(57)【要約】【課題】本発明は、省スペースのスピーカ実装構造を実現すると共に、スピーカの内部空間と外側空間とを空気がスムーズに出入りすることができ良好なスピーカ特性を実現できるスピーカの実装構造を提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係るスピーカの実装構造は、スピーカ１０を基板２４の上に直接実装する。スピーカ１０は少なくとも１つの通気孔１９が形成された底部１４を備えており、このスピーカ底部１４は基板２４に直接接している。基板２４には、スピーカ底部１４に形成された通気孔１９とスピーカ１０の外側空間とをつなぐ溝が形成されている。空気が通気孔１９及び溝３０を介してスピーカの内部空間と外側空間とを移動することで空気抵抗が緩和され、従って良好なスピーカ特性を実現できる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯端末内に実装されるスピーカの実装構造において、
前記スピーカは少なくとも一つの通気孔が形成された底部を備え、
該底部は基板に直接接しており、
前記基板には前記通気孔とスピーカの外側空間とをつなぐ溝が形成されていることを特徴とするスピーカの実装構造。
【請求項２】
前記スピーカ底部には前記溝に対向する位置に溝が形成されている請求項１記載のスピーカの実装構造。
【請求項３】
前記スピーカ底部は２以上の通気孔を備え、
前記基板には各通気孔とスピーカの外側空間とを各々つなぐ溝が形成されておりさらに前記基板の溝どうしをつなぐ溝が形成されている請求項１または２項記載のスピーカの実装構造。
【請求項４】
前記スピーカは圧電型スピーカである請求項１から３のいずれか１項記載のスピーカの実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機等に代表される携帯端末に実装するスピーカの実装構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機の高機能化が進む中で、携帯電話機に搭載される部品の数は増加の一途をたどっている。その一方で、携帯電話機の小型化のニーズはますます強くなっている。従って、各部品を小型化すると共に携帯電話機の内部のスペースを有効に利用して部品を高密度に実装することが望まれる。
【０００３】
携帯電話機に搭載する部品の一つにスピーカがある。特許文献１にはスペースを有効に利用したスピーカの実装構造として、スピーカを基板と筐体の背面カバーとの間に実装した電子機器が開示されている。図８に特許文献１の電子機器のスピーカの実装構造を示す断面図を示す。図８において、スピーカ１１０は基板１２４と筐体の背面カバー１２１の間に実装される。ここで、良好なスピーカ特性を保つために、特許文献１ではスピーカ１１０と筐体の正面カバー１２０の間にガスケット１３６を設けると共にスピーカ１１０で生成した音をガスケット１３７及び音声チャネル１３５を介して背面側からも出力している。
【０００４】
一方、特許文献２にはスピーカを基板の上に実装した携帯電話機が開示されている。図９に特許文献２の携帯電話機のスピーカの実装構造を示す断面図を示す。図９において、電磁型のスピーカ２１０が基板２２４の上に実装されている。スピーカ２１０で生成した音は筐体正面カバー２２０の放音孔２２９から出力される。また、スピーカ２１０には通気孔２１９が形成されており、通気孔２１９を介して空気がスピーカ２１０の内部空間とスピーカの外側空間とを出入りする。このため振動板２１７が振動するとき、スピーカ内の減圧及び加圧状態が緩和され、スピーカ特性が劣化しない。
【０００５】
【特許文献１】特表２００３−５００９１３号公報
【特許文献２】特開２００５−３４１４０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のスピーカ実装構造は、良好なスピーカ特性を得るためにはガスケットが必要であり小型化が難しい。また、十分な音を出力するために背面カバー１２１側からも音を出力する必要があり、効率が悪い。一方、特許文献２では、スピーカ２１０を基板２２４の上に実装する省スペースのスピーカ実装構造である。しかし、電磁型のスピーカ２１０を用いるのでスピーカの小型化には限界がある。
【０００７】
そこで、特許文献２のスピーカの実装構造において、スピーカを電磁型スピーカより薄型である圧電型スピーカ等に置き換えることが考えられる。しかし、圧電型スピーカを基板の上に直接実装する場合、スピーカ底部に形成した通気孔が基板で塞がれてしまい、振動板が受ける空気抵抗を緩和することができない。このため、良好なスピーカ特性を実現できない。
