JP2021153325A - トランスデューサー配置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気エネルギーを振動に変換する、トランスデューサー、例えばラウドスピーカー、に関する。
トランスデューサーはエネルギーを1つの形態から別の形態に変換することがあり、かつ前記ラウドスピーカー等の装置に適用される。ラウドスピーカーは音を出すためにさまざまな場所で広く用いられている。特許文献1は、ラウドスピーカー装置を開示している。前記ラウドスピーカー装置は、表面に結合された第1の磁石と、基部に結合された第2の磁石とを備える。前記ラウドスピーカー装置は、少なくとも1つの支持部材をさらに備える。前記第1の磁石、前記第2の磁石及び前記支持部材は、前記表面を平衡状態に保つ。前記第1の磁石及び前記第2の磁石は、互いに対向するように配置され、かつコイルは、電気信号が前記コイルに供給されるときに力を生成するために前記磁石の間に配置される。前記力は前記表面の平衡状態を壊す。例えば、記載された配置(arrangement)に適用可能でありうるさらなる解決策を提供することは有益でありうる。例えば、平衡状態を可能にするさらなる解決策が有益でありうる。
いくつかの実施形態は、従属請求項に記載されている。
一態様では、電気入力信号に従って振動を生成する配置(an arrangement)が提供される。当該配置は、以下:
装置(an apparatus)の表面と結合されるように構成された第1の永久磁石と;
前記装置(the apparatus)の基部と結合するように構成された第2の永久磁石であって、前記第1及び第2の永久磁石は、互いに向き合うように、かつ前記表面に第1の力を生じさせるように構成されている、第2の永久磁石と;
電気入力信号を受信する入力と結合されたコイルであって、振動を生成する前記表面を変位させる(displace)ために、前記電気入力信号に従って磁場を生成するように構成されたコイルと;
を含む。ここで、当該配置(the arrangement)は、:
前記表面と結合されるように、かつ少なくとも部分的に前記第1の永久磁石を取り囲むように構成された第1の磁性体と;
前記基部と結合されるように、かつ前記第2の永久磁石を少なくとも部分的に取り囲むように構成された第2の磁性体と;
をさらに含む。ここで、前記第1及び第2の磁性体のうち少なくとも1つは永久磁石を含み、前記第1及び第2の磁気磁性体は、互いに向き合うように配置されるように、かつ前記第1の力と比較して反対方向を有する前記表面に、第2の力を生じるように構成される。
一実施形態では、前記コイルは、前記第1及び第2の永久磁石の間に配置されるように構成される。
一実施形態では、前記コイルは、前記第1の永久磁石及び第2の永久磁石のうち1つの周りに配置されるように構成される。
一実施形態では、当該配置(arrangement)は、前記電気入力信号に従ってオーディオ出力を生成するものである。
一実施形態では、前記第2の磁性体は永久磁石を含む。
一実施形態では、前記第1の磁性体は永久磁石を含む。
一実施形態では、前記第1の永久磁石の第1の極は第2の永久磁石に面している。及びここで、前記第1の永久磁石の第2の極は、前記第2の磁性体に面する前記第1の磁性体を磁化するため、前記第1の磁性体に固定されている。
一実施形態では、前記第1の磁性体は前記第1の永久磁石を取り囲み、かつ前記第2の磁性体は前記第2の永久磁石を取り囲む、及びここで、前記第1の磁性体、前記第2の磁性体のうち少なくとも1つは、軸方向に磁化された永久リング磁石を含む。
一実施形態では、前記コイルは、前記電気入力信号に従って第1の磁場を生成するように構成された第1のコイルである。当該配置は、前記第1及び第2の磁性体の間に配置され、かつ電気入力信号に従って第2の磁場を生成するように構成された第2のコイルをさらに含む。
一実施形態では、当該配置は、:
前記第1のコイルに入力される前記電気入力信号の位相が、前記第2のコイルに入力される前記電気入力信号の位相と比較して実質的に180度異なるように、前記電気入力信号の位相をシフトする手段、
をさらに含む。
一実施形態では、前記第1のコイルの巻線は、前記第2のコイルの巻線と反対である。
一実施形態では、当該配置は、:
磁性材料を含み、かつ前記第1の永久磁石と前記第1の磁性体の永久磁石との間、及び/又は前記第2の永久磁石と前記第2の磁性体の永久磁石との間に配置される、少なくとも1つのさらなる要素、
をさらに含む。
一実施形態では、前記少なくとも1つのさらなる要素は、前記第1の磁性体及び/又は前記第2の磁性体に含まれる軸方向に磁化された永久リング磁石のコアを含む。
