(57)【要約】  音響トランスデューサは、機械的運動を音響エネルギーに変換可能であり、ダイアフラムとダイアフラムの一の部分上にある支持部とを含む。アクチュエータは、ダイアフラムの第２の部分に作動可能に結合している。支持部及びアクチュエータは、ダイアフラムの音響特性を実質的に調整する例えば熱及び／または湿度の環境状態に環境的に敏感となるように構成されている。
2008546319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械的運動を音響エネルギーに変換可能な音響トランスデューサであって、
ダイアフラムと、
該ダイアフラムの一の部分にある支持部であって、前記ダイアフラムの第２の部分に作動可能に結合されたアクチュエータを含む支持部と、
を備え、
前記支持部が及び前記アクチュエータが、所定の距離だけ離間し、該距離を調整するように相対的に移動可能であることを特徴とする音響トランスデューサ。
【請求項２】
前記支持部及び前記アクチュエータが、温度に反応して相対的に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の音響トランスデューサ。
【請求項３】
前記支持部及び前記アクチュエータが、フレームに配置され、
該フレームが、前記アクチュエータと前記支持部との間の前記距離を調整する相対移動をもたらすことが可能であることを特徴とする請求項１に記載の音響トランスデューサ。
【請求項４】
前記フレームが、副構造体をなす構造体に取り付けられており、
前記副構造体をなす構造体が、前記支持部と前記アクチュエータとの間の前記距離を制御可能なＣＬＴＥを有する材料から形成されていることを特徴とする請求項３に記載の音響トランスデューサ。
【請求項５】
前記ダイアフラムが、所定のＣＬＴＥを有し、
前記副構造体の前記ＣＬＴＥが、前記ダイアフラムの前記ＣＬＴＥの０．２５〜１．５０倍であることを特徴とする請求項４に記載の音響トランスデューサ。
【請求項６】
前記ダイアフラムが、所定のＣＬＴＥを有し、
前記アクチュエータと前記支持部との間のように前記フレームの任意の部分が、前記ダイアフラムのＣＬＴＥの０．２５〜１．５０倍のＣＬＴＥを有する材料を含むことを特徴とする請求項３に記載の音響トランスデューサ。
【請求項７】
前記フレームが、２つのセクションを備え、
前記支持部を含む一方の前記セクションが、前記アクチュエータを含む他方の前記セクションに摺動自在に係合されていることを特徴とする請求項３に記載のフレーム。
【請求項８】
前記フレームが、前記ダイアフラムのＣＬＴＥの２５〜１５０％のＣＬＴＥを有することを特徴とする請求項３に記載の音響トランスデューサ。
【請求項９】
前記支持部及び前記アクチュエータに係合される部材を有し、
当該部材が、前記支持部及び前記アクチュエータの間の薄膜の前記距離を調整するため、温度に起因して膨張及び／または収縮可能であることを特徴とする請求項１に記載の音響トランスデューサ。
【請求項１０】
前記部材が、前記支持部に係合され、
当該部材が、前記アクチュエータを移動可能であり、前記支持部及び前記アクチュエータの間で前記薄膜の距離を調整可能であることを特徴とする請求項９に記載の音響トランスデューサ。
【請求項１１】
前記支持部が、ビデオスクリーン上を覆い、
前記ダイアフラムが、前記ビデオスクリーンから間隔をあけていることを特徴とする請求項１に記載の音響トランスデューサ。
【請求項１２】
前記アクチュエータが、前記ダイアフラムと前記支持部との間のような前記距離を調整するため、温度に応じて湾曲可能であることを特徴とする請求項１に記載の音響トランスデューサ。
【請求項１３】
機械的運動を音響エネルギーに変換可能な音響トランスデューサであって、
湾曲部を有してプリフォームされたダイアフラムと、
前記プリフォームされたダイアフラムの少なくとも一部分にある少なくとも１つの支持部と、
前記プリフォームされたダイアフラムに作動可能に結合された少なくとも１つのアクチュエータと、
を備えることを特徴とする音響トランスデューサ。
【請求項１４】
前記アクチュエータは、該アクチュエータの運動が、前記プリフォームされたダイアフラムの対応する運動をもたらすように構成され、
