JP2004350159A - 発音用の励振装置および前記励振装置を備えた電子機器 - Google Patents

発音用の励振装置および前記励振装置を備えた電子機器 Download PDF

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Katsutoshi Suzuki
克俊 鈴木
Tetsuya Mitsuishi
哲也 三石
Koichi Saito
功一 斉藤
Shinichi Higuchi
真一 樋口
Katsuji Suzuki
勝二 鈴木
Takenobu Horino
武信 堀野
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Abstract

【課題】様々な電子機器の外装部に搭載することができる励振装置を提供する。
【解決手段】X方向に細長い形状の励振部材32AがX方向に細長い振動基板31に設けられ、励振部材32Aの両端部が前記振動基板31に固定されている。また励振部材32AのX方向の中間部分には振動発生手段として機能する圧電素子33が設けられている。前記振動基板31が電子機器の外装部に固着されて、励振部材32Aの振動が、振動基板31を介して外装部に伝達され、外装部から発音される。
【選択図】 図9

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器の外装部に搭載することができる励振装置及び前記装置を備えた電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
パネル形状のスピーカとしては、下記特許文献1に示すものがある。この特許文献1には、大型パネル上に、それよりも小さい小型パネルが重ねて設けられ、前記小型パネルに励振器が設けられている。このスピーカでは、前記励振器が駆動させられると、小型パネルが振動させられるとともに、前記小型パネルの振動が大型パネルに伝達されて前記大型パネル及び小型パネルから発音されるようになっている。
【0003】
【特許文献1】
特表2002−505814号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、携帯可能な小型の電子プレーヤなどでは、スピーカを内蔵することができず、ヘッドホンや外部接続のスピーカを接続して音楽などを鑑賞することができるようになっている。このような電子機器に平面形状のスピーカを搭載する場合には、ある程度大きな音で出力させる必要があるため所定以上の面積で形成された振動板を搭載する必要がある。このため振動板を組み込む広いスペースが必要になる。
【0005】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、様々な電子機器に容易に組み込むことができ、しかも所定以上の音圧で出力が可能な励振装置及びそれを備えた電子機器を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の励振装置は、電子機器の外装部のいずれかの位置へ取り付け可能な振動基板と、前記振動基板に振動を与え前記振動基板を介して前記外装部を発音させる振動発生手段と、を有することを特徴とするものである。
【0007】
この場合、前記振動基板には、前記外装部に固着可能な感圧接着剤層が設けられている構成にできる。
【0008】
また、前記振動発生手段には、音声信号に基づく電流が与えられて、前記外装部から音声または音楽が発音される構成にできる。
【0009】
また本発明の電子機器は、電子機器の外装部に振動基板が取付けられているとともに、この振動基板に振動を与える振動発生手段とが設けられており、前記振動発生手段で発生した振動が前記振動基板を介して前記外装部に伝達されて、前記外装部が発音することを特徴とするものである。
【0010】
また、前記振動発生手段には、音声信号に基づく電流が与えられて、前記外装部から音声または音楽が発音される構成にできる。
【0011】
このように上記した励振装置または電子機器では、コンピュータや、各種家庭用電子機器、または携帯用電子機器の外装部が発音体となり、この外装部から音声や音楽を発音させることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は表示パネルの表面に搭載可能な励振装置の一例を示す分解斜視図、図2は図1の2−2線での切断断面図である。
【0013】
図1に示す励振装置10は、透明基板2、励振部材3A及び振動発生手段4を有している。前記透明基板2は、例えばアクリル樹脂、ポリカーボネート、ガラスなどの透明度の高い素材で四角板状に形成されている。
【0014】
前記励振部材3Aは、例えば鉄やフェライトなどの磁性材料で、前記透明基板2よりも十分に小さい面積で形成されている。この励振部材3Aは、前記透明基板2の周囲のY2側の位置において、Z2側の面から装着されている。また前記励振部材3Aは、X方向を縦方向、Y方向を横方向としたときに、縦方向の長さ寸法が長く形成された細長形状である。
【0015】
前記励振部材3Aでは、縦方向に向く両端部に、前記透明基板2と固定される固定部3a,3bが形成されている。すなわち、図1に示す実施の形態では、励振部材3AのX方向の両端部がそれぞれL字状に折り曲げられて形成されている。本実施の形態では、前記励振部材3Aは磁性ヨークとして機能している。
【0016】
