JP2012029098A - Oscillation device and electronic apparatus - Google Patents
Oscillation device and electronic apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012029098A JP2012029098A JP2010166532A JP2010166532A JP2012029098A JP 2012029098 A JP2012029098 A JP 2012029098A JP 2010166532 A JP2010166532 A JP 2010166532A JP 2010166532 A JP2010166532 A JP 2010166532A JP 2012029098 A JP2012029098 A JP 2012029098A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric
- oscillation device
- vibrator
- piezoelectric vibrators
- highly directional
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Description
本発明は、圧電素子を備えた発振装置に関し、特に、振動部材に圧電素子が装着されている発振装置、この発振装置を有する電子機器、に関する。 The present invention relates to an oscillation device including a piezoelectric element, and more particularly, to an oscillation device in which a piezoelectric element is mounted on a vibration member, and an electronic apparatus having the oscillation device.
近年、携帯電話機やノート型コンピュータなどの携帯型の電子機器の需要が拡大している。このような電子機器では、テレビ電話や動画再生、ハンズフリー電話などの音響機能を商品価値とした薄型の携帯端末の開発が進められている。このような開発の中、音響部品である電気音響変換器(スピーカ装置)に対して、高音質でかつ小型・薄型化への要求が高まっている。 In recent years, demand for portable electronic devices such as mobile phones and notebook computers has been increasing. In such an electronic device, development of a thin portable terminal whose commercial value is an acoustic function such as a videophone, a video playback, and a hands-free phone is being promoted. Under such development, there is an increasing demand for high-quality sound, small size, and thinness for electroacoustic transducers (speaker devices) that are acoustic components.
現在、携帯電話機等の電子機器には、電気音響変換器として動電型電気音響変換器が利用されている。この動電型電気音響変換器は、永久磁石とボイスコイルと振動膜から構成されている。 Currently, electrodynamic electroacoustic transducers are used as electroacoustic transducers in electronic devices such as mobile phones. This electrodynamic electroacoustic transducer is composed of a permanent magnet, a voice coil, and a diaphragm.
しかし、動電型電気音響変換器は、その動作原理および構造から、薄型化には限界がある。一方、特許文献1、2には、圧電素子を電気音響変換器として使用することが記載されている。 However, there is a limit to reducing the thickness of electrodynamic electroacoustic transducers due to their operating principles and structures. On the other hand, Patent Documents 1 and 2 describe using a piezoelectric element as an electroacoustic transducer.
また、圧電素子を用いた発振装置の他の例としては、スピーカ装置のほか、圧電素子から発振された音波を用いて対象物までの距離などを検出する音波センサ(特許文献3)など、種々の電子機器や発振装置が知られている(特許文献4)。 As other examples of an oscillation device using a piezoelectric element, there are various types of devices such as a speaker device and a sound wave sensor (Patent Document 3) that detects a distance to an object using a sound wave oscillated from a piezoelectric element. There are known electronic devices and oscillators (Patent Document 4).
圧電素子を用いた発振装置は、圧電素子の圧電効果を利用して、電気信号の入力による電歪作用により、振動振幅を発生させるものである。そして、動電型電気音響変換器がピストン型の進退運動によって振動を発生させるのに対して、圧電素子を用いた発振装置は屈曲型の振動姿態をとるために振幅が小さくなる。 An oscillating device using a piezoelectric element uses a piezoelectric effect of the piezoelectric element to generate a vibration amplitude by an electrostrictive action by inputting an electric signal. The electrodynamic electroacoustic transducer generates vibration by a piston-type forward / backward movement, whereas the oscillation device using the piezoelectric element has a bending-type vibration state and thus has a small amplitude.
このため、上記した動電型の電気音響変換器に対して薄型化に優位である。しかしながら、発振装置は出力する音声が高指向性であるため、一方の方向しか音声を出力することができない。 For this reason, it is superior in reducing the thickness of the electrodynamic electroacoustic transducer described above. However, since the output sound of the oscillation device is highly directional, the sound can be output only in one direction.
