WO2022075168A1 - 出力装置 - Google Patents

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WO2022075168A1
WO2022075168A1 PCT/JP2021/036083 JP2021036083W WO2022075168A1 WO 2022075168 A1 WO2022075168 A1 WO 2022075168A1 JP 2021036083 W JP2021036083 W JP 2021036083W WO 2022075168 A1 WO2022075168 A1 WO 2022075168A1
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output device
display
actuators
actuator
display panel
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PCT/JP2021/036083
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真己 新免
剛 五十嵐
宏平 浅田
善之 黒田
正輝 鎌田
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ソニーグループ株式会社
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Priority to US18/246,628 priority patent/US20230367531A1/en
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    • H04R9/06Loudspeakers
    • H04R9/066Loudspeakers using the principle of inertia

Definitions

  • This technology relates to an output device that can output images and sounds.
  • an actuator is attached to a frame member or a front panel connected to a display panel.
  • images and sounds are output (paragraphs [0032] to [0036] [0039] of the specification of Patent Document 1, FIG. 1 and the like).
  • the actuator is installed on a frame plate-shaped (frame-shaped) bezel mounted around the display panel.
  • images and sounds are output (paragraphs [0014] [0015] [0022] of Patent Document 2 and the like).
  • the purpose of this technology is to provide an output device capable of outputting images and sounds with high quality.
  • the output device includes one or more display panels, a support member, and an actuator unit.
  • the one or more display panels can display an image.
  • the support member has a support portion for supporting each of the one or more display panels.
  • the actuator portion is arranged between the one or more display panels and the support portion, and vibrates each of the one or more display panels.
  • an image is output by one or more display panels.
  • the actuator portion is arranged between the display panel and the support portion of the support member, and the display panel is vibrated. This makes it possible to output images and sounds with high quality.
  • the support member may support the one or more display panels via the actuator portion.
  • Each of the one or more display panels may have a display surface for displaying the image and a back surface portion on the opposite side of the display surface.
  • the actuator unit may have one or more actuators prepared for each of the one or more display panels and connected to the back surface of each of the one or more display panels. Further, the support portion may fix and hold the one or more actuators.
  • the output device may further include a fixing mechanism for fixing the one or more actuators to the support portion.
  • the fixing mechanism may include a fastening member.
  • the one or more actuators may be fixed to the support portion by fastening with the fastening member.
  • the fixing mechanism may include a magnet.
  • the one or more actuators may be fixed to the support portion by the magnetic force of the magnet.
  • the one or more actuators may be an electromagnetic actuator, a piezoelectric actuator, or a magnetostrictive actuator.
  • the one or more actuators may be electromagnetic actuators having a magnetic circuit.
  • the fixing mechanism may include a magnet connected to the electromagnetic actuator and whose magnetic pole orientation is set according to the configuration of the magnetic circuit.
  • the magnet connected to the electromagnetic actuator may form the magnetic circuit.
  • the output device may further include a connection mechanism for connecting the one or more actuators to the display panel.
  • the one or more actuators are electromagnetic actuators, and may have a coil and a bobbin around which the coil is wound.
  • the connection mechanism may include a connection member for connecting the bobbin to the display panel.
  • the one or more actuators may be configured to be detachable from the display panel.
  • the one or more actuators may be a plurality of actuators.
  • the actuator unit may have a frame member that holds the plurality of actuators in a predetermined positional relationship.
  • Each of the plurality of actuators may be detachably screwed to the back surface portion of the display panel.
  • the frame member may hold the plurality of actuators rotatably.
  • the one or more actuators may be connected to the position of the node of the natural vibration generated in the display panel.
  • the output device may further include a reinforcing member connected to the back surface portion of the display panel.
  • the output device may further include a detection unit and a drive control unit.
  • the detection unit detects the vibration state of the display panel.
  • the drive control unit generates a drive signal for driving each of the one or more actuators based on the detected vibration state of the display panel.
  • the one or more display panels may be a plurality of display panels each having a display surface for displaying the image and the display surfaces are arranged in a two-dimensional manner.
  • a structure for reducing friction may be configured between the end faces of the display panels adjacent to each other in the plurality of display panels, which are adjacent to each other.
  • the one or more display panels may be a plurality of display panels each having a display surface for displaying the image and the display surfaces are arranged in a two-dimensional manner.
  • a structure for reducing the contact area may be configured between the end faces of the display panels adjacent to each other in the plurality of display panels, which are adjacent to each other.
  • the output device may further include a plurality of display units, with the one or more display panels, the actuator unit, and the support member as display units.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a display device 100 according to an embodiment of the present technology.
  • the display device 100 is a device capable of outputting images and sounds, and functions as an embodiment of an output device according to the present technology.
  • the image includes both a still image and a moving image (video).
  • the display device 100 includes a control unit 1 and a display unit 2.
  • the control unit 1 has hardware necessary for configuring a computer, such as a processor such as a CPU, GPU, and DSP, a memory such as ROM and RAM, and a storage device such as an HDD. For example, by loading a program according to the present technology recorded in advance in a ROM or the like into a RAM and executing the CPU or the like, various operations such as displaying an image by the display device 100 are controlled.
  • the configuration of the control unit 1 is not limited, and any hardware and software may be used. Of course, hardware such as FPGA and ASIC may be used. Further, the position where the control unit 1 is configured is not limited, and may be arbitrarily designed.
  • the control unit 1 can also be said to be a system controller.
  • the program is installed in the display device 100, for example, via various recording media. Alternatively, the program may be installed via the Internet or the like.
  • the type of recording medium on which the program is recorded is not limited, and any computer-readable recording medium may be used. For example, any non-transient storage medium readable by a computer may be used.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration example of the display unit 2.
  • the display unit 2 has a plurality of display units 3.
  • Each of the plurality of display units 3 has an image display surface 3a capable of displaying an image.
  • the plurality of display units 3 are installed so that the image display surfaces 3a are arranged in a two-dimensional grid pattern. This makes it possible to display an image on a large screen.
  • the control unit 1 controls the operation of each display unit 3 so that a desired image such as one large image is displayed by the image display surface 3a of the plurality of display units 3.
  • the display unit 2 shown in FIG. 2 functions as a display system.
  • the display units 3 configured as units can be arranged in an arbitrary number and arrangement configuration, and can be used as a scalable display system.
  • the display unit 3 can also be called a cabinet or a display module.
  • the expressions such as unit and module are expressions representing one component, and there is no clear difference. Mainly, parts that are detachable / compatible so that they can perform a predetermined function are referred to as units or modules.
  • the left-right direction is the X direction and the vertical direction is the Y direction.
  • the description will be given with the depth direction (direction perpendicular to the image display surface 3a) as the Z direction.
  • the direction of the arrow in the X direction is described as the right side, and the opposite side is described as the left side.
  • the direction of the arrow in the Y direction is described as the upper side, and the opposite side is described as the lower side.
  • the direction of the arrow in the Z direction is described as the front side, and the opposite side is described as the rear side.
  • the direction in which the display device 100 is used is not limited.
  • a total of 42 display units 3 are arranged, 7 in the X direction (horizontal direction) and 6 in the Y direction (vertical direction).
  • the number of the plurality of display units 3 is not limited. Further, even when the number of display units 3 is one, the present technology can be applied. That is, this technique is applicable when one or more display units 3 are arranged.
  • Display unit 3 and 4 are schematic views showing a configuration example of the display unit 3.
  • FIG. 3 is a view when the display unit 3 is viewed from the front along the Z direction.
  • FIG. 4 is a diagram showing a part of a cross section taken along the line AA of FIG.
  • the display unit 3 has a plurality of display panels 5, a unit board 6, and an actuator unit 7.
  • the display panel 5 can display an image.
  • the display panel 5 is realized by mounting a light source element on a display substrate (both are not shown).
  • an LED panel on which a fine LED (Light Emitting Diode) is mounted as a light source element is used as the display panel 5.
  • a display panel having an arbitrary configuration such as an organic EL panel or an LD panel may be used as the display panel 5.
  • the shape and size of the display panel 5 are mainly defined by the shape and size of the display board. Further, for example, arranging the display panel 5 at a predetermined position corresponds to arranging the display board included in the display panel 5 at a predetermined position.
  • the display panel 5 has a flat plate shape and functions as a so-called flat panel display. Further, the shape of the display panel 5 when viewed from the front is rectangular.
  • the display panel 5 has a display surface 5a for displaying an image and a back surface portion 5b on the side opposite to the display surface.
  • the plurality of display panels 5 are installed so that the display surfaces 5a are arranged in a two-dimensional grid pattern.
  • the image display surface 3a of one display unit 3 is configured by the plurality of display surfaces 5a arranged two-dimensionally.
  • the specific configuration of the display panel 5 is not limited and may be arbitrarily designed. For example, a reinforcing member or the like may be provided on the rear side of the display board.
  • the display board and the reinforcing member form the back surface portion 5b of the display panel 5. It should be noted that this technique can be applied even when the display unit 3 is provided with one display panel 5. That is, this technique is applicable when one or more display panels 5 are arranged.
  • the unit substrate 6 has a support portion 8 for supporting each of the plurality of display panels 5.
  • the support portion 8 is prepared for each of the plurality of display panels 5, and is provided at a predetermined position with respect to the back surface portion 5b. In the present embodiment, the support portions 8 are provided at the four corners of the back surface portion 5b of the display panel 5.
  • the unit substrate 6 corresponds to one embodiment of the support member according to the present technology.
  • the unit board 6 can also be referred to as a cabinet board or a cabinet member.
  • the unit substrate 6 is made of a metal such as aluminum. In addition, the material of the unit substrate 6 is not limited, and any material may be used.
  • the actuator unit 7 is arranged between the plurality of display panels 5 and the support unit 8, and vibrates each of the plurality of display panels 5. As shown in FIGS. 3 and 4, the actuator unit 7 has one or more actuators 9 prepared for each of the plurality of display panels 5 and connected to the back surface portion 5b of the display panel 5. In the present embodiment, four actuators 9 are arranged between the support portion 8 provided at the four corners of the back surface portion 5b and the back surface portion 5b. That is, four actuators 9 are connected to the positions of the four corners of the back surface portion 5b. Therefore, the actuator unit 7 has the number of actuators 9 of the number of display panels ⁇ 4.
  • the number of actuators 9 prepared for each display panel 5 and connected to the back surface portion 5b is not limited, and any number of actuators 9 of 1 or more may be connected. Further, the position to which the actuator 9 is connected is not limited, and may be arbitrarily designed.
  • an electromagnetic (electrodynamic) actuator having a permanent magnet, a voice coil, or the like and generating vibration by the action of a magnetic circuit is used.
  • the present invention is not limited to this, and any actuator such as a piezoelectric actuator in which a piezoelectric element is used and a magnetostrictive actuator in which a magnetostrictive vibration element is used may be used.
  • the unit substrate 6 supports each of the plurality of display panels 5 via the actuator unit 7. Further, the support portion 8 fixes and holds the actuator 9. Therefore, the support portion 8 can be said to be a component that supports the display panel 5 via the actuator 9. Furthermore, the support portion 8 can be said to be a component that fixes and holds the actuator 9 connected to the display panel 5.
  • the specific configuration of the support portion 8 is not limited, and an arbitrary configuration capable of supporting the display panel 5 via the actuator 9, in other words, an arbitrary configuration capable of fixing and holding the actuator 9 may be adopted.
  • a fixing mechanism may be used to fix the actuator 9 to the support portion 8.
  • the fixing mechanism has an arbitrary configuration for fixing a plurality of actuators 9 to the support portion 8.
  • a configuration for realizing an arbitrary fixing method such as fastening with a fastening member such as a screw, suction by magnetic force, mechanical connection such as fitting using snap fit (fitting claw), etc. is a fixing mechanism. May be adopted as.
  • a connection mechanism may be used to connect one or more actuators 9 to the display panel 5.
  • the connection mechanism has an arbitrary configuration for connecting the actuator 9 to the display panel 5. Specific examples of the fixing mechanism and the connecting mechanism will be described later.
  • the movable portion (movable end) 9a of the actuator 9 is connected to the display panel 5. Further, the non-movable portion (fixed end) 9b of the actuator 9 is fixed to the support portion 8 of the unit substrate 6. The movable end 9a of the actuator 9 is displaced (vibrated) with respect to the fixed end 9b, and the display panel 5 can be vibrated.
  • a vibration mechanism for vibrating the display panel 5 is configured.
  • a sounding mechanism is configured in which the display panel 5 itself is regarded as a diaphragm.
  • the four actuators 9 uniformly vibrate the flat plate-shaped display panel 5 along the Z direction. This makes it possible to radiate a wavefront close to a plane wave to the viewer with the display surface 5a as the radiating surface. As a result, the display surface 5a can function as a flat speaker.
  • the directivity is different from that of a cone-shaped diaphragm that forms a wavefront close to a spherical wave. In an ideal plane wave, the directivity is sharp and the sound is radiated only in front of it, which is orthogonal to the radiation plane.
  • the plane wave has less sound pressure attenuation according to the distance from the speaker than the spherical wave that radiates in a spherical shape and needs to consider the diffusion according to the distance. (Only attenuation due to viscoelasticity of air). Therefore, the flat speaker is very effective when it is desired to hear the sound only in a specific range or when it is desired to let a distant listener hear the sound.
  • the application of this technique is not limited to the case of radiating a wavefront close to a plane wave.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a display panel 5 and a plurality of actuators 9.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a portion where the actuator 9 of the display unit 3 is installed.
  • the display panel 5 has a display surface 5a and a back surface portion 5b. Further, the display panel 5 has four end faces 5c which are the upper, lower, left and right side surfaces. Although not shown, a plurality of LEDs are arranged in a two-dimensional grid on the display surface 5a.
  • the LED group RGB
  • the LED group of the three primary colors of RGB As one pixel. Of course, it is not limited to such a configuration.
  • 10 actuators 9 are connected to the back surface portion 5b. In the example shown in FIG. 5B, the actuators 9 are connected to the four corners of the back surface portion 5b.
  • two actuators 9 are connected near the center of each of the two long sides of the back surface portion 5b. Further, two actuators 9 are connected along the longitudinal direction at the center position of the back surface portion 5b in the lateral direction. The number and position of the actuators 9 can be arbitrarily designed.
  • an electromagnetic actuator 9 is used.
  • the actuator 9 has a fixed unit 12 and a movable unit 13.
  • the fixing unit 12 has, for example, a magnetic circuit composed of a member made of a magnetic material such as a yoke, a pole piece, and a plate, and a permanent magnet. Further, a magnetic gap 14 is formed in the fixed unit 12.
  • the movable unit 13 has a voice coil 15 and a drive bobbin 16 around which the voice coil 15 is wound.
  • the movable unit 13 is arranged with respect to the fixed unit 12 so that the voice coil 15 is inserted into the magnetic gap 14 of the fixed unit 12. Further, the movable unit 13 is connected to the fixed unit 12 by the damper 17.
  • the damper 17 connects the movable unit 13 to the fixed unit 12 so as to be displaceable. That is, the damper 17 connects the movable unit 13 to the fixed unit 12 without blocking the vibration of the movable unit 13.
  • each of the fixed unit 12 and the movable unit 13 is formed in a hollow cylindrical shape. Then, a screw hole 18 is formed in the hollow portion at the center.
