JP2021132395A - 薄型化されたアクチュエータ - Google Patents
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Abstract
Description
いくつかの従来のラウドスピーカは、ダイアフラムにピストンのような運動を誘発することによって音を発生させる。対照的に、分散モードラウドスピーカ(DML)などのパネルオーディオラウドスピーカは、電気音響アクチュエータを介してパネル内に均一に分布した振動モードを誘導することによって動作する。アクチュエータは、電磁アクチュエータまたは圧電アクチュエータとすることができる。
アクチュエータ、例えば、音を生成するために使用される可動要素は、アクチュエータの奥行を減少させるために磁気カップの一部であるサスペンションを含んでもよい。磁気カップは、サスペンションが磁気カップのベースの下に延びないようにサスペンションに接続されその一部であるベースを含むことができる。
1つ以上のジョイント要素の各々は、200ミクロン以下の第1の軸に沿った奥行を有してもよい。
溝の各々は、矩形または正方形であってもよい。
1つ以上の磁気サスペンション部材の各々は、対応するジョイント要素において磁気カップに溶接されてもよい。
てもよい。
磁気カップは、軟磁性材料であってもよい。つまり、磁気カップは、軟磁性材料から製造されてもよい。
い空間を必要とする、例えばトランスデューサである奥行が低減されたアクチュエータを特徴とする。より少ない空間例えば体積を必要とするアクチュエータは、より小さいデバイス、より多くの構成要素を含むデバイス、またはその両方において使用され得る。ある実装形態では、本明細書で説明されるようなアクチュエータを含む、たとえば、結合された磁気カップおよび支持体を備えるデバイスは、軽量化され得る。重量が減少すると、表面との衝突中、デバイス信頼性を改善させることができ、例えばデバイスが落下したときにデバイスはダメージを受ける可能性を低くすることができ、より少ないダメージを持続することができ、またはその両方を行うことができる。ある実装形態では、本明細書に記載されるようなアクチュエータは、たとえば、結合された磁気カップおよび支持体を備え、他のアクチュエータと比較して、より良好な熱安定性を有し得る。いくつかの実装形態では、本明細書で説明するアクチュエータを製造するシステムは、アクチュエータを製造するために必要な材料を低減することができ、製造時間を短縮することができ、またはその両方を行うことができる。ある例では、システムは、1つの材料片から磁気カップおよびサスペンションを製造することができる。
詳細な説明
本開示は、分散モードラウドスピーカ(DML)のようなパネルオーディオラウドスピーカ用のアクチュエータを特徴とする。そのようなスピーカは、携帯電話またはウェアラブルデバイス(例えば、スマートウォッチまたはスマートグラスのようなヘッドマウントデバイス)のようなモバイルデバイスに統合され得る。例えば、図1を参照すると、モバイルデバイス100は、デバイスシャーシ102と、パネルオーディオスピーカを統合するフラットパネルディスプレイ(例えば、OLEDまたはLCDディスプレイパネル)を含むタッチパネルディスプレイ104とを含む。モバイルデバイス100は、画像を表示すること、およびタッチパネルディスプレイ104を介してタッチ入力を受信することを含む様々な方法でユーザとのインターフェースを行う。典型的には、モバイルデバイスは、Z軸に沿って約10mm以下の奥行、X軸に沿って60mm〜80mm(例えば、68mm〜72mm)の幅、およびY軸に沿って100mm〜160mm(例えば、138mm〜144mm)の高さを有する。
る。振動パネルは、例えば20Hz〜20kHzの人間に聞こえる音波を発生させる。
に延在するデバイスシャーシ102の一部によって形成される背面パネルを有する。モバイルデバイス100は電磁石アクチュエータ210を含み、電磁石アクチュエータ210は、デバイスシャーシ102内のタッチパネルディスプレイ104の背後に収容され、タッチパネルディスプレイ104の背面に取り付けられる。一般的に、電磁石アクチュエータ210は、以下でより詳細に説明される電子制御モジュール220およびバッテリ230を含む、シャーシ内に収容された他の構成要素によって制約される容積内に適合するようなサイズとされる。
4aおよび側壁磁気プレート304bは、単一ピースとすることができる。
04b、磁石316、およびボイスコイル318を含む磁気回路の一部を形成するように、磁性材料から製造されてもよい。磁気回路は、例えば、トップ磁気プレート304cを含むアクチュエータ300の実装形態において、トップ磁気プレート304cを任意に含んでもよい。サスペンション302は、低炭素鋼であってもよい。低炭素鋼は、0.03
0重量%未満の炭素含有量を有すると定義されてもよい。ある例では、低炭素鋼は、0.
