(57)【要約】【課題】  小型でしかも簡単な構造で、落下時の衝撃に対する落下強度の信頼性を確保すると共に音響特性に優れた圧電エキサイタ及びパネル型スピーカを提供する。【解決手段】  箱形の筐体と該筐体に内蔵される圧電素子とを備えた圧電エキサイタにおいて、筐体１３の底面１３ａにおける所定の固定領域Ｓと接合または一体に形成されている板状部材１５を有することを特徴とする。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱形の筐体と該筐体に内蔵される圧電素子とを備えた圧電エキサイタにおいて、前記筐体の底面における所定の固定領域と接合または一体に形成されている板状部材を有することを特徴とする圧電エキサイタ。
【請求項２】
前記板状部材は前記筐体の底面における所定の固定領域と接着または溶着により接合されていることを特徴とする請求項１に記載の圧電エキサイタ。
【請求項３】
前記板状部材の平面形状と前記箱形の筐体の平面形状とが略同形状であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の圧電エキサイタ。
【請求項４】
前記筐体の底面における所定の固定領域は、前記筐体に内蔵する圧電素子の保持部側に設けられ、且つ前記固定領域の面積が前記筐体の底面の２０から８０％の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の圧電エキサイタ。
【請求項５】
箱形の筐体と該筐体に内蔵される圧電素子とを備えた圧電エキサイタにおいて、前記箱形の筐体の側壁に窓部または切り欠き部を設けたことを特徴とする圧電エキサイタ。
【請求項６】
前記筐体の側壁に設ける窓部または切り欠き部は、前記筐体に内蔵する圧電素子の保持部と反対側の自由端側に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の圧電エキサイタ。
【請求項７】
圧電エキサイタを振動パネルの一部に固着してなるパネル型スピーカにおいて、請求項１から請求項４に記載の圧電エキサイタの板状部材が前記振動パネルに固着されていることを特徴とするパネル型スピーカ。
【請求項８】
圧電エキサイタを振動パネルの一部に固着してなるパネル型スピーカにおいて、請求項２に記載の圧電エキサイタの板状部材が振動パネルであることを特徴とするパネル型スピーカ。
【請求項９】
圧電エキサイタを振動パネルの一部に固着してなるパネル型スピーカにおいて、請求項５または請求項６に記載の圧電エキサイタの底面が前記振動パネルに固着されていることを特徴とするパネル型スピーカ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は圧電エキサイタ及びこれを用いたパネル型スピーカに関し、特に携帯電話機など小型電子機器への応用に適した小型の圧電エキサイタ及びこれを用いたパネル型スピーカに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機などに設置されるパネル型スピーカは、高性能でしかも小型であることが要求される。この従来技術としてパネル型スピーカ付き携帯電話機の例が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。図７は、従来技術におけるパネル型スピーカ付き携帯電話機の表示部分の構成を示す平面図である。この携帯電話機の表示部分は、ケース１、液晶パネル２、透光性の保護パネルを兼ねる振動パネル３およびエキサイタ（励振素子）６を備えている。液晶パネル２はスポンジなどの柔らかめの弾性結合部材を介在させながらケース１に保持されている。この液晶パネル２の上方には、パネル型スピーカの振動パネル３がスポンジなどの柔らかめの弾性結合部材を介在させながらケース１に保持される。また、振動パネル３の一部にエキサイタ（励振素子）６が保持されており、振動パネル３に撓み振動が励振される。
【０００３】
このようなパネル型スピーカには振動パネルと振動パネルの一部に保持される圧電エキサイタを備えているものがあり、このパネル型スピーカに搭載される圧電エキサイタの従来技術として、機器の落下時の衝撃により圧電エキサイタに内蔵されている圧電素子が破壊されないようにするためと、取り扱いのし易さのために、圧電エキサイタを箱形ケース構造とし、内部の圧電素子を保護する構造とした例が開示されている（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００４】