また前記励振部材3Aは、Y1側とY2側の縁部がそれぞれ透明基板2側に垂直に折り曲げられた折曲部3c,3dを有し、Y−Z平面視したときの形状がコ字状となっている。前記折曲部3c,3dは、前記固定部3aから固定部3bまで縦方向に延びて形成されている。前記折曲部3c,3dが、本実施の形態での対向ヨークとして機能している。
【0017】
なお、前記固定部3a,3bが前記透明基板2に固定されたときに、前記折曲部3c,3dの先端が、透明基板2に接触しないようにその寸法が設定されている。
【0018】
図1に示すように、前記励振部材3Aに形成された固定部3a,3bは、透明基板2のX1側の縁部2aとの距離L1、X2側の縁部2bとの距離L1とが互いに等しくなる位置に固定されている。ただし、必ずしも等距離に設定する必要はない。
【0019】
前記振動発生手段4は、コイル5とマグネット6を有し、前記コイル5が透明基板2側に固定され、前記マグネット6が前記励振部材3A側に固定されている。さらに、前記マグネット6のZ1側の面には、ヨーク7が重ねて設けられている。なお、前記とは逆にコイル5が励振部材3A側に、マグネット6が透明基板2側に設けられた構成であってもよい。
【0020】
図1と図2に示すように、前記コイル5は、透明基板2の面に沿って四角環状に巻回され、前記励振部材3Aの縦方向(X方向)に電流が流れる縦方向通電路5a1,5a2が、励振部材3Aの横方向(Y方向)に電流が流れる横方向通電路5b1,5b2よりも長く形成されている。
【0021】
前記マグネット6は、永久磁石で形成されており、縦方向(X方向)に長い細長形状である。また前記マグネット6は、前記励振部材3AのX方向中間部に接着剤等を介して固定される。また前記マグネット6は、前記縦方向通電路5a1に対向する側面6a,6bが、前記横方向通電路5b1に対向する端面6c,6dよりも長い細長形状である。
【0022】
また、前記縦方向通電路5a1,5a2の縦方向の長さ寸法は、前記マグネット6の縦方向の寸法よりも少しだけ長く形成され、前記横方向通電路5b1,5b2の長さ寸法は、前記マグネット6の横方向の長さ寸法より少しだけ長く形成されて、前記マグネット6が前記コイル5の内側に挿入可能となるように設定されている。
【0023】
なお本実施の形態では、前記マグネット6は、Z1側がN極、そしてZ2側がS極に着磁されるように設定されている。ただし、Z1側がS極でZ2側がN極であってもよい。
【0024】
前記ヨーク7は、鉄やフェライトなどの磁性材料で形成されており、前記マグネット6と同じ面積で形成されている。またヨーク7の厚み寸法は、マグネット6に重ねたときのヨーク7のZ1側の先端面が、前記励振部材3Aの折曲部3c,3dの先端とほぼ同じになるように設定されている。そして、前記折曲部3cとマグネット6とヨーク7との間のギャップG1に縦方向通電路5a1が位置し、前記折曲部3dとマグネット6及びヨーク7との間のギャップG2に縦方向通電路5a2が位置している。
【0025】
よって、本実施の形態では、励振部材3A、マグネット6、ヨーク7及びコイル5による磁気回路が構成されている。このとき、コイル5の縦方向通電路5a1に対して、磁界B1がY2側からY1側に向けて横断し、縦方向通電路5a2に対して、磁界B2がY1側からY2側に向けて横断する。
【0026】
したがって、音声信号に基づく電流が縦方向通電路5a1に紙面手前側から奥側に与えられると、縦方向通電路5a1から励振部材3Aに対して駆動力F1が作用し、もう一方の縦方向通電路5a2では、紙面奥側から手前側に電流が流れて、縦方向通電路5a2から励振部材3Aに対して同様に駆動力F1が作用する。各駆動力F1,F1によって、励振部材3AがZ2方向へ突出するように変形させられる。また縦方向通電路5a1,5a2に対して音声信号に基づく前記とは逆向きの電流が流れることにより、縦方向通電路5a1,5a2から励振部材3Aに対して駆動力F2,F2が作用して、励振部材3AがZ1方向に向けて変形させられる。
【0027】
なお、前記透明基板2と励振部材3Aとを同じ面積で比較したときに、前記透明基板2の弾性係数が前記励振部材3Aの弾性係数よりも高く設定されて、透明基板2の方が励振部材3Aよりも撓み変形し難くなるように設定されている。このため、前記駆動力F1,F2が発生すると、透明基板2よりも励振部材3AがZ1−Z2方向へ振動させられて、前記振動が前記励振部材3Aの固定部3a,3bを介して透明基板2に伝達されて、前記透明基板2から音声や音楽などが発音される。またこのとき、励振部材3Aが大きな振幅で振動させられるため、振動基板2を大きく振動させることができて、音圧を高くできる。
【0028】
図1に示すように、前記励振装置10では、透明基板2の周囲にZ2側の面から四角枠状の弾性部材8が固定されている。そして、前記弾性部材8に四角枠状のフレーム9が接着固定されている。
【0029】
前記弾性部材8は、例えばポリエチレン樹脂を発泡させたもので形成されるが、これに限定されるものではなく、合成ゴム、シリコンゴムなどのゴム系の部材であってもよく、あるいはその他の樹脂組成物からなる部材であってもよい。
【0030】
前記フレーム9は、金属や合成樹脂などで形成され、その枠の内周縁部がZ1側に向けて垂直に折り曲げられた補強部9aが形成されている。前記補強部9aを形成することでフレーム9が容易に撓み変形しないようになっている。また、前記フレーム9の一角には、透明基板2の面と平行な四角形状の取付部9bが一体に形成されている。
【0031】
上記した励振装置10は、液晶や有機EL(エレクトロルミネッセンス)などの薄型の表示パネルの前面に重ねて設けられて、発音機能を有する表示装置として構成することができる。
【0032】
