(57)【要約】【課題】  保護パネルと液晶表示装置との間での空気の出入りを有効に遮断し、音圧レベルの低下を防止できるようにした音響発生装置を提供する。【解決手段】  表示積層体が収納する表示装置３０の枠体３２の内縁部と、前記表示積層体の最上層に設けられた偏向フィルタ３１の外縁部との間に形成されている隙間ｇ１の上部に封止部材Ｓを設けて前記隙間ｇ１を封止するようにした。前記表示装置３０と前記保護パネル２０との対向領域であるキャビティＱ１の気密性を高めることができるため、保護パネル２０が振動し前記キャビティＱ１内で気圧の膨張と圧縮が繰り返されても、前記キャビティＱ１内と外部との空気の出入りを遮断することができる。よって、音圧レベルの低下を防止することができる。【選択図】図３
2005204102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層からなる積層体を枠体内に収納するとともに前記積層体の最上層の部材のみが前記枠体の外部に露出された表示装置と、前記表示装置に対向配置された保護パネルと、前記表示装置に対し前記保護パネルを弾性的に支持するとともに前記表示装置と前記保護パネルとの間に形成された対向領域を外部の空間から遮断する密閉部材と、前記保護パネルに振動を与えて音を発生させる振動発生手段と、を有する音響発生装置において、
前記枠体の内壁と前記積層体とが対向する部分には、この間に形成されている隙間を封止することにより、前記隙間と前記対向領域との間の空気の出入りを遮断する封止部材が設けられていることを特徴とする音響発生装置。
【請求項２】
前記封止部材が、前記枠体の内縁部と前記積層体の最上層の部材の縁部との間に形成された隙間を前記枠体の外部から覆っている請求項１記載の音響発生装置。
【請求項３】
前記封止部材が、膜厚方向にストレッチ性を有するフィルムシート、ゴム製シート、またはこれらをテープ状に形成してその両面に接着層が形成された両面接着テープのいずれかである請求項１または２記載の音響発生装置。
【請求項４】
前記枠体の内壁と前記積層体とが対向する隙間が充填材で封止されている請求項１または２記載の音響発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば液晶ディスプレイの表面を保護する透光性の保護パネルから音を発生させる音響発生装置に係わり、特に音圧レベル(Sound  Pressure  Level)の向上を図った音響発生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、薄型テレビ、コンピュータ、あるいは携帯電話機などに搭載されている液晶ディスプレイの表面を保護する透光性の保護パネルを振動させることにより、前記保護パネルを介して音を発生させるパネルスピーカが開発されている。
【０００３】
このようなパネルスピーカの先行技術としては、例えば以下の特許文献１などが存在している。
【０００４】
前記特許文献１では、例えばその図９に示されるように、保護パネルがフレームの表面側に形成された開口部を覆うように弾性部材を介して固定されている。また前記フレームの底部には液晶ディスプレイが前記保護パネルに対向して配置されており、前記保護パネルと前記液晶表示装置との間は周囲を弾性部材で取り囲むことによってキャビティが形成されている。そして、前記保護パネルには振動励振器が取り付けられている。
【０００５】
上記パネルスピーカでは、前記振動励振器を駆動して保護パネルに振動を与えることにより、前記保護パネルが振動板となって音が発生する仕組みである。
【特許文献１】特表２００２−５３３９５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなパネルスピーカでは、保護パネル（振動板）が振動することでキャビティ内の気圧の膨張と圧縮が繰り返されるが、この際に前記キャビティの気密性を維持して空気の出入りを遮断することにより、音圧レベルの低下を防止する必要がある。
【０００７】
