JP2006074177A - 電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ディスク装置に起因した音声ノイズの影響を低減し、クリアな音声データを取得可能な小型の電子機器を提供する。
【解決手段】 機器本体６２内にディスク装置４０およびマイクロホン７２が配設されている。ディスク装置の筐体１０は、底壁１１ａを有した第１シェル、底壁に対向したトップカバー１１ｂを有する第２シェルを備え、この筐体内にはディスク状の記録媒体が収納されている。マイクロホンは、機器本体の厚さ方向に関して、ディスク装置のトップカバー側に配設されている。ディスク装置とマイクロホンとの距離が最短となる直線Ｂと、ディスク装置のトップカバーの表面と平行な平面とのなす角度をθとすると、トップカバーの最低次振動モードの最大変形角度αに対して、０ ≦ θ ＜ ９０°−αとなっている。
【選択図】 図４

Description

この発明は、マイクロホンおよびディスク装置を搭載した電子機器に関する。

近年、携帯電話、デジタルカメラ、ビデオカメラ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）等に代表される携帯可能な小型の電子機器は、音声入力用のマイクロホンを備えている。また、これらの電子機器においては、記録装置として、磁気ディスク装置、光ディスク装置などのディスク装置を用いたものが提供されている。
ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は、一般に、矩形箱状の筐体を有している。筐体内には、磁気記録媒体としての磁気ディスク、この磁気ディスクを支持および回転させる駆動手段としてのスピンドルモータ、磁気ディスクに対して情報の書き込み、読み出しを行なう複数の磁気ヘッド、これらの磁気ヘッドを磁気ディスクに対して移動自在に支持したヘッドアクチュエータ、ヘッドアクチュエータを回動および位置決めするボイスコイルモータ、ヘッドＩＣ等を有する基板ユニット等が収納されている。

このような携帯型電子機器に搭載される磁気ディスク装置は、従来に比較して大幅に小型化され、カード状に薄く形成されている（例えば、特許文献１）。
特開２００１−２１００５８号公報

上記のような小型の電子機器では、各構成部材の設置スペーサが狭いことから、ディスク装置およびマイクロホンは互いに隣接して設置されることが考えられる。この場合、ディスク装置からの振動がマイクロホンに悪影響を与えることが懸念される。すなわち、磁気ディスク装置の作動中、スピンドルモータやキャリッジのシーク動作に起因した振動が発生する。磁気ディスク装置の小型化および薄型化に伴い、筐体を構成している基台やトップカバーも厚さが薄く形成され、振動が発生し易い。そのため、振動波の一部は、磁気ディスク装置の基台表面やトップカバー表面を放射面として空気を震わし、マイクロホンまで達する。マイクロホンに達した振動成分は音声ノイズとして顕在化し、マイクロホンによるクリアな音声データの取得を妨げる。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、ディスク装置に起因したノイズの影響を低減し、クリアな音声データを取得可能な小型の電子機器を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明に係る電子機器は、機器本体と、底壁およびこの底壁に対向したトップカバーを有した矩形状の筐体と、前記筐体内に配設されたディスク状の記録媒体とを備え、前記機器本体内に配設されたディスク装置と、前記機器本体の厚さ方向に関して、前記ディスク装置のトップカバー側に位置して前記機器本体内に配設されたマイクロホンと、を具備し、
前記ディスク装置とマイクロホンとの距離が最短となる直線と、前記ディスク装置のトップカバーの表面と平行な平面とのなす角度をθとすると、前記トップカバーの最低次振動モードの最大変形角度αに対して、 ０ ≦ θ ＜ ９０°−α となっている。

この発明によれば、ディスク装置の放射音方向に対して、マイクロホンをずらして設けることにより、ディスク装置に起因したノイズの影響を低減し、クリアな音声データを取得可能な小型の電子機器を提供することができる。

以下図面を参照しながら、この発明を、電子機器として、例えば、携帯電話機に適用した第１の実施形態について詳細に説明する。
図１に示すように、携帯電話機６０は、機器本体として、それぞれ偏平な矩形箱状に形成された第１本体６２および第２本体６４を備えている。第２本体６４は、第１本体６２に対して、ヒンジ部６６を介して回動自在に連結されている。第１本体６２には、テンキー６８および複数の操作キー７０が露出して設けられている。第１本体６２の内部には、記録装置として機能するハードディスクドライブ（以下ＨＤＤと称する）４０およびマイクロホン７２等が配設されている。第２本体６４には、送信情報、受信情報等を表示する表示パネル７４、スピーカ７６等が設けられている。

