JP4779526B2

JP4779526B2 - パネルスピーカ

Info

Publication number: JP4779526B2
Application number: JP2005269225A
Authority: JP
Inventors: 茂弘寺田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2005-09-15
Filing date: 2005-09-15
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2025-09-15
Also published as: JP2007082009A

Description

この発明は、パネルスピーカに関し、詳しくはパネルの効率的な振動伝達性を有するパネルスピーカに関する。

国内における近年の携帯端末機器の市場は、成熟期を迎え、携帯端末機器の製造各社は、高い付加価値の商品を市場に送り出すことで他社に対する有利性を得ようと努めている。その商品の付加価値は、例えば、デザインに特徴を持たせたり、フェリカを搭載したり（お財布携帯にしたり）、２軸のヒンジを搭載したり、音楽配信をしたり等様様であるが、その中には、表示部のパネル全面を振動させることによりスピーカとレシーバの機能を持ったフラットパネルスピーカを搭載した機種がある。

携帯電話機に搭載される公知のフラットパネルスピーカ４０（以下、公知のフラットパネルスピーカという）は、図１０乃至図１３に示すように、フロントケース４２と、フロントケース４２に貼付されるパネル４４と、パネル４４に貼付（固定）された振動素子（圧電素子）（ＤＭＡ（Ｄistributed Ｍode Ａctuator））４６と、フロントケース４２とパネル４４との間にサンドウィッチされてパネル４４をフロントケース４２に貼付するガスケット４８とで概略構成されている。
ガスケット４８は、弾性体、例えば、シリコンゴムである。ガスケット４８は、従来と同様、圧電素子４６からパネル４４に伝達された振動でパネルを振動させ易くするようにパネル４４をフロントケース４２からフローティングさせる働きを担う素子で、パネル４４のみを振動させ、フロントケース１２への振動伝達を防止する役割をするものである。

基板５０は、図１２に示すように、フロントケース４２にＬＣＤフレーム５２を介して取り付けられ、そのＬＣＤフレーム５２に、表示部となるＬＣＤ（Ｌiquid Ｃrystal Ｄisply）５４が取り付けられ、ＬＣＤ５４は、パネル４４との間に防塵クッション５６（図１１、図１２）を挟んで組み立てられている。リアカバー５８は、フロントケース４２に嵌着固定される。

特許文献１には、音響振動板を振動させる１つの加振ドライバを、音響振動板の中央部分以外の位置に設けるパネルスピーカが開示されている。そして、その実施例において、音響振動板の板厚は、一様であることが示されている。

また、特許文献２には、振動板の両端部を各別に振動させる駆動部を有し、駆動部によって駆動される振動板の中央部の板厚を端部と異ならしめて形成してなるパネルスピーカが開示されている。そして、その実施例において、振動板は、パネルスピーカを構成する枠体の縁部に固定されていることを示している。
また、特許文献３には、ボイスコイルによって駆動される第１の振動板に生ずる振動が密閉空間を介して伝達される第２の振動板の板厚を不均一に形成してなるスピーカが開示されている。
特開２０００−３５８２９０号公報特開２００４−３４３４８１号公報特開２００４−０４０２９４号公報

上述した公知のフラットパネルスピーカ４０は、そのパネル４４を表裏と共に平らな一様な厚さの薄板で構成されている。圧電素子４６を貼付（固定）している付近のパネルは、圧電素子４６からの振動を直接受け、大きな振動（変形）をするが、その振動は減衰しながら周辺へ伝達されて行くため、均等に、かつ滑らかに伝わっていかないという技術的課題があるし、パネルを単純に厚くすると圧電素子４６を貼付している付近のパネル４４も振動し難いという技術的課題もある。

また、特許文献１は、加振ドライバを音響振動板の中央部以外の位置に配置するが、音響振動板の板厚を均一にするものであるから、公知のフラットパネルスピーカと同様の技術的課題がある。
また、特許文献２も、特許文献３も、振動板の板厚を不均一にすることを示しているが、特許文献２は、駆動部であるコイルとマグネットとを有する電磁力発生手段を振動板の両端部に配置して振動板を振動させる構成を示し、また、特許文献３は、第1の振動板の振動を密閉空間を介して第2の振動板に伝達する構成を示しているに過ぎず、これら両特許文献は、振動板の板厚を振動板の位置に応じて異ならしめる手段を用いて上記構成の中にある技術的課題を解決している。

