(57)【要約】【課題】携帯電話機等の電子機器にあって、発音素子を小型化せずに板状表示素子を大型化し、低音域の良好な発音周波数特性及び発音レベルを確保できるようにする。【解決手段】携帯電話機のケース１内には、表示面をそのウインドウ２９領域に重なるよう液晶表示素子３を内蔵する。透明な保護板３５によってウインドウ２９を塞ぐとともに液晶表示素子３の表示面側を覆う。保護板３５の端に長方形状の圧電振動素子３７を貼り付ける。ケース１の縁でその圧電振動素子３７を覆う。圧電振動素子３７の駆動によって保護板３５を振動コーンとして発音させる。【選択図】  図１
2004200729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の動作を表示するウインドウ状の表示面を外部に向けて前記電子機器内に配置された板状の表示素子と、
外部から前記表示面が見えるように前記表示面を覆う透過性の保護板と、
この保護板の端に貼付けられこれを振動させる板状の圧電振動素子と、
を具備することを特徴とする発音機能付き表示装置。
【請求項２】
前記圧電振動素子は、前記保護板の端に重ねられた前記電子機器のケースによって覆われてなる請求項１記載の発音機能付き表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発音機能付き表示装置に係り、特に、携帯電話や携帯ビデオカメラその他、画像及び音声を扱う電子機器に搭載して好適する発音機能付き表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、画像及び音声を扱う電子機器とりわけ携帯電話機は、爆発的に普及している。
【０００３】
この携帯電話機は、図７に示すように、薄く細長い箱型ケース１の片主面（表面）側において、方形の液晶表示素子３及び複数の文字や数字キー５を配置し、ケース１の長手方向の両先端部に受話器７及び送話器９を配置した構成が極く一般的である。図７において、符号１１はアンテナであり、符号１３は外部電源供給などに用いるコネクタである。
【０００４】
しかも、液晶表示素子３は外部から覗けるように、キー５は外部から押圧操作可能にケース１内に配置されており、受話器７及び送話器９はケース１内に配置されるとともに、ケース１に設けた音通孔１５を介して外部へ発音又は外部から集音可能となっている。
【０００５】
また、図示はしないが、通話の着信を知らせるため比較的大きな着信音を発する発音素子が、ケース１の対向する主面（裏面）側に配置される場合も多い。
【０００６】
このような携帯電話機では、通話音声情報に加えて文字情報や画像情報のやり取りが可能となるにつれ、液晶表示素子３に多数の文字情報や画像情報を表示させる必要や要望が強くなっており、液晶表示素子３の大型化すなわち画像表示スペースの拡大が望まれている。
【０００７】
他方、携帯電話機は、ポケットに入れて持運ぶうえ、受話器７及び送話器９をある程度離して配置する必要性から、長方形又は棒状の形態が好ましく、液晶表示素子３を大型化する場合、ケース１全体の形状をあまり大型化するとその携帯性を損う。
【０００８】
そのため、受話器７を可能な限り小型化し、その分だけ液晶表示素子３を長手方向すなわち受話器７方向に大型化することで対応している。
【０００９】
図８は携帯電話機に用いる受話器７の一例を示すものであり、円盤状の圧電板１７の片面に円盤状の導電性振動板１９を貼付けた発音素子としての圧電振動素子２１をキャップ状の保持具２３内の段部に当接するように収納し、保持具２３の開放部側から蓋２５をはめ込んで導電性振動板１９の周辺を挟持する構成となっており、保持具２３から突設したフランジ２７を回路基板（図示せず。）に固定してケース１内に内蔵される。
【００１０】
図示はしないが発音素子としてマグネチック型スピーカを受話器７に用いる構成も良く知られている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した携帯電話機において、液晶表示素子３を長手方向に大型化するため圧電型やマグネチック型の受話器７を小型化すると、高音域が強調されて低音域が低下した周波数特性となり易いうえ、発音レベルも低下する難点がある。
