記弾性体２と固着
される重錘３とを備えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、骨伝導アクチュエ
ータに関し、詳しくは、携帯電話や屋内無線によりコー
ド無しで通話可能な受話器等の携帯通信端末機、及び携
帯用電子装置、補聴器、ラジオ、ヘッドホン、イヤホン
等に関して、聴覚障害者や視覚障害者に有用な骨伝導機
能を出力できるアクチュエータを使用し、これを筐体に
取り付けその筐体共振周波数を利用すること、及び低周
波における音圧向上を可能とする重錘を付加する構造に
より、音声帯域においてフラットな周波数特性が得られ
る骨伝導振動アクチュエータに関するものである。
ータに関し、詳しくは、携帯電話や屋内無線によりコー
ド無しで通話可能な受話器等の携帯通信端末機、及び携
帯用電子装置、補聴器、ラジオ、ヘッドホン、イヤホン
等に関して、聴覚障害者や視覚障害者に有用な骨伝導機
能を出力できるアクチュエータを使用し、これを筐体に
取り付けその筐体共振周波数を利用すること、及び低周
波における音圧向上を可能とする重錘を付加する構造に
より、音声帯域においてフラットな周波数特性が得られ
る骨伝導振動アクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、携帯電話等の着信信号と音声信号
の振動発生装置としては、携帯電話機からワイヤーにて
接続された骨伝導方式のイヤホン又はイヤスピーカを使
用するものが報告されている。また、着信信号と音声信
号を振動に変換する方式としては、電磁型や圧電方式の
生体伝導アクチュエータがある。
の振動発生装置としては、携帯電話機からワイヤーにて
接続された骨伝導方式のイヤホン又はイヤスピーカを使
用するものが報告されている。また、着信信号と音声信
号を振動に変換する方式としては、電磁型や圧電方式の
生体伝導アクチュエータがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の生体伝
導アクチュエータにおいては、電気信号を空気の振動で
ある音圧に変換する効率が低いため、ラウドスピーカと
しては音量が小さく使えなかった。
導アクチュエータにおいては、電気信号を空気の振動で
ある音圧に変換する効率が低いため、ラウドスピーカと
しては音量が小さく使えなかった。
【０００４】このため、例えば、聴覚障害者と健常者が
使用する電話機では、骨伝導アクチュエータとスピーカ
レシーバの両方を搭載しなければならず高価なものとな
っていた。
使用する電話機では、骨伝導アクチュエータとスピーカ
レシーバの両方を搭載しなければならず高価なものとな
っていた。
【０００５】そこで、本発明の技術的課題は、１つのア
クチュエータにて音声スピーカと骨伝導アクチュエータ
を安価に実現するもので、しかも電話機等の着信時や非
常時の警報の際は体感振動のバイブレーションモード出
力をも可能とする骨伝導振動アクチュエータと、それを
用いた携帯用電子装置を提供することにある。
クチュエータにて音声スピーカと骨伝導アクチュエータ
を安価に実現するもので、しかも電話機等の着信時や非
常時の警報の際は体感振動のバイブレーションモード出
力をも可能とする骨伝導振動アクチュエータと、それを
用いた携帯用電子装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、これらの問題
を解決するために、駆動部に圧電体を使用し、前記圧電
体と外周部にリング状の弾性体と、重錘を接着部材にて
一体化することにより駆動部を構成し、前記圧電体のほ
ぼ中央部と筐体を固定部材により、一体化することによ
り、駆動部の第１共振周波数を低下することができ、着
信をバイブレーションモード（２００Ｈｚ付近）で設定
することができ、スピーカモードの周波数範囲である
０．３ＫＨｚ〜３．４ＫＨｚにおいては、筐体を振動発
生用振動板及び骨伝導伝達部として使用し、その筐体の
共振周波数（第２の共振周波数）を音声周波数範囲にお
き、さらに圧電素子自体の共振周波数（第３の共振周波
数）を筐体共振周波数より高い周波数におくことでフラ
ットな周波数特性が得られることが可能とするものであ
る。
を解決するために、駆動部に圧電体を使用し、前記圧電
体と外周部にリング状の弾性体と、重錘を接着部材にて
一体化することにより駆動部を構成し、前記圧電体のほ
ぼ中央部と筐体を固定部材により、一体化することによ
り、駆動部の第１共振周波数を低下することができ、着
信をバイブレーションモード（２００Ｈｚ付近）で設定
することができ、スピーカモードの周波数範囲である
０．３ＫＨｚ〜３．４ＫＨｚにおいては、筐体を振動発
生用振動板及び骨伝導伝達部として使用し、その筐体の