01〜0.30重量%の炭素含有量を有してもよい。サスペンション302は、冷間圧延
鋼であってもよい。
よい。例えば、サスペンション302は、529以上の‘線形’比透磁率μrを有してもよい。ある例では、サスペンション302は、1000より大きい比透磁率μrを有してもよい。
い。
に磁化される1つ以上の材料から形成され得る。このような材料は、高い透磁率を有してもよい。例えば、プレート304a〜cのうちの1つ以上は、鉄、例えば、軟鉄、高炭素鋼、低炭素鋼、バナジウムパーメンジュール、またはこれらの2つ以上の組み合わせから製造されてもよい。すなわち、ベース磁気プレート304aおよび側壁磁気プレート304bにより形成される磁気カップは、軟磁性材料を含んでもよい。軟磁性材料は、比透磁率が100以上、1000以上、または10000以上であってもよい。
、3mm以下または2mm以下とすることができる。
平面状外面306を越えて延在しない一方、サスペンション402が図4のベース磁気プレート404aの底部に接続されているので、アクチュエータ400の奥行D3は、アクチュエータ300の奥行D2より大きい。
は、I/Oモジュール540の構成要素は、1つ以上のタッチセンサおよび/または力センサを含んでもよい。たとえば、モバイルデバイスのディスプレイは、ユーザがモバイルデバイスに入力を提供することを可能にする1つ以上のタッチセンサおよび/または1つ以上の力センサを含んでもよい。
Claims (20)
- アクチュエータであって、
キャビティを規定するベースおよび側壁を含む磁気カップを備え、
前記ベースは、前記キャビティの反対側の平面状外面を含み、
前記平面状外面の縁は、1つ以上のジョイント要素を含み、
前記アクチュエータは、さらに、
前記磁気カップの前記キャビティ内に配置され、空隙によって前記側壁から分離されている磁石と、
前記磁気カップの前記側壁と前記磁石とを隔てる前記空隙内に配置されているボイスコイルと、
1つ以上の磁気サスペンション部材を含む支持体とを備え、
前記1つ以上の磁気サスペンション部材の各々は、前記磁気カップに前記支持体を接続するために前記1つ以上のジョイント要素のうちの対応する1つに適合するように成形された縁部を含み、前記1つ以上の磁気サスペンション部材の各々は、a)前記磁気カップの前記平面状外面と面一であるか、または、b)前記磁気カップの前記キャビティに向かう方向に、前記磁気カップの前記ベースの前記平面状外面から、前記平面状外面に直交する第1の軸に沿ってずらされた第1の側部を含み、
前記アクチュエータは、さらに、
前記ボイスコイルおよび前記支持体に取り付けられている結合プレートを備える、アクチュエータ。 - 前記磁気カップは、3.5mm以下の前記第1の軸に沿った深さを有する、請求項1に記載のアクチュエータ。
- 前記1つ以上のジョイント要素の各々は、200ミクロン以下の前記第1の軸に沿った奥行を有する、請求項1または請求項2に記載のアクチュエータ。
- 前記1つ以上のジョイント要素の各々は、200ミクロン以下の前記第1の軸に直交する寸法を有する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
- 前記1つ以上のジョイント要素は、溝である、先行する請求項のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
- 前記溝の各々は、矩形または正方形である、請求項5に記載のアクチュエータ。
- 前記1つ以上のジョイント要素の各々は、面取りされた縁部、スカラップ加工された縁部、またはフィレット加工された縁部である、先行する請求項のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
- 前記1つ以上のジョイント要素は、前記磁気カップの前記ベースの前記平面状外面の前記縁部に沿って単一の連続的な縁部構造を含む、先行する請求項のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
- 前記1つ以上のジョイント要素は、2つ以上の別個のジョイント要素を含む、請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
- 前記1つ以上の磁気サスペンション部材の各々は、対応するジョイント要素において前記磁気カップに溶接されている、先行する請求項のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
- 前記1つ以上の磁気サスペンション部材の各々は、100〜20,000の比透磁率を
有する、先行する請求項のいずれか1項に記載のアクチュエータ。 - 前記1つ以上の磁気サスペンション部材の各々は、100ギガパスカル〜250ギガパスカルのヤング率を有する、先行する請求項のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
