JP5609384B2 - 携帯端末装置 - Google Patents

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Description

本発明は、携帯端末装置に関する。
近年、携帯電話やラップトップ型コンピュータといった携帯端末装置などの需要が拡大している。特にテレビ電話や動画再生、ハンズフリー電話機能などの音響機能を商品価値とした薄型の携帯端末装置の開発が進められている。
特許文献1には、相互にスライド可能に連結された第1及び第2の筐体と、何れかの筐体に設けられたスピーカと、何れかの筐体に設けられた導波路(同文献中の放音孔)と、を有し、第2の筐体の収納時には、導波路を介してスライド時とは別の方向に放音するスライド型携帯端末が記載されている。
なお、特許文献2には、超音波スピーカにより形成される音源と、音源により生成される指向性の高い音を偏向させるために設けられた回転可能な反射器と、を有するスピーカが記載されている。
特開2006−157199号公報 特表2006−511128号公報
ところで、可聴音を出力する一般的なスピーカを用いる場合、導波路の径は、例えば0.7mm程度必要である。一方、携帯端末装置は、小型且つ軽量であることが要求されるため、その筐体の肉厚は、例えば、1〜2mm程度である。
従って、筐体の表面に溝を形成することによって導波路を形成しようとするならば、例えば図16(a)に示すように、筐体1000の肉厚Tに対する溝1001の深さの割合が大きくなってしまう。これにより、溝1001の形成箇所において筐体1000の強度が大幅に低下してしまう。
このため、例えば図16(b)に示すように、溝1001の形成箇所においても肉厚Tが変化しないような形状に筐体1000を加工することが好ましい。
しかしながら、図16(b)のように複雑な形状に筐体1000を加工するには、加工プロセスの複雑化、すなわち加工性の悪化を伴うばかりか、筐体1000のコスト増を招いてしまう。
本発明の目的は、筐体に溝を形成することによって、スライド型携帯端末装置の複数のスライド状態のそれぞれで音波を放射するための導波路を設ける場合に、筐体の強度の低下を抑制しつつ、筐体の加工性の悪化並びにコスト増も抑制することができる携帯端末装置を提供することにある。
本発明によれば、相互にスライド可能に連結された第1及び第2の筐体と、
前記第1の筐体内に設けられたパラメトリックスピーカと、
前記第2の筐体に形成された第1及び第2導波路と、
前記第1の筐体に形成され、前記パラメトリックスピーカから発せられる音波を前記第1の筐体の外部へ放射させる放音孔と、
を有し、
前記第1導波路は、前記スライドによる前記第1及び第2の筐体の相対的な位置関係が第1の状態の時に、前記放音孔と連通し、前記パラメトリックスピーカから発せられる音波を導いて外部へ放射し、
前記第2導波路は、前記スライドによる前記位置関係が第2の状態の時に、前記放音孔と連通し、前記音波を導いて外部へ放射し、
前記第1導波路は、前記第2の筐体において前記第1の筐体と対向する面に第1の溝を形成することにより構成されていることを特徴とする携帯端末装置が提供される。
本発明によれば、スライド型携帯端末装置の複数のスライド状態のそれぞれで音波を放射するための導波路を設ける場合に、筐体の強度の低下を抑制しつつ、筐体の加工性の悪化並びにコスト増も抑制することができる。
第1の実施形態に係る携帯端末装置の第1の状態を示す模式図である。 第1の実施形態に係る携帯端末装置の第2の状態を示す模式図である。 第1の実施形態に係る携帯端末装置が備えるパラメトリックスピーカの模式図である。 振動子の層構造を示す断面図である。 筐体の拡大断面図である。 第1の実施形態に係る携帯端末装置の第1の状態を示す模式的な拡大断面図である。 第2の実施形態に係る携帯端末装置の第1の状態を示す模式図である。 第2の実施形態に係る携帯端末装置の第2の状態を示す模式図である。 第3の実施形態に係る携帯端末装置の第2の状態を示す模式図である。 第3の実施形態に係る携帯端末装置の第1の状態を示す模式図である。 第3の実施形態に係る携帯端末装置の第2の状態を示す模式的な拡大断面図である。 第4の実施形態に係る携帯端末装置の第3の状態を示す模式図である。 第4の実施形態に係る携帯端末装置の第1の状態を示す模式図である。 第4の実施形態に係る携帯端末装置の第2の状態を示す模式図である。 第4の実施形態に係る携帯端末装置が備えるパラメトリックスピーカの振動子として用いられるMEMSアクチュエータの構成を示す分解斜視図である。 課題を説明するための筐体の断面図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
〔第1の実施形態〕
図1及び図2は第1の実施形態に係る携帯端末装置の模式図である。このうち図1は携帯端末装置が展開するように第1及び第2の筐体1、2をスライドさせた状態を、図2は携帯端末装置の全長が短くなるように第1及び第2の筐体1、2をスライドさせた状態を、それぞれ示す。本実施形態の場合、図1の状態が第1の状態、図2の状態が第2の状態である。また、図1(a)及び図2(a)は平面図、図1(b)及び図2(b)は断面図である。
