(57)【要約】  形状記憶金属部品に結合され且つ携帯電子装置の内部に設けられたスピーカ要素と、形状記憶金属部品に電力を供給するように構成された電源ユニットとを使用し、形状記憶金属部品に電力が供給された場合、スピーカ要素を駆動するためにスピーカ要素に力を加えるように形状記憶金属部品が構成されるスピーカシステム、並びにスピーカを駆動する方法及び装置。
2010517346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの形状記憶金属部品に機械的に結合され且つ携帯電子装置の内部に設けられた少なくとも１つのフラットスピーカ要素と、
生成される音声に対応する電力を前記少なくとも１つの形状記憶金属部品に供給するように構成された少なくとも１つの電源ユニットと、を備え、
前記少なくとも１つの形状記憶金属部品は、電力が供給された場合に、前記フラットスピーカ要素が対応する音声を生成するように、前記フラットスピーカ要素に力を加えることで前記スピーカ要素の往復動作を実現することを特徴とするスピーカシステム。
【請求項２】
ほぼ逆の方向に交互に動作するよう制御可能な２つの形状記憶金属部品を備え、前記形状記憶金属部品は、前記スピーカ要素の前記往復動作を実現するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のスピーカシステム。
【請求項３】
第１の形状記憶金属部品及び第２の形状記憶金属部品を備え、前記第１の形状記憶金属部品は、第１の方向への前記スピーカ要素の動作を実現するよう構成され、前記第２の形状記憶金属部品は、前記第１の方向とはほぼ逆の第２の方向への前記スピーカ要素の動作を交互に実現するよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載のスピーカシステム。
【請求項４】
第１の方向への前記スピーカ要素の動作を実現するよう構成された１つの形状記憶金属部品と、前記第１の方向とはほぼ逆の第２の方向への前記スピーカ要素の動作を実現するよう構成されたばねとを備えることを特徴とする請求項２に記載のスピーカシステム。
【請求項５】
前記スピーカ要素と各形状記憶金属部品との機械的結合部はリンク機構であることを特徴とする請求項１に記載のスピーカシステム。
【請求項６】
各形状記憶金属部品は前記スピーカ要素に直接結合されていることを特徴とする請求項２に記載のスピーカシステム。
【請求項７】
前記スピーカ要素の動作は、前記携帯電子装置に結合された２つの支持体の間にゆるみなく張った状態のワイヤとして各形状記憶金属部品を構成し且つ前記２つの支持体の間で前記形状記憶金属部品に接触する継手に前記形状記憶金属部品から前記スピーカ要素へ力を伝達させることにより実現されることを特徴とする請求項１に記載のスピーカシステム。
【請求項８】
前記リンク機構は第１の部材及び第２の部材を備え、前記第１の部材及び前記第２の部材は細長い形状を有しており且つ互いに端部で回動自在に結合され、各形状記憶金属部品は、第１の端部において前記リンク機構の部材の端部に装着され且つ第２の端部において前記携帯電子装置に装着されていることを特徴とする請求項５に記載のスピーカシステム。
【請求項９】
前記リンク機構の前記第１の部材は、第１の端部において前記スピーカ要素に回動自在に結合され且つ第２の端部によって前記リンク機構の前記第２の部材の第１の端部に回動自在に結合されており、前記リンク機構の前記第２の部材は、第２の端部において前記携帯電子装置に回動自在に結合されており、前記リンク機構の前記第１の部材と前記第２の部材との間の共通する継手は、各形状記憶金属部品の第１の端部にそれぞれ結合されていることを特徴とする請求項８に記載のスピーカシステム。
【請求項１０】
フラットスピーカ要素の駆動方法であって、
前記フラットスピーカ要素により生成される音声に対応する信号を受信する工程と、
前記信号の受信に応じて、前記フラットスピーカ要素に機械的に結合された少なくとも１つの形状記憶金属部品に電力を供給する工程と、
前記少なくとも１つの形状記憶金属部品に供給された電力に応答して前記形状記憶金属部品が前記スピーカ要素に力を加えることによって前記スピーカ要素を駆動し、前記フラットスピーカ要素の往復動作を実現することで前記対応する音声を生成する工程と
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１１】
