JP2019186829A - 音響出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】映像が表示される表示部側から音響を出力する音響出力装置において、音響を効果的に出力することが可能な技術を提供する。【解決手段】音響出力装置は、表示部を有するディスプレイ素子と、駆動信号に応じて駆動する励振素子と、前記ディスプレイ素子と前記励振素子との間に配置され、前記励振素子の振動を前記ディスプレイ素子の前記表示部側に伝達する伝達パネルと、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、音響出力装置に関する。

音響出力装置において、音響を効果的に出力する技術が種々提案されている。例えば、特許文献１で提案されたスピーカ装置は、振動板が、振動板より剛性が高いリング状部材を介してボイスコイルボビンによって駆動される。これにより、音響を効果的に出力することができる。

実開昭６３−１３１２９９号公報

しかしながら、例えば特許文献１で提案された従来技術では、映像が表示される表示部を振動させて音響を出力する場合に、表示部を有するディスプレイ素子自体において振動が減衰することが課題であった。これにより、ディスプレイ素子の表示部側まで振動を伝達できず、音圧が低くなることが懸念された。

本発明は、上記の課題に鑑みなされたものであり、映像が表示される表示部側から音響を出力する音響出力装置において、音響を効果的に出力することが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明に係る音響出力装置は、映像が表示される表示部側から音響を出力する音響出力装置であって、表示部を有するディスプレイ素子と、駆動信号に応じて駆動する励振素子と、前記ディスプレイ素子と前記励振素子との間に配置され、前記励振素子の振動を前記ディスプレイ素子の前記表示部側に伝達する伝達パネルと、を備える構成（第１の構成）である。

また、上記第１の構成の音響出力装置において、前記ディスプレイ素子の前記表示部側に配置されたカバーパネルを備え、前記伝達パネルは、前記カバーパネルの外周部の少なくとも一部と接続される構成（第２の構成）であっても良い。

また、上記第２の構成の音響出力装置において、前記伝達パネルは、前記ディスプレイ素子との間の少なくとも一部に非接続部を有する構成（第３の構成）であっても良い。

本発明の構成によれば、音響出力装置は伝達パネルを有するので、剛性が比較的低いディスプレイ素子であっても、その表示部側まで振動を伝達することができる。したがって、表示部側から音響を出力する音響出力装置において、音響を効果的に出力することが可能になる。

実施形態の音響出力装置の構成例を示す図 表示パネル部周辺の構成例１を示す側面図 表示パネル部周辺の構成例１を示す分解斜視図 表示パネル部周辺の構成例２を示す垂直断面側面図 表示パネル部周辺の構成例２を示す分解斜視図 表示パネル部周辺の構成例３を示す垂直断面側面図 表示パネル部周辺の構成例３を示す分解斜視図

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。

＜１．音響出力装置の構成＞
図１は、音響出力装置の構成例を示す図である。図１に示す音響出力装置は、マイクロコンピュータ１と、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）２と、駆動回路３と、励振素子４と、表示パネル部Ｐ１と、を備える。表示パネル部Ｐ１は、ディスプレイ素子５と、カバーパネル（タッチパネル）６と、を有する。

図１に示す音響出力装置は、表示パネル部Ｐ１の表示部側から音響を出力する機能（音響出力機能）と、表示パネル部Ｐ１の表示部に映像を表示する機能（映像表示機能）と、表示パネル部Ｐ１のタッチパネルに対する入力操作を検知する機能（操作検知機能）と、を備える。

マイクロコンピュータ１は、図１に示す音響出力装置全体を制御する。マイクロコンピュータ１は、ハードウェアとして、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリ等を備える。マイクロコンピュータ１は、ソフトウェア的に実現される機能として、音響信号出力部１ａ、映像信号出力部１ｂ、及び操作処理部１ｃを備える。

音響信号出力部１ａは、音響信号ＳＧ１をＤＳＰ２に出力する。音響信号ＳＧ１は、音響信号出力部１ａ自身が生成しても良く、音響信号出力部１ａがマイクロコンピュータ１の外部から取得しても良い。

映像信号出力部１ｂは、映像信号ＳＧ２をディスプレイ素子５に出力する。映像信号ＳＧ２は、映像信号出力部１ｂ自身が生成しても良く、映像信号出力部１ｂがマイクロコンピュータ１の外部から取得しても良い。

