JP2013232874A - 電子機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】筐体の振動による音漏れを軽減できる電子機器を提供する。
【解決手段】圧電素子３０と、圧電素子３０を支持するパネル１０と、パネル１０を保持するとともに、パネル１０を介して振動が伝わる筺体６０と、を備え、パネル１０により、人体の一部を振動させて伝える振動音を発生させる電子機器１において、筺体６０は、第１筺体部６２と、第１筐体６２の内側に位置する第２筺体部６１と、を備え、第１筺体部６２と第２筺体部６１との間には、筺体６０の剛性を高める剛性強化部（６３，１５０；６４、１６０；６５、６６、１７０）が配置されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、圧電素子に所定の電気信号（音声信号）を印加することでパネルを振動させ、当該パネルの振動を人体に伝達させることにより気導音と振動音とを利用者に伝える電子機器に関する。
特許文献１には、携帯電話などの電子機器として、気導音と骨導音とを利用者に伝えるものが記載されている。また、特許文献１には、気導音とは、物体の振動に起因する空気の振動が外耳道を通って鼓膜に伝わり、鼓膜が振動することによって利用者の聴覚神経に伝わる音であることが記載されている。また、特許文献１には、骨導音とは、振動する物体に接触する利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を介して利用者の聴覚神経に伝わる音であることが記載されている。
特許文献１に記載された電話機では、圧電バイモルフ及び可撓性物質からなる短形板状の振動体が、筐体の外面に弾性部材を介して取り付けられる旨が記載されている。また、特許文献１には、この振動体の圧電バイモルフに電圧が印加されると、圧電材料が長手方向に伸縮することにより振動体が屈曲振動し、利用者が耳介に振動体を接触させると、気導音と骨導音とが利用者に伝えられることが記載されている。
特開２００５−３４８１９３号公報
特許文献１に記載の電子機器においては、振動体の振動が筐体に伝達されて筐体が振動することによる外部への音漏れについては、何ら考慮されていない。
本発明の目的は、上述した課題を解決し、筐体の振動による音漏れを軽減できる電子機器を提供することにある。
本発明による電子機器は、圧電素子と、該圧電素子を支持するパネルと、当該パネルを保持するとともに、前記パネルを介して振動が伝わる筺体と、を備え、前記パネルにより、人体の一部を振動させて伝える振動音を発生させる電子機器において、
前記筺体は、第１筺体部と、該第１筐体の内側に位置する第２筺体部と、を備え、
前記第１筺体部と第２筺体部との間には、前記筺体の剛性を高める剛性強化部が配置されている、ことを特徴とする。
前記剛性強化部は、前記第１筺体部と第２筺体部とを押圧してもよい。
前記剛性強化部は、電子部品及び弾性体から構成されてもよい。
前記電子部品は、電池であってもよい。
前記弾性体は、前記電池を覆う電波吸収体シートを兼ねてもよい。
前記弾性体は、前記電池の表面に貼付されたシール部材が兼ねてもよい。
前記電子部品は、スピーカであってもよい。
前記弾性体は、前記スピーカを覆う防塵シートを兼ねてもよい。
前記電子部品は、カメラモジュールであってもよい。
前記第１筺体部は、第１凹部を備え、前記第２筺体部及び前記剛性強化部は、前記第１凹部内に配置されてもよい。
前記第２筺体部は、第２凹部を備え、前記剛性強化部は、前記第１凹部の底部と前記第２凹部の底部との間に配置されてもよい。
前記パネルは、前記第２凹部内で、且つ、前記第２凹部の底部に接触しない領域で振動してもよい。
前記圧電素子は、前記筺体の一方向における一端側に配置されてもよい。
前記筐体は、平面視における形状が矩形状を成し、対向する一方の２辺の長さが、対耳珠から対耳輪下脚までの長さ以上であってもよい。
前記筐体は、対向する他方の２辺の長さが、耳珠から対耳輪までの長さ以上であってもよい。
前記圧電素子は、前記筐体に接合部材により接合されて固定されてもよい。
前記接合部材は、非加熱型硬化性の接着材であってもよい。
前記接合部材は、両面テープであってもよい。
前記パネルは、前記筐体に接合部材により接合されてもよい。
前記パネルを前記筐体に接合する前記接合部材は、非加熱型硬化性の接着材であってもよい。
前記パネルを前記筐体に接合する前記接合部材は、両面テープであってもよい。
前記パネルは、表示部、入力部、前記表示部のカバーのうちいずれかの一部または全部を構成してもよい。
前記パネルにおける前記圧電素子の固定部分は、当該パネルの平面視における前記表示部との重複領域の外部に位置してもよい。
前記表示部は、前記筺体の内側から前記パネルに固定されてもよい。
