JP2002232992A - ディスプレイ一体型圧電音響装置及びその応用機器 - Google Patents

ディスプレイ一体型圧電音響装置及びその応用機器

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JP2002232992A
JP2002232992A JP2001030568A JP2001030568A JP2002232992A JP 2002232992 A JP2002232992 A JP 2002232992A JP 2001030568 A JP2001030568 A JP 2001030568A JP 2001030568 A JP2001030568 A JP 2001030568A JP 2002232992 A JP2002232992 A JP 2002232992A
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piezoelectric acoustic
acoustic device
integrated piezoelectric
integrated
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Jun Kuwata
純 桑田
Atsushi Omote
篤志 表
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧電音響素子と平板型ディスプレイを一体化
した構成を提供することを目的とする。 【解決手段】 圧電振動体４を振動源とし薄型ディスプ
レイ装置を共鳴箱２の一部としたことを特徴としたディ
スプレイ一体型圧電音響装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯用電話、コン
ピュータ、電子機器、デジタルビデオカメラ、携帯情報
端末機器等の発音源および映像表示部に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話はI-modeの出現により、
音声による情報配信のみならず映像や文字の情報配信へ
と発展している。また、将来、映像音声が実時間で送受
信できるようになり、携帯情報端末機器の小型化・薄型
化と軽量化が重視されてきた。
【０００３】一方、この情報端末機器の小型化・軽量化
を具現化する上でのひとつの要素として圧電材料を用い
た圧電スピーカ、レシーバあるいはマイクがある。これ
らは、携帯電話やコンピュータの音声入出力装置として
見直されてきている。特に携帯用として小型化、高感度
化した圧電振動子への要望が強くなっている。このとき
問題となるのが、表示部分と発音源部分が分離している
点である。そのために表示部分はより大型化・軽量化・
薄型化が求められ、発音源は小型・薄型・軽量化が求め
られてきた。
【０００４】ところが、近年、PDAやビジュアルホーン
で代表されるような動画像と音声等音源のリアルタイム
情報伝達方式が確立され、映像と音情報の送受信が個人
個人で行えるようになってきた。
【０００５】このように映像・音響デバイスの小型化、
軽量化、薄型化を目的とした圧電音響素子の特性向上や
表示装置の薄型化の検討において、省スペース化要望に
応えなくてはならなくなってきている現状がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、薄板圧電素
子を応用した圧電音響装置と表示装置の省スペース化を
実現するものであり、表示装置と発音源を一体化し、表
示部分の近傍から大音量を実現しようとするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、圧電音響素子を音信号の振動源とし薄型表
示装置を共鳴体の一部としたことを特徴とし、小さな空
間で大音量が容易に得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
薄板圧電素子を振動源とし薄型ディスプレイ装置を共鳴
体の一部とするディスプレイ一体型圧電音響装置であ
り、表示装置と発音源を一体化し、表示部分の近傍から
大音量を実現しようとするものである。
【０００９】請求項２記載の発明は、薄板圧電素子が複
数の振動姿態を有する請求項１記載のディスプレイ一体
型圧電音響装置であり、表示装置と発音源を一体化し、
表示部分の近傍から大音量を実現しようとするものであ
る。
【００１０】請求項３記載の発明のように、薄板圧電素
子の横振動姿態を主体として用いたものが好適である。
【００１１】請求項４記載の発明は、薄板圧電素子と薄
型ディスプレイ装置とが、振動を伝達する振動伝達柱に
より接続されている請求項１、２又は３記載のディスプ
レイ一体型圧電音響装置であり、表示装置と発音源を一
体化し、表示部分の近傍から大音量を実現しようとする
ものである。
【００１２】請求項５記載の発明のように、薄型ディス
プレイが液晶表示装置であっても良い。
【００１３】請求項６記載の発明のように、薄型ディス
プレイが有機電界発光型表示装置でであっても良い。
【００１４】請求項７記載の発明のように、薄型ディス
プレイが反射型液晶表示装置であっても良い。
【００１５】請求項８記載の発明のように、薄型ディス
プレイが樹脂基板上に形成された表示装置であっても良
い。
【００１６】請求項９記載の発明は、請求項１ないし８
のいずれか記載のディスプレイ一体型圧電音響装置を用
いた携帯情報端末機器であり、表示装置と発音源を一体
化し、表示部分の近傍から大音量を実現しようとするも