高指向性音波を複数方向に出力する手法としては、複数の圧電振動子をマトリクス状に配列したパラメトリックスピーカがある。このパラメトリックスピーカでは、マトリクス状に配列した複数の圧電振動子を個別に駆動することで高指向性音波を複数方向に出力することができる。しかし、これでは複数の圧電振動子をマトリクス状に配列する必要があるので、当然ながら発振装置が大型化することになる。 As a method for outputting highly directional sound waves in a plurality of directions, there is a parametric speaker in which a plurality of piezoelectric vibrators are arranged in a matrix. In this parametric speaker, highly directional sound waves can be output in a plurality of directions by individually driving a plurality of piezoelectric vibrators arranged in a matrix. However, in this case, it is necessary to arrange a plurality of piezoelectric vibrators in a matrix, so that the oscillation device is naturally increased in size.
本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、小型でありながらも複数の方向に高指向性音波を出力することができる発振装置、この発振装置を有する電子機器、を提供するものである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides an oscillation device capable of outputting highly directional sound waves in a plurality of directions while being small, and an electronic apparatus having the oscillation device. Is.
本発明の発振装置は、少なくとも超音波を内包した高指向性音波を各々出力する圧電振動子と、圧電振動子を支持する振動子支持機構と、振動子支持機構を変位させて圧電振動子を偏向させる音声偏向機構と、を有する。 An oscillation device according to the present invention includes a piezoelectric vibrator that outputs at least a highly directional sound wave including ultrasonic waves, a vibrator support mechanism that supports the piezoelectric vibrator, and a vibrator support mechanism that displaces the piezoelectric vibrator. And an audio deflection mechanism for deflecting.
本発明の第一の電子機器は、本発明の発振装置と、発振装置に低周波の可聴域音波を高周波の超音波で変調した高指向性音波を出力させる発振駆動手段と、を有する。 The first electronic device of the present invention includes the oscillation device of the present invention and oscillation drive means for causing the oscillation device to output a highly directional sound wave obtained by modulating a low-frequency audible sound wave with a high-frequency ultrasonic wave.
本発明の第二の電子機器は、本発明の発振装置と、発振装置を駆動して高指向性音波として超音波を出力させる発振駆動手段と、発振装置から発振されて測定対象物で反射した超音波を検知する超音波検知手段と、検知された超音波から測定対象物までの距離を算出する距離算出手段と、を有する。 The second electronic device of the present invention includes the oscillation device of the present invention, oscillation drive means for driving the oscillation device to output ultrasonic waves as highly directional sound waves, and being oscillated from the oscillation device and reflected by the measurement object. Ultrasonic detection means for detecting ultrasonic waves, and distance calculation means for calculating the distance from the detected ultrasonic waves to the measurement object.
なお、本発明で云う高指向性音波の焦点位置とは、低周波の可聴域音波を高周波の超音波に変調した高指向性音波の場合は、その高指向性音波が可聴域音波に復調される位置を意味しており、高周波の高指向性音波として超音波の場合は、その高指向性音波が反射される位置を意味している。 In the present invention, the focal position of the highly directional sound wave is a high directional sound wave obtained by modulating a low frequency audible sound wave to a high frequency ultrasonic wave, and the high directional sound wave is demodulated into an audible sound wave. In the case of an ultrasonic wave as a high-frequency highly directional sound wave, it means a position where the highly directional sound wave is reflected.
本発明の発振装置では、振動子支持機構を音声偏向機構が変位させて圧電振動子を偏向させる。このため、圧電振動子の方向が変更されて出力される高指向性音声の方向が変更される。それでいて、複数の圧電振動子をマトリクス状に配列する必要がないので、装置全体を小型化することができる。 In the oscillation device of the present invention, the sound deflection mechanism is displaced by the sound deflection mechanism to deflect the piezoelectric vibrator. For this reason, the direction of the highly directional sound output by changing the direction of the piezoelectric vibrator is changed. Nevertheless, since it is not necessary to arrange a plurality of piezoelectric vibrators in a matrix, the entire apparatus can be reduced in size.