本発明に係る電子機器によれば、筐体の振動による音漏れを軽減することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る電子機器の要部の機能ブロックを示す図である。 パネルの好適な形状を示す図である。 第１の実施形態に係る電子機器の実装構造の要部を概略的に示す図である。 第１の実施形態に係る電子機器のパネルの振動の一例を示す図である。 第２の実施形態に係る電子機器の実装構造の要部を概略的に示す図である。 第２の実施形態に係る電子機器のパネルの振動の一例を示す図である。
以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電子機器１の要部の機能ブロックを示す図である。電子機器１は、例えば携帯電話であって、無線通信部５と、パネル１０と、表示部２０と、圧電素子３０と、入力部４０と、制御部５０と、を備える。無線通信部５は、公知の構成からなり、基地局等を介して通信ネットワークに無線接続される。
パネル１０は、接触を検出するタッチパネル、または表示部２０を保護するカバーパネル等である。パネル１０は、例えばガラス、またはアクリル等の合成樹脂により形成される。パネル１０の形状は板状であるとよい。パネル１０は、平板であってもよいし、表面が滑らかに傾斜する曲面パネルであってもよい。パネル１０は、タッチパネルである場合、利用者の指、ペン、又はスタイラスペン等の接触を検出する。タッチパネルの検出方式は、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式（又は超音波方式）、赤外線方式、電磁誘導方式、及び荷重検出方式等の任意の方式を用いることができる。
表示部２０は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、又は無機ＥＬディスプレイ等の表示デバイスである。表示部２０は、パネル１０の背面側に設けられる。例えば、表示部２０は、接合部材（例えば接着剤）によりパネル１０の背面に配設される。あるいは、表示部２０は、パネル１０と離間して、電子機器１の筐体に支持される。
圧電素子３０は、電気信号（電圧）を印加することで、構成材料の電気機械結合係数に従い伸縮または湾曲する素子である。これらの素子は、例えばセラミック製や水晶からなるものが用いられる。圧電素子３０は、ユニモルフ、バイモルフまたは積層型圧電素子であってよい。積層型圧電素子には、バイモルフを積層した（例えば１６層または２４層積層した）積層型バイモルフ素子が含まれる。積層型の圧電素子は、例えばＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）からなる複数の誘電体層と、該複数の誘電体層間に配置された電極層との積層構造体から構成される。ユニモルフは、電気信号（電圧）が印加されると伸縮し、バイモルフは、電気信号（電圧）が印加されると湾曲する。
圧電素子３０は、パネル１０の背面（電子機器１の内部側の面）に配置される。圧電素子３０は、接合部材（例えば両面テープ）によりパネル１０に取り付けられる。圧電素子３０は、中間部材（例えば板金）を介してパネル１０に取り付けられてもよい。圧電素子３０は、パネル１０の背面に配置された状態で、筐体の内部側の表面と所定の距離だけ離間している。圧電素子３０は、伸縮または湾曲した状態でも、筐体の内部側の表面と所定の距離だけ離間しているとよい。すなわち、圧電素子３０と筐体の内部側の面との間の距離は、圧電素子３０の最大変形量よりも大きいとよい。
入力部４０は、利用者からの操作入力を受け付けるものであり、例えば、操作ボタン（操作キー）から構成される。なお、パネル１０がタッチパネルである場合には、パネル１０も利用者からの接触を検出することにより、利用者からの操作入力を受け付けることができる。
制御部５０は、電子機器１を制御するプロセッサである。制御部５０は、圧電素子３０に所定の電気信号（通話相手の音声または着信メロディもしくは音楽を含む楽曲等の音声信号に応じた電圧）を印加する。なお、音声信号は、内部メモリに記憶された音楽データに基づくものでもよいし、外部サーバ等に記憶されている音楽データがネットワークを介して再生されるものであってもよい。
圧電素子３０に電気信号が印加されると、圧電素子３０は長手方向に伸縮又は湾曲する。このとき、圧電素子３０が取り付けられたパネル１０は、圧電素子３０の伸縮又は湾曲にあわせて変形し、パネル１０が湾曲振動する。ここで、制御部５０が圧電素子３０に印加する電気信号の最大電圧は、例えば、振動音ではなく気導音による音の伝導を目的とした所謂パネルスピーカの印加電圧である±５Ｖよりも高い、±１５Ｖであってよい。これにより、利用者が例えば３Ｎ以上の力（５Ｎ〜１０Ｎの力）で自身の体にパネル１０を押し付けた場合であっても、パネル１０に十分な湾曲振動を発生させ、利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を介する振動音を発生させることができる。尚、どの程度の印加電圧を用いるかは、パネル１０の筐体または支持部材に対する固定強度もしくは圧電素子３０の性能に応じて適宜調整可能である。