第1の実施形態に係る携帯端末装置は、相互にスライド可能に連結された第1及び第2の筐体1、2と、第1の筐体1内に設けられたパラメトリックスピーカ60と、第2の筐体2に形成された第1及び第2導波路31、32と、第1の筐体1に形成され、パラメトリックスピーカ60から発せられる音波を第1の筐体1の外部へ放射させる放音孔4と、を有している。第1導波路31は、スライドによる第1及び第2の筐体1、2の相対的な位置関係が第1の状態(図1)の時に、放音孔4と連通し、パラメトリックスピーカ60から発せられる音波を導いて外部へ放射する。第2導波路32は、スライドによる位置関係が第2の状態(図2)の時に、放音孔4と連通し、音波を導いて外部へ放射する。第1導波路31は、第2の筐体2において第1の筐体1と対向する面に第1の溝を形成することにより構成されている。なお、携帯端末装置は、例えば、携帯電話機、PDA(Personal Digital Assistant)、小型ゲーム機器、ラップトップ型パーソナルコンピュータなどである。以下、詳細に説明する。
第1及び第2の筐体1、2は、それぞれ、例えば、扁平な直方体形状に形成されている。第1及び第2の筐体1、2は、図示しないスライド機構により、相互にスライド可能に連結されている。
第1及び第2の筐体1、2は、スライドにより、第1及び第2の筐体1、2を合わせた携帯端末装置の全長が伸びる方向及び縮む方向(図1及び図2の矢印A方向)へ互いに直線移動する。すなわち、図1は携帯端末装置の全長が伸びた状態、図2は携帯端末装置の全長が縮んだ状態である。
図1の状態で、第1及び第2の筐体1、2は、互いに一部分ずつ重なっている。また、図2の状態では、第1及び第2の筐体1、2は、図1の状態と比べて、より広範囲で互いに重なっている。具体的には、例えば、図2の状態において第1及び第2の筐体1、2はほぼ完全に重なっている。
第1の筐体1内には、パラメトリックスピーカ60が設けられている。パラメトリックスピーカ60は、超音波を発振する。この超音波が復調されることにより音声の再生を行うことができる。
第1の筐体1には、パラメトリックスピーカ60から発せられる音波を第1の筐体1の外部へ放射する放音孔4が、スピーカ60と対向する位置に形成されている。放音孔4は、第1の状態及び第2の状態の何れにおいても、第2の筐体2に対向するようになっている。
第2の筐体2には、第1及び第2の導波路31、32が形成されている。本実施形態の場合、第1及び第2導波路31、32は、それぞれ、第2の筐体2において第1の筐体1と対向する面に溝を形成することによって構成されている。
例えば、第1の導波路31は、第1及び第2の筐体1、2の互いに対向する面と平行な平面内において、スライドの方向(矢印A方向)に対して直交する方向に延在している。より具体的には、第1の導波路31は、例えば、この方向において、第2の筐体2の両側面間に亘って形成されている。
第1の導波路31は、第1の状態(図1)のときに、放音孔4と対向し、該放音孔4と連通する位置に形成されている。なお、この状態で、第1の導波路31は、放音孔4の形成箇所を除いて第1の筐体1により覆われ、第1の導波路31と第1の筐体1との間の空間を介して、音波を導くことができる。
このため、第1の状態では、パラメトリックスピーカ60から発せられる音波は、放音孔4を介して第1の導波路31内に入り、該第1の導波路31により導かれて第1方向(図1の矢印B方向及びC方向)にて携帯端末装置の外部へ放射する。
すなわち、第1導波路31は、スライドによる直線移動の方向に対して交差する方向における第2の筐体2の側面より音波を放射する。より具体的には、第1導波路31は、スライドによる直線移動の方向に対して直交する方向における第2の筐体2の両側面よりそれぞれ音波を放射する。
一方、第2の導波路32は、スライドによる直線移動の方向(矢印A方向)に延在している。より具体的には、第2の導波路32は、その一端が、スライドの方向における第2の筐体2の端面2aまで到達している。
第2の導波路32は、第2の状態(図2)のときに、該第2の導波路32の他端が放音孔4と対向して該放音孔4と連通するように形成されている。なお、この状態で、第2の導波路32は、放音孔4の形成箇所を除いて第1の筐体1により覆われ、第2の導波路32と第1の筐体1との間の空間を介して、音波を導くことができる。
このため、第2の状態では、パラメトリックスピーカ60から発せられる音波は、放音孔4を介して第2の導波路32内に入り、該第2の導波路32により導かれて第1方向とは異なる第2方向(例えば、図2の矢印D方向)にて携帯端末装置の外部へ放射する。
すなわち、第2導波路32は、スライドによる直線移動の方向における第2の筐体2の端面2aより音波を放射する。
なお、図1及び図2に示すように、本実施形態の場合、第1状態において第1導波路31から音波が放射される方向(矢印B方向及びC方向)と、第2状態において第2導波路32から音波が放射される方向(矢印D方向)とは、互いに90°異なる。
第1及び第2の筐体1、2のうちの少なくとも何れか一方には、液晶表示装置などの表示装置を設けることができる。図1及び図2の例では、例えば、第2の筐体2において、第1の筐体1とは反対側を向く面に、液晶表示装置5を設けている。
また、第1及び第2の筐体1、2のうちの少なくとも何れか一方(例えば、第1の筐体1)には、例えば操作キー等を含む操作部(図示略)を設けることができる。更に、第1及び第2の筐体1、2のうちの少なくとも何れか一方(例えば、双方の筐体1、2)には、回路基板(後述)を設けることができる。
携帯端末装置は、例えば、通信機能を有し、着信(通話着信、メール着信等)が発生した場合に、その旨をパラメトリックスピーカ60からの発音(いわゆる着信音)によって報知するようになっている。