本発明の実施の第一の形態に関して図1を参照して説明する。本実施の形態の発振装置である電気音響変換器100は、図1に示すように、少なくとも超音波を内包した高指向性音波を各々出力する圧電振動子111〜113と、圧電振動子111〜113を支持する振動子支持機構120と、振動子支持機構120を変位させて圧電振動子111〜113を偏向させる音声偏向機構130と、を有する。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, an
より詳細には、三個の圧電振動子111〜113が四個の振動子支持機構120で支持されており、四個の音声偏向機構130が四個の振動子支持機構120を変位させて複数の圧電振動子111〜113を偏向させる。
More specifically, three
音声偏向機構130は、圧電素子からなり、振動子支持機構120の基部に配置されている。この振動子支持機構120は、出力される複数の高指向性音波の焦点位置が相違する配置に複数の圧電振動子111〜113を支持している。
The
また、本実施の形態の電気音響変換器100では、一個の圧電素子114と一個の弾性部材115とが一体に形成されており、振動子支持機構120は、一体に形成されている圧電素子114と弾性部材115とを拘束して三個の圧電振動子111〜113に区分している。
Further, in the
複数の圧電振動子111〜113は、低周波の可聴域音波を高周波の超音波で変調した高指向性音波を出力し、振動子支持機構120は、高指向性音波が可聴域音波に復調される焦点位置が相違する配置に複数の圧電振動子111〜113を支持している。
The plurality of
より具体的には、本実施の形態の電気音響変換器100では、三個の圧電振動子111〜113は、同一の全長に形成されている。振動子支持機構120は、圧電素子114の一方の表面を拘束する門型に形成されている。
More specifically, in the
ただし、両側の二個の振動子支持機構120は中央の二個の振動子支持機構120より長大に形成されている。このため、三個の圧電振動子111〜113は、中央の一個の表面が水平に位置しており、両側の二個は表面が相対するように傾斜している。
However, the two
本実施の形態の電気音響変換器100は、平板状の本体フレーム140を有しており、その表面に複数の振動子支持機構120が固定されている。本体フレーム140は固定端の役割を果たし、その材質は弾性部材115に対して高い剛性の材料でなくてはならず、例えば、ステンレスや真鍮などが使用できる。
The
圧電素子114は、圧電層の上下両面に上部/下部電極層が個々に形成されている(図示せず)。なお、上部/下部電極層にはリード線で発振駆動手段150が結線されており、この発振駆動手段150から印加される電界により、圧電素子114は可聴領域や超音波領域で駆動される。
In the
この発振駆動手段150は、複数の圧電振動子111〜113が個々に出力する複数の高指向性音波の方向と音声偏向機構130による複数の振動子支持機構120の変位との関係が登録されており、登録されている関係に対応して複数の振動子支持機構120の少なくとも一部を変位させて複数の圧電振動子111〜113の少なくとも一部を所定方向に偏向させる。
In this oscillation driving means 150, the relationship between the directions of the plurality of highly directional sound waves output individually by the plurality of
本実施の形態の圧電素子114の圧電層については、圧電効果を有する材料であれば、無機材料、有機材料ともに特に限定されないが、電気機械変換効率が高い材料、例えば、ジルコン酸チタン酸鉛(PZT:lead Zirco-titanate)や、チタン酸バリウム(BaTiO3)などの材料が使用できる。
The piezoelectric layer of the
また、圧電素子114の圧電層の厚みは、特に限定されないが、10μm以上500μm以下であることが好ましい。例えば、脆性材料であるセラミック材料として厚み10μm未満の薄膜を使用した場合、取り扱い時に機械強度の弱さから、欠けや破損などが生じて、取り扱いが困難となる。
The thickness of the piezoelectric layer of the
また、厚み500μmを超えるセラミックを使用した場合は電気エネルギから機械エネルギに変換する変換効率が著しく低下し、電気音響変換器100として十分な性能が得られない。
In addition, when a ceramic having a thickness of more than 500 μm is used, the conversion efficiency for converting electrical energy into mechanical energy is significantly reduced, and sufficient performance as the
一般的に、電気信号の入力により電歪効果を発生させる圧電セラミックにおいては、その変換効率は電界強度に依存する。この電界強度は分極方向に対する厚み/入力電圧で表されることから、厚みの増加は必然的に変換効率の低下を招いてしまう問題がある。 In general, in a piezoelectric ceramic that generates an electrostrictive effect by inputting an electric signal, the conversion efficiency depends on the electric field strength. Since the electric field strength is expressed by the thickness / input voltage with respect to the polarization direction, an increase in thickness inevitably causes a decrease in conversion efficiency.
本実施の形態の圧電素子114には、電界を発生させるために前述のように主面に上部/下部電極層が形成されている。上部/下部電極層は、電気伝導性を有する材料であれば特に限定されないが、銀や銀/パラジウムを使用することが好ましい。銀は低抵抗な汎用的な電極層として使用されており、製造プロセスやコストなどに利点がある。
In the
また、銀/パラジウムは耐酸化に優れた低抵抗材料であるため、信頼性の観点から利点がある。また、上部/下部電極層の厚みについては、特に限定されないが、その厚みが1μm以上50μm以下であるのが好ましい。 Further, since silver / palladium is a low-resistance material excellent in oxidation resistance, there is an advantage from the viewpoint of reliability. The thickness of the upper / lower electrode layer is not particularly limited, but the thickness is preferably 1 μm or more and 50 μm or less.