パネル１０は、圧電素子３０が取り付けられた取付領域だけでなく、取付領域から離れた領域も湾曲振動する。パネル１０は、振動する領域において、当該パネル１０の主面と交差する方向に振動する箇所を複数有し、当該複数の箇所の各々において、振動の振幅の値が、時間とともにプラスからマイナスに、あるいはその逆に変化する。パネル１０は、ある瞬間において、振動の振幅が相対的に大きい部分と振動の振幅が相対的に小さい部分とが一見パネル１０の略全体にランダムにあるいは周期的に分布した振動をする。即ちパネル１０全域にわたって、複数の波の振動が検出される。利用者が例えば５Ｎ〜１０Ｎの力で自身の体にパネル１０を押し付けた場合であっても、パネル１０の上述したような振動が減衰しないためには、制御部５０が圧電素子３０に対して印加する最大電圧は、±１５Ｖであってよい。そのため、利用者は、上述した圧電素子３０の取付領域から離れた領域、例えばパネル１０の中央部に耳を接触させて音を聞くことができる。
ここで、パネル１０は、利用者の耳とほぼ同じ大きさであってよい。また、パネル１０は、図２に示すように、利用者の耳よりも大きいものであってもよい。この場合、利用者が音を聞く際、電子機器１のパネル１０により耳全体が覆われやすいことから、周囲音（ノイズ）を外耳道に入りにくくできる。パネル１０は、対耳輪下脚（下対輪脚）から対耳珠までの間の距離に相当する長さと、耳珠から対耳輪までの間の距離に相当する幅とを有する領域よりも広い領域が振動すればよい。パネル１０は、好ましくは、耳輪における対耳輪上脚（上対輪脚）近傍の部位から耳垂までの間の距離に相当する長さと、耳珠から耳輪における対耳輪近傍の部位までの間の距離に相当する幅を有する領域が振動すればよい。上記の長さおよび幅を有する領域は、長方形状の領域であってもよいし、上記の長さを長径、上記の幅を短径とする楕円形状であってもよい。日本人の耳の平均的な大きさは、社団法人 人間生活工学研究センター（ＨＱＬ）作成の日本人の人体寸法データベース（１９９２−１９９４）等を参照すれば知ることができる。尚、パネル１０が日本人の耳の平均的な大きさ以上の大きさであれば、パネル１０は概ね外国人の耳全体を覆うことができる大きさであると考えられる。上記のような寸法や形状を有することで、パネル１０は、ユーザの耳を覆うことができ、耳に当てたときの位置ずれに対して寛容になる。
上記の電子機器１は、パネル１０の振動により、気導音と、利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を介する振動音とを利用者に伝えることができる。そのため、従来のダイナミックレシーバと同等の音量の音を出力する場合、パネル１０が振動することで空気の振動により電子機器１の周囲へ伝わる音は、ダイナミックレシーバと比較して少ない。したがって、例えば録音されたメッセージを電車内等で聞く場合等に適している。
また、上記の電子機器１は、パネル１０の振動によって振動音を伝えるため、例えば利用者がイヤホンまたはヘッドホンを身につけていても、それらに電子機器１を接触させることで、利用者はイヤホンまたはヘッドホンおよび体の一部を介して音を聞くことができる。
上記の電子機器１は、パネル１０の振動により利用者に音を伝える。そのため、電子機器１が別途ダイナミックレシーバを備えない場合、音声伝達のための開口部（放音口）を筐体に形成する必要がなく、電子機器１の防水構造が簡略化できる。尚、電子機器１がダイナミックレシーバを備える場合、放音口は、気体は通すが液体は通さない部材によって閉塞されるとよい。気体は通すが液体は通さない部材は、例えばゴアテックス（登録商標）である。
（第１の実施形態）
図３は、第１の実施形態に係る電子機器１の実装構造の要部を概略的に示す図である。図３（ａ）は正面図、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるｂ−ｂ線に沿った断面図である。図３に示す電子機器１は、パネル１０として長方形状のガラス板が筐体６０（例えば金属や樹脂のケース）の前面に配されたスマートフォンである。