しかし、一般に、前記液晶ディスプレイは、バックライトに対向して設けられる最下層に第１の偏向フィルタが設けられ、順に第１のガラス基板、Ｘ方向透明電極層、第１の配向層、液晶、第２の配向層、Ｙ方向透明電極層、カラーフィルタ、第２のガラス基板が設けられ、そして最上層に第２の偏向フィルタが設けられた積層構造をしている。
【０００８】
このため、保護パネルと前記液晶表示装置との間を弾性部材で囲ってキャビティを形成したとしても、前記保護パネルに振動が生じたときに、前記キャビティと液晶表示装置との間での空気の出入りを有効に遮断することができず、結果としてパネルスピーカとしての音圧レベルが低下しやすいという問題があった。
【０００９】
本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、保護パネルと液晶表示装置との間での空気の出入りを有効に遮断することにより、音圧レベルの低下を防止できるようにした音響発生装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、複数の層からなる積層体を枠体内に収納するとともに前記積層体の最上層の部材のみが前記枠体の外部に露出された表示装置と、前記表示装置に対向配置された保護パネルと、前記表示装置に対し前記保護パネルを弾性的に支持するとともに前記表示装置と前記保護パネルとの間に形成された対向領域を外部の空間から遮断する密閉部材と、前記保護パネルに振動を与えて音を発生させる振動発生手段と、を有する音響発生装置において、
前記枠体の内壁と前記積層体とが対向する部分には、この間に形成されている隙間を封止することにより、前記隙間と前記対向領域との間の空気の出入りを遮断する封止部材が設けられていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の音響発生装置では、前記表示装置と前記保護パネルとの対向領域であるキャビティの気密性を高めることができるため、保護パネル（振動板）が振動し前記キャビティ内で気圧の膨張と圧縮が繰り返されても、前記キャビティ内と外部との空気の出入りを遮断することができる。よって、音圧レベルの低下を防止することができる。
【００１２】
例えば、前記封止部材が、前記枠体の内縁部と前記積層体の最上層の部材の縁部との間に形成された隙間を前記枠体の外部から覆っているものとして構成できる。
【００１３】
上記においては、前記封止部材が、膜厚方向にストレッチ性を有するフィルムシート、ゴム製シート、またはこれらをテープ状に形成してその両面に接着層が形成された両面接着テープのいずれかが好ましい。
【００１４】
または前記枠体の内壁と前記積層体とが対向する隙間が充填材で封止されている構成とすることも可能である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の音響発生装置では、前記表示装置と前記保護パネルとの対向領域の気密性を高めることができる。よって、保護パネルが振動し前記対向領域内で気圧の膨張と圧縮が繰り返されても、前記対向領域内と外部との空気の出入りを遮断することができる。よって、音圧レベルの低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は本発明の音響発生装置の第１の実施の形態としてのパネルスピーカを搭載した電子機器を示す平面図、図２は図１の２−２線における断面図、図３は前記電子機器の要部を示す部分断面図、図４は振動発生手段を示す斜視図である。
【００１７】
図１の電子機器１０Ａは、例えばコンピュータのディスプレイを示しており、筐体１１の前面には四角形状に開口した開口部１２が形成されている。前記開口部１２の縁部の下面には、前記開口部１２よりも大きな面積からなる保護パネル２０が設けられており、前記開口部１２を筐体１１の内側から塞いでいる。前記保護パネル２０は、例えば透明なポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの合成樹脂の板材で形成されている。
【００１８】
