JP6010680B2

JP6010680B2 - 電子機器

Info

Publication number: JP6010680B2
Application number: JP2015237453A
Authority: JP
Inventors: 金巻　泰仁; 泰仁金巻; 憲一森岡
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2015-12-04
Filing date: 2015-12-04
Publication date: 2016-10-19
Anticipated expiration: 2033-12-24
Also published as: JP2016103825A

Description

本発明は、電子機器に関する。

特許文献１にも記載されているように、従来から電子機器に関して様々な技術が提案されている。

特開２０１３−１３１９８７号公報

特許文献１に記載されているように、電子機器では、表示部の表示面を覆うカバー部材が振動させられることがある。このような電子機器では、カバー部材を振動し易くすることが望まれる。

そこで、本発明は上述の点に鑑みて成されたものであり、表示部の表示面を覆うカバー部材を振動し易くすることが可能な技術を提供することを目的とする。

電子機器の一態様は、表示部と、前記表示部の表示面に対向する第１主面と、当該第１主面とは反対側の第２主面とを有する、結晶材料から成るカバー部材と、前記カバー部材の前記第１主面に設けられた、撓み振動を行う振動部とを備え、前記カバー部材は、異方性を有する前記結晶材料の結晶構造的には、前記第１及び第２主面に平行な第１方向よりも、当該第１及び第２主面に平行かつ当該第１方向に垂直な第２方向に撓みやすく、前記振動部は、前記第２方向に沿って撓み振動を行う。

表示部の表示面を覆うカバー部材が振動し易くなる。

電子機器の外観を示す斜視図である。電子機器の外観を示す前面図である。電子機器の外観を示す裏面図である。電子機器の断面構造を示す図である。電子機器の断面構造を示す図である。カバー部材をその内側主面側から見た際の平面図である。電子機器の電気的構成を示す図である。圧電振動素子の構造を示す上面図である。圧電振動素子の構造を示す側面図である。圧電振動素子が撓み振動する様子を示す図である。圧電振動素子が撓み振動する様子を示す図である。気導音及び伝導音を説明するための図である。カバー部材が長手方向に撓む様子を示す図である。カバー部材が短手方向に撓む様子を示す図である。試料パネルの撓み易さを確認する試験を行った結果を示すグラフである。試料パネルの撓み易さを確認する試験の方法を説明するための図である。試料パネルを示す平面図である。カバー部材をその内側主面側から見た際の平面図である。

＜電子機器の外観＞
図１〜３は、それぞれ、実施の形態に係る電子機器１の外観を示す斜視図、前面図及び裏面図である。図４は、図２に示される電子機器１の矢視Ａ−Ａにおける断面構造の概略図である。図５は、図２に示される電子機器１の矢視Ｂ−Ｂにおける断面構造の概略図である。図６は、電子機器１が備えるカバー部材２の裏面図である。図６に示されるカバー部材２には、電子機器１が備える圧電振動素子１９０及び表示パネル１２０が取り付けられている。本実施の形態に係る電子機器１は、例えば、スマートフォン等の携帯電話機である。

図１〜６に示されるように、電子機器１は、表示パネル１２０（図４）の表示面１２０ａを覆う透明のカバー部材（カバーパネルとも呼ばれる）２と、カバー部材２を支持する前面側ケース３と、前面側ケース３に取り付けられる背面側ケース４とを備えている。背面側ケース４は、前面側ケースに取り付けられる、電池２００を収納するケース本体４０と、ケース本体４０に対して電子機器１の裏面側から取り付けられるカバー部材４１とで構成されている。ケース本体４０に収納された電池２００はカバー部材４１で覆われている。本実施の形態では、カバー部材２、前面側ケース３及び背面側ケース４が、電子機器１の外装ケース５を構成している。電子機器１の形状は、平面視で略長方形の板状となっている。

カバー部材２は、電子機器１の前面部分における、周端部（周縁部）以外の部分を構成している。前面側ケース３及び背面側ケース４は、電子機器１の前面部分の周端部、側面部分及び裏面部分を構成している。前面側ケース３及び背面側ケース４のそれぞれは、例えば、樹脂及び金属で形成されている。前面側ケース３及び背面側ケース４を形成する樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ＡＢＳ樹脂あるいはナイロン系樹脂が採用される。また、金属としては、例えばアルミニウムなどが挙げられる。前面側ケース３と背面側ケース４とで囲まれた空間には、後述するＣＰＵ１０１及びＤＳＰ１０２などの各種部品が搭載されたプリント基板（図示せず）が設けられている。

