JP2007189604A - パネル型スピーカ - Google Patents

Abstract

【課題】液晶パネルの前面に、保護板や偏光フィルタを配置しない構造の液晶表示装置との組合せが可能な、小型・低コストのパネル型スピーカを提供する。
【解決手段】本発明のパネル型スピーカは、液晶パネル(1) の後方に光拡散板(2) を含む照明装置を配置する構成のバックライト型液晶表示装置の光拡散板(2) を、撓み振動を励振するための振動板として利用する。アクチュエータ(9) と光拡散板(2) とは振動伝達体(10)などを介して結合される。
【選択図】図２

Description

本発明は液晶表示装置と組み合わせて使用されるパネル型スピーカに関するものであり、より具体的には、バックライト型の液晶表示装置の光拡散板や導光板を振動板として兼用するパネル型スピーカに関するものである。

従来、液晶表示装置の前面に設置される透光性の保護板を振動板として兼用することにより、表示／音響出力装置の小型化と低廉化とを図ったパネル型スピーカが開発されてきた（特許文献１，２）。この保護板はユーザーの身体が液晶パネルに接触する時の機械的な損傷や防ぐ目的のほか、偏光フィルタや防塵の機能などを兼ね備えているため、偏光フィルタや防塵板などとも呼ばれることがある。このパネル型スピーカは、駆動線輪型などのアクチュエータの先端部に発生させた前後方向への振動をパネル上の撓み振動を変換するもので、高品質の音を発生できるという利点もある。
特開２００１−１８９９７８号公報 特開２００４−２８９７７２号公報

液晶表示装置の前面に配置される保護板を振動板として兼用する構成のパネル型スピーカでは、アクチュエータを液晶パネルの表示機能を損なわない周辺部分に配置しなければならない。このため、液晶パネルの周辺部分に表示に寄与しない非表示領域が形成され、この非表示領域を含めた表示装置全体の寸法が増大するという問題がある。

また、液晶パネルの前面に保護板を配置すると、この液晶表示装置に前方から入射する光がこの保護板で反射されることによって本来の表示機能が損われるという問題や、液晶表示装置全体としての製造コストを低減させるという見地から、この保護板を除去しようとする動きもある。しかしながら、この保護板を除去してしまうと、これを振動板として兼用するパネル型スピーカが構成できなくなる。

液晶パネルの前面から除去した保護板の代わりに、液晶パネルそれ自体を振動板として利用することも考えられる。しかし、液晶パネルを振動させることにはその表示機能の劣化を招きかねないというおそれがあるため、それを振動板と兼用することには問題がある。

従って、本発明の目的は、液晶パネルの前面に保護板を配置しない構造の液晶表示装置にも適用可能な、小型・低コストのパネル型スピーカを提供することにある。

上記従来技術の課題を解決する本発明のパネル型スピーカは、バックライト型液晶表示装置に必須の光拡散板や導光板を振動板として兼用するように構成されている。

液晶表示装置として汎用されるバックライト型の液晶表示装置は、行／列状に配列した薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子の交点のそれぞれに画素を配置した構造の液晶パネルの背後に、面光源のバックライトを配置した構造を有する。スイッチング素子のオン／オフ状態の組み合わせによって、バックライトを選択的に通過／遮断する画素が選択され、選択された明暗の画素の配列によって形成される二次元画像が表示される。

このバックライトとしては、理想的な均一照度の面光源に近づけるために、ランプボックスの内部に離散的に配列した線状や点状の複数の光源の前方に光拡散板を配置する構成や、あるいは、そのような光拡散板と導光路とを兼ねる導光板の構成が採用される。本発明のパネル型スピーカによれば、このバックライト型液晶表示装置に必須の光拡散板や導光板を振動板として兼用することにより、液晶パネル前面の保護板の有無に係わらずパネル型スピーカの構成が可能となる。

本発明の一つの好適な実施の形態によれば、アクチュエータを光拡散板の背後に配置されるランプボックスの背面に取付けると共に、このランプボックスの内部を通して延長される振動伝達体によってアクチュエータの前端部と光拡散板の背面とを連結することにより、光拡散板の背面にアクチュエータを直接取付けるよりも優れたバックライトの空間的な均一性を実現するように構成されている。

本発明の他の好適な実施の形態によれば、ランプボックスの内部には線状の光源が所定の間隔で複数配置され、上記振動伝達体がこれら線状の光源の隣接するものの間を通して延長されることにより、バックライトの空間的な均一性を一層向上させるように構成されている。

本発明のさらに他の好適な実施の形態によれば、上記振動伝達体を透光性の円筒体から構成することでこの振動伝達体による光の吸収を抑制し、バックライトの空間的な均一性を一層向上させるように構成されている。

本発明のさらに他の好適な実施の形態によれば、液晶パネルと光拡散板をそれぞれの周辺部分に緩衝部材を介在させながら取付けると共に、液晶パネル型の背面に配置される緩衝部材をその周縁部分に沿って不連続的に配置することによって振動伝達体の近傍に音道を形成し、音質の向上を図るように構成されている。