次に、ディスク装置として機能するＨＤＤについて詳細に説明する。
図２および図３に示すように、ＨＤＤ４０は後述する種々の部材が収納されたほぼ矩形箱状の筐体１０と、筐体１０の外面に重ねて設けられた矩形状の制御回路基板１２と、を備えている。筐体１０および制御回路基板１２は、長さＬが４ｃｍ以下、例えば、３２ｍｍ、幅Ｗが２４ｍｍに形成され、厚さＴが５ｍｍあるいは３．３ｍｍ程度に形成されている。厚さＴは、収納するディスクの枚数に応じて設定されている。制御回路基板１２は、筐体１０と同一の長さおよび幅に形成されている。

筐体１０は、互いにほぼ等しい寸法に形成された第１シェル１０ａおよび第２シェル１０ｂを有している。第１シェル１０ａは金属により形成され、ほぼ矩形状の底壁１１ａおよび底壁の周縁部に立設された側壁を一体に備えている。第２シェル１０ｂは金属により形成され、ほぼ矩形状のトップカバー１１ｂおよびトップカバーの周縁部に立設された側壁を一体に備えている。

第１および第２シェル１０ａ、１０ｂは、その側壁同士が対向した状態で、互いに向い合わせて配置されている。第１および第２シェル１０ａ、１０ｂの側壁外面には帯状のシール材１６が全周に渡って巻き付けられ、このシール材により側壁同士が互いに接続されているとともに、側壁間の隙間がシールされている。これにより、矩形箱状の筐体１０が構成されている。

第１シェル１０ａの底壁１１ａ外面は矩形状の実装面１１を形成している。実装面１１の角を含む筐体１０の４つの角は円弧状に丸めて形成されている。これにより、筐体１０の周縁部に巻装されたシール材１６が、筐体の角で損傷することを防止しているとともに、シール材の浮きによる気密性の悪化を防止している。

図２および図３に示すように、筐体１０内において、筐体の周縁部には複数の支持ポスト１８が設けられている。各支持ポスト１８は、第１シェル１０ａの内面に固定された基端を有し、第１シェルの内面に対してほぼ垂直に立設されている。各支持ポスト１８の位置で、実装面１１にねじ孔が形成され、支持ポスト内まで延びている。

筐体１０内には、情報記録媒体として機能する直径１インチ以下、例えば、直径０．８５インチの磁気ディスク２０、この磁気ディスクを支持および回転させる駆動モータとしてのスピンドルモータ２２、磁気ディスクに対して情報の書き込み、読み出しを行なう磁気ヘッド２４、磁気ディスク２０に対して磁気ヘッドを移動自在に支持したキャリッジ２６、キャリッジを回動および位置決めするボイスコイルモータ（以下ＶＣＭと称する）２８、磁気ヘッドが磁気ディスクの周縁部に移動した際、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間した位置にアンロードして保持するランプロード機構３０、キャリッジを退避位置に保持する電磁ラッチ、およびヘッドＩＣ等を有する基板ユニット３４等が収納されている。

スピンドルモータ２２は円柱形状のハブを有し、このハブには、磁気ディスク２０が同軸的に嵌合されている。ハブの端部には、環状のクランプリング４４が嵌合され、磁気ディスク２０の円周縁部を保持している。これにより、磁気ディスク２０はロータに固定され、ロータと一体的に回転可能に支持されている。

ヘッドアクチュエータを構成するキャリッジ２６は、第１シェル１０ａの内面上に固定された軸受組立体５２、軸受組立体から延出したアーム、アームの先端から延出した細長い板状のサスペンション、軸受部からアームと反対方向に延出した支持フレームを備えている。サスペンションの延出端には、図示しないジンバル部を介して磁気ヘッド２４が支持されている。磁気ヘッド２４はサスペンションのばね力により磁気ディスク２０表面に向かって所定のヘッド荷重が印加されている。支持フレームには、ＶＣＭ２８を構成するボイスコイルが一体的に固定されている。

プリント回路基板からなる制御回路基板１２は筐体１０の実装面１１とほぼ等しいの長さおよび幅を有した矩形状を有している。筐体１０の実装面１１には、スピンドルモータ２２に対応した円形の凸部、および軸受組立体５２に対応した円形の凸部がそれぞれ形成されている。制御回路基板１２には、これらの凸部にそれぞれ対応した円形の開口３２ａ、３２ｂが形成されている。制御回路基板１２の４つの角部は、それぞれ斜めに、例えば、各辺に対して４５度の角度で斜めに切欠かれている。制御回路基板１２上には、複数の電子素子３３、コネクタ３５等が実装されている。