該プリフォームされたダイアフラムの運動が、前記アクチュエータの運動に関して増幅されることを特徴とする請求項１３に記載の音響トランスデューサ。
【請求項１５】
前記支持部が、ビデオスクリーン上を覆い、
前記プリフォームされたダイアフラムが、前記ビデオスクリーンから間隔をあけていることを特徴とする請求項１３に記載の音響トランスデューサ。
【請求項１６】
前記ダイアフラムが、光学的に透明な材料で形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の音響トランスデューサ。
【請求項１７】
前記プリフォームされたダイアフラムが、凸面である一のセクションと、凹面である他の一のセクションと、を含むことを特徴とする請求項１３に記載の音響トランスデューサ。
【請求項１８】
前記プリフォームされたダイアフラムが、縁部に沿って固定されており、
前記少なくとも１つのアクチュエータが、それぞれ前記ダイアフラムに作動可能に結合されている複数のアクチュエータを含むことを特徴とする請求項１３に記載の音響トランスデューサ。
【請求項１９】
前記プリフォームされたダイアフラムが、熱成形により形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の音響トランスデューサ。
【請求項２０】
機械的運動を音響エネルギーに変換可能なトランスデューサにおける環境状態を補償する方法であって、
ダイアフラムと、該ダイアフラムの一の部分にある支持部であって前記ダイアフラムの第２の部分に作動可能に結合されたアクチュエータを含む支持部と、を含む前記トランスデューサを供給する工程と、
前記支持部及び前記アクチュエータを、所定距離だけ離間させる工程と、
を備え、
前記トランスデューサが、温度変化を受けて、前記支持部と前記アクチュエータとの間の前記距離を調整することを特徴とする方法。
【請求項２１】
前記支持部が、ビデオスクリーン上に配置されていることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記支持部と前記アクチュエータとの間の距離が、前記アクチュエータの回転により調整されることを特徴とする請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００５年５月３１に出願された米国仮出願第６０／６８５８４１号及び第６０／６８５８４２号双方の優先権を主張するものであって、これらは参照により本明細書に組み込まれる。また、これと同時に出願された米国出願［番号未定］“機械−音響トランスデューサのための最適化された圧電部の設計”も援用されている。
【背景技術】
【０００２】
機械−音響トランスデューサは、スピーカ膜またはダイアフラムに結合される１つのアクチュエータを有しており、そしてこのスピーカ膜またはダイアフラムは、当該アクチュエータから間隔をあけてアンカー止めされていてよい。このようなシステムはダイアフラム型のスピーカを備え、このスピーカを通してディスプレイが視認され得る。アクチュエータは、電磁式、圧電式または静電式のような電気−機械式であってもよい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
圧電アクチュエータは、ディスプレイ画像に干渉するかもしれない磁界を発生させず、また圧電モータの高効率な短い直線運動を、ピストンで駆動したのと同様な大偏位の(high excursion)ダイアフラム運動に変換することによく適しているであろう。
【特許文献１】米国特許第７０３８３５６号明細書
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の代表的な実施例において、音響トランスデューサは機械的運動を音響エネルギーに変換可能であって、ダイアフラム及びダイアフラムの一の部分にある支持部を含み得ることが開示されている。アクチュエータは、ダイアフラムの第２の部分に作動可能に結合されてよい。支持部及びアクチュエータは、所定距離だけ離間してよく、熱及び／または湿度のような環境変化に応じて上記距離を調整するために相対移動可能となっている。ポリマー型材料により形成可能なダイアフラムは、湾曲部のいくつかのプリフォーム面を有してもよく、湾曲部の基準面（nominal level）が環境に対して感応性を有する支持部／アクチュエータ構造により保持可能となってもよい。
