特許 7530851 電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-31

(45)【発行日】2024-08-08

(54)【発明の名称】電子機器

(51)【国際特許分類】

   H04R 1/02 20060101AFI20240801BHJP

   H05K 7/14 20060101ALI20240801BHJP

【ＦＩ】

H04R1/02 108

H04R1/02 107

H05K7/14 G

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021038667

(22)【出願日】2021-03-10

(65)【公開番号】P2022138656

(43)【公開日】2022-09-26

【審査請求日】2023-09-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】宇野 晴貴

(72)【発明者】

【氏名】加藤 正義

(72)【発明者】

【氏名】森下 恵太

【審査官】渡邊 正宏

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－２１０５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０１１６６７４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｒ １／００－ １／０８

Ｈ０４Ｒ １／１２－ １／１４

Ｈ０４Ｒ １／４２－ １／４６

Ｈ０５Ｋ ７／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

音声を導入する音孔が形成された筐体と、
前記筐体内に設けられた基板ホルダと、
前記基板ホルダにおける前記筐体の前記音孔に対向する側に設けられ、音声を集音するマイク素子が実装されたマイク基板と、
前記筐体の内壁面と前記マイク基板との間に挟持された状態で設けられ、弾性体により構成され、前記筐体の前記音孔に連通する開口部を有したスペーサと、を備え、
前記スペーサと前記マイク基板のうちの一方に係合突起が形成され、前記スペーサと前記マイク基板のうちの他方に前記係合突起と係合可能な係合切欠又は係合孔が形成されている、電子機器。

【請求項2】

前記筐体の内壁面に位置決めピンが形成され、前記マイク基板に前記位置決めピンと篏合可能な篏合孔が形成されている、請求項１に記載の電子機器。

【請求項3】

前記筐体の内壁面における前記音孔の周縁に環状の保護突起が形成され、前記保護突起が前記スペーサの前記開口部の内側に入り込んでいる、請求項１又は２に記載の電子機器。

【請求項4】

前記スペーサの少なくとも一方の面における前記開口部の周縁に環状の弾性突起が形成されている、請求項１から３のうちのいずれか１項に記載の電子機器。

【請求項5】

前記スペーサに前記マイク基板の縁部に係止可能なフック部が形成されている、請求項１から４のうちのいずれか１項に記載の電子機器。

【請求項6】

前記マイク基板に前記マイク素子の集音孔と前記筐体の前記音孔側を連通する通孔が形成されている、請求項１から５のうちのいずれか１項に記載の電子機器。

【請求項7】

前記筐体に前記音孔側に入り込んだ設置空間が形成され、前記基板ホルダ、前記マイク基板、及び前記スペーサが前記筐体の前記設置空間に配置されている、請求項１から６のうちのいずれか１項に記載の電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、音声を集音するマイク素子を内蔵した電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

電子機器の音声操作又は通話等を行うために、電子機器にマイク素子を内蔵することがある。特許文献１に示す電子機器においては、電子機器の筐体内にマイク素子を取付けるためのマイク取付構造を備えており、マイク取付構造の構成は、次の通りである。

【0003】

筐体には、音声を導入する音孔（特許文献１では集音口）が形成されており、筐体内には、基板ホルダ（特許文献１ではが設けられている。基板ホルダにおける筐体の音孔に対向する側には、マイク基板（特許文献１ではマイク基板固定板金）が設けられており、マイク基板には、マイク素子が実装されている。筐体の内壁面とマイク基板との間には、スペーサ（特許文献１では第１クッション材）が中間部材（特許文献１では中子カバー）を介して挟持された状態で設けられている。スペーサは、弾性体により構成されており、筐体の音孔に連通する開口部を有している。ここで、筐体の音孔からマイク素子にかけて、音声の通り道である音道が形成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－５５３６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、マイク基板を基板ホルダに組付ける際に、マイク基板の組付け誤差によって基板ホルダに対してマイク基板の位置ずれが発生することがある。このような場合には、マイク基板に実装されたマイク素子と、筐体の内壁面とマイク基板とによって挟持されたスペーサとの間に位置ずれが発生して、音道のぶれを招くことになる。その結果、ノイズの要因となる不要な音響が発生して、マイク素子の集音性能が低下するという問題がある。

