JP2013219583A - 携帯型電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 スピーカを備えた携帯電話において、スピーカの発音に誘発されて電池蓋が振動し、この振動によりスピーカからの音波と逆相の音波が発生しても、スピーカからの音波を打ち消すことがないようにする。
【解決手段】 電池蓋５の内面には圧電素子１３が設けられている。そして、スピーカ１０の発音に誘発されて電池蓋５が振動し、この振動によりスピーカ１０からの音波と逆相の音波が発生した場合には、圧電素子１３を電池蓋５の振動と逆モードとなるように振動させ、これにより電池蓋５の振動が抑制され、ひいてはスピーカ１０からの音波を打ち消すことがないようにすることができる。
【選択図】図１

Description

この発明はスピーカを備えた携帯型電子機器に関する。

例えば、従来の携帯電話には、筐体の内部にスピーカが設けられたものがある（例えば、特許文献１参照）。ところで、このような携帯電話では、小型化、薄型化を図るために、筐体の厚さを薄くする傾向にある。

特開２００４−２３７４９号公報

しかしながら、携帯電話において、筐体の一部の厚さを薄くしすぎると、筐体の一部の剛性が低下しすぎ、スピーカから音波が発せられると、スピーカが加振源となって筐体の一部に振動を誘発することがある。このような場合において、筐体の一部の振動により音波が発生し、この発生した音波がスピーカからの音波と同相であれば、音波干渉により音圧を増幅する効果があるが、逆相であると、スピーカからの音波を打ち消すことになり、周波数音圧特性に山谷が生じてしまうという問題がある。

そこで、この発明は、スピーカの発音に誘発されて筐体の一部が振動し、この振動によりスピーカからの音波と逆相の音波が発生しても、スピーカからの音波を打ち消すことがないようにすることができる携帯型電子機器を提供することを目的とする。

この発明に係る携帯型電子機器は、筐体と、前記筐体内に設けられたスピーカと、前記筐体の一部の内面に設けられ、圧電フィルムを有する圧電素子とを備え、前記スピーカの発音に誘発されて前記筐体の一部が振動し、この振動により前記スピーカからの音波と逆相の音波が発生したとき、前記圧電素子を前記筐体の一部の振動と逆モードとなるように振動させ、これにより前記筐体の一部の振動を抑制することを特徴とするものである。

この発明によれば、スピーカの発音に誘発されて筐体の一部が振動し、この振動によりスピーカからの音波と逆相の音波が発生しても、スピーカからの音波を打ち消すことがないようにすることができる。

この発明の一実施形態としての携帯電話の要部の断面図。 圧電素子の平面図。

図１はこの発明の一実施形態としての携帯電話の要部の断面図を示す。この携帯電話は、開口部２を有する方形枠状のフロントケース１と、フロントケース１の上側に設けられたリアケース３と、リアケース３の所定の箇所に設けられた開口部４を覆うように設けられた電池蓋５とを備えている。この場合、電池蓋５の厚さはフロントケース１およびリアケース３の厚さよりも薄くなっている。ここで、フロントケース１、リアケース３および電池蓋５により、筐体が構成されている。すなわち、電池蓋５は筐体の一部を構成している。

フロントケース１の開口部２にはタッチパネル６が設けられている。タッチパネル６の上側には液晶表示パネル７が設けられている。両ケース１、３の内部には回路基板８が設けられている。リアケース３の所定の領域には複数の円孔からなる音孔９が設けられている。リアケース３の音孔９の部分の内側において回路基板８の上面にはスピーカ１０が設けられている。スピーカ１０は磁気回路を用いる動電型であってもよく、また圧電膜を用いる圧電型であってもよい。

スピーカ１０の上面外周部は、リアケース３の音孔９の部分の内面にリング状の取付部材１１を介して固着されている。電池蓋５の内側において回路基板８の上面には電池１２が設けられている。電池蓋５の電池１２と対向する内面には圧電素子１３が両面接着テープ（図示せず）を介して固着されている。

次に、図２は圧電素子１３の平面図を示す。圧電素子１３は、ポリフッ化ビニリデン等からなる長方形状の圧電フィルム１４を備えている。圧電フィルム１４の上面には複数の例えば８枚の正方形状の一方の電極１５がマトリックス状に設けられ、下面にも同様に同数の他方の電極（図示せず）がマトリックス状に設けられている。

この携帯電話では、スピーカ１０から音波が発せられると、スピーカ１０が加振源となって厚さが比較的薄い電池蓋５の振動が誘発され、電池蓋５が振動して音波が発生する。このような場合には、図示していないが、両ケース１、内に設けられたマイクロホンあるいは加速度センサーにより、電池蓋５の振動により発生した音波が検知され、この検知された音波がスピーカ１０からの音波と同相であるか逆相であるか判定され、また検知された音波の音圧が求められる。