カバー部材２は、板状であって、平面視において略長方形を成している。カバー部材２は、表示パネル１２０の表示面１２０ａと対向する内側の第１主面２０と、第１主面２０とは反対側に位置する外側の第２主面２１とを有している。第２主面２１は、電子機器１の前面の一部を構成している。以後、第１主面２０を「内側主面２０」と呼び、第２主面２１を「外側主面２１」と呼ぶことがある。

図６に示されるように、カバー部材２は、内側主面２０及び外側主面２１に平行な第１方向ＤＲ１に沿って長い略長方形を成している。したがって、内側主面２０及び外側主面２１に平行かつ第１方向ＤＲ１に垂直な方向を第２方向ＤＲ２とすると、カバー部材２における第１方向ＤＲ１に沿った長さは、カバー部材２における第２方向ＤＲ２に沿った長さよりも大きくなっている。以後、第１方向ＤＲ１を「長手方向ＤＲ１」と呼び、第２方向ＤＲ２を「短手方向ＤＲ２」と呼ぶことがある。

カバー部材２は、サファイアから成る。ここで、サファイアとは、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）を主成分とする単結晶のことをいい、本明細書では、Ａｌ_２Ｏ_３純度が約９０％以上の単結晶のことをいう。傷がよりつき難く、割れや欠け等をより確実に抑制する点で、Ａｌ_２Ｏ_３純度は９９％以上であることが好ましい。カバー部材２の材料としては他に、例えば、ダイヤモンド、ジルコニア、チタニア、水晶、タンタル酸リチウム、酸化窒化アルミニウムなどが挙げられる。これらも、傷がよりつき難く、割れや欠け等をより確実に抑制する点で、純度が約９０％以上の単結晶が好ましい。

カバー部材２には、表示パネル１２０の表示が透過する透明の表示部分（表示窓とも呼ばれる）２ａが設けられている。表示部分２ａは例えば平面視で長方形を成している。表示パネル１２０から出力される可視光は表示部分２ａを通って電子機器１の外部に取り出される。使用者は、電子機器１の外部から、表示部分２ａを通じて、表示パネル１２０に表示される情報が視認可能となっている。

カバー部材２における、表示部分２ａを取り囲む周端部（周縁部）２ｂの大部分は、例えばフィルム等が貼られることによって黒色となっている。これにより、周端部２ｂの大部分は、表示パネル１２０の表示が透過しない非表示部分となっている。

図４に示されるように、カバー部材２の内側主面２０にはタッチパネル１３０が貼り付けられている。そして、表示部である表示パネル１２０は、タッチパネル１３０における、内側主面２０側の主面とは反対側の主面に貼り付けられている。つまり、表示パネル１２０は、タッチパネル１３０を介してカバー部材２の内側主面２０に取り付けられている。そして、表示パネル１２０はカバー部材２と前面側ケース３とで挟まれている。カバー部材２では、表示パネル１２０と対向している部分が表示部分２ａとなる。使用者は、カバー部材２の表示部分２ａを指等で操作することによって、電子機器１に対して各種指示を与えることができる。

図１，２，６に示されるように、カバー部材２の下側端部にはマイク穴５０があけられている。また、図３に示されるように、電子機器１の裏面１０には、具体的には背面側ケース４のカバー部材４１の外側の面には、スピーカ穴８０があけられている。

外装ケース５内には、後述する、近接センサ１４０、前面側撮像部１６０、裏面側撮像部１７０及び圧電振動素子１９０が設けられている。図４，５に示されるように、圧電振動素子１９０は、カバー部材２の内側主面２０に対して貼付部材２５０によって貼り付けられている。カバー部材２の上側端部には、外装ケース５内の近接センサ１４０が電子機器１の外部から視認できるための近接センサ用透明部６０が設けられている。近接センサ用透明部６０には、その内側から近接センサ１４０が取り付けられる。また、カバー部材２の上側端部には、外装ケース５内の前面側撮像部１６０が有する撮像レンズが電子機器１の外部から視認できるための前面レンズ用透明部７０が設けられている。そして、電子機器１の裏面１０には、外装ケース５内の裏面側撮像部１７０が有する撮像レンズが電子機器１の外部から視認できるための裏面レンズ用透明部９０が設けられている。