【００１２】
さらに、現在、受話器７は直径１０ｍｍ〜１３ｍｍ程度の寸法に小型化されており、このうえ更に受話器７を小型化しようとすると、製造し難くなって小型化も限界にきている。
【００１３】
もっもと、マグネチック型の受話器７では、小型化しても駆動電流を大きくすれば、低音域を含めた発音レベルの低下をある程度抑えることが可能であるが、電力消費が増大して使用時間が短くなる欠点があり、上述したように製造も困難となるから、圧電型及びマグネチック型双方の受話器７とも小型化には限界がある。
【００１４】
また、圧電型及びマグネチック型双方の受話器７とも、厚み方向に５ｍｍ〜１０ｍｍの寸法を有しており、これが液晶表示素子３を大型化するうえで支障になっていた。
【００１５】
本発明者は、液晶表示素子及びこの周辺構成に加えて圧電振動素子の振動形態を注意深く観察検討した結果、圧電振動素子を小型化することなく液晶表示素子などの板状表示素子を大型化することが可能な構成を見出し、本発明を完成させた。
【００１６】
本発明はこのような状況の下になされたもので、電子機器にあって発音素子をあまり小型化することなく、液晶表示素子などの板状表示素子の大型化が可能で、低音域を確保した良好な発音周波数特性が得られるうえ、発音レベルも低下し難く、組立ても簡単な発音機能付き表示装置の提供を目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
そのような課題を解決するために本発明は、電子機器の動作を表示するウインドウ状の表示面を外部に向けてその電子機器内に配置された板状の表示素子と、外部からその表示面が見えるようにこれを覆う透過性の保護板と、この保護板の端に貼付けられこれを振動させる板状の圧電振動素子とを具備している。
【００１８】
また、本発明は、上記保護板の端に重ねた電子機器のケースによって上記圧電振動素子を覆う構成が好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、従来例と共通する部分には同一の符号を付す。
【００２０】
図１は、本発明に係る発音機能付き表示装置を音響及び画像情報電子機器としての携帯電話機に搭載した状態で示す斜視図である。
【００２１】
図１において、金属薄板や合成樹脂板を成形加工してなる箱型ケース１は、全体として薄型の長方形状を有し、片主面（表面）側において長手方向のほぼ半分領域には長方形のウインドウ（窓）２９が形成されて内部と連通しており、他方の半分領域には公知の文字や数字キー５がマトリック状に複数個配置されている。
【００２２】
ケース１の長手方向にあって、ウインドウ２９側の先端部からはアンテナ１１が突設されており、キー５側の先端部には公知の送話器９が配置されるとともに端面側には外部電源供給などに用いられるコネクタ１３が配置されている。
【００２３】
キー５はダイヤフラムスイッチその他公知のものであり、外部から押圧操作可能にケース１内に固定されて頭部がケース１から突出しており、送話器９は圧電型又はマグネチック型の音響電気変換素子であり、ケース１内に配置されるとともにケース１に設けた音通孔１５を介して外部と連通されており、実際には見え難い。
【００２４】
ケース１内には、図２に示すように、ウインドウ２９と同形状又は僅かに大きな長方形状の画像表示領域を有する液晶表示素子３が、その表示面をウインドウ２９領域に重なるよう配置されている。
【００２５】
この液晶表示素子３は、ＴＦＴ型又はＤＴＮ型など従来公知のカラー又はモノクロ表示機能を有し、複数の文字列や画像を表示させるものであり、ケース１内に配置した回路基板３１に固定されるとともに、これに電気的に接続され駆動可能となっている。
【００２６】
液晶表示素子３の表示面側において、その端に載置された薄いスペーサ３３を介して透過性の良好な例えばポリカーボネート樹脂板やアクリル樹脂板からなり、例えば縦６０ｍｍ、横４２ｍｍ程度の長方形状の保護板３５が重ねられており、この保護板３５の端にせり出すようにして上述したケース１のウインドウ２９の縁が重ねられてウインドウ２９が塞がれ、外部から液晶表示素子３の表示画像が見えるようになっている。
【００２７】
