JP2003145048A - Bone conduction vibrating actuator and portable electronic apparatus - Google Patents

Bone conduction vibrating actuator and portable electronic apparatus

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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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JP2001351879A
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Inventor
Makoto Tejima
信 手嶋
Original Assignee
Nec Tokin Corp
エヌイーシートーキン株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inexpensively achieve a voice speaker and a bone conduction actuator by using one actuator, to provide a bone conduction vibrating actuator which enables a vibration mode output of bodily sensing vibration on the occasion of the incoming call of a telephone, etc., or an alarm for an emergency, and to provide a portable electronic apparatus using the same. SOLUTION: The vibrating actuator 11 is provided with a drive part 10, and is mounted in the casing 21 of a portable communication terminal device, etc., as a sound source. The drive part 10 is provided with a piezoelectric body 1 to convert an electric signal into vibration, a fixing member for integrating an almost central part of a piezoelectric body 1 with the casing 21, a ring- shaped elastic body 2 firmly fixed to the outer peripheral part of the piezoelectric body 1, and a weight 3 to be firmly fixed to the elastic body 2.

Description

【発明の詳細な説明】 【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。 BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] [Technical Field of the Invention The present invention relates to a bone conduction actuator, and more particularly, a receiver such as a possible calls cordless by mobile phones or indoor wireless portable communication terminal, and portable electronic device, a hearing aid, a radio, a headphone, with respect to an earphone or the like, using an actuator capable of outputting a useful bone conduction function deaf or visually handicapped, to utilize the casing resonance frequency attached it to the housing it, and the structure that adds the weight to allow the upper sound pressure improvement in low frequency, to a bone conduction vibration actuator flat frequency characteristic is obtained in the voice band. 【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。 [0002] Conventionally, as a vibration generator of the incoming signal and the audio signal such as a mobile phone, which uses the earphone or ear speaker osteoconductive system connected by a wire from the cellular phone is reported ing. 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。 As the method of converting an incoming signal and the audio signal to the vibration, there is a biological conduction actuator of the electromagnetic type or a piezoelectric type. 【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。 [0003] [SUMMARY OF THE INVENTION In conventional biological conduction actuator described above, since the electrical signal is low efficiency of converting the sound pressure is the vibration of the air volume is not used small as loudspeaker . 【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。 [0004] Thus, for example, in the telephone deaf and healthy person is used, it has been a more expensive must mounted both bone conduction actuator and a speaker receiver. 【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。 [0005] Therefore, the technical problem of the present invention, one intended to inexpensively realize the voice speaker and the bone conduction actuator with an actuator, moreover vibration of the sensible vibrations during incoming calls and emergency alarm such as a telephone and bone conduction vibration actuator as possible mode output, is to provide a portable electronic device using the same. 【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 [0006] The present invention SUMMARY OF], in order to solve these problems, using a piezoelectric body driving unit, and a ring-shaped elastic body into the piezoelectric body and the outer peripheral portion, the weight the configure driver by integrating by an adhesive member, the fixing member substantially central portion and the housing of the piezoelectric body by integrating, it is possible to reduce the first resonant frequency of the drive unit , incoming can be set in vibration mode (around 200 Hz), in the 0.3KHz~3.4KHz the frequency range of the speaker mode, uses the housing as the diaphragm and the bone conduction transmitting unit for generating vibration, place the resonance frequency of the casing (second resonance frequency) in the audio frequency range, a further flat by placing the piezoelectric element itself of the resonance frequency (third resonance frequency) to a frequency higher than the casing resonance frequency 周波数特性が得られることが可能とするものである。 It is intended to allow the frequency characteristics are obtained. 【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。 [0007] That is, according to the present invention, a drive unit, in the vibration actuator mounted as a sound source to a housing such as a portable communication terminal, wherein the drive unit includes a piezoelectric body for converting an electrical signal into vibration, It has substantially the central portion and the fixing member for integrating the housing, a ring-shaped elastic body fixed to an outer peripheral portion of the piezoelectric body and a weight which is secured to the elastic member of the piezoelectric bone conduction vibration actuator, wherein a is obtained. 【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。 [0008] Also, according to the present invention, wherein the housing, the wherein a function as a bone conduction transmitting unit for transmitting the vibration to the vibration generating diaphragm and body bone portion generates vibration bone conduction vibration actuator is obtained. 【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。 Further, according to the present invention, the piezoelectric body, monomorph having a through hole for the integration with the housing in the central part, be composed of any of the bimorph, and multimorph bone conduction vibration actuator of the wherein is obtained. 【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。 Further, according to the present invention, the elastic body, the bone conduction vibration actuator of the described which is characterized in that an elastic body of a rubber system is obtained. 【0011】また、本発明によれば、前記固定部材は、 Further, according to the present invention, the fixing member,