一実施形態では、前記少なくとも1つのさらなる要素は、前記第1の永久磁石及び/又は前記第2の永久磁石のための空洞を含む。
一実施形態では、前記第1及び第2の力は実質的に等しい大きさである。
一態様では、以下:
表面;
基部;及び
電気入力信号に従って振動を生成する前記配置(arrangement)のうち少なくとも1つ;
を含む装置(an apparatus)が提供される。
一態様では、電気入力信号に従って振動を生成する配置(an arrangement)を製造する方法が提供される。当該方法は、:
第1の永久磁石を装置の表面と結合すること;
第2の永久磁石を前記装置の基部に結合することであって、前記第1及び第2の永久磁石は、互いに向き合うように、かつ前記表面に第1の力を生じさせるように構成されること;
前記第1及び第2の永久磁石の間にコイルを配置することであって、前記コイルは、振動を発生させる前記表面を変位させるために前記電気入力信号に従って磁場を生成するように構成されること;
を含む。
当該方法は:
第1の磁性体を前記表面と結合することであって、それにより前記第1の磁性体が前記第1の永久磁石を少なくとも部分的に取り囲むようにすること;
第2の磁性体を前記基部と結合することであって、それにより前記第2の磁性体が前記第2の永久磁石を少なくとも部分的に取り囲むようにすること;
をさらに含む。ここで、前記第1及び第2の磁性体のうち少なくとも1つは永久磁石を含み、前記第1及び第2の磁性体は互いに向き合うように、かつ前記第1の力と比較して反対方向を有する前記表面に第2の力を生じさせるように構成されてる。
以下において、本発明は、添付の図面を参照して好ましい実施形態によってより詳細に説明されるであろう。
以下の実施形態は例示である。本明細書では「1つの(an)」、「1つの(one)」、又は「いくつかの(some)」実施形態を参照する場合があるが、これは、各参照が同じ実施形態に対して行われること、又は特定の機能が1つの実施形態にのみ適用されることを必ずしも意味しない。異なる実施形態の単一の特徴を組み合わせて、他の実施形態を提供してよい。
機械的に変位するように配置された表面102と、
前記表面102に結合された第1の磁石110と、
前記表面102を支持する少なくとも1つの支持部材108と、
基部104と、
前記基部に結合された第2の磁石120と;
を含む。ここで、図1に示すように、前記第2の磁石120は前記第1の磁石110に面するように配置される。当該配置10は、前記第1及び第2の磁石110、120の間に配置されたコイル122と、前記コイル122と電気的に結合された入力130(例えば、信号ポート)とをさらに含んでよい。ここで、電気信号は、前記信号ポート130と前記コイル122との間を移動するように構成される。前記第1の磁石110と前記第2の磁石120との間の磁場は、前記表面102に力を生じる。ここで、前記表面102及び前記少なくとも1つの支持部材108を含むエンティティは、前記表面102を力の平衡状態にさせる、前記磁場によって生じる力に対する反力として作用する支持反力を提供する、少なくとも1つの弾性要素を含む。及びここで、前記コイル122内の前記電気信号は、前記表面102の機械的変位に比例し、その場合、前記力の平衡状態は、前記コイル122内の前記電気信号か、又は前記力の平衡状態の位置からの前記表面102の前記機械的変位のいずれかによって破壊される。すなわち、電気信号が前記入力130を介して前記コイル122に供給されると、前記力の平衡が崩れる可能性がある。したがって、前記表面102は、前記電気入力信号に従って(矢印103で示されるように)振動させられうる。さらに、前記表面102は、前記少なくとも1つの支持部材108によって支持されてよいこと、例えば、前記表面102は、領域(複数可)101からの前記少なくとも1つの支持部材と結合されうることに留意されたい。例えば、前記表面102は、したがって、前記基部104に対して支持されうる(例えば、部材(複数可)108は、前記基部104に含まれうる)。例えば、当該配置10は、前記電気入力信号に従って音声出力を生成するものであってよい。音声出力は、人間の耳によって検出可能な音、すなわち人間が聞くことができる音を意味する及び/又は含むことができる。いくつかの例では、それは、動物(複数可)及び/又は音声センサー(例えば、マイクロフォン)によって検出可能である音を指す場合がある。例えば、前記音声出力は、音楽、スピーチ、音響効果等を含みうる。また、前記表面102及び前記基部104は、携帯電話、テレビ、コンピュータ、音楽プレーヤー、又はユーザ装置の他のいかなるタイプ等の装置の一部でありうることも指摘される。