JP2006174004A

JP2006174004A - 平面スピーカ

Info

Publication number: JP2006174004A
Application number: JP2004362671A
Authority: JP
Inventors: Keita Watanabe; 圭太渡辺; Kazuhiro Kobayashi; 和裕小林
Original assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Current assignee: Citizen Electronics Co Ltd
Priority date: 2004-12-15
Filing date: 2004-12-15
Publication date: 2006-06-29
Also published as: KR20060067901A; US20060140437A1; US7664278B2; DE102005059737A1; CN1812629A

Abstract

【課題】音響特性を維持しつつ表示面の外観品質を向上させる。
【解決手段】平面スピーカ１は透明パネル２とアクチュエータ３とサスペンション４と防塵膜１５とから成る。防塵膜１５はスポンジ状部材又はゴム成形部材又は樹脂フィルム状部材等の柔軟部材から成る防塵用部材である。透明パネル２は表示窓枠２１ａに周縁部を固定され、ＬＣＤ２３の表示面の保護を兼ねる音響用振動板である。防塵膜１５は上下面には粘着剤を有しており、ＬＣＤ２３とアクチュエータ３との間の透明パネル２の内面に枠状支持部材４の厚みを越えて配設されており、防塵膜１５の両固定部の間には透明パネル２にもＬＣＤ２３にも固定されてない部分αを有する。ＬＣＤ２３の周辺の空間８はサスペンション４と防塵用部材であるとシール６と防塵膜５１とによって密閉されており、アクチュエータ３の周辺の空間９から隔離されている。
【選択図】図１

Description

本発明は携帯機器、パソコン、テレビ等の表示装置付機器に用いる平面スピーカに関する。

従来、ＬＣＤ（液晶表示装置）等の表示装置を装備する機器のケースの表示窓枠に、周縁部を固定されて表示装置の保護と振動板とを兼ねる透明パネルと、この透明パネルを前記表示窓枠に支持するための枠状支持部材と、前記透明パネルの裏面に表示装置を避けて固定され電気信号を機械振動に変換するアクチュエータとから成る平面スピーカがある（例えば、特許文献１参照。）。このような従来の平面スピーカの一例について説明する。図１４は従来の携帯電話の要部平面図であり、図１５は図１４のＦ−Ｆ断面を示す要部断面図である。図１６はこの平面スピーカの音響特性を示す波形図である。

図１４、図１５において、２０は表示器付装置である携帯電話であり、２１は携帯電話２０のケースである。２２は携帯電話２０の回路基板であり、２３は回路基板２２に固定されたＬＣＤを示している。ここで言うＬＣＤ２３にはバックライトの他ＬＣＤを回路基板２２に固定する部材であるホルダ等をも含んでいるものとする。２はケース２１の表示窓枠２１ａに周縁部を固定され、ＬＣＤ２３の表示面の保護を兼ねる音響用振動板としての透明パネルである。３は透明パネル２の背面のＬＣＤ２３を避けた位置に固定されて電気音響信号を機械振動に変換するアクチュエータである。透明パネル２の背面にはアクチュエータ３の固定部分を含む周縁部に見切り用の印刷膜２ａが施されている。４は透明パネル２を表示窓枠２１ａの上面に支持している枠状支持部材であるサスペンションであり、スポンジ等のクッション性部材の両面に粘着剤を塗布したもの（例えば日東化工（株）のポロンＬ３２）若しくは両面テープ等の粘着部材から成り、振動板（パネル）の柔軟保持及び振動のダンピングを図るという機能を果たしている。

図１５に示すように、１は透明パネル２とアクチュエータ３と枠状支持部材４とから成る平面スピーカである。６はスポンジ等のクッション性部材から成る枠状のシールであり、表示窓枠２１ａの背面とＬＣＤ２３との間にＬＣＤ２３を囲むように配設されている。平面スピーカ１は、透明パネル２の周縁部のみで枠状支持部材４によりケース２１に支持されているので、アクチュエータ３の駆動信号で透明パネル２が振動し、広帯域かつ高音圧で音を発するこことができる。図１６において、スピーカとは、大きな入力信号をアクチュエータに加え、振動板から１０ｃｍ離れた点での音圧の周波数特性を測定したものであり、レシーバとは、小さな入力信号をアクチュエータに加え、振動板に耳を密着させて聞いた状態を模擬的に再現し測定した周波数特性を示している。
特表２００２−５３３９５７号公報（図１−図９）