図８は箱形ケース構造の圧電エキサイタの例を示す断面図である。図８に示すように、撓み振動型エキサイタの筐体１３は、電気絶縁性の樹脂を素材とするとともに、その外形は直方体の形状を呈している。この筐体１３の内部には、２本の矩形板状のビームｂ１、ｂ２がそれぞれの全長にわたって収容されている。各ビームは、それぞれの一端部分が筐体１３に保持されると共に他方の端子が自由端となる片持ち梁を構成している。すなわち、筐体１３の一方の側（この実施例では図中の左側）に、ビームｂ１、ｂ２を保持する保持部が形成されている。ビームｂ１、ｂ２に対向する筐体１３の内壁面と、各ビームの一端部分との間に、接着剤層ｆが形成されることにより、ビ−ムｂ１、ｂ２が筐体１３の内部に保持される。この撓み振動型エキサイタは、パネル型スピーカとして携帯電話機などに組み込まれる。この場合、パネル型スピーカの振動パネルの一部に箱形の圧電エキサイタの底面の全面が粘着テープ等の接着部材によって固着され取り付けられる。
【０００５】
前述の従来技術におけるパネル型スピーカは、落下時の衝撃で振動パネルから外れないように、圧電エキサイタの底面のほぼ全面で粘着テープ等を用いて振動パネルに固着されている。このため周波性特性の平坦性が悪く、音響特性が劣るという問題があった。また、従来技術におけるパネル型スピーカの音響特性は、パネル型スピーカを構成する様々の部材の影響を受けることが知られている。しかし、これらの様々の構成部材は、実際の機器の設計上は、必ずしも音響特性を優先した設計とする事ができず、機器の小型化、その他の構成部品の配置の都合により制約を受けるため音質補正のための調整機構を追加することが困難であり音響特性を調整することが難しいという問題があった。前述の問題点を解決するために、本出願人は箱型をなす圧電エキサイタの振勤板への固着を箱の底面を全面でなく選択的に限定し固着することによって、音響特性を調整・変更可能な平面スピーカを提案した（例えば、非特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３３６４０３号公報（第３−５頁、図１−５）
【非特許文献１】特願２００３−３６５５０７号公報（第２頁、図１）
【非特許文献２】特願２００４−３７７８９７号公報（第３−４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら図９（ａ）に示すように非特許文献２における平面スピーカは、振動パネル３と圧電エキサイタ１０の底面１０ａとを接着部材１１で固着する固着領域Ｐを限定（縮小）することによって、音響特性の改善になるが、固着面積の縮小の程度（どこまで面積を小さくできるか）は、落下試験にて、この固着部分が破壊しない程度に限定される。また、図９（ｂ）に示すように、固着しないことが望まれる領域Ｑを低硬度の接着部材１２で固着し、落下時の衝撃に対する落下強度の低下を抑制しつつ、音響特性の改善を行なうことも同時に提案している。しかしながら低硬度の接着部材１２を用いることで、音響特性の改善は前述の図９（ａ）に示す固着面積を縮小した場合に比べ小さい改善度合いになってしまうため、さらに効率よく音響特性の改善、特に音圧の上昇と、落下時の衝撃に対する落下強度の信頼性の両立が望まれていた。
【０００８】
（発明の目的）
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、圧電エキサイタと振動パネルとの固着面積を縮小することなく音響特性を改善し、小型でしかも簡単な構造で落下時の衝撃に対する落下強度の信頼性を確保すると共に音響特性に優れたパネル型スピーカを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の請求項１に記載の圧電エキサイタは、箱形の筐体と該筐体に内蔵される圧電素子とを備えた圧電エキサイタにおいて、筐体の底面における所定の固定領域と接合または一体に形成されている板状部材を有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の圧電エキサイタは、請求項１に記載の圧電エキサイタにおいて、板状部材は筐体の底面における所定の固定領域と接着または溶着により接合されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項３に記載の圧電エキサイタは、請求項１または請求項２に記載の圧電エキサイタにおいて、板状部材の平面形状と箱形の筐体の平面形状とが略同形状であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項４に記載の圧電エキサイタは、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の圧電エキサイタにおいて、筐体の底面における所定の固定領域は、筐体に内蔵する圧電素子の保持部側に設けられ、且つ固定領域の面積が前記筐体の底面の２０から８０％の範囲に設定されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