パネル１０は、例えば静電容量方式のタッチパネルを構成するもので、接合部材７０を介して筐体６０に支持されている。パネル１０には、長手方向の一端側（上部）を除く背面に、接合部材７０を介して表示部２０が接合されている。表示部２０は、回路基板１３０に接続されている。また、パネル１０の一方向における一端側である上部背面には、圧電素子３０が接合部材７０を介して接合されている。圧電素子３０は、長方形状を成し、その長辺がパネル１０の短辺に沿うように接合される。なお、接合部材７０は、熱硬化性あるいは紫外線硬化性等を有する接着剤や両面テープ等であり、例えば無色透明のアクリル系紫外線硬化型接着剤である光学弾性樹脂でもよい。
入力部４０は、パネル１０の長手方向の他端部（下部）側において筐体６０に支持されている。また、入力部４０には、破線で示すように、マイクの送話口４１が形成されている。つまり、長方形状の筐体６０の上部側に圧電素子３０が配置され、下部側に送話口４１が形成されている。
筐体６０は、リアケース（第２筐体部）６１と、リアケース６１に着脱自在なカバー部材（第１筐体部）６２とを備える。リアケース６１は、凹部（第２凹部）６１ａを有して構成される。同様に、カバー部材６２は、凹部（第１凹部）６２ａを有して構成される。リアケース６１は、カバー部材６２の凹部６２ａに配置される。表示部２０、圧電素子３０、入力部４０及び回路基板１３０は、リアケース６１の凹部６１ａに配置される。パネル１０は、凹部６１ａ内で、且つ、凹部６１ａの底部に接触しない領域で振動するように筐体６０に取り付けられる。
リアケース６１の凹部６１ａの底部とカバー部材６２の凹部６２ａの底部との間には、各種の電子部品が配置される。図３（ｂ）は、電子部品として、電子機器１を駆動するための電池１５０と、圧電素子３０と同時にあるいは選択的に駆動されて可聴音を出力するダイナミックスピーカ１６０と、被写体を撮像するカメラモジュール１７０とが配置されている場合を例示している。
本実施形態では、電池１５０とカバー部材６２との間に、弾性体６３が配置されている。また、ダイナミックスピーカ１６０とカバー部材６２との間には、弾性体６４が配置されている。また、カメラモジュール１７０とリアケース６１との間には、弾性体６５が配置されており、カメラモジュール１７０とカバー部材６２との間には、撮像光路に影響を与えないように、弾性体６６が配置されている。
ここで、弾性体６３は、電池１５０とともに、リアケース６１及びカバー部材６２を押圧する剛性強化部を構成する。また、弾性体６４は、ダイナミックスピーカ１６０とともに、リアケース６１及びカバー部材６２を押圧する剛性強化部を構成する。同様に、弾性体６５及び６６は、カメラモジュール１７０とともに、リアケース６１及びカバー部材６２を押圧する剛性強化部を構成する。弾性体６３、６４、６５及び６６は、例えば、ウレタン樹脂製、ゴム製、メラミン樹脂製、海綿製等の有機材料、あるいは金属ばね等の金属により構成することができる。なお、弾性体６３は、不要な電磁波の放射を防止する電磁波吸収体シート、あるいは電池１５０に貼付されるシール部材が兼ねてもよい。また、弾性体６４、６５及び６６は、防水シートや防塵シートを兼ねてもよい。
図４は、第１の実施形態に係る電子機器１のパネル１０の振動の一例を示す図である。第１の実施形態に係る電子機器１では、表示部２０がパネル１０に取り付けられている。このため、パネル１０の下部は、圧電素子３０が取り付けられたパネル１０の上部に比して振動しにくくなる。そのため、パネル１０の下部において、パネル１０の下部が振動することによる音漏れが低減できる。
このように、本実施形態に係る電子機器１によれば、パネル１０は、該パネル１０の背面に取り付けられた圧電素子３０の変形に起因してパネル１０が変形して、圧電素子３０が接着された長手方向の一端側から中央部近傍まで十分に振動する。したがって、利用者は、パネル１０の中央部から上部の領域の少なくとも一部に、利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を接触させることにより、パネル１０の振動による気導音及び振動音を聞くことができる。これにより、振動体を筐体６０の外面に突出させることなく気導音と振動音とを利用者に伝えることができるため、筐体に比べて非常に小さな振動体を人体に接触させる特許文献１に記載の電子機器よりも使い勝手が向上する。また、圧電素子自体に利用者の耳を当てる必要がないので圧電素子３０そのものが破損しにくい。また、パネル１０ではなく筐体６０を変形させる場合には、振動を発生させる際に、利用者が端末を落としてしまいやすいのに対して、パネル１０を振動させた場合には、このようなことが起きにくい。
