JP4341833B2 - 音響再生装置及び携帯型端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、操作キー（操作ボタン）を有する音響再生装置及び携帯型端末装置に関する。

現在、携帯電話機の音声出力機能として、多数の和音が再生出来るようになり、音質も良好なものとなってきている。また、いわゆる着信メロディーの再生の他、音楽再生機能やＦＭラジオ再生機能が搭載された機種も現れている。従来、このようなステレオ再生はステレオイヤホン（イヤレシーバ）で聴取するのが一般的であったが、スピーカもステレオとした機種も現れている。この場合、左右２個のスピーカを携帯電話機に左右対称に配置することが必要となる。

しかしながら、小型であることが重要な要件となる携帯電話機において、左右対称な位置に２個のスピーカを配置するには配置位置が限られる。例えば、図１１に示すように、携帯電話機の本体の両側面に２つのスピーカを配置することが考えられる。しかし、この場合、音声の出力方向が横広がりになるため、表示面（正面）方向における音質および音量が不利な状態となるとともに、そのスピーカのサイズ（口径）も側面の幅の大きさに限定される。一方、表示面方向に向けて２つのスピーカを取り付けるためには、スピーカに占有される表面領域を新たに確保することが必要となり、装置を大型化せざるを得なくなる。

本発明はこのような背景においてなされたものであり、その目的は、携帯電話機などの小型携帯端末に適し、スピーカのステレオ化も容易な構成を有する音響再生装置及び携帯型端末装置を提供することにある。

本発明による音響再生装置は、操作面上に複数の操作キーが配置された操作部と、特定の操作キーの背後に、放音面を前記操作キーの裏面に向けて配置されたスピーカユニットとを備えたことを特徴とする。

操作キーの背後にスピーカユニットが配置されるので、音響再生装置の筐体表面には操作キーのみが現れ、スピーカユニットは現れない。したがって、筐体表面上でのスピーカユニットの占有面積が減少し、装置の小型化に寄与する。例えばスピーカユニットが占める平面的な領域を、対応する操作キーの平面的な領域と同じか又はそれ以下とすれば、スピーカユニットの占有面積を実質的にゼロとすることも可能になる。

ステレオ再生の場合には、前記スピーカユニットとして１対のスピーカユニットを備え、この１対のスピーカユニットは前記操作面上の左右対称の位置に配置された少なくとも１対の操作キーの背後に配置される。

操作キーが押しボタンスイッチとして動作する場合、操作キーのキートップとスピーカユニットとの間にバネ接点が配置される。または、キートップとバネ接点との間にスピーカユニットが配置される。いずれにせよ、スピーカユニットの放音面を被覆する状態で配置されるキートップ等の部品には透孔を設けることが好ましい。これにより、スピーカユニットによる空気の振動が透孔を通じて直接外気に伝わり、音量や音質の低下が回避される。

本発明による携帯型端末装置は、表示画面を有する表示部と、操作面上に複数の操作キーが配置された操作部と、前記操作部により操作される音響再生回路と、特定の操作キーの背後に、放音面を前記操作キーの裏面に向けて配置され、前記音響再生回路の出力を再生するスピーカユニットとを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、操作キーの背後にスピーカユニットが配置され、装置の筐体表面でのスピーカの占有面積を大幅に縮小することができ、操作キーおよびスピーカユニットの平面的な領域（面積）に応じて、スピーカユニットの占有面積を実質的にゼロとすることも可能になるので、音響再生装置の小型化が図れる。また、スピーカユニットとしては筐体の表面積を増加させることなく大口径のものを採用することも可能となる。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明を折り畳み型の携帯電話機に適用した例を示している。携帯電話機１００は、ヒンジ部１５で互いに回動自在に接続された上部筐体１０と下部筐体２０からなる。上部筐体１０には液晶ディスプレイのような表示部１２およびアンテナ１１が備えられている。他方、下部筐体２０には、操作キー３１ａ，３１ｂ，３１ｃ（総称して３１）およびマイク３３が備えられている。図示しないが、ジョグダイヤルやカーソル指示キー等、別の操作部を備えてもよい。本実施の形態では、下部筐体２０の主表面上の左右対称の位置にある操作キー３１ａ，３１ｂに、それぞれ、左右のスピーカを重ねて配置している。