例えば、図2に示すように携帯端末装置の全長を小さくした第2の状態で、端面2aが上向きとなるように携帯端末装置を胸ポケットに入れておくと、着信があった場合に、矢印D方向に着信音が放射される。つまり、ユーザの顔の方に向けて着信音が放射される。このため、ユーザはこの着信音に容易に気付くことができる。
なお、例えば、第1及び第2の筐体1、2のうちの一方(例えば、第1の筐体1)は、いわゆるマイク側筐体であり、通話時等において相手側へ送信される音声を取得するマイク(送話部)(図示略)を有している。また、第1及び第2の筐体1、2のうちの他方(例えば、第2の筐体2)は、いわゆるレシーバ側筐体である。レシーバ側筐体は、通話時において相手方から受信した音声を出力するために、パラメトリックスピーカ60とは別のスピーカ(受話部)(図示略)を有している。
また、携帯端末装置は、例えば、TV視聴機能等を有し、図1に示す第1の状態でTV視聴が可能であることが挙げられる。TV等の音声は、パラメトリックスピーカ60から出力されるようになっている。このため、TV視聴などの際には、矢印B方向及びC方向に音声を放射することができる。
このように、第1及び第2の筐体1、2のスライド動作に連動させて、第2筐体2からの音の放射方向を切り換えることができる。
図3はパラメトリックスピーカ60の模式図である。
パラメトリックスピーカ60は、例えば、シート状の振動部材30と、振動子20と、支持部材40と、信号生成部54と、制御部50と、を備えている。振動子20は例えば圧電振動子であり、振動部材30の一方の面に取り付けられている。支持部材40は、振動部材30の縁を支持している。信号生成部54及び制御部50は、振動子20に発振信号を入力することによって振動子20を振動させて、振動子20及び振動部材30より音波を発振させる発振回路(入力部)を構成している。
振動部材30は、振動子20から発生した振動によって振動し、例えば周波数が20kHz以上の音波を発振する。なお、振動子20も、自身が振動することによって、例えば周波数が20kHz以上の音波を発振する。また振動部材30は、振動子20の基本共振周波数を調整する。機械振動子の基本共振周波数は、負荷重量と、コンプラインスに依存する。コンプラインスは振動子の機械剛性であるため、振動部材30の剛性を制御することで、振動子20の基本共振周波数を制御できる。なお、振動部材30の厚みは5μm以上500μm以下であることが好ましい。また、振動部材30は、剛性を示す指標である縦弾性係数が1Gpa以上500GPa以下であることが好ましい。振動部材30の剛性が低すぎる場合や、高すぎる場合は、機械振動子として特性や信頼性を損なう可能性が出てくる。なお、振動部材30を構成する材料は、金属や樹脂など、脆性材料である振動子20に対して高い弾性率を持つ材料であれば特に限定されないが、加工性やコストの観点からリン青銅やステンレスなどが好ましい。
本実施形態において振動子20の平面形状は円形である。ただし振動子20の平面形状は円形に限定されない。振動子20は、振動部材30に対向する面の全面が接着剤によって振動部材30に固定されている。これにより、振動子20の片面の全面が振動部材30によって拘束される。
信号生成部54は、振動子20に入力する電気信号、すなわちパラメトリックスピーカにおける変調信号を生成する。変調信号の輸送波は、例えば、周波数が20kHz以上の超音波であり、具体的には、例えば100kHzの超音波である。制御部50は、外部から入力される音声信号に応じて、信号生成部54を制御する。
図4は、振動子20の厚さ方向の層構造を示す断面図である。振動子20は、圧電体22、上面電極24、及び下面電極26を有している。
圧電体22は厚さ方向に分極している。圧電体22を構成する材料は、圧電効果を有する材料であれば、無機材料及び有機材料のいずれであってもよい。ただし、電気機械変換効率が高い材料、例えばジルコン酸チタン酸塩(PZT)やチタン酸バリウム(BaTiO)であるのが好ましい。圧電体22の厚さh1は、例えば10μm以上1mm以下である。厚さh1が10μm未満の場合、スピーカの製造時に振動子20が破損する可能性が生じる。また厚さh1が1mm超の場合、電気機械変換効率が低くなりすぎてしまい、十分な大きさの振動を得られない可能性がある。その理由は、振動子20の厚さが厚くなると、圧電振動子内における電界強度は反比例して小さくなるためである。
上面電極24及び下面電極26を構成する材料は特に限定されないが、例えば、銀や銀/パラジウムを使用することができる。銀は低抵抗で汎用的な電極材料として使用されているため、製造プロセスやコストなどに利点がある。銀/パラジウムは耐酸化に優れた低抵抗材料であるため、信頼性の観点から利点がある。また、上面電極24及び下面電極26の厚さh2は特に限定されないが、その厚さh2が1μm以上50μm以下であるのが好ましい。厚さh2が1μm未満では、上面電極24及び下面電極26を均一に成形することが難しくなり、その結果、電気機械変換効率が低下する可能性がある。また、上面電極24及び下面電極26の膜厚が100μmを超える場合は、上面電極24及び下面電極26が圧電体22に対して拘束面となり、エネルギー変換効率を低下させてしまう可能性が生じる。
