JP2005117234A - スピーカ、スピーカモジュールおよびこれを用いた電子機器 - Google Patents

スピーカ、スピーカモジュールおよびこれを用いた電子機器 Download PDF

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Abstract

【課題】本発明は音響機器に使用されるスピーカ、スピーカモジュールおよび電子機器に関するものであり、電子機器の信頼性、品質の向上が課題であった。
【解決手段】第１の振動板２７と第２の振動板３０とを密閉空間を構成することで音響結合して構成し、この密閉空間を利用して各々の振動板の位置やデザインをすることで、デザインの自由度を向上し、合わせてこの第２の振動板３０にコーティングを施すことにより、スピーカの信頼性、品質の向上を実現した。
【選択図】図１

Description

本発明は各種音響機器や情報通信機器に使用されるスピーカ、スピーカモジュールおよびこれを用いた携帯電話やゲーム機器等の電子機器に関するものである。
従来の技術を図５を用いて説明する。図５は従来のスピーカの断面図である。図５に示すように、着磁されたマグネット１を上部プレート２およびヨーク３により挟み込んで内磁型の磁気回路４を構成し、この磁気回路４のヨーク３にフレーム６を結合している。このフレーム６の周縁部には第１の振動板７を装着し、この第１の振動板７にボイスコイル８を結合するとともに、上記磁気回路４の磁気ギャップ５に嵌まり込むように結合している。
さらに、前記フレーム６の周縁部にパネル９を結合し、このパネル９に略平面状の第２の振動板１０を装着し、第１の振動板７と第２の振動板１０の間を密閉空間１１により音響結合している。ここで、密閉空間１１の中の１２は、第１の振動板７と第２の振動板１０を繋ぎ、それぞれの位置関係を設定するための音道部である。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００３−１７９９８８号公報
上述のスピーカは、第２の振動板１０が高温での熱により変形したり、表面に存在するが故に他のものと擦れ合うことで、傷ができたりするという課題を有するものであった。
さらに、第２の振動板１０が自重によりたわみ、または静電気により吸引されパネル９と第２の振動板１０とが密着し、第２の振動板１０の振動を抑制してしまうことで、歪が増大するという品質や信頼性上の課題を有するものであった。
本発明は、前記した課題を解決し、品質や信頼性に優れたスピーカ、スピーカモジュールおよびこれを用いた電子機器を提供することを目的とするものである。
上記目的を達成するために、本発明は以下の構成を有する。
本発明の請求項１に記載の発明は、磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された第１の振動板と、この第１の振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに嵌め込まれるボイスコイルと、前記フレームに結合されたパネルと、前記第１の振動板を結合した前記パネルで囲まれた空間と、このパネルで囲まれた空間に音響結合した第２の振動板とで構成されるスピーカであって、前記第２の振動板にコーティングをして構成したものである。この構成により、２つの振動板の間に密閉空間を設け、この密閉空間を利用して各々の振動板の位置や形状をデザインすることで、デザインの自由度を向上し、合わせて第２の振動板にコーティングをすることにより、その品質、信頼性の向上を図ることができる。
本発明の請求項２に記載の発明は、第２の振動板のコーティング剤として、耐傷性に富む材料により構成したものである。この構成により、第２の振動板の耐傷性を向上させることができる。
本発明の請求項３に記載の発明は、第２の振動板のコーティング剤として、耐熱性に富む材料により構成したものである。この構成により、第２の振動板の耐熱性を向上させることができる。
本発明の請求項４に記載の発明は、第２の振動板のコーティング剤として、反射防止性に優れた材料により構成したものである。この構成により、第２の振動板による光の反射を抑制することで、第２の振動板の下に配置された表示物の視認性を向上させることができる。
本発明の請求項５に記載の発明は、第２の振動板の表面もしくは裏面の一方もしくは両面に、請求項２から請求項４に記載のコーティング剤のいずれかを、コーティング剤の組合せと塗重ねを含めてコーティングをしたものである。この構成により、各コーティング剤の効果や特徴を発揮させるレベルを選択できると共に、組合せや塗重ねて使用した場合は、複数の効果を得ることができる。
本発明の請求項６に記載の発明は、第１の振動板は第２の振動板より小さくして構成したものである。この構成により、スピーカおよびこれを用いたモジュールや電子機器のさらなる小型化、デザインの自由度の向上を実現することができる。
本発明の請求項７に記載の発明は、第２の振動板をシート状の透明なフィルムにより構成したものである。この構成により、第２の振動板の下に表示物を配置しても透明なフィルムを通して視認することができ、このスピーカを用いたモジュールや電子機器のさらなる小型化、デザインの自由度の向上を実現することができる。