この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、振動素子の振動をパネルの周辺部への効率的な伝達を達成し得るパネルスピーカを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、電子機器本体に環状のガスケットを介して浮動支持され、音波を発生する平面状の振動パネルと、該振動パネルの一面に貼付されて電気音声信号を音響振動に変換する振動素子とを備えてなると共に、前記ガスケットが前記電子機器本体と前記振動パネルの周縁部とに挟持される構成のパネルスピーカに係り、前記ガスケットが、前記振動素子の貼付位置から遠ざかるにつれて、漸次硬い材質から柔らかい材質に変えて形成されていることを特徴とするパネルスピーカ。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のパネルスピーカに係り、前記振動パネルが、前記振動素子の貼付位置から遠ざかるにつれて、漸次薄くなる板厚で形成されていることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、電子機器本体に環状のガスケットを介して浮動支持され、音波を発生する平面状の振動パネルと、該振動パネルの一面に貼付されて電気音声信号を音響振動に変換する振動素子とを備えてなると共に、前記ガスケットが前記電子機器本体と前記振動パネルの周縁部とに挟持される構成のパネルスピーカに係り、前記ガスケットが、前記振動素子の貼付位置から遠ざかるにつれて、漸次広い幅から狭い幅で形成されていることを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項３記載のパネルスピーカに係り、前記振動パネルが、前記振動素子の貼付位置から遠ざかるにつれて、漸次薄くなる板厚で形成されていることを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか一に記載のパネルスピーカに係り、前記振動パネルが、透明な材料で形成され、前記振動パネルの背面に画像表示部が実装されていることを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項５記載のパネルスピーカに係り、前記電子機器本体が、携帯電話機の本体であり、前記携帯電話機で受信する画像を表示する前記画像表示部の前面に透明な前記振動パネルが実装されていることを特徴としている。

この発明によれば、パネルと接合される振動素子を有するパネルスピーカのパネルの板厚を、振動素子とパネルとの接合部で厚く、該接合部から周辺の方に向かって薄くして形成したので、振動素子で発生する振動をパネル全域へムラなく効率良く伝達させ、パネル全体を均一に振動させることができる。
この効果は、パネルの材質、ガスケットの材質及びその幅を振動素子からパネルの周辺に向かって変えることによっても得られる。

この発明は、パネルと接合される振動素子を有するパネルスピーカのパネルの板厚を、振動素子とパネルとの接合部で厚く、該接合部から周辺の方に向かって薄くして形成して構成される。また、この発明は、パネルの材質、ガスケットの材質及びその幅をパネルの板厚と同様に変えることによっても構成し得る。

図１は、この発明の実施例１であるパネルスピーカを搭載した携帯電話機の斜視図、図２は、同パネルスピーカの正面図、図３は、同パネルスピーカの線Ｆ３−Ｆ３に沿った断面図、図４は、同パネルスピーカのパネルの拡大図、図５同パネルスピーカの線Ｆ５−Ｆ５に沿った断面図、図６は、同パネルスピーカの線Ｆ６−Ｆ６に沿った断面図、また、図７は、同パネルスピーカの分解図である。

この実施例のパネルスピーカ１０は、パネルに貼付された振動素子（圧電素子）からパネル周辺へパネルの板厚を薄くしたパネルスピーカに係り、図３に示すように、フロントケース１２と、フロントケース１２に周辺部が貼付されたパネル１４と、パネル１４に貼付（固定）された振動素子（圧電素子）（ＤＭＡ）１６と、フロントケース１２とパネル１４との間にサンドウィッチされてパネル１４をフロントケース１２に貼付するガスケット１８とで概略構成されている。
このパネルスピーカ１０を装着した例は、図１に示すように、携帯電話機１１であり、携帯電話機１１は、通話部１３と受話部１５とから成る。

携帯電話機１１に実装されたパネルスピーカ１０の構造は、図４乃至図６に示し、その分解図を図７に示す。
パネルスピーカ１０は、図３に示すように、圧電素子１６を貼付しているパネル１４をフロントケース１２に対してガスケット１８によりフローティング支持（浮動支持）されて構成されている（図５、図６）。このフローティング支持の目的は、従来のフラットパネルスピーカと同じである。圧電素子１６は、基板２０に実装される駆動回路（明示せず）によって駆動されてパネル１４から音響振動を発生させる。
圧電素子１６によって駆動されるパネル１４は、図４に示すように、圧電素子１６を貼付しているパネル部分の板厚を厚くし、圧電素子１６の貼付位置から遠ざかる程（図３では上方に行くに従って）パネル部分の板厚を薄くして形成されている。パネル１４は、透明な材質のアクリルで形成されている。

