專利名稱：壓電揚(yáng)聲器以及具有壓電揚(yáng)聲器的電子設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用壓電元件的壓電揚(yáng)聲器、以及具有該壓電揚(yáng)聲器的便
攜式電話機(jī)、PDA (Personal Digital Assistant,個(gè)人數(shù)字助理)、便攜式游 戲設(shè)備等電子設(shè)備。
背景技術(shù)：
壓電揚(yáng)聲器通過(guò)將施加電壓時(shí)變形的壓電元件用作振動(dòng)器來(lái)將電信號(hào) 轉(zhuǎn)換為音響。音響是除了聲音以外，還有警報(bào)、曲調(diào)等各種形式，下面以 聲音為例進(jìn)行說(shuō)明。
在壓電揚(yáng)聲器中，在保持于壓電揚(yáng)聲器內(nèi)的振動(dòng)膜上張貼有圓環(huán)形的 壓電元件。當(dāng)向該壓電元件施加了電信號(hào)時(shí)，壓電元件根據(jù)被施加的電信 號(hào)而變形。被施加的電信號(hào)的電壓及電流根據(jù)輸入聲音信號(hào)而發(fā)生各種變 化，因此壓電元件的變形成為響應(yīng)于輸入聲音信號(hào)的變化的變形運(yùn)動(dòng)。壓 電元件的變形運(yùn)動(dòng)被傳遞到張貼了壓電元件的振動(dòng)膜上，振動(dòng)膜發(fā)生振 動(dòng)，由此使周圍的空氣發(fā)生振動(dòng)而產(chǎn)生聲音。
壓電揚(yáng)聲器的振動(dòng)膜最好在盡可能大的振動(dòng)面上以盡可能大的振幅自
由振動(dòng)。這是因?yàn)槿绻駝?dòng)膜能夠以大的振動(dòng)面較大地振動(dòng)，則能夠以 大的聲壓產(chǎn)生大音量的聲音。另外，如果振動(dòng)膜能夠自由地振動(dòng)，則壓電 元件的變形運(yùn)動(dòng)就會(huì)高效地轉(zhuǎn)換成振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，從而能夠?qū)⑾驂弘娫斎?的信號(hào)更準(zhǔn)確地再現(xiàn)。
為此，提出了各種支撐振動(dòng)膜的方法。更具體地說(shuō)，提出了振動(dòng)膜的
支撐部件、支撐構(gòu)造等(例如，參考專利文獻(xiàn)l:日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)2005-130156號(hào)公報(bào)、專利文獻(xiàn)2:日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)2001-119795號(hào)公報(bào)、專 利文獻(xiàn)3:日本專利文獻(xiàn)特開(kāi)平10-164694號(hào)公報(bào))。 參考圖l來(lái)說(shuō)明振動(dòng)膜的支撐構(gòu)造的一個(gè)例子。在圖l所示的振動(dòng)膜的支撐構(gòu)造中，振動(dòng)膜ll經(jīng)墊片14和15被支撐 在壓電揚(yáng)聲器的殼體12與壓電揚(yáng)聲器內(nèi)部的構(gòu)造部(蓋13)之間。墊片 14、 15例如使用硅橡膠等具有適當(dāng)?shù)膹椥缘牟考纱苏駝?dòng)膜11在保持 相應(yīng)的自由度的情況下被構(gòu)造部保持。
可是，在壓電揚(yáng)聲器的振動(dòng)膜的支撐構(gòu)造中，如果只追求振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的 自由度，就會(huì)產(chǎn)生壓電揚(yáng)聲器的音響特性下降一部分的問(wèn)題。具體地說(shuō)， 會(huì)產(chǎn)生信號(hào)輸入開(kāi)始時(shí)的起動(dòng)時(shí)的再現(xiàn)特性、或聲壓小的信號(hào)的再現(xiàn)特性 變差的問(wèn)題。
引起該問(wèn)題的原因如下。用于振動(dòng)膜生成聲音的動(dòng)作是在與振動(dòng)面垂 直的方向上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于此，壓電元件的變形卻是相對(duì)于振動(dòng)膜的 面平行的伸縮運(yùn)動(dòng)，兩者是完全不同方向上的運(yùn)動(dòng)。
下面，說(shuō)明在壓電揚(yáng)聲器中將壓電元件的伸縮運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成振動(dòng)膜的垂 直方向上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
當(dāng)向壓電揚(yáng)聲器輸入了聲音信號(hào)時(shí)，電信號(hào)被施加到壓電元件，壓電 元件伸長(zhǎng)。 一旦壓電元件伸長(zhǎng)，振動(dòng)膜也隨之被拉伸。
這里，振動(dòng)膜可深長(zhǎng)壓電元件的伸長(zhǎng)量以上的量，如果振動(dòng)膜以理想 狀態(tài)被支撐并且完全沒(méi)有阻礙振動(dòng)膜伸長(zhǎng)的因素，那么振動(dòng)膜就會(huì)平行于 振動(dòng)面自由地被拉伸壓電元件的伸長(zhǎng)量。但是，由于振動(dòng)膜被支撐構(gòu)造所 支撐，因此在伸長(zhǎng)到某種程度的時(shí)點(diǎn)，會(huì)從支撐構(gòu)造產(chǎn)生反作用力，從而 阻止伸長(zhǎng)。 一旦振動(dòng)膜的伸長(zhǎng)被阻止，振動(dòng)膜的欲向與振動(dòng)面平行的方向 擴(kuò)展的移動(dòng)失去去處，振動(dòng)膜開(kāi)始彎曲。通過(guò)該振動(dòng)膜的彎曲，壓電元件 的伸長(zhǎng)被轉(zhuǎn)換成與振動(dòng)膜在垂直方向上的運(yùn)動(dòng)。 一旦開(kāi)始彎曲，振動(dòng)膜的 動(dòng)作就會(huì)獲得作為彎曲運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，從而之后的壓電元件的伸縮運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn) 換成振動(dòng)膜的彎曲運(yùn)動(dòng)，變成振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
在壓電揚(yáng)聲器中，經(jīng)過(guò)如上所述的過(guò)程，壓電元件的伸縮運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換 為振動(dòng)膜的彎曲運(yùn)動(dòng)，最終振動(dòng)膜振動(dòng)。另外，為了啟動(dòng)振動(dòng)膜進(jìn)行振動(dòng) 運(yùn)動(dòng)，需要用于啟動(dòng)振動(dòng)膜最初進(jìn)行彎曲振動(dòng)的"觸發(fā)"。
使用圖2A 圖2 D中示出的具體例子來(lái)說(shuō)明上述的論點(diǎn)。圖2A 圖 2D是按照時(shí)間的經(jīng)過(guò)用四個(gè)階段示出無(wú)音狀態(tài)(無(wú)輸入狀態(tài))的壓電揚(yáng)