本発明の請求項８に記載の発明は、第２の振動板のパネル側に微細な凹凸を設けて構成したものである。この構成により、狭ギャップ状の空間で配置された第２の振動板と平面状のパネルとが面で接触することがなくなるため、静電気による吸着がされにくく、周波数特性上の信頼性の向上を実現することができる。
本発明の請求項９に記載の発明は、パネルの第２の振動板側に微細な凹凸を設けて構成したものである。この構成により、狭ギャップ状の空間で配置された第２の振動板と平面状のパネルとが面で接触することがなくなるため、静電気による吸着がされにくく、周波数特性上の信頼性の向上を実現することができる。
本発明の請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項９のいずれか一つに記載のスピーカにおける第２の振動板の下方に表示部を設けたスピーカモジュールとして構成したものである。この構成により、表示部とスピーカを小型化して一体モジュールに構成することができる。
本発明の請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載のスピーカモジュールと操作部とを備えて電子機器を構成したものである。この構成により、電子機器の小型化を図ることができる。
以上のように本発明は、耐傷性や耐熱性および反射防止性のあるコーティングをした第２の振動板を使用したり、表面を微細な凹凸にした第２の振動板やパネルを使用して音響結合タイプのスピーカを構成したものである。
この構成により、大きな第２の振動板を使用してモジュールや電子機器の小型化やデザインの自由度の向上を図ることができる音響結合タイプのスピーカの信頼性、品質の向上を実現することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
以下、実施の形態１を用いて、本発明の特に請求項１から請求項５に記載の発明について説明する。
図１（ａ）は本発明の一実施形態のスピーカの断面図、同（ｂ）はその要部拡大図を示したものである。図１（ａ）、（ｂ）に示すように、着磁されたマグネット２１を上部プレート２２およびヨーク２３により挟み込んで内磁型の磁気回路２４を構成し、この磁気回路２４のヨーク２３にフレーム２６を結合している。このフレーム２６の周縁部には第１の振動板２７の外周を接着し、この第１の振動板２７にボイスコイル２８の一端を結合するとともに、反対の一端を上記磁気回路２４の磁気ギャップ２５に嵌まり込むように結合している。
さらに、前記フレーム２６の周縁部にパネル２９を結合し、このパネル２９に略平面状の第２の振動板３０を接着している。そして、音道部３２を設けた密閉空間３１により、第１の振動板２７と第２の振動板３０とを音響結合している。そして、この第２の振動板３０は、信頼性や品質の向上をできる材料によりコーティングを施している。
このコーティング材料の種類については、請求項２に記載のように、耐傷性に富む材料を使用した場合は、通常外部に露出している第２の振動板３０の表面が硬いコーティング材料により保護されることで、他のものと触れることによる傷の発生を防止でき、耐傷性を向上させることができる。
また、請求項３に記載のように、耐熱性に富む材料を使用した場合は、高温下においても第２の振動板３０がシリコン樹脂等の耐熱性に富むコーティング材料により保護されることで、熱変形の発生を防止でき、耐熱性を向上させることができる。
また、請求項４に記載のように、反射防止性に優れた材料を使用した場合は、外部光が多くて明るい環境下においても第２の振動板３０の表面の光の反射率が低減されるため、第２の振動板３０の下に配置された表示物を的確に見ることができ、視認性を向上させることができる。
さらに、請求項５に記載のように、第２の振動板３０の表面Ａもしくは裏面Ｂの一方、もしくは両面に、請求項２から請求項４に記載のコーティング剤のいずれかを、コーティング剤の組合せと塗重ねを含めてコーティングすることもできる。
すなわち、耐傷性に富む材料、耐熱性に富む材料、反射防止性に優れた材料を第２の振動板３０の表面Ａにのみ、または裏面Ｂにのみ、またはその両面にコーティングすることで、各コーティング剤の効果や特徴を発揮させるレベルを選択することができる。
また、前記特徴を有するコーティング剤を第２の振動板３０の表面Ａと裏面Ｂに組合せてコーティングすることで、各コーティング剤の効果や特徴を組合せて発揮させることができる。
さらに、前記特徴を有するコーティング剤を第２の振動板３０に組合せて塗重ねすることで、各コーティング剤の効果や特徴を組合せて発揮させ、複数の効果や相乗効果を得ることができる。
よって、上述したように本構成により、第２の振動板３０の信頼性や品質の向上を実現させることができる。
（実施の形態２）
以下、実施の形態２を用いて、本発明の特に請求項６に記載の発明について説明する。図２は、本発明の一実施形態のスピーカの断面図を示したものである。
実施の形態２は、第１の振動板２７を第２の振動板３０よりも小さくして構成している。さらに当実施の形態の場合は、第１の振動板２７を平面的に見て第２の振動板３０の範囲内に設けて構成している。