また、本実施形態において、表示部２０及び圧電素子３０は、パネル１０に接合部材７０により接合されている。これにより、圧電素子３０の変形の自由度を阻害しにくい状態で圧電素子３０をパネル１０に取り付けることができる。また、接合部材７０は、非加熱型硬化性の接着剤とすることができる。これにより、硬化時に、圧電素子３０とパネル１０との間に熱応力収縮が発生しにくいという利点がある。また、接合部材７０は、両面テープとすることができる。これにより、圧電素子３０とパネル１０との間に接着剤使用時のような収縮応力がかかりにくいという利点がある。また、パネル１０も、接合部材７０により筐体６０に接合されているので、同様の効果が得られる他、筐体６０のカバー部材６２にパネル１０からの振動がダイレクトに伝わりにくくなり、筐体自体が大きく振動する場合と比較して、ユーザが電子機器１を落としてしまう恐れを低減できる。
また、リアケース６１及びカバー部材６２は、剛性強化部によって押圧されることにより、接触支持点が増加して、それぞれの剛性が高まる。これにより、筐体６０の全体の剛性が高まって、筐体６０の振動が低減されるので、音漏れが小さくできるとともに、ユーザが電子機器１を落としてしまう恐れをより低減できる。また、筐体６０に内蔵される電池１５０、ダイナミックスピーカ１６０、カメラモジュール１７０等の電子部品を用いて剛性強化部を構成することで、電子部品により剛性強化部の厚みを稼ぐことができる。これにより、弾性体のみで剛性強化部を構成する場合と比べて、弾性体を小さくでき、コストダウンが図れる。さらに、筐体６０の剛性が高まることから、筐体６０に保持されるパネル１０を効率よく振動でき、パネル１０の振動による音圧レベルを高めることができる。また、リアケース６１及びカバー部材６２の剛性を高めることができることから、これらの厚みを薄くでき、電子機器全体の薄型化が図れる。
（第２の実施形態）
図５は第２の実施形態に係る電子機器１の実装構造を示す図である。図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は図５（ａ）におけるｂ−ｂ線に沿った断面図、図５（ｃ）は図５（ａ）におけるｃ−ｃ線に沿った断面図である。図５に示す電子機器１はパネル１０として表示部２０を保護するカバーパネル（アクリル板）が上側の筐体６０ａの前面に配され、入力部４０が下側の筐体６０ｂに配された折りたたみ式の携帯電話である。
第２の実施形態では、パネル１０と圧電素子３０との間には、補強部材８０が配置される。補強部材８０は、例えば樹脂製の板、板金またはガラス繊維を含む樹脂製の板である。すなわち、第２の実施形態に係る電子機器１は、圧電素子３０と補強部材８０とが接合部材７０により接着され、さらに補強部材８０とパネル１０とが接合部材７０により接着される構造である。
また、第２の実施形態では、表示部２０は、パネル１０に接着されるのではなく、筐体６０ａによって支持されている。すなわち、第２の実施形態に係る電子機器１は、表示部２０がパネル１０と離間しており、表示部２０と筐体６０ａを構成するリアケース（第２筐体部）６１とが回路基板１３０を介して結合される構造である。
表示部２０、圧電素子３０及び回路基板１３０は、リアケース６１の凹部６１ａに配置される。パネル１０は、凹部６１ａの底部に接触しない領域で振動するように筐体６０に取り付けられる。また、リアケース６１は、カバー部材（第１筐体部）６２の凹部６２ａに配置される。リアケース６１の凹部６１ａの底部とカバー部材６２の凹部６２ａの底部との間には、ダイナミックスピーカ１６０やカメラモジュール１７０等の各種の電子部品が配置されている。
第１の実施形態と同様に、ダイナミックスピーカ１６０とカバー部材６２との間には、弾性体６４が配置されて、ダイナミックスピーカ１６０及び弾性体６４により、リアケース６１及びカバー部材６２を押圧する剛性強化部が構成されている。また、カメラモジュール１７０とリアケース６１との間、及び、カメラモジュール１７０とカバー部材６２との間には、弾性体６５及び６６が配置されて、カメラモジュール１７０及び弾性体６５、６６により、リアケース６１及びカバー部材６２を押圧する剛性強化部が構成されている。また、リアケース６１及びカバー部材６２との間の適宜の箇所には、リアケース６１及びカバー部材６２とを押圧する剛性強化部を構成する弾性体６７が配置される。弾性体６７は、弾性体６４等と同様に、例えば、ウレタン樹脂製、ゴム製、メラミン樹脂製、海綿製等の有機材料、あるいは金属ばね等の金属により構成することができる。また、弾性体６７は、電子部品とともに剛性強化部を構成する弾性体よりも低弾性率としてもよい。
図６は、第２の実施形態に係る電子機器１のパネル１０の振動の一例を示す図である。第２の実施形態に係る電子機器１では、パネル１０がガラス板と比較し剛性の低いアクリル板であり、また、パネル１０の背面に表示部２０が接着されていないため、図４に示す第１の実施形態に係る電子機器１に比べ、圧電素子３０により生じる振幅が大きくなる。また、パネル１０は、圧電素子３０が取り付けられた取付領域だけでなく、取付領域から離れた領域も振動する。このため、利用者は、空気を介する気導音に加え、パネル１０の任意の位置に耳を接触させて振動音を聞くことができる。
