JP5951355B2 - Electronics - Google Patents
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Description
この発明は、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。 The present invention relates to an electronic device that vibrates a panel by applying a predetermined electrical signal (audio signal) to a piezoelectric element, and transmits air conduction sound and vibration sound to a user by transmitting the vibration of the panel to a human body. About.
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。 Patent Document 1 describes an electronic device such as a mobile phone that transmits air conduction sound and bone conduction sound to a user. According to Patent Document 1, air conduction sound is sound transmitted to the auditory nerve of a user by vibration of air that is caused by vibration of an object being transmitted to the eardrum through the external auditory canal. Have been described. Patent Document 1 describes that bone conduction sound is sound transmitted to the user's auditory nerve through a part of the user's body (for example, cartilage of the outer ear) that contacts the vibrating object. ing.
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、気導音と振動音とが利用者に伝えられることが記載されている。 In the telephone set described in Patent Document 1, it is described that a short plate-like vibrating body made of a piezoelectric bimorph and a flexible material is attached to the outer surface of a housing via an elastic member. Further, in Patent Document 1, when a voltage is applied to the piezoelectric bimorph of the vibrating body, the vibrating body bends and vibrates as the piezoelectric material expands and contracts in the longitudinal direction, and the user contacts the vibrating body with the auricle. And air conduction sound and vibration sound are transmitted to the user.
特許文献1に記載の電子機器は、携帯電話などの筐体の外面に振動体が取り付けられる。そのため、筺体に取り付けられるパネルを振動させた場合の課題については何ら検討されていない。 In the electronic device described in Patent Document 1, a vibrating body is attached to the outer surface of a housing such as a mobile phone. For this reason, no consideration has been given to problems when the panel attached to the housing is vibrated.
本発明の目的は、好適に使用できる、筺体に取り付けられるパネルを振動させるタイプの電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electronic device of a type that vibrates a panel attached to a housing, which can be suitably used.
本発明による電子機器は、長尺状の圧電素子と、前記圧電素子が固定されるパネルと、前記パネルを支持する筐体と、前記筐体の表面から内部に連通するダクトと、その内部に配置されるマイクロフォンとを有する集音部と、を有し、前記パネルは、前記圧電素子の長手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、当該パネルに接触する耳の接触領域が振動して音を伝えることを特徴とする。
An electronic apparatus according to the present invention includes a long piezoelectric element, a panel to which the piezoelectric element is fixed, a casing that supports the panel, a duct that communicates from the surface of the casing to the inside, and an interior thereof. a sound collector and a microphone disposed, was perforated, the panel, as directly above the piezoelectric element in the longitudinal direction of the piezoelectric element is the highest raised relative to its surroundings, by the piezoelectric element The panel is bent, and a contact area of an ear that contacts the panel vibrates and transmits sound .
前記集音部は、前記筐体の表面における前記パネル以外の領域に前記ダクトの開口を有するとよい。また、前記集音部は、前記筐体の表面における前記パネルと交差する面上に前記ダクトの開口を有するとよい。 The sound collection unit may have an opening of the duct in a region other than the panel on the surface of the housing. The sound collection unit may have an opening of the duct on a surface intersecting the panel on the surface of the housing.
前記筐体は、前記パネルを支持する第1部材と、前記集音部が取り付けられる、当該第1部材とは別の第2部材とを有するとよい。 The housing may include a first member that supports the panel and a second member that is different from the first member to which the sound collection unit is attached.
前記集音部は、前記筐体の平面視における前記圧電素子が配置される第1の側と反対側の第2の側に配置されるとよい。 The sound collection unit may be disposed on a second side opposite to the first side on which the piezoelectric element is disposed in a plan view of the housing.
前記パネルの平面視における前記圧電素子が配置される側から反対の側へ向かう方向における長さは、対耳珠から対耳輪下脚までの長さ以上であるとよい。また、前記方向と交差する方向の長さは、耳珠から対耳輪までの長さ以上であるとよい。 The length in the direction from the side where the piezoelectric element is arranged to the opposite side in a plan view of the panel is preferably equal to or longer than the length from the antitragus to the lower leg of the antiaural ring. Moreover, the length of the direction which cross | intersects the said direction is good in it being more than the length from a tragus to an antiaural ring.