この構成により、大きな第２の振動板３０を使用してもスピーカモジュールの更なる小型化、デザインの自由度の向上を実現することができる。
（実施の形態３）
以下、実施の形態３を用いて、本発明の特に請求項７に記載の発明について説明する。実施の形態３は、第２の振動板３０をシート状の透明なフィルムにより構成していることである。
この構成により、このシート状の透明なフィルムの下空間を利用してデザインすることで、透明なフィルムの下のものが透視可能となる。このため部品の配列が横方向のみならず、高さ方向も有効に利用しながら配列することができる。よって、大きな第２の振動板３０を使用してもスピーカモジュールのさらなる小型化、デザインの自由度の向上を実現させることができる。
（実施の形態４）
以下、実施の形態４を用いて、本発明の特に請求項８および請求項９に記載の発明について説明する。
請求項８に記載の発明については、第２の振動板３０のパネル２９側に微細な凹凸を設けて構成したものである。
請求項９に記載の発明については、前記同様パネル２９の第２の振動板３０側に微細な凹凸を設けて構成したものである。
この構成により、狭ギャップ状の空間で配置された第２の振動板３０と平面状のパネル２９とが第２の振動板３０の自重によるたわみや静電気による吸着により面で接触、吸着されることがなくなる。よって、歪の発生を防止することができ、周波数特性上の信頼性の向上を実現することができる。
（実施の形態５）
以下、実施の形態５を用いて、本発明の特に請求項１０に記載の発明について説明する。
図３は、本発明の一実施の形態のスピーカモジュールの要部断面図である。
図３において、少なくとも表示部４１とスピーカ４０から構成されたスピーカモジュールであって、請求項１から請求項９に記載のスピーカの第２の振動板３０を表示部４１の前面に、この表示部４１を覆う形状で配置して装着したスピーカモジュール５０である。この時、第２の振動板３０は透明なフィルムシートにより構成されている。これにより透明なフィルムシートの下空間に表示部４１を設定してモジュール化することで、透明なフィルムの下のものが透視可能となる。
この構成により、小型化やデザインの自由度の向上が可能な音響結合スピーカモジュールについて、その外部に露出している第２の振動板３０の信頼性や品質の向上を実現させることができる。さらに、このようにモジュール化することで、セット生産時の工程削減や、部品流通段階での合理化を図ることが可能となり、コスト低減を実現させることもできる。
（実施の形態６）
以下、実施の形態６を用いて、本発明の特に請求項１１に記載の発明について説明する。
図４は本発明の一実施の形態のスピーカモジュールを搭載した携帯電話装置の要部断面図である。
図４において、少なくとも表示部４１とスピーカ４０とからなるスピーカモジュール５０と操作部４２とにより構成された携帯電話装置５１である。
実施の形態５にて説明したスピーカモジュール５０を使用して携帯電話装置５１を構成したものであり、外装ケース５２にスピーカモジュール５０を結合し、その横に操作部４２を結合してその要部が構成されている。
この時、スピーカモジュール５０の第２の振動板３０の表面は耐熱性、耐傷性、反射防止性に優れたコーティングがされ、裏面には微細な凹凸および耐熱性のコーティングがされている。
この構成により、このシート状の透明なフィルムである第２の振動板３０と透明パネルの下空間に表示部４１が設定され、さらにその横に操作部４２を設定することで、携帯電話装置５１の小型化、デザインの自由度の向上を実現させることができると共に、その外部に露出している第２の振動板３０の信頼性や品質の向上を実現させることができる。
また、シート状の透明なフィルムの下空間に、表示部４１と、タッチパネル方式等のパネルと一体化した操作部４２の両方を設定することも可能であり、この場合についてもシート状の透明なフィルムである第２の振動板３０へのコーティング効果により信頼性や品質の向上を実現させることができる。
よって、携帯電話装置５１のさらなる小型化、デザインの自由度の向上と共に、信頼性や品質の向上を実現させることが可能となる。
本発明にかかるスピーカおよびスピーカモジュールは、音を出す機能以外に、透明フィルム、透明パネルを使用することで、表示部から放音が可能となり、映像音響機器や情報通信機器、ゲーム機器等に適用できる。
（ａ）は本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図、（ｂ）はその要部拡大断面図 本発明の一実施の形態におけるスピーカの断面図 本発明の一実施の形態におけるスピーカモジュールの断面図 （ａ）は本発明の一実施の形態におけるスピーカモジュールの断面図、（ｂ）はその要部拡大断面図 従来の音響結合タイプのスピーカの断面図
符号の説明
２１ マグネット
２２ 上部プレート
２３ ヨーク
２４ 磁気回路
２５ 磁気ギャップ
２６ フレーム
２７ 第１の振動板
２８ ボイスコイル
２９ パネル
３０ 第２の振動板
３１ 密閉空間
３２ 音道部
４０ スピーカ
４１ 表示部
５０ スピーカモジュール
５１ 携帯電話装置
Ａ 第２の振動板表面
Ｂ 第２の振動板裏面

