JP2012100048A - Electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、音波の出力機能を有する電子機器に関する。 The present invention relates to an electronic device having a sound wave output function.
近年、携帯電話やラップトップ型コンピュータの携帯端末などの需要が拡大している。特にテレビ電話や動画再生、ハンズフリー電話機能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。これらの開発の中で、小型でかつ出力が大きい電気音響変換器の要求が高まっている。従来、携帯電話等の電子機器には、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。しかしながら動電型電気音響変換器は、その動作原理及び構造から、薄型化には限界がある。そこで、圧電振動子をパラメトリックスピーカとして使用することが期待されている。 In recent years, the demand for mobile terminals such as mobile phones and laptop computers has been increasing. In particular, the development of thin mobile terminals with commercial functions such as videophones, video playback, and hands-free phone functions is underway. In these developments, there is an increasing demand for electroacoustic transducers that are small in size and large in output. Conventionally, an electrodynamic electroacoustic transducer is used as an electroacoustic transducer in an electronic device such as a mobile phone. This electrodynamic electroacoustic transducer is composed of a permanent magnet, a voice coil, and a diaphragm. However, the electrodynamic electroacoustic transducer is limited in thickness because of its operation principle and structure. Therefore, it is expected to use the piezoelectric vibrator as a parametric speaker.
特許文献1には、圧電振動子として圧電フィルムを用いたスピーカが開示されている。特許文献1では、スピーカは、筐体の表面側に設けられた凹部に組み込まれている。 Patent Document 1 discloses a speaker using a piezoelectric film as a piezoelectric vibrator. In Patent Document 1, the speaker is incorporated in a recess provided on the surface side of the housing.
特許文献1に記載の技術では、圧電振動子は筐体の表面側に設けている。このため、圧電振動子の耐久性が低くなる可能性があった。 In the technique described in Patent Document 1, the piezoelectric vibrator is provided on the surface side of the housing. For this reason, the durability of the piezoelectric vibrator may be lowered.
本発明の目的は、圧電フィルムを用いて音波を発振する機能を有する電子機器において、圧電フィルムの耐久性を向上させることにある。 An object of the present invention is to improve the durability of a piezoelectric film in an electronic device having a function of oscillating sound waves using the piezoelectric film.
本発明によれば、筐体と、
前記筐体の内面に貼り付けられた圧電フィルムと、
前記圧電フィルムの第1面に取り付けられた第1電極と、
前記圧電フィルムの第2面に取り付けられ、平面視で前記第1電極と重なっている第2電極と、
を備える電子機器が提供される。
According to the present invention, a housing;
A piezoelectric film attached to the inner surface of the housing;
A first electrode attached to the first surface of the piezoelectric film;
A second electrode attached to the second surface of the piezoelectric film and overlapping the first electrode in plan view;
An electronic device is provided.
本発明によれば、圧電フィルムを用いて音波を発振する機能を有する電子機器において、圧電フィルムの耐久性を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, durability of a piezoelectric film can be improved in the electronic device which has a function which oscillates a sound wave using a piezoelectric film.
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.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る電子機器300の要部の構成を示す断面図であり、図2は電子機器300の平面図である。電子機器300は、筐体310、圧電フィルム22、第1電極24、及び第2電極26を備えている。圧電フィルム22は筐体310の内面に貼り付けられている。第1電極24は圧電フィルム22の第1面に取り付けられており、第2電極26は圧電フィルム22の第2面に取り付けられている。第2電極26は平面視で第1電極24と重なっている。以下、詳細に説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of an