のである。
【００１７】請求項１０記載の発明は、画像表示部分の
周囲に近接して発音開口を有する請求項９記載の携帯情
報端末機器であり、表示装置と発音源を一体化し、表示
部分の近傍から大音量を実現しようとするものである。
【００１８】請求項１１記載の発明は、請求項１ないし
８のいずれか記載のディスプレイ一体型圧電音響装置を
用いた腕時計型携帯情報端末機器であり、表示装置と発
音源を一体化し、表示部分の近傍から大音量を実現しよ
うとするものである。
【００１９】請求項１２記載の発明は、請求項１ないし
８のいずれか記載のディスプレイ一体型圧電音響装置を
用いたDVD再生用携帯情報端末機器であり、表示装置と
発音源を一体化し、表示部分の近傍から大音量を実現し
ようとするものである。
【００２０】請求項１３記載の発明は、請求項１ないし
８のいずれか記載のディスプレイ一体型圧電音響装置を
用いた移動式携帯電信電話装置であり、表示装置と発音
源を一体化し、表示部分の近傍から大音量を実現しよう
とするものである。
【００２１】請求項１４記載の発明は、請求項１ないし
８のいずれか記載のディスプレイ一体型圧電音響装置を
用いたデジタルビデオカメラであり、表示装置と発音源
を一体化し、表示部分の近傍から大音量を実現しようと
するものである。
【００２２】請求項１５記載の発明は、請求項１ないし
８のいずれか記載のディスプレイ一体型圧電音響装置を
用い映像音響情報記録再生装置であり、表示装置と発音
源を一体化し、表示部分の近傍から大音量を実現しよう
とするものである。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。
【００２４】図１はこの発明の実施例におけるディスプ
レイ一体型圧電音響装置の概略を示す図である。ディス
プレイである情報表示部３と圧電振動体４（図２参照）
の音響振動を伝える共鳴箱２と共鳴した音を効率よく外
部へ出力する複数配置された発音開口部１から構成され
ている。
【００２５】さらに本発明にかかるディスプレイ一体型
圧電音響装置の機構を説明するために図２にその基本構
成の断面図を示した。なおここでは、圧電振動体４に実
際に音響信号を入力するための電圧を印加する導線や情
報表示部３への電気信号線は省略してある。この図２に
示したように圧電振動体４に音響信号に相当する交流信
号電圧が印加されると圧電振動体４が伸縮しそれに応じ
て共鳴箱２が振動し、共鳴箱２は、所望の周波数帯域で
共鳴・増幅し発音開口部１から音響振動を空気を通じて
外部へ出力する。
【００２６】この時、情報表示部３も振動し、音圧を増
加する役割を果たす。これにより、情報表示部３と発音
開口部１が小空間で一体化し、省スペース化と所望の音
圧を得られるようになった。従来音圧が８０ｄＢＳＰＬ
（０．３Ｗ）だったのに対して１０dB以上音圧の向上が
みられた。
【００２７】また、図３は、さらに圧電振動体に印加す
る電圧を下げて大音圧を得るための構成の断面図であ
る。共鳴箱２の一部の両面に圧電振動体４を設け、図２
の構成に比べ同じ音圧を得るための印加電圧を２０％以
上削減することができた。
【００２８】図４は、圧電振動体４を共鳴箱２の外部に
のみ設けた構成の断面図であり、基本的な特性は、図２
に示したものと同等である。
【００２９】図５は、情報表示部３を積極的に振動する
ために、圧電振動体４に発生した振動を共鳴箱２に変換
し、その振動姿態を情報表示部３に効率よく伝達するた
めに振動伝達用柱８を用いた構成を示した断面図であ
る。この時、振動伝達用柱の位置は、所望の振動周波数
帯域で音圧が最大となる位置に配置した。
【００３０】図６は、圧電振動体の振動姿態を縦振動に
変換する部分の共鳴箱２の材質の一部をＢ材質２２に
し、共鳴箱２の外周部をＡ材質２１として共振状態を調
節する構成の断面図を示している。これにより、周波数
の１５０Ｈｚ以下の低い部分を効率よく情報表示部３あ
るいは、発音開口部１より出力することができるように
なった。この時は、Ｂ材質２２としては、弾性定数が大
きい高分子材料を選択した。また、Ａ材質２１には、情
報表示部３の弾性定数と同等の弾性定数を有する材質を
選択することにより共鳴箱２全体が共振する周波数を調
整することができた。
【００３１】図７は、本発明にかかるディスプレイ一体
型圧電音響装置の携帯情報端末への応用を示した概念図
である。情報表示３の周囲に発音開口部１を設けること
により省スペース化が実現できていることがわかる。
【００３２】図８は、本発明にかかるディスプレイ一体
型圧電音響装置における情報表示部３からの情報表示部
用配線１０の引き出し状態を示した概念図である。共鳴
箱２の一部を開口して引き出し線を外部に出していると
ころである。
【００３３】図９及び１０は、情報表示部用配線の取り
出し部分を示す断面図であり、情報表示部用配線のう
ち、音信号用配線１１と表示用配線１２の引き出しの概
要を示している。図９では、音信号用配線１１と表示用
配線１２とが導線からなり、それぞれ圧電振動体４と情
報表示部に接続されている。図１０では、共鳴箱２の一
部に電極が配置され、半田付けあるいは、コネクター接
続が可能なようになっている。
【００３４】図１１（ａ）は従来の携帯電話の概要を示
す図であり、同図（ｂ）は携帯電話機器に本発明のディ
スプレイ一体型圧電音響装置が配置された様子を示して
いる。同図（ａ）では圧電発音部９と表示部５とは別の
構成になっているので、圧電発音部９に必要な面積の
分、表示部５は小さくなってしまうが、同図（ｂ）の構
成では、情報表示部３の周りに近接して発音開口部１が
配置され、情報表示部の面積が大きく取れる。