6聲器使振動(dòng)膜振動(dòng)并開(kāi)始生成聲音的過(guò)程的圖。
壓電揚(yáng)聲器包括壓電元件21;振動(dòng)膜22;保持部件23、 24、 25、 26。壓電元件21緊密粘貼在振動(dòng)膜22上，以使其伸縮運(yùn)動(dòng)傳遞至振動(dòng)膜 22。保持部件23 26是硅橡膠等具有適當(dāng)彈性的部件，并且保持部件 23 26中每一個(gè)的一端被安裝固定在圖中沒(méi)有示出的殼體或蓋部(以下， 作為殼體進(jìn)行說(shuō)明)上。并且，保持部件23 26中每一個(gè)的另一端粘接 在振動(dòng)膜22上。g卩，保持部件23 26位于振動(dòng)膜22與殼體之間，將振動(dòng) 膜22保持并固定在殼體上。同時(shí)通過(guò)保持部件23 26的彈性，振動(dòng)膜22 的保持并固定構(gòu)成可撓性連接，從而確保了振動(dòng)膜22可進(jìn)行足以生成聲 音的程度的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的自由度。
圖2A示出了壓電揚(yáng)聲器未被輸入聲音信號(hào)從而以無(wú)音狀態(tài)停止了 的、初始狀態(tài)的壓電揚(yáng)聲器。接著，圖2B示出了開(kāi)始向壓電揚(yáng)聲器輸入 聲音信號(hào)從而壓電元件21開(kāi)始了伸長(zhǎng)的狀態(tài)。在圖2B至圖2C中，壓電 元件21伸長(zhǎng)，隨之振動(dòng)膜22也伸長(zhǎng)。在圖2B和圖2C的階段，振動(dòng)膜22 的伸長(zhǎng)被保持部件23 26的變形所吸收。但是，隨著振動(dòng)膜22的伸長(zhǎng)從 圖2B向圖2C發(fā)展，來(lái)自保持部件23 26的反作用力RF1、 RF2也增 加。達(dá)到圖2D的階段之后，來(lái)自保持部件23 26的反作用力RF1、 RF2 超過(guò)振動(dòng)膜22的要伸長(zhǎng)的力，從壓電元件21傳來(lái)的振動(dòng)膜22的要伸長(zhǎng)的 力失去去處。朝向失去去處的伸長(zhǎng)方向的力使得振動(dòng)膜22以隆起其中心 部的方式彎曲，從而向垂直方向釋放。這樣，振動(dòng)膜22開(kāi)始彎曲。以 后，壓電元件21的伸縮運(yùn)動(dòng)被連續(xù)轉(zhuǎn)換成振動(dòng)膜22的彎曲運(yùn)動(dòng)，成為振 動(dòng)膜22的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)，由此開(kāi)始生成聲音。
如上所述，為使壓電元件21的伸縮運(yùn)動(dòng)向振動(dòng)膜22的彎曲、振動(dòng)運(yùn) 動(dòng)轉(zhuǎn)換，需要使振動(dòng)膜22的伸長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)開(kāi)始向彎曲運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換的如上所述的 "觸發(fā)"。而且，為了使振動(dòng)膜22從開(kāi)始伸長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)的早期階段就開(kāi)始進(jìn) 行使彎曲運(yùn)動(dòng)，優(yōu)選以大的約束力保持振動(dòng)膜22的構(gòu)造。作為以大的約 束力保持振動(dòng)膜22的構(gòu)造，例如在圖2A 圖2D所示的例子中，降低保 持部件23 26的彈性，使用硬質(zhì)的保持部件。這是因?yàn)?，如果是彈性?的硬質(zhì)的保持部件，則保持部件即使發(fā)生小的變形也會(huì)產(chǎn)生大的反作用
7力，從而可在振動(dòng)膜22的伸長(zhǎng)小的階段使振動(dòng)膜22開(kāi)始彎曲。
然而，如果采用以大的約束力保持振動(dòng)膜22的支撐構(gòu)造，雖然可在 早期階段獲得"觸發(fā)"而使彎曲運(yùn)動(dòng)迅速開(kāi)始，但同樣會(huì)阻礙彎曲運(yùn)動(dòng)開(kāi) 始后的振動(dòng)膜22的動(dòng)作，損害壓電揚(yáng)聲器的音響特性。
相反，如果考慮音響特性而提高振動(dòng)膜22振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的自由度，則振 動(dòng)膜22的彎曲運(yùn)動(dòng)的開(kāi)始會(huì)阻礙。具體地說(shuō)，振動(dòng)膜22的振動(dòng)會(huì)延遲開(kāi) 始，因此聲音信號(hào)開(kāi)始被輸入時(shí)的聲音的再現(xiàn)也會(huì)延遲開(kāi)始。即，聲音再 現(xiàn)的起動(dòng)變得緩慢。另外，如果始終輸入小音量、音壓(振幅)的聲音信 號(hào)，則壓電元件21的變形也始終為小的伸縮運(yùn)動(dòng)，結(jié)果甚至?xí)鹬钡?最后振動(dòng)膜22也不會(huì)開(kāi)始彎曲運(yùn)動(dòng)，從而直到最后也不會(huì)生成聲音。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問(wèn)題
本發(fā)明的目的在于，提供可使振動(dòng)膜迅速開(kāi)始彎曲運(yùn)動(dòng)并且不會(huì)阻礙 彎曲運(yùn)動(dòng)開(kāi)始后的振動(dòng)膜的動(dòng)作的壓電揚(yáng)聲器。 解決問(wèn)題的手段
本發(fā)明可應(yīng)用于下述的壓電揚(yáng)聲器，該壓電揚(yáng)聲器包括壓電元件， 該壓電元件根據(jù)輸入信號(hào)而變形；振動(dòng)膜，該振動(dòng)膜通過(guò)所述壓電元件的 變形而振動(dòng)并生成音響；以及彈性部，該彈性部保持所述振動(dòng)膜的外緣部 的至少一部分。
根據(jù)本發(fā)明的方式，壓電揚(yáng)聲器還具有鎖定部，該鎖定部通過(guò)與所述 振動(dòng)膜的振動(dòng)面接觸而鎖定所述振動(dòng)膜的一部分。所述鎖定部在沒(méi)有向所 述壓電揚(yáng)聲器輸入所述輸入信號(hào)的狀態(tài)時(shí)與所述振動(dòng)膜接觸而處于能夠阻 止所述振動(dòng)膜的伸長(zhǎng)的鎖定狀態(tài)，在剛輸入所述輸入信號(hào)之后所述鎖定狀 態(tài)被解除，由此所述振動(dòng)膜在所述彈性部的保持下進(jìn)行振動(dòng)。 作為所述鎖定部的具體例子，可列舉以下的鎖定部。 鎖定部包括環(huán)體，該環(huán)體具有磁性并且其外緣部的至少一部分被所 述彈性部保持，并能夠?qū)⑺稣駝?dòng)膜的外緣部附近從一側(cè)的振動(dòng)面推壓； 以及磁性體，該磁性體被所述彈性部保持，并能夠在所述振動(dòng)膜的外緣部附近與另一側(cè)的振動(dòng)面接觸、背離。所述環(huán)體與所述磁性體通過(guò)磁力相互 吸引而夾持所述振動(dòng)膜，由此成為所述鎖定狀態(tài)，在剛輸入所述輸入信號(hào) 之后，通過(guò)所述振動(dòng)膜的振動(dòng)，所述環(huán)體和所述磁性體被分開(kāi)，由此所述 鎖定狀態(tài)被解除。