前記スピーカ要素の前記往復動作が実現されるように、２つの形状記憶金属部品を交互にほぼ逆方向に動作させる工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
第１の形状記憶金属部品が第１の方向への前記スピーカ要素の動作を実現し且つ第２の形状記憶金属部品が前記第１の方向とはほぼ逆の第２の方向への前記スピーカ要素の動作を交互に実現するように、前記第１の形状記憶金属部品及び前記第２の形状記憶金属部品を交互に動作させる工程を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記信号を２つの部分に分割することにより、各形状記憶金属部品に電力を供給する工程と、
それぞれの信号部分に応答して各形状記憶金属部品を収縮させる工程と、を含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記信号の１つの部分に応答して１つの形状記憶金属部品を収縮させる工程と、
前記信号の別の部分に応答して別の形状記憶金属部品を収縮させる工程と、を含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記信号の正の部分に応答して１つの形状記憶金属部品を収縮させる工程と、
前記信号の負の反転部分に応答して別の形状記憶金属部品を収縮させる工程と、を含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
少なくとも１つのフラットスピーカ要素に機械的に結合された少なくとも１つの形状記憶金属部品を含み且つ前記少なくとも１つのフラットスピーカ要素を駆動する手段を備えることを特徴とする装置。
【請求項１７】
ほぼ逆の方向に制御されるように構成された２つの形状記憶金属部品を備え、前記形状記憶金属部品は、前記スピーカ要素の往復動作を実現するように構成されていることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
前記スピーカ要素と各形状記憶金属部品との前記機械的結合部はリンク機構であることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
各形状記憶金属部品は前記スピーカ要素に直接結合されていることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
前記スピーカ要素の動作は、前記携帯電子装置に結合された２つの支持体の間にゆるみなく張った状態のワイヤとして各形状記憶金属部品を構成し且つ前記２つの支持体の間で前記形状記憶金属部品に接触する継手に前記形状記憶金属部品から前記スピーカ要素へ力を伝達させることにより実現されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２１】
各リンク機構は第１の細長い部材及び第２の細長い部材を備え、前記第１の部材及び前記第２の部材は、端部において互いに回動自在に結合され、各形状記憶金属部品は、第１の端部において前記リンク機構の前記部材の結合された端部に装着され且つ第２の端部において前記携帯電子装置に装着されていることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２２】
前記リンク機構の前記第１の部材は、第１の端部において前記スピーカ要素に回動自在に結合され且つ第２の端部によって前記リンク機構の前記第２の部材の第１の端部に回動自在に結合されており、前記リンク機構の前記第２の部材は、第２の端部において前記携帯電子装置に回動自在に結合されており、且つ前記リンク機構の前記第１の部材と前記第２の部材との間の共通する継手は、各形状記憶金属部品の第１の端部にそれぞれ結合されていることを特徴とする請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