このように、本実施形態に係る電子機器１によれば、パネル１０に補強部材８０を介して取り付けられた圧電素子３０の変形に起因して補強部材８０およびパネル１０が変形し、当該変形するパネル１０に接触する対象物に対して気導音と振動音とを伝える。これにより、振動体自体を耳に当てることなく気導音と振動音とを利用者に伝えることができる。また、圧電素子３０は、パネル１０の筐体６０ａの内部側の面に取り付けられる。このため、振動体を筐体６０ａの外面に突出させることなく気導音と振動音とを利用者に伝えることができる。また、パネル１０は、圧電素子３０が取り付けられた取付領域だけでなく、パネル１０のいずれの箇所においても気導音と振動音とを伝えるための変形が発生する。このため、利用者は、空気を介する気導音に加え、パネル１０の任意の位置に耳を接触させて振動音を聞くことができる。
また、圧電素子３０とパネル１０との間に補強部材８０を配置することで、例えばパネル１０に外力が加わった場合に、その外力が圧電素子３０に伝達され圧電素子３０が破損する可能性を低減することができる。また、人体にパネル１０を強く接触させても、パネル１０の振動が減衰しにくくできる。また、圧電素子３０とパネル１０との間に補強部材８０を配置することで、パネル１０の共振周波数が下がり、低周波帯域の音響特性が向上する。なお、補強部材８０に換えて、板状の錘を接合部材７０により圧電素子３０に取り付けてもよい。
また、パネル１０が配置される筐体６０ａのリアケース６１及びカバー部材６２は、剛性強化部によって押圧されることにより、リアケース６１及びカバー部材６２の接触支持点が増加する。これにより、筐体６０ａの剛性が高まって振動が低減され、音漏れを小さくできる。また、ダイナミックスピーカ１６０を用いて剛性強化部を構成する場合は、剛性強化部の厚みを稼ぐことができるので、弾性体６７のみで剛性強化部を構成する場合と比べて、弾性体を小さくでき、コストダウンが図れる。さらに、筐体６０ａの剛性が高まることから、筐体６０ａに保持されるパネル１０を効率よく振動でき、パネル１０の振動による音圧レベルを高めることができる。また、リアケース６１及びカバー部材６２の剛性を高めることができることから、これらの厚みを薄くでき、電子機器全体の薄型化が図れる。
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。
また、剛性強化部は、リアケース６１とカバー部材６２との間の適宜の箇所に設けることができ、その個数も任意であるが、特に、振動の大きい圧電素子３０の近傍に設けると効果的である。また、剛性強化部を構成する電子部品は、ダイナミックスピーカ１６０やカメラモジュール１７０に限らず、適宜の電子部品が利用可能である。また、剛性強化部は、リアケース６１及び／又はカバー部材６２に、カバー部材６２及び／又はリアケース６１に圧接する突起状弾性部材を設けて、リアケース６１及びカバー部材６２の剛性を高めるようにしてもよい。また、第１の実施形態において、リアケース６１とカバー部材６２との間の適宜の箇所に、リアケース６１及びカバー部材６２を押圧するように、第２の実施形態と同様に、弾性体からなる剛性強化部を配置してもよい。さらに、リアケース６１及びカバー部材６２は、凹状に限らず、適宜の形状に構成することができる。
さらに、パネル１０と表示部２０とが重畳しない構成である場合、圧電素子３０は、パネル１０の中央に配設されてもよい。圧電素子３０がパネル１０の中央に配設された場合、圧電素子３０の振動がパネル１０全体に均等に伝わり、気導音の品質を向上させたり、利用者が耳をパネル１０の様々な位置に接触させても振動音を認識させたりすることができる。なお、圧電素子３０は複数個搭載してもよい。
また、上記の電子機器１においては、圧電素子３０はパネル１０に貼り付けられているが、パネル１０と異なる場所に取り付けられてもよい。例えば、第１の実施形態において、圧電素子３０は、筐体６０に取り付けられて電池１５０を覆うカバー部材６２に貼り付けられてもよい。カバー部材６２は携帯電話機等の電子機器１においてパネル１０と異なる面に取り付けられることが多いため、そのような構成によれば、利用者はパネル１０と異なる面に体の一部（例えば耳）を接触させて音を聞くことができる。
また、パネル１０は、表示パネル、操作パネル、カバーパネル、充電池を取り外し可能とするためのリッドパネルのいずれかの一部または全部を構成することができる。特に、パネル１０が表示パネルのとき、圧電素子３０は、表示機能のための表示領域の外側に配置される。これにより、表示を阻害しにくいという利点がある。操作パネルは、第1実施形態のタッチパネルを含む。また、操作パネルは、例えば折り畳み型携帯電話において操作キーのキートップが一体に形成され操作部側筐体の一面を構成する部材であるシートキーを含む。