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。 Substantially stress the central part is fixed a portion which becomes the maximum, there bone conduction vibration actuator of the described is obtained, characterized by using a washer having an optimal diameter for the full section. 【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。 [0014] According to the present invention, the weight, the bone conduction vibration actuator according to claim 1, wherein the a shape and weight to determine a first resonance frequency of the drive unit is obtained It is. 【0013】また、本発明によれば、前記駆動部の第1 Further, according to the present invention, first of the driving unit 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。 Resonant frequency, the bone conduction vibration actuator of the described is obtained, which is a 400Hz from 100 Hz. 【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。 Further, according to the present invention, transfer a magnetic circuit using a permanent magnet, a coil disposed in the gap of the magnetic circuit, a vibrator that vibrates together with the coil is fixed, the vibration vibration and transmission unit, is configured to include a suspension of a flexible spring which is fixed to the vibration transmitting portion, the suspension is flexibly supporting the magnetic circuit, the vibration output and housing vibration volume output and bones to allow conduction volume output, further wherein the coil bone conduction vibration actuator, characterized in that it is configured to be an air vibration sound output caused by the vibration of the vibrator can be obtained. 【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 Further, according to the present invention, portable electronic devices and mobile communication terminal such as a sound source to the housing of the portable electronic device comprising mounting the bone conduction vibration actuator as the vibration source, the bone vibration actuator , it comprises a piezoelectric body, through said elastic member in the piezoelectric fixing a weight, wherein the resonant frequency of the weight and the elastic body and the first resonance frequency, the vibration of the housing and the bone conduction transfer unit and use as the diaphragm of the sound source generating portion, and a voice band or audible frequency casing resonance frequency is the resonance frequency as a second resonance frequency, the bone conduction vibration actuator using a piezoelectric body, the piezoelectric body itself the resonance frequency and the third resonance frequency, the third
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。 And a high frequency band of the resonance frequency than the second resonance frequency of the portable electronic device is obtained the first resonance frequency, characterized in that the low frequency band than the second resonance frequency. 【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。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Hereinafter, will be explained with reference to the drawings, embodiments of the present invention. 【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。 [0017] FIG. 1 is a front view of a first implementation of the vibration actuator according to an embodiment of the housing of the present invention. 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。 The Figure 2 is a sectional view taken along line II-II of actuator mount housing of Figure 1. 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。 Further, FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of the actuator mount housing of Figure 1. さらに図4は図3 Further 4 3
のアクチュエータ実装部の拡大図である。 It is an enlarged view of the actuator mounting portion. 【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。 Referring to FIGS. 1-4, the vibrating actuator 11 is integrated nearly approximate center of the central portion and the housing 21 of the piezoelectric body 1 for converting the vibration to electric signals as the drive unit 10 at a fixed member it is a configuration. 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。 The piezoelectric body 1 has a hole 1a penetrating the substantially central portion in a disk shape, used monomorph or bimorph, or the structure of multimorph. 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。 A ring-shaped elastic body 2 is fixed by double-sided tape, or an adhesive or the like to the outer peripheral portion of the piezoelectric body 1. 【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。 [0019] the other to Jutsumu 3 of the elastic body 2 is fixed in a similar manner, constituting the drive unit 10. 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。 The hole in the central portion of the through hole 1a and the housing 21 of the central portion of the piezoelectric body 1 used in the driving unit 10 for fixing with screws 5 or the like. 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 Vibration mode of the piezoelectric body 1, since the central portion is fixed is a portion where the stress is maximum, washer 4 there with the optimal diameter for a complete clause