例えば、図11に示すように、電子機器として携帯電話100の表示パネル101に前記励振装置10を設けることができる。この場合、表示パネル101の表面の周囲に前記フレーム9が接着固定されるものであってもよく、あるいは、携帯電話100の外装部100aの表示窓100bの周囲に前記フレーム9が固定されるものであってもよい。
【0033】
図17に示すように、前記表示装置は、表示パネル101の表面の表示領域Rでないそれよりも外側の縁部101aにフレーム9が固定され、携帯電話100の外装部100aに形成された表示窓100bに対して、外装部100aの裏側から挿入されて固定される。この場合には、フレーム9の外周縁部が、前記透明基板2の外周縁部よりも側方に長く形成されて、前記表示装置が表示窓100bの裏側から挿入されたときに、前記フレーム9の外周縁部が外装部100aの裏面100cで係止される。これにより、表示装置が表示窓100bから抜け止めされている。なおこのとき、外装部100aの表面100dと透明基板2の表面とが同一平面となるように設定して表面が滑らかとなるように形成してもよい。
【0034】
なお、前記透明基板2は、入力パネルの一部を構成することもできる。入力パネルとしては、シート状に形成されたもので、シート表面を指やペンなどを移動させることで各種の操作データを入力可能な座標入力手段である。この座標入力手段としては、抵抗式や静電容量式のものなどがあり、例えば一対の透明樹脂シートに互いに対向する透明電極が設けられた検出シートで構成することができる。このように形成された入力パネルを透明基板2の前方や後方に重ねて配置できる。また、透明基板2を前記検出シートの一方のシートと兼用するなどして構成することができる。
【0035】
図3は、図1に示す励振装置10の変形例である。この実施の形態は、前記励振部材3Aの構成が異なるだけその他の構成はすべて同じである。同じ部分について同一の符号を示してその説明を省略する。
【0036】
図3に示す励振部材3Bは、縦方向(X方向)の長さ寸法が横幅寸法よりも長い細長形状であり、幅方向であるY1側とY2側の縁部がZ1側に折り曲げられた折曲部3e,3fが縦方向に延びて形成されている。折曲部3e,3fは、X1側の端部からX2側の端部にかけて全体が折り曲げられて形成されている。そして、前記励振部材3Bの縦方向の両端部には、Z1側の面に四角形状の固定部11a,11bが接着剤などを介して固定されている。前記固定部11a,11bは、例えばアクリル樹脂の発泡体であり、弾性変形可能なもので形成されている。なお、前記固定部11a,11bの弾性率については、高いものから低いものまで適宜変更して適用できる。
【0037】
よって、図3に示す実施の形態においても、コイル5に音声信号や音楽信号に基づく電流が流れると、縦方向通電路5a1,5a2に誘起される磁気駆動力によって励振部材3BがZ1−Z2方向へ振動させられる。そして、前記励振部材3Bの振動は、前記固定部11a,11bを介して透明基板2に伝達されて、透明基板2の表面から音声や音楽が発音される。
【0038】
また図3に示す形態においても、前記励振装置10を表示パネル101の表面に設置して、表示パネル101の画像を透明基板2を介して視認できるとともに、表示パネル101の表面から発音させることができる。
【0039】
図4は、電子機器の外装部などに搭載可能な励振装置を示している。この励振装置20は、黒色などの光不透過性の振動基板21を有している。前記振動基板21は、合成樹脂などの非導電性の部材で形成され、X方向の寸法がY方向の寸法よりも長い帯状である。
【0040】
前記振動基板21には、図3と同様に、励振部材3Bの縦方向の両端部が固定部11a,11bを介して固定されている。また振動発生手段としてのコイル5が振動基板21に固定され、マグネット6及びヨーク7が励振部材3Bに固定されている。
【0041】
前記振動基板21には、X方向に細長く形成された枠状のフレーム23が対向させられて、前記振動基板21とフレーム23との間には弾性部材22Aが介装されて固定されている。前記フレーム23も、振動基板21と同様にX方向に細長い枠状に形成されている。また、フレーム23には、内周縁部が折り曲げられた補強部23aと、内周縁部の一角に取付部23bがそれぞれ一体に形成されている。
【0042】
図12に示すように、前記励振装置20は、例えば電子機器(機器本体)として小型の電子辞書110に搭載することができる。この場合、電子辞書110の外装部111の表示窓112の周囲に位置する一点鎖線R2で示す領域に設置される。ただし、この領域に限られるものではない。
【0043】
前記励振装置20を電子辞書110へ取り付ける場合の取付方法としては、図15に示すように、外装部111の発音振動体111aの部分に凹部114が形成されて、この凹部114内に前記励振装置20が設けられる。この発音振動体111aは、各種の電子機器の一番外側に位置し合成樹脂や金属で形成されたケース(筐体)の部分である。この場合、前記凹部114内の奥側の内壁には、内方に突出する係止部111bが形成されており、前記励振装置20が外装部111の外側から挿入されたときに、励振装置20のフレーム23が前記係止部111bに係止される。このとき、凹部114の深さ寸法と、励振装置20の厚み寸法とが同じに設定されて、振動基板21の表面と外装部111の発音振動体111aの表面とが同一平面となるように形成できる。
【0044】