例えば、厚み1μm未満では、膜厚が薄いため、均一に成形できず、変換効率が低下する可能性がある。なお、薄膜状の上部/下部電極層を形成する技術として、ペースト状にして塗布する方法もある。 For example, when the thickness is less than 1 μm, since the film thickness is thin, it cannot be uniformly formed, and conversion efficiency may be reduced. As a technique for forming a thin film upper / lower electrode layer, there is a method of applying it in a paste form.
しかし、圧電層がセラミックのような多結晶では表面状態が梨地面であるため、塗布時の濡れ状態が悪く、ある程度の厚みがないと均一な電極膜が形成できない問題点がある。 However, when the piezoelectric layer is a polycrystal such as ceramic, the surface state is textured, so that the wet state at the time of application is poor, and there is a problem that a uniform electrode film cannot be formed without a certain thickness.
一方、上部/下部電極層の膜厚が100μmを超える場合は、製造上は特に問題はないが、上部/下部電極層が圧電層である圧電セラミック材料に対して拘束面となり、エネルギ変換効率を低下させてしまう問題点がある。 On the other hand, when the film thickness of the upper / lower electrode layer exceeds 100 μm, there is no particular problem in manufacturing, but the upper / lower electrode layer becomes a constraining surface for the piezoelectric ceramic material which is a piezoelectric layer, and energy conversion efficiency is improved. There is a problem that it lowers.
本実施の形態の電気音響変換器100の圧電素子114は、その片側の主面が弾性部材115によって拘束されている。また、同時に弾性部材115は、圧電素子114の基本共振周波数を調整する機能を持つ。機械的な圧電振動子111〜113の基本共振周波数fは、以下の式で示されるように、負荷重量と、コンプライアンスに依存する。
As for the
[数1]
f=1/(2πL√(mC))
なお、"m"は質量、"C"はコンプライアンス、である。
[Equation 1]
f = 1 / (2πL√ (mC))
“M” is mass and “C” is compliance.
言い換えれば、コンプライアンスは圧電振動子111〜113の機械剛性であるため、このことは圧電素子114の剛性を制御することで基本共振周波数を制御できることを意味する。
In other words, since the compliance is the mechanical rigidity of the
例えば、弾性率の高い材料の選択や、弾性部材115の厚みを低減することで、基本共振周波数を低域にシフトさせることが可能となる。この一方で、弾性率の高い材料を選択することや、弾性部材115の厚みを増加させることで基本共振周波数を高域にシフトさせることができる。
For example, the fundamental resonance frequency can be shifted to a low frequency by selecting a material having a high elastic modulus or reducing the thickness of the
従来は、圧電素子114の形状や材質により基本共振周波数を制御していたところから設計上の制約やコスト、信頼性に問題があったが、本発明のように、構成部材である弾性部材115を変更することで所望の基本共振周波数に容易に調整できることから、工業上の価値は大きい。
Conventionally, since the basic resonance frequency was controlled by the shape and material of the
なお、弾性部材115には、金属や樹脂など脆性材料であるセラミックに対して高い弾性率を持つ材料であれば特に限定されないが、加工性やコストの観点からリン青銅やステンレスなどの汎用材料が使用される。
The
また、弾性部材115の厚みについては、5μm以上1000μm以下であることが好ましい。厚みが5μm未満の場合、機械強度が弱く、拘束部材として機能を損なうことや、加工精度の低下により、製造ロット間で圧電素子114の機械振動特性の誤差が生じてしまう。
The thickness of the
また、厚みが1000μmを超える場合は、剛性増による圧電素子114への拘束が強まり、振動変位量の減衰を生じさせてしまう問題点がある。また、本実施の形態の弾性部材115は、材料の剛性を示す指標である縦弾性係数が、1GPa以上500GPa以下であることが好ましい。上述のように、弾性部材115の剛性が過度に低い場合や、過度に高い場合は、機械振動子として特性や信頼性を損なう問題点がある。
