JP5986417B2 - 電子機器 - Google Patents

電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP5986417B2
JP5986417B2 JP2012091021A JP2012091021A JP5986417B2 JP 5986417 B2 JP5986417 B2 JP 5986417B2 JP 2012091021 A JP2012091021 A JP 2012091021A JP 2012091021 A JP2012091021 A JP 2012091021A JP 5986417 B2 JP5986417 B2 JP 5986417B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric element
panel
diaphragm
electronics
electronic device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012091021A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013219718A (ja
Inventor
俊寿 名畑
俊寿 名畑
聡 水田
聡 水田
友彰 宮野
友彰 宮野
清和 佐藤
清和 佐藤
章朗 木原
章朗 木原
俊 風間
俊 風間
泰宏 片山
泰宏 片山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2012091021A priority Critical patent/JP5986417B2/ja
Priority to EP13163442.0A priority patent/EP2651104B1/en
Priority to US13/862,333 priority patent/US9204223B2/en
Publication of JP2013219718A publication Critical patent/JP2013219718A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5986417B2 publication Critical patent/JP5986417B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R17/00Piezoelectric transducers; Electrostrictive transducers
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • G06F1/1613Constructional details or arrangements for portable computers
    • G06F1/1633Constructional details or arrangements of portable computers not specific to the type of enclosures covered by groups G06F1/1615 - G06F1/1626
    • G06F1/1656Details related to functional adaptations of the enclosure, e.g. to provide protection against EMI, shock, water, or to host detachable peripherals like a mouse or removable expansions units like PCMCIA cards, or to provide access to internal components for maintenance or to removable storage supports like CDs or DVDs, or to mechanically mount accessories
    • G06F1/1658Details related to functional adaptations of the enclosure, e.g. to provide protection against EMI, shock, water, or to host detachable peripherals like a mouse or removable expansions units like PCMCIA cards, or to provide access to internal components for maintenance or to removable storage supports like CDs or DVDs, or to mechanically mount accessories related to the mounting of internal components, e.g. disc drive or any other functional module
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02Constructional features of telephone sets
    • H04M1/0202Portable telephone sets, e.g. cordless phones, mobile phones or bar type handsets
    • H04M1/026Details of the structure or mounting of specific components
    • H04M1/0266Details of the structure or mounting of specific components for a display module assembly
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02Constructional features of telephone sets
    • H04M1/03Constructional features of telephone transmitters or receivers, e.g. telephone hand-sets
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/08Mouthpieces; Microphones; Attachments therefor
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R2460/00Details of hearing devices, i.e. of ear- or headphones covered by H04R1/10 or H04R5/033 but not provided for in any of their subgroups, or of hearing aids covered by H04R25/00 but not provided for in any of its subgroups
    • H04R2460/13Hearing devices using bone conduction transducers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Telephone Set Structure (AREA)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
  • Details Of Audible-Bandwidth Transducers (AREA)
  • Diaphragms For Electromechanical Transducers (AREA)