共振周波数（第２の共振周波数）を音声周波数範囲にお
き、さらに圧電素子自体の共振周波数（第３の共振周波
数）を筐体共振周波数より高い周波数におくことでフラ
ットな周波数特性が得られることが可能とするものであ
る。
【０００７】即ち、本発明によれば、駆動部を備え、携
帯通信端末器等の筐体に音源として搭載される振動アク
チュエータにおいて、前記駆動部は、電気信号を振動に
変換する圧電体と、前記圧電体のほぼ中央部と前記筐体
を一体化する固定部材と、前記圧電体の外周部に固着さ
れたリング状の弾性体と、前記弾性体と固着される重錘
とを備えていることを特徴とする骨伝導振動アクチュエ
ータが得られる。
帯通信端末器等の筐体に音源として搭載される振動アク
チュエータにおいて、前記駆動部は、電気信号を振動に
変換する圧電体と、前記圧電体のほぼ中央部と前記筐体
を一体化する固定部材と、前記圧電体の外周部に固着さ
れたリング状の弾性体と、前記弾性体と固着される重錘
とを備えていることを特徴とする骨伝導振動アクチュエ
ータが得られる。
【０００８】また、本発明によれば、前記筐体は、振動
を発生する振動発生用振動板及び人体の骨部分に振動を
伝達する骨伝導伝達部として機能することを特徴とする
前記記載の骨伝導振動アクチュエータが得られる。
を発生する振動発生用振動板及び人体の骨部分に振動を
伝達する骨伝導伝達部として機能することを特徴とする
前記記載の骨伝導振動アクチュエータが得られる。
【０００９】また、本発明によれば、前記圧電体は、中
央部に前記筐体との一体化のための貫通穴を有するモノ
モルフ、バイモルフ、及びマルチモルフの内のいずれか
で構成されていることを特徴とする前記記載の骨伝導振
動アクチュエータが得られる。
央部に前記筐体との一体化のための貫通穴を有するモノ
モルフ、バイモルフ、及びマルチモルフの内のいずれか
で構成されていることを特徴とする前記記載の骨伝導振
動アクチュエータが得られる。
【００１０】また、本発明によれば、前記弾性体は、ゴ
ム系の弾性体であることを特徴とする前記記載の骨伝導
振動アクチュエータが得られる。
ム系の弾性体であることを特徴とする前記記載の骨伝導
振動アクチュエータが得られる。
【００１１】また、本発明によれば、前記固定部材は、
ほぼ中央部が固定され応力が最大となる部分であり、そ
こが完全節となるための最適直径をもった座金を使用す
ることを特徴とする前記記載の骨伝導振動アクチュエー
タが得られる。
ほぼ中央部が固定され応力が最大となる部分であり、そ
こが完全節となるための最適直径をもった座金を使用す
ることを特徴とする前記記載の骨伝導振動アクチュエー
タが得られる。
【００１２】また、本発明によれば、前記重錘は、前記
駆動部の第１共振周波数を決定するための形状及び重量
であることを特徴とする請求項１記載の骨伝導振動アク
チュエータが得られる。
駆動部の第１共振周波数を決定するための形状及び重量
であることを特徴とする請求項１記載の骨伝導振動アク
チュエータが得られる。
【００１３】また、本発明によれば、前記駆動部の第１
共振周波数は、１００Ｈｚから４００Ｈｚであることを
特徴とする前記記載の骨伝導振動アクチュエータが得ら
れる。
共振周波数は、１００Ｈｚから４００Ｈｚであることを
特徴とする前記記載の骨伝導振動アクチュエータが得ら
れる。
【００１４】また、本発明によれば、永久磁石を用いて
構成された磁気回路と、前記磁気回路の空隙に配置した
コイルと、前記コイルが固定されると共に振動する振動
体と、振動を伝達する振動伝達部と、前記振動伝達部に
固定された柔軟なばねのサスペンションとを備えて構成
され、前記サスペンションは前記磁気回路を柔軟に支持
しており、振動出力及び筐体振動音量出力及び骨伝導音
量出力を可能とし、更に前記コイルは前記振動体の振動
により生ずる空気振動音声出力を可能となるように構成
されていることを特徴とする骨伝導振動アクチュエータ
が得られる。
構成された磁気回路と、前記磁気回路の空隙に配置した
コイルと、前記コイルが固定されると共に振動する振動
体と、振動を伝達する振動伝達部と、前記振動伝達部に
固定された柔軟なばねのサスペンションとを備えて構成
され、前記サスペンションは前記磁気回路を柔軟に支持
しており、振動出力及び筐体振動音量出力及び骨伝導音
量出力を可能とし、更に前記コイルは前記振動体の振動
により生ずる空気振動音声出力を可能となるように構成
されていることを特徴とする骨伝導振動アクチュエータ
が得られる。
【００１５】また、本発明によれば、携帯用電子機器及
び携帯通信端末器等の筐体に音源、振動源として骨伝導
振動アクチュエータを搭載してなる携帯用電子装置にお
いて、前記骨振動アクチュエータは、圧電体を備え、前