振動子20は、外径=φ18mm、内径=φ12mm、厚み=100μmとすることができる。また上面電極24及び下面電極26としては、例えば厚み8μmの銀/パラジウム合金(重量比は例えば7:3)を用いることができる。また振動部材30は、外径=φ20mm、厚み=50μm(0.3mm)のリン青銅を用いることができる。支持部材40はパラメトリックスピーカ60のケースとして機能するものであり、例えば、外径=φ22mm、内径=φ20mmの筒状(例えば円筒状)に形成されている。
ここで、パラメトリックスピーカ60は、複数の発振源それぞれからAM変調やDSB変調、SSB変調、FM変調をかけた超音波(輸送波)を空気中に放射し、超音波が空気中に伝播する際の非線形特性により、可聴音を出現させるものである。ここでの非線形とは、流れの慣性作用と粘性作用の比で示されるレイノルズ数が大きくなると、層流から乱流に推移することを示す。音波は流体内で微少にじょう乱しているため、音波は非線形で伝播している。特に超音波周波数帯では音波の非線形性が容易に観察できる。そして超音波を空気中に放射した場合、音波の非線形性に伴う高調波が顕著に発生する。また音波は、空気中において分子密度に濃淡が生じる疎密状態である。そして空気分子が圧縮よりも復元するのに時間が生じた場合、圧縮後に復元できない空気が、連続的に伝播する空気分子と衝突し、衝撃波が生じる。この衝撃波により可聴音が発生する、つまり可聴音が再生(復調)される。パラメトリックスピーカ60は、音の指向性が高いという利点があるとともに、音の直進性が高いという性質がある。
パラメトリックスピーカ60から出力される音波は直進性が高いため、導波路に入射することによる音波の減衰を抑制できる。このため、可聴音を出力する一般的なスピーカを用いる場合と比べて、導波路の径を大幅に小さくすることができる。
第1の導波路31を構成する溝の径(深さ及び幅)は、例えば、それぞれ0.3mm以下とすることができ、より具体的には、例えば、0.1mm程度とすることができる。第2の導波路32を構成する溝の深さ及び幅についても同様である。
また、同様の理由から、放音孔4の径についても、小さくすることができる。なお、図1及び図2では、放音孔4が1つの例を示しているが、放音孔4の数は複数であっても良い。放音孔4を複数分割することにより、個々の放音孔4の開口面積を縮小でき、防水性を高めることができる。
ここで、可聴音を出力する一般的なスピーカを用いる場合、筐体に形成する放音孔は合算面積で例えば10mm程度必要であった。すなわち、1つのスピーカに対応する放音孔の数が10個の場合、各放音孔の面積は平均1mm程度必要であった。放音孔の面積が大きいほど、また、放音孔の数が多いほど、水が放音孔を介して筐体内に浸入する可能性が高まる(つまり、防水性能が劣る)。
これに対し、パラメトリックスピーカ60を用いる場合には、放音孔4の合算面積は例えば3mm以下(具体的には1mm程度)で足りる。また、放音孔の数も、例えば5個以下で足りる。このため、一般的なスピーカを用いる場合と比べて、飛躍的に防水性能を高めることが可能となる。
なお、一般的なスピーカの場合、放音孔の合算面積は、スピーカの面積の1/20程度は必要であるのに対し、パラメトリックスピーカ60の場合、放音孔4の合算面積は、パラメトリックスピーカ60の面積の1/50程度で足りる。なぜなら、上述のように、パラメトリックスピーカ60から出力される音波は直進性が高いためである。
図5は第2の筐体2の拡大断面図である。
上述のように、携帯端末装置は、小型且つ軽量であることが要求されるため、その筐体(第1及び第2筐体1、2)の肉厚は、例えば、1mm以上、2mm以下である。
また、上述のように、パラメトリックスピーカ60から出力される音波を導く導波路(第1導波路31、第2導波路32)の径(深さ及び幅)は、0.3mm以下(具体的には0.1mm程度)とすることができる。このため、例えば図5に示すように、導波路の径を第2の筐体2の肉厚Tに比して十分に小さくすることができる。従って、第2の筐体2を図13(b)に示したような複雑な形状に加工しなくても、第2の筐体2の強度を十分に確保できる。よって、第2の筐体2の加工性が良く、第2の筐体2を低コストで製造することができる。
次に、第1の筐体1の内部のより具体的な構成の例について説明する。図6は第1の実施形態に係る携帯端末装置の第1の状態を示す模式的な拡大断面図である。
図6に示すように、第1の筐体1の内部には、回路基板6と、回路基板6上に搭載された各種の構成部品7と、が設けられている。パラメトリックスピーカ60も回路基板6上に搭載されている。構成部品7は、例えば、ディスクリート部品或いは半導体パッケージ等の電子部品であることが挙げられる。
ここで、パラメトリックスピーカ60から出力される音波が放音孔4へ到達することを妨げないように、パラメトリックスピーカ60の振動面すなわち振動部材30及び振動子20の何れかの部位と、放音孔4の何れかの部位と、を結ぶ直線上には何ら障害物が位置しないように、回路基板6及び構成部品7が配置されている。好ましくは、回路基板6及び構成部品7の間には、振動部材30及び振動子20の何れかの部位と、放音孔4の何れかの部位と、を結ぶ0.3mm以下(例えば、0.1mm程度)の径の直線状の隙間が存在している。上述のようにパラメトリックスピーカ60から出力される音波は直進性が高いため、この隙間を通して音波を放音孔4へ導くことができる。
