JP4497007B2 - 携帯電話端末 - Google Patents

Description

本発明は、携帯電話端末に関し、特に、人体頭側での使用時及びそれ以外での使用時のいずれの場合でも、ユーザに聞き取りやすい音を発すことができる携帯電話端末に関する。

近年の携帯端末は、テレビ電話やハンズフリー通話、動画再生などの機能を備えており、使用者は携帯端末を人体頭側から離した状態で音を聞く状況が増えている。携帯端末に搭載可能な小型スピーカから出る音を使用者の耳に十分な大きさで届かせるためには、使用者側に音を発するようにスピーカを設置する必要がある。

その一方で、携帯電話端末の使用方法としては、人体頭側に保持しての通話するのが主流であることには変わりがないため、人体頭側に保持しての使用時にも通話音を出力できなければならない。

このため、最近の携帯電話端末は、端末の表裏（前後）にスピーカを備えるものが多い。しかし、端末の表裏のスピーカは択一的から同時に音を出す必要性はあまりなく、これらは択一的に使用されることがほとんどである。すなわち、現在の携帯電話端末は、択一的に使用される構成要素であるスピーカを重複して備えていることとなる。

携帯端末の小型化や表示画面の大型化は強く望まれているが、複数のスピーカを設置することはこれらの妨げとなる。

その一方で、着信音や動画再生音をステレオスピーカから出力したいという要求も強い。

すなわち、ハンズフリー通話や音楽再生などに用いるステレオスピーカと、通話用のレシーバとのように択一的に使用されるスピーカを携帯端末に複数個実装しようとすると、端末の小型化・軽量化や表示画面の大型化の妨げとなるという問題があった。

携帯端末のスピーカの配置に関する従来技術としては、特許文献１に開示される「情報処理装置」や特許文献２に開示される「携帯無線機」がある。

特許文献１に開示される発明は、スピーカ用ユニットを情報処理装置の筐体に装着したり、筐体から引き出したりすることによって、筐体からスピーカ用ユニットが突出した状態で通話などを行おうとするものである。スピーカユニットを筐体の外に装着するようにすれば、スピーカの実装スペースを容易に確保できる。

特許文献２に開示される発明は、筐体から引き出すことのできるスライド板にスピーカを設置するものであり、スライド板を筐体から引き出した状態で通話を行うことにより、マイクとスピーカとの間隔を適切に保ち、通話音を聞きとりやすくするものである。
特開２００３−２６３２４１号公報 特開２００４−０１５６２８号公報

しかし、特許文献１に開示される発明のように、スピーカ用ユニットが筐体から突出した状態で使用する構成とすると、スピーカ用ユニットを破損させたり、スピーカユニットが脱落したりする恐れがある。

また、特許文献２に開示される発明は、特許文献１に開示される発明と同様の問題があることに加え、人体頭側に保持した状態での使用しか考慮していないため、表示画面を見ながら音を聞くような使用方法（ハンズフリー通話など）には対応できない。

このように、従来は、択一的に使用されるスピーカを複数個を備え、小型化や軽量化、表示画面の大型化が可能な携帯電話端末は提供されていなかった。

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、択一的に使用されるスピーカを複数個を備え、小型化や軽量化、表示画面の大型化が可能な携帯電話端末を提供することを目的とする。

本発明は、目的を達成するために、入力された電気信号に応じて音を発する電音変換素子及び該電音変換素子と電気的に接続された入力端子を備えたスピーカユニットを装着可能なスロットを複数備え、各スロットは、入力端子へ電気信号を出力する端子と、装着されたスピーカユニットから出力された音を端末外へ発するための音孔とを備え、
該スロットのいずれか一つが、人体頭側での使用時にユーザの耳に近接する位置に設けられたことを特徴とする携帯電話端末を提供するものである。

以上の構成においては、各スロットは、スピーカユニットの着脱方向と直交する向きに弾性力を発生させる弾性部材を介して設置された移動部材と、該移動部材に取り付けられた可撓部材とを有し、スピーカユニットが挿入されると、挿入されたスピーカユニットが移動部材を移動させ、これに伴って弾性部材が発生させる弾性力によって可撓部材がスピーカユニットに密着し、該スピーカユニットをスロット内に保持することが好ましい。これに加えて、移動部材は、スピーカユニットから出力された音を音孔へ導くための貫通孔を備えるとともに、スロットの音孔が形成された面に弾性部材を介して設置されており、可撓部材は貫通孔を囲繞するように形成されていることがより好ましい。