図４に示されるように、カバー部材２は前面側ケース３に対して貼付部材２６０によって貼り付けられる。具体的には、カバー部材２の内側主面２０が貼付部材２６０を介して前面側ケース３に貼り付けられる。図６では、貼付部材２６０が斜線で示されている。図６に示されるように、カバー部材２の内側主面２０の周端部２１１の全周囲が、貼付部材２６０によって前面側ケース３に貼り付けられる。貼付部材２６０としては、両面テープあるいは接着剤が採用される。

＜電子機器の電気的構成＞
図７は電子機器１の電気的構成を主に示すブロック図である。図７に示されるように、電子機器１には、制御部１００、無線通信部１１０、表示パネル１２０、タッチパネル１３０、近接センサ１４０が設けられている。さらに電子機器１には、マイク１５０、前面側撮像部１６０、裏面側撮像部１７０、外部スピーカ１８０、圧電振動素子１９０及び電池２００が設けられている。電子機器１に設けられた、カバー部材２以外のこれらの構成要素は外装ケース５内に収められている。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０２及び記憶部１０３等を備えている。制御部１００は、電子機器１の他の構成要素を制御することによって、電子機器１の動作を統括的に管理する。

記憶部１０３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等の、制御部１００（ＣＰＵ１０１及びＤＳＰ１０２）が読み取り可能な非一時的な記録媒体で構成されている。記憶部１０３には、電子機器１を制御するための、具体的には電子機器１が備える無線通信部１１０、表示パネル１２０等の各構成要素を制御するための制御プログラムであるメインプログラム及び複数のアプリケーションプログラム等が記憶されている。制御部１００の各種機能は、ＣＰＵ１０１及びＤＳＰ１０２が記憶部１０３内の各種プログラムを実行することによって実現される。

なお記憶部１０３は、ＲＯＭ及びＲＡＭ以外の、コンピュータが読み取り可能な非一時的な記録媒体を備えていても良い。記憶部１０３は、例えば、小型のハードディスクドライブ及びＳＳＤ（Solid State Drive）等を備えていても良い。

無線通信部１１０は、アンテナ１１１を有している。無線通信部１１０は、電子機器１とは別の携帯電話機からの信号、あるいはインターネットに接続されたウェブサーバ等の通信装置からの信号を基地局を介してアンテナ１１１で受信する。無線通信部１１０は、受信信号に対して増幅処理及びダウンコンバートを行って制御部１００に出力する。制御部１００は、入力される受信信号に対して復調処理等を行って、当該受信信号に含まれる、音声や音楽などを示す音信号（音情報）などを取得する。

また無線通信部１１０は、制御部１００で生成された、音信号等を含む送信信号に対して、アップコンバート及び増幅処理を行って、処理後の送信信号をアンテナ１１１から無線送信する。アンテナ１１１からの送信信号は、基地局を通じて、電子機器１とは別の携帯電話機あるいはインターネットに接続された通信装置で受信される。

表示部である表示パネル１２０は、例えば、液晶表示パネルあるいは有機ＥＬパネルである。表示パネル１２０は、制御部１００によって制御されることによって、文字、記号、図形などの各種情報を表示する。表示パネル１２０に表示される情報は、カバー部材２の表示部分２ａを通じて、電子機器１の使用者に視認可能となる。

タッチパネル１３０は、例えば、投影型静電量容量方式のタッチパネルである。タッチパネル１３０は、カバー部材２の表示部分２ａに対する物体の接触を検出する。タッチパネル１３０は、カバー部材２の内側主面２０に貼り付けられている。タッチパネル１３０は、互いに対向配置されたシート状の二つの電極センサを備えている。二つの電極センサは透明粘着性シートによって貼り合わされている。

一方の電極センサには、それぞれがＸ軸方向（例えば電子機器１の左右方向）に沿って延在し、かつ互いに平行に配置された複数の細長いＸ電極が形成されている。他方の電極センサには、それぞれがＹ軸方向（例えば電子機器１の上下方向）に沿って延在し、かつ互いに平行に配置された複数の細長いＹ電極が形成されている。カバー部材２の表示部分２ａに対して使用者の指等が接触すると、その接触箇所の下にあるＸ電極及びＹ電極の間の静電容量が変化する。これにより、タッチパネル１３０においてカバー部材２の表示部分２ａに対する操作（接触）が検出される。タッチパネル１３０は、Ｘ電極及びＹ電極の間の静電容量変化を示す電気的信号を生成して制御部１００に出力する。制御部１００は当該電気的信号に基づいてカバー部材２の表示部分２ａに対して行われた操作の内容を特定し、それに応じた動作を行う。

