JP7167190B2 - 磁気分散モードアクチュエータ、およびそれを有する分散モードスピーカ - Google Patents
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Description
本願は、2018年10月24日に出願された米国出願連続番号第62/750,187号、および2019年2月28日に出願された米国出願連続番号第16/289,553号の優先権を主張する。これらの先行出願の開示は、本願の開示の一部と考えられ、本願の開示において引用により援用される。
この明細書は、磁気分散モードアクチュエータ(magnetic distributed mode actuator:磁気DMA)、および、磁気DMAを特徴とする分散モードスピーカ(distributed mode loudspeaker:DML)に関する。
この明細書は、磁気回路を含む分散モードアクチュエータ(磁気DMA)を開示する。たとえば、そのような磁気DMAの実施形態は、慣性梁に結合されたコイルおよび永久磁石を特徴とする磁気回路を含み得る。磁気回路のコイルを励磁することにより、慣性梁において振動モードが励起される。音響パネルなどの機械的負荷に磁気DMAを取り付けることにより、磁気DMAは、従来の圧電ベースの磁気DMAに類似する態様でパネルを駆動するために使用され得る。
詳細な説明
この開示は、分散モードスピーカ(DML)などのパネルオーディオスピーカのためのアクチュエータを特徴とする。そのようなスピーカは、携帯電話などのモバイルデバイスに一体化され得る。たとえば、図1を参照して、モバイルデバイス100は、デバイスシャーシ102と、タッチパネルディスプレイ104または単にパネル104とを含み、パネル104は、パネルオーディオスピーカを一体化するフラットパネルディスプレイ(たとえば、OLEDまたはLCDディスプレイパネル)を含む。モバイルデバイス100は、パネル104を介して画像を表示することおよびタッチ入力を受けることを含むさまざまなやり方で、ユーザとインターフェイスをとる。典型的には、モバイルデバイスは、およそ10mm以下の深さと、60mm~80mm(たとえば68mm~72mm)の幅と、100mm~160mm(たとえば138mm~144mm)の高さとを有する。
Claims (19)
- 分散モードスピーカであって、
平面において延びるフラットパネルと、
前記平面に平行な方向に沿って延ばされた硬質の細長い部材とを含み、前記部材は、ある箇所で前記フラットパネルの面に機械的に結合され、前記部材は、前記箇所を越えて、前記平面に直交する方向に自由に振動する前記部材の端まで延び、前記分散モードスピーカはさらに、
磁石および導電性コイルを含み、前記磁石または前記導電性コイルのいずれかが前記箇所と前記端との間の前記部材の部分に機械的に結合され、前記磁石および前記導電性コイルは、前記導電性コイルが励磁されると、前記磁石の磁界と前記導電性コイルからの磁界との相互作用が、前記部材を前記平面に直交する方向に変位させるのに十分な力を印加するように、互いに対して配置され、前記分散モードスピーカはさらに、
前記導電性コイルに電気的に結合され、前記フラットパネルから音声応答を生成するのに十分な周波数および振幅で前記部材を振動させるように前記導電性コイルを励磁するようにプログラムされた、電子制御モジュールを含む、分散モードスピーカ。 - 前記フラットパネルはフラットパネルディスプレイを含む、請求項1に記載の分散モードスピーカ。
- 前記部材は、自由端とは反対側の前記部材の第2の端で機械的に結合される、請求項1または2に記載の分散モードスピーカ。
- 前記部材は、前記フラットパネルの前記面から前記部材を変位させる硬質要素によって前記フラットパネルに機械的に結合される、請求項1~3のいずれかに記載の分散モードスピーカ。
- 前記部材は非磁性材料を含む、請求項1~4のいずれかに記載の分散モードスピーカ。
- 前記導電性コイルは前記部材に取り付けられ、前記磁石は前記分散モードスピーカのためのハウジングに取り付けられる、請求項1~5のいずれかに記載の分散モードスピーカ。
- 前記導電性コイルは前記部材に取り付けられ、前記磁石は懸架要素を介して前記導電性コイルに取り付けられる、請求項1~6のいずれかに記載の分散モードスピーカ。
- 前記磁石は永久磁石である、請求項1~7のいずれかに記載の分散モードスピーカ。