図１０に、携帯電話機１００のハードウェア構成の概略を示すブロック図である。この携帯電話端末１００は、携帯電話機に特有の要素として、アンテナ３０１（図１の１１に対応）、送受信処理部３０３、変復調処理部３０５、データ処理部３０７、Ｄ／Ａ変換器３０９Ｌ，３０９Ｒ、スピーカ３１０Ｌ，３１０Ｒ、Ａ／Ｄ変換器３１１およびマイク３１２（図１の３２に対応）を備える。携帯電話端末１００は、また、これらの各要素を制御するＣＰＵ，ＲＯＭ等を含むコントローラ３２５、このコントローラ３２５により作業領域やデータの一時記憶領域として利用されるメモリ３２７、ユーザインタフェースとして機能する表示画面を有する表示部３２０（図１の１２に対応）、上記各種操作キーに対応する操作部３２３、ならびにこの操作部により操作される音響再生回路３２８を備える。

図２に、図１の下部筐体２０のＶ−Ｖ’矢視分解部分断面図を示す。下部筐体２０は、筐体の構成する上側キャビネット４１、キーシート４４、バネ接点シート５０、プリント基板６０の順に重ね合わせて構成される。その他、電池や下側キャビネット等の他の部分は、本発明に直接関係しないので図示省略してある。本実施の形態では、バネ接点シート５０の下側に、プリント基板６０と並置して１対のスピーカユニット７０（図１の３１０Ｌ，３１０Ｒに対応）を設けている。スピーカユニット７０の放音面は表面側（キートップ側）に向けられ、その面上にはプリントパターン７１が設けられる。したがって、本実施の形態のスピーカユニット７０からは、本来のスピーカのための導線の他、プリントパターン７１に接続された導線が導出される。本来のスピーカのための導線はプリント基板６０上の音響再生回路８０（図１０の３２８に対応）に直接的または間接的に接続される。図２に示したスピーカユニット７０は左（Ｌ）用であり、右用（Ｒ）は図に現れていない。

キーシート４４は図３にその外観を示すように、キートップ４５，４６が可撓性のシート４７上の所定の位置に固定配置されている。キートップ４５，４６は、それぞれ、キャビネット４１の開口４１ａの位置に対応し、組立状態でその上面部が開口４１ａから若干露出する。キートップ４５はスピーカユニット７０の上に配置されるキートップであり、その背面から表面に貫通する複数の透孔４５ａが設けられている。図示しないが、シート４７にもキートップ４５の透孔４５ａに連通する透孔が形成されている。他のキートップ４６については同様の透孔は設けられていない。なお、図２から分かるようにキーシート４４のシート４７の裏面には、各キートップ４５，４６の下面ほぼ中央部に対応する位置に突起４５ｂ，４６ｂが設けられている。これらの突起は、バネ接点５１，５２の押圧変形を確実にするための構造である。

バネ接点シート５０は、図４にその平面図を示すように、絶縁性の可撓性のシート５３上の所定の位置に固定配置された複数のバネ接点５１，５２により構成される。バネ接点５１，５２は、各キートップ４５，４６に対応する位置に接着配置され、後述するプリント基板６０上のプリントパターンとともに押しボタンスイッチを構成する。図７（ａ）（ｂ）に断面図および平面図を示すように、バネ接点５１，５２はコンタクトレンズの形状に類似した導電性の極薄板状部材からなる。シート５３には、これらのバネ接点の裏側に当たる位置に、バネ接点より若干小さい開口（ここではバネ接点の形状に合わせた円形）が設けられている。バネ接点５１は、本実施の形態において、図５に示すようにスピーカユニット７０上に配置されるために、空気孔として複数の透孔５１ａを備えている。他のバネ接点５２に同様の透孔を設ける必要は必ずしもないが、必要に応じて設けてもよい。

