特許 7084502 分散モードスピーカのための強化アクチュエータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-06

(45)【発行日】2022-06-14

(54)【発明の名称】分散モードスピーカのための強化アクチュエータ

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/00 20060101AFI20220607BHJP

   G06F 3/01 20060101ALI20220607BHJP

   H04R 1/02 20060101ALI20220607BHJP

   H04R 7/04 20060101ALI20220607BHJP

   H04R 9/04 20060101ALI20220607BHJP

【ＦＩ】

H04R1/00 310F

G06F3/01 560

H04R1/02 103Z

H04R1/02 103G

H04R1/00 318Z

H04R7/04

H04R9/04 105A

【請求項の数】 20

(21)【出願番号】P 2020566762

(86)(22)【出願日】2019-11-27

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2021-12-23

(86)【国際出願番号】 US2019063769

(87)【国際公開番号】W WO2020113115

(87)【国際公開日】2020-06-04

【審査請求日】2021-03-05

(31)【優先権主張番号】62/774,104

(32)【優先日】2018-11-30

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/261,435

(32)【優先日】2019-01-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(31)【優先権主張番号】16/599,888

(32)【優先日】2019-10-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】502208397

【氏名又は名称】グーグル エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】Ｇｏｏｇｌｅ ＬＬＣ

【住所又は居所原語表記】１６００ Ａｍｐｈｉｔｈｅａｔｒｅ Ｐａｒｋｗａｙ ９４０４３ Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ｖｉｅｗ， ＣＡ Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ゴームズ，ラジブ・バーナード

(72)【発明者】

【氏名】スターンズ，マーク・ウィリアム

(72)【発明者】

【氏名】キング，アンソニー

【審査官】西村 純

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０７７９１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１４３６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１６４９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００９－５１３０５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ １／００－３１／００

Ｇ０６Ｆ ３／００－ ３／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アクチュエータであって、
平面において延びるパネルおよび前記平面から直交して延びる１つ以上の柱を含むフレームと、
磁石およびボイスコイルを含む磁気回路アセンブリとを含み、前記磁石およびボイスコイルは、前記アクチュエータの動作中、前記パネルの前記平面に直交する軸に沿って互いに対して可動であり、前記アクチュエータはさらに、
前記フレームを前記磁気回路アセンブリの第１の構成要素に取り付ける１つ以上の懸架部材を含み、各懸架部材は、
前記懸架部材を前記柱のうちの対応する柱に取り付ける、軸方向に延びる垂直区分と、
前記パネルの平面に平行な第１の平面において前記対応する柱から遠ざかって、前記磁気回路アセンブリの前記第１の構成要素に取り付けられた端まで延びる第１のアームとを含み、
前記アクチュエータの動作中、前記懸架部材の前記第１のアームは、前記ボイスコイルに対する前記磁石の軸方向変位を許容するように撓む、アクチュエータ。

【請求項2】

前記アクチュエータの動作中に前記懸架部材が撓む際に前記懸架部材の１つ以上の場所での応力の集中を減少させるように、前記第１の平面における前記第１のアームの厚さが変化する、請求項１に記載のアクチュエータ。

【請求項3】

前記第１のアームは、前記第１の平面において前記対応する柱から第１の方向に遠ざかって延びる第１の直線区分と、前記第１のアームに接続された第２の直線区分とを含み、前記第２の直線区分は、前記第１の平面において前記第１の方向に直交して延びる、請求項１または２に記載のアクチュエータ。

【請求項4】

前記第２の直線区分は、前記第２の直線区分の長さに沿ってテーパが付いた、前記第１の平面における厚さを有する、請求項３に記載のアクチュエータ。

【請求項5】

前記第１のアームは、前記第１の直線区分と前記第２の直線区分とを接続する第１の曲線区分を含む、請求項３または４に記載のアクチュエータ。

【請求項6】

前記第１のアームは、第２の曲線区分によって前記第２の直線区分に接続された第３の直線区分を含み、前記第３の直線区分は、前記第１の平面において前記第２の直線区分に直交して延び、前記第３の直線区分は、前記磁気回路アセンブリの前記第１の構成要素に取り付けられる、請求項３～５のいずれか１項に記載のアクチュエータ。

【請求項7】

前記第２の曲線区分は、前記第２の曲線区分の外縁に沿った第１の曲率半径を有し、前記第１の曲率半径は、前記第２の曲線区分の内縁に沿った第２の曲率半径よりも小さい、請求項６に記載のアクチュエータ。

【請求項8】

各懸架部材は、前記パネルの平面に平行な第２の平面において前記対応する柱から遠ざかって、前記磁気回路アセンブリの前記第１の構成要素に取り付けられた端まで延びる第２のアームを含む、請求項１～７のいずれか１項に記載のアクチュエータ。

【請求項9】

前記第１および第２のアームは、前記懸架部材の前記垂直区分によって接続される、請求項８に記載のアクチュエータ。

【請求項10】

前記第１および第２のアームは、対応する曲線区分によって前記垂直区分の対向端にそれぞれ接続され、前記対応する曲線区分はそれぞれ前記第１および第２の平面から延びる、請求項９に記載のアクチュエータ。

【請求項11】

前記垂直区分と２つの曲線区分とは集団でＣ字型の区分を形成する、請求項１０に記載のアクチュエータ。

【請求項12】

前記曲線区分には、前記フレームの前記対応する柱がない、請求項１０または１１に記載のアクチュエータ。

【請求項13】

前記第１および第２のアームの前記端は、前記磁気回路アセンブリの前記第１の構成要素の両側にそれぞれ取り付けられる、請求項８に記載のアクチュエータ。

【請求項14】

前記磁気回路アセンブリの前記第１の構成要素は、前記フレームの前記平面において略多角形形状を有し、対応する懸架部材が、前記多角形の各それぞれの辺に取り付けられる、請求項１～１３のいずれか１項に記載のアクチュエータ。

【請求項15】

前記多角形は四角形である、請求項１４に記載のアクチュエータ。

【請求項16】

前記ボイスコイルは前記フレームに取り付けられ、前記磁気回路アセンブリの前記第１の構成要素は前記磁石を含む、請求項１～１５のいずれか１項に記載のアクチュエータ。

【請求項17】

請求項１～１６のいずれか１項に記載のアクチュエータを含む、パネルオーディオスピーカ。

【請求項18】

前記パネルはディスプレイパネルを含む、請求項１７に記載のパネルオーディオスピーカ。

【請求項19】

モバイルデバイスであって、
平面において延びる電子ディスプレイパネルと、
前記電子ディスプレイパネルに取り付けられたシャーシとを含み、前記シャーシは、前記シャーシの背面パネルと前記電子ディスプレイパネルとの間に空間を規定し、前記モバイルデバイスはさらに、
前記空間に収容された電子制御モジュールを含み、前記電子制御モジュールはプロセッサを含み、前記モバイルデバイスはさらに、
前記空間に収容され、前記電子ディスプレイパネルの表面に取り付けられたアクチュエータを含み、前記アクチュエータは、
平面において延びるパネルおよび前記平面から直交して延びる１つ以上の柱を含むフレームと、
磁石およびボイスコイルを含む磁気回路アセンブリとを含み、前記磁石およびボイスコイルは、前記アクチュエータの動作中、前記パネルの前記平面に直交する軸に沿って互いに対して可動であり、前記アクチュエータはさらに、
前記フレームを前記磁気回路アセンブリの第１の構成要素に取り付ける１つ以上の懸架部材を含み、各懸架部材は、
前記懸架部材を前記柱のうちの対応する柱に取り付ける、軸方向に延びる垂直区分と、
前記パネルの平面に平行な第１の平面において前記対応する柱から遠ざかって、前記磁気回路アセンブリの前記第１の構成要素に取り付けられた端まで延びる第１のアームとを含み、
前記アクチュエータの動作中、前記懸架部材の前記第１のアームは、前記ボイスコイルに対する前記磁石の軸方向変位を許容するように撓む、モバイルデバイス。