各形状記憶金属部品はマッスルワイヤであることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるスピーカに関するものであり、特に、スピーカの動作及びそれを実現するための手段に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ラップトップ、ＭＰ３プレーヤなどの音楽再生装置をはじめとする携帯電子装置では、音声を出力するためにスピーカが使用される。スピーカを駆動又は動作させるために用いられる最も一般的な手段は、コイル及び磁石である。コイル及び磁石は、電力が供給されると、出力する音声に類似する信号に応じて相対的に移動する。そして、その移動が、円錐形状の振動板／膜に伝達されることで、信号に応じて空気が前後に振動することとなる。別の種類のスピーカとして、平坦な平面形状の振動板を有するスピーカ、いわゆるフラットパネルスピーカがあり、その振動板は、例えばコイル及び磁石により駆動されるほか、圧電励振器又は電気プラズマアークにより駆動される。あるいはデジタル式に駆動される（デジタルスピーカ）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらの従来のスピーカには欠点がある。例えば、コイル及び磁石はかさばって重いため、駆動時に多くの電力が必要となるうえ、関連する装置に組み込む場合に広いスペースが必要となり、また、装置の重量も増加する。圧電アクチュエータの場合、脆化特性が低く、衝撃耐性も低い。また、圧電アクチュエータが供給する電力は低周波数でスピーカを起動させるのには低すぎる。プラズマの場合、最小限の質量で済むため、駆動手段として電気プラズマを使用するプラズマアークスピーカは軽量となるが、保守及び信頼性の点で問題がある。また、例えば定期的な補充を必要とするヘリウムのタンクからプラズマが発生するという理由により、プラズマアークスピーカは大量販売には全く適していない。更に、デジタルスピーカは大型の振動板を必要とするため、広いスペースを必要とする。これらの欠点があるため、従来のスピーカは取り扱いが難しく、重く、かさばり、多くの場合に高価であった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明によれば、形状変化金属、すなわち形状記憶金属から形成されるいわゆるマッスルワイヤに結合される機械式結合部と、このマッスルワイヤを駆動する手段とを有するスピーカを提供することにより、従来のスピーカの欠点を解決する。
【０００５】
本発明の１つの面によれば、少なくとも１つの形状記憶金属部品に機械的に結合され且つ携帯電子装置の内部に設けられた少なくとも１つのフラットスピーカ要素と、少なくとも１つの形状記憶金属部品に電力を供給する少なくとも１つの電源ユニットとを備え、少なくとも１つの形状記憶金属部品に電力が供給された場合に、少なくとも１つの形状記憶金属部品がフラットスピーカ要素に力を加えることで、スピーカ要素の往復動作を実現するスピーカシステムを提供する。
【０００６】
別の面によれば、ほぼ逆方向に交互に制御可能であり、かつスピーカ要素の往復動作を実現する２つの形状記憶金属部品を備えるスピーカシステムを提供する。
【０００７】
更に別の面によれば、第１の形状記憶金属部品及び第２の形状記憶金属部品を備え、第１の形状記憶金属部品が、第１の方向へのスピーカ要素の動作を実現し、第２の形状記憶金属部品が、第１の方向とはほぼ逆の第２の方向へのスピーカ要素の動作を第１の方向へのスピーカ要素の動作と交互に実現するスピーカシステムを提供する。スピーカシステムは、第１の方向へのスピーカ要素の動作を実現する１つの形状記憶金属部品と、第１の方向とはほぼ逆の第２の方向へのスピーカ要素の動作を実現するばねとを更に備える。
【０００８】
更に別の面によれば、スピーカ要素と各形状記憶金属部品との間の機械式結合部はリンク機構である。リンク機構は第１の部材及び第２の部材を備え、それらの部材は細長い形状を有しており且つ互いに端部で回動自在に結合されており、各形状記憶金属部品の第１の端部は、リンク機構の部材の端部に装着され且つ第２の端部は携帯電子装置に装着されている。
【０００９】
更に本発明は、フラットスピーカ要素の駆動方法に関するものであり、当該方法は、フラットスピーカ要素により生成される音声に対応する信号を受信する工程と、信号の受信に応じて、フラットスピーカ要素に機械的に結合された少なくとも１つの形状記憶金属部品に電力を供給する工程と、少なくとも１つの形状記憶金属部品に供給された電力に応答して少なくとも１つの形状記憶金属部品がフラットスピーカ要素に力を加えることによってフラットスピーカ要素を駆動し、対応する音声を生成するためにスピーカ要素の往復動作を実現する工程とを備える。
【００１０】