しかし、従来のこのような構成の平面スピーカ１では、上記のように、ＬＣＤ２３の表示面上の空間８は透明パネル２背面の隙間を通じてアクチュエータ３周辺の空間９とつながっている。このため、空間９の領域にあるアクチュエータ３及びその他の物に付着しているゴミは空間８に入り込む可能性がある。空間８はケース２１の表示窓からＬＣＤ２３の表示面を見る際に眼につく場所なので、そこにゴミが見えると外観上の問題を引き起こす要因となってしまう。そこで、空間８を空間９から隔離するための実験をした。図１７は従来の平面スピーカの実験例を示す要部断面図であり、図１８は図１７の実験例の音響特性を示す波形図である。図１７に示すように、ここではＬＣＤ２３は表示窓枠２１ａの内側に配設され、枠状のシール６がＬＣＤ２３上面と透明パネル２とに当接している。シール６は空間８を空間９から遮る防塵用部材としての機能を果たしており、枠状支持部材４とほぼ同じ厚みを有している。ところが、このようにＬＣＤ２３と透明パネル２との間に枠状支持部材４とほぼ同じ厚みのシール６を設けると、透明パネル２の自由な振動が妨げられて図１８に示すように音圧が不足する部分が生じて音響特性が悪化してしまうという問題があった。

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、音響特性を低下させることなく表示装置の外観品質を向上させることができる平面スピーカを提供することである。

前述した目的を達成するための本発明の手段は、表示装置付機器のケースの表示用窓枠に周縁部を支持され、前記表示装置の保護を兼ねる音響用振動板としての透明パネルと、この透明パネルを前記表示用窓枠に支持するための枠状支持部材と、前記表示装置を避けて前記透明パネルの内面に固定され電気音響信号を機械振動に変換するアクチュエータとから成る平面スピーカにおいて、前記表示装置の表示面上の空間をこの空間の外側の空間から隔離するように防塵用部材を配設したことを特徴とする。

また、前記防塵用部材はスポンジ状部材又はゴム成形部材又は樹脂フィルム状部材等の柔軟部材若しくはそれらの複合部材から成るものであることを特徴とする。

また、前記防塵用部材は少なくとも前記透明パネルと前記表示装置又は前記表示装置を固定する部材との間をつないでいることを特徴とする。

また、前記防塵用部材は前記表示装置の表示面を囲むように配設される枠状シール部材と一体に形成されていることを特徴とする。

また、前記防塵用部材には前記透明パネルに対する固定面と前記表示装置又は前記表示装置を固定する部材に対する固定面との間に前記透明パネルにも前記表示装置又は前記表示装置を固定する部材にも固定されてない部分を有することを特徴とする。

また、前記枠状支持部材は外周部とこの外周部の２カ所をつなぐブリッジ部とが一体形成されて略「日」字形状を成し、前記防塵用部材は前記ブリッジ部を介して前記透明パネルと前記表示装置又は前記表示装置を固定する部材とに接合されていることを特徴とする。

また、前記ブリッジ部に接合された前記防塵用部材は、前記ブリッジ部と同じ材料又はより弾性率の小さい材料から成ることを特徴とする。

また、前記ブリッジ部と前記表示装置または前記表示装置を固定する部材との間に垂直に接合された前記防塵用部材の幅対高さの比が１：１．５以上であることを特徴とする。

また、前記防塵用部材は前記表示装置または前記表示装置を固定する部材上面と前記透明パネルとの間に配設された枠状シール部材であり、このシール部材は前記表示装置から前記アクチュエータ側へオーバーハングしており、オーバーハング部分のシール部材の底面には枠内を覆う防塵膜が設けられていることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、表示装置付機器のケースの表示用窓枠に周縁部を支持され、前記表示装置の保護を兼ねる音響用振動板としての透明パネルと、この透明パネルを前記表示用窓枠に支持するための枠状支持部材と、前記表示装置を避けて前記透明パネルの内面に固定され電気音響信号を機械振動に変換するアクチュエータとから成る平面スピーカにおいて、前記表示装置の表示面上の空間をこの空間の外側の空間から隔離するように防塵用部材を配設したので、音響特性に悪影響を与えることなく透明パネルと表示装置との隙間へのゴミの侵入が防止でき、外観品質面での改善が図れた。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第一の実施の形態である平面スピーカを搭載した携帯電話の要部を示す部分断面斜視図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面を示す要部断面図である。