【０００８】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、省スペースのスピーカ実装構造を実現すると共に、スピーカの内部空間と外側空間とを空気がスムーズに出入りすることができ、良好なスピーカ特性を実現できるスピーカ実装構造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に本発明に係る第一のスピーカの実装構造は、スピーカは少なくとも一つの通気孔が形成された底部を備えており、この底部を携帯端末の基板に配設する。基板には、スピーカの底部に形成された通気孔とスピーカの外側空間とをつなぐ溝が形成されている。ここで、スピーカの底部にも基板に形成した溝と対向する位置に溝を形成するのが望ましい。また、スピーカの底部に２以上の通気孔を形成し、基板には各通気孔とスピーカの外側空間とを各々つなぐ２以上の溝を形成すると共に少なくとも１組の溝を連結用溝で連結することが望ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るスピーカの実装構造は、スピーカを基板の上に実装する省スペースなスピーカ実装構造であると共に、基板にスピーカの底部に形成された通気孔とスピーカの外側空間とをつなぐ溝を形成したので、薄型のスピーカを用いる場合でも通気孔及び溝を介して空気がスピーカの内部空間と外側空間との間をスムーズに出入りできる。従って、音の生成時に発生した空気抵抗が空気の出入りにより低減され、振動板の振動が空気抵抗により急激に減衰することなく良好なスピーカ特性を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、携帯端末として携帯電話機を、スピーカとして圧電型スピーカを適用する場合について説明する。先ず、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態で用いるスピーカの一例を示す。図１（ａ）はスピーカ１０の上面図、図１（ｂ）はスピーカ１０の下面図、図１（ｃ）はスピーカ１０のＡ−Ａ線における断面図である。図１（ａ）において、１３はスピーカ１０の上面を形成しているプロテクタである。本実施形態において、プロテクタ１３には５個の音孔１８が形成されている。図１（ｂ）において、１４はスピーカ１０の下面を形成している底部である。本実施形態において、底部１４には４個の通気孔１９が形成されている。図１（ｃ）において、スピーカ１０の内部には圧電素子１６と振動板１７が配設されている。圧電素子１６は、電界を与えることにより伸び縮みする。振動板１７は、圧電素子１６の物質特性を利用して電界の向き（正負）を変えることにより上下に振動することで音を生成する。振動板１７の振動によって生成された音は音孔１８から外部へ放音される。尚、音の生成時にスピーカ１０の内部空間に発生する減圧・加圧状態は、通気孔１９を介してスピーカの内部空間と外側空間との間を空気が出入りすることで緩和される。ここで、音孔１８及び通気孔１９の孔の数、大きさ、形状、配置等は図１に示したものに限定されない。音孔１８及び通気孔１９は１つでも良いし、同心円上に配置しなくても良い。
【００１２】
図２はスピーカを実装する基板の上面図である。基板２４には、図示しない携帯電話機の各種機能（メロディ鳴動、発着呼、メール送受信など）を駆動および操作する部品（ＤＳＰやＣＳＰ、アンプ、抵抗、コンデンサなど）が半田付けされると共に、スピーカの底部が半田付けされる。図２において斜線部は基板側溝３０である。また、スピーカの底部及び通気孔が配設される位置を点線で示した。基板２４には、スピーカの各通気孔を始点としてスピーカの底部と重ならない位置まで達する直線状の基板側溝３０が４本形成されている。尚、基板側溝３０の断面は半円形状のほか、Ｖ字状、矩形状等様々な形状が可能である。
【００１３】
図３は、図１で例示したスピーカ１０を図２で示した基板２４に実装した時の携帯電話機１の断面図である。図３において、携帯電話機１は筐体正面カバー２０と筐体背面カバー２１をネジ留め及び爪勘合することで形成される。携帯電話機１の内部には、スピーカ１０が基板２４の上に実装されている。スピーカ１０で生成された音は音孔１８から出力され、更に筐体正面カバー２０に形成された放音孔２９から外部に放音される。一方、スピーカ１０の底部１４に形成された通気孔１９は基板２４に形成された基板側溝３０に対向している。基板側溝３０は通気孔１９の開口部から底部１４と重ならない位置まで形成され、振動板１７の下側空間とスピーカの外側空間とをつないでいる。従って、振動板１７の振動を阻害する空気の抵抗は、空気が通気孔１９及び基板側溝３０を介してスピーカ１０内部の振動板１７の下側空間から外側空間へ移動することで緩和される。