制御回路基板１２は、筐体１０の実装面１１に重ねて配置され、複数のねじにより第１シェル１０ａにねじ止めされている。この際、制御回路基板１２は、４つの辺が実装面１１の４辺とそれぞれ整列した状態、つまり、実装面１１の４辺と一致した状態で配置されている。実装面１１に形成された凸部は、それぞれ制御回路基板１２の開口３２ａ、３２ｂ内に配置されている。制御回路基板１２上に実装されたコネクタ３５は、基板ユニット３４のコネクタに接続される。

上記のように構成されたＨＤＤ４０は、図１および図４に示すように、携帯電話機６０の第１本体６２内に配設されている。ＨＤＤ４０は、例えば、テンキー６８の下方に位置し、底壁１１ａが第１本体６２の壁面とほぼ平行に対向した状態で配設されている。マイクロホン７２は、第１本体６２内に配設され、第１本体の壁部内面に固定されている。これにより、マイクロホン７２は、第１本体６２の厚さ方向について、ＨＤＤ４０のトップカバー１１ｂ側に位置している。

図４に示すように、ＨＤＤ４０およびマイクロホン７２は以下の関係を満たすように配設されている。ＨＤＤ４０とマイクロホン７２との距離が最短となる直線Ｂと、ＨＤＤのトップカバー１１ｂ表面と平行な平面とのなす角度をθとした場合、トップカバー１１ｂの最低次振動モードの最大変形角度αmax に対して、
０ ≦ θ ＜ ９０°− αmax
となるように配設されている。

上記関係を満たすようにＨＤＤ４０およびマイクロホン７２を配置することにより、ＨＤＤ４０の振動に起因する音声ノイズがマイクロホン７２に伝わることを防止し、マイクロホンによってクリアな音声データを取得することが可能となる。

詳細に述べると、ＨＤＤ４０の作動中、スピンドルモータやキャリッジのシーク動作に起因する振動が発生し、振動波の一部はＨＤＤの底壁１１ａおよびトップカバー１１ｂを放射面として空気を震わす。本実施形態において、マイクロホン７２は、ＨＤＤ４０のトップカバー１１ｂ側に設けられているため、トップカバー１１ｂ側の振動を代表して説明する。

ＨＤＤ４０におけるトップカバー１１ｂの最低次振動モードは、その取り付け方法によより異なるが、最悪条件として挙げられる図４および図５に示す４点固定の時、トップカバー１１ｂの中心の振幅ｗが最も大きくなる変形状態となり、最も励振され易い。トップカバー１１ｂ表面から放射される音の強さ（エネルギー）は、トップカバー表面の法線方向Ｃの振動速度の２乗に比例する。そこで、マイクロホン７２を最低次振動モードにおけるトップカバー１１ｂ表面の法線方向Ｃの範囲からずらして配置することにより、空気伝播によるマイクロホン７２への影響を抑えることができる。

最低次振動モードにおけるトップカバー表面の最大変形角度の見積りついて説明する。図６に示すように、ＨＤＤ４０の長手方向にＸ軸を取り、トップカバー１１ｂの長手方向長さをＬ、トップカバー中央の最大振幅をｗとすると、Ｘ軸に関するトップカバー１１ｂのたわみ曲線は、４次の偶関数として定義され得る。この際、トップカバー１１ｂの長手方向両端は固定され、傾きが０となるという条件としている。これにより、上記たわみ曲線の最大変形角度αmax は

と表すことができる。ここで、最大振幅をｗをトップカバー１１ｂの長手方向長さＬの１０分の１と仮定すると、最大変形角度αmax は約０．３（rad ）となる。

ＨＤＤ４０とマイクロホン７２との距離が最短となる直線Ｂとトップカバー１１ｂ表面と平行な平面とのなす角度θが、θ ＜ π／２ − αmax となるようにＨＤＤおよびマイクロホンを配置することにより、最低次振動モードにおけるトップカバー表面法線方向Ｃからマイクロホン７２がはずれて位置する。これにより、マイクロホン７２に伝わる音声ノイズを低減することができる。

以上のように構成された携帯電話機６０によれば、ＨＤＤ４０の放射音方向に対してマイクロホン７２をずらして設けることにより、ＨＤＤに起因したノイズの影響を低減し、マイクロホンによりクリアな音声データを取得することができる。