【請求項20】

前記モバイルデバイスは、携帯電話またはタブレット、またはウェアラブルデバイスであり、前記ウェアラブルデバイスは、スマートウォッチまたは頭部装着型デバイスである、請求項１９に記載のモバイルデバイス。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

関連出願との相互参照
本願は、２０１８年１１月３０日に出願された米国仮出願第６２／７７４，１０４号の優先権を主張する。この先行出願の開示は、本願の開示の一部と考えられ、本願の開示において引用により援用される。

【0002】

背景
この明細書は、分散モードアクチュエータ（distributed mode actuator：ＤＭＡ）、電磁（electromagnetic1：ＥＭ）アクチュエータ、ならびに、ＤＭＡおよびＥＭアクチュエータを特徴とする分散モードスピーカに関する。

【0003】

多くの従来のスピーカは、振動板でピストン状の運動を誘発することによって音を発生させる。対照的に、分散モードスピーカ（distributed mode loudspeaker：ＤＭＬ）などのパネルオーディオスピーカは、電気音響アクチュエータを通してパネルで均一に分散される振動モードを誘発することによって動作する。典型的には、アクチュエータは、圧電アクチュエータまたは電磁アクチュエータである。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

典型的なアクチュエータの動作中、アクチュエータの構成要素は曲がり、これらの構成要素に機械的応力を経験させる。この応力は、アクチュエータの性能を低下させ、寿命を減少させるおそれがある。一定の幅を有する可撓性構成要素を特徴とする従来のＤＭＡおよびＥＭアクチュエータと、直角に曲げられた可撓性構成要素を有する従来のＥＭアクチュエータとは、機械的応力による性能低下が特に起こりやすい。

【0005】

概要
従来の分散モードアクチュエータ（ＤＭＡ）および電磁（ＥＭ）アクチュエータへの改良が開示される。たとえば、そのようなＤＭＡおよびＥＭアクチュエータの実現化例は、従来のデバイスと比べて寸法が増加した部分を有する可撓性構成要素を特徴とする。寸法が増加した部分は、高応力領域に戦略的に位置する。構成要素はまた、増加した寸法が、アクチュエータが占める体積をあまり増加させないように、形作られ得る。

【0006】

音響パネルなどの機械的負荷にＤＭＡまたはＥＭアクチュエータを取り付けることにより、アクチュエータは、パネルで振動モードを誘発して音を発生させるために使用され得る。

【課題を解決するための手段】

【0007】

一般に、第１の局面において、この発明は、平面において延びるパネルおよび平面から直交して延びる１つ以上の柱を含むフレームを含むアクチュエータを特徴とする。アクチュエータはまた、磁石およびボイスコイルを含む磁気回路アセンブリを含み、磁石およびボイスコイルは、アクチュエータの動作中、パネルの平面に直交する軸に沿って互いに対して可動である。アクチュエータはさらに、フレームを磁気回路アセンブリの第１の構成要素に取り付ける１つ以上の懸架部材を含む。各懸架部材は、懸架部材を柱のうちの対応する柱に取り付ける、軸方向に延びる垂直区分を含む。各懸架部材はさらに、パネルの平面に平行な第１の平面において対応する柱から遠ざかって、磁気回路アセンブリの第１の構成要素に取り付けられた端まで延びる第１のアームを含む。アクチュエータの動作中、懸架部材の第１のアームは、ボイスコイルに対する磁石の軸方向変位を許容するように撓む。

【0008】

アクチュエータの実施形態は、以下の特徴および／または他の局面の１つ以上の特徴のうちの１つ以上を含み得る。たとえば、アクチュエータの動作中に懸架部材が撓む際に懸架部材の１つ以上の場所での応力の集中を減少させるように、第１の平面における第１のアームの厚さが変化し得る。すなわち、第１の平面における第１のアームの厚さは均一でなくてもよい。

【0009】

いくつかの実施形態では、第１のアームは、第１の平面において対応する柱から第１の方向に遠ざかって延びる第１の直線区分と、第１のアームに接続された第２の直線区分とを含んでいてもよく、第２の直線区分は、第１の平面において第１の方向に直交して延びる。第１のアームは、第１の直線区分と第２の直線区分とを接続する第１の曲線区分を含み得る。第２の直線区分は、第２の直線区分の長さに沿ってテーパが付いた、第１の平面における厚さを有し得る。第１のアームは、第２の曲線区分によって第２の直線区分に接続された第３の直線区分を含んでいてもよく、第３の直線区分は、第１の平面において第２の直線区分に直交して延び、第３の直線区分は、磁気回路アセンブリの第１の構成要素に取り付けられる。

【0010】

いくつかの実施形態では、第２の曲線区分は、当該第２の曲線区分の外縁に沿った第１の曲率半径を有し、第１の曲率半径は、第２の曲線区分の内縁に沿った第２の曲率半径よりも小さい。

【0011】

いくつかの実施形態では、各懸架部材は、パネルの平面に平行な第２の平面において対応する柱から遠ざかって、磁気回路アセンブリの第１の構成要素に取り付けられた端まで延びる第２のアームを含む。第１および第２のアームは、対応する曲線区分によって垂直区分の対向端にそれぞれ接続されてもよく、対応する曲線区分はそれぞれ第１および第２の平面から延びる。垂直区分と２つの曲線区分とは集団でＣ字型の区分を形成し得る。曲線区分には、フレームの対応する柱がなくてもよい。

【0012】

いくつかの実施形態では、第１および第２のアームは、懸架部材の垂直区分によって接続され得る。第１および第２のアームの端は、磁気回路アセンブリの第１の構成要素の両側にそれぞれ取り付けられ得る。

【0013】

いくつかの実施形態では、磁気回路アセンブリの第１の構成要素は、フレームの平面において略多角形形状を有し、対応する懸架部材が、多角形の各それぞれの辺に取り付けられる。すなわち、磁気回路アセンブリの第１の構成要素は、フレームの平面において多角形である形状を有する。多角形は四角形であってもよい。