例えば、前記基部104は、前記装置のフレームの少なくとも一部を形成しうる。例えば、前記表面102は、当該装置(例えば、電子装置)のスクリーンでありうるか、又はそれに含まれうる。例えば、提供するソリューションは自動車産業(例えば自動車等)に適用可能でありうる。例えば、前記表面102は、車のインテリアパネル等の車のパネルを含みうる(例えば、ドアパネル、天井又はルーフパネル、壁パネル、フレームパネル、又は車のインテリアの他のいくつかのパーツ)。例えば、表面102は、車のディスプレイを含みうる。例えば、表面102は、ウェアラブル電子装置等のウェアラブル装置に含まれてよい。例えば、表面102は、時計又は手首装置等のポータブル電子装置に含まれてよい(例えば、表面102は、そのような装置のディスプレイ)。例えば、前記表面102は車載用ディスプレイ(car display)を含みうる。例えば、前記表面102は、ウェアラブル電子装置等のウェアラブル装置に含まれてよい。例えば、前記表面102は、時計又は手首装置等の携帯型電子装置を含みうる(例えば、表面102は、そのような装置のディスプレイに含まれうる)。
装置(an apparatus)の前記表面102と結合するように構成された前記第1の永久磁石110と;
前記装置の前記基部104と結合するように構成された前記第2の永久磁石120であって、前記第1及び第2の永久磁石110、120は、互いに向き合うように配置されるように、かつ前記表面102に第1の力を生じさせるように構成されること、と;
前記第1及び第2の永久磁石110、120の間に配置され、かつ電気入力信号を受信するために前記入力130と結合された前記コイル122であって、(例えば、図1において矢印103で示される)振動を生成する前記表面102を変位させるために、前記電気入力信号に従って磁場を生成するように構成される前記コイル122と;
を含む。当該配置100はさらに、前記表面102と結合するように構成された第1の磁性体210と、前記基部104と結合するように構成された第2の磁性体220とを含む。前記第1及び第2の磁性体210、220は、向き合うように配置されるように、かつ前記第1の力と比較して、反対方向を有する前記表面102に第2の力を生じるように構成される(すなわち、前記第1及び第2の永久磁石110、120によって前記表面102に生じる力)。したがって、図1で説明した前記力の平衡状態を取得するため、前記第2の力をさらに用いることができる。これにより、追加の利点が得られる。例えば、前記反対に働く力(counterforce)が前記表面102のエッジ領域から加えられる解決策と比較して、より均一な方法で前記反対の力(opposing force)が前記表面に印加されるため、前記表面102のひずみは減少するかもしれない。そのような反対に働く力により、前記表面102が曲げられる可能性があり、これは、説明されるように、前記磁性体210、220を用いると低減されうる。別の利点は、より強力な永久磁石110、120の使用でありうる。なぜなら、前記より強力な永久磁石に反対に働く力を提供しうるためである。前記表面102の前記曲げはまた、反対に働く力を生成する可能性があること、及びいくつかの実施形態では前記反対に働く力の少なくとも一部を提供するために用いうることも指摘される。例えば、図11、12、13、14、15、及び/又は16を参照して説明された解決策を利用して、同様の又は同じ効果を達成しうる。
第1の永久磁石を装置の表面と結合すること(ブロック902);
第2の永久磁石を前記装置の基部に結合することであって、前記第1及び第2の永久磁石は、互いに向き合うように、かつ前記表面に第1の力を生じさせるように構成されること(ブロック904);
前記第1及び第2の永久磁石の間にコイルを配置することであって、前記コイルは、振動を発生させる前記表面を変位させるために前記電気入力信号に従って磁場を生成するように構成されること(ブロック906);
第1の磁性体を前記表面と結合することであって、それにより前記第1の磁性体が前記第1の永久磁石を少なくとも部分的に取り囲むようにすること(ブロック908);
第2の磁性体を前記基部と結合することであって、それにより前記第2の磁性体が前記第2の永久磁石を少なくとも部分的に取り囲むようにすること(ブロック910);
を含む。ここで、前記第1及び第2の磁性体のうち少なくとも1つは永久磁石を含み、前記第1及び第2の磁性体は互いに向き合うように、かつ前記第1の力と反対方向に前記表面に第2の力を生じさせるように構成される。