保護板３５は、液晶表示素子３の表示面側にスペーサ３３を介してこれに固定し、ケース１のウインドウ２９から覗けるように表示領域を揃えてはめ合わせる構成のほか、ウインドウ２９内部からケース１に自体に固定し、液晶表示素子３の表示面側と僅かの間隔をおいて対面させる構成も可能である。
【００２８】
保護板３５の裏面において、長手方向の片方の端面側すなわちアンテナ１１側には、図３に示すように、例えば縦１０ｍｍ、横４０ｍｍ、厚さ１ｍｍ程度の長方形状の圧電振動素子３７が貼り付けられ、図示しないリード線が上述した回路基板３１に接続されており、ケース１の縁が圧電振動素子３７上まで延びて重なり、圧電振動素子３７を覆っている。
【００２９】
なお、図３に示す保護板３５は、図１の保護板３５を表裏逆に図示したものである。
【００３０】
圧電振動素子３７は、図３及び図４に示すように、長方形状の圧電板３９の両主面に長方形の薄い電極４１、４３を形成するとともに、圧電板３９より多少大型にして相似形の導電性振動板４５に片方の電極４１を貼り付けて形成された構成を有しており、導電性振動板４５にあって圧電板３９を貼り付けない全面が保護板３５の端に貼り付けられている。
【００３１】
圧電振動素子３７の良好な振動を確保するために、圧電振動素子３７と液晶表示素子３の表示面との間には僅かな間隔、例えば数ミクロンメートルの間隔を設けることが好ましいし、圧電振動素子３７領域において保護板３５とケース１間にも同程度の僅かな間隔を設けたり、圧電振動素子３７や保持板３５を少なくとも圧接しないことが好ましい。保護板３５と液晶表示素子３の表示面と間も同様に僅かの間隔を設けた方が賢明である。
【００３２】
圧電振動素子３７は、圧電板３９を導電性振動板４５に貼り付ける構成以外に、図５に示すように、電極４１、４３を圧電板３９に形成して導電性振動板４５を省略し、圧電板３９を保護板３５に直接貼り付ける構成も可能である。
【００３３】
上述した回路基板３１には、液晶表示素子３のほか、キー５、アンテナ１１及びコネクタ１３が接続されるとともに、それらを駆動する駆動回路などの電子回路（図示せず。）が搭載されている。
【００３４】
そして、回路基板３１に形成した駆動回路から圧電振動素子３７に駆動電圧が印加されると、圧電振動素子３７が屈曲振動して保護板３５を振動させ、保護板３５が振動コーンとなって発音する。
【００３５】
このように構成された発音機能付き表示装置は、ウインドウ２９を設けた携帯電話機のケース１内に、その表示面をそのウインドウ２９領域に重なるよう液晶表示素子３を配置し、その表示面側に僅かな間隔をおいて透過性又は透明性の良好な保護板３５を重ね、この保護板３５の端に長方形状の圧電振動素子３７を貼り付け、ケース１の縁によってその圧電振動素子３７を覆う構成としたから、薄い板状の圧電振動素子３７を貼り付けるだけで構成可能であり、液晶表示素子３を大型化しても、振動源としての圧電振動素子３７をあまり小型化する必要はなく、低音域の音圧レベルを確保し易くなるうえ高音域も強調されない周波数特性が得られるうえ、大型の保護板３５が振動コーンとなって発音するから、この点からも周波数特性が良好となる。例えば３００Ｈｚ〜３５００Ｈｚにわたってフラットな特性が得られる。
【００３６】
さらに、保護板３５全体が振動コーンとなって発音するから、大きな発音レベルを確保できるし、従来構成のように１ｃｍ程度の小さな受話器７に比べ、発音領域が広がるから、使用者が耳に当てて聞きやすくなる利点がある。
【００３７】
さらにまた、保護板３５全体が発音して大きな発音レベルを確保できることから、着信音を発音させる発音素子をケース１の裏面側に別途配置する必要はなく、部品点数の減少及び配置スペースを節約できる利点もある。
【００３８】
もっもと、保護板３５によって大きな発音レベルを確保する観点から、圧電振動素子３７へ印加する駆動電圧はある程度昇圧した方が好ましいであろう。
【００３９】
また、圧電振動素子３７を単に液晶表示素子３の保護板３５に貼り付ける構成であるから、組立てが極めて簡単であるうえ、使用者の耳の位置とは関係なく保護板３５の任意の位置に圧電振動素子３７を貼り付けることが可能となり、設計及び組立ての自由度が広がる。
【００４０】