【0014】

いくつかの実施形態では、ボイスコイルはフレームに取り付けられ、磁気回路アセンブリの第１の構成要素は磁石を含む。

【0015】

別の局面において、この発明は、第１の局面のアクチュエータを含むパネルオーディオスピーカを特徴とする。パネルオーディオスピーカのパネルは、ディスプレイパネルを含み得る。

【0016】

別の局面において、この発明は、平面において延びる電子ディスプレイパネルを含むモバイルデバイスを特徴とする。モバイルデバイスはまた、電子ディスプレイパネルに取り付けられたシャーシを含んでいてもよく、シャーシは、当該シャーシの背面パネルと電子ディスプレイパネルとの間に空間を規定する。モバイルデバイスはさらに、空間に収容された電子制御モジュールを含んでいてもよく、電子制御モジュールはプロセッサを含んでいてもよい。加えて、モバイルデバイスは、空間に収容されて電子ディスプレイパネルの表面に取り付けられたアクチュエータを含み得る。アクチュエータは、平面において延びるパネルおよび平面から直交して延びる１つ以上の柱を含むフレームを含み得る。アクチュエータはまた、磁石およびボイスコイルを含む磁気回路アセンブリを含んでいてもよく、磁石およびボイスコイルは、アクチュエータの動作中、パネルの平面に直交する軸に沿って互いに対して可動である。アクチュエータはさらに、フレームを磁気回路アセンブリの第１の構成要素に取り付ける１つ以上の懸架部材を含み得る。各懸架部材は、懸架部材を柱のうちの対応する柱に取り付ける、軸方向に延びる垂直区分を含み得る。各懸架部材はまた、パネルの平面に平行な第１の平面において対応する柱から遠ざかって、磁気回路アセンブリの第１の構成要素に取り付けられた端まで延びる第１のアームを含み得る。アクチュエータの動作中、懸架部材の第１のアームは、ボイスコイルに対する磁石の軸方向変位を許容するように撓む。

【0017】

別の局面において、この発明は、平面において延びる電子ディスプレイパネルを含むウェアラブルデバイスを特徴とする。ウェアラブルデバイスはまた、電子ディスプレイパネルに取り付けられたシャーシを含んでいてもよく、シャーシは、シャーシの背面パネルと電子ディスプレイパネルとの間に空間を規定する。ウェアラブルデバイスはさらに、空間に収容された電子制御モジュールを含んでいてもよく、電子制御モジュールはプロセッサを含んでいてもよい。加えて、ウェアラブルデバイスは、空間に収容され、電子ディスプレイパネルの表面に取り付けられたアクチュエータを含み得る。アクチュエータは、平面において延びるパネルおよび平面から直交して延びる１つ以上の柱を含むフレームを含み得る。アクチュエータはまた、磁石およびボイスコイルを含む磁気回路アセンブリを含んでいてもよく、磁石およびボイスコイルは、アクチュエータの動作中、パネルの平面に直交する軸に沿って互いに対して可動である。アクチュエータはさらに、フレームを磁気回路アセンブリの第１の構成要素に取り付ける１つ以上の懸架部材を含み得る。各懸架部材は、懸架部材を柱のうちの対応する柱に取り付ける、軸方向に延びる垂直区分を含み得る。各懸架部材はまた、パネルの平面に平行な第１の平面において対応する柱から遠ざかって、磁気回路アセンブリの第１の構成要素に取り付けられた端まで延びる第１のアームを含み得る。アクチュエータの動作中、懸架部材の第１のアームは、ボイスコイルに対する磁石の軸方向変位を許容するように撓む。

【0018】

他の利点の中でも、実施形態は、従来のアクチュエータと比べて、湾曲によって生じる機械的応力からの故障の可能性が減少したアクチュエータを含む。

【0019】

別の利点は、アクチュエータが、従来のアクチュエータと実質的に同じ空間を占める、ということである。これは、アクチュエータがより大きい電子デバイスへと一体化され、所定の体積内に収まることが要求される場合に特に有益であり得る。

【0020】

他の利点は、説明、図面、および請求項から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】モバイルデバイスの一実施形態の斜視図である。

【図2】図１のモバイルデバイスの概略断面図である。

【図3A】第１の平面において撓み部を有するＤＭＡの断面図である。

【図3B】図３ＡのＤＭＡの上面図である。

【図4A】図３Ａの第１の平面とは異なる第２の平面へと部分的に折り畳まれた撓み部を有するＤＭＡの断面図である。

【図4B】図４ＡのＤＭＡの上面図である。

【図5A】ＥＭアクチュエータの４分の１切断斜視図である。

【図5B】図５ＡのＥＭアクチュエータの斜視図である。

【図5C】図５Ａおよび図５Ｂに示すＥＭアクチュエータの撓み部の分離斜視図である。

【図6】ＥＭアクチュエータの例示的な撓み部の斜視図である。

【図7A】撓み部の第１のアームの上面図である。

【図7B】図７Ａの撓み部の斜視図である。

【図8】モバイルデバイスのための電子制御モジュールの一実施形態の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

さまざまな図面における同様の参照符号は、同様の要素を示す。
詳細な説明
この開示は、分散モードスピーカ（ＤＭＬ）などのパネルオーディオスピーカのためのアクチュエータを特徴とする。そのようなスピーカは、携帯電話、タブレット、またはウェアラブルデバイス（たとえばスマートウォッチ、または、スマート眼鏡などの頭部装着型デバイス）などのモバイルデバイスに一体化され得る。たとえば、図１を参照して、モバイルデバイス１００は、デバイスシャーシ１０２と、パネルオーディオスピーカを一体化するフラットパネルディスプレイ（たとえば、ＯＬＥＤまたはＬＣＤディスプレイパネル）を含むタッチパネルディスプレイ１０４とを含む。モバイルデバイス１００は、タッチパネルディスプレイ１０４を介して画像を表示することおよびタッチ入力を受けることを含むさまざまなやり方で、ユーザとインターフェイスをとる。典型的には、モバイルデバイスは、およそ１０ｍｍ以下の深さと、６０ｍｍ～８０ｍｍ（たとえば６８ｍｍ～７２ｍｍ）の幅と、１００ｍｍ～１６０ｍｍ（たとえば１３８ｍｍ～１４４ｍｍ）の高さとを有する。

【0023】

モバイルデバイス１００はまた、音声出力を生成する。音声出力は、フラットパネルディスプレイを振動させることによって音を発生させるパネルオーディオスピーカを使用して生成される。ディスプレイパネルは、ＤＭＡまたはＥＭアクチュエータなどのアクチュエータに結合される。アクチュエータは、タッチパネルディスプレイ１０４などのパネルに力を提供するために配置された可動部品であり、パネルを振動させる。振動するパネルは、たとえば２０Ｈｚ～２０ｋＨｚの範囲の、人間に聞こえる音波を生成する。

【0024】

音出力の生成に加えて、モバイルデバイス１００は、アクチュエータを使用して触覚出力を生成することもできる。たとえば、触覚出力は、１８０Ｈｚ～３００Ｈｚの範囲の振動に対応することができる。