前記圧電素子は、前記パネルに接合部材により接合されるとよい。さらに、前記接合部材は、非加熱型硬化性の接着材、または両面テープであるとよい。 The piezoelectric element may be bonded to the panel by a bonding member. Furthermore, the joining member may be a non-heating type curable adhesive or a double-sided tape.
前記パネルは、前記筐体に接合部材により接合されるとよい。さらに、前記接合部材は、非加熱型硬化性の接着材、または両面テープであるとよい。 The panel may be bonded to the housing by a bonding member. Furthermore, the joining member may be a non-heating type curable adhesive or a double-sided tape.
前記パネルは、平面視における前記圧電素子の固定位置から前記マイクロフォン寄りに配置される表示部を有するとよい。 The panel may include a display unit disposed closer to the microphone from a fixed position of the piezoelectric element in a plan view.
前記パネルは、表示部、入力部、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よい。 The panel may constitute part or all of any one of a display unit, an input unit, and a cover of the display unit.
前記パネルにおける前記圧電素子の接合部分は、前記パネルと表示部との重複領域の外部に位置するとよい。 The joining portion of the piezoelectric element in the panel may be located outside an overlapping region between the panel and the display unit.
前記パネルは、表示部、入力部、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よい。 The panel may constitute part or all of any one of a display unit, an input unit, and a cover of the display unit.
本発明よれば、好適に使用できる、筺体に取り付けられるパネルを振動させるタイプの電子機器を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electronic device of the type which vibrates the panel attached to a housing | casing which can be used conveniently can be provided.
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(スマートフォン)であって、パネル10と、表示部20と、圧電素子30と、入力部40と、マイクロフォン42と、通信部44と、制御部50と、を備える。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing functional blocks of an electronic device 1 according to an embodiment of the present invention. The electronic device 1 is, for example, a mobile phone (smart phone), and includes a
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。
The
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の背面に設けられる。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。表示部20は、パネル10と離間して配設され、電子機器1の筐体により支持されてもよい。あるいは、好適な例では、表示部20は、接合部材(例えば接着剤)によりパネル10の背面に接合される。接合部材は、たとえば、透過させる光の屈折率を制御した、光学弾性樹脂などの弾性樹脂である。表示部20は、接着部材とパネル10を透過して種々の情報を表示する。表示部20をパネル10の背面に接合することで、後述するように、パネル10の振動の減衰量を調節できる。
The
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屈曲する素子である。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)が印加されると屈曲する。
The
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60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、伸縮または屈曲した状態でも、筐体60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60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。
The
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。
The
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(音声信号に応じた電圧)を印加する。制御部50が圧電素子30に対して印加する電圧は、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3N以上の力(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に十分な振動を発生させ、利用者の体の一部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。制御部50が圧電素子30に電気信号を印加すると、圧電素子30は長手方向に伸縮または屈曲する。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の伸縮または屈曲にあわせて変形し、パネル10が振動する。このため、パネル10は、気導音を発生させるとともに、利用者が体の一部(例えば外耳の軟骨)を接触させた場合、体の一部を介する振動音を発生させる。制御部50は、例えば通信部44が受信した通話相手の音声に係る音声信号に応じた電気信号を圧電素子30に印加させ、その音声信号に対応する気導音及び振動音を発生させることができる。音声信号は、着信メロディ、または音楽を含む楽曲等に係るものであってもよい。なお、電気信号にかかる音声信号は、電子機器1の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。
The
通信部44は、通話相手の電子機器からのベースバンド信号を無線通信により受信し、音声信号を抽出する。抽出した音声信号は、制御部50によりパネル10から気導音や振動音として出力される。また、通信部44は、マイクロフォン42が集音した音声信号(たとえば、ユーザの発する通話音声)をベースバンド信号に変換し、そのベースバンド信号を通話相手の電子機器に向けて送信する。
The
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。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の広い領域において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の広い領域(例えば略全域)にわたって、複数の波の振動が検出されるようにすることもできる。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に対して印加する電圧は、±15Vであってよい。そのため、利用者は、上述したパネル10の取付領域から離れた領域に耳を接触させて音を聞くことができる。