【００１４】
尚、図３において、筐体正面カバー２０とスピーカ１０との間にはクッション２２が配設され、スピーカ１０で生成した音が放音孔２９以外から漏れるのを防止する。筐体正面カバー２０の下側には防塵メッシュ２３が配設され、スピーカ１０の内部に砂や埃、水滴などの異物が侵入して異音が発生することを防ぐ。基板２４の下には板金プレート２５が配設され、基板２４を固定すると共に基板２４の強度を補う。また、板金プレート２５の下には正面液晶２６が配設されている。正面液晶２６は一般的な液晶ディスプレイであり、基板２４に駆動されることで文字や記号、図形等を表示し、透明なスクリーンシート２７を介して使用者に情報を表示する。尚、筐体正面カバー２０とスピーカ１０との間にクッション２２及び防塵メッシュ２３を配設したが、これに限定されず、クッション２２及び防塵メッシュ２３を配設しないことでも良いし、他の部材を配設しても良い。また、板金プレート２５は必ずしも必要なく、基板２４の下方の部材配置もこれに限定されない。
【００１５】
以上のように、本実施形態はスピーカ１０を基板２４の上に直接実装することで省スペースのスピーカ実装構造とした。基板２４にスピーカ１０の通気孔１９とスピーカ１０の外側空間とをつなぐ基板側溝３０を形成したので、圧電型スピーカを用いる場合でもスピーカ内部の空気が通気孔１９及び基板側溝３０を介してスピーカの外側空間に移動することで、空気の抵抗を低減することができる。従って、良好なスピーカ特性を実現することができる。
【００１６】
図４に基板側溝３０の別の形態を示す。ここで、基板側溝３０は４本の直線状溝で構成する他に種々の構成をとるこができる。図４において、基板２４には４本の直線状の溝に加え、隣接する直線状溝同士を連結する連結用溝（図４では１つの円形状の溝）が形成されている。各通気孔１９から出入りする空気は連結用溝により４本の直線状溝に分散され、スピーカ１０内部の空気はより一層スムーズにスピーカの外側空間との間を移動する。従って、空気抵抗が任意の通気孔１９に偏った場合等でも、スピーカ１０の内部の振動板１７の下側空間の空気が４本の直線状溝に分散されて移動することで、速やかに低減される。尚、基板側溝３０は通気孔１９からスピーカの外側空間へ空気がスムーズに移動できれば、経路、本数等は適宜で良い。
【００１７】
次に本発明の第二の実施の形態を図５、６に示す。第一の実施の形態では、基板に溝を形成したのに対し、本実施形態ではスピーカの底部１４に溝を設ける。図５はスピーカ１０の底部１４の正面図であり、底部１４には４つの通気孔１９と各通気孔１９を始点として底部１４の端まで達する４本の直線状の溝（以下、スピーカ側溝３１と記す）が形成されている。スピーカ側溝３１は、通気孔１９と同等の幅で断面半円状に形成されている。このスピーカ側溝３１はスピーカ１０の側面部１５の一部を切り欠くことで、底部１４を基板２４等の上に配設した場合に通気孔１９とスピーカの外側空間とをつなぐ。
【００１８】
図６は図５に示したスピーカ１０を基板２４の上に直接実装した携帯電話機１の断面図である。本実施形態（図６）が第一の実施の形態（図３）と異なる点は、基板２４に基板側溝３０が形成されておらず、スピーカ１０の底部１４にスピーカ側溝３１が形成されている点である。スピーカ１０の振動板１７の振動を阻害する空気の抵抗は、スピーカ１０内の空間が通気孔１９及びスピーカ側溝３１を介してスピーカの外側空間につながることにより緩和される。従って、スピーカ１０は良好なスピーカ特性を実現することが可能である。ここで、本実施形態ではスピーカ側溝３１を通気孔１９と同等の幅の断面半円状とした。尚、幅、断面形状等はこれに限定されず、断面Ｖ字状、矩形状等様々に形成できる。
【００１９】
次に、本発明の第三の実施の形態について説明する。本実施形態では基板側溝３０とスピーカ側溝３１の両方を形成する。図７に、本実施形態に係るスピーカ１０の実装構造を示す携帯電話機１の断面図を示す。図７において、基板側溝３０とスピーカ側溝３１とで断面積の大きな１つの溝を形成することで、スピーカ１０の内部空間と外側空間との間を空気がよりスムーズに出入りできる。従って、空気の抵抗が速やかに低減されて振動板１７の振動が妨げられずに良好なスピーカ特性を実現できる。ここで、本実施形態ではスピーカ側溝３１の幅を通気孔１９の幅と同等とする。しかし、スピーカ１０の内部空間と外側空間との間を空気がスムーズに移動できれば、基板側溝３０及びスピーカ側溝３１の幅、形状等は適宜で良い。