１つの面によれば、フラットスピーカ要素の駆動方法は、２つの形状記憶金属部品を交互にほぼ逆の方向に動作させることで、スピーカ要素の往復動作を実現する工程を含む。当該方法は、信号を２つの部分に分割することにより各形状記憶金属部品に電力を供給する工程と、それぞれの信号部分に応答して各形状記憶金属部品を収縮させる工程とを含む。これは、信号の１つの部分に応答して１つの形状記憶金属部品を収縮させ且つ信号の別の部分に応答して別の形状記憶金属部品を収縮させることにより実現される。
【００１１】
別の面によれば、装置は、少なくとも１つのフラットスピーカ要素を駆動する手段を備え、当該駆動する手段は、フラットスピーカ要素に機械的に結合された、少なくとも１つの形状記憶金属部品を含む。
【００１２】
別の面によれば、フラットスピーカ要素を駆動する装置は、ほぼ逆の方向に制御可能な２つの形状記憶金属部品を備え、それらの部品はスピーカ要素の往復動作を実現する。
【００１３】
更に別の面によれば、フラットスピーカ要素を駆動する装置は、それぞれがマッスルワイヤである形状記憶金属部品を備える。
【００１４】
マッスルワイヤはストロークが大きいため、機械的衝撃に強く且つ低周波数で高い出力応答を示すので、より多くの空気を振動させる。これは、マッスルワイヤが強力であること、すなわち、電力が供給され収縮した場合に大きな力を加えることができることに起因する。つまり、電力をスピーカ要素を駆動する力に変換する場合のマッスルワイヤの効率は高く、それゆえに、音声を生成するためにマッスルワイヤを使用することにより、携帯電子装置は軽量化され、更に、音声を生成するために必要とされる構成要素の数も少なくて済み、装置の価格を安くすることが可能となる。更に、本発明は、移動装置において実現された場合に非常に薄型で平坦な形状のアクチュエータを提供し、そのような装置において限られたスペースを最適に利用することができる。
【００１５】
本明細書中で使用される場合の用語「備える」は、記載される特徴、数字、ステップ又は構成要素の存在を特定するものとして解釈されるが、１つ以上の他の特徴、要素、数字、ステップ、構成要素又はそれらの集合の存在又は追加を除外するものではないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明に係るスピーカシステムを装備した携帯電子装置を示す図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係るマッスルワイヤに結合されたフラットスピーカパネルを示す図である。
【図３】図３は、本発明の別の実施形態に係る２つのマッスルワイヤに結合されたフラットスピーカパネルを示す図である。
【図４】図４は、本発明の更に別の実施形態に係る２つのマッスルワイヤに結合されたフラットスピーカパネルを示す図である。
【図５】図５は、本発明の更に別の実施形態に係る２つのマッスルワイヤに結合されたフラットスピーカパネルを示す図である。
【図６】図６は、マッスルワイヤによってフラットスピーカパネルを駆動する方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
典型的なスピーカは、アクチュエータ手段により駆動される振動板から構成され、アクチュエータ手段は、アナログ／デジタル信号に変換された音波に応答し、制御装置又はプロセッサにより制御／給電される。これは周知の技術であるので、ここでは更なる詳細な説明は省略する。
【００１８】
更に、本明細書において、マッスルワイヤという用語は、例えばニッケル−チタン（Ｎｉ−Ｔｉ）合金などの形状変化形状記憶金属から成る細長い物体を示すために使用されるものとする。例えばＮｉｔｉｎｏｌ（登録商標）及びＦｌｅｘｉｎｏｌ（登録商標）を参照されたい。当然、本発明に係るマッスルワイヤは、形状が変化する場合にロール状（コイル状）に巻き上がるか又は広がる帯状又はリボン状の形状、ロッド又はバー状の形状、あるいはワイヤ／コード／ケーブル状の形状等であってもよく、また、例えば円形、三角形、正方形、星形などの種々の横断面形状、又は任意の適切な横断面形状を有していてもよい。なお、形状記憶金属部品又はワイヤの機能及び性能は、本明細書中で後に更に詳細に説明するものとする。
【００１９】