なお、第１の実施形態および第２の実施形態では、パネル１０と圧電素子３０とを接着する接合部材およびパネル１０と筐体６０（６０ａ）とを接着する接合部材等を同一の符号を有する接合部材７０として説明した。しかしながら、第１実施形態および第２実施形態で用いられる接合部材は、接合する対象である部材に応じて適宜異なるものが用いられてよい。
１ 電子機器
５ 無線通信部
１０ パネル
２０ 表示部
３０ 圧電素子
４０ 入力部
４１ 送話口
５０ 制御部
６０、６０ａ、６０ｂ 筐体
６１ リアケース（第２筐体部）
６１ａ 凹部（第２凹部）
６２ カバー部材（第１筐体部）
６２ａ 凹部（第１凹部）
６３、６４、６５、６６、６７ 弾性体
７０ 接合部材
８０ 補強部材
１３０ 回路基板
１５０ 電池
１６０ ダイナミックスピーカ
１７０ カメラモジュール
本発明による電子機器は、パネルと、前記パネルを保持する筐体と、当該パネルに取り付けられた圧電素子とを有し、前記圧電素子の変形に起因して前記パネルが変形し、当該変形するパネルに接触している人体の接触部位が振動して音を伝える電子機器において、
前記筺体には剛性強化部が配置されている、ことを特徴とする。
前記剛性強化部は、前記筐体を押圧することとしてもよい。
前記筺体は、第１凹部を備える第１筺体部と、該第１筺体部の内側に位置する第２筺体部とを備え、前記第２筺体部及び前記剛性強化部は、前記第１凹部内に配置されてもよい。
前記パネルは、対耳輪下脚（下対輪脚）から対耳珠までの間の距離に相当する長さと、耳珠から対耳輪までの間の距離に相当する幅とを有する領域よりも広い領域が振動することとしてもよい。
前記パネルは、耳輪における対耳輪上脚（上対輪脚）から耳垂までの間の距離に相当する長さが振動し、耳珠から耳輪における対耳輪近傍の部位までの間の距離に相当する幅を有する領域が振動することとしてもよい。
前記パネルが、前記表示部、前記表示部のカバーのうちいずれかの一部または全部を構成するとき、前記圧電素子は、表示機能のための表示領域の外側に配置されていることとしてもよい。
前記表示部は、前記筺体の内側から前記パネルに固定されてもよい。
前記圧電素子は、前記パネルの前記筐体内部側の面に取り付けられてもよい。
前記パネルは、当該パネルのいずれの箇所においても人体振動音を伝えるための変形が発生することとしてもよい。
前記パネルは、その振動領域において、当該パネルの主面と交差する方向に振動する箇所を複数有し、当該箇所の各々において、前記振動の振幅の値が時間とともにプラスからマイナスに、あるいはその逆に変動することとしてもよい。
さらに、本発明による電子機器は、圧電素子と、前記圧電素子が接合されて振動する振動板と、前記振動板が接合される筐体とを有し、前記振動板により押圧されている人体の押圧部位が振動して音を伝えることを特徴とする。
前記押圧部位は、３Ｎ以上の力で押圧される状態においても振動して音を伝えることとしてもよい。
前記押圧部位は、５Ｎ以上の力で押圧される状態においても振動して音を伝えることとしてもよい。
前記押圧部位は、１０Ｎ以下の力で押圧される状態において振動して音を伝えることとしてもよい。
本発明による電子機器は、パネルと、前記パネルを保持する筐体と、当該パネルに取り付けられた圧電素子とを有し、前記圧電素子の長辺方向において該圧電素子の直上がその周囲と比較して最も高く隆起するように、前記圧電素子によって前記パネルが曲げられ、当該パネルに接触している人体の接触部位が振動して音を伝える電子機器において、前記筺体には剛性強化部が配置されている、ことを特徴とする。
前記表示部は、前記筺体の内側から前記パネルに固定されてもよい。
前記圧電素子は、前記パネルの前記筐体内部側の面に取り付けられてもよい。
前記パネルは、当該パネルのいずれの箇所においても人体振動音を伝えるための変形が発生することとしてもよい。
前記パネルは、その振動領域において、当該パネルの主面と交差する方向に振動する箇所を複数有し、当該箇所の各々において、前記振動の振幅の値が時間とともにプラスからマイナスに、あるいはその逆に変動することとしてもよい。
さらに、本発明による電子機器は、圧電素子と、前記圧電素子が接合されて振動する振動板と、前記振動板が接合される筐体とを有し、前記圧電素子の長辺方向において該圧電素子の直上がその周囲と比較して最も高く隆起するように、前記圧電素子によって前記振動板が曲げられ、当該振動板により押圧されている人体の押圧部位が振動して音を伝えることを特徴とする。
前記押圧部位は、３Ｎ以上の力で押圧される状態においても振動して音を伝えることとしてもよい。
前記押圧部位は、５Ｎ以上の力で押圧される状態においても振動して音を伝えることとしてもよい。
前記押圧部位は、１０Ｎ以下の力で押圧される状態において振動して音を伝えることとしてもよい。