また図16に示すように、前記外装部111に裏面まで同径寸法で形成された穴111sが形成されているものでは、フレーム23の外径寸法が、振動基板21の外径寸法よりも大きく形成されて、励振装置20が外装部111の裏側から挿入されて装着されている。これにより、前記フレーム23の外周縁部が外装部111の裏面111cで係止されて、励振装置20が前記穴111sから抜け出て脱落するのが防止される。
【0045】
また、前記励振装置20は、図13に示すように、電子機器としてのPDA(パーソナルデジタルアシスタント)120に搭載することができる。このPDA120は、外装部121に四角形状の表示窓121aが形成され、その表示窓121a内に表示パネル122と、複数個の押圧式の入力部123とペン126を用いて入力可能な手書き入力部124が設けられている。そして、表示窓121aの全体が透明な保護パネルで覆われている。また外装部121の表示窓121aの周囲には、複数個の押釦式の操作部125が設けられている。
【0046】
前記PDA120では、表示窓121aの周囲の一点鎖線R3で示す領域や、一点鎖線R4で示す表示パネル122の周囲に設置することができる。このように、表示パネル122の表示領域でない領域に設置できるため、使用者の可視範囲を狭めることなく発音機能を付加することができる。また使用者がペン126で入力操作中に操作感触を与えるフィードバック機能としても利用できる。また、励振装置の設置位置は、領域R3,R4に限らず、表面のその他の位置、裏側、側面であってもよい。
【0047】
図5は、前記励振装置20の変形例を示しているが、弾性部材の構成が異なるだけでその他の構成は図4に示す励振装置と同様である。
【0048】
図5に示す励振装置20での弾性部材22Bは、四角棒状に細長く形成したもので形成され、振動基板21の周囲に沿って固着されたものである。図4に示す弾性部材22Aでは、部材を枠状に打ち抜いて形成したものであるため、ひとつの弾性部材22Aを製造する工程において無駄になる部分が多く生じることになりコスト的に不利となり、図5に示す弾性部材22Bでは、上記のような無駄を殆ど生じさせることがないため、材料の歩留まりを著しく向上させることができる。
【0049】
図6は、図4と図5で示した励振装置20のさらに他の変形例であり、前記とは弾性部材と振動発生手段の各構成が異なっている。図6に示す弾性部材22Cは、X方向(縦方向)に長く延びる縦弾性部22c1,22c2と、Y方向(横方向)に短く延びる横弾性部22c3,22c4で構成されている。前記弾性部材22Cでは、縦弾性部22c1のX2側の先端面が、横弾性部22c4のY2側の端部側面に位置し、横弾性部22c4のY1側先端面が縦弾性部22c2のX2側の端部側面に位置し、縦弾性部22c2のX1側先端面が、横弾性部22c3のY1側の端部側面に位置し、横弾性部22c3のY2側先端面が、縦弾性部22c1のX1側の端部側面に位置するようにして、前記振動基板21に固定される。
【0050】
図6に示すものでは、前記弾性部材22Aと比較して材料の歩留まりを向上させることができ、しかも各弾性部22c1〜22c4の部品精度を下げたとしても弾性部材としての機能を十分に発揮できるように設置することができる。よって、コストダウンが可能となる。
【0051】
一方、図6に示す励振装置20では、振動基板21側に別のヨーク13が設けられている。このヨーク13は、四角枠状に形成されて、前記縦方向通電路5a1,5b1に沿う縦方向ヨーク13a,13bを有している。
【0052】
よって、図7において断面図で示すように、折曲部3e,3fを含む励振部材3Bと、マグネット6及びヨーク7、コイル5及び縦方向ヨーク13a,13bによる磁気回路が構成されている。前記折曲部3e,3fとマグネット6及びヨーク7との間に形成されたギャップG3,G4内に、コイル5の縦方向通電路5a1,5a2と縦方向ヨーク13a,13bが挿入されている。
【0053】
これにより、マグネット6のN極から、ヨーク7、縦方向通電路5a1、縦方向ヨーク13a、励振部材3B及びマグネット6のS極を通る磁気回路が構成される。よって、縦方向通電路5a1を横断する磁界B3の磁気効率を向上させることができる。その結果、励振部材3Bをより強く振動させることが可能になって、大きな音圧での出力が可能になる。なお、図示していないが、縦方向通電路5b1も同様にして磁気回路が構成されて、磁界B3とは逆向きの磁界が誘起されている。
【0054】
図8は、コイル5とフレキシブル基板11との接続方法を示している。前記コイル5は、その両端のリード部5m,5nが振動基板21の面に沿ってX2方向へ延びて形成されている。さらに前記リード部5m,5nは、その先端部5m1,5n1が前記フレーム23の取付部23bに対向する位置まで延びて形成されている。
【0055】
そして、振動基板21がフレーム23に弾性部材22Cを介して固定されるときに、前記先端部5m1,5n1が振動基板21と取付部23bとで挟まれた状態で、前記取付部23bにフレキシブル基板11の先端が半田付けされて固定される。このとき前記取付部23bが導電性部材で形成されることで、前記フレキシブル基板と先端部5m1,5n1とが取付部23bを介して電気的に接続される。なお、取付部23bのZ2側の面に前記先端部5m1,5n1が載置されて、前記先端部5m1,5n1とフレキシブル基板11とが直接接続されるものであってもよい。
【0056】
また、上記の半田付けにおいて、図10に示すように、取付部23bの面と設置面23cとが段差状に形成されて、フレキシブル基板11が前記取付部23bに半田14で固定されたときに、半田14の頭部14aが前記フレーム23の設置面23cから突出することがない。したがって、フレーム23の設置面23cを電子機器の外装部などに固定する場合に取付け性が損なわれることがない。また取付部23bによってリード部5m,5nの先端部5m1,5n1が安定するので、不用意に他の部材に接触するのを防止できる。