記圧電体に弾性体を介して重錘を固着し、前記重錘と弾
性体との共振周波数を第１の共振周波数とし、前記筐体
を振動及び骨伝導伝達部及び音源発生部の振動板として
使用し、その共振周波数である筐体共振周波数を第２の
共振周波数として音声帯域または可聴周波数とし、前記
骨伝導振動アクチュエータは圧電体を使用し、前記圧電
体自身の共振周波数を第３の共振周波数とし、前記第３
の共振周波数を前記第２の共振周波数より高周波帯と
し、前記第１の共振周波数を前記第２の共振周波数より
も低周波帯とすることを特徴とする携帯用電子装置が得
られる。
び携帯通信端末器等の筐体に音源、振動源として骨伝導
振動アクチュエータを搭載してなる携帯用電子装置にお
いて、前記骨振動アクチュエータは、圧電体を備え、前
記圧電体に弾性体を介して重錘を固着し、前記重錘と弾
性体との共振周波数を第１の共振周波数とし、前記筐体
を振動及び骨伝導伝達部及び音源発生部の振動板として
使用し、その共振周波数である筐体共振周波数を第２の
共振周波数として音声帯域または可聴周波数とし、前記
骨伝導振動アクチュエータは圧電体を使用し、前記圧電
体自身の共振周波数を第３の共振周波数とし、前記第３
の共振周波数を前記第２の共振周波数より高周波帯と
し、前記第１の共振周波数を前記第２の共振周波数より
も低周波帯とすることを特徴とする携帯用電子装置が得
られる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
て図面を参照して説明する。
【００１７】図１は本発明の第１の実施の形態による振
動アクチュエータを実装した筐体の正面図である。また
図２は図１のアクチュエータ実装筐体のＩＩ−ＩＩ線断
面図である。また、図３は図１のアクチュエータ実装筐
体のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。さらに図４は図３
のアクチュエータ実装部の拡大図である。
動アクチュエータを実装した筐体の正面図である。また
図２は図１のアクチュエータ実装筐体のＩＩ−ＩＩ線断
面図である。また、図３は図１のアクチュエータ実装筐
体のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。さらに図４は図３
のアクチュエータ実装部の拡大図である。
【００１８】図１から図４を参照すると、振動アクチュ
エータ１１は駆動部１０として電気信号を振動に変換す
る圧電体１のほぼ中央部と筐体２１のほぼ中央部を固定
部材にて一体化した構成である。圧電体１は、円盤状で
ほぼ中央部に貫通する穴１ａを有し、モノモルフ、又は
バイモルフ、又はマルチモルフの構造を使用する。圧電
体１の外周部にリング状の弾性体２を両面テープ、又は
接着剤等により固着する。
エータ１１は駆動部１０として電気信号を振動に変換す
る圧電体１のほぼ中央部と筐体２１のほぼ中央部を固定
部材にて一体化した構成である。圧電体１は、円盤状で
ほぼ中央部に貫通する穴１ａを有し、モノモルフ、又は
バイモルフ、又はマルチモルフの構造を使用する。圧電
体１の外周部にリング状の弾性体２を両面テープ、又は
接着剤等により固着する。
【００１９】弾性体２の他方に重錘３を同様の方法で固
着し、駆動部１０を構成する。駆動部１０に使用される
圧電体１の中央部の貫通穴１ａと筐体２１の中央部の穴
をネジ５等を使用して固定する。圧電体１の振動姿態
は、中央部が固定されるので応力が最大となる部分であ
り、そこが完全節となるための最適直径を持った座金４
を使用し、ネジ５にて固定する。
着し、駆動部１０を構成する。駆動部１０に使用される
圧電体１の中央部の貫通穴１ａと筐体２１の中央部の穴
をネジ５等を使用して固定する。圧電体１の振動姿態
は、中央部が固定されるので応力が最大となる部分であ
り、そこが完全節となるための最適直径を持った座金４
を使用し、ネジ５にて固定する。
【００２０】駆動部１０を構成する重錘３は、駆動部１
の第１共振周波数を決定するため形状及び重量が選定さ
れる。駆動部１０の第１共振周波数は、着信信号を筐体
２１に伝達するために使用され、着信信号として認識す
る周波数は１００Ｈｚから４００Ｈｚが最適である。駆
動部１０の第１共振周波数の決定要素は圧電体１及び弾
性体２及び重錘３だけでなく、筐体２１も決定要因とな
る。また、音声信号の周波数帯は３ＫＨｚ〜３．４ＫＨ
ｚなので、振動板として使用する筐体２１の共振周波数
を、例えば５００Ｈｚ以上で設定する必要がある。
の第１共振周波数を決定するため形状及び重量が選定さ
れる。駆動部１０の第１共振周波数は、着信信号を筐体
２１に伝達するために使用され、着信信号として認識す
る周波数は１００Ｈｚから４００Ｈｚが最適である。駆
動部１０の第１共振周波数の決定要素は圧電体１及び弾