【0025】

図１はまた、図２に示す断面方向に対応する破線を示す。図２を参照して、モバイルデバイス１００の断面は、デバイスシャーシ１０２とタッチパネルディスプレイ１０４とを示す。図２はまた、参照しやすくするために、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を有するデカルト座標系を含む。デバイスシャーシ１０２は、Ｚ方向に沿って測定される深さと、Ｘ方向に沿って測定される幅とを有する。デバイスシャーシ１０２はまた、背面パネルを有し、それは、主としてＸＹ平面において延びるデバイスシャーシ１０２の部分によって形成される。モバイルデバイス１００はアクチュエータ２１０を含み、それは、シャーシ１０２においてディスプレイ１０４の背後に収容され、ディスプレイ１０４の裏側に固定される。一般に、アクチュエータ２１０は、電気機械モジュール２２０およびバッテリー２３０を含む、シャーシに収容された他の部品によって制約される体積内に収まるようにサイズ決めされる。

【0026】

一般に、アクチュエータ２１０は、プレート１０６を介してアクチュエータをディスプレイパネル１０４に接続するフレームを含む。フレームは、撓み部および電気機械モジュールを通常含む、アクチュエータ２１０の他の構成要素のために支持を提供する足場として機能する。フレームは、湾曲の結果として実質的に変形しないように、十分に硬質であり得る。

【0027】

撓み部は典型的には、ＸＹ平面において延び、振動する際にＺ方向に変位する、細長い部材である。撓み部は通常、少なくとも一方の端でフレームに取り付けられている。反対側の端はフレームがなくてもよく、撓み部が振動する際にＺ方向に動くことが可能となる。

【0028】

電気機械モジュールは典型的には、電気信号を機械的変位に変換するトランスデューサである。電気機械モジュールが励磁されるとモジュールが撓み部を振動させるように、電気機械モジュールの少なくとも一部は通常、撓み部にしっかりと結合される。

【0029】

一般に、アクチュエータ２１０は、電子制御モジュール２２０およびバッテリー２３０を含む、モバイルデバイス１００に収容された他の部品によって制約される体積内に収まるようにサイズ決めされる。アクチュエータ２１０は、電磁石アクチュエータまたは圧電アクチュエータといったさまざまな異なるアクチュエータタイプのうちの１つであり得る。

【0030】

ここで特定の実施形態に移ると、いくつかの実現化例では、アクチュエータは、分散モードアクチュエータ（ＤＭＡ）である。たとえば、図３Ａおよび図３Ｂは、電気機械モジュールと撓み部とを含むＤＭＡ３００の異なる図を示す。図３ＡはＤＭＡ３００の断面であり、一方、図３ＢはＤＭＡ３００の上面図である。ＤＭＡ３００の動作中、電気機械モジュールは、撓み部の自由端をＺ方向に変位させる。

【0031】

具体的には図３Ａを参照して、ＤＭＡ３００では、電気機械モジュールと撓み部とは、羽根板３１２と圧電スタック３１４ａおよび３１４ｂとを含む片持ち梁３１０へと一体化される。羽根板３１２は、一端でフレーム３２０に取り付けられた細長い部材であり、フレーム３２０は、羽根板をプレート１０６に取り付けるスタブである。羽根板３１２は、フレーム３２０から延びて、取り付けられていない端で終わっており、この端はＺ方向に自由に動く。フレーム３２０に取り付けられている羽根板３１２の部分は、Ｙ方向に測定される幅を有し、それは、取り付けられていない撓み部の部分の幅よりも大きい。梁３１０は、羽根板３１２が挿入されるスロット３２２で、フレーム３２０に取り付けられている。図３Ａおよび図３Ｂの例では、圧電スタック３１４ａおよび３１４ｂは、羽根板３１２の上方および下方にそれぞれ配置される。各スタック３１４ａおよび３１４ｂは、１つ以上の圧電層を含み得る。

【0032】

図３ＡがＤＭＡ３００の断面を示す一方、図３ＢはＤＭＡの上面図を示す。図３Ａは、フレーム３２０および圧電スタック３１４ａによって部分的に見えなくなっている羽根板３１２の上面図を含む。羽根板３１２と圧電スタック３１４ａおよび３１４ｂとはすべて、ＸＹ平面に平行に延びる。ＤＭＡ３００が静止している場合、梁３１０、すなわち、羽根板３１２と圧電スタック３１４ａおよび３１４ｂとは、ＸＹ平面に平行なままである。ＤＭＡ３００の動作中、圧電スタック３１４ａおよび３１４ｂは励磁され、梁３１０をＺ軸に対して振動させる。梁３１０の羽根板３１２の振動は、それを±Ｚ方向に動かす。

【0033】

Ｘ方向に測定される羽根板３１２の長さはＬ_Ｆと表記され、端から端までの延在部とも呼ばれる。図３Ｂは長さＬ_Ｗも示しており、それは以下に、撓み部の翼に関してより詳細に説明される。羽根板３１２の自由端は、幅Ｗ_Ｆ２を有する。羽根板３１２の幅は、長さＬ_Ｆ－Ｌ_ＷにわたってＷ_Ｆ２のままである。

【0034】

フレーム３２０によって固着された羽根板３１２の端は第１の幅Ｗ_Ｆ１を有し、それは、Ｗ_Ｓと表記されたフレーム３２０の幅よりも大きい。固着された端に向かって、羽根板３１２の幅は増加し、スロット３２２から横に延びる２つの翼を形成する。この実現化例では、翼は、Ｘ方向に延びて羽根板３１２を対称的な上部と底部とに分割する中心軸３５０に対して対称的であるが、他の実現化例では、翼は対称的でなくてもよい。上翼（すなわち、中心軸３５０の上方の翼）を参照すると、翼の縁は、Ｘ軸に平行な羽根板３１２の上部の縁と隣接している。Ｗ_Ｗと表記された上翼の幅は、羽根板３１２の上縁から、中心軸３５０から最も遠い翼の点まで測定される。各翼の幅Ｗ_Ｗと、撓み部の自由端の幅Ｗ_Ｆ２と、撓み部の固着端の幅Ｗ_Ｆ１とは、Ｗ_Ｆ１＝Ｗ_Ｆ２＋２Ｗ_Ｗという式によって関連付けられる。

【0035】

各翼はまた、Ｌ_Ｗと表記された長さを有する。図３Ａおよび図３Ｂに示す実現化例では、Ｌ_ＷはＷ_Ｗよりも大きいが、他の実現化例では、Ｌ_ＷはＷ_Ｗ以下であってもよい。たとえば、Ｌ_ＷおよびＷ_Ｗは、およそ２ｍｍ～１０ｍｍ、たとえば４ｍｍ～８ｍｍ、たとえば約５ｍｍである。