図１は、携帯電子装置１２０（図３にはディスプレイ１２１及びキーパッド１２２と共に示される）に設けられたパネル１１０に示す形態の、１つのフラットスピーカ要素を有するスピーカシステム１００の第１の実施形態を示している。図１及び図２に示されるように、フラットスピーカ要素１００は、携帯電子装置１２０のＬＣＤディスプレイ１２１の背後及び／又は上方に装着されている。
【００２０】
図２の実施形態において、スピーカパネル１１０は、１つの制御電源ユニット１５０に接続された少なくとも１つの形状記憶金属部品、すなわち形状記憶金属又はマッスルワイヤ１４０に結合された機械式結合部１３０を有している。制御電源ユニット１５０は、生成される音声に対応する受信信号１５１に応答してワイヤ１４０を制御し且つワイヤ１４０に電力を供給するように構成されている。機械式結合部１３０は、形状記憶金属部品１４０を収縮させるばね１３１にも結合されている。ワイヤ１４０は、電力が供給されると、スピーカパネルの往復動作を実現するためにスピーカパネル１１０に力を加えるよう構成されている。具体的には、ばね１３１はワイヤ１４０を一方向に引っ張っているが、供給された電力によりワイヤ１４０が加熱されると、ワイヤ１４０はほぼ逆の方向に収縮する。従って、ワイヤへの電力供給が遮断されると、ワイヤ１４０は冷却され、ばね１３１は、ワイヤの収縮方向とは逆の方向にワイヤを引っ張り、ワイヤを伸長する。マッスルワイヤ１４０が、スピーカパネルを一方向に引っ張った後に冷却され、収縮することでスピーカパネルが元の形状に戻る場合、スピーカパネル１１０自体もばねとして作用する。このため、ばね１３１は省略されてもよい。この方法はブザー、ハンマー及び／又はハウラー等のサウンド、あるいは他の任意の同様のサウンドとして利用されてもよい。
【００２１】
図３に示されるように、第２の実施形態では、２つのマッスルワイヤ１４０及び１４１が、スピーカパネル１１０に機械的に結合されている。２つのワイヤは、信号１５１によって各ワイヤ１４０、１４１を制御し且つ各ワイヤに電力を供給する制御電源ユニット１５０に接続されている。信号１５１は、分周器１５４により正の半周期１５２及び負の半周期１５２に分割され、各信号１５２及び１５３は、関連するマッスルワイヤ１４０、１４１に送信される前に増幅器１５５により増幅される。マッスルワイヤ１４０、１４１への電力供給を制御するこれらの手段は、図２〜図５に示される本発明の各実施形態において使用されるものとする。図３の本実施形態では、ばね１３１の代わりに第２の形状記憶金属部品１４１が使用されている。各ワイヤ１４０、１４１に電力が供給されると、各ワイヤはスピーカパネルの往復動作を実現するためにフラットスピーカパネル１１０に力を加える。スピーカパネル１１０の往復動作を実現するために、２つの形状記憶金属ワイヤ１４０、１４１はほぼ逆の方向に交互に制御される。第１の形状記憶金属ワイヤ１４０及び第２の形状記憶金属ワイヤ１４１を有する本実施形態のスピーカシステム１００において、右側の第１のワイヤ１４０は、第１の方向へのスピーカパネル１１０の動作を実現するよう構成され、左側の第２のワイヤ１４１は、第１の方向とはほぼ逆の第２の方向へのスピーカパネルの動作を交互に実現するように構成されている。これは、供給された電力により加熱された場合に第１のワイヤ１４０が一方向（図２において右方向）に収縮し、第２のワイヤ１４１はほぼ逆の方向（図２において左方向）に収縮するように構成されることによって実現される。従って、第１のワイヤ１４０への電力供給が遮断され、第１のワイヤ１４０が冷却された際に、第２のワイヤ１４１に電力が供給されることで、第２のワイヤ１４１が加熱されて収縮し、第１のワイヤ１４０を、第１のワイヤ１４０の収縮方向とは逆の方向に引っ張ることにより伸張する。このような交互のワイヤ収縮の制御により、フラットスピーカパネル１１０の往復動作が実現され、その結果、音声が生成される。
【００２２】
図２及び図３に示される実施形態において、スピーカパネル１１０と各マッスルワイヤ１４０、１４１との間の機械式結合部１３０は、リンク機構である。リンク機構は第１の部材１３２及び第２の部材１３３を備え、それらの部材は細長い形状を有しており且つ動作可能であり、本実施形態において互いに端部で回動自在に結合されている。また、各形状記憶金属ワイヤ１４０、１４１は、一方の端部においてリンク機構の部材１３２、１３３の結合された端部に装着されており、他方の端部において携帯電子装置１２０に装着されている。
【００２３】