性体２及び重錘３だけでなく、筐体２１も決定要因とな
る。また、音声信号の周波数帯は３ＫＨｚ〜３．４ＫＨ
ｚなので、振動板として使用する筐体２１の共振周波数
を、例えば５００Ｈｚ以上で設定する必要がある。
【００２１】駆動部１０に圧電体１を使用し、圧電体１
のほぼ中央部と筐体２１のほぼ中央部を固定部材にて一
体化し、圧電体１の外周部にリング状の弾性体２を両面
テープ又は接着剤等により固着、弾性体２の他方に重錘
３を同様の方法で固着した方式で、携帯電話等の振動ア
クチュエータ１１が可能になった。これにより従来技術
の圧電型振動アクチュエータでは外形が大きくなる傾向
にあり、かつ圧電体の共振周波数をコントロールする必
要があるため、製作工数が多くなり、製造コストの低減
が困難であった欠点が解消され、また従来品にはない、
骨伝導機能が加味された。電話機筐体の寸法形状、材質
等によっては筐体自身の***振周波数が生じ広帯域周波
数特性を妨げる場合がある。このようなときは、更なる
圧電スピーカ素子を追加装着し、前記圧電体１と並列駆
動することで、筐体の***振に影響されない圧電アクチ
ュエータユニットを形成することができる。
のほぼ中央部と筐体２１のほぼ中央部を固定部材にて一
体化し、圧電体１の外周部にリング状の弾性体２を両面
テープ又は接着剤等により固着、弾性体２の他方に重錘
３を同様の方法で固着した方式で、携帯電話等の振動ア
クチュエータ１１が可能になった。これにより従来技術
の圧電型振動アクチュエータでは外形が大きくなる傾向
にあり、かつ圧電体の共振周波数をコントロールする必
要があるため、製作工数が多くなり、製造コストの低減
が困難であった欠点が解消され、また従来品にはない、
骨伝導機能が加味された。電話機筐体の寸法形状、材質
等によっては筐体自身の***振周波数が生じ広帯域周波
数特性を妨げる場合がある。このようなときは、更なる
圧電スピーカ素子を追加装着し、前記圧電体１と並列駆
動することで、筐体の***振に影響されない圧電アクチ
ュエータユニットを形成することができる。
【００２２】また、筐体２１の振動板を構成する部分の
形状は、上記した丸以外に、長円、楕円、長方形等が考
えられ、これらを適宜使用することができる。
形状は、上記した丸以外に、長円、楕円、長方形等が考
えられ、これらを適宜使用することができる。
【００２３】また、携帯電話等に振動アクチュエータ１
１を実装する際は、例えば１．８ｍからの落下衝撃にも
耐え、圧電素子が割れたり、破損したりしないように振
動アクチュエータの周囲及び上下に重錘が動きすぎない
よう、保護のためのストッパーを設けるとよい。ストッ
パーは振動アクチュエータのケースとして付加してもよ
いし、あるいは携帯電話の筐体側にリブ等を設けてスト
ッパーとしてもよい。
１を実装する際は、例えば１．８ｍからの落下衝撃にも
耐え、圧電素子が割れたり、破損したりしないように振
動アクチュエータの周囲及び上下に重錘が動きすぎない
よう、保護のためのストッパーを設けるとよい。ストッ
パーは振動アクチュエータのケースとして付加してもよ
いし、あるいは携帯電話の筐体側にリブ等を設けてスト
ッパーとしてもよい。
【００２４】図５は本発明の第２の実施の形態による振
動アクチュエータの平面図である。
動アクチュエータの平面図である。
【００２５】また、図６は図５のアクチュエータの正面
断面図である。また図７は図５のアクチュエータの底面
図である。さらに図８は図７のVIII−VIII線に沿う断面
図である。
断面図である。また図７は図５のアクチュエータの底面
図である。さらに図８は図７のVIII−VIII線に沿う断面
図である。
【００２６】図５〜図８を参照すると、振動アクチュエ
ータ１２は駆動部１０として電気信号を振動に変換する
圧電体１を使用し、前記圧電体１のほぼ中央部と筐体２
２のほぼ中央部を固定部材にて一体化した構成である。
圧電体１は円盤状でほぼ中央部に貫通する穴１ａを有
し、モノモルフ、又はバイモルフ、又はマルチモルフの
構造を使用する。圧電体１の外周部にリング状の弾性体
２を両面テープ、又は接着剤等により固着する。弾性体
２の他方に重錘３を同様の方法で固着し、駆動部１０を
構成する。
ータ１２は駆動部１０として電気信号を振動に変換する
圧電体１を使用し、前記圧電体１のほぼ中央部と筐体２
２のほぼ中央部を固定部材にて一体化した構成である。
圧電体１は円盤状でほぼ中央部に貫通する穴１ａを有
し、モノモルフ、又はバイモルフ、又はマルチモルフの
構造を使用する。圧電体１の外周部にリング状の弾性体
２を両面テープ、又は接着剤等により固着する。弾性体
２の他方に重錘３を同様の方法で固着し、駆動部１０を
構成する。
【００２７】駆動部１０に使用される圧電体１の中央部