図２に示すように、前記保護パネル２０の周囲は、パッキング部材２１で囲まれており、保護パネル２０は前記パッキング部材２１を介して前記開口部１２の縁部の底面に固定されている。パッキング部材２１は前記開口部１２の縁部の底面と保護パネル２０の縁部の上面との隙間を埋めるものであり、前記保護パネル２０での振動を阻害しない程度に柔らかな部材が好ましい。また場合によっては無くとも良い。
【００１９】
図１に示すように、保護パネル２０の下面側で、且つ図示Ｘ１およびＸ２方向の両側縁部近傍には振動発生手段３（個別に３Ａ，３Ｂとする）が設けられている。
【００２０】
図４に示すように、前記振動発生手段３は、支持部材５、マグネットＭ、ヨーク６、コイルＣとから形成されている。前記支持部材５は、鋼板などの磁性材料で形成されたものであり、その縦方向の両端部にＬ字状に折り曲げられた連結部５ａ，５ａが形成され、また縦方向に延びる両側部に折曲部５ｂ，５ｂが形成されている。前記支持部材５の連結部５ａ，５ａが、前記保護パネル２０の下面に接着剤などで固定されている。また図３に示すように前記支持部材５の折曲部５ｂ，５ｂの端面は振動板２に当たらない状態で対向している。
【００２１】
図３に示すように、マグネットＭはフェライトや希土類などの永久磁石で形成されており、前記支持部材５の保護パネル２０に対面する底部５ｃに固定されている。前記ヨーク６は、前記マグネットＭの上面と同じ面積からなる磁性材料で形成され、また前記マグネットＭの上に重ねられた状態で固定されている。なお、前記ヨーク６と前記マグネットＭとは互いに重ねられたときにヨーク６が保護パネル２０に接触しない厚み寸法でそれぞれ形成されている。
【００２２】
一方、前記コイルＣは前記保護パネル２０の下面で、前記支持部材５と対面する位置に設けられている。このコイルＣは、被覆銅線などで四角枠状に巻回されて縦方向に細長く形成されており、保護パネル２０の下面に接着剤などで固定されている。
【００２３】
前記支持部材５が前記保護パネル２０の下面に固定されると、前記マグネットＭ及びヨーク６が前記コイルＣ内に位置するように挿入される。このとき支持部材５の折曲部５ｂ，５ｂと、前記マグネットＭ及びヨーク６との間には微小間隔のギャップＧ，Ｇが形成され、このギャップＧ，Ｇ内に前記コイルＣが位置している。すなわち、前記折曲部５ｂ，５ｂが対向ヨークとして機能している。
【００２４】
図３に示すようにマグネットＭのＺ１側がＮ極に着磁され、Ｚ２側がＳ極に着磁されている場合、マグネットＭで発生した磁束は、ヨーク６、ギャップＧ、支持部材５の折曲部５ｂ及び底部５ｃの順で形成される磁路を通過する。したがって、図３に示すようにギャップＧを通過する磁束に対して直交する電流を正逆方向に与えることにより、コイルＣにはＺ１およびＺ２方向の電磁力が作用する。この電磁力により、コイルＣとともに保護パネル２０がＺ方向に振動させられるため、前記保護パネル２０から前記電流に基づく音が発生するようになっている。
【００２５】
なお、前記振動発生手段３としては、磁気を利用した駆動手段だけではなく、保護パネル２０に圧電素子が接着されており、圧電素子の歪み応じて保護パネル２０が振動させられるものであってもよい。また、上記では可動コイル型の振動発生手段３を示したが、保護パネル２０側にマグネットとヨークが設けられ、支持部材５側にコイルが設けられた可動マグネット型でもよい。
【００２６】
図１に示すように、筐体１１の底面には表示装置３０が設けられている。前記表示装置３０は複数の部材が積層された表示積層体で形成されており、例えば最下層に偏向フィルタが設けられ、その上部には第１のガラス基板、Ｘ方向透明電極層、第１の配向層、液晶、第２の配向層、Ｙ方向透明電極層、カラーフィルタ、第２のガラス基板などが順に積層され、さらに一番上の最上層に第２の偏向フィルタ(偏向板)３１が積層されている。
【００２７】
前記表示装置３０は、前記表示積層体が枠体３２に収納されることによってユニット化されている。前記枠体３２の上端部３３の内側には、前記筐体１１の開口部１２とほぼ同じ大きさの開口３４が形成されている。そして、この開口３４には最上層に設けられた前記第２の偏向フィルタ３１のみが露出している。前記枠体３２の上端部３３と第２の偏向フィルタ３１の表面とはほぼ同一平面で形成されており、前記開口３４が偏向フィルタ３１によって埋め尽くされた状態にある。