別の実施形態において、各マッスルワイヤ１４０、１４１は、双方のワイヤに共通するリンク機構の代わりに、それぞれ１つのリンク機構を有していてもよい。その場合、リンク機構１３０は長さの異なる部材１３２、１３３を有していてもよく、それらの部材は異なる位置に、例えばスピーカパネル１１０の中央部に更に近接する位置に配置されていてもよい。更に、図２〜図５におけるスピーカパネル１１０の端部からリンク機構１３０の結合部までの距離Ｘは、スピーカパネル１１０が動作した場合に所望の音波を発生させる、パネルの適切な形状を実現するために、０からＬ（スピーカパネル１１０の全長Ｌ）の範囲、例えば３／４Ｌ、２／３Ｌ、Ｌ／２、Ｌ／３、Ｌ／４又は他の任意の適切な値となっているものとする（図２〜図５には破線により１つの対称形状のみが示されるが、例えば非対称形状などの他の任意の形状が可能である）。
【００２４】
図２〜図５に示すように、各マッスルワイヤ１４０、１４１は、携帯電子装置に結合された端部において位置１２０で接地され、リンク機構の部材１３２、１３３の端部の共通結合部に結合された端部において電気的に絶縁されている。各マッスルワイヤは両端部で電気的に絶縁されていてもよいが、その場合、増幅器１５５への電流の適切な戻り経路が設けられていなければならない。図２〜図５に示されるように、各増幅器１５５も下部／角部で接地される。
【００２５】
図４には、交差する２つのマッスルワイヤ１４０、１４１を有する別の実施形態が示されている。２つのマッスルワイヤ１４０、１４１は、互いに離間した異なる平面に配置されているため、すなわち互いに側方に離間して配置されているため、互いに交差はしてはいるが、互いに物理的には接触していない。本実施形態では、各ワイヤを２つの支持体の間にゆるみなく張った状態のワイヤとして構成し、リンク機構の２つの部材１３２、１３３の結合箇所又は継手、すなわち共通の端結合部をワイヤのほぼ中央部でワイヤに接触させることにより、力の伝達を実現している。ワイヤとの接触場所を他の位置、例えばワイヤの長さの３分の１又は４分の１の位置とすることも可能であり、弓の弦と矢との関係のように、形状記憶金属ワイヤからの力、すなわちマッスルワイヤの増加された張力を結合箇所に伝達し、更にはスピーカパネル１１０へと伝達する。この場合、ワイヤはスピーカパネル１１０の平面とほぼ平行に延在することとなるが、例えば図４に破線で示されるように、他の実施形態において、ワイヤを、異なる角度からスピーカパネル１１０への結合継手に作用又は影響を与えるように構成してもよい。すなわち、ワイヤは、スピーカパネル１１０の平面と角度を成す状態で延在していてもよい。図４のこの角度αは、一実施形態（図示せず）において５°〜９０°であり、１０°〜８０°、好ましくは２０°〜６０°、更に好ましくは４０°〜５０°、最も好ましくは図４に示されるような約４５°である。
【００２６】
図５に示される別の実施形態では、各形状記憶金属ワイヤ１４０、１４１がスピーカパネル１１０に直接結合されている。本実施形態におけるスピーカパネル１１０のストロークは、各マッスルワイヤ１４０、１４１の長さによって大きく異なり、ワイヤが長いほど、ストロークは大きくなる。携帯電子装置１２０に結合されたプーリに各ワイヤを巻き付けることにより、各マッスルワイヤの種々の長さを実現してもよい。ワイヤの伸長及び／又は短縮を実現できるように、それらのプーリは、それぞれ異なる態様で且つ／又は異なる位置に配置されることとなる。例えば、異なる長さを有するワイヤ１４０又は長さを調整可能なワイヤが使用される。
【００２７】
図２〜図６の実施形態において、スピーカ要素により生成される音声に対応する信号１５１を受信し、信号の受信に応じて各形状記憶金属ワイヤ１４０、１４１に電力を供給し、ワイヤに供給される電力に応答してフラットスピーカパネル１１０を駆動することにより、スピーカパネル１１０の駆動方法が実行される。音声を生成するためのスピーカパネルの駆動及び動作は、適切に変化する電圧をマッスルワイヤに供給し、ワイヤ１４０、１４１を加熱させ且つワイヤを流れる電流の加熱効果に対応してワイヤを収縮させることにより制御される。音声周波数を発生させるためにワイヤに供給される電流は、所望の周波数に対応して交互にオン周期及びオフ周期を有する電流である。スピーカパネルの１回の引っ張りは、単一のパルスにより引き起こされる。
【００２８】