【００３５】図１２は、本発明のディスプレイ一体型圧
電音響装置を液晶表示装置付きビデオカメラに配置した
様子を示している。情報表示部３の周りに近接して発音
開口部１が配置されている。
【００３６】また、本発明のディスプレイ一体型圧電音
響装置は腕時計式携帯情報端末やＤＶＤ再生用携帯情報
端末機器にも応用し、情報表示部の周りに近接して発音
開口部を配置して、省スペース化を図ることができる。
【００３７】上記本発明の応用例において、いずれも、
薄型化と同時に情報表示と音声出力が同時に受信できる
画期的な情報機器が得られている。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、本発明のディスプレイ一
体型圧電音響装置を情報端末機器あるいは、ビデオカメ
ラ、携帯電話、ビジュアルホーン等に用いることによ
り、従来音をイヤフォーンで聴かなければならなかった
ものが音圧を１０ｄＢ以上向上したことにより情報表示
と同時に音情報も受信できる画期的な情報端末が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例におけるディスプレイ一体型圧
電音響装置の構成を示す図
【図２】同実施例におけるディスプレイ一体型圧電音響
装置の断面図
【図３】同実施例におけるディスプレイ一体型圧電音響
装置の断面図
【図４】同実施例におけるディスプレイ一体型圧電音響
装置の断面図
【図５】同実施例におけるディスプレイ一体型圧電音響
装置の断面図
【図６】同実施例におけるディスプレイ一体型圧電音響
装置の断面図
【図７】同実施例におけるディスプレイ一体型圧電音響
装置を用いた携帯情報端末を示す図
【図８】同実施例におけるディスプレイ一体型圧電音響
装置の構成を示す図
【図９】同実施例におけるディスプレイ一体型圧電音響
装置の断面図
【図１０】同実施例におけるディスプレイ一体型圧電音
響装置の断面図
【図１１】同実施例におけるディスプレイ一体型圧電音
響装置を用いた携帯電話を示す図
【図１２】同実施例におけるディスプレイ一体型圧電音
響装置を用いたビデオカメラを示す図
【符号の説明】
１ 発音開口部 ２ 共鳴箱 ３ 情報表示部 ４ 圧電振動体 ５ 表示部 ６ コアカメラ ７ マイク ８ 振動伝達用柱 ９ 圧電発音部 １０ 情報表示部用配線 １１ 音信号用配線 １２ 表示用配線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C052 AA02 AB04 DD04 DD06 5D004 AA09 CC01 DD01 FF07 5G435 AA00 BB05 BB12 BB16 EE02 GG21 LL03 LL07 LL14

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 薄板圧電素子を振動源とし薄型ディスプ
    レイ装置を共鳴体の一部とするディスプレイ一体型圧電
    音響装置。
  2. 【請求項２】 薄板圧電素子が複数の振動姿態を有する
    請求項１記載のディスプレイ一体型圧電音響装置。
  3. 【請求項３】 薄板圧電素子の横振動姿態を主体として
    用いた請求項１又は２記載のディスプレイ一体型圧電音
    響装置。
  4. 【請求項４】 薄板圧電素子と薄型ディスプレイ装置と
    が、振動を伝達する振動伝達柱により接続されている請
    求項１、２又は３記載のディスプレイ一体型圧電音響装
    置。
  5. 【請求項５】 薄型ディスプレイが液晶表示装置である
    請求項１ないし４のいずれか記載のディスプレイ一体型
    圧電音響装置。
  6. 【請求項６】 薄型ディスプレイが有機電界発光型表示
    装置である請求項１ないし４のいずれか記載のディスプ
    レイ一体型圧電音響装置。
  7. 【請求項７】 薄型ディスプレイが反射型液晶表示装置
    である請求項１ないし４のいずれか記載のディスプレイ
    一体型圧電音響装置。
  8. 【請求項８】 薄型ディスプレイが樹脂基板上に形成さ
    れた表示装置である請求項１ないし７のいずれか記載の
    ディスプレイ一体型圧電音響装置。
  9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれか記載のディ
    スプレイ一体型圧電音響装置を用いた携帯情報端末機
    器。
  10. 【請求項１０】 画像表示部分の周囲に近接して発音開
    口を有する請求項９記載の携帯情報端末機器。
  11. 【請求項１１】 請求項１ないし８のいずれか記載のデ
    ィスプレイ一体型圧電音響装置を用いた腕時計型携帯情
    報端末機器。
  12. 【請求項１２】 請求項１ないし８のいずれか記載のデ
    ィスプレイ一体型圧電音響装置を用いたDVD再生用携帯
    情報端末機器。
  13. 【請求項１３】 請求項１ないし８のいずれか記載のデ
    ィスプレイ一体型圧電音響装置を用いた移動式携帯電信
    電話装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１ないし８のいずれか記載のデ
    ィスプレイ一体型圧電音響装置を用いたデジタルビデオ
    カメラ。
  15. 【請求項１５】 請求項１ないし８のいずれか記載のデ
    ィスプレイ一体型圧電音響装置を用い映像音響情報記録
    再生装置。
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