- 前記磁石は電磁石である、請求項1~7のいずれかに記載の分散モードスピーカ。
- 1つ以上の追加の導電性コイルと、対応する磁石とをさらに含み、追加の各導電性コイルおよび磁石について、前記磁石または前記導電性コイルのいずれかが前記部材に機械的に結合され、前記磁石および前記導電性コイルは、前記導電性コイルが励磁されると、前記磁石の磁界と前記導電性コイルからの磁界との相互作用が、前記部材を前記平面に直交する方向に変位させるのに十分な力を印加するように、互いに対して配置される、請求項1~9のいずれかに記載の分散モードスピーカ。
- 前記1つ以上の追加の導電性コイルまたは前記対応する磁石のいずれかは、前記部分に機械的に結合されている、請求項10に記載の分散モードスピーカ。
- 前記導電性コイルと磁石との対の各々は、前記部材に対して異なる位置に位置し、前記位置は、前記部材の振動モードに基づいて選択される、請求項10または11に記載の分散モードスピーカ。
- 前記部材は、1cm~10cmの範囲の長さと、5mm以下の厚さとを有する、請求項1~12のいずれかに記載の分散モードスピーカ。
- 前記部材は、前記分散モードスピーカが200Hz~500Hzの範囲の共振振動数を有するように、剛性を有し、サイズ決めされる、請求項1~13のいずれかに記載の分散モードスピーカ。
- 前記部材は、前記箇所から前記端まで前記平面に沿って延びている、請求項1~14のいずれか1項に記載の分散モードスピーカ。
- モバイルデバイスであって、
ハウジングと、
前記ハウジングに搭載されたディスプレイパネルと、
平面において延びるフラットパネルとを含み、前記フラットパネルは前記ディスプレイパネルを含み、前記モバイルデバイスはさらに、
前記平面に平行な方向に沿って延ばされた硬質の細長い部材を含み、前記部材は、ある箇所で前記フラットパネルの面に機械的に結合され、前記部材は、前記箇所を越えて、前記平面に直交する方向に自由に振動する前記部材の端まで延び、前記モバイルデバイスはさらに、
磁石および導電性コイルを含み、前記磁石または前記導電性コイルのいずれかが前記箇所と前記端との間の前記部材の部分に機械的に結合され、前記磁石および前記導電性コイルは、前記導電性コイルが励磁されると、前記磁石の磁界と前記導電性コイルからの磁界との相互作用が、前記部材を前記平面に直交する方向に変位させるのに十分な力を印加するように、互いに対して配置され、前記モバイルデバイスはさらに、
前記導電性コイルに電気的に結合され、前記フラットパネルから音声応答を生成するのに十分な周波数および振幅で前記部材を振動させるように前記導電性コイルを励磁するようにプログラムされた、電子制御モジュールを含む、モバイルデバイス。 - 前記モバイルデバイスは、携帯電話またはタブレットコンピュータである、請求項16に記載のモバイルデバイス。
- ウェアラブルデバイスであって、
ハウジングと、
前記ハウジングに搭載されたディスプレイパネルと、
平面において延びるフラットパネルとを含み、前記フラットパネルは前記ディスプレイパネルを含み、前記ウェアラブルデバイスはさらに、
前記平面に平行な方向に沿って延ばされた硬質の細長い部材を含み、前記部材は、ある箇所で前記フラットパネルの面に機械的に結合され、前記部材は、前記箇所を越えて、前記平面に直交する方向に自由に振動する前記部材の端まで延び、前記ウェアラブルデバイスはさらに、
磁石および導電性コイルを含み、前記磁石または前記導電性コイルのいずれかが前記箇所と前記端との間の前記部材の部分に機械的に結合され、前記磁石および前記導電性コイルは、前記導電性コイルが励磁されると、前記磁石の磁界と前記導電性コイルからの磁界との相互作用が、前記部材を前記平面に直交する方向に変位させるのに十分な力を印加するように、互いに対して配置され、前記ウェアラブルデバイスはさらに、
前記導電性コイルに電気的に結合され、前記フラットパネルから音声応答を生成するのに十分な周波数および振幅で前記部材を振動させるように前記導電性コイルを励磁するようにプログラムされた、電子制御モジュールを含む、ウェアラブルデバイス。 - 前記ウェアラブルデバイスは、スマートウォッチまたは頭部装着型ディスプレイである、請求項18に記載のウェアラブルデバイス。
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