近接センサ１４０は、例えば赤外線方式の近接センサである。近接センサ１４０は、当該近接センサ１４０に対して物体が所定距離以内に近接すると検出信号を出力する。この検出信号は制御部１００に入力される。制御部１００は、近接センサ１４０から検出信号を受け取ると、例えば、タッチパネル１３０での操作検出機能を停止する。

前面側撮像部１６０は、撮像レンズ及び撮像素子などで構成されている。前面側撮像部１６０は、制御部１００による制御に基づいて、静止画像及び動画像を撮像する。前面側撮像部１６０の撮像レンズは、電子機器１の前面に設けられた前面レンズ用透明部７０から視認可能となっている。したがって、前面側撮像部１６０は、電子機器１の前面側（カバー部材２側）に存在する物体を撮像することが可能である。

裏面側撮像部１７０は、撮像レンズ及び撮像素子などで構成されている。裏面側撮像部１７０は、制御部１００による制御に基づいて、静止画像及び動画像を撮像する。裏面側撮像部１７０の撮像レンズは、電子機器１の裏面１０に設けられた裏面レンズ用透明部９０から視認可能となっている。したがって、裏面側撮像部１７０は、電子機器１の裏面１０側に存在する物体を撮像することが可能である。

マイク１５０は、電子機器１の外部から入力される音を電気的な音信号に変換して制御部１００に出力する。電子機器１の外部からの音は、カバー部材２の前面に設けられたマイク穴５０から電子機器１の内部に取り込まれてマイク１５０に入力される。なお、マイク穴５０は、電子機器１の側面に設けても良いし、裏面１０に設けても良い。

外部スピーカ１８０は、例えばダイナミックスピーカである。外部スピーカ１８０は、制御部１００からの電気的な音信号を音に変換して出力する。外部スピーカ１８０から出力される音は、電子機器１の裏面１０に設けられたスピーカ穴８０から外部に出力される。スピーカ穴８０から出力される音については、電子機器１から離れた場所でも聞こえるような音量となっている。

圧電振動素子１９０は、上述のように、電子機器１の前面に設けられたカバー部材２の内側主面２０に対して貼付部材２５０によって貼り付けられている。貼付部材２５０としては、両面テープあるいは接着剤が採用される。圧電振動素子１９０は、制御部１００から与えられる駆動電圧によって振動させられる。制御部１００は、音信号に基づいて駆動電圧を生成し、当該駆動電圧を圧電振動素子１９０に与える。圧電振動素子１９０が、制御部１００によって音信号に基づいて振動させられることによって、カバー部材２が音信号に基づいて振動する。その結果、カバー部材２から使用者に受話音が伝達される。この受話音の音量は、使用者がカバー部材２に耳を近づけた際に適切に聞こえる程度の音量となっている。カバー部材２から使用者に伝達される受話音については後で詳細に説明する。

電池２００は、電子機器１の電源を出力する。電池２００から出力された電源は、電子機器１が備える制御部１００及び無線通信部１１０などに含まれる各電子部品に対して供給される。

＜圧電振動素子の詳細＞
図８，９は、それぞれ、圧電振動素子１９０の構造を示す上面図及び側面図である。図８，９に示されるように、圧電振動素子１９０は一方向に長い形状を成している。具体的には、圧電振動素子１９０は、平面視で長方形の細長い板状を成している。圧電振動素子１９０は、例えばバイモルフ構造を有している。圧電振動素子１９０は、シム材１９０ｃを介して互いに貼り合わされた第１圧電セラミック板１９０ａ及び第２圧電セラミック板１９０ｂを備えている。

圧電振動素子１９０では、第１圧電セラミック板１９０ａに対して正の電圧を印加し、第２圧電セラミック板１９０ｂに対して負の電圧を印加すると、第１圧電セラミック板１９０ａは長手方向に沿って伸び、第２圧電セラミック板１９０ｂは長手方向に沿って縮むようになる。これにより、図１０に示されるように、圧電振動素子１９０は、第１圧電セラミック板１９０ａを外側にして山状に撓むようになる。

一方で、圧電振動素子１９０では、第１圧電セラミック板１９０ａに対して負の電圧を印加し、第２圧電セラミック板１９０ｂに対して正の電圧を印加すると、第１圧電セラミック板１９０ａは長手方向に沿って縮み、第２圧電セラミック板１９０ｂは長手方向に沿って伸びるようになる。これにより、図１１に示されるように、圧電振動素子１９０は、第２圧電セラミック板１９０ｂを外側にして山状に撓むようになる。