の貫通穴１ａと筐体２２の中央部の穴をネジ５等を使用
して固定する。圧電体１の振動姿態は中央部が固定され
るので応力が最大となる部分であり、そこが完全節とな
るための最適直径を持った座金４を使用し、ネジ５にて
固定する。
の貫通穴１ａと筐体２２の中央部の穴をネジ５等を使用
して固定する。圧電体１の振動姿態は中央部が固定され
るので応力が最大となる部分であり、そこが完全節とな
るための最適直径を持った座金４を使用し、ネジ５にて
固定する。
【００２８】駆動部１０を構成する重錘３は、駆動部１
０の第１共振周波数を決定するため形状及び重量が選定
される。駆動部１０の第１共振周波数は着信信号を筐体
２１に伝達するために使用され、着信信号として認識す
る周波数帯は１００Ｈｚから４００Ｈｚが最適である。
駆動部１０の第１共振周波数の決定要素は圧電体１及び
弾性体２及び重錘３だけでなく、筐体２２も決定要因と
なる。また、音声信号の周波数帯は３ＫＨｚ〜３．４Ｋ
Ｈｚなので、振動板として使用する筐体２１の共振周波
数を、例えば５００Ｈｚ以上で設定する必要がある。
０の第１共振周波数を決定するため形状及び重量が選定
される。駆動部１０の第１共振周波数は着信信号を筐体
２１に伝達するために使用され、着信信号として認識す
る周波数帯は１００Ｈｚから４００Ｈｚが最適である。
駆動部１０の第１共振周波数の決定要素は圧電体１及び
弾性体２及び重錘３だけでなく、筐体２２も決定要因と
なる。また、音声信号の周波数帯は３ＫＨｚ〜３．４Ｋ
Ｈｚなので、振動板として使用する筐体２１の共振周波
数を、例えば５００Ｈｚ以上で設定する必要がある。
【００２９】図７及び図８に示すように、振動アクチュ
エータ１２は、音声入力部３０を備え、この音声入力部
３０は、マイクロホン３１と基板３４からなり、筐体２
２内の駆動部１０に隣接して設置され、マイクロホン３
１の周囲と音声取り入れ口以外の上部の面に防振剤３２
が弾性接着剤にて接着されている。また、マイクロホン
３１の底部は基板３４に接続され、支持部材３３を介し
て筐体２２内に収納されている。音声入力部３０の筐体
２２の生体との接触部分には、ギャップが設けられてい
る。そのギャップは操作者の手首の曲げによる振動アク
チュエータ１２に対しする機械的な干渉を避けるために
設けられている。尚、符号３５は外部カバーの縁部を示
している。また、図５及び図６に示すように振動アクチ
ュエータの生体への取り付けは、４本のワイヤー２４に
より行う。
エータ１２は、音声入力部３０を備え、この音声入力部
３０は、マイクロホン３１と基板３４からなり、筐体２
２内の駆動部１０に隣接して設置され、マイクロホン３
１の周囲と音声取り入れ口以外の上部の面に防振剤３２
が弾性接着剤にて接着されている。また、マイクロホン
３１の底部は基板３４に接続され、支持部材３３を介し
て筐体２２内に収納されている。音声入力部３０の筐体
２２の生体との接触部分には、ギャップが設けられてい
る。そのギャップは操作者の手首の曲げによる振動アク
チュエータ１２に対しする機械的な干渉を避けるために
設けられている。尚、符号３５は外部カバーの縁部を示
している。また、図５及び図６に示すように振動アクチ
ュエータの生体への取り付けは、４本のワイヤー２４に
より行う。
【００３０】駆動部１０に圧電体１を使用し、圧電体１
のほぼ中央部と筐体２２のほぼ中央部を固定部材にて一
体化し、圧電体１の外周部にリング状の弾性体２を両面
テープ、又は接着剤等により固着、弾性体２の他方に重
錘３を同様の方法で固着した方式で携帯電話等の振動ア
クチュエータ１２が可能になった。これにより、従来の
圧電型の振動アクチュエータ１２の外径が大きくなる傾
向にあり、かつ圧電体の共振周波数をコントロールする
必要があり、製作工数が多くなり、製造コストの低減が
困難である欠点が解消された。
のほぼ中央部と筐体２２のほぼ中央部を固定部材にて一
体化し、圧電体１の外周部にリング状の弾性体２を両面
テープ、又は接着剤等により固着、弾性体２の他方に重
錘３を同様の方法で固着した方式で携帯電話等の振動ア
クチュエータ１２が可能になった。これにより、従来の
圧電型の振動アクチュエータ１２の外径が大きくなる傾
向にあり、かつ圧電体の共振周波数をコントロールする
必要があり、製作工数が多くなり、製造コストの低減が
困難である欠点が解消された。
【００３１】電話機筐体の寸法形状、材質等によっては
筐体自身の***振周波数が生じ広帯域周波数特性を妨げ
る場合がある。このようなときは圧電スピーカ素子を追
加装着し、並列駆動することで、筐体の***振に影響さ
れない圧電アクチュエータユニットを形成することがで
きる。
筐体自身の***振周波数が生じ広帯域周波数特性を妨げ
