JP2012029084A - Electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波を利用した電子機器に関する。 The present invention relates to an electronic device using ultrasonic waves.
携帯機器などの電気音響変換器として、圧電型電気音響変換器がある。圧電型電気音響変換器は、圧電振動子に電界を印加することにより発生する伸縮運動を利用して、振動振幅を発生させるものである。圧電型電気音響変換器は、振動振幅を発生させるために多数の部材を必要とせず、薄型化に有利である。その他にも、スピーカを搭載した携帯機器等に関する技術については、例えば特許文献1〜4に記載されるものがある。これらはいずれもスピーカを搭載した携帯電話に関するものであり、携帯電話の利便性を高めることを目的としている。 There is a piezoelectric electroacoustic transducer as an electroacoustic transducer such as a portable device. Piezoelectric electroacoustic transducers generate vibration amplitude by utilizing the expansion and contraction generated by applying an electric field to a piezoelectric vibrator. Piezoelectric electroacoustic transducers do not require a large number of members in order to generate vibration amplitude, and are advantageous for thinning. In addition, there are techniques described in Patent Documents 1 to 4, for example, regarding technologies related to portable devices and the like equipped with speakers. These all relate to a mobile phone equipped with a speaker, and are intended to enhance the convenience of the mobile phone.
圧電型電気音響変換器は、超音波を利用したパラメトリックスピーカとして用いられる場合がある。パラメトリックスピーカは、変調した超音波から、空気の疎密現象を利用して可聴音を復調するというものである。超音波を利用しているため、通常のスピーカと比べて高い指向性を実現できる。 A piezoelectric electroacoustic transducer may be used as a parametric speaker using ultrasonic waves. A parametric speaker demodulates audible sound from modulated ultrasonic waves using the phenomenon of air density. Since ultrasonic waves are used, high directivity can be realized as compared with a normal speaker.
スピーカを搭載した電子機器には、その利便性を向上させることが望まれる。その一つとして、任意に、かつ高度に音波の遮蔽を行うことが可能な電子機器を開発することが求められている。 It is desirable to improve the convenience of electronic devices equipped with speakers. As one of them, it is required to develop an electronic device that can arbitrarily and highly shield sound waves.
本発明の目的は、任意に、かつ高度に音波の遮蔽を行うことが可能な電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electronic apparatus that can arbitrarily and highly shield sound waves.
本発明によれば、第1の振動面から超音波を発する発振装置と、
前記発振装置を内部に有する筐体と、
前記第1の振動面に対向して設けられ、前記筐体の表面に第1の開口端を有する第1の導波路と、
前記第1の開口端に設けられ、前記第1の開口端を開閉する第1の遮蔽部材と、
を備える電子機器が提供される。
According to the present invention, an oscillation device that emits ultrasonic waves from the first vibration surface;
A housing having the oscillation device therein;
A first waveguide provided opposite to the first vibration surface and having a first open end on a surface of the housing;
A first shielding member provided at the first opening end for opening and closing the first opening end;
An electronic device is provided.
本発明によれば、任意に、かつ高度に音波の遮蔽を行うことが可能な電子機器を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electronic device which can perform the shielding of a sound wave arbitrarily and highly can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.
