JP5563106B2 - 電子機器 - Google Patents

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関連出願へのクロスリファレンス

本出願は、日本国特許出願２０１１−０３３９８３号（２０１１年２月１８日出願）の優先権を主張するものであり、当該出願の開示全体を、ここに参照のために取り込む。

本発明は、外観を構成するパネルを備え、当該パネルを振動させる電子機器に関する。

現在、電子機器の入力装置として、タッチパネルやタッチパッドなどが広く採用されている。そのような入力装置において、操作者がタッチパネルやタッチパッドなどを操作した際に、タッチパネルやタッチパッドを湾曲振動させることにより、操作者の指先などに操作感をフィードバックするものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−４４４９７号公報

ところで、特許文献１の電子機器では、機器への埃や水の侵入に対しては対策が講じられていない。このため、例えばタッチパネルとタッチパネルが固定される部材との間の隙間から埃や水分が侵入することが想定される。

上記の課題は、外観を構成するパネルを備え、当該パネルを振動させる電子機器においては共通して発生し得ると想定される課題である。パネルを振動させる他の電子機器としては、例えば所定の電気信号（音声信号）を印加することでパネルを振動させ、パネルに接触する利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）に振動が伝わることにより利用者に音を伝える電子機器がある。また、パネルを振動させる他の電子機器としては、パネルの振動によってパネルに付着した水滴や汚れを除去する機能を有する電子機器もある。

それゆえ、この発明の目的は、外観を構成するパネルを備え、当該パネルを振動させる電子機器につき、パネルの振動を阻害しにくくし、且つ防塵性、防水性を向上させることにある。

上記目的を達成する第１の観点に係る電子機器の発明は、
パネルと、
前記パネルに配設されて当該パネルを湾曲振動させる振動部と、
前記パネルを支持する支持部材と、を備えた電子機器であって、
前記支持部材は、硬度の異なる硬部と軟部との少なくとも２つの部位で構成され、
前記パネルの端縁が、前記軟部に取り付けられ、
前記軟部は、前記パネルの端縁の一部であって、前記湾曲振動の振動面に沿う前記パネルの端縁に設けられている、ことを特徴とするものである。

第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る電子機器において、
前記振動部は、前記パネルに配設された圧電素子である、ことを特徴とするものである。

第３の観点に係る発明は、第１の観点に係る電子機器において、
前記軟部の長さは、当該軟部に取り付けられる前記タッチパネルの端縁の長さよりも長い、ことを特徴とするものである。

第４の観点に係る発明は、第１の観点に係る電子機器において、
前記パネルは、利用者の耳全体を覆うことができる程度の大きさである、ことを特徴とするものである。

本発明よれば、外観を構成するパネルを備え、当該パネルを振動させる電子機器につき、パネルの振動を阻害しにくくし、且つ防塵性、防水性を向上させることができる電子機器が提供される。

本発明の一実施の形態に係る電子機器の全体を示す斜視図である。 図１に示す電子機器を構成する上部筐体アセンブリに関し、裏面側を示す斜視図である。 図２に示すＡ−Ａに沿う断面図、及び部分拡大断面図である。 図２に示すＢ−Ｂに沿う断面図、及び部分拡大断面図である。 タッチパネルの湾曲振動における振動面を説明する図である。 本発明の他の実施の形態に係る電子機器に関し、上部筐体アセンブリを裏面側から示す斜視図である。 本発明のさらに他の実施の形態に係る電子機器に関し、上部筐体アセンブリを裏面側から示す斜視図である。 図７Ａに示すＣ−Ｃに沿う部分拡大断面図である。 図７Ａに示すＤ−Ｄに沿う部分拡大断面図である。 本発明のまたさらに他の実施の形態に係る電子機器に関し、上部筐体アセンブリを裏面側から示す斜視図、及びＥ−Ｅに沿う部分拡大断面図である。 （ａ）は、本発明を適用できる別の電子機器の正面図であり、（ｂ）は、図９（ａ）中のｂ−ｂ線に沿った断面図である。 本発明を適用できる別の電子機器の変形例を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施の形態に係る電子機器の全体を示す斜視図である。本実施の形態に係る電子機器１は、下部筐体１０と、上部筐体アセンブリ２０とを一体に組み合わせたものである。下部筐体１０と上部筐体アセンブリ２０との間は、これらが一体に組み合わされた状態においては、例えばゴム製のパッキンを介した密閉構造にする等して、適当な防水及び防塵の措置がなされている。上部筐体アセンブリ２０は、後述するように、上部筐体にタッチパネル等を取り付けたものであり、下部筐体１０及び上部筐体は、例えば樹脂製のケースなどとして、ある程度の衝撃に耐えうる素材により構成するのが好適である。なお、以下の説明においては、下部筐体１０と上部筐体との組み合わせ構造については、詳細な説明を省略する。また本実施の形態においては、上部筐体が、上述した「支持部材」に該当する。