項５に記載の圧電エキサイタは、箱形の筐体と該筐体に内蔵される圧電素子とを備えた圧電エキサイタにおいて、箱形の筐体の側壁に窓部または切り欠き部を設けたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項６に記載の圧電エキサイタは、請求項５に記載の圧電エキサイタにおいて、筐体の側壁に設ける窓部または切り欠き部は、筐体に内蔵する圧電素子の保持部と反対側の自由端側に設けられていることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項７に記載のパネル型スピーカは、圧電エキサイタを振動パネルの一部に固着してなるパネル型スピーカにおいて、請求項１から請求項４に記載の圧電エキサイタの板状部材が振動パネルに固着されていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項８に記載のパネル型スピーカは、圧電エキサイタを振動パネルの一部に固着してなるパネル型スピーカにおいて、請求項２に記載の圧電エキサイタの板状部材が振動パネルであることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項９に記載のパネル型スピーカは、圧電エキサイタを振動パネルの一部に固着してなるパネル型スピーカにおいて、請求項５または請求項６に記載の圧電エキサイタの底面が前記振動パネルに固着されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上のように本発明によれば、箱形の圧電エキサイタと振動パネルとの固着面積を縮小することなく、音響特性を改善するために箱型エキサイタの筐体底面における所定の固定領域と一体に形成されている板状部材を設けることによって、小型でしかも簡単な構造で落下時の衝撃に対する落下強度の信頼性を確保すると共に音響特性に優れたパネル型スピーカを実現することができる。また、箱型エキサイタの箱体の側面に窓部または切り欠き部を形成することにより同様の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態における圧電エキサイタ及びこれを用いたパネル型スピーカについて図１から図５を参照して説明する。図１、図２は実施例１の圧電エキサイタを用いたパネル型スピーカを示し、図３は、実施例２の圧電エキサイタを用いたパネル型スピーカを示し、図４、図５は、実施例３の圧電エキサイタを用いたパネル型スピーカを示す。また、図６は、実施例１のパネル型スピーカと従来構造のパネル型スピーカとの音圧レベル対周波数特性を比較して示す実験データである。本実施形態における圧電エキサイタには、圧電素子を内蔵した箱形の筐体の底面に所定の固定領域と接合して一体化するか、または一体に形成されている板状部材が設けられており、この板状部材の全面を振動パネルの一部に固着することによってパネル型スピーカを形成したことを特徴としている。これによって、落下時の衝撃に対する落下強度の信頼性を確保すると共に音響特性に優れたパネル型スピーカを実現したものである。また、箱形の筐体の側壁に窓部または切り欠き部を設けることによって同様の効果を実現したものである。なお、圧電エキサイタ及びこれを用いたパネル型スピーカの基本的な構成は前述の従来技術と類似している。したがって、従来例と同様な構成要素については同一番号を付与し説明を省略する。以下、具体的実施例について説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は、実施例１におけるパネル型スピーカの構成を示し、図１（ａ）は、パネル型スピーカと組み合わせられる液晶表示装置と共に示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。図１（ａ）においては、液晶表示装置２が裏側から描かれている。この液晶表示装置２の正面にはパネル型スピーカの振動パネル３が表示面を保護するための透明の保護パネルを兼ねて取付けられている。この振動パネル３は液晶表示装置２の一方の側において表示面の外側に延長されており、この延長部分の裏面に箱形の圧電エキサイタ２０が取付けられている。この圧電エキサイタ２０には筐体１３の底面における固定領域Ｓと接合して一体化された板状部材１５が設けられており、この板状部材１５が振動パネル３に固着されている。
【００２１】
圧電エキサイタ２０は、図１（ｂ）に示すように筐体１３の一方の側（この実施例では図中の左側）に、ビームｂ１、ｂ２を保持する保持部１６が形成されており、各ビームは、それぞれの一端部分が筐体１３に保持されると共に他方の端子が自由端１７となる片持ち梁を構成している。尚、圧電エキサイタ２０の基本的な構成は従来技術と同様であり詳細な説明は省略する。この片持ち梁構造の圧電エキサイタ２０における筐体１３の底面１３ａにおいて、圧電エキサイタ２０に内蔵する圧電素子であるビームｂ１、ｂ２の保持部１６側に対応する部分を固着領域Ｓとし、この固着領域Ｓに板状部材１５が接着剤で接着され一体化されている。