Claims (11)

  1. 磁気回路に結合されたフレームと、このフレームの外周部に結合された第１の振動板と、この第１の振動板に結合されるとともに、その一部が前記磁気回路の磁気ギャップに嵌め込まれるボイスコイルと、前記フレームに結合されたパネルと、前記第１の振動板を結合した前記パネルで囲まれた空間と、このパネルで囲まれた空間に音響結合した第２の振動板とで構成されるスピーカであって、前記第２の振動板にコーティングを施したスピーカ。
  2. 第２の振動板のコーティング剤として、耐傷性に富む材料とした請求項１記載のスピーカ。
  3. 第２の振動板のコーティング剤として、耐熱性に富む材料とした請求項１または請求項２記載のスピーカ。
  4. 第２の振動板のコーティング剤として、反射防止性に優れた材料とした請求項１から請求項３のいずれか一つに記載のスピーカ。
  5. 第２の振動板の表面もしくは裏面の一方もしくは両面に、請求項２から請求項４に記載のコーティング剤のいずれかを、コーティング剤の組合せと塗重ねを含めてコーティングをした請求項１記載のスピーカ。
  6. 第１の振動板は第２の振動板より小さくした、請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のスピーカ。
  7. 第２の振動板をシート状の透明なフィルムにより構成した請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のスピーカ。
  8. 第２の振動板のパネル側に微細な凹凸を設けた請求項１から請求項５のいずれか一つに記載のスピーカ。
  9. パネルの第２の振動板側に微細な凹凸を設けた請求項１から請求項５および請求項８のいずれか一つに記載のスピーカ。
  10. 請求項１から請求項９のいずれか一つに記載のスピーカにおける第２の振動板の下方に表示部を配したスピーカモジュール。
  11. 請求項１０に記載のスピーカモジュールと操作部とを備えた電子機器。
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