図２は、図１に示す電子機器１を構成する上部筐体アセンブリ２０に関し、裏面側を示す斜視図である。本実施の形態において上部筐体アセンブリ２０は、タッチパネル２１の裏面側に、振動部２２と、防塵ガスケット部材２３とを備えるとともに、このタッチパネル２１を上部筐体２４で支持するものである。

本実施の形態においてタッチパネル２１は、例えば透明の樹脂材によって形成されている。タッチパネル２１は、図２に示す例では長方形状となっているが、正方形状のものであってもよい。なお、本明細書において「長方形状」、「正方形状」とは、矩形状に限らず、各辺及び角部が、円弧状に形成されたものも含むものである。

また本実施の形態においては、図２に示すように、２個の振動部２２が、タッチパネル２１の短辺側の近傍において、その短辺側の端縁２１ａに沿う向きにほぼ並行に延在していて、例えば両面テープや接着剤等によってタッチパネル２１に固着されている。

この振動部２２は、所定の振動パターンによる振動を発生させることにより、タッチパネル２１に接触している接触物に対して触感を呈示する。本実施の形態において、振動部２２は、例えば圧電素子であって、図示しない制御部から供給される駆動信号に基づいて長手方向に伸縮変位する。これにより、タッチパネル２１のアクティブエリア２１ｂ（図２に示す破線の内側）を、図３に矢印で示す向き、すなわち、長辺側よりも短辺側が大きく撓む向きに湾曲振動させることができる。なお、本明細書において「アクティブエリア」とは、タッチパネルの内側部分であって湾曲振動する操作領域を示す。

タッチパネル２１は、例えば電子機器１内に配置される表示部（図示せず）の前面に配置して、表示部に表示したオブジェクトに対する操作者の指やスタイラスペン等（以下、単に「接触物」と総称する）による接触を、対応するタッチパネル２１のアクティブエリア２１ｂにおいて検出する。したがって、本実施の形態において、「タッチパネル」とは、例えばＬＣＤ等とすることができる表示部の前面に配置する、すなわち当該表示部とは別に設けられる部材を想定して説明する。また、タッチパネル２１は、アクティブエリア２１ｂに対する接触物の接触の位置を検出し、当該検出した接触の位置を制御部（図示せず）に通知する。

このタッチパネル２１は、例えば抵抗膜方式、静電容量方式、光学式等の公知の方式のもので構成されたタッチパネルを用いることができる。なお、タッチパネル２１が接触物による接触を検出する上で、接触物がタッチパネル２１に物理的に触れることは必須ではない。例えば、タッチパネル２１が光学式である場合は、タッチパネル２１は当該タッチパネル２１上の赤外線が接触物で遮られた位置を検出するため、接触物がタッチパネル２１に触れることは不要である。

上述した表示部は、例えばキーのような押しボタンスイッチ（プッシュ式ボタンスイッチ）等のオブジェクトを画像で表示する。このオブジェクトは、タッチパネル２１のアクティブエリア２１ｂ上において接触すべき領域を操作者に示唆する画像である。また、押しボタンスイッチとは、操作者が入力の操作に用いるボタンやキー等（以下、単に「キー等」と総称する）である。この表示部は、例えば、液晶表示パネル（ＬＣＤ）や有機ＥＬ表示パネル等を用いて構成される。本実施の形態においてタッチパネル２１は、アクティブエリア２１ｂが透明となっていて、アクティブエリア２１ｂを通して表示部のオブジェクトを視認することができる。一方、アクティブエリア２１ｂの外側は、印刷等によって非透明となっていて、振動部２２等を覆い隠すことができるので、見栄えが損なわれることがない。なお本明細書においては、表示関連の事項については、詳細な説明を省略する。