【0057】
図9は、電子機器の外装部などに搭載可能な他の励振装置を示す分解斜視図である。この励振装置30は、振動基板31と励振部材32Aと振動発生手段を有している。
【0058】
前記振動基板31は、不透明な合成樹脂などで薄板状に形成され、一定の幅寸法でX方向に延びて帯状に形成されている。前記励振部材32Aは、縦方向(X方向)の長さ寸法が横方向(Y方向)の長さ寸法よりも長い細長形状である。また励振部材32Aには、X方向の両端部がL字状に折り曲げられて固定部32a,32bが形成されている。前記固定部32a,32bが、前記振動基板31のZ2側の面に接着剤等を介して固定されている。
【0059】
前記振動発生手段は、圧電素子33であり、通電したときにZ1−Z2方向に撓み変形可能なもので形成されている。前記圧電素子33は、例えば積層体からなる素子などで形成され、その幅寸法が前記励振部材32Aの幅寸法と同じに形成され、縦方向(X方向)の長さ寸法が前記励振部材32Aの縦方向の長さ寸法よりも十分に短く形成されて、前記圧電素子33が励振部材32Aの中間部に固定されている。
【0060】
上記のようにして形成された励振装置30では、圧電素子33が音声信号や音楽信号などに基づいて通電されると、前記励振部材32AはZ1−Z2方向へ振動させられて、前記振動が前記固定部32a,32bを介して振動基板31に伝達される。
【0061】
前記励振装置30は、図11乃至図13で示す携帯電話100、電子辞書110、PDA120などの様々な電子機器の外装部100a,111,121に搭載することができる。
【0062】
図14に示すように、前記励振装置30を外装部に設置する方法としては、例えば外装部111に形成された穴111sに挿入されて装着される。この場合、前記穴111sの奥側縁部には、内方へ突出する係止部111bが形成され、この係止部111bのZ1側の面に弾性支持部材34を介して前記振動基板31のX方向の両端部がそれぞれ支持されている。
【0063】
また、図18に示すように、外装部111に形成された取付穴111tの表側の縁部に段差部111dを形成して、この段差部111dに外装部111の表側から前記振動基板31の縁部を接着材や両面テープなどで固定してもよい。また図19に示すように、外装部111の取付穴111tの裏側の縁部に段差部111uが形成されて、この段差部111uに外装部111の裏側から振動基板31を挿入して固定してもよい。
【0064】
また、図20に示すように、外装部111の取付穴111t内に振動基板31が位置決めされて、前記振動基板31の表面と外装部111の表面とが合成樹脂などで形成されたシート部材90を介して感圧接着剤などで互いに接合されるものでもよい。これにより、前記振動基板31が振動させられたときに、前記シート部材90が撓み変形して振動基板31がより大きく振動させられる。
【0065】
また図21に示すように、外装部111の取付穴111tに振動基板31が素入されて、振動基板31の裏面31aと外装部111の裏面111rとがシート部材90を介して感圧接着剤で互いに接合されてもよい。
【0066】
また、図22に示すように、外装部111の取付穴111tの内縁部に振動基板31の振動面に沿う方向に調整部111mが切り欠かれて、前記調整部111mをまたぐようにして前記振動基板31の裏面31aと外装部111の裏面111rとがシート部材90を介して接合されてもよい。この場合振動基板30が振動させられたときに、前記振動基板31をより大きな振幅で振動させることが可能になる。よって、音圧の出力を高めることができる。
【0067】
図23は、前記励振装置20の取付構造を示す断面図である。ただし、この励振装置20は、振動基板21と励振部材3Bと振動発生手段4で構成されているものである。振動発生手段4は、コイル5とマグネット6からなる磁気回路であるが、前記したように圧電素子などの他の振動発生手段であってもよい。
【0068】
図23に示すものでは、振動基板21の全面が外装部111の発音振動体111aに両面テープや接着材などの感圧接着剤で固定されている。よって、コイル5が音信号に基づいて駆動されると、励振部材3Bが振動させられて、前記振動が前記固定部11a,11bを介して振動基板21に伝達される。そして、さらに前記振動が前記発音振動体111aに伝達させられて前記発音振動体111aから発音される。
【0069】
図24は、励振装置20の別の取付構造を示す断面図であり、振動基板21の一部分が両面テープや接着剤などの感圧接着剤で形成された接合部70,70を介して外装部111の発音振動体111aに固定されているものである。前記接合部70,70は、振動基板21のX方向の両側において、前記固定部11a,11bとZ方向において重なる位置に設けられている。なお、振動基板21と発音振動体111aとの固定方法としては、感圧接着剤に限れられるものではなく、ねじ部材で固定されるものであってもよい。この場合、励振部材3Bが振動させられると、振動基板21が振動させられるとともに、発音振動体111aも同時に振動させられる。
【0070】
図25は、図24に示す取付構造の変形例であり、接合部70,70の外側に位置する前記発音振動体111aの表面に凹状の切欠き溝111p,111pが形成されて、前記切欠き溝111p,111pが形成された発音振動体111aの厚み寸法h1が、他の発音振動体111aの厚み寸法H1よりも薄く形成されている。これにより、励振部材3Bが振動させられたときに、発音振動体111aを振動させ易くできる。