所述磁性體優(yōu)選包括在所述振動(dòng)膜的外周方向上被分割成多個(gè)的多個(gè) 橡膠磁鐵。另外，優(yōu)選的是，所述彈性部包括在所述振動(dòng)膜的外周方向上 被分割成多個(gè)的多個(gè)膠帶，每個(gè)膠帶被粘接在所述環(huán)體、所述振動(dòng)膜、所 述橡膠磁鐵各自的外周端部上，并且每個(gè)膠帶被粘接成在所述環(huán)體的粘接 部與所述振動(dòng)膜的粘接部之間以及在所述振動(dòng)膜的粘接部與所述橡膠磁鐵 的粘接部之間分別形成游隙。另外，所述振動(dòng)膜優(yōu)選在與所述磁性體接觸 的位置具有與該磁性體配合的凹部和凸部中的至少一個(gè)。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的壓電揚(yáng)聲器在輸入信號(hào)之前的初始狀態(tài)下通過(guò)鎖定部固 定(鎖定)振動(dòng)膜的一部分，并在輸入了信號(hào)從而振動(dòng)膜開(kāi)始彎曲運(yùn)動(dòng)之 后解除鎖定，以使振動(dòng)膜在開(kāi)放狀態(tài)下振動(dòng)。由此，能夠使振動(dòng)膜迅速開(kāi) 始彎曲運(yùn)動(dòng)，并能夠使振動(dòng)膜以大的自由度、大振幅以及大的振動(dòng)面進(jìn)行 振動(dòng)。這是因?yàn)樵诔跏紶顟B(tài)下，振動(dòng)膜通過(guò)由鎖定部進(jìn)行的鎖定獲得反 抗振動(dòng)膜的伸長(zhǎng)動(dòng)作的反作用力而迅速開(kāi)始彎曲運(yùn)動(dòng)，而在彎曲運(yùn)動(dòng)開(kāi)始 之后，鎖定部的鎖定被解除，約束被消除，從而振幅和振動(dòng)面變寬。


圖1是示意性地示出以往的壓電揚(yáng)聲器的構(gòu)造的圖2A是用于說(shuō)明以往的壓電揚(yáng)聲器的動(dòng)作的圖2B是接圖2A用于說(shuō)明以往的壓電揚(yáng)聲器的動(dòng)作的圖2 C是接圖2 B用于說(shuō)明以往的壓電揚(yáng)聲器的動(dòng)作的圖2D是接圖2C用于說(shuō)明以往的壓電揚(yáng)聲器的動(dòng)作的圖3是具有根據(jù)本發(fā)明的壓電揚(yáng)聲器的便攜式電話機(jī)的構(gòu)成的框圖4是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的壓電揚(yáng)聲器的分解圖5是放大示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的壓電揚(yáng)聲器的一部分的截面
9圖6A是用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的壓電揚(yáng)聲器的動(dòng)作的截面
圖6B是接圖6A用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的壓電揚(yáng)聲器的動(dòng)作 的截面圖6C是接圖6B用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的壓電揚(yáng)聲器的動(dòng)作 的截面圖6D是接圖6C用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的壓電揚(yáng)聲器的動(dòng)作 的截面圖6E是接圖6D用于說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的壓電揚(yáng)聲器的動(dòng)作 的截面圖7是放大示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的壓電揚(yáng)聲器的局部的截面
圖8是放大示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的壓電揚(yáng)聲器的一部分的截面
圖9A是放大示出無(wú)信號(hào)輸入時(shí)的根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的壓電揚(yáng)聲 器的一部分的截面圖9B是放大示出有信號(hào)輸入時(shí)的根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的壓電揚(yáng)聲 器的一部分的截面圖10是放大示出組合第二至第四實(shí)施例而得的壓電揚(yáng)聲器的一部分 的截面圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖來(lái)詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
圖3示出了便攜式電話機(jī)30的構(gòu)成，該便攜式電話機(jī)30是具有根據(jù) 本發(fā)明實(shí)施例的壓電揚(yáng)聲器38的電子設(shè)備的一個(gè)例子。
便攜式電話機(jī)30包括天線部31、無(wú)線部32、顯示部33、 CPU (Central Processing Unit,中央處理器)34、驅(qū)動(dòng)部35、輸入部36、存儲(chǔ) 器37、以及壓電揚(yáng)聲器38。在該便攜式電話機(jī)30中，壓電揚(yáng)聲器38例如如下動(dòng)作。
無(wú)線部32經(jīng)由天線部31接收無(wú)線信號(hào)。如果無(wú)線信號(hào)例如為來(lái)電信 號(hào)，則CPU34將與來(lái)電相關(guān)的信息顯示在顯示部33上，并且讀出存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)器37中的來(lái)電音或來(lái)電鈴聲的音響數(shù)據(jù)。CPU 34將讀出的音響數(shù)據(jù) 輸入給驅(qū)動(dòng)部35。驅(qū)動(dòng)部35根據(jù)所輸入的音響數(shù)據(jù)來(lái)驅(qū)動(dòng)壓電揚(yáng)聲器 38，壓電揚(yáng)聲器38生成與音響數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的音響。
參考圖4來(lái)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的壓電揚(yáng)聲器的構(gòu)造。圖4通 過(guò)分解圖示意性地示出了根據(jù)第一實(shí)施例的壓電揚(yáng)聲器中特別是涉及振動(dòng) 膜的保持構(gòu)造的部分。
在圖4中，壓電揚(yáng)聲器40包括壓電元件42、振動(dòng)膜43、固定環(huán)44、 多個(gè)膠帶(彈性部)45、多個(gè)橡膠磁鐵46。壓電揚(yáng)聲器40通過(guò)如圖4中 箭頭所示的那樣組合各部分而制成。即，壓電元件42被緊密地貼在振動(dòng) 膜43的一個(gè)面的中心。接著，在振動(dòng)膜43、固定環(huán)44以及橡膠磁鐵46 的各自的外周端部粘上膠帶45。由此，通過(guò)固定環(huán)44和多個(gè)橡膠磁鐵46 夾持振動(dòng)膜43的外緣部來(lái)固定(鎖定)振動(dòng)膜43。