  • connection mechanism a connection member 19 for connecting the drive bobbin 16 to the display panel 5 is used.
  • the connecting member 19 functions as a member for increasing the contact area for connecting the back surface portion 5b of the display panel 5 and the driving bobbin 16.
  • the connecting member 19 can also be called a coupler.
  • a flat plate-shaped member having a through hole 19a formed in the center is used as the connecting member 19. The end of the drive bobbin 16 is inserted into the central through hole 19a, and the connecting member 19 is connected to the outer periphery of the drive bobbin 16.
  • the movable unit 13 is connected to the back surface portion 5b by connecting the connecting member 19 to the back surface portion 5b by adhesion or the like.
  • the configuration of the connecting member 19 is not limited, and any configuration may be adopted.
  • a stepped member having a flange formed at the tip of a hollow cylindrical shape may be configured as the connecting member 19.
  • the inner surface of the cylindrical shape is connected to the outer circumference of the driving bobbin 16.
  • the upper surface portion of the flange is connected to the back surface portion 5b of the display panel 5.
  • a flat plate-shaped member is used as the connecting member 19.
  • the drive bobbin 16 is connected to the lower surface of the connecting member 19, and the back surface portion 5b of the display panel 5 is connected to the upper surface of the connecting member 19.
  • a circular or ring-shaped connecting member 19 may be fitted and connected to the inner peripheral side of the driving bobbin 16.
  • the back surface portion 5b of the display panel 5 is connected to the upper surface of the connecting member 19.
  • the connecting member 19 is made of a metal material such as aluminum. In addition, any material may be used.
  • the voice coil 15 and the driving bobbin 16 correspond to one embodiment of the coil and the bobbin according to the present technology.
  • a support recess 21 is formed in the unit substrate 6.
  • the fixing unit 12 of the actuator 9 is arranged in the support recess 21.
  • a through hole 22 is formed in the center of the support recess 21.
  • the fixing unit 12 is arranged in the support recess 21 so that the screw hole 18 formed in the central portion of the actuator 9 is located in the through hole 22.
  • the screw 23 is fitted into the screw hole 18 formed in the actuator 9 so as to pass through the through hole 22 formed in the support recess 21.
  • the support recess 21 corresponds to the support portion 8 shown in FIG.
  • the fixing mechanism is realized by the screw hole 18 formed in the central portion of the actuator 9, the through hole 22 formed in the support recess 21, and the screw 23.
  • the support portion 8 and the support mechanism can be collectively regarded as a component that supports the display panel 5 via the actuator 9.
  • the outer shape and size of the fixed unit 12 when viewed from the Z direction may be substantially equal to the outer shape and size of the support recess 21 when viewed from the Z direction. Then, the fixing unit 12 may be fitted and mounted in the support recess 21 along the Z direction. This makes it possible to stably fix the fixing unit 12 to the unit substrate 6.
  • the outer shape of the fixing unit 12 and the support recess 21 when viewed from the Z direction is configured to have a hexagonal shape such as a nut. This makes it possible to sufficiently prevent the fixing unit 12 from rotating when the fixing unit 12 is fixed by the screw 23. This improves workability when the fixing unit 12 is attached.
  • the voice coil 15 and the driving bobbin 16 can be vibrated along the Z direction by electromagnetic induction. As a result, it becomes possible to transmit vibration along the Z direction to the display panel 5 via the connecting member 19.
  • the ten actuators 9 are driven in synchronization with each other. That is, ten actuators 9 are driven so that the same vibration is transmitted to the display panel 5 along the Z direction. As a result, uniform vibration of the display panel 5 is realized, and high acoustic characteristics are exhibited.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing another configuration example of the display unit 3.
  • an LED panel on which the LED 25 is mounted is used as the display panel 5.
  • An actuator 9 is connected to the back surface portion 5b of the display panel 5.
  • the configuration of the actuator 9 may be arbitrarily designed.
  • a first magnet 26 is connected to the outer periphery of the bottom side of the actuator 9.
  • any method such as adhesion may be adopted.
  • the unit substrate 6 is configured with a support recess 21.
  • a second magnet 27 is installed in the support recess 21.
  • the second magnet 27 is fixed to the support recess 21 by an arbitrary method such as adhesion.
  • the orientation of the magnetic poles of the first magnet 26 and the second magnet 27 is set so as to attract each other by magnetic force.
  • the actuator 9 is fixed to the support recess 21 of the unit substrate 6 by attracting the first magnet 26 and the second magnet 27. That is, in the present embodiment, the plurality of actuators 9 are fixed to the unit substrate 6 by the magnetic force of the magnet.
  • the support recess 21 corresponds to the support portion 8.
  • the fixing mechanism is realized by the first magnet 26 and the second magnet 27.
  • a magnetic material such as iron may be connected to the outer periphery of the bottom side of the actuator 9. Then, the actuator 9 may be fixed to the unit substrate 6 by the adsorption of the magnetic material and the second magnet 27.
  • a magnetic material such as iron may be installed in the support recess 21. Then, the actuator 9 may be fixed to the unit substrate 6 by the adsorption between the first magnet 26 and the magnetic material.
  • the actuator 9 may be fixed to the unit substrate 6 by forming the entire unit substrate 6 with a magnetic material such as iron and attracting the first magnet 26 to the unit substrate 6 itself.
  • a flat surface for fixing the first magnet 26, a convex portion or a concave portion for alignment, or the like may be formed on a part of the unit substrate 6.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration example when the first magnet 26 is connected to the electromagnetic actuator 9.
  • the electromagnetic actuator 9 has a yoke 29, a pole piece 30, and a magnet 31, and a magnetic circuit is configured to vibrate the movable unit 13.
  • the direction of the magnetic poles of the first magnet 26 is set according to the configuration of the magnetic circuit. Specifically, the direction of the magnetic pole of the first magnet 26 is set so as to repel the magnet 31 so that the magnetic force of the magnetic circuit does not decrease. This makes it possible to prevent an adverse effect on the exciting force generated by the actuator 9 due to the installation of the first magnet 26.
  • the first magnet 26 Since the first magnet 26 is arranged in a direction that repels the magnet 31, it is firmly fixed to the outer periphery of the bottom side of the yoke 29 by adhesion or the like.
  • the electromagnetic actuator 9 when used, it is also effective to fix the actuator 9 to the unit substrate 6 by a method different from the fixing by the magnetic force.
  • the direction of the magnetic poles of the first magnet 26 it is possible to realize the fixing of the unit substrate 6 by the magnetic force even when the electromagnetic actuator 9 is used.
  • the magnetic circuit of the electromagnetic actuator 9 may be configured by the first magnet 26. That is, the first magnet 26 may be used as a member for forming a magnetic circuit. In this case, the first magnet 26 also functions as a part of the actuator 9. Conversely, it can be said that the member constituting the actuator 9 realizes the fixing of the actuator 9 to the unit substrate 6. As a result, it is possible to reduce the number of parts, reduce the cost of parts, and the like, and it is possible to reduce the size of the device. Of course, even when an actuator 9 of another type such as a piezoelectric actuator or a magnetostrictive actuator is used, the actuator 9 may be fixed to the unit substrate 6 by using a member constituting the actuator 9. For example, a member made of a magnetic material is used for the bottom surface of the actuator 9 and attracted to the second magnet 26. Such a configuration may be adopted.
  • FIG. 9 is a schematic view showing a configuration example of the electromagnetic actuator 9 and the connecting member 19.
  • the fixing unit 12 is configured by the yoke 29, the pole piece 30, the magnet 31, and the frame 32.
  • the bottom surface side of the yoke 29 is fixed to the unit substrate 6.
  • the movable unit 13 has a voice coil 15 and a drive bobbin 16.
  • Two dampers 17 are provided between the frame 32 of the fixed unit 12 and the drive bobbin 16.
  • the movable unit 13 is oscillatedly connected to the fixed unit 12 by the damper 17.
  • the drive bobbin 16 is connected to the back surface portion 5b of the display panel 5 by the connecting member 19.
  • the connecting member 19 has a hollow cylindrical portion 34 and a flange portion 35 connected to the end portion of the cylindrical portion 34, and is configured as a stepped member.
  • the inner surface of the cylindrical portion 34 is connected to the outer circumference of the drive bobbin 16.
  • the upper surface of the flange portion 35 is connected to the back surface portion 5b of the display panel 5.
  • the drive bobbin 16 is fixed to the back surface portion 5b of the display panel 5 via the connecting member 19 by adhesion or the like. This makes it possible to sufficiently suppress the loss (loss) with respect to the transmission of vibration (driving force).
  • the connecting member 19 can also be said to be a transmission member that transmits the vibration generated by the actuator 9 to the display panel 5.
  • the connecting member 19 has a female screw member 36 and a male screw member 37.
  • the female screw member 36 is a flat plate-shaped member having a screw hole 36a formed in the center, and is connected to the back surface portion 5b of the display panel 5.
  • the male screw member 37 is a flat plate-shaped member having a through hole 37a formed in the center, and the end portion of the drive bobbin 16 is connected to the through hole 37a. Further, on the outer periphery of the male screw member 37, a screw thread 37b fitted to the screw hole 36a of the female screw member 36 is formed. In the example shown in FIG.
  • the actuator 9 is configured as a module and is connected to the male screw member 37 (the male screw member 37 is also regarded as a module).
  • the actuator 9 is rotated in a predetermined direction (for example, clockwise) to fit the screw thread 37b of the male screw member 37 into the screw hole 36a of the female screw member 36. This makes it possible to connect the actuator 9 to the back surface portion 5b of the display panel 5.
  • the actuator 9 is rotated in the opposite direction (for example, counterclockwise) to release the fitting between the screw hole 36a of the female screw member 36 and the thread 37b of the male screw member 37. This makes it possible to remove the actuator 9 from the back surface portion 5b of the display panel 5.
  • the actuator 9 may be modularized and may be configured to be detachable from the back surface portion 5b of the display panel 5. This makes it possible to avoid replacement of the entire display unit 3 including the relatively expensive display panel 5 when, for example, the actuator 9 fails. That is, it is possible to remove and replace only the failed actuator 9, and it is possible to realize a significant cost reduction.
  • the actuator 9 is attached / detached after the connection between the actuator 9 and the unit board 6 is released. For example, it is performed after the fitting by the engaging member as shown in FIG. 6 or the suction by the magnetic force as shown in FIG. 7 is released.
  • the actuator 9 is detachably configured, it is desirable to minimize backlash and play in order to prevent transmission loss of driving force and generation of abnormal noise. In the example shown in FIG.
  • each of the plurality of actuators 9 is detachably screwed to the back surface portion 5b of the display panel 5. That is, the actuator 9 is connected to the display panel 5 by screwing.
  • the configuration and method for making the actuator 9 detachable from the display panel 5 are not limited. Any configuration such as an arbitrary locking mechanism, fastening by a fastening member, suction by a magnet, or the like may be adopted.
  • the modularization of the actuator 9 and the detachable configuration of the actuator 9 with respect to the display panel 5 are not limited to the case where the electromagnetic actuator 9 is used. It can also be realized for actuators 9 of other types such as piezoelectric actuators and magnetostrictive actuators.
  • actuators 9 of other types such as piezoelectric actuators and magnetostrictive actuators.
  • the piezoelectric element is connected to a detachably configured connecting member 19 (for example, a male screw member 37) as shown in FIG. 9B by adhesion or the like.
  • the piezoelectric element is directly connected to the first magnet 26 (or magnetic material) for realizing adsorption by magnetic force as shown in FIG. 8 by adhesion or the like.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration example of a frame member.
  • a frame member 39 may be used.
  • the frame member 39 holds a plurality of actuators 9 so as to have a predetermined positional relationship.
  • the frame member 39 can also be referred to as a subframe in the display unit 3.
  • the frame member 39 has a hollow outer frame portion 40 and a central rib portion 41.
  • the outer frame portion 40 has an octagonal outer shape when viewed from the Z direction, and a holding portion 42 for holding the actuator 9 is configured on four side portions arranged every other side among the eight side portions.
  • the central rib portion 41 is connected to the inner side of the outer frame portion 40 so as to connect the four holding portions 42, respectively.
  • four actuators 9 are connected to each display panel 5 at positions symmetrical with respect to the center.
  • each actuator 9 in the vibration direction is important in order to vibrate uniformly in parallel with the display surface 5a of the display panel 5. For example, when the positions of the midpoints (vibration centers) of the vibrations of the plurality of actuators 9 are scattered, it becomes difficult to uniformly vibrate the display panel 5. As a result, the acoustic characteristics are deteriorated.
  • the frame member 39 it is possible to easily align the position of the midpoint of the vibration of each actuator 9.
  • each actuator 9 it is easy to set each actuator 9 on the frame member 39 so that the surface connecting the ends of the actuator 9 on the display panel 5 side is at the position of the midpoint of the vibration of each actuator 9.
  • the display panel 5 can be vibrated uniformly, and the acoustic characteristics can be improved.
  • the actuator unit 7 modularized by using the frame member 39 so as to be detachable from the display panel 5.
  • each actuator 9 held by the frame member 39 it is possible to realize a detachable configuration of the modularized actuator unit 7.
  • FIG. 9B a configuration is adopted in which the actuator 9 is detachably screwed to the display panel 5.
  • the frame member 39 rotatably holds the actuator 9. That is, the position in the vibration direction (Z direction) is fixed, and the rotation direction centered on the vibration direction is not restricted. This makes it possible to easily attach / detach the modularized actuator unit 7 by rotating each actuator 9.
  • the configuration for holding the actuator 9 rotatably is not limited, and any configuration may be adopted.
  • the configuration of the frame member 39 is not limited, and may be arbitrarily designed based on the number of actuators 9, the mounting position, whether or not the frame member 39 is detachably configured, and the like.
  • the display panel 5 is not limited to the case where the actuator 9 is screwed, and an arbitrary configuration for holding each actuator 9 by the frame member 39 is adopted according to an arbitrary detachable configuration. good.
  • the material of the frame member 39 is not limited, and any material such as a metal material such as aluminum may be used.
  • the position where the actuator 9 is attached is a point where vibration is applied to drive the display panel 5 (hereinafter, referred to as a drive point).
  • a drive point a point where vibration is applied to drive the display panel 5
  • one drive point may be set at the center of the back surface portion 5b of the display panel 5. It is also possible to increase the driving force for vibrating the display panel 5 by setting a plurality of driving points.
  • the divided vibration means that different vibration components are generated in a plurality of regions of the display panel 5 due to the natural vibration, and the display panel 5 behaves differently from the uniform vibration.
  • the split vibration occurs in the display panel 5, it often forms a sound pressure peak or dip in the resonance band, which also affects the directivity. For these reasons, it is important to suppress the split vibration in order to improve the performance of the flat speaker.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of a vibration mode of natural vibration.
  • FIG. 11 illustrates 10 vibration modes from the basic mode of a square plate with free ends. The values below the figure are the frequencies relative to the basic mode.
  • the line inside the square is a node of natural vibration.
  • the central portion of the region separated by the line becomes the antinode of the natural vibration.
  • the natural vibration of the vibration mode as illustrated in FIG. 11 may occur depending on the frequency of the vibration.
  • a drive point is set at the position of the node of the natural vibration generated on the display panel 5, and the actuator 9 is attached.