【００２２】
板状部材１５は筐体１３と同様に樹脂材料からなり、その平面形状は箱形の筐体１３の平面形状と略同形状となっている。また、板状部材１５が接着されている筐体１３の底面１３ａにおける固定領域Ｓの面積は、筐体１３における底面１３ａの全面積の２０から８０％の範囲に設定されていることが好ましく、本実施例においては５０％とした。また、本実施例におけるパネル型スピーカは振動パネル３に前述の圧電エキサイタ２０に設けた板状部材１５の全面が両面接着テープ１１を用いて固着されている。これによって、圧電エキサイタ２０は、振動パネル３に確実に固定され、落下時の衝撃によって外れることはない。
【００２３】
図６は、本実施例におけるパネル型スピーカの効果を示す実験データである。破線は、従来例における圧電エキサイタ１０の底面１０ａの全面を通常の両面接着テープ１１を用いて振動パネル３と固着した場合のパネル型スピーカの音圧レベル対周波数特性を示す実験データであり、実線は本実施例における圧電エキサイタ２０の板状部材１５の全面を両面接着テープ１１を用いて振動パネル３と固着した場合のパネル型スピーカの音圧レベル対周波数特性を示す実験データである。図６に示すように破線で示す従来例のパネル型スピーカの場合と比較して、実線で示す本実施例のパネル型スピーカの場合は、５００Ｈｚから１．５ＫＨｚの範囲の音圧が６ｄＢ程度上昇している。
【００２４】
本実施例のパネル型スピーカの音響特性は、図1（ｂ）に示す筐体１３の底面１３ａにおける固定領域Ｓの面積を変化させることによって、音響特性が変化する。したがって、筐体１３の底面１３ａにおける固定領域Ｓの面積を適正に設定することによって音響特性を改善することができ、優れた音響特性を有するパネル型スピーカを得ることができる。
【００２５】
以上のように、本実施例におけるパネル型スピーカは、圧電エキサイタ２０の筐体１３の底面１３ａにおける固定領域Ｓの面積を筐体１３における底面１３ａの全面積の５０％に設定し、この固定領域Ｓに板状部材１５の一方の面を接着固定し、さらに板状部材１５の他方の全面を振動パネル３に両面接着テープ１１で固着したものである。この結果、圧電エキサイタ２０が振動パネル３の撓みを制限することがなくなり、振勤パネル３が振動し易くなり、図６に示すように音響特性が改善され、５００Ｈｚから１．５ＫＨｚの範囲の音圧が６ｄＢ程度上昇する。また、圧電エキサイタ２０の板状部材１５の全面を振動パネル３に固着しているため機器の落下等の衝撃で外れることもない。
【００２６】
次に、本実施例におけるパネル型スピーカの他の例を図２に示す。図２示すように、このパネル型スピーカは、板状部材１５が筐体１３の底面における固定領域Ｓの部分と一体に形成されている例であり、その他は前述の実施例1のパネル型スピーカと同様である。本例のパネル型スピーカにおいても固定領域Ｓの面積を適正に設定することによって音響特性を改善することができ実施例１のパネル型スピーカと同様の音響特性を得ることができる。また、機器の落下等の衝撃で外れることもない。
【実施例２】
【００２７】
図３は、実施例２におけるパネル型スピーカの断面図である。本実施例におけるパネル型スピーカは、実施例１における圧電エキサイタの板状部材を振動パネルとして用いた例である。また、圧電エキサイタの基本的な構成は従来例と同様であるため説明を省略する。図３に示すように圧電エキサイタ３０の筐体１３の底面１３ａにおける固定領域Ｓの部分が振動パネル３に接着剤で接着されている。本実施例のパネル型スピーカにおいても固定領域Ｓの面積を適正に設定することによって音響特性を改善することができ実施例１のパネル型スピーカと同様の音響特性を得ることができる。また、圧電エキサイタ３０と振動パネル３とは接着剤で固着されているため機器の落下等の衝撃で外れることもない。
【実施例３】
【００２８】
図４は、実施例３におけるパネル型スピーカの断面図である。図４に示すように本実施例における圧電エキサイタ４０は圧電素子を内蔵した箱形の筐体１３における長手方向に形成され、互いに対向する一対の側壁１３ｂに切り欠き部１８を設けた例である。圧電エキサイタ４０は、筐体１３の一方の側（この実施例では図中の左側）に、ビームｂ１、ｂ２を保持する保持部１６が形成されており、各ビームは、それぞれの一端部分が筐体１３に保持されると共に他方の端子が自由端１７となる片持ち梁を構成している。尚、圧電エキサイタ４０の基本的な構成は従来技術と同様であり詳細な説明は省略する。この片持ち梁構造の圧電エキサイタ４０における筐体１３の側壁１３ｂに切り欠き部１８が形成されている。この切り欠き部１８は筐体１３に内蔵する圧電素子の保持部１６と反対側に位置する自由端１７側に設けられている。
