JP4449605B2 - スピーカモジュール、このスピーカモジュールを用いた電子機器および装置 - Google Patents

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モジュールおよび各種電子機器や各種装置等に関するものである。

従来のスピーカを搭載した電子機器について、図６により説明する。図６は従来のスピーカを搭載した電子機器である携帯電話の要部断面図を示したものである。

図６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を構成していた。そして、この磁気回路４のヨーク３にフレーム６を結合していた。このフレーム６の周縁部に第１の振動板７を接着し、この第１の振動板７に結合されたボイスコイル８を上記磁気回路４の磁気ギャップ５にはまり込むように結合していた。

そして、フレーム６にパネル９を結合し、このパネル９を密閉空間１１を構成する壁面の一部として第１の振動板７を囲い込んで構成し、この密閉空間１１に第２の振動板１０を結合して音響結合スピーカ１３を構成している。この音響結合スピーカ１３を、表示部４１や操作部４２や電子回路３３と共に外装ケース５２に搭載して携帯電話５１を構成していた。

尚、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

上述の音響結合スピーカ１３および携帯電話５１は、その使用状態においては、音響結合スピーカ１３は受動部品であるため音を発生するために、電気エネルギーを消費するだけの部品であり、携帯電話５１は受発信を目的とする作用により電気エネルギーを消費している。すなわち、電気エネルギーを消費するだけの電子機器であるため、内蔵している蓄電池の電力が無くなると、充電をしなければならない。

また、最近の携帯電話等の電子機器の小型化、軽量化の市場要求から、内蔵している蓄電池の蓄電容量を拡大することもむつかしい。

さらに、最近の携帯電話等の電子機器は、その機能拡充や出力拡大により、ますます消費電力が大きくなりつつある。よって、頻繁に充電が必要であり、大きな手間とその実用性に限定を加えられ使いにくいものとなっていた。

本発明は、上記課題を解決するもので、消費電力を抑え、充電における手間と時間ロスを解消できる、実用性の高い電子機器を実現可能な省エネルギー化を図れる優れたスピーカモジュールを提供するものである。

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、前記フレームに前記第１の振動板を介して結合されたパネルと、このパネルと第２の振動板と、これらの結合部材とで囲まれた空間とで構成される音響結合スピーカに、第２の振動板で覆うように太陽電池とを一体化して、第２の振動板に集光作用を持たせてスピーカモジュールを構成したものである。

この構成により、スピーカと、太陽電池からの補電によりエネルギー供給できる手段とを備えた、省エネルギー化や電力供給なしに駆動可能なスピーカモジュールを得ることができる。さらに、一体化してモジュール構成することにより、これら構成部品の物流工程、品質管理工程、組立て工程を削減することができ、コスト低減を図ることができる。

以上のように、本発明は音響結合スピーカと太陽電池とを一体化し、第２の振動板で太陽電池を覆い、第２の振動板に集光作用を持たせてスピーカモジュールを構成したものである。この構成により、このスピーカモジュールを電子機器や装置に搭載することで、その消費電力を太陽電池にて補うことにより、スピーカモジュール、電子機器、装置等の省エネルギー化や電力供給なしでの駆動が可能となる。さらに、一体化によりこれら構成部品の物流工程、品質管理工程、組立て工程を削減することができ、コスト低減を図ることができる。よって本発明は、省エネルギー化や電力供給なしでの駆動が実現できる優れたスピーカモジュールを提供することができ、その工業的価値は非常に大なるものである。

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。なお、同様の内容については、その説明を省略して説明する。

（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７に記載の発明について説明する。図１は本発明の一実施の形態のスピーカモジュールの断面図を示したものである。

図１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を構成している。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。そして、このフレーム２６の周縁部に第１の振動板２７を接着し、この第１の振動板２７にボイスコイル２８を結合するとともに、上記磁気回路２４の磁気ギャップ２５にはまり込むように結合して構成している。