【０００５】
他の１つの代表的な実施例において、本発明は、機械的運動を音響エネルギーに変換可能なトランスデューサにおける環境状態のための補償する方法に関する。この方法は、ダイアフラム及びダイアフラムの一部にある支持部であってダイアフラムの第２の部分に作動可能に結合されたアクチュエータを含む支持部を含むトランスデューサを供給する工程と、支持部及びアクチュエータを所定距離だけ離間させる工程と、を備える。ダイアフラム及びトランスデューサは温度のような環境状態の変化を受けてもよく、この場合に、ダイアフラムはあるレベルの膨張及び／または収縮を生じてもよい。その場合において、アクチュエータ及び支持部は、アクチュエータ及び支持部の間の距離を自己調整することができ、この場合、ダイアフラムの音響出力は実質的に損なわれることはないであろう。
【０００６】
ダイアフラムに結合されて音を作り出すことを目的とする機械−音響トランスデューサは、特許文献１に開示されている。特許文献１の教示は参照により、本明細書に組み込まれている。１つの構造において、トランスデューサは、ダイアフラムに結合された圧電モータを意味しており、アクチュエータの偏位が対応するダイアフラムの機械的に増幅された偏位に変換される。ダイアフラムは、湾曲されていてよく、光学的に透明であれば視角ディスプレイを覆うフレームに取付け可能となってオーディオスピーカを形成する。したがって、ダイアフラムは、比較的大きい、ピストンと同等の偏位に特徴付けられるであろう。一般的な偏位の増幅すなわち機械的なてこ効果（leveraging）は、５倍から１０倍であろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、横方向の力Ｆが横方向運動（“Ｘ”軸）及び対応する偏位（“Ｙ”軸）をもたらす横方向の力Ｆの印加によるフィルムの撓みを示す代表的な断視図である。より具体的には、最初に湾曲位置で付勢可能であるダイアフラム１０は、比較的大きな偏位（“Ｙ”軸）を生み出す比較的小さな運動（“Ｘ”軸）を可能とする機械的損失（mechanical disadvantage）をもたらす。図示のように、交互の方向（alternative direction）に力Ｆが加えられると、薄膜は、ピストンのような方法で上下に振動し、音を発生する。また、フィルムの湾曲が小さいほど、機械的損失が大きくなることが知られている。すなわち、より大きな力が必要となればなるほど、 必要とされる“Ｘ”方向の変位は小さく、より大きな“Ｙ”運動が得られるだろう。したがって、スペースが問題となり得る場合（例えば、視覚ディスプレイの前にあるオーディオのような場合）には、静止位置においてフィルムをできるだけ平坦にすることが望ましいため、高い機械的損失が好都合となることが理解されるであろう。また、これは、光学的な歪みを最小とし、好ましくない反射（aberrant reflections）を低減する観点からも好都合となるだろう。
【０００８】
図２に示すように、ステレオ能力（stereo capability）を有するシステムに関し、２つのダイアフラムチャンネル１２及び１４が比較的不活性な区域（inactive zone）１６によって離間されており、長さＬの比較的小さな変化が“ 弛んだ(sagged)”膜または過度に張った（overly taut）膜をもたらすことが理解されるであろう。そして、これら状況それぞれは、視覚的な歪み（光学的に比較的透明なダイアフラムフィルムの場合）と同様に、容認できない性能的な問題を生じさせる。ダイアフラムフィルムがある構造体にアンカー止めされているため、フィルムは、このような構造体の膨張及び収縮の影響を受けやすいことが理解されるであろう。その結果、ダイアフラムが環境変化（例えば熱及び／または湿度）に起因して収縮または膨張すると、特にダイアフラムが、そのような環境変化に対し比較的鈍感なフレームに取り付けられるような状況においては、音響性能及び／または光学的透明性が損なわれる。