【0006】

そこで、本発明の一態様は、マイク素子とスペーサとの間の位置ずれを防止して、マイク素子の集音性能を向上させることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る電子機器は、音声を導入する音孔が形成された筐体と、前記筐体内に設けられた基板ホルダと、前記基板ホルダにおける前記筐体の前記音孔に対向する側に設けられ、音声を集音するマイク素子が実装されたマイク基板と、前記筐体の内壁面と前記マイク基板との間に挟持された状態で設けられ、弾性体により構成され、前記筐体の前記音孔に連通する開口部を有したスペーサと、を備え、前記スペーサと前記マイク基板のうちの一方に係合突起が形成され、前記スペーサと前記マイク基板のうちの他方に前記係合突起と係合可能な係合切欠又は係合孔が形成されている。

【発明の効果】

【0008】

本発明の一態様によれば、マイク素子とスペーサとの間の位置ずれを防止して、マイク素子の集音性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態に係るテレビジョン受信機を示す模式的な正面図である。

【図2】図１におけるＩＩ－ＩＩ線に沿った拡大断面図である。

【図3】図１におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った拡大断面図である。

【図4】図２におけるＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。

【図5】実施形態１に係るマイク取付構造に用いられるスペーサを示す斜視図である。

【図6】実施形態２に係るマイク取付構造を示す断面図である。

【図7】図６のマイク取付構造に用いられるスペーサを示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図面に記載した通り、テレビジョン受信機又は筐体の正面側を前側、テレビジョン受信機又は筐体の背面側を後側と称する。テレビジョン受信機又は筐体の幅方向の一方側を左側、テレビジョン受信機又は筐体の幅方向の他方側を右側と称する。テレビジョン受信機又は筐体の高さ方向の一方側を上側、テレビジョン受信機又は筐体の高さ方向の他方側を下側と称する。

【0011】

〔実施形態１〕
本発明の一実施形態について図１から５を参照して説明する。図１は、実施形態に係るテレビジョン受信機を示す模式的な正面図である。図２は、図１におけるＩＩ－ＩＩ線に沿った拡大断面図である。図３は、図１におけるＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った拡大断面図である。図４は、図２におけるＩＶ－ＩＶ線に沿った断面図である。図５は、実施形態１に係るマイク取付構造に用いられるスペーサを示す斜視図である。

【0012】

（テレビジョン受信機の全体的な構成）
図１に示すように、テレビジョン受信機１０は、画像を表示する矩形の表示パネル１２を備えており、表示パネル１２は、左右方向に延びている。表示パネル１２は、アレー基板（不図示）とカラーフィルタ基板（不図示）との間に液晶（不図示）を封入した液晶パネルである。また、テレビジョン受信機１０は、表示パネル１２を囲むように保持する矩形枠状のフレーム１４を備えており、フレーム１４は、左右方向に延びている。フレーム１４は、例えば、アルミニウム又は鉄等の金属により構成されている。なお、液晶パネルの代わりに、有機発光ダイオード素子（不図示）を備えた有機ＥＬパネルを表示パネル１２として用いてもよい。

【0013】

テレビジョン受信機１０は、フレーム１４の下側に設けられた筐体１６を備えており、筐体１６は、左右方向に延びている。筐体１６は、例えばアルミニウム、鉄等の金属又は樹脂により構成されている。テレビジョン受信機１０の音声操作等を行うため、筐体１６内には、音声を集音する２つ（１つのみ図示）のマイク素子(マイクロフォン)１８が内蔵されている。

【0014】

（マイク取付構造の構成）
図２に示すように、テレビジョン受信機１０は、筐体１６内に２つのマイク素子１８を取付けるためのマイク取付構造２０を備えている。そして、実施形態１に係るマイク取付構造２０の具体的な内容は、次の通りである。

【0015】

図２から４に示すように、筐体１６には、音声を導入するための２つの音孔１６ｈが貫通して形成されており、各音孔１６ｈの断面は、円形状に形成されている。筐体１６内には、音孔１６ｈ側に入り込んだ設置空間１６ｓが形成されている。

【0016】

筐体１６内には、基板ホルダ２２が設けられており、基板ホルダ２２は、左右方向に延びている。基板ホルダ２２は、筐体１６の設置空間１６ｓに押し込んだ状態で固定部材（不図示）を介して固定されている。基板ホルダ２２は、例えばアルミニウム等の金属又は樹脂により構成されている。