なお、上述した構成では、保護板３５に貼り付けた圧電振動素子３７をケース１の縁で覆う構成としたが、必ずしも圧電振動素子３７をケース１で隠す必要はない。もっとも、圧電振動素子３７をケース１で覆う構成とすれば、見栄えが向上する利点がある。
【００４１】
上述した本発明の実施の形態では、保護板３５にあってアンテナ１１側の端に圧電振動素子３７を貼り付ける構成を示したが、本発明はこれ限定されず、例えば図６に示すように、キー５側の端に圧電振動素子３７（１点鎖線で示す。）を貼り付ける構成も可能であるし、図示はしないが、長方形の保護板３５の長辺に沿って端に配置する構成や、角部に配置する構成を可能であり、１個又は複数個に分けて配置しても良い。
【００４２】
しかも、圧電振動素子３７は上述した長方形状に限らず、円盤状その他任意の形状で実施可能である。
【００４３】
そして、本発明の発音機能付き表示装置では、液晶表示素子３に限らずプラズマ表示素子を用いることが可能であり、ウインドウ状の表示面を有する板状の表示素子であり、電子機器の動作を表示するウインドウ状の表示面を有し、ケース１内にその表示面を外部に向けて配置される板状の表示素子であれば本発明の目的達成が可能である。
【００４４】
しかも、液晶表示素子３の表示面と保護板３５の間、液晶表示素子３の表示面と保護板３５の圧電振動素子３７、４７の間、さらに保護板３５にあって圧電振動素子３７、４７領域とケース１との間は、圧接して振動を抑えない程度の僅かな間隔を設ければ本発明の目的達成が可能である。
【００４５】
また、本発明の発音機能付き表示装置は、携帯電話機に限らず、携帯ビデオカメラにあってスピーカ機能付きモニター表示装置として搭載可能であるほか、広く画像及び音声を扱う電子機器に搭載して応用可能である。
【００４６】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明は、電子機器の動作を表示するウインドウ状の表示面を外部に向けて板状の表示素子をその電子機器内に配置し、外部からその表示面が見えるように透過性の保護板でこれを覆い、この保護板の端に圧電振動素子を貼付けて保護板を振動させる構成としたので、発音素子としての圧電振動素子をあまり小型化することなく、液晶表示素子などの板状表示素子の大型化が可能で、低音域を確保した良好な発音周波数特性が得られるうえ、発音レベルも高く維持可能となり、組立ても簡単である。
また、上記保護板の端に重ねられた電子機器のケースによって上記圧電振動素子を覆う構成では、見栄えも良好である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る発音機能付き表示装置を搭載した電子機器（携帯電話機）を示す斜視図である。
【図２】図１の発音機能付き表示装置を示す断面図（図１中のＩＩ−ＩＩ間断面）である。
【図３】図１の保護板に圧電振動素子を貼付けた状態を示す斜視図である。
【図４】図１の圧電振動素子の一例を示す断面図（図３中のＩＶ−ＩＶ間断面）である。
【図５】圧電振動素子の他の例を示す断面図である。
【図６】本発明に係る発音機能付き表示装置の他の形態例を示す要部平面図である。
【図７】従来の電子機器としての携帯電話機を示す斜視図である。
【図８】図７に示す携帯電話機に用いる受話器を示す断面図である。
【符号の説明】
１  ケース
３  液晶表示素子
５  キー
７  受話器
９  送話器
１１  アンテナ
１３  コネクタ
１５  音通孔
１７、３９  圧電板
１９、４５  導電性振動板
２１、３７、４７  圧電振動素子
２３  保持具
２５  蓋
２７  フランジ
２９  ウインドウ
３１  回路基板
３３  スペーサ
３５  保護板
４１、４３  電極
【図１】
2004200729.tif 000003
【図２】
2004200729.tif 000004
【図３】
2004200729.tif 000005
【図４】
2004200729.tif 000006
【図５】
2004200729.tif 000007
【図６】
2004200729.tif 000008
【図７】
2004200729.tif 000009
【図８】
2004200729.tif 000010