  • the drive point is advantageous to suppress the divided vibration, and it is advantageous to realize the uniform vibration of the display panel 5.
  • a connector, an IC (integrated circuit) chip, or the like is often provided on the back surface portion 5b of the display panel 5. That is, a device other than the actuator 9 may be installed on the back surface portion 5b of the display panel 5.
  • the actuator 9 is mounted at the position of the split vibration node as much as possible. This makes it possible to suppress the split vibration.
  • the number and positions of drive points, that is, the number and mounting positions of the actuators 9 are not limited and may be set arbitrarily.
  • a reinforcing member In order to suppress the natural vibration (divided vibration) of the display panel 5, a reinforcing member may be connected to the back surface portion 5b of the display panel 5. By increasing the strength of the display panel 5 with the reinforcing member, it is possible to suppress the split vibration. In addition, it is possible to increase the resonance frequency at which natural vibration occurs. It is also effective to use a strong aluminum substrate as the material of the display panel 5 (display substrate) itself.
  • the wiring configuration of the display board is designed so that the copper foil pattern is formed where the stress is concentrated during the natural vibration. For example, by widening the width of the copper foil pattern, the strength where stress is concentrated is reinforced. This makes it possible to disperse stress and suppress split vibration. For example, by widening the width of the copper foil pattern, it is possible to reinforce the place where stress is concentrated.
  • FIG. 12 is a schematic view showing a configuration example of the reinforcing member.
  • FIG. 12 is a view when the reinforcing member is viewed from the direction connected to the back surface portion 5b of the display panel 5.
  • the reinforcing member 44 has a first reinforcing portion 45 and a second reinforcing portion 46.
  • the first reinforcing portion 45 has a holding hole 45a and is connected to the back surface portion 5b of the display panel 5 at the position of the drive point DP.
  • An actuator 9 attached to the position of the drive point DP is inserted into the holding hole 45a. That is, the first reinforcing portion 45 is configured to be able to hold the periphery of the actuator 9. In this way, the resonance frequency can be increased by reinforcing the vicinity of the drive point DP set on the back surface portion 5b of the display panel 5.
  • the second reinforcing portion 46 is configured to connect between the first reinforcing portions 45 in a state of being separated from the back surface portion 5b of the display panel 5. That is, a gap is formed between the second reinforcing portion 46 and the back surface portion 5b.
  • the second reinforcing portion 46 functions as a beam-shaped reinforcing structure. In this way, it is possible to raise the resonance frequency by constructing a beam-shaped reinforcing structure connecting between the plurality of drive points DP.
  • the reinforcing structure is configured in a state of being separated from the back surface portion 5b. That is, a gap (gap) is formed between the display panel 5 and the reinforcing structure. This makes it possible to suppress an excessive increase in weight and improve weight-to-efficiency.
  • the second reinforcing portion 46 is separated from the display panel 5, it is possible to arrange other devices such as a connector and an IC chip in the space. That is, it is possible to improve the degree of freedom in the circuit configuration. Further, the second reinforcing portion 46 is configured to face the position of the node of the natural vibration generated in the display panel 5. Then, with the position of the node of the natural vibration as the vibration suppression point, a vibration damping member made of a material having a damping effect is sandwiched between the second reinforcing portion 46 and the vibration suppression point. Such a configuration is also feasible, and it is possible to suppress the component of natural vibration.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing a configuration example of a drive control unit that drives the actuator 9.
  • FIG. 14 is a schematic view showing an example of mounting the sensor on the display panel 5.
  • the drive control unit 48 can execute feedback control based on the output of the sensor 49.
  • the drive control unit 48 includes a drive signal generation unit 50 that generates a drive signal for driving one or more actuators 9, a filter 51, an amplifier 52, and an optimization calculation unit 53.
  • a drive signal generation unit 50 that generates a drive signal for driving one or more actuators 9, a filter 51, an amplifier 52, and an optimization calculation unit 53.
  • Each block shown in FIG. 13 is realized by the control unit 1 shown in FIG.
  • the block shown in FIG. 13 may be realized as a software block by executing a predetermined program by a processor such as a CPU.
  • dedicated hardware such as an IC (integrated circuit) may be used.
  • the drive signal generation unit 50 generates a drive signal for driving each actuator 9. For example, it is assumed that a plurality of actuators 9 are used for one display panel 5. In this case, the drive signal generation unit 50 generates drive signals synchronized with each other so that the actuator 9 generates vibrations having the same phase and the same amplitude.
  • the filter 51 performs signal processing on the drive signal. For example, the filter 51 changes the gain of the drive signal, applies an offset, and the like.
  • the amplifier 52 outputs the drive signal processed by the filter 51 to the actuator 9.
  • the optimization calculation unit 53 executes the optimization calculation based on the output of the sensor 49, and determines the filter characteristics of the filter 51. Feedback control of the drive signal is executed in each actuator 9.
  • the filter 51, the amplifier 52, and the optimization calculation unit 53 can generate and output an optimum drive signal for each actuator 9.
  • the drive signal is optimized so that each actuator 9 generates vibrations having the same phase and the same amplitude.
  • the specific algorithm and the like are not limited with respect to signal processing by the filter 51, signal amplification by the amplifier 52, and optimization of the filter characteristics by the optimization calculation unit 53. Any algorithm or the like may be adopted.
  • the sensor 49 is mounted in the vicinity of each actuator 9 on the back surface portion 5b of the display panel 5. This makes it possible to generate and output an optimum drive signal for each actuator 9 based on the detection result of the sensor 49.
  • the sensor 49 it is assumed that an IMU sensor including a multi-axis acceleration sensor, a multi-axis gyro sensor, and the like is used. In this case, the sensor 49 can be arranged at the center of the back surface portion 5b of the display panel 5. Based on the output of the sensor 49, it is possible to generate and output an optimum drive signal for each actuator 9.
  • the actuator 9 and the sensor 49 can be integrally configured.
  • the sensor 49 may be mounted in the hollow portion in the drive bobbin 16.
  • the present invention is not limited to the case where the electromagnetic actuator 9 is used, and when another type of actuator 9 is used, the actuator 9 and the sensor 49 may be integrally configured.
  • any configuration or method may be used as a configuration or method for integrally configuring the actuator 9 and the sensor 49.
  • the weight becomes large and the influence of gravity applied constantly may become large.
  • the gravity of the display panel 5 acts in a direction orthogonal to the vibration direction (Z direction).
  • the gravity direction of the display panel 5 and the vibration direction of each actuator 9 intersect diagonally. Therefore, the surface direction of the surface connecting the vibration center positions of each actuator 9 and the gravity direction of the display panel 5 also diagonally intersect. In such a case, since the gravity component of the display panel 5 applied to each actuator 9 is not uniform, rolling or the like may occur and the vibration generated from each actuator 9 may be dispersed.
  • the drive control unit 48 is configured, and feedback control of the drive signal is executed based on the output of the sensor 49. This makes it possible to prevent variations in vibration caused by variations in the gravitational component applied to each actuator 9. As a result, the display panel 5 can be vibrated uniformly and stably, and high acoustic characteristics can be exhibited.
  • the sampling rate of the sensor 49 is set to be equal to the frame rate of the drive by the actuator 9, that is, the frame rate of the acoustic signal. This makes it possible to execute feedback control with high accuracy.
  • the sensor 49 functions as a detection unit for detecting the vibration state of the display panel.
  • the drive control unit 48 functions as a drive control unit that generates a drive signal for driving each of the one or more actuators based on the detected vibration state of the display panel.
  • the image can be displayed by the display panel 5, and the sound can be output by vibrating the display panel 5. Therefore, it is possible to execute the image sound matching control that synchronizes the display of the image and the output of the sound with high accuracy.
  • a letter on a desk is used to output words from a woman's mouth according to the speaking movement of a woman on the left side, and to output words from a man's mouth according to the speaking movement of a man on the right side. It is easily feasible to synchronize the image and the sound, such as outputting the sound of paper rubbing according to the movement of a woman picking up the letter.
  • the display panel 5 It is also possible to vibrate the display panel 5 along the direction in which the words are generated according to the direction in which the faces of women and men are facing.
  • the display panel 5 that displays the window makes it possible to easily output the sound of thunder or the like outside the window. In this way, it is possible to execute highly accurate image sound matching control, and it is possible to easily realize a high-quality application that outputs images and sounds.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing an example of a system configuration for executing image sound matching control.
  • the control unit 1 shown in FIG. 1 constitutes a demultiplexer 55, a video decoder 56, and an audio decoder 57.
  • the display unit 2 constitutes a plurality of control units 57.
  • the control unit 57 corresponds to one unit to be controlled for image sound matching.
  • the image sound matching control may be executed with the display unit 3 shown in FIGS. 2 and 3 as one unit. In this case, one display unit 3 corresponds to one control unit 57.
  • the image sound matching control may be executed with the display panel 5 as one unit. In this case, one display panel 5 corresponds to one control unit 57.
  • the image sound matching control may be executed by using the image element / acoustic element unit attached to the display panel 5 (display substrate) as the control unit 57.
  • the control unit 57 may be executed by using the image element / acoustic element unit attached to the display panel 5 (display substrate) as the control unit 57.
  • a plurality of predetermined display panels 5 are used as one control unit 57.
  • a predetermined pixel area in the display panel 5 may be used as one control unit 57.
  • a configuration capable of vibrating each pixel region serving as the control unit 57 may be adopted.
  • the control unit of the image display and the control unit of the audio output are not limited to the case where there is a one-to-one correspondence.
  • the image display is executed in 5 units of the display panel, and the audio output is executed in 3 units of the display unit.
  • Such image sound matching control is also possible.
  • the control unit 1 receives the content data.
  • the demultiplexer 55 divides the content data into audio data and video data.
  • Video data and audio data are decoded by the video decoder 56 and the audio decoder 57, and transmitted as video output signals and audio output signals to each control unit 57 configured in the display unit 2 via signal lines 58a and 58b. Will be done.
  • the video output signal and the acoustic output signal are individually transmitted to each control unit 57. Thereby, for example, the related audio data can be easily transmitted to the control unit 57 displaying the video image related to the audio. For example, as illustrated in FIG.
  • the control unit 57 outputs a video output signal of the person moving to the right side. It is possible to easily realize control such as outputting an acoustic output signal including a clap sound. Further, it is also possible to transmit the video output signal related to the control unit 57 to which the video output signal of a person is output to the control unit 57 arranged in the vicinity. As a result, it becomes possible to easily realize high-quality image sound matching control.
  • the video output signal can also be said to be an image signal.
  • the acoustic output signal can also be said to be an audio signal.
  • a drive signal for driving the actuator 9 is generated based on the acoustic output signal. Of course, a drive signal may be generated and output as an acoustic output signal.
  • FIG. 16 is a block diagram showing a configuration example of the audio decoder 57.
  • a channel audio renderer 59 an object audio renderer 60, and a scene-based audio renderer 61 are configured. Therefore, the audio decoder 57 can support channel audio, object audio, and scene-based (Ambisonics) audio.
  • the channel audio renderer 59 generates an acoustic output signal to be output to each control unit 57 based on the channel audio received as audio data. For example, it is possible to control the output of the acoustic output signal according to the displayed object (for example, a person or an object) based on the acoustic signal based on the channel included in the channel audio.
  • the object audio renderer 60 generates an acoustic output signal to be output to each control unit 57 based on the object audio received as audio data. For example, by separately processing the acoustic signal contained in the object audio and the metadata indicating the position, it is possible to control the output of the acoustic output signal according to the displayed object (for example, a person or an object). Is.
  • the scene-based audio renderer 61 generates an acoustic output signal to be output to each control unit 57 based on the scene-based audio received as audio data.
  • the audio decoder 57 can also handle audio data of each method generated as 3D audio data. It is also possible to realize 3D spatial sound based on 3D audio data.
  • a relay board may be used for transmitting the video output signal and the acoustic output signal from the control unit 1. Then, the display panel 5 and the relay board may be connected by a flexible board, a harness, or the like. This makes it possible to transmit the video output signal and the acoustic output signal to the display panel 5 without disturbing the vibration of the display panel 5.
  • the present technology can be applied to the relay board as a part of the unit board 6 shown in FIG. 4 and the like. That is, the actuator 9 may be arranged between the relay board and the display panel 5 to drive the display panel 5.
  • FIG. 17 is a schematic diagram showing a configuration example of a friction reducing structure and a contact area reducing structure.
  • a plurality of display panels 5 are used and each display surface 5a is arranged two-dimensionally.
  • the contact between the adjacent display panels 5 causes problems such as generation of abnormal noise and damage.
  • a structure (hereinafter referred to as a friction reduction structure) 63 that reduces friction between the end faces 5c adjacent to each other is configured.
  • a structure (hereinafter referred to as a contact area reduction structure) 64 that reduces the contact area between the end faces 5c adjacent to each other is configured. This makes it possible to prevent problems such as the generation of abnormal noise.
  • the low friction structure 63 is configured by coating the end face 5c with the low friction material 65.
  • the low friction material 65 include PTFE (polytetrafluoroethylene) and the like.
  • PTFE is a polymer of tetrafluoroethylene and is a fluororesin (fluorocarbon resin) composed of only fluorine atoms and carbon atoms.
  • the present invention is not limited to this, and any low friction material such as PPS (polyphenylene sulfide) may be used.
  • any structure other than the coating with the low friction material 65 may be adopted.
  • the contact area reduction structure 64 is configured by forming the convex portion 66 on the end surface 5c.
  • the shape, number, and the like of the convex portions 66 are not limited, and may be arbitrarily designed. Further, as a configuration for realizing the contact area reduction structure 64, any configuration other than the formation of the convex portion 66 may be adopted.
  • the low friction structure 63 shown in FIG. 17A and the contact area reducing structure 64 shown in FIG. 17B may be used in combination.
  • the protrusion 66 may be coated with the low friction material 65.
  • an image is output by one or more display panels 5. Further, the actuator portion 7 is arranged between the display panel 5 and the support portion 8 of the unit substrate 6, and the display panel 5 is vibrated. As a result, it is possible to execute the image sound matching control with high accuracy, and it is possible to output images and sounds with high quality.
  • the display panel 5 is supported by the unit substrate 6 via the actuator 9. Therefore, there is no portion that defines the relative position between the display panel 5 and the unit substrate 6 other than the portion having the actuator 9. As a result, the entire display panel 5 can be moved in parallel without disturbing the vibration of the display panel 5, and high-quality sound reproduction including wide-band sound can be realized.
  • a portion supporting the display panel 5 is configured in addition to the portion having the actuator 9. In this case, since the supporting portion is fixed, the display panel 5 vibrates in a partially bent state. In this case, it becomes difficult to reproduce a wide band sound. In addition, when deflection occurs, the directivity of the sound becomes complicated.
  • an LED display (LED panel) that can present high-definition, wide dynamic range images has been developed, but this display cannot transmit sound like a screen, and the speaker is used as an image presentation part. Since it cannot be placed in the same direction as the LED, it is difficult to match the image sound.
  • the LED display is self-luminous and can reduce the deterioration of image quality due to the influence of the light source in the surrounding environment as compared with the screen. Further, the LED display does not need to arrange an image projection device or the like that requires optical consideration such as a projector. Therefore, it is a very useful device for applications such as digital signage on the street and interactive contents with viewers. By applying this technology, it is possible to execute highly accurate image sound matching control using an LED display.