The
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。長さ方向は、ここでは、パネル10が延在する長手方向2aであり、その中心から一方の端部寄りに圧電素子30が配置される。また、幅方向は、長手方向と直交する方向2bである。
Here, the
かかる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、ユーザー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。
The region having such a length and width may be a rectangular region, or may be an elliptical shape having the above length as the major axis and the width as the minor axis. The average size of Japanese ears can be found by referring to the Japanese human body size database (1992-1994) created by the Human Life Engineering Research Center (HQL). If the
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。
The electronic device 1 can transmit air conduction sound and vibration sound via a part of the user's body (for example, cartilage of the outer ear) to the user by the vibration of the
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。
In addition, since the electronic device 1 transmits vibration sound due to the vibration of the
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。
The electronic device 1 transmits sound to the user by the vibration of the
(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の実装構造を示す図である。図3(a)は正面(前面)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(a)、(b)に示す電子機器1は、パネル10としてガラス板であるタッチパネルが筐体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及び入力部40は筐体60に支持され、表示部20および圧電素子30は、それぞれ接合部材70によりパネル10に接着されている。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。パネル10、表示部20および圧電素子30は、それぞれ略長方形状である。制御部50は、パネル10、表示部20の背面側に設けられる回路基板50aに実装される。なお、図3では、通信部44の図示は省略される。
(First embodiment)
FIG. 3 is a diagram illustrating a mounting structure of the electronic device 1 according to the first embodiment. 3A is a front (front) view, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line bb in FIG. 3A. The electronic device 1 shown in FIGS. 3A and 3B is a smartphone in which a touch panel, which is a glass plate, is arranged as a
表示部20は、パネル10の短手方向におけるほぼ中央に配置される。圧電素子30は、パネル10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30の長手方向がパネル10の短辺に沿うように配置される。表示部20と圧電素子30とは、パネル10の内部側の面に平行な方向において並んで配置される。
The
マイクロフォン42は、筐体60内の回路基板50a上に搭載される。マイクロフォン42は、その周囲を遮音壁32により覆われる。遮音壁32は、たとえばラバー製であり、通音孔42aに連通するダクト32aを形成する。通音孔42aは、筐体60の底面、すなわちパネル10が設けられる前面と交差する面に設けられる。通音孔42aは、図示を省略する防水シート(たとえばゴアテックス(登録商標))により防水加工が施される。マイクロフォン42は、通音孔42a、ダクト32aを介して外部の音を集音する。マイクロフォン42とダクト32aが、本実施形態における「集音部」を構成する。
The
マイクロフォン42がダクト32a内に配置されることで、パネル10が圧電素子30により振動するとき、パネル10から筐体60内に伝わる気導音が遮音壁32により遮蔽され、マイクロフォン42に伝わりにくくなる。また、ダクト32が連通する通音孔32aが筐体60の底面に設けられることで、パネル10から通音孔42a周辺部まで筐体60を伝わる振動が、通音孔42aがたとえば筐体60の前面に設けられる場合よりも減衰される。よって、筐体60が振動することで発生する異音や、通話音声の音漏れを抑制でき、マイクロフォン42が集音する雑音や通話音声の音戻り(エコー)を低減できる。
By arranging the
また、好ましい態様では、筐体60は、パネル10が取り付けられる第1部材62と、その他の部分の第2部材64とが組み合わせられて構成される。たとえば、図3(a)、(b)の例では、前面を含むアッパーケースが第1部材62の例であり、背面を含むリアケースが第2部材64の例である。かかる構成において、集音部の通音孔42aは、第2の部材64、すなわちリアケース側に配置される。かかる構成とすることで、パネル10の振動が第1部材62からこれとは不連続な第2部材64に伝わるときに、1つの連続した部材を伝わる場合より減衰する。よって、通音孔42a付近の筐体の振動を抑えることができ、マイクロフォン42が集音する雑音や通話音声の音戻り(エコー)を低減できる。
Moreover, in a preferable aspect, the housing | casing 60 is comprised combining the
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、パネル10の上部に圧電素子30が設けられ、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。また、パネル10の下部側にダクト32aとマイクロフォン42とを有する集音部を設けたことで、パネル10にける振動を、マイクロフォン42やその先の通音孔42aの位置に近づくにつれて減衰することができる。その結果、マイクロフォン42が集音する雑音やエコーを低減できる。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of vibration of the
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、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。
As described above, according to the electronic apparatus 1 according to the present embodiment, the
また、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。
The