まず、本発明の第一の実施の形態である平面スピーカの構成を図面を参照して説明する。図１及び図２において、１は平面スピーカを示しており、透明パネル２、アクチュエータ３、サスペンション４から成る。１５はスポンジ状部材又はゴム成形部材又は樹脂フィルム状部材等の柔軟部材（例えば日東化工（株）のポロンＬ２４）から成る防塵膜を示しており、振動板裏面の空間分断、且つ振動を妨げないという機能を果たしている。防塵膜１５の上下面には粘着剤を有している。

防塵膜１５は略Ｓ字型の断面を有し、一端は透明パネル２の裏面と、他端は枠状支持部材４の厚みを越えてＬＣＤ２３の表面にシール６の外壁と接するように接着されており、両接着部の間には透明パネル２にもＬＣＤ２３にも固定されてない部分αを有する。ＬＣＤ２３の表示面上の空間８は透明パネル２と表示窓枠２１ａとサスペンション４と防塵用部材であるシール６及び防塵膜１５とによって密閉されており、アクチュエータ３の周辺の空間９から隔離されている。その他の構成は従来技術で説明したものと同様であるから、同一構成要素には同じ符号と名称と付して詳細な説明を省略する。

次に、本発明の第二の実施の形態である平面スピーカについて図面を参照して説明する。図３は第二の実施の形態である平面スピーカを示す要部断面図である。図３において、２５は一端が透明パネル２の背面に他端がＬＣＤ２３の側面に固定されている防塵膜を示している。防塵膜２５とシール６とは隙間なく接していることが望ましい。空間８はＬＣＤ２３と透明パネル２と表示窓枠２１ａとサスペンション４と防塵用部材であるシール６及び防塵膜２５とによって密閉されており空間９から隔離されている。

次に、本発明の第三の実施の形態である平面スピーカについて図面を参照して説明する。図４は第三の実施の形態である平面スピーカを示す要部断面図である。図４において、３５は略Ｕ字型の断面を有している防塵膜を示している。ＬＣＤ２３の表示面上ではシール６は枠状に存在し、アクチュエータ３側の外壁に接して防塵膜３５の一部が固定されている。空間８はＬＣＤ２３と透明パネル２と表示窓枠２１ａとサスペンション４と防塵用部材であるシール６及び防塵膜３５とによって密閉されており空間９から隔離されている。

次に、本発明の第四の実施の形態である平面スピーカについて図面を参照して説明する。図５は第四の実施の形態である平面スピーカを示す要部断面図である。図６は図５のＢ−Ｂ矢視断面を示す断面図である。図５、図６において、４５は透明パネル２面とＬＣＤ２３面とに互いに垂直な膜でつながっている略Ｉ字型断面の防塵膜を示しており、幅ｂと高さｈとの比が１対１．５以上であることが望ましい。防塵膜４５とシール６の側面とは隙間なく接していることが望ましい。空間８はＬＣＤ２３と透明パネル２と表示窓枠２１ａとサスペンション４と防塵用部材であるシール６及び防塵膜４５とによって密閉されており空間９から隔離されている。

次に、本発明の第五の実施の形態である平面スピーカについて図面を参照して説明する。図７は第五の実施の形態である平面スピーカを示す要部断面図である。図８は図７のＣ−Ｃ矢視断面を示す断面図である。図７、図８において、１４はサスペンション４と同じ材質であり、同じ形状の外周部１４ａと外周部１４ａの一部をつなぐブリッジ部１４ｂが一体形成されたサスペンションである。５５はブリッジ部１４ｂとＬＣＤ２３とを垂直につなぐ略Ｉ字型断面の防塵膜を示している。空間８はＬＣＤ２３と透明パネル２と表示窓枠２１ａとサスペンション１４と防塵用部材であるシール６及び防塵膜５５とによって密閉されており空間９から隔離されている。

以上説明した実施の形態において何れの平面スピーカも第一の実施の形態と防塵膜１５、２５、３５、４５及び５５の形状のみが異なっており、材質は防塵膜１５と同じである。そして何れの防塵膜も透明パネル２からＬＣＤ２３へ向かって枠状支持部材４の厚みを越えて配設されている。その他の構成は第一の実施の形態で説明したものと同様であるから、同一構成要素には同じ符号と名称と付して詳細な説明を省略する。なお、防塵用部材の他の実施の形態としては、防塵膜と接する枠状のシール６の一辺が欠除しておりその部分を補うように防塵膜の一部が置き換わった形態のものでもよいし、また、防塵膜がシール６と同材料で一体に形成されているものであってもよい。