を使用し、ネジ5にて固定する。 Use the, fixed by screws 5. 【0020】駆動部10を構成する重錘3は、駆動部1 The weight 3 constituting the driver 10, driver 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。 Shape and weight to determine a first resonance frequency of is selected. 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。 First resonance frequency of the driving unit 10 is used to transmit an incoming signal to the casing 21, the frequency recognized as the incoming signal is 400Hz optimal from 100 Hz. 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。 Determinant of the first resonance frequency of the driving unit 10 is not only the piezoelectric element 1 and the elastic body 2 and the weight 3, the housing 21 is also a determining factor. また、音声信号の周波数帯は3KHz〜3.4KH In addition, the frequency band of the audio signal is 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。 So z, the resonant frequency of the casing 21 to be used as the diaphragm, it is necessary to set, for example 500Hz or more. 【0021】駆動部10に圧電体1を使用し、圧電体1 [0021] Using the piezoelectric element 1 to the drive unit 10, the piezoelectric body 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。 Heavy substantially substantially central portion of the central portion and the housing 21 integrally with the fixing member, a ring-shaped elastic body 2 to the outer peripheral portion of the piezoelectric body 1 fixed by double-sided tape or an adhesive or the like, the other of the elastic body 2 of in a manner fixed the weight 3 in the same manner, became possible vibration actuator 11 such as a mobile phone. 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、 Thus there is a tendency that the outer shape becomes large in the piezoelectric vibration actuator of the prior art, and it is necessary to control the resonant frequency of the piezoelectric body, number of manufacturing steps is increased, a reduction in manufacturing cost is difficult drawbacks eliminated It is, also not in the conventional product,
骨伝導機能が加味された。 Bone conduction function is taken into account. 電話機筐体の寸法形状、材質等によっては筐体自身の反共振周波数が生じ広帯域周波数特性を妨げる場合がある。 Dimensions of the phone housing, depending on the material or the like which may interfere with the wideband frequency characteristic occurs antiresonant frequency of the enclosure itself. 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、筐体の反共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。 If this occurs, a further piezoelectric speaker element added is attached, by parallel drive and the piezoelectric element 1, it is possible to form a piezoelectric actuator unit which is not affected by the anti-resonance of the casing. 【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。 Further, the shape of the portion constituting the diaphragm of the housing 21, in addition to a round described above, oval, elliptical, rectangular, etc. are contemplated and these may be used as appropriate. 【0023】また、携帯電話等に振動アクチュエータ1 [0023] In addition, the vibration in the mobile phone or the like actuator 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。 When implementing 1, withstand drop impact from example 1.8 m, or cracking the piezoelectric element, damaged or not so as to weight around and above and below the vibration actuator is not too movement, for protection it may be provided with stopper. 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。 Stopper may be added as a case of the vibration actuator, or may be a stopper ribs or the like to housing side of the mobile phone. 【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。 FIG. 5 is a plan view of a vibration actuator according to a second embodiment of the present invention. 【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。 Further, FIG. 6 is a front sectional view of the actuator of FIG. また図7は図5のアクチュエータの底面図である。 The Figure 7 is a bottom view of the actuator of FIG. さらに図8は図7のVIII−VIII線に沿う断面図である。 Further, FIG. 8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. 【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 Referring to FIGS. 5-8, the vibrating actuator 12 using a piezoelectric element 1 for converting the vibration to electric signals as the drive unit 10, a substantially central portion and the housing 2 of the piezoelectric body 1
2のほぼ中央部を固定部材にて一体化した構成である。 2 is a configuration which integrates the substantially central portion in the fixing member.
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。 The piezoelectric body 1 has a hole 1a penetrating the substantially central portion in a disk shape, used monomorph or bimorph, or the structure of multimorph. 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。 A ring-shaped elastic body 2 is fixed by double-sided tape, or an adhesive or the like to the outer peripheral portion of the piezoelectric body 1. 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。 The other to Jutsumu 3 of the elastic body 2 is fixed in a similar manner, constituting the drive unit 10. 【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。 [0027] fixing the hole of the central portion of the through hole 1a and the housing 22 of the central portion of the piezoelectric body 1 used in the drive unit 10 by using the screws 5 or the like. 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。 Vibration mode of the piezoelectric element 1 because the central portion is fixed is a portion where the stress is maximum, there is used the washer 4 having an optimal diameter for the full section, fixed by screws 5. 【0028】駆動部10を構成する重錘3は、駆動部1 The weight 3 constituting the driver 10, driver 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。 Shape and weight to determine a first resonance frequency of 0 is selected. 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。 First resonance frequency of the driving unit 10 is used to transmit the incoming signal to the casing 21, the frequency band recognized as the incoming signal is 400Hz optimal from 100 Hz.