上記の各スロットは、スピーカユニットの着脱方向と直交する向きに弾性力を発生させる弾性部材を介して設置された移動部材と、該移動部材に取り付けられた可撓部材とを有する構成においては、移動部材は、可撓部材とスピーカユニットとの間の間隙をスピーカユニットが所定の位置に挿入されるまで維持するためのガイド部材を備えることが好ましい。また、移動部材とスピーカユニットのそれぞれに設けられた凹凸の嵌合によって、スピーカユニットが所定の装着位置に位置決めされることが好ましい。

上記のいずれの構成においても、各スロットの少なくともいずれかがその開口に開閉自在な蓋を備え、該蓋を閉じた状態ではスロットが共鳴箱として機能することが好ましい。また、情報を視覚的に表示するための情報表示手段を備え、該情報表示手段の表示方向と略同一方向に音を発するための音孔を備えたスロットを少なくとも一つ有することが好ましい。また、人体頭側での使用時にユーザの耳に近接する位置のスロットに装着したスピーカユニットが、レシーバとして機能することが好ましい。

また、上記の移動部材は、スピーカユニットから出力された音を音孔へ導くための貫通孔を備えるとともに、スロットの音孔が形成された面に弾性部材を介して設置されており、
可撓部材は貫通孔を囲繞するように形成されているいずれの構成においても、人体頭側での使用時にユーザの耳に近接する位置に設けたスロットは、スピーカユニットが装着されていない状態では、弾性部材の発生させる弾性力によって、音孔が形成された面と対向しレシーバが配置された面に可撓部材が密着させられており、レシーバの発する音が音孔を介して端末外へ発せられることが好ましい。

本発明によれば、ハンズフリー通話や音楽再生などに用いるスピーカと、通話用のスピーカとを備え、小型化や軽量化、表示画面の大型化が可能な携帯端末を提供できる。

〔第１の実施形態〕
本発明を好適に実施した第１の実施形態について説明する。図１に、本実施形態にかかる携帯電話端末の構成を示す。携帯端末１は、第１のスロット４及び第２のスロット５を備えている。着脱式スピーカ２は、第１のスロット４及び第２のスロット５のいずれにも着脱可能である。

着脱式スピーカ２は、第１のスロット４に挿入されると、振動板の中心が第１の音孔３の中心と同一線上（紙面に対して垂直な直線（筐体の前後方向）以下同じ）に位置するようになっている。また、着脱式スピーカ２は、第２のスロット５に挿入されると、振動板の中心が第２の音孔６の中心と同一線上に位置するようになっている。

図２に、着脱式スピーカ２の構成を示す。着脱式スピーカ２は、振動板７と端子８とを含む。振動板７と端子８とは電気的に接続されている。振動板７は、印加された電圧に応じた歪みを生じる圧電素子を用いて構成されている。圧電素子に電圧を印加すると、圧縮伸長による屈曲運動を起こして振動板７に変位を与える。この屈曲運動を繰り返されることによって振動板７を振動させ、音を発生させる。機構は圧音素子を用いた発音方法として公知である。
着脱式スピーカ２の背面中央下部には、溝が設けられている。

図３に携帯端末の外観を示す。（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図である。また、図３（ａ）のＡ−Ａ’断面を図４（ａ）に示す。
第１のスロット４は、移動板９、バネ１０、第１のクッション１１及び第２のクッション１２で構成されている、バネ１０は、携帯端末１と移動板９とを連結している。第１のクッション１１は、移動板９と物理的に接続されている。第２のクッション１２は、携帯端末１と移動板９とを連結している。

また、図３（ａ）のＢ−Ｂ’断面を図４（ｂ）に示す。第１のスロット４は、第３の音孔１４を備え、移動板９は第４の音孔１５を備えている。レシーバ１３の中心線は、第３の音孔１４、第４の音孔１５及び第１の音孔３の中心線と同一線上に位置する。
レシーバ１３は、携帯端末１に固定されており、レシーバ１３から出力された音信号は、全て第３の音孔１４を通過する。