次に、本発明の第六の実施の形態である平面スピーカについて図面を参照して説明する。図９は第六の実施の形態である平面スピーカを示す要部断面図である。図１０は図９のＤ−Ｄ矢視断面を示す断面図である。図１１はこのスピーカの防塵用部材を示す斜視図である。図９、図１０において、１３はバックライト等を備えたＬＣＤを示しており、２４はＬＣＤ１３を保持して回路基板２２へ固定するプラスチックス製の表示器ホルダを示している。図１１にも示すように、枠状のシール６はＬＣＤ１３上面に固定され、反対面が透明パネル２と接触しており、ＬＣＤ１３からアクチュエータ３側へオーバーハングして配設されている。５はこのオーバーハング部分のシール６の底面に枠内を覆うように配設された防塵膜としてのフィルムを示している。フィルム５の材質は防塵膜１５と同様のものである。６５はフィルム５とシール６とが粘着剤で複合一体化された防塵用部材としての防塵膜を示している。なお、フィルム５とシール６とは一体成形された複合部材であってもよい。１６はオーバーハング部のシール６の一辺を表示器ホルダ２４面（又は回路基板面でもよい）で支持している補助ガスケットを示している。空間８はＬＣＤ２３と透明パネル２と防塵膜６５によって密閉されており空間９から隔離されている。

次に、本発明の第七の実施の形態である平面スピーカについて図面を参照して説明する。図１２は第七の実施の形態である平面スピーカを示す要部断面図である。図１３は図１２のＥ−Ｅ矢視断面を示す断面図である。図１２、図１３において、２５はＬＣＤ１３を保持するプラスチックス製の表示器ケースを示している。２６は表示器ケース２５の外側を囲って回路基板２２へＬＣＤ１３を固定する板金部材であるホルダを示している。７５はホルダ２６へアウトサート成形された防塵膜を示しており、ＬＣＤ１３上面と透明パネル２との間にアクチュエータ３側へオーバーハングして配設されている枠状のシール部７５ａとこのオーバーハング部の枠内底面を覆うように一体成形された防塵膜としての薄肉部７５ｂとから成る。空間８はＬＣＤ２３と透明パネル２と防塵用部材である防塵膜７５によって密閉されており空間９から隔離されている。

次に、本発明の第一乃至第三の実施の形態の作用について説明する。防塵膜１５、２５及び３５は透明パネル２にもＬＣＤ２３にも固定されてない部分αを有していることから、透明パネル２とＬＣＤ２３との間を防塵膜でやわらかくつなぐことになり、透明パネル２の自由な振動を妨げることが少なくなって平面スピーカとしての音響特性に悪影響を与えることなく良好に機能を果たすことができる。

次に、本発明の第四及び第五の実施の形態の作用について説明する。防塵膜４５及び５５は透明パネル２とＬＣＤ２３とを垂直につないでいるが、透明パネル２とＬＣＤ２３との間隔はサスペンション４又は１４、表示窓枠２１ａ及びシール６の厚みを合算したものとなってサスペンション４又は１４の厚みより十分大きいので、垂直な防塵膜４５及び５５であっても透明パネル２の自由な振動を妨げることが少ない。防塵膜４５で幅ｂ対高さｈが１対１．５以上であると透明パネル２の自由振動を殆ど妨げることがなくなる。

次に、本発明の第六及び第七の実施の形態の作用について説明する。防塵膜６５及び７５においては、枠部がＬＣＤ１３からアクチュエータ３側へオーバーハングしているために、シール６又はシール部７５ａがサスペンション４の厚みの範囲内であったとしても枠部が透明パネル２とＬＣＤ１３との間で圧縮されることなくなって、透明パネル２の自由な振動を妨げることがない。

次に、本発明の各実施の形態の効果について説明する。平面スピーカ１の透明パネル２を携帯電話２０の表示窓枠２１ａに支持した場合には、表示面の全面から音が出るので臨場感のある良好な周波数特性を持つ音を得ることができる。そして第一乃至第五の実施の形態においては、防塵部材として防塵膜１５、２５、３５、４５及び５５をＬＣＤ２３とアクチュエータ３との間の透明パネル２の内面に配設したので、表示窓枠２１ａ、サスペンション４又は１４と相俟ってＬＣＤ２３の表示面上の空間８が外側の空間９から隔離されることになり、また、第六及び第七の実施の形態においては、防塵部材として防塵膜６５及び７５を配設したので空間８が空間９から隔離されることになり、空間９から空間８へのゴミの侵入を防止できて外観品質面での改善が図られた。そして何れの場合にも防塵部材が存在しても透明パネル２の自由振動を妨げないので良好な音響特性が得られた。第六の実施の形態における補助ガスケット１６は防塵膜６５の枠部を支持しているので透明パネル２との十分な接触圧が得られシール効果が高まる。