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。 Determinant of the first resonance frequency of the driving unit 10 is not only the piezoelectric element 1 and the elastic body 2 and the weight 3, the housing 22 is also a determining factor. また、音声信号の周波数帯は3KHz〜3.4K In addition, the frequency band of the audio signal is 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。 Hz So, the resonance frequency of the casing 21 to be used as the diaphragm, it is necessary to set, for example 500Hz or more. 【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 As shown in FIGS. 7 and 8, the vibration actuator 12, a voice input unit 30, the voice input unit 30 is made from the microphone 31 and the substrate 34, the housing 2
2内の駆動部10に隣接して設置され、マイクロホン3 Located adjacent to the drive unit 10 in the 2, microphone 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 Vibration isolating agent 32 on the top surface other than ambient and audio intake of 1
が弾性接着剤にて接着されている。 There are bonded by the elastic adhesive. 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。 Further, the bottom portion of the microphone 31 is connected to the substrate 34, it is housed in a housing 22 via a support member 33. 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。 The contact portion between the living body of the housing 22 of the voice input portion 30, a gap is provided. 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。 That gap is provided in order to avoid mechanical interference with respect to the vibration actuator 12 due to bending of the wrist of the operator. 尚、符号35は外部カバーの縁部を示している。 Incidentally, reference numeral 35 denotes an edge of the outer cover. 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。 Also, mounting of the living body of the vibration actuator as shown in FIGS. 5 and 6 is performed by four wires 24. 【0030】駆動部10に圧電体1を使用し、圧電体1 [0030] Using the piezoelectric element 1 to the drive unit 10, the piezoelectric body 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。 Almost substantially central portion of the central portion and the housing 22 integrally with the fixing member, an elastic body 2 of the ring to the outer peripheral portion of the piezoelectric body 1 double-sided tape, or affixed by adhesive or the like, the other of the elastic body 2 of vibration actuator 12 such as a cellular phone in a manner which is fixed the weight 3 in the same manner becomes possible. 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。 Thus, there is a tendency that the outer diameter of the vibration actuator 12 of the conventional piezoelectric type increases, and it is necessary to control the resonant frequency of the piezoelectric body, number of manufacturing steps is increased, the disadvantage reduce the manufacturing cost is difficult It has been eliminated. 【0031】電話機筐体の寸法形状、材質等によっては筐体自身の反共振周波数が生じ広帯域周波数特性を妨げる場合がある。 The dimensions of the phone housing, depending on the material or the like which may interfere with the wideband frequency characteristic occurs antiresonant frequency of the enclosure itself. 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、筐体の反共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。 Such a piezoelectric loudspeaker element added mounted such time, by parallel driving, it is possible to form a piezoelectric actuator unit which is not affected by the anti-resonance of the casing. 【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。 Further, the shape of the portion constituting the diaphragm of the housing 22 other than round, oval, elliptical, rectangular or the like. 【0033】また、携帯電話等に振動アクチュエータ1 [0033] In addition, the vibration in the mobile phone or the like actuator 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。 When implementing 2, for example, withstand drop impact from 1.8 m, or cracking the piezoelectric element, damaged or not so as to weight around and above and below the vibration actuator is not too movement, for protection it may be provided with stopper. 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。 Stopper may be added as a case of the vibration actuator, or may be a stopper ribs or the like to housing side of the mobile phone. 【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。 [0034] Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail. 【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。 [0035] FIG. 9 is a cross-sectional view of a vibration actuator according to a third embodiment of the present invention. 【0036】図9に示すように、振動アクチュエータ5 As shown in FIG. 9, the vibration actuator 5
0は、円盤状の永久磁石51を挟み込むようにヨーク5 0 yoke 5 so as to sandwich the disc-shaped permanent magnet 51
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。 Magnetic circuit 2 and the plate 53 and is formed, an internal magnet type structure. ボルトやピン等の形状をした中心軸54 Central axis 54 in the form of bolts or pins, etc.