【0017】

基板ホルダ２２における筐体１６の音孔１６ｈに対向する側（前側面）には、２つのマイク素子１８を制御するためのマイク基板２４が設けられており、マイク基板２４は、左右方向に延びている。マイク基板２４における筐体１６の音孔１６ｈに対向する側の反対側（後側面）には、２つのマイク素子１８が実装されており、２つのマイク素子１８は、左右方向に離隔している。各マイク素子１８の前側面には、音声を集音するための円形の集音孔（マイク孔）１８ｈが形成されている。各マイク素子１８の集音孔１８ｈは、筐体１６の各音孔１６ｈと同心上に位置しており、各マイク素子１８の集音孔１８ｈの断面積（開口面積）は、筐体１６の音孔１６ｈの断面積よりも小さく設定されている。マイク基板２４には、マイク素子１８の集音孔１８ｈと筐体１６の音孔１６ｈ側を連通する２つの通孔２４ｈが形成されており、２つの通孔２４ｈは、左右方向に離隔している。マイク基板２４の各通孔２４ｈは、各マイク素子１８の集音孔１８ｈと同心上に位置しており、マイク基板２４の各通孔２４ｈの断面積は、各マイク素子１８の集音孔１８ｈの断面積よりも大きく設定されている。なお、２つのマイク素子１８をマイク基板２４の後側面に実装する代わりに、マイク基板２４の前側面に実装してもよく、この場合には、マイク基板２４に通孔２４ｈを形成しなくてもよい。

【0018】

マイク基板２４は、テレビジョン受信機１０全体を統括的に制御するためのメイン基板（不図示）に接続されている。そして、２つのマイク素子１８によって集音された音声のデータは、マイク基板２４からメイン基板に送信される。

【0019】

図２から５に示すように、筐体１６の内壁面１６ｆとマイク基板２４の前側面との間には、２つのスペーサ２６が挟持された状態で設けられており、２つのスペーサ２６は、左右方向に離隔している。各スペーサ２６は筐体１６の各音孔１６ｈに連通する円形の開口部２６ａを有しており、開口部２６ａの開口面積は、筐体１６の音孔１６ｈの断面積よりも大きく設定されている。各スペーサ２６は、例えばシリコンゴム等の弾性体により構成されており、筐体１６の内壁面１６ｆとマイク基板２４とにより圧縮されている。

【0020】

筐体１６の内壁面１６ｆには、後方向に突出した２つの位置決めピン２８が設けられており、２つの位置決めピン２８は、左右方向に離隔している。マイク基板２４には、位置決めピン２８と篏合可能な２つの篏合孔２４ｖが形成されており、２つの篏合孔２４ｖは、左右方向に離隔している。マイク基板２４の一方の篏合孔２４ｖは、丸孔であり、マイク基板２４の他方の篏合孔２４ｖは、左右方向に延びた長孔である。一方の位置決めピン２８は、マイク基板２４の一方の篏合孔２４ｖに左右方向に移動不能に篏合する。他方の位置決めピン２８は、マイク基板２４の他方の篏合孔２４ｖに左右方向に移動可能に篏合する。また、各スペーサ２６には、位置決めピン２８を挿通させるための挿通穴２６ｈが形成されている。

【0021】

ここで、筐体１６の音孔１６ｈからマイク素子１８の集音孔１８ｈにかけて、音声の通り道である音道が形成される。換言すれば、筐体１６の音孔１６ｈ、スペーサ２６の開口部２６ａ、及びマイク基板２４の通孔２４ｈは、それぞれ、音道の一部を構成する。

【0022】

両面テープ等によってマイク基板２４を基板ホルダ２２の前側面に取付けかつ２つのスペーサ２６を基板ホルダ２２に取付けた状態で、基板ホルダ２２を筐体１６の設置空間１６ｓに押し込むことにより、基板ホルダ２２、マイク基板２４、及び２つのスペーサ２６が筐体１６の設置空間１６ｓに配置される。前述のように、筐体１６の設置空間１６ｓは、音孔１６ｈ側に入り込んでいる。これにより、筐体１６内に基板ホルダ２２、マイク基板２４、及びスペーサ２６を設置する場合でも、筐体１６のコンパクト化を図ることができる。

【0023】

各スペーサ２６の上縁部及び下縁部には、後方向に突出した２つの係合突起３０がそれぞれ形成されている。マイク基板２４の左右の両端側における上縁部及び下縁部には、係合突起３０と係合可能な２つの係合切欠２４ｃがそれぞれ形成されている。なお、マイク基板２４の左右の両端側における上縁部及び下縁部に２つの係合切欠２４ｃをそれぞれ形成する代わりに、係合突起３０と係合可能な２つの係合孔（不図示）をそれぞれ形成してもよい。各スペーサ２６の上縁部及び下縁部に２つの係合突起３０をそれぞれ形成する代わりに、マイク基板２４の左右の両端側における上縁部及び下縁部に前方向に突出した係合突起（不図示）をそれぞれ形成してもよい。この場合には、各スペーサ２６の上縁部及び下縁部に、係合突起と係合可能な２つの係合切欠（不図示）又は係合孔（不図示）を形成する。