防塵ガスケット部材２３は、タッチパネル２１と、例えば表示部等との隙間を埋めて、埃や塵がタッチパネル２１と表示部との間に侵入することを低減するものである。防塵ガスケット部材２３としては、タッチパネル２１の湾曲振動を妨げないように、例えばスポンジ等の発泡材や硬度の低い非発泡材が用いられる。本実施の形態において防塵ガスケット部材２３は、中央部に開口を有する枠状となっている。ここで「枠状」とは、一体に形成されたものに限られず、例えば辺毎に分離したものを組み合わせて形成されるものも含む。防塵ガスケット部材２３は、図２に示すように、アクティブエリア２１ｂよりも外側であって、かつ２個の振動部２２よりも内側となる領域に、両面テープや接着剤等で固着されている。尚、本明細書において、硬度は、例えばISO（国際標準化機構）や新JIS規格に基づいた“デュロメータ”を計測器に用いた方法（JIS K 6253）にて、測定される硬度である。

上部筐体２４は、硬度の異なる硬部２４ａと軟部２４ｂとの少なくとも２つの部位で構成されている。硬部２４ａは、例えばポリカーボネート（ＰＣ）樹脂やアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂等の硬度の高い材料で形成されており、軟部２４ｂは、例えばシリコーン等の、硬部２４ａと比較して硬度の低い材料で形成されている。また上部筐体２４は、図３に示すように、硬部２４ａの中央部に開口を備えていて、その開口の端縁のうち、短辺側の開口端縁２４ａ１が軟部２４ｂと結合している。さらに軟部２４ｂは、タッチパネル２１の端縁のうち、湾曲振動の振動面に沿う端縁である、端縁２１ａと結合している。ここで湾曲振動の「振動面」とは、図５に示すように、タッチパネルが湾曲振動する際に、振幅の変動する向きに沿う面を示す。すなわち、図３に示すように、タッチパネル２１が長辺側よりも短辺側が大きく撓む向きに湾曲振動する場合には、湾曲振動の振動面に沿う向きとは、短辺に沿う向きとなる。なお、振動部２２に圧電素子を用いる場合においては、当該圧電素子の延在する向きが、湾曲振動の振動面に沿う向きとなる。

一方、図４に示すように、硬部２４ａの長辺側の開口端縁２４ａ２は、振動部２２が配置されていないタッチパネル２１の長辺側の端縁２１ｃと直接結合している。これにより、タッチパネル２１の全周が、上部筐体２４と隙間なくつながることになるので、これら相互間からの水の浸入や埃の入り込みを低減することができる。

ここで、タッチパネル２１、硬部２４ａ、及び軟部２４ｂのそれぞれの結合は、別個に形成した各部材を、例えば接着剤等で結合させてもよいが、例えば予め形成したタッチパネル２１を上部筐体２４の成形金型にインサートしておき、硬部２４ａ用の材料と軟部２４ｂ用の材料を順次に射出成形する２色成形で製造してもよい。２色成形によれば、部品同士を強固に結合することができる上、各部品を結合する作業の効率を大幅に高めることができる。

上記のように構成される本実施の形態における電子機器１は、例えばＬＣＤ等の表示部にキー等を表示させることで、タッチパネル２１のアクティブエリア２１ｂを通して、そのキー等が視認される。ここで操作者が、接触物によって、キー等が視認される部位のアクティブエリア２１ｂに触れると、振動部２２が作用して、アクティブエリア２１ｂが、図３に矢印で示す、長辺側よりも短辺側が大きく撓む向きに湾曲振動する。ここで、振動部２２が配設されていないタッチパネル２１の長辺側は、硬部２４ａで強固に支持されている一方で、振動部２２が配設されて大きく振動するタッチパネル２１の短辺側は、軟部２４ｂによって柔軟に支持されているので、タッチパネル２１の振動の減衰を低減することができる。これにより、防水、防塵対策を施しつつ、アクティブエリア２１ｂに触れている接触物に対して、例えば押しボタンスイッチを押した如き触感を呈示することができる。しかも、タッチパネル２１は、硬部２４ａ及び軟部２４ｂによってその全周に亘って固着されているので、落下等によって外から強い衝撃が加わる場合にも、タッチパネル２１が上部筺体２４から剥離するおそれを低減することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、振動部２２は２個に限られず、所要の湾曲振動の振幅に応じて任意の個数とすることができる。