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。 Is fitted by through the center hole of the magnetic circuit, the yoke 52 is positioned the permanent magnet 51, the plate 53 coaxially. 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。 The suspension 55 is, in one arcuate helical shape leaf spring, a magnetic circuit is flexibly supported, adhesive, is secured to the yoke 52 the outer periphery of an elastic material or caulking such as adhesive or resin, the other end is fixed to the vibration transmitting portion 56. 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。 On the other hand, the coil 57 is fixed to the vibrating plate 59 having a vibration plate coil fixing portion 58, is fixed by an adhesive or the like, if necessary, is disposed in the gap of the magnetic circuit. 【0037】図10は図9の振動アクチュエータの音圧 FIG. 10 is a sound pressure of the vibration actuator in Fig. 9
-周波数の出力特性を示す図である。 - is a graph showing the output characteristic of the frequency. 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。 In the structure shown in FIG. 9, the third electrodynamic vibration actuator according to an embodiment of the present invention can output sensible vibrations, such vibration modes by magnetic circuit vibrates the suspension. 【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)。 Further, the vibration coil and the vibration body in the audio frequency band, and outputs the sound pressure functions as a speaker by the air vibrations generated therefrom (see FIG. 10). 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、 Furthermore by vibration magnetic circuit not only vibrator at audio frequency band, to vibrate the housing of the mobile device, the housing of a living body,
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。 For example, the head, by contacting the face portion, etc., can recognize speech, music being transmitted vibration to the cochlea is transmitted directly to the inner ear to sound vibrations in a bone conduction. 【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、 [0039] By mounting the vibration actuator thus has a bone conduction function and a speaker function, and useful telephone also deaf, radios, portable stereos, hearing aids,
ヘッドホン、イヤホン等が可能となる。 Headphones, earphones or the like is possible. 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。 Moreover, mobile phones and hearing aids, or may be a composite machine according to the combination, such as a mobile radio and a hearing aid. 【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。 [0040] In addition, these bone conduction vibration actuator equipped with the equipment is also useful to the visually impaired. 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。 In other words, visually impaired people are hearing is to obtain information from the outside is very important, external information and close the ear headphones or the like is danger becomes difficult to obtain. 【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。 [0041] For example, recently, although testing services using the FM radio in the city for the transmission of information for the visually impaired is being carried out, the radio reception using headphones, earphones or the like from the above reasons is dangerous, bone conduction not block the ear has been attracting attention as a third ear. 【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。 [0042] be an ordinary mobile phone use example of a healthy person for, it is useful bone conduction function of the vibration actuator in the ambient noise is intense place. 【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。 [0043] In the case of using the bone conduction vibration actuator in headphones, on both ears in the forehead portion of the speaker function by using a bone conduction function unit has a front localization function, steric recognition of the spread of immersive sound is possible. 【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、 [0044] As has been described in the foregoing, in the present invention, by using the piezoelectric body to the drive unit, the housing and coupled substantially at the center, and the weight on the outer peripheral portion of the elastic body as an interlayer material by joining the case vibration piezoelectric actuator can be realized,
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。 Compensate for the shortcomings of conventional piezoelectric speaker, it can be miniaturized and manufacturing cost of the outer diameter, may further comprise a bone conduction function. 【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。 Further, according to the present invention, the electrodynamic vibration actuator having both both bone conduction function and the function of the air vibration speaker can be realized.