操作処理部１ｃは、表示パネル部Ｐ１のタッチパネルから出力される検知信号ＳＧ３を受信する。操作処理部１ｃは、検知信号ＳＧ３に基づいてタッチパネルに対する入力操作を認識し、入力操作に応じた処理を実行する。

ＤＳＰ２は、音響信号ＳＧ１に対して各種の信号処理を実行することで、図１に示す音響出力装置から出力される音響の音質を変更させることができる。例えば、ＤＳＰ２は、音響信号の周波数特性を変更するイコライザ機能を有する。ＤＳＰ２は、音響信号ＳＧ１に対して各種の信号処理を実行して音響信号ＳＧ１を音響信号ＳＧ４に変換し、音響信号ＳＧ４を駆動回路３に出力する。

駆動回路３は、Ｄ／Ａコンバータと、アンプと、を備える。駆動回路３のＤ／Ａコンバータは、デジタル信号である音響信号ＳＧ４をアナログ信号に変換する。なお、本実施形態とは異なり、Ｄ／ＡコンバータをＤＳＰ２側に設けて、アナログ信号である音響信号ＳＧ４を駆動回路３が受け取るようにしても良い。駆動回路３のアンプは、Ｄ／Ａコンバータによって生成されたアナログ信号を増幅して駆動信号ＳＧ５を生成し、駆動信号ＳＧ５を励振素子４に出力する。

＜２．表示パネル部周辺の構成＞
＜２−１．表示パネル部周辺の構成例１＞
続いて、励振素子４を含む表示パネル部Ｐ１周辺の構成について、図２及び図３を用いて説明する。図２は、図１に示す音響出力装置の表示パネル部Ｐ１周辺の構成例１を示す側面図である。図３は、表示パネル部Ｐ１周辺の構成例１を示す分解斜視図である。なお、図２及び図３の左側が、表示パネル部Ｐ１の正面側（操作者側）、且つディスプレイ素子５の表示部５ａ側であって、図２及び図３の右側が、表示パネル部Ｐ１の背面側、且つディスプレイ素子５の背面側である。

励振素子４は、表示パネル部Ｐ１の背面側に配置される。励振素子４は、表示パネル部Ｐ１の、背面から見て上下左右の中央部に１つ配置される。励振素子４は、例えばピエゾ素子で構成される。励振素子４は、例えば印加される駆動電圧に応じて伸縮し、振動する。励振素子４は、駆動回路３から受信した駆動信号ＳＧ５に応じて振動する。なお、励振素子４は、２つ以上配置しても良いし、中央部以外の箇所に配置しても良い。

表示パネル部Ｐ１は、正面から見て矩形の直方体形状で構成される。表示パネル部Ｐ１は、図２及び図３に示すディスプレイ素子５、カバーパネル（タッチパネル）６、伝達パネル７及び接着層８Ａ、８Ｂ、８Ｃを備える。

ディスプレイ素子５は、映像が表示される表示部５ａを有する。ディスプレイ素子５の表示部５ａは、表示パネル部Ｐ１の正面側（操作者側）に臨む。ディスプレイ素子５は、正面から見て矩形の、例えば有機ＥＬ（Electro Luminescence）フィルムで構成される。ディスプレイ素子５は、マイクロコンピュータ１から受信した映像信号ＳＧ２に基づく映像を表示部５ａに表示する。

カバーパネル６は、ディスプレイ素子５の表示部５ａ側であって、表示パネル部Ｐ１の正面側に配置される。カバーパネル６は、正面から見てディスプレイ素子５と同等かそれ以上の大きさを有する矩形のパネルであって、ディスプレイ素子５の表示部５ａ側の全面を覆う。カバーパネル６は、例えばガラスによって構成される。カバーパネル６の背面側であって、ディスプレイ素子５の表示部５ａとの間にはタッチパネルが配置される。

タッチパネルは、検知信号ＳＧ３をマイクロコンピュータ１に出力する。検知信号ＳＧ３は、操作者の指やタッチペン等の操作体の接触状態を示す信号であって、タッチパネルに対する操作体の接触の有無に関する情報を含む。また、タッチパネルに対して操作体が接触している場合、検知信号ＳＧ３は接触位置に関する情報も含む。