固定環(huán)44例如是金屬制的材質(zhì)，具有磁性。另外，相對(duì)于固定環(huán)44 構(gòu)成為一體構(gòu)造，膠帶45和橡膠磁鐵46沿固定環(huán)44的圓周而被分割成多 個(gè)。并且，膠帶45具有適當(dāng)?shù)膹椥圆⑶以谡辰Y(jié)面具有游隙。橡膠磁鐵46 沿固定環(huán)44的圓周被分割成多個(gè)并被具有彈性的膠帶45保持，由此橡膠 磁鐵46可進(jìn)行后述那樣的動(dòng)作。在圖4中省略了用于向壓電元件42施加 電信號(hào)的配線等。另外，在之后的附圖中也一樣，除非說(shuō)明所需要，否則 省略用于向壓電元件42施加電信號(hào)的配線等。
圖5示出了圖4所示的壓電揚(yáng)聲器40被裝配之后的局部截面圖。圖5 放大示出了圖4所示的壓電揚(yáng)聲器40的外周部分的一部分。在圖5中，對(duì) 于與圖4中的部件相對(duì)應(yīng)的部件，標(biāo)注與圖4中的參考標(biāo)號(hào)相同的參考標(biāo)
號(hào)
如圖5所示，在固定環(huán)44、振動(dòng)膜43以及橡膠磁鐵46各自的外周端 部粘結(jié)有膠帶45。參考標(biāo)號(hào)53表示膠帶45的粘接位置，膠帶45在三個(gè)
ii粘接處53與固定環(huán)44、振動(dòng)膜43以及橡膠磁鐵46的每一個(gè)相粘結(jié)。另 外，膠帶45具有適當(dāng)?shù)膹椥?，因此由于用參考?biāo)號(hào)52所表示的彎曲，在 固定環(huán)44與振動(dòng)膜42之間以及在振動(dòng)膜43與橡膠磁鐵46之間分別存在 間隙(游隙)。雖然由于撓曲52產(chǎn)生了間隙，但具有磁性的固定環(huán)44與 橡膠磁鐵46通過(guò)箭頭51所示的磁力而互相吸引，從而將振動(dòng)膜43夾持固 定(鎖定)。因此，振動(dòng)膜43優(yōu)選采用不妨礙固定環(huán)44與橡膠磁鐵46通 過(guò)磁力互相吸引的材料。
這里，以往的壓電揚(yáng)聲器中的振動(dòng)膜的保持部件對(duì)應(yīng)于膠帶45。艮口， 以往的支撐構(gòu)造是僅通過(guò)與膠帶45相當(dāng)?shù)谋３植考?lái)保持振動(dòng)膜的構(gòu) 造。相對(duì)于此，在第一實(shí)施例的壓電揚(yáng)聲器中，與以往的支撐構(gòu)造相比， 追加了固定環(huán)44和橡膠磁鐵46，從而追加了通過(guò)固定環(huán)44和橡膠磁鐵 46夾持振動(dòng)膜43而進(jìn)行固定(鎖定)的構(gòu)造。在圖4中如箭頭所示那樣 裝配的壓電揚(yáng)聲器例如通過(guò)在固定環(huán)44的上部粘貼雙面膠帶并向壓電揚(yáng) 聲器的殼體的一部分粘貼來(lái)安裝。或者，也可以將裝配后的壓電揚(yáng)聲器整 體容納到通過(guò)成型制成的框架內(nèi)并用粘接劑粘住，然后仔固定在殼體的一 部分上。
接著，參考圖6A 圖6E來(lái)說(shuō)明根據(jù)第一實(shí)施例的壓電揚(yáng)聲器40的 動(dòng)作。在以下的說(shuō)明中也同樣對(duì)作為輸入信號(hào)而提供聲音信號(hào)的情況進(jìn)行 說(shuō)明。圖6A 圖6E用五個(gè)階段的截面圖示出了壓電揚(yáng)聲器40從無(wú)音的 靜止?fàn)顟B(tài)(無(wú)輸入狀態(tài))、即初始狀態(tài)到連續(xù)進(jìn)行振動(dòng)運(yùn)動(dòng)為止的情況。 另外，在圖6A 圖6E中，對(duì)于與圖4對(duì)應(yīng)的部件標(biāo)注與圖4中的參考標(biāo)
號(hào)相同的參考標(biāo)號(hào)。
圖6A所示的壓電揚(yáng)聲器40示出了與圖5所示的壓電揚(yáng)聲器40相同 的初始狀態(tài)。在圖6B的時(shí)點(diǎn)，與聲音信號(hào)相對(duì)應(yīng)的電信號(hào)被施加到壓電 元件42，壓電元件42開(kāi)始伸長(zhǎng)。由于振動(dòng)膜43被固定環(huán)44和橡膠磁鐵 46夾持固定，因此與只通過(guò)膠帶45來(lái)保持固定的時(shí)候相比，從振動(dòng)膜43 的伸長(zhǎng)量更小的時(shí)點(diǎn)就開(kāi)始產(chǎn)生要推回伸長(zhǎng)的反作用力RF1、 RF2。艮l]， 通過(guò)固定環(huán)44和橡膠磁鐵46對(duì)振動(dòng)膜43的夾持固定(鎖定)，振動(dòng)膜 43的伸長(zhǎng)從剛向壓電元件42施加電信號(hào)之后的早期階段就被阻止，并以此為"觸發(fā)"，振動(dòng)膜43的伸長(zhǎng)被轉(zhuǎn)換成彎曲運(yùn)動(dòng)。然后，在圖6C的時(shí) 點(diǎn)，振動(dòng)膜43開(kāi)始進(jìn)行彎曲運(yùn)動(dòng)。如此，固定環(huán)44與多個(gè)橡膠磁鐵46的 組合具有阻止剛施加電信號(hào)之后的振動(dòng)膜43的伸長(zhǎng)的鎖定功能，因此也 可以稱為鎖定部。
接著，當(dāng)想壓電元件42施加的電信號(hào)發(fā)生變化從而壓電元件42縮小 時(shí)，由于振動(dòng)膜43已經(jīng)開(kāi)始彎曲并獲得了振動(dòng)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力，因此，如圖 6D所示那樣，振動(dòng)膜43朝下彎曲。由于振動(dòng)膜43朝下彎曲，通過(guò)磁力而 相互吸引的固定環(huán)44與橡膠磁鐵46被分離。 一旦固定環(huán)44與橡膠磁鐵 46被分離而成為開(kāi)放狀態(tài)，則如圖6E所示，振動(dòng)膜43僅在膠帶45的彈 性的約束下開(kāi)始連續(xù)地進(jìn)行自由振動(dòng)(彎曲)，從而生成聲音。即，成為 有音的狀態(tài)。在圖6E中，為了便于理解，重疊示出了向圖的上方彎曲了 的振動(dòng)膜43和向圖的下方彎曲了的振動(dòng)膜43這兩者，以示意性地示出振 動(dòng)膜43的振動(dòng)(彎曲)運(yùn)動(dòng)。
如圖6E所示，由于僅由膠帶45的彈性力約束振動(dòng)膜43，因此此時(shí)的 約束弱于圖6A至C的狀態(tài)、即由固定環(huán)44與橡膠磁鐵46夾持固定振動(dòng) 膜43的狀態(tài)下的約束。
另外，在圖6A至圖6C的狀態(tài)下，振動(dòng)膜43的振動(dòng)如在圖6A中示 出約束位置61的那樣被環(huán)形的固定環(huán)44與橡膠磁鐵46的內(nèi)徑側(cè)邊緣約 束。通過(guò)約束位置61上的約束，振動(dòng)膜43的振動(dòng)被限制。但是，在圖6E 的狀態(tài)下，由固定環(huán)44與橡膠磁鐵46所進(jìn)行的夾持(保持)、固定被開(kāi) 放，因此振動(dòng)膜43可將其與膠帶45的粘結(jié)部62作為支點(diǎn)在振動(dòng)膜43的 整個(gè)面上進(jìn)行振動(dòng)(彎曲)運(yùn)動(dòng)。即，在圖6E的狀態(tài)下，可在比圖6A的 狀態(tài)下的振動(dòng)面更寬廣的振動(dòng)面上進(jìn)行振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。因此，壓電揚(yáng)聲器40 一旦從被固定環(huán)44與橡膠磁鐵46夾持的狀態(tài)解脫出來(lái)，就可通過(guò)以更高 的自由度在寬廣的振動(dòng)面上進(jìn)行振動(dòng)來(lái)生成聲音。