第1の永久磁石110を含む第1の永久磁石配置(arrangement)と;
磁性材料を含むフレーム1110と;
前記第1の永久磁石110と前記フレーム1110との間に配置されるように、かつ前記フレーム1110と結合されるように構成される第2の永久磁石120であって、前記フレーム1110の1つ以上の部分は、前記第2の永久磁石120のエッジ領域にわたって少なくとも一方向に延在し、前記第2の永久磁石120は、前記第1の永久磁石110と距離をおいて対向するようにさらに構成され、それにより、前記第1の永久磁石110と前記第2の永久磁石120との間の磁気相互作用が、装置(an apparatus)の表面102に第1の力を生じる、ここで、前記第1の力と比較して反対方向を有する前記表面1110に第2の力を生じさせるために、前記フレーム1110の前記1つ以上の部分と前記第1の永久磁石配置との間に磁気相互作用を生じるために、前記第2の永久磁石120によって磁化されるように、前記フレーム1110は構成される、第2の永久磁石120と;
電気入力信号を受信する入力と結合されたコイル122であって、前記コイルは、振動を生成する前記表面を変位させるために、前記電気入力信号に従って磁場を生成するように構成された、コイル122と;
を含む。
第1の永久磁石を含む第1の永久磁石配置と;
磁性材料を含むフレームと;
前記第1の永久磁石と前記フレームとの間に配置されるように、かつ前記フレームと結合されるように構成される第2の永久磁石であって、前記フレームの1つ以上の部分は、前記第2の永久磁石のエッジ領域にわたって少なくとも一方向に延在し、
前記第2の永久磁石は、前記第1の永久磁石と距離をおいて対向するようにさらに構成され、それにより、前記第1の永久磁石と前記第2の永久磁石との間の磁気相互作用が、装置の表面に第1の力を生じる、
ここで、前記第1の力と比較して反対方向を有する前記表面に第2の力を生じさせるために、前記フレームの前記1つ以上の部分と前記第1の永久磁石配置との間に磁気相互作用を生じるために、前記第2の永久磁石によって磁化されるように、前記フレーム1110は構成される、
第2の永久磁石120と;
電気入力信号を受信する入力と結合されたコイルであって、前記コイルは、振動を生成する前記表面を変位させるために、前記電気入力信号に従って磁場を生成するように構成された、コイルと;
を含む配置。
2.前記コイルは、前記第2の永久磁石を取り囲むように配置されるように構成される、1に記載の配置。
3.前記コイルは、前記フレームの前記1つ以上の部分と前記第1の永久磁石配置との間に位置するように構成される、請求項2に記載の配置。
4.前記第1の永久磁石配置が、前記表面と結合されるように構成され、かつ前記フレームが、前記装置の基部と結合されるように構成される、1から3のいずれかに記載の配置。
5.前記第1及び第2の永久磁石の同じ極性が互いに向き合うように構成される、1から4のいずれかに記載の配置。
6.前記第2の永久磁石に面するように構成される前記第1の永久磁石の表面の表面積は、前記第1の永久磁石に面するように構成される前記第2の永久磁石の表面の表面積よりも大きい、1〜5のいずれか一項に記載の配置。
7.前記第2の力は、前記第1の永久磁石と前記フレームの前記1つ以上の部分との間の磁気相互作用によって少なくとも生じるように構成される、請求項6に記載の配置。
8.前記コイルが、前記フレームの前記1つ以上の部分と前記第1の永久磁石との間に直接位置されるように構成される、6又は7に記載の配置。
9.前記第1の永久磁石配置は、前記フレームの前記1つ以上の部分と前記第1の永久磁石配置との間に前記磁気相互作用を生成するために、前記フレームの前記1つ以上の部分に面するように構成された第3の永久磁石をさらに含む、1〜8のいずれか一項に記載の配置。
10.前記第3の永久磁石は、前記第1の永久磁石を取り囲むように構成される、1〜9のいずれか一項に記載の配置。
11.前記フレームが、前記コイル及び前記第2の永久磁石のための空洞を含む、1〜10のいずれか一項に記載の配置。
12.前記第1の永久磁石配置は、磁性材料を含む第2のフレームを含み、前記第2のフレームは、前記第1の永久磁石配置と、前記第2の永久磁石と結合された前記フレームの前記1つ以上の部分との間の前記磁気相互作用によって引き起こされた前記第2の力を増大させるために、前記第1の永久磁石配置の1つ以上の永久磁石によって磁化されるように構成されている、1〜11のいずれか一項に記載の配置。
13.当該配置は、前記電気入力信号に従ってオーディオ出力を生成するものである、1〜12のいずれかに記載の配置。