前記表示部は、前記筺体の内側から前記パネルに固定されてもよい。
前記圧電素子は、前記パネルの前記筐体内部側の面に取り付けられてもよい。
前記パネルは、当該パネルのいずれの箇所においても人体振動音を伝えるための変形が発生することとしてもよい。
前記パネルは、その振動領域において、当該パネルの主面と交差する方向に振動する箇所を複数有し、当該箇所の各々において、前記振動の振幅の値が時間とともにプラスからマイナスに、あるいはその逆に変動することとしてもよい。
さらに、本発明による電子機器は、圧電素子と、前記圧電素子が接合されて振動する振動板と、前記振動板が接合される筐体とを有し、前記圧電素子の長辺方向において該圧電素子の直上がその周囲と比較して最も高く隆起するように、前記圧電素子によって前記振動板が曲げられ、当該振動板により押圧されている人体の押圧部位が振動して音を伝え、前記筐体には剛性強化部が配置されていることを特徴とする。
前記押圧部位は、３Ｎ以上の力で押圧される状態においても振動して音を伝えることとしてもよい。
前記押圧部位は、５Ｎ以上の力で押圧される状態においても振動して音を伝えることとしてもよい。
前記押圧部位は、１０Ｎ以下の力で押圧される状態において振動して音を伝えることとしてもよい。

Claims (24)

  1. 圧電素子と、該圧電素子を支持するパネルと、当該パネルを保持するとともに、前記パネルを介して振動が伝わる筺体と、を備え、前記パネルにより、人体の一部を振動させて伝える振動音を発生させる電子機器において、
    前記筺体は、第１筺体部と、該第１筐体の内側に位置する第２筺体部と、を備え、
    前記第１筺体部と第２筺体部との間には、前記筺体の剛性を高める剛性強化部が配置されている、電子機器。
  2. 前記剛性強化部は、前記第１筺体部と第２筺体部とを押圧する、請求項１に記載の電子機器。
  3. 前記剛性強化部は、電子部品及び弾性体から構成される、請求項１又は２に記載の電子機器。
  4. 前記電子部品は、電池である、請求項３に記載の電子機器。
  5. 前記弾性体は、前記電池を覆う電波吸収体シートを兼ねる、請求項４に記載の電子機器。
  6. 前記弾性体は、前記電池の表面に貼付されたシール部材が兼ねる、請求項４に記載の電子機器。
  7. 前記電子部品は、スピーカである、請求項３に記載の電子機器。
  8. 前記弾性体は、前記スピーカを覆う防水シートを兼ねる、請求項７に記載の電子機器。
  9. 前記電子部品は、カメラモジュールである、請求項３に記載の電子機器。
  10. 前記第１筺体部は、第１凹部を備え、前記第２筺体部及び前記剛性強化部は、前記第１凹部内に配置されている、請求項１に記載の電子機器。
  11. 前記第２筺体部は、第２凹部を備え、前記剛性強化部は、前記第１凹部の底部と前記第２凹部の底部との間に配置されている、請求項１０に記載の電子機器。
  12. 前記パネルは、前記第２凹部内で、且つ、前記第２凹部の底部に接触しない領域で振動する、請求項１１に記載の電子機器。
  13. 前記圧電素子は、前記筺体の一方向における一端側に配置されている、請求項１から１２のいずれか一項に記載の電子機器。
  14. 前記筐体は、平面視における形状が矩形状を成し、対向する一方の２辺の長さが、対耳珠から対耳輪下脚までの長さ以上である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の電子機器。
  15. 前記筐体は、対向する他方の２辺の長さが、耳珠から対耳輪までの長さ以上である、請求項１４に記載の電子機器。
  16. 前記圧電素子は、前記筐体に接合部材により接合されて固定される、請求項１から１５のいずれか一項に記載の電子機器。
  17. 前記接合部材は、非加熱型硬化性の接着材である、請求項１６に記載の電子機器。
  18. 前記接合部材は、両面テープである、請求項１６に記載の電子機器。
  19. 前記パネルは、前記筐体に接合部材により接合される、請求項１から１８のいずれか一項に記載の電子機器。
  20. 前記接合部材は、非加熱型硬化性の接着材である、請求項１９に記載の電子機器。
  21. 前記接合部材は、両面テープである、請求項１９に記載の電子機器。
  22. 前記パネルは、表示部、入力部、前記表示部のカバーのうちいずれかの一部または全部を構成する、請求項１から２１のいずれか一項に記載の電子機器。
  23. 前記パネルにおける前記圧電素子の固定部分は、当該パネルの平面視における前記表示部との重複領域の外部に位置する、請求項２２に記載の電子機器。
  24. 前記表示部は、前記筺体の内側から前記パネルに固定されている、請求項２２又は２３に記載の電子機器。
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