【0071】
図26乃至図41では、図9で示した励振部材32Aの形状の変形例をそれぞれ示している。励振部材の形状を変形させることで、発音の周波数を変化させる周波数調整部として機能させることができる。
【0072】
図26に示す励振部材32Bは、縦方向(X方向)の長さ寸法が、横方向(Y方向)の長さ寸法よりも長く形成された細長形状である。前記励振部材32Bは、X方向の両端部に四角形状の固定部32a,32bを有している。また前記励振部材32Bは、その中間部に固定された振動発生手段としての圧電素子の両側がZ1方向に微小角度折り曲げられた傾斜部32c,32dを有している。また前記固定部32a,32bは、外装部の表面と互いに平行となるように折曲角度が調整されている。
【0073】
図27に示す励振部材32Cは、圧電素子33の両側において、X方向に延びる折曲部32e,32fが一体に形成されている。前記折曲部32e,32fは、圧電素子33のX方向の長さ寸法よりもX1方向とX2方向に長い寸法で形成されている。ただし、この折曲部32e,32fのX方向の長さ寸法は適宜変更することができる。
【0074】
図28に示す励振部材32Dは、図9に示す励振部材32Aと同様に縦方向に延びる細長形状の部材である。さらに前記励振部材32Dは、圧電素子33と固定部32a,32bとの間において、Y1側とY2側の縁部に切欠き凹部32g,32g、32h,32hが互いに対向して形成されている。これにより、前記切欠き凹部32g,32hの部分の幅寸法が他の部分の幅寸法よりも小さく形成されて、励振部材32Dが撓み変形しやすくなっている。これにより、励振部材の共振周波数を低下させることができ、全体としての音圧の帯域幅を広げることが可能になる。
【0075】
なお、切欠き凹部3g,3hは、一対である必要はなく、片側のみであってもよく、その位置もX方向に適宜変更できる。
【0076】
図29に示す励振部材32Eは、圧電素子33と固定部32a,32bとの間に円形の貫通孔32i,32jが形成されたものである。この場合も前記貫通孔32i,32jの部分で撓み変形し易くなって、共振周波数を低くできる。なお、前記貫通孔32i,32jの形状は、円形に限られるものではなく、楕円、四角、三角などであってもよい。
【0077】
図30に示す励振部材32Fは、固定部32aと固定部32bとの間において、Y方向の両縁部に折曲部32k,32lが形成されている。前記折曲部32k,32lは、中央部分でZ方向の幅寸法D1が大きく形成され、X方向中間部からX1側とX2側に向かうにしたがって前記幅寸法が漸次小さくなるように形成されている。この場合には、図28や図29で示す励振部材32D,32Eとは異なり撓み変形し難くなって共振周波数を高くできる。
【0078】
図31に示す励振部材32Gは、図1に示す励振部材3Aの折曲部3c,3dと同様に形成された折曲部が形成されて、前記折曲部に対して圧電素子33と固定部32a,32bとの間において、Z1側を向く切り込み32m,32m、32n,32nがY方向に互いに対向する位置に形成されている。
【0079】
図32に示す励振部材32Hは、前記励振部材32AにおいてX方向に延びる凸状部32o1,32p2が形成されている。また固定部32a,32bの基端の段差面には、Z方向に短く延びる凸状部32o2,32p2が形成されている。これにより、前記励振部材32Hでは、撓み変形し難くなって高い共振周波数を得ることが可能になる。
【0080】
図33に示す励振部材32Iは、合成樹脂材料で形成されて、縦方向(X方向)の長さ寸法が横方向(Y方向)の長さ寸法よりも長い細長形状である。また前記励振部材32Iは、厚み寸法が厚めに形成されて、縦方向の中間部に縦方向に細長く形成された凹状の装着部32sが形成されている。また前記励振部材32Iは、縦方向の両端部に固定部32q,32rが突出形成されて、前記固定部32q,32rが外装部111の発音振動体111aなどに固定される。また前記固定部32q,32rと前記装着部32sとの間のZ1側の面にY方向に延びる溝部32q1,32r1が形成されて厚み寸法が小さく形成されている。そして、前記装着部32sには、板状の圧電素子が挿入されて固定される。なお、この圧電素子に代えて、磁歪振動子を用いてもよい。
【0081】
図33に示すものでは、前記溝部32q1,32r1が形成されているため、励振部材32Iが撓み変形しやすくなっている。なお、前記励振部材32Iは、これに限られるものではなく、励振部材32Iの全体が圧電素子であって、これに電極が接続されて振動させられるものであってもよい。これにより励振部材と振動発生手段とを一体化することができ、部品点数を減らしてコストダウンを図ることが可能となる。
【0082】
図34に示す励振部材32Jは、図9に示す励振部材32Aでの縦方向の長さ寸法がさらに長く形成されて、固定部32a,32bと圧電素子33との間において、それぞれ2度逆方向に折り曲げられて、重ね部32t、32sが形成されたものである。この場合、励振部材の実質的な長さ寸法が増加させられて、励振部材の共振周波数を低下できる。
【0083】
また図35は、図34と同様に実質的な長さ寸法が増加するように形成されたものである。この励振部材32Kでは、固定部32a,32bと圧電素子33との間において、幅寸法が狭く形成されて、面に沿う方向へ逆向きに2度折り曲げられた蛇行部32u、32vが形成されている。この場合も、励振部材の共振周波数を低下させることが可能となる。