圧電振動素子１９０は、図１０の状態と図１１の状態とを交互にとることによって、長手方向に沿って撓み振動を行う。制御部１００は、第１圧電セラミック板１９０ａと第２圧電セラミック板１９０ｂとの間に、正の電圧と負の電圧とが交互に現れる交流電圧を印加することによって、圧電振動素子１９０を長手方向に沿って撓み振動させる。

このような構造を有する圧電振動素子１９０は、図６に示されるように、カバー部材２の内側主面２０の周端部２１１に配置される。具体的には、圧電振動素子１９０は、カバー部材２の内側主面２０の上側端部における、短手方向ＤＲ２の中央部に配置される。また、圧電振動素子１９０は、その長手方向が、カバー部材２の短手方向ＤＲ２に沿うように配置される。これにより、圧電振動素子１９０は、カバー部材２の短手方向ＤＲ２に沿って撓み振動を行う。そして、圧電振動素子１９０の長手方向の中心は、カバー部材２の内側主面２０の上側端部における短手方向ＤＲ２の中心と一致している。

ここで、上述の図１０，１１に示されるように、撓み振動を行う圧電振動素子１９０では、その長手方向の中心が最も変位量が大きくなる。したがって、圧電振動素子１９０の長手方向の中心が、カバー部材２の内側主面２０の上側端部における短手方向ＤＲ２の中心と一致することによって、圧電振動素子１９０における、撓み振動での変位量が最大となる箇所が、カバー部材２の内側主面２０の上側端部における短手方向ＤＲ２の中心に一致するようになる。

また、カバー部材２の上側端部における、前面側ケース３及び表示パネル１２０が取り付けられない部分領域２２０は、カバー部材２の短手方向ＤＲ２に沿って長くなっている。したがって、部分領域２２０は、その形状に起因して、長手方向ＤＲ１よりも短手方向ＤＲ２に沿って撓み易くなっている。圧電振動素子１９０は、その長手方向（撓み振動を行う方向）が、部分領域２２０の長手方向に沿うように当該部分領域２２０に配置されることから、当該部分領域２２０は振動し易くなる。よって、カバー部材２から使用者に受話音を伝達し易くなる。

なお、図８〜１１に示される圧電振動素子１９０では、シム材１９０ｃを間に挟んで貼り合わされた第１圧電セラミック板１９０ａ及び第２圧電セラミック板１９０ｂから成る構造が１つだけ設けられていたが、複数の当該構造を積層させても良い。この場合には、圧電振動素子１９０の積層構造の層数は、２８層以上が好ましく、４４層以上がさらに好ましい。これにより、十分な振動をカバーパネル２に伝達することができる。

また、圧電振動素子１９０は、圧電セラミック材料の他に、ポリフッ化ビニリデン、ポリ乳酸などの有機圧電材料などから構成されても良い。具体的には、例えば、圧電振動素子１９０は、互いに積層された、ポリ乳酸フィルムから成る第１及び第２圧電板で構成されても良い。圧電板に設ける電極としては、例えばＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide、すなわちインジウム錫酸化物）などの透明電極が用いられることが可能である。

＜受話音の発生について＞
本実施の形態に係る電子機器１では、圧電振動素子１９０がカバー部材２を振動させることによって、当該カバー部材２から気導音及び伝導音が使用者に伝達される。言い換えれば、圧電振動素子１９０自身の振動がカバー部材２に伝わることにより、当該カバー部材２から気導音及び伝導音が使用者に伝達される。

ここで、気導音とは、外耳道孔（いわゆる「耳の穴」）に入った音波（空気振動）が鼓膜を振動させることによって、人の脳で認識される音である。一方で、伝導音とは、耳介が振動させられ、その耳介の振動が鼓膜に伝わって当該鼓膜が振動することによって、人の脳で認識される音である。以下に、気導音及び伝導音について詳細に説明する。

図１２は気導音及び伝導音を説明するための図である。図１２には、電子機器１の使用者の耳の構造が示されている。図１２においては、波線４００は気道音が脳で認識される際の音信号（音情報）の伝導経路を示している。実線４１０は伝導音が脳で認識される際の音信号の伝導経路を示している。

