説明

パネル型スピーカ用エキサイタ及びパネル型スピーカ

【課題】 周波数特性の凹凸を改善する。
【解決手段】 パネル型スピーカ用エキサイタ1は、金属、樹脂又はセラミックから成る板部材であるシム2と、外縁部及び後部を除く両面に被着された圧電セラミック3とで構成された圧電バイモルフ4を、樹脂製の保持部5の後部によって片持ち梁状に保持してインサート成形されている。保持部5には下方に突出する突起部5aが一体形成されている。保持部5は、シム2を直接保持している突起部5aを含む第1の保持部5bと、圧電バイモルフ4の長手方向に沿って圧電セラミック3の1部を含んでシム2を保持している第2の保持部5cとからなっている。突起部5aが振動板の一端近傍に固着されてパネル型スピーカを構成する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は携帯電話等の小型携帯機器に用いるパネル型スピーカ用エキサイタ及びパネル型スピーカに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、携帯電話等の小型携帯機器には、透明アクリル板等の表示パネルを振動板として、その端部に小型のエキサイタを固着し、表示パネルの主要部にはLCD等の表示装置を配置して、映像と音が同じ位置に存在する効果をねらいとしたパネル型スピーカが用いられている。本出願人はこのようなパネル型スピーカに用いるエキサイタとして、箱形を成す圧電エキサイタの構造とこれに内蔵する圧電バイモルフの固定部の構造について提案している(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
図5はこのような従来の圧電エキサイタの構造の一例を示す断面図である。図6は他の従来の圧電エキサイタのバイモルフ固定部の構造を示す部分拡大断面図である。図7は各種構造の圧電エキサイタを用いたパネル型スピーカの周波数特性を比較表示するグラフである。
【0004】
図5に示すものは、2本のビームb1、b2がその一端部分が接着剤層fを介在させながら箱形のケースCの内部に固定されており、片持ち梁の基本構造を持つ撓み振動型のエキサイタである。ビームb1、b2はシムと称される金属板の両面にセラミックの圧電体層を形成した圧電バイモルフと成っている。圧電バイモルフの固定はセラミック保持となっている。ケースCに形成されている信号入力端子t1、t2を通じて交流信号が供給されると積層された圧電体層がビームの長手方向に伸縮してビームb1、b2に撓み信号が励振される。また、図6に示すものは圧電バイモルフの固定方法が異なっている撓み振動型のエキサイタである。この場合圧電バイモルフの固定は、突出したシム部を直接保持するシム保持となっている。信号入力端子t1は−端子となり、t2は+端子としてビームb1の電極面と金属バネで接続している。
【特許文献1】特願2004−305840号(図6、段落番号0006)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
パネル型スピーカは片持ち梁構造を成すエキサイタの共振と、板状体であるパネルの撓み共振を利用して、音圧の高いスピーカを形成しているが、複数存在する共振点の間では、音圧は低くなるため、従来型のコーンスピーカに比べて、周波数特性は図7の実線に示すように、かなり凸凹がある。音圧の落差が大きいと再生音が聞きにくい。図5に示すセラミック保持のエキサイタを採用したスピーカの周波数音圧特性は低域(1kHz以下)はよいが高域(片持ち梁の第2次共振周波数以上)では不十分であり、音圧レベルが大幅に低下するところがある。一方、図6に示すシム保持のエキサイタを採用したスピーカの周波数音圧特性は高域はよいが低域では不十分である。
【0006】
本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、共振点付近でのスピーカの音圧低下を起こさないパネル型スピーカ用エキサイタ及びパネル型スピーカを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
前述した目的を達成するための本発明の手段は、圧電セラミック層をシムの両面に被着して成る矩形状の圧電バイモルフと、この圧電バイモルフを片持ち梁状に保持する保持部とから成るパネル型スピーカ用エキサイタにおいて、前記保持部は前記圧電バイモルフの一端から延長された前記シムを直接保持する第1の保持部と、この第1の保持部から前記圧電バイモルフの長手方向に沿って延長されて前記圧電セラミック層を含む前記バイモルフを保持する第2の保持部とから成ることを特徴とする。
【0008】
また、前記保持部は、前記第1の保持部から前記バイモルフの長さ方向に延長され、且つ前記第2の保持部には接触しない板状部を有することを特徴とする。
【0009】
また、前記第1の保持部の外周は断面四角の筒状体の一端部に内接し、前記筒状体は前記第2の保持部及び前記バイモルフに接触することなく前記バイモルフの先端まで延長されていることを特徴とする。
【0010】
また、前記第2の保持部の下方の空間にスポンジ・ゴム等の弾性体を介在させたことを特徴とする。
【0011】
また、前記第1の保持部には前記第2の保持部に対して厚さ方向に突出した部分である突起部を有することを特徴とする。
【0012】