【0036】

スロット３２２の幅は、翼の幅よりも大きくなるように釣り合わされる。たとえば、Ｗ_Ｓは、Ｗ_Ｗの２倍以上、Ｗ_Ｗの３倍以上、またはＷ_Ｗの４倍以上であってもよい。Ｚ方向に測定されるようなスロット３２２の高さは、羽根板３１２の高さとほぼ等しく、およそ０．１～１ｍｍ、たとえば０．２ｍｍ～０．８ｍｍ、たとえば０．３ｍｍ～０．５ｍｍであってもよい。

【0037】

一般に、フレーム３２０と圧電スタック３１４ａおよび３１４ｂとの間の間隙は、Ｌ_ＷまたはＷ_Ｗのいずれかよりも小さい。たとえば、間隙は、Ｌ_ＷまたはＷ_Ｗの１／２以下、Ｌ_ＷまたはＷ_Ｗの１／３以下、もしくは、Ｌ_ＷまたはＷ_Ｗの１／５以下であってもよい。

【0038】

図３Ｂの例では、スロット３２２の幅Ｗ_Ｓは、自由端での羽根板３１２の幅Ｗ_Ｆ２よりも小さい。しかしながら、いくつかの実現化例では、Ｗ_ＳはＷ_Ｆ２よりも大きい。

【0039】

羽根板３１２の翼は、ＤＭＡ３００の動作に起因する機械的応力を分散するように、フレーム３２０の両側に延びる。翼の寸法は、翼が応力を最も効果的に分散するように選択され得る。たとえば、Ｌ_Ｆは、およそ１５０μｍ以上、１７５μｍ以上、または２００μｍ以上、たとえば約１０００μｍ以下、５００μｍ以下であってもよい。別の例として、Ｗ_Ｗは、４μｍ以上、６μｍ以上、または８μｍ以上、たとえば約５０μｍ以下、２０μｍ以下であってもよい。

【0040】

翼の形状は、応力の分散を改良する（たとえば、最適化する）ように選択される。たとえば、図３Ｂでのように上から見た場合に、各翼の形状は、長方形、半円、または半楕円であってもよい。

【0041】

図３Ａおよび図３Ｂは、ＤＭＡが静止している場合に撓み部の平面にある２つの翼を含む撓み部を有するＤＭＡの一実現化例を示しているが、他の実現化例は、ＤＭＡが静止している場合に撓み部の平面にない翼を含む。図４Ａおよび図４Ｂは、ＸＹ平面外へと折り畳まれた翼を含むＤＭＡ４００の断面図および側面図を示す。

【0042】

ＤＭＡ４００は、フレーム３２０に接続された梁４１０を含む。図３Ａおよび図３Ｂの梁３１０と同様に、梁４１０は、電気機械モジュールと撓み部とを含み、それらはともに、羽根板４１２と圧電スタック３１４ａおよび３１４ｂとを含む片持ち梁４１０へと一体化される。羽根板３１２と同様に、羽根板４１２は、主としてＸＹ平面において延びる部分を含む。しかしながら、主としてＸＹ平面において延びる部分に加えて、羽根板４１２はまた、ＸＹ平面外へと折り畳まれ、延びる部分がＸＺ平面に平行な平面を形成するように延びる、２つの翼を含む。

【0043】

図４Ａおよび図４Ｂの例では、羽根板４１２は、図４Ａに示すような高さＨ_Ｆを有する押出平面になるように形成される１つ以上の材料を含む。次に、平面の一部が、羽根板４１２の翼を形成するように形作られる。羽根板４１２の翼はＸＹ平面外へと折り畳まれるため、Ｙ方向に測定されるような翼の幅は、撓み部の高さＨ_Ｆと等しい。したがって、上翼の幅は、Ｈ_Ｆと表記される。他の実現化例では、スタブを包囲する撓み部の部分の幅がＨ_Ｆよりも大きくなるように、羽根板４１２の高さはＨ_Ｆよりも大きくてもよい。

【0044】

羽根板３１２の翼と同様に、羽根板４１２の翼は、ＤＭＡ４００の動作中に羽根板が経験する応力の分散に寄与する。羽根板３１２と羽根板４１２との１つの違いは、後者が、前者よりも小さい体積を占めるものの、ＤＭＡ４００に対する応力を分散することができる、ということである。限られた空間を占める複数の構成要素を含むシステムでは、複数の構成要素の体積を減少させることが有利である。たとえば、モバイルデバイスに収容された電気部品はすべて、モバイルデバイスのシャーシの限られた空間内に収まらなければならない。したがって、羽根板３１２と比べて羽根板４１２が占めるより小さい体積は有利であるものの、２つの羽根板の機能的性能はほぼ同じである。

【0045】

圧電スタック３１４ａおよび３１４ｂの１つ以上の圧電層は、任意の適切なタイプの圧電材料であってもよい。たとえば、材料は、セラミックまたは結晶圧電材料であってもよい。セラミック圧電材料の例は、チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛、ビスマスフェライト、およびニオブ酸ナトリウムなどを含む。結晶圧電材料の例は、トパーズ、チタン酸鉛、チタン酸バリウムネオジム、ニオブ酸カリウムナトリウム（ＫＮＮ）、ニオブ酸リチウム、およびリチウムタンタライトを含む。

【0046】

羽根板３１２および４１２は、圧電スタック３１４ａおよび３１４ｂによって生成された力に応じて湾曲し得る任意の材料から形成されてもよい。羽根板３１２および４１２を形成する材料はまた、湾曲の結果として実質的に変形しないように、十分に硬質であるべきである。たとえば、羽根板３１２および４１２は、単一の金属または合金（たとえば鉄ニッケル、具体的にはＮｉＦｅ４２）、硬質プラスチック、または別の適切なタイプの材料であってもよい。羽根板３１２を形成する材料は、低いＣＴＥ不整合を有するべきである。

【0047】

いくつかの実現化例では、アクチュエータ２１０は、図３Ａ～３Ｂおよび図４Ａ～４Ｂに示すような分散モードアクチュエータであるが、他の実現化例では、アクチュエータは、電磁（ＥＭ）アクチュエータである。ＤＭＡと同様に、ＥＭアクチュエータは、アクチュエータの運動の結果として生成された機械的エネルギーを、アクチュエータが取り付けられているパネルに伝達する。

【0048】

一般に、ＥＭアクチュエータは磁気回路アセンブリを含み、それは次に、磁石およびボイスコイルを含む。ＥＭアクチュエータはまた、磁気回路アセンブリをフレームに取り付ける１つ以上の懸架部材を含む。フレームは、懸架部材の垂直区分に沿って懸架部材に各々取り付けられた１つ以上の柱を含む。垂直区分に加えて、各懸架部材はまた、それぞれの柱から直交して延び、一端で磁気回路アセンブリに取り付けられているアームを含む。

【0049】

ＥＭアクチュエータ５００の一実施形態を、図５Ａおよび図５Ｂに示す。図５Ａおよび図５Ｂを参照して、ＥＭアクチュエータ５００は、４分の１切断斜視図および異なる斜視図でそれぞれ示されている。図５Ａは、静止しているＥＭアクチュエータ５００を示し、一方、図５Ｂは、動作中のアクチュエータを示す。