當(dāng)向壓電元件42的電信號(hào)的施加結(jié)束、振動(dòng)膜43的振動(dòng)收斂從而聲 音的生成結(jié)束時(shí)，通過(guò)膠帶45的彈性、以及固定環(huán)44與橡膠磁鐵46之間 的磁力，再次回到由固定環(huán)44與橡膠磁鐵46將振動(dòng)膜43夾持固定的圖 6A的初始狀態(tài)。
13如上所述，在振動(dòng)膜43開(kāi)始彎曲運(yùn)動(dòng)之前，通過(guò)固定環(huán)44與橡膠磁 鐵46夾持固定振動(dòng)膜43，由此向隨著電信號(hào)的施加而要伸長(zhǎng)的振動(dòng)膜43 提供用于開(kāi)始彎曲運(yùn)動(dòng)的反作用力以作為"觸發(fā)"。因此，即使在向壓電 揚(yáng)聲器40輸入聲音信號(hào)的早期階段，或者即使向壓電揚(yáng)聲器40輸入小的 聲音信號(hào)，壓電揚(yáng)聲器40也能夠開(kāi)始彎曲運(yùn)動(dòng)來(lái)生成聲音。而且，在彎 曲運(yùn)動(dòng)開(kāi)始之后，由固定環(huán)44與橡膠磁鐵46對(duì)振動(dòng)膜43的夾持被開(kāi)放， 振動(dòng)膜43能夠以更大的自由度、即在小的約束力下通過(guò)大的振動(dòng)面進(jìn)行 大振幅的振動(dòng)。
另外，通過(guò)對(duì)橡膠磁鐵46的數(shù)量、即要通過(guò)幾個(gè)分割成圓弧形狀的 橡膠磁鐵46來(lái)固定振動(dòng)膜43的外緣部、或者橡膠磁鐵46的磁力或重量、 膠帶45的彈性等要素進(jìn)行各種變更后進(jìn)行組合，可對(duì)振動(dòng)膜43的固定狀 態(tài)和開(kāi)放狀態(tài)之間的切換動(dòng)作和定時(shí)進(jìn)行各種變更。
圖7示出了本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖7是與圖4對(duì)應(yīng)的圖，示出了將 壓電揚(yáng)聲器40的外緣部分的一部分放大了的截面圖。在圖7中，對(duì)于與 圖4相對(duì)應(yīng)的部件標(biāo)注與圖4中的參考標(biāo)號(hào)相同的參考標(biāo)號(hào)。
在第二實(shí)施例中，在振動(dòng)膜43上設(shè)置有凸部71。凸部71對(duì)應(yīng)于在振 動(dòng)膜43的夾入、固定狀態(tài)下橡膠磁鐵46與振動(dòng)膜43相接觸的位置而設(shè) 置。凸部71更可靠地阻止振動(dòng)膜43要伸長(zhǎng)的動(dòng)作來(lái)產(chǎn)生反作用力，致使 振動(dòng)膜43開(kāi)始彎曲運(yùn)動(dòng)，由此固定狀態(tài)(鎖定狀態(tài))被解除。
另外，也可以相對(duì)于橡膠磁鐵46的接觸部(內(nèi)徑側(cè)的邊緣)而多種 多樣地改變凸部71的角度。例如，如圖7所示，如果凸部71的截面形狀 為三角形，則當(dāng)在夾持、固定狀態(tài)下振動(dòng)膜43伸長(zhǎng)時(shí)，可得到將振動(dòng)膜 43相對(duì)于振動(dòng)面垂直上推的作用。
凸部71也可以設(shè)置成環(huán)形以便在振動(dòng)膜43的振動(dòng)面上形成連續(xù)的完 整圓，或者也可以不連續(xù)地設(shè)置在對(duì)應(yīng)于與振動(dòng)膜43接觸的多個(gè)橡膠磁 鐵46的各個(gè)邊緣的部分上。
圖8示出了本發(fā)明的第三實(shí)施例。圖8也與圖7相同，是與圖4對(duì)應(yīng)的圖，其中示出了將壓電揚(yáng)聲器40的外緣部分的一部分放大了的截面
圖。在圖8中，對(duì)于與圖4相對(duì)應(yīng)的部件標(biāo)注與圖4中的參考標(biāo)號(hào)相同的 參考標(biāo)號(hào)。
在第三實(shí)施例中，替代第二實(shí)施例的凸部71而設(shè)置了凹部81。凹部 81設(shè)置于在振動(dòng)膜43的夾持、固定狀態(tài)下與橡膠磁鐵46的邊緣相對(duì)應(yīng)的 位置，因此與第二實(shí)施例相同，更可靠地阻止振動(dòng)膜43要伸長(zhǎng)的動(dòng)作來(lái) 產(chǎn)生反作用力，致使振動(dòng)膜43開(kāi)始彎曲運(yùn)動(dòng)，由此固定狀態(tài)(鎖定狀 態(tài))被解除。與第二實(shí)施例相同，也可以相對(duì)于處于夾持、固定狀態(tài)的橡 膠磁鐵46的邊緣而多種多樣地改變凹部81的角度。例如，如圖8所示， 如果凸部81的截面形狀為三角形，則當(dāng)在夾持、固定狀態(tài)下振動(dòng)膜43伸 長(zhǎng)時(shí)，可得到將振動(dòng)膜43相對(duì)于振動(dòng)面垂直上推的作用。而且，凹部81 可通過(guò)對(duì)振動(dòng)膜43的振動(dòng)面進(jìn)行局部切削而形成槽的簡(jiǎn)單的加工來(lái)實(shí) 現(xiàn)。
圖9A、圖9B示出了本發(fā)明的第四實(shí)施例。圖9A、圖9B是與圖4對(duì) 應(yīng)的圖，示出了將壓電揚(yáng)聲器40的外緣部分的一部分放大了的截面圖。 在圖9A、圖9B中，對(duì)于與圖4相對(duì)應(yīng)的部件標(biāo)注與圖4中的參考標(biāo)號(hào)相 同的參考標(biāo)號(hào)。另外，雖然示出了具有在圖8中進(jìn)行說(shuō)明的凹部81的振 動(dòng)膜43 ，但振動(dòng)膜43也可以具有在圖7中進(jìn)行說(shuō)明的凸部71 。 下面，以與第一 第三實(shí)施例的區(qū)別為中心說(shuō)明第四實(shí)施例。 在第四實(shí)施例的壓電揚(yáng)聲器40中，沒(méi)有使用固定環(huán)44和膠帶45，振 動(dòng)膜43通過(guò)折起邊(斧卞f 一 K工7-)(彈性部)111而被保持在壓電 揚(yáng)聲器的筒狀的殼體114上。折起邊lll具有彈性，可實(shí)現(xiàn)振動(dòng)膜43的自 由運(yùn)動(dòng)。替代在第一 第三實(shí)施例的初始狀態(tài)下將振動(dòng)膜43夾持固定的 固定環(huán)44和橡膠磁鐵46而使用了多個(gè)圓弧形狀的保持部112。多個(gè)保持 部112與圖4中所說(shuō)明的橡膠磁鐵46—樣在裝配后整體形成為近似圓環(huán)形 狀。在第四實(shí)施例中，保持部112不需要其整體都為磁性體。代替之，保 持部112的材質(zhì)只要具有對(duì)于后述的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作來(lái)說(shuō)足夠的剛性和恰當(dāng)?shù)?重量即可。盡管保持部112不需要其整體都具有磁性，但保持部112在與