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人体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、人体振動音とは、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、気導音と人体振動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。
本発明の目的は、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にも適切に使用できる電子機器を提供することにある。
本発明における電子機器は、長手方向と短手方向を有する形状の圧電素子と、内面側に前記圧電素子が固定されるとともに、平面視したときの前記圧電素子が固定された取付領域を含む外面側が外部に露出する振動板と、一方側で前記振動板を接合部材により接合して保持するとともに、前記一方側とは逆側の他方側の主面が外部に露出する筐体と、前記他方側の主面に着脱可能に結合するための結合部を備えた蓋部材とを有し、前記圧電素子を駆動させたときに、該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振動板が曲げられ、当該振動板に接触しているの接触部位が振動して音を伝える電子機器であって、前記圧電素子が前記振動板の当該電子機器の上部側にて固定され、前記結合部の結合位置が、当該電子機器の下部側に設けられ、前記接合部材の一方が前記振動板に、前記接合部材の他方が前記筐体に接している。
前記結合部は、その外周に沿って配置されるパッキン部を有してもよい。また、前記基部は、前記パッキン部が埋設される溝を有してもよい。
前記振動板の平面視における第1の方向の長さは、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、前記振動板の平面視における前記第1の方向と交差する第2の方向の長さは、耳珠から対耳輪までの長さ以上であるとよい。
前記圧電素子は、前記振動板に第2の接合部材により接合されて固定されてもよい。前記第2の接合部材は、非加熱型硬化性の接着材、または両面テープとすることができる。
記接合部材は、非加熱型硬化性の接着材、または両面テープとすることができる。
前記振動板は、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ことができる。
前記振動板における前記圧電素子の固定部分は、当該振動板の平面視における表示部との重複領域の外部に位置するようにすることができる。
本発明に係る電子機器は、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適切に使用できる。
本発明の一実施形態に係る電子機器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を示す図である。 一例における筐体60の斜視図である。 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を示す図である。 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。 パネルと筐体との接合例を示す図である。
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、制御部50と、を備える。パネル10が本実施形態における「振動板」の例である。なお、電子機器1の構造については後に詳述するが、電子機器1は、パネル10が固定されるとともに表示部20、圧電素子30、入力部40、制御部50等が格納される筐体60とを有する。
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。
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。
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。
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(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、人体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人体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、体の一部を介する人体振動音を発生させる。例えば、制御部50は、例えば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人体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。
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。
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。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)を介する人体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の振動によって人体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の実装構造を示す図である。図3(a)は正面図、図3(b)、(c)は図3(a)におけるb−b線に沿った断面図、図3(d)は背面図である。図3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、入力部40、及び制御部50が設けられる回路基板52は筐体60に支持される。また、筐体60内には、表示部20、圧電素子30、入力部40、制御部50等に電源を供給する電池300が収容される。筐体60の背面部には電池300を出し入れするための開口部62が設けられる。また、筐体60は、開口部62に着脱可能に結合されて開口部62を封止する蓋部材64を有する。図3(b)には蓋部材64が装着された状態、図3(c)には蓋部材64が取り外された状態が示される。
パネル10を有する筐体60の前面部が、圧電素子30が固定される「第1の主面部」であり、蓋部材64が設けられる背面部が「第1の主面部に対向する第2の主面部」である。また、筐体60においてパネル10が固定されるパネル10以外の部分が基部61に対応する。
ここでは、蓋部材64が筐体60の背面部と同じ寸法を有し、筐体60に結合されたときに筐体60の背面部と一体化する例が示されるが、蓋部材64の寸法はこの例に限られず、開口部62を覆う寸法であればよい。蓋部材64は、結合部66により筐体60の背面部、すなわち基部61に結合される。結合部66は、たとえば、開口部62に挿入されて弾性により開口部62の内側壁に係止し、または内側壁に設けられる切欠きもしくは凹部に係合する爪等である。結合部66は、蓋部材14と一体成型されてもよいし、別部材であってもよい。