  • the output device according to the present technology may be able to operate in cooperation with another output device capable of outputting images, sounds, and the like. Further, an output device capable of outputting images, sounds, and the like may be separately mounted in the output device according to the present technology, and operations linked to each other may be executed. For example, an external speaker capable of communicating with an output device according to the present technology and an output device according to the present technology are operated in cooperation with each other. Alternatively, the speaker incorporated in the output device according to the present technology and one or more display panels according to the present technology capable of outputting sound by vibration are operated in cooperation with each other. As a result, it is possible to realize a realistic acoustic output and the like, and it is possible to provide a high-quality viewing experience.
  • the fields and devices to which this technology can be applied are not limited.
  • the present technology can be applied to any device capable of outputting images and sounds used in any field such as screen substitutes for movie theaters, digital signage, home televisions, and various display devices. ..
  • the display device 100 according to the present embodiment can also be referred to as a video presentation device or an acoustic presentation device. It can also be called a signal processing device, focusing on the point of performing signal processing for the output of images and sounds.
  • Each configuration such as display device, display unit, display panel, actuator, unit board, connection mechanism, fixing mechanism, frame member, reinforcement member, system configuration after sound matching system, feedback control, explained with reference to each drawing.
  • the flow of image sound matching control and the like is only one embodiment, and can be arbitrarily modified as long as it does not deviate from the purpose of the present technology. That is, other arbitrary configurations, algorithms, and the like for implementing the present technology may be adopted.
  • expressions using "more” such as “greater than A” and “less than A” include both the concept including the case equivalent to A and the concept not including the case equivalent to A. It is an expression that includes the concept. For example, “greater than A” is not limited to the case where the equivalent of A is not included, and “greater than or equal to A” is also included. Further, “less than A” is not limited to “less than A” and includes “less than or equal to A”. When implementing this technique, specific settings and the like may be appropriately adopted from the concepts included in “greater than A” and “less than A” so that the effects described above can be exhibited.
  • this technology can also adopt the following configurations.
  • One or more display panels that can display images A support member having a support portion for supporting each of the one or more display panels, and An output device including an actuator unit arranged between the one or more display panels and the support portion and vibrating each of the one or more display panels.
  • the output device according to (1) The support member is an output device that supports the one or more display panels via the actuator unit.
  • Each of the one or more display panels has a display surface for displaying the image and a back surface portion opposite to the display surface.
  • the actuator unit has one or more actuators prepared for each of the one or more display panels and connected to the back surface of each of the one or more display panels.
  • the support portion is an output device that fixes and holds the one or more actuators.
  • the output device according to (3) further An output device provided with a fixing mechanism for fixing the one or more actuators to the support portion.
  • the fixing mechanism includes a fastening member.
  • the one or more actuators are output devices fixed to the support portion by fastening with the fastening member.
  • the fixing mechanism includes a magnet and includes a magnet.
  • the one or more actuators are output devices fixed to the support portion by the magnetic force of the magnet.
  • the one or more actuators are output devices that are electromagnetic actuators, piezoelectric actuators, or magnetostrictive actuators.
  • the output device is any one of (3) to (7).
  • the one or more actuators are electromagnetic actuators having a magnetic circuit.
  • the fixing mechanism is an output device including a magnet connected to the electromagnetic actuator and whose magnetic pole orientation is set according to the configuration of the magnetic circuit.
  • the magnet connected to the electromagnetic actuator is an output device constituting the magnetic circuit.
  • the output device is an output device constituting the magnetic circuit.
  • the one or more actuators are electromagnetic actuators and have a coil and a bobbin around which the coil is wound.
  • the connection mechanism is an output device including a connection member for connecting the bobbin to the display panel.
  • the output device according to any one of (3) to (11).
  • the one or more actuators are output devices configured to be detachable from the display panel.
  • the output device according to any one of (3) to (12).
  • the one or more actuators are a plurality of actuators.
  • the actuator unit is an output device having a frame member that holds the plurality of actuators in a predetermined positional relationship.
  • the output device according to (13).
  • Each of the plurality of actuators is detachably screwed to the back portion of the display panel.
  • the frame member is an output device that rotatably holds the plurality of actuators.
  • the output device according to any one of (3) to (14).
  • the one or more actuators are output devices connected to the positions of the nodes of natural vibration generated in the display panel.
  • the output device according to any one of (1) to (15), and further.
  • An output device including a reinforcing member connected to the back surface portion of the display panel.
  • a detection unit that detects the vibration state of the display panel
  • An output device including a drive control unit that generates a drive signal for driving each of the one or more actuators based on the detected vibration state of the display panel.
  • the output device according to any one of (1) to (17).
  • the one or more display panels are a plurality of display panels each having a display surface for displaying the image and the display surfaces are arranged in a two-dimensional manner.
  • An output device having a structure for reducing friction between end faces of the display panels adjacent to each other in the plurality of display panels adjacent to each other.
  • the one or more display panels are a plurality of display panels each having a display surface for displaying the image and the display surfaces are arranged in a two-dimensional manner.
  • the one or more display panels, the actuator unit, and the support member are used as display units.
  • the output device is an output device including a plurality of display units.
  • the structure for reducing friction is an output device configured by coating the end face with a low friction material.
  • the structure for reducing the contact area is an output device configured by forming a convex portion on the end face.
  • the one or more display panels are output devices that are LED panels.

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Abstract

本技術の一形態に係る出力装置は、1以上の表示パネルと、支持部材と、アクチュエータ部とを具備する。前記1以上の表示パネルは、画像を表示可能である。前記支持部材は、前記1以上の表示パネルの各々を支持するための支持部を有する。前記アクチュエータ部は、前記1以上の表示パネルと前記支持部との間に配置され、前記1以上の表示パネルの各々を振動させる。この出力装置では、1以上の表示パネルにより、画像が出力される。また、表示パネルと、支持部材の支持部との間にアクチュエータ部が配置され、表示パネルが振動される。これにより、画像及び音声を高品質に出力することが可能となる。

Description

出力装置