図1は、第1の実施形態に係る電子機器100を示す断面図である。電子機器100は、発振装置10と、筐体20と、導波路30と、遮蔽部材80と、を備えている。電子機器100は、例えば携帯通信端末、ラップトップ型コンピュータ、又は小型ゲーム機器等である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an
発振装置10は、第1の振動面から超音波40を発振する。筐体20は、発振装置10を内部に有する。導波路30は、第1の振動面に対向して設けられている。また導波路30は、筐体20の表面に開口端50を有している。遮蔽部材80は、開口端50に設けられており、開口端50を開閉する。以下図1〜図3を用いて、電子機器100の構成について詳細に説明する。
The
図1に示すように、電子機器100は、導波路35と、遮蔽部材85をさらに備えている。発振装置10は、第1の振動面とは逆の面により構成される第2の振動面から超音波45を発振する。導波路35は、第2の振動面に対向して設けられている。また導波路35は、筐体20の表面に開口端55を有している。遮蔽部材85は、開口端55に設けられており、開口端55を開閉する。
As shown in FIG. 1, the
また、電子機器100は、制御部78をさらに備えている。制御部78は、遮蔽部材80と接続しており、遮蔽部材80の動きを制御する。これにより、開口端50の開閉を制御する。また制御部78は、遮蔽部材85と接続しており、遮蔽部材85の動きを制御する。これにより、開口端55の開閉を制御する。なお制御部78を設けず、遮蔽部材80、85を手動によって動かすように構成されていてもよい。遮蔽部材80、85は、例えば筐体20に設けられたガイドとなる凹凸に沿って動く。
The
図2に示すように、発振装置10は、圧電振動子60と、振動部材72と、支持部材70とを有している。振動部材72は、圧電振動子60を拘束している。支持部材70は、振動部材72を支持している。また発振装置10は、制御部74と、信号生成部76と、をさらに備えている。信号生成部76は、圧電振動子60と接続しており、圧電振動子60に入力する電気信号を生成する。制御部74は、信号生成部76と接続しており、外部から入力された情報に基づいて、信号生成部76による信号の生成を制御する。発振装置10はスピーカとして使用されるため、制御部74に入力される情報は音声信号である。
As illustrated in FIG. 2, the
本実施形態において、発振装置10は、パラメトリックスピーカとして使用される。このため、制御部74は信号生成部76を介してパラメトリックスピーカとしての変調信号を入力する。パラメトリックスピーカとして用いる場合、圧電振動子60は、20kHz以上、例えば100kHzの音波を信号の輸送波として用いる。発振装置10において、例えば圧電振動子60及び振動部材72は、アレイ状に複数組設けられている。これにより、発振装置10が発する超音波40、45の指向性を向上させることができる。また、圧電振動子60及び振動部材72は、それぞれ単数であってもよい。
In the present embodiment, the
図3は、図2に示す圧電振動子60を示す断面図である。図3に示すように、圧電振動子60は、圧電体62、上部電極64、下部電極66からなる。また圧電振動子60は、例えば円形、楕円形、又は矩形を有する。圧電体62は、上部電極64と下部電極66に挟まれている。圧電体62は、圧電効果を有する材料により構成され、例えばジルコン酸チタン酸鉛(PZT)、又はチタン酸バリウム(BaTiO3)等により構成される。また圧電体62の厚みは、10um〜1mmであることが好ましい。厚みが10um未満である場合、圧電体62は脆性材料により構成されるため、破損等が生じやすい。一方、厚みが1mmを超える場合、圧電体62の電界強度が低減する。従ってエネルギー変換効率の低下を招く。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the
上部電極64、及び下部電極66は、例えば銀、又は銀/パラジウム合金等によって構成される。上部電極64、及び下部電極66の厚みは、1〜50umであることが好ましい。厚みが1um未満の場合、均一に成形することが難しくなる。一方、50umを超える場合、上部電極64、又は下部電極66が圧電体62に対して拘束面となり、エネルギー変換効率の低下を招く。
The
振動部材72は、セラミック材料に対して高い弾性率を持つ材料によって構成され、例えばリン青銅、又はステンレス等によって構成される。振動部材72の厚みは、5〜500umであることが好ましい。また振動部材72の縦弾性係数は、1〜500GPaであることが好ましい。振動部材72の縦弾性係数が過度に低い、又は高い場合、機械振動子としての特性や信頼性を損なうおそれがある。
The
導波路30は、第1の振動面と開口端50をつなぐ導波管22を設けることにより形成されている。導波路35は、第2の振動面と開口端55をつなぐ導波管24を設けることにより形成されている。また導波路30、35は、第1の振動面及び第2の振動面と垂直に設けられている。導波路30、35の面積は、例えば0.1mm2以上あればよい。
The