- 前記1つ以上の磁気サスペンション部材の各々は、低炭素鋼である、先行する請求項のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
- 前記1つ以上の磁気サスペンション部材の各々は、冷間圧延鋼である、請求項1から請求項12のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
- 前記支持体は、複数の前記サスペンション部材を前記結合プレートに接続する支持側壁を含む、先行する請求項のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
- 前記支持側壁は、磁気特性を有する材料である、先行する請求項15のいずれかに記載のアクチュエータ。
- 前記支持側壁は鉄である、請求項15または請求項16に記載のアクチュエータ。
- 前記磁気カップは、軟磁性材料である、先行する請求項のいずれか1項に記載のアクチュエータ。
- モバイルデバイスであって、
平面に延在する電子表示パネルと、
前記電子表示パネルに取り付けられているシャーシとを備え、
前記シャーシは、前記シャーシの背面パネルと前記電子表示パネルとの間に空間を規定し、
前記モバイルデバイスは、さらに、
前記空間に収容され、プロセッサを含む電子制御モジュールと、
前記空間に収容されており、かつ、前記電子表示パネルの表面に取付けられているアクチュエータとを備え、
前記アクチュエータは、
キャビティを規定するベースおよび側壁を含む磁気カップを有し、
前記ベースは、前記キャビティの反対側の平面状外面を含み、
前記平面状外面の縁は、1つ以上のジョイント要素を含み、
前記アクチュエータは、さらに、
前記磁気カップの前記キャビティ内に配置され、空隙によって前記側壁から分離されている磁石と、
前記磁気カップの前記側壁と前記磁石とを隔てる前記空隙内に配置されているボイスコイルと、
1つ以上の磁気サスペンション部材を含む支持体とを有し、
前記1つ以上の磁気サスペンション部材の各々は、前記磁気カップに前記支持体を接続するために前記1つ以上のジョイント要素のうちの対応する1つに適合するように成形された縁部を含み、前記1つ以上の磁気サスペンション部材の各々は、a)前記磁気カップの前記平面状外面と面一であるか、または、b)前記磁気カップの前記キャビティに向かう方向に、前記磁気カップの前記ベースの前記平面状外面から、前記平面状外面に直交する第1の軸に沿ってずらされた第1の側部を含み、
前記アクチュエータは、さらに、
前記ボイスコイルおよび前記支持体に取り付けられている結合プレートを有する、モバイルデバイス。 - ウェアラブルデバイスであって、
平面に延在する電子表示パネルと、
前記電子表示パネルに取り付けられているシャーシとを備え、
前記シャーシは、前記シャーシの背面パネルと前記電子表示パネルとの間に空間を規定し、
前記ウェアラブルデバイスは、さらに、
前記空間に収容され、プロセッサを含む電子制御モジュールと、
前記空間に収容されており、かつ、前記電子表示パネルの表面に取付けられているアクチュエータとを備え、
前記アクチュエータは、
キャビティを規定するベースおよび側壁を含む磁気カップを有し、
前記ベースは、前記キャビティの反対側の平面状外面を含み、
前記平面状外面の縁は、1つ以上のジョイント要素を含み、
前記アクチュエータは、さらに、
前記磁気カップの前記キャビティ内に配置され、空隙によって前記側壁から分離されている磁石と、
前記磁気カップの前記側壁と前記磁石とを隔てる前記空隙内に配置されているボイスコイルと、
1つ以上の磁気サスペンション部材を含む支持体とを有し、
前記1つ以上の磁気サスペンション部材の各々は、前記磁気カップに前記支持体を接続するために前記1つ以上のジョイント要素のうちの対応する1つに適合するように成形された縁部を含み、前記1つ以上の磁気サスペンション部材の各々は、a)前記磁気カップの前記平面状外面と面一であるか、または、b)前記磁気カップの前記キャビティに向かう方向に、前記磁気カップの前記ベースの前記平面状外面から、前記平面状外面に直交する第1の軸に沿ってずらされた第1の側部を含み、
前記アクチュエータは、さらに、
前記ボイスコイルおよび前記支持体に取り付けられている結合プレートを有する、ウェアラブルデバイス。
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- 2021-05-18 JP JP2021083967A patent/JP2021132395A/ja active Pending
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