【0050】

ＥＭアクチュエータ５００はフレーム５２０を含み、それはアクチュエータをパネル１０６に接続する。図５Ａおよび図５Ｂを参照して、ＥＭアクチュエータ５００はさらに、外側磁石アセンブリ５４２と、内側磁石アセンブリ５４４と、ボイスコイル５４６とを含み、それらは集団で磁気回路アセンブリ５４０を形成する。破線で輪郭を描かれた外側磁石アセンブリ５４２は、「Ａ」と表記された環状磁石と、磁石Ａの上方に位置付けられた構造要素とを含む。点線で輪郭を描かれた内側磁石アセンブリ５４４は、「Ｂ」と表記された内側磁石と、磁石Ｂの上方に位置付けられた構造要素とを含む。双方の磁石ＡおよびＢは、底板５５０に取り付けられている。

【0051】

図５Ａの例では、ＥＭアクチュエータ５００は複数の磁石ＡおよびＢを含んでいるが、他の実現化例では、アクチュエータは、単一の磁石、たとえば磁石Ａまたは磁石Ｂのいずれかのみを含み得る。撓み部５３０ａ、５３０ｂ、５３０ｃ、および５３０ｄは、外側磁石アセンブリ５４２をフレーム５２０から懸架する。撓み部５３０ａ～５３０ｄは各々、外側磁石アセンブリ５４２の構造要素の別個の部分に接続する。図５Ａおよび図５Ｂは、撓み部５３０ａ～５３０ｄがどのようにＥＭアクチュエータ５００へと一体化されるかを示しているが、図５Ｃは、撓み部の分離斜視図を示す。

【0052】

外側磁石アセンブリ５４２と内側磁石アセンブリ５４４との間には、空隙５４６がある。ボイスコイル５４８は、フレーム５２０に取り付けられ、空隙５４６に位置付けられる。ＥＭアクチュエータ５００の動作中、ボイスコイル５４８は励磁され、それは空隙５４６において磁場を誘発する。磁石アセンブリ５４２は誘発された磁場に位置付けられ、Ｚ軸に平行である永続的な軸方向磁場を有するため、磁石アセンブリは、その磁場とボイスコイルの磁場との相互作用に起因する力を経験する。撓み部５３０ａ～５３０ｄは、磁石アセンブリ５４２が経験した力に応じて電気機械モジュール５４０がＺ方向に動くことを可能にするように湾曲する。図５Ｂは、ＥＭアクチュエータ５００の動作中に撓み部５３０ａ～５３０ｄがどのように湾曲するかについての一例を示す。

【0053】

フレーム５２０は、主としてＸＹ平面において延びるパネルと、主としてＺ方向に延びる４つの柱とを含む。４つの柱の各々は、それが撓み部５３０ａ～５３０ｄのうちの１つに取り付け可能になるようにサイズ決めされた、Ｘ方向に測定される幅を有する。この実現化例では、ＥＭアクチュエータ５００は、撓み部５３０ａ～５３０ｄのうちの１つに各々接続された４つの柱を含むが、他の実現化例では、アクチュエータは、５つ以上の柱に接続された５つ以上の撓み部を含んでいてもよく、さらに他の実現化例では、アクチュエータは、３つ以下の柱に接続された３つ以下の撓み部を含んでいてもよい。

【0054】

撓み部５３０ａ～５３０ｄは、Ｚ方向に延びる垂直区分を含み、それらは、撓み部をフレーム５２０の柱に取り付ける。図５Ｂは、それぞれの柱に各々接続された撓み部５３０ｃおよび５３０ｄを示す。撓み部の垂直部分の各々は、それらが取り付けられた柱の高さにわたって延びる。たとえば、撓み部の垂直部分は、各柱の高さの少なくとも１０％（少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも６０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％）にわたって延びていてもよい。別の例として、第２の部分は、Ｚ方向に０．５ｍｍ以上（０．８ｍｍ以上、１ｍｍ以上、１．２５ｍｍ以上、１．５ｍｍ以上、２ｍｍ以上、２．５ｍｍ以上、３ｍｍ以上）にわたって延びていてもよい。撓み部は、接着剤、溶接、または他の物理的結合を使用して、柱に取り付けられてもよい。

【0055】

ここで撓み部の構造に移ると、図６は、単一の撓み部６００の斜視図を示す。図６は撓み部６００を示しているが、この撓み部の説明は撓み部５３０ａ～５３０ｄも説明する。

【0056】

撓み部６００は、ともにＸＹ平面に平行に延びる２つのアーム６０１および６０２を含む。第１のアーム６０１は、点線で限られ、Ｙ方向に延びる第１の直線区分６１１Ａを含む。第１のアーム６０１の第２の直線区分６１２Ａは、Ｘ方向に延びる。第１のアーム６０１はさらに、第１の直線区分６１１Ａと第２の直線区分６１２Ａとを接続する第１の曲線区分６２１Ａを含む。第１のアーム６０１の第３の直線区分６１３Ａが、Ｙ方向に延びる。第２の直線区分６１２Ａは、第２の曲線区分６２２Ａによって第３の直線区分６１３Ａに接続される。

【0057】

第２のアーム６０２は、第１のアーム６０１に平行であり、かつ第１のアーム６０１と同一である。第２のアーム６０２は、第１の曲線区分６２１Ｂによって第２の直線区分６１２Ｂに接続された第１の直線区分６１１Ｂを含む。加えて、第２のアーム６０２は、第２の曲線区分６２２Ｂによって第２の直線区分６１２Ｂに接続された第３の直線区分６１３Ｂを含む。磁石アセンブリは図示されていないが、第３の直線区分６１３Ａおよび６１３Ｂは各々、磁石アセンブリの両側に接続される。すなわち、各撓み部６３０ａ～６３０ｄの第１のアームの第３の直線区分は、磁石Ａの上方に位置付けられた構造要素に接続し、一方、各撓み部６３０ａ～６３０ｄの第２のアームの第３の直線区分は、底板５５０に接続する。磁石Ａの上方に位置付けられた構造要素は、略多角形形状、たとえば四角形形状を有する。

【0058】

撓み部６００は、垂直区分６３０を含む。垂直区分６３０は、第１のアーム６０１および第２のアーム６０２に直交して延びる。第１のアームコネクタ６３１が第１のアーム６０１を垂直区分６３０に取り付け、一方、第２のアームコネクタ６３２が第２のアーム６０２を垂直区分６３０に取り付ける。双方のコネクタ６３１および６３２は、各コネクタが垂直区分６３０とともに集団でＣ字型の区分を形成するように、曲線状である。

【0059】

図５Ｂに関して上述したように、撓み部５３０ａ～５３０ｄは、電気機械モジュール５４０がＺ方向に動くことを可能にするように湾曲する。一般に、アクチュエータシステムの動作中に湾曲する撓み部の部分は、湾曲しない部分よりも高い機械的応力を経験するであろう。したがって、撓み部は、応力の結果として湾曲部分で破壊または塑性変形が起こりやすいおそれがある。