 本技術は、画像及び音声を出力可能な出力装置に関する。
 特許文献1に記載のスピーカシステムでは、ディスプレイパネルに接続される枠部材やフロントパネルに、アクチュエータが取付けられる。ディスプレイパネル及びアクチュエータが駆動することで、画像及び音声が出力される(特許文献1の明細書段落[0032]~[0036][0039]図1等)。
 特許文献2に記載の音声出力装置では、表示パネルの周囲に取付けられる枠板状(額縁状)のベゼルに、アクチュエータが設置される。表示パネル及びアクチュエータが駆動することで、画像及び音声が出力される(特許文献2の明細書段落[0014][0015][0022]図4等)。
特許第4655243号公報 特許第6237768号公報
 画像及び音声を出力可能な出力装置において、画像及び音声を高品質に出力可能とする技術が求められている。
 以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、画像及び音声を高品質に出力することが可能な出力装置を提供することにある。
 上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る出力装置は、1以上の表示パネルと、支持部材と、アクチュエータ部とを具備する。
 前記1以上の表示パネルは、画像を表示可能である。
 前記支持部材は、前記1以上の表示パネルの各々を支持するための支持部を有する。
 前記アクチュエータ部は、前記1以上の表示パネルと前記支持部との間に配置され、前記1以上の表示パネルの各々を振動させる。
 この出力装置では、1以上の表示パネルにより、画像が出力される。また、表示パネルと、支持部材の支持部との間にアクチュエータ部が配置され、表示パネルが振動される。これにより、画像及び音声を高品質に出力することが可能となる。
 前記支持部材は、前記アクチュエータ部を介して、前記1以上の表示パネルを支持してもよい。
 前記1以上の表示パネルの各々は、前記画像を表示する表示面と、前記表示面とは反対側の背面部とを有してもよい。この場合、前記アクチュエータ部は、前記1以上の表示パネルの各々に対して準備され前記1以上の表示パネルの各々の前記背面部に接続される1以上のアクチュエータを有してもよい。また前記支持部は、前記1以上のアクチュエータを固定して保持してもよい。
 前記出力装置は、さらに、前記支持部に前記1以上のアクチュエータを固定するための固定機構を具備してもよい。
 前記固定機構は、締結部材を含んでもよい。この場合、前記1以上のアクチュエータは、前記締結部材による締結により、前記支持部に固定されてもよい。
 前記固定機構は、磁石を含んでもよい。この場合、前記1以上のアクチュエータは、前記磁石の磁力により、前記支持部に固定されてもよい。
 前記1以上のアクチュエータは、電磁式アクチュエータ、圧電式アクチュエータ、又は磁歪式アクチュエータであってもよい。
 前記1以上のアクチュエータは、磁気回路を有する電磁式アクチュエータであってもよい。この場合、前記固定機構は、前記電磁式アクチュエータに接続され、前記磁気回路の構成に応じて磁極の向きが設定された磁石を含んでもよい。
 前記電磁式アクチュエータに接続された前記磁石は、前記磁気回路を構成してもよい。
 前記出力装置は、さらに、前記表示パネルに前記1以上のアクチュエータを接続するための接続機構を具備してもよい。
 前記1以上のアクチュエータは、電磁式アクチュエータであり、コイルと、前記コイルが巻かれるボビンとを有してもよい。この場合、前記接続機構は、前記表示パネルに前記ボビンを接続する接続部材を含んでもよい。
 前記1以上のアクチュエータは、前記表示パネルに対して着脱可能に構成されてもよい。
 前記1以上のアクチュエータは、複数のアクチュエータであってもよい。この場合、前記アクチュエータ部は、前記複数のアクチュエータを所定の位置関係となるように保持するフレーム部材を有してもよい。
 前記複数のアクチュエータの各々は、前記表示パネルの前記背面部に対して着脱可能に螺合されてもよい。この場合、前記フレーム部材は、前記複数のアクチュエータを回転可能に保持してもよい。
 前記1以上のアクチュエータは、前記表示パネルに発生する固有振動の節の位置に接続されてもよい。
 前記出力装置は、さらに、前記表示パネルの前記背面部に接続される補強部材を具備してもよい。
 前記出力装置は、さらに、検出部と、駆動制御部とを具備してもよい。
 前記検出部は、前記表示パネルの振動状態を検出する。
 前記駆動制御部は、検出された前記表示パネルの振動状態に基づいて、前記1以上のアクチュエータの各々を駆動するための駆動信号を生成する。
 前記1以上の表示パネルは、各々が前記画像を表示する表示面を有し前記表示面が2次元状に配置される複数の表示パネルであってもよい。この場合、前記複数の表示パネルの中の互いに隣接する前記表示パネルの、互いに隣接する端面の間には、摩擦を低減させる構造が構成されてもよい。
 前記1以上の表示パネルは、各々が前記画像を表示する表示面を有し前記表示面が2次元状に配置される複数の表示パネルであってもよい。この場合、前記複数の表示パネルの中の互いに隣接する前記表示パネルの、互いに隣接する端面の間には、接触面積を低減させる構造が構成されてもよい。
 前記1以上の表示パネル、前記アクチュエータ部、及び前記支持部材を、表示ユニットとして、前記出力装置は、さらに、複数の表示ユニットを具備してもよい。
本技術の一実施形態に係る表示装置の構成例を示すブロック図である。 表示部の構成例を示す模式図である。 表示ユニットを正面から見た場合の図である。 図3のA-A線での断面の一部を示す図である。 表示パネルと複数のアクチュエータとを示す模式図である。 表示ユニットのアクチュエータが設置された箇所の断面図である。 表示ユニットの他の構成例を示す断面図である。 電磁式アクチュエータに第1の磁石を接続する場合の構成例を示す断面図である。 電磁式アクチュエータ及び接続部材の構成例を示す模式図である。 フレーム部材の構成例を示す模式図である。 固有振動の振動モードの例を示す模式図である。 補強部材の構成例を示す模式図である。 アクチュエータを駆動させる駆動制御部の構成例を示す模式図である。 表示パネルへのセンサの取付例を示す模式図である。 画音一致制御を実行するためのシステム構成例を示す模式図である。 オーディオデコーダの構成例を示すブロック図である。 摩擦低減構造及び接触面積低減構造の構成例を示す模式図である。
 以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
 [表示装置の構成例]
 図1は、本技術の一実施形態に係る表示装置100の構成例を示すブロック図である。
 表示装置100は、画像及び音声を出力可能な装置であり、本技術に係る出力装置の一実施形態として機能する。
 本開示において、画像は、静止画像、及び動画像(映像)の両方を含む。
 表示装置100は、制御部1、及び表示部2を備える。
 制御部1は、例えばCPU、GPU、DSP等のプロセッサ、ROMやRAM等のメモリ、HDD等の記憶デバイス等、コンピュータの構成に必要なハードウェアを有する。例えばCPU等がROM等に予め記録されている本技術に係るプログラムをRAMにロードして実行することにより、表示装置100による画像の表示等、種々の動作が制御される。
 制御部1の構成は限定されず、任意のハードウェア及びソフトウェアが用いられてよい。もちろんFPGA、ASIC等のハードウェアが用いられてもよい。また制御部1が構成される位置も限定されず、任意に設計されてよい。制御部1は、システムコントローラともいえる。
 プログラムは、例えば種々の記録媒体を介して表示装置100にインストールされる。あるいは、インターネット等を介してプログラムのインストールが実行されてもよい。プログラムが記録される記録媒体の種類等は限定されず、コンピュータが読み取り可能な任意の記録媒体が用いられてよい。例えば、コンピュータが読み取り可能な非一過性の任意の記憶媒体が用いられてよい。
 [表示部]
 図2は、表示部2の構成例を示す模式図である。
 本実施形態では、表示部2は、複数の表示ユニット3を有する。
 複数の表示ユニット3の各々は、画像を表示可能な画像表示面3aを有する。図2に示すように、複数の表示ユニット3は、画像表示面3aが2次元格子状に並ぶように設置される。これにより、大画面による画像の表示を実現することが可能となる。
 制御部1は、複数の表示ユニット3の画像表示面3aにより、例えば1枚の大画像等、所望の画像が表示されるように、各表示ユニット3の動作を制御する。
 図2に示す表示部2は、ディスプレイシステムとして機能する。ユニットとして構成された表示ユニット3を、任意の数及び配置構成で並べることが可能であり、スケーラブルなディスプレイシステムとして使用することが可能である。
 なお、表示ユニット3を、キャビネットや表示モジュールと呼ぶことも可能である。
 本開示において、ユニットやモジュールといった表現は、ともに1つの構成要素を表す表現であり、明確な差異があるわけではない。主に、所定の機能を発揮可能に、着脱可能/互換可能に構成された部品を、ユニットやモジュールと表現する。
 以下、図2に例示するように表示部2を正面から見て、左右方向をX方向とし、上下方向をY方向として説明を行う。また奥行方向(画像表示面3aに垂直な方向)をZ方向として説明を行う。
 またX方向の矢印の向きを右側、その反対側を左側と記載する。またY方向の矢印の向きを上方側、その反対側を下方側と記載する。またZ方向の矢印の向きを前方側、その反対側を後方側と記載する。
 もちろん、本技術の適用において、表示装置100が使用される向き等が限定される訳ではない。
 図2に示す例では、X方向(左右方向)に7個、Y方向(上下方向)に6個の合計42個の表示ユニット3が配置される。複数の表示ユニット3の数は限定されない。
 また、表示ユニット3が1個の場合でも、本技術は適用可能である。すなわち、本技術は、1以上の表示ユニット3が配置される場合に適用可能である。
 [表示ユニット]
 図3及び図4は、表示ユニット3の構成例を示す模式図である。
 図3は、表示ユニット3をZ方向に沿って正面から見た場合の図である。
 図4は、図3のA-A線での断面の一部を示す図である。
 本実施形態では、表示ユニット3は、複数の表示パネル5と、ユニット基板6と、アクチュエータ部7とを有する。
 表示パネル5は、画像を表示可能である。
 例えば、表示パネル5は、ディスプレイ基板に光源素子が実装されることで実現される(ともに図示は省略)。例えば、光源素子として微細なLED(Light Emitting Diode)が実装されたLEDパネルが、表示パネル5として用いられる。
 その他、表示パネル5として、有機ELパネルやLDパネル等、任意の構成を有する表示パネルが用いられてよい。
 なお、表示パネル5の形状やサイズ等は、主にディスプレイ基板の形状やサイズにより規定される。また、例えば表示パネル5を所定の位置に配置することは、表示パネル5に含まれるディスプレイ基板を所定の位置に配置することに相当する。
 図4に示すように本実施形態では、表示パネル5は平板形状を有し、いわゆるフラットパネルディスプレイとして機能する。また表示パネル5を正面から見た形状は、矩形状となる。
 表示パネル5は、画像を表示する表示面5aと、表示面とは反対側の背面部5bとを有する。複数の表示パネル5は、表示面5aが2次元格子状に並ぶように設置される。2次元状に配置された複数の表示面5aにより、1つの表示ユニット3の画像表示面3aが構成される。
 表示パネル5の具体的な構成は限定されず、任意に設計されてよい。例えばディスプレイ基板の後方側に補強部材等が設けられてもよい。この場合、ディスプレイ基板と補強部材とにより、表示パネル5の背面部5bが構成される。
 なお、表示ユニット3に備えられる表示パネル5が1個の場合でも、本技術は適用可能である。すなわち、本技術は、1以上の表示パネル5が配置される場合に適用可能である。
 ユニット基板6は、複数の表示パネル5の各々を支持するための支持部8を有する。
 支持部8は、複数の表示パネル5の各々に対して準備され、背面部5bに対して所定の位置に設けられる。
 本実施形態では、表示パネル5の背面部5bの4隅の位置に、支持部8が設けられる。
 ユニット基板6は、本技術に係る支持部材の一実施形態に相当する。なお、ユニット基板6を、キャビネット基板やキャビネット部材と呼ぶことも可能である。
 ユニット基板6は、例えばアルミニウム等の金属で形成される。その他、ユニット基板6の材料は限定されず、任意の材料が用いられてよい。
 アクチュエータ部7は、複数の表示パネル5と支持部8との間に配置され、複数の表示パネル5の各々を振動させる。
 図3及び図4に示すように、アクチュエータ部7は、複数の表示パネル5の各々に対して準備され、表示パネル5の背面部5bに接続される1以上のアクチュエータ9を有する。
 本実施形態では、背面部5bの4隅の位置に設けられた支持部8と、背面部5bとの間に、4個のアクチュエータ9が配置される。すなわち背面部5bの4隅の位置に、4個のアクチュエータ9が接続される。従って、アクチュエータ部7は、表示パネルの数×4の個数のアクチュエータ9を有する。
 各表示パネル5に対して準備され、背面部5bに接続されるアクチュエータ9の数は限定されず、1以上の任意の数のアクチュエータ9が接続されてよい。またアクチュエータ9が接続される位置も限定されず、任意に設計されてよい。
 アクチュエータ9としては、例えば、永久磁石及びボイスコイル等を有し磁気回路の作用により振動を発生する電磁式(動電式)アクチュエータが用いられる。これに限定されず、圧電素子が用いられる圧電式アクチュエータ、磁歪振動素子が用いられる磁歪式アクチュエータ等、任意のアクチュエータが用いられてよい。
 図4に示すように、ユニット基板6は、アクチュエータ部7を介して、複数の表示パネル5の各々を支持する。また、支持部8は、アクチュエータ9を固定して保持する。
 従って支持部8は、アクチュエータ9を介して表示パネル5を支持する構成要素ともいえる。さらに言えば、支持部8は、表示パネル5に接続されるアクチュエータ9を固定して保持する構成要素とも言える。
 支持部8の具体的な構成は限定されず、アクチュエータ9を介して表示パネル5を支持可能な任意の構成、言い換えればアクチュエータ9を固定して保持可能な任意の構成が採用されてよい。
 支持部8にアクチュエータ9を固定するために、固定機構が用いられてもよい。
 固定機構は、支持部8に複数のアクチュエータ9を固定するための任意の構成を有する。例えば、ネジ等の締結部材による締結や、磁力による吸着、スナップフィット(嵌合つめ)等を用いた嵌合等の機械的な接続等、任意の固定方法を実現するための構成が、固定機構として採用されてよい。
 また、表示パネル5に1以上のアクチュエータ9を接続するために、接続機構が用いられてもよい。接続機構は、表示パネル5にアクチュエータ9を接続するための任意の構成を有する。
 固定機構及び接続機構の具体的な例については、後に説明する。
 図4に示すように、アクチュエータ9の可動部(可動端)9aが表示パネル5に接続される。またアクチュエータ9の非可動部(固定端)9bが、ユニット基板6の支持部8に固定される。アクチュエータ9の可動端9aが固定端9bに対して変位(振動)し、表示パネル5を振動させることが可能となる。
 このように、表示パネル5とユニット基板6との間にアクチュエータ9を配置することで、表示パネル5を加振する加振機構が構成される。そして、表示パネル5そのものを振動板と見立てた発音機構が構成される。
 本実施形態では、4つのアクチュエータ9により、平板形状からなる表示パネル5を、Z方向に沿って均一に振動させる。これにより、表示面5aを放射面として、視聴者に対して平面波に近い波面を放射することが可能となる。この結果、表示面5aを、平面スピーカとして機能させることが可能となる。
 表示面5aにより平面波に近い波面を形成できる場合、球面波に近い波面を形成するコーン状の振動板と異なる指向性を持つ。
 理想的な平面波では指向性は鋭く放射面に直交する前方にのみ音は放射される。また、スピーカから離れた1点を考えた場合、球面状に放射し距離に応じた拡散を考慮する必要のある球面波に比べて、平面波はスピーカからの距離に応じた音圧の減衰は少ない(空気の粘弾性による減衰のみである)。
 そのため、平面スピーカは特定の範囲にだけ音を聞かせたい場合や、遠くの聴取者に音を聞かせたい場合等に非常に有効である。
 もちろん、本技術の適用が、平面波に近い波面を放射する場合に限定される訳ではない。
 表示ユニット3の具体的な構成例について説明する。
 図5は、表示パネル5と、複数のアクチュエータ9とを示す模式図である。
 図6は、表示ユニット3のアクチュエータ9が設置された箇所の断面図である。
 図5に示すように、表示パネル5は、表示面5aと、背面部5bとを有する。また表示パネル5は、上下左右の各側面となる、4つの端面5cを有する。
 図示は省略されているが、表示面5aには、複数のLEDが2次元格子状に並べられる。例えばRGBの3原色のLED群を1つの画素として、当該LED群(RGB)が2次元状に配置される。もちろん、そのような構成に限定される訳ではない。
 図5Bに示すように、背面部5bには、10個のアクチュエータ9が接続される。図5Bに示す例では、背面部5bの4隅にアクチュエータ9が接続される。また背面部5bの2つの長辺の各々に対して、中央付近に2つアクチュエータ9が接続される。さらに、背面部5bの短手方向の中央の位置に、長手方向に沿って2つのアクチュエータ9が接続される。
 アクチュエータ9の数及び位置は、任意に設計可能である。
 図6に示すように、本実施形態では、電磁式のアクチュエータ9が用いられる。
 アクチュエータ9は、固定ユニット12と、可動ユニット13とを有する。
 固定ユニット12は、例えば、ヨーク、ポールピース、プレート等の磁性体からなる部材と、永久磁石とにより構成される磁気回路を有する。また固定ユニット12には、磁気ギャップ14が形成される。
 可動ユニット13は、ボイスコイル15と、ボイスコイル15が巻かれる駆動用ボビン16とを有する。
 固定ユニット12の磁気ギャップ14にボイスコイル15が挿入されるように、固定ユニット12に対して可動ユニット13が配置される。