カバー部材２に取り付けられた圧電振動素子１９０が、受話音を示す電気的な音信号に基づいて振動させられると、カバー部材２が振動して、当該カバー部材２から音波が出力される。使用者が、電子機器１を手に持って、当該電子機器１のカバー部材２を当該使用者の耳介３００に近づけると、あるいは当該電子機器１のカバー部材２を当該使用者の耳介３００に当てると（接触させると）、当該カバー部材２から出力される音波が外耳道孔３１０に入る。カバー部材２からの音波は、外耳道孔３１０内を進み、鼓膜３２０を振動させる。鼓膜３２０の振動は耳小骨３３０に伝わり、耳小骨３３０が振動する。そして、耳小骨３３０の振動は蝸牛３４０に伝わって、蝸牛３４０において電気信号に変換される。この電気信号は、聴神経３５０を通って脳に伝達され、脳において受話音が認識される。このようにして、カバー部材２から使用者に対して気導音が伝達される。

また、使用者が、電子機器１を手に持って、当該電子機器１のカバー部材２を当該使用者の耳介３００に当てると、耳介３００が、圧電振動素子１９０によって振動させられているカバー部材２によって振動させられる。耳介３００の振動は鼓膜３２０に伝わり、鼓膜３２０が振動する。鼓膜３２０の振動は耳小骨３３０に伝わり、耳小骨３３０が振動する。そして、耳小骨３３０の振動は蝸牛３４０に伝わり、蝸牛３４０において電気信号に変換される。この電気信号は、聴神経３５０を通って脳に伝達され、脳において受話音が認識される。このようにして、カバー部材２から使用者に対して伝導音が伝達される。図１１では、耳介３００内部の耳介軟骨３００ａも示されている。

なお、ここでの伝導音は、骨導音（「骨伝導音」とも呼ばれる）とは異なるものである。骨導音は、頭蓋骨を振動させて、頭蓋骨の振動が直接蝸牛などの内耳を刺激することによって、人の脳で認識される音である。図１２においては、例えば下顎骨５００を振動させた場合において、骨伝導音が脳で認識される際の音信号の伝達経路を複数の円弧４２０で示している。

このように、本実施の形態では、圧電振動素子１９０が前面のカバー部材２を適切に振動させることによって、カバー部材２から電子機器１の使用者に対して気導音及び伝導音を伝えることができる。使用者は、カバー部材２に耳（耳介）を近づけることによって当該カバー部材２からの気導音を聞くことができる。また使用者は、カバー部材２に耳（耳介）を接触させることによって当該カバー部材２からの気導音及び伝導音を聞くことができる。本実施の形態に係る圧電振動素子１９０では、使用者に対して適切に気導音及び伝導音を伝達できるように、その構造が工夫されている。使用者に対して気導音及び伝導音を伝えることができるように電子機器１を構成することによって様々メリットが発生する。

例えば、使用者は、カバー部材２を耳に当てれば音が聞こえることから、電子機器１において耳を当てる位置をそれほど気にすることなく通話を行うことができる。

また、使用者は、周囲の騒音が大きい場合には、耳をカバー部材２に強く押し当てることによって、伝導音の音量を大きくしつつ、周囲の騒音を聞こえにくくすることができる。よって、使用者は、周囲の騒音が大きい場合であっても、適切に通話を行うことができる。

また、使用者は、耳栓やイヤホンを耳に取り付けた状態であっても、カバー部材２を耳（より詳細には耳介）に当てることによって、電子機器１からの受話音を認識することができる。また、使用者は、耳にヘッドホンを取り付けた状態であっても、当該ヘッドホンにカバー部材２を当てることによって、電子機器１からの受話音を認識することができる。

なお、カバー部材２のうち、圧電振動素子１９０が取り付けられている部分が比較的振動し易くなる。したがって、使用者は、カバー部材２のうち圧電振動素子１９０が取り付けられている上側端部（特に上側端部の短手方向ＤＲ２の中央部）に対して、耳を近づけたり、耳を押し当てたりすると、カバー部材２からの音が聞こえ易くなる。

＜カバー部材の撓みについて＞
本実施の形態では、カバー部材２の第１主面（内側主面）２０及び第２主面（外側主面）２１は、サファイアのａ面に平行である。また、カバー部材２の長手方向ＤＲ１はサファイアのｃ軸に平行である。そして、カバー部材２の長手方向ＤＲ１はサファイアのｍ軸に平行である。ｍ軸はａ面に平行であって、かつｃ軸と垂直を成している。

ここで、サファイアの結晶構造は異方性を有している。ａ面に平行な主面を有するサファイアでは、その結晶構造の異方性により、ｃ軸に平行な方向よりもｍ軸に平行な方向に撓み易い。