る場合がある。このようなときは圧電スピーカ素子を追
加装着し、並列駆動することで、筐体の***振に影響さ
れない圧電アクチュエータユニットを形成することがで
きる。
【００３２】また、筐体２２の振動板を構成する部分の
形状は丸以外に、長円、楕円、長方形等が考えられる。
形状は丸以外に、長円、楕円、長方形等が考えられる。
【００３３】また、携帯電話等に振動アクチュエータ１
２を実装する際は、例えば１．８ｍからの落下衝撃にも
耐え、圧電素子が割れたり、破損したりしないように振
動アクチュエータの周囲及び上下に重錘が動きすぎない
よう、保護のためのストッパーを設けるとよい。ストッ
パーは振動アクチュエータのケースとして付加してもよ
いし、あるいは携帯電話の筐体側にリブ等を設けてスト
ッパーとしてもよい。
２を実装する際は、例えば１．８ｍからの落下衝撃にも
耐え、圧電素子が割れたり、破損したりしないように振
動アクチュエータの周囲及び上下に重錘が動きすぎない
よう、保護のためのストッパーを設けるとよい。ストッ
パーは振動アクチュエータのケースとして付加してもよ
いし、あるいは携帯電話の筐体側にリブ等を設けてスト
ッパーとしてもよい。
【００３４】次に本発明の第３の実施の形態について詳
細に説明する。
細に説明する。
【００３５】図９は、本発明の第３の実施の形態による
振動アクチュエータの断面図である。
振動アクチュエータの断面図である。
【００３６】図９に示すように、振動アクチュエータ５
０は、円盤状の永久磁石５１を挟み込むようにヨーク５
２とプレート５３で磁気回路が形成されており、内磁型
構造である。ボルトやピン等の形状をした中心軸５４
は、磁気回路の中心穴を貫通させて嵌入しており、ヨー
ク５２、永久磁石５１、プレート５３を同軸上に位置決
めしている。サスペンション５５は、１枚の円弧状の螺
旋形状板ばねで、磁気回路を柔軟に支持しており、粘着
剤、接着剤、もしくは樹脂等の弾性材もしくはカシメ等
によりヨーク５２外周部に固定され、もう一端は振動伝
達部５６に固定されている。一方、コイル５７は、振動
板コイル固定部５８を有する振動板５９に固定され、必
要に応じて接着剤等により固着され、磁気回路の空隙に
配置されている。
０は、円盤状の永久磁石５１を挟み込むようにヨーク５
２とプレート５３で磁気回路が形成されており、内磁型
構造である。ボルトやピン等の形状をした中心軸５４
は、磁気回路の中心穴を貫通させて嵌入しており、ヨー
ク５２、永久磁石５１、プレート５３を同軸上に位置決
めしている。サスペンション５５は、１枚の円弧状の螺
旋形状板ばねで、磁気回路を柔軟に支持しており、粘着
剤、接着剤、もしくは樹脂等の弾性材もしくはカシメ等
によりヨーク５２外周部に固定され、もう一端は振動伝
達部５６に固定されている。一方、コイル５７は、振動
板コイル固定部５８を有する振動板５９に固定され、必
要に応じて接着剤等により固着され、磁気回路の空隙に
配置されている。
【００３７】図１０は図９の振動アクチュエータの音圧
-周波数の出力特性を示す図である。図９に示すような
構成とすることで、本発明の第３の実施の形態による動
電型振動アクチュエータは磁気回路がサスペンションに
より振動することでバイブレーションモード等の体感振
動を出力できる。
-周波数の出力特性を示す図である。図９に示すような
構成とすることで、本発明の第３の実施の形態による動
電型振動アクチュエータは磁気回路がサスペンションに
より振動することでバイブレーションモード等の体感振
動を出力できる。
【００３８】また、音声周波数帯ではコイルと振動体が
振動し、そこから発生する空気振動によるスピーカとし
ての音圧機能を出力する（図１０参照）。さらにまた音
声周波数帯では振動体のみでなく磁気回路も振動するこ
とで、携帯装置の筐体を振動させ、その筐体を生体の、
例えば、頭部、顔部等に接触させることにより、骨伝導
にて音振動を直接内耳に伝達し蝸牛に振動がつたわるこ
とで音声、音楽を認知できる。
振動し、そこから発生する空気振動によるスピーカとし
ての音圧機能を出力する（図１０参照）。さらにまた音
声周波数帯では振動体のみでなく磁気回路も振動するこ
とで、携帯装置の筐体を振動させ、その筐体を生体の、
例えば、頭部、顔部等に接触させることにより、骨伝導
にて音振動を直接内耳に伝達し蝸牛に振動がつたわるこ
とで音声、音楽を認知できる。
【００３９】このように骨伝導機能とスピーカ機能を有
する振動アクチュエータを搭載することで、聴覚障害者
にも有用な電話機や、ラジオ、携帯ステレオ、補聴器、
ヘッドホン、イヤホン等が可能となる。さらに、携帯電
話と補聴器、あるいは携帯ラジオと補聴器等の組み合わ
せによる複合機でもよい。
する振動アクチュエータを搭載することで、聴覚障害者