15殼體114相對(duì)的端部具有磁鐵部113。而且，在殼體114的與磁鐵部113 相對(duì)的位置設(shè)置有電磁鐵部115。電磁鐵部115產(chǎn)生與磁鐵部113相斥方 向的磁力。保持部112構(gòu)成為能夠以支點(diǎn)部110作為支點(diǎn)而轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng) 體。在殼體114的中間隔著支點(diǎn)部110而與電磁鐵部115對(duì)稱的位置處設(shè) 置有彈簧部(可伸長(zhǎng)彈簧)116。彈簧部116將保持部112向接近振動(dòng)膜 43的方向偏置。電磁鐵部115、彈簧部116、磁鐵部113、支點(diǎn)部110構(gòu) 成了轉(zhuǎn)動(dòng)式的一個(gè)電磁開(kāi)關(guān)120。
電磁開(kāi)關(guān)120通過(guò)來(lái)自控制部118的電磁開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ssd來(lái)工作。 控制部118與圖3中的驅(qū)動(dòng)部35同樣地生成驅(qū)動(dòng)壓電元件42的電信號(hào)， 并且在第四實(shí)施例中生成電磁開(kāi)關(guān)120的驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ssd。更具體地說(shuō)，控 制部U8輸入聲音信號(hào)119，并輸出上述的電磁開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)Ssd和壓電 元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)Spd。由控制部118輸出的壓電元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)Spd被輸入給 壓電元件42。
接著，對(duì)根據(jù)第四實(shí)施例的壓電揚(yáng)聲器的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
圖9A示出了壓電揚(yáng)聲器40的初始狀態(tài)。在初始狀態(tài)下，電磁開(kāi)關(guān) 120不工作，彈簧部116將保持部112壓在振動(dòng)膜43上，保持部112處于 其邊緣進(jìn)入凹部81中的位置。即，電磁開(kāi)關(guān)120處于可阻止剛輸入聲音 信號(hào)之后的振動(dòng)膜43的伸長(zhǎng)的鎖定狀態(tài)。
一旦用于生成聲音的聲音信號(hào)119輸入至控制部118，控制部118就 與所輸入的聲音信號(hào)119對(duì)應(yīng)地輸出壓電元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)Spd。輸出的壓電 元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)Spd被施加給壓電元件42。
通過(guò)壓電元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)Spd的施加，壓電元件42開(kāi)始伸長(zhǎng)。當(dāng)隨著 壓電元件42的伸長(zhǎng)而振動(dòng)膜43要伸長(zhǎng)時(shí)，針對(duì)振動(dòng)膜43的伸長(zhǎng)，在凹部 81與保持部112的邊緣的接合位置產(chǎn)生反作用力，該反作用力即成為"觸 發(fā)"，使得振動(dòng)膜43開(kāi)始彎曲運(yùn)動(dòng)。
在振動(dòng)膜43開(kāi)始彎曲運(yùn)動(dòng)的時(shí)點(diǎn)，控制部118通過(guò)電磁開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信 號(hào)Ssd使電磁開(kāi)關(guān)120工作。 一旦電磁開(kāi)關(guān)120工作，則如圖9B所示， 電磁鐵部115被勵(lì)磁，從而電磁鐵部115與磁鐵部113以比彈簧部116的 偏置力大的力相互排斥。由此，保持部112轉(zhuǎn)動(dòng)至使其邊緣以支點(diǎn)部110為中心離開(kāi)振動(dòng)膜43的第二位置。結(jié)果，振動(dòng)膜43從被保持部112保 持、固定狀態(tài)(鎖定狀態(tài))解脫出來(lái)，在僅受折起邊111約束的自由狀態(tài) 下開(kāi)始振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。如此，在第四實(shí)施例中，控制部118與電磁開(kāi)關(guān)120的 組合起到具有阻止剛施加電信號(hào)之后的振動(dòng)膜43的伸長(zhǎng)的鎖定功能的鎖 定部的作用。
在聲音的生成結(jié)束時(shí)，控制部118從聲音信號(hào)119檢測(cè)出聲音的生成 結(jié)束。當(dāng)檢測(cè)出聲音的生成結(jié)束時(shí)，控制部118根據(jù)聲音信號(hào)119使壓電 元件驅(qū)動(dòng)信號(hào)Spd收斂。并且，控制部118在振動(dòng)膜43的振動(dòng)收斂了的 時(shí)點(diǎn)關(guān)斷電磁開(kāi)關(guān)120，使壓電揚(yáng)聲器40回到作為初始狀態(tài)的圖9A所示 的狀態(tài)。
如上所述，在第四實(shí)施例中，通過(guò)使用電磁開(kāi)關(guān)120，使用控制部 118對(duì)保持部112對(duì)振動(dòng)膜43的保持、固定以及開(kāi)放的動(dòng)作進(jìn)行電控制。 由此，能夠更恰當(dāng)且更細(xì)致地控制保持部112對(duì)振動(dòng)膜43的保持、固定 以及開(kāi)放的定時(shí)。如果使用CPU、數(shù)字邏輯電路將控制部118高精化，則 能夠更復(fù)雜地控制保持部112對(duì)振動(dòng)膜43的保持固定與開(kāi)放的動(dòng)作。例 如，也可以根據(jù)所輸入的聲音信號(hào)119的振幅、頻率、信號(hào)的持續(xù)時(shí)間、 或信號(hào)的其它性質(zhì)，細(xì)致地切換保持部112對(duì)振動(dòng)膜43的保持固定和開(kāi) 放的動(dòng)作或動(dòng)作定時(shí)。例如，控制部118也可以在從輸入聲音信號(hào)起經(jīng)過(guò) 了預(yù)定時(shí)間之后、或者在所輸入的聲音信號(hào)滿足預(yù)定條件時(shí)將振動(dòng)膜43 從鎖定狀態(tài)開(kāi)放。作為此時(shí)的預(yù)定條件，例如可考慮設(shè)為聲音信號(hào)的振幅 超過(guò)預(yù)定的振幅的時(shí)候。