さらに、前記フレーム２６の周縁部に第１の振動板２７を介して透明なパネル２９を結合し、このパネル２９に透明な略平面形状で、かつ第１の振動板２７より面積的に大きい第２の振動板３０を接着し、第１の振動板２７と第２の振動板３０との間を密閉空間３１により結合することで音響結合スピーカを構成している。そして、この透明なパネル２９の下に、第２の振動板３０で覆うように、太陽電池３２を結合し、一体化してスピーカモジュール４０を構成している。

以上の構成とすることで、スピーカと、太陽電池３２からの補電によりエネルギー供給できる手段とを備えた省エネルギー化や電力供給なしに駆動可能なスピーカモジュール４０を得ることができる。さらに、一体化してモジュール構成することにより、これら構成部品の物流工程、品質管理工程、組立て工程を削減することができ、コスト低減を図ることができる。

ここで、第２の振動板３０やパネル２９を透光性材料により構成させることで、これらの下に太陽電池３２を配置しても、太陽電池３２は受光可能となる。この場合、透光性材料により構成すれば、着色されていても第２の振動板３０やパネル２９は光を通すことができるため、色彩的に自由にデザインが可能である。

また、着色等によるデザインは不可能になるが、第２の振動板３０やパネル２９を透明な材料により構成させることで、太陽電池３２の受光効率を向上させることができる。さらに、第２の振動板３０を略平面形状に形成したり、第２の振動板３０の面積を第１の振動板２７の面積より大きく構成することで、その形状効果により、電子機器の小型化、薄型化、デザインの自由度向上や音圧レベルの向上を図ることができる。

（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８から請求項１０に記載の発明について説明する。図２は本発明の一実施の形態のスピーカモジュールの断面図を示したものである。

実施の形態１との違いについてのみ説明すると、第２の振動板３０やパネル２９に集光作用を持たせて構成したものである。

当実施の形態では、第２の振動板３０は、その形状が平面状で集光点を中心に同心円状加工を実施した光の屈折による集光作用を持つ透明な材料から構成し、一方パネル２９には凸レンズ状に加工した透明な材料により集光作用を持たせている。

そして、これらの第２の振動板３０やパネル２９の集光位置すなわち焦点位置に太陽電池３２を配置させることで、光量を増加させることができ、太陽電池３２への蓄電効率を向上させることができる。よって、太陽電池３２を小さくしたり、太陽電池３２のセル数を減らしても同様の蓄電量を得ることができ、スピーカモジュール４０の小型化、低コスト化を図ることができる。

当実施の形態では、第２の振動板３０とパネル２９の両方に集光作用を持たせた場合について説明したが、どちらか一方のみでも良い。

また、第２の振動板３０とパネル２９の集光作用を持たせる手段についても、平面状で集光作用を持つ同心円状加工や凸レンズ状加工や他の方法等、任意に選択可能である。さらに、この集光作用を持たせる加工位置についても、第２の振動板３０とパネル２９の全体に設定しても、その一部分に設定してもよい。

（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１１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断面図を示したものである。これは、上述した実施の形態２に記載のスピーカモジュール４０に電子回路３３を一体化してスピーカモジュール４０Ａを構成したものである。ここで、この電子回路３３には、少なくともスピーカを駆動させる増幅回路と太陽電池３２からのエネルギーを蓄積するための蓄電池や充電回路等の電源機能が含まれている。さらに、この電子回路３３には、電子機器に必要な他の機能、例えば携帯電話であれば、受発信機能に必要な検波回路、変復調回路等、さらには液晶等の表示モジュールの駆動回路や充電に必要な整流回路等を組込んでも良い。

この構成により、電子回路３３を搭載した太陽電池３２付きスピーカモジュール４０Ａを結合と配線完了した状態で得ることができる。

ここで、この構成は、ターミナル部品をなくし、スピーカリード線の端部を電子回路３３のスピーカ駆動部の導電部に直接配線し、さらに太陽電池３２も電子回路３３の蓄電部の導電部に接続構成したものである。この構成により、電子回路３３を搭載した太陽電池３２付きスピーカモジュール４０Ａは、省エネルギー化や電力供給なしに単独で駆動可能なスピーカモジュールを実現することができる。