図３の第２の実施形態において、２つのワイヤ１４０、１４１は交互に加熱されることで、ほぼ逆方向に交互に収縮する。ワイヤ１４０、１４１の交互加熱は、信号１５１を２つの部分１５２、１５３に分割し、ワイヤに電力を供給することによって実現される。この場合、ワイヤは、それぞれの信号部分１５２、１５３に応答して交互に収縮する。一実施形態において、一方のワイヤ１４０は信号１５１の一方の部分１５２に応答して収縮し、他方のワイヤ１４１は信号の他方の部分１５３に応答して収縮するが、別の実施形態においては、一方のマッスルワイヤ１４０は信号１５１の正の部分１５２に応答して収縮し、他方のワイヤ１４１は信号の負の反転部分１５３に応答して収縮する。
【００２９】
図１は、本発明に係るスピーカシステム１００を有する例示的な携帯電子装置又は移動端末１２０を示す概略図である。本明細書において使用される場合の用語「携帯電子装置」又は「移動端末」は、図３のような携帯無線電話１２０を含むが、例えば携帯無線電話をデータ処理機能、ファクシミリ機能及びデータ通信機能と組み合わせたパーソナル通信システム（ＰＣＳ）端末；無線電話、ページャ、インターネット／イントラネットアクセス、ウェブブラウザ、オーガナイザ、カレンダー及び／又は全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機を含むことができるパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）；並びに無線電話トランシーバを含む従来のラップトップ受信機及び／又はパームトップ受信機又は他の機器であってもよい。移動端末は「パーベイシブコンピューティング」デバイスと呼ばれるものであってもよく、更に、カメラを含んでいてもよい。また、スピーカを含む他の装置又はシステム、あるいは無線通信機能性を持たない装置に接続された独立型スピーカ、例えばホームシネマスピーカにおいて本発明が実現されてもよいことは理解されよう。
【００３０】
マッスルワイヤ１４０、１４１は、特定の温度を超えて加熱された場合に形状又は大きさを変える材料から構成される。形状／大きさを変化させるために必要とされる特定の温度は、特定の材料によって異なる。一実施形態において、マッスルワイヤ１４０、１４１は、ワイヤ１４０、１４１が閾値温度を超えて加熱された場合に収縮する（すなわち、一定の長さが短くなる）ように設計された合金から構成される。更に、合金は低い導電率を有するように（例えば抵抗特性を有するように）構成される。従って、ワイヤ１４０、１４１に電力が印加された場合、閾値温度を超えて加熱されることにより、ワイヤ１４０、１４１は収縮する。
【００３１】
本発明に係るワイヤ１４０、１４１は、閾値温度を超えて加熱された場合に約３％〜５％収縮する。例示的な一実施形態において、閾値温度は約８８℃〜９８℃の範囲にある。更に、本発明に係るワイヤ１４０、１４１は約６２℃〜７２℃の範囲の温度で弛緩してもよい（すなわち加熱前の状態に戻ってもよい）。将来、他の物理的特性によって、より低い温度及び／又はより高い温度で上記の範囲より大きく又は小さく収縮し且つ／又は復元するマッスルワイヤ１４０、１４１が開発されてもよい。
【００３２】
以下の表は、本発明に係る実現例において使用されるワイヤ１４０、１４１の例示的な特性を示す。
【００３３】
【表１】
2010517346.tif 000003
【００３４】
典型的な用途において、マッスルワイヤ１４０、１４１に供給される電気エネルギーは、７０ｍｓの間に５Ｖの振幅、３００ｍＡの電流を有するパルスである。
【図１】
2010517346.tif 000004
【図２】
2010517346.tif 000005
【図３】
2010517346.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年7月23日(2009.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの形状記憶金属部品に機械的に結合され且つ携帯電子装置の内部に設けられた少なくとも１つのフラットスピーカ要素と、
生成される音声に対応する電力を前記少なくとも１つの形状記憶金属部品に供給するように構成された少なくとも１つの電源ユニットと、を備え、
前記少なくとも１つの形状記憶金属部品は、電力が供給された場合に、前記フラットスピーカ要素が対応する音声を生成するように、前記フラットスピーカ要素に力を加えることで前記スピーカ要素の往復動作を実現することを特徴とするスピーカシステム。
【請求項２】