また、図６に示すように、軟部２４ｂの長さＬ１を、隣接するタッチパネル２１のアクティブエリア２１ｂの長さ（図示の例では短辺側の長さ）Ｌ２よりも長くする場合、すなわち、軟部２４ｂの両端部がアクティブエリア２１ｂの両長辺よりも外側に位置する場合は、湾曲振動の節がアクティブエリア２１ｂの長辺よりも外側に位置することになるので、アクティブエリア２１ｂの長辺側も十分に振動させることができる。これにより、アクティブエリア２１ｂの全域に亘って、十分な振幅を得ることができる。

さらに、図６に示す軟部２４ｂの長さＬ１を、この軟部２４ｂと結合するタッチパネル２１の端縁の長さ（図示の例では短辺側の長さ）Ｌ３よりも長くする場合、すなわち、軟部２４ｂの両端部がタッチパネル２１の両長辺よりも外側に位置する場合は、湾曲振動の節がタッチパネル２１の長辺よりも外側に位置することになるので、アクティブエリア２１ｂの長辺側もより一層振動させることができる。これにより、アクティブエリア２１ｂの全域に亘って、さらに十分な振幅を得ることができる。

また、図７Ａ〜図７Ｃに示すように、軟部２４ｂを、タッチパネル２１の短辺側の端縁２１ａと結合させるだけでなく、硬部２４ａの表面全体を覆うように設けてもよい。この場合は、軟部２４ｂと、硬部２４ａ及びタッチパネル２１との結合部における強度を確保できるだけでなく、これらの継ぎ目が表面に現れないので、見栄えも損なわれることがない。しかも軟部２４ｂによって筐体全体が覆われるので、例えば落下等による衝撃を吸収することもできる。

そして、上述したタッチパネル２１の短辺側だけでなく、図８に示すように、硬部２４ａの長辺側の開口端縁２４ａ２とタッチパネル２１の長辺側の端縁２１ｃとを、軟部２４ｂを介して結合する場合には、タッチパネル２１の長辺側の動きの自由度がより増すので、湾曲振動する際のアクティブエリア２１ｂの振幅をさらに確保することができる。なお、図８に示す例ではタッチパネル２１の全周が軟部２４ｂで結合されているが、軟部２４ｂの四隅を硬部２４ａで分断するように配置して、タッチパネル２１の四辺は軟部２４ｂと結合するとともに、その四隅については硬部２４ａで結合するようにしてもよい。このように、タッチパネル２１の四隅を硬部２４ａで結合する場合は、振動の減衰を極力おこすことなく、必要な剛性も確保される。

また、防塵ガスケット部材２３は、上述した例では２個の振動部２２の内側に配置したが、タッチパネル２１との隙間を埋める対象となる表示部等の大きさによっては、２個の振動部２２よりも外側に配置してもよい。これにより、防塵ガスケット部材２３による振動の減衰を極力抑えることができる。なお、防塵ガスケット部材２３の配設域は、タッチパネル２１の内側に限定されることはなく、対象となる表示部等の大きさによっては、より湾曲振動の減衰に対する影響が少なくなる上部筐体２４まで入り込ませてもよい。

さらに、本発明は、タッチパネル２１を、硬部２４ａと軟部２４ｂとを組み合わせた上部筐体２４で支持することを中心に特徴を有するものであり、その他の構成要素については、本明細書において説明した以外にも、種々の構成を採用することができる。例えば、上述した各実施の形態では、電子機器１の筐体の一部材である上部筐体２４を支持部材として説明した。しかしながら、本発明の支持部材は上述した部材に限定されるものではなく、種々の部材とすることができる。例えば、支持部材の硬部をＬＣＤや各種基板とし、軟部をＬＣＤ等に固着させたシリコーン等の弾性体としてもよい。

また、上述した各実施の形態においては、タッチパネル２１の裏側に配置した表示部（図示せず）にオブジェクトを表示してタッチパネル２１が操作者の接触を検出する態様について説明した。しかしながら、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば表示部を有さずに、タッチパネルのアクティブエリア上にオブジェクトがインクなどにより直接印刷されているような態様を想定することもできる。

そして、上記実施の形態では、タッチパネル２１を用いて、当該タッチパネル２１のアクティブエリア２１ｂに対する接触を検出した。すなわち、上記実施の形態において、「タッチパネル２１」は、いわゆるタッチセンサのような部材を想定して説明した。しかしながら、本発明による電子機器に用いるタッチパネルは、操作者の指やスタイラスペンなどの接触物により接触されるものであれば任意のものとすることができる。