(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(前面)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(たとえばアクリル板)が上側の筐体60の前面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60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60の一部である支持部90とが接合部材70により接着される構造である。なお、支持部90は、筐体60の一部としての構成に限定されず、金属や樹脂等により筐体60から独立した部材として構成することが可能である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating a mounting structure of the electronic device 1 according to the second embodiment. 5 (a) is a front (front) view, FIG. 5 (b) is a cross-sectional view taken along line bb in FIG. 5 (a), and FIG. 5 (c) is a line cc in FIG. 5 (a). FIG. The electronic device 1 shown in FIG. 5 is a foldable mobile phone in which a cover panel (for example, an acrylic plate) that protects the
第2の実施形態では、マイクロフォン42は入力部40の操作ボタンの背面側に設けられる。この例では、通音孔42aは、たとえば筐体60の側面に設けられ、マイクロフォン42を覆う遮音壁32により、通音孔42に連通するダクト32aが形成される。このような構成によれば、パネル10が圧電素子30により振動したとき、その振動はパネル10の下部に向かって減衰するので、パネル10の振動に起因して筐体60が振動することで発生する異音や、通話音声の音漏れを抑制でき、ダクト32a内のマイクロフォン42が通音孔42aを介して集音する雑音や通話音声の音戻り(エコー)を低減できる。
In the second embodiment, the
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。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of vibration of the
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60内部側の面に取り付けられる。このため、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。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。
As described above, according to the electronic apparatus 1 according to the present embodiment, the reinforcing
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。
Further, by arranging the reinforcing
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。 Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, the functions included in each member, each step, etc. can be rearranged so that there is no logical contradiction, and a plurality of components, steps, etc. can be combined into one or divided. is there.
例えば、図7に示すとおり、パネル10が筐体60に接合部材70により接合されている構成としても良い。このように、筐体60にパネル10からの振動がダイレクトに伝わりにくくすることで、筐体自体が大きく振動する場合と比較して、ユーザーが電子機器1を落としてしまう恐れを低減できる。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、筐体60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、筐体60とパネル10との間に接着剤使用時のような収縮応力が発生しにくいという利点がある。
For example, as illustrated in FIG. 7, the
例えば、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、上述の実施形態と同様に、圧電素子30は複数個搭載してもよい。
For example, when the
第1、第2の実施形態では、パネルが筐体の正面に配置される場合において、通音孔が筐体の底面または側面に設けられる場合を示したが、通音孔の位置はこれに限られず、たとえば筐体の背面に設けられてもよい。また、矩形形状の筐体を例として示したが、筐体の形状は矩形形状以外であってもよく、たとえば扁平な楕円形状などであってもよい。また、上述の説明では、パネルが設けられる平面(筐体正面)と直交する平面(筐体底面または側面)に通音孔が設けられる例を示したが、平面同士が交わる角度は、直角に限られず、また、直線で交わる場合に限られない。別言すれば、筐体が曲面を有する場合、パネルが設けられる平面または曲面の接平面と交わる平面に通音孔が設けられる場合や、パネルが設けられる平面または曲面の接平面と交わる接平面を有する曲面に通音孔が設けられる場合も、第1、第2の実施形態に含まれる。 In the first and second embodiments, when the panel is arranged on the front surface of the housing, the case where the sound passage hole is provided on the bottom surface or the side surface of the housing is shown. For example, it may be provided on the back surface of the housing. Moreover, although the rectangular-shaped housing | casing was shown as an example, the shape of a housing | casing may be other than a rectangular shape, for example, a flat ellipse shape etc. may be sufficient. In the above description, an example in which sound holes are provided in a plane (bottom surface or side surface) orthogonal to a plane (front surface of the casing) on which the panel is provided is shown. However, the angle at which the planes intersect is a right angle. It is not limited, and it is not limited to the case of intersecting in a straight line. In other words, when the housing has a curved surface, a sound passage hole is provided in a plane where the panel is provided or a plane which intersects the curved tangent plane, or a tangential plane which intersects the plane where the panel is provided or the curved tangential plane. The case where a sound passage hole is provided in a curved surface having a shape is also included in the first and second embodiments.