【図面の簡単な説明】 【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。 Is a front view of the first housing mounted with the vibration actuator according to an embodiment of BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [Figure 1] present invention. 【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。 2 is a sectional view taken along line II-II of actuator mount housing of Figure 1. 【図3】図1のアクチュエータ実装筐体のIII−II III-II of Figure 3 the actuator mount housing of Figure 1
I線断面図である。 An I cross-sectional view taken along line. 【図4】図3のアクチュエータ実装部の拡大断面図である。 4 is an enlarged sectional view of the actuator mounting portion of Fig. 【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。 5 is a plan view of a vibration actuator according to a second embodiment of the present invention. 【図6】図5のアクチュエータの正面断面図である。 6 is a front sectional view of the actuator of FIG. 【図7】図5のアクチュエータの底面図である。 FIG. 7 is a bottom view of the actuator of FIG. 5. 【図8】図7のVIII−VIII線に沿う断面図である。 8 is a sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. 【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。 9 is a cross-sectional view of a vibration actuator according to a third embodiment of the present invention. 【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。 [10] vibration actuator of the sound pressure of Figure 9 - is a diagram showing an output characteristic of the frequency. 【符号の説明】 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 [Reference Numerals] 1 piezoelectric 1a holes 2 the elastic body triple spindle 4 washer 5 screw 10 drive unit 11, 12 vibration actuator 21 housing 24 wire 30 voice input unit 31 microphone 32 anti Fuzai 33 supporting member 34 substrate 50 vibration actuator 51 permanent magnet 52 yoke 53 plate 54 central axis 55 suspension 56 vibration transmitting portion 57 coil 58 diaphragm coil fixing portion 59 diaphragm

───────────────────────────────────────────────────── 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 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (51) Int.Cl. 7 identification mark FI theme Court Bu (reference) H04M 1/02 H04M 1/02 C 1/03 1/03 C

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【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、 Comprising a [Claims 1. A drive unit, in the vibration actuator mounted as a sound source to a housing such as a portable communication terminal,
    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。 The drive unit includes a piezoelectric body for converting an electrical signal into vibration, substantially the central portion and the fixing member for integrating said housing, said piezoelectric material ring-shaped elastic body fixed to the outer peripheral portion of the piezoelectric body When the bone conduction vibration actuator, wherein a and a weight which is fixed to the elastic body. 【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。 Wherein said housing includes a bone conduction vibration actuator according to claim 1, wherein the function as a bone conduction transmitting unit for transmitting the vibration to the vibration generating diaphragm and body bone portion generates vibration . 【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、 Wherein said piezoelectric body, monomorph having a through hole for the integration with the housing in a central portion, bimorph,
    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。 And bone conduction vibration actuator according to claim 1, characterized by being constituted by any one of the multimorph. 【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。 Wherein said elastic body is a bone conduction vibration actuator according to claim 1, characterized in that an elastic body of rubber. 【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。 Wherein said fixing member is a portion having the maximum stress is fixed substantially at the center, according to claim 1, characterized by using a washer which there had the optimal diameter for a complete clause bone conduction vibration actuator according. 【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。 Wherein said weight, the bone conduction vibration actuator according to claim 1, wherein the a shape and weight to determine a first resonance frequency of the driving unit. 【請求項7】 前記駆動部の第1共振周波数は、100 First resonance frequency of wherein said drive unit, 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。 Bone conduction vibration actuator according to claim 1, wherein the from Hz is 400 Hz. 【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、 A magnetic circuit 8. constructed using a permanent magnet, a coil disposed in the gap of the magnetic circuit, a vibrator in which the coil oscillates is fixed, and a vibration transmitting portion to transmit vibration, is configured to include a suspension of a flexible spring which is fixed to the vibration transmitting portion, the suspension is flexibly supporting the magnetic circuit, to allow the vibration output and housing vibration volume output and bone conduction volume output ,
    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。 Further, the coil bone conduction vibration actuator, characterized in that it is configured to be an air vibration sound output caused by the vibration of the vibrating member. 【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 9. The portable electronic device and a portable communication terminal such as a sound source to the housing of the portable electronic device comprising mounting the bone conduction vibration actuator as the vibration source, the bone vibration actuator includes a piezoelectric body, via said elastic member fixing a weight to the piezoelectric, the resonance frequency of the weight and the elastic member and the first resonant frequency, the vibration plate of the vibration of the housing and the bone conduction transmitting unit and the sound source generating unit use as, a voiceband or audible frequency casing resonance frequency is the resonance frequency as a second resonance frequency, the bone conduction vibration actuator using a piezoelectric element, a resonance frequency of said piezoelectric body itself of the third and the resonant frequency, the third resonance frequency is a high frequency band than the second resonance frequency, a portable electric, characterized in that said first resonant frequency and the low frequency band than the second resonance frequency 子装置。 Child apparatus.
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