例えば、本発明による電子機器に用いるタッチパネル２１は、アクティブエリアに対する接触物の接触の位置を検出しない（つまりセンシング機能を有さない）、単なる「パネル」のような部材とすることもできる。このような構成の電子機器においては、例えば、タッチパネルに対する押圧を検出する押圧検出部をさらに設けることにより、押圧検出部が検出する押圧に基づいて、タッチパネルに対する接触がなされたものと判定することができる。

また、上記実施の形態では、タッチパネル２１を用いて、当該タッチパネルのアクティブエリアに対する接触を検出した。しかしながら、押圧検出部がタッチパネル２１に対する押圧を検出して、当該押圧に基づいて、タッチパネル２１に対する接触がなされたものと判定することもできる。

上述のような押圧検出部は、タッチパネル２１のタッチ面に対する押圧を検出するもので、例えば、押圧に応じて物理的または電気的な特性（歪み、抵抗、電圧等）が変化する歪みゲージセンサや圧電素子等を任意の個数用いて構成することができる。また、振動部を圧電素子とした場合には、当該圧電素子を押圧検出部としても用いることができる。このような構成を採用して、押圧によるタッチパネル２１の歪みを検出することにより、当該歪みからタッチパネル２１に対する押圧を算出するなどの構成を想定することができる。

例えば、押圧検出部が圧電素子等を用いて構成された場合、押圧検出部の圧電素子は、タッチパネル２１のタッチ面に対する押圧に係る荷重（力）の大きさ（または、荷重（力）の大きさが変化する速さ（加速度））に応じて、電気的な特性である電圧の大きさ（電圧値）が変化する。この場合、押圧検出部は、この電圧の大きさ（電圧値（以下、単にデータと称する））を制御部に通知することができる。制御部は、押圧検出部がデータを制御部に通知することにより、または、制御部が押圧検出部の圧電素子に係るデータを検出することにより、当該データを取得する。つまり、制御部は、タッチパネル２１のタッチ面に対する押圧に基づくデータを取得する。すなわち、制御部は、押圧検出部から押圧に基づくデータを取得する。そして、制御部は、押圧に基づくデータが所定の基準を満たした場合に、接触がなされたものと判定し、所定の振動を発生することができる。ここで、上記所定の基準は、表現したい押しボタンスイッチの押圧時の荷重特性に応じて適宜設定することができる。

さらに、このような押圧検出部は、タッチパネル２１における接触検出方式に応じて構成することができる。例えば、抵抗膜方式の場合には、接触面積の大きさに応じた抵抗の大きさを、タッチパネル２１のタッチ面に対する押圧の荷重（力）に対応付けることにより、歪みゲージセンサや圧電素子等を用いることなく構成することができる。あるいは、静電容量方式の場合には、静電容量の大きさを、タッチパネル２１のタッチ面に対する押圧の荷重（力）に対応付けることにより、歪みゲージセンサや圧電素子等を用いることなく構成することができる。

また、振動部２２は、タッチパネル２１の全面に透明圧電素子を設けて構成したり、偏心モータを駆動信号の１周期で１回転させるようにして構成したり、することもできる。さらに、押圧検出部および振動部は、圧電素子を用いて構成する場合に、圧電素子を共用して押圧検出部兼振動部を構成することもできる。圧電素子は、圧力が加わると電圧を発生し、電圧が加えられると変形するためである。

また、上述したように、振動部２２は、押圧検出部も兼ねる圧電素子の電圧の大きさ（電圧値（データ））が所定の基準を満たした際に、当該圧電素子を駆動することにより振動を発生するようにもできる。ここで、圧電素子の電圧の大きさ（電圧値（データ））が所定の基準を満たした際とは、電圧値（データ）が所定の基準値に達した際であってもよいし、電圧値（データ）が所定の基準値を超えた際でもよいし、所定の基準値と等しい電圧値（データ）が検出された際でもよい。

上述した実施の形態においては、タッチパネル２１を表示部の上面に重ねて配置した構成を想定して説明した。本発明による電子機器は、このような構成にすることは必須ではなく、タッチパネルと表示部とを離間した構成にすることもできる。しかしながら、タッチパネルを表示部の上面に重ねて配置した構成とする方が、表示される画像と発生する振動との対応関係を、操作者に容易に認識させることができる。