【００２８】
ただし、前記表示積層体と枠体３２との間にもわずかな隙間ｇが形成されており、以下においては前記開口３４の内縁部と第２の偏向フィルタ３１の縁部との間に形成される隙間をｇ１とし、枠体３２の内部において前記表示積層体を形成する各層の端部と枠体３２の内壁との間、および第２の偏向フィルタ３１の表面と枠体３２の上端部３３の下面と第２の偏向フィルタ３１の表面との間に形成される隙間をｇ２として説明する。
【００２９】
図２に示すように、前記枠体３２の上端部３３と前記第２の偏向フィルタ３１の端部の上面には、双方にまたがる保持フレーム４１が開口３４の縁に沿って１周分設けられている。そして、この保持フレーム４１と前記保護パネル２０の下面側との間に四角い枠形状の密閉部材４２が設けられている。前記密閉部材４２は、例えばシリコンゴムなど弾性を有する部材で形成されており、その高さ方向が圧縮された状態で前記保護パネル２０と表示部材３０との間に設けられている。前記密閉部材４２の弾性力により、前記保護パネル２０の周縁部が前記パッキング部材２１を介して前記開口部１２の縁部の底面に圧接させられた状態で弾性支持されている。同様に前記密閉部材４２の弾性力により、前記保持フレーム４１は前記枠体３２の上端部３３と第２の偏向フィルタ３１の表面の双方に圧接させられている。そして、ＸおよびＹ方向の四方の側面が前記密閉部材４２で囲まれることにより、前記保護パネル２０と表示装置３０とが対向する領域にキャビティＱ１が形成されている。すなわち前記密閉部材４２は外部の空間と前記キャビティＱ１との間の空気の出入りを遮断する機能をも有している。
【００３０】
第１の実施の形態では、図３に示すように前記保持フレーム４１の下面に封止部材Ｓが介挿されており、前記開口３４の内縁部と第２の偏向フィルタ３１との縁部との間に形成されている前記隙間ｇ１を全周に渡って塞いでいる。すなわち、前記枠体３２の外部から前記封止部材Ｓによって隙間ｇ１を覆うことにより、前記キャビティＱ１と枠体３２内部に形成された隙間ｇ２とを遮断している。よって、前記隙間ｇ１を介した空気の出入りを防止し、気密性の高いキャビティＱ１が形成されている。
【００３１】
前記封止部材Ｓは、例えば膜厚方向にストレッチ性を有するフィルムシート、ゴム製シート、あるいはこれらをテープ状に形成してその両面に接着層が形成された両面接着テープが好ましい。
【００３２】
前記電子機器１０Ａに映像信号が送られ、これを図示しないドライバ制御手段で制御して表示装置３０に与えることにより、表示装置３０に映像が映し出される。図１に示すように、筐体１１内の図示Ｙ方向の端部には蛍光ランプなどで構成されたバックライトＢＬが設けられており、この映像は前記保護パネル２０を介して外部から視認することができる。
【００３３】
また前記電子機器１０Ａの前記振動発生手段３Ａ，３Ｂに音声信号が与えられると、前記保護パネル２０が音声信号に応じて振動するため、保護パネル２０から音が発せられる。このとき、振動発生手段３Ａ，３Ｂに与えられる音声信号が、同じ信号である場合にはモノラルスピーカとして機能し、異なる音声信号である場合にはステレオスピーカとして機能する。
【００３４】
すなわち、この電子機器１０Ａでは前記保護パネル２０を介して前記映像と音声とを同時に視聴することができるようになっている。
【００３５】
また上記のようにキャビティＱ１の気密性が高いため、保護パネル（振動板）が振動し前記キャビティＱ１内で気圧の膨張と圧縮が繰り返されても、この際に前記キャビティＱ１内と外部との空気の出入りを遮断することが可能である。よって、音圧レベル(ＳＰＬ；Sound  Pressure  Level)の低下を防止することができる。
【００３６】
図５は本発明の第２の実施の形態を示す図３同様の部分断面図である。
図５に示す電子機器１０Ｂは、筐体１１に凹部１３が形成され、前記凹部１３の中心に開口１４が形成されるとともに、前記凹部１３の内部で且つ前記開口１４の周囲に形成された支持部１５の上面に保護パネル２０が固定される点で上記第１の実施の形態と異なっているが、その他の構成は上記の場合と同様である。