【０００９】
このような効果は、とりわけポリマー型材料であって比較的大きな熱膨張係数を有するこのような材料を加熱及び／または冷却するときに言及される。すなわち、他の材料と比較して、ポリマー型材料は、ポリマーにより異なるだろうリニア熱膨張係数（ＣＬＴＥ：coefficients of linear thermal expansion）を有している。ＣＬＴＥは、“ｃｍ／ｃｍ℃”または“ｉｎ／ｉｎ℃”の単位で表されてよく、ポリマー型材料の場合３０×１０６から１７０×１０−６ｃｍ／ｃｍ℃の範囲内となってよい。例えば、ポリカーボネートは、ＣＬＴＥが約６５×１０−６ｃｍ／ｃｍ℃となっている。一方、鉄はＣＬＴＥが約１０×１０−６ｃｍ／ｃｍ℃、銅はＣＬＴＥが約１６×１０−６ｃｍ／ｃｍ℃、黄銅または青銅はＣＬＴＥが約１８×１０−６ｃｍ／ｃｍ℃、アルミニウムはＣＬＴＥが約２２×１０−６ｃｍ／ｃｍ℃となっている。その結果、一例として、ＣＬＴＥが約６５×１０−６ｃｍ／ｃｍ℃であって長さが１３．０ｃｍであるポリマー膜に対して、温度を約５℃変化（上昇）させると、長さが４．２２×１０−３ｃｍだけ増大する。フレームに支持されたときのフィルム状のダイアフラムの最初の湾曲により、ポリマー膜は、約４．２×１０−２ｃｍだけ撓むまたは張ってもよい。
【００１０】
図３の平面図で示される第１の代表的な実施例において、音響フレーム１８には、一般に位置２０で示される中央の取付点が初期的に設けられてよい。このような取付点は、その位置で、ダイアフラムを頂部及び底部の水平クロスバーのすべてまたは一部に堅固に取り付けまたは支持するように設けられ、相対的に独立した音響チャンネルを形成してよい。したがってより一般的に、ここでのフレームは、ダイアフラムの一側部のすべてまたは一部及びその後にダイアフラムの他の一側部に位置するアクチュエータのすべてまたは一部を支持可能な任意構造に適応し得ることが理解されるだろう。さらに、図３が２チャンネルステレオ型のシステムを図示していることが理解されるであろうが、ここで本発明は、単一（モノラル）あるいはマルチチャンネルシステム（すなわち、独立した音響チャンネル数である３、４、５、さらに大きな数を含む）にも同様に適用できることが理解されるであろう。
【００１１】
圧電組立体のようなアクチュエータは、概ね符号２２で示されている。フレームは、金属または他のタイプの材料であってこれにより比較的高い剛性を有し、作動力が働いたときに“Ｘ”方向の無駄な運動がほとんど無いか、または全く無い材料により形成されてよい。フレームは、環境の補償をもたらすように構成されてよい。すなわち、フレームは、ダイアフラムが受ける熱膨張／収縮量と同様に、熱膨張のような環境的な膨張／収縮に耐え得るように構成されてよい。
【００１２】
例えば、フレームは、所定の支持面などと同一の相対的な熱膨張または収縮量に耐えるように構成されてよい。支持面は、ダイアフラムと同様の材料で形成されてよい。したがって、ここでフレームは、ポリマー膜と支持面との間で発生する寸法変化の相対的な差異に順応し（accommodate）、バランスさせ得ることを目的とする。寸法変化の相対的な差異は、熱や湿度などのような環境要因に起因して発生するだろう。さらに、フレームは、周辺の電気部品（例えば、熱を放出する増幅器など）と同様に本発明の主題であるスピーカにより発生する熱の影響を受けるであろう。
【００１３】
このようなやり方で、図３の線２６で概ね示されるように、音発生可動ダイアフラムによって見込まれる（assumed）所望形状（例えば、ある程度の湾曲部）、基準(nominal)距離、あるいは開始距離は、ほぼ保たれることが理解されるであろう。次の図４に注目すると、フレームは、所定の支持面に堅固に取り付けられている端部分２８を含んでもよいことがわかる。さらに、フレームは、端部分２８に滑動自在に固定されるセクション３０を含んでもよい。したがって、環境状態（例えば、温度状態）によりポリマーのダイアフラムが膨張すると、例えばある基礎をなすプラスチック支持構造体に取り付けられた端部部分２８も、同一の相対的に対応する動きを起こし、そのような動きをしなければ生じていたであろうダイアフラムの撓みを低減し、またはほぼ除去することができる。同様に、複数の収縮レベルに耐えるダイアフラムの場合、基礎となる支持構造体は、同様の近似の収縮反応を起こし、フレームは、再びそのような相対運動の補償及び平衡を保つ働きをする。