 また可動ユニット13は、ダンパ17により、固定ユニット12に接続される。ダンパ17は、可動ユニット13を、変位可能に固定ユニット12に接続する。すなわちダンパ17は、可動ユニット13の振動を遮ることなく、可動ユニット13を固定ユニット12に接続する。
 さらに、本実施形態では、固定ユニット12、及び可動ユニット13の各々が、中空状の円柱形状にて構成される。そして、中心の中空部分には、ネジ穴18が形成される。
 駆動用ボビン16の端部は、接続機構により、表示パネル5の背面部5bに接続される。
 本実施形態では、接続機構として、表示パネル5に駆動用ボビン16を接続する接続部材19が用いられる。接続部材19は、表示パネル5の背面部5bと、駆動用ボビン16とを接続するための接触面積を大きくするための部材として機能する。接続部材19を、カプラと呼ぶことも可能である。
 本実施形態では、接続部材19として、中央に貫通穴19aが形成された平板形状の部材が用いられる。中央の貫通穴19aに駆動用ボビン16の端部が挿入され、駆動用ボビン16の外周に接続部材19が接続される。接続部材19が背面部5bに接着等により接続されることで、可動ユニット13が背面部5bに接続される。
 接続部材19の構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。例えば、中空状の円柱形状の先端部にフランジが形成された段付きの部材が、接続部材19として構成されてもよい。円柱形状の内面が、駆動用ボビン16の外周に接続される。そしてフランジの上面部分が、表示パネル5の背面部5bに接続される。
 または、接続部材19として、平板形状の部材が用いられる。接続部材19の下面に駆動用ボビン16が接続され、接続部材19の上面に表示パネル5の背面部5bが接続される。
 または、駆動用ボビン16の内周側に円形状やリング形状の接続部材19がはめ込まれて接続されてもよい。接続部材19の上面に、表示パネル5の背面部5bが接続される。その他、任意の構成が採用されてよい。
 接続部材19は、例えばアルミニウム等の金属材料により構成される。その他、任意の材料が用いられてよい。
 図6に示す例において、ボイスコイル15及び駆動用ボビン16は、本技術に係るコイル及びボビンの一実施形態に相当する。
 図6に示すように、ユニット基板6には、支持凹部21が形成される。支持凹部21には、アクチュエータ9の固定ユニット12が配置される。支持凹部21の中央には、貫通穴22が形成されている。この貫通穴22に、アクチュエータ9の中心部分に構成されるネジ穴18が位置するように、支持凹部21に固定ユニット12が配置される。
 支持凹部21に形成された貫通穴22を通るように、アクチュエータ9に形成されたネジ穴18にネジ23が嵌合される。これにより、ユニット基板6の支持凹部21にアクチュエータ9が固定される。すなわち本実施形態では、複数のアクチュエータ9は、締結部材による締結により、ユニット基板6に固定される。
 図6に示す例では、支持凹部21が、図3に示す支持部8に相当する。また、アクチュエータ9の中心部分に構成されるネジ穴18、支持凹部21に形成される貫通穴22、及びネジ23により、固定機構が実現される。
 なお、支持部8と支持機構とをまとめて、アクチュエータ9を介して表示パネル5を支持する構成要素と見做すことも可能である。
 固定ユニット12をZ方向から見た場合の外形及びサイズと、支持凹部21をZ方向から見た場合の外形及びサイズとが略等しくなるように構成されてもよい。そして、Z方向に沿って支持凹部21に固定ユニット12が嵌め込んで装着されてもよい。これにより、固定ユニット12を、ユニット基板6に安定して固定することが可能となる。
 この場合、固定ユニット12及び支持凹部21をZ方向から見た場合の外形を、例えばナットのような6角形等の形状に構成する。これにより、ネジ23による固定ユニット12の固定時に、固定ユニット12が回転してしまうことを十分に抑止することが可能となる。これにより、固定ユニット12の装着時の作業性が向上する。
 アクチュエータ9を駆動させることで、電磁誘導により、ボイスコイル15及び駆動用ボビン16を、Z方向に沿って振動させることが可能となる。この結果、接続部材19を介して、表示パネル5に、Z方向に沿った振動を伝達することが可能となる。
 10個のアクチュエータ9は、互いに同期して駆動される。すなわち、表示パネル5に対して、Z方向に沿って同じ振動が伝達されるように、10個のアクチュエータ9が駆動される。これにより表示パネル5の均一振動が実現され、高い音響特性が発揮される。
 図7は、表示ユニット3の他の構成例を示す断面図である。
 図7に示す表示ユニット3は、表示パネル5として、LED25が実装されたLEDパネルが用いられる。
 表示パネル5の背面部5bには、アクチュエータ9が接続される。アクチュエータ9の構成は、任意に設計されてよい。
 アクチュエータ9の底部側の外周には、第1の磁石26が接続される。接続方法としては、接着等の任意の方法が採用されてよい。
 ユニット基板6には、支持凹部21が構成される。また支持凹部21には、第2の磁石27が設置される。第2の磁石27は、例えば接着等の任意の方法により、支持凹部21に固定される。
 第1の磁石26及び第2の磁石27は、磁力により互いに吸着するように、磁極の向きが設定されている。第1の磁石26及び第2の磁石27が吸着することで、ユニット基板6の支持凹部21にアクチュエータ9が固定される。すなわち本実施形態では、複数のアクチュエータ9は、磁石の磁力により、ユニット基板6に固定される。
 図7に示す例では、支持凹部21が、支持部8に相当する。また、第1の磁石26、及び第2の磁石27により、固定機構が実現される。
 なお、第1の磁石26に代えて、鉄等の磁性体が、アクチュエータ9の底部側の外周に接続されてよい。そして、磁性体と第2の磁石27との吸着により、アクチュエータ9がユニット基板6に固定されてよい。
 または、第2の磁石27に代えて、鉄等の磁性体が、支持凹部21に設置されてもよい。そして、第1の磁石26と磁性体との吸着により、アクチュエータ9がユニット基板6に固定されてよい。
 または、ユニット基板6の全体を鉄等の磁性体により構成し、第1の磁石26をユニット基板6自体に吸着させることで、アクチュエータ9がユニット基板6に固定されてもよい。この場合、ユニット基板6の一部に第1の磁石26の固定用の平面や、位置合わせ用の凸部又は凹部等が構成されてもよい。これらの平面や凸部等は、支持部8として機能する。
 図8は、電磁式アクチュエータ9に第1の磁石26を接続する場合の構成例を示す断面図である。
 電磁式アクチュエータ9は、ヨーク29と、ポールピース30と、磁石31とを有し、可動ユニット13を振動させるために、磁気回路が構成される。
 図8に示す例では、第1の磁石26は、磁気回路の構成に応じて磁極の向きが設定される。具体的には、磁気回路の磁力が減少しないように、磁石31と反発するように、第1の磁石26の磁極の向きが設定される。これにより第1の磁石26を設置することによる、アクチュエータ9により発生される加振力への悪影響を防ぐことが可能となる。
 なお第1の磁石26は、磁石31と反発する向きで配置されるので、ヨーク29の底部側の外周に接着等により強固に固定される。
 もちろん、電磁式のアクチュエータ9が用いられる場合には、磁力による固定とは異なる方法にて、アクチュエータ9をユニット基板6に固定することも有効である。逆に言えば、第1の磁石26の磁極の向きを適宜設定することで、電磁式アクチュエータ9が用いられる場合でも、磁力によるユニット基板6の固定を実現することが可能となる。
 第1の磁石26により、電磁式アクチュエータ9の磁気回路が構成されてもよい。すなわち、第1の磁石26が、磁気回路を構成するための部材として用いられてもよい。
 この場合、第1の磁石26は、アクチュエータ9の一部としても機能する。逆に言えば、アクチュエータ9を構成する部材により、アクチュエータ9のユニット基板6への固定が実現されるとも言える。これにより、部品点数の削減、部品コストの低減等を図ることが可能となり、装置の小型化を図ることが可能となる。
 もちろん、圧電式のアクチュエータや磁歪式のアクチュエータ等、他の方式のアクチュエータ9が用いられる場合でも、アクチュエータ9を構成する部材を利用したアクチュエータ9のユニット基板6への固定が行われてもよい。
 例えば、アクチュエータ9の底面部に磁性体からなる部材を用い、第2の磁石26と吸着させる。このような構成が採用されてもよい。
 図9は、電磁式アクチュエータ9及び接続部材19の構成例を示す模式図である。
 図9A及びBに示す電磁式アクチュエータ9では、ヨーク29と、ポールピース30と、磁石31と、フレーム32とにより、固定ユニット12が構成される。ヨーク29の底面側が、ユニット基板6に固定される。
 可動ユニット13は、ボイスコイル15と、駆動用ボビン16とを有する。
 固定ユニット12のフレーム32と、駆動用ボビン16との間には、2枚のダンパ17が設けられる。ダンパ17により、固定ユニット12に対して、可動ユニット13が振動可能に接続される。
 また、図9A及びBに示すように、駆動用ボビン16は、接続部材19により、表示パネル5の背面部5bに接続される。
 図9Aに示す例では、接続部材19は、中空状の円柱形状部34と、円柱形状部34の端部に連結されるフランジ部35とを有し、段付きの部材として構成される。円柱形状部34の内面が、駆動用ボビン16の外周に接続される。そしてフランジ部35の上面が、表示パネル5の背面部5bに接続される。
 図9Aに示す例では、接着等により、駆動用ボビン16が、接続部材19を介して、表示パネル5の背面部5bに固定される。これにより、振動(駆動力)の伝達に関してロス(損失)を十分に抑制することが可能となる。
 接続部材19は、アクチュエータ9により発生される振動を、表示パネル5に伝達する伝達部材ともいえる。
 図9Bに示す例では、接続部材19は、雌ネジ部材36と、雄ネジ部材37とを有する。
 雌ネジ部材36は、中央にネジ穴36aが形成された平板形状の部材であり、表示パネル5の背面部5bに接続される。
 雄ネジ部材37は、中央に貫通穴37aが形成された平板形状の部材であり、貫通穴37aには、駆動用ボビン16の端部が接続される。また雄ネジ部材37の外周には、雌ネジ部材36のネジ穴36aに嵌合されるネジ山37bが形成される。
 図9Bに示す例では、アクチュエータ9がモジュールとして構成され、雄ネジ部材37に接続される(雄ネジ部材37も含めてモジュールと見做せる)。アクチュエータ9を所定の方向(例えば右回り)に回転させて、雌ネジ部材36のネジ穴36aに、雄ネジ部材37のネジ山37bを嵌合させる。これにより、表示パネル5の背面部5bにアクチュエータ9を接続することが可能となる。
 アクチュエータ9を反対方向(例えば左回り)に回転させて、雌ネジ部材36のネジ穴36aと、雄ネジ部材37のネジ山37bとの嵌合を解除する。これにより、表示パネル5の背面部5bから、アクチュエータ9を取り外すことが可能となる。
 このように、アクチュエータ9がモジュール化され、表示パネル5の背面部5bに対して、着脱可能に構成されてもよい。これにより、例えばアクチュエータ9が故障した場合等において、比較的高価な表示パネル5を含む表示ユニット3全体の交換を避けることが可能となる。
 すなわち故障したアクチュエータ9のみを取り外して交換することが可能となり、大幅なコストの削減を実現することが可能となる。なお、アクチュエータ9の着脱は、アクチュエータ9とユニット基板6との接続を解除してから行われる。例えば、図6に示すような係合部材による嵌合や、図7に示すような磁力による吸着を解除した後に行われる。
 なお、アクチュエータ9を着脱可能に構成する場合には、駆動力の伝達ロス、異音の発生を防ぐためガタ、遊びを極力小さくすることが望ましい。
 図9Bに示す例では、複数のアクチュエータ9の各々が、表示パネル5の背面部5bに対して着脱可能に螺合される。すなわち、ネジ締結により、アクチュエータ9が表示パネル5に接続される。
 もちろん、表示パネル5に対して、アクチュエータ9を着脱可能とするための構成や方法は限定されない。任意のロック機構、締結部材による締結、磁石による吸着等、任意の構成が採用されてよい。
 また、アクチュエータ9のモジュール化、及びアクチュエータ9を表示パネル5に対して着脱可能に構成することは、電磁式のアクチュエータ9が用いられる場合に限定されない。圧電式アクチュエータや磁歪式アクチュエータ等、他の方式のアクチュエータ9に対しても実現可能である。
 例えば、アクチュエータ9として圧電素子が用いられる場合、図9Bに示すような着脱可能に構成された接続部材19(例えば雄ネジ部材37)に、接着等により、圧電素子を接続する。また図8に示すような磁力による吸着を実現するための第1の磁石26(あるいは磁性体)に、接着等により、圧電素子を直接的に接続する。
 これにより、接続部材19の一部(例えば雄ネジ部材37)、圧電素子、及び第1の磁石26(あるいは磁性体)を含むモジュール化が可能となる。また表示パネル5に対する着脱可能な構成を実現することが可能となる。さらに、この圧電素子を用いた構成を採用することにより、アクチュエータ9の軽量化、厚みの低減化を図ることが可能となる。この結果、表示ユニット3の軽量化、小型化が実現される。
 [フレーム部材]
 図10は、フレーム部材の構成例を示す模式図である。
 各表示パネル5に対して、複数のアクチュエータ9が接続される場合、フレーム部材39が用いられてもよい。フレーム部材39は、複数のアクチュエータ9を所定の位置関係となるように保持する。フレーム部材39は、表示ユニット3内においてサブフレームと呼ぶことも可能である。
 図10に示す例では、フレーム部材39は、中空状の外枠部40と、中央リブ部41とを有する。
 外枠部40は、Z方向から見て8角形の外形を有し、8個の辺部のうち、1個おきに並ぶ4個の辺部に、アクチュエータ9を保持する保持部42が構成される。中央リブ部41は、4個の保持部42をそれぞれ連結するように、外枠部40の内部側に接続される。
 図10に示す例では、各表示パネル5に対して、中心に対して対称となる位置に4個のアクチュエータ9が接続される。フレーム部材39を用いることで、4個のアクチュエータ9を含むアクチュエータ部7をモジュール化することが可能となり、アクチュエータ部7の接続等に関して、高い作業性を発揮させることが可能となる。
 フレーム部材39を用いてアクチュエータ部7をモジュール化することで、X方向及びY方向におけるアクチュエータ9の位置決めのみならず、振動方向(Z方向)における各アクチュエータ9の位置決めも可能となる。
 複数のアクチュエータ9を用いる場合、表示パネル5の表示面5aに対して平行に均一振動させるためには、各アクチュエータ9の振動方向における位置決め重要となる。例えば、複数のアクチュエータ9の振動の中点(振動中心)の位置がばらついている場合には、表示パネル5を均一に振動させることが難しくなる。この結果、音響特性が低下してしまう。
 フレーム部材39を用いることで、各アクチュエータ9の振動の中点の位置を容易にそろえることが可能となる。また、例えばアクチュエータ9の表示パネル5側の端部を結ぶ面が、各アクチュエータ9の振動の中点の位置となるように、フレーム部材39に各アクチュエータ9をセットすることも容易である。この結果、表示パネル5を均一に振動させることが可能となり、音響特性を向上させることが可能となる。
 また表示パネル5を均一に振動させるためには、アクチュエータ9の個体ごとの振動特性をそろえることも重要となる。フレーム部材39を用いてモジュール化を行う際に、個体ごとのマッチングがとれたアクチュエータ9を適宜選択してセットすれば、表示パネル5を均一に安定して振動させることが可能な、高品質なアクチュエータ部7を容易に実現することが可能となる。
 フレーム部材39を用いてモジュール化されたアクチュエータ部7を、表示パネル5に対して着脱可能に構成することも可能である。
 例えば、フレーム部材39に保持される各アクチュエータ9を、表示パネル5に対して着脱可能に構成することで、モジュール化されたアクチュエータ部7の着脱可能な構成を実現することが可能である。
 例えば、図9Bに示すように、表示パネル5に対して、アクチュエータ9を着脱可能に螺合する構成を採用する。この場合、フレーム部材39により、アクチュエータ9が回転可能に保持される。
 すなわち、振動方向(Z方向)での位置は固定された状態で、振動方向を中心とした回転方向は規制されないように構成する。これにより、各アクチュエータ9を回転させることで、モジュール化されたアクチュエータ部7の着脱を容易に実現することが可能となる。アクチュエータ9を回転可能に保持するための構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。
 その他、フレーム部材39の構成は限定されず、アクチュエータ9の数や取付位置、着脱可能に構成するか否等に基づいて、任意に設計されてよい。もちろん表示パネル5に対して、アクチュエータ9が螺合される場合に限定されず、任意の着脱可能な構成に応じて、フレーム部材39により各アクチュエータ9を保持するための任意の構成が採用されてよい。
 フレーム部材39の材料は限定されず、アルミニウム等の金属材料等、任意の材料が用いられてよい。
 [アクチュエータ9の取付位置]
 アクチュエータ9が取付けられる位置は、振動が加えられて表示パネル5が駆動される点(以下、駆動点と記載する)となる。逆に言えば、表示パネル5に対して駆動させたい位置を駆動点として設定し、設定された駆動点の位置にアクチュエータ9を接続することが可能である。
 例えば、駆動点を表示パネル5の背面部5bの中央等に1点設定してもよい。また複数の駆動点を設定することで、表示パネル5を振動させる駆動力を増加させるのもよい。
 ここで、表示パネル5の分割振動を考慮した駆動点の設定について説明する。
 分割振動とは、固有振動により表示パネル5の複数の領域に異なる振動成分が発生し、表示パネル5が均一振動とは異なる挙動を示してしまうことを意味する。
 分割振動が表示パネル5に発生した場合、多くは共振帯域で音圧のピークまたはディップを形成し、指向性にも影響を与える。これらの理由によって分割振動を抑制することが平面スピーカの性能を向上させるために重要になる。
 図11は、固有振動の振動モードの例を示す模式図である。
