JP5659598B2 - 発振装置 - Google Patents
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Description
前記振動部材の一方の面に取り付けられた振動子と、
前記振動部材の縁を支持する支持部と、
前記振動部材に対向し、音波を反射する反射部と、
前記反射部と前記支持部とのうちの少なくとも何れかに形成された放音孔と、
を有することを特徴とする発振装置が提供される。
図1は、第1の実施形態に係る発振装置の構成を示す断面図である。この発振装置は、シート状の振動部材10、振動子20、支持部40及び反射部30を備えている。振動子20は例えば圧電振動子であり、振動部材10の一方の面に取り付けられている。支持部40は、振動部材10の縁を支持している。反射部30は、振動部材10に対向し、振動子20及び振動部材10より発振される音波を反射する。更に、反射部30と支持部40とのうちの少なくとも何れかには、放音孔32が形成されている。この発振装置は、例えばパラメトリックスピーカの発振源として使用される。このパラメトリックスピーカは、例えば電子機器(例えば、携帯電話機、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、小型ゲーム機器など)の音源として使用される。以下、詳細に説明する。
図4は第2の実施形態に係る発振装置の断面図である。本実施形態に係る発振装置では、振動部材10と、ケース4において開放端と対向する面(つまり反射部30)と、のなす角度が、放音孔32側に向けて広がる角度となっている。すなわち、振動部材10と、ケース4において開放端と対向する面(反射部30)とが、互いに傾斜して配置されている。これにより、干渉領域3にて復調される可聴音の、放音孔32側への指向性が向上する。よって、可聴音を効率的に放音孔32から外部に出力することができる。本実施形態に係る発振装置は、その他の点では第1の実施形態に係る発振装置と同様に構成されている。図4の例では、振動部材10が傾斜して配置されている例を示している。ただし、振動部材10と支持部40との相対的な配置は第1の実施形態と同様にし、反射部30と支持部40との相対的な配置を第1の実施形態と異ならせることにより、振動部材10と反射部30とを互いに傾斜させても良い。
図5は第3の実施形態に係る発振装置の断面図である。本実施形態に係る発振装置は、放音孔32が反射部30に形成されている点を除いて、第1又は第2の実施形態に係る発振装置と同様に構成されている。すなわち、本実施形態の場合、放音孔32は、ケース4において、開放端と対向する面に形成されている。本実施形態においても第1又は第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
図6は第4の実施形態に係る発振装置の振動子20の構成を示す分解斜視図である。本実施形態に係る発振装置は、振動子20が圧電体22と電極24とを交互に複数積層させた構造を有している点を除いて、第1の実施形態に係る発振装置と同様の構成である。図6では、圧電体22及び電極24がそれぞれ4層ずつで、合計8層の例を示している。圧電体22の分極方向は、一層ごとに入れ替わっており、互い違いになっている。
図7は第5の実施形態に係る発振装置の断面図である。本実施形態に係る発振装置においては、第1乃至第4の実施形態に係る発振装置が、振動部材10の面方向に複数並んで設けられている。
本実施形態によっても、第1乃至第4の実施形態と同様の効果を得ることができる。また複数の発振装置を有しているため、出力を大きくすることができる。
図8は、第6の実施形態に係る発振装置の断面図である。この発振装置は、振動部材10の両面にそれぞれ振動子20を有している点を除いて、第1乃至第5の実施形態に係る発振装置と同様の構成である。すなわち本実施形態において、発振装置は、振動部材10の両面を振動子20で拘束したバイモルフ構造を有している。各振動子20には、信号生成部54から発振信号が入力されるようになっている。2つの振動子20は、互いに同一形状であってもよいし、異なる形状であってもよい。
図9は、第7の実施形態に係る発振装置の断面図である。この発振装置は、振動部材10が第2振動部材60を介して支持部40に取り付けられている点を除いて、第1乃至第6の実施形態と同様の構成である。なお図9は、この点を除いて第1の実施形態と同様の場合を図示している。
本実施形態に係る発振装置は、振動子20の代わりに、図10に示したMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)アクチュエータ70を有している点を除いて、第1乃至第7の実施形態に係る発振装置と同様の構成である。
以下、参考形態の例を付記する。
1.
シート状の振動部材と、
前記振動部材の一方の面に取り付けられた振動子と、
前記振動部材の縁を支持する支持部と、
前記振動部材に対向し、音波を反射する反射部と、
前記反射部と前記支持部とのうちの少なくとも何れかに形成された放音孔と、
を有することを特徴とする発振装置。
2.