また、前記板状部又は前記筒状体又は前記突起部は、別体で形成した後に前記第1の保持部に固着して成ることを特徴とする。
【0013】
前述した目的を達成するための本発明の他の手段は、請求項1乃至請求項6の何れかに記載のパネル型スピーカ用エキサイタを、板状を成す振動板にそれぞれ、前記突起部又は前記板状部又は前記筒状体を固着して成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、圧電セラミック層をシムの両面に被着して成る矩形状の圧電バイモルフと、この圧電バイモルフを片持ち梁状に保持する保持部とから成るパネル型スピーカ用エキサイタにおいて、前記保持部は前記圧電バイモルフの一端から延長されたシム部を直接保持する第1の保持部と、この第1の保持部から前記圧電バイモルフの長手方向に沿って延長されて前記圧電セラミック層を含む前記バイモルフを保持する第2の保持部とから成るので、第2の保持部の存在が圧電バイモルフの共振振動をダンピングするため、エキサイタの共振の先鋭度Qを下げることができて、共振周波数特性に凸凹のないパネル型スピーカ用エキサイタが得られた。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の実施の形態であるパネル型スピーカ用エキサイタについて図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明の第1の実施の形態であるパネル型スピーカ用エキサイタを示す断面図及び右側面図である。図2はこのエキサイタを用いたパネル型スピーカを示す断面図である。
【0016】
まず、本発明の第1の実施の形態であるパネル型スピーカ用エキサイタの構成について説明する。図1において、1はパネル型スピーカ用エキサイタを示している。2は金属、樹脂又はセラミックから成る板部材であるシムを示している。3はシム2の外縁部及び後部を除く両面に被着された圧電セラミックを示している。4はシム2と圧電セラミック3とで構成された圧電バイモルフを示している。5は圧電バイモルフ4を片持ち梁状に保持してインサート成形された樹脂製の保持部を示している。なお、保持部5は金属製であってもよく、シム2が金属の場合には絶縁処理を必要とする。保持部5の後部には下方に突出する突起部5aが一体形成されている。なお、突起部5aは別体に形成された後に本体と固着されるものでもよい。保持部5は、シム2を直接保持している突起部5aを含む第1の保持部5bと圧電バイモルフ4の長手方向に沿って圧電セラミック3の1部を含んでシム2を保持している第2の保持部5cとからなる。シム2の後端部は第1の保持部5bの端面からわずかに突出している。
【0017】
図2において、6はプラスチック板又は金属板などから成る略長方形の振動板を示しており、7はパネル型スピーカを示している。パネル型スピーカ7の振動板6の一方の短辺近傍に、パネル型スピーカ用エキサイタ1の保持部5の突起部5aが、接着・溶着・粘着等の手段によって固着されている。振動板6と第2の保持部5cとの空間には保持部5の部材に比べて十分に小さい硬度の図示しないスポンジ・ゴム等の弾性体が配置されていてもよい。
【0018】
次に、本発明の第1の実施の形態の効果について説明する。第2の保持部5cの存在が圧電バイモルフ4の共振振動をダンピングするため、エキサイタ1の共振の先鋭度Qを下げることができる。また、第2の保持部5cは、従来の単純な梁の構造から得られる1次、2次の共振周波数の間隔をさらに広げる。第2の保持部5c下の空間にスポンジ・ゴム等の部材が存在することにより、耐衝撃性が向上し圧電素子により発生する力をケース側あるいはパネル側へ効果的に伝達する。こうしてエキサイタ1は、図7の点線で示すように、より平坦な周波数特性を有するパネル型スピーカを提供することができる。
【0019】
次に、本発明の第2の実施の形態であるパネル型スピーカ用エキサイタについて図面を参照して詳細に説明する。図3は本発明の第2の実施の形態であるパネル型スピーカ用エキサイタを示す断面図である。
【0020】
図3において、11は本発明の第2の実施の形態であるパネル型スピーカ用エキサイタを示している。15は樹脂成形された保持部を示している。保持部15はシム2を直接保持している第1の保持部15bと圧電セラミック3を含んでシム2を保持している第2の保持部15cとで構成されている。第1の保持部15bには板状部15dの一端が接合されている。この板状部15dは保持部15と一体形成されているが、別体に形成された後に接合されたものであってもよい。なお、別体にする場合の分割位置はどこでもよい。エキサイタ11の板状部15dが振動板に固着されてパネル型スピーカを構成する。振動板と第2の保持部25cとの空間には保持部15の部材に比べて十分に小さい硬度の図示しないスポンジ・ゴム等の弾性体が配置されていてもよい。その他の構成は第1の実施の形態であるエキサイタ1と同様であるので、同じ構成要素には同じ符号と名称とを付して詳細な説明を省略する。
【0021】
次に、本発明の第2の実施の形態の効果について説明する。保持部15に板状部15dを設けたので振動板への固着が容易かつ強固になった。その他の効果は第1の実施の形態と同様である。
【0022】
次に、本発明の第3の実施の形態であるパネル型スピーカ用エキサイタについて図面を参照して詳細に説明する。図4は本発明の第3の実施の形態であるパネル型スピーカ用エキサイタを示す断面図である。