基板２０は、図５に示すように、フロントケース１２にＬＣＤフレーム１３を介して取り付けられ、そのＬＣＤフレーム１３に、表示部となるＬＣＤ２４が取り付けられ、ＬＣＤ２４は、パネル１４との間に防塵クッション２６（図３、図５）を挟んで組み立てられている。リアカバー２２は、フロントケース１２に嵌着固定される。
ガスケット１８は、弾性体、例えば、シリコンゴムで、従来と同様に、パネル１４をフロントケース１２からフローティングさせる働きを担う素子である。

次に、図１乃至図７を参照して、この実施例の動作について説明する。
この実施例のパネルスピーカ１０は、そのパネル１４をガスケット１８を介してフロントケース１２に貼付するようにして携帯電話機１１（図１）に装着されている。そして、基板２０に搭載された駆動回路から音声信号対応の駆動信号が、パネル１４に貼付されている圧電素子１６に印加される。
駆動信号が印加される圧電素子１６は、音声信号対応の振動を発生する。圧電素子１６で発生する振動は、パネル１４を振動させる。パネル１４に生ずる振動は、パネル１４の周辺部へ伝播して行く。

パネル１４は、上述したように、圧電素子１６を貼付している基部から周辺部の方へ進むにつれて薄く形成されているから、圧電素子１６の振動は、パネル１４の周辺部へ均等に効率良く伝播し、パネル１４全体を均一に振動させることができる。

このように、この実施例の構成によれば、パネルの板厚を圧電素子貼付部で厚く、その周辺に進むにつれて薄く形成しているので、圧電素子で発生する振動をパネル全域へムラなく効率良く伝達させ、パネル全体を均一に振動させることができる。

この発明の実施例２であるパネルスピーカの構造は、実施例１と同様である。その実施例の構成が、実施例１のそれと大きく異なる点は、パネルの材質をＰＣ（Ｐolycarbonate）、ＡＢＳ（Ａcrylonitrile Ｂutadiene Ｓtyrene）等の柔らかい材質にした点である。
パネルの材料をＰＣ、ＡＢＳ等にすることにより、圧電素子からパネルに与えられる振動の伝達率を高め、振動をパネルの周辺へムラなく効率良く伝達させ、パネル全体を均一に振動させることができる。
また、パネルの材質を部分的に変更する、例えば、圧電素子近傍の材質を硬い材質にし、周辺を柔らかい材質にする。これによっても、パネル全体を柔らかい材質にした場合と同様の効果が期待できる。

このように、この実施例の構成によれば、パネル全体を軟質の材料にする、又は圧電素子近傍を硬質の材料とし、周辺に行くにつれて軟質の材料としたので、圧電素子からパネルに与えられた振動の伝達率を高め、振動をパネルの周辺へムラなく効率良く伝達させ、パネル全体を均一に振動させることができる。

この発明の実施例３であるパネルスピーカの構造は、実施例１と同様である。この実施例の構成が、実施例１のそれと大きく異なる点は、パネルをフロントケース（筐体）に貼付しているガスケットの材質を部分的に変更する、例えば、ガスケットにシリコンゴムを使用した場合、シリコンゴムの硬度を部分的に柔らかくするとその付近のパネルは振動し易くなり、部分的に硬くするとその付近のパネルは振動し難くなる。したがって、圧電素子付近のシリコンゴムの硬度を硬くし、周辺のシリコンゴムの硬度を柔らかくすると、実施例２の場合と同様の効果が得られる。

このように、この実施例の構成によれば、振動の伝達を助長させるようにパネルをフロントケースに貼付しているガスケットの材質を部分的に変えたので、圧電素子からパネルに与えられた振動の伝達率を高め、振動をパネルの周辺へムラなく効率良く伝達させ、パネル全体を均一に振動させることができる。

図８は、この発明の実施例４であるパネルスピーカの正面図、また、図９は、同パネルスピーカのガスケットを含む斜視図ある。
この実施例の構成が、実施例１のそれと大きく異なる点は、ガスケットの幅を部分的に変えるようにした点である。