【００２０】
以上のように、本発明に係るスピーカの実装構造は、スピーカ１０を基板２４の上に直接実装することで省スペースなスピーカ実装構造とした。基板２４にスピーカ１０の通気孔１９とスピーカの外側空間とをつなぐ基板側溝３０を形成する場合は、空気が通気孔１９及び基板側溝３０を介してスピーカ１０の内部空間と外側空間との間を出入りでき、スピーカ１０の内部で発生する空気抵抗が緩和される。従って、空気抵抗が振動板１７の振動を阻害することがなく、良好なスピーカ特性を実現することができる。また、スピーカ１０の底部１４にスピーカ側溝３１を形成する場合も同様に、空気が通気孔１９及びスピーカ側溝３１を介してスピーカ１０の内部空間から外側空間へ出入りすることで、良好なスピーカ特性を実現することができる。
【００２１】
ここで、スピーカ１０に２以上の通気孔１９を形成し、基板２４には各通気孔１９と重なる位置を始点とする２以上の直線状の溝を形成すると共に少なくとも１組の溝を連結用溝で連結した場合には、スピーカ１０の内部空間と外部空間との間の空気の流れが複数の直線状溝に分散される。従って、空気抵抗が任意の通気孔１９に偏っている場合でも、任意の通気孔１９から出入りする空気は複数の溝に分散されてスピーカの外側空間との間をスムーズに移動することで、空気抵抗が速やかに緩和される。また、基板側溝３０とスピーカ側溝３１の両方を形成し、基板側溝３０とスピーカ側溝３１とで断面積の大きな１つの溝を形成する場合は、スピーカ１０の内部空間と外側空間との間を空気がよりスムーズに出入りすることが可能となり、従って良好なスピーカ特性を実現させることができる。
【００２２】
上記の実施形態ではいずれもスピーカ１０として薄型の圧電型スピーカを適用したがこれに限定されない。更に、携帯端末として携帯電話機１を適用したが、スピーカ１０を備えた携帯端末であれば、ページャ、ＰＨＳ、音楽再生プレイヤー、デジタルカメラ等にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るスピーカの（ａ）スピーカケース上面の正面図、（ｂ）スピーカケース下面の正面図、（ｃ）断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る携帯電話機の基板の正面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る携帯電話機のスピーカ実装構造を示す断面図。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る携帯電話機の別の基板例。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係るスピーカの底部の正面図
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る携帯電話機のスピーカ実装構造を示す断面図。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る携帯電話機のスピーカ実装構造を示す断面図。
【図８】従来の電子機器のスピーカ実装構造を示す断面図。
【図９】従来の携帯電話機のスピーカ実装構造を示す断面図。
【符号の説明】
【００２４】
１    携帯電話機
１０、１１０、２１０    スピーカ
１３    プロテクタ
１４    底部
１６    圧電素子
１７、２１７    振動板
１８    音孔
１９、２１９    通気孔
２０、１２０、２２０    筐体正面カバー
２１、１２１    筐体背面カバー
２２    クッション
２３    防塵メッシュ
２４、１２４、２２４    基板
２５    板金プレート
２６    正面液晶
２７    スクリーンシート
２９、１２９、２２９  放音孔
３０    基板側溝
３１    スピーカ側溝
１３５    音声チャネル
１３６、１３７    ガスケット
【図１】
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【図２】
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【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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