Further, when the thickness exceeds 1000 μm, there is a problem that the restraint on the
振動子支持機構120は、材質は特に限定されないが、弾性部材115や圧電素子114に比べ高い剛性を持つ材料が好ましく、真鍮などを使用することができる。また、本体フレーム140と同一の材料や一体となっていても構わない。
The material of the
ここで、以下に本実施の形態の電気音響変換器100の動作原理を説明する。本実施の形態の電気音響変換器100は、複数の圧電振動子111〜113から並列に高指向性音波を発生させる。
Here, the operation principle of the
本発明の電気音響変換器100は、振動子支持機構120で区分された複数の圧電振動子111〜113からなり、これら複数の圧電振動子111〜113は、両端が振動子支持機構120で固定されている弾性部材115および圧電素子114からなる。
The
この圧電素子114が上述のように複数に分割されているため、小型である点を利用して、超音波(例えば、20kHz以下の周波数帯域)を発振することで可聴音の再生を行う。ここで超音波は変調波の輸送体として利用し、可聴帯域外が好ましく、例えば、100KHzなどが適している。
Since the
また、本実施の形態の電気音響変換器100による音響再生方法は、超音波を変調波の輸送体として利用する音響再生器であるパラメトリックスピーカの動作原理を利用している。
In addition, the sound reproduction method by the
AM変調やDSB(Double Sideband modulation)変調、SSB(Single-Sideband modulation)変調、FM(Frequency Modulation)変調をかけた超音波を空気中に放射し、超音波が空気中に伝播する際の非線形特性により、可聴音が出現する原理で音響再生を行っている。 Non-linear characteristics when an ultrasonic wave that has been subjected to AM modulation, DSB (Double Sideband modulation) modulation, SSB (Single-Sideband modulation) modulation, FM (Frequency Modulation) modulation is emitted into the air, and the ultrasonic wave propagates into the air. Thus, sound reproduction is performed on the principle that audible sound appears.
非線形としては、、流れの慣性作用と粘性作用の比で示されるレイノルズ数が大きくなると、層流から乱流に推移する現象が挙げられる。すなわち、音波は流体内で微少に、じょう乱しているため、音波は非線形で伝播している。 Non-linearity includes a phenomenon in which the flow changes from laminar flow to turbulent flow when the Reynolds number indicated by the ratio between the inertial action and the viscous action of the flow increases. That is, since the sound wave is slightly disturbed in the fluid, the sound wave propagates in a non-linear manner.
しかしながら、低周波数帯域での音波の振幅は非線形でありがら、振幅差が非常に小さく、通常、線形理論の現象として取り扱っている。これに対して、超音波では非線形性が容易に観察でき、空気中に放射した場合、非線形性に伴う高調波が顕著に発生する。 However, the amplitude of the sound wave in the low frequency band is non-linear, but the amplitude difference is very small, and is usually handled as a phenomenon of linear theory. On the other hand, nonlinearity can be easily observed with ultrasonic waves, and when radiated into the air, harmonics accompanying the nonlinearity are remarkably generated.
概略すれば、音波は空気中で分子集団が濃淡に混在する疎密状態であり、空気分子が圧縮よりも復元するのに時間が生じた場合、圧縮後に復元できない空気が、連続的に伝播する空気分子と衝突し、衝撃波が生じて可聴音が発生する原理である。 In summary, sound waves are a dense state where molecular groups are mixed in the air, and if it takes time for air molecules to recover rather than compress, air that cannot be recovered after compression will continue to propagate through the air. This is the principle that an audible sound is generated by colliding with a molecule and generating a shock wave.