以上のような第1の実施形態によれば、第1導波路31は、スライドにより第1及び第2の筐体1、2の相対的な位置関係が第1の状態となっているときに、パラメトリックスピーカ60から発せられる音波を導いて第1方向にて外部へ放射する。また、第2導波路32は、スライドにより第1及び第2の筐体1、2の相対的な位置関係が第2の状態となっているときに、パラメトリックスピーカ60から発せられる音波を導いて第1方向とは異なる第2方向にて外部へ放射する。
よって、スライド型携帯端末装置の複数のスライド状態のそれぞれで、導波路(第1導波路31及び第2導波路32)を介して音波を放射することができる。しかも、スライド動作に連動させて、第2の筐体2からの音の放射方向を切り換えることができる。換言すれば、第1及び第2の筐体1、2のスライド動作に連動させて、第2の筐体2から放射される音の指向性を切り換えることができる。
そして、このようにスライド型携帯端末装置の複数のスライド状態のそれぞれで音波を放射するための第1及び第2導波路31、32を設ける場合に、筐体(第2の筐体2)の強度の低下を抑制しつつ、筐体(第2の筐体2)の加工性の悪化並びにコスト増も抑制することができる。
なお、一般に、パラメトリックスピーカにおいて指向性を制御するには、フェーズドアレイ法のように超音波振動子をアレイ状に多数配列し、それら超音波振動子から互いにタイミングをずらせて発信した超音波を合成することにより、音を再生する方式がある。しかしながらこの構成では多数の超音波振動子が必要となるため、携帯電話等の小型の携帯端末装置に搭載することは困難だった。
これに対し、本実施形態では、第1及び第2の筐体1、2のスライド動作に連動させて放射される音の指向性を切り換えるため、パラメトリックスピーカ60の振動子20の数は1個でも良い。このため、携帯電話等の小型の携帯端末装置においても、容易に、パラメトリックスピーカ60の指向性を制御し、特定の方向へ選択的に音波を出力することができる。
〔第2の実施形態〕
図7及び図8は第2の実施形態に係る携帯端末装置の模式図である。このうち図7は第1の状態を、図8は第2の状態を、それぞれ示す。また、図7(a)及び図8(a)は平面図、図7(b)及び図8(b)は断面図である。
本実施形態の場合、第1導波路31の形状のみが上記の第1の実施形態と相違し、その他の点は第1の実施形態と同様である。
図7(a)及び図8(a)に示すように、本実施形態の場合、第1導波路31は、互いに交差する2本の直線状部分31a、31bを有している。つまり、第1導波路31は、第2の筐体2に互いに交差する2本の直線状の溝を形成することによって構成されている。そして、第1の状態では、例えば、これら直線状部分31a、31bの交差部が、放音孔4と連通するようになっている。
従って、第1の状態では、2本の直線状部分31a、31bの各々の端部から、合計4方向に音波が放射される。すなわち、第2の筐体2の一方の側面からは、矢印E方向及びF方向に音波が放射され、他方の側面からは、矢印G方向及びH方向に音波が放射される。このように、本実施形態では、第1導波路31は、スライドによる直線移動の方向に対して交差する方向における第2の筐体2の側面の3箇所以上よりそれぞれ音波を放射する。
なお、本実施形態も、第2の状態(図7(b)及び図8(b))は、第1の実施形態と同様である。
第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果が得られる他に、第1の状態での音波の放射方向を第1の実施形態の場合よりも増やすことができる。
〔第3の実施形態〕
図9及び図10は第3の実施形態に係る携帯端末装置の模式図である。また、図9(a)及び図10(a)は平面図、図9(b)及び図10(b)は断面図である。本実施形態の場合、携帯端末装置を縮めた図10の状態が第1の状態で、携帯端末装置を伸ばした図9の状態が第2の状態である。
本実施形態の場合、第1及び第2導波路31、32の形状が、それぞれ第1の実施形態と相違する。その他の点は、第1の実施形態と同様である。
本実施形態の場合も、第1導波路31は、第1及び第2の筐体1、2の互いに対向する面と平行な平面内において、スライドの方向(矢印A方向)に対して直交する方向に延在し、より具体的には、この方向において、第2の筐体2の両側面間に亘って形成されている。ただし、本実施形態の場合、第1導波路31は、携帯端末装置を縮めた図10の状態において放音孔4と連通する位置に形成されている。
本実施形態の場合、第1の状態(図10)では、第1の導波路31が放音孔4と連通し、第1の導波路31は、パラメトリックスピーカ60から発せられる音波を導いて第1方向(例えば、図10の矢印K方向及びL方向)にて携帯端末装置の外部へ放射する。
一方、本実施形態の場合、第2導波路32は、第2の筐体2において第2の状態(本実施形態では図9)の時に放音孔4と対向する位置に形成された通音孔81と、第2の筐体2内に形成され通音孔81と連通する内部導波路82と、内部導波路82を第2の筐体2の外部へ連通させる第2放音孔83と、を有している。
本実施形態の場合、第2の状態(図9)では、パラメトリックスピーカ60から出力された音波は、放音孔4及び通音孔81をこの順に介して内部導波路82内に入り込む。その後、音波は内部導波路82を通して第2放音孔83へ向かい、該第2放音孔83を介して第2筐体2の外部へ放射される。つまり、第2の状態では、第2導波路32は、パラメトリックスピーカ60から発せられる音波を導いて第2方向(例えば、図9の矢印I方向)にて携帯端末装置の外部へ放射する。