タッチパネルの検出方式は特に限定されないが、タッチパネルは静電容量方式であることが好ましい。静電容量方式のタッチパネルであれば、操作体の接触のみならず、操作体の近接も検知できるからである。静電容量方式のタッチパネルである場合、検知信号ＳＧ３は操作体の接触状態のみならず操作体の近接状態も示す。この場合、検知信号ＳＧ３は、タッチパネルに対する操作体の近接の有無に関する情報を含む。また、タッチパネルに対して操作体が近接している場合、検知信号ＳＧ３は近接位置に関する情報も含む。

伝達パネル７は、ディスプレイ素子５の背面側であって、ディスプレイ素子５と励振素子４との間に配置される。伝達パネル７は、正面から見てディスプレイ素子５と略同じ大きさを有する矩形のパネルである。伝達パネル７は、ディスプレイ素子５よりも高い剛性を有する。伝達パネル７は、励振素子４の振動をディスプレイ素子５の表示部５ａ側に伝達する。

接着層８Ａは、例えばディスプレイ素子５の表示部５ａ側の全面にわたって配置され、カバーパネル６とディスプレイ素子５とを接続する。接着層８Ａは、例えばＯＣＡ（Optical Clear Adhesive）、ＯＣＲ（Optical Clear Resin）であって良い。

接着層８Ｂは、例えば伝達パネル７の正面側の全面にわたって配置され、ディスプレイ素子５と伝達パネル７とを接続する。接着層８Ｃは、例えば励振素子４の正面側の全面にわたって配置され、伝達パネル７と励振素子４とを接続する。

上記構成の音響出力装置において、励振素子４は、駆動回路３から受信した駆動信号ＳＧ５に応じて振動する。励振素子４の振動は、伝達パネル７を介して、ディスプレイ素子５の表示部５ａ側まで伝達される。これにより、カバーパネル６が振動することで、音響出力装置の表示部５ａ側から、音が音響出力装置の外部に出力される。

上記構成例１によれば、音響出力装置は、伝達パネル７を有するので、剛性が比較的低いディスプレイ素子５であっても、その表示部５ａ側まで振動を伝達することができる。したがって、表示部５ａ側から音響を出力する音響出力装置において、音響を効果的に出力することが可能になる。

なお、伝達パネル７は、カバーパネル６と同等かそれ以上の剛性を有することが好ましく、例えばガラス、樹脂、金属等であることが好ましい。また、伝達パネル７は、カバーパネル６と同じ材料で構成され、例えばガラス、樹脂等であることが好ましい。これらの構成によれば、カバーパネル６を効率良く振動させることが可能になる。

また、伝達パネル７は、例えば光及び電磁波の遮蔽、放熱等の機能を有することが好ましい。例えば、伝達パネル７は正面側に遮光塗装を施すことで、遮光において優れた機能を有する。また例えば、伝達パネル７は金属等で構成されることで、電磁波の遮蔽において優れた機能を有する。また例えば、伝達パネル７はガラス、金属等で構成されることで、放熱において優れた機能を有する。このように、伝達パネル７が、例えば光及び電磁波の遮蔽、放熱等の機能を有することで、励振素子４の駆動によって生じる虞がある熱的、電気的な影響がディスプレイ素子５に及ぶことを抑制することができる。

＜２−２．表示パネル部周辺の構成例２＞
図４は、図１に示す音響出力装置の表示パネル部Ｐ１周辺の構成例２を示す垂直断面側面図である。図５は、表示パネル部Ｐ１周辺の構成例２を示す分解斜視図である。なお、図４及び図５の左側が、表示パネル部Ｐ１の正面側（操作者側）、且つディスプレイ素子５の表示部５ａ側であって、図４及び図５の右側が、表示パネル部Ｐ１の背面側、且つディスプレイ素子５の背面側である。また、この構成例の基本的な構成は先に説明した構成例１と同じであるので、構成例１と共通する構成要素には前と同じ符号または同じ名称を付してその説明を省略する場合がある。

伝達パネル７は、正面から見てディスプレイ素子５よりも大きく、カバーパネル６と略同じ大きさを有する矩形のパネルである。

接着層８Ｄは、伝達パネル７の正面側の全面にわたって配置され、ディスプレイ素子５と伝達パネル７とを接続する。さらに、接着層８Ｄは、ディスプレイ素子５の上下左右の外側領域において、カバーパネル６と伝達パネル７とを接続する。伝達パネル７は、接着層８Ｄを介して、カバーパネル６の外周部の４辺全域と接続される。