また、図３（ｂ）のＣ−Ｃ’断面を図５（ａ）に示す。第２のスロット５は、移動板１９、バネ１６、第３のクッション１８及び第４のクッション１７で構成されている。
図３（ｂ）のＤ−Ｄ’断面を図５（ｂ）に示す。第２のスロット５は、第２の音孔６及び第６の音孔２１を備え、移動板１９は第５の音孔２０を備えている。第２の音孔６の中心線は、第５の音孔２０及び第６の音孔２１の中心線と同一線上に位置する。

図６に、移動板９の構成を示す。（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は側面図である。第１のクッション１１及び第４の音孔１５の中心は、移動板９の中心に位置する。移動板９の左右（挿入方向と垂直な方向（幅方向）両端部）にはガイドとなる凸部が設けられており、左右の凸部は略同一形状である。それぞれの凸部は、挿入方向の中央部が凸となる形状である。

四つのバネ１０は、移動板９の正面が携帯端末１の内壁面と平行な状態に維持されるように移動板９の四隅に配置されている。第２のクッション１２は、第４の音孔１５を囲むように設置されている。

図７に、移動板１９の構成を示す。（ａ）は正面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は側面図である。第３のクッション１８及び第５の音孔２０の中心は、移動板１９の中心に位置する。移動板１９の左右には、ガイドとなる凸部が設けられており、左右の凸部は略同一形状である。それぞれの凸部は、挿入方向の中央部が凸となる形状である。

四つのバネ１６は、移動板１９の正面が携帯端末の内壁面と平行な状態に維持されるように、移動板１９の四隅に配置されている。第４のクッション１７の中心は、移動板１９の中心に位置している。

図４（ｂ）に示すように、着脱式スピーカ２が第１のスロット４に挿入されていない状態では、移動板９はバネ１０によって携帯端末１のレシーバ側へ押され、第１のクッション１１が携帯端末１の内壁と接触する。レシーバ１３から出力される音声信号は、第３の音孔１４、第４の音孔１５を通る。また、第２のクッション１２が携帯端末１及び移動板９と密着しているため、第４の音孔１５から出力された音信号は全て第１の音孔３を通る。これにより、レシーバ１３から出力された音信号を全て第１の音孔３から出力することが可能となり、音が漏れて受話音量が小さくなることを防ぐ。

図８（ａ）に、着脱式スピーカ２を第１のスロット４に挿入した状態でのＡ−Ａ’断面を示す。
着脱式スピーカ２が第１のスロット４に挿入されると、着脱式スピーカ２の前面の凸部は移動板９のガイドに沿って移動するため、移動板９はガイドの高さ分バネ１０側に押し返される。これにより、着脱式スピーカ２は第１のクッション１１と接触することなく第１のスロット４に挿入される。着脱式スピーカ２の凸部をそのままガイドに沿ってＡ点まで到達させると、ガイドが着脱式スピーカ２の動きを阻止し、着脱式スピーカ２の位置が固定される。また、着脱式スピーカ２の凸部が接しているガイドの高さも低くなるため、着脱式スピーカ２と移動板９との間隔が狭くなる。これにより、着脱式スピーカ２に第１のクッション１１が密着する。

図８（ｂ）に、着脱式スピーカ２をＡ点に到達した状態でのＡ−Ａ’断面を示す。着脱式スピーカ２の端子８は、携帯端末１側の不図示の端子と電気的に接触している。着脱式スピーカ２の振動板７から出力される音信号は、第４の音孔１５を経て第１の音孔３から出力される。第１のクッション１１は、バネ１０の反発力により着脱式スピーカ２に密着しているため、振動板７から出力される音信号を全て第１の音孔３から出力することが可能となる。これにより、音が漏れて着脱式スピーカ音量が小さくなることを防げる。同時に、着脱式スピーカ２の背面に設けられた溝から振動板７の背面方向へ出力された音信号が第１のスロット４内に出力される。これにより、第１のスロット４内部の空間が共鳴箱として利用される。

着脱式スピーカ２を第１のスロット４から引き抜くと、移動板９はバネ１０の反発力によってレシーバ１３側へ移動し、元の状態（図４（ｂ）の状態）に戻る。

次に、着脱式スピーカ２を第２のスロット５に挿入した状態について説明する。図５（ｂ）に示したように、着脱式スピーカ２が挿入されていない状態では、移動板１９はバネ１６の反発力によって携帯端末１の内部側へ押され、第３のクッション１８が携帯端末１の内壁に密着する。