遮蔽部材80、85は、例えばウレタン等の吸音材料により構成されている。この場合遮蔽部材80、85の厚さは、例えば1mm以下である。遮蔽部材80、85が吸音材料により構成される場合、遮蔽部材80、85は、音波を吸収することによって音波を遮蔽する。また遮蔽部材80、85は、例えば金属材料により構成されていてもよい。遮蔽部材80、85が金属材料により構成される場合、遮蔽部材80、85は、音波を反射することによって音波を遮蔽する。なお反射された音波は、筐体20内部において衝突し合い、キャンセリングされる。
The shielding
次に、本実施形態の効果を説明する。発振装置から可聴音波が発振される場合、拡散性に優れる可聴音波は、遮蔽部材と筐体の隙間を抜けて外部に漏れ出てしまう場合がある。これに対し、本実施形態に係る電子機器100では、発振装置10は超音波40、45を発振する。直進性に優れる超音波40、45は、拡散して外部に漏れ出ることなく、遮蔽部材80、85に衝突して消滅する。また遮蔽部材80、85は、可動に設けられている。よって任意に、かつ高度に音波の遮蔽をすることができる電子機器が提供される。
Next, the effect of this embodiment will be described. When an audible sound wave is oscillated from the oscillation device, the audible sound wave having excellent diffusibility may leak outside through a gap between the shielding member and the housing. On the other hand, in the
また、開口端50、55に遮蔽部材80、85がそれぞれ設けられているため、筐体20の内部に水が侵入することを防止することができる。さらに、発振装置10の第1の振動面及び第2の振動面には、それぞれ導波路30、35が設けられている。よって第1の振動面と第2の振動面の両面から発振された超音波40、45を使用することができ、高効率で音響再生が可能となる。さらに導波路30は第1の振動面と垂直であり、導波路35は第2の振動面と垂直である。発振装置10から発せられる超音波40、45は、第1の振動面及び第2の振動面と垂直な成分が多いため、さらに高効率で音響再生が可能となる。
Further, since the shielding
図4は、第2の実施形態に係る電子機器102を示す断面図であって、第1の実施形態に係る図1に対応している。本実施形態に係る電子機器102では、導波管22、24を設けていない点を除いて、第1の実施形態に係る電子機器100と同様である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the
電子機器102は、筐体の内部に設けられた構成部品90をさらに備えている。第1の振動面のうち少なくとも一部と、開口端50のうち少なくとも一部を結ぶ直線上には、いずれの構成部品90も位置していない。また第2の振動面のうち少なくとも一部と、開口端55のうち少なくとも一部を結ぶ直線上には、いずれの構成部品90も位置していない。導波路30は、開口端50と、発振装置10が重なっている場所のうち、構成部品90が位置していない部分によって構成される。また導波路35は、開口端55と発振装置10が重なっている場所のうち、構成部品90が位置していない部分によって構成される。
The
電子機器102は、実装基板92をさらに備えている。実装基板92は、筐体20の上面及び底面に平行に配置されている。実装基板92は、例えばプリント配線基板である。構成部品90は、実装基板92上に実装されている。また実装基板92上における構成部品90の高さは、互いに異なっている。構成部品90は、例えばディスクリート部品や半導体パッケージ等の電子部品を含む。
The
発振装置10は、実装基板92と交わる方向に設けられる。この場合、導波路30、35は、実装基板92と交わらないように設けられている。そして開口端50、55は、筐体20の側面に配置される。また発振装置10は、実装基板92と交わらない方向に設けられてもよい(図示せず)。この場合実装基板92のうち、導波路30、35と交わる部分には貫通孔が形成される(図示せず)。そして開口端50、55は、筐体20の上面及び底面に配置される(図示せず)。
The
本実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。また本実施形態に係る電子機器102では、超音波40、45の直進性を利用して、構成部品90の隙間を導波路30、35としている。従って、導波管を設けずとも音響再生をすることができ、電子機器の小型化を図ることができる。
Also in this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. In the
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described with reference to drawings, these are the illustrations of this invention, Various structures other than the above are also employable.