【００１４】
薄膜と取付支持面との間の相対運動を補償する他の１つの代表的な構造及び方法は、圧電組立体２２を、そのすべてまたは一部がダイアフラムに利用されるポリマー材料と同様のＣＬＴＥ特性を有する材料で形成されたフレーム構造体に取り付けることで達成されるであろう。例えば、所定のフレームに対して、フレームは、薄膜のポリマー型材料と同様のポリマー型材料であって薄膜と同じ方向に延びる材料を含んでもよい（すなわち、上側及び下側の水平セクションが垂直セクションの間で延び、図３に示すように、垂直セクションが圧電組立体を支持する）。したがって、ポリマーフレーム構造体のＣＬＴＥは、構造体の中のすべての値及びその増分を含めて、ポリマーフィルム薄膜のＣＬＴＥ値の２５〜１５０％の値である。これは、以下の関係により表される。
【００１５】
ＣＬＴＥＤｉａｐｈｒａｇｍ＝（０．２５〜１．５）ＣＬＴＥＦｒａｍｅＰｏｒｔｉｏｎ
【００１６】
したがって、この代表的な実施例において、圧電組立体自体は、そのポリマー材料が、ダイアフラムに採用されたポリマー材料（例えば、フレームのすべてまたは一部に利用されているポリカーボネート(polycarbonate)を有するポリカーボネートダイアフラム）と同様または同じであるプラスチック（ポリマー）フレーム構造体に取付けられることが理解されるであろう。さらに、例えばフレームのポリカーボネートの水平部材の長さ方向の一部のみに沿って支持面に取り付けることにより、このようなポリカーボネート部材がポリカーボネートダイアフラムのように温度に通常反応し、この結果環境の熱状態の変動に起因するダイアフラムのこれらの歪みを低減することが理解されるであろう。このような構造において、フレームは、アクチュエータを支持する垂直セクションであって、支持面に接続されない金属材料からなる垂直部分を含む。さらに、フレームにおけるアクチュエータを支持する部分は、ダイアフラムのＣＬＴＥの２５〜１５０％のＣＬＴＥを有する支持面に選択的に接続可能となっている。
【００１７】
あるレベルの熱補償をもたらすさらなる例では、フレームの周囲内に設置することができる環境補償棒部材（environmental compensation bar component）の使用を提案している。図５は、フレームにおける周辺部の一部の断面を示す。フレームは、環境補償部材３４の一端部に取付けられ得るアンカー止めセクション３２を含んでよい。したがって、このような部材３４は、環境状態に反応し、後述でより十分に説明するように、ダイアフラム部材の寸法の対応する変化に関連する形で膨張及び／または収縮に耐え得る部材として理解されている。図示のように、補償部材３４は、ダイアフラム１２と同様に、圧電組立体２２に接続するように他端に固定されてよい。
【００１８】
ダイアフラムは、領域２０に取付けまたはアンカー止めされるようにさらに図示されている。補償部材は、薄膜１２のＣＬＴＥ値の２５〜１５０％であるＣＬＴＥを有するポリマー材料からなってよい。圧電部は、さらに符号２２で示されており、圧電取付け領域が概ね符号３６で示されている。ここで理解されるように、フレーム及びゆえに圧電部は、最終的に補償棒部材３４によりフレームを介して圧電部に作用する力しだいで領域３８で回転可能なように設計され得る。これにより、補償棒部自体は、圧電部が受ける任意の対応する寸法変化のすべてまたは一部を伝達するために最終的に圧電部に係合されるフレームの一部に機械的に係合可能となっており、ダイアフラムは、ダイアフラム取付位置４０において圧電部に取り付けられるように具体的に図示されている。
【００１９】