なお、伝達パネル７は、接着層８Ｄを介して、カバーパネル６の外周部の３辺以下と接続されることにしても良い。また、伝達パネル７は、カバーパネル６の外周部の辺の全域ではなく、辺の一部と接続されることにしても良い。すなわち、伝達パネル７は、カバーパネル６の外周部の少なくとも一部と接続される。

上記構成例２によれば、音響出力装置は、カバーパネル６の外周部の少なくとも一部が伝達パネル７と直接接続されるので、効率良くカバーパネル６を振動させることができる。したがって、表示部５ａ側から音響を出力する音響出力装置において、音響を効果的に出力することが可能になる。

＜２−３．表示パネル部周辺の構成例３＞
図６は、図１に示す音響出力装置の表示パネル部Ｐ１周辺の構成例３を示す垂直断面側面図である。図７は、表示パネル部Ｐ１周辺の構成例３を示す分解斜視図である。なお、図６及び図７の左側が、表示パネル部Ｐ１の正面側（操作者側）、且つディスプレイ素子５の表示部５ａ側であって、図６及び図７の右側が、表示パネル部Ｐ１の背面側、且つディスプレイ素子５の背面側である。また、この構成例の基本的な構成は先に説明した構成例１及び２と同じであるので、構成例１及び２と共通する構成要素には前と同じ符号または同じ名称を付してその説明を省略する場合がある。

伝達パネル７は、正面から見てディスプレイ素子５よりも大きく、カバーパネル６と略同じ大きさを有する矩形のパネルである。

接着層８Ｅは、ディスプレイ素子５の上下左右の外側領域において、カバーパネル６と伝達パネル７とを接続する。伝達パネル７は、接着層８Ｅを介して、カバーパネル６の外周部の４辺全域と接続される。そして、接着層８Ｅは、ディスプレイ素子５の背面側の全域にわたって、ディスプレイ素子５と伝達パネル７とを接続しない。すなわち、ディスプレイ素子５の背面と、伝達パネル７の正面との間に、例えば空隙が設けられる。伝達パネル７は、ディスプレイ素子５との間に非接続部７ａを有する。

なお、伝達パネル７の、ディスプレイ素子５との非接続部７ａは、ディスプレイ素子５の背面側の全域ではなく、一部であっても良い。すなわち、伝達パネル７は、ディスプレイ素子５との間の少なくとも一部に非接続部７ａを有する。

上記構成例３によれば、伝達パネル７は、非接続部７ａを有するので、ディスプレイ素子５とできるだけ接続されない状態にすることができる。これにより、例えばディスプレイ素子５自体において振動の減衰が大きい場合に、励振素子４の振動の損失を抑制することが可能になる。したがって、表示部５ａ側から音響を出力する音響出力装置において、音響を効果的に出力することが可能になる。

＜３．その他＞
本明細書中に開示されている種々の技術的特徴は、上記実施形態のほか、その技術的創作の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。すなわち、上記実施形態は全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。

また、上記実施形態では、プログラムに従ったＣＰＵの演算処理によってソフトウェア的に各種の機能が実現されていると説明したが、これらの機能のうちの一部は電気的なハードウェア回路によって実現されても良い。また逆に、ハードウェア回路によって実現されるとした機能のうちの一部は、ソフトウェア的に実現されても良い。

４ 励振素子
５ ディスプレイ素子
５ａ 表示部
６ カバーパネル
７ 伝達パネル
７ａ 非接続部
８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ、８Ｅ 接着層
Ｐ１ 表示パネル部

Claims (3)

1. 映像が表示される表示部側から音響を出力する音響出力装置において、
   前記表示部を有するディスプレイ素子と、
   駆動信号に応じて駆動する励振素子と、
   前記ディスプレイ素子と前記励振素子との間に配置され、前記励振素子の振動を前記ディスプレイ素子の前記表示部側に伝達する伝達パネルと、
   を備える音響出力装置。
2. 前記ディスプレイ素子の前記表示部側に配置されたカバーパネルを備え、
   前記伝達パネルは、前記カバーパネルの外周部の少なくとも一部と接続される請求項１に記載の音響出力装置。
3. 前記伝達パネルは、前記ディスプレイ素子との間の少なくとも一部に非接続部を有する請求項２に記載の音響出力装置。

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