また、図3(d)に示すように、電子機器1の平面視において、圧電素子30が筐体60の前面部に平行な方向、たとえば、長方形状の筐体60の長手方向における第1の側(図3(d)における上部側)60aに設けられるとき、結合部66の結合位置は、第1の側60aとは反対の第(図3(d)における下部側)60bに設けられる。ここで、第1の側60aと第2の側60bは、筐体60の前面部に平行な方向、たとえば、長手方向における長さの中点で長手方向と直交する短手方向を境界302としたとき、圧電素子30が設けられる側が第1の側60aに対応し、他方が第2の側60bに対応する。なお、圧電素子30が境界302を越えて配置される場合には、圧電素子30の面積の半分以上が含まれる側が第1の側60a、他方が第2の側60bに対応する。
圧電素子30がパネル10を振動させる際、パネル10の振動がパネル10と筐体60の基部61との接合部分を介して基部61に伝わる。そして、その振動は、開口部62において基部61に接触する蓋部材64の結合部66に伝わる。接合部66は、基部61との間にある程度のあそびを有するので、振動が伝わると、振動に応じてがたつく。ただし、基部61を伝わる振動は、その発生源である圧電素子30からの距離に応じて減衰する。よって、本実施形態では、圧電素子30が設けられる筐体60の上部側60aではなく、下部側60bに結合部66の結合位置(すなわち、たとえば開口部62の位置)が設けられる。そうすることで、結合部66の結合位置を圧電素子30と同じ上部側60aに設けた場合より、結合部66に伝わる振動を小さくすることができる。よって、振動により発生する音の音量を小さく抑えることができる。
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。
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。
図4は、一例における筐体60の斜視図である。図4では、筐体60の背面からの斜視図が、蓋部材64が取り外された状態で示される。筐体60は、基部61側(すなわち、ここでは背面側)に、蓋部材64により覆われる開口部62を有する。開口部62は、筐体60の平面視における圧電素子30の側60aとは反対の側60bに設けられる。ここでは、電池の図示は省略される。蓋部材64は、開口部62に接合される接合部66_1、66_2、66_3、及び66_4を有する。接合部66_1〜66_4は、たとえば蓋部材64の外方に突出した爪である。蓋部材64が開口部62に装着されるとき、接合部66_1〜66_4は、開口部62の内側壁に当接して弾性変形しながら開口部62に挿入される。そして、接合部66_1〜66_4は、開口部62の外方への付勢力により、たとえば、開口部62の内側壁に設けられた切欠きもしくは凹部66_1a、66_2a、66_3a、及び66_4aにそれぞれ係合する。これにより、蓋部材64が筐体60に装着される。
また、蓋部材64は、結合部66_1〜66_4の内方に、外周に沿った形状のパッキン部65aを有してもよい。パッキン部65aは、シリコン、ゴム、またはプラスチックなどの弾性部材で形成される。パッキン部65aは、蓋部材64と一体成型してもよい。一方、基部61における開口部62の内方には、パッキン部65aが埋設される溝部65bを設けてもよい。パッキン部65aが開口部62内の対向する部位に密着したり、溝部65bに埋設されたりすることで、蓋部材64と開口部62との隙間が密閉され、筐体60内に水が浸入することを防ぐことができる。かかる防水構造において、蓋部材64の結合位置を圧電素子30の側60aとは反対の側60bに配置することで、振動によるパッキン部65aの劣化を抑えることができ、防水機能の低下を防止できる。
図5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人体振動音とを伝える。すなわち、筐体60の一部であるパネル10が振動して、気導音と人体振動音とを発生させる。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人体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、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。
(第2の実施形態)
図6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6(a)は正面図、図6(b)は図6(a)におけるb−b線に沿った断面図、図6(c)は図6(a)におけるc−c線に沿った断面図である。図6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60の前面に配された折りたたみ式の携帯電話である。蓋部材64における結合部66の結合位置は、筐体60の圧電素子30が設けられる側60aではなく、他方の側60bに設けられる。そうすることで、第1の実施形態と同様に、圧電素子30による振動が筐体60の基部61を介して結合部66に伝わることで発生する音や、結合部66に設けられるパッキン部の劣化を抑えることができる。
なお、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。
図7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5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人体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人体振動音とを伝える。これにより、振動体自体を耳に当てることなく気導音と人体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人体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人体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人体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。
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。
例えば、図8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。
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人体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。
また、パネル10は、表示パネル、操作パネル、カバー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。
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。
さらに、第1の実施形態および第2の実施形態では、結合部66が、電池を出し入れするための開口部を封止する蓋部材64を筐体60に結合させる場合を例として示した。しかし、結合部は、電池以外のたとえば記憶媒体や回路部品、または電源プラグなどを着脱するための端子や開口を封止する蓋部材を結合するためのものであってもよいし、他の周辺機器を筐体60に結合するためのものであってもよい。
1 電子機器
10 パネル
20 表示部
30 圧電素子
40 入力部
50 制御部
60 筐体
70 接合部材
80 補強部材
90 支持部