【００３７】
この電子機器１０Ｂでは、前記保護パネル２０の周縁部が上記第１の実施の形態同様に四角い枠形状の密閉部材４２を介して固定されている。また前記密閉部材４２と前記支持部１５の上面との間には上記第１の実施の形態同様の第１の封止部材Ｓ１が設けられている。
【００３８】
一方、表示装置３０は第１の実施の形態と同様の構成であり、前記表示積層体を覆う枠体３２の上端部３３と第２の偏向フィルタ３１の縁部とが前記前記支持部１５の下面に固定されている。そして、前記枠体３２の上端部３３および第２の偏向フィルタ３１の表面と前記前記支持部１５の下面の間に第２の封止部材Ｓ２が介挿されている。
【００３９】
すなわち、第２の実施の形態においても、前記保護パネル２０と表示装置３０とが対向する領域には、ＸおよびＹ方向の４つの側面が前記密閉部材４２と支持部１５とで塞がれたキャビティＱ２が形成されている。
【００４０】
そして、第２の実施の形態では、図５に示すように前記支持部１５の下面に設けられた第２の封止部材Ｓ２により、前記開口１４の縁部と第２の偏向フィルタ３１との縁部との間に形成されている前記隙間ｇ１が全周に渡って塞がれている。よって、前記キャビティＱ１と枠体３２内部に形成された隙間ｇ２との間の空気の出入りを遮断している。また第１の封止部材Ｓ１により、キャビティＱ２と筐体１１外部との間の空気の出入りを遮断している。
【００４１】
よって、第２の実施の形態の電子機器１０Ｂにおいても、気密性の高いキャビティＱ２が実現されており、保護パネル（振動板）２０が振動し前記キャビティＱ２内で気圧の膨張と圧縮が繰り返されても、この際に前記キャビティＱ２内と外部との空気の出入りを遮断することができるため、音圧レベルの低下を防止することが可能である。
【００４２】
図６は、本実施の形態と従来の形態における音圧レベル(ＳＰＬ)の周波数特性を比較して示すグラフである。図６では、点線が比較例としての従来の形態を、実線が本実施の形態を示している。
【００４３】
図６に示すように、全般的に従来例に比較して本実施の形態の方が音圧レベルの低下を防止することができていることがわかる。
【００４４】
なお、音圧レベルＬPとは、音圧実効値ｐ[Ｐａ]の２乗を基準音圧ｐ0[２０μＰａ]の２乗で除した値の常用対数の１０倍と定義され、次の数１で与えられる。また単位はデシベル[ｄＢ]である。
【００４５】
【数１】
2005204102.tif 000003
【００４６】
上記各実施の携帯では、隙間ｇ１をシート状またはテープ状の封止部材Ｓで塞ぐことにより、キャビティＱ１，Ｑ２と枠体３２内の隙間ｇ２とを遮断したものを示したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば隙間ｇ１および隙間ｇ２そのものを充填材からなる封止部材で埋めてしまう構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の音響発生装置の第１の実施の形態としてのパネルスピーカを搭載した電子機器を示す平面図、
【図２】図１の２−２線における断面図、
【図３】電子機器の要部を示す部分断面図、
【図４】振動発生手段を示す斜視図、
【図５】本発明の第２の実施の形態を示す図３同様の部分断面図、
【図６】本実施の形態と従来の形態における音圧レベル(ＳＰＬ)の周波数特性を比較して示すグラフ、
【符号の説明】
【００４８】
３，３Ａ，３Ｂ  振動発生手段
１０Ａ，１０Ｂ  電子機器
１１  筐体
１４，３４  開口
１５  支持部
２０  保護パネル
２１  パッキング部材
３０  表示装置
３１  偏向フィルタ（最上層の部材）
３２  枠体
４１  保持フレーム
４２  密閉部材
Ｑ１，Ｑ２  キャビティ（表示装置と保護パネルとの間の対向領域）
Ｃ  コイル
ｇ１  隙間
ｇ２  隙間
Ｍ  マグネット
Ｓ，Ｓ１，Ｓ２  封止部材
【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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