在第四實(shí)施例中，采用了使用由可伸長(zhǎng)螺旋彈簧構(gòu)成的彈簧部116將 保持部112向與振動(dòng)膜43接觸的第一位置偏置、并通過(guò)磁鐵部113與電磁 鐵部115之間的相斥力來(lái)使保持部112向第二位置轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)，但也可以 是構(gòu)成為以下的結(jié)構(gòu)。即，替代電磁鐵部115和磁鐵部113而設(shè)置壓縮螺 旋彈簧，并由此通過(guò)壓縮螺旋彈簧的張力使保持部112向第一位置轉(zhuǎn)動(dòng)。 另一方面，替代彈簧部116，在殼體114上設(shè)置電磁鐵部并在保持部112 上設(shè)置磁鐵部或磁性體。而且，在剛輸入聲音信號(hào)之后使電磁鐵勵(lì)磁以在 兩者之間產(chǎn)生吸引力，由此使保持部112向第二位置轉(zhuǎn)動(dòng)。在第一實(shí)施例中舉出了橡膠磁鐵46在邊緣位置與振動(dòng)膜43的振動(dòng)面 接觸的例子(參考圖5、圖6)。但橡膠磁鐵46的與振動(dòng)面43接觸的位 置不用必須是邊緣。例如，替代邊緣，橡膠磁鐵46也可以具有接觸面， 以使橡膠磁鐵46與振動(dòng)膜43的接觸位置成為面。并且，也可以在橡膠磁 鐵46和振動(dòng)面43的接觸面的材質(zhì)和表面形狀上下工夫，以增加摩擦力。 例如，可以將接觸面的材質(zhì)設(shè)為硅橡膠等摩擦系數(shù)大的材質(zhì)，也可以將接 觸面的表面形狀做成設(shè)置了如輪胎的胎面花紋或鞋子的鞋底花紋那樣的槽 或刻痕的形狀，或者做成銼那樣的形狀。
在第一 第三實(shí)施例中，雖然使用了膠帶45，但沒(méi)有必要必須使用膠 帶，只要是具有彈性的材質(zhì)即可。例如，如第四實(shí)施例的折起邊111那 樣，也可以從材質(zhì)或構(gòu)造實(shí)現(xiàn)振動(dòng)膜43的自由振動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
另外，在第一 第三實(shí)施例中示出了固定環(huán)44與橡膠磁鐵46以?shī)A著 振動(dòng)膜43的狀態(tài)通過(guò)磁力相互吸引從而夾持固定振動(dòng)膜43的結(jié)構(gòu)。但沒(méi) 有必要必須由固定環(huán)44與橡膠磁鐵46夾持振動(dòng)膜43的結(jié)構(gòu)。即使是不夾 持振動(dòng)膜43的結(jié)構(gòu)，只要是橡膠磁鐵46在初始狀態(tài)保持固定振動(dòng)膜43、 向振動(dòng)膜43的伸長(zhǎng)運(yùn)動(dòng)施加反作用力以促使開(kāi)始彎曲運(yùn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)即可。
另外，在第二 第四實(shí)施例中示出了在振動(dòng)膜43上設(shè)置了凸部71或 凹部81的結(jié)構(gòu)，但也可以是將凸部71和凹部81組合使用的結(jié)構(gòu)。S口，可 適當(dāng)組合第一實(shí)施例 第四實(shí)施例。
圖10示出了組合第二實(shí)施例 第四實(shí)施例而得的一個(gè)例子。在圖10 所示的壓電揚(yáng)聲器40的例子中，使用折起邊111以替代膠帶45，并通過(guò) 保持部112保持固定振動(dòng)膜43以替代通過(guò)固定環(huán)44與橡膠磁鐵46保持振 動(dòng)膜43的構(gòu)造，而且組合使用了凸部71和凹部81。在圖IO所示的壓電 揚(yáng)聲器40中，采用了殼體114的全部、或者殼體114的與磁鐵部113對(duì)應(yīng) 的位置的一部分具有磁性的結(jié)構(gòu)。而且，磁鐵部113與殼體114的具有磁 性的部分通過(guò)磁力相互吸引，由此保持部112轉(zhuǎn)動(dòng)，成為保持部112對(duì)振 動(dòng)膜43的保持、固定狀態(tài)。 一旦剛施加電信號(hào)之后振動(dòng)膜43朝下彎曲， 通過(guò)磁力相互吸引的殼體114和磁鐵部113就會(huì)被分開(kāi)。 一旦磁鐵部113 與殼體114分開(kāi)從而振動(dòng)膜43成為開(kāi)放狀態(tài)，振動(dòng)膜43就會(huì)僅在折起邊lll的彈性約束下開(kāi)始連續(xù)的自由振動(dòng)(彎曲)運(yùn)動(dòng)。
在上述的說(shuō)明中，作為具有根據(jù)本發(fā)明的壓電揚(yáng)聲器的電子設(shè)備，列
舉了便攜式電話機(jī)，但也可以應(yīng)用于PDA、便攜式游戲機(jī)等便攜式電子設(shè) 備。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的壓電揚(yáng)聲器以及具有該壓電揚(yáng)聲器的電子設(shè) 備在初始狀態(tài)下將振動(dòng)膜夾持(保持)、固定，并在被施加電信號(hào)從而振 動(dòng)膜開(kāi)始彎曲運(yùn)動(dòng)之后，開(kāi)放對(duì)振動(dòng)膜的夾持(保持)、固定。由此能夠 使振動(dòng)膜迅速開(kāi)始彎曲運(yùn)動(dòng)，并能夠使振動(dòng)膜以大振幅合大的振動(dòng)面進(jìn)行 振動(dòng)。
產(chǎn)生以下效果并提供具有產(chǎn)生以下效果的壓電揚(yáng)聲器的電子設(shè)備本 發(fā)明可在壓電揚(yáng)聲器中達(dá)到在聲音信號(hào)開(kāi)始輸入時(shí)或聲音信號(hào)起動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn) 生硬的生成、通過(guò)振動(dòng)膜以大振幅、大振動(dòng)面進(jìn)行振動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)聲音的生 成、微小聲音信號(hào)的生成等效果，并可實(shí)現(xiàn)達(dá)到具備以上效果的壓電揚(yáng)聲 器的電子設(shè)備。當(dāng)然，不僅是聲音信號(hào)，在警報(bào)或來(lái)電鈴聲等音響信號(hào)的 情況下所起的作用也完全相同。
本申請(qǐng)要求以2006年11月9日提出的日本專利申請(qǐng)?zhí)卦傅?006-303455號(hào)為基礎(chǔ)的優(yōu)先權(quán)，其全部的公開(kāi)內(nèi)容將被引入本申請(qǐng)文件中。
權(quán)利要求
1. 一種壓電揚(yáng)聲器，包括壓電元件，該壓電元件根據(jù)輸入信號(hào)而變形；振動(dòng)膜，該振動(dòng)膜通過(guò)所述壓電元件的變形而振動(dòng)并生成音響；以及彈性部，該彈性部保持所述振動(dòng)膜的外緣部的至少一部分，所述壓電揚(yáng)聲器的特征在于，還具有鎖定部，該鎖定部通過(guò)與所述振動(dòng)膜的振動(dòng)面接觸而鎖定所述振動(dòng)膜的一部分，其中，所述鎖定部在沒(méi)有向所述壓電揚(yáng)聲器輸入所述輸入信號(hào)的狀態(tài)時(shí)與所述振動(dòng)膜接觸而處于能夠阻止所述振動(dòng)膜的伸長(zhǎng)的鎖定狀態(tài)，在剛輸入所述輸入信號(hào)之后所述鎖定狀態(tài)被解除，由此所述振動(dòng)膜在所述彈性部的保持下進(jìn)行振動(dòng)。
2. 如權(quán)利要求1所述的壓電揚(yáng)聲器，其特征在于， 所述鎖定部包括環(huán)體，該環(huán)體具有磁性并且其外緣部的至少一部分被所述彈性部保持，并能夠?qū)⑺稣駝?dòng)膜的外緣部附近從一側(cè)的振動(dòng)面推壓；以及磁性體，該磁性體被所述彈性部保持，并能夠在所述振動(dòng)膜的外緣部附近與另一側(cè)的振動(dòng)面接觸、背離，所述環(huán)體與所述磁性體通過(guò)磁力相互吸引而夾持所述振動(dòng)膜，由此成為所述鎖定狀態(tài)，在剛輸入所述輸入信號(hào)之后，通過(guò)所述振動(dòng)膜的振動(dòng)，所述環(huán)體和所 述磁性體被分開(kāi)，由此所述鎖定狀態(tài)被解除。