【００２９】
また、切り欠き部１８の長さＭは圧電エキサイタ４０の筐体１３における側壁１３ｂの全長Ｌの２０から８０％の範囲に設定されていることが好ましく、本実施例においては５０％とした。また、本実施例におけるパネル型スピーカは振動パネル３に前述の圧電エキサイタ４０における筐体１３の底面１３ａの全面が両面接着テープ１１を用いて固着されている。これによって、圧電エキサイタ２０は、振動パネル３に確実に固定され、落下時の衝撃によって外れることはない。
【００３０】
本実施例のパネル型スピーカの音響特性は、図４に示す筐体１３の側壁１３ｂに設ける切り欠き部１８の長さＭの値を変化させることによって音響特性が変化する。したがって、筐体１３の側壁１３ｂに設ける切り欠き部１８の長さＭの値を適正に設定することによって音響特性を改善することができ、優れた音響特性を有するパネル型スピーカを得ることができる。
【００３１】
以上のように、本実施例におけるパネル型スピーカは、圧電エキサイタ４０の筐体１３の側壁１３ｂに設ける切り欠き部１８の長さＭを圧電エキサイタ４０における側壁１３ｂの全長Ｌの５０％に設定することによって、圧電エキサイタ４０が振動パネル３の撓みを制限することがなくなり、振勤パネル３が振動し易くなり、実施例１と同様に音響特性が改善される。また、圧電エキサイタ４０における筐体１３の底面１３ａの全面を振動パネル３に固着しているため機器の落下等の衝撃で外れることもない。
【００３２】
次に、本実施例におけるパネル型スピーカの他の例を図５に示す。図５示すように、このパネル型スピーカは前述の筐体１３の側壁１３ｂに設けた切り欠き部１８に代えて窓部１９を設けた例である。窓部１９の長さＮの値は圧電エキサイタ４０の筐体１３における側壁１３ｂの全長Ｌの２０から８０％の範囲に設定されていることが好ましく本実施例においては５０％とした。その他は前述の実施例３のパネル型スピーカと同様である。本例のパネル型スピーカにおいても窓部１９の長さＮの値を適正に設定することによって音響特性を改善することができ実施例３のパネル型スピーカと同様の音響特性を得ることができる。また、機器の落下等の衝撃で外れることもない。
【００３３】
なお、本実施例においては、箱形の筐体１３における一対の側壁１３ｂに切り欠き部１８、または窓部１９を設けた例で説明したが、一対の側壁１３ｂのうちいずれか一方の側壁１３ｂだけに切り欠き部１８、または窓部１９を設けても良い。
【００３４】
また、各実施例においては、板状部材と振動パネルとを接着剤で接着した例で説明したが、これに限定されるものではなく、溶着等、板状部材と振動パネルとを確実に接合し一体化できる方法であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例１におけるパネル型スピーカの構成を示し、図１（ａ）は、斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の実施例１におけるパネル型スピーカの他の例を示す断面図である。
【図３】本発明の実施例２におけるパネル型スピーカを示す断面図である。
【図４】本発明の実施例３におけるパネル型スピーカを示す断面図である。
【図５】本発明の実施例３におけるパネル型スピーカの他の例を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例１におけるパネル型スピーカと従来構造のパネル型スピーカの音圧レベル対周波数特性を比較して示す実験データである。
【図７】従来のパネル型スピーカ付き携帯電話機の表示部分の構成を示す平面図である。
【図８】従来のパネル型スピーカに搭載されている箱形ケース構造の圧電エキサイタの例を示す図で、撓み振動型エキサイタの構成を示す断面図である。
【図９】従来のパネル型スピーカにおける振動パネルと圧電エキサイタとの固着構造の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
２  液晶パネル
３  振動パネル
１１  両面接着テープ
１３  筐体
１３ａ  筐体の底面
１３ｂ  筐体の側壁
１５    板状部材
１６    保持部
１７    自由端
１８  切り欠き部
１９  窓部
２０、３０、４０  圧電エキサイタ
Ｓ    固定領域
【図１】
2006341238.tif 000003
【図２】
2006341238.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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