なお、圧電素子114は機械品質係数Q(以下、機械Qと称す)が高い特徴を持つ。これは、基本共振周波数近傍にエネルギが集中するため、共振周波数近傍で音波は大きいが、それ以外の帯域では著しく減衰する特性を持つ。
The
すなわち、単一の周波数で音波を発振する圧電素子114では、機械Qが高いほど音波の音圧レベルは高く、電気機械変換効率の観点から優位となるため、本構成では圧電素子114を使用することで効果が増大する。
That is, in the
なお、図示されるように、本実施の形態の電気音響変換器100では、複数の圧電振動子111〜113が相違する方向に高指向性音波を出力する。これら複数の高指向性音波は本体フレーム140の内部で交差しているが、可聴域音波に復調される焦点位置では交差しない。
As shown in the figure, in the
このため、交差の干渉により意図せず復調されることがなく、所望の位置で可聴域音波に復調することができる。本実施の形態の電気音響変換器100は、このように所望の位置で可聴域音波に復調される高指向性音波を複数の方向に出力することができる。
For this reason, it can be demodulated to an audible sound wave at a desired position without being unintentionally demodulated due to cross interference. The
それでいて、既存のパラメトリックスピーカのように、複数の圧電振動子111〜113をマトリクス状に配列するような必要はないので、機器全体を小型化することができる。
Nevertheless, unlike the existing parametric speaker, there is no need to arrange the plurality of
そして、本実施の形態の電気音響変換器100では、複数の圧電振動子111〜113を音声偏向機構である上下方向に伸縮自在な音声偏向機構130で支持することにより、複数の圧電振動子111〜113を自在に偏向することもできる。
In the
この電気音響変換器100では、三個の圧電振動子111〜113の方向と四個の音声偏向機構130の伸縮状態との関連が発振駆動手段150にデータ登録されている。そこで、圧電振動子111〜113を偏向するときには、その登録データに対応して四個の音声偏向機構130の少なくとも一個が伸縮される。この電気音響変換器100では、上述のように複数の圧電振動子111〜113の方向が可変する(偏向される)ので、出力される高指向性音波の方向を偏向することができる。
In the
さらに、本実施の形態の電気音響変換器100では、複数の圧電振動子111〜113を振動させるので、電気音響変換器100の製造時に振動子支持機構120の位置を調節することにより、複数の圧電振動子111〜113の面積を可変して基本共振周波数を調整することもできる。
Furthermore, in the
このため、複数の圧電振動子111〜113に各々任意の基本共振周波数を容易に付与することができる。例えば、複数の基本共振周波数を持つ圧電振動子111〜113を同時に駆動させることで、音圧レベルが低い帯域を補完することができ、音圧レベルの周波数特性を改善することができる。
Therefore, an arbitrary basic resonance frequency can be easily given to each of the plurality of
なお、本実施の形態の電気音響変換器100では、複数の圧電振動子111〜113が出力する高指向性音波が交差する。この交差による干渉を利用することにより、復調される可聴域音波を増幅したり低減することもでき、可聴域音波が復調される位置を可変することもできる。
In the
また、超音波を利用した可聴音再生においても、複数の圧電振動子111〜113から音波を発生させるため、指向性制御が可能となり、立体音響などの機能を付与することができる。
Also, in audible sound reproduction using ultrasonic waves, since sound waves are generated from the plurality of
しかも、本実施の形態の電気音響変換器100では、一枚の圧電素子114と一枚の弾性部材115とを一体に接合して複数の振動子支持機構120で拘束することで複数の圧電振動子111〜113を実現している。このため、その構造が簡単で生産性が良好であるとともに、複数の圧電振動子111〜113の周波数特性なども均等にすることが容易である。
Moreover, in the
以上をまとめると、本発明の電気音響変換器100は、電子機器(例えば、携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、小型ゲーム機器など)の音源としても利用可能である。電気音響変換器100の大型化を抑制することができ、音響特性が向上することから、携帯型の電子機器に対しても良好に利用することが可能である。
In summary, the
なお、本発明は上記の実施の形態および実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。例えば、上記形態の電気音響変換器100では、複数の圧電振動子111〜113が同一サイズに区分されていることを想定した。しかし、このような複数の圧電振動子111〜113のサイズが相違していてもよい(図示せず)。
In addition, this invention is not limited to said embodiment and Example, A various deformation | transformation is accept | permitted in the range which does not deviate from the summary. For example, in the
また、上記形態では方向が相違する複数の圧電振動子111〜113を有することを例示した。しかし、このような方向が相違する複数の圧電振動子の各々をマトリクスアレイからなるパラメトリックスピーカで形成し、その高指向性音波の出力方向を偏向してもよい(図示せず)。 Moreover, it has illustrated having the some piezoelectric vibrators 111-113 from which a direction differs in the said form. However, each of the plurality of piezoelectric vibrators having different directions may be formed by a parametric speaker made of a matrix array, and the output direction of the highly directional sound wave may be deflected (not shown).