なお、第1導波路31と内部導波路82とは、第2の筐体2の厚み方向において、互いに異なる位置に配置され、第1導波路31と第2導波路32とは互いに立体交差している。第1導波路31と第2導波路32とは、第2筐体2の一部である仕切り壁33により相互に仕切られている。
次に、第2の筐体2の内部のより具体的な構成の例について説明する。図11は第3の実施形態に係る携帯端末装置の第2の状態を示す模式的な拡大断面図である。
図11に示すように、第1の筐体1の内部にだけでなく、第2の筐体2の内部にも、回路基板6と、回路基板6上に搭載された各種の構成部品7と、が設けられている。また、例えば、第2の筐体2内の回路基板6において構成部品7が搭載されている面は、液晶表示装置5の背面と対向している。
本実施形態の場合、放音孔4及び通音孔81を介して第2の筐体2内に入り込んだ音波は、第2の筐体2内の各構成要素の間隔(つまり内部導波路82)を通り抜けて、第2放音孔83より外部に放射される。具体的には、例えば、図11に示すように、通音孔81を通過した音波は、液晶表示装置5の裏面に突き当たることにより進路を曲げられて、第2放音孔83側へ向かう。このような音波の進路が妨げられないように、第2の筐体2内の各構成要素は配置されている。好ましくは、通音孔81の何れかの部位と液晶表示装置5の裏面の何れかの部位とを結ぶ直線状の隙間であって、円相当径が例えば0.3mm以下(例えば、0.1mm程度)の隙間が存在しているとともに、液晶表示装置5の裏面の当該部位と第2放音孔83の何れかの部位とを結ぶ直線状の隙間であって、円相当径が例えば0.3mm以下(例えば、0.1mm程度)の隙間が存在している。これらの隙間により、内部導波路82が構成される。上述のようにパラメトリックスピーカ60から出力される音波は直進性が高いため、これらの隙間(内部導波路82)を通して音波を通音孔81から第2放音孔83へ導くことができる。
第3の実施形態によれば、第1の実施形態と同様の効果が得られる。
〔第4の実施形態〕
図12乃至図14は第4の実施形態に係る携帯端末装置の模式図である。このうち図12は第3の状態を、図13は第1の状態を、図14は第2の状態を、それぞれ示す。また、図12(a)、図13(a)及び図14(a)は平面図、図12(b)、図13(b)及び図14(b)は断面図である。本実施形態に係る携帯端末装置は、以下に説明する点で第1の実施形態に係る携帯端末装置と相違し、その他の点では第1の実施形態に係る携帯端末装置と同様に構成されている。
図12は、スライドにより、第1及び第2の筐体1、2を合わせた携帯端末装置の全長が最も伸びた状態(第3の状態)である。また、図14は、スライドにより、携帯端末装置の全長が最も縮んだ状態(第2の状態)である。図13は、携帯端末装置の全長の長さが、第2の状態と第3の状態との中間の状態(第1の状態)である。
本実施形態の場合、第1の筐体1内には第1パラメトリックスピーカ160が設けられ、第2の筐体2内には第2パラメトリックスピーカ260が設けられている。第1及び第2スピーカ160、260は、それぞれ、上記のパラメトリックスピーカ60と同様に構成されている。
第1の筐体1には、第1パラメトリックスピーカ160と対向する位置に放音孔164が形成され、第2の筐体2には、第2パラメトリックスピーカ260と対向する位置に放音孔264が形成されている。放音孔164は第1の筐体1において第2の筐体2と対向する面に形成され、放音孔264は第2の筐体2において第1の筐体1と対向する面に形成されている。
第3の状態においては、放音孔164は第2の筐体2により覆われず、開放された状態となる。このため、第3の状態では、第1パラメトリックスピーカ160から発せられた音波は、放音孔164を介して、矢印J方向へ放射される。
同様に、第3の状態においては、放音孔264は第1の筐体1により覆われず、開放された状態となる。このため、第3の状態では、第2パラメトリックスピーカ260から発せられた音波は、放音孔264を介して、矢印K方向へ放射される。
また、第2の筐体2において第1の筐体1と対向する面には、導波路131と、導波路132と、が形成されている。また、第1の筐体1において第2の筐体2と対向する面には、導波路132が形成されている。
これらのうち、導波路131が第1導波路であり、導波路133が第2導波路である。
導波路131は、第1の状態(図13)の時に、放音孔164と連通する位置に形成されている。一方、導波路133は、第2の状態(図14)の時に、放音孔164と連通する位置に形成されている。また、導波路132は、第2の状態の時に、放音孔264と連通する位置に形成されている。
導波路131、132、133が延在する方向は任意であるが、本実施形態の場合、導波路131、132、133は、何れも、例えば、第2の筐体2の両側面間に亘って延在している。
第1の状態(図13)では、第1パラメトリックスピーカ160から発せられた音波は、放音孔164及び導波路131をこの順に介し、導波路131の両端より矢印L方向及びM方向へそれぞれ放射される。
なお、第2パラメトリックスピーカ260の放音孔264は、第1の状態では開放されたままである。このため、第2パラメトリックスピーカ260から発せられた音波は、第1の状態でも第3の状態の時と同様に矢印K方向へ放射される。
第2の状態(図14)では、第1パラメトリックスピーカ160から発せられた音波は、放音孔164及び導波路133をこの順に介して、導波路133の両端より矢印N方向及びO方向へそれぞれ放射される。