本実施の形態では、カバー部材２の第１主面２０及び第２主面２１はサファイアのａ面に平行であり、かつカバー部材２の長手方向ＤＲ１はサファイアのｃ軸に平行であることから、カバー部材２は、サファイアの結晶構造の異方性の観点からは、長手方向ＤＲ１よりも短手方向ＤＲ２に撓み易くなっている（曲がり易くなっている）。図１３は、カバー部材２が長手方向ＤＲ１に撓む様子を示す図である。図１４は、カバー部材２が短手方向ＤＲ２に撓む様子を示す図である。以下に、サファイアの撓み易さを確認する試験を行った結果について説明する。

図１５はサファイアから成る試料パネル６００の撓み易さを確認する試験（以後、「撓み確認試験」と呼ぶ）を行った結果を示すグラフである。図１６は撓み確認試験の方法を説明するための図である。図１７は試料パネル６００を示す平面図である。

図１６，１７に示されるように、試料パネル６００は、第１主面６０１と、それとは反対側の第２主面６０２とを有し、正方形を成している。試料パネル６００の一辺の長さＡは６２ｍｍであって、試料パネル６００の厚みＴは０．４７５ｍｍである。

第１主面６０１及び第２主面６０２はサファイアのａ面に平行である。試料パネル６００が有する、互いに平行な一対の辺６１０，６１１は、サファイアのｃ軸に平行である。そして、試料パネル６００が有する、互いに平行な一対の辺６１２，６１３は、ｃ軸に垂直なｍ軸に平行である。

撓み確認試験では、図１６に示されるように、試料パネル６００が鉄製の台座７００の上に設置される。このとき、試料パネル６００は台座７００に置かれるだけであって固定されない。そして、台座７００上の試料パネル６００の中心部６２０に対して押し込み力Ｆが与えられたときの当該中心部６２０の変位量が測定される。押し込み力Ｆは、試料パネル６００の中心部６２０に棒状部材が押し付けされることによって当該中央部６２０に与えられる。撓み確認試験では、押し込み力Ｆが一定速度で変化し、各押し込み力Ｆでの試料パネル６００の中心部６２０変位量が測定される。押し込み力Ｆの変化速度は５Ｎ／秒である。以後、当該中心部６２０の変位量を単に「変位量」と呼ぶ。

撓み確認試験では、試料パネル６００がｍ軸に平行な方向に撓む場合の変位量（以後、第１変位量」と呼ぶ）と、試料パネル６００がｃ軸に平行な方向に撓む場合の変位量（以後、「第２変位量」と呼ぶ）とが測定される。第１変位量が測定される場合には、試料パネル６００における、辺６１０を含む幅Ｂの端部６３０と、試料パネル６００における、辺６１１を含む幅Ｂの端部６３１とが台座７００で支持された状態で、試料パネル６００の中央部６２０に押し込み力Ｆが加えられる。幅Ｂは１２．５ｍｍに設定される。また、第２変位量が測定される場合には、試料パネル６００における、辺６１２を含む幅Ｂの端部６３２と、試料パネル６００における、辺６１３を含む幅Ｂの端部６３３とが台座７００で支持された状態で、試料パネル６００の中央部６２０に押し込み力Ｆが加えられる。

図１５には、押し込み力Ｆが１０Ｎ〜５０Ｎまで変化する場合の第１及び第２変位量が示されている。図１５の横軸は押し込み力Ｆを示しており、図１５の縦軸は押し込み力Ｆが１０Ｎのときの値を基準とした第１及び第２変位量を示している。図１５に示されるグラフＧ１１，Ｇ１２，Ｇ１３は、第１変位量の１回目、２回目及び３回目の測定結果の近似直線をそれぞれ示している。またグラフＧ２１，Ｇ２２，Ｇ２３は、第２変位量の１回目、２回目及び３回目の測定結果の近似直線をそれぞれ示している。

図１５に示されるように、第１変位量を示すグラフＧ１１，Ｇ１２，Ｇ１３の傾きは、第２変位量を示すグラフＧ２１，２２，２３の傾きよりも大きくなっている。このことは、正方形の試料パネル６００が、ｃ軸に平行な方向よりもｍ軸に平行な方向に撓み易いことを意味している。これにより、ａ面に平行な主面を有するサファイアでは、その結晶構造の異方性により、ｃ軸に平行な方向よりもｍ軸に平行な方向に撓み易いと言える。