図６にプリント基板６０表面上のプリントパターン６１の構成例を示す。この例では、プリント基板６０の絶縁性基材６２上に、各キートップ（およびバネ接点）対応に、中心導体６１ａとこの周囲のドーナツ型導体６１ｂとがスイッチパターンとして設けられる。本実施の形態では、スピーカユニット７０（図１）の表面にも、少なくとも１組の中心導体とドーナツ型導体（図示せず）とが形成されている。なお、プリント基板６０の裏面にもプリントパターンが形成され、種々の電気部品（図示せず）が搭載されている。中心導体６１ａとドーナツ型導体６１ｂとはそれぞれプリント基板６０の裏面（または中間層）のプリントパターンに接続されている。

ユーザの指等でキートップを介して上記バネ接点の突出部側が押圧されると、バネ接点が変形してその湾曲内面がプリント基板６０上のプリントパターンに当接し、中心導体６１ａとドーナツ型導体６１ｂとの間を短絡させる。これにより、押しボタンスイッチの押下が電話機により検出される。

第１の実施の形態によれば、スピーカユニット７０から放出される音の空気振動はバネ接点シート５０のバネ接点５１の透孔５１ａおよびキーシート４４のシート４７およびキートップ４５の透孔４５ａを経由し、容易に外気に伝導するようになっている。

図８に、本発明による第２の実施の形態の構成例を示す。第１の実施の形態では、キーシート４４とスピーカユニット７５との間にバネ接点シート５０を配置したが、本実施の形態では、その重畳の順番を変更し、スピーカユニット７５の下側にバネ接点５２を配置した。したがって、図９に示すように本実施の形態のバネ接点シート５５からはバネ接点５１がなくなる。また、スピーカユニット７５の下側に設けられる支持部６４上のバネ接点は透孔のないバネ接点５２で足りる。スピーカユニット７５の上面上のプリントパターンは不要である。スピーカユニット７５の高さ方向のサイズを考慮して、本実施の形態ではプリント基板６０とは別の支持部６４上にプリントパターン６５を形成している。この実施の形態では、スピーカユニット７５は筐体内で、少なくともその上下方向（操作面に垂直方向）に可動であり、支持部６４は固定である。

第２の実施の形態によれば、スピーカユニット７５から放出される音の空気振動はキーシート４４のシート４７およびキートップ４５の透孔４５ａを経由し、容易に外気に伝導するようになっている。

音声再生時には、スピーカ機能を兼ねた操作キー３１ａ，３１ｂを、音量・音質・左右バランス等の調整のために、オーディオコントロールインターフェイスのための操作部として利用するようにしてもよい。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも種々の変形、変更を行うことが可能である。

例えば、上記の説明では折り畳み型の携帯電話機に適用した例のみを示したが、携帯電話機は折り畳み型に限るものではなくいわゆるスティック型であってもよい。また、携帯電話機に限るものでもない。本発明は、操作キーを有する音響再生が可能な任意の端末装置、特に携帯型の端末装置に適用することが可能である。図示の例では、スピーカユニットのサイズはキートップ１個に相当する場合を示したが、複数のキートップにまたがるサイズであってもよい。

本発明を折り畳み型の携帯電話機に適用した例を示す音響再生装置の外観を示す図である。 図１の下部筐体のＶ−Ｖ’矢視分解部分断面図である。 図２のキーシート４４の外観を示す図である。 図２のバネ接点シート５０の外観を示す図である。 本実施の形態において、バネ接点とスピーカユニットとの位置関係を示す図である。 図２のプリント基板表面上のプリントパターン６１の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態におけるバネ接点の断面図（ａ）および平面図（ｂ）を示す図である。 本発明による第２の実施の形態の構成例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるバネ接点シート５５の外観を示す図である。 本発明の実施の形態における携帯電話機の内部ハードウェア構成例を示すブロック図である。 携帯電話機側面にスピーカを配置したステレオ構成の音響再生装置の構成例を示す図である。

