JP7084428B2 - フラットパネル作動のための多重共振結合システム - Google Patents
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Description
本願は、ここに引用により援用される、2017年12月29日に出願された米国特許出願第62/611,693号の出願日の米国特許法第119条(e)による利益を主張する。
フラットパネルディスプレイは、フラットパネルディスプレイの自然共振モード構造付近の周波数での屈曲波振動を通して音響および/または触覚出力を生成するために作動され得る。しかしながら、多くのフラットパネルディスプレイの最低有用モードは、所望の低周波数フィードバック(たとえば、低いデシベルレベルおよび/または限られた帯域幅)の効率的供給にとって周波数が高すぎることが多く、音響および/または触覚出力のためにフラットパネルディスプレイを取入れるデバイスの低周波数応答を制限する。
フラットパネルディスプレイ(または別の屈曲波パネル)の低周波数応答の拡張に関する技術が開示される。ディスプレイは、ディスプレイの自然共振を下回る周波数で向上した性能を有する多重共振結合システム(たとえば、分散モードラウドスピーカ(distributed mode loudspeaker:DML))を形成するために、1つ以上のアクチュエータ(たとえば、分散モードアクチュエータ)と結合され得る。たとえば、500Hzを下回る限られた範囲の自然周波数共振を有するフラットパネルディスプレイを有するモバイルデバイスは、多重共振結合システムを使用して強化され得る。それにより、結合システムが300~500Hzまたは150Hz~300Hzの範囲の共振周波数を生成できるように、モバイルデバイスの低周波数帯域幅が、1つ以上のアクチュエータの追加によって拡張され得る。
システムはさらに、アクチュエータがアクチュエータ共振周波数応答を生成するようにアクチュエータを駆動するための電気信号を提供するようにプログラムされたコントローラを含み得る。
フラットパネルディスプレイは、タッチスクリーンパネルと、ディスプレイパネルと、ディスプレイパネルに結合された空隙とを含み得る。システムは、モバイルデバイスのコンポーネントであり得る。
アクチュエータの第2の異なる共振周波数は、フラットパネルディスプレイの共振モード周波数に対してより低い周波数であり得る。たとえば、アクチュエータの第2の異なる共振周波数は、フラットパネルディスプレイの共振モード周波数を2/3~1オクターブ下回り得る。
詳細な説明
図1A~Cを参照して、携帯電話100は、アクチュエータ114に結合されたフラットパネルディスプレイ102を有する多重共振結合システム120を含む。主軸(線A-A)に沿った電話100の断面は、タッチスクリーンパネル103(たとえばガラス、プラスチック)とディスプレイ層104(たとえばLCDパネルまたはOLEDパネル)とを含むフラットパネルディスプレイ102を示す。懸架機構(たとえばマウント)106は、ディスプレイ層104と電話100のバックパネル109との間に間隙108を作り出す。システム120は、結合器116(たとえばスタブ)を使用して駆動点118でディスプレイパネル104に取付けられたアクチュエータ(またはトランスデューサ)114を含む。
Claims (15)
- 複数の共振周波数を含む結合共振周波数応答を有するシステムであって、前記システムは、
屈曲波パネルを含み、前記屈曲波パネルは、前記屈曲波パネルの構成、形状、および構造に対応するパネル共振周波数応答を有し、前記パネル共振周波数応答は、最低共振周波数を含む複数の共振周波数を含み、前記システムはさらに、
第1のアクチュエータを含み、前記第1のアクチュエータは、前記第1のアクチュエータの構成、サイズ、および形状に対応する第1のアクチュエータ共振周波数応答を有し、前記第1のアクチュエータ共振周波数応答は、前記屈曲波パネルの前記最低共振周波数を約2/3~1オクターブ下回るアクチュエータ共振周波数を含み、前記第1のアクチュエータは、前記屈曲波パネルの中央から第1の距離に位置する第1の機械的駆動点で前記屈曲波パネルに機械的に結合され、前記システムはさらに、
第2のアクチュエータを含み、前記第2のアクチュエータは、前記第2のアクチュエータの構成、サイズ、および形状に対応する第2のアクチュエータ共振周波数応答を有し、前記第2のアクチュエータ共振周波数応答は、前記第1のアクチュエータ共振周波数応答よりも高く、前記第2のアクチュエータは、前記屈曲波パネルの中央から第2の距離に位置する第2の機械的駆動点で前記屈曲波パネルに機械的に結合され、前記第2の距離は前記第1の距離よりも小さく、300Hz~600Hzの範囲における前記システムの前記結合共振周波数応答の共振周波数は、前記屈曲波パネルの前記最低共振周波数よりも低い、システム。 - 前記第1および第2のアクチュエータが前記アクチュエータ共振周波数応答を生成するように前記第1および第2のアクチュエータを駆動するための電気信号を提供するようにプログラムされたコントローラをさらに含む、請求項1に記載のシステム。