【0023】
図4において、21は本発明の第3の実施の形態であるパネル型スピーカ用エキサイタを示している。25は樹脂成形された保持部を示している。保持部25はシム2を直接保持している第1の保持部25bと圧電セラミック3を含んでシム2を保持している第2の保持部25cとで構成されている。26は一端部が第1の保持部25bの外周に内接して、第2の保持部25c及び圧電バイモルフ4には接触しないで圧電バイモルフ4の先端まで延長された断面四角の筒状体である包囲器を示している。この包囲器26は保持部25と一体形成されているが、別体に形成された後に接合されたものであってもよい。なお、別体にする場合の分割位置はどこでもよい。エキサイタ21の包囲器26が振動板に固着されてパネル型スピーカを構成する。その他の構成は第1の実施の形態であるエキサイタ1と同様であるので、同じ構成要素には同じ符号と名称とを付して詳細な説明を省略する。
【0024】
次に、本発明の第3の実施の形態の効果について説明する。包囲器26により、壊れやすい圧電バイモルフ4が保護されているので、圧電バイモルフ4の破損を防止できる。その他の効果は第1の実施の形態と同様である。
【産業上の利用可能性】
【0025】
本発明のパネル型スピーカ用エキサイタは、小型携帯機器のパネル型スピーカ用として広く適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】本発明の第1の実施の形態であるパネル型スピーカ用エキサイタを示す断面図及び右側面図である。
【図2】図1のエキサイタを用いたパネル型スピーカを示す断面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態であるパネル型スピーカ用エキサイタを示す断面図及び右側面図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態であるパネル型スピーカ用エキサイタを示す断面図及び右側面図である。
【図5】従来のパネル型スピーカ用エキサイタを示す断面図である。
【図6】他の従来のパネル型スピーカ用エキサイタを示す断面図である。
【図7】パネル型スピーカ用の周波数特性を示すグラフである。
【符号の説明】
【0027】
1、11、21 エキサイタ
2 シム
3 圧電セラミック
4 圧電バイモルフ
5、15、25 保持部
5a 突起部
5b、15b、25b 第1の保持部
5c、15c、25c 第2の保持部
6 振動板
7 パネル型スピーカ
15d 板状部
26 包囲器

【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧電セラミック層をシムの両面に被着して成る矩形状の圧電バイモルフと、この圧電バイモルフを片持ち梁状に保持する保持部とから成るパネル型スピーカ用エキサイタにおいて、前記保持部は前記圧電バイモルフの一端から延長された前記シムを直接保持する第1の保持部と、この第1の保持部から前記圧電バイモルフの長手方向に沿って延長されて前記圧電セラミック層を含む前記バイモルフを保持する第2の保持部とから成ることを特徴とするパネル型スピーカ用エキサイタ。
【請求項2】
前記保持部は、前記第1の保持部から前記バイモルフの長さ方向に延長され、且つ前記第2の保持部には接触しない板状部を有することを特徴とする請求項1に記載のパネル型スピーカ用エキサイタ。
【請求項3】
前記第1の保持部の外周は断面四角の筒状体の一端部に内接し、前記筒状体は前記第2の保持部及び前記バイモルフに接触することなく前記バイモルフの先端まで延長されていることを特徴とする請求項1に記載のパネル型スピーカ用エキサイタ。
【請求項4】
前記第2の保持部の下方の空間にスポンジ・ゴム等の弾性体を介在させたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のパネル型スピーカ用エキサイタ。
【請求項5】
前記第1の保持部には前記第2の保持部に対して厚さ方向に突出した部分である突起部を有することを特徴とする請求項1記載のパネル型スピーカ用エキサイタ。
【請求項6】
前記板状部又は前記筒状体又は前記突起部は、別体で形成した後に前記第1の保持部に固着して成ることを特徴とする請求項2又は請求項4又は請求項5に記載のパネル型スピーカ用エキサイタ。
【請求項7】
請求項1乃至請求項6の何れかに記載のパネル型スピーカ用エキサイタを、板状を成す振動板にそれぞれ、前記突起部又は前記板状部又は前記筒状体を固着して成ることを特徴とするパネル型スピーカ。

【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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【公開番号】特開2007−74062(P2007−74062A)
【公開日】平成19年3月22日(2007.3.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−255963(P2005−255963)
【出願日】平成17年9月5日(2005.9.5)
【出願人】(000131430)シチズン電子株式会社 (798)
【Fターム(参考)】