Claims (12)

  1. 長手方向と短手方向を有する形状の圧電素子と、
    内面側に前記圧電素子が固定されるとともに、平面視したときの前記圧電素子が固定された取付領域を含む外面側が外部に露出する振動板と、
    一方側で前記振動板を接合部材により接合して保持するとともに、前記一方側とは逆側の他方側の主面が外部に露出する筐体と、
    前記他方側の主面に着脱可能に結合するための結合部を備えた蓋部材とを有し、
    前記圧電素子を駆動させたときに、該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振動板が曲げられ、当該振動板に接触しているの接触部位が振動して音を伝える電子機器において、
    前記圧電素子が前記振動板の当該電子機器の上部側にて固定され、
    前記結合部の結合位置が、当該電子機器の下部側に設けられ
    前記接合部材の一方が前記振動板に、前記接合部材の他方が前記筐体に接している電子機器。
  2. 請求項1において、
    前記結合部は、その外周に沿って配置されるパッキン部を有する、
    電子機器。
  3. 請求項2において、
    前記基部は、前記パッキン部が埋設される溝を有する、
    電子機器。
  4. 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
    前記振動板の平面視における第1の方向の長さは、対耳珠から対耳輪下脚までの長さ以上である、
    電子機器。
  5. 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
    前記振動板の平面視における前記第1の方向と交差する第2の方向の長さは、耳珠から対耳輪までの長さ以上である、
    電子機器。
  6. 請求項1乃至5のいずれかにおいて、
    前記圧電素子は、前記振動板に第2の接合部材により接合されて固定される、
    電子機器。
  7. 請求項6において、
    前記第2の接合部材は、非加熱型硬化性の接着材である、
    電子機器。
  8. 請求項6において、
    前記第2の接合部材は、両面テープである、
    電子機器。
  9. 請求項1において、
    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。
  10. 請求項1において、
    前記接合部材は、両面テープである、
    電子機器。
  11. 請求項1乃至10のいずれかにおいて、
    前記振動板は、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。
  12. 請求項1乃至11において、
    前記振動板における前記圧電素子の固定部分は、当該振動板の平面視における表示部との重複領域の外部に位置する、
    電子機器。
JP2012091021A 2012-04-12 2012-04-12 電子機器 Expired - Fee Related JP5986417B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012091021A JP5986417B2 (ja) 2012-04-12 2012-04-12 電子機器
EP13163442.0A EP2651104B1 (en) 2012-04-12 2013-04-12 Electronic device with vibrating plate
US13/862,333 US9204223B2 (en) 2012-04-12 2013-04-12 Electronic device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012091021A JP5986417B2 (ja) 2012-04-12 2012-04-12 電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013219718A JP2013219718A (ja) 2013-10-24
JP5986417B2 true JP5986417B2 (ja) 2016-09-06

Family

ID=48139737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012091021A Expired - Fee Related JP5986417B2 (ja) 2012-04-12 2012-04-12 電子機器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9204223B2 (ja)
EP (1) EP2651104B1 (ja)
JP (1) JP5986417B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013141148A (ja) * 2012-01-05 2013-07-18 Kyocera Corp 電子機器
JP5968050B2 (ja) 2012-04-26 2016-08-10 京セラ株式会社 電子機器
JP6587918B2 (ja) * 2015-11-27 2019-10-09 京セラ株式会社 電子機器、電子機器の制御方法、電子機器の制御装置、制御プログラム及び電子機器システム
KR20170114471A (ko) 2016-04-05 2017-10-16 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시 장치
KR102663406B1 (ko) 2016-04-04 2024-05-14 엘지디스플레이 주식회사 패널 진동형 음향 발생 액츄에이터 및 그를 포함하는 양면 표시 장치
KR101704517B1 (ko) 2016-03-28 2017-02-09 엘지디스플레이 주식회사 패널 진동형 음향 발생 표시 장치
US10142739B2 (en) 2016-03-28 2018-11-27 Lg Display Co., Ltd. Panel vibration type display device for generating sound