【0060】

したがって、より高い応力を経験する場所での故障を減少させるために、これらの箇所で撓み部の幅を増加させてもよい。たとえば、撓み部５３０ａ～５３０ｄは、一定の幅を有さない（すなわち、撓み部５３０ａ～５３０ｄは均一でない幅を有する）。代わりに、故障の可能性を減少させるために、撓み部５３０ａ～５３０ｄは、湾曲部分で最大幅を有する。図７Ａおよび図７Ｂは、湾曲部分での撓み部の増加した幅を示す、撓み部７００の拡大図である。上述のように、各撓み部５３０ａ～５３０ｄは互いに同一である。したがって、撓み部７００に言及する以下の説明も、撓み部５３０ａ～５３０ｄの特徴を説明する。

【0061】

図７Ａは、撓み部７００の第１のアームの上面図である。点線は、撓み部７００の区分、すなわち、第３の区分７１３、第２の曲線区分７２２、第２の直線区分７１２、第１の曲線区分７２１、第１の直線区分７１１Ａ、および第１のアームコネクタ７３１の境界を示す。

【0062】

撓み部７００の第３の直線区分の自由端は、Ｗ_ｍｉｎ１と表記された第１の幅を有し、それは、第３の直線区分７１３の底部または外縁から第３の直線区分の上部または内縁まで測定される。図７Ａまたは図７Ｂには図示されていないが、撓み部７００の第３の直線区分の各々は、磁石アセンブリに取り付けられる。第３の直線区分７１３上に位置付けられた円は、撓み部７００と磁石アセンブリとの接続部の例示的な位置を表わす。たとえば、円は、溶接、ねじ、接着剤、または他のタイプの接続部の位置であり得る。Ｗ_ｍｉｎ１は、約０．５ｍｍ～約０．７ｍｍ、たとえば０．５５ｍｍ、０．６ｍｍ、０．６５ｍｍである。

【0063】

撓み部７００の第３の直線区分が磁石アセンブリに取り付けられる一方、第２の曲線区分７２２は、磁石アセンブリとの接続部から遠ざかって延びる。ＥＭアクチュエータの動作中に磁石アセンブリがＺ軸に沿って動くと、第２の曲線区分７２２もＺ軸に沿って動く。磁石アセンブリの運動を許容するために、第２の曲線区分７２２もＺ軸に沿って湾曲する。Ｚ軸に沿った湾曲により、第２の曲線区分７２２は機械的応力を経験する。

【0064】

第３の直線区分７１３の自由端から反時計回りに進むと、第１の部分の幅は、それが最大幅Ｗ_ｍａｘ１に達するまで増加する。Ｗ_ｍａｘ１は、約１．４ｍｍ～約１．６ｍｍ、たとえば１．４５ｍｍ、１．５ｍｍ、１．５５ｍｍであってもよい。上述のように、Ｗ_ｍａｘ１の場所は、ＥＭアクチュエータの動作中、撓み部７００が経験する平均応力よりも高い応力を経験する第２の曲線区分７２２の部分に対応する。第２の曲線区分７２２での増加した幅は、ＥＭアクチュエータの動作中に撓み部が故障しにくくなるように、撓み部を強化する。より具体的には、アクチュエータの動作中、第２の曲線区分７２２は、第３の直線区分７１３との境界に最も近い部分が、第２の直線区分７１２に最も近い部分の変位とは異なる量だけ変位された結果、ねじれる。ねじれた場所に応力が集中し、撓み部の疲労を引き起こす。Ｗ_ｍａｘ１を最大化することにより、第２の曲線区分７２２の構造的剛性が最大化され、その結果、この区分のねじれる動きが最小化される。

【0065】

第２の曲線区分７２２は、第２の曲線区分の外縁に沿った第１の曲率半径を有し、第１の曲率半径は、第２の曲線区分の内縁に沿った第２の曲率半径よりも小さい。第２の曲線区分７２２の丸みを帯びた湾曲および増加した幅はともに、撓み部に対する応力を、応力が平均より高い区域から応力が平均より低い区域へ再分散することによって、撓み部７００が経験する応力を減少させるよう機能する。

【0066】

第２の曲線区分７２２の丸みを帯びた湾曲と同様に、第１の曲線区分７２２の湾曲も、撓み部７００が経験する応力を減少させるよう機能する。第１の曲線区分７２１の幅は、Ｗ_ｍｉｎ２と表記された幅を有する。Ｗ_ｍｉｎ２は、約０．４ｍｍ～約０．６ｍｍ、たとえば０．４５ｍｍ、０．５ｍｍ、０．５５ｍｍであってもよい。Ｗ_ｍａｘ１からＷ_ｍｉｎ２へ反時計回りに進むと、撓み部の幅は徐々に減少する。引き続きＷ_ｍｉｎ２から第１のアームコネクタ７３１の縁へ反時計回りに進むと、撓み部の幅は、第１の直線区分７１１Ａと第１のアームコネクタ７３１との間の境界で測定される幅Ｗ_ｍａｘ２まで徐々に増加する。Ｗ_ｍａｘ２は、約０．７～約０．９ｍｍ、たとえば０．７５ｍｍ、０．８ｍｍ、０．８５ｍｍであってもよい。

【0067】

図７Ｂを参照して、撓み部７００の斜視図は、第１のアームコネクタ７３１によって垂直区分７３０に接続された第１の直線区分７１１Ａを含む。斜視図はまた、第２のアームコネクタ７３１によって垂直部分７３０に接続された第３の部分第１の直線区分７１１Ｂを含む。第１のアームコネクタ７３１および第２のアームコネクタ７３２は、これらの要素が経験する応力をそれらのそれぞれの湾曲全体にわたって分散するように、曲線状である。

【0068】

アクチュエータの動作中、第１の直線区分７１１Ａおよび７１１Ｂに最も近い第１のアームコネクタ７３１および第２のアームコネクタ７３２の端は、第２および第１のアームコネクタの湾曲により、垂直区分７３０に最も近い端よりも大きいＺ方向変位を経験する。第１のアームコネクタ７３１および第２のアームコネクタ７３２は、それらの位置により、撓み部７００が経験する平均応力よりも大きい応力を経験する。第１のアームコネクタ７３１および第２のアームコネクタ７３２が応力により故障する可能性を減少させるために、コネクタの幅は、第１または第２のアームコネクタと垂直区分７３０との境界で測定される幅Ｗ_ｍｉｎ３から、幅Ｗ_ｍａｘ２まで増加する。Ｗ_ｍｉｎ３は、約０．４ｍｍ～約０．６ｍｍ、たとえば０．４５ｍｍ、０．５ｍｍ、０．５５ｍｍであってもよい。