電池蓋５の振動により発生した音波がスピーカ１０からの音波と同相である場合には、そのままでも、音波干渉により音圧を増幅する効果があるが、圧電素子１３を電池蓋５の振動と同モードとなるように振動させると、圧電素子１３の振動が電池蓋５に伝播され、電池蓋５の振動が増大し、音圧をより一層増幅することができる。

一方、電池蓋５の振動により発生した音波がスピーカ１０からの音波と逆相である場合には、圧電素子１３を電池蓋５の振動と逆モードとなるように振動させると、電池蓋５の振動が抑制され、ひいてはスピーカ１０からの音波を打ち消すことがないようにすることができる。この場合、圧電素子１３の８組の電極（１５）への電圧の印加を制御することにより、例えば、ある１組あるいは複数組の電極に電池蓋５の振動により発生した音波の音圧に応じた電圧を印加し、それに対応する部分の圧電フィルム１４のみを振動させることにより、電池蓋５の振動を局所的に抑制することも可能である。

ところで、電池蓋５が音響再生に特に必要がない帯域、すなわち可聴帯域以外の２００Ｈｚ以下の帯域や２０ｋＨｚ以上の帯域において振動した場合には、圧電素子１３に電圧を印加せず、電池蓋５と共に振動する圧電素子１３の振動エネルギーを電気エネルギーに変換し、この変換した電気エネルギーを回収して蓄電すると、消費電力を節約することができる。

なお、この発明は、携帯電話に限らず、ＰＨＳ（Personal Handy-phone System）、ＰＤＡ（Personal Data Assistance, Personal Digital Assistance:個人向け携帯型情報通信機器）、ノートパソコン等の携帯型電子機器等にも適用することができる。

以下、この発明の諸態様を付記としてまとめて記載する。

（付記１）
付記１の発明は、筐体と、前記筐体内に設けられたスピーカと、前記筐体の一部の内面に設けられ、圧電フィルムを有する圧電素子とを備え、前記スピーカの発音に誘発されて前記筐体の一部が振動し、この振動により前記スピーカからの音波と逆相の音波が発生したとき、前記圧電素子を前記筐体の一部の振動と逆モードとなるように振動させ、これにより前記筐体の一部の振動を抑制することを特徴とする携帯型電子機器である。

（付記２）
付記２の発明は、付記１に記載の発明において、前記スピーカの発音に誘発されて前記筐体の一部が振動し、この振動により前記スピーカからの音波と同相の音波が発生したとき、前記圧電素子を前記筐体の一部の振動と同モードとなるように振動させることを特徴とする携帯型電子機器である。

（付記３）
付記３の発明は、付記１または２に記載の発明において、前記筐体の一部が音響再生に特に必要がない帯域において振動したとき、前記圧電素子に電圧を印加せず、前記筐体の一部と共に振動する前記圧電素子の振動エネルギーを電気エネルギーに変換し、この変換した電気エネルギーを回収して蓄電することを特徴とする携帯型電子機器である。

（付記４）
付記４の発明は、付記１〜３のいずれかに記載の発明において、前記筐体の一部は電池蓋であることを特徴とする携帯型電子機器である。

（付記５）
付記５の発明は、付記１〜４のいずれかに記載の発明において、前記圧電素子は、前記圧電フィルムの両面に複数組の電極が設けられたものからなることを特徴とする携帯型電子機器である。

１ フロントケース
３ リアケース
５ 電池蓋
６ タッチパネル
７ 液晶表示パネル
８ 回路基板
１０ スピーカ
１２ 電池
１３ 圧電素子
１４ 圧電フィルム
１５ 電極

Claims (5)

1. 筐体と、前記筐体内に設けられたスピーカと、前記筐体の一部の内面に設けられ、圧電フィルムを有する圧電素子とを備え、前記スピーカの発音に誘発されて前記筐体の一部が振動し、この振動により前記スピーカからの音波と逆相の音波が発生したとき、前記圧電素子を前記筐体の一部の振動と逆モードとなるように振動させ、これにより前記筐体の一部の振動を抑制することを特徴とする携帯型電子機器。
2. 請求項１に記載の発明において、前記スピーカの発音に誘発されて前記筐体の一部が振動し、この振動により前記スピーカからの音波と同相の音波が発生したとき、前記圧電素子を前記筐体の一部の振動と同モードとなるように振動させることを特徴とする携帯型電子機器。
3. 請求項１または２に記載の発明において、前記筐体の一部が音響再生に特に必要がない帯域において振動したとき、前記圧電素子に電圧を印加せず、前記筐体の一部と共に振動する前記圧電素子の振動エネルギーを電気エネルギーに変換し、この変換した電気エネルギーを回収して蓄電することを特徴とする携帯型電子機器。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の発明において、前記筐体の一部は電池蓋であることを特徴とする携帯型電子機器。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の発明において、前記圧電素子は、前記圧電フィルムの両面に複数組の電極が設けられたものからなることを特徴とする携帯型電子機器。

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