Family Cites Families (65)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3728741A (en) 1970-12-28 1973-04-24 M Lepor Noise protective device
JPH0246159Y2 (ja) 1985-11-20 1990-12-05
JPH07296786A (ja) 1994-04-22 1995-11-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池ケース
JPH08223675A (ja) 1995-02-17 1996-08-30 Alpine Electron Inc スピーカ装置
JPH09247795A (ja) 1996-03-05 1997-09-19 Hokuriku Electric Ind Co Ltd 圧電変換器及び発音電子機器
JP3168946B2 (ja) * 1997-06-27 2001-05-21 岩崎通信機株式会社 携帯用電子機器の電池蓋防水構造
AU754818B2 (en) 1998-07-03 2002-11-28 New Transducers Limited Resonant panel-form loudspeaker
GB9818719D0 (en) 1998-08-28 1998-10-21 New Transducers Ltd Vubration exciter
AU5590399A (en) 1998-08-31 2000-03-21 Projects Unlimited, Inc. Piezoelectric vibrational and acoustic alert for a personal communication device
JP3597061B2 (ja) 1998-11-13 2004-12-02 日本電気株式会社 圧電スピーカ
JP3771086B2 (ja) 1999-06-18 2006-04-26 三菱電機株式会社 携帯端末機
JP2002027065A (ja) 2000-07-05 2002-01-25 Hitachi Ltd 携帯端末装置
US6639988B2 (en) 2000-08-31 2003-10-28 Delphi Technologies, Inc. Piezo integrated flat speakers for automotive interior panels
JP2004200729A (ja) * 2000-09-04 2004-07-15 Yasuo Omori 発音機能付き表示装置
JP3632594B2 (ja) 2000-11-28 2005-03-23 日本電気株式会社 電子装置
JP2002185593A (ja) 2000-12-19 2002-06-28 Hitachi Kokusai Electric Inc 携帯電話機
JP2002219413A (ja) 2001-01-30 2002-08-06 Nec Tokin Corp 多機能振動アクチュエータ
JP2002232542A (ja) 2001-02-06 2002-08-16 Taisei Plas Co Ltd 携帯用通信機器
JP3709350B2 (ja) 2001-04-06 2005-10-26 埼玉日本電気株式会社 折り畳み型情報端末
EP1271998B1 (en) 2001-06-28 2008-04-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Speaker system, mobile terminal device, and electronic device
ATE512621T1 (de) 2002-02-18 2011-07-15 Takashi Yoshimine Diagnosesystem
CN100483187C (zh) 2002-09-03 2009-04-29 夏普株式会社 具有声音输出功能等的液晶显示器件及配备了该器件的电子装置
JP2004187031A (ja) 2002-12-04 2004-07-02 Temuko Japan:Kk 骨伝導スピーカーを用いた携帯電話機
CN1795698A (zh) 2003-05-28 2006-06-28 皇家飞利浦电子股份有限公司 显示屏扬声器
US7421088B2 (en) * 2003-08-28 2008-09-02 Motorola, Inc. Multifunction transducer
JP4359757B2 (ja) 2003-09-17 2009-11-04 ソニー株式会社 情報表示装置
JP4307446B2 (ja) 2004-01-16 2009-08-05 株式会社テムコジャパン 骨伝導デバイスを用いた携帯電話機
JP4361384B2 (ja) 2004-01-29 2009-11-11 セイコーインスツル株式会社 報音機能付携帯型電子装置
JP2005236352A (ja) 2004-02-17 2005-09-02 Authentic Ltd 表示装置用パネル型スピーカ
JP4449534B2 (ja) 2004-03-30 2010-04-14 セイコーエプソン株式会社 電気光学装置及び電子機器
JP2005348193A (ja) 2004-06-04 2005-12-15 Nec Tokin Corp 受話器
JP2006067049A (ja) * 2004-08-25 2006-03-09 Nec Tokin Corp 複合型スピーカ
JP4700323B2 (ja) 2004-10-28 2011-06-15 ホシデン株式会社 フラットパネルスピーカ
JP4188304B2 (ja) * 2004-11-26 2008-11-26 ホシデン株式会社 圧電アクチュエータ、フラットパネルスピーカ
JPWO2006059679A1 (ja) 2004-12-02 2008-06-05 松下電器産業株式会社 携帯端末装置
JP4507252B2 (ja) 2004-12-27 2010-07-21 シチズン電子株式会社 パネル型スピーカ
US8199959B2 (en) 2005-04-22 2012-06-12 Sharp Kabushiki Kaisha Card-type device and method for manufacturing same
JP4779526B2 (ja) 2005-09-15 2011-09-28 日本電気株式会社 パネルスピーカ
JP5208362B2 (ja) 2005-10-28 2013-06-12 ソニー株式会社 電子機器
JP4924839B2 (ja) 2005-11-02 2012-04-25 日本電気株式会社 スピーカ、画像素子保護スクリーン、端末装置の筐体、および端末装置
JP2007166398A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Canon Inc 無線携帯装置および無線携帯装置の製造方法