【0084】
図36に示す励振部材32Lは、縦方向に細長い形状であり、縦方向両端部よりも少し中心側寄りにZ1側に凸形状に折り曲げられた固定部32a1,32b1を有している。さらに前記固定部32a1,32b1の外側には、それぞれ、錘32w,32xが固定されている。前記励振部材32Lでは、前記固定部32a1,32b1が外装部の発音振動体などに固定されて、圧電素子33の駆動力によって励振部材32Lが振動させられたときに、前記錘32w,32xによって励振部材32Lを強制的に大きく振動させることが可能になる。よって、音圧の出力をより大きくできる。
【0085】
なお、上記の説明では、振動発生手段としての圧電素子に代えて磁歪振動子が搭載されてもよい。
【0086】
図37乃至図39は、図3に示す励振部材3Bの変形例である。ただし、この変形例を励振部材3Aに適用してもよい。
【0087】
図37に示す励振部材3Cは、縦方向(X方向)の長さ寸法が横方向(Y方向)の長さ寸法よりも長い細長形状であって、縦方向(X方向)の中間部分に一対の切起し部3c1,3c2が形成されている。前記切起し部3c1,3c2の縦方向の寸法D4は、マグネット6が挿入可能な寸法で形成されている。このように、前記折曲部3e,3fだけでなく前記切起し部3c1,3c2を形成することで、磁気効率を向上できる。
【0088】
図38に示す励振部材3Dは、縦方向(X方向)に長い細長形状であって、Y1側とY2側の縁部にそれぞれ折曲部3e1,3f1が形成されている。前記折曲部3e1,3f1は、励振部材の縦方向の寸法よりも短く形成され、前記折曲部3e1の両端部に折曲片3g1,3g2が形成され、それぞれY2側に垂直に折り曲げられ、前記折曲部3f1の両端部も同様に折曲片3h1,3h2が形成され、それぞれY1側に垂直に折り曲げられている。これにより、前記折曲部3e1,3f1と折曲片3g1,3g2,3h1,3h2とで枠状に形成されている。
【0089】
図39に示す励振部材3Eは、前記励振部材3Bの折曲部3e,3fの一部に折曲片3i,3jが形成されて、前記折曲片3iがY2側に垂直に、前記折曲片3jがY1側に垂直にそれぞれ折り曲げられて、折曲部3e,3fと折曲片3i,3jとで枠状に形成されている。この場合も前記と同様に、前記枠内にマグネット6が固定され、磁気回路内の磁気効率を上げることができるようになっている。
【0090】
図40乃至図44では、励振部材32Aの振動基板21,31や発音振動体111aなどへの固定方法を示している。
【0091】
図40では、励振部材32Aの固定部32a,32bに円形の貫通孔32a3,32b3を形成したものである。このように形成された励振部材32Aを振動基板21,31や発音振動体111aに位置決めした後に、前記貫通孔32a3,32b3に接着剤50,50を塗布する。このとき、図41に示すように、接着剤50,50が、前記貫通孔32a3,32b3の周囲に広がることにより、励振部材32Aが振動基板などから容易に抜け出るのが防止される。よって、励振部材32Aと、振動基板21,31などとの接合力を向上できる。
【0092】
また、図42に示すものでは、前記固定部32a,32bのX1,X2,Y1,Y2側に向く縁部にそれぞれ半円状の切欠き32a4,32b4が形成されている。この場合も前記と同様に接着剤を塗布したときに、抜け止め効果が発揮される。図43は、図40と図42との組み合わせ形状であり、固定部32a,32bの中央に円形の貫通孔32a5,32b5が形成され且つ周囲に複数の半円状の切欠き32a6,32b6が形成されている。これにより、励振部材32Aの接着面との面積が増えて接着力が増加し、しかも抜け止め効果もさらに向上できる。
【0093】
図44は、励振部材32Aを電子機器の外装部111の発音振動体111aに直接取り付けた場合の断面構造について示している。図44に示すように、励振部材32Aには長手方向の中央部に圧電素子33が固定されている。発音振動体111aの表面には、X方向に細長い形状の凹状の設置部115が形成されて、前記設置部115の底面115aに励振部材32Aの固定部32a,32bが固定されている。
【0094】
これにより、励振部材32Aの振動が発音振動体111aに伝達されて発音振動体111aから発音される。またこのとき、励振部材32Aからも発音させることが可能になる。また凹状の設置部115を形成すると、発音振動体111aの厚み寸法D6を薄く形成することができるため、発音振動体111aをより振動させ易くできる。
【0095】
図45は、前記凹状の設置部115に、図9に示す励振装置30が設けられたときの断面図を示している。図45に示すように、励振部材32Aが振動基板31に固定されて、前記振動基板31の全面または一部が前記設置部115の底面115aに固着されている。よって、この場合も、励振部材32Aの振動は、振動基板31を介して発音振動体111aに伝達され、発音振動体111aが発音する。
【0096】
図46に示すように、図1と図3で示した励振部材10において、透明基板2の周囲(斜線で示す部分)に黒色などの不透明な遮蔽シート40が接着剤などで固定されている。これにより、前記透明基板2の裏側に表示パネル101が設置される表示装置である場合において、振動発生手段4や弾性部材8が使用者から見えないようにすることができる。
【0097】
なお、図1と図3に示す励振装置では、励振部材によって振動させられる部材が透明基板として説明したが、不透明に形成された振動基板であって、電子機器の外装部に搭載されるものでもよい。
【0098】