前記反射部は金属により構成されていることを特徴とする1.に記載の発振装置。
3.
前記振動子に発振信号を入力することによって前記振動子を振動させて、前記振動子及び前記振動部材より音波を発振させる入力部を更に備え、
前記入力部は、前記振動子を20kHz以上の周波数で振動させることにより、前記振動子及び前記振動部材より周波数が20kHz以上の音波を発振させることを特徴とする1.又は2.に記載の発振装置。
4.
前記振動部材と前記反射部との距離が前記音波の波長の1/4以下であることを特徴とする3.に記載の発振装置。
5.
前記反射部及び前記支持部は互いに一体形成されてケースを構成し、前記振動子と間隔を空けて該振動子の周囲を囲んでいることを特徴とする1.乃至4.の何れか1つに記載の発振装置。
6.
前記ケースは、一端が開放した半筐体状に形成され、
前記振動部材は、前記ケースの開放端側を塞ぐように前記ケースに取り付けられ、
前記放音孔は、前記ケースにおいて、前記開放端と対向する面に対して交差する側面に形成されていることを特徴とする5.に記載の発振装置。
7.
前記振動部材と、前記ケースにおいて前記開放端と対向する面と、のなす角度が、前記放音孔側に向けて広がる角度となっていることを特徴とする6.に記載の発振装置。
8.
前記ケースは、一端が開放した半筐体状に形成され、
前記振動部材は、前記ケースの開放端側を塞ぐように前記ケースに取り付けられ、
前記放音孔は、前記ケースにおいて、前記開放端と対向する面に形成されていることを特徴とする5.に記載の発振装置。
9.
前記振動子は圧電振動子であることを特徴とする1.乃至8.の何れか1つに記載の発振装置。
10.
前記振動子はMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)であり、その駆動方式は圧電方式、静電方式、電磁方式又は熱伝導方式であることを特徴とする1.乃至8.の何れか1つに記載の発振装置。
2 超音波の他の一部
3 干渉領域
4 ケース
10 振動部材
20 圧電振動子
22 圧電体
24 上面電極
26 下面電極
30 反射部
32 放音孔
40 支持部
50 制御部
54 信号生成部
60 第2振動部材
70 MEMSアクチュエータ
72 圧電薄膜層
74 上部可動電極層
76 下部可動電極層
100 携帯通信端末
101 筐体
102 スピーカ
A 矢印
Claims (9)
- シート状の振動部材と、
前記振動部材の一方の面に取り付けられた振動子と、
前記振動部材の縁を支持する支持部と、
前記振動部材に対向し、音波を反射する反射部と、
前記反射部と前記支持部とのうちの少なくとも何れかに形成された放音孔と、
を有し、
前記振動部材と前記反射部との距離が前記音波の波長の1/4未満であることを特徴とする発振装置。 - 前記反射部は金属により構成されていることを特徴とする請求項1に記載の発振装置。
- 前記振動子に発振信号を入力することによって前記振動子を振動させて、前記振動子及び前記振動部材より音波を発振させる入力部を更に備え、
前記入力部は、前記振動子を20kHz以上の周波数で振動させることにより、前記振動子及び前記振動部材より周波数が20kHz以上の音波を発振させることを特徴とする請求項1又は2に記載の発振装置。 - 前記反射部及び前記支持部は互いに一体形成されてケースを構成し、前記振動子と間隔を空けて該振動子の周囲を囲んでいることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の発振装置。
- 前記ケースは、一端が開放した半筐体状に形成され、
前記振動部材は、前記ケースの開放端側を塞ぐように前記ケースに取り付けられ、
前記放音孔は、前記ケースにおいて、前記開放端と対向する面に対して交差する側面に形成されていることを特徴とする請求項4に記載の発振装置。 - 前記振動部材と、前記ケースにおいて前記開放端と対向する面と、のなす角度が、前記放音孔側に向けて広がる角度となっていることを特徴とする請求項5に記載の発振装置。
- 前記ケースは、一端が開放した半筐体状に形成され、
前記振動部材は、前記ケースの開放端側を塞ぐように前記ケースに取り付けられ、
前記放音孔は、前記ケースにおいて、前記開放端と対向する面に形成されていることを特徴とする請求項4に記載の発振装置。 - 前記振動子は圧電振動子であることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の発振装置。
- 前記振動子はMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)であり、その駆動方式は圧電方式、静電方式、電磁方式又は熱伝導方式であることを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の発振装置。
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