このように、本実施の形態に係るカバー部材２は、サファイアの結晶構造の異方性の観点からは、長手方向ＤＲ１よりも短手方向ＤＲ２に撓み易くなっている。言い換えれば、カバー部材２は、その結晶構造的には、長手方向ＤＲ１よりも短手方向ＤＲ２に撓み易くなっている。そして、圧電振動素子１９０は、上述のように、カバー部材２の短手方向ＤＲ２に沿って撓み振動を行う。したがって、カバー部材２は圧電振動素子１９０の撓み振動によって振動し易くなる。その結果、使用者に対して気導音及び伝導音（受話音）が伝達され易くなる。

また、本実施の形態では、カバー部材２がサファイアから成るため、カバー部材２の表示部分２ａ、つまりカバー部材２における、使用者によって操作される部分が傷付きにくくなる。

また、カバー部材２は、一方向に長い形状を成していることから、カバー部材２の形状の観点からは、短手方向ＤＲ２よりも長手方向ＤＲ１に撓み易くなっている。しかしながら、カバー部材２は、サファイアの結晶構造の異方性の観点からは、短手方向ＤＲ２よりも長手方向ＤＲ１に撓みにくくなっている。したがって、カバー部材２は、長手方向ＤＲ１に撓みにくくなり、その結果、カバー部材２に割れやひび等が発生しにくくなる。

なお、カバー部材２が、サファイアの結晶構造の異方性の観点からは、長手方向ＤＲ１よりも短手方向ＤＲ２に撓み易くなっているからといって、客観的に長手方向ＤＲ１よりも短手方向ＤＲ２に撓み易くなっているとは限らない。同様に、カバー部材２が、その形状の観点から、短手方向ＤＲ２よりも長手方向ＤＲ１に撓み易くなっているからといって、客観的に短手方向ＤＲ２よりも長手方向ＤＲ１に撓み易くなっているとは限らない。

また、上記の例では、圧電振動素子１９０は１つだけ設けられているが、図１８に示されるように、カバー部材２の内側主面２０上に複数の圧電振動素子１９０を設けても良い。図１８の例では、複数の圧電振動素子１９０がカバー部材２の短手方向ＤＲ２に沿って並べられている。また、各圧電振動素子１９０は、その長手方向がカバー部材２の短手方向ＤＲ２に沿うように並べられている。図１５の例では、２つの圧電振動素子１９０が設けられているが、３つ以上の圧電振動素子１９０を設けても良い。

また、上記の例では、本願発明を携帯電話機に適用する場合を例にあげて説明したが、本願発明は、カバー部材を振動部により撓み振動させる機能を有するものであれば適用することができる。スマートフォン等の携帯電話機以外にも、例えば、タブレット端末、腕時計、メガネ、ヘッドホン、かつら、ベルト、ポータブルレコーダ、ポータブルプレイヤーなどにも本願発明を適用することができる。

以上のように、電子機器１は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。また、上述した各種変形例は、相互に矛盾しない限り組み合わせて適用可能である。そして、例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。

１電子機器
２カバー部材
２０第１主面
２１第２主面
１００制御部
１２０表示パネル
１２０ａ表示面
１９０圧電振動素子

Claims

表示部と、
前記表示部の表示面に対向する第１主面と、当該第１主面とは反対側の第２主面とを有する、結晶材料から成るカバー部材と、
前記カバー部材の前記第１主面に設けられた、撓み振動を行う振動部と
を備え、
前記カバー部材は、異方性を有する前記結晶材料の結晶構造的には、前記第１及び第２主面に平行な第１方向よりも、当該第１及び第２主面に平行かつ当該第１方向に垂直な第２方向に撓みやすく、
前記振動部は、前記第２方向に沿って撓み振動を行う、電子機器。
請求項１に記載の電子機器であって、
前記第１及び第２主面の前記第１方向に沿った長さは、前記第１及び第２主面の前記第２方向に沿った長さよりも大きい、電子機器。
請求項１及び請求項２のいずれか一つに記載の電子機器であって、
前記結晶材料は、ダイヤモンド、ジルコニア、チタニア、水晶、タンタル酸リチウム及び酸化窒化アルミニウムからなる群から１つ選ばれる、電子機器。
請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載の電子機器であって、
音信号に基づいて前記振動部を振動させる制御部をさらに備え、
前記振動部が前記カバー部材を振動させることによって、当該カバー部材から気導音及び伝導音が使用者に伝達される、電子機器。