また、上記した励振装置10の電子機器への搭載例としては、携帯電話に限らず、デジタルスチルカメラやビデオカメラ、電子辞書に搭載された表示パネルの表面などに適用できる。また、上記した励振装置20の電子機器への搭載例としては、デジタルスチルカメラやビデオカメラの表示パネルの周囲の一部に組み込むことができる。
【0099】
また、前記励振装置20,30の電子機器への搭載例としては、MD,CD,DVD,テレビなどの携帯式のオーディオ機器、パーソナルコンピュータ、電子レンジ、洗濯機、冷蔵庫などの家庭用電化製品の外装部に搭載することができる。
【0100】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、各種の電子機器に容易に搭載することができ、しかも所定以上の出力で発音させることができる。また小型の電子機器に搭載したとしても小型化が損なわれることがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】表示パネルの表面に搭載可能な励振装置の一例を示す分解斜視図、
【図2】図1の2−2線での切断断面図、
【図3】図1に示す励振装置の変形例を示す分解斜視図、
【図4】電子機器の外装部などに搭載可能な励振装置の一例を示す分解斜視図、
【図5】図4の励振装置の変形例を示す分解斜視図、
【図6】振動発生手段の変形例を示す分解斜視図、
【図7】図6の7−7線での切断断面図、
【図8】コイルと基板との接続方法を示す斜視図、
【図9】電子機器の外装部などに搭載可能な他の励振装置を示す分解斜視図、
【図10】フレームと基板との取付方法を示す断面図、
【図11】電子機器における表示装置の搭載例を示す斜視図、
【図12】電子機器における励振装置の搭載例を示す斜視図、
【図13】電子機器における励振装置の他の搭載例を示す斜視図、
【図14】励振装置の外装部への組込例を示す一部拡大断面図、
【図15】励振装置の外装部への他の組込例を示す一部拡大断面図、
【図16】励振装置の外装部への他の組込例を示す一部拡大断面図、
【図17】表示装置の外装部への他の組込例を示す一部拡大断面図、
【図18】励振装置の外装部への他の組込例を示す一部拡大断面図、
【図19】励振装置の外装部への他の組込例を示す一部拡大断面図、
【図20】励振装置の外装部への他の組込例を示す一部拡大断面図、
【図21】励振装置の外装部への他の組込例を示す一部拡大断面図、
【図22】励振装置の外装部への他の組込例を示す一部拡大断面図、
【図23】励振装置の外装部への他の組込例を示す断面図、
【図24】励振装置の外装部への他の組込例を示す断面図、
【図25】励振装置の外装部への他の組込例を示す断面図、
【図26】図9に示す励振部材の変形例を示す斜視図、
【図27】励振部材の他の変形例を示す斜視図、
【図28】励振部材の他の変形例を示す斜視図、
【図29】励振部材の他の変形例を示す斜視図、
【図30】励振部材の他の変形例を示す斜視図、
【図31】励振部材の他の変形例を示す斜視図、
【図32】励振部材の他の変形例を示す斜視図、
【図33】励振部材の他の変形例を示す斜視図、
【図34】励振部材の他の変形例を示す斜視図、
【図35】励振部材の他の変形例を示す斜視図、
【図36】励振部材の他の変形例を示す斜視図、
【図37】励振部材の他の変形例を示す斜視図、
【図38】励振部材の他の変形例を示す斜視図、
【図39】励振部材の他の変形例を示す斜視図、
【図40】励振部材に設けられた固定部の変形例を示す斜視図、
【図41】固定部が接着固定されたときの状態を示す平面図、
【図42】固定部の他の変形例を示す斜視図、
【図43】固定部の他の変形例を示す斜視図、
【図44】励振装置の取付構造の全体を示す断面図、
【図45】励振装置の取付構造の全体を示す断面図、
【図46】透明基板に遮蔽シートが設けられた状態を示す平面図、
【符号の説明】
2 透明基板
3A〜3E 励振部材
3a,3b 固定部
3c,3d,3e,3f 折曲部
4 振動発生手段
5 コイル
5a1,5a2 縦方向通電路
5b1,5b2 横方向通電路
5m,5n リード部
5m1,5n1 先端部
6 マグネット
6a,6b 側面
7,13 ヨーク
8,22A〜22C 弾性部材
9,23 フレーム
9b,23b 取付部
10,20,30 励振装置
11 フレキシブル基板
11a,11b,32a,32b 固定部
21,31 振動基板
32A〜32L 励振部材
33 圧電素子
40 遮蔽シート
100a,111,121 外装部
100b 表示窓
101,122 表示パネル

Claims (5)

  1. 電子機器の外装部のいずれかの位置へ取り付け可能な振動基板と、前記振動基板に振動を与え前記振動基板を介して前記外装部を発音させる振動発生手段と、を有することを特徴とする励振装置。
  2. 前記振動基板には、前記外装部に固着可能な感圧接着剤層が設けられている請求項1記載の励振装置。
  3. 前記振動発生手段には、音声信号に基づく電流が与えられて、前記外装部から音声または音楽が発音される請求項1または2記載の励振装置。
  4. 電子機器の外装部に振動基板が取付けられているとともに、この振動基板に振動を与える振動発生手段とが設けられており、前記振動発生手段で発生した振動が前記振動基板を介して前記外装部に伝達されて、前記外装部が発音することを特徴とする電子機器。
  5. 前記振動発生手段には、音声信号に基づく電流が与えられて、前記外装部から音声または音楽が発音される請求項4記載の電子機器。
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