また、本実施の形態の説明における表示部およびタッチパネルは、表示部と接触検出部との両機能を共通の基板に持たせる等により、一体化した装置によって構成されるようにしてもよい。このように表示部と接触検出部との両機能を一体化した装置の構成の一例としては、液晶パネルが有するマトリクス状配列の画素電極群に、フォトダイオード等の複数の光電変換素子を規則的に混在させたものを挙げることができる。この装置は、液晶パネル構造によって画像を表示する一方で、パネル表面の所望位置をタッチ入力するペンの先端で液晶表示用のバックライトの光を反射し、この反射光を周辺の光電変換素子が受光することによって、タッチ位置を検出することができる。

なお、振動部２２は、振動モータ（偏心モータ）などに基づいて電子機器を振動させることにより、タッチパネルを間接的に振動させるように構成してもよい。

また、上記実施形態では、センシング機能を有するタッチパネルを備え、操作感をフィードバックする携帯電話端末を挙げたが、本発明はこれに限定されない。以下、本発明を適用できる別の電子機器について説明する。

例えば、本発明に係る電子機器は、タッチパネルや表示部を保護するカバーパネル等のパネルに貼り付けられた圧電素子に所定の音声信号に応じた電気信号を印加することで、パネルに振動を発生させる電子機器でもよい。このような電子機器は、当該振動させたパネルに、利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を接触させても、利用者に対して音を伝えることができる。

以下に述べる携帯電話機１００は、本発明を適用することができる電子機器の例として挙げたものであるから、図に示す構成に限定されない。携帯電話機１００の構成は、本発明を適用するのに支障がない範囲内で適宜変更され得る。

図９は、本発明を適用できる別の電子機器を示す図である。図９（ａ）は正面図、図９（ｂ）は図９（ａ）におけるｂ−ｂ線に沿った断面図である。

図９に示すように、本発明を適用できる別の電子機器としての携帯電話機１００は、筺体１１０と、パネル１２０と、表示部１３０と、圧電素子１４０とを備える。表示部１３０および圧電素子１４０は、それぞれ接合部材１５０によりパネル１２０に接着されている。パネル１２０、表示部１３０および圧電素子１４０は、それぞれ略長方形状である。圧電素子１４０における接合部材１５０との接触領域は、圧電素子の一方側主面のほぼ全面であってもよい。この場合、例えば圧電素子の両端だけを圧電素子における接合部材との接触領域とした場合に比較して、圧電素子１４０における振動が、効率よくパネル１２０に伝達され、パネル１２０を人体に接触させても減衰してしまわない十分な強度で、パネル１２０を湾曲振動させることができる。

図９（ａ）に示すように、表示部１３０は、パネル１２０の短手方向におけるほぼ中央に配置される。圧電素子１４０は、パネル１２０の長手方向の端部から所定の距離だけ離間して、当該端部の近傍に、圧電素子１４０の長手方向がパネル１２０の短辺に沿うように配置される。表示部１３０と圧電素子１４０とは、パネル１２０の内部側の面に平行な方向において並んで配置される。例えばパネル１２０と表示部１３０とが重畳しない構成である場合、圧電素子１４０は、パネル１２０の中央に配設されてもよい。圧電素子１４０がパネル１２０の中央に配設された場合、圧電素子１４０の振動がパネル１２０全体に均等に伝わり、利用者が耳をパネル１２０の様々な位置に接触させた場合でも音声を認識することができる。尚、上述の実施形態と同様に、圧電素子は複数個搭載してもよい。

図９に示すように、筺体１１０は、硬部１１０ａと軟部１１０ｂとを有する。硬部１１０ａは、例えばポリカーボネート（ＰＣ）樹脂やアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂等の硬度の高い材料で形成されており、軟部１１０ｂは、例えばシリコーン等の、硬部１１０ａと比較して硬度の低い材料で形成されている。硬部１１０ａと軟部１１０ｂとは、２色成形により製造されてもよい。また、筐体１１０は、硬部１１０ａの中央部に開口を備えていて、その開口の端縁に軟部１１０ｂと結合している。そして、パネル１２０は、その端縁が、軟部１１０ｂに取り付けられている。

パネル１２０は、例えばタッチパネルの場合、タッチパネルに対する指、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でよい。パネル１２０は、表示部１３０を保護するための保護パネルでもよい。またパネル１２０の材質は、例えばガラスや合成樹脂からなり、板状体からなればよい。