本発明のさらに他の好適な実施の形態によれば、液晶パネルの周辺部分を保持するフレームの上記緩衝部材による音道形成部分の近傍に、第２の音道形成のためのスリットまたは複数の開口を形成することにより、音質の一層の向上を図るように構成されている。

本発明のさらに他の好適な実施の形態によれば、前記フレームや複数の開口を形成する面のうち前記液晶パネルに対してほぼ平行に配置される面に前記スリットまたは複数の開口が形成されることにより、音質の一層の向上を図るように構成されている。

図１は本発明の一実施例のパネル型スピーカを含む液晶表示装置の正面図、図２は図１のＡ−Ａ’断面の主要部分を示す部分断面図、図３は図１のＢ−Ｂ’断面の主要部分を示す部分断面図、図４は図１の液晶表示装置の主要部分を分解して示す分解斜視図である。

図１〜図４において、１は液晶パネル、２は光拡散板、３は蛍光管、４はランプボックス、５は内部フレーム、６は中間フレーム、７はバックカバー、７ａは外部フレーム、８ａ，８ｂはクッション、９はアクチュエータ、１０は振動伝達体、１１はアクチュエータ・ホルダー、１２a,１２b はサスペンション、１３は内部音道、１４は外部音道（スリット）である。

液晶パネル１と、その後方に配置された光拡散板２、蛍光管３、ランプボックス４などから構成される照明装置（バックライト）とによってバックライト型の液晶表示装置が形成されている。この液晶表示装置は据え置き型と携帯型のいずれであってもよい。金属製のランプボックス４の内部には適宜な太さの、典型的には鉛筆ほどの太さの蛍光管３が一定間隔で多数本配列されている。このランプボックス４の前端部分に形成された矩形状の開口は光拡散板２で覆われている。

光拡散板２は、典型的には厚み１〜２mmほどのスリガラスや、無色のアクリルなど透光性のプラスチック板の表裏両面にサンドブラストなどによって粗面の光拡散面を形成したもので構成される。この矩形状の光拡散板２の周縁部分は、ポリウレタンなどの軟質の弾性体（緩衝部材）から成る前部サスペンション１２ａと後部サスペンション１２ｂとを介在させながら、内部フレーム５とランプボックス４の周辺部との間に保持されている。液晶パネル１は、クッション８ａ，８ｂ（緩衝部材）のそれぞれを介在させながら中間フレーム６と内部フレーム５との間に保持されている。

断面がＬ形状の内部フレーム５と外部フレーム６のそれぞれの長片は、ランプボックス４の側部に形成された側壁面とバックカバー７の側部の内壁面との間に保持されている。内部フレーム５と外部フレーム６のそれぞれの短片は、ランプボックス４の側壁面の正面部分とバックカバー７が正面側で折り曲げられることによって形成された外部フレーム７ａとの間に、サスペンション１２ａ，１２ｂ，光拡散板２，クッション８ａ，８ｂ，液晶パネル１を介在させながら保持されている。

光拡散板２を保持する前部サスペンション１２ａと後部サスペンション１２ｂは、振動特性を考慮してポリウレタンなどの軟質の弾性体で構成されている。これに対して、液晶パネル１を保持するクッション８ａ，８ｂは、ゴムなどの比較的硬質の弾性体で構成されている。

ランプボックス４の背面には、金属やプラスチックを素材とするアクチュエータ・ホルダー１１が取付けられ、このアクチュエータ・ホルダー１１にポリウレタンなどの軟質の弾性体を素材とする円環形状の弾性体９ａを介在させながらアクチュエータ９の後部の磁気回路が取付けられている。このアクチュエータ９の先端面と光拡散板２の裏面には透光性のプラスチックを素材とする円柱形状の振動伝達体１０の各端面が接着により固定されている。この振動伝達体１０とランプボックス４の背面との間には、薄手の防塵カバー９ｂが取付けられている。

図１を参照すると、液晶パネル１の背面側を保持する後部クッション８ｂが液晶パネルの周縁部分に沿って離散的に配置されている。この離散部分の間に形成された空隙により、光拡散板２の撓み振動によって発生された音を液晶パネル１の周辺部に通過させるための内部音道１３が形成されている。さらに、この内部音道１３の近傍の中間フレーム６と外部フレーム７ａにはスリット１４が形成され、このスリット１４によって上記内部音道１３を通過してきた音をこの液晶表示装置の外部に通過させる外部音道が形成されている。図１と図３を参照すると、液晶パネル１の左右に形成されたスリット１４は、この液晶パネル１に平行にかつこの液晶表示装置の前方方向に形成されている。