すなわち、この実施例のパネルスピーカ１０Ａは、圧電素子１６付近のガスケット１８Ａの幅を広くし、周辺のガスケット１８Ａの幅を狭くして構成される。
幅を広くされているガスケット１８Ａ付近のパネル１４は、振動し難くなり、幅を狭くされているガスケット１８Ａ付近のパネル１４は、振動し易くなる。
したがって、圧電素子付近のガスケットの幅を広くし、周辺のガスケットの幅を狭くすると、実施例２の場合と同様の効果が得られる。

このように、この実施例の構成によれば、圧電素子付近のガスケットの幅を広くし、周辺のガスケットの幅を狭くするようにしたので、圧電素子からパネルに与えられる振動の伝達率を高め、振動をパネルの周辺へムラなく効率良く伝達させ、パネル全体を均一に振動させることができる。

以上、この発明の実施例を、図面を参照して詳述してきたが、この発明の具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもそれらはこの発明に含まれる。
例えば、パネルの板厚の周辺方向への減少度合は、一様であるほか、減少割合を変えるようにしてもよい。実施例２、実施例３及び実施例４は、実施例１、すなわち、パネルの板厚が圧電素子との貼付部から周辺方向に減少することを前提として説明したが、パネルの材質及びその部分的な変更、ガスケットの材質の部分的な変更並びにガスケットの幅の部分的な変更を上記板厚とは独立に行うようにしてもよい。
また、パネルと振動素子との接合手段は、振動素子からパネルへの振動が、首尾良く伝達し得る限り、いずれの手段でもよい。

ここに開示しているパネルスピーカは、携帯電話機のほかの携帯端末装置や、その他の音響機器にも利用し得る。

この発明の実施例１であるパネルスピーカを搭載した携帯電話機の斜視図である。同パネルスピーカの正面図である。同パネルスピーカの線Ｆ３−Ｆ３に沿った断面図である。同パネルスピーカのパネルの拡大図である。同フラットパネルの線Ｆ５−Ｆ５に沿った断面図である。同フラットパネルの線Ｆ６−Ｆ６に沿った断面図である。同パネルスピーカの分解図である。この発明の実施例４であるパネルスピーカの正面図である。同パネルスピーカのガスケットを含む斜視図ある。従来の携帯電話機で用いられるフラットパネルスピーカの正面図である。同フラットパネルスピーカの線Ｆ１１−Ｆ１１に沿った断面図である。同フラットパネルスピーカの線Ｆ１２−Ｆ１２に沿った断面図である。同フラットパネルスピーカの線Ｆ１３−Ｆ１３に沿った断面図である。

符号の説明

１０、１０Ａパネルスピーカ
１２フロントケース（電子機器本体）
１４パネル（振動パネル）
１６圧電素子（振動素子）
１８ガスケット

Claims

電子機器本体に環状のガスケットを介して浮動支持され、音波を発生する平面状の振動パネルと、該振動パネルの一面に貼付されて電気音声信号を音響振動に変換する振動素子とを備えてなると共に、前記ガスケットが前記電子機器本体と前記振動パネルの周縁部とに挟持される構成のパネルスピーカであって、
前記ガスケットは、前記振動素子の貼付位置から遠ざかるにつれて、漸次硬い材質から柔らかい材質に変えて形成されていることを特徴とするパネルスピーカ。
前記振動パネルは、前記振動素子の貼付位置から遠ざかるにつれて、漸次薄くなる板厚で形成されていることを特徴とする請求項１記載のパネルスピーカ。
電子機器本体に環状のガスケットを介して浮動支持され、音波を発生する平面状の振動パネルと、該振動パネルの一面に貼付されて電気音声信号を音響振動に変換する振動素子とを備えてなると共に、前記ガスケットが前記電子機器本体と前記振動パネルの周縁部とに挟持される構成のパネルスピーカであって、
前記ガスケットは、前記振動素子の貼付位置から遠ざかるにつれて、漸次広い幅から狭い幅で形成されていることを特徴とするパネルスピーカ。
前記振動パネルは、前記振動素子の貼付位置から遠ざかるにつれて、漸次薄くなる板厚で形成されていることを特徴とする請求項３記載のパネルスピーカ。
前記振動パネルは、透明な材料で形成され、前記振動パネルの背面に画像表示部が実装されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一に記載のパネルスピーカ。
前記電子機器本体は、携帯電話機の本体であり、前記携帯電話機で受信する画像を表示する前記画像表示部の前面に透明な前記振動パネルが実装されていることを特徴とする請求項５記載のパネルスピーカ。