【0024】

筐体１６の内壁面１６ｆにおける各音孔１６ｈの周縁には、後方向に突出した環状の保護突起３２が形成されている。各保護突起３２は、各スペーサ２６の開口部２６ａの内側に入り込んでいる。各保護突起３２は、マイク基板２４に非接触であって、マイク基板２４の各通孔２４ｈの周縁に近接している。

【0025】

各スペーサ２６の前後の両面における開口部２６ａの周縁には、環状の弾性突起３４がそれぞれ形成されている。各スペーサ２６の一方の弾性突起３４は、筐体１６の内壁面１６ｆに圧接（圧力をもって接触）し、各スペーサ２６の他方の弾性突起３４は、マイク基板２４の前側面に圧接する。なお、各スペーサ２６の前後の両面に弾性突起３４を形成する代わりに、各スペーサ２６の前後の一方の面（前側面又は後側面）にのみ弾性突起３４を形成してもよい。

【0026】

（実施形態１の作用効果）
実施形態１の構成によると、各スペーサ２６の各係合突起３０をマイク基板２４の各係合切欠２４ｃに係合に係合させる。これにより、基板ホルダ２２の組付け誤差によって基板ホルダ２２に対するマイク基板２４の位置ずれが発生しても、マイク素子１８とスペーサ２６との間の位置ずれ、換言すれば、マイク素子１８の集音孔１８ｈとスペーサ２６の開口部２６ａとの間の位置ずれを防止することができる。

【0027】

マイク基板２４の各篏合孔２４ｖを各位置決めピン２８に篏合させる。これにより、基板ホルダ２２の組付け誤差によって基板ホルダ２２に対するマイク基板２４の位置ずれが発生しても、筐体１６とマイク基板２４との間の位置ずれ、換言すれば、筐体１６の音孔１６ｈとマイク基板２４の通孔２４ｈとの間の位置ずれを防止することができる。

【0028】

従って、実施形態１によれば、音声の通り道である音道のぶれを十分に抑制して、マイク素子１８の集音性能を十分に向上させることができる。

【0029】

各スペーサ２６の一方の弾性突起３４が筐体１６の内壁面１６ｆに圧接し、各スペーサ２６の他方の弾性突起３４がマイク基板２４に圧接するため、各スペーサ２６の開口部２６ａの内側の空間を筐体１６の内部空間に対して密閉（遮断）することができる。これにより、実施形態１によれば、マイク素子１８の集音性能をより向上させることができる。

【0030】

筐体１６の各保護突起３２が各スペーサ２６の開口部２６ａの内側に入り込んでいるため、筐体１６の各保護突起３２によって各スペーサ２６の開口部２６ａの周縁が音道に侵入することを防止することができる。これにより、実施形態１によれば、音道を良好な状態に維持して、マイク素子１８の集音性能を安定的に向上させることができる。

【0031】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について図６及び７を参照して説明する。図６は、実施形態２に係るマイク取付構造を示す断面図である。図７は、図６のマイク取付構造に用いられるスペーサを示す斜視図である。

【0032】

（マイク取付構造）
図６に示すように、実施形態２に係るマイク取付構造３６は、筐体１６内に２つのマイク素子１８を取付けるための構造であり、実施形態１に係るマイク取付構造２０（図２参照）と同様の構成を有している。以下、マイク取付構造３６の構成のうち、マイク取付構造２０と異なる同様についてのみ説明する。

【0033】

図６及び７に示すように、マイク取付構造３６においては、各スペーサ２６における各係合突起３０の先端部には、マイク基板２４の上縁部又は下縁部に係止可能なフック部３８が形成されている。なお、フック部３８を各係合突起３０の先端部に形成する代わりに、各スペーサ２６の上縁部及び下縁部における２つの係合突起３０の間に形成してもよい。

【0034】

（実施形態２の作用効果）
実施形態２の構成によると、前述の実施形態１と同様の作用効果を奏する。また、実施形態２の構成によると、各スペーサ２６の各フック部３８をマイク基板２４の上縁部又は下縁部に係止させることで、両面テープ等を用いることなく、各スペーサ２６をマイク基板２４に容易に組み付けることができる。そのため、実施形態２によれば、マイク取付構造３６の組立性、換言すれば、テレビジョン受信機１０（図１参照）の組立性を向上させることができる。

【0035】

（実施形態の変形例）
なお、テレビジョン受信機１０（図１参照）に適用したマイク取付構造２０，３６（図２及び６参照）を、例えばスマートフォン、携帯電話、タブレット端末機、加熱調理器等のテレビジョン受信機１０以外の電子機器に適用してもよい。