アクチュエータ９は、永久磁石とヨークによって形成される磁気回路の空隙内に、円筒形状のボビンの外周面に巻回したコイルを配置した構造の可動線輪型の電気／音響変換器で構成される。このコイルに連なる信号線（図示省略）に、音声帯域の信号を供給することによって、このコイル、従ってこのコイルが巻回されたボビンが前後に振動させる。

このボビンの前後動は、振動伝達体１０を介して振動板を兼ねる光拡散板２に伝達されこの取付け箇所の光拡散板２を前後に振動させる。この取付け箇所の前後動により、振動板を兼ねた光拡散板２上に撓み振動が励振される。

図１を参照すると、アクチュエータ９は、振動板を兼ねる光拡散板２の左右に１個ずつ取付けられ、それぞれが振動板上に撓み振動による左側の音と右側の音を励振する。この励振された撓み振動は、光拡散板２の左右の端から振動板の中央部分に伝播することにより、振動板の全体から歪みの少ない良質の音が発生される。この発生した音は、内部音道１３と、外部音道（スリット）１４とを通過して液晶表示装置の前方に伝播する。

以上、液晶パネルの背後に配置するバックライトとして、光拡散板の背後にランプボックスを配置する構成のものを例示した。しかしながら、このバックライトとしては、導光路と光拡散板とを兼ねた周知の導光板を液晶パネルの背後に配置し、この導光板の周辺部から照明光を入射させることよってその内部を中心方向に伝播させながら前方の液晶板に向けて散乱光を照射する形式のものを適用することもできる。

この導光板を使用する構成では、アクチュエータは導光板の背面に宙づり状態で取付けたり、導光板の背後に背面シャーシを配置し、その裏面にアクチュエータ・ホルダー１１と類似の構造のホルダーを介してアクチュエータを取付ける構成とすることができる。また、この導光板を使用する構成では、アクチュエータと振動板との間に邪魔な蛍光管が存在しないので、振動伝達体１０を省略し、アクチュエータの前端部を振動板を兼ねる導光板の裏面に接着などによって直接取付ける構成とすることができる。

スリットによって第２の音道を形成する構成を例示した。しかしながら、スリットの代わりに複数の小孔によって第２の音道を形成することもできる。また、音質の向上を図ることを重視したスリットや複数の小孔を液晶表示装置の前方に向けて形成する構成を例示したが、美観との兼ね合いなどを考慮して、これらを側方や上下方向に形成する構成を採用することができる。

本発明の一実施例に係わるパネル型スピーカを含む液晶表示装置の正面図の一部を示す部分正面図である。

図１のＡ−Ａ’断面の要部を示す部分断面図である。

図１のＢ−Ｂ’断面の要部を示す部分断面図である。

図１の実施例の装置の分解斜視図である。

符号の説明

１ 液晶パネル
２ 光拡散板
３ 蛍光管
４ ランプボックス
５ 内部フレーム
６ 中間フレーム
７ バックカバー
7a 外部フレーム
8a,8b クッション（緩衝材）
９ アクチュエータ
10 振動伝達体
11 アクチュエータ・ホルダー
12a,12b サスペンション（緩衝材）
13 内部音道
14 スリット (外部音道)

Claims (7)

1. 振動を発生するアクチュエータと、
   バックライト型液晶表示装置の光拡散板または導光板と兼用され、前記アクチュエータによって励振され撓み振動を行う振動板とを備えたことを特徴とするパネル型スピーカ。
2. 請求項１において、
   前記アクチュエータは前記光拡散板の背後に設置されたランプボックスの背面に取付けられ、
   このアクチュエータの前端部は前記ランプボックスの内部を通して延長された振動伝達体を介して前記光拡散板の背面に連結されたことを特徴とするパネル型スピーカ。
3. 請求項２において、
   前記ランプボックスの内部には線状の光源が所定の間隔で複数配置され、
   前記振動伝達体はこれら線状の光源の隣接するものの間を通して延長されたことを特徴とするパネル型スピーカ。
4. 請求項３において、
   前記振動伝達体は透光性の円筒体から成ることを特徴とするパネル型スピーカ。
5. 請求項１乃至４のいずれかにおいて、
   前記液晶パネルと前記光拡散板はそれぞれの周縁部に緩衝部材を介在させながら取付けられ、
   前記液晶パネルの背面に配置される緩衝部材は、その周縁部分に沿って不連続的に配置されることにより前記振動伝達体の近傍に音道が形成されたことを特徴とするパネル型スピーカ。
6. 請求項５において、
   前記バックライト型液晶表示装置は液晶パネルの周辺部分を保持するフレームを備え、 このフレームの前記緩衝部材による音道形成部分の近傍に第２の音道を形成するスリットまたは複数の開口が形成されたことを特徴とするパネル型スピーカ。
7. 請求項６において、
   前記スリットまたは複数の開口は、前記フレームを形成する面のうち前記液晶パネルに対してほぼ平行に配置される面に形成されたことを特徴とするパネル型スピーカ。
   

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