さらにこの構成により、ターミナル部品等の部品点数の削減ができ、さらなる低コスト化を図ることができる。そして、これらの結線を先に実施することができ、携帯電話等の電子機器の組立て工程を削減することができる。

（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１２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一部の装着状態を説明する要部断面図である。

図４は少なくとも表示部４１と操作部４２とスピーカモジュール４０Ａとから構成された携帯電話５１である。図４によると、実施の形態３にて説明したスピーカモジュール４０Ａを使用して携帯電話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４０Ａと表示部４１、操作部４２が結合され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４０Ａの第２の振動板３０の下に配置された太陽電池３２によるエネルギーにより、携帯電話５１の全ての機能を動作させることができる。

また、この太陽電池３２によるエネルギーについては、外部電源からの充電に加え補助的に使用することで、電子機器の省エネルギー化を図る使用方法としても良い。

なお、このセットは携帯電話のみならず、通信用機器やゲーム機器、液晶テレビ、パソコンやナビゲーション機器等の電子機器に広く応用することも可能である。

（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１３に記載の発明について説明する。図５は、本発明の一実施の形態である移動手段を備えた装置である自動車５０の断面図を示したものである。

図５に示すように、本発明のスピーカモジュール４０Ａをリアトレイやフロントパネルに組込んで、カーナビゲーションやカーオーディオの一部として使用して自動車５０を構成したものである。

この構成とすることにより、自動車等の装置はもとより、これに搭載されたスピーカモジュール４０Ａの省エネルギー化を図ることができ、さらに一体化させることで小型化、低コスト化を実現させることができる。

本発明にかかるスピーカモジュールは、省エネルギー化や小型化、低コスト化さらには単独での動作が必要な各種音響機器、さらには各種電子機器や各種装置等の用途にも適用できる。

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 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 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 本発明の一実施の形態における電子機器の要部断面図 本発明の一実施の形態における装置の断面図 従来の電子機器の要部断面図

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 太陽電池
３３ 電子回路
４０ スピーカモジュール
４０Ａ スピーカモジュール
４１ 表示部
４２ 操作部
５０ 自動車
５１ 携帯電話
５２ 外装ケース

Claims (13)

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、前記フレームに前記第１の振動板を介して結合されたパネルと、このパネルと第２の振動板と、これらの結合部材とで囲まれた空間とで構成される音響結合スピーカに、前記第２の振動板で覆うように太陽電池を一体化して構成するとともに、前記第２の振動板に集光作用を持たせたスピーカモジュール。
2. 第２の振動板を透光性材料により構成した請求項１記載のスピーカモジュール。
3. 第２の振動板を透明な材料により構成した請求項２記載のスピーカモジュール。
4. パネルを透光性材料により構成した請求項１記載のスピーカモジュール。
5. パネルを透明な材料により構成した請求項４記載のスピーカモジュール。
6. 第２の振動板を略平面形状に形成した請求項１から請求項５記載のいずれか１つのスピーカモジュール。
7. 第２の振動板面積を第１の振動板面積より大きく構成した請求項１から請求項６記載のいずれか１つのスピーカモジュール。
8. パネルに集光作用を持たせた請求項１記載のスピーカモジュール。
9. 第２の振動板は略凸レンズ状に形成した請求項１記載のスピーカモジュール。
10. パネルは略凸レンズ状に形成した請求項１記載のスピーカモジュール。
11. 請求項１から請求項１０に記載のいずれか１つのスピーカモジュールに電子回路を備えたスピーカモジュール。
12. 請求項１から請求項１１に記載のいずれか１つのスピーカモジュールを備えた電子機器。
13. 請求項１から請求項１１に記載のいずれか１つのスピーカモジュールを備えた装置。

Images