【0036】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る電子機器は、音声を導入する音孔が形成された筐体と、前記筐体内に設けられた基板ホルダと、前記基板ホルダにおける前記筐体の前記音孔に対向する側に設けられ、音声を集音するマイク素子が実装されたマイク基板と、前記筐体の内壁面と前記マイク基板との間に挟持された状態で設けられ、弾性体により構成され、前記筐体の前記音孔に連通する開口部を有したスペーサと、を備え、前記スペーサと前記マイク基板のうちの一方に係合突起が形成され、前記スペーサと前記マイク基板のうちの他方に前記係合突起と係合可能な係合切欠又は係合孔が形成されている。

【0037】

前記の構成によれば、前記スペーサと前記マイク基板のうちの一方に形成された前記係合突起を、前記スペーサと前記マイク基板のうちの他方に形成せれた前記係合切欠又は前記係合孔に係合に係合させる。これにより、前記基板ホルダの組付け誤差によって前記基板ホルダに対する前記マイク基板の位置ずれが発生しても、前記マイク素子と前記スペーサとの間の位置ずれを防止することができる。よって、音道のぶれを抑制して、前記マイク素子の集音性能を向上させることができる。

【0038】

本発明の態様２に係る電子機器は、前記態様１において、前記筐体の内壁面に位置決めピンが形成され、前記マイク基板に前記位置決めピンと篏合可能な篏合孔が形成されてもよい。

【0039】

前記の構成によれば、前記マイク基板の前記篏合孔を前記位置決めピンに篏合させる。これにより、前記基板ホルダの組付け誤差によって前記基板ホルダに対する前記マイク基板の位置ずれが発生しても、前記筐体と前記マイク基板との間の位置ずれを防止することができる。よって、音道のぶれを十分に抑制して、前記マイク素子の集音性能を十分に向上させることができる。

【0040】

本発明の態様３に係る電子機器は、前記態様１又は２において、前記筐体の内壁面における前記音孔の周縁に環状の保護突起が形成され、前記保護突起が前記スペーサの前記開口部の内側に入り込んでもよい。

【0041】

前記の構成によれば、前記保護突起によって前記スペーサの前記開口部の周縁が前記音道に侵入することを防止することができる。これにより、前記音道を良好な状態に維持して、前記マイク素子の集音性能を安定的に向上させることができる。

【0042】

本発明の態様４に係る電子機器は、前記態様１から３のいずれかにおいて、前記スペーサの少なくとも一方の面における前記開口部の周縁に環状の弾性突起が形成されてもよい。

【0043】

前記の構成によれば、前記スペーサの前記弾性突起が前記筐体の内壁面又は前記マイク基板に圧接して、前記スペーサの前記開口部の内側の空間を前記筐体の内部空間に対して密閉（遮断）することができる。これにより、前記マイク素子の集音性能をより向上させることができる。

【0044】

本発明の態様５に係る電子機器は、前記態様１から４のいずれかにおいて、前記スペーサに前記マイク基板の縁部に係止可能なフック部が形成されてもよい。

【0045】

前記の構成よれば、前記スペーサの前記フック部を前記マイク基板の縁部に係止させることで、前記スペーサを前記マイク基板に容易に組み付けることができる。

【0046】

本発明の態様６に係る電子機器は、前記態様１から５のいずれかにおいて、前記マイク基板に前記マイク素子の集音孔と前記筐体の前記音孔側を連通する通孔が形成されてもよい。

【0047】

前記の構成によれば、前記マイク基板の前記通孔も前記音道の一部を構成する。

【0048】

本発明の態様７に係る電子機器は、前記態様１から６のいずれかにおいて、前記筐体に前記音孔側に入り込んだ設置空間が形成され、前記基板ホルダ、前記マイク基板、及び前記スペーサが前記筐体の前記設置空間に配置されてもよい。

【0049】

前記の構成によれば、前記筐体内に前記基板ホルダ、前記マイク基板、及び前記スペーサを設置する場合でも、前記筐体のコンパクト化を図ることができる。

【0050】

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0051】

１０ テレビジョン受信機（電子機器）
１６ 筐体
１６ｆ 内壁面
１６ｈ 音孔
１６ｓ 設置空間
１８ マイク素子
１８ｈ 集音孔
２０ マイク取付構造
２２ 基板ホルダ
２４ マイク基板
２４ｃ 係合切欠
２４ｈ 通孔
２４ｖ 篏合孔
２６ スペーサ
２６ａ 開口部
２６ｈ 挿通穴
２８ 位置決めピン
３０ 係合突起
３２ 保護突起
３４ 弾性突起
３６ マイク取付構造
３８ フック部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】