さらに、上記形態では圧電素子114の上面と下面との全域に一様に電極層が形成されていることを例示した。しかし、複数の圧電振動子111〜113ごとに個別に電極層が形成されていて圧電層が個々に駆動されてもよい(図示せず)。
Furthermore, in the said form, it illustrated that the electrode layer was uniformly formed in the whole region of the upper surface of the
また、上記形態では一個の圧電素子114と一個の弾性部材115とが一体に形成されていて振動子支持機構120で拘束されることにより複数の圧電振動子111〜113が形成されていることを例示した。しかし、最初から個別に形成されている圧電振動子が振動子支持機構で支持されていてもよい(図示せず)。
In the above embodiment, one
さらに、上記形態では三個の圧電振動子111〜113が凹状に配置されていることを例示した。しかし、複数の圧電振動子111〜113が凸状に配置されていてもよく、その圧電振動子の個数も二個以下でも四個以上でもよい(図示せず)。
Furthermore, in the said form, it illustrated that the three piezoelectric vibrators 111-113 are arrange | positioned concavely. However, the plurality of
また、上記形態では、発振装置として電気音響変換器100等を例示した。このような電気音響変換器100等は、例えば、前述のように電気機器である携帯電話機に搭載することができる。
Moreover, in the said form,
しかし、電子機器として、発振装置である電気音響変換器100等と、この電気音響変換器100等を駆動する発振駆動部と、電気音響変換器100から発振されて測定対象物で反射した超音波を検知する超音波検知部と、検知された超音波から測定対象物までの距離を算出する距離算出部と、を有するソナー(図示せず)なども実施可能である。
However, as an electronic device, an
なお、当然ながら、上述した複数の実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。また、上述した実施の形態では、各部の構造などを具体的に説明したが、その構造などは本願発明を満足する範囲で各種に変更することができる。 Needless to say, the above-described plurality of embodiments and the plurality of modifications can be combined within a range in which the contents do not conflict with each other. In the above-described embodiment, the structure of each part has been specifically described. However, the structure and the like can be variously changed within a range that satisfies the present invention.
100 電気音響変換器
111-113 圧電振動子
114 圧電素子
115 弾性部材
120 振動子支持機構
130 音声偏向機構
140 本体フレーム
150 発振駆動手段
100 Electroacoustic transducers 111-113
Claims (10)
前記圧電振動子を支持する振動子支持機構と、
前記振動子支持機構を変位させて前記圧電振動子を偏向させる音声偏向機構と、
を有する発振装置。 A piezoelectric vibrator that outputs at least a highly directional sound wave containing ultrasonic waves;
A vibrator support mechanism for supporting the piezoelectric vibrator;
An audio deflection mechanism for deflecting the piezoelectric vibrator by displacing the vibrator support mechanism;
An oscillation device having
複数の前記音声偏向機構が複数の前記振動子支持機構の少なくとも一部を変位させて複数の前記圧電振動子の少なくとも一部を偏向させる請求項1に記載の発振装置。 A plurality of the piezoelectric vibrators are supported by the plurality of vibrator support mechanisms,
The oscillation device according to claim 1, wherein the plurality of sound deflection mechanisms displace at least a part of the plurality of vibrator support mechanisms to deflect at least a part of the plurality of piezoelectric vibrators.
前記振動子支持機構は、一体に形成されている前記圧電素子と前記弾性部材との少なくとも一方を拘束して複数の前記圧電振動子に区分している請求項1ないし3の何れか一項に記載の発振装置。 One piezoelectric element and one elastic member are integrally formed,
4. The vibrator support mechanism according to claim 1, wherein at least one of the piezoelectric element and the elastic member that are integrally formed is constrained to be divided into a plurality of the piezoelectric vibrators. The oscillation device described.
前記振動子支持機構は、前記高指向性音波が前記可聴域音波に復調される前記焦点位置が相違する配置に複数の前記圧電振動子を支持する請求項1ないし5の何れか一項に記載の発振装置。 The plurality of piezoelectric vibrators output the highly directional sound waves obtained by modulating low-frequency audible sound waves with the high-frequency ultrasonic waves,
The said vibrator | oscillator support mechanism supports the said some piezoelectric vibrator in the arrangement | positioning from which the said focal position from which the said highly directional sound wave is demodulated to the said audio field sound wave differs. Oscillation device.
前記振動子支持機構は、前記高指向性音波が反射される前記焦点位置が相違する配置に複数の前記圧電振動子を支持する請求項1ないし5の何れか一項に記載の発振装置。 The plurality of piezoelectric vibrators output the highly directional sound waves composed of the high-frequency ultrasonic waves,
The oscillation device according to claim 1, wherein the vibrator support mechanism supports a plurality of the piezoelectric vibrators in an arrangement where the focal positions at which the highly directional sound waves are reflected are different.