図９（ａ）に、着脱式スピーカ２を第２のスロット５に挿入した状態でのＣ−Ｃ’断面を示す。
着脱式スピーカ２が第２のスロット５に挿入されると、着脱式スピーカ２の前面の凸部は移動板１９のガイドに沿って移動するため、移動板１９はガイドの高さ分だけバネ側に押し返される。これにより、着脱式スピーカ２は第３のクッション１８と接触することなく第２のスロット５に挿入される。
着脱式スピーカ２の凸部がガイド沿ってＢ点まで到達すると、着脱式スピーカ２の動きをガイドが阻止するため、着脱式スピーカ２が固定される。また、着脱式スピーカ２の凸部が接しているガイドの高さも低くなるため、着脱式スピーカ２と移動板１９との間隔が狭くなる。これにより、着脱式スピーカ２に第３のクッション１８が密着する。

図９（ｂ）に、着脱式スピーカ２がＢ点に到達した状態でのＤ−Ｄ’断面を示す。
着脱式スピーカ２の端子８は、携帯端末１側の不図示の端子と電気的に接触している。着脱式スピーカ２の振動板７から発せられる音信号は、第５の音孔２０を経て第２の音孔６から出力される。第３のクッション１８はバネ１６の反発力によって着脱式スピーカ２に密着しているため、振動板７から発せられる音信号を全て第２の音孔６から出力することが可能となる。これにより、音が漏れて着脱式スピーカ音量が小さくなることを防げる。同時に、着脱式スピーカ２の背面に設けられた溝及び第６の音孔２１から振動板７の背面方向へ発せられた音信号が第２のスロット５内に出力される。これにより、第２のスロット５内部の空間が共鳴箱として利用される。

着脱式スピーカ２を第２のスロット５から引き抜くと、移動板１９はバネ１６の反発力によって移動し、元の状態（図５（ｂ）の状態）に戻る。

このように、本実施形態にかかる携帯端末は、着脱式スピーカ２を第１のスロット４及び第２のスロット５のどちらにも装着可能であり、各スロットはネジや粘着材などを用いることなく着脱式スピーカ２を保持する機構を備えている。
着脱式スピーカ２を第１のスロット４に装着した場合には、ハンズフリー通話時受話音声や動画再生時の音声・声楽信号をレシーバ用音孔でもある第１の音孔３から出力することが可能となる。また、着脱式スピーカ２を第２のスロット５に装着した場合には、ステレオ着信やステレオ動画再生時の音声・声楽信号を第２の音孔６及び不図示の別のスピーカから出力できる。

本実施形態にかかる携帯端末は、着脱式スピーカ２をレシーバ１３の前面に配置して、レシーバ音孔（第１の音孔３）から音信号を出力できるため、ハンズフリー通話や動画再生を行う際に、表示画面側に音を出力できる。
また、着脱式スピーカ２を第１のスロット４及び第２のスロット５のどちらにも装着可能であるため、レシーバ用スピーカとしてのみでなく、着信音鳴動用スピーカとしても使用可能である。これにより、スピーカ数を増やさなくても、ハンズフリー通話や動画再生を行う際に、表示画面側に音を出力できる。
また、着脱式スピーカ２とは別に固定スピーカを携帯端末１に設けることで、音声をステレオ出力することが可能となる。
また、レシーバ用の音孔を利用して表示画面側に音信号を出力するため、新たな音孔を設けることなくハンズフリー通話などを行える。
さらに、バネで固定された振動板に取り付けられたクッションの摩擦力を利用して着脱式スピーカを固定するため、着脱式スピーカの着脱が容易である。

〔第２の実施形態〕
本発明を好適に実施した第２の実施形態について説明する。
本実施形態にかかる携帯端末１は、第１の実施形態とほぼ同様の構成である。ただし、図１０に示すように、本実施形態においては第１のスロット４のレシーバ１３が省略された構成である。

本実施形態にかかる携帯端末１は、着脱式スピーカ２が第１のスロット４に装着されている場合に、レシーバ１３の代わりに受話音声を出力できる。これにより、部品点数を削減し、携帯端末１の小型化・軽量化を図れる。
この他については第１の実施形態と同様であるため、重複する説明は省略する。