 図11には、自由端の正方形の板の基本モードから10個の振動モードが図示されている。図の下の値は、基本モードからの相対的な周波数である。
 図11に示す固有振動モードにおいて、正方形内部の線は、固有振動の節となる。そして、線により区切られる領域の中央部分は固有振動の腹となる。
 例えば、表示パネル5を均一に振動させる場合、振動の周波数に応じて、図11に例示するような振動モードの固有振動が発生する場合があり得る。
 そこで、表示パネル5に発生する固有振動の節の位置に駆動点を設定し、アクチュエータ9を取り付ける。例えば、抑制の対象となる固有振動の節の位置に駆動点を設定することで、分割振動を抑制することに有利となり、表示パネル5の均一振動の実現に有利となる。また表示パネル5の中心に対して対称となるように駆動点を設定することも、分割振動の抑制に有利である。
 なお、表示パネル5の画像表示機能を実現するために、表示パネル5の背面部5bには、コネクタやIC(集積回路)チップ等が設けられることが多い。すなわちアクチュエータ9以外のデバイス等が、表示パネル5の背面部5bに設置される場合もあり得る。
 例えば、このような他のデバイスも含めた設計において、可能な限りアクチュエータ9を分割振動の節の位置に取付ける。これにより、分割振動を抑制することが可能となる。
 もちろん、駆動点の数や位置、すなわちアクチュエータ9の数や取付位置は限定されず、任意に設定されてよい。
 [補強部材]
 表示パネル5の固有振動(分割振動)を抑制するために、表示パネル5の背面部5bに、補強部材が接続されてもよい。補強部材により表示パネル5の強度を増加させることで、分割振動を抑制することが可能となる。また固有振動が発生する共振周波数を上昇させることが可能となる。
 また、表示パネル5(ディスプレイ基板)自体の材料を強度のあるアルミ基板にすることも有効である。また、固有振動の際に応力が集中するところに対して銅箔パターンが形成されるように、ディスプレイ基板の配線構成を設計する。例えば、銅箔パターンの幅を広くすることで、応力が集中するところの強度を補強する。
 これにより、応力の分散等を図ることが可能となり、分割振動を抑制することが可能となる。例えば、銅箔パターンの幅を広くすることで、応力が集中するところの補強を図ることも可能である。
 図12は、補強部材の構成例を示す模式図である。図12は、表示パネル5の背面部5bに接続される向きから補強部材を見た場合の図である。
 補強部材44は、第1の補強部45と、第2の補強部46とを有する。
 第1の補強部45は、保持穴45aを有し、駆動点DPの位置にて、表示パネル5の背面部5bに接続される。保持穴45aには、駆動点DPの位置に取付けられるアクチュエータ9が挿入される。すなわち、第1の補強部45は、アクチュエータ9の周囲を保持可能に構成される。
 このように、表示パネル5の背面部5bに設定される駆動点DPの近傍を補強することで、共振周波数を上昇させることが可能となる。
 第2の補強部46は、表示パネル5の背面部5bとは離間した状態で、第1の補強部45の間を接続するように構成される。すなわち第2の補強部46と、背面部5bとの間には、空隙が構成されている。第2の補強部46は、梁状の補強構造として機能する。
 このように、複数の駆動点DPの間を接続する梁状の補強構造を構成することで、共振周波数を上昇させることが可能である。
 また補強構造を、背面部5bから離間した状態で構成する。すなわち表示パネル5と、補強構造との間に間隔(空隙)を構成する。これにより、過度な重量増を抑制することが可能となり、重量対効率が向上する。この結果、共振周波数の上昇に有利となる。
 また第2の補強部46が表示パネル5から離間しているので、そのスペースにコネクタやICチップ等の他のデバイスを配置することが可能となる。すなわち回路構成の自由度を向上させることが可能となる。
 また第2の補強部46を、表示パネル5に発生する固有振動の節の位置に対向するよう構成する。そして、固有振動の節の位置を振動抑制点として、第2の補強部46と振動抑制点との間にダンピング効果を持った材料で作られた振動減衰部材を挟む。このような構成も実現可能であり、固有振動の成分を抑制することが可能となる。
 [フィードバック制御]
 図13は、アクチュエータ9を駆動させる駆動制御部の構成例を示す模式図である。
 図14は、表示パネル5へのセンサの取付例を示す模式図である。
 本実施形態では、駆動制御部48により、センサ49の出力に基づいたフィードバック制御が実行可能である。
 駆動制御部48は、1以上のアクチュエータ9を駆動するための駆動信号を生成する駆動信号生成部50と、フィルタ51と、アンプ52と、最適化計算部53とを有する。
 図13に示す各ブロックは、図1に示す制御部1により実現される。例えばCPU等のプロセッサが所定のプログラムを実行することで、ソフトウェアブロックとして、図13に示すブロックが実現されてもよい。あるいは、IC(集積回路)等の専用のハードウェアが用いられてもよい。
 駆動信号生成部50は、各アクチュエータ9を駆動するための駆動信号を生成する。例えば、1つの表示パネル5に対して複数のアクチュエータ9が用いられるとする。この場合、駆動信号生成部50は、アクチュエータ9が同相及び同振幅の振動を発生するように、互いに同期した駆動信号を生成する。
 フィルタ51は、駆動信号に対して信号処理を実行する。例えば、フィルタ51により、駆動信号のゲインの変更やオフセットの印加等が実行される。
 アンプ52は、フィルタ51により処理された駆動信号をアクチュエータ9に出力する。
 最適化計算部53は、センサ49の出力に基づいて最適化計算を実行し、フィルタ51のフィルタ特性を決定する。
 駆動信号のフィードバック制御は、各アクチュエータ9に実行される。すなわちフィルタ51、アンプ52、及び最適化計算部53は、各アクチュエータ9に対して、最適な駆動信号を生成して出力することが可能である。具体的には、各アクチュエータ9が同相及び同振幅の振動を発生するように、駆動信号の最適化が実行される。
 なお、フィルタ51による信号処理、アンプ52による信号の増幅、最適化計算部53によるフィルタ特性の最適化に関して、具体的なアルゴリズム等は限定されない。任意のアルゴリズム等が採用されてよい。
 例えば、センサ49として、加速度センサが用いられるとする。この場合、図14Aに示すように、表示パネル5の背面部5bの、各アクチュエータ9の近傍にセンサ49を搭載する。これにより、センサ49の検出結果に基づいて、各アクチュエータ9に最適な駆動信号を生成して出力することが可能となる。
 センサ49として、多軸の加速度センサ及び多軸のジャイロセンサ等を含むIMUセンサが用いられるとする。この場合、表示パネル5の背面部5bの中央等にセンサ49を配置することも可能である。
 センサ49の出力に基づいて、各アクチュエータ9に対して、最適な駆動信号を生成して出力することが可能となる。
 図14Cに示すように、アクチュエータ9とセンサ49とを一体的に構成することも可能である。例えば、図6や図9等に例示するような電磁式のアクチュエータ9が用いられる場合、駆動用ボビン16内の中空部に、センサ49が搭載されてもよい。
 もちろん電磁式のアクチュエータ9が用いられる場合に限定されず、他の方式のアクチュエータ9が用いられる場合も、アクチュエータ9とセンサ49とが一体的に構成されてもよい。またアクチュエータ9とセンサ49とを一体的に構成するための構成や方法等として、任意の構成や方法が用いられてよい。
 アクチュエータ9とセンサ49とを一体的に構成することで、センサ49も含めたモジュール化が可能となる。これにより、センサ49の取付に関する作業性を大幅に向上させることが可能となる。
 本技術に係る発音機構では通常のスピーカにおける振動板を表示パネル5(ディスプレイ基板)で担うため、重量が大きくなり定常的にかかる重力などの影響が大きくなる場合がある。
 例えば、図2や図3に示すY方向を鉛直方向として、表示部2が使用される場合、振動方向(Z方向)に直交する方向で、表示パネル5の重力が作用する。
 鉛直方向から斜めの角度となるように表示部2が使用される場合、表示パネル5の重力方向と各アクチュエータ9の振動方向とが斜めに交差する。従って、各アクチュエータ9の振動の中心位置を結ぶ面の面方向と、表示パネル5の重力方向も斜めに交差する。
 このような場合、各アクチュエータ9にかかる表示パネル5の重力成分が均一にならないので、ローリング等が発生し、各アクチュエータ9から発生される振動がばらついてしまう可能性もある。
 図13に示すように駆動制御部48を構成し、センサ49の出力に基づいて、駆動信号のフィードバック制御を実行する。これにより、各アクチュエータ9にかかる重力成分のばらつき等に起因する振動のばらつき等を防止することが可能となる。これにより、表示パネル5を均一に安定して振動させることが可能となり、高い音響特性を発揮することが可能となる。
 なお、センサ49のサンプリングレートは、アクチュエータ9による駆動のフレームレート、すなわち音響信号のフレームレートと同等に設定される。これにより、高い精度でフィードバック制御を実行することが可能となる。
 図13及び図14に示す実施形態において、センサ49は、表示パネルの振動状態を検出する検出部として機能する。また駆動制御部48は、検出された表示パネルの振動状態に基づいて、1以上のアクチュエータの各々を駆動するための駆動信号を生成する駆動制御部として機能する。
 [画音一致制御]
 本実施形態では、表示パネル5により画像を表示可能であり、また表示パネル5を振動させることで、音声を出力することが可能である。従って、画像の表示と音声の出力とを同期させて実行する画音一致制御を、高精度に実行することが可能である。
 例えば、図2に示す例において、左側の女性の話す動作に合わせて女性の口元から言葉を出力させる、右側の男性の話す動作に合わせて男性の口元から言葉を出力させる、机の上の手紙を女性が手にとる動作に合わせて紙がこすれる音を出力させる、といった画像と音声とを同期させて出力することが、容易に実現可能となる。
 また、女性や男性の顔が向いている向きに合わせて、言葉の発生方向に沿った表示パネル5を振動させるといったことも可能である。もちろん、窓を表示する表示パネル5により、窓の外の雷の音等を出力させるといったことも容易に実現可能となる。このように精度の高い画音一致制御を実行可能であり、画像及び音声を出力する高品質なアプリケーションを容易に実現することが可能となる。
 図15は、画音一致制御を実行するためのシステム構成例を示す模式図である。
 図1に示す制御部1により、デマルチプレクサ55、ビデオデコーダ56、及びオーディオデコーダ57が構成される。
 また表示部2により、複数の制御ユニット57が構成される。制御ユニット57は、画音一致制御の対象となる1つの単位に相当する。例えば、図2や図3に示す表示ユニット3を1つの単位として、画音一致制御が実行されてもよい。この場合、1つの表示ユニット3が1つの制御ユニット57に相当する。
 あるいは、表示パネル5を1つの単位として、画音一致制御が実行されてもよい。この場合、1つの表示パネル5が1つの制御ユニット57に相当する。
 あるいは、表示パネル5(ディスプレイ基板)に付随する画像素子・音響素子単位を制御ユニット57として、画音一致制御が実行されてもよい。例えば、所定の複数の表示パネル5を1つの制御ユニット57とする場合が考えられる。あるいは、表示パネル5内の所定の画素領域を、1つの制御ユニット57とする場合もあり得る。この場合、表示パネル5を均一に振動させることに代えて、制御ユニット57となる画素領域ごとの振動が可能な構成が採用されてもよい。
 また画像表示の制御単位と、音声出力の制御単位とが、1対1で対応する場合に限定されない。例えば、画像表示は表示パネル5単位で実行され、音声出力は表示ユニット3単位で実行される。このような画音一致制御も可能である。
 制御部1は、コンテンツデータを受信する。デマルチプレクサ55により、コンテンツデータが、オーディオデータとビデオデータとに分割される。ビデオデコーダ56、及びオーディオデコーダ57により、ビデオデータ及びオーディオデータがデコードされ、映像出力信号及び音響出力信号として、信号線58a及び58bを介して、表示部2に構成された各制御ユニット57に伝送される。
 映像出力信号及び音響出力信号は、各制御ユニット57に対して個別に伝送される。これにより、例えば音声に関連するビデオ映像を表示している制御ユニット57に、関連する音声データを容易に伝送することが可能である。
 例えば、図15に例示するように、左側に表示されている人物が手を叩きながら右側に移動した場合に、当該右側に移動している人物の映像出力信号が出力されている制御ユニット57に、手を叩く音を含む音響出力信号を出力するといった制御を、容易に実現することが可能となる。また、人物の映像出力信号が出力されている制御ユニット57に関連した映像出力信号を、周辺に配置された制御ユニット57に伝送することも可能である。この結果、高品質な画音一致制御を容易に実現することが可能となる。
 映像出力信号は、画像信号ともいえる。また音響出力信号は、音声信号とも言える。また音響出力信号に基づいて、アクチュエータ9を駆動するための駆動信号が生成される。もちろん、音響出力信号として、駆動信号が生成されて出力されてもよい。
 図16は、オーディオデコーダ57の構成例を示すブロック図である。
 図16に示す例では、チャンネルオーディオレンダラー59と、オブジェクトオーディオレンダラー60と、シーンベースオーディオレンダラー61とが構成される。従って、オーディオデコーダ57は、チェンネルオーディオ、オブジェクトオーディオ、及びシーンベース(Ambisonics)オーディオに対応可能である。
 チャンネルオーディオレンダラー59は、オーディオデータとして受信するチャンネルオーディオに基づいて、各制御ユニット57に出力する音響出力信号を生成する。例えばチャンネルオーディオに含まれるチャンネルを基準とした音響信号に基づいて、表示されるオブジェクト(例えば人や物等)に応じた音響出力信号の出力を制御することが可能である。
 オブジェクトオーディオレンダラー60は、オーディオデータとして受信するオブジェクトオーディオに基づいて、各制御ユニット57に出力する音響出力信号を生成する。例えば、オブジェクトオーディオに含まれる音響信号と位置を示すメタデータとを分離して処理することで、表示されるオブジェクト(例えば人や物等)に応じた音響出力信号の出力を制御することが可能である。
 シーンベースオーディオレンダラー61は、オーディオデータとして受信するシーンベースオーディオに基づいて、各制御ユニット57に出力する音響出力信号を生成する。例えば、シーンベースオーディオに含まれる1次以上のAmbisonics信号を処理することで、表示されるオブジェクト(例えば人や物等)に応じた音響出力信号の出力を制御することが可能である。
 もちろん、オーディオデコーダ57は、3Dオーディオデータとして生成された各方式のオーディオデータにも対応可能である。3Dオーディオデータに基づいて、3Dの空間音響を実現することも可能である。
 なお、制御部1からの映像出力信号、及び音響出力信号の伝送のために、中継基板が用いられてもよい。そして、表示パネル5と中継基板との間が、フレキシブル基盤やハーネス等により接続されてもよい。これにより、表示パネル5の振動を妨げることなく、映像出力信号及び音響出力信号を、表示パネル5に伝送することが可能である。
 中継基板は、図4等に示すユニット基板6の一部として、本技術を適用可能である。すなわち、中継基板と表示パネル5との間にアクチュエータ9が配置され、表示パネル5が駆動されてもよい。
 [摩擦低減構造/接触面積低減構造]
 図17は、摩擦低減構造及び接触面積低減構造の構成例を示す模式図である。
 図17に例示するように、複数の表示パネル5が用いられ、各表示面5aが2次元状に配置されるとする。このような場合、例えば、複数の表示パネル5の各々が個別に駆動されて音声が出力される場合等において、隣接する表示パネル5同士の接触により、異音の発生や破損等の問題が生じる可能性があり得る。
 すなわち、複数の表示パネル5の中の互いに隣接する表示パネル5の、互いに隣接する端面5c(図5参照)同士の接触により問題が発生してしまう可能性があり得る。
 そこで図17Aに示すように、互いに隣接する端面5cの間に摩擦を低減させる構造(以下、摩擦低減構造と記載する)63を構成する。あるいは、図17Bに示すように、互いに隣接する端面5cの間に接触面積を低減させる構造(以下、接触面積低減構造と記載する)64を構成する。これにより、異音の発生等の問題を防止することが可能となる。
 図17Aに示す例では、端面5cを低摩擦材料65でコーティングすることで、低摩擦構造63が構成される。
 低摩擦材料65としては、例えばPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等が挙げられる。PTFEは、テトラフルオロエチレンの重合体で、フッ素原子と炭素原子のみからなるフッ素樹脂(フッ化炭素樹脂)である。
 もちろんこれに限定されず、PPS(ポリフェニレンサルファイド)等、任意の低摩擦材料が用いられてよい。また、低摩擦構造63を実現する構成として、低摩擦材料65によるコーティング以外の任意の構成が採用されてもよい。
 図17Bに示す例では、端面5cに凸部66を形成することで、接触面積低減構造64が構成される。凸部66の形状や個数等は限定されず、任意に設計されてよい。また、接触面積低減構造64を実現する構成として、凸部66の形成以外の任意の構成が採用されてもよい。
 また、図17Aに示す低摩擦構造63と、図17Bに示す接触面積低減構造64とが併用されてもよい。例えば凸部66が低摩擦材料65によりコーティングされてもよい。
 以上、本実施形態に係る表示装置100では、1以上の表示パネル5により、画像が出力される。また、表示パネル5と、ユニット基板6の支持部8との間にアクチュエータ部7が配置され、表示パネル5が振動される。これにより、高い精度で画音一致制御を実行することが可能となり、画像及び音声を高品質に出力することが可能となる。