本実施形態において、電子機器300は、例えば携帯通信端末などの携帯端末であり、表示画面200を有している。そして圧電フィルム22,第1電極24,第2電極26、及び筐体310により、電子機器300のスピーカが構成されている。このスピーカはパラメトリックスピーカとして機能し、制御部(図示せず)から、パラメトリックスピーカにおける変調信号が入力される。変調信号の輸送波は、周波数が20kHz以上の超音波、例えば100kHzの超音波である。
In the present embodiment, the
圧電フィルム22は、上記したように圧電効果を有する樹脂材料から構成されており、また厚さ方向に分極している。この樹脂材料は、圧電効果を有していれば特に限定されないが、機械変換効率が高い材料、例えば、ポリフッ化ビニリデンや、ポリ塩化ビニルなどを使用できる。圧電フィルム22の厚みは特に限定されないが、5μm〜1mmであることが好ましい。圧電フィルム22の厚みが5μm未満の場合、製造工程に起因して厚みのバラツキが生じやすくなる。また、圧電フィルム22の厚みが1mmを超える場合、発振装置の厚みが増大してしまう。
The
第1電極24及び第2電極26を構成する材料は特に限定されないが、例えば、銀や銀/パラジウムを使用することができる。銀は低抵抗な汎用的な電極材料として使用されているため、製造プロセスやコストなどに利点がある。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、第1電極24及び第2電極26の厚さh2は特に限定されないが、その厚さh2が1μm以上50μm以下であるのが好ましい。厚さh2が1μm未満では、第1電極24及び第2電極26を均一に成形することが難しくなり、その結果、電気機械変換効率が低下する可能性がある。また、第1電極24及び第2電極26の膜厚が100μmを超える場合は、第1電極24及び第2電極26が圧電フィルム22に対して拘束面となり、エネルギー変換効率を低下させてしまう可能性が出てくる。
Although the material which comprises the
本実施形態において、圧電フィルム22の第1面には、複数の第1電極24が互いに離間して設けられている。また圧電フィルム22の第2面には、複数の第2電極26が互いに離間して設けられている。複数の第2電極26は、互いに異なる第1電極24に対向している。本実施形態では、第1電極24と第2電極26の平面形状は互いに同一である。
In the present embodiment, a plurality of
すなわち本実施形態では、一枚の圧電フィルム22に複数の第1電極24,第2電極26が設けられることにより、一枚の圧電フィルム22によって複数の圧電振動子がアレイ状に形成される。そして上記した制御部は、これら複数の圧電振動子をフェーズドアレイ法を用いて制御することにより、パラメトリックスピーカの指向性を制御している。具体的には、制御部は、複数の圧電振動子それぞれに入力する変調信号を調節することにより、パラメトリックスピーカの復調が行われる空間を制御している。
That is, in this embodiment, a plurality of
なお本実施形態において、圧電フィルム22は、第1電極24が筐体310に貼り付けられることにより、筐体310に貼り付けられている。
In the present embodiment, the
図3は、発振部材20の平面図である。圧電フィルム22には複数の第1電極24及び第2電極26が互いに離間してアレイ状に配置されている。これら複数の第1電極24のレイアウトは、第1電極24となる金属膜のパターニング段階で容易に変更することができる。
FIG. 3 is a plan view of the
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。本実施形態によれば、圧電フィルム22によって複数の圧電振動子が形成されている。そしてこれらの圧電振動子の振動は、電子機器300の筐体310を介して外部に放射される。なお各圧電振動子の発振周波数は高いため、筐体310を伝達する間に隣り合う圧電振動子の振動が互いに干渉することを抑制できる。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described. According to this embodiment, the
また、圧電フィルム22、第1電極24、及び第2電極26は筐体310の内側に位置している。このため、圧電フィルム22、第1電極24、及び第2電極26は筐体310によって保護されるため、これらの耐久性は向上する。
The
また、筐体310が樹脂によって形成されている場合、筐体310と圧電フィルム22の熱膨張係数が大きく異なることを抑制できる。この場合筐体310と圧電フィルム22の間で熱応力が生じることを抑制できる。
Moreover, when the housing | casing 310 is formed with resin, it can suppress that the thermal expansion coefficient of the housing | casing 310 and the
また、圧電フィルム22の第1面および第2面において第1電極24及び第2電極26のパターンを変えることにより、複数の圧電振動子の大きさやレイアウトを変えることができる。従って、発振部材20の製造が容易になる。
Further, by changing the pattern of the
また筐体310に音孔を設ける必要がないため、筐体310の防水性を高めることができる。
Further, since it is not necessary to provide a sound hole in the
(第2の実施形態)
図4は、第2の実施形態に係る電子機器300の要部の構成を示す断面図であり、第1の実施形態における図1に相当している。図5は、発振部材20とフレーム312の位置関係を示す平面図である。本実施形態に係る電子機器300は、フレーム312を備えている点を除いて、第1の実施形態に係る電子機器300と同様である。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of an
フレーム312は、平面視で複数の第1電極24の相互間に位置していて筐体310よりも重い材料から構成されている。例えば筐体310が樹脂製である場合、フレーム312はステンレスなどの金属製である。本実施形態において、フレーム312は、平面形状で格子を構成している。そして第1電極24及び第2電極26は、フレーム312が構成する各格子の内側に位置している。すなわち平面視において、一つの圧電フィルム22によって構成される複数の圧電振動子は、フレーム312によって互いに分離されている。
The
本実施形態によっても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、筐体310はフレーム312によって複数の圧電振動子別に分離されている。従って、隣り合う圧電振動子の振動が、筐体310を伝達する間に互いに干渉することをさらに抑制できる。
Also according to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. The
(第3の実施形態)