第2の状態では、第2パラメトリックスピーカ260から発せられた音波は、放音孔264及び導波路132をこの順に介して、導波路132の両端より矢印P方向及びQ方向へそれぞれ放射される。
このような第4の実施形態によっても、スライド型携帯端末装置の複数のスライド状態のそれぞれで、導波路(導波路131及び導波路133)を介して音波を放射することができる。また、本実施形態の場合、3段階のスライド状態のそれぞれで、導波路131〜133を介して、或いは、放音孔164、264から直接的に、音波を放射することができる。
なお、第4の実施形態の場合も、第1の状態と第2の状態とで音波の放射方向が互いに異なるように、導波路131と導波路133の延在方向を設定しても良い。
〔第5の実施形態〕
本実施形態に係る携帯端末装置のパラメトリックスピーカ60は、振動子20の代わりに、図15に示したMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)アクチュエータ70を有している。その他の点では、本実施形態に係る携帯端末装置は、第1乃至第4の実施形態に係る携帯端末装置と同様に構成されている。
図15に示す例において、MEMSアクチュエータ70の駆動方式は圧電方式であり、圧電薄膜層72を上部可動電極層74及び下部可動電極層76ではさんだ構造を有している。MEMSアクチュエータ70は、信号生成部54から上部可動電極層74及び下部可動電極層76に信号が入力されることにより動作する。MEMSアクチュエータ70の製造には、例えばエアロゾルデポジション法が用いられるが、この方法に限定されない。ただしエアロゾルデポジション法を用いた場合、圧電薄膜層72、上部可動電極層74及び下部可動電極層76をそれぞれ曲面上にも成膜できるため好ましい。なおMEMSアクチュエータ70の駆動方式は、静電方式、電磁方式、又は熱伝導方式であってもよい。
以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
また、上記においては、第1及び第2の状態の何れの状態でも液晶表示装置5が露出するような配置で液晶表示装置5が設けられている例を示したが、液晶表示装置5は、例えば第1の筐体1において第2の筐体2と対向する面に配置し、携帯端末装置を縮めた状態(図2、図8、図10)では第2の筐体2により覆われるようにしても良い。
また、上記においては、第1及び第2の筐体1、2のスライド移動が直線移動である例を説明したが、曲線状にスライド移動するように構成されていても良い。
また、第1及び第2導波路31、32を構成する溝は非常に浅くて良いため、第1及び第2導波路31、32の少なくとも一部分は、液晶表示装置5の表面を覆う透明カバー(図示略)の表層に形成しても、液晶表示装置5の視認性があまり低下しない。このため、具体的には、例えば、この透明カバーの表層から第2の筐体2の表層に亘って第1及び第2導波路31、32を形成することができる。このようにすることにより、第1及び第2導波路31、32と液晶表示装置5のレイアウトの自由度が高まる。
以下、参考形態の例を付記する。
1.
相互にスライド可能に連結された第1及び第2の筐体と、
前記第1の筐体内に設けられたパラメトリックスピーカと、
前記第2の筐体に形成された第1及び第2導波路と、
前記第1の筐体に形成され、前記パラメトリックスピーカから発せられる音波を前記第1の筐体の外部へ放射させる放音孔と、
を有し、
前記第1導波路は、前記スライドによる前記第1及び第2の筐体の相対的な位置関係が第1の状態の時に、前記放音孔と連通し、前記パラメトリックスピーカから発せられる音波を導いて外部へ放射し、
前記第2導波路は、前記スライドによる前記位置関係が第2の状態の時に、前記放音孔と連通し、前記音波を導いて外部へ放射し、
前記第1導波路は、前記第2の筐体において前記第1の筐体と対向する面に第1の溝を形成することにより構成されていることを特徴とする携帯端末装置。
2.
前記第1の状態の時に前記第1導波路が前記音波を放射する方向と、前記第2の状態の時に前記第2導波路が前記音波を放射する方向と、が互いに異なることを特徴とする1.に記載の携帯端末装置。
3.
前記第1の溝の深さが0.3mm以下であることを特徴とする1.又は2.に記載の携帯端末装置。
4.
前記第2導波路は、前記第2の筐体において前記第1の筐体と対向する面に第2の溝を形成することにより構成され、
前記第2の溝の深さが0.3mm以下であることを特徴とする1.乃至3.の何れか一項に記載の携帯端末装置。
5.
前記第2導波路は、
前記第2の筐体において前記第2の状態の時に前記放音孔と対向する位置に形成された通音孔と、
前記第2の筐体内に形成され、前記通音孔と連通する内部導波路と、
前記内部導波路を前記第2の筐体の外部へ連通させる第2放音孔と、
を有することを特徴とする1.乃至3.の何れか一項に記載の携帯端末装置。
6.
前記第1及び第2の筐体は、前記スライドにより、前記第1及び第2の筐体を合わせた全長が伸びる方向及び縮む方向へ互いに直線移動し、
前記第1導波路は、前記直線移動の方向に対して交差する方向における前記第2の筐体の側面より前記音波を放射することを特徴とする1.乃至4.の何れか一項に記載の携帯端末装置。
7.
前記第1及び第2の筐体は、前記スライドにより、前記第1及び第2の筐体を合わせた全長が伸びる方向及び縮む方向へ互いに直線移動し、
前記第2導波路は、前記直線移動の方向における前記第2筐体の端面より前記音波を放射することを特徴とする1.乃至4.の何れか一項に記載の携帯端末装置。
8.