本発明の平面スピーカは、携帯電話やＰＤＡ等の携帯情報端末に限らず音響機器に広く応用できるものである。

本発明の第一の実施の形態である平面スピーカを組み込んだ携帯電話を示す部分分解斜視図である。図１のＡ−Ａ矢視断面を示す要部断面図である。本発明の第二の実施の形態である平面スピーカを組み込んだ携帯電話を示す要部断面図である。本発明の第三の実施の形態である平面スピーカを組み込んだ携帯電話を示す要部断面図である。本発明の第四の実施の形態である平面スピーカを組み込んだ携帯電話を示す要部断面図である。図５のＢ−Ｂ矢視断面を示す断面図である。本発明の第五の実施の形態である平面スピーカを組み込んだ携帯電話を示す要部断面図である。図７のＣ−Ｃ矢視断面を示す断面図である。本発明の第六の実施の形態である平面スピーカを組み込んだ携帯電話を示す要部断面図である。図７のＤ−Ｄ矢視断面を示す断面図である。図７の防塵膜を示す斜視図である。本発明の第七の実施の形態である平面スピーカを組み込んだ携帯電話を示す要部断面図である。図１２のＥ−Ｅ矢視断面を示す断面図である。従来の平面スピーカを組み込んだ携帯機器の要部平面図である。図１４のＦ−Ｆ矢視断面を示す要部断面図である。従来の平面スピーカの音響特性を示す波形図である。従来の平面スピーカの実験例を組み込んだ携帯電話を示す要部断面図である。従来の平面スピーカの実験例の音響特性を示す波形図である。

符号の説明

１平面スピーカ
２透明パネル
３アクチュエータ
４、１４サスペンション
１５、２５、３５、４５、５５、６５、７５防塵膜
５フィルム
６シール
８、９空間
１４ａ外周部
１４ｂブリッジ部
２０携帯電話
２１ケース
２１ａ表示用窓枠
２３ＬＣＤ
α 固定されてない部分

Claims

表示装置付機器のケースの表示用窓枠に周縁部を支持され、前記表示装置の保護を兼ねる音響用振動板としての透明パネルと、この透明パネルを前記表示用窓枠に支持するための枠状支持部材と、前記表示装置を避けて前記透明パネルの内面に固定され電気音響信号を機械振動に変換するアクチュエータとから成る平面スピーカにおいて、前記表示装置の表示面上の空間をこの空間の外側の空間から隔離するように防塵用部材を配設したことを特徴とする平面スピーカ。
前記防塵用部材はスポンジ状部材又はゴム成形部材又は樹脂フィルム状部材等の柔軟部材若しくはそれらの複合部材から成るものであることを特徴とする請求項１記載の平面スピーカ。
前記防塵用部材は少なくとも前記透明パネルと前記表示装置又は前記表示装置を固定する部材との間をつないでいることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の平面スピーカ。
前記防塵用部材は前記表示装置の表示面を囲むように配設される枠状シール部材と一体に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の平面スピーカ。
前記防塵用部材には前記透明パネルに対する固定面と前記表示装置又は前記表示装置を固定する部材に対する固定面との間に前記透明パネルにも前記表示装置又は前記表示装置を固定する部材にも固定されてない部分を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の平面スピーカ。
前記枠状支持部材は外周部とこの外周部の２カ所をつなぐブリッジ部とが一体形成されて略「日」字形状を成し、前記防塵用部材は前記ブリッジ部を介して前記透明パネルと前記表示装置又は前記表示装置を固定する部材とに接合されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の平面スピーカ。
前記ブリッジ部に接合された前記防塵用部材は、前記ブリッジ部と同じ材料又はより弾性率の小さい材料から成ることを特徴とする請求項６記載の平面スピーカ。
前記ブリッジ部と前記表示装置または前記表示装置を固定する部材との間に垂直に接合された前記防塵用部材の幅対高さの比が１：１．５以上であることを特徴とする請求項６又は請求項７記載の平面スピーカ。
前記防塵用部材は前記表示装置または前記表示装置を固定する部材上面と前記透明パネルとの間に配設された枠状シール部材であり、このシール部材は前記表示装置上面から前記アクチュエータ側へオーバーハングして設けられており、このオーバーハング部分のシール部材の底面には枠内を覆う防塵膜が設けられていることを特徴とする請求項１記載の平面スピーカ。