上述した実施形態において、マイクロホン７２は、第１本体６２の厚さ方向に関して、ＨＤＤ４０のトップカバー１１ｂ側に位置する構成としたが、図７に示す第２の実施形態のように、マイクロホン７２はＨＤＤ４０の底壁１１ａ側に設けてもよい。この場合、ＨＤＤ４０およびマイクロホン７２は以下の関係を満たすように配設されている。

ＨＤＤ４０とマイクロホン７２との距離が最短となる直線Ｂと、ＨＤＤの底壁１１ａの表面と平行な平面とのなす角度をβとした場合、底壁１１ａの最低次振動モードの最大変形角度αmax に対して、
０ ≦ β ＜ ９０°− αmax
の関係となるように配設されている。

上記関係を満たすようにＨＤＤ４０およびマイクロホン７２を配置することにより、ＨＤＤ４０の振動に起因する音声ノイズがマイクロホン７２に伝わることを防止し、マイクロホンによってクリアな音声データを取得することが可能となる。

図８に示すように、この発明の第３の実施形態に係る携帯電話機によれば、ＨＤＤ４０およびマイクロホン７２は、第１本体６２内に配設されている。第１本体６２の厚さ方向に関して、マイクロホン７２はＨＤＤ４０のトップカバー１１ｂ側に設けられている。ＨＤＤ４０およびマイクロホン７２は、前述した第１の実施形態と同様に、
０ ≦ θ ＜ ９０°− αmax
の関係となるように配設されている。

上記関係を満たすようにＨＤＤ４０およびマイクロホン７２を配置することにより、ＨＤＤ４０の振動に起因する音声ノイズがマイクロホン７２に伝わることを防止し、マイクロホンによってクリアな音声データを取得することが可能となる。

一般に、固体内を伝わる振動波は、距離により減衰する。そのため、振動源であるＨＤＤ４０とマイクロホン７２とを離して実装することが望ましい。そこで、ＨＤＤ４０およびマイクロホン７２は、第１本体６２の長手方向に関して、ＨＤＤの重心Ｇ１とマイクロホン７２の重心Ｇ２とが第１本体６２の重心Ｇ３を間に挟んで反対側に位置するように配設されている。これにより、ＨＤＤ４０に起因する音声ノイズがマイクロホン７２に伝わることを一層確実に防止できる。同時に、ＨＤＤ４０がマイクロホン７２に与える漏洩磁束の影響を抑えることが可能となる。

図９に示すように、この発明の第４の実施形態に係る携帯電話機によれば、ＨＤＤ４０は、機器本体を構成している第１本体６２および第２本体６４のいずれか一方、例えば、第２本体６４の内に配設されている。マイクロホン７２は他方の本体、つまり、第１本体６２内に配設されている。このように、ＨＤＤ４０およびマイクロホン７２を別々の本体、つまり、別々の筐体内に配設することにより、振動源であるＨＤＤ４０とマイクロホン７２とを離して実装することができる。従って、第４の実施形態においても、上述した第３の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

図１０に示すように、この発明の第５の実施形態に係る携帯電話機によれば、ＨＤＤ４０およびマイクロホン７２は、第１本体６２内に配設されている。第１本体６２の厚さ方向に関して、マイクロホン７２はＨＤＤ４０のトップカバー１１ｂ側に設けられている。ＨＤＤ４０およびマイクロホン７２は、前述した第１の実施形態と同様に、
０ ≦ θ ＜ ９０°− αmax
の関係となるように配設されている。

第１本体６２内でＨＤＤ４０とマイクロホン７２との間には、これらの間を遮るようにして板状のシールド部材８０が設けられている。シールド部材８０は磁性体で形成され、ＨＤＤ４０とマイクロホン７２との間を磁気的に遮蔽している。シールド部材８０は、ＨＤＤ４０を覆うように、第１本体６２内に設けてもよい。

上記構成によれば、ＨＤＤ４０の振動に起因する音声ノイズがマイクロホン７２に伝わることを防止し、マイクロホンによってクリアな音声データを取得することができる。更に、シールド部材８０によりＨＤＤ４０の漏洩磁束を遮蔽し、マイクロホン７２に対する漏洩磁束の影響を抑えることができる。これにより、マイクロホンにより一層クリアな音声データを取得することができる。