符号の説明

１０…上部筐体、１１…アンテナ、１２…表示部、１５…ヒンジ部、２０…下部筐体、３１ａ…操作キー、３３…マイク、４１…キャビネット、４１ａ…開口、４４…キーシート、４５…キートップ、４５ａ…透孔、４５ｂ…突起、４６…キートップ、４７…シート、５０…バネ接点シート、５１…バネ接点、５１ａ…透孔、５２…バネ接点、５３…シート、５５…バネ接点シート、６０…プリント基板、６１…プリントパターン、６２…絶縁性基材、６１ａ…中心導体、６１ｂ…ドーナツ型導体、６４…支持部、６５…プリントパターン、７０…スピーカユニット、７１…プリントパターン、７５…スピーカユニット、８０…音響再生回路、１００…携帯電話機

Claims (6)

1. 操作面上に、キートップをそれぞれ有する複数の操作キーが配置された操作部と、
   特定の操作キーの背後に、放音面を前記操作キーの裏面に向けて配置されたスピーカユニットとを備え、
   前記特定の操作キーのキートップと前記スピーカユニットとの間にバネ接点が配置され、
   前記キートップは可撓性のシート上の所定の位置に固定配置され、
   前記バネ接点は絶縁性の可撓性のシート上の所定の位置に固定配置され、
   前記特定の操作キーのキートップおよび前記バネ接点には透孔が設けられた
   ことを特徴とする音響再生装置。
2. 操作面上に、キートップをそれぞれ有する複数の操作キーが配置された操作部と、
   特定の操作キーのキートップの背後に、放音面を前記キートップの裏面に向けて可動配置されたスピーカユニットとを備え、
   前記スピーカユニットの背後にバネ接点が配置され、
   前記特定の操作キーのキートップには透孔が設けられた
   ことを特徴とする音響再生装置。
3. 前記スピーカユニットとして１対のスピーカユニットを備え、この１対のスピーカユニットは前記操作面上の左右対称の位置に配置された少なくとも１対の操作キーの背後に配置されたことを特徴とする請求項１または２記載の音響再生装置。
4. 表示画面を有する表示部と、
   操作面上に複数の操作キーが配置された操作部と、
   前記操作部により操作される音響再生回路と、
   特定の操作キーの背後に、放音面を前記操作キーの裏面に向けて配置され、前記音響再生回路の出力を再生するスピーカユニットとを備え、
   前記特定の操作キーのキートップと前記スピーカユニットとの間にバネ接点が配置され、
   前記キートップは可撓性のシート上の所定の位置に固定配置され、
   前記バネ接点は、絶縁性の可撓性のシート上の所定の位置に固定配置され、
   前記特定の操作キーのキートップおよび前記バネ接点には透孔が設けられた
   ことを特徴とする携帯型端末装置。
5. 表示画面を有する表示部と、
   操作面上に、キートップをそれぞれ有する複数の操作キーが配置された操作部と、
   前記操作部により操作される音響再生回路と、
   特定の操作キーのキートップの背後に、放音面を前記キートップの裏面に向けて可動配置され、前記音響再生回路の出力を再生するスピーカユニットとを備え、
   前記スピーカユニットの背後にバネ接点が配置され、
   前記特定の操作キーのキートップには透孔が設けられた
   ことを特徴とする携帯型端末装置。
6. 前記スピーカユニットとして１対のスピーカユニットを備え、この１対のスピーカユニットは前記操作面上の左右対称の位置に配置された少なくとも１対の操作キーの背後に配置されたことを特徴とする請求項４または５記載の携帯型端末装置。

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