表示部１３０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。

圧電素子１４０は、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する素子である。圧電素子１４０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。積層型の圧電素子の場合、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。

接合部材１５０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る。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。

上記の携帯電話機１００によれば、パネル１２０がその全周にわたって筺体１１０の軟部１１０ｂに固着されるので、携帯電話機１００の内部に埃または水が侵入することを低減するとともに、パネル１２０の振動の減衰を低減することができる。

以上の構成を有する携帯電話機１００は、圧電素子１４０の伸縮に起因して振動するパネル１２０に利用者の体の一部が接触しても利用者に対して音を伝えることができる。

圧電素子１４０は、例えば不図示の制御部から出力される電気信号に基づいて長手方向に伸縮（湾曲）する。圧電素子１４０は接合部材１５０によりパネル１２０に貼り付けられているため、パネル１２０は圧電素子１４０の伸縮に伴って振動する。パネル１２０は、圧電素子１４０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。パネル１２０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パネル全体にランダムに分布した振動をする。即ちパネル全域にわたって、複数の波の振動が検出される。

上記の携帯電話機１００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、タッチパネルや表示部を保護するカバーパネル等のパネルに振動を発生させ、当該振動させたパネルに、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、利用者に対して音を伝えることができる。

上記の携帯電話機１００のパネルによる出力音は、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であることが想定される。楽曲は、内部メモリに記憶された音楽データに基づいて再生されるものでもよいし、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。

圧電素子の伸縮に起因するパネルの振動に基づいて音を出力する場合、高音域に比べて低音域が聞こえにくいことが多い。そのため、低音域のみを増幅するようアンプを制御してよい。

パネルの振動により利用者に音を伝える場合、別途ダイナミックスピーカを備える必要がなければ、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、電子機器の防水・防塵構造が簡素化できる。尚、ダイナミックスピーカを別途備えてもよい。この場合、ダイナミックスピーカの放音口は、気体は通すが液体は通さない防水シート、例えばゴアテックス（商標）等により閉鎖されるとよい。

圧電素子は、パネルにおける圧電素子が取り付けられた取付領域だけでなく、パネルにおける当該取付領域から離れた領域も振動させる。そのため、利用者は、パネルの任意の位置に耳を接触させて音を聞くことができる。ここで、利用者の耳よりも広い面積を有するパネルを採用することで、利用者は、利用者の耳とほぼ同じ大きさあるいは利用者の耳よりも大きさのパネルを備える電子機器を、耳全体が覆われるように接触させることで、周囲音（ノイズ）が外耳道に入ることを低減しつつ、電子機器から出力される音を聞くことができる。パネルは、耳輪から耳珠および対耳珠までの間の距離に相当する長さと、耳輪脚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。平均的な耳の大きさは、例えば日本人であれば、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、概ね、日本人の耳の大きさを目安にパネルを作製すれば、外国人にも適用可能と考えられる。

上記の携帯電話機１００は、利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を介して振動によって利用者に音を伝えることができるものであるため、ダイナミックスピーカと比較して空気の振動により周囲へ伝わる音が少ない。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に適している。

また、上記の携帯電話機１００は、パネル１２０の振動によって音を伝えるため、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。

また、上記の携帯電話機１００においては、表示部１３０と圧電素子１４０とは、パネル１２０の内部側の面に平行な方向において並んで配置される。表示部１３０がパネル１２０に取り付けられていることで、パネル１２０の下部（図９において下側）の剛性が上がり、圧電素子１４０が貼り付けられたパネル１２０の上部（図９において上側）の振動をパネル１２０の下部に比して大きく振動させることが可能となる。そのため、パネル１２０の振動を利用者に効率よく伝えることが可能となる。