3. 如權(quán)利要求2所述的壓電揚(yáng)聲器，其特征在于，所述磁性體包括在所述振動(dòng)膜的外周方向上被分割成多個(gè)的多個(gè)橡膠 磁鐵，所述彈性部包括在所述振動(dòng)膜的外周方向上被分割成多個(gè)的多個(gè)膠 帶，每個(gè)膠帶粘接在所述環(huán)體、所述振動(dòng)膜、所述橡膠磁鐵各自的外周端 部上，并且每個(gè)膠帶被粘接成在所述環(huán)體的粘接部與所述振動(dòng)膜的粘接部之間以及在所述振動(dòng)膜的粘接部與所述橡膠磁鐵的粘接部之間分別形成游 隙。
4. 如權(quán)利要求2所述的壓電揚(yáng)聲器，其特征在于，所述振動(dòng)膜在與所述磁性體的接觸的位置具有與該磁性體配合的凹部 和凸部中的至少一個(gè)。
5. 如權(quán)利要求1所述的壓電揚(yáng)聲器，其特征在于，所述鎖定部包括電磁開(kāi)關(guān)，該電磁開(kāi)關(guān)能夠在與所述振動(dòng)膜的外緣部的振動(dòng)面接觸的狀態(tài)和與所述振動(dòng)膜的外緣部的振動(dòng)面背離的狀態(tài)之間切換；以及控制部，該控制部與所述電磁開(kāi)關(guān)相連接，并根據(jù)所述輸入信號(hào)的有無(wú)來(lái)進(jìn)行所述電磁開(kāi)關(guān)的切換控制；所述電磁開(kāi)關(guān)在沒(méi)有輸入所述輸入信號(hào)的狀態(tài)下處于與所述振動(dòng)面接 觸的狀態(tài)，所述控制部控制所述電磁開(kāi)關(guān)，使得在剛輸入所述輸入信號(hào)之后所述 電磁開(kāi)關(guān)切換到與所述振動(dòng)面背離的狀態(tài)。
6. 如權(quán)利要求5所述的壓電揚(yáng)聲器，其特征在于， 所述振動(dòng)膜經(jīng)所述彈性部保持在所述壓電揚(yáng)聲器的殼體的一部分上，所述電磁開(kāi)關(guān)包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體，該至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體在接近所述彈性部的位置經(jīng)支點(diǎn) 部被設(shè)置在所述殼體的一部分上，并能夠在與所述振動(dòng)膜的振動(dòng)面接觸的第一位置和與所述振動(dòng)膜的振動(dòng)面背離的第二位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)；磁鐵，該磁鐵被設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)體的與所述殼體相對(duì)的部分上； 彈簧部件，該彈簧部件被設(shè)置在所述殼體的一部分上，并將所述轉(zhuǎn)動(dòng)體向與所述振動(dòng)膜的振動(dòng)面接觸的方向偏置；以及電磁鐵，該電磁鐵設(shè)置在所述殼體的一部分中與所述磁鐵相對(duì)的位置上，并向與所述磁鐵相斥的方向產(chǎn)生磁力；所述轉(zhuǎn)動(dòng)體在沒(méi)有輸入所述輸入信號(hào)的狀態(tài)下通過(guò)所述彈簧部件而位于與所述振動(dòng)面接觸的所述第一位置，所述控制部在剛輸入所述輸入信號(hào)之后使所述電磁鐵勵(lì)磁，從而將所述轉(zhuǎn)動(dòng)體切換到與所述振動(dòng)面背離的所述第二位置，由此所述鎖定狀態(tài)被 解除。
7. 如權(quán)利要求6所述的壓電揚(yáng)聲器，其特征在于，所述控制部在從輸入所述輸入信號(hào)起經(jīng)過(guò)了預(yù)定時(shí)間后、或者在輸入 信號(hào)滿足預(yù)定的條件時(shí)，使所述電磁鐵勵(lì)磁，從而將所述轉(zhuǎn)動(dòng)體切換到與 所述振動(dòng)面背離的所述第二位置。
8. 如權(quán)利要求6所述的壓電揚(yáng)聲器，其特征在于， 所述振動(dòng)膜在與所述轉(zhuǎn)動(dòng)體接觸的位置具有與該轉(zhuǎn)動(dòng)體配合的凹部和凸部中的至少一個(gè)。
9. 如權(quán)利要求1所述的壓電揚(yáng)聲器，其特征在于， 所述振動(dòng)膜經(jīng)所述彈性部保持在所述壓電揚(yáng)聲器的殼體的一部分上，所述鎖定部包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體，該至少一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)體在接近所述彈性部的位置經(jīng)支點(diǎn) 部被設(shè)置在所述殼體的一部分上，并能夠在與所述振動(dòng)膜的振動(dòng)面接觸的第一位置和與所述振動(dòng)膜的振動(dòng)面背離的第二位置之間轉(zhuǎn)動(dòng)；以及 磁鐵，該磁鐵被設(shè)置在所述轉(zhuǎn)動(dòng)體的與所述殼體相對(duì)的部分上， 所述殼體的一部分中至少與所述磁鐵相對(duì)的部分為磁性體， 所述轉(zhuǎn)動(dòng)體在沒(méi)有輸入所述輸入信號(hào)的狀態(tài)下通過(guò)所述磁鐵與所述磁性體相互吸引而位于與所述振動(dòng)面接觸的所述第一位置，在剛輸入所述輸入信號(hào)之后，通過(guò)所述振動(dòng)膜的振動(dòng)，所述磁鐵與所述磁性體被分開(kāi)，由此變到所述第二位置，所述鎖定狀態(tài)被解除。
10. 如權(quán)利要求9所述的壓電揚(yáng)聲器，其特征在于， 所述振動(dòng)膜在與所述轉(zhuǎn)動(dòng)體接觸的位置具有與該轉(zhuǎn)動(dòng)體配合的凹部和凸部中的至少一個(gè)。
11. 一種電子設(shè)備，其特征在于，包括權(quán)利要求1所述的壓電揚(yáng)聲器。
全文摘要
壓電揚(yáng)聲器(40)包括根據(jù)輸入信號(hào)而變形的壓電元件(42)；通過(guò)所述壓電元件而進(jìn)行彎曲運(yùn)動(dòng)并生成音響的振動(dòng)膜(43)；以及保持所述振動(dòng)膜的外緣部的至少一部分的彈性部(44)，其中，通過(guò)具有鎖定部(46)，能夠使振動(dòng)膜(43)迅速開(kāi)始彎曲運(yùn)動(dòng)，并不阻礙彎曲運(yùn)動(dòng)開(kāi)始后的振動(dòng)膜的移動(dòng)，該鎖定部(46)被構(gòu)成為在輸入信號(hào)沒(méi)有被輸入時(shí)通過(guò)與振動(dòng)膜(43)的振動(dòng)面的一部分接觸而成為能夠阻止振動(dòng)膜(43)的伸長(zhǎng)的鎖定狀態(tài)，而在剛輸入輸入信號(hào)之后解除鎖定狀態(tài)。
文檔編號(hào)H04R17/00GK101536546SQ20078004160
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2007年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月9日
發(fā)明者森右京 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社