【0069】

一般に、開示されたアクチュエータは、たとえば上述の図２の電子制御モジュール２２０などの電子制御モジュールによって制御される。一般に、電子制御モジュールは、携帯電話の１つ以上のセンサおよび／または信号受信機から入力を受信し、当該入力を処理し、アクチュエータ２１０が好適な触覚応答を提供するようにする信号波形を生成して送信する、１つ以上の電子コンポーネントから構成される。図８を参照して、携帯電話１００などのモバイルデバイスの例示的な電子制御モジュール８００は、プロセッサ８１０と、メモリ８２０と、ディスプレイドライバ８３０と、信号発生器８４０と、入力／出力（Ｉ／Ｏ）モジュール８５０と、ネットワーク／通信モジュール８６０とを含む。これらのコンポーネントは、（たとえば信号バス８０２を介して）互いに、およびアクチュエータ２１０と電気的に通信している。

【0070】

プロセッサ８１０は、データまたは命令を処理し、受信し、または送信することができる任意の電子デバイスとして実現されてもよい。たとえば、プロセッサ８１０は、マイクロプロセッサ、中央処理装置（central processing unit：ＣＰＵ）、特定用途向け集積回路（application-specific integrated circuit：ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（digital signal processor：ＤＳＰ）、またはそのようなデバイスの組合せであり得る。

【0071】

メモリ８２０は、そこに格納されたさまざまな命令、コンピュータプログラム、または他のデータを有する。命令またはコンピュータプログラムは、モバイルデバイスに関して説明された動作または機能のうちの１つ以上を実行するように構成されてもよい。たとえば、命令は、ディスプレイドライバ８３０、信号発生器８４０、Ｉ／Ｏモジュール８５０の１つ以上のコンポーネント、ネットワーク／通信モジュール８６０を介してアクセス可能な１つ以上の通信チャネル、１つ以上のセンサ（たとえば生体認証センサ、温度センサ、加速度計、光学センサ、気圧センサ、湿度センサなど）、および／またはアクチュエータ２１０を介して、デバイスのディスプレイの動作を制御または調整するように構成されてもよい。

【0072】

信号発生器８４０は、アクチュエータ２１０にとって好適なさまざまな振幅、周波数、および／またはパルスプロファイルのＡＣ波形を生成し、アクチュエータを介して音響応答および／または触覚応答を生成するように構成される。別個のコンポーネントとして示されているが、いくつかの実施形態では、信号発生器８４０はプロセッサ８１０の一部であり得る。いくつかの実施形態では、信号発生器８４０は増幅器を、たとえばその一体化された、または別個のコンポーネントとして含み得る。

【0073】

メモリ８２０は、モバイルデバイスによって使用され得る電子データを格納可能である。たとえば、メモリ８２０は、たとえば、音声ファイルおよび映像ファイル、文書およびアプリケーション、デバイス設定およびユーザ嗜好、さまざまなモジュールのためのタイミングおよび制御の信号またはデータ、データ構造またはデータベースといった、電気的データまたはコンテンツを格納することができる。メモリ８２０はまた、アクチュエータ２１０のための信号を発生させるために信号発生器８４０によって使用され得るさまざまなタイプの波形を再作成するための命令を格納してもよい。メモリ８２０は、たとえばランダムアクセスメモリ、読出専用メモリ、フラッシュメモリ、リムーバブルメモリ、または他のタイプの記憶素子、またはそのようなデバイスの組合せといった、任意のタイプのメモリであってもよい。

【0074】

上に簡単に説明されたように、電子制御モジュール８００は、図８にＩ／Ｏモジュール８５０として表わされたさまざまな入力および出力コンポーネントを含んでいてもよい。図８ではＩ／Ｏモジュール８５０のコンポーネントは単一のアイテムとして表わされているが、モバイルデバイスは、ユーザ入力を受け付けるためのボタン、マイク、スイッチ、およびダイヤルを含む多くの異なる入力コンポーネントを含んでいてもよい。いくつかの実施形態では、Ｉ／Ｏモジュール８５０のコンポーネントは、１つ以上のタッチセンサおよび／または力センサを含んでいてもよい。たとえば、モバイルデバイスのディスプレイは、ユーザがモバイルデバイスに入力を提供することを可能にする１つ以上のタッチセンサおよび／または１つ以上の力センサを含んでいてもよい。

【0075】

Ｉ／Ｏモジュール８５０のコンポーネントの各々は、信号またはデータを生成するための特殊回路を含んでいてもよい。場合によっては、コンポーネントは、ディスプレイ上に提示されたプロンプトまたはユーザインターフェイスオブジェクトに対応するアプリケーション特有の入力のためのフィードバックを生成または提供してもよい。

【0076】

上述のように、ネットワーク／通信モジュール８６０は、１つ以上の通信チャネルを含む。これらの通信チャネルは、プロセッサ８１０と外部デバイスまたは他の電子デバイスとの間の通信を提供する１つ以上の無線インターフェイスを含み得る。一般に、通信チャネルは、プロセッサ８１０上で実行される命令によって解釈され得るデータおよび／または信号を送信および受信するように構成されてもよい。場合によっては、外部デバイスは、他のデバイスとデータをやりとりするように構成された外部通信ネットワークの一部である。一般に、無線インターフェイスは、無線周波数、光信号、音響信号、および／または磁気信号を何ら限定されることなく含んでいてもよく、無線インターフェイスまたは無線プロトコルを通して動作するように構成されてもよい。例示的な無線インターフェイスは、無線周波数セルラーインターフェイス、光ファイバーインターフェイス、音響インターフェイス、ブルートゥース（登録商標）インターフェイス、短距離無線通信インターフェイス、赤外線インターフェイス、ＵＳＢインターフェイス、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）インターフェイス、ＴＣＰ／ＩＰインターフェイス、ネットワーク通信インターフェイス、または任意の従来の通信インターフェイスを含む。

【0077】

いくつかの実現化例では、ネットワーク／通信モジュール８６０の通信チャネルのうちの１つ以上は、モバイルデバイスと別のデバイス（別の携帯電話、タブレット、コンピュータなど）との間の無線通信チャネルを含んでいてもよい。場合によっては、出力、音声出力、触覚出力、または視覚的表示要素が、出力のために別のデバイスに直接送信されてもよい。たとえば、可聴警報または視覚的警告が、電子デバイス１００から携帯電話に、そのデバイス上での出力のために送信されてもよく、その逆であってもよい。同様に、ネットワーク／通信モジュール８６０は、モバイルデバイスを制御するために別のデバイス上で提供される入力を受信するように構成されてもよい。たとえば、可聴警報、視覚的通知、または触覚的警報（またはそのための命令）が、提示のために外部デバイスからモバイルデバイスに送信されてもよい。

【0078】

ここに開示されたアクチュエータ技術は、たとえば音響および／または触覚フィードバックを提供するように設計されたパネルオーディオシステムで使用され得る。パネルは、たとえばＬＣＤ技術のＯＬＥＤに基づいたディスプレイシステムであってもよい。パネルは、スマートフォン、タブレットコンピュータ、またはウェアラブルデバイス（たとえば、スマートウォッチ、または、スマート眼鏡などの頭部装着型デバイス）の一部であってもよい。

【0079】

他の実施形態は、以下の請求項にある。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】