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、圧電素子30は、筐体60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。
In the electronic device 1 described above, the
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、例えば折畳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。
Further, the
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。
In the first embodiment and the second embodiment, the bonding member that bonds the
1 電子機器
10 パネル
20 表示部
30 圧電素子 32 遮音壁
32a ダクト
40 入力部
42 マイクロフォン
42a 通音孔
44 通信部
50 制御部
60 筐体
70 接合部材
80 補強部材
90 支持部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (15)
前記圧電素子が固定されるパネルと、
前記パネルを支持する筐体と、
前記筐体の表面から内部に連通するダクトと、その内部に配置されるマイクロフォンとを有する集音部と、
を有する電子機器であって、
前記パネルは、前記圧電素子の長手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、当該パネルに接触する耳の接触領域が振動して音を伝える電子機器。 A long piezoelectric element;
A panel to which the piezoelectric element is fixed ;
A housing for supporting the panel;
A sound collection unit having a duct communicating with the inside from the surface of the housing, and a microphone disposed therein;
An electronic device having a,
The panel is bent by the piezoelectric element so that a portion directly above the piezoelectric element rises in the longitudinal direction of the piezoelectric element in the longitudinal direction, and the contact area of the ear contacting the panel is increased. Electronic devices that transmit sound by vibration .
前記集音部は、前記筐体の表面における前記パネル以外の領域に前記ダクトの開口を有する、
電子機器。 In claim 1,
The sound collection unit has an opening of the duct in a region other than the panel on the surface of the housing.
Electronics.
前記集音部は、前記筐体の表面における前記パネルと交差する面上に前記ダクトの開口を有する、
電子機器。 In claim 2,
The sound collection unit has an opening of the duct on a surface intersecting the panel on the surface of the housing.
Electronics.
前記筐体は、前記パネルを支持する第1部材と、前記集音部が取り付けられる、当該第1部材とは別の第2部材とを有する、
電子機器。 In any one of Claims 1 thru | or 3,
The casing includes a first member that supports the panel, and a second member that is different from the first member to which the sound collection unit is attached.
Electronics.
前記集音部は、前記筐体の平面視における前記圧電素子が配置される第1の側と反対側の第2の側に配置される
電子機器。 In any one of Claims 1 thru | or 4,
The sound collection unit is an electronic device disposed on a second side opposite to the first side on which the piezoelectric element is disposed in a plan view of the housing.
前記パネルの平面視における前記圧電素子が配置される側から反対の側へ向かう方向における長さは、対耳珠から対耳輪下脚までの長さ以上である、
電子機器。 In any one of Claims 1 thru | or 5,
The length in the direction from the side on which the piezoelectric element is arranged in the plan view of the panel to the opposite side is equal to or longer than the length from the antitragus to the lower leg of the antiaural ring,
Electronics.
前記パネルの平面視における前記圧電素子が配置される側から反対の側へ向かう方向と交差する方向における長さは、耳珠から対耳輪までの長さ以上である、
電子機器。 In any one of Claims 1 thru | or 6.
The length in the direction intersecting with the direction from the side where the piezoelectric element is arranged in the plan view of the panel to the opposite side is equal to or longer than the length from the tragus to the antiaural ring,
Electronics.
前記圧電素子は、前記パネルに接合部材により接合される、
電子機器。 In any one of Claims 1 thru | or 7,
The piezoelectric element is bonded to the panel by a bonding member.
Electronics.
前記接合部材は、非加熱型硬化性の接着材である、
電子機器。 In claim 8,
The joining member is a non-heating type curable adhesive,
Electronics.
前記接合部材は、両面テープである、
電子機器。 In claim 8,
The joining member is a double-sided tape,
Electronics.
前記パネルにおける前記圧電素子の接合部分は、前記パネルと表示部との重複領域の外部に位置する、
電子機器。 In claim 8,
The bonding portion of the piezoelectric element in the panel is located outside the overlapping region of the panel and the display unit,
Electronics.
前記パネルは、前記筐体に接合部材により接合される、
電子機器。 In any one of Claims 1 thru | or 11,
The panel is joined to the housing by a joining member.
Electronics.
前記接合部材は、非加熱型硬化性の接着材である、
電子機器。 In claim 12,
The joining member is a non-heating type curable adhesive,
Electronics.
前記接合部材は、両面テープである、
電子機器。 In claim 12,
The joining member is a double-sided tape,
Electronics.
前記パネルは、表示部、入力部、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、
電子機器。 In any one of Claims 1 thru | or 14.
The panel constitutes a part or all of the display unit, the input unit, the cover of the display unit,
Electronics.
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