したがって、ダイアフラム１２が温度変化に起因して膨張または収縮すると、補償棒部材は、同様に膨張または収縮し、次いで回転領域３８の周囲における圧電部のクランプ領域全体は、温度に起因してダイアフラムにおいて発生するさまざまな寸法変化に順応し得る。さらに、補償棒部３４がダイアフラムとほぼ同等のＣＬＴＥを有する場合、補償棒部３４の取付位置は、圧電部２２の全体高さの位置またはその近傍（すなわち、図５においてＲ＝Ｈ）となるであろう。補償棒部がダイアフラムよりも小さいＣＬＴＥを有する場合、補償棒部は、図５に示すように比較的低い位置（Ｒ＝０．４Ｈ）となるであろう。したがって、補償棒部３４とダイアフラム１２とフレーム１８とにおけるいかなる膨張差も評価及びバランスされ、音響性能におけるいかなる実質的な損失も回避されるであろう。
【００２０】
次に図６に注目する。図６は、フレーム１８の他の断面視を提供する。この典型的な実施例においても、ダイアフラムは、領域２０においてフレームに取付またはアンカー止めされている。さらに、好ましくはダイアフラムと同一材料である材料シート４２（すなわち、シートは、光学的に透明であることが好ましい。）は、同様に領域２０にアンカー止めされる一方で、ダイアフラムの下方で圧電組立体２２に向けて延在する。また、この追加的な基礎となる材料シート４２は、図示されているように、フレーム及び圧電組立体に別途取り付けられているか、そうでなければフレーム及び圧電組立体に機械的に係合されている。この追加の材料シートも、十分な剛性を有するように設計されており、上述した補償棒部３４と同様の方法で圧電部と相互に作用するであろう。すなわち、ダイアフラム１２が環境状態（熱及び／または湿度）に起因する寸法変化を受けると、材料シート４２は同様に膨張または収縮し、シートが圧電部に起こす対応するあらゆる寸法変化のすべてまたは一部を同様に伝達するために圧電部と機械的に係合する。そのようにして、圧電部２２はここでも、概ね回転領域３８において回転するように作られており、これにより所定の基準構造(nominal configuration)からダイアフラムにおいて生じるあらゆる撓みまたは伸張に順応する。また、例えばダイアルラム取付位置２０とダイアフラムが圧電組立体２２に取り付けられる位置との間で、このような基準構造は、ダイアフラムにおける所望寸法または形状を備えることができる。
【００２１】
さらに、上述で暗に示したように、図１、２、５、６において、ダイアフラム１０、１２及び／または１４のすべては、その一縁部に沿う任意の点または位置に取り付けられたアクチュエータが取り付けられた状態で、湾曲（凸面または凹面）していることが好ましいであろうことが理解できる。このようなダイアフラム材料の代表的及び非限定的な例としては、ポリカーボネート（polycarbonate）、ポリ−４−レンチル−１−ペンテン（poly-4-rnethyl-1-pentene、ＴＰＸ（登録商標））、アクリル系樹脂（acrylic type resins（ＰＭＭＡ））,セルロースアセテート（cellulose acetate（ＣＡ））及び／またはセルロースアセテートブチラート（cellulose acetate-butyrate（ＣＡＢ））を含むセルロース誘導体材料（cellulosic material）、ポリアミドイミド（polyamideimides、ＫＡＰＴＯＮ（登録商標）またはポリエーテルイミド（polyetherimides、ＵＬＴＥＭ（登録商標））のようなポリイミド（polyimides）、ポリスルホン（polysulphones）などが含まれる。また、ダイアフラムは、強化ガラスまたはチタニウム（titanium）のような金属材料から作製される。さらに、ポリマー樹脂が既知の温度（例えばＴｇ及び／またはＴｍ）にさらされて所望の湾曲がプリフォームされたダイアフラムを備えることが有利である。ここで、所望の形状が材料に形成され、そのような形状は、動作温度（例えば、室温）でも維持される。このような熱処理は、ポリマーフィルムシートを熱成形（thermoforming）すること、所望の湾曲に圧縮成形すること、パウダーキャスティング、プラスチゾル及び／またはオルガノゾルの鋳造、それとも射出成形によりもたらされ得る。湾曲部は、特に１／２正弦波形状を意図してもよい。したがって、このようなやり方でダイアフラムの基準形状が湾曲され、これにより圧電部が、湾曲形状を維持するために力を供給しなくてもよいことが理解されるであろう。このような方法において、所望の薄膜の偏位（すなわち、音）を作り出すために必要な力／出力は低減され得る。図７は、その湾曲した初期の基準位置が圧電アクチュエータにより保持されなければならないプリフォームされていないダイアフラムと、湾曲がプリフォームされたダイアフラムとにおける、力−偏位のプロットを示している。図に示すように、プリフォームされていないダイアフラムを移動させるために必要な力の合計は、プリフォームされた湾曲ダイアフラムを所定量移動させるために必要な力の量を超えることが理解され得る。