- 前記第1および第2の機械的駆動点は、前記屈曲波パネルのパネル共振モードに基づいて選択され、前記第1および第2のアクチュエータは、前記第1および第2の機械的駆動点での前記屈曲波パネルの機械的インピーダンスと整合するように選択された機械的インピーダンスをそれぞれ有する、請求項1または2に記載のシステム。
- それぞれの機械的駆動点で前記屈曲波パネルに取付けられた各アクチュエータは、それぞれの低周波数帯域幅と、与えられた前記低周波数帯域幅についてのそれぞれのレベルとを提供する、請求項1に記載のシステム。
- 第1のそれぞれの低周波数帯域幅は、前記屈曲波パネルについての触覚応答に対応し、第2のそれぞれの低周波数帯域幅は、前記屈曲波パネルについての音響応答に対応する、請求項4に記載のシステム。
- 前記屈曲波パネルは、タッチスクリーンパネルと、ディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルに結合された空隙とを含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記システムは、モバイルデバイスのコンポーネントである、請求項1~6のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記第1および第2のアクチュエータは、分散モードアクチュエータである、請求項1~7のいずれか1項に記載のシステム。
- 屈曲波パネルの最低共振周波数を判定するステップと、
前記屈曲波パネルの前記最低共振周波数のために、機械的駆動点を判定するステップと、
前記機械的駆動点のために、前記機械的駆動点での前記屈曲波パネルの機械的インピーダンスを判定するステップと、
前記機械的駆動点で前記屈曲波パネルに機械的に結合するアクチュエータを選択するステップとを含む、方法であって、
前記アクチュエータの選択は、
前記最低共振周波数のために、前記アクチュエータの機械的インピーダンスを、前記機械的駆動点での前記屈曲波パネルの前記機械的インピーダンスと整合させることと、
前記アクチュエータの周波数が、前記屈曲波パネルの前記最低共振周波数を約2/3~1オクターブ下回る、前記屈曲波パネルの前記最低共振周波数とは異なる共振周波数であるように、前記アクチュエータの共振周波数を調整することとを含み、
前記屈曲波パネルと前記機械的駆動点に取付けられた前記アクチュエータとを含む結合システムは、前記屈曲波パネルの前記最低共振周波数よりも低い、300Hz~600Hzの範囲における共振周波数を有し、
第1のアクチュエータは、前記第1のアクチュエータの構成、サイズ、および形状に対応する第1のアクチュエータ共振周波数応答を有し、前記屈曲波パネルの中央から第1の距離に位置する第1の機械的駆動点で前記屈曲波パネルに機械的に結合され、第2のアクチュエータは、前記第2のアクチュエータの構成、サイズ、および形状に対応する第2のアクチュエータ共振周波数応答を有し、前記第2のアクチュエータ共振周波数応答は、前記第1の共振周波数応答よりも高く、前記第2のアクチュエータは、前記屈曲波パネルの中央から第2の距離に位置する第2の機械的駆動点で前記屈曲波パネルに機械的に結合され、前記第2の距離は前記第1の距離よりも小さい、方法。 - 前記屈曲波パネルは、タッチスクリーンパネルと、ディスプレイパネルと、前記ディスプレイパネルに結合された空隙とを含む、請求項9に記載の方法。
- 前記屈曲波パネルは、モバイルデバイスのコンポーネントである、請求項9または10に記載の方法。
- それぞれの機械的駆動点で前記屈曲波パネルに取付けられた各アクチュエータは、それぞれの低周波数帯域幅と、前記それぞれの低周波数帯域幅についてのそれぞれのレベルとを提供する、請求項9に記載の方法。
- 第1のそれぞれの低周波数帯域幅は、前記屈曲波パネルについての触覚応答に対応し、第2のそれぞれの低周波数帯域幅は、前記屈曲波パネルについての音響応答に対応する、請求項12に記載の方法。
- 前記屈曲波パネルは、フラットパネルディスプレイを含む、請求項1~8のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記屈曲波パネルは、フラットパネルディスプレイを含む、請求項9~13のいずれか1項に記載の方法。
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