 また表示装置100では、アクチュエータ9を介して、表示パネル5がユニット基板6に支持される。従って、アクチュエータ9を有する部分以外に表示パネル5とユニット基板6との相対位置を規定する部分が存在しない。この結果、表示パネル5の振動を妨げることなく、表示パネル5全体を平行に運動させることができ、広帯域の音も含め高品質な音の再生を実現することが可能となる。
 例えば、アクチュエータ9を有する部分以外に、表示パネル5を支持する部分が構成されるとする。この場合、当該支持する部分は固定されるので、表示パネル5は一部分がたわんだ状態で振動することになる。この場合、広帯域の音の再生が難しくなる。また、たわみが発生する場合、音の指向性も複雑なものとなる。従って、複数の表示パネル5を用いて音声を出力させる場合等において、波面を整えるために複雑な処理が必要となる。本技術を適用することで、そのような複雑な処理は不要となる。
 また上記したように、分割振動(固有振動)を抑制することで、分割振動周波数(共振周波数)における極端な音圧の落ち込み等を防ぐことが可能となり、高い音響特性を発揮することが可能となる。
 映像と音を併せ持つ動画コンテンツでは画音一致は視聴者のコンテンツへの没入感に非常に重要な役割を持っている。多くのコンテンツで役者のセリフや効果音等は、映像内における役者や効果の位置と定位位置が一致するように音声を提示することが求められる。
 そのため、映画館ではこれらのコンテンツ再生に適したスピーカの配置を行っている。具体的には、映画館では映像はプロジェクタを用いてスクリーンに投影され、スクリーンは音を透過することができるため、スクリーンに対して視聴者の反対側にスピーカを配置しスクリーン越しに音声を再生する手法を取っている。
 一方で高精細、広ダイナミックレンジの映像を提示することのできるLEDディスプレイ(LEDパネル)が開発されているが、このディスプレイはスクリーンのように音を透過させることができず、スピーカを映像提示部分と同方向に配置することができないため、画音一致が難しい。
 また、LEDディスプレイは自発光であり周囲の環境における光源の影響による映像品質の低下をスクリーン比べ減らすことが可能である。またLEDディスプレイは、プロジェクタのような光学的に考慮が必要な画像投射用のデバイス等を配置する必要がない。従って、街頭でのデジタルサイネージ、視聴者とインタラクティブなコンテンツなどへの応用にも非常に有用なデバイスである。
 本技術を適用することで、LEDディスプレイを用いた、高い精度の画音一致制御を実行することが可能となる。この結果、例えば映像コンテンツの没入感を向上させることが可能となる。またコンテンツの認識性等を向上させることが可能となる。
 また、デジタルサイネージによる高い広告効果を実現することが可能となる。また、テレワーク(テレコミューティング)等を高い品質で実現することが可能となる。その他、画像及び音声を出力する高品質なアプリケーションを提供することが可能となる。
 また映画館で使用されるスクリーン等の音響を減衰させたり、波面を乱すものが存在しないため、任意の波面を生成することが可能となり、従来にない新たな音場表現を実現することも可能となる。
 <その他の実施形態>
 本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
 本技術に係る出力装置と、画像や音声等を出力可能な他の出力装置とが連携して動作可能であってもよい。また、本技術に係る出力装置の中に、画像や音声等を出力可能な出力デバイスが別個搭載され、互いに連携した動作が実行されてもよい。
 例えば、本技術に係る出力装置と通信接続可能な外部スピーカと、本技術に係る出力装置とを連携して動作させる。あるいは、本技術に係る出力装置に組み込まれたスピーカと、振動により音声を出力可能な本技術に係る1以上の表示パネルとを連携して動作させる。
 これにより、臨場感のある音響出力等を実現することが可能となり、高品質な視聴体験を提供することが可能となる。
 本技術を適用可能な分野やデバイス等は限定されない。例えば、映画館向けのスクリーンの代替、デジタルサイネージ、家庭用テレビ、各種ディスプレイ装置等、任意の分野で用いられる、画像及び音声を出力可能な任意のデバイスに本技術を適用することが可能である。
 本実施形態に係る表示装置100を、映像提示装置、又は音響提示装置と呼ぶことも可能である。また画像及び音声の出力のために信号処理を実行する点に着目して、信号処理装置と呼ぶことも可能である。
 各図面を参照して説明した表示装置、表示ユニット、表示パネル、アクチュエータ、ユニット基板、接続機構、固定機構、フレーム部材、補強部材、画音一致制後のシステム構成等の各構成、フィードバック制御、画音一致制御等のフロー等はあくまで一実施形態であり、本技術の趣旨を逸脱しない範囲で、任意に変形可能である。すなわち本技術を実施するための他の任意の構成やアルゴリズム等が採用されてよい。
 本開示において、「略」という文言が使用される場合、これはあくまで説明の理解を容易とするための使用であり、「略」という文言の使用/不使用に特別な意味があるわけではない。
 すなわち、本開示において、「中心」「中央」「均一」「等しい」「同じ」「直交」「平行」「対称」「延在」「軸方向」「円柱形状」「円筒形状」「リング形状」「円環形状」等の、形状、サイズ、位置関係、状態等を規定する概念は、「実質的に中心」「実質的に中央」「実質的に均一」「実質的に等しい」「実質的に同じ」「実質的に直交」「実質的に平行」「実質的に対称」「実質的に延在」「実質的に軸方向」「実質的に円柱形状」「実質的に円筒形状」「実質的にリング形状」「実質的に円環形状」等を含む概念とする。
 例えば「完全に中心」「完全に中央」「完全に均一」「完全に等しい」「完全に同じ」「完全に直交」「完全に平行」「完全に対称」「完全に延在」「完全に軸方向」「完全に円柱形状」「完全に円筒形状」「完全にリング形状」「完全に円環形状」等を基準とした所定の範囲(例えば±10%の範囲)に含まれる状態も含まれる。
 従って、「略」の文言が付加されていない場合でも、いわゆる「略」を付加して表現される概念が含まれ得る。反対に、「略」を付加して表現された状態について、完全な状態が排除される訳ではない。
 本開示において、「Aより大きい」「Aより小さい」といった「より」を使った表現は、Aと同等である場合を含む概念と、Aと同等である場合を含なまい概念の両方を包括的に含む表現である。例えば「Aより大きい」は、Aと同等は含まない場合に限定されず、「A以上」も含む。また「Aより小さい」は、「A未満」に限定されず、「A以下」も含む。
 本技術を実施する際には、上記で説明した効果が発揮されるように、「Aより大きい」及び「Aより小さい」に含まれる概念から、具体的な設定等を適宜採用すればよい。
 以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも2つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。
 なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
(1)
 画像を表示可能な1以上の表示パネルと、
 前記1以上の表示パネルの各々を支持するための支持部を有する支持部材と、
 前記1以上の表示パネルと前記支持部との間に配置され、前記1以上の表示パネルの各々を振動させるアクチュエータ部と
 を具備する出力装置。
(2)(1)に記載の出力装置であって、
 前記支持部材は、前記アクチュエータ部を介して、前記1以上の表示パネルを支持する
 出力装置。
(3)(2)に記載の出力装置であって、
 前記1以上の表示パネルの各々は、前記画像を表示する表示面と、前記表示面とは反対側の背面部とを有し、
 前記アクチュエータ部は、前記1以上の表示パネルの各々に対して準備され前記1以上の表示パネルの各々の前記背面部に接続される1以上のアクチュエータを有し、
 前記支持部は、前記1以上のアクチュエータを固定して保持する
 出力装置。
(4)(3)に記載の出力装置であって、さらに、
 前記支持部に前記1以上のアクチュエータを固定するための固定機構を具備する
 出力装置。
(5)(4)に記載の出力装置であって、
 前記固定機構は、締結部材を含み、
 前記1以上のアクチュエータは、前記締結部材による締結により、前記支持部に固定される
 出力装置。
(6)(4)又は(5)に記載の出力装置であって、
 前記固定機構は、磁石を含み、
 前記1以上のアクチュエータは、前記磁石の磁力により、前記支持部に固定される
 出力装置。
(7)(3)から(6)のうちいずれか1つに記載の出力装置であって、
 前記1以上のアクチュエータは、電磁式アクチュエータ、圧電式アクチュエータ、又は磁歪式アクチュエータである
 出力装置。
(8)(3)から(7)のうちいずれか1つに記載の出力装置であって、
 前記1以上のアクチュエータは、磁気回路を有する電磁式アクチュエータであり、
 前記固定機構は、前記電磁式アクチュエータに接続され、前記磁気回路の構成に応じて磁極の向きが設定された磁石を含む
 出力装置。
(9)(8)に記載の出力装置であって、
 前記電磁式アクチュエータに接続された前記磁石は、前記磁気回路を構成する
 出力装置。
(10)(3)から(9)のうちいずれか1つに記載の出力装置であって、さらに、
 前記表示パネルに前記1以上のアクチュエータを接続するための接続機構を具備する
 出力装置。
(11)(10)に記載の出力装置であって、
 前記1以上のアクチュエータは、電磁式アクチュエータであり、コイルと、前記コイルが巻かれるボビンとを有し、
 前記接続機構は、前記表示パネルに前記ボビンを接続する接続部材を含む
 出力装置。
(12)(3)から(11)のうちいずれか1つに記載の出力装置であって、
 前記1以上のアクチュエータは、前記表示パネルに対して着脱可能に構成される
 出力装置。
(13)(3)から(12)のうちいずれか1つに記載の出力装置であって、
 前記1以上のアクチュエータは、複数のアクチュエータであり、
 前記アクチュエータ部は、前記複数のアクチュエータを所定の位置関係となるように保持するフレーム部材を有する
 出力装置。
(14)(13)に記載の出力装置であって、
 前記複数のアクチュエータの各々は、前記表示パネルの前記背面部に対して着脱可能に螺合され、
 前記フレーム部材は、前記複数のアクチュエータを回転可能に保持する
 出力装置。
(15)(3)から(14)のうちいずれか1つに記載の出力装置であって、
 前記1以上のアクチュエータは、前記表示パネルに発生する固有振動の節の位置に接続される
 出力装置。
(16)(1)から(15)のうちいずれか1つに記載の出力装置であって、さらに、
 前記表示パネルの前記背面部に接続される補強部材を具備する
 出力装置。
(17)(1)から(16)のうちいずれか1つに記載の出力装置であって、さらに、
 前記表示パネルの振動状態を検出する検出部と、
 検出された前記表示パネルの振動状態に基づいて、前記1以上のアクチュエータの各々を駆動するための駆動信号を生成する駆動制御部と
 を具備する出力装置。
(18)(1)から(17)のうちいずれか1つに記載の出力装置であって、
 前記1以上の表示パネルは、各々が前記画像を表示する表示面を有し前記表示面が2次元状に配置される複数の表示パネルであり、
 前記複数の表示パネルの中の互いに隣接する前記表示パネルの、互いに隣接する端面の間には、摩擦を低減させる構造が構成される
 出力装置。
(19)(1)から(18)のうちいずれか1つに記載の出力装置であって、
 前記1以上の表示パネルは、各々が前記画像を表示する表示面を有し前記表示面が2次元状に配置される複数の表示パネルであり、
 前記複数の表示パネルの中の互いに隣接する前記表示パネルの、互いに隣接する端面の間には、接触面積を低減させる構造が構成される
 出力装置。
(20)(1)から(19)のうちいずれか1つに記載の出力装置であって、
 前記1以上の表示パネル、前記アクチュエータ部、及び前記支持部材を、表示ユニットとして、
 前記出力装置は、さらに、複数の表示ユニットを具備する
 出力装置。
(21)(18)に記載の出力装置であって、
 前記摩擦を低減させる構造は、前記端面を低摩擦材料でコーティングすることで構成される
 出力装置。
(22)(19)に記載の出力装置であって、
 前記接触面積を低減させる構造は、前記端面に凸部を形成することで構成される
 出力装置。
(23)(1)から(22)のうちいずれか1つに記載の出力装置であって、
 前記1以上の表示パネルは、LEDパネルである
 出力装置。
 3…表示ユニット
 5…表示パネル
 5a…表示面
 5b…背面部
 5c…端面
 6…ユニット基板
 7…アクチュエータ
 8…支持部
 9…アクチュエータ
 12…固定ユニット
 13…可動ユニット
 15…ボイスコイル
 16…駆動用ボビン
 18…ネジ穴
 19…接続部材
 39…フレーム部材
 44…補強部材
 48…駆動制御部
 49…センサ
 63…低摩擦構造
 64…接触面積を低減させる構造
 65…低摩擦材料
 66…凸部
 100…表示装置

Claims (20)

  1.  画像を表示可能な1以上の表示パネルと、
     前記1以上の表示パネルの各々を支持するための支持部を有する支持部材と、
     前記1以上の表示パネルと前記支持部との間に配置され、前記1以上の表示パネルの各々を振動させるアクチュエータ部と
     を具備する出力装置。
  2.  請求項1に記載の出力装置であって、
     前記支持部材は、前記アクチュエータ部を介して、前記1以上の表示パネルを支持する
     出力装置。
  3.  請求項2に記載の出力装置であって、
     前記1以上の表示パネルの各々は、前記画像を表示する表示面と、前記表示面とは反対側の背面部とを有し、
     前記アクチュエータ部は、前記1以上の表示パネルの各々に対して準備され前記1以上の表示パネルの各々の前記背面部に接続される1以上のアクチュエータを有し、
     前記支持部は、前記1以上のアクチュエータを固定して保持する
     出力装置。
  4.  請求項3に記載の出力装置であって、さらに、
     前記支持部に前記1以上のアクチュエータを固定するための固定機構を具備する
     出力装置。
  5.  請求項4に記載の出力装置であって、
     前記固定機構は、締結部材を含み、
     前記1以上のアクチュエータは、前記締結部材による締結により、前記支持部に固定される
     出力装置。
  6.  請求項4に記載の出力装置であって、
     前記固定機構は、磁石を含み、
     前記1以上のアクチュエータは、前記磁石の磁力により、前記支持部に固定される
     出力装置。
  7.  請求項3に記載の出力装置であって、
     前記1以上のアクチュエータは、電磁式アクチュエータ、圧電式アクチュエータ、又は磁歪式アクチュエータである
     出力装置。
  8.  請求項3に記載の出力装置であって、
     前記1以上のアクチュエータは、磁気回路を有する電磁式アクチュエータであり、
     前記固定機構は、前記電磁式アクチュエータに接続され、前記磁気回路の構成に応じて磁極の向きが設定された磁石を含む
     出力装置。
  9.  請求項8に記載の出力装置であって、
     前記電磁式アクチュエータに接続された前記磁石は、前記磁気回路を構成する
     出力装置。
  10.  請求項1に記載の出力装置であって、さらに、
     前記表示パネルに前記1以上のアクチュエータを接続するための接続機構を具備する
     出力装置。
  11.  請求項10に記載の出力装置であって、
     前記1以上のアクチュエータは、電磁式アクチュエータであり、コイルと、前記コイルが巻かれるボビンとを有し、
     前記接続機構は、前記表示パネルに前記ボビンを接続する接続部材を含む
     出力装置。
  12.  請求項3に記載の出力装置であって、
     前記1以上のアクチュエータは、前記表示パネルに対して着脱可能に構成される
     出力装置。
  13.  請求項3に記載の出力装置であって、
     前記1以上のアクチュエータは、複数のアクチュエータであり、
     前記アクチュエータ部は、前記複数のアクチュエータを所定の位置関係となるように保持するフレーム部材を有する
     出力装置。
  14.  請求項13に記載の出力装置であって、
     前記複数のアクチュエータの各々は、前記表示パネルの前記背面部に対して着脱可能に螺合され、
     前記フレーム部材は、前記複数のアクチュエータを回転可能に保持する
     出力装置。
  15.  請求項3に記載の出力装置であって、
     前記1以上のアクチュエータは、前記表示パネルに発生する固有振動の節の位置に接続される
     出力装置。
  16.  請求項1に記載の出力装置であって、さらに、
     前記表示パネルの前記背面部に接続される補強部材を具備する
     出力装置。
  17.  請求項1に記載の出力装置であって、さらに、
     前記表示パネルの振動状態を検出する検出部と、
     検出された前記表示パネルの振動状態に基づいて、前記1以上のアクチュエータの各々を駆動するための駆動信号を生成する駆動制御部と
     を具備する出力装置。
  18.  請求項1に記載の出力装置であって、
     前記1以上の表示パネルは、各々が前記画像を表示する表示面を有し前記表示面が2次元状に配置される複数の表示パネルであり、
     前記複数の表示パネルの中の互いに隣接する前記表示パネルの、互いに隣接する端面の間には、摩擦を低減させる構造が構成される
     出力装置。
  19.  請求項1に記載の出力装置であって、
     前記1以上の表示パネルは、各々が前記画像を表示する表示面を有し前記表示面が2次元状に配置される複数の表示パネルであり、
     前記複数の表示パネルの中の互いに隣接する前記表示パネルの、互いに隣接する端面の間には、接触面積を低減させる構造が構成される
     出力装置。
  20.  請求項1に記載の出力装置であって、
     前記1以上の表示パネル、前記アクチュエータ部、及び前記支持部材を、表示ユニットとして、
     前記出力装置は、さらに、複数の表示ユニットを具備する
     出力装置。
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