にも有用な電話機や、ラジオ、携帯ステレオ、補聴器、
ヘッドホン、イヤホン等が可能となる。さらに、携帯電
話と補聴器、あるいは携帯ラジオと補聴器等の組み合わ
せによる複合機でもよい。
【００４０】また、これら骨伝導振動アクチュエータを
搭載した機器は視覚障害者にも有用となる。つまり、視
覚障害者は外部からの情報入手には聴覚が非常に重要で
あるが、ヘッドホン等で耳をふさぐと外部情報が入手し
にくくなり危険である。
搭載した機器は視覚障害者にも有用となる。つまり、視
覚障害者は外部からの情報入手には聴覚が非常に重要で
あるが、ヘッドホン等で耳をふさぐと外部情報が入手し
にくくなり危険である。
【００４１】例えば、最近、視覚障害者向けの情報伝達
のため街中でＦＭラジオを使った試験サービスが行われ
ているが、上記の理由からヘッドホン、イヤホン等を使
ったラジオ受信は危険であり、耳をふさがない骨伝導が
第三の耳として注目されている。
のため街中でＦＭラジオを使った試験サービスが行われ
ているが、上記の理由からヘッドホン、イヤホン等を使
ったラジオ受信は危険であり、耳をふさがない骨伝導が
第三の耳として注目されている。
【００４２】通常の健常者向けの携帯電話使用例であっ
ても、周囲の騒音が激しい場所では振動アクチュエータ
の骨伝導機能が有用である。
ても、周囲の騒音が激しい場所では振動アクチュエータ
の骨伝導機能が有用である。
【００４３】また、ヘッドホンに骨伝導振動アクチュエ
ータを使用する場合には、両耳部にはスピーカ機能を額
部分には骨伝導機能部を使用することで、前方定位機能
を有し、立体的な臨場感溢れる音の広がりの認知が可能
となる。
ータを使用する場合には、両耳部にはスピーカ機能を額
部分には骨伝導機能部を使用することで、前方定位機能
を有し、立体的な臨場感溢れる音の広がりの認知が可能
となる。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、駆動部に圧電体を使用し、筐体とほぼ中央で連結
し、かつ外周部に重錘を弾性体を層間材として接合した
筐体振動圧電アクチュエータが実現できたことにより、
従来の圧電スピーカの欠点を補い、外径の小型化と製造
コスト低減が可能となり、更に骨伝導機能を有すること
もできる。
は、駆動部に圧電体を使用し、筐体とほぼ中央で連結
し、かつ外周部に重錘を弾性体を層間材として接合した
筐体振動圧電アクチュエータが実現できたことにより、
従来の圧電スピーカの欠点を補い、外径の小型化と製造
コスト低減が可能となり、更に骨伝導機能を有すること
もできる。
【００４５】また、本発明によれば、骨伝導機能と空気
振動スピーカの機能の両方をあわせ持つ動電型振動アク
チュエータが実現できる。
振動スピーカの機能の両方をあわせ持つ動電型振動アク
チュエータが実現できる。
【図１】本発明の第１の実施の形態による振動アクチュ
エータを実装した筐体の正面図である。
エータを実装した筐体の正面図である。
【図２】図１のアクチュエータ実装筐体のＩＩ−ＩＩ線
断面図である。
断面図である。
【図３】図１のアクチュエータ実装筐体のＩＩＩ−ＩＩ
Ｉ線断面図である。
Ｉ線断面図である。
【図４】図３のアクチュエータ実装部の拡大断面図であ
る。
る。
【図５】本発明の第２の実施の形態による振動アクチュ
エータの平面図である。
エータの平面図である。
【図６】図５のアクチュエータの正面断面図である。
【図７】図５のアクチュエータの底面図である。
【図８】図７のVIII−VIII線に沿う断面図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態による振動アクチュ
エータの断面図である。
エータの断面図である。
【図１０】図９の振動アクチュエータの音圧-周波数の
出力特性を示す図である。
出力特性を示す図である。
１ 圧電体
１ａ 穴
２ 弾性体
３ 重錘
４ 座金
５ ネジ
１０ 駆動部
１１，１２ 振動アクチュエータ
２１，２２ 筐体
２４ ワイヤー
３０ 音声入力部
３１ マイクロホン
３２ 防振剤
３３ 支持部材
３４ 基板
５０ 振動アクチュエータ
５１ 永久磁石
５２ ヨーク
５３ プレート
５４ 中心軸
５５ サスペンション
５６ 振動伝達部
５７ コイル
５８ 振動板コイル固定部
５９ 振動板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｈ０４Ｍ 1/02 Ｈ０４Ｍ 1/02 Ｃ
1/03 1/03 Ｃ
Claims (9)
- 【請求項１】 駆動部を備え、携帯通信端末器等の筐体
に音源として搭載される振動アクチュエータにおいて、
前記駆動部は、電気信号を振動に変換する圧電体と、前
記圧電体のほぼ中央部と前記筐体を一体化する固定部材