ほぼ逆の方向に交互に動作するよう制御可能な２つの形状記憶金属部品を備え、前記形状記憶金属部品は、前記スピーカ要素の前記往復動作を実現するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のスピーカシステム。
【請求項３】
第１の形状記憶金属部品及び第２の形状記憶金属部品を備え、前記第１の形状記憶金属部品は、第１の方向への前記スピーカ要素の動作を実現するよう構成され、前記第２の形状記憶金属部品は、前記第１の方向とはほぼ逆の第２の方向への前記スピーカ要素の動作を交互に実現するよう構成されていることを特徴とする請求項２に記載のスピーカシステム。
【請求項４】
第１の方向への前記スピーカ要素の動作を実現するよう構成された１つの形状記憶金属部品と、前記第１の方向とはほぼ逆の第２の方向への前記スピーカ要素の動作を実現するよう構成されたばねとを備えることを特徴とする請求項２に記載のスピーカシステム。
【請求項５】
前記スピーカ要素と各形状記憶金属部品との機械的結合部はリンク機構であることを特徴とする請求項１に記載のスピーカシステム。
【請求項６】
各形状記憶金属部品は前記スピーカ要素に直接結合されていることを特徴とする請求項２に記載のスピーカシステム。
【請求項７】
前記スピーカ要素の動作は、前記携帯電子装置に結合された２つの支持体の間にゆるみなく張った状態のワイヤとして各形状記憶金属部品を構成し且つ前記２つの支持体の間で前記形状記憶金属部品に接触する継手に前記形状記憶金属部品から前記スピーカ要素へ力を伝達させることにより実現されることを特徴とする請求項１に記載のスピーカシステム。
【請求項８】
前記リンク機構は第１の部材及び第２の部材を備え、前記第１の部材及び前記第２の部材は細長い形状を有しており且つ互いに端部で回動自在に結合され、各形状記憶金属部品は、第１の端部において前記リンク機構の部材の端部に装着され且つ第２の端部において前記携帯電子装置に装着されていることを特徴とする請求項５に記載のスピーカシステム。
【請求項９】
フラットスピーカ要素の駆動方法であって、
前記フラットスピーカ要素により生成される音声に対応する信号を受信する工程と、
前記信号の受信に応じて、前記フラットスピーカ要素に機械的に結合された少なくとも１つの形状記憶金属部品に電力を供給する工程と、
前記少なくとも１つの形状記憶金属部品に供給された電力に応答して前記形状記憶金属部品が前記スピーカ要素に力を加えることによって前記スピーカ要素を駆動し、前記フラットスピーカ要素の往復動作を実現することで前記対応する音声を生成する工程と
を備えることを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記スピーカ要素の前記往復動作が実現されるように、２つの形状記憶金属部品を交互にほぼ逆方向に動作させる工程を含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
第１の形状記憶金属部品が第１の方向への前記スピーカ要素の動作を実現し且つ第２の形状記憶金属部品が前記第１の方向とはほぼ逆の第２の方向への前記スピーカ要素の動作を交互に実現するように、前記第１の形状記憶金属部品及び前記第２の形状記憶金属部品を交互に動作させる工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも１つのフラットスピーカ要素に機械的に結合された少なくとも１つの形状記憶金属部品を含み且つ前記少なくとも１つのフラットスピーカ要素を駆動する手段を備えることを特徴とする装置。
【請求項１３】
ほぼ逆の方向に制御されるように構成された２つの形状記憶金属部品を備え、前記形状記憶金属部品は、前記スピーカ要素の往復動作を実現するように構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記スピーカ要素と各形状記憶金属部品との前記機械的結合部はリンク機構であることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
各形状記憶金属部品は前記スピーカ要素に直接結合されていることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
【国際調査報告】
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