上述した第２ないし第５の実施形態において、他の構成は第１の実施形態と同一であり、同一の部分に同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
上述した実施形態では、電子機器として、複数の筐体、つまり、第１および第２本体を備えた電子機器について説明したが、本発明はこれに限らず、単一の本体を備えた電子機器にも適用することができる。この発明は、携帯電話機に限定されることなく、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ＰＤＡ等、種々の電子機器に適用してもよい。ＨＤＤにおいて、磁気ディスクの枚数は１枚に限らず、必要に応じて増加可能である。磁気ディスクは、０．８５インチに限らず、１．８インチあるいは２．５インチとしてもよい。

この発明の第１の実施形態に係る携帯電話機を示す斜視図。 前記携帯電話機内に設けられたＨＤＤを示す斜視図。 前記ＨＤＤを示す分解斜視図。 前記携帯電話機の本体、ＨＤＤ、およびマイクロホンを示す断面図。 前記ＨＤＤの最低次振動モードを概略的に示す斜視図。 前記ＨＤＤの振動時におけるトップカバーのたわみ曲線を示す図。 この発明の第２の実施形態に係る携帯電話機の本体を示す断面図。 この発明の第３の実施形態に係る携帯電話機の本体を示す断面図。 この発明の第４の実施形態に係る携帯電話機を一部破断して示す側面図。 この発明の第５の実施形態に係る携帯電話機の本体を示す断面図。

符号の説明

１０…筐体、 １０ａ…第１シェル、 １０ｂ…第２シェル、 １１ａ…底壁、
１１ｂ…トップカバー、 １２…制御回路基板、 １６…シール材、
２０…磁気ディスク、 ２２…スピンドルモータ、 ４０…ＨＤＤ、
６０…携帯電話機、 ６２…第１本体、 ６４…第２本体

Claims (8)

1. 機器本体と、
   底壁およびこの底壁に対向したトップカバーを有した矩形状の筐体と、前記筐体内に配設されたディスク状の記録媒体とを備え、前記機器本体内に配設されたディスク装置と、
   前記機器本体の厚さ方向に関して、前記ディスク装置のトップカバー側に位置して前記機器本体内に配設されたマイクロホンと、を具備し、
   前記ディスク装置とマイクロホンとの距離が最短となる直線と、前記ディスク装置のトップカバーの表面と平行な平面とのなす角度をθとすると、前記トップカバーの最低次振動モードの最大変形角度αに対して、
   ０ ≦ θ ＜ ９０°−α
   である電子機器。
2. 機器本体と、
   底壁およびこの底壁に対向したトップカバーを有した矩形状の筐体と、前記筐体内に配設されたディスク状の記録媒体とを備え、前記機器本体内に配設されたディスク装置と、
   前記機器本体の厚さ方向に関して、前記ディスク装置の底壁側に位置して前記機器本体内に配設されたマイクロホンと、を具備し、
   前記ディスク装置とマイクロホンとの距離が最短となる直線と、前記ディスク装置の底壁の表面と平行な平面とのなす角度をβとすると、前記底壁の最低次振動モードの最大変形角度αに対して、
   ０ ≦ β ＜ ９０°−α
   である電子機器。
3. 前記ディスク装置およびマイクロホンは、前記機器本体の長手方向に関して、前記ディスク装置の重心と前記マイクロホンの重心とが前記機器本体の重心を間に挟んで反対側に位置するように配設されている請求項１又は２に記載の電子機器。
4. 前記機器本体は、第１本体と、第１本体に対してヒンジを介して回動自在に連結された第２本体とを有し、
   前記ディスク装置は前記第１本体および第２本体の一方に配設され、前記マイクロホンは前記第１本体および第２本体の他方に配設されている請求項１又は２に記載の電子機器。
5. 磁性体で形成されているとともに前記ディスク装置とマイクロホンとの間に配設され、前記ディスク装置とマイクロホンとの間を磁気的に遮蔽したシールド部材を備えている請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電子機器。
6. 前記ディスク装置の筐体は、長手方向の寸法が４ｃｍ以下に形成されている請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電子機器。
7. 前記記録媒体は、直径１インチ以下に形成されている請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電子機器。
8. 前記ディスク装置は、前記筐体内に配設され、前記記録媒体を支持しているとともに回転させる駆動モータと、前記記録媒体に対して情報処理を行うヘッドと、前記筐体内に設けられ、前記ヘッドを移動自在に支持しているとともに前記ヘッドを前記記録媒体に対して移動させるヘッドアクチュエータと、前記筐体内に設けられ前記ヘッドアクチュエータに接続された基板ユニットと、前記筐体の外面に対向して設けられ、前記基板ユニットに接続された制御回路基板と、を備えている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電子機器。

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