と、前記圧電体の外周部に固着されたリング状の弾性体
と、前記弾性体と固着される重錘とを備えていることを
特徴とする骨伝導振動アクチュエータ。 - 【請求項２】 前記筐体は、振動を発生する振動発生用
振動板及び人体の骨部分に振動を伝達する骨伝導伝達部
として機能することを特徴とする請求項１記載の骨伝導
振動アクチュエータ。 - 【請求項３】 前記圧電体は、中央部に前記筐体との一
体化のための貫通穴を有するモノモルフ、バイモルフ、
及びマルチモルフの内のいずれかで構成されていること
を特徴とする請求項１記載の骨伝導振動アクチュエー
タ。 - 【請求項４】 前記弾性体は、ゴム系の弾性体であるこ
とを特徴とする請求項１記載の骨伝導振動アクチュエー
タ。 - 【請求項５】 前記固定部材は、ほぼ中央部が固定され
応力が最大となる部分であり、そこが完全節となるため
の最適直径をもった座金を使用することを特徴とする請
求項１記載の骨伝導振動アクチュエータ。 - 【請求項６】 前記重錘は、前記駆動部の第１共振周波
数を決定するための形状及び重量であることを特徴とす
る請求項１記載の骨伝導振動アクチュエータ。 - 【請求項７】 前記駆動部の第１共振周波数は、１００
Ｈｚから４００Ｈｚであることを特徴とする請求項１記
載の骨伝導振動アクチュエータ。 - 【請求項８】 永久磁石を用いて構成された磁気回路
と、前記磁気回路の空隙に配置したコイルと、前記コイ
ルが固定されると共に振動する振動体と、振動を伝達す
る振動伝達部と、前記振動伝達部に固定された柔軟なば
ねのサスペンションとを備えて構成され、前記サスペン
ションは前記磁気回路を柔軟に支持しており、振動出力
及び筐体振動音量出力及び骨伝導音量出力を可能とし、
更に前記コイルは前記振動体の振動により生ずる空気振
動音声出力を可能となるように構成されていることを特
徴とする骨伝導振動アクチュエータ。 - 【請求項９】 携帯用電子機器及び携帯通信端末器等の
筐体に音源、振動源として骨伝導振動アクチュエータを
搭載してなる携帯用電子装置において、前記骨振動アク
チュエータは、圧電体を備え、前記圧電体に弾性体を介
して重錘を固着し、前記重錘と弾性体との共振周波数を
第１の共振周波数とし、前記筐体を振動及び骨伝導伝達
部及び音源発生部の振動板として使用し、その共振周波
数である筐体共振周波数を第２の共振周波数として音声
帯域または可聴周波数とし、前記骨伝導振動アクチュエ
ータは圧電体を使用し、前記圧電体自身の共振周波数を
第３の共振周波数とし、前記第３の共振周波数を前記第
２の共振周波数より高周波帯とし、前記第１の共振周波
数を前記第２の共振周波数よりも低周波帯とすることを
特徴とする携帯用電子装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001351879A JP2003145048A (ja) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | 骨伝導振動アクチュエータ及び携帯用電子装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001351879A JP2003145048A (ja) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | 骨伝導振動アクチュエータ及び携帯用電子装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003145048A true JP2003145048A (ja) | 2003-05-20 |
Family
ID=19164130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001351879A Withdrawn JP2003145048A (ja) | 2001-11-16 | 2001-11-16 | 骨伝導振動アクチュエータ及び携帯用電子装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2003145048A (ja) |
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-
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- 2001-11-16 JP JP2001351879A patent/JP2003145048A/ja not_active Withdrawn
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