なお、上記各実施形態は本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれらに限定されることはない。
例えば、上記各実施形態においては、携帯端末がストレート型である場合を例に説明したが、折りたたみ型の携帯端末で合っても良い。なお、携帯端末が折りたたみ型の場合には、第２のスロット５の位置は、ヒンジよりも上でも下でも良い。
また、第１のスロット４や第２のスロット５の開口部に開閉自在な蓋を設けてもよい。このようにすれば、着脱式スピーカ２の背面の溝から出力される音信号を各スロット内でより強く反響させることができるとともに、スロット内への粉塵の侵入を防げる。
このように、本発明は様々な変形が可能である。

本発明を好適に実施した第１の実施形態にかかる携帯電話端末の構成を示す図である。 着脱式スピーカの構成を示す図である。 第１の実施形態にかかる携帯電話端末の外観を示す図である。 第１のスロットの構成を示す図である。 第２のスロットの構成を示す図である。 第１のスロットが備える移動板の構成を示す図である。 第２のスロットが備える移動板の構成を示す図である。 第１のスロットに着脱式スピーカを装着した状態を示す図である。 第２のスロットに着脱式スピーカを装着した状態を示す図である。 本発明を好適に実施した第２の実施形態にかかる携帯電話端末の第１のスロットの構成を示す図である。

符号の説明

１ 携帯電話端末
２ 着脱式スピーカ
３ 第１の音孔（レシーバ音孔）
４ 第１のスロット
５ 第２のスロット
６ 第２の音孔
７ 振動板
８ 端子
９、１９ 移動板
１０、１６ バネ
１１ 第１のクッション
１２ 第２のクッション
１３ レシーバ
１４ 第３の音孔
１５ 第４の音孔
１７ 第４のクッション
１８ 第３のクッション
２０ 第５の音孔
１６ 第６の音孔

Claims (8)

1. 入力された電気信号に応じて音を発する電音変換素子及び該電音変換素子と電気的に接続された入力端子を備えたスピーカユニットを装着可能なスロットを複数備え、
   各スロットは、前記入力端子へ電気信号を出力する端子と、装着された前記スピーカユニットから出力された音を端末外へ発するための音孔とを備え、
   該スロットのいずれか一つが、人体頭側での使用時にユーザの耳に近接する位置に設けられ、
   前記各スロットは、前記スピーカユニットの着脱方向と直交する向きに弾性力を発生させる弾性部材を介して設置された移動部材と、該移動部材に取り付けられた可撓部材とを有し、
   前記スピーカユニットが挿入されると、挿入された前記スピーカユニットが前記移動部材を移動させ、これに伴って前記弾性部材が発生させる弾性力によって前記可撓部材が前記スピーカユニットに密着し、該スピーカユニットをスロット内に保持することを特徴とする携帯電話端末。
2. 前記移動部材は、前記スピーカユニットから出力された音を前記音孔へ導くための貫通孔を備えるとともに、前記スロットの前記音孔が形成された面に前記弾性部材を介して設置されており、
   前記可撓部材は前記貫通孔を囲繞するように形成されていることを特徴とする請求項１記載の携帯電話端末。
3. 前記移動部材は、前記可撓部材と前記スピーカユニットとの間の間隙を前記スピーカユニットが所定の位置に挿入されるまで維持するためのガイド部材を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の携帯電話端末。
4. 前記移動部材と前記スピーカユニットのそれぞれに設けられた凹凸の嵌合によって、前記スピーカユニットが所定の装着位置に位置決めされることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の携帯電話端末。
5. 前記各スロットの少なくともいずれかがその開口に開閉自在な蓋を備え、該蓋を閉じた状態では前記スロットが共鳴箱として機能することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載の携帯電話端末。
6. 情報を視覚的に表示するための情報表示手段を備え、該情報表示手段の表示方向と略同一方向に音を発するための前記音孔を備えたスロットを少なくとも一つ有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の携帯電話端末。
7. 人体頭側での使用時にユーザの耳に近接する位置のスロットに装着したスピーカユニットが、レシーバとして機能することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の携帯電話端末。
8. 前記人体頭側での使用時にユーザの耳に近接する位置に設けたスロットは、前記スピーカユニットが装着されていない状態では、前記弾性部材の発生させる弾性力によって、前記音孔が形成された面と対向しレシーバが配置された面に前記可撓部材が密着させられており、前記レシーバの発する音が前記音孔を介して端末外へ発せられることを特徴とする請求項２から６のいずれか１項記載の携帯電話端末。

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