【００２２】
また、本発明は、圧電部の構造自体に変化を与えることで、環境状況に起因したダイアフラムの寸法変化の補償をもたらす。例えば、図８に注目すると、圧電部の厚さ及び／または材料を選択、制御することで、温度に応じて曲がるまたは撓むように設計可能となるだろう。例えば、圧電セラミック材料４８または金属基材５０の厚さを制御することができ、その後に金属基材はダイアフラムに取り付けられる。また、異なる材料についてＣＬＴＥが異なることで温度に対して反応するバイメタルスプリングを形成するために圧電部に材料（例えば、基材上にある他の金属層）を添加してもよい。図８において、温度が上昇すると、アクチュエータは、薄膜から離れるように曲がり、ダイアフラム材料で起こる任意の寸法の増大のすべてまたは一部を吸収する（assume）。関連する方法として、温度が上昇した場合、圧電アクチュエータは、ダイアフラムに向けて曲がるように設計されており、温度低下に起因してダイアフラムで起こり得る任意の収縮のすべてまたは一部を補償する。
【００２３】
さらに、本発明はここでは、アクティブ補償として記載されてよいことを意図している。例えば、圧電アクチュエータは、ダイアフラムを基準位置に回復させるために直流オフセットの近傍で振動するように設計されてよく、任意の熱膨張及び／または収縮を補償する。このような構造において、温度は、ダイアフラム及びその近傍で検知されてよく、アクティブ補償が取り付けられたマイクロプロセッサのメモリ内に記憶され得るルックアップテーブル（ＬＵＴ）を介して開始される。このようなＬＵＴは、ダイアフラム、その寸法及び任意温度におけるＣＬＴＥ反応に関する情報を含んでもよい。その結果、圧電部も同様に、図８に示す温度状況の変化に応じた代表的な構造変化と、ダイアフラムの膨張及び／または収縮の補償とに耐えるように形成されてもよい。
【００２４】
上述の記載は、本発明を図示及び説明するために提供されている。しかしながら、以上の記載は、添付の特許請求の範囲で説明された本発明の範囲を限定するものと解釈されてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ダイアフラムの撓みを示す代表的な断面図である。
【図２】多チャンネルダイアフラムスピーカを示す代表的な断面図である。
【図３】対応する音響フレームの１つの型を示す代表的な平面図である。
【図４】対応する音響フレームの他の１つの型を示す代表的な平面図である。
【図５】対応する音響フレームのさらに他の１つの型を示す断面図である。
【図６】対応する音響フレームのさらに他の１つの型を示す断面図である。
【図７】プリフォームされていないダイアフラム対プリフォームされた湾曲ダイアフラムにおける、力対偏位のプロットである。
【図８】温度に反応して任意の所定のダイアフラム材料の寸法変化を調整するように構成された圧電アクチュエータを示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  ダイアフラム
１２，１４  ダイアフラムチャンネル（ダイアフラム）
１８  フレーム（音響フレーム）
２０  位置
２２  アクチュエータ（圧電組立体，圧電部）
３４  温度補償部材（部材，補償部材，補償棒部）
【図１】
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【図２】
2008546319.tif 000004
【図３】
2008546319.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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