14.当該配置は、前記電気入力信号に従って触覚フィードバックを生成するものである、1〜13のいずれかに記載の配置。
15.前記コイルは、前記第2の永久磁石の周りにループされるように構成される、1〜14のいずれか一項に記載の配置。
16.表面;及び
1〜15のいずれか一項に記載の1つ以上の配置;
を含む装置。
Claims (13)
- 電気入力信号に従って振動を生成するための配置であって、前記配置は、以下の:
基部;
少なくとも1つの支持部材によって前記基部に関して支持された表面;
前記表面と結合され、かつ第1の永久磁石を含む第1の永久磁石配置;
前記基部と結合され、かつ磁性材料を含み、空洞を形成するカップ形状であるフレーム;
前記第1の永久磁石と前記フレームとの間に配置され、且つ前記フレームと結合されるように構成される第2の永久磁石であって、前記フレームの1又はそれ以上の部分は、前記第2の永久磁石のエッジ領域にわたり少なくとも一方向に延在し、ここで、前記第1の永久磁石は前記第2の永久磁石と前記表面との間にある;
ここで、前記第2の永久磁石は、さらに、前記第1の永久磁石と距離をおいて対向するように構成され、それにより、前記第1の永久磁石と前記第2の永久磁石との間の磁気相互作用が、前記表面に第1の力を生じされる、
ここで、前記フレームは、前記フレームに結合された前記第2の永久磁石の極の極性と同じ極性の前記第2の永久磁石によって磁化されるように構成され、前記フレームの前記1又はそれ以上の部分と前記第1の永久磁石配置との間に磁気相互作用を生じさせて、前記表面に前記第1の力と反対方向の第2の力を生じさせ;
電気入力信号を受信するための入力部と結合し、かつ、表面を変位させて振動を発生させるために、電気入力信号に応じて磁界を発生させるように構成されたコイルであって、前記コイルは、表面を変位させて振動を発生させるために、電気入力信号に応じて磁界を発生させるように構成される;
を含む配置。 - 前記コイルは、前記第2の永久磁石を取り囲むように配置される、請求項1に記載の配置。
- 前記コイルは、前記フレームの前記1又はそれ以上の部分と前記第1の永久磁石配置との間に位置するように構成される、請求項2に記載の配置。
- 前記第1及び第2の永久磁石の同じ極性が互いに向き合うように構成される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の配置。
- 前記第2の永久磁石に面するように構成される前記第1の永久磁石の表面の表面積は、前記第1の永久磁石に面するように構成される前記第2の永久磁石の表面の表面積よりも大きい、請求項1〜4のいずれか一項に記載の配置。
- 前記第2の力は、前記第1の永久磁石と前記フレームの前記1つ以上の部分との間の磁気相互作用によって少なくとも引き起こされるように構成される、請求項5に記載の配置。
- 前記第1の永久磁石配置は、前記フレームの前記1つ以上の部分と前記第1の永久磁石配置との間に前記磁気相互作用を生成するために、前記フレームの前記1つ以上の部分に面するように構成された第3の永久磁石をさらに含む、請求項1〜6のいずれか一項に記載の配置。
- 前記第3の永久磁石は、前記第1の永久磁石を取り囲むように構成される、請求項7に記載の配置。
- 前記第1の永久磁石配置は、磁性材料を含む第2のフレームを含み、前記第2のフレームは、前記第1の永久磁石配置と、前記第2の永久磁石と結合された前記フレームの前記1つ以上の部分との間の前記磁気相互作用によって引き起こされた前記第2の力を増大させるために、前記第1の永久磁石配置の1つ以上の永久磁石によって磁化されるように構成されている、請求項1〜8のいずれか一項に記載の配置。
- 当該配置は、前記電気入力信号に従ってオーディオ出力を生成するためのものである、請求項1〜9のいずれかに記載の配置。
- 当該配置は、前記電気入力信号に従って触覚フィードバックを生成するためのものである、請求項1〜10のいずれかに記載の配置。
- 前記コイルは、前記第2の永久磁石の周りにループされるように構成される、請求項1〜11のいずれか一項に記載の配置。
- 前記第1の力と前記第2の力は、前記コイルに電気入力信号がないときには、互いに補い合う実質的に等しい大きさであり、かつ、
前記コイルが電気入力信号を受信する場合、前記コイルによって生成された磁界が、前記電気入力信号によって生じた前記コイル内の電流の方向に応じて、反発的又は誘引的な追加の力を生み出すように構成される、請求項1〜12のいずれか一項に記載の配置。
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