前記パラメトリックスピーカは、
シート状の振動部材と、
前記振動部材の一方の面に取り付けられた振動子と、
前記振動部材の縁を支持する支持部と、
前記振動子に発振信号を入力することによって前記振動子を振動させて、前記振動子及び前記振動部材より音波を発振させる入力部と、
を有することを特徴とする1.乃至7.の何れか一項に記載の携帯端末装置。
9.
前記入力部は、前記振動子を20kHz以上の周波数で振動させることにより、前記振動子及び前記振動部材より周波数が20kHz以上の音波を発振させることを特徴とする8.に記載の携帯端末装置。
10.
前記振動子は圧電振動子又はMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)であることを特徴とする8.又は9.に記載の携帯端末装置。
1 第1の筐体
2 第2の筐体
2a 端面
4 放音孔
5 液晶表示装置
6 回路基板
7 構成部品
20 振動子
22 圧電体
24 上面電極
26 下面電極
30 振動部材
31 第1導波路
31a 直線状部分
31b 直線状部分
32 第2導波路
33 仕切り壁
40 支持部材
50 制御部
54 信号生成部
60 パラメトリックスピーカ
70 MEMSアクチュエータ
72 圧電薄膜層
74 上部可動電極層
76 下部可動電極層
81 通音孔
82 内部導波路
83 第2放音孔
131 導波路
132 導波路
133 導波路
160 第1パラメトリックスピーカ
164 放音孔
260 第2パラメトリックスピーカ
264 放音孔
1000 筐体
1001 溝

Claims (10)

  1. 相互にスライド可能に連結された第1及び第2の筐体と、
    前記第1の筐体内に設けられたパラメトリックスピーカと、
    前記第2の筐体に形成された第1及び第2導波路と、
    前記第1の筐体に形成され、前記パラメトリックスピーカから発せられる音波を前記第1の筐体の外部へ放射させる放音孔と、
    前記第2の筐体に設けられた複数の部品と、
    を有し、
    前記第1導波路は、前記スライドによる前記第1及び第2の筐体の相対的な位置関係が第1の状態の時に、前記放音孔と連通し、前記パラメトリックスピーカから発せられる音波を導いて外部へ放射し、
    前記第2導波路は、前記スライドによる前記位置関係が第2の状態の時に、前記放音孔と連通し、前記音波を導いて外部へ放射し、
    前記第1導波路は、前記第2の筐体において前記第1の筐体と対向する面に第1の溝を形成することにより構成され
    前記第2導波路は、
    前記第2の筐体において前記第2の状態の時に前記放音孔と対向する位置に形成された通音孔と、
    前記第2の筐体内に形成され、前記通音孔と連通する内部導波路と、
    前記内部導波路を前記第2の筐体の外部へ連通させる第2放音孔と、
    を有し、
    前記内部導波路は、前記第2の筐体に設けられた前記複数の部品どうしの隙間により構成されている携帯端末装置。
  2. 前記第2の筐体の内部に設けられた前記複数の部品には、複数の構成部品が搭載された回路基板と、表示装置と、が含まれ、
    前記回路基板において前記複数の構成部品が搭載されている面は、前記表示装置における前記第2の筐体の内部側の面と対向しており、
    前記内部導波路は、前記回路基板及び当該回路基板上の前記複数の構成部品と、前記表示装置と、の隙間により構成されている請求項1に記載の携帯端末装置。
  3. 前記内部導波路は、直線状の隙間である請求項2に記載の携帯端末装置。
  4. 前記第1の状態の時に前記第1導波路が前記音波を放射する方向と、前記第2の状態の時に前記第2導波路が前記音波を放射する方向と、が互いに異なることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一項に記載の携帯端末装置。
  5. 前記第1の溝の深さが0.3mm以下であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の携帯端末装置。
  6. 前記第1及び第2の筐体は、前記スライドにより、前記第1及び第2の筐体を合わせた全長が伸びる方向及び縮む方向へ互いに直線移動し、
    前記第1導波路は、前記直線移動の方向に対して交差する方向における前記第2の筐体の側面より前記音波を放射することを特徴とする請求項1乃至の何れか一項に記載の携帯端末装置。
  7. 前記第1及び第2の筐体は、前記スライドにより、前記第1及び第2の筐体を合わせた全長が伸びる方向及び縮む方向へ互いに直線移動し、
    前記第2導波路は、前記直線移動の方向における前記第2筐体の端面より前記音波を放射することを特徴とする請求項1乃至の何れか一項に記載の携帯端末装置。
  8. 前記パラメトリックスピーカは、
    シート状の振動部材と、
    前記振動部材の一方の面に取り付けられた振動子と、
    前記振動部材の縁を支持する支持部と、
    前記振動子に発振信号を入力することによって前記振動子を振動させて、前記振動子及び前記振動部材より音波を発振させる入力部と、
    を有することを特徴とする請求項1乃至7の何れか一項に記載の携帯端末装置。
  9. 前記入力部は、前記振動子を20kHz以上の周波数で振動させることにより、前記振動子及び前記振動部材より周波数が20kHz以上の音波を発振させることを特徴とする請求項8に記載の携帯端末装置。
  10. 前記振動子は圧電振動子又はMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)であることを特徴とする請求項8又は9に記載の携帯端末装置。
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