図6は、第3の実施形態に係る電子機器300の要部の構成を示す断面図であり、第1の実施形態における図1に相当している。本実施形態に係る電子機器300は、筐体310が複数の粒子314を有している点を除いて、第1の実施形態に係る電子機器300と同様の構成である。
(Third embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a main part of an
粒子314は、筐体310を構成する材料よりも重い材料から構成されている。例えば筐体310が樹脂製である場合、粒子314は例えば金属から構成される。
The
本実施形態によっても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、粒子314を設けることにより、筐体310の剛性を高めることができる。また粒子314の分量を変えることにより、筐体310のうち発振部材20に対向する部分の質量を調整することができる。このため、発振部材20及び筐体310からなるスピーカの基本共振周端数及び機械品質係数Qを調整することができる。
Also according to this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Further, by providing the
なお、図7に示すように、本実施形態において第2の実施形態に示したフレーム312を設けてもよい。
In addition, as shown in FIG. 7, you may provide the flame |
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。例えば第1電極24及び第2電極26のうち、いずれか一方は圧電フィルム22の全面に一つの電極として設けられてもよい。この場合、第1電極24及び第2電極26のうち一つの電極として形成されたほうには、グランド電位が印加される。
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. For example, one of the
20 発振部材
22 圧電フィルム
24 第1電極
26 第2電極
200 表示画面
300 電子機器
310 筐体
312 フレーム
314 粒子
20
Claims (6)
前記筐体の内面に貼り付けられた圧電フィルムと、
前記圧電フィルムの第1面に取り付けられた第1電極と、
前記圧電フィルムの第2面に取り付けられ、平面視で前記第1電極と重なっている第2電極と、
を備える電子機器。 A housing,
A piezoelectric film attached to the inner surface of the housing;
A first electrode attached to the first surface of the piezoelectric film;
A second electrode attached to the second surface of the piezoelectric film and overlapping the first electrode in plan view;
Electronic equipment comprising.
前記圧電フィルムの前記第1面には、複数の前記第1電極が互いに離間して取り付けられている電子機器。 The electronic device according to claim 1,
An electronic apparatus in which a plurality of the first electrodes are attached to the first surface of the piezoelectric film so as to be separated from each other.
前記圧電フィルムの前記第2面には、複数の前記第2電極が互いに離間して設けられており、
前記複数の第2電極は、互いに異なる前記第1電極に対向している電子機器。 The electronic device according to claim 2,
The second surface of the piezoelectric film is provided with a plurality of the second electrodes spaced apart from each other,
The plurality of second electrodes are electronic devices facing the different first electrodes.
前記筐体は、平面視で前記複数の第1電極の相互間に位置していて前記筐体よりも重い材質からなるフレームを備えている電子機器。 The electronic device according to claim 2 or 3,
The electronic device includes a frame made of a material heavier than the housing, which is located between the plurality of first electrodes in a plan view.
前記筐体は樹脂製であり、
前記フレームは金属製である電子機器。 The electronic device according to claim 4,
The housing is made of resin,
The frame is an electronic device made of metal.
前記筐体は、前記筐体よりも重い材質からなる複数の粒子を含有している電子機器。
In the electronic device as described in any one of Claims 1-5,
The electronic device in which the housing contains a plurality of particles made of a material heavier than the housing.
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---|---|---|---|---|
GB2508364A (en) * | 2012-11-28 | 2014-06-04 | Entangle Ltd | Wall segment of portable device casing, or protective casing thereof used as flat loudspeaker |
JP2016092621A (en) * | 2014-11-05 | 2016-05-23 | タイム技研株式会社 | Waterproof remote control |
-
2010
- 2010-11-01 JP JP2010245670A patent/JP2012100048A/en active Pending
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GB2508364B (en) * | 2012-11-28 | 2015-10-21 | Entangle Ltd | Audio device housing with reconfigurable sound producing capabilities |
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