10 発振装置
20 筐体
22 導波管
24 導波管
30 導波路
35 導波路
40 超音波
45 超音波
50 開口端
55 開口端
60 圧電振動子
62 圧電体
64 上部電極
66 下部電極
70 支持部材
72 振動部材
74 制御部
76 信号生成部
78 制御部
80 遮蔽部材
85 遮蔽部材
90 構成部品
92 実装基板
100 電子機器
102 電子機器
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記発振装置を内部に有する筐体と、
前記第1の振動面に対向して設けられ、前記筐体の表面に第1の開口端を有する第1の導波路と、
前記第1の開口端に設けられ、前記第1の開口端を開閉する第1の遮蔽部材と、
を備える電子機器。 An oscillation device for oscillating ultrasonic waves from the first vibration surface;
A housing having the oscillation device therein;
A first waveguide provided opposite to the first vibration surface and having a first open end on a surface of the housing;
A first shielding member provided at the first opening end for opening and closing the first opening end;
Electronic equipment comprising.
前記発振装置と接続する信号生成部と、
前記信号生成部と接続し、可聴音の音声データを変調した超音波を発振させる信号を生成するよう前記信号生成部を制御する第1の制御部と、
をさらに備える電子機器。 The electronic device according to claim 1,
A signal generator connected to the oscillation device;
A first control unit that is connected to the signal generation unit and controls the signal generation unit to generate a signal that oscillates an ultrasonic wave modulated from audio data of audible sound;
An electronic device further comprising:
前記第1の遮蔽部材と接続し、前記第1の遮蔽部材の動きを制御する第2の制御部をさらに備える電子機器。 The electronic device according to claim 1 or 2,
An electronic apparatus further comprising a second control unit that is connected to the first shielding member and controls movement of the first shielding member.
前記第1の遮蔽部材は、吸音材料により構成されている電子機器。 The electronic device according to any one of claims 1 to 3,
The first shielding member is an electronic device made of a sound absorbing material.
前記第1の遮蔽部材は、厚さが1mm以下である電子機器。 The electronic device according to claim 4,
The first shielding member is an electronic device having a thickness of 1 mm or less.
前記第1の遮蔽部材は、金属材料により構成されている電子機器。 The electronic device according to any one of claims 1 to 3,
The first shielding member is an electronic device made of a metal material.
前記第1の振動面とは逆の面により構成されている第2の振動面に対向して設けられ、前記筐体の前記表面に第2の開口端を有する第2の導波路と、
前記第2の開口端に設けられ、前記第2の開口端を開閉する第2の遮蔽部材と、
を備え、
前記発振装置は、前記第2の振動面から超音波を発振する電子機器。 The electronic device according to claim 1,
A second waveguide provided opposite to a second vibration surface constituted by a surface opposite to the first vibration surface and having a second opening end on the surface of the housing;
A second shielding member provided at the second opening end for opening and closing the second opening end;
With
The oscillation device is an electronic device that oscillates an ultrasonic wave from the second vibration surface.
前記筐体の内部に設けられた複数の構成部品をさらに備え、
前記第1の振動面と、前記第1の開口端のうち少なくとも一部を結ぶ直線上には、いずれの前記構成部品も位置しない電子機器。 The electronic device according to claim 1,
A plurality of components provided in the housing;
An electronic device in which any of the components is not located on a straight line connecting at least a part of the first vibration surface and the first opening end.
前記第1の導波路は、前記第1の振動面と前記第1の開口端をつなぐ管を設けることにより形成されている電子機器。 The electronic device according to any one of claims 1 to 8,
The first waveguide is an electronic device formed by providing a tube that connects the first vibrating surface and the first opening end.
前記電子機器は、携帯通信端末である電子機器。 The electronic device according to any one of claims 1 to 9,
The electronic device is an electronic device that is a mobile communication terminal.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2010166514A JP2012029084A (en) | 2010-07-23 | 2010-07-23 | Electronic apparatus |
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Family Applications (1)
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JP2010166514A Pending JP2012029084A (en) | 2010-07-23 | 2010-07-23 | Electronic apparatus |
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Country | Link |
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2010
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