前記発振装置に低周波の可聴域音波を高周波の前記超音波で変調した前記高指向性音波を出力させる発振駆動手段と、
を有する電子機器。 The oscillation device according to any one of claims 1 to 7,
Oscillation driving means for causing the oscillation device to output the highly directional sound wave obtained by modulating a low frequency audible sound wave with the high frequency ultrasonic wave;
Electronic equipment having
前記発振装置を駆動して前記高指向性音波である超音波を出力させる発振駆動手段と、
前記発振装置から発振されて測定対象物で反射した前記超音波を検知する超音波検知手段と、
検知された前記超音波から前記測定対象物までの距離を算出する距離算出手段と、
を有する電子機器。 The oscillation device according to any one of claims 1 to 7,
Oscillation drive means for driving the oscillation device to output ultrasonic waves that are the highly directional sound waves;
Ultrasonic detection means for detecting the ultrasonic wave oscillated from the oscillation device and reflected by the measurement object;
Distance calculating means for calculating a distance from the detected ultrasonic wave to the measurement object;
Electronic equipment having
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010166532A JP2012029098A (en) | 2010-07-23 | 2010-07-23 | Oscillation device and electronic apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010166532A JP2012029098A (en) | 2010-07-23 | 2010-07-23 | Oscillation device and electronic apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012029098A true JP2012029098A (en) | 2012-02-09 |
Family
ID=45781499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010166532A Pending JP2012029098A (en) | 2010-07-23 | 2010-07-23 | Oscillation device and electronic apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012029098A (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61264995A (en) * | 1985-05-20 | 1986-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Parametric speaker |
JPH06113397A (en) * | 1992-08-04 | 1994-04-22 | Motorola Inc | Dual-drive speaker provided with diffusion resonance attenuation |
JPH07203592A (en) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Toshiba Corp | Ultrasonic probe |
JP2006025108A (en) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Seiko Epson Corp | Projector and control method of projector |
-
2010
- 2010-07-23 JP JP2010166532A patent/JP2012029098A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61264995A (en) * | 1985-05-20 | 1986-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Parametric speaker |
JPH06113397A (en) * | 1992-08-04 | 1994-04-22 | Motorola Inc | Dual-drive speaker provided with diffusion resonance attenuation |
JPH07203592A (en) * | 1993-12-29 | 1995-08-04 | Toshiba Corp | Ultrasonic probe |
JP2006025108A (en) * | 2004-07-07 | 2006-01-26 | Seiko Epson Corp | Projector and control method of projector |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5761192B2 (en) | Oscillator and electronic device | |
JP5741580B2 (en) | Oscillator | |
JP5682973B2 (en) | Oscillator and electronic device | |
WO2012011255A1 (en) | Acoustic apparatus and oscillating unit | |
JP5939160B2 (en) | Oscillator and electronic device | |
JP5803917B2 (en) | Oscillator and electronic device | |
JP2012015755A (en) | Oscillation device and electronic equipment | |
JP2012015758A (en) | Oscillator, method for manufacturing the same and electronic device | |
JP5771952B2 (en) | Oscillator and electronic device | |
JP2012142648A (en) | Electronic apparatus | |
JP2012015757A (en) | Oscillation device and electronic equipment | |
JP5617412B2 (en) | Oscillator and electronic device | |
JP2012029104A (en) | Oscillator and electronic apparatus | |
JP2012029098A (en) | Oscillation device and electronic apparatus | |
JP5505165B2 (en) | Oscillator | |
JP2012029108A (en) | Oscillation device and electronic apparatus | |
JP2012029105A (en) | Oscillation device | |
JP5488266B2 (en) | Oscillator | |
JP5659598B2 (en) | Oscillator | |
JP2012134597A (en) | Oscillation device and electronic apparatus | |
JP2012134599A (en) | Oscillation device and electronic apparatus | |
JP2012015756A (en) | Electronic apparatus and oscillation unit | |
JP2012015759A (en) | Oscillator and electronic apparatus | |
JP2012134593A (en) | Oscillation device and electronic apparatus | |
JP2012217030A (en) | Electronic device, output control method of the electronic apparatus, and oscillation device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130607 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140121 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140204 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20140603 |