尚、このように振動しているパネルを人体に接触させて音を伝えようとする場合、圧電素子に印加される電圧は、通常の所謂パネルスピーカに搭載される圧電素子に印加される電圧よりも高く設定するとよい。これは、パネルの筺体に対する支持構造が大きく異なることに起因する。例えば、日本国特許公開公報：特開２０１０−１１４８６６に開示されたパネルスピーカの場合、パネル自体は大きく変形せず、パネルの板厚方向に、パネル全体が一体として平行移動をするように、長手方向の両端で筺体に、フィルム状部材や伸び縮み可能なゴム部材、スプリング部材等により支持される。これに対して、上記の携帯電話機１００は、パネル１２０の外周部全体が接合部材１５０により筺体１１０に接着されて支持される構造である。すなわち、携帯電話機１００のパネル１２０は、上記文献に記載されたパネルスピーカのパネルに比して、筺体に対して強固に固定されている。即ち、筺体の軟部１１０ｂは、所謂パネルスピーカを保持するフィルム状部材や伸び縮み可能なゴム部材、スプリング部材等によりも、十分な硬度を有する材料が選択される。したがって、携帯電話機１００の圧電素子１４０に印加される電圧は、通常の所謂パネルスピーカに搭載される圧電素子に印加される電圧よりも高い。

以上、携帯電話機１００について説明したが、当該携帯電話機１００は、上述した構成に限られることなく、構成に関して種々の変更が可能である。図１０は、本発明を適用できる別の電子機器の変形例を示す図である。図１０（ａ）は正面図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）におけるｂ−ｂ線に沿った断面図、図１０（ｃ）は図１０（ａ）におけるｃ−ｃ線に沿った断面図である。

図１０に示すように、圧電素子１４０とパネル１２０との間には、中間部材１６０が配置されてもよい。この場合、圧電素子１４０と中間部材１６０とが接合部材１５０により接着され、さらに中間部材１６０とパネル１２０とが接合部材１５０で接着される構造であってもよい。接合部材１５０は、上記した各種接着剤または両面テープであってよい。

中間部材１６０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。圧電素子１４０とパネル１２０との間に中間部材１６０を配置することで、例えばパネル１２０に外力が加わった場合に、その外力が圧電素子に伝達され圧電素子が破損する可能性を低減することができる。また、圧電素子１４０とパネル１２０との間に中間部材１６０を配置することで、パネル１２０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。尚、中間部材１６０に換えて、板状の錘を接合部材１５０により圧電素子１４０に取り付けてもよい。これにより、人体にパネルを強く接触させても、パネルの振動が減衰しにくくできる。

また、上記の携帯電話機１００においては、圧電素子はパネルに貼り付けられているが、パネルと異なる場所に取り付けられてもよい。例えば、圧電素子は、筺体に取り付けられてバッテリを覆うバッテリリッドに貼り付けられてもよい。バッテリリッドは携帯電話機においてパネル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。

上記のような、利用者の体の一部（例えば外耳の軟骨）を介して利用者に対して音を伝える電子機器は、振動するパネルに接触する利用者の体の一部を介して伝導する音（人体伝導音）およびパネルの振動に起因するパネル近傍の空気の振動（気導音）の両方を利用者に伝えるものであってもよい。

ここまで、本発明の複数の実施形態について説明したが、当然ながら各実施形態の構成同士を適宜組み合わせることは可能である。

１ 電子機器
１０ 下部筐体
２０ 上部筐体アセンブリ
２１ タッチパネル
２１ａ タッチパネルの短辺側の端縁
２１ｂ アクティブエリア
２１ｃ タッチパネルの長辺側の端縁
２２ 振動部
２３ 防塵ガスケット部材
２４ 上部筐体（支持部材）
２４ａ 硬部
２４ｂ 軟部
２４ａ１ 短辺側の開口端縁
２４ａ２ 長辺側の開口端縁
１００ 携帯電話機
１１０ 筺体
１１０ａ 硬部
１１０ｂ 軟部
１２０ パネル
１３０ 表示部
１４０ 圧電素子
１５０ 接合部材
１６０ 中間部材

Claims (4)

1. パネルと、
   前記パネルに配設されて当該パネルを湾曲振動させる振動部と、
   前記パネルを支持する支持部材と、を備えた電子機器であって、
   前記支持部材は、硬度の異なる硬部と軟部との少なくとも２つの部位で構成され、
   前記パネルの端縁が、前記軟部に取り付けられ、
   前記軟部は、前記パネルの端縁の一部であって、前記湾曲振動の振動面に沿う前記パネルの端縁に設けられている、ことを特徴とする電子機器。
2. 前記振動部は、前記パネルに配設された圧電素子である、ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
3. 前記軟部の長さは、当該軟部に取り付けられる前記パネルの端縁の長さよりも長い、ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
4. 前記パネルは、利用者の耳全体を覆うことができる程度の大きさである
   請求項１に記載の電子機器。

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