JP2007180827A (ja) 2005-12-27 2007-07-12 Citizen Electronics Co Ltd パネル型スピーカ
JP2007189578A (ja) * 2006-01-16 2007-07-26 Nec Tokin Corp 受話装置及び携帯電話機
JP4861079B2 (ja) 2006-07-10 2012-01-25 Necトーキン株式会社 骨伝導レシーバ
KR101353417B1 (ko) 2007-03-16 2014-01-22 엘지전자 주식회사 이동통신 단말기
JP2008270879A (ja) 2007-04-16 2008-11-06 Nec Tokin Corp 受話装置
JP2009118396A (ja) 2007-11-09 2009-05-28 Nec Tokin Corp 送受話装置
JP2009147410A (ja) 2007-12-11 2009-07-02 Sony Corp 再生装置、再生方法及び再生システム
US20100278362A1 (en) 2007-12-20 2010-11-04 Kim David K J Method and apparatus to interchange between bone conductive and normal mode in receiver
CN101594401B (zh) 2008-05-27 2013-06-05 深圳富泰宏精密工业有限公司 具有受话器的电子装置
US20100225600A1 (en) 2009-03-09 2010-09-09 Motorola Inc. Display Structure with Direct Piezoelectric Actuation
JP2011091719A (ja) 2009-10-26 2011-05-06 Authentic Ltd 撓み振動型アクチュエータ
JP5576690B2 (ja) 2010-03-26 2014-08-20 京セラ株式会社 携帯無線装置
WO2012025783A1 (en) 2010-08-23 2012-03-01 Nokia Corporation Apparatus and method for providing haptic and audio feedback in a touch sensitive user interface.
JP2012065044A (ja) 2010-09-14 2012-03-29 Fujitsu Ltd 携帯端末装置
US8279623B2 (en) * 2010-12-22 2012-10-02 Research In Motion Limited Apparatus for vibrating a portable electronic device
JP6133534B2 (ja) 2011-11-18 2017-05-24 株式会社ファインウェル 携帯電話およびその集積回路
KR101068254B1 (ko) * 2011-02-01 2011-09-28 주식회사 보니아코퍼레이션 골전도 기능을 갖는 통신단말기
US9020168B2 (en) 2011-08-30 2015-04-28 Nokia Corporation Apparatus and method for audio delivery with different sound conduction transducers
JP2013255212A (ja) 2011-09-13 2013-12-19 Kddi Corp 通話装置
KR101332553B1 (ko) 2011-12-20 2013-11-22 엘지전자 주식회사 이동 단말기
JP2013207601A (ja) 2012-03-28 2013-10-07 Kyocera Corp 電子機器
JP5855508B2 (ja) 2012-03-29 2016-02-09 京セラ株式会社 電子機器
JP5812926B2 (ja) 2012-04-12 2015-11-17 京セラ株式会社 電子機器
JP5968061B2 (ja) 2012-05-01 2016-08-10 京セラ株式会社 電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
US9204223B2 (en) 2015-12-01
JP2013219718A (ja) 2013-10-24
EP2651104A1 (en) 2013-10-16
US20130272549A1 (en) 2013-10-17
EP2651104B1 (en) 2018-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5856196B2 (ja) 電子機器
JP5812925B2 (ja) 電子機器
JP5734473B2 (ja) 電子機器
JP5818923B2 (ja) 電子機器
JP6092526B2 (ja) 電子機器
JP5972042B2 (ja) 電子機器
JP5968018B2 (ja) 電子機器
JP5986417B2 (ja) 電子機器
JP2013243609A (ja) 電子機器及びパネルユニット
JP6169881B2 (ja) 電子機器
JP5847637B2 (ja) 電子機器
JP2014216903A5 (ja)
JP6006530B2 (ja) 電子機器
JP6025396B2 (ja) 電子機器
JP6005999B2 (ja) 電子機器
JP6073074B2 (ja) 電子機器
JP5856199B2 (ja) 電子機器
JP2014165851A (ja) 電子機器
JP5957279B2 (ja) 電子機器
JP5951355B2 (ja) 電子機器
JP6080382B2 (ja) 電子機器
JP2014165831A (ja) 電